(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に配線パターンを形成する配線パターン形成工程と、感光性樹脂からなる絶縁層で前記配線パターンを被覆する絶縁層形成工程と、前記絶縁層の前記配線パターンに対応して盛り上がった箇所が平坦である箇所と略同じ高さになりかつ前記絶縁層の所望の箇所にビアホールを形成するように、前記絶縁層における前記配線パターンに対応して盛り上がった箇所と前記絶縁層の所望の箇所を同時にフォトエッチングにより選択的に除去して、絶縁層平坦化と前記ビアホール形成とを同時に行う絶縁層平坦化／ビアホール形成工程とを備え、その後に、平坦化された絶縁層上とビアホールに配線パターンを形成する配線パターン形成工程と、感光性樹脂からなる絶縁層で前記配線パターンを被覆する絶縁層形成工程とを行い、
前記絶縁層平坦化／ビアホール形成工程は、前記配線パターンに対応して盛り上がった箇所が平坦である箇所と略同じ高さになりかつ、所望の箇所にビアホールを形成するように、部分的に透過光量を調節したマスクの上から絶縁層を露光し、現像することにより、前記絶縁層の前記配線パターンに対応して盛り上がった箇所と前記ビアホールを形成する所望の箇所とを除去し、
前記絶縁層平坦化／ビアホール形成工程は、前記配線パターンに対応して盛りあがった箇所のうち、前記ビアホール形成予定箇所より、前記ビアホール形成予定箇所の外側で盛りあがった箇所と同一平面に属する平坦部の方が露光量が多く、前記平坦部よりさらに外側にある斜面部分の方が露光量が多いことを特徴とする多層配線基板製造方法。
【請求項２】
基板上に配線パターンを形成する配線パターン形成工程と、感光性樹脂からなる絶縁層で前記配線パターンを被覆する絶縁層形成工程と、前記絶縁層の前記配線パターンに対応して盛り上がった箇所が平坦である箇所と略同じ高さになりかつ前記絶縁層の所望の箇所にビアホールを形成するように、前記絶縁層における前記配線パターンに対応して盛り上がった箇所と前記絶縁層の所望の箇所とを同時にフォトエッチングにより選択的に除去して、絶縁層平坦化と前記ビアホール形成とを同時に行う絶縁層平坦化／ビアホール形成工程とを備え、その後に、平坦化された絶縁層上とビアホールに配線パターンを形成する配線パターン形成工程と、感光性樹脂からなる絶縁層で前記配線パターンを被覆する絶縁層形成工程と、前記絶縁層の前記配線パターンに対応して盛り上がった箇所が平坦である箇所と略同じ高さになりかつ前記絶縁層の所望の箇所にビアホールを形成するように、前記絶縁層における前記配線パターンに対応して盛り上がった箇所と前記絶縁層の所望の箇所とを同時にフォトエッチングにより選択的に除去して、絶縁層平坦化と前記ビアホール形成とを同時に行う絶縁層平坦化／ビアホール形成工程とを少なくとも１回以上行い、最上層を形成する工程では前記ビアホールに配線を形成し、平坦化された絶縁層上に配線パターンを形成する配線パターン形成工程と、感光性樹脂からなる絶縁層で前記配線パターンを被覆する絶縁層形成工程とを行い、
前記絶縁層平坦化／ビアホール形成工程は、前記配線パターンに対応して盛り上がった箇所が平坦である箇所と略同じ高さになりかつ、所望の箇所にビアホールを形成するように、部分的に透過光量を調節したマスクの上から絶縁層を露光し、現像することにより、前記絶縁層の前記配線パターンに対応して盛り上がった箇所と前記ビアホールを形成する所望の箇所を除去し、
前記絶縁層平坦化／ビアホール形成工程は、前記配線パターンに対応して盛りあがった箇所のうち、前記ビアホール形成予定箇所より、前記ビアホール形成予定箇所の外側で盛りあがった箇所と同一平面に属する平坦部の方が露光量が多く、前記平坦部よりさらに外側にある斜面部分の方が露光量が多いことを特徴とする多層配線基板製造方法。
【請求項３】
