(57)【要約】【課題】  微細化されたコンデンサを内蔵した多層配線を提供する。【解決手段】  多層配線１０は、第１の金属配線２、層間絶縁膜３、誘電体ポスト４および第２の金属配線５を備える。第１の金属配線２、層間絶縁膜３、誘電体ポスト４および第２の金属配線５は、全てスクリーン印刷により形成される。第１の金属配線２は、基板１の一主面１Ａに形成され、誘電体ポスト４は、層間絶縁膜３を貫通し、先端部４Ａが層間絶縁膜３の一主面３Ａから突出するように第１の金属配線２上に形成される。第２の金属配線５は、誘電体ポスト４の先端部４Ａを覆うように層間絶縁膜３上に形成される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の金属配線と、
前記第１の金属配線上に形成された層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜上に形成された第２の金属配線と、
前記層間絶縁膜を貫通し、前記第１および第２の金属配線に接続された中間体とを備え、
前記中間体は、前記層間絶縁膜の前記第２の金属配線側の表面よりも前記第２の金属配線側へ突出した端部を有する、多層配線。
【請求項２】
前記中間体は、略柱状形状を有する誘電体ポストからなり、
前記誘電体ポストの高さは、前記層間絶縁膜の膜厚よりも高い、請求項１に記載の多層配線。
【請求項３】
前記中間体は、
前記第１の金属配線に接して形成された誘電体膜と、
略柱状形状を有し、前記誘電体膜および前記第２の金属配線に接続された金属ポストとを含み、
前記金属ポストの高さは、前記層間絶縁膜の膜厚よりも高い、請求項１に記載の多層配線。
【請求項４】
前記中間体は、略柱状形状を有する金属ポストからなり、
前記金属ポストの高さは、前記層間絶縁膜の膜厚よりも高い、請求項１に記載の多層配線。
【請求項５】
前記金属ポストの高さは、前記層間絶縁膜の膜厚と前記第２の金属配線の膜厚との和よりも高い、請求項３または請求項４に記載の多層配線。
【請求項６】
前記第１の金属配線は、第１および第２の配線部からなり、
前記第２の金属配線は、第３および第４の配線部からなり、
前記中間体は、
前記第１および第３の配線部に接続された第１の中間体と、
前記第２および第４の配線部に接続された第２の中間体とを含み、
前記第１の中間体は、略柱状形状を有する第１の金属ポストからなり、
前記第２の中間体は、
前記第２の配線部に接して形成された誘電体膜と、
略柱状形状を有し、前記誘電体膜および前記第４の配線部に接続された第２の金属ポストとからなり、
前記第１および第２の金属ポストの各々の高さは、前記層間絶縁膜の膜厚よりも高い、請求項１に記載の多層配線。
【請求項７】
前記第１の金属ポストの高さは、前記層間絶縁膜の膜厚と前記第３の配線部の膜厚との和よりも高く、
前記第２の金属ポストの高さは、前記層間絶縁膜の膜厚と前記第４の配線部の膜厚との和よりも高い、請求項６に記載の多層配線。
【請求項８】
絶縁基板と、
前記絶縁基板上に形成された請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の多層配線とを備える素子基板。
【請求項９】
前記絶縁基板は、プリント基板またはセラミック基板である、請求項８に記載の素子基板。
【請求項１０】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の多層配線を備えるフラットパネル表示装置。
【請求項１１】
スクリーン印刷法により第１の金属配線を基板上に形成する第１の工程と、
前記スクリーン印刷法により中間体を前記第１の金属配線上に形成する第２の工程と、
膜厚が前記中間体の高さよりも薄くなるように前記スクリーン印刷法により層間絶縁膜を前記第１の金属配線上に形成する第３の工程と、
前記中間体および前記層間絶縁膜上にスクリーン印刷法により第２の金属配線を形成する第４の工程とを備える多層配線の製造方法。
【請求項１２】
前記第２の工程は、前記中間体として誘電ポストを前記第１の金属配線上に形成する、請求項１１に記載の多層配線の製造方法。
【請求項１３】
前記第４の工程は、前記誘電ポストを覆うように前記誘電ポストおよび前記層間絶縁膜上に前記第２の金属配線を形成する、請求項１２に記載の多層配線の製造方法。
【請求項１４】
前記第３の工程は、前記誘電ポストの頭部よりも１０〜５０μｍだけ大きい非吐出領域を有するスクリーン版を用いて前記層間絶縁膜を形成する、請求項１３に記載の多層配線の製造方法。
【請求項１５】
前記中間体は、
前記第１の金属配線に接して形成された誘電体膜と、
略柱状形状を有し、前記誘電体膜および前記第２の金属配線に接続された金属ポストとを含み、
前記第２の工程は、
前記スクリーン印刷法により前記誘電体膜を前記第１の金属配線上に形成する第１のサブ工程と、
前記スクリーン印刷法により前記誘電体膜上に前記金属ポストを形成する第２のサブ工程とを含み、
前記第３の工程は、前記金属ポストの先端よりも低くなるように前記層間絶縁膜を形成する、請求項１１に記載の多層配線の製造方法。
【請求項１６】
前記第４の工程は、前記金属ポストが前記第２の金属配線を貫通するように前記第２の金属配線を形成する、請求項１５に記載の多層配線の製造方法。
【請求項１７】
前記第３の工程は、前記金属ポストの頭部よりも１０〜５０μｍだけ大きい非吐出領域を有するスクリーン版を用いて前記層間絶縁膜を形成する、請求項１５または請求項１６に記載の多層配線の製造方法。
【請求項１８】
前記第１の金属配線は、第１および第２の配線部からなり、
前記第２の金属配線は、第３および第４の配線部からなり、
前記中間体は、
前記第１および第３の配線部に接続された第１の中間体と、
前記第２および第４の配線部に接続された第２の中間体とを含み、
前記第１の中間体は、略柱状形状を有する第１の金属ポストからなり、
前記第２の中間体は、
前記第２の配線部に接して形成された誘電体膜と、
略柱状形状を有し、前記誘電体膜および前記第４の配線部に接続された第２の金属ポストとからなり、
前記第２の工程は、
前記スクリーン印刷法により前記誘電体膜を前記第２の配線部上に形成する第１のサブ工程と、
前記スクリーン印刷法により前記第１および第２の金属ポストをそれぞれ前記第１の配線部および前記誘電体膜上に形成する第２のサブ工程とを含み、
前記第３の工程は、前記第１および第２の金属ポストの先端よりも低くなるように前記層間絶縁膜を形成し、
前記第４の工程は、前記第３および第４の配線部を前記第２の金属配線として形成する、請求項１１に記載の多層配線の製造方法。
【請求項１９】
前記第４の工程は、前記第１および第２の金属ポストがそれぞれ前記第３および第４の配線部を貫通するように前記第３および第４の配線部を形成する、請求項１８に記載の多層配線の製造方法。
【請求項２０】
前記第３の工程は、前記第１および第２の金属ポストの頭部よりも１０〜５０μｍだけ大きい非吐出領域を有するスクリーン版を用いて前記層間絶縁膜を形成する、請求項１５または請求項１９に記載の多層配線の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、多層配線、それを備えた素子基板、それを用いたフラットパネル表示装置、およびその多層配線の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板およびセラミックグリーンシートを積層したセラミック基板においては、多層配線が広く使用されている。多層配線を行なうには、層間絶縁膜で分離された下部金属配線と上部金属配線とをビアホールで接続する技術が必須であるが、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）の高集積化および高速化のトレンドによって、プリント配線板およびセラミック基板も、高密度実装が要求され、近年では、微細なビアホールによる上下配線の接続技術が注目されている。
【０００３】
プリント基板およびセラミック基板の製造プロセスでは、ビアホールを埋め込む方法としてスクリーン印刷が用いられている。そして、ビアホールの開口部のサイズが数１００μｍである場合、スクリーン印刷を用いて導電ペーストによってビアホールを容易に埋め込むことができる。
【０００４】
しかし、ビアホールの開口部のサイズが１００μｍ程度になると、スクリーン印刷によるプロセス中にビアホール内の空気と導電ペーストとの置換が阻害され、埋め込んだビアホール内に気泡および空隙が残存する。その結果、ビアホールのコンタクト抵抗が増加し、出力信号の低下および周波数特性の劣化が生じる。また、ビアホール内への気泡および空隙の残存は、プリント基板およびセラミック基板の長期信頼性を低下させる一因にもなる。
【０００５】
スクリーン印刷によって微細なビアホールを埋め込む場合、ビアホールの開口部よりも大きな突出孔を有するスクリーン版を用いて導電ペーストをビアホールに埋め込み、その後、基板に１〜１００Ｈｚの振動を与えながら導電ペーストを加熱および硬化させることが行なわれている（特許文献１）。ビアホール内の気泡および空隙は、導電ペーストの硬化中に振動によって押し出されて導電ペーストと置換され、気泡および空隙のないビアホールが形成される。
【０００６】
また、上下金属配線を微細なビアホールによって接続する方法として、下部金属配線上にスクリーン印刷によって導電ペーストからなる柱状導電体を形成し、その後、下部金属配線および柱状導電体を絶縁層で被覆し、その後、絶縁層の表面を機械研磨して柱状導電体の頭部を露出させ、さらに、絶縁層上に上部金属配線を形成して上下金属配線を接続する方法が知られている（特許文献２）。
【０００７】
特許文献２に開示された方法は、ビアホールに導電ペーストを埋め込む方法ではなく、金属を埋め込んだビアホールとして柱状導電体を用いるため、本質的に気泡および空隙のないビアホールを形成できる。
【０００８】
一方、プリント配線板およびセラミック基板に作製される電気回路には、種々のコンデンサ、インダクタ、抵抗およびＬＳＩが必要であるが、信号の高速化および高密度実装の要求からコンデンサを基板に内蔵する技術が注目されている。
【０００９】
従来、基板内および基板表面の所定位置にスクリーン印刷によって誘電体ペーストを形成し、その形成した誘電体ペーストを上下電極で挟み込むことによって内蔵コンデンサを形成していた。
【００１０】
しかし、コンデンサの占有面積が大きく、ビアホール等を縮小化しても、基板全体での高密度実装には限界があり、より微細な内蔵コンデンサが必要となっている。
