JPH06132663A - 多層配線基板の製造方法 - Google Patents

多層配線基板の製造方法

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JPH06132663A
JPH06132663A JP30825092A JP30825092A JPH06132663A JP H06132663 A JPH06132663 A JP H06132663A JP 30825092 A JP30825092 A JP 30825092A JP 30825092 A JP30825092 A JP 30825092A JP H06132663 A JPH06132663 A JP H06132663A
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JP
Japan
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insulating film
wiring
interlayer insulating
film
layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP30825092A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Miyazaki
信 宮崎
Kazuhiko Yamano
和彦 山野
Shunjiro Imagawa
俊次郎 今川
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 有機高分子材料を層間絶縁膜に用いた多層配
線基板において、層間絶縁膜として用いる感光性の有機
高分子膜の膜厚ばらつきを減少させる。 【構成】 アルミナ基板1の上の下地ポリイミド膜2の
上に感光性ポリイミドを塗布して層間絶縁膜3を形成
し、この層間絶縁膜3に1層目の配線を行なう領域に沿
って金属配線形成用の溝4を形成する。ついで、この溝
4内に無電解メッキ及び電解メッキにより銅メッキ配線
5を施し、銅メッキ配線5の表面と層間絶縁膜3の表面
とをほぼ平らに形成する。この後、この上に感光性ポリ
イミドを塗布して上層の層間絶縁膜6,8を形成すれ
ば、層間絶縁膜6,8の表面を平滑に形成することがで
き、膜厚ばらつきを小さくできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は多層配線基板の製造方法
に関する。具体的にいうと、有機高分子材料を層間絶縁
膜に用いた多層配線基板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】最近コンピュータ等の情報処理装置を始
めとして、LSI(大規模集積回路)等を実装する配線
基板の信号伝搬速度の高速化の要請が高まっている。そ
のため、層間絶縁膜として誘電率の小さな高分子膜(例
えば、ポリイミド)と銅メッキ配線との組合せにより、
配線基板における信号伝搬を速くする方法が考えられて
いる(特開昭61−294895号公報)。
【0003】図2(a)(b)(c)(d)は従来方法
による多層配線基板の製造方法を示す断面図である。図
2に従って説明すると、まず図2(a)に示すように、
アルミナ基板21の表面に感光性高分子膜(下地層)2
2を形成し、この感光性高分子膜22の上に図2(b)
に示すように1層目の銅メッキ配線23を形成する。こ
の後、図2(c)に示すように、銅メッキ配線23の上
から下地層の感光性高分子膜22の全面にさらに感光性
高分子膜24を塗布し、感光性高分子膜24に露光及び
現像を施してビアホール25を開口する。ついで、図2
(d)に示すように、感光性高分子膜24の上面及びビ
アホール25内に2層目の銅メッキ配線26を形成し、
ビアホール25を通して1層目と2層目の銅メッキ配線
23,26を接続する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この方法によれば高密
度実装及び配線の多層化が可能であるが、感光性高分子
膜22上に銅メッキ配線23を形成するため、銅メッキ
配線23が感光性高分子膜22の表面より上に出っ張
り、多層化のために塗布した感光性高分子膜24の下地
に配線を形成された部分27がどうしても上に盛り上が
