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薄膜抵抗体の形成方法 - 株式会社日立製作所
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発明の名称 薄膜抵抗体の形成方法
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6−163814
公開日 平成6年(1994)6月10日
出願番号 特願平4−81907
出願日 平成4年(1992)4月3日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小川 勝男
発明者 川人 道善 / 河合 亮成
要約 目的
薄膜抵抗体を内装する薄膜多層配線基板において、クラックの発生しない抵抗体膜の形成を可能とし、信頼性の高い抵抗体の形成とその製造不良率の低減を図ることができる薄膜抵抗体の形成方法を提供する。

構成
絶縁基板上に絶縁膜と配線導体膜とが複数層積層される薄膜多層配線基板とされ、スルーホールに導体を充填して裏面に電気的に接続された配線基板1上に、第1絶縁膜2、抵抗体膜3、配線導体膜4、および第1絶縁膜2と同一材料による第2絶縁膜5が積層されている。そして、配線基板1上に第1絶縁膜2および抵抗体膜3と配線導体膜4が形成され、さらに抵抗体膜3の安定化熱処理は、上層の第2絶縁膜5の形成後に同時に1工程で行われる。
特許請求の範囲
【請求項1】 絶縁基板上に絶縁膜と配線導体膜とが複数層積層され、かつ該配線導体膜のうち少なくとも1層が抵抗体膜で形成される薄膜多層配線基板であって、前記絶縁基板上もしくは層間絶縁膜上に形成された抵抗体膜の上層に少なくとも1層の絶縁膜を形成し、該絶縁膜を形成した後、前記抵抗体膜の安定化熱処理を行うことを特徴とする薄膜抵抗体の形成方法。
【請求項2】 前記抵抗体膜の上下層の絶縁膜を、同一材料もしくは熱膨張係数が同一の材料で構成することを特徴とする請求項1記載の薄膜抵抗体の形成方法。
【請求項3】 前記抵抗体膜の安定化熱処理と、該抵抗体膜の上層の絶縁膜の熱硬化処理とを1工程で行うことを特徴とする請求項1記載の薄膜抵抗体の形成方法。
【請求項4】 前記抵抗体膜の安定化熱処理後の薄膜多層配線基板形成工程を、安定化熱処理温度以下の温度で処理することを特徴とする請求項1記載の薄膜抵抗体の形成方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜多層配線基板の形成技術に関し、特に薄膜抵抗体の形成において、クラックのない高信頼性の薄膜抵抗体の形成が可能とされる薄膜抵抗体の形成方法に適用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、絶縁膜上に薄膜抵抗体を形成する場合、抵抗体膜にクラックを発生させない方法としては、たとえば特開平1−290284号公報に記載されるように、円形の抵抗体電極の一部に切欠きを設けることにより抵抗体膜に発生する膜応力を低減する方法などがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記のような従来技術においては、抵抗体の形成を、絶縁膜上に抵抗体膜、配線導体膜をスパッタリングなどで成膜し、その後フォトエッチング法により所望の形状の抵抗体が形成される。
【0004】一方、薄膜抵抗体は、通常適当な熱処理を行うことにより抵抗の物性および抵抗値の経時安定性が確保される。このため、抵抗体の形状が完成した後、市場での実使用温度より高温の熱処理を行う方法が用いられている。
【0005】この時、抵抗体膜の下層は絶縁膜で、その上に抵抗体膜や電極となる配線導体膜が形成されているため、それらの熱膨張係数の差により、抵抗体膜に大きな膜応力および熱変形が発生するという問題点がある。
【0006】このため、通常、抵抗体膜は酸化物や窒化物などで構成されるために脆性が小さく、かつ膜厚が数百nmと薄い薄膜抵抗体にクラックが入り易いという問題がある。
【0007】そこで、本発明の目的は、薄膜抵抗体を内装する薄膜多層配線基板において、クラックの発生しない抵抗体膜の形成を可能とし、信頼性の高い抵抗体の形成とその製造不良率の低減を図ることができる薄膜抵抗体の形成方法を提供することにある。
【0008】本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【0009】
【課題を解決するための手段】本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【0010】すなわち、本発明の薄膜抵抗体の形成方法は、絶縁基板上に絶縁膜と配線導体膜とが複数層積層され、かつこの配線導体膜のうち少なくとも1層が抵抗体膜で形成される薄膜多層配線基板であって、絶縁基板上もしくは層間絶縁膜上に形成された抵抗体膜の上層に少なくとも1層の絶縁膜を形成し、この絶縁膜を形成した後、抵抗体膜の安定化熱処理を行うものである。
【0011】この場合に、前記抵抗体膜の上下層の絶縁膜を、同一材料もしくは熱膨張係数が同一の材料で構成するようにしたものである。
【0012】また、前記抵抗体膜の安定化熱処理と、この抵抗体膜の上層の絶縁膜の熱硬化処理とを1工程で行うようにしたものである。
【0013】さらに、前記抵抗体膜の安定化熱処理後の薄膜多層配線基板形成工程を、安定化熱処理温度以下の温度で処理するようにしたものである。
【0014】
【作用】前記した薄膜抵抗体の形成方法によれば、抵抗体膜の上層に絶縁膜が形成された後に抵抗体膜の安定化熱処理が行われることにより、たとえば抵抗体膜の上下層の絶縁膜が同一材料もしくは熱膨張係数が同一の材料で構成される場合には、抵抗体膜の下層と上層の絶縁膜の熱膨張係数が同一であり、かつ抵抗体膜が上下層から押さえられるために抵抗体膜にクラックが発生しない。