基板上に配線パターンを形成する配線パターン形成工程と、感光性樹脂からなる絶縁層で前記配線パターンを被覆する絶縁層形成工程と、前記絶縁層の前記配線パターンに対応して盛り上がった箇所が平坦である箇所と略同じ高さになりかつ前記絶縁層の所望の箇所にビアホールを形成するように、前記絶縁層における前記配線パターンに対応して盛り上がった箇所と前記絶縁層の所望の箇所を同時にフォトエッチングにより選択的に除去して、絶縁層平坦化と前記ビアホール形成とを同時に行う絶縁層平坦化／ビアホール形成工程とを備え、その後に、平坦化された絶縁層上とビアホールに配線パターンを形成する配線パターン形成工程と、感光性樹脂からなる絶縁層で前記配線パターンを被覆する絶縁層形成工程とを行い、
前記絶縁層平坦化／ビアホール形成工程は、透過光量を段階的に変化させる領域を設けたマスクを用いて前記絶縁層のうち配線パターンに対応して盛り上がった部分を除去し、
前記絶縁層平坦化／ビアホール形成工程は、前記配線パターンに対応して盛りあがった箇所のうち、前記ビアホール形成予定箇所より、前記ビアホール形成予定箇所の外側で盛りあがった箇所と同一平面に属する平坦部の方が露光量が多く、前記平坦部よりさらに外側にある斜面部分の方が露光量が多いことを特徴とする多層配線基板製造方法。
【請求項４】
基板上に配線パターンを形成する配線パターン形成工程と、感光性樹脂からなる絶縁層で前記配線パターンを被覆する絶縁層形成工程と、前記絶縁層の前記配線パターンに対応して盛り上がった箇所が平坦である箇所と略同じ高さになりかつ前記絶縁層の所望の箇所にビアホールを形成するように、前記絶縁層における前記配線パターンに対応して盛り上がった箇所と前記絶縁層の所望の箇所とを同時にフォトエッチングにより選択的に除去して、絶縁層平坦化と前記ビアホール形成とを同時に行う絶縁層平坦化／ビアホール形成工程とを備え、その後に、平坦化された絶縁層上とビアホールに配線パターンを形成する配線パターン形成工程と、感光性樹脂からなる絶縁層で前記配線パターンを被覆する絶縁層形成工程と、前記絶縁層の前記配線パターンに対応して盛り上がった箇所が平坦である箇所と略同じ高さになりかつ前記絶縁層の所望の箇所にビアホールを形成するように、前記絶縁層における前記配線パターンに対応して盛り上がった箇所と前記絶縁層の所望の箇所とを同時にフォトエッチングにより選択的に除去して、絶縁層平坦化と前記ビアホール形成とを同時に行う絶縁層平坦化／ビアホール形成工程とを少なくとも１回以上行い、最上層を形成する工程では前記ビアホールに配線を形成し、平坦化された絶縁層上に配線パターンを形成する配線パターン形成工程と、感光性樹脂からなる絶縁層で前記配線パターンを被覆する絶縁層形成工程とを行い、
前記絶縁層平坦化／ビアホール形成工程は、透過光量を段階的に変化させる領域を設けたマスクを用いて前記絶縁層のうち配線パターンに対応して盛り上がった部分を除去し、
前記絶縁層平坦化／ビアホール形成工程は、前記配線パターンに対応して盛りあがった箇所のうち、前記ビアホール形成予定箇所より、前記ビアホール形成予定箇所の外側で盛りあがった箇所と同一平面に属する平坦部の方が露光量が多く、前記平坦部よりさらに外側にある斜面部分の方が露光量が多いことを特徴とする多層配線基板製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器等に使用される多層配線基板の製造方法に係り、特に絶縁層のビアホール形成方法と絶縁膜上面を平坦化する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の多層配線基板の製造方法は、例えば特開平１０−６５３４３号公報に示されるように配線用導電性パターンと絶縁層を交互に積層することで多層配線基板を得て配線密度を向上させるのために用いられている。
【０００３】
図８（ｃ）は従来の多層配線基板の製造方法により製造された、メタル配線材にＣｕを用いた２層配線基板の例を示している。セラミック基板１上にＣｕ配線パターン６２ａがあり、Ｃｕ配線パターン６２ａはＣｕ／Ｃｒスパッタ膜２ａ、Ｃｕメッキパターン６ａの順に積層された配線膜からなる。このＣｕ配線パターン６２ａは絶縁膜用感光性ワニス７ａによって覆われており、絶縁膜用感光性ワニス７ａの上にＣｕ配線パターン６２ｂがある。上層のＣｕ配線パターン６２ｂは絶縁膜用感光性ワニス７ｂによって覆われている。また上層のＣｕ配線パターン６２ｂと下層のＣｕ配線パターン６２ａは、所定箇所にあるビアホールの空間をＣｕ／Ｃｒスパッタ膜２ｂとＣｕメッキパターン６ｂにより埋めることで導通されている。この構成により上層の配線膜と下層の配線膜とを電気的に接続することができる。
