(57)【要約】【課題】シリコンウェハなどの基板に電解メッキによって高密度配線を形成する際、電解メッキを行う前に、電解メッキによって形成したいパターン以外の部分の電解メッキ用導電層をあらかじめ除去しておくことによって、高密度配線を実現する。【解決手段】高密度配線基板（１）は、基板（１０）上に密着層（２０）を介して形成した導電層（３０）のうち高密度配線を形成しない領域の導電層（３０）をあらかじめ除去した基材（６０）を用いて、残った導電層（３１）に電解メッキにより高密度の配線層（８０）を形成した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に電解メッキにより高密度配線を形成する高密度配線基板において、
前記基板上に密着層を介して形成した導電層のうち前記高密度配線を形成しない領域の導電層をあらかじめ除去した基材を用いて、残った導電層に電解メッキにより高密度の配線層を形成したことを特徴とする高密度配線基板。
【請求項２】
前記基板は、回路形成済みの半導体基板またはプリント基板であることを特徴とする請求項１記載の高密度配線基板。
【請求項３】
前記導電層および前記配線層は、銅、ニッケル、金の中から選択された互いに同一の金属で構成されることを特徴とする請求項１記載の高密度配線基板。
【請求項４】
前記密着層は、クロム、チタン、タングステン、金、ニッケルの１つまたは２つ以上を含み、かつ、前記導電層および前記配線層の金属を含まないことを特徴とする請求項１記載の高密度配線基板。
【請求項５】
前記密着層は１層または２層以上で構成されることを特徴とする請求項１記載の高密度配線基板。
【請求項６】
基板上に電解メッキにより高密度配線を形成する高密度配線基板の製造方法において、
前記基板上に密着層を介して形成した導電層のうち前記高密度配線を形成しない領域の導電層を除去して、高密度配線を形成する領域にのみ導電層を備えた基材を作製する基材作製工程と、
前記基材上の導電層に電解メッキにより高密度の配線層を形成する配線層形成工程と、
を有することを特徴とする高密度配線基板の製造方法。
【請求項７】
前記基材作製工程は、
前記基板上に密着層を介して導電層を形成する工程と、
前記導電層上の前記高密度配線を形成する領域にのみ樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層をマスクとして前記高密度配線を形成しない領域の導電層をエッチングする工程と、
前記樹脂層を除去する工程と、
を有することを特徴とする請求項６記載の高密度配線基板の製造方法。
【請求項８】
前記配線層形成工程は、
前記基材上の導電層以外の領域にのみ樹脂層を形成する工程と、
前記導電層に電解メッキ法により配線層を形成する工程と、
前記樹脂層を除去する工程と、
前記密着層をエッチングする工程と、
を有することを特徴とする請求項６記載の高密度配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シリコンウェハなどの基板上に電解メッキにより高密度配線を形成する高密度配線基板およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、配線金属の小型化、低抵抗化、高電流密度への対応から、回路形成済みの基板（主として半導体基板）上に、電解メッキ（とくに電解銅メッキ）による高密度配線を形成することが求められている。
【０００３】
従来、半導体基板上にこのような高密度配線を形成するには、図４、図５に示すような製造方法が行われていた。
【０００４】
（１）まず、図４（ａ）に示すように、集積回路が形成されたＳｉ基板にＳｉＯ２、ＳｉＮなどの絶縁膜（パッシベーション）を形成した基板１１０を準備する。図４（ａ）では具体的な図示は省略してある。
【０００５】
（２）つぎに、図４（ｂ）に示すように、基板１１０全面に密着層１２０および導電層１３０を形成する。このとき、導電層１３０は、電解メッキによって形成する配線層１８０と同一の金属でなければならない。例えば、電解メッキによって銅を形成するなら、導電層１３０は銅である。その厚さは、例えば、５０〜３００ｎｍである。
【０００６】
また、密着層１２０は、通常、導電層１３０とＳｉ基板１１０との密着性が悪いため形成される。密着層１２０は、例えば、Ｃｒ、Ｔｉ、ＴｉＷなどで形成され、その厚さは、例えば、１０〜１００ｎｍである。
【０００７】
密着層１２０および導電層１３０は、例えば、スパッタリング法、蒸着法などにより形成することができる。
【０００８】
（３）その後、図４（ｃ）に示すように、電解メッキによって配線層１８０を形成するパターン以外の領域に、絶縁性の樹脂層１７０を形成する。樹脂層１７０のパターンにおけるライン（配線１８０が形成される部分）／スペース（配線１８０と配線１８０の間隔）は、例えば、ラインが１〜５０μｍ、スペースが１〜５０μｍである。
