(57)【要約】　　　（修正有）【課題】確実に微細な層間接続でき、微細な配線パターンを形成でき、且つ信頼性の高い多層配線板を提供する。【解決手段】接続層の層間絶縁材層１０５に埋め込まれて形成された配線パターンと、被接続層１１１の被接続部１１２とが、該配線パターン上に該層間絶縁材層１０５を貫通して形成された導体ポスト１０７と金属接合材料層１０８とで接合され、該接続層と該被接続層とが、金属接合接着剤層１０９で接着された多層配線板において、層間絶縁材層１０５が、−６５℃〜１５０℃の温度域で１５ｐｐｍ以上、２５ｐｐｍ以下の熱膨張係数を有することを特徴とする。【選択図】　図２
2004071656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続層の層間絶縁材層に埋め込まれて形成された配線パターンと、被接続層の被接続部とが、該配線パターン上に該層間絶縁材層を貫通して形成された導体ポストと金属接合材料層とで接合され、該接続層と該被接続層とが、金属接合接着剤層で接着された多層配線板において、層間絶縁材層が、−６５℃〜１５０℃の温度域で１５ｐｐｍ以上、２５ｐｐｍ以下の熱膨張係数を有することを特徴とする多層配線板。
【請求項２】
層間絶縁材層が、熱硬化性化合物（Ａ）、溶媒可溶性ポリイミド樹脂（Ｂ）及び無機フィラー（Ｃ）を含む絶縁材からなる請求項１記載の多層配線板。
【請求項３】
絶縁材が、熱硬化性化合物（Ａ）１００重量部に対し、溶媒可溶性ポリイミド樹脂（Ｂ）５重量部以上、１００重量部以下、無機フィラー（Ｃ）１００重量部以上、４００重量部以下の割合で配合されると共に、該ポリイミド樹脂（Ｂ）が可溶な溶媒（Ｄ）を含み、予め無機フィラー（Ｃ）を溶媒（Ｄ）中で分散させて得られるものである請求項２記載の多層配線板。
【請求項４】
熱硬化性化合物（Ａ）が、一般式（１）で表されるシアネート化合物、一般式（２）で表されるシアネート化合物、及び、一般式（１）もしくは（２）で表されるシアネート化合物でシアネート基総量の４０％以下が３量化されたシアネート化合物の中から選ばれた少なくとも一種のシアネート化合物或いは前記シアネート化合物及びエポキシ化合物の混合物である請求項２又は３記載の多層配線板。
【化１】
2004071656.tif 000008
（式（１）中、Ｒ１〜Ｒ６は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、フルオロアルキル基、ハロゲン原子のいずれかを示す。）
【化２】
2004071656.tif 000009
（式（２）中、Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、フルオロアルキル基、ハロゲン原子を示し、ｎは０〜６の整数である。）
【請求項５】
溶媒可溶性ポリイミド樹脂（Ｂ）が、ポリイミドシロキサン樹脂である請求項２〜４のいずれかに記載の多層配線板。
【請求項６】
ポリイミドシロキサン樹脂が、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、４，４’−オキシジフタル酸二無水物及び４，４’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物の中から選ばれた少なくとも一種の芳香族テトラカルボン酸成分と、一般式（３）で表されるジアミノポリシロキサン１０〜８０モル％及び芳香族ジアミン２０〜９０モル％からなるジアミン成分とを反応させて合成されたものである請求項５記載の多層配線板。
【化３】
2004071656.tif 000010
（式（３）中、Ｒ７は２価の炭化水素基を示し、Ｒ８〜Ｒ１１は低級アルキル基又はフェニル基を示し、ｎは１〜２０の整数である。）
【請求項７】
無機フィラー（Ｃ）が、シリカフィラーである請求項２〜６のいずれかに記載の多層配線板。
【請求項８】
無機フィラー（Ｃ）が、１μｍ以下の平均粒径を有する請求項２〜７のいずれかに記載の多層配線板。
【請求項９】
溶媒（Ｄ）が、Ｎ−メチル−２−ピロリドンである請求項２〜８のいずれかに記載の多層配線板。
【請求項１０】
さらに、金属アセチルアセトネート（Ｅ）を含んでなる請求項２〜９のいずれかに記載の多層配線板。
【請求項１１】
金属アセチルアセトネート（Ｅ）が、二価状態の銅、マンガン、ニッケル、コバルト、鉛、亜鉛及び錫、三価状態のアルミニウム、鉄、コバルト及びマンガン、並びに四価状態のチタンの中から選ばれる配位金属を含んでなる請求項１０記載の多層配線板。
【請求項１２】
接合用金属材料層が、半田からなる請求項１〜１１のいずれかに記載の多層配線板。
【請求項１３】
導体ポストが、銅からなる請求項１〜１２のいずれかに記載の多層配線板。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載の多層配線板を用いたことを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多層配線板及び半導体装置に関するものである。更に詳しくは、半導体チップを搭載する多層配線板およびそれらの多層配線板を用いた半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子機器の高機能化並びに軽薄短小化の要求に伴い、電子部品の高密度集積化、さらには高密度実装化が進んできており、これらの電子機器に使用される半導体パッケージは、従来にも増して、益々、小型化かつ多ピン化が進んできている。
【０００３】
このような背景により、近年、ビルドアップ多層配線板が採用されている。ビルドアップ多層配線板は、層間絶縁材層と、導体とを積み重ねながら成形される。ビア形成方法としては、従来のドリル加工に代わって、レーザー法、プラズマ法、フォト法等多岐にわたり、小径のビアホールを自由に配置することで、高密度化を達成するものである。層間接続部としては、ブライドビア（Ｂｌｉｎｄ　Ｖｉａ）やバリードビア（Ｂｕｒｉｅｄ　Ｖｉａ：ビアを導電体で充填した構造）等があり、ビアの上にビアを形成するスタックドビアが可能な、バリードビアホールが特に注目されている。バリードビアホールとしては、ビアホールをめっきで充填する方法と、導電性ペースト等で充填する場合とに分けられる。一方、配線パターンを形成する方法として、銅箔をエッチングする方法（サブトラクティブ法）、電解銅めっきによる方法（アディティブ法）等があり、配線密度の高密度化に対応可能なアディティブ法が、特に注目され始めている。
【０００４】
また、半導体が直接搭載される半導体パッケージ基板においては、半導体と半導体パッケージ基板の熱膨張係数の違いに起因する反りや熱応力が問題となる。特に、温度サイクル信頼性試験におけるパッケージ基板の銅配線、パッケージ基板の樹脂層及び半導体間の熱膨張係数の違いに起因する樹脂層のクラックが深刻な問題となっている。従来、低膨張化が可能なガラスクロスを用いて、上記の問題点を解決していた。しかしながら、樹脂層の厚みが５０μｍ以下と薄い場合、ガラスクロスを使用することができないので、低熱膨張化のために無機フィラーを配合する方法が取られているが、無機フィラーを任意の配合比で完全に樹脂に含浸させ、分散させることは、技術的困難をともなう。特に、無機フィラーの平均粒径が１μｍ以下になると、完全に樹脂中に分散させることは技術的に困難である。
