(57)【要約】【課題】引き出し配線形成時におけるシードメタル層を除去する際に電極の剥がれやサイドエッチを抑制することができる高周波モジュール基板及びその製造方法を提供する。【解決手段】ベース基板３と、電極層４と、配線層７とを有する高周波モジュール基板１の製造方法において、シードメタル層を成膜し、シードメタル層の上層にフォトレジストを塗布し、フォトレジストにおける引き出し配線を形成する領域及び電極層の周辺領域に対応する領域にリソグラフィー技術によって開口部を形成した後、開口部から露出したシードメタル層を成長させる。その後、フォトレジスト及び不要なシードメタル層の除去を行う。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース基板と、該ベース基板の上層に形成された電極層と、該電極層に接続された配線層とを有する高周波モジュール基板において、
前記電極層の周辺部が前記配線層で略囲繞された
ことを特徴とする高周波モジュール基板。
【請求項２】
前記電極層の上層に陽極酸化処理が施された誘電絶縁層を介してキャパシタ電極が形成されることによって薄膜キャパシタ素子が形成された
ことを特徴とする請求項１に記載の高周波モジュール基板。
【請求項３】
前記電極層が抵抗体層と接続されることによって薄膜抵抗体素子が形成された
ことを特徴とする請求項１に記載の高周波モジュール基板。
【請求項４】
前記キャパシタ電極が配線層と同工程で形成された
ことを特徴とする請求項２に記載の高周波モジュール基板。
【請求項５】
ベース基板と、該ベース基板の上層に形成された電極層と、該電極層に接続された配線層とを有する高周波モジュール基板の製造方法において、
前記ベース基板の上層に前記電極層を被覆するシードメタル層を成膜する工程と、
該シードメタル層の上層にフォトレジストを塗布し、該フォトレジストにおける引き出し配線を形成する領域及び前記電極層の周辺部を略囲繞する領域に対応する領域にリソグラフィー技術によって開口部を形成する工程と、
該開口部から露出したシードメタル層を成長させる工程と、
前記フォトレジスト及び引き出し配線を形成する領域及び前記電極層の周辺部を略囲繞する領域に対応する領域以外のシードメタル層を除去する工程とを備える
ことを特徴とする高周波モジュール基板の製造方法。
【請求項６】
ベース基板と、該ベース基板の上層に形成された電極層と、該電極層に接続された配線層とを有する高周波モジュール基板の製造方法において、
前記電極層の上層に陽極酸化処理が施された誘電絶縁層を形成する工程と、
前記ベース基板の上層に前記誘電絶縁層を被覆するシードメタル層を成膜する工程と、
該シードメタル層の上層にフォトレジストを塗布し、該フォトレジストにおける引き出し配線を形成する領域、キャパシタ上電極を形成する領域及び前記電極層の周辺部を略囲繞する領域に対応する領域にリソグラフィー技術によって開口部を形成する工程と、
該開口部から露出したシードメタル層を成長させる工程と、
前記フォトレジスト及び引き出し配線を形成する領域、キャパシタ上電極を形成する領域及び前記電極層の周辺部を略囲繞する領域に対応する領域以外のシードメタル層を除去する工程を備える
ことを特徴とする高周波モジュール基板の製造方法。
【請求項７】
ベース基板と、該ベース基板の上層に形成された電極層と、該電極層に接続された配線層とを有する高周波モジュール基板の製造方法において、
前記電極層の上層に前記電極層同士を接続する抵抗体層を形成する工程と、
前記ベース基板の上層に前記誘電絶縁層を被覆するシードメタル層を成膜する工程と、
該シードメタル層の上層にフォトレジストを塗布し、該フォトレジストにおける引き出し配線を形成する領域及び前記電極層の周辺部を略囲繞する領域に対応する領域にリソグラフィー技術によって開口部を形成する工程と、
該開口部から露出したシードメタル層を成長させる工程と、
前記フォトレジスト及び引き出し配線を形成する領域及び前記電極層の周辺部を略囲繞する領域に対応する領域以外のシードメタル層を除去する工程とを備える
