(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターン上にビアポストを立設するとともに、位置合わせ用のアライメントマークをポスト状に形成し、前記パターン、ビアポストおよびアライメントマークが埋没するように絶縁層により被覆し、前記絶縁層の表面をストッパメタルにより被覆した後、平坦化処理を施してアライメントマークの表面を絶縁層から露出させることによりアライメントマークの端面を識別してパターンを形成可能とする薄膜多層基板の製造方法において、
前記アライメントマークよりも平面寸法の大きなアライメントマークベース上にポスト状に前記アライメントマークを形成し、前記平坦化処理を施すことを特徴とする薄膜多層基板の製造方法。
【請求項２】
前記パターンを形成する際に、当該層でのパターニングの基準位置となるアライメントマークを形成し、
該アライメントマークを基準として、前記ビアポストおよび前記アライメントマークベース上にポスト状にアライメントマークを形成することを特徴とする請求項１記載の薄膜多層基板の製造方法。
【請求項３】
パターン上にビアポストを立設するとともに、位置合わせ用のアライメントマークをポスト状に形成し、前記パターン、ビアポストおよびアライメントマークが埋没するように絶縁層により被覆し、前記絶縁層の表面をストッパメタルにより被覆した後、平坦化処理を施してアライメントマークの表面を絶縁層から露出させることによりアライメントマークの端面を識別してパターンを形成可能とする薄膜多層基板の製造方法において、
前記絶縁層の表面をストッパメタルにより被覆する際に、前記アライメントマークを被覆する部位およびその近傍の絶縁層を露出させて設け、前記平坦化処理を施すことを特徴とする薄膜多層基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は薄膜多層基板の製造方法に関し、より詳細には、配線用のパターンを多層に形成する際に高精度のアライメントを可能にするアライメントマークの形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
薄膜多層基板は絶縁層を介して配線用のパターンを多層に積層するとともに、ビアにより層間でパターンを電気的に接続して形成する。製造の際には下層から順にパターンを積層して形成していくが、その際にパターンを相互に位置合わせして形成しなければならない。このため、薄膜多層基板の製造においては、パターンを形成する際に同時に位置合わせ用のアライメントマークを作り込み、このアライメントマークをパターニングの際の基準として位置合わせするようにしている。
【０００３】
図６はアライメントマークを利用して基材１０の表面に配線用のパターンを形成する従来方法を示す。図６(a) は基材１０の表面に１層目のパターン１８とアライメントマーク２０を形成した状態を示す。パターン１８およびアライメントマーク２０はシード層１２を通電層として所定パターンでめっき金属を盛り上げて形成する。図６(b) は基材１０の表面をレジスト２２で被覆し、アライメントマーク２０を基準にして露光、現像した状態である。
【０００４】
図６(c) は電解めっきによりビアポスト２６を盛り上げ形成するとともに、アライメントマーク２０を盛り上げて形成した状態である。アライメントマーク２０をポスト状に盛り上げて形成するのは、この盛り上げて形成したアライメントマーク２０を次層で位置合わせに使用するためである。
図６(d) は、シード層１２をエッチングした後、パターン１８、ビアポスト２６、アライメントマーク２０が埋没するように絶縁材をコーティングした状態で、これによって絶縁層３０を形成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、絶縁層３０の材料にはポリイミド等の樹脂材を使用するが、液状の樹脂材をコーティングした後キュアすると樹脂材が収縮し、絶縁層３０の表面が凹凸面になる。これは、パターン１８やビアポスト２６の有無により被覆している樹脂材の厚さが場所によって異なり、樹脂材が厚く被覆されている部位ではより収縮するためである。この凹凸を解消するため、図７(a) に示すように、絶縁層３０の表面をストッパメタル３２で被覆した後、表面が平坦面になるように研削し（図７(b))、最後に絶縁層３０の表面に残留したストッパメタル３２ａをエッチングして除去している（図７(c))。なお、ストッパメタル３２によってビアポスト２６とアライメントマーク２０の端面が絶縁層３０から露出したことを確認することができる。
【０００６】