【００１１】
微細な内蔵コンデンサを作製する方法として、次の方法からなる内蔵コンデンサの作製方法が知られている（特許文献３）。
【００１２】
下部金属配線上にフォトレジストを用いてコンデンサ用ペーストおよびポストメッキを埋め込むホールを各々形成し、その後、スクリーン印刷によって一部のホールには、コンデンサ用ペーストを埋め込み、残りのホールには、メッキ法によってメッキポストを埋め込む。その後、フォトレジストを除去し、コンデンサ用ペーストおよびメッキポストを層間絶縁用樹脂で被覆し、さらに、層間絶縁用樹脂の表面をバフ等で機械研磨してコンデンサ用ペーストおよびメッキポストの頭部を露出させる。そして、コンデンサ用ペーストおよびメッキポスト上に上部金属配線を形成し、内蔵コンデンサを有し、かつ、ビアホールによって上下金属配線が接続された多層配線を形成する。
【００１３】
特許文献３に開示された方法は、特許文献２に開示された方法を用いた例であり、コンデンサ用ペーストに含有されるフィラーの比誘電率を適切に選ぶことによって微細な内蔵コンデンサを実現できる。
【００１４】
さらに、フラットパネルディスプレイでは、高精細化および高速応答と共に低価格化が重要であり、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いたアクティブマトリックス駆動回路をより低コストで作製できる製造技術が必要である。
【００１５】
従来、アクティブマトリックス駆動回路は、フォトリソグラフィーおよびドライエッチング等のＬＳＩ製造技術によって作製されていたが、駆動回路の金属配線幅およびビアホールのＤＲは、１０〜１００μｍ程度であり、上記のＬＳＩ製造技術は、オーバースペックであり、より低コストの製造方法として印刷技術、特に、スクリーン印刷を用いた配線プロセスが注目されている。
【００１６】
プリント基板およびセラミック基板では、既にスクリーン印刷が実用化されている。そして、量産レベルでは、導電ペーストを用いて、最小線幅が３０〜５０μｍである金属配線が得られており、研究段階では、最小線幅が１０〜３０μｍの金属配線が得られている。これらの金属配線をアクティブマトリックス駆動回路に応用することにより、アクティブマトリックス駆動回路の金属配線を実現できる可能性が高い。
【特許文献１】特開２００１−２７４５４７号公報
【特許文献２】特開平１１−８７９２５号公報
【特許文献３】特開平９−１１６２４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかし、特許文献１に開示された方法では、ビアホールのサイズが微細化するに従って、埋め込みに使用される導電ペーストは、高粘度化する傾向にあり、振動による気泡および空隙の押し出しにも限界がある。特許文献１においては、１００〜３００Ｐａ・ｓの粘度を有するＡｇペーストを用いて１００μｍの開口部を有するビアホールを埋め込むことが行なわれているが、ビアホールがより微細化された場合、この程度の粘度を有するＡｇペーストを用いてビアホールを埋め込むことは困難であるという問題がある。また、１〜１００Ｈｚの振動を基板に与えるためには、特殊な加熱炉が必要になるという欠点もある。
【００１８】
また、特許文献２，３に開示された方法では、柱状導電体の頭部を露出するための研磨工程において粉塵が発生し、その発生した粉塵が柱状導電体と上部金属配線との界面に挟まり、コンタクト不良を起こす可能性がある。そのため、機械研磨の直後に、洗浄工程が必要になり、必ずしも工程を簡略化できない。また、新たな研磨装置および洗浄装置が必要となり、さらに、機械研磨により発生した粉塵の飛散を防止するため、機械研磨装置および洗浄装置を他の作業環境から遮蔽する必要があり、製造装置および製造スペースの面でコストアップになる。さらに、特許文献３においては、層間絶縁用樹脂とコンデンサ用ペーストとの間に気泡および空隙があると、内蔵コンデンサの長期信頼性を低下させるという問題がある。
【００１９】
さらに、アクティブマトリックス駆動回路も、多層配線構造となっており、層間絶縁膜に５０〜１００μｍ程度の開口を有するビアホールを印刷する技術は、殆どなく、研究開発では、主に、レーザードリルおよびフォトリソグラフィー・ドライエッチングが使用されている。また、５０〜１００μの開口に導電ペーストをスクリーン印刷で埋め込む方法は、プリント配線板およびセラミック基板と同様に確立された技術がない。
【００２０】
特に、スクリーン印刷でビアホールを印刷する場合、スクリーン版上でビアホールの開口に相当する乳剤パターンは、孤立パターンとなる。たとえば、高精細印刷に使用される３８０〜５９０メッシュのスクリーン版に直径５０μｍの乳剤パターンを作製する場合、乳剤パターン中に存在するメッシュの交点の数は、１箇所程度となり、従来のスクリーン版と比較して乳剤パターンは、メッシュから脱落し易くなる。そのため、スクリーン版を作製中に乳剤が欠落して、面内で無欠陥のスクリーン版を作製することは極めて困難となる。また、無欠陥のスクリーン版が作製できたとしても印刷中に乳剤パターンが欠落し易く、従来のスクリーン版と比較して寿命が著しく低下するという問題がある。
【００２１】
また、近年、特に電子ペーパーが注目されており、不揮発性フラットパネルディスプレイを作製する場合には、ＴＦＴと並列に電荷蓄積のためのコンデンサを設ける場合が多く、アクティブマトリックス駆動回路に微細なコンデンサを内蔵する製造方法が強く求められている。
【００２２】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、微細化されたコンデンサを内蔵した多層配線を提供することである。
【００２３】
また、この発明の別の目的は、新たな研磨工程および洗浄工程を用いずに、微細化されたコンデンサを内蔵した多層配線を製造する多層配線の製造方法を提供することである。
【００２４】
さらに、この発明の別の目的は、微細化されたコンデンサを内蔵した多層配線を備える素子基板を提供することである。
【００２５】
さらに、この発明の別の目的は、微細化されたコンデンサを内蔵した多層配線を備えるフラットパネル表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
この発明によれば、多層配線は、第１の金属配線と、層間絶縁膜と、第２の金属配線と、中間体とを備える。層間絶縁膜は、第１の金属配線上に形成される。第２の金属配線は、層間絶縁膜上に形成される。中間体は、層間絶縁膜を貫通し、第１および第２の金属配線に接続される。そして、中間体は、層間絶縁膜の第２の金属配線側の表面よりも第２の金属配線側へ突出した端部を有する。
【００２７】
好ましくは、中間体は、略柱状形状を有する誘電体ポストからなる。そして、誘電体ポストの高さは、層間絶縁膜の膜厚よりも高い。
【００２８】
好ましくは、中間体は、誘電体膜と、金属ポストとを含む。誘電体膜は、第１の金属配線に接して形成される。金属ポストは、略柱状形状を有し、誘電体膜および第２の金属配線に接続される。そして、金属ポストの高さは、層間絶縁膜の膜厚よりも高い。
【００２９】
好ましくは、中間体は、略柱状形状を有する金属ポストからなる。そして、金属ポストの高さは、層間絶縁膜の膜厚よりも高い。
【００３０】
好ましくは、金属ポストの高さは、層間絶縁膜の膜厚と第２の金属配線の膜厚との和よりも高い。
【００３１】
好ましくは、第１の金属配線は、第１および第２の配線部からなり、第２の金属配線は、第３および第４の配線部からなる。そして、中間体は、第１および第３の配線部に接続された第１の中間体と、第２および第４の配線部に接続された第２の中間体とを含む。第１の中間体は、略柱状形状を有する第１の金属ポストからなる。第２の中間体は、第２の配線部に接して形成された誘電体膜と、略柱状形状を有し、誘電体膜および第４の配線部に接続された第２の金属ポストとからなる。第１および第２の金属ポストの各々の高さは、層間絶縁膜の膜厚よりも高い。
【００３２】
好ましくは、第１の金属ポストの高さは、層間絶縁膜の膜厚と第３の配線部の膜厚との和よりも高く、第２の金属ポストの高さは、層間絶縁膜の膜厚と第４の配線部の膜厚との和よりも高い。
【００３３】
また、この発明によれば、素子基板は、絶縁基板と、絶縁基板上に形成された請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の多層配線とを備える。
【００３４】
好ましくは、絶縁基板は、プリント基板またはセラミック基板である。
【００３５】
さらに、この発明によれば、フラットパネル表示装置は、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の多層配線を備える。
【００３６】
さらに、この発明によれば、多層配線の製造方法は、スクリーン印刷法により第１の金属配線を基板上に形成する第１の工程と、スクリーン印刷法により中間体を第１の金属配線上に形成する第２の工程と、膜厚が中間体の高さよりも薄くなるようにスクリーン印刷法により層間絶縁膜を第１の金属配線上に形成する第３の工程と、中間体および層間絶縁膜上にスクリーン印刷法により第２の金属配線を形成する第４の工程とを備える。
【００３７】
好ましくは、第２の工程は、中間体として誘電ポストを第１の金属配線上に形成する。
【００３８】
好ましくは、第４の工程は、誘電ポストを覆うように誘電ポストおよび層間絶縁膜上に第２の金属配線を形成する。
【００３９】
好ましくは、第３の工程は、誘電ポストの頭部よりも１０〜５０μｍだけ大きい非吐出領域を有するスクリーン版を用いて層間絶縁膜を形成する。
【００４０】
好ましくは、中間体は、第１の金属配線に接して形成された誘電体膜と、略柱状形状を有し、誘電体膜および第２の金属配線に接続された金属ポストとを含む。多層配線の製造方法の第２の工程は、スクリーン印刷法により誘電体膜を第１の金属配線上に形成する第１のサブ工程と、スクリーン印刷法により誘電体膜上に金属ポストを形成する第２のサブ工程とを含み、第３の工程は、金属ポストの先端よりも低くなるように層間絶縁膜を形成する。
【００４１】
好ましくは、第４の工程は、金属ポストが第２の金属配線を貫通するように第２の金属配線を形成する。
【００４２】
好ましくは、第３の工程は、金属ポストの頭部よりも１０〜５０μｍだけ大きい非吐出領域を有するスクリーン版を用いて層間絶縁膜を形成する。
【００４３】