【０００５】
上述したように絶縁樹脂に無機フィラーを充填することで、ある程度、低熱膨張化が達成できるが、層間絶縁材層が、より薄くなるに従い、絶縁信頼性、加工性の観点から、無機フィラーの充填率に制限がでてくるため、より低熱膨張化を達成するためには、絶縁樹脂そのものの熱膨張係数を低くする必要がある。
また、樹脂層に低熱膨張率ポリイミドを用いた場合、低熱膨張率ポリイミドは接着性がないため、パッケージ基板の銅回路と低熱膨張ポリイミドを張り合わせるために熱可塑性ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂といった接着剤が必要となる。一般的に低熱膨張ポリイミドと接着剤との密着力は低く信頼性に劣るという問題がある。さらに、接着剤として用いる熱可塑性ポリイミドやエポキシ樹脂は、熱膨張率が高く、パッケージ基板製造時のハンドリング製や信頼性に悪影響を及ぼす恐れがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、半導体チップを搭載する多層配線板における、このような現状の問題点に鑑み、確実に層間接続でき、且つ層間絶縁材層の信頼性に優れる多層配線板およびこれを用いた半導体装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、
１．　接続層の層間絶縁材層に埋め込まれて形成された配線パターンと、被接続層の被接続部とが、該配線パターン上に該層間絶縁材層を貫通して形成された導体ポストと金属接合材料層とで接合され、該接続層と該被接続層とが、金属接合接着剤層で接着された多層配線板において、層間絶縁材層が、−６５℃〜１５０℃の温度域で１５ｐｐｍ以上、２５ｐｐｍ以下の熱膨張係数を有することを特徴とする多層配線板、
２．　層間絶縁材層が、熱硬化性化合物（Ａ）、溶媒可溶性ポリイミド樹脂（Ｂ）及び無機フィラー（Ｃ）を含む絶縁材からなる第１項記載の多層配線板、
３．　絶縁材が、熱硬化性化合物（Ａ）１００重量部に対し、溶媒可溶性ポリイミド樹脂（Ｂ）５重量部以上、１００重量部以下、無機フィラー（Ｃ）１００重量部以上、４００重量部以下の割合で配合されると共に、該ポリイミド樹脂（Ｂ）が可溶な溶媒（Ｄ）を含み、予め無機フィラー（Ｃ）を溶媒（Ｄ）中で分散させて得られるものである第２項記載の多層配線板、
４．　熱硬化性化合物（Ａ）が、一般式（１）で表されるシアネート化合物、一般式（２）で表されるシアネート化合物、及び一般式（１）もしくは（２）で表されるシアネート化合物でシアネート基総量の４０％以下が３量化されたシアネート化合物の中から選ばれた少なくとも一種のシアネート化合物或いは前記シアネート化合物及びエポキシ化合物の混合物である第２項又は第３項記載の多層配線板、
【化４】
2004071656.tif 000003
（式（１）中、Ｒ１〜Ｒ６は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、フルオロアルキル基、ハロゲン原子のいずれかを示す。）
【化５】
2004071656.tif 000004
（式（２）中、Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、フルオロアルキル基、ハロゲン原子を示し、ｎは０〜６の整数である。）
５．　溶媒可溶性ポリイミド樹脂（Ｂ）が、ポリイミドシロキサン樹脂である第２項〜第４項のいずれかに記載の多層配線板、
６．　ポリイミドシロキサン樹脂が、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、４，４’−オキシジフタル酸二無水物及び４，４’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物の中から選ばれた少なくとも一種の芳香族テトラカルボン酸成分と、一般式（３）で表されるジアミノポリシロキサン１０〜８０モル％及び芳香族ジアミン２０〜９０モル％からなるジアミン成分とを反応させて合成されたものである第５項記載の多層配線板、
【化６】
2004071656.tif 000005
（式（３）中、Ｒ７は２価の炭化水素基を示し、Ｒ８〜Ｒ１１は低級アルキル基又はフェニル基を示し、ｎは１〜２０の整数である。）
７．　無機フィラー（Ｃ）が、シリカフィラーである第２項〜第６項のいずれかに記載の多層配線板、
８．　無機フィラー（Ｃ）が、１μｍ以下の平均粒径を有する第２項〜第７項のいずれかに記載の多層配線板、
９．　溶媒（Ｄ）が、Ｎ−メチル−２−ピロリドンである第２項〜第８項のいずれかに記載の多層配線板、
１０．　さらに、金属アセチルアセトネート（Ｅ）を含んでなる第２項〜第９項のいずれかに記載の多層配線板、
１１．　金属アセチルアセトネート（Ｅ）が、二価状態の銅、マンガン、ニッケル、コバルト、鉛、亜鉛及び錫、三価状態のアルミニウム、鉄、コバルト及びマンガン、並びに四価状態のチタンの中から選ばれる配位金属を含んでなる第１０項記載の多層配線板、
１２．　接合用金属材料層が、半田からなる第１項〜第１１項のいずれかに記載の多層配線板、
１３．　導体ポストが、銅からなる第１項〜第１２項のいずれかに記載の多層配線板、
１４．　第１項〜第１３項のいずれかに記載の多層配線板を用いたことを特徴とする半導体装置、
を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の多層配線板は、接続層の層間絶縁材層に埋め込まれて形成された配線パターンと、被接続層の被接続部とが、該配線パターン上に該層間絶縁材層を貫通して形成された導体ポストと金属接合材料層とで接合され、該接続層と該被接続層とが、金属接合接着剤層で接着された構造を有する多層配線板であり、層間絶縁材層が、１５ｐｐｍ以上、２５ｐｐｍ以下の熱膨張係数を有するものである。
層間絶縁材層が、１５ｐｐｍ以上、２５ｐｐｍ以下の熱膨張係数を有することで、積層工程時のハンドリング性、温度サイクル信頼性に優れた多層配線板を得ることができる。より好ましい層間絶縁材層の熱膨張係数は、１６ｐｐｍ以上、２３ｐｐｍ以下であり、更に好ましくは、１６ｐｐｍ以上、２０ｐｐｍ以下である。
【０００９】
本発明において、層間絶縁材層は、熱硬化性化合物（Ａ）、溶剤可溶性ポリイミド樹脂（Ｂ）及び無機フィラー（Ｃ）を含む絶縁材からなることが好ましい。本発明に用いる熱硬化性化合物（Ａ）としては、エポキシ化合物、ビスマレイミド化合物、ビスマレイミド・トリアジン樹脂、シアネート化合物、イソシアネート化合物、ベンゾシクロブテン化合物などが挙げられるこれらの化合物は単独で使用してもよく、複数を混合して使用しても良い。
【００１０】
本発明において、絶縁材に、熱硬化性化合物を用いることで、より好ましくは、シアネート化合物或いは前記シアネート化合物及びエポキシ化合物を用いることにより、低温での加工性、熱時の弾性率が高く２００℃を越す高温での耐熱信頼性に優れ、低熱膨張率、低誘電率及び誘電正接を有した絶縁材を得ることができる。