【０００４】
次に、図８（ｃ）の多層配線基板の製造方法について図を参照して説明する。図７（ａ）に示すようにセラミック基板１上に、Ｃｕ／Ｃｒスパッタ膜２ａ、Ｃｕメッキパターン６ａの順に積層されたＣｕ配線パターン６２ａが形成されている。この上に図７（ｂ）に示すように絶縁膜用感光性ワニス７ａの層をスピンコートにより形成する。この時絶縁膜用感光性ワニス７ａは、導体配線層上及びセラミック基板上に同等膜厚で形成されるため下地のＣｕ配線層の影響受け、膜表面に凸部ができる。
【０００５】
次に膜表面の平坦化を行うために、図７（ｃ）に示す通り、透過膜９と２０％透過膜１０と６７％透過膜１１からなるフォトマスク４１ｄを重ね合わせる。この時２０％透過膜１０のパターンは凸部平坦部１４に重なるように、６７％透過膜１１はの突起の斜面１３に重なるようにする。ここで矢印は紫外線を示し、フォトマスク４１ｄを透過後の矢印の長さは紫外線の強度を示す。フォトマスク４１ｄに入射前の紫外線は露光紫外線２２で示される。フォトマスク４１ｄ透過後の紫外線は透過紫外線２０５で示される。透過紫外線２０５は２０％透過膜１０直下が最も弱く短い矢印となり、６７％透過膜１１、透過膜９の順に強くなるため矢印も順に長くなるように示されている。このように紫外線の透過率を調整した結果、図７（ｄ），図７（ｅ）に示す通り、上記のパターンマスクにおいて紫外線の透過量の少ない２０％露光箇所１６２と６７％露光箇所１６３の体積を減少させることができる。フォトマスク４１ｄの膜の各透過率は露光、現像による溶解、乾燥、硬化後に凸部平坦部１４および斜面１３が平坦部１２と略同じ高さとなる値である。
【０００６】
次に多層化を行うため、図８（ｂ）に示されるように１層目のＣｕ配線と２層目のＣｕ配線とを結ぶビアホール１７ａを作成する。まず図８（ａ）に示されるように、遮光膜８と透過膜９からなる部分透過フォトマスク４１ｅを絶縁膜用感光性ワニス７ａに重ねる。この時遮光膜８がビアホール１７ａの位置にくるように重ねて、露光を行う。次に現像、洗浄、乾燥を行い、図８（ｂ）に示されるようにビアホール１７ａを形成する。
【０００７】
以後図７（ａ）から図８（ｂ）までと同様の工程を行うと２層化され、これを繰返すことにより多層配線基板を製造していた。図８（ｃ）は複数の配線からなる２層配線基板の例である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
第１の問題点は、上層の導体配線パターン形成時に寸法精度が低下するということである。このため配線密度を増加させることが出来ないことと高多層化が図れないことも問題点である。
【０００９】
その理由は、従来の多層配線基板形成方法では配線パターンとビアホールのパターンを別々の工程で露光を行っているため、露光回数が多くなり、配線パターンを形成する時にある割合で生じる露光位置のズレが露光回数増加分だけ加算されることである。このため、配線密度を向上させるために配線と配線間隔を縮小し微細化するとショートなどの欠陥を生じてしまう。
【００１０】
第２の問題点は、工程数が多く作業時間が長くなるため作業能率が低く、製造原価が高くなるということである。
【００１１】
その理由は、上述した従来の多層配線基板形成方法ではビアホールのパターンと配線パターンを別々の工程で形成していることある。
【００１２】
本発明の目的は、多層配線板の製造の上層導体配線パターン形成時に寸法精度が低下してしまうこと防止する方法を提供することにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、多層配線基板形成方法において寸法精度を向上させ、工程を削減する方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、多層配線基板製造方法において、基板上に配線パターンを形成する配線パターン形成工程と、感光性樹脂からなる絶縁層で前記配線パターンを被覆する絶縁層形成工程と、前