ことを特徴とする高周波モジュール基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高周波モジュール基板及びその製造方法に関する。詳しくは、例えばパーソナルコンピュータ、オーディオ機器あるいは各種のモバイル機器や携帯電話機等の各種電子機器等に用いられ、情報通信機能やストレージ機能等を有して超小型通信機能モジュールを構成する高周波モジュール基板及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、音楽、音声、画像等の各種情報は、データのデジタル化に伴ってパーソナルコンピュータやモバイルコンピュータ等によっても手軽に取り扱える様になってきており、これらの情報は音声コーディック技術や画像コーディック技術により帯域圧縮が図られて、デジタル通信やデジタル放送により各種の通信端末機器に対して容易にかつ効率的に配信される環境が整いつつある。
【０００３】
ここで、データ等の送受信システムは、家庭を始めとして小規模な地域内においても好適なネットワークシステムの提案によって様々に活用されるようになっており、ネットワークシステムとしては、例えばＩＥＥＥ８０２．１ａで提案されているような５ＧＨｚ帯域の狭域無線通信システム、ＩＥＥＥ８０２．１ｂで提案されているような２．４５ＧＨｚ帯域の無線ＬＡＮシステム、Ｂｌｕｅｔｏｏｈと称される近距離無線通信システム等の種々の次世代ワイヤレスシステムが注目されている。なお、データ等の送受信システムは、これらのワイヤレスネットワークシステムを有効に利用して、家庭内や屋外等の様々な場所において手軽にかつ中継装置等を介することなく様々なデータの授受、インターネット網へのアクセスやデータの送受信が可能となる。
【０００４】
一方、データ等の送受信システムにおいては、小型軽量で携帯可能であり上述した通信機能を有する通信端末機の実現が求められ、従来、ベース基板上に高精度の受動素子や高密度配線層を形成して高精度化及び薄型化、小型化、低価格化を図り、特に周波数帯域に応じてインダクタ素子の機能特性がそれぞれに発揮される様にする高周波モジュール基板が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
以下、図面を用いて従来の高周波モジュール基板の製造方法について説明する。従来の高周波モジュール基板の製造方法では、図６（ａ）で示す様に、先ず、有機基板１０１の上層に低誘電率で低いＴａｎδ、即ち高周波特性に優れかつ耐熱性や耐薬品性及び少なくとも１６０℃以上の高耐熱性に優れたベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、ポリイミド、ポリノルボルネン（ＰＮＢ）、液晶ポリマ（ＬＣＰ）、ビスマレイドトリアジン（ＢＴ−レジン）、ポリフェニールエチレン（ＰＰＥ）やエポキシ樹脂やアクリル系樹脂等の有機基材である絶縁性誘電材を塗布均一性、厚み制御性が保持できるスピンコート法、カーテンコート法、ロールコート法、ディップコート法等を用いて成膜して絶縁層１０２を形成し、続いて、図６（ｂ）で示す様に絶縁層に多数のビアホール１０３を形成する。
【０００６】
続いて、絶縁層にＴｉ等のバリア層（図示せず）を形成し、このバリア層の上にＣｕ等の金属薄膜をスパッタ法等によって形成した後に、汎用のフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術を用いて図６（ｃ）で示す様に抵抗素子部の受電極１０４及びキャパシタ素子部の下電極１０５を成膜形成する。
【０００７】
次に、図６（ｄ）で示す様に、絶縁層の上層に受電極及び下電極を被覆する様に、抵抗体として作用すると共に、陽極酸化処理を施すことによって誘電体膜のベースとして作用する窒化タンタル層１０６をスパッタ法等によって成膜形成する。
【０００８】
次に、図７（ｅ）で示す様に、キャパシタ素子部の下電極を開口部１０７によって外方に臨ませその他の部位を被覆する陽極酸化用マスク層１０８を形成した後に陽極酸化処理を施して開口部から露出したキャパシタ素子部の下電極に対応する窒化タンタル層を選択的に陽極酸化して酸化タンタル誘電体層１０９を得た後に、全面に成膜形成されている窒化タンタル層を汎用のフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術を施すことによって図７（ｆ）で示す様に、所望の抵抗体素子部とキャパシタ素子部の大きさにパターニングを行う。