好ましくは、第１の金属配線は、第１および第２の配線部からなり、第２の金属配線は、第３および第４の配線部からなる。中間体は、第１および第３の配線部に接続された第１の中間体と、第２および第４の配線部に接続された第２の中間体とを含む。第１の中間体は、略柱状形状を有する第１の金属ポストからなる。第２の中間体は、第２の配線部に接して形成された誘電体膜と、略柱状形状を有し、誘電体膜および第４の配線部に接続された第２の金属ポストとからなる。多層配線の製造方法の第２の工程は、スクリーン印刷法により誘電体膜を第２の配線部上に形成する第１のサブ工程と、スクリーン印刷法により第１および第２の金属ポストをそれぞれ第１の配線部および誘電体膜上に形成する第２のサブ工程とを含み、第３の工程は、第１および第２の金属ポストの先端よりも低くなるように層間絶縁膜を形成し、第４の工程は、第３および第４の配線部を第２の金属配線として形成する。
【００４４】
好ましくは、第４の工程は、第１および第２の金属ポストがそれぞれ第３および第４の配線部を貫通するように第３および第４の配線部を形成する。
【００４５】
好ましくは、第３の工程は、第１および第２の金属ポストの頭部よりも１０〜５０μｍだけ大きい非吐出領域を有するスクリーン版を用いて層間絶縁膜を形成する。
【発明の効果】
【００４６】
この発明においては、第１の金属配線を形成し、その後、中間体を形成し、その後、層間絶縁膜を形成し、最後に第２の金属配線を形成して多層配線を作製する。
【００４７】
したがって、この発明によれば、機械研磨工程および洗浄工程を省略して多層配線を作製できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００４９】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による多層配線の概略断面図である。図１を参照して、実施の形態１による多層配線１０は、第１の金属配線２と、層間絶縁膜３と、誘電体ポスト４と、第２の金属配線５とを備える。
【００５０】
第１の金属配線２は、基板１の一主面１Ａ上にスクリーン印刷により形成される。層間絶縁膜３は、第１の金属配線２を覆うように基板１の一主面１Ａ上にスクリーン印刷により形成される。
【００５１】
誘電体ポスト４は、略柱状形状からなり、層間絶縁膜３を貫通するように第１の金属基板２上にスクリーン印刷により形成される。この場合、誘電体ポスト４の先端部４Ａは、層間絶縁膜３の一主面３Ａよりも上側に突出する。すなわち、誘電体ポスト４の高さは、層間絶縁膜３の膜厚よりも高い。第２の金属配線５は、誘電体ポスト４の先端部４Ａを覆うように層間絶縁膜３の一主面３Ａ上にスクリーン印刷により形成される。
【００５２】
なお、図１においては、第１および第２の金属配線２，５は、それぞれ、１個づつ図示されているが、実際には、第１および第２の金属配線２，５は、多数配置される。
【００５３】
基板１は、ガラスからなる。第１および第２の金属配線２，５の各々は、銀（Ａｇ）からなり、５０μｍの線幅を有する。層間絶縁膜３は、シリカを主成分とする絶縁体からなる。誘電体ポスト４は、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）からなる。
【００５４】
第１の金属配線２の膜厚は、約６μｍであり、層間絶縁膜３の膜厚は、約４μｍである。また、誘電体ポスト４の高さは、約６μｍであり、第２の金属配線５の膜厚は、約６μｍである。
【００５５】
このように、多層配線１０においては、柱状形状を有する誘電体ポスト４の高さは、層間絶縁膜３の膜厚よりも高い。
【００５６】
多層配線１０においては、第１の金属配線２、誘電体ポスト４および第２の金属配線５は、コンデンサを構成し、第１の金属配線２および第２の金属配線５は、それぞれ、コンデンサの下部電極および上部電極を構成する。したがって、多層配線１０は、コンデンサを内蔵した多層配線である。この場合、下部電極および上部電極の面積は、５０μｍ×８０μｍである。
【００５７】
図２は、図１に示す多層配線１０の製造方法を示す工程図である。図２を参照して、スクリーン印刷により第１の金属配線２を基板１上に形成する。スクリーン印刷に用いる導電ペーストは、Ａｇペーストである。そして、Ａｇペーストは、Ａｇ粒子、アクリル樹脂およびカルビトールアセタール等からなり、１５０〜２５０Ｐａ・ｓの範囲の粘度を有する。また、スクリーン印刷に用いるスクリーン版は、ステンレスメッシュ５００番であり、乳剤厚さが８μｍである。
【００５８】
上述したＡｇペーストおよびスクリーン版を用いてゴム硬度が７０であるスキージによって幅５０μｍの第１の金属配線２を基板１上に印刷する。そして、Ａｇペーストを印刷した後、オーブンを用いて２００℃、３０分の加熱を行ない、Ａｇペーストを硬化させて第１の金属配線２を形成する（図２の工程（ａ１）参照）。
【００５９】
その後、柱状形状を有する誘電体ポスト４を下部電極（第１の金属配線２）上にスクリーン印刷により形成する。スクリーン印刷に用いた誘電体ペーストは、ＢａＴｉＯ３ペーストである。そして、ＢａＴｉＯ３ペーストは、ＢａＴｉＯ３粒子、アクリル樹脂およびブチルカルビトール等からなり、２００〜３００Ｐａ・ｓの範囲の粘度を有する。また、スクリーン印刷に用いるスクリーン版は、ステンレスメッシュ５００番であり、乳剤厚さが５μｍである。このスクリーン版には、乳剤によって遮蔽されていない吐出穴が形成されている。
【００６０】
スクリーン版のアライメントマークを第１の金属配線２のアライメントマークに位置合わせした後、ゴム硬度が７０であるスキージを用いて誘電体ペーストを第１の金属配線２上に印刷する。その後、オーブンを用いて２００℃、３０分の加熱を行ない、誘電体ペーストを硬化させて誘電体ポスト４を第１の金属配線２上に形成する（図２の工程（ｂ１）参照）。
【００６１】
この場合、誘電体ポスト４は、若干、テーパー形状になっており、高さは、約６μｍである。
【００６２】
次に、層間絶縁膜３をオフコンタクト方式のスクリーン印刷によって第１の金属配線２上に形成する。スクリーン印刷に用いた絶縁ペーストは、シリカフィラー、クレゾールノボラックエポキシ樹脂、エポキシ樹脂およびブチルセロソルブアセテート等からなり、５０〜１５０Ｐａ・ｓの範囲の粘度を有する。また、スクリーン印刷に用いるスクリーン版２０は、ステンレスメッシュ５００番であり、乳剤厚さが１μｍである。このスクリーン版２０には、乳剤で遮蔽された１１０μｍ×１４０μｍの非吐出領域２１が形成されている。
【００６３】
スクリーン版２０のアライメントマークを基板１上の誘電体ポスト４と同一層のアライメントマークに位置合わせすることによって、非吐出領域２１が誘電体ポスト４の先端部４Ａ上に配置される。使用した印刷機の位置合わせ精度は、±１０μｍであるため、第１の金属配線２上に形成された誘電体ポスト４の先端部４Ａは、位置合わせ誤差を含めてもスクリーン版２０の非吐出領域２１内に配置される。
【００６４】
そして、スクリーン版２０上に絶縁ペースト３０を配置し、ゴム硬度が６０であるスキージ４０を矢印１１の方向に移動させて絶縁ペースト３０を第１の金属配線２上に印刷する（図２の工程（ｃ１）参照）。
【００６５】
図３は、図２の工程（ｃ１）に示す誘電体ポスト４と非吐出領域２１との位置関係を示す図である。図３を参照して、誘電体ポスト４の端と非吐出領域２１の端との間隔ＯＬは、設計上で２０μｍである。したがって、位置合わせの誤差（±１０μｍ）により非吐出領域２１の位置がずれても、誘電体ポスト４の端と非吐出領域２１の端との間隔ＯＬは、設計上で２０μｍに設定されるので、誘電体ポスト４をスクリーン版２０の非吐出領域２１内に設定できる。
【００６６】
再び、図２を参照して、工程（ｃ１）によって絶縁ペースト３０を第１の金属配線２上に印刷し、その後、オーブンを用いて２００℃、３０分の加熱を行ない、絶縁ペーストを硬化させると、層間絶縁膜３が第１の金属配線２を覆うように基板１上に形成される（図２の工程（ｄ１）参照）。
【００６７】
この場合、層間絶縁膜３の膜厚は、４μｍであり、誘電体ポスト４の高さは、６μｍであるため、誘電体ポスト４は、その先端部４Ａが２μｍだけ層間絶縁膜３よりも突出する。絶縁ペーストは、その体積が２００℃、３０分の加熱により殆ど収縮しないため、誘電体ポスト４は、層間絶縁膜３の硬化後でも、その先端部４Ａが２μｍだけ層間絶縁膜３から突出している。
【００６８】
層間絶縁膜３が形成されると、誘電体ポスト４の先端部４Ａを覆うように第２の金属配線５をスクリーン印刷により層間絶縁膜３上に形成する。スクリーン印刷に用いた導電ペーストは、第１の金属配線２を形成に用いた導電ペーストと同じである。また、スクリーン印刷に用いたスクリーン版は、ステンレスメッシュ５００番であり、乳剤の厚さは５μｍである。
【００６９】
このスクリーン版のアライメントマークを基板１上の誘電体ポスト４と同一層のアライメントマークに位置合わせすることによって、誘電体ポスト４の先端部４Ａ上に第２の金属配線５を配置できる。
【００７０】
上記のスクリーン版を用いて、ゴム硬度が７０であるスキージによって幅が５０μｍであるＡｇペーストを印刷する。そして、印刷したＡｇペーストを２００℃、３０分で加熱してＡｇペーストを硬化させ、第２の金属配線５を形成した（図２の工程（ｅ１）参照）。
【００７１】
この場合、第２の金属配線５の膜厚は、約６μｍであり、層間絶縁膜３から突出した誘電体ポスト４の先端部４Ａは、第２の金属配線５によって被覆される。
【００７２】
図４は、図２に示す工程（ｃ１）の詳細な工程図である。図４を参照して、非吐出領域２１が誘電体ポスト４上に配置されるように、スクリーン版２０を位置合わせし、スキージ４０を矢印１１の方向へ移動させ、絶縁ペースト３０を基板１上に印刷する。
【００７３】
この場合、絶縁ペースト３０は、非吐出領域２１からは、基板１上に吐出されず、最初、絶縁ペースト３１が誘電体ポスト４の左側に印刷される。そして、空隙１２が絶縁ペースト３１と誘電体ポスト４との間に形成される（図４の工程（ｃ１−１）参照）。
【００７４】
しかし、オフコンタクト方式のスクリーン印刷においては、スクリーン版が基板１から離れる時に、大きな応力がペーストに作用し、ペーストの粘度が低粘度化してレベリングを引き起こす。そして、絶縁ペースト３０の粘度を適切な粘度に選択すると、スクリーン版が基板１から離れる時、絶縁ペースト３０が流動化し、空隙１２が絶縁ペースト３０によって充填される。
【００７５】
この発明においては、絶縁ペースト３０の粘弾性の目安として２．２〜４．０のＴＩ値を用いた。なお、このＴＩ値の測定は、ブルックフィールドＨＢＴＮｏ．１４スピンドルを用いて１０ｒｐｍおよび５０ｒｐｍの回転速度で行なわれた。