ってしまう。感光性高分子膜24の現像時間はその厚み
によって決定されるが、この配線形成部分27の盛り上
がりによる感光性高分子膜24の膜厚ばらつきは制御し
にくいため、現像条件が不安定になるという問題があっ
た。
【0005】また、この配線形成部分27の盛り上がり
のため、感光性高分子膜24の塗布を繰り返して多層化
すると、多層配線基板の表面の凹凸がさらに著しくな
る。感光性高分子膜の露光はコンタクト法が主であるた
め、多層配線基板の表面の凹凸が著しくなると、光散乱
による露光精度の低下を招く。そのため、多層配線基板
の多層化が困難になっていた。
【0006】本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、有機高分子
材料を層間絶縁膜に用いた多層配線基板において、層間
絶縁膜として用いる感光性の有機高分子膜の膜厚ばらつ
きを減少させることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明による多層配線基
板の製造方法は、感光性の有機高分子材料からなる層間
絶縁膜と、金属配線とを積層した多層配線基板の製造方
法であって、感光性の有機高分子材料を塗布して層間絶
縁膜を形成した後、当該層間絶縁膜に金属配線形成用の
溝を設け、当該溝内に金属配線を形成することによって
前記層間絶縁膜と当該金属配線の表面をほぼ平らにする
ことを特徴としている。
【0008】
【作用】本発明にあっては、層間絶縁膜に金属配線形成
用の溝を設け、当該溝内に金属配線を形成することによ
って前記層間絶縁膜と当該金属配線の表面をほぼ平らに
しているので、この上に別な層間絶縁膜を形成しても下
地の配線のために配線形成部分が押し上げられ、盛り上
がるのを防止することができる。従って、感光性の有機
高分子膜の膜厚ばらつきが減少し、露光現像条件が安定
して歩留りが向上する。また、多層時の表面平滑性が向
上するので、多層配線基板の積層数を増加させることが
できる。
【0009】
【実施例】図1(a)〜(f)に本発明の一実施例によ
る多層配線基板の製造方法を示す。以下、図1に従って
当該製造方法を説明する。まず、図1(a)に示すよう
に、高純度アルミナ(純度99.5%)からなるアルミ
ナ基板1の上に、感光性ポリイミド(東レ社製「フォト
ニース」)をスピンコート塗布した後、最高温度370
℃で加熱硬化させ、アルミナ基板表面平滑用に膜厚10
μmの下地ポリイミド膜2を形成する。
【0010】ついで、図1(b)に示すように、下地ポ
リイミド膜2の上に再度感光性ポリイミドを塗布し、乾
燥させて感光性ポリイミドからなる1層目の層間絶縁膜
3を形成した後、この層間絶縁膜3を露光及び現像を行
なうことによってパターニングし、1層目の配線を行な
う領域に沿って金属配線形成用の溝4を形成した後、層
間絶縁膜3を加熱硬化させる。
【0011】この後、層間絶縁膜3の表面をヒドラジン
で表面処理し、パラジュウムによる活性種の種付けを行
なった後、硫酸銅メッキ液で厚み0.1μmの無電解メ
ッキ層を形成する。ついで、無電解メッキ層の上にポジ
型フォトレジスト(ヘキスト社製「AZ」)を塗布し、
露光及び現像を施してフォトレジストをパターニング
し、銅メッキ配線を形成しようとする部分(溝4に対応
する部分)を開口させた。ついで、硫酸メッキ液中にお
いて電解メッキにより無電解メッキ層の露出部分に銅メ
ッキ層を厚付け(5〜10μm)した(セミアディティ
ブ法)。この後、ポジ型フォトレジストをアセトンで剥
離し、軽くエッチングすることによって不要部分の無電
解メッキ層を剥離して溝4の中に所望のパターンの銅メ
ッキ配線5を設けた。この状態においては、図1(c)
に示すように、銅メッキ配線5の表面と層間絶縁膜3の
表面とはほぼ平らに形成されている。
【0012】こうして1層目の銅メッキ配線5を形成し
た後、銅メッキ配線5及び層間絶縁膜3からなる平面上
に再び感光性ポリイミドを塗布して2層目の層間絶縁膜
6を形成し、露光及び現像によってパターニングし、図
1(d)に示すように、層間絶縁膜6に層間接続用のビ
アホール7を開口し、層間絶縁膜6を加熱硬化させる。
【0013】この後、層間絶縁膜6の上に感光性ポリイ
ミドを再度塗布して2層目の層間絶縁膜8を重ね、図1
(e)に示すように、ビアホール7とそのビアホール7