【０００９】
続いて、めっき法、スパッタ法等によって高周波帯域において損失の小さいＣｕ等のシードメタル層をＴｉ等のバリア層（図示せず）を介して絶縁層の上層に抵抗素子部とキャパシタ素子部を被覆する様に成膜し、汎用のフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術を用いて、配線を形成する領域及びキャパシタ上電極を形成する領域を開口部によって外方に臨ませその他の部位を被覆する配線形成用マスク層（図示せず）を形成した後に開口部から露出したシードメタル層を成長させる。次に、配線形成用マスク層及び配線を形成する領域及びキャパシタ上電極を形成する領域以外に成膜したシードメタル層をウェットエッチング法によって除去することによって、図７（ｇ）で示す様な配線１１０及びキャパシタ上電極１１１を形成する。その後、高周波用インダクタント素子部１１２を形成し、必要に応じて更に第２層目となる絶縁層、受電極及び下電極等を形成することによって高周波モジュール基板を得ることができる。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−３６８４２８号公報  （第２−１７頁、第１図）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、上記した様な高周波モジュールの製造方法において、抵抗素子部の受電極やキャパシタ素子部の下電極を形成すべく成膜する金属薄膜と配線を形成すべく成膜するシードメタル層とが同一材料である場合には、配線を形成する領域以外に成膜したシードメタル層をウェットエッチング法により除去する際に、抵抗素子部の受電極やキャパシタ素子部の下電極をもエッチングされ、受電極や下電極にサイドエッチが入り、その後の工程における電極剥がれやキャパシタ素子、抵抗素子不良といった問題が懸念される。
【００１２】
本発明は上記の点に鑑みて創案されたものであって、引き出し配線形成時におけるシードメタル層を除去する際の電極の剥がれやサイドエッチを抑制することができる高周波モジュール基板及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明を適用した高周波モジュール基板は、ベース基板と、該ベース基板の上層に形成された電極層と、該電極層に接続された配線層とを有する高周波モジュール基板において、前記電極層の周辺部を前記配線層で略囲繞する。
【００１４】
ここで、電極層の周辺部が配線層で略囲繞されたことによって、配線層の形成時におけるシードメタル層を除去する際に電極層の剥がれやサイドエッチを抑制することができる。
【００１５】
また、上記の目的を達成するために、本発明を適用した高周波モジュール基板の製造方法は、ベース基板と、該ベース基板の上層に形成された電極層と、該電極層に接続された配線層とを有する高周波モジュール基板の製造方法において、前記ベース基板の上層に前記電極層を被覆するシードメタル層を成膜する工程と、該シードメタル層の上層にフォトレジストを塗布し、該フォトレジストにおける引き出し配線を形成する領域及び前記電極層の周辺部を略囲繞する領域に対応する領域にリソグラフィー技術によって開口部を形成する工程と、該開口部から露出したシードメタル層を成長させる工程と、前記フォトレジスト及び引き出し配線を形成する領域及び前記電極層の周辺部を略囲繞する領域に対応する領域以外のシードメタル層を除去する工程とを備える。
【００１６】