シアネート化合物としては、一般式（１）で表される化合物、一般式（２）で表される化合物、及び一般式（１）もしくは（２）で表されるシアネート化合物でシアネート基総量の４０％以下が３量化されたシアネート化合物が好ましい。具体的には、ビスフェノール−Ａジシアネートエチリデンビス−４，１−フェニレンジシアネート、テトラオルトメチルビスフェノール−Ｆジシアネート、フェノールノボラックポリシアネート、クレゾールノボラックポリシアネート、ジシクロペンタジエニルビスフェノールジシアネート、ヘキサフルオロビスフェノールＡジシアネート等及びこれらのシアネート基を前記の範囲で３量化した化合物である。これらの内、特に、フェノールノボラックポリシアネート、クレゾールノボラックポリシアネートは好適である。これらの中から、少なくとも１種、又は２種以上が用いられる。
エポキシ化合物として、具体的には、ビスフェノール系、フェノールノボラック系、アルキルフェノールノボラック系、ビフェノール系、ナフトール系やレソルシノール系などの、フェノールベースのエポキシ樹脂や、脂肪族、環状脂肪族や不飽和脂肪族などの骨格をベースとして変性されたエポキシ化合物が挙げられる。
【００１１】
本発明に用いる溶媒可溶性ポリイミド樹脂（Ｂ）は、ポリイミド樹脂で溶媒に可溶であれば限定されないが、更にポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂などイミド基を有する樹脂も含まれる。これらの中でも、芳香族テトラカルボン酸成分とジアミン成分とを反応させ重合及びイミド化することにより得られる樹脂が好ましい。
芳香族テトラカルボン酸成分としては、例えば、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、４，４’−オキシジフタル酸二無水物、４，４’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物などが挙げられる。これらの中から選択された一種または２種以上の芳香族テトラカルボン酸を用いることができる。
ジアミン成分としては、例えば、ｐ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、１，５−ジアミノナフタレン、２，６−ジアミノナフタレン、２，４−ジアミノトルエン、２，５−ジアミノトルエン、２，５−ジアミノ−ｐ−キシレン、２，５−ジアミノ−ｍ−キシレン、２，５−ジアミノピリジン、２，６−ジアミノピリジン、３，３’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’−ジアミノジフェニルプロパン、４，４’−ジアミノジフェニルプロパン、３，３’−ジアミノジフェニルヘキサフルオロプロパン、４，４’−ジアミノジフェニルヘキサフルオロプロパン、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、ベンジジン、３，３’−ジアミノビフェニル、３，３’−ジアミノジフェニルスルフィド、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、３，３’−ジアミノジフェニルスルフォン、４，４’−ジアミノジフェニルスルフォン、４，４’−ジアミノベンズアニリド、４，４’−メチレンジ−ｏ−トルイジン、４，４’−メチレンジ−２，６−キシリジン、４，４’−メチレンジ−２，６−ジエチルアニリン、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、３，３’−ジメトキシベンジジン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルフォン、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルフォン、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］エーテル、１，４−ジアミノブタン、１，３−ジアミノペンタン、１，５−ジアミノペンタン、１，６−ジアミノヘキサン、１，７−ジアミノヘプタン、１，８−ジアミノオクタン、１，９−ジアミノノナン、１，１０−ジアミノデカン、１，１２−ジアミノドデカン、１，４−ジアミノシクロヘキサン、１，２−ジアミノシクロヘキサン、４，４’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、ビス（４−アミノ−３−メチルシクロヘキシル）メタン、２，５−ジメチルヘキサメチレンジアミン、２，５−ジメチルヘプタメチレンジアミン、３−メチルヘプタメチレンジアミン、４，４−ジメチルヘプタメチレンジアミン、５−メチルノナメチレンジアミンなどが挙げられる。これらの中から選択された一種または２種以上のジアミンを用いることが好ましい。
溶媒可溶性ポリイミド樹脂を用いることにより、未硬化状態でのシート性に優れ、硬化物のフィルム強度、可撓性に優れた絶縁材を得ることができる。
【００１２】
本発明に用いる溶媒可溶性ポリイミド樹脂は、ポリイミドシロキサン樹脂であることが、より好ましい。さらに、前記ポリイミドシロキサン樹脂は、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、４，４’−オキシジフタル酸二無水物、及び４，４’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物の中から選ばれた少なくとも一種の芳香族テトラカルボン酸成分と、一般式（３）で表されるジアミノポリシロキサン１０〜８０モル％、及び芳香族ジアミン２０〜９０モル％からなるジアミン成分とを反応させ、重合及びイミド化することにより得られた高分子量のポリイミドシロキサン樹脂であることが好ましい。
【００１３】
前記一般式（３）で表されるジアミノポリシロキサンとしては、１，３−ビス（３−アミノプロピル）テトラメチルシロキサンやα，ω−ビス（３−アミノプロピル）ポリジメチルシロキサン、α，ω−ビス（３−アミノプロピル）ポリジフェニルシロキサン、α，ω−ビス（３−アミノプロピル）ポリメチルフェニルシロキサン等であり、得られたポリアミド酸及びポリイミド樹脂の有機溶剤への溶解性及び熱可塑性に寄与する。また、これを用いることによって、ガラス転移温度を低くすることが可能で、特に低温加工が必要な用途に適している。
前記ジアミノポリシロキサンの全ジアミン成分中の量比は、溶解性、熱可塑性の点から全ジアミン成分の１０〜８０モル％の範囲内で用いることができるが、耐熱性の観点から考えると１０〜５０モル％の範囲内であることが、より好ましい。特に、１，３−ビス（３−アミノプロピル）テトラメチルシロキサンを用いた場合には、耐熱性を低下させずに溶解性、熱可塑性が向上し好ましい。
【００１４】