【００７６】
したがって、スキージ４０を矢印１１の方向へさらに移動させることにより、誘電体ポスト４の両側に絶縁ペースト３１，３２が印刷され、その印刷された絶縁ペースト３１，３２が誘電体ポスト４の両側に形成された空隙を充填する（図４の工程（ｃ１−２）参照）。
【００７７】
そして、スキージ４０を矢印１１の方向へさらに移動させると、絶縁ペースト３３が誘電体ポスト４に接して基板１上に印刷される（図４の工程（ｃ１−３）参照）。
【００７８】
このように、適切な粘度を有する絶縁ペースト３０を用いることにより、スクリーン版２０の非吐出領域２１のサイズが誘電体ポスト４のサイズよりも大きくても、スクリーン版２０の吐出領域を介して印刷された絶縁ペースト３１，３２と誘電体ポスト４との空隙が絶縁ペースト３１，３２によって充填され、誘電体ポスト４に接した絶縁ペースト３３を基板１上に印刷できる。
【００７９】
また、層間絶縁膜３を形成するための絶縁ペースト３０を基板１上に印刷するときのステンレスメッシュを５００番に設定し、スキージ４０の硬度を６０に設定し、スクリーン版２０とスキージ４０との成す角度であるアタック角を７０度に設定することにより、誘電ポスト４の高さよりも薄い膜厚を有する層間絶縁膜３を形成することができる。
【００８０】
アタック角が小さくなれば、スクリーン版２０の吐出領域を介して、より多くの絶縁ペースト３０が基板１上に塗布され、層間絶縁膜３０の膜厚が相対的に厚くなるが、アタック角を７０度に設定することにより、層間絶縁膜３の膜厚を誘電体ポスト４の高さよりも薄くできる。
【００８１】
ステンレスメッシュには、各種のメッシュ番があるが、誘電体ポスト４のサイズが小さくなるに従ってメッシュ番を５００番に近づける。
【００８２】
このように、ステンレスメッシュのメッシュ番およびアタック角等によって層間絶縁膜３の膜厚を制御可能であるが、この発明においては、ステンレスメッシュのメッシュ番およびアタック角等を上述した値に設定することによって、誘電体ポスト４の高さよりも薄い膜厚を有する層間絶縁膜３を形成することにしている。
【００８３】
上記においては、図３に示す誘電体ポスト４の端と非吐出領域２１の端との間隔ＯＬは、設計値で２０μｍであると説明したが、この間隔ＯＬの好適な範囲について説明する。
【００８４】
図２に示す多層配線１０の製造方法において、間隔ＯＬを０〜１００μｍの範囲で変化させて多層配線１０を作製した場合のコンデンサの容量値および絶縁ペーストと誘電体ポスト４との間に形成される空隙の有無について調べた。
【００８５】
表１は、間隔ＯＬに対する容量値および空隙の有無を示す。
【００８６】
【表１】
2006324290.tif 000003
【００８７】
なお、表１において、容量値における「○」は、設計容量値と実測容量値との偏差が２０％よりも小さいことを示し、容量値における「×」は、設計容量値と実測容量値との偏差が２０％以上であることを示す。また、空隙における「○」は、空隙が殆どないことを示し、空隙における「×」は、空隙があることを示す。そして、空隙の有無は、超音波顕微鏡により観測された。
【００８８】
表１に示す結果から、コンデンサの容量値は、間隔ＯＬが１０〜７０μｍの範囲において偏差が２０％よりも小さく、間隔ＯＬが０〜５μｍの範囲および８０〜１００μｍの範囲において偏差が２０％以上である。
【００８９】
また、空隙は、間隔ＯＬが０〜５０μｍの範囲において殆ど発生せず、間隔ＯＬが６０〜１００μｍの範囲において発生している。
【００９０】
間隔ＯＬが０〜５μｍの範囲で容量値の偏差が２０％以上であるのは、層間絶縁膜３を形成するためのスクリーン版の位置合わせ誤差が±１０μｍ程度であるので、間隔ＯＬが０〜５μｍの場合、この誤差によって、層間絶縁膜３を形成するためのスクリーン版の位置がずれ、誘電体ポスト４の先端部４Ａに層間絶縁膜３が形成されたためである。
【００９１】
また、間隔ＯＬが８０〜１００μｍの範囲で容量値の偏差が２０％以上であるのは、この範囲において、空隙が発生したためである。
【００９２】
したがって、間隔ＯＬを１０〜５０μｍの範囲に設定して多層配線１０を作製することにより、設計容量値との差が小さく、かつ、長期信頼性が高いコンデンサを内蔵した多層配線１０を作製できる。
【００９３】
そこで、この発明においては、間隔ＯＬを１０〜５０μｍの範囲に設定して多層配線１０を作製する。
【００９４】
次に、熱衝撃実験の結果について説明する。図１に示す多層配線１０を作製した後、−６５℃と２００℃との熱サイクルを１００回繰り返して熱衝撃を多層配線１０に与え、熱衝撃を与える前後の容量値を測定した。その結果、容量値の変化は、±５％以下であった。
【００９５】
したがって、図２に示す製造方法に従って多層配線１０を作製することにより、熱衝撃に対して安定性のあるコンデンサを内蔵した多層配線１０を作製できる。
【００９６】
上述したように、図２に示す多層配線１０の製造方法においては、柱状形状の誘電体ポスト４を第１の金属配線２上に形成し、その後、誘電体ポスト４を囲むように層間絶縁膜３を形成し、最後に、誘電体ポスト４の先端部４Ａを被覆するように第２の金属配線５を形成するので、誘電体ポスト４は、第１および第２の金属配線２，５によって挟まれた構造となり、微細なコンデンサを容易に作製できる。
【００９７】
特に、スクリーン印刷においては、微細なドットを形成することは容易であり、５０μｍ径のドットを印刷することは容易である。この実施の形態１においては、ドット形状の誘電体ポスト４をコンデンサの誘電体として用いるため、５０〜１００μｍ程度のサイズを有するコンデンサを容易に作製できる。
【００９８】
また、層間絶縁膜３を誘電体ポスト４の高さよりも低く印刷するため、誘電体ポスト４は、層間絶縁膜３に埋没せず、層間絶縁膜３の表面から突出した構造となる。その結果、第２の金属配線５を誘電体ポスト４上に形成するだけでコンデンサを作製でき、特許文献２に開示された方法のように、機械研磨工程および洗浄工程が不要となり、多層配線１０を作製するための工程を簡略化できる。
【００９９】
さらに、誘電体ポスト４の先端部４Ａよりも僅かに大きい非吐出領域２１を有するスクリーン版２０を用い、非吐出領域２１を誘電体ポスト４の先端部４Ａに概ね位置合わせして絶縁ペースト３０をスクリーン印刷するので、絶縁ペースト３０の粘度を適切な粘度に制御することにより、誘電体ポスト４と絶縁ペースト３１，３２との空隙をレベリング中に充填でき、層間絶縁膜３と誘電体ポスト４との間に空隙が残り難い。したがって、長期信頼性が高いコンデンサを作製できる。
【０１００】
さらに、図２に示す多層配線１０の製造方法においては、第１の金属配線２、層間絶縁膜３、誘電体ポスト４および第２の金属配線５の全てをスクリーン印刷により形成したので、微細なコンデンサを有する多層配線１０を低コストで作製することができる。
【０１０１】
さらに、図２に示す多層配線１０の製造方法においては、下部電極（第１の金属配線２）および上部電極（第２の金属配線５）の面積、誘電体ポスト４の比誘電率および誘電体ポスト４の高さによってコンデンサの容量を制御できる。したがって、所望の容量が得られるように、下部電極の面積等のパラメータを制御することにより、多様なコンデンサを作製できる。
【０１０２】
なお、上記においては、多層配線１０を作製する全ての工程にスクリーン印刷を用いたが、この発明においては、これに限らず、比較的低コストであるインクジェット法またはディスペンサー法を用いて第１および第２の金属配線２，５を形成してもよい。
【０１０３】
また、上記においては、誘電体ポスト４を形成するための誘電体ペーストとしてＢａＴｉＯ３をフィラーとする誘電体ペーストを用いたが、この発明においては、これに限らず、ＳｉＯ２，ＰｂＯ，ＺｎＯ，Ａｌ２Ｏ３，ＴｉＯ２等のフィラーを含有した誘電体ペーストを用いてもよい。
【０１０４】
さらに、上記においては、第１および第２の金属配線２，５を形成するための導電ペーストとしてＡｇペーストを用いたが、この発明においては、これに限らず、Ｃｕペースト、Ｎｉペースト、Ｐｔペースト、Ｐｄペースト、カーボン樹脂および導電性高分子樹脂等の導電ペーストを用いて第１および第２の金属配線２，５を形成してもよい。
【０１０５】
さらに、上記においては、絶縁ペーストとしてクレゾールノボラック樹脂およびエポキシ樹脂を含む絶縁ペーストを用いたが、この発明においては、これに限らず、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂およびポリビニル樹脂等の絶縁性樹脂を含む絶縁ペーストを用いて層間絶縁膜３を形成してもよく、絶縁ペーストの硬化型は、熱硬化型および光硬化型のいずれであってもよい。光硬化型絶縁ペーストを用いた場合、絶縁ペーストを硬化させる工程は、紫外線を絶縁ペーストに照射する工程となる。
【０１０６】
さらに、上記においては、コンデンサを内蔵した多層配線１０の製造方法について説明したが、第１の金属配線２と第２の金属配線５との間に金属を充填したビアホールを形成すると、コンデンサを内蔵し、かつ、第１および第２の金属配線がビアホールによって導通された２層配線を作製できる。
【０１０７】
さらに、図２に示す工程（ａ１）〜（ｅ１）を繰り返すことにより、コンデンサを内蔵した３層以上の多層配線を作製できる。
【０１０８】
なお、金属を充填したビアホールは、公知の方法によって作製される。
【０１０９】
実施の形態１においては、誘電体ポスト４は、「中間体」を構成する。
【０１１０】
［実施の形態２］
図５は、実施の形態２による多層配線の概略断面図である。図５を参照して、実施の形態２による多層配線１００は、第１の金属配線１０２と、誘電体膜１０３と、金属ポスト１０４と、層間絶縁膜１０５と、第２の金属配線１０６とを備える。
【０１１１】
第１の金属配線１０２は、基板１０１の一主面１０１Ａ上にスクリーン印刷によって形成される。誘電体膜１０３は、第１の金属配線１０２上にスクリーン印刷によって形成される。金属ポスト１０４は、略柱状形状からなり、誘電体膜１０３上にスクリーン印刷によって形成される。
【０１１２】
層間絶縁膜１０５は、第１の金属配線１０２および誘電体膜１０３を覆うように基板１０１の一主面１０１Ａ上にスクリーン印刷によって形成される。第２の金属配線１０６は、層間絶縁膜１０５の一主面１０５Ａ上にスクリーン印刷により形成される。
【０１１３】