次に、第２層目のパターンは絶縁層３０の表面に導体膜を被着してパターニングすることにより第１層と同様な方法によって形成できる。第１層に形成したアライメントマーク２０はパターン１８に対して正確に位置合わせして形成されているから、このアライメントマーク２０を第２層のパターンを形成する際の基準位置とすることによって、第２層のパターンを第１層のパターンに正確に位置合わせすることができる。
ところで、従来の製造方法では図７(c) に示すように、絶縁層３０を形成する際に樹脂材が収縮することによって、アライメントマーク２０の近傍に樹脂材のひけによる段差が形成されるという問題がある。
【０００７】
図８はアライメントマーク２０の近傍を拡大して示すもので、アライメントマーク２０の上部が研削され、その周囲に絶縁層３０の樹脂材が段差状に形成されたことを示す。アライメントマーク２０による位置合わせは、アライメントマーク２０の上方からレーザ光を照射しスキャンニングして行うから、アライメントマーク２０の近傍に段差部があると、レーザ光をスキャンしていった際に段差部のエッジで反射光の強度が強くなり、段差部のエッジをアライメントマーク２０の位置と誤認する場合がある。
薄膜多層基板はパターンが極めて高密度に配置され、製造上きわめて高精度が要求される。アライメントマーク２０の誤認はこのようなパターン形成における位置ずれの原因となり、製品不良となる。また、配線層を多層に形成する場合は、すべての配線層で正確に位置合わせする必要があり、アライメントマークを基準位置として正確に位置合わせできるようにすることは、薄膜多層基板の製造においてきわめて重要な意味を持つ。
【０００８】
本発明はこのような薄膜多層基板の製造工程において、層間でのパターンの位置ずれを防止してパターンを高精度に形成することを可能とし、信頼性の高い薄膜多層基板を確実に得ることを可能とする薄膜多層基板の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は次の構成を備える。
すなわち、パターン上にビアポストを立設するとともに、位置合わせ用のアライメントマークをポスト状に形成し、前記パターン、ビアポストおよびアライメントマークが埋没するように絶縁層により被覆し、前記絶縁層の表面をストッパメタルにより被覆した後、平坦化処理を施してアライメントマークの表面を絶縁層から露出させることによりアライメントマークの端面を識別してパターンを形成可能とする薄膜多層基板の製造方法において、前記アライメントマークよりも平面寸法の大きなアライメントマークベース上にポスト状に前記アライメントマークを形成し、前記平坦化処理を施すことを特徴とする。
また、前記パターンを形成する際に、当該層でのパターニングの基準位置となるアライメントマークを形成し、該アライメントマークを基準として、前記ビアポストおよび前記アライメントマークベース上にポスト状にアライメントマークを形成することを特徴とする。
また、パターン上にビアポストを立設するとともに、位置合わせ用のアライメントマークをポスト状に形成し、前記パターン、ビアポストおよびアライメントマークが埋没するように絶縁層により被覆し、前記絶縁層の表面をストッパメタルにより被覆した後、平坦化処理を施してアライメントマークの表面を絶縁層から露出させることによりアライメントマークの端面を識別してパターンを形成可能とする薄膜多層基板の製造方法において、前記絶縁層の表面をストッパメタルにより被覆する際に、前記アライメントマークを被覆する部位およびその近傍の絶縁層を露出させて設け、前記平坦化処理を施すことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜３は本発明に係る薄膜多層基板の製造方法の一実施形態を示すもので、基材１０に第１層目の配線用のパターンを形成するまでの工程を示す。
図１(a) は薄膜多層基板の基材１０であり、まず、この基材１０の表面に電解めっきの際に通電層として使用するシード層１２を設ける（図１(b))。シード層１２は、チタンあるいは銅等の導体金属をスパッタリングして形成する。シード層１２は通電性が確保できればよく、さほど厚く形成する必要はない。
【００１１】
図１(c) はシード層１２の表面にパターンを形成するためのめっき用のレジスト１４を塗布した状態である。図１(d) はレジスト１４を露光、現像してレジストパターン１４ａを形成した状態である。同図で１６ａは配線用のパターンを形成する部位、１７ａ、１７ｂはアライメントマークを形成する部位を示す。１７ａは第１層で形成するパターンと位置合わせしてビアポストを形成する際に使用するアライメントマークとして用いるものためのものであり、１７ｂは第２層での位置合わせに用いるアライメントマークのベースを形成するためのものである。１７ａはアライメントマークと同一の大きさに形成するのに対して、１７ｂはアライメントマークよりも大きく形成することを特徴とする。
