JPS5893396A - 配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 この発明は、銅の薄膜からなる配線ノ母ターンを有する
配線基板の製造方法に関するＯ発明の技術的背景とその
問題点 従来の薄膜配線基板においては、絶縁性基体上にＣｒ、
Ｐｄ、Ａｕの薄膜を順次蒸着し、その上にフォトレジス
トを塗布し露光、現像し、それをマスクとして上記薄膜
を選択的にエツチング除去して、配線ノ４ターンを形成
していた。しかし、金（Ａｕ　）を配線ノ母ターンの材
料に用いることはコスト面で好ましくない。

一方、このような薄膜配線ノ臂ターン忙よシ多鳩配線基
板を形成する場合、層間絶縁体としてポリイミド等の有
機質膜カニ従来用いられている。

しかしながら、このような有機質層は一般に熱伝導性が
悪いため、この多層配線基板上に大電力のＬＳＩ等のチ
ップ部品を簀装する場合、信頼性の点で問題がある。ま
た、配線ノ４／ターンに大電流を流す場合、メッキによ
シ肉付けを行なうが、メッキ工程は一般に煩雑であり、
さらにメッキ膜の内部応力によってパターンが破損する
おそれがある。

発明の目的 この発明の目的は、低コストであって、放熱性の問題も
なく、さらに大電流にも耐え得る配線基板の製造方法を
提供することである。

発明の概要 この発明は、酸化鋼と共晶反応する金属酸化物よシなる
下地絶縁体上ＫＷ７４１の銅薄膜を形成し、これを酸化
した後、これよシ厚い第２の銅薄膜を形成し、この上に
フォトレジストを塗布して露光、現像し、この無光、現
僚後のフォトレジストをマスクとして第１．第２の銅薄
膜を選択的にエツチング除去した後、フォトレジストを
除去し、しかる後中性雰囲気中にて下地絶縁体が酸化銅
と共晶反応する温度以上で焼成を行なうことによシ、銅
薄膜からなる配線・ぐターンを有する配線基板を得るこ
とを特徴としている。

発明の効果 この発明によれば、薄膜配線パターンを銅薄膜で形成す
るため、製造コストを下けることが：ｌ’、１ できるとともに、フォトエツチングでノ臂ターニングを
行なうので、微細な配線パターンが得られる・また、焼
成が可能なため、多層配線基板を形成する場合、層間絶
縁体として焼成を必要とするが熱伝導性の良好な厚膜絶
縁体を使用することができる。さらに１配１ｉｌｉ！パ
ターンとしてやはル焼成を必要とするがメッキに比べて
工程が簡単で、電気伝導性が良好な大電流に耐え得るＪ
ＩＬｊ１１！導体を併用することが可能である。従って
、大電力Ｌ８Ｉ等を実装するのに適した多層配線基板を
得ることができる。

発明の実施例 第１図はこの発明の一実施例の基本工程図である。まず
、下地絶縁体である例えばアルミナ（Ａｊｚ０３）を主
成分（９６〜１００％）とする基体１０表面を洗浄した
後、この基体１上の全面に、第１図（１）Ｋ示す如く第
１の銅薄膜２を真空中で例えば蒸着、イオンプレート、
スパッタ勢により１００〜４０００１程度の厚さに被着
形成する。次に１酸素プラズマ中で第１の銅薄膜２を酸
化する。これは例えば酸素をマイクロ波励起し、これを
導波管によって真空蒸着槽内に導くことによって達成さ
れる。

こうして、第１の銅薄膜２を酸化した後、引き続き第１
図（ｂ）に示す如く酸化鋼（第１の銅薄膜２）２の上に
第１の銅薄膜２よシ厚い、例えば１〜２０μ程度の第２
の銅薄膜３を蒸着、イオンプレート、スノ譬ツタ郷によ
り形成して、いわゆる肉付けを行なう。

次に１第１図（、）に示す如く第２の銅薄膜Ｓの上にフ
ォトレノスト４を塗布し、所定ノ９ターンに露光、現像
を行なって、不要部分４を除去する０次に、この不要部
分４が除去されたフォトレジスト４をマスクとして、第
１．第２の銅薄膜２．３を選択的にエツチング除去する
・そして次に、フォトレジスト４を例えばレジスト剥離
液によシ除去する０ しかる後、中性雰囲気、例えは窒素またはアルがン中忙
て、酸化銅２が下地絶縁体である基体１と共晶反応する
温度以上で焼成を行なう◎この場合、蒸着等によシ形成
された第１の銅薄膜２が識化し九酸化銅２は通常のバル
ク状膠より、も表面自由エネルギーが大きいので、比較
的低い温度、例えＦ！９６０℃で基体Ｊと反応する◇こ
のような焼成によりＣｕＯ−Ａｊ２０３の反応系によっ
てスピネル型結晶が形成され、第２の銅薄膜３と基体ｌ
との強固な結合が発生する。この場合、第２の銅薄ｙｔ
ｉｓの表面は酸化がないので、ハンダ付は等忙対して良
好な付着性を示す。