また、本発明を適用した高周波モジュール基板の製造方法は、ベース基板と、該ベース基板の上層に形成された電極層と、該電極層に接続された配線層とを有する高周波モジュール基板の製造方法において、前記電極層の上層に陽極酸化処理が施された誘電絶縁層を形成する工程と、前記ベース基板の上層に前記誘電絶縁層を被覆するシードメタル層を成膜する工程と、該シードメタル層の上層にフォトレジストを塗布し、該フォトレジストにおける引き出し配線を形成する領域、キャパシタ上電極を形成する領域及び前記電極層の周辺部を略囲繞する領域に対応する領域にリソグラフィー技術によって開口部を形成する工程と、該開口部から露出したシードメタル層を成長させる工程と、前記フォトレジスト及び引き出し配線を形成する領域、キャパシタ上電極を形成する領域及び前記電極層の周辺部を略囲繞する領域に対応する領域以外のシードメタル層を除去する工程を備える。
【００１７】
また、本発明を適用した高周波モジュール基板の製造方法は、ベース基板と、該ベース基板の上層に形成された電極層と、該電極層に接続された配線層とを有する高周波モジュール基板の製造方法において、前記電極層の上層に前記電極層同士を接続する抵抗体層を形成する工程と、前記ベース基板の上層に前記誘電絶縁層を被覆するシードメタル層を成膜する工程と、該シードメタル層の上層にフォトレジストを塗布し、該フォトレジストにおける引き出し配線を形成する領域及び前記電極層の周辺部を略囲繞する領域に対応する領域にリソグラフィー技術によって開口部を形成する工程と、該開口部から露出したシードメタル層を成長させる工程と、前記フォトレジスト及び引き出し配線を形成する領域及び前記電極層の周辺部を略囲繞する領域に対応する領域以外のシードメタル層を除去する工程とを備える。
【００１８】
ここで、フォトレジストにおける電極層の周辺部を略囲繞する領域に対応する領域に形成した開口部から露出したシードメタル層を成長させることによって、配線層の形成時におけるシードメタル層を除去する際に電極層の剥がれやサイドエッチを抑制することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
【００２０】
図１は本発明を適用した高周波モジュール基板の一例であるキャパシタ素子部を説明するための模式的な断面図及び平面図を示しており、ここで示すキャパシタ素子部１は上記した従来の高周波モジュール基板におけるキャパシタ素子部と同様に、有機基板２の上層に低誘電率で低いＴａｎδ、即ち高周波特性に優れかつ耐熱性や耐薬品性及び少なくとも１６０℃以上の高耐熱性に優れたＢＣＢ，ポリイミド、ＯＮＢ、ＬＣＰ、ＢＴ−レジン、ＰＰＥやエポキシ樹脂やアクリル系樹脂等の有機基材である絶縁性誘電材から成る絶縁層３が形成され、この絶縁層の上層にＴｉから成るバリア層（図示せず）を介してＣｕから成るキャパシタ下電極４が形成され、キャパシタ下電極の上層には酸化タンタル誘電体層５を介してＣｕから成るキャパシタ上電極６が形成されている。また、Ｃｕから成る引き出し配線７がキャパシタ下電極の周辺部全てを被覆するように形成されている。
【００２１】
ここで、上記したキャパシタ素子部は、引き出し配線によってキャパシタ下電極の周辺部全てを被覆する様に形成されているが、引き出し配線によってキャパシタ下電極の周辺部を被覆するのは、引き出し配線形成時においてシードメタル層を除去する際にキャパシタ電極の剥がれやサイドエッチを抑制するためであり、キャパシタ下電極の剥がれやサイドエッチを抑制することができるのであれば、必ずしも引き出し配線によってキャパシタ下電極の周辺部全てを被覆するように形成される必要は無いが、より一層キャパシタ下電極の剥がれやサイドエッチを抑制すべく引き出し配線によってキャパシタ下電極の周辺部全てを被覆する様に形成された方が好ましい。
【００２２】
以下、上記したキャパシタ素子部の製造方法を説明する。即ち、本発明を適用した高周波モジュール基板の製造方法の一例を説明する。
キャパシタ素子部の製造方法では、上記した従来の高周波モジュール基板の製造方法におけるキャパシタ素子部の製造方法と同様にして図２（ａ）で示す様に、有機基板２の上層に絶縁膜３を形成し、絶縁膜の上層にＴｉから成るバリア層を介してＣｕから成るキャパシタ下電極４を形成し、キャパシタ下電極の上層に酸化タンタル誘電体層５を形成する。
【００２３】