記絶縁層の前記配線パターンに対応して盛り上がった箇所が平坦である箇所と略同じ高さになりかつ前記絶縁層の所望の箇所にビアホールを形成するように、前記絶縁層における前記配線パターンに対応して盛り上がった箇所と前記絶縁層の所望の箇所を同時にフォトエッチングにより選択的に除去して、絶縁層平坦化と前記ビアホール形成とを同時に行う絶縁層平坦化／ビアホール形成工程とを備え、その後に、平坦化された絶縁層上とビアホールに配線パターンを形成する配線パターン形成工程と、感光性樹脂からなる絶縁層で前記配線パターンを被覆する絶縁層形成工程とを行い、前記絶縁層平坦化／ビアホール形成工程は、前記配線パターンに対応して盛り上がった箇所が平坦である箇所と略同じ高さになりかつ、所望の箇所にビアホールを形成するように、部分的に透過光量を調節したマスクの上から絶縁層を露光し、現像することにより、前記絶縁層の前記配線パターンに対応して盛り上がった箇所と前記ビアホールを形成する所望の箇所とを除去し、前記絶縁層平坦化／ビアホール形成工程は、前記配線パターンに対応して盛りあがった箇所のうち、前記ビアホール形成予定箇所より、前記ビアホール形成予定箇所の外側で盛りあがった箇所と同一平面に属する平坦部の方が露光量が多く、前記平坦部よりさらに外側にある斜面部分の方が露光量が多いことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項２に記載の多層配線基板製造方法は、基板上に配線パターンを形成する配線パターン形成工程と、感光性樹脂からなる絶縁層で前記配線パターンを被覆する絶縁層形成工程と、前記絶縁層の前記配線パターンに対応して盛り上がった箇所が平坦である箇所と略同じ高さになりかつ前記絶縁層の所望の箇所にビアホールを形成するように、前記絶縁層における前記配線パターンに対応して盛り上がった箇所と前記絶縁層の所望の箇所とを同時にフォトエッチングにより選択的に除去して、絶縁層平坦化と前記ビアホール形成とを同時に行う絶縁層平坦化／ビアホール形成工程とを備え、その後に、平坦化された絶縁層上とビアホールに配線パターンを形成する配線パターン形成工程と、感光性樹脂からなる絶縁層で前記配線パターンを被覆する絶縁層形成工程と、前記絶縁層の前記配線パターンに対応して盛り上がった箇所が平坦である箇所と略同じ高さになりかつ前記絶縁層の所望の箇所にビアホールを形成するように、前記絶縁層における前記配線パターンに対応して盛り上がった箇所と前記絶縁層の所望の箇所とを同時にフォトエッチングにより選択的に除去して、絶縁層平坦化と前記ビアホール形成とを同時に行う絶縁層平坦化／ビアホール形成工程とを少なくとも１回以上行い、最上層を形成する工程では前記ビアホールに配線を形成し、平坦化された絶縁層上に配線パターンを形成する配線パターン形成工程と、感光性樹脂からなる絶縁層で前記配線パターンを被覆する絶縁層形成工程とを行い、前記絶縁層平坦化／ビアホール形成工程は、前記配線パターンに対応して盛り上がった箇所が平坦である箇所と略同じ高さになりかつ、所望の箇所にビアホールを形成するように、部分的に透過光量を調節したマスクの上から絶縁層を露光し、現像することにより、前記絶縁層の前記配線パターンに対応して盛り上がった箇所と前記ビアホールを形成する所望の箇所を除去し、前記絶縁層平坦化／ビアホール形成工程は、前記配線パターンに対応して盛りあがった箇所のうち、前記ビアホール形成予定箇所より、前記ビアホール形成予定箇所の外側で盛りあがった箇所と同一平面に属する平坦部の方が露光量が多く、前記平坦部よりさらに外側にある斜面部分の方が露光量が多いことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項３に記載の多層配線基板製造方法は、基板上に配線パターンを形成する配線パターン形成工程と、感光性樹脂からなる絶縁層で前記配線パターンを被覆する絶縁層形成工程と、前記絶縁層の前記配線パターンに対応して盛り上がった箇所が平坦である箇所と略同じ高さになりかつ前記絶縁層の所望の箇所にビアホールを形成するように、前記絶縁層における前記配線パターンに対応して盛り上がった箇所と前記絶縁層の所望の箇所