【００１２】
レジストパターン１４ａを形成した後、シード層１２を通電層として電解めっきを施し、シード層１２の表面にパターン１８とアライメントマーク２０、アライメントマークベース２１をめっき金属を盛り上げて形成する（図１(e))。
図１(f) はシード層１２の表面に形成したレジストパターン１４ａを除去し、シード層１２の表面にパターン１８、アライメントマーク２０、アライメントベース２１が形成された状態を示す。アライメントマーク２０およびアライメントマークベース２１は所定配列で複数個配置する。これらのマークは多数個設けるほど検知位置精度を向上させることができる。
【００１３】
図２は１層目のパターン１８と２層目のパターンとを電気的に接続するビア２６を形成する工程を示す。図２(a) はパターン１８とアライメントマーク２０を形成したシード層１２の表面にレジスト２２を塗布した状態である。レジスト２２はパターン１８等を形成した際に使用したレジスト１４よりも厚く形成する。図２(b) はレジスト２２を露光、現像してビア形成用のレジストパターン２４を形成した状態である。レジスト２２を露光する際には、先に形成したアライメントマーク２０を基準位置として行う。アライメントマーク２０はパターン１８に対して正確に位置が規定されているから、アライメントマーク２０を基準位置として露光することにより正確にビアを形成することができる。２４ａはビアポストを形成するための凹部、２４ｂはアライメントマークベース２１の上にアライメントマーク２０を形成するための凹部である。
【００１４】
図２(c) はレジストパターン２４をめっきマスクとしシード層１２を通電層として電解めっきを施した後、レジストパターン２４を除去した状態を示す。電解めっきによりめっき金属を盛り上げることによりパターン１８の上にビアポスト２６が形成され、アライメントマークベース２１の上にアライメントマーク２０が積み上げて形成される。積み上げて形成したアライメントマーク２０は２層目のアライメントに使用される。したがって、アライメントマークベース２１の上に形成するアライメントマーク２０は所要のアライメント用の寸法に形成する必要がある。
【００１５】
図３は、次に絶縁層を形成する工程を示す。図３(a) はシード層１２をエッチングしてパターン１８とアライメントマークベース２１を電気的に独立させる工程を示す。シード層１２はパターン１８およびアライメントマークベース２１の厚さにくらべて１０分の１程度の厚さしかないから、レジスト等を使用することなく、パターン１８およびアライメントマークベース２１を残してエッチングすることができる。
【００１６】
図３(b) はシード層１２をエッチングした後、ポリイミド等の絶縁材をコーティングして絶縁層３０を形成した状態を示す。絶縁材をコーティングしてキュアすると、樹脂材の被覆厚に応じて絶縁層３０の表面が凹凸面になる。すなわち、ビアポスト２６とアライメントマーク２０を形成した部分では絶縁層３０の表面が突出し、パターン１８が形成されていない部位では樹脂材の収縮度が大きいことから樹脂のひけが生じて絶縁層３０が薄くなる。図３(c) は次に、絶縁層３０の表面にストッパメタル３２を被着した状態を示す。ストッパメタル３２は絶縁層３０の表面の凹凸にならって凹凸に形成される。
【００１７】
図３(d) は凹凸面に形成された絶縁層３０の表面を研削して平坦化処理した状態である。絶縁層３０の研削処理は絶縁層３０の表面で薄厚に形成された部分にストッパメタル３２が残留した状態になったところで停止する。３２ａが絶縁層３０の表面に残留したストッパメタルである。
本実施形態で特徴的な構成は、アライメントマークベース２１の上にポスト状に形成したアライメントマーク２０を研削した際に、アライメントマーク２０の周囲の絶縁層３０が所定範囲にわたりアライメントマーク２０と面一に形成され、アライメントマーク２０の近傍に段差が形成されないことにある。
【００１８】
図３(e) はストッパメタル３２をエッチングして除去した状態で、絶縁層３０の上面にビアポスト２６の端面が露出し、アライメントマーク２０が露出して形成された状態を示す。こうして、基材１０上に第１層目が形成される。
図４はアライメントマーク２０の近傍部分を拡大して示す。アライメントマーク２０は絶縁層３０の表面と端面を同一高さに露出して形成され、アライメントマーク２０の近傍部分には段差部が形成されていない。これによって、レーザ光をスキャンニングしてアライメントマーク２０を検知する際に、アライメントマーク２０の近傍に形成される段差部によってアライメントマーク２０を誤認することがなくなり、正確にアライメントマーク２０を認識してパターニングすることが可能となる。