なお、図５においては、第１および第２の金属配線１０２，１０６は、それぞれ、１個づつ図示されているが、実際には、第１および第２の金属配線１０２，１０６は、多数配置される。
【０１１４】
基板１０１は、ポリイミドからなる。第１および第２の金属配線１０２，１０６の各々は、銀（Ａｇ）からなり、７０μｍの線幅を有する。誘電体膜１０３は、ＢａＴｉＯ３からなる。金属ポスト１０４は、Ａｇからなる。層間絶縁膜１０５は、シリカを主成分とする絶縁体からなる。
【０１１５】
第１の金属配線１０２の膜厚は、約６μｍであり、誘電体膜１０３は、サイズが１００μｍ×１００μｍであり、膜厚が１μｍである。金属ポスト１０４は、直径が６０μｍであり、高さが約１４μｍである。層間絶縁膜１０５の膜厚は、約８μｍである。第２の金属配線１０６の膜厚は、４〜５μｍである。
【０１１６】
多層配線１００においては、柱状形状を有する金属ポスト１０４の高さは、層間絶縁膜１０５の膜厚と第２の金属配線１０６の膜厚との和よりも高く、金属ポスト１０４は、第１の金属配線１０２および誘電体膜１０３上に形成されるので、金属ポスト１０４は、層間絶縁膜１０５および第２の金属配線１０６を貫通し、金属ポスト１０４の先端部１０４Ａは、第２の金属配線１０６から突出している。
【０１１７】
多層配線１００においては、第１の金属配線１０２、誘電体膜１０３および金属ポスト１０４は、コンデンサを構成し、第１の金属配線１０２および第２の金属配線１０６は、それぞれ、コンデンサの下部電極および上部電極を構成する。したがって、多層配線１００は、コンデンサを内蔵した多層配線である。
【０１１８】
図６は、図５に示す多層配線１００の製造方法を示す工程図である。図６を参照して、スクリーン印刷により第１の金属配線１０２を基板１０１上に形成する。スクリーン印刷に用いる導電ペーストは、Ａｇペーストである。そして、Ａｇペーストは、Ａｇ粒子、アクリル樹脂およびカルビトールアセタール等からなり、１５０〜２５０Ｐａ・ｓの範囲の粘度を有する。また、スクリーン印刷に用いるスクリーン版は、ステンレスメッシュ５００番であり、乳剤厚さが８μｍである。
【０１１９】
上述したＡｇペーストおよびスクリーン版を用いてゴム硬度が７０であるスキージによって幅７０μｍの第１の金属配線１０２を基板１０１上に印刷する。そして、Ａｇペーストを印刷した後、オーブンを用いて１５０℃、３０分の加熱を行ない、Ａｇペーストを硬化させて第１の金属配線１０２を形成する（図６の工程（ａ２）参照）。
【０１２０】
その後、スクリーン印刷によって誘電体膜１０３を第１の金属配線１０２上に形成する。スクリーン印刷に用いる誘電体ペーストは、ＢａＴｉＯ３ペーストからなり、５０〜１００Ｐａ・ｓの範囲の粘度を有する。また、スクリーン印刷に用いるスクリーン版は、ステンレスメッシュ３８０番であり、乳剤厚さが０．１〜１μｍの範囲である。
【０１２１】
上述したＢａＴｉＯ３ペーストおよびスクリーン版を用いてゴム硬度が８０であるスキージによって１００μｍ×１００μｍの誘電体膜１０３を第１の金属配線１０２上に印刷する。そして、ＢａＴｉＯ３ペーストを印刷した後、オーブンを用いて１５０℃、３０分の加熱を行ない、ＢａＴｉＯ３ペーストを硬化させて誘電体膜１０３を形成する（図６の工程（ｂ２）参照）。
次に、柱状形状を有する金属ポスト１０４を誘電体膜１０３上にスクリーン印刷により形成する。スクリーン印刷に用いた導電ペーストは、Ａｇペーストである。そして、Ａｇペーストは、Ａｇ粒子、アクリル樹脂およびブチルカルビトール等からなり、２００〜３００Ｐａ・ｓの範囲の粘度を有する。また、スクリーン印刷に用いるスクリーン版は、ステンレスメッシュ５００番であり、乳剤厚さが５μｍである。このスクリーン版には、乳剤で遮蔽されていない直径が６０μｍである吐出穴が形成されている。
【０１２２】
スクリーン版のアライメントマークを誘電体膜１０３のアライメントマークに位置合わせした後、ゴム硬度が７０であるスキージを用いてＡｇペーストを誘電体膜１０３上に印刷する。その後、オーブンを用いて１５０℃、３０分の加熱を行ない、Ａｇペーストを硬化させて金属ポスト１０４を誘電体膜１０４上に形成する（図６の工程（ｃ２）参照）。
【０１２３】
この場合、金属ポスト１０４は、若干、テーパー形状になっており、高さは、約１４μｍである。
【０１２４】
引き続いて、層間絶縁膜１０５をオフコンタクト方式のスクリーン印刷によって第１の金属配線１０２上に形成する。スクリーン印刷に用いた絶縁ペーストは、シリカフィラー、クレゾールノボラックエポキシ樹脂、エポキシ樹脂およびブチルセロソルブアセテート等からなり、５０〜１５０Ｐａ・ｓの範囲の粘度を有する。また、スクリーン印刷に用いるスクリーン版２０は、ステンレスメッシュ５００番であり、乳剤厚さが１μｍである。このスクリーン版２０には、乳剤で遮蔽された直径が１２０μｍである非吐出領域２２が形成されている。
【０１２５】
スクリーン版２０のアライメントマークを基板１０１上の金属ポスト１０４と同一層のアライメントマークに位置合わせすることによって、非吐出領域２２が金属ポスト１０４の先端部１０４Ａ上に配置される。使用した印刷機の位置合わせ精度は、±１０μｍであるため、第１の金属配線１０２上に形成された金属ポスト１０４の先端部１０４Ａは、位置合わせ誤差を含めてもスクリーン版２０の非吐出領域２２内に配置される。なお、金属ポスト１０４の端と非吐出領域２２の端との間隔ＯＬは、３０μｍに設定された。
【０１２６】
そして、スクリーン版２０上に絶縁ペースト５０を配置し、ゴム硬度が６０であるスキージ４０を矢印１１の方向に移動させて絶縁ペースト５０を第１の金属配線１０２上に印刷する（図６の工程（ｄ２）参照）。
【０１２７】
この場合、実施の形態１において説明したように、ステンレスメッシュのメッシュ番、ゴム硬度およびアタック角等を制御することにより、絶縁ペーストの印刷厚さを金属ポスト１０４の高さよりも薄くできる。そして、実施の形態２においては、絶縁ペーストの厚さは、８μｍであり、絶縁ペーストを印刷した段階で、金属ポスト１０４の先端部１０４Ａは、絶縁ペーストから６μｍだけ突出していた。
【０１２８】
また、図４において説明したように、スクリーン版２０が基板１０１から離れる時、絶縁ペーストは、低粘度化してレベリングし、絶縁ペーストと金属ポスト１０４との間の空隙が絶縁ペーストによって充填される。
【０１２９】
絶縁ペーストを印刷した後、オーブンを用いて１５０℃、３０分の加熱を行ない、絶縁ペーストを硬化させると、層間絶縁膜１０５が第１の金属配線１０２および誘電体膜１０３を覆うように基板１０１上に形成される（図６の工程（ｅ２）参照）。
【０１３０】
この場合、絶縁ペーストを硬化させた後、金属ポスト１０４は、層間絶縁膜１０５の表面から６μｍだけ突出していた。これは、絶縁ペーストは、その体積が１５０℃、３０分の加熱により殆ど収縮しないためである。
【０１３１】
層間絶縁膜１０５が形成されると、第２の金属配線１０６をスクリーン印刷により層間絶縁膜１０５上に形成する。スクリーン印刷に用いた導電ペーストは、第１の金属配線１０２を形成に用いた導電ペーストと同じである。また、スクリーン印刷に用いたスクリーン版は、ステンレスメッシュ５００番であり、乳剤の厚さは５μｍである。
【０１３２】
このスクリーン版のアライメントマークを基板１０１上の金属ポスト１０４と同一層のアライメントマークに位置合わせすることによって、金属ポスト１０４の先端部１０４Ａ上に第２の金属配線１０６を配置できる。
【０１３３】
上記のスクリーン版を用いて、ゴム硬度が７０であるスキージによって幅が７０μｍであるＡｇペーストを印刷する。そして、印刷したＡｇペーストを１５０℃、３０分で加熱してＡｇペーストを硬化させ、第２の金属配線１０６を形成した（図６の工程（ｆ１）参照）。
【０１３４】
この場合、第２の金属配線１０６の膜厚は、４〜５μｍの範囲であり、金属ポスト１０４の先端部１０４Ａは、第２の金属配線１０６から突出している。
【０１３５】
これにより、多層配線１００の製造工程が終了する。
【０１３６】
上述したように、図６に示す多層配線１００の製造方法においては、誘電体膜１０３を第１の金属配線１０２上に形成し、その後、柱状形状の金属ポスト１０４を第１の誘電体膜１０３上に形成し、さらに、金属ポスト１０４を囲むように層間絶縁膜１０５を形成し、最後に、金属ポスト１０４の先端部１０４Ａが突出するように第２の金属配線１０６を形成するので、誘電体膜１０３は、第１の金属配線１０２および金属ポスト１０４によって挟まれた構造となり、微細なコンデンサを容易に作製できる。また、誘電体膜１０３の膜厚を実施の形態１の誘電体ポスト４よりも薄くできるので、大きな容量のコンデンサを作製できる。
【０１３７】
また、層間絶縁膜１０５を金属ポスト１０４の高さよりも低く印刷するため、金属ポスト１０４は、層間絶縁膜１０５に埋没せず、層間絶縁膜１０５の表面から突出した構造となる。その結果、第２の金属配線１０６を金属ポスト１０４上に形成するだけでコンデンサを作製でき、特許文献２に開示された方法のように、機械研磨工程および洗浄工程が不要となり、多層配線１００を作製するための工程を簡略化できる。
【０１３８】
さらに、金属ポスト１０４の先端部１０４Ａよりも僅かに大きい非吐出領域２２を有するスクリーン版２０を用い、非吐出領域２２を金属ポスト１０４の先端部１０４Ａに概ね位置合わせして絶縁ペースト５０をスクリーン印刷するので、絶縁ペースト５０の粘度を適切な粘度に制御することにより、金属ポスト１０４と絶縁ペーストとの空隙をレベリング中に充填でき、層間絶縁膜１０５と金属ポスト１０４との間に空隙が残り難い。したがって、長期信頼性が高いコンデンサを作製できる。
【０１３９】
さらに、図６に示す多層配線１００の製造方法においては、第１の金属配線１０２、誘電体膜１０３、金属ポスト１０４、層間絶縁膜１０５および第２の金属配線１０６の全てをスクリーン印刷により形成したので、微細なコンデンサを有する多層配線１００を低コストで作製することができる。
【０１４０】
さらに、図６に示す多層配線１００の製造方法においては、下部電極（第１の金属配線１０２）および上部電極（第２の金属配線１０６）の面積、誘電体膜１０３の比誘電率および誘電体膜１０３の膜厚によってコンデンサの容量を制御できる。したがって、所望の容量が得られるように、下部電極の面積等のパラメータを制御することにより、多様なコンデンサを作製できる。
【０１４１】