を同時にフォトエッチングにより選択的に除去して、絶縁層平坦化と前記ビアホール形成とを同時に行う絶縁層平坦化／ビアホール形成工程とを備え、その後に、平坦化された絶縁層上とビアホールに配線パターンを形成する配線パターン形成工程と、感光性樹脂からなる絶縁層で前記配線パターンを被覆する絶縁層形成工程とを行い、前記絶縁層平坦化／ビアホール形成工程は、透過光量を段階的に変化させる領域を設けたマスクを用いて前記絶縁層のうち配線パターンに対応して盛り上がった部分を除去し、前記絶縁層平坦化／ビアホール形成工程は、前記配線パターンに対応して盛りあがった箇所のうち、前記ビアホール形成予定箇所より、前記ビアホール形成予定箇所の外側で盛りあがった箇所と同一平面に属する平坦部の方が露光量が多く、前記平坦部よりさらに外側にある斜面部分の方が露光量が多いことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項４に記載の多層配線基板製造方法は、基板上に配線パターンを形成する配線パターン形成工程と、感光性樹脂からなる絶縁層で前記配線パターンを被覆する絶縁層形成工程と、前記絶縁層の前記配線パターンに対応して盛り上がった箇所が平坦である箇所と略同じ高さになりかつ前記絶縁層の所望の箇所にビアホールを形成するように、前記絶縁層における前記配線パターンに対応して盛り上がった箇所と前記絶縁層の所望の箇所とを同時にフォトエッチングにより選択的に除去して、絶縁層平坦化と前記ビアホール形成とを同時に行う絶縁層平坦化／ビアホール形成工程とを備え、その後に、平坦化された絶縁層上とビアホールに配線パターンを形成する配線パターン形成工程と、感光性樹脂からなる絶縁層で前記配線パターンを被覆する絶縁層形成工程と、前記絶縁層の前記配線パターンに対応して盛り上がった箇所が平坦である箇所と略同じ高さになりかつ前記絶縁層の所望の箇所にビアホールを形成するように、前記絶縁層における前記配線パターンに対応して盛り上がった箇所と前記絶縁層の所望の箇所とを同時にフォトエッチングにより選択的に除去して、絶縁層平坦化と前記ビアホール形成とを同時に行う絶縁層平坦化／ビアホール形成工程とを少なくとも１回以上行い、最上層を形成する工程では前記ビアホールに配線を形成し、平坦化された絶縁層上に配線パターンを形成する配線パターン形成工程と、感光性樹脂からなる絶縁層で前記配線パターンを被覆する絶縁層形成工程とを行い、前記絶縁層平坦化／ビアホール形成工程は、透過光量を段階的に変化させる領域を設けたマスクを用いて前記絶縁層のうち配線パターンに対応して盛り上がった部分を除去し、前記絶縁層平坦化／ビアホール形成工程は、前記配線パターンに対応して盛りあがった箇所のうち、前記ビアホール形成予定箇所より、前記ビアホール形成予定箇所の外側で盛りあがった箇所と同一平面に属する平坦部の方が露光量が多く、前記平坦部よりさらに外側にある斜面部分の方が露光量が多いことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項５に記載の多層配線基板製造方法は、前記絶縁層平坦化／ビアホール形成工程は露光に紫外線を用いることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２１】
図４は本発明の多層配線基板の製造方法により製造された、メタル配線材にＣｕを用いた２層の配線基板の例を示している。セラミック基板１上にＣｕ配線パターン６２ａがあり、Ｃｕ配線パターン６２ａはＣｕ／Ｃｒスパッタ膜２ａ、Ｃｕメッキパターン６ａの順に積層された配線膜からなる。このＣｕ配線パターン６２ａは絶縁膜用感光性ワニス７ａによって覆われており、絶縁膜用感光性ワニス７ａの上にＣｕ配線パターン６２ｂがある。上層のＣｕ配線パターン６２ｂは絶縁膜用感光性ワニス７ｂによって覆われている。また上層のＣｕ配線パターン６２ｂと下層のＣｕ配線パターン６２ａは、所定箇所にあるビアホールの空間をＣｕメッキパターン６ｂにより埋めることで導通されている。この構成により上層の配線膜と下層の配線膜とを電気的に接続することができる。
【００２２】
次に図４の多層配線基板の製造方法について図１〜３を用いて説明する。