前記好ましいポリイミドシロキサン樹脂に用いられる芳香族ジアミンとしては、ｐ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、１，５−ジアミノナフタレン、２，６−ジアミノナフタレン、２，４−ジアミノトルエン、２，５−ジアミノトルエン、２，５−ジアミノ−ｐ−キシレン、２，５−ジアミノ−ｍ−キシレン、２，５−ジアミノピリジン、２，６−ジアミノピリジン、３，３’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’−ジアミノジフェニルプロパン、４，４’−ジアミノジフェニルプロパン、３，３’−ジアミノジフェニルヘキサフルオロプロパン、４，４’−ジアミノジフェニルヘキサフルオロプロパン、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、ベンジジン、３，３’−ジアミノビフェニル、３，３’−ジアミノジフェニルスルフィド、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、３，３’−ジアミノジフェニルスルフォン、４，４’−ジアミノジフェニルスルフォン、４，４’−ジアミノベンズアニリド、４，４’−メチレンジ−ｏ−トルイジン、４，４’−メチレンジ−２，６−キシリジン、４，４’−メチレンジ−２，６−ジエチルアニリン、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、３，３’−ジメトキシベンジジン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルフォン、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルフォン、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］エーテルなどが挙げられる。これらの中から選択された一種又は２種以上の芳香族ジアミンを用いることが好ましい。
【００１５】
ポリイミドシロキサン樹脂の重合反応における芳香族テトラカルボン酸成分と全ジアミン成分の当量比は、得られるポリイミドシロキサンの分子量を決定する重要な因子である。ポリマーの分子量と物性、特に数平均分子量と機械的性質の間に相関があることは良く知られており、数平均分子量が大きいほど機械的性質が優れている。従って、実用的に優れた強度を得るためには、ある程度高分子量であることが必要である。
本発明では、酸成分とアミン成分の当量比ｒが０．９５≦ｒ≦１．０５のモル比であることが好ましい。また、機械的強度及び耐熱性の両面から、０．９７≦ｒ≦１．０３の範囲が、より好ましい。また、分子量を制御するために、エンドキャップ剤を用いても何ら問題ない。エンドキャップ剤としては、例えば、無水フタル酸、無水トリメリット酸などが挙げられる。
芳香族テトラカルボン酸成分とジアミン成分との反応は、非プロトン性極性溶媒中で公知の方法で行われ、最終的なイミド閉環は、程度が高いほど良く、イミド化率が低いと、使用時の熱でイミド化が起こり、水が発生して好ましくないため、９５％以上、より好ましくは９８％以上のイミド化率が達成されることが望ましい。
【００１６】
本発明に用いる無機フィラー（Ｃ）は、熱膨張係数の低減、及び耐熱性、難燃性を向上するために使用されるものであり、例えば、結晶シリカ、粉砕シリカ、溶融シリカ、球状合成シリカ、アルミナ、マグネシア、クレー、タルク、セラミック粉末、ガラス繊維、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、雲母等を一種または、複数種混合して用いることができる。特に、シリカフィラーは、誘電率、誘電正接が低く、また、熱膨張率も低いため好ましい。また、シリカフィラーとしては、高純度の球状合成石英フィラーが、より好ましい。無機フィラーの平均粒径は、好ましくは１μｍ以下である。平均粒径が、１μｍ以下である場合、層間絶縁材層の膜厚が５０μｍ以下の薄膜においても加工性、信頼性を確保できる。１μｍより大きい場合、多層配線板の配線密度の高密度化に対応できず、充分な絶縁信頼性を確保できなくなる恐れがある。また、無機フィラーの最大粒径は、１５μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは、１０μｍ以下であり、更に好ましくは６μｍ以下である。最大粒径フィラーが前記上限値り大きいと、プリント配線板のビアを形成する際に、形状が不良となる恐れがある。最大粒径の下限としては、絶縁樹脂組成物の加工性から、０．５μｍ以上であることが好ましい。無機フィラーの最大粒径は、無機フィラー溶液を濾過することにより制御することができる。
【００１７】
本発明において、上記成分の配合割合としては、溶剤可溶性ポリイミド樹脂は、熱硬化性化合物１００重量部に対して、５重量部以上、１００重量部以下が好ましく、より好ましくは、１５重量部以上、８０重量部以下であり、さらに好ましくは、２０重量部以上、５０重量部以下である。溶媒可溶性ポリイミド樹脂が前記下限値より少ない場合、熱硬化性樹脂が有する欠点である硬くて脆い性質を補うことができず、また、未硬化状態でのフィルム性も悪くなる恐れがある。前記上限値より多い場合、熱膨張係数が低下しなくなる恐れがあり、また、熱時での信頼性が十分に確保できなくなる恐れがある。
無機フィラーは、熱硬化性化合物（Ａ）１００重量部に対して、１００重量部以上、４００重量部以下が好ましい。より好ましくは、１２０重量部以上、３００重量部以下であり、さらに好ましくは、１４０重量部以上、２５０重量部以下である。無機フィラーが前記下限値より少ない場合、熱膨張係数が低下しなくなる恐れがあり、前記上限値より多い場合、無機フィラーの分散性が低下する恐れがある。
【００１８】
本発明において、層間絶縁層は、ポリイミド樹脂（Ｂ）が溶解可能な溶媒（Ｄ）を含む絶縁材により形成されることが好ましい。
本発明に用いる溶媒（Ｄ）としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，−メチル−２−ピロリドン、１，４−ジオキサン、ガンマ−ブチルラクトン、ジグライム、アニソール、シクロヘキサノン、トルエン、キシレン等が挙げられる。特に、Ｎ−メチル−２−ピロリドンは、ポリイミド樹脂の溶解性が優れており好ましい。また、極性溶媒であるため、無機フィラーをウェッティングさせ、分散させるのに適している。
【００１９】
本発明に用いる絶縁材おいて、無機フィラー（Ｃ）は、予め溶媒（Ｄ）中で、分散しておくことが、より好ましい。特に、平均粒径が１μｍ以下の無機フィラーの使用における予備分散は効果的である。溶媒中に無機フィラーを分散させる方法としては、溶媒に、無機フィラーを加え、超音波、３本ロール、スリーワンモーター、ホモジナイザー、ボールミル、自転・公転式ミキサー、真空・自転・公転式ミキサーなどを用いて分散させる方法が挙げられる。
また、無機フィラーの溶媒中の割合としては、無機フィラー溶液の全重量の３０〜７５重量％が好ましい。３０重量％を下回ると、無機フィラー溶液の粘度が低く、フィラーが沈降し易くなる恐れがあり、７５重量％を上回ると、無機フィラー溶液の粘度が高く取り扱いが困難になる恐れがある。
【００２０】
無機フィラーを、予め溶媒中に分散させることにより、無機フィラーを樹脂中に完全に分散させることが可能となり、また、絶縁樹脂組成物の熱膨張率を低減させることができる。更には、溶媒により無機フィラーの表面が十分に濡れることにより、溶媒可溶性ポリイミド樹脂（Ａ）と無機フィラー（Ｃ）溶液を混合することも容易である。
【００２１】