なお、上記においては、コンデンサを内蔵した多層配線１００の製造方法について説明したが、第１の金属配線１０２と第２の金属配線１０６との間に金属を充填したビアホールを形成すると、コンデンサを内蔵し、かつ、第１および第２の金属配線がビアホールによって導通された２層配線を作製できる。
【０１４２】
また、図６に示す工程（ａ２）〜（ｅ２），（ｆ１）を繰り返すことにより、コンデンサを内蔵した３層以上の多層配線を作製できる。
【０１４３】
なお、金属を充填したビアホールは、公知の方法によって作製される。
【０１４４】
実施の形態２においては、誘電体膜１０３および金属ポスト１０４は、「中間体」を構成する。
【０１４５】
［実施の形態３］
図７は、実施の形態３による多層配線の概略断面図である。図７を参照して、実施の形態３による多層配線２００は、第１の金属配線２０２，２０３と、誘電体膜２０４と、金属ポスト２０５，２０６と、層間絶縁膜２０７と、第２の金属配線２０８，２０９とを備える。
【０１４６】
第１の金属配線２０２，２０３は、基板２０１の一主面２０１Ａ上にスクリーン印刷により形成される。誘電体膜２０４は、第１の金属配線２０２上にスクリーン印刷によって形成される。金属ポスト２０５は、略柱状形状からなり、誘電体膜２０４上にスクリーン印刷によって形成される。
【０１４７】
金属ポスト２０６は、略柱状形状からなり、第１の金属配線２０３上にスクリーン印刷によって形成される。層間絶縁膜２０７は、第１の金属配線２０２，２０３および誘電体膜２０４を覆うように基板２０１の一主面２０１Ａ上にスクリーン印刷によって形成される。第２の金属配線２０８，２０９は、それぞれ、金属ポスト２０５，２０６上にスクリーン印刷により形成される。
【０１４８】
なお、図７においては、第１の金属配線２０２，２０３および第２の金属配線２０８，２０９は、それぞれ、２個づつ図示されているが、実際には、第１の金属配線２０２，２０３および第２の金属配線２０８，２０９は、多数配置される。
【０１４９】
基板２０１は、ポリイミドからなる。第１の金属配線２０２，２０３および第２の金属配線２０８，２０９の各々は、銀（Ａｇ）からなり、７０μｍの線幅を有する。誘電体膜２０４は、ＢａＴｉＯ３からなる。金属ポスト２０５，２０６の各々は、Ａｇからなる。層間絶縁膜２０７は、シリカを主成分とする絶縁体からなる。
【０１５０】
第１の金属配線２０２，２０３の膜厚は、約４μｍであり、誘電体膜２０４は、サイズが１００μｍ×１００μｍであり、膜厚が１μｍである。金属ポスト２０５は、直径が６０μｍであり、高さが約１４μｍである。金属ポスト２０６は、直径が８０μｍであり、高さが約１４μｍである。層間絶縁膜２０７の膜厚は、約８μｍである。第２の金属配線２０８，２０９の膜厚は、約４μｍである。
【０１５１】
多層配線２００においては、柱状形状を有する金属ポスト２０５の高さは、層間絶縁膜２０７の膜厚と第２の金属配線２０８の膜厚との和よりも高く、金属ポスト２０５は、第１の金属配線２０２および誘電体膜２０４上に形成されるので、金属ポスト２０５は、層間絶縁膜２０７および第２の金属配線２０８を貫通し、金属ポスト２０５の先端部２０５Ａは、第２の金属配線２０８から突出している。
【０１５２】
また、柱状形状を有する金属ポスト２０６の高さは、層間絶縁膜２０７の膜厚と第２の金属配線２０９の膜厚との和よりも高く、金属ポスト２０６は、第１の金属配線２０３上に形成されるので、金属ポスト２０６は、層間絶縁膜２０７および第２の金属配線２０９を貫通し、金属ポスト２０６の先端部２０６Ａは、第２の金属配線２０９から突出している。
【０１５３】
多層配線２００においては、第１の金属配線２０２、誘電体膜２０４、金属ポスト２０５および第２の金属配線２０８は、コンデンサを構成し、第１の金属配線２０２および第２の金属配線２０８は、それぞれ、コンデンサの下部電極および上部電極を構成する。
【０１５４】
また、多層配線２００においては、第１の金属配線２０３、金属ポスト２０６および第２の金属配線２０９は、上下に配置された第１および第２の金属配線２０３，２０９を接続した多層配線を構成する。
【０１５５】
したがって、多層配線２００は、コンデンサを内蔵した多層配線である。
【０１５６】
図８は、図７に示す多層配線２００の製造方法を示す工程図である。図８を参照して、スクリーン印刷により第１の金属配線２０２，２０３を基板２０１上に形成する。スクリーン印刷に用いる導電ペーストは、Ａｇペーストである。そして、Ａｇペーストは、Ａｇ粒子、アクリル樹脂およびカルビトールアセタール等からなり、１５０〜２５０Ｐａ・ｓの範囲の粘度を有する。また、スクリーン印刷に用いるスクリーン版は、ステンレスメッシュ５００番であり、乳剤厚さが８μｍである。
【０１５７】
上述したＡｇペーストおよびスクリーン版を用いてゴム硬度が７０であるスキージによって幅７０μｍの第１の金属配線２０２，２０３を基板２０１上に印刷する。そして、Ａｇペーストを印刷した後、オーブンを用いて１５０℃、３０分の加熱を行ない、Ａｇペーストを硬化させて第１の金属配線２０２，２０３を形成する（図８の工程（ａ３）参照）。
【０１５８】
なお、第１の金属配線２０３上には、金属ポスト２０６が形成されるが、金属ポスト２０６が形成される領域は、直径が１２０μｍの領域である。
【０１５９】
その後、スクリーン印刷によって誘電体膜２０４を第１の金属配線２０２上に形成する。スクリーン印刷に用いる誘電体ペーストは、ＢａＴｉＯ３ペーストからなり、５０〜１００Ｐａ・ｓの範囲の粘度を有する。また、スクリーン印刷に用いるスクリーン版は、ステンレスメッシュ３８０番であり、乳剤厚さが０．１〜１μｍの範囲である。
【０１６０】
上述したＢａＴｉＯ３ペーストおよびスクリーン版を用いてゴム硬度が８０であるスキージによって１００μｍ×１００μｍの誘電体膜２０４を第１の金属配線２０２上に印刷する。そして、ＢａＴｉＯ３ペーストを印刷した後、オーブンを用いて１５０℃、３０分の加熱を行ない、ＢａＴｉＯ３ペーストを硬化させて誘電体膜２０４を形成する（図８の工程（ｂ３）参照）。
【０１６１】
次に、柱状形状を有する金属ポスト２０５，２０６をそれぞれ誘電体膜２０４および第１の金属配線２０３上にスクリーン印刷により同時に形成する。スクリーン印刷に用いた導電ペーストは、Ａｇペーストである。そして、Ａｇペーストは、Ａｇ粒子、アクリル樹脂およびブチルカルビトール等からなり、２００〜３００Ｐａ・ｓの範囲の粘度を有する。また、スクリーン印刷に用いるスクリーン版は、ステンレスメッシュ５００番であり、乳剤厚さが５μｍである。このスクリーン版には、乳剤で遮蔽されていない直径が６０μｍである吐出穴と乳剤で遮蔽されていない直径が８０μｍである吐出穴とが形成されている。そして、直径が６０μｍである吐出穴は、金属ポスト２０５を形成するための吐出穴であり、直径が８０μｍである吐出穴は、金属ポスト２０６を形成するための吐出穴である。
【０１６２】
スクリーン版のアライメントマークを誘電体膜２０４のアライメントマークに位置合わせした後、ゴム硬度が７０であるスキージを用いてＡｇペーストを誘電体膜２０４および第１の金属配線２０３上に印刷する。その後、オーブンを用いて１５０℃、３０分の加熱を行ない、Ａｇペーストを硬化させて金属ポスト２０５，２０６をそれぞれ誘電体膜２０４および第１の金属配線２０３上に形成する（図８の工程（ｃ３）参照）。
【０１６３】
この場合、金属ポスト２０５，２０６の高さは、約１４μｍである。
【０１６４】
引き続いて、層間絶縁膜２０７をオフコンタクト方式のスクリーン印刷によって第１の金属配線２０２，２０３上に形成する。スクリーン印刷に用いた絶縁ペーストは、シリカフィラー、クレゾールノボラックエポキシ樹脂、エポキシ樹脂およびブチルセロソルブアセテート等からなり、５０〜１５０Ｐａ・ｓの範囲の粘度を有する。また、スクリーン印刷に用いるスクリーン版２０は、ステンレスメッシュ５００番であり、乳剤厚さが０．１〜１μｍである。このスクリーン版６０には、乳剤で遮蔽された直径が１００μｍである非吐出領域６１と乳剤で遮蔽された直径が１２０μｍである非吐出領域６２とが形成されている。
【０１６５】
スクリーン版６０のアライメントマークを基板２０１上の金属ポスト２０５，２０６と同一層のアライメントマークに位置合わせすることによって、非吐出領域６１，６２がそれぞれ金属ポスト２０５，２０６の先端部２０５Ａ，２０６Ａ上に配置される。使用した印刷機の位置合わせ精度は、±１０μｍであるため、誘電体膜２０４上に形成された金属ポスト２０５の先端部２０５Ａは、位置合わせ誤差を含めてもスクリーン版６０の非吐出領域６１内に配置され、第１の金属配線２０３上に形成された金属ポスト２０６の先端部２０６Ａは、位置合わせ誤差を含めてスクリーン版６０の非吐出領域６２内に配置される。なお、金属ポスト２０５の端と非吐出領域６１の端との間隔ＯＬ１および金属ポスト２０６の端と非吐出領域６２の端との間隔ＯＬ２は、共に２０μｍに設定された。
【０１６６】
そして、スクリーン版６０上に絶縁ペースト７０を配置し、ゴム硬度が６０であるスキージ４０を矢印１１の方向に移動させて絶縁ペースト７０を誘電体膜２０４および第１の金属配線２０３上に印刷する（図８の工程（ｄ２）参照）。
【０１６７】
この場合、実施の形態１において説明したように、ステンレスメッシュのメッシュ番、ゴム硬度およびアタック角等を制御することにより、絶縁ペーストの印刷厚さを金属ポスト２０５，２０６の高さよりも薄くできる。そして、実施の形態３においては、絶縁ペーストの厚さは、８μｍであり、絶縁ペーストを印刷した段階で、金属ポスト２０５，２０６の先端部２０５Ａ，２０６Ａは、元に絶縁ペーストから６μｍだけ突出していた。
【０１６８】
また、図４において説明したように、スクリーン版６０が基板２０１から離れる時、絶縁ペーストは、低粘度化してレベリングし、絶縁ペーストと金属ポスト２０５，２０６との間の空隙が絶縁ペーストによって充填される。
【０１６９】
絶縁ペーストを印刷した後、オーブンを用いて１５０℃、３０分の加熱を行ない、絶縁ペーストを硬化させると、層間絶縁膜２０７が第１の金属配線２０２，２０３および誘電体膜２０４を覆うように基板２０１上に形成される（図８の工程（ｅ３）参照）。
【０１７０】
この場合、絶縁ペーストを硬化させた後、金属ポスト２０５，２０６は、層間絶縁膜２０７の表面から６μｍだけ突出していた。これは、絶縁ペーストは、その体積が１５０℃、３０分の加熱により殆ど収縮しないためである。
【０１７１】
層間絶縁膜２０７が形成されると、第２の金属配線２０８，２０９をスクリーン印刷により層間絶縁膜２０７上に形成する。スクリーン印刷に用いた導電ペーストは、第１の金属配線２０２，２０３を形成に用いた導電ペーストと同じである。また、スクリーン印刷に用いたスクリーン版は、ステンレスメッシュ５００番であり、乳剤の厚さは５μｍである。