【０００９】
樹脂層１７０は、例えば、絶縁性のフォトレジストやドライフィルムレジストからなり、例えば、回転塗布法、印刷法、ラミネート法などにより形成することができる。その厚さは、例えば、１〜１００μｍである。
【００１０】
配線層１８０を形成するパターン領域は、例えば、樹脂層１７０を構成する膜を全面に成膜した後、フォトリソグラフィ技術によりパターニングすることによって形成することができる。
【００１１】
（４）つぎに、図４（ｄ）に示すように、電解メッキ法により配線層１８０が形成される。その厚さは、例えば、１〜５０μｍである。
【００１２】
（５）つぎに、図５（ｅ）に示すように、樹脂層１７０を除去する。例えば、樹脂層１７０が溶解する薬品を用いる方法や、ドライエッチング法がある。このとき、樹脂層１７０は溶解されるが、配線層１８０、導電層１３０、密着層１２０はエッチングされないように薬品、ガスを選択する。
【００１３】
（６）つぎに、図５（ｆ）に示すように、導電層１３０をエッチングする。エッチングは、例えば、導電層１３０が溶解する薬品に浸漬する方法や、ドライエッチング法がある。このとき、導電層１３０は溶解されるが、密着層１２０はエッチングされないように薬品、ガスを選択する。
【００１４】
（７）最後に、図５（ｇ）に示すように、密着層１２０をエッチングする。エッチングは、例えば、密着層１２０が溶解する薬品に浸漬する方法や、ドライエッチング法がある。このとき、密着層１２０は溶解されるが、配線層１８０（導電層１３０を含む）はエッチングされないように薬品、ガスを選択する。
【特許文献１】国際公開第ＷＯ００／７７８４４号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、このような従来の製造方法は、配線層１８０と導電層１３０が同種の金属であるため、以下のような問題があった。
【００１６】
すなわち、図６（ａ）に示すように、配線層１８０の膜厚に対して配線層１８０間の間隔が減少するにつれ、配線層１８０間へのエッチング液、エッチングガスの侵入が困難となり、「配線層１８０間の導電層１３０」のエッチングレートが減少し、配線層１８０間以外の導電層１３０のエッチングが終了しても、配線層１８０間に導電層１３０が残ってしまう。
【００１７】
また、図６（ｂ）に示すように、配線層１８０と導電層１３０は同種の金属であるため、導電層１３０のエッチング時間を長くすると、配線層１８０部分の膜厚が減少し、配線層１８０の幅そのものも減少する。
【００１８】
また、図６（ｃ）に示すように、エッチングによって配線層１８０の端部が丸くなってしまい、希望の形状が得られなくなる。
【００１９】
さらに、図６（ｄ）に示すように、高密度配線部分の外側と中側では導電層１３０のエッチングにともなう配線層１８０のエッチングレートが異なり、通常、外側のエッチングが中側のエッチングよりも速い。そのため、導電層１３０エッチング後の配線層１８０の膜厚がばらつく。
【００２０】
この発明の課題は、上記従来のもののもつ問題点を排除して、シリコンウェハなどの基板に電解メッキによって高密度配線を形成する際、電解メッキを行う前に、電解メッキによって形成したいパターン以外の部分の電解メッキ用導電層をあらかじめ除去しておくことによって、高密度配線を実現することのできる高密度配線基板およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
この発明は上記課題を解決するものであって、請求項１に係る発明は、基板上に電解メッキにより高密度配線を形成する高密度配線基板において、前記基板上に密着層を介して形成した導電層のうち前記高密度配線を形成しない領域の導電層をあらかじめ除去した基材を用いて、残った導電層に電解メッキにより高密度の配線層を形成した高密度配線基板である。
【００２２】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の発明において、前記基板は、回路形成済みの半導体基板またはプリント基板である高密度配線基板である。
【００２３】
請求項３に係る発明は、請求項１記載の発明において、前記導電層および前記配線層は、銅、ニッケル、金の中から選択された互いに同一の金属で構成される高密度配線基板である。
【００２４】
請求項４に係る発明は、請求項１記載の発明において、前記密着層は、クロム、チタン、タングステン、金、ニッケルの１つまたは２つ以上を含み、かつ、前記導電層および前記配線層の金属を含まない高密度配線基板である。
【００２５】