本発明に用いる絶縁材には、上記成分の他に、金属アセチルアセトネート（Ｅ）を用いることができる。
金属アセチルアセトネート（Ｅ）として、好ましくは、二価状態の銅、マンガン、ニッケル、コバルト、鉛、亜鉛および錫、三価状態のアルミニウム、鉄、コバルトおよびマンガン、ならびに四価状態のチタンの中から選ばれる配位金属を含むものが挙げられる。
金属アセチルアセトネートは、シアネート化合物の硬化触媒として作用し、その配合量により自在に層間絶縁材の反応性を制御することが可能であり、保存性にも優れる。
金属アセチルアセトネートの配合量は、シアネート化合物１００重量部に対して０．０００１重量部以上、０．１重量部以下が好ましく、より好ましくは、０．００５重量部以上、０．０５重量部以下である。前記下限値より少ない場合、シアネート化合物の反応性が不十分である恐れがある。
【００２２】
本発明に用いる絶縁材には、目的に応じて、上記成分以外にレベリング剤、消泡剤などの添加剤を用いることができる。
【００２３】
本発明の絶縁材は、溶媒に溶解してワニスとして用いることができる。溶媒としては、ポリイミド樹脂を可溶とする溶媒やポリイミドシロキサンの製造に使用される溶媒を、そのまま使用することができる。具体的には、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，−メチル−２−ピロリドン、１，４−ジオキサン、ガンマ−ブチルラクトン、ジグライム、アニソール、シクロヘキサノン、トルエン、キシレン等である。溶媒は、一種類のみ用いても良いし、２種類以上を混合して用いても良い。層間絶縁材層の加熱硬化温度としては、１２０℃〜３００℃が好ましく、さらに好ましくは、１３０℃〜２５０℃である。
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれによって何ら限定されるものではない。図１〜図３は、本発明の実施形態である多層配線板の一例を説明するための図で、図３（ｎ）は得られる多層配線板の構造を示す断面図である。
【００２５】
本発明の多層配線板の製造方法としては、まず、金属層１０１上にパターニングされためっきレジスト１０２を形成する（図１（ａ））。このめっきレジスト１０２は、例えば、金属層１０１上に紫外線感光性のドライフィルムレジストをラミネートし、ネガフィルム等を用いて選択的に感光し、その後現像することにより形成できる。
金属層１０１の材質は、この製造方法に適するものであればどのようなものでも良いが、特に、使用される薬液に対して耐性を有するものであって、最終的にエッチングにより除去可能であることが必要である。そのような金属層１０１の材質としては、例えば、銅、銅合金、４２合金、ニッケル等が挙げられる。
【００２６】
次に、金属層１０１を電解めっき用リード（給電用電極）として、レジスト金属１０３を電解めっきにより形成する（図１（ｂ））。この電解めっきにより、金属層１０１上のめっきレジスト１０２が形成されていない部分に、レジスト金属１０３が形成される。
レジスト金属１０３の材質は、この製造方法に適するものであればどのようなものでも良いが、特に、最終的に金属層１０１をエッチングにより除去する際に使用する薬液に対して耐性を有することが必要である。レジスト金属１０３の材質としては、例えば、ニッケル、金、錫、銀、半田、パラジウム等が挙げられる。
なお、レジスト金属１０３を形成する目的は、金属層１０１をエッチングする際に使用する薬液により、図１（ｃ）に示す配線パターン１０４が浸食・腐食されるのを防ぐことである。したがって、金属層１０１をエッチングする際に使用する薬液に対して、図１（ｃ）に示す配線パターン１０４が耐性を有している場合は、このレジスト金属１０３は不要である。また、レジスト金属１０３は配線パターン１０４と同一のパターンである必要はなく、金属層１０１上にめっきレジスト１０２を形成する前に、金属層１０１の全面にレジスト金属１０３を形成しても良い。
【００２７】
次に、金属層１０１を電解めっき用リード（給電用電極）として、配線パターン１０４を電解めっきにより形成する（図１（ｃ））。この電解めっきにより、金属層１０１上のめっきレジスト１０２が形成されていない部分に、配線パターン１０４が形成される。
配線パターン１０４の材質としては、この製造方法に適するものであればどのようなものでも良いが、特に、最終的にレジスト金属１０３をエッチングにより除去する際に使用する薬液に対して耐性を有することが必要である。実際は、配線パターン１０４が最終的に多層配線板１１３の内部に存在するため、配線パターン１０４を浸食・腐食しない薬液でエッチング可能なレジスト金属１０３を選定するのが得策である。
配線パターン１０３の材質としては、例えば、銅、ニッケル、金、錫、銀、パラジウム等が挙げられる。さらには、銅を用いることで、低抵抗で安定した配線パターン１０４が得られる。
【００２８】
次に、めっきレジスト１０２を除去し（図１（ｄ））、続いて、配線パターン１０４上に層間絶縁材層１０５を形成する（図１（ｅ））。
層間絶縁材層１０５の形成方法としては、少なくとも一層以上の剥離可能な保護フィルム層上に、予め、前記絶縁材により絶縁材層が形成された絶縁材シートを用い、配線パターン１０４上に絶縁材層の面を相対向させ、真空ロールラミネート装置もしくは真空プレス装置により積層して得られる。あるいは、直接、配線パターン上に、絶縁材ワニスを塗布・乾燥して形成しても良い。
【００２９】
次に、層間絶縁材層１０５にビア１０６を形成する（図１（ｆ））。ビア１０６の形成方法は、この製造方法に適する方法であればどのような方法でも良く、より好ましくは、炭酸ガスレーザー、ＵＶ−ＹＡＧレーザー、エキシマレーザー法である。
【００３０】
次に、金属層１０１を電解めっき用リード（給電用電極）として、導体ポスト１０７を電解めっきにより形成する（図２（ｇ））。この電解めっきにより、層間絶縁材層１０５のビア１０６が形成されている部分に、導体ポスト１０７が形成される。電解めっきにより導体ポスト１０７を形成すれば、導体ポスト１０７の先端の形状を自由に制御することができる。
導体ポスト１０７の材質としては、この製造方法に適するものであればどのようなものでも良く、例えば、銅、ニッケル、金、錫、銀、パラジウムが挙げられる。さらには、銅を用いることで、低抵抗で安定した導体ポスト１０７が得られる。
【００３１】
次に、導体ポスト１０７の表面（先端）に、接合用金属材料層１０８を形成する（図２（ｈ））。
接合用金属材料層１０８の形成方法としては、無電解めっきにより形成する方法、金属層１０１を電解めっき用リード（給電用電極）として電解めっきにより形成する方法、接合用金属材料を含有するペーストを印刷する方法が挙げられる。印刷による方法では、印刷用マスクを導体ポスト１０７に対して精度良く位置合せする必要があるが、無電解めっきや電解めっきによる方法では、導体ポスト１０７の表面以外に接合用金属材料層１０８が形成されることがないため、導体ポスト１０７の微細化・高密度化にも対応しやすい。特に、電解めっきによる方法では、無電解めっきによる方法よりも、めっき可能な金属が多種多様であり、また薬液の管理も容易であるため、非常に好適である。