【０１７２】
このスクリーン版のアライメントマークを基板２０１上の金属ポスト２０５，２０６と同一層のアライメントマークに位置合わせすることによって、金属ポスト２０５，２０６の先端部２０５Ａ，２０６Ａ上にそれぞれ第２の金属配線２０８，２０９を配置できる。
【０１７３】
上記のスクリーン版を用いて、ゴム硬度が７０であるスキージによって幅が７０μｍであるＡｇペーストを印刷する。そして、印刷したＡｇペーストを１５０℃、３０分で加熱してＡｇペーストを硬化させ、第２の金属配線２０８，２０９を形成した（図８の工程（ｆ２）参照）。
【０１７４】
この場合、第２の金属配線２０８，２０９の膜厚は、約４μｍであり、金属ポスト２０５，２０６の先端部２０５Ａ，２０６Ａは、それぞれ、第２の金属配線２０８，２０９から突出している。
【０１７５】
これにより、多層配線２００の製造工程が終了する。
【０１７６】
上記においては、金属ポスト２０５の端と非吐出領域６１の端との間隔ＯＬ１および金属ポスト２０６の端と非吐出領域６２の端との間隔ＯＬ２は、共に２０μｍであると説明したが、この間隔ＯＬ１，ＯＬ２の好適な範囲について説明する。
【０１７７】
図８に示す多層配線２００の製造方法において、間隔ＯＬ１，ＯＬ２を０〜１００μｍの範囲で変化させて多層配線２００を作製した場合のコンデンサの容量値、金属ポスト２０５近傍の空隙、金属ポスト２０６のコンタクト抵抗および金属ポスト２０６近傍の空隙について調べた。
【０１７８】
表２は、間隔ＯＬ１＝ＯＬ２＝ＯＬに対するコンデンサの容量値、金属ポスト２０５近傍の空隙の有無、金属ポスト２０６のコンタクト抵抗および金属ポスト２０６近傍の空隙の有無を示す。
【０１７９】
【表２】
2006324290.tif 000004
【０１８０】
なお、表２において、容量値における「○」は、設計容量値と実測容量値との偏差が２０％よりも小さいことを示し、容量値における「×」は、設計容量値と実測容量値との偏差が２０％以上であることを示す。また、コンデンサ近傍の空隙およびビアホール（金属ホスト２０６）近傍の空隙における「○」は、空隙が殆どないことを示し、コンデンサ近傍の空隙およびビアホール（金属ホスト２０６）近傍の空隙における「×」は、空隙があることを示す。そして、空隙の有無は、超音波顕微鏡により観測された。さらに、コンタクト抵抗における「○」は、コンタクト抵抗が１０Ωよりも小さいことを示し、コンタクト抵抗における「△」は、コンタクト抵抗が増加したことを示し、コンタクト抵抗における「×」は、導通不良であることを示す。
【０１８１】
表２に示す結果から、コンデンサの容量値は、間隔ＯＬが１０〜７０μｍの範囲において偏差が２０％よりも小さく、間隔ＯＬが０〜５μｍの範囲および８０〜１００μｍの範囲において偏差が２０％以上である。
【０１８２】
また、コンデンサ近傍の空隙およびビアホール（金属ホスト２０６）近傍の空隙は、間隔ＯＬが０〜５０μｍの範囲において殆ど発生せず、間隔ＯＬが６０〜１００μｍの範囲において発生している。
【０１８３】
さらに、コンタクト抵抗は、間隔ＯＬが１０〜１００μｍの範囲で良好である。
【０１８４】
以上の結果により、間隔ＯＬを１０〜５０μｍの範囲に設定して多層配線２００を作製することにより、設計容量値との差が小さく、コンタクト抵抗が良好であり、かつ、長期信頼性が高いコンデンサを内蔵した多層配線２００を作製できる。
【０１８５】
そこで、この発明においては、間隔ＯＬを１０〜５０μｍの範囲に設定して多層配線２００を作製する。
【０１８６】
次に、熱衝撃実験の結果について説明する。図７に示す多層配線２００を作製した後、−６５℃と２００℃との熱サイクルを１００回繰り返して熱衝撃を多層配線２００に与え、熱衝撃を与える前後の容量値およびコンタクト抵抗を測定した。その結果、容量値の変化およびコンタクト抵抗の変化は、殆どなかった。
【０１８７】
また、図８に示す製造方法を用いてフレキシブルプリント基板またはセラミック基板上に多層配線２００を作製し、熱衝撃実験を行なった場合にも、容量値の変化およびコンタクト抵抗の変化は、殆どなかった。
【０１８８】
したがって、図８に示す製造方法に従って多層配線２００を作製することにより、熱衝撃に対して安定性のあるコンデンサを内蔵した多層配線２００を作製できる。
【０１８９】
上述したように、図７に示す多層配線２００の製造方法においては、誘電体膜２０４を第１の金属配線２０２上に形成し、その後、柱状形状の金属ポスト２０５を誘電体膜２０４上に形成し、さらに、金属ポスト２０５を囲むように層間絶縁膜２０７を形成し、最後に、金属ポスト２０５の先端部２０５Ａが突出するように第２の金属配線２０８を形成するので、誘電体膜２０４は、第１の金属配線２０２および金属ポスト２０５によって挟まれた構造となり、微細なコンデンサを容易に作製できる。また、誘電体膜２０４の膜厚を実施の形態１の誘電体ポスト４よりも薄くできるので、大きな容量のコンデンサを作製できる。
【０１９０】
また、図７に示す多層配線２００の製造方法においては、柱状形状の金属ポスト２０６を第１の金属配線２０３上に形成し、その後、金属ポスト２０６を囲むように層間絶縁膜２０７を形成し、最後に、金属ポスト２０６の先端部２０６Ａが突出するように第２の金属配線２０９を形成するので、第１の金属配線２０３および第２の金属配線２０９は、金属ポスト２０６（金属によって充填されたビアホール）によって接続された構造となる。
【０１９１】
一般に、スクリーン印刷は、ホール印刷よりもドット印刷に適しており、ホール印刷は、直径が１００μｍであるホールの形成が困難であるのに対し、ドット印刷は、直径が５０μｍであるドットの形成が容易である。
【０１９２】
したがって、       スクリーン印刷を用いることにより、従来よりも微細なビアホール（金属ポスト２０６）、特に、直径が１００μｍ以下であるビアホール（金属ポスト２０６）を容易に形成できる。
【０１９３】
さらに、層間絶縁膜２０７を金属ポスト２０５，２０６の高さよりも低く印刷するため、金属ポスト２０５，２０６は、層間絶縁膜２０７に埋没せず、層間絶縁膜２０７の表面から突出した構造となる。その結果、第２の金属配線２０８，２０９をそれぞれ金属ポスト２０５，２０６上に形成するだけでコンデンサと、良好なコンタクト抵抗を有するビアホール（金属ポスト２０６）とを作製でき、特許文献２に開示された方法のように、機械研磨工程および洗浄工程が不要となり、多層配線２００を作製するための工程を簡略化できる。
【０１９４】
さらに、金属ポスト２０５，２０６を１回のスクリーン印刷により形成するので、実施の形態２に示す製造方法（図６参照）と同じ方法によって、コンデンサと、導体を充填したビアホールとを作製でき、上下の金属配線を接続するためのビアホール作製とビアホール充填の工程を省くことができる。
【０１９５】
さらに、金属ポスト２０５，２０６の先端部２０５Ａ，２０６Ａよりも僅かに大きい非吐出領域６１，６２を有するスクリーン版６０を用い、非吐出領域６１，６２をそれぞれ金属ポスト２０５，２０６の先端部２０５Ａ，２０６Ａに概ね位置合わせして絶縁ペースト７０をスクリーン印刷するので、絶縁ペースト７０の粘度を適切な粘度に制御することにより、金属ポスト２０５，２０６と絶縁ペーストとの空隙をレベリング中に充填でき、層間絶縁膜２０７と金属ポスト２０５，２０６との間に空隙が残り難い。したがって、長期信頼性が高いコンデンサを作製できる。
【０１９６】
さらに、図８に示す多層配線２００の製造方法においては、第１の金属配線２０２，２０３、誘電体膜２０４、金属ポスト２０５，２０６、層間絶縁膜２０７および第２の金属配線２０８，２０９の全てをスクリーン印刷により形成したので、微細なコンデンサを有する多層配線２００を低コストで作製することができる。
【０１９７】
さらに、図８に示す多層配線２００の製造方法においては、下部電極（第１の金属配線２０２）および上部電極（第２の金属配線２０８）の面積、誘電体膜２０４の比誘電率および誘電体膜２０４の膜厚によってコンデンサの容量を制御できる。したがって、所望の容量が得られるように、下部電極の面積等のパラメータを制御することにより、多様なコンデンサを作製できる。
なお、図８に示す工程（ａ３）〜（ｅ３），（ｆ２）を繰り返すことにより、コンデンサを内蔵した３層以上の多層配線を作製できる。
【０１９８】
実施の形態３においては、誘電体膜２０４および金属ポスト２０５，２０６は、「中間体」を構成する。そして、金属ポスト２０６は、「第１の中間体」を構成し、誘電体膜２０４および金属ポスト２０５は、「第２の中間体」を構成する。
【０１９９】
［応用例］
図９は、図７に示す多層配線２００を用いたフラットパネル表示装置の概略断面図である。図９を参照して、フラットパネル表示装置３００は、アクティブマトリックス駆動回路３１０と、電気泳動素子３２０と、共通電極３３０と、対向基板３４０とを備える。
【０２００】
アクティブマトリックス駆動回路３１０は、基板３１１と、複数のＴＦＴ３１２とを含む。基板３１１は、ポリカーボネートからなる。複数のＴＦＴ３１２は、基板３１１上に形成される。
【０２０１】
電気泳動素子３２０は、マイクロカプセル３２１〜３２３を含む。マイクロカプセル３２１〜３２３の各々は、複数の電気泳動粒子３２４からなる。そして、マイクロカプセル３２１〜３２３は、アクティブマトリックス駆動回路３１０および共通電極３３０の両方に接する。
【０２０２】
共通電極３３０は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）からなり、対向基板３４０の一主面３４０Ａに形成される。そして、共通電極３３０は、電気泳動素子３２０に接する。対向基板３４０は、ポリカーボネートからなる。
【０２０３】
図１０は、図９に示すＴＦＴ３２１の概略断面図である。図１０を参照して、ＴＦＴ３１２は、ゲート電極３１２１と、ゲート絶縁膜３１２２と、活性層３１２３と、ドレイン電極３１２４と、ソース電極３１２５と、下部電極３１２６と、誘電体膜３１２７と、電極ポスト３１２８，３１２９と、層間絶縁膜３１３０と、画素電極３１３１と、保護膜３１３２とを含む。
【０２０４】