こうして、基体１上に第１図（ｄ）　Ｋ示す如く銅薄膜
からなる配線パターン５が形成される。

なお、第１の銅薄膜２の酸化処理は酸素プラズマを用い
る代Ｊ）Ｋ％酸化性雰囲気中で焼成するか、あるいは過
酸化水素水等の薬品処理によって行なってもよい。また
、第１の銅薄１１に２の形成は化学メッキによシ行なっ
てもよく、第２の銅薄膜３の形成は電気メッキによシ行
なってもよい。

第２図はこの発明を多層配線基板の製造に適用した場合
の工程図を示すものである。即ち、ｍ１図の工程によっ
て得られた□鋼薄膜からなる第１層配線パターン５の少
なくとも一部を榎うように、熱分解型またはペースト中
のガラスの＃１素分によシ分解する有機物を主成分とす
る絶な厚膜用絶縁体ペーストを印刷し、焼成する仁とに
よって、第２図（ａ）　Ｋ示す如く層間絶縁体としての
厚膜絶縁体６を形成する。そして次に１例えば銅ペース
ト、ニッケルペースト等の厚膜用導体ペーストを印刷し
、中性雰囲気中で焼成することによって、第２図（ｃ）
Ｋ示す如く厚膜絶縁体６に形成された開口部１を通して
第１層配線パターン５と適宜電気的に接続された厚膜導
体からなる第２層配線パターン８を形成する・以下同様
Ｋ、必ｌ！に応じて厚膜絶縁体からなる層間絶縁体と、
厚膜導体からなる、または層間絶縁体を下地導体として
第１層配線Ａターンと同様の工程で形成される配線パタ
ーンとを交互に積層することによって、多層配線基板が
作製される。

１．１１１：。

このようＫして、９の実施例によれば厚膜絶縁体からな
る層間絶縁体を介して銅薄ａま九は厚膜導体からなる配
線パターンを積層した多層配線基板が得られる。

この場合、銅薄膜からなる配線ノ臂ターンは金の薄膜か
らなる配線パターン忙比べ非常に安価である。しかも、
この配線ツタターンは工、チングによりノ臂ターニング
されるため、例えば線幅４０μ程度の微細な／４ターン
に形成することが可能である。

また、ＦｆｊＩ間絶縁体に熱伝導性の良い厚膜絶縁体を
用いることができるため、基板上に大電力ＬＳＩチップ
等を実装する場合、好都合である。

サラに銅ペースト、二、ケルペースト等の中性雰囲気中
で焼成する厚膜用導体ペーストを用い一１Ｊｉ！ノリー
ンを形成できるため、銅薄膜からなる微細な配線ノ々タ
ーンと厚膜導体からなる配線ノリーンとの組合せによる
多層基板が得られるので、後者の配線パターンを大電流
の流れる部分に使用することによって、大電力ＬＳＩチ
ッグ等の実装に十分対応することが可能となるＯ特に銅
ペーストからなる厚膜導体は、電気伝導性に優扛るのみ
でなく、ハンダ付は性が良好で、ハンダリーチに対して
も強いという特長があるＯ

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の工程図、第２図轢この発
明を多層配線基板の製造に適用した実施例の工程図であ
る。 １・・・基体（下地絶縁体）、２・・・第１の銅薄膜、
２・・・酸化鋼、３・・・第２の銅薄膜、４・・・フォ
トレジスト、５・・・銅薄膜からなる配線ノ々ターン、
６・・・厚膜絶縁体からなる層間絶縁体（下地絶縁体）
、７・・・開口部、８・・・厚膜導体または銅薄膜から
なる配線ノ母ターン・

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　酸化鋼と共晶反応する金属酸化物よシなる下
   地絶縁体上に第１の銅薄膜を形成し、この第１の銅薄膜
   を酸化した後、この上に第１の銅薄膜より厚い第２の銅
   薄膜を形成し、次いで第２の銅薄膜上にフォトレジスト
   を塗布して所定・母ターンＫｊｌ光、現像し、この霧光
   、現像後のフォトレジストをマスクとして、第１．第２
   の銅薄膜を選択的にエツチング除去した後、フォトレジ
   ストを除去し、しかる後中性雰囲気中にて前記下・地絶
   縁体が酸化銅と共晶反応する温度以上で焼成を行なうこ
   とによシ、銅薄膜からなる配ｌｌ１ｌパターンを有する
   配線基板を得ることを％徴とする配線基板の製造方法。
2. （２）下地絶縁体は配線基板の基体である特許請求の範
   囲第１項記載の配線基板の製造方法。
3. （３）下地絶縁体は多層配線基板における層間絶縁体で
   あって、厚膜絶縁体ペーストを印刷し中性雰囲気中にて
   焼成することＫよって形成されるものである特許請求の
   範囲第１項記載の配線基板の製造方法。
4. （４）銅薄膜からなる配線パターンは多層配線基板にお
   ける配線／臂ターンである特許請求の範囲第１項記載の
   配線基板の製造方法。
5. （５）銅薄膜からなる配線・臂ターンは厚膜導体ペース
   トを印刷し中性雰囲気中にて焼成することによって形成
   される厚膜導体からなる配線／譬ターンとともに多層配
   線基板における配線／４ターンを構成するものである特
   許請求の範囲第１項記載の配線基板の製造方法０