に接続する2層目の金属配線形成予定箇所を露光及び現
像によりパターニングして開口し、層間絶縁膜8にビア
ホール9及び金属配線形成用の溝10を形成し、層間絶
縁膜8を加熱硬化させる。
【0014】ついで、図1(f)に示すように、1層目
の銅メッキ配線5と同様にして、ビアホール7,9及び
溝10内に2層目の銅メッキ配線11を施し、ビアホー
ル7,9において2層目の銅メッキ配線11を1層目の
銅メッキ配線5に接続させる。
【0015】上記のような操作を繰り返せば、さらに3
層目の銅メッキ配線や4層目の銅メッキ配線なども設け
ることができ、好みの層数の多層配線基板を得ることが
できる。しかも、銅メッキ配線が層間絶縁膜の溝内に埋
め込むように形成されているので、層間絶縁膜が下地の
銅メッキ配線によって盛り上がることがなく、層間絶縁
膜の表面の膜厚ばらつきが少なくなる。
【0016】実施例と従来例との比較 まず、上記製造方法のようにして本発明の実施例による
多層配線基板を製作した。また、図2(a)〜(d)の
ように、層間絶縁膜に溝を形成せず、層間絶縁膜の平坦
面上に直接銅メッキ配線を形成し、従来例による多層配
線基板を製造した。この場合、従来例における感光性ポ
リイミドによる層間絶縁膜の形成方法と、銅メッキ配線
の形成方法は実施例の場合と同様に行なった。
【0017】こうして実施例及び従来例の多層配線基板
を製作し、4層積層された多層配線基板の表面層の膜厚
ばらつきの最大値(4層平面膜厚ばらつき)を表面粗さ
計により測定した。さらに、多層配線基板の層数を増加
させ、試作可能な多層限界層数を調べた。この結果を表
1に示す。
【0018】
【表1】
【0019】表1に示すように、従来例では4層平面膜
厚ばらつきが30μmもあるが、本実施例によれば、4
層平面膜厚ばらつきが5μmに過ぎず、表面層の膜厚ば
らつきが少なくてすむ。また、従来例では、4層まで多
層化していくと、表面の膜厚ばらつきが大きくなり過ぎ
て、これ以上の露光現像はできなくなる。これに対し、
実施例では、10層積層しても表面の膜厚ばらつきが少
なくて済むため、さらに多層化ができる。
【0020】なお、上記実施例では、下地基板としてア
ルミナ基板を用いたが、下地基板はアルミナ基板に限ら
ず、いずれの素材によって形成されていても差し支えな
い。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、層間絶縁膜に金属配線
形成用の溝を設け、当該溝内に金属配線を形成すること
によって前記層間絶縁膜と当該金属配線の表面をほぼ平
らにしているので、この上に別な層間絶縁膜を形成して
も下地の配線のために配線形成部分が押し上げられ、盛
り上がるのを防止することができる。従って、感光性の
有機高分子膜の膜厚ばらつきが減少し、露光現像条件が
安定して歩留りが向上する。また、多層時の表面平滑性
が向上するので、多層配線基板の積層数を増加させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)(b)(c)(d)(e)(f)は本発
明の一実施例による多層配線基板の製造方法を示す断面
図である。
【図2】(a)(b)(c)(d)は従来例による多層
配線基板の製造方法を示す断面図である。
【符号の説明】
1 アルミナ基板 2 下地ポリイミド膜 3 層間絶縁膜 4 金属配線形成用の溝 5 銅メッキ配線 6 層間絶縁膜 7,9 ビアホール 8 層間絶縁膜 10 金属配線形成用の溝 11 銅メッキ配線

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 感光性の有機高分子材料からなる層間絶
    縁膜と、金属配線とを積層した多層配線基板の製造方法
    であって、 感光性の有機高分子材料を塗布して層間絶縁膜を形成し
    た後、当該層間絶縁膜に金属配線形成用の溝を設け、当
    該溝内に金属配線を形成することによって前記層間絶縁
    膜と当該金属配線の表面をほぼ平らにすることを特徴と
    する多層配線基板の製造方法。
JP30825092A 1992-10-21 1992-10-21 多層配線基板の製造方法 Pending JPH06132663A (ja)

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