【0015】また、抵抗体膜とこの上層の絶縁膜の処理が1工程で行われることにより、薄膜多層配線形成のプロセスを長くすることなく、薄膜多層配線基板内への抵抗体の形成が可能となる。
【0016】さらに、抵抗体膜の処理後の工程が安定化熱処理温度以下で処理されることにより、安定化熱処理時に発生する熱応力より小さい熱応力しか発生しないために新たなクラックなどの発生がない。
【0017】これにより、クラックのない抵抗体膜の形成が可能となり、信頼性の高い抵抗体の形成と、抵抗体の製造不良率の低減を図ることができる。
【0018】
【実施例】図1は本発明の薄膜抵抗体の形成方法の一実施例である薄膜多層配線基板の要部を示す断面図、図2は本実施例の薄膜多層配線基板の要部を示す平面図である。
【0019】まず、図1および図2により本実施例の薄膜多層配線基板の構成を説明する。
【0020】本実施例の薄膜多層配線基板は、たとえば絶縁基板上に絶縁膜と配線導体膜とが複数層積層される薄膜多層配線基板とされ、スルーホールに導体を充填して裏面に電気的に接続された配線基板(絶縁基板)1上に、第1絶縁膜2、抵抗体膜3、配線導体膜4、および第1絶縁膜2と同一材料による第2絶縁膜5が積層されている。
【0021】次に、本実施例の作用について説明する。
【0022】まず、配線基板1上に、たとえば有機のポリイミド膜を使用し、400℃の熱硬化温度により薄膜の第1絶縁膜2を形成する。そして、第1絶縁膜2に通常のフォトエッチング手法によりスルーホール6を形成する。
【0023】さらに、上層に薄膜の抵抗体膜3と配線導体膜4をスパッタリング手法などを用いて形成し、そしてフォトエッチング手法により所望の抵抗体を形成する。
【0024】その後、第1絶縁膜2と同一材料の有機のポリイミド膜を使用し、抵抗体膜3の安定化熱処理を兼ねて、たとえば380℃の熱硬化条件で薄膜の第2絶縁膜5を形成する。これにより、抵抗体の安定化熱処理は、上層の第2絶縁膜5の形成後に同時に1工程で行われる。
【0025】続いて、図1の状態から第2絶縁膜5に、第1絶縁膜2と同様にフォトエッチング手法によりスルーホールを形成し、さらに通常のスパッタリング、塗布法やフォトエッチング手法により第3絶縁膜より上層を形成する。この時の処理温度は、たとえば安定化熱処理温度以下の350〜360℃とする。
【0026】以上のようにして、下層の第1絶縁膜2と上層の第2絶縁膜5に押さえられた抵抗体を内装した薄膜多層配線基板を作成することができる。
【0027】従って、本実施例の薄膜多層配線基板によれば、第1絶縁膜2と第2絶縁膜5とを同一材料で形成し、その上抵抗体膜3の上層に第2絶縁膜5を形成した後、抵抗体膜3の安定化熱処理を行うことにより、第1および第2絶縁膜2,5の熱膨張係数が同じなので、熱膨張係数の差による膜応力および熱変形が発生することなく、抵抗体膜3にクラックが発生することがない。
【0028】さらに、第3絶縁膜より上層を抵抗体膜3の安定化熱処理温度より低温で処理することにより、安定化熱処理時より小さい熱応力しか発生しないので、クラックのない薄膜抵抗体の形成が可能となる。
【0029】以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【0030】たとえば、本実施例の薄膜多層配線基板については、第1絶縁膜2と第2絶縁膜5を同一材料で形成する場合について説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、熱膨張係数が同一の材料で構成する場合についても適用可能である。
【0031】また、第2絶縁膜5の形成を、抵抗体膜3の安定化熱処理を兼ねて1工程で形成する場合について説明したが、別々の工程で形成することも可能であり、この場合には製造プロセスは長くなるものの、クラックの発生を大幅に減少できる効果は得ることができる。
【0032】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【0033】(1).絶縁基板上もしくは層間絶縁膜上に形成された抵抗体膜の上層に少なくとも1層の絶縁膜を形成し、この絶縁膜を形成した後、抵抗体膜の安定化熱処理を行うことにより、抵抗体膜にクラックが発生することがないので、製造プロセスにおけるクラック発生を大幅に減少することができる。
【0034】(2).抵抗体膜の上下層の絶縁膜を、同一材料もしくは熱膨張係数が同一の材料で構成することにより、抵抗体膜の下層と上層の絶縁膜の熱膨張係数が同一であり、かつ抵抗体膜が上下層から押さえられるので、抵抗体膜へのクラックの発生がなく、信頼性の高い抵抗体の形成が可能となる。
【0035】(3).抵抗体膜の安定化熱処理と、この抵抗体膜の上層の絶縁膜の熱硬化処理とを1工程で行うことにより、製造プロセスを長くすることなく、抵抗体の形成が可能となる。
【0036】(4).抵抗体膜の安定化熱処理後の薄膜多層配線基板形成工程を、安定化熱処理温度以下の温度で処理することにより、安定化熱処理時に発生する熱応力より小さい熱応力しか発生しないので、新たなクラックなどの発生がなく、クラックのない信頼性の高い抵抗体の形成が可能となる。
【0037】(5).前記(1) 〜(4) により、製造プロセスを長くすることなく、薄膜多層配線基板に内装される抵抗体の信頼性の向上が可能となり、かつ製造時のクラック発生の大幅な減少によって製造不良率の低減が可能とされる薄膜抵抗体の形成方法を得ることができる。




 

 


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