接合用金属材料層１０８の材質としては、図２（ｊ）に示す被接合部１１２と金属接合可能な金属であればどのようなものでもよく、例えば、半田が挙げられる。半田の中でも、ＳｎやＩｎ、もしくはＳｎ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｐｄ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｉｎ、Ａｕの少なくとも二種からなる半田を使用することが好ましい。より好ましくは、環境に優しいＰｂフリー半田である。なお、図２（ｈ）では、導体ポスト１０７の表面に接合用金属材料層１０８を形成する例を示したが、接合用金属材料層１０８を形成する目的は、導体ポスト１０７と被接合部１１２とを接合させることであるため、被接合部１１２に接合用金属材料層１０８を形成しても構わない。もちろん、導体ポスト１０７と被接合部１１２の両表面に形成しても構わない。
【００３２】
次に、層間絶縁材層１０５の表面（先端）に、金属接合接着剤層１０９を形成する（図２（ｉ））。
金属接合接着剤層１０９の形成は、使用する樹脂に応じて適した方法で良く、金属接合接着剤ワニスを印刷、カーテンコート、バーコート等の方法で直接塗布したり、支持フィルム付きドライフィルムの金属接合接着剤層１０９を真空ラミネート、真空プレス等の方法で積層する方法が挙げられる。なお、図１（ｉ）では、層間絶縁材層１０５の表面に金属接合接着剤層１０９を形成する例を示したが、被接続層１１１の表面に金属接合接着剤層１０９を形成しても構わない。もちろん、層間絶縁材層１０５被接続層１１１の両表面に形成しても構わない。
【００３３】
次に、上述の工程により得られた接続層１１０の導体ポストと被接続層１１１の被接続部とを位置合わせをする（図２（ｊ））。
位置合わせは、接続層１１０および被接続層１１１に、予め形成されている位置決めマークを、画像認識装置により読み取り位置合わせする方法、位置合わせ用のピン等で位置合わせする方法等を用いることができる。なお、図２（ｊ）では、被接続層１１１として、図３（ｎ）に示す多層配線板１１３にリジッド性を持たせるために用いるＦＲ−４等のコア基板を使用する例を示したが、図１（ｄ）に示す金属層１０１に配線パターン１０４を形成しただけのものを使用することもできる。さらには、図３（ｍ）に示す多層配線板１１３の製造途中のものを使用することもできる。
【００３４】
次に、接続層１１０および被接続層１１１とを積層する（図２（ｋ））。
積層方法としては、例えば、真空プレスを用いて、導体ポスト１０７が、金属接合接着剤層１０９を排除して、接合用金属材料層１０８により被接合部１１２と接合するまで加熱・加圧し、導体ポスト１０７と被接合部１１２とを金属接合させる。これにより、接続層の配線パターンと被接続層の被接続部とが、導体ポストと金属接合材料層とで接合される。引き続き、更に、加熱して接続層１１０と被接続層１１１とを接着する。なお、最終的な加熱温度は、接合用金属材料の融点以上であることが必須である。
【００３５】
次に、金属層１０１をエッチングにより除去する（図３（ｌ））。金属層１０１と配線パターン１０４との間にレジスト金属１０３が形成されており、そのレジスト金属１０３は、金属層１０１をエッチングにより除去する際に使用する薬液に対して耐性を有しているため、金属層１０１をエッチングしてもレジスト金属１０３が浸食・腐食されることがなく、結果的に配線パターン１０４が浸食・腐食されることはない。
金属層１０１の材質が銅、レジスト金属の材質がニッケル、錫または半田の場合、市販のアンモニア系エッチング液を使用することができる。金属層１０１の材質が銅、レジスト金属の材質が金の場合、塩化第二鉄溶液、塩化第二銅溶液を含め、ほとんどのエッチング液を使用することができる。
【００３６】
次に、レジスト金属１０３をエッチングにより除去する（図３（ｍ））。これにより、層間絶縁層に埋め込まれて形成された配線パターンの一方の面が露出する。配線パターン１０４は、レジスト金属１０３をエッチングにより除去する際に使用する薬液に対して耐性を有するため、配線パターン１０４は浸食・腐食されることはない。そのため、レジスト金属１０３が除去されることにより、配線パターン１０４が露出する。レジスト金属１０３は、必要に応じて、除去せずに残しても良い。
配線パターン１０４の材質が銅、レジスト金属の材質がニッケル、錫または半田の場合、市販の半田・ニッケル剥離剤（例えば、三菱ガス化学製・Ｐｅｗｔａｘ：商品名）を使用することができる。配線パターン１０４の材質が銅、レジスト金属１０３の材質が金の場合、配線パターン１０４を浸食・腐食させることなく、レジスト金属１０３をエッチングすることは困難である。この場合には、レジスト金属１０３をエッチングする工程を省略しても良い。
【００３７】
最後に、上述の工程、すなわち図１（ａ）〜図３（ｍ）を繰り返して行うことにより、多層配線板１１３を得る（図３（ｎ））。すなわち、図３（ｍ）に示す多層配線板１１３の製造途中のものを被接続層として、図２（ｊ）に示す積層工程を行うことによりコア基板の両面に接続層を形成し、さらに、これにより得られたものを被接続層として、図２（ｊ）に示す積層工程を行い、さらには、これらを繰り返すことにより、多層配線板１１３を得ることができる。
図３（ｎ）は、コア基板１１６の両面に各２層ずつ接続層を積層した多層配線板１１３を示しており、多層配線板１１３の両表面には、ソルダーレジスト１１５が形成されている。ソルダーレジスト１１５は、インナーパッド１１４ａおよびアウターパッド１１４ｂの部分が開口されている。
【００３８】
以上の工程により、各層の配線パターン１０４と導体ポスト１０７とを接合用金属材料層１０８にて金属接合し、各層間を接着した多層配線板を製造することができる。
【００３９】
なお、上述の工程により得られた多層配線板１１３のインナーパッド１１４ａ側に半導体チップ２０２を搭載し、アウターパッド１１４ｂ側に半田ボールを搭載することにより、半導体装置２０１を得ることができる（図４）。
【００４０】
本発明に用いる金属接合接着剤は、表面清浄化機能を有し、且つ絶縁信頼性の高い接着剤であることが好ましい。表面清浄化機能としては、例えば、接合用金属材料層表面や被接続金属表面に存在する酸化膜の除去機能や、酸化膜の還元機能である。この金属接合接着剤の表面清浄化機能により、接合用金属材料層と接続するための表面との濡れ性が十分に高まる。そのため、金属接合接着剤は、金属表面を清浄化するために、接合用金属材料層と接続するための表面とに、必ず、接触している必要がある。両表面を清浄化することで、接合用金属材料層が、被接合表面に対して濡れ拡がろうとする力が働き、その接合用金属材料層の濡れ拡がりの力により、金属接合部における金属接合接着剤が排除される。これより、金属接合接着剤を用いた金属接合には、樹脂残りが発生しにくく、且つその電気的接続信頼性は高いものとなる。
【００４１】
本発明に用いる好ましい金属接合接着剤としては、例えば、少なくとも１つ以上のフェノール性水酸基を有する樹脂と、その硬化剤からなる樹脂組成物が挙げられる。
【００４２】