請求項５に係る発明は、請求項１記載の発明において、前記密着層は１層または２層以上で構成される高密度配線基板である。
【００２６】
請求項６に係る発明は、基板上に電解メッキにより高密度配線を形成する高密度配線基板の製造方法において、前記基板上に密着層を介して形成した導電層のうち前記高密度配線を形成しない領域の導電層を除去して、高密度配線を形成する領域にのみ導電層を備えた基材を作製する基材作製工程と、前記基材上の導電層に電解メッキにより高密度の配線層を形成する配線層形成工程と、を有する高密度配線基板の製造方法である。
【００２７】
請求項７に係る発明は、請求項６記載の発明において、前記基材作製工程は、前記基板上に密着層を介して導電層を形成する工程と、前記導電層上の前記高密度配線を形成する領域にのみ樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層をマスクとして前記高密度配線を形成しない領域の導電層をエッチングする工程と、前記樹脂層を除去する工程と、を有する高密度配線基板の製造方法である。
【００２８】
請求項８に係る発明は、請求項６記載の発明において、前記配線層形成工程は、前記基材上の導電層以外の領域にのみ樹脂層を形成する工程と、前記導電層に電解メッキ法により配線層を形成する工程と、前記樹脂層を除去する工程と、前記密着層をエッチングする工程と、を有する高密度配線基板の製造方法である。
【発明の効果】
【００２９】
この発明は以上のように、基板上に電解メッキにより高密度配線を形成する高密度配線基板において、前記基板上に密着層を介して形成した導電層のうち高密度配線を形成しない領域の導電層をあらかじめ除去した基材を用いて、残った導電層に電解メッキにより高密度の配線層を形成したので、配線層間の導電層のエッチング残りを防止することができる。また、配線層部分の膜厚の減少を防止することができる。また、配線層部分の形状変化を防止することができる。さらに、配線層部分の外側と中側の配線の膜厚のバラツキを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００３１】
図１は、この発明による高密度配線基板の一実施形態を示す模式的斜視図であり、この高密度配線基板１を、図２、図３に示すその製造方法とともに説明する。
【００３２】
（１）まず、図２（ａ）に示すように、集積回路が形成されたシリコンウェハにＳｉＯ２、ＳｉＮなどの絶縁膜（パッシベーション）を形成した基板１０を準備する。図２（ａ）では基板１０についての具体的な図示は省略してある。
【００３３】
（２）つぎに、図２（ｂ）に示すように、基板１０の全面に密着層２０および導電層３０を形成することで導電層付き基板４０を得る。
【００３４】
導電層３０の材料は、例えば、銅、ニッケル、金の中から選択されるが、電解メッキによって形成される後述する配線層８０と同一の金属でなければならない。例えば、電解銅メッキを行う場合は、導電層３０には銅を用いる。そして、導電層３０の厚さは、例えば、５０〜３００ｎｍである。
【００３５】
また、密着層２０は、基板（シリコン基板）１０と導電層３０との密着性が一般に良くないため、中間に介在させるものである。このような密着層２０の材料は、例えば、クロム、チタン、タングステン、金、ニッケルの１つまたは２つ以上を含み、かつ、導電層３０および配線層８０の金属を含まないものが選択される。そして、密着層２０の厚さは、例えば、１０〜１００ｎｍである。
【００３６】
このような密着層２０および導電層３０は、例えば、スパッタリング法、蒸着法によって形成することができる。
【００３７】
（３）つぎに、図２（ｃ）に示すように、導電層付き基板４０の導電層３０上に、電解メッキによって配線層８０を形成したいパターン領域にのみ絶縁性の樹脂層５０を形成する。
【００３８】
樹脂層５０の材料は、例えば、絶縁性のフォトレジストからなり、また、樹脂層５０の厚さは、例えば、０．１〜５μｍである。
【００３９】
このような樹脂層５０は、例えば、回転塗布法によって形成することができる。そして、導電層付き基板４０の導電層３０全面に、樹脂層５０を構成する膜を成膜した後、フォトリソグラフィ技術により前記パターン領域をパターニングすることによって、前記パターン領域にのみ絶縁性の樹脂層５０を形成することができる。
【００４０】
このとき、樹脂層５０の膜厚は、配線層８０の間隔と比較して充分に薄いことが必要である。例えば、配線層８０の間隔が５μｍならば、樹脂層５０の膜厚は１μｍ程度にする。
【００４１】
（４）つぎに、図２（ｄ）に示すように、樹脂層５０をマスクとして配線層８０部分以外の導電層３０をエッチングする。このエッチングにより、導電層３０は、樹脂層５０にマスクされた部分だけが導電層３１として残り、それ以外の導電層３０はすべて除去される。