ゲート電極３１２１は、基板３１１の一主面３１１Ａ上に形成される。ゲート絶縁膜３１２２は、ゲート電極３１２１を覆うように基板３１１の一主面３１１Ａ上に形成される。活性層３１２３は、ゲート電極３１２１に対向してゲート電極３１２２上に形成される。ドレイン電極３１２４およびソース電極３１２５は、ゲート絶縁膜３１２２および活性層３１２３上に形成される。下部電極３１２６は、ゲート電極３１２２上に形成される。
【０２０５】
誘電体膜３１２７は、下部電極３１２６上に形成される。金属ポスト３１２８，３１２９は、それぞれ、ソース電極３１２５および誘電体膜３１２７上に形成される。層間絶縁膜３１３０は、活性層３１２３、ドレイン電極３１２４、ソース電極３１２５、下部電極３１２６および誘電体膜３１２７を覆い、金属ポスト３１２８，３１２９に接するようにゲート絶縁膜３１２２上に形成される。この場合、層間絶縁膜３１３０は、その一主面３１３０Ａが金属ポスト３１２８，３１２９の高さよりも低くなるように形成される。したがって、金属ポスト３１２８，３１２９の先端部３１２８Ａ，３１２９Ａは、層間絶縁膜３１３０を貫通し、層間絶縁膜３１３０の一主面３１３０Ａから突出している。
【０２０６】
画素電極３１３１は、金属ポスト３１２８，３１２９の先端部３１２８Ａ，３１２９Ａを覆うように層間絶縁膜３１３０の一主面３１３０Ａ上に形成される。保護膜３１３２は、画素電極３１３１を覆うように層間絶縁膜３１３０の一主面３１３０Ａ上に形成される。
【０２０７】
ゲート電極３１２１は、アルミニウム（Ａｌ）からなり、ゲート絶縁膜３１２２は、二酸化珪素（ＳｉＯ２）からなる。活性層３１２３は、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）からなり、ドレイン電極３１２４、ソース電極３１２５および下部電極３１２６の各々は、Ａｌからなる。
【０２０８】
誘電体膜３１２７は、ＢａＴｉＯ３からなり、金属ポスト３１２８，３１２９は、Ａｇからなる。層間絶縁膜３１３０は、上述した絶縁ペーストからなり、画素電極３１３１は、Ａｇからなり、保護膜３１３２は、窒化珪素（ＳｉＮ）からなる。
【０２０９】
ＴＦＴ３１２においては、下部電極３１２６、誘電体膜３１２７、金属ポスト３１２９および画素電極３１３１は、コンデンサを構成する。したがって、ＴＦＴは、コンデンサを内蔵したトランジスタとして機能する。
【０２１０】
フラットパネル表示装置３００の作製方法について説明する。ポリカーボネートからなる基板３１１上にＡｌをスパッタリングし、そのスパッタリングしたＡｌをフォトリソエッチングによりパターンニングしてゲート電極３１２１を基板３１１上に形成する。
【０２１１】
そして、ゲート電極３１２１を覆うようにＳｉＯ２をプラズマＣＶＤにより基板３１１上に形成してゲート絶縁膜３１２２を作製し、その後、プラズマＣＶＤによりａ−Ｓｉ膜をゲート絶縁膜３１２２上に形成し、その形成したａ−Ｓｉ膜をフォトリソエッチングによりパターンニングして活性層３１２３を作製する。
【０２１２】
次に、活性層３１２３を覆うようにＡｌをスパッタリングによりゲート絶縁膜３１２２上に形成し、その形成したＡｌをフォトリソエッチングによりパターンニングしてドレイン電極３１２４、ソース電極３１２５および下部電極３１２６を作製する。
【０２１３】
これにより、１２０×１８０個のａ−Ｓｉからなる薄膜トランジスタがマトリックス状に作製される。
【０２１４】
その後、誘電体膜３１２７を下部電極３１２６上にスクリーン印刷により形成する。誘電体膜３１２７は、７０μｍ×７０μｍの大きさを有し、膜厚は、１μｍである。また、誘電体膜３１２７をスクリーン印刷により形成するときの誘電体ペーストは、ＢａＴｉＯ３ペーストであり、スクリーン印刷による形成条件は、上述したとおりである。
【０２１５】
次に、金属ポスト３１２８，３１２９をそれぞれソース電極３１２５および誘電体膜３１２７上にスクリーン印刷により形成する。金属ポスト３１２８，３１２９の各々は、６０μｍの直径を有する。
【０２１６】
その後、絶縁ペーストをスクリーン印刷により印刷し、層間絶縁膜３１３０を形成する。層間絶縁膜３１３０をスクリーン印刷により形成するときのスクリーン版は、直径が１００μｍである２個の非吐出領域を有し、この２個の非吐出領域を金属ポスト３１２８，３１２９に位置合わせして絶縁ペーストを印刷した。この場合、層間絶縁膜３１３０の膜厚は、金属ポスト３１２８，３１２９の高さよりも低くなるように設定される。
【０２１７】
引き続いて、２５０μｍ角の画素電極３１３１をスクリーン印刷により形成し、その後、ｃａｔ−ＣＶＤによりＳｉＮ膜を画素電極３１３１を覆うように層間絶縁膜３１３０上に形成して保護膜３１３２を作製する。これにより、アクティブマトリックス駆動回路３１０が完成する。
【０２１８】
次に、対向基板３４０の一主面３４０Ａ上にＩＴＯ膜をスパッタリングにより形成し、そのスパッタリングにより形成したＩＴＯ膜をフォトリソエッチングによりパターンニングして共通電極３３０を作製する。そして、電気泳動粒子３２４をカプセル化したマイクロカプセル３２１〜３２３を共通電極３３０上に塗布し、マイクロカプセル３２１〜３２３が塗布された対向基板３４０をマイクロカプセル３２１〜３２３が複数のＴＦＴ３１２に接するようにアクティブマトリックス駆動回路３１０上に載せ、基板３１１，３４０の周辺をエポキシ系のシール剤で封止する。
【０２１９】
これにより、フラットパネル表示装置３００が完成する。
【０２２０】
フラットパネル表示装置３００の電気泳動素子３２０は、アクティブマトリックス駆動回路３１０によって駆動され、従来の同じＤＲの駆動回路をフォトリソエッチングのプロセスのみによって作製した電気泳動素子と同等の画像品質を示した。
【０２２１】
また、任意のＴＦＴをオフした場合、下部電極３１２６、誘電体膜３１２７および金属ポスト３１２９によって構成されたコンデンサが電荷を蓄積するため、アクティブマトリックス駆動回路３１０は、電子ペーパーとして十分な不揮発性を持っていた。
【０２２２】
フラットパネル表示装置３００は、金属ポスト３１２８，３１２９によって接続されたコンデンサ内蔵の多層配線を有するため、コンデンサ、ビアホール（金属ポスト３１２８，３１２９）および画素電極をフォトリソエッチングのプロセスにより作製した従来のフラットパネル表示装置よりも安価に製造できる。
【０２２３】
なお、上記においては、フラットパネル表示装置３００の表示素子に電気泳動素子を用いたが、この発明においては、これに限らず、液晶表示素子およびＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等を表示素子に用いてフラットパネル表示装置３００を作製してもよい。
【０２２４】
また、アクティブマトリックス駆動回路３１０のＴＦＴには、ｐｏｌｙ−Ｓｉ  ＴＦＴおよび有機半導体ＴＦＴ等を用いてもよい。そして、この発明は、表示素子および駆動回路を構成するＴＦＴまたはダイオードに何ら制限されず、上述した多層配線１０，１００，２００を用いたものは、この発明に含まれる。
【０２２５】
上述した実施の形態１による多層配線１０は、ガラス基板上に作製され、実施の形態２による多層配線１００および実施の形態３による多層配線２００は、ポリイミド基板上に作製されると説明したが、この発明においては、多層配線１０，１００，２００は、ガラス基板およびポリイミド基板以外のプリント基板またはセラミック基板上に作製されてもよく、一般的には、絶縁基板上に作製される。
【０２２６】
そして、プリント基板またはセラミック基板上に作製された多層配線１０，１００，２００は、この発明による「素子基板」を構成する。
【０２２７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０２２８】
この発明は、微細化されたコンデンサを内蔵した多層配線に適用される。また、この発明は、新たな研磨工程および洗浄工程を用いずに、微細化されたコンデンサを内蔵した多層配線を製造する多層配線の製造方法に適用される。さらに、この発明は、微細化されたコンデンサを内蔵した多層配線を備える素子基板に適用される。さらに、この発明は、微細化されたコンデンサを内蔵した多層配線を備えるフラットパネル表示装置に適用される。
【図面の簡単な説明】
【０２２９】
【図１】この発明の実施の形態１による多層配線の概略断面図である。
【図２】図１に示す多層配線の製造方法を示す工程図である。
【図３】図２の工程（ｃ１）に示す誘電体ポストと非吐出領域との位置関係を示す図である。
【図４】図２に示す工程（ｃ１）の詳細な工程図である。
【図５】実施の形態２による多層配線の概略断面図である。
【図６】図５に示す多層配線の製造方法を示す工程図である。
【図７】実施の形態３による多層配線の概略断面図である。
【図８】図７に示す多層配線の製造方法を示す工程図である。
【図９】図７に示す多層配線を用いたフラットパネル表示装置の概略断面図である。
【図１０】図９に示すＴＦＴの概略断面図である。
【符号の説明】
【０２３０】
１，１０１，２０１，３１１  基板、１Ａ，３Ａ，１０５Ａ，２０１Ａ，３４０Ａ，３１３０Ａ  一主面、２，１０２，２０２，２０３  第１の金属配線、３，１０５，２０７，３１３０  層間絶縁膜、４  誘電体ポスト、４Ａ，１０４Ａ，２０５Ａ，２０６Ａ，３１２８Ａ，３１２９Ａ  先端部、５，１０６，２０８，２０９  第２の金属配線、１０，１００，２００  多層配線、１１  矢印、１２  空隙、２０，６０  スクリーン版、２１，２２，６１，６２  非吐出領域、３０〜３３，５０，７０  絶縁ペースト、４０  スキージ、１０３，２０４  誘電体膜、１０４，２０５，２０６，３１２８，３１２９  金属ポスト、３００  フラットパネル表示装置、３１０  アクティブマトリックス駆動回路、３１２  ＴＦＴ、３２０  電気泳動素子、３２１〜３２３  マイクロカプセル、３２４  電気泳動粒子、３３０  共通電極、３４０  対向基板、３１２１  ゲート電極、３１２２  ゲート絶縁膜、３１２３  活性層、３１２４  ドレイン電極、３１２５  ソース電極、３１２６  下部電極、３１２７  誘電体膜、３１３１  画素電極、３１３２  保護膜。
【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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【図９】
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【図１０】
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