【００２３】
まず、図１（ａ）に示す通り、多層配線基板として例えば厚さが３．５ｍｍのセラミック基板１を用いる。基板は予め高圧スプレー洗浄を行い、スピンさせながら赤外線乾燥を行う。そして図１（ｂ）に示す通り、後工程である電解Ｃｕメッキの電極膜を作るためにスパッタ法によりＣｕ或いは、Ｐｄのスパッタ膜を成膜する。ここではＣｕスパッタ膜を成膜するが、セラミック基板１との密着性を向上させるためにＣｒ膜を５００Åの膜厚で成膜した後にＣｕ膜を１５００Å成膜し、結果としてＣｕ／Ｃｒスパッタ膜２を２０００Åの膜厚で成膜する。
【００２４】
次に図１（ｃ）に示す通り、レジストパターンとしてポジ型レジスト３を使用して２０μｍの膜厚で塗布する。次に図１（ｄ）に示す通り、遮光膜４と透過膜５からなるフォトマスク４１ａをレジスト３上に重ね合わせる。露光線として紫外線、Ｘ線、電子ビーム等があるが、ここではｇ線ステッパ（波長４３６ｎｍの露光機）を用いて紫外線を１４００ｍＪ／ｃｍ2の露光量で露光する。露光紫外線２２はフォトマスク４１ａに入射し遮光膜４が存在しない部分を透過して透過紫外線２０１となりポジ型レジスト３は遮光膜４のない部分だけ露光される。露光後図１（ｅ）に示す通り、現像液として（ＭＰ３０３Ａ希釈液（商品名）；シプレイ社(株)製）を使用しパドル方式（現像方式の一種であり、基板上に表面張力で現像液を盛って現像、以後これを繰り返す方法）を用いて現像を行う。現像後純水シャワー洗浄を３分間行い露光部分を除去し、スピン乾燥を３分間行い乾燥する。
【００２５】
次に洗浄後のセラミック基板１を高電圧下において発生させた酸素プラズマ雰囲気中に置き、現像洗浄後も残さとして僅かに残っているポジ型レジスト３を除去する「デ・スカム」（「デ」は「除去」、「スカム」は「残さ」の意。ポジ型レジスト３は有機物であるため残さの大部分が炭素Ｃであり、酸素Ｏとの反応により二酸化炭素ＣＯ2と水Ｈ2Ｏが発生する。この有機物のガス化により残さは完全に除去される。）を行う。
【００２６】
次に図２（ｂ）に示す通り、硫酸銅メッキ液を用いて電流値２００ｍＡで３０分の電解Ｃｕメッキを行い、Ｃｕメッキパターン６ａを１２μｍの厚さで形成する（図２（ａ））。そして有機溶剤としてメチルエチルケトンを用いて未露光部分のレジスト剥離を行う。その後、高圧スプレー洗浄により有機溶剤を完全に除去し、スピンさせながら赤外線乾燥を行う。
【００２７】
次に図２（ｃ）に示す通り、Ａｒイオンを用いたイオンミリングによりＣｕ／Ｃｒスパッタ膜２ａを除去する。Ｃｕメッキパターン６ａ（１２μｍ）に比べＣｕ／Ｃｒスパッタ膜２ａ（２０００Å＝０．２μｍ）は薄いため（図では説明のために太く描いている）、Ｃｕメッキパターン６ａが全体の割合から見れば殆ど除去されないうちにＣｕメッキパターン６ａに覆われていないＣｕ／Ｃｒスパッタ膜２ａは除去され、Ｃｕメッキパターン６ａに覆われているＣｕ／Ｃｒスパッタ膜２ａのみ残る。
【００２８】
次に図２（ｄ）に示す通り、絶縁膜用感光性ワニス７ａ（東レフォトニース（商品名）；東レ(株)製）をスピンコートにより塗布する。まず回転速度１３００ｒ．ｐ．ｍ．で３０秒間行った後、回転速度を２０００ｒ．ｐ．ｍ．まで引き上げて３秒間行う。この方法により３０μｍの膜厚になるように絶縁膜用感光性ワニス７ａを全体に塗布する。このときセラミック基板１上にＣｕ配線パターン６２ａのある場所の上部には形成後の絶縁膜用感光性ワニス７ａの膜表面にも凸部を形成することになる。
【００２９】
次に図３（ａ）に示す通り、遮光膜８と透過膜９と２０％透過膜１０と６７％透過膜１１からなる部分透過パターンマスク４１ｂを絶縁膜用感光性ワニス７ａ上に重ね合わせる。この時遮光膜８のパターンは後の工程（図３（ｃ））においてビアホール１７ａになるビアホール形成予定箇所１５に重なるように、２０％透過膜１０のパターンは凸部平坦部１４に重なるように、６７％透過膜１１は突起の斜面１３に重なるようにする。本発明の実施の形態では２０％透過膜１０の幅はＣｕ配線パターン６２ａのと同じ幅とし、６７％透過膜の幅はＣｕ配線パターン６２ａの膜厚と同じ１２μｍとする。しかし、２０％透過膜１０の幅、６７％透過膜の幅はこれに限定されるものではない。