【００１９】
第２層目は図３(e) で絶縁層３０の表面にシード層を形成し、レジストパターンを形成してパターンとアライメントマークを形成するという上記方法と同様な工程によって形成することができる。パターン１８を形成する際に、当該層での位置合わせ用としてのアライメントマークを形成すると同時に、第３層用のアライメントマークを形成するためのアライメントベースを形成することも同様である。このように各層ごとアライメントマークを形成してパターンを積層していくことにより、各層パターンをきわめて高精度に位置合わせして形成することができ、これによって、高精度で信頼性の高い薄膜多層基板を得ることができる。
【００２０】
図５はレーザ光によるスキャンニングの際にアライメントマークを誤認しないようにして薄膜多層基板を形成する他の実施形態を示す。
この実施形態では、図７に示す薄膜多層基板の従来の製造工程において、絶縁層３０の表面をストッパメタル３２によって被覆する際に、アライメントマーク２０を形成する近傍部分にストッパメタル３２を被覆しないようにすることを特徴とする（図５(a))。従来方法ではアライメントマーク２０を形成した部位までストッパメタル３２によって被覆するから、平坦化処理をした際にアライメントマーク２０の近傍部分にストッパメタル３２が残留する。これに対して、本実施形態ではアライメントマーク２０を形成した部位をストッパメタル３２によって被覆しないから、平坦化処理の際にアライメントマーク２０の近傍にストッパメタル３２が残留しなくなる。
【００２１】
図５(b) は凹凸面に形成された絶縁層３０の表面を平坦化処理した状態を示す。平坦化処理によって絶縁層３０の表面に部分的にストッパメタル３２が残留するが、この平坦化処理の際にアライメントマーク２０の近傍部分は平坦面に研削される。図５(c) はエッチングによりストッパメタル３２を除去した状態である。このように、アライメントマーク２０の近傍の絶縁層３０が平坦に研削されることによって、レーザ光によるスキャンニングの際にアライメントマーク２０を誤認することを防止することができる。
【００２２】
なお、アライメントマーク２０を形成する部位の近傍部分では図５(a) に示すように、絶縁層３０の表面はアライメントマーク２０の形状にならって盛り上げ形状になる。したがって、平坦化処理の際の研削量によってはアライメントマーク２０の近傍部分に段差が残ることがあり得るが、アライメントマークは通常、被加工品の外縁部に配置するから、平坦化処理の研削加工の際に外縁部がより多く研削されることとあわせてアライメントマーク２０の近傍部分を平坦に研削することは困難ではない。
本実施形態の方法によれば、ストッパメタル３２で絶縁層３０を被覆する領域を制御することによってアライメントマーク２０の誤認が防止できるという利点がある。
【００２３】
【発明の効果】
本発明に係る薄膜多層基板の製造方法によれば、上述したように、絶縁層を平坦化処理することによって、アライメントマークの露出面の近傍に絶縁層の段差部が形成されることを防止することができ、アライメントマーク位置の誤認を防止することが可能になる。これにより、アライメントマークを基準にして正確に位置合わせしてパターニングすることが可能になり、高精度でかつ信頼性の高い薄膜多層基板を製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】薄膜多層基板で基材上にパターンを形成する工程を示す説明図である。
【図２】ビアポストとアライメントマークを形成する工程を示す説明図である。
【図３】絶縁層を形成して平坦化処理を施す工程を示す説明図である。
【図４】アライメントマークの近傍部分を拡大して示す断面図である。
【図５】薄膜多層基板の製造方法の他の実施形態の製造工程を示す説明図である。
【図６】薄膜多層基板の従来の製造工程を示す説明図である。
【図７】薄膜多層基板の従来の製造工程を示す説明図である。
【図８】従来のアライメントマークの近傍部分を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
１０  基材
１２  シード層
１４  レジスト
１４ａ  レジストパターン
１８  パターン
２０  アライメントマーク
２１  アライメントマークベース
２２  レジスト
２４  レジストパターン
２６  ビアポスト
３０  絶縁層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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