本発明において好ましい金属接合接着剤に用いる少なくとも１つ以上のフェノール性水酸基を有する樹脂としては、フェノールノボラック樹脂、アルキルフェノールノボラック樹脂、レゾール樹脂、および、ポリビニルフェノール樹脂から選ばれるのが好ましく、これらの１種以上を用いることができる。また、フェノールフタリン、２，４−ジヒドロキシ安息香酸、２，５−ジヒドロキシ安息香酸なども好ましい。
【００４３】
本発明において好ましい金属接合着剤に用いるフェノール性水酸基を有する樹脂の、硬化剤としては、エポキシ樹脂やイソシアネート樹脂等が用いられる。具体的にはいずれも、ビスフェノール系、フェノールノボラック系、アルキルフェノールノボラック系、ビフェノール系、ナフトール系やレソルシノール系等のフェノールベースのものや、脂肪族、環状脂肪族や不飽和脂肪族等の骨格をベースとして変性されたエポキシ化合物やイソシアネート化合物が挙げられる。
【００４４】
フェノール性水酸基を有する樹脂は、金属接合接着剤中に、５重量％以上８０重量％以下で含まれることが好ましい。５重量％未満であると、金属表面を清浄化する作用が低下し、半田接合できなくなる恐れがある。また、８０重量％より多いと、十分な硬化物が得られず、接合強度と信頼性が低下する恐れがある。フェノール性水酸基を有する樹脂の硬化剤の配合量は、例えば、エポキシ基当量またはイソシアネート基当量が、少なくともフェノール性水酸基を有する樹脂のヒドロキシル基当量に対し０．５倍以上、１．５倍以下が好ましいが、良好な金属接合性と硬化物物性が得られる場合は、この限りではない。また、接着剤には、上記成分の他に、無機充填材、硬化触媒、着色料、消泡剤、難燃剤、カップリング剤等の各種添加剤や、溶剤を添加しても良い。
【００４５】
【実施例】
以下、実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこれによって何ら限定されるものではない。
【００４６】
（ポリイミド樹脂（ＰＩ）−１の合成）
乾燥窒素ガス導入管、冷却器、温度計、撹拌機を備えた四口フラスコに、脱水精製したＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）７９１ｇを入れ、窒素ガスを流しながら１０分間激しくかき混ぜる。次に、２，２−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）プロパン（ＢＡＰＰ）７３．８９２６ｇ（０．１８０モル）、１，３−ジ（３−アミノフェノキシ）ベンゼン（ＡＰＢ）１７．５４０２ｇ（０．０６０モル）、α，ω−ビス（３−アミノプロピル）ポリジメチルシロキサン（ＡＰＰＳ）５０．２２００ｇ（平均分子量８３７、０．０６０モル）を投入し、系を６０℃に加熱し、均一になるまでかき混ぜる。均一に溶解後、系を氷水浴で５℃に冷却し、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）４４．１３３０ｇ（０．１５０モル）、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物（ＢＴＤＡ）４８．４１１０ｇ　（０．１５０モル）を、粉末状のまま１５分間かけて添加し、その後３時間撹拌を続けた。この間、フラスコは５℃に保った。
その後、窒素ガス導入管と冷却器を外し、キシレンを満たしたディーン・スターク管をフラスコに装着し、系にキシレン１９８ｇを添加した。油浴に代えて、系を１７５℃に加熱し、発生する水を系外に除いた。４時間加熱したところ、系からの水の発生は認められなくなった。冷却後、この反応溶液を、大量のメタノール中に投入し、ポリイミドシロキサン（ＰＩ−１）を析出させた。固形分を濾過後、８０℃で１２時間減圧乾燥し溶剤を除き、２２７．７９ｇ（収率９２．１％）の固形樹脂を得た。ＫＢｒ錠剤法で赤外吸収スペクトルを測定したところ、環状イミド結合に由来する５．６μｍの吸収を認めたが、アミド結合に由来する６．０６μｍの吸収を認めることはできず、この樹脂は、ほぼ１００％イミド化していることが確かめられた。
【００４７】
（ポリイミドシ樹脂（ＰＩ）−２の合成）
ジアミン成分として、４，４−メチレンジ−２，６−キシリジン（ＭＤＸ）０．１５モル、ＢＡＰＰ０．０９モル、１，３−ビス（３−アミノプロピル）テトラメチルシロキサン（ＡＰＤＳ）０．０６モル、芳香族テトラカルボン酸成分として、ＢＰＤＡ０．１３５モル、ＢＴＤＡ０．０１５モルを使用した以外は、ポリイミド樹脂ＰＩ−１の合成と同様にして、可溶性のポリイミドシロキサン（ＰＩ−２）を合成した。
【００４８】
（ポリイミド樹脂（ＰＩ）−３の合成）
芳香族テトラカルボン酸成分として、ＢＰＤＡ０．１００モル、４，４’−オキシジフタル酸二無水物０．０３０モル、４，４’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物０．０２０モルを使用した以外は、ポリイミド樹脂ＰＩ−２の合成と同様にして、可溶性のポリイミドシロキサン（ＰＩ−３）を合成した。
【００４９】
（ポリイミド樹脂（ＰＩ）−４の合成）
ジアミン成分として、１，３−ジ（３−アミノフェノキシ）ベンゼン（ＡＰＢ）０．１５０モル、芳香族テトラカルボン酸成分として、４，４’−オキシジフタル酸二無水物０．１５０モルを使用した以外は、ポリイミド樹脂ＰＩ−１の合成と同様にして、可溶性のポリイミド樹脂（ＰＩ−４）を合成した。
【００５０】
（実施例１）
フェノールノボラックポリシアネート樹脂（ロンザ（株）製、商品名：ＰｒｉｍａｓｅｔＰＴ−１５、シアネート基３量化率０％）１００ｇ、ＮＭＰ１２１ｇに球状合成シリカフィラー（アドマテックス（株）製ＳＥ２０６０、平均粒径０．５μｍ、最大粒径６．０μｍ）２２５ｇを超音波により分散混合したシリカフィラー溶液、上記で得たポリイミドシロキサンＰＩ−１を５０ｇ、コバルト（ＩＩＩ）アセチルアセトネート（Ｃｏ（ＡＡ））（和光純薬工業（株）製）０．０２ｇと、ＮＭＰ２００ｇを混合し、自転・公転式ミキサーで撹拌して溶解し、層間絶縁材用ワニスを調製した。
【００５１】
表面を粗化処理した１５０μｍ厚の圧延銅板（金属層１０１）（古川電気工業製、ＥＦＴＥＣ−６４Ｔ：商品名）に、ドライフィルムレジスト（旭化成製、ＡＱ−２０５８：商品名）をロールラミネートし、所定のネガフィルムを用いて露光・現像し、配線パターン１０４の形成に必要なめっきレジスト（めっきレジスト１０２）を形成した。次に、圧延銅板を電解めっき用リードとして、ニッケル（レジスト金属１０３）を電解めっきにより形成し、さらに電解銅めっきすることにより、配線パターン（配線パターン１０４）を形成した。配線パターンは、線幅／線間／厚み＝２０μｍ／２０μｍ／１０μｍとした。上記で得た層間絶縁材用ワニスを、ポリエステル（ＰＥＴ）フィルムに塗布後、８０℃で１０分、１３０℃で１０分乾燥し、２５μｍ厚の層間絶縁材層を形成した。このＰＥＴフィルム付き層間絶縁材層の外観を、目視で観察し、外観が良好なものを○とし、外観不良を×とした。結果を表２に示す。ＰＥＴフィルム付き層間絶縁材層を、真空中、１３０℃に加熱したラミネートロール間で、圧力を加えながら通過させることで真空圧着し、さらに、１３０℃の乾燥機で５分間熱処理することで、配線パターンを埋め込み、ＰＥＴフィルムを剥離して、２５μｍ厚の層間絶縁材層（層間絶縁材層１０５）を形成した。続いて、窒素雰囲気下で、１５０℃で３０分、２００℃で６０分、２５０℃で１８０分熱処理し硬化した。