次に、図２（ｂ）で示す様に、Ｔｉから成るバリア層を介してＣｕから成るシードメタル層８を全面に被覆する。続いて、汎用のフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術を用いて、引き出し配線を形成する領域、キャパシタ上電極を形成する領域及びキャパシタ下電極の周辺部の領域を開口部９によって外方に臨ませると共に、その他の部位を被覆する様に配線形成用マスク１０を形成した後に、図２（ｃ）で示す様に、開口部から露出したシードメタル層を成長させる。
【００２４】
次に、配線形成用マスク及び引き出し配線を形成する領域、キャパシタ上電極を形成する領域及びキャパシタ下電極の周辺部の領域以外に成膜したシードメタル層をウェットエッチング法により除去することによって図２（ｄ）で示す様なキャパシタ素子部を得ることができる。
【００２５】
本発明を適用した高周波モジュール基板の一例であるキャパシタ素子部は、キャパシタ下電極の周辺部全てを引き出し配線によって被覆しているためにシードメタル層をウェットエッチングで除去する際においてキャパシタ下電極の剥がれやサイドエッチを抑制することができる。即ち、配線形成用マスクに引き出し配線を形成する領域及びキャパシタ上電極を形成する領域のみならず、キャパシタ下電極の周辺部の領域をも開口部によって外方に臨ませて、キャパシタ下電極の周辺部のシードメタル層をも成長させてＣｕの膜厚を大きくしているために、不要なシードメタル層をウェットエッチングによって除去する際にキャパシタ下電極の剥がれやサイドエッチを抑制することができ、高品質のキャパシタ素子部を安定して得ることができる。
【００２６】
また、引き出し配線がキャパシタ下電極の一部分ではなく、キャパシタ下電極の周辺部においても接続されているために、電界集中を緩和することができ引き出し配線の断線を抑制することができるという効果も期待できるものである。
更に、従来からの引き出し配線及びキャパシタ上電極を形成する工程において、キャパシタ下電極の周辺部に新たに引き出し配線層を形成しているために、キャパシタ下電極の周辺部を被覆するにあたって新たな工程を増加させる必要も無い。
【００２７】
図３は本発明を適用した高周波モジュール基板の他の一例である抵抗素子部を説明するための模式的な断面図及び平面図を示しており、ここで示す抵抗素子部１１は上記した従来の高周波モジュール基板における抵抗素子部と同様に、有機基板２の上層に低誘電率で低いＴａｎδ、即ち高周波特性に優れかつ耐熱性や耐薬品性及び少なくとも１６０℃以上の高耐熱性に優れたＢＣＢ，ポリイミド、ＯＮＢ、ＬＣＰ、ＢＴ−レジン、ＰＰＥやエポキシ樹脂やアクリル系樹脂等の有機基材である絶縁性誘電材から成る絶縁層３が形成され、この絶縁層の上層にＴｉから成るバリア層を介してＣｕから成る受電極１２が形成され、この受電極同士を接続する窒化タンタル層１３が形成されている。また、Ｃｕから成る引き出し配線７が受電極の周辺部全てを被覆するように形成されている。
【００２８】
ここで、上記した抵抗素子部は、引き出し配線によって受電極の周辺部全てを被覆する様に形成されているが、引き出し配線によって受電極の周辺部を被覆するのは、引き出し配線形成時においてシードメタル層を除去する際に受電極の剥がれやサイドエッチを抑制するためであり、受電極の剥がれやサイドエッチを抑制することができるのであれば、必ずしも引き出し配線によって受電極の周辺部全てを被覆するように形成される必要は無いが、より一層受電極の剥がれやサイドエッチを抑制すべく引き出し配線によって受電極の周辺部全てを被覆する様に形成された方が好ましい。なお、抵抗素子部の場合には、上記したキャパシタ素子部のキャパシタ上電極に対応する様な電極が形成される必要がないために、図４（ｂ）で示す様に、受電極全体を被覆する様に引き出し配線が形成されても構わない。
【００２９】
但し、上記した図３で示す抵抗素子部や図４（ｂ）で示す抵抗素子部においては、窒化タンタル層と引き出し配線とが重なり合ってしまい、実効的な窒化タンタル層の長さ寸法に変化が生じ、結果的に抵抗値が変動する恐れがあり窒化タンタル層の設計見直しが必要となり得るために、かかる点を考慮すると、図４（ａ）で示す様に窒化タンタル層を引き出し配線とが重なり合わない程度において受電極の周辺部を被覆する様に引き出し配線が形成された方が好ましいと考えられる。
【００３０】
