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発明の名称 二層膜構造
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−152129
公開日 平成6年(1994)5月31日
出願番号 特願平4−305146
出願日 平成4年(1992)11月16日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小川 勝男
発明者 森 孝晃 / 臼井 充 / 酒村 幸男
要約 目的


構成
セラミック基板1上に形成された配線引出し用印刷パッド2と封止用印刷パターン3において、全面に有機絶縁膜(PIQ膜)8を形成した後、感光性有機絶縁膜(Photo−PIQ膜)11を形成し、この膜を選択的にパターンを形成し、さらに、この感光性有機絶縁膜11をマスクとして、下地の有機絶縁膜8をエッチングし、封止用印刷パターン3上に有機絶縁膜と感光性有機絶縁膜とからなる保護膜を形成する。
特許請求の範囲
【請求項1】パターンを形成した感光性有機絶縁膜をマスクとして下地の有機絶縁膜をエッチングすることを特徴とする二層膜構造。
【請求項2】請求項1において、感光性有機絶縁膜に選択的にパターンを形成した後、感光性有機絶縁膜をマスクとして下地の有機絶縁膜をエッチングし、選択的に有機絶縁膜にパターンを形成することを特徴とする二層膜構造。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミックス基板上の有機絶縁膜および配線材料から成る多層配線電子部品の製造に利用できる二層膜構造に関する。
【0002】
【従来の技術】セラミックス多層配線基板上に有機絶縁膜と金属配線パターンから成る高密度実装用電子部品において、セラミックス基板表面には配線引出し用印刷パッドと、チップ周辺部にはキャップ封止用の印刷パターンが形成されている。またセラミック基板裏面には外部接続用印刷パッドが形成されている。これらのパッド及び封止用パターンはタングステン材料で形成され、その表面にはニッケルメッキがほどこされている。
【0003】このようなセラミックス基板上に有機絶縁膜と金属配線とから成る薄膜多層配線を形成する場合、前記配線引き出し用パッド上にのみ、配線接続用材料として、金属クロームパターンを形成する。このとき、封止用印刷パターン、及び裏面の外部接続用パッドには前記クロームパターンを形成せずに、クロームパターン形成の際のエッチング処理などから保護するために、有機絶縁膜で覆っておく必要がある。
【0004】従来技術においては、この保護膜に有機性絶縁膜(PIQ膜)を用い、パターン形成には、ホトレジスト膜をエッチングマスク材として、有機性絶縁膜のエッチングには、加熱したヒドラジン溶液を使用している。また、裏面の外部接続用パッドの保護膜は、前述のヒドラジン溶液のエッチングにおいて、有機性絶縁膜がエッチングされるため、更に耐ヒドラジンエッチ性の良い感光性有機絶縁膜を重ねておく必要がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、封止用印刷パターンの保護膜形成を簡略化し、裏面保護用重ね膜の薄膜化を可能にするものである。
【0006】セラミックス基板上に、セラミックス基板と接着性の良い有機絶縁膜を下地として形成し、更にホトリソ技術によりパターン形成が可能な感光性有機絶縁膜を形成した二層膜構造を有し、さらに前述の感光性有機絶縁膜をマスクにして選択的に有機絶縁膜にパターンを形成した構造。
【0007】特に下地として形成する有機絶縁膜は膜厚が1μm以下の厚さでも十分であるため、従来法に較べて有機絶縁膜のエッチ量が少なくなり、それに伴い裏面の外部接続用印刷パッドの保護膜も薄くできる。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来技術において封止用印刷パターン上の保護膜のパターン形成に使用していたホトレジスト材料に替えて、感光性有機絶縁膜(Photo−PIQ膜)を用いることにより、この膜自身を保護膜として使用し、かつ下地有機絶縁膜のエッチング用マスクとしても使用するものである。従って、本発明では、有機絶縁膜の厚さはセラミックス上の接着性の維持のみであるため、1μm以下の厚さで十分である。
【0009】
【作用】封止用印刷パターンの保護膜としての機能は、保護膜パターン形成後、金属クロム膜のスパッタリング及び、金属クロムのホトリソ技術によるパターン形成があるため、有機絶縁膜(PIQ膜)および感光性有機絶縁膜(Photo−PIQ)が耐熱性、耐クロムエッチング性に優れている。ホトレジスト膜も、耐熱性の点で有機絶縁膜より劣るが保護膜として機能は有しているが、金属クロム膜形成時に基板の加熱温度等に制約ができる。
【0010】