【００５２】
次に、４５μｍ径のビア（ビア１０６）を、ＵＶ−ＹＡＧレーザーにより形成した。続いて、圧延銅板を電解めっき用リードとして、電解銅めっきすることにより、ビアを銅で充填し、銅ポスト（導体ポスト１０７）を形成した。
次に、圧延銅板を電解めっき用リードとして、銅ポスト上にＳｎ−Ｐｂ共晶半田（接合用金属材料層１０８）を電解めっきにより形成した。次に、バーコートにより、上記で得た金属接合接着剤ワニスを、層間絶縁材層の表面、すなわちＳｎ−Ｐｂ共晶半田が形成された面に塗布後、８０℃で２０分乾燥し、１０μｍ厚の金属接合接着剤層（金属接合接着剤層１０９）を形成した。これまでの工程により、接続層（接続層１１０）を得ることができた。
【００５３】
一方、コア基板として、１２μｍ厚の銅箔が形成されたＦＲ−５相当のガラスエポキシ樹脂銅張積層板（住友ベークライト製）を用い、銅箔をエッチングして配線パターンおよびパッド（被接合部１１２）を形成し、被接続層（被接続層１１１）を得ることができた。次に、上述の工程により得られた接続層と、被接続層に予め形成されている位置決めマークを、画像認識装置により読み取り、両者を位置合わせし、１００℃の温度で仮圧着した。さらに、上述の位置合せ・仮圧着を再度行い、被接続層の両面に接続層を仮圧着したものを得ることができた。これを、プレスにより２２０℃の温度で加熱加圧して、銅ポストが、金属接合接着剤層を貫通してパッドと半田接合し、被接続層の両面に接続層を接着した。次に、２２０℃、２時間ポストキュアし、金属接合接着剤層を硬化させた。次に、アンモニア系エッチング液を用いて、圧延銅板をエッチングして除去し、さらに半田・ニッケル剥離剤（三菱ガス化学製・Ｐｅｗｔａｘ：商品名）を用いて、ニッケルをエッチングして除去した。最後に、ソルダーレジスト（ソルダーレジスト１１５）を形成し、多層配線板（多層配線板１１３）を得た。
得られた多層配線板は、温度サイクル試験用に、両面に各々６０個の金属接合部が直列につながるように回路設計されている。
【００５４】
得られた多層配線板の導通を確認した後、−５５℃で１０分、１２５℃で１０分を１サイクルとする温度サイクル試験を実施した。サンプル数は１０個とした。温度サイクル試験１０００サイクル後の、断線不良数の結果をまとめて表２に示した。
【００５５】
得られた多層配線板を、温度３０℃、湿度７０％の恒温恒湿槽に１６８時間処理後、ピークトップ２４０℃に設定したＩＲリフロー装置に、３回投入し、膨れの有無を確認し、耐リフロー性を評価し、結果を表２に示した。膨れがないものを○、膨れたものを×とした。
【００５６】
また、７０μｍ厚の銅箔（三井金属（株）社製、商品名：３ＥＣ−ＶＬＰ）とＰＥＴフィルム付き層間絶縁材層を、真空中、１３０℃に加熱したラミネートロール間で、圧力を加えながら通過させることで真空圧着し、続いてＰＥＴフィルムを剥離し、１５０℃で３０分、２２０℃で１時間、２５０℃で１時間硬化した。さらに、７０μｍ厚の銅箔をエッチングで除去することで、層間絶縁材フィルム単体を得、誘電率（１ＭＨｚ）、誘電正接（１ＭＨｚ）、熱膨張係数を評価し、結果を表２に示した。なお、誘電率、誘電正接はＡＳＴＭ−２５７Ｂ法に準拠して測定し、熱膨張係数は、熱応力歪測定装置（ＴＭＡ／ＳＳ１２０Ｃ：セイコー電子工業（株）製）を用い、昇温速度１０℃／分、荷重３ｇの条件で測定した。
【００５７】
［実施例２〜１８、比較例１〜２］
層間絶縁材の組成を表１に示すように配合した以外は、実施例１と同様にして積層体を製造した。評価した結果をまとめて表２に示す。
【００５８】
【表１】
2004071656.tif 000006
【００５９】
表１中、シアネート化合物は、ＰｒｉｍａｓｅｔＰＴ３０；ロンザ（株）製フェノールノボラックポリシアネート樹脂、ＡｒｏＣｙＢ３０；旭チバ（株）製ビスフェノール−Ａジシアネート（シアネート基３量化率３０％）、ＡｒｏＣｙＭ３０；旭チバ（株）製テトラオルトメチルビスフェノール−Ｆジシアネート（シアネート基３量化率３０％）であり、エポキシ化合物は、ＮＣ−３０００Ｐ；日本化薬製ビフェニル骨格含有エポキシ樹脂（エポキシ当量２７０）、ＸＤ−１０００−Ｌ；日本化薬製ジシクロペンタジエン骨格含有エポキシ樹脂（エポキシ当量２５０）であり、無機フィラーは、ＳＥ３０６０；アドマテックス（株）製球状合成シリカフィラー（平均粒径０．９μｍ、最大粒径６．０μｍ）であり、金属アセチルアセトネートは、Ｃｕ（ＡＡ）；和光純薬工業（株）製銅（ＩＩ）アセチルアセトネート、Ｚｎ（ＡＡ）；Ｚｎ（ＩＩ）アセチルアセトネート、Ａｌ（ＡＡ）；Ａｌ（ＩＩＩ）アセチルアセトネート、Ｆｅ（ＡＡ）；Ｆｅ（ＩＩＩ）アセチルアセトネート、Ｎｉ（ＡＡ）；Ｎｉ（ＩＩ）アセチルアセトネート、Ｍｎ（ＡＡ）；Ｍｎ（ＩＩ）アセチルアセトネートであり、添加剤ＦＣ−４３１は、レベリング剤である。なお、ＳＥ３０６０は、無機フィラーの含有量が無機フィラー溶液全重量に対して６５重量％となるように、ＮＭＰに、予め分散して使用した。
【００６０】
【表２】
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【００６１】
【発明の効果】
本発明によれば、確実に層間接続ができ、層間絶縁層が薄くても、しかも温度サイクル信頼性試験におけるパッケージ基板の銅配線、パッケージ基板の樹脂層及び半導体間の熱膨張係数の違いに起因する樹脂層のクラック発生を抑制でき、層間絶縁信頼性が高い多層配線板および半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態による多層配線板の製造方法を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態による多層配線板の製造方法を示す断面図である（図１の続き）。
【図３】本発明の実施形態による多層配線板の製造方法を示す断面図である（図２の続き）。
【図４】本発明の実施形態による多層配線板を使用して製造した、半導体装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１０１　　　金属層
１０２　　　めっきレジスト
１０３　　　レジスト金属
１０４　　　配線パターン
１０５　　　層間絶縁材層
１０６　　　ビア
１０７　　　導体ポスト
１０８　　　接合用金属材料層
１０９，１０９’　　金属接合接着剤層
１１０，１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ　　接続層
１１１，１１１ａ　　被接続層
１１２　　　被接合部
１１３，１１２ａ　　多層配線板
１１４ａ　　インナーパッド
１１４ｂ　　アウターパッド
１１５　　　ソルダーレジスト
１１６　　　コア基板
２０１　　　半導体装置
２０２　　　半導体チップ
２０３　　　バンプ
２０４　　　アンダーフィル
２０５　　　半田ボール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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