以下、上記した抵抗素子部の製造方法を説明する。即ち、本発明を適用した高周波モジュール基板の製造方法の他の一例を説明する。
抵抗素子部の製造方法では、上記した従来の高周波モジュール基板の製造方法における抵抗素子部の製造方法と同様にして図５（ａ）で示す様に、有機基板２の上層に絶縁膜３を形成し、絶縁膜の上層にＴｉから成るバリア層を介してＣｕから成る受電極１２を形成し、この受電極同士を接続する窒化タンタル層１３を形成する。
【００３１】
次に、図５（ｂ）で示す様に、Ｔｉから成るバリア層を介してＣｕから成るシードメタル層８を全面に被覆する。続いて、汎用のフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術を用いて、引き出し配線を形成する領域及び受電極の周辺部の領域を開口部によって外方に臨ませると共に、その他の部位を被覆する様に配線形成用マスク１０を形成した後に、図５（ｃ）で示す様に、開口部から露出したシードメタル層を成長させる。
【００３２】
次に、配線形成用マスク及び引き出し配線を形成する領域及び受電極の周辺部の領域以外に成膜したシードメタル層をウェットエッチング法により除去することによって図５（ｄ）で示す様な抵抗素子部を得ることができる。
【００３３】
本発明を適用した高周波モジュール基板の他の一例である抵抗素子部は、受電極の周辺部全てを引き出し配線によって被覆しているためにシードメタル層をウェットエッチングで除去する際において受電極の剥がれやサイドエッチを抑制することができる。即ち、配線形成用マスクに引き出し配線を形成する領域のみならず、受電極の周辺部の領域をも開口部によって外方に臨ませて、受電極の周辺部のシードメタル層をも成長させてＣｕの膜厚を大きくしているために、不要なシードメタル層をウェットエッチングによって除去する際に受電極の剥がれやサイドエッチを抑制することができ、高品質の抵抗素子部を安定して得ることができる。
【００３４】
また、引き出し配線が受電極の一部分ではなく、受電極の周辺部においても接続されているために、電界集中を緩和することができ引き出し配線の断線を抑制することができるという効果も期待できるものである。
更に、従来からの引き出し配線を形成する工程において、受電極の周辺部に新たに引き出し配線層を形成しているために、受電極の周辺部を被覆するにあたって新たな工程を増加させる必要も無い。
【００３５】
【発明の効果】
以上述べてきた如く、本発明の高周波モジュール基板及び高周波モジュール基板の製造方法では、引き出し配線形成時におけるシードメタル層を除去する際に電極の剥がれやサイドエッチを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した高周波モジュール基板の一例を説明するための模式的な断面図及び平面図である。
【図２】本発明を適用した高周波モジュール基板の製造方法の一例を説明するための図である。
【図３】本発明を適用した高周波モジュール基板の他の一例を説明するための模式的な断面図及び平面図である。
【図４】受電極の被覆状態を説明するための図である。
【図５】本発明を適用した高周波モジュール基板の製造方法の他の一例を説明するための図である。
【図６】従来の高周波モジュール基板の製造方法を説明するための図（１）である。
【図７】従来の高周波モジュール基板の製造方法を説明するための図（２）である。
【符号の説明】
１    キャパシタ素子部
２    有機基板
３    絶縁層
４    キャパシタ下電極
５    酸化タンタル誘電体層
６    キャパシタ上電極
７    引き出し配線
８    シードメタル層
９    開口部
１０    配線形成用マスク
１１    抵抗素子部
１２    受電極
１３    窒化タンタル層
【図１】
2004311741.tif 000003
【図２】
2004311741.tif 000004
【図３】
2004311741.tif 000005
【図４】
2004311741.tif 000006
【図５】
2004311741.tif 000007
【図６】
2004311741.tif 000008
【図７】
2004311741.tif 000009