ここで矢印は紫外線を示し、フォトマスク４１ｂを透過前の矢印は露光紫外線２２を示し、フォトマスク４１ｂ透過後の矢印は透過紫外線２０２を示す。またフォトマスク４１ｂの矢印の長さは紫外線の強度を示す。そのため、露光紫外線２２はフォトマスク４１ｂを透過後、２０％透過膜１０直下では短い矢印で示され、６７％透過膜１１直下、透過膜９の直下と透過紫外線２０２の強度が大となるに応じて長い矢印で示される。遮光膜８直下では光を表す矢印はない。そしてｇ線ステッパ（波長４３６ｎｍの露光機）を用いて１５０ｍＪ／ｃｍ2の紫外線により露光する。露光後７５℃で１２０分間ベーキングを行い、露光後の絶縁膜用感光性ワニス７ａ中の感光基を安定させる。絶縁膜用感光性ワニス７ａは紫外線により僅かでも露光した場合、ミクロン単位の膜厚では上部、下部とも均一に露光する。しかし露光量により絶縁膜用感光性ワニス７ａの体積変化を示す残膜率（絶縁膜用感光性ワニス７ａの塗布直後の膜厚に対する、露光、現像による溶解、乾燥、硬化後の膜厚の比率を表す。）が異なり、露光量が少ない程残膜率は小さい。そのため露光量が少ないと現像、乾燥、硬化後の絶縁膜用感光性ワニス７ａの膜は収縮し、体積が小さくなる。この結果図３（ｂ），（ｃ）に示す通り、上記のパターンマスクにおいて紫外線の透過量の少ない２０％露光箇所１６２、６７％露光箇所１６３と、全く紫外線が透過しない０％露光箇所１６１の体積を減少させることができる。
【００３０】
図５は露光量と絶縁膜用感光性ワニス７の残膜率との関係を示すグラフである。露光量が上昇すると、それに応じて残膜率は急激に上昇し、そして１００％に収束していく。以後、図３と図５を対比させて説明する。
【００３１】
紫外線を１５０ｍＪ／ｃｍ2露光すると平坦部１２では略１００％露光されるため、１５０ｍＪ／ｃｍ2の露光量であるので図５のグラフより残膜率は６０％である。絶縁膜用感光性ワニス７を塗布した時の膜厚は３０μｍであるので、露光、現像による溶解、乾燥、硬化後には１８μｍの膜厚となる。
【００３２】
凸部平坦部１４では、１５０×２０％＝３０ｍＪ／ｃｍ2の露光量であるので図５のグラフより残膜率は２０％である。絶縁膜用感光性ワニス７を塗布した時の膜厚は３０μｍであるので、露光、現像による溶解、乾燥、硬化後には、３０μｍ×２０％＝６μｍとなる。Ｃｕメッキパターン６ａの膜厚は１２μｍであるので最終的な高さは１２μｍ＋６μｍ＝１８μｍとなり、平坦部１２と略同じ高さとなる。
【００３３】
斜面１３では、１５０×６７％≒１００ｍＪ／ｃｍ2の露光量であるので残膜率は５０％である。絶縁膜用感光性ワニス７を塗布した時の膜厚は３０μｍであるが、斜面１３は斜面であるため膜厚の最も大きいところは膜厚１２μｍのＣｕメッキパターン６ａの高さが加算されて３０μｍ＋１２μｍ＝４２μｍ、膜厚の最も小さい場所は３０μｍである。そのため平均をとると３６μｍとなり、露光、現像による溶解、乾燥、硬化後３６μｍ×５０％＝１８μｍとなる。この結果、平坦部１２と略同じ高さとなる。
【００３４】
以上により、露光、現像による溶解、乾燥、硬化後に凸部平坦部１４および斜面１３が平坦部１２と略同じ高さとなる。
【００３５】
２０％透過膜１０と６７％透過膜１１の材質としては、例えば有機膜のように遮光膜８より紫外線を透過しやすい材質の膜を用いる。遮光膜８としては例えばクロム膜の表面に酸化クロム膜を被覆したものを用いる。
【００３６】
本発明の実施の形態では、透過光量を０％（遮光）、２０％、６７％、１００％（透過）の４段階に変化させる場合について説明したが、段階数はこれに限定されるものではない。
【００３７】
本発明の実施の形態では、ビアホールが垂直形状のものについて説明したが、図５のグラフを用いて透過率、段回数を調整することにより種々の形状のビアホールを形成することができる。例えば図６に示すように階段状のビアホールを形成し、このビアホールをキュアする。すると、内壁にＣｕ／Ｃｒスパッタ膜の被覆が容易であり、レジストやＣｕメッキの流入が容易である、開口側に向かって幅広のビアホールを形成することができる。
【００３８】