【００４２】
このエッチングの方法には、例えば、導電層３０が溶解する薬品に浸漬する方法や、ドライエッチング法がある。このとき、導電層３０は溶解されるが、密着層２０はエッチングされないように薬品、ガスを選択する。
【００４３】
このとき、配線層８０はまだ形成されていないため、配線層８０の間隔部分のエッチングは容易である。
【００４４】
（５）つぎに、図２（ｅ）に示すように、樹脂層５０を除去することで、配線層８０を形成しない領域の導電層３０をあらかじめ除去した基材６０が得られる。
【００４５】
樹脂層５０を除去するには、例えば、樹脂層５０が溶解する薬品を用いる方法や、ドライエッチング法がある。このとき、樹脂層５０は溶解されるが、密着層２０、導電層３１はエッチングされないように薬品、ガスを選択する。
【００４６】
（６）その後、図３（ｆ）に示すように、電解メッキによって配線層８０を形成する領域（導電層３１が残った領域）以外のパターン領域にのみ絶縁性の樹脂層７０を形成する。
【００４７】
樹脂層７０のパターンにおけるライン（配線８０が形成される部分）／スペース（配線８０と配線８０の間隔）は、例えば、ラインが１〜５０μｍ、スペースが１〜５０μｍである。
【００４８】
樹脂層７０の材料は、例えば、絶縁性のフォトレジストやドライフィルムレジストからなり、また、樹脂層７０の厚さは、例えば、１〜１００μｍである。
【００４９】
このような樹脂層７０は、例えば、回転塗布法、印刷法、ラミネート法によって形成することができる。そして、基材６０の全面に、前記パターン領域をパターニングすることによって、前記パターン領域にのみ絶縁性の樹脂層５０を形成することができる。
【００５０】
（７）つぎに、図３（ｇ）に示すように、電解メッキ法によって、導電層３１の上面のにみ配線層８０が形成される。配線層８０の厚さは、例えば、１〜５０μｍである。
【００５１】
このとき、前記パターン領域の導電層３０は既にエッチングされているため、実質的に密着層２０が、電解メッキに必要な導電層３０の役割を果たす。
【００５２】
（８）つぎに、図３（ｈ）に示すように、樹脂層７０を除去する。例えば、樹脂層７０が溶解する薬品を用いる方法や、ドライエッチング法がある。このとき、樹脂層７０は溶解されるが、密着層２０、配線層８０（導電層３１を含む）はエッチングされないように薬品、ガスを選択する。
【００５３】
（９）最後に、図３（ｉ）に示すように、密着層２０をエッチングすることで、高密度配線基板１が得られる。このエッチングにより、密着層２０は、配線層８０（導電層３１を含む）に覆われた部分だけが密着層２１として残り、それ以外の密着層２０はすべて除去される。
【００５４】
エッチングは、例えば密着層２０が溶解する薬品に浸漬する方法や、ドライエッチング法がある。このとき、密着層２０は溶解されるが、配線層８０（導電層３１を含む）はエッチングされないように薬品、ガスを選択する。
【００５５】
なお、上記の実施形態では、基板１０として、回路形成済みの半導体基板を例示したが、これに限定するものでなく、例えば、回路形成済みのプリント基板も基板１０として適用することが可能である。
【００５６】
また、上記の実施形態では、密着層２０を１層だけ形成したが、これに限定するものでなく、例えば、密着層２０を２層以上で構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】この発明による高密度配線基板の一実施形態を示す模式的斜視図である。
【図２】この発明による高密度配線基板の製造方法の一実施形態を示す説明図（１／２）である。
【図３】この発明による高密度配線基板の製造方法の一実施形態を示す説明図（２／２）である。
【図４】従来の高密度配線基板の製造方法の一例を示す説明図（１／２）である。
【図５】従来の高密度配線基板の製造方法の一例を示す説明図（２／２）である。
【図６】従来の製造方法において発生する問題点の例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  高密度配線基板
１０  基板
２０  密着層
３０  導電層
４０  導電層付き基板
５０  樹脂層
６０  基材
７０  樹脂層
８０  配線層
【図１】
2005228764.tif 000003
【図２】
2005228764.tif 000004
【図３】
2005228764.tif 000005
【図４】
2005228764.tif 000006
【図５】
2005228764.tif 000007
【図６】
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