【実施例】本発明は、セラミックス基板上に有機絶縁膜と金属配線から構成される薄膜多層配線部品の製造方法を提供するものである。図1は本実施例の薄膜多層配線の完成品の断面を示すものであり、セラミックス基板1上にタングステンペーストの印刷パターンで形成された配線引き出し用印刷パッド2と、封止用パターン3と、外部接続用印刷パッド4から成る基板上に有機絶縁膜5と、金属配線6と、外部接続用パッド7で構成される。図1において、封止用パターン3、外部接続用印刷パッド4および外部接続用パッド7はハンダにより別部品と接続される。
【0011】本薄膜多層配線の製造初工程においては、配線引き出し用印刷パッド上に金属配線を形成する際には、エッチング処理などによって封止用印刷パターン3と外部接続用印刷パッド4のエッチングを防止するため保護する必要がある。本発明は前記保護膜の形成方法を提供するものである。以下、その実施例の詳細を述べる。
【0012】図2は本実施例の初期材料であるセラミック基板を示すもので、セラミック基板1上にタングステンペーストで形成された配線引き出し用印刷パッド2と、封止用印刷パターン3と、外部接続用印刷パターン4から成り、これらのタングステン印刷パターン上にはニッケルメッキが形成されている。
【0013】前述の図1のセラミック基板上に有機絶縁膜8としてPIQ膜を400℃の熱処理後に約2μmの厚さになる様に形成し、次に基板裏面に有機絶縁膜としてPIQ膜を、さらに感光性有機絶縁膜10としてPhoto−PIQを400℃の熱処理後にそれぞれ6μm、及び8μmの厚さになる様に形成する。図3において、基板裏面にPhoto−PIQを形成する目的は、表面のPIQ膜のエッチングを行う際に裏面のPIQ膜のエッチングを防止するために形成するものである。
【0014】次に基板表面に形成した有機絶縁膜8上に感光性有機絶縁膜11を形成しパターン形成を行う。本実施例では有機絶縁膜8上に感光性有機絶縁膜としてPhoto−PIQを回転塗布法で形成し、85℃、窒素雰囲気中で熱処理した後、ホトマスクと紫外線を用いたホトリソ技術により、封止用印刷パターン上にのみ紫外線を照射し感光材を架橋させた後、現像液処理を行うことによりパターンを形成する。さらに400℃の熱処理を行うことにより感光性有機絶縁膜パターン11が形成される。この感光性有機絶縁膜11は400℃の熱処理後で8μmの厚さになる様に形成する。
【0015】次にパターンの形成された感光性有機絶縁膜11をエッチング用マスクとして下層の有機絶縁膜8をエッチングする。エッチング方法としては、約30℃に加熱されたヒドラジン溶液により有機絶縁膜のエッチングできる。感光性有機絶縁膜はヒドラジン溶液には溶解速度が遅くエッチング用マスク材として利用できる。
【0016】また前述のヒドラジン溶液による化学エッチ以外に、酸素プラズマにさらすことにより有機絶縁膜のエッチングが可能である。但し酸素プラズマエッチにおいては、感光性有機絶縁膜と有機絶縁膜とのエッチ速度がほぼ等しいため、感光性有機絶縁膜の厚さは減少する。
【0017】前述のエッチングにより、図5に示すように封止印刷パターン上は有機絶縁膜8と感光性有機絶縁膜11とから成る封止用印刷パターンの保護膜が形成され、配線引き出し用印刷パッドが露出する。
【0018】このあと、基板表面に金属クロムをスパッタリング法で全面に形成した後、ホトリソ技術により配線引き出し印刷パッド上にクロムパターンを形成する。クロムパターンのエッチングの際、封止用印刷パターンと裏面の外部接続用パッドは有機絶縁膜で保護されているため、印刷パターンのエッチングは起さない。
【0019】この後、層間絶縁膜と金属配線を形成し、薄膜多層配線を形成した後、封止部上の有機絶縁膜及び裏面の有機絶縁膜を酸素プラズエッチを行い、封止用印刷パターンと外部接続用印刷パッドを露出させ、図1に示す薄膜多層配線が形成される。
【0020】図1において、封止用印刷パターン3、外部接続用印刷パッド4および外部接続パッド7は、いずれもハンダによる接続を行うため無電解メッキ法により同時に金メッキを行い接続用に供することができる。
【0021】本発明は、薄膜多層配線製造工程において、封止用印刷パターンの保護法を提供するものであるが、従来の一般的方法では、封止用印刷パターンの保護膜として、有機絶縁膜8をホトレジスを用いてエッチングしているが、本方法では、ホトレジスト膜の替りに感光性絶縁膜11を用い、かつこの膜が保護膜としても使用できるため、保護膜厚が任意に選択できる。
【0022】本発明において、封止用印刷パターン保護膜としては感光性有機絶縁膜のみで形成できることは容易に推定できるが、セラミックス基板上に直接感光性有機膜を回転塗布で形成する場合、両者の濡れ性が悪い。このためセラミック上には有機絶縁膜を形成しておく必要がある。従って有機絶縁膜の厚さは1μm以下でも十分に目的を達成する。
【0023】
【発明の効果】本発明は薄膜多層配線基板の製造方法を提供するものであるが、封止用印刷パターンの保護膜として、感光性有機絶縁膜と有機絶縁膜の二層膜構造を用いることにより、従来技術に較べ、配線引き出し用印刷パッド露出の際のエッチング方法に自由度が増し、製造方法の簡略化ができる。




 

 


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