次に図３（ｃ）に示す通り、現像液（東レフォトニースＤＶ−５０５；東レ（株）製）を用いて現像を行い、浸漬させた状態で２００秒間揺動しながら、途中１５０秒間超音波洗浄を行い２０％露光箇所１６２、６０％露光箇所１６３を収縮させ、０％露光箇所１６１を除去する。その後イソプロピルアルコールにより現像液をリンスし（洗い流し）スピン乾燥により乾燥させる。以上により凸部にあわせて露光量を調整することにより絶縁膜用感光性ワニス７ａによる絶縁膜が略平坦化されるとともに、同時にビアホール１７ａが形成される。
【００３９】
以後図１（ｂ）から図３（ｃ）までの工程を繰り返すことにより積層化し、多層配線基板が形成される。図４に２層の配線基板の例を示す。
【００４０】
【発明の効果】
本発明の第１の効果は、多層配線基板形成において上層導体配線パターン形成時に寸法精度が低下するのを防止できるということである。また、このため配線密度を増加させることができ、高多層化を図ることができるのも効果である。
【００４１】
その理由は、ビアホール形成と凸部の平坦化を一つの工程で形成したため露光回数が少なくてすみ、露光位置のズレからくる寸法精度の低下を防止したためである。８層などの高積層では露光位置のズレが加算され寸法精度の低下につながるが、本発明では、ビアホール形成と凸部の平坦化を別々に行った場合より、１層積層するごとに１回露光回数を減らすことがるため、露光位置のズレからくる寸法精度の低下を抑制することが可能となる。
【００４２】
本発明の第２の効果は、多層配線基板形成において工程数を削減したため作業時間が減少する結果、作業能率が向上し製造原価が安くなるということである。
【００４３】
その理由は、ビアホール形成と凸部の平坦化を一つの工程で形成したためである。ビアホール形成と凸部の平坦化を別々の工程で行った場合、露光、現像による溶解、洗浄、乾燥による絶縁膜の硬化からなる工程が２回必要になるので、本願発明より工程が１回余分に必要になり、８層などの多層配線においては、工程数の増加、作業能率の低下、製造原価の高騰につながる。しかし、本願発明ではこれらのことを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の多層配線基板の製造方法を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態の多層配線基板の製造方法を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態の多層配線基板の製造方法を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態の多層配線基板の製造方法を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態の絶縁膜用感光性ワニスの残膜率に対する露光量と透過率の関係を示すグラフである。
【図６】本発明の実施の形態のビアホールの他の形状を示す図である。
【図７】従来の多層配線基板の製造方法を示す図である。
【図８】従来の多層配線基板の製造方法を示す図である。
【符号の説明】
１    セラミック基板
２，２ａ，２ｂ    Ｃｕ／Ｃｒスパッタ膜
３    ポジ型レジスト
４，８    遮光膜
５，９    透過膜
６ａ，６ｂ    Ｃｕメッキパターン
７ａ，７ｂ    絶縁膜用感光性ワニス
１０    ２０％透過膜
１１    ６７％透過膜
１２    平坦部
１３    斜面
１４    凸部平坦部
１５    ビアホール形成予定箇所
１７ａ，１７ｂ    ビアホール
１８    Ｃｕメッキビアホール
２２    露光紫外線
４１ａ，４１ｂ，４１ｄ，４１ｅ    フォトマスク
６２ａ，６２ｂ    Ｃｕ配線パターン
１６１    ０％露光箇所
１６２    ２０％露光箇所
１６３    ６７％露光箇所
２０１，２０２，２０３，２０４，２０５，２０６    透過紫外線
【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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