(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基材上に配線パターン、絶縁層及びグランド層が形成された多層配線回路基板であって、当該多層配線回路基板の最外層の信号線は、信号線からなる前記配線パターンの両側面及び下方を囲うように断面視で凹形状の第一グランド層を配置し、さらに当該多層配線基板の中心部にグランド層を設け、断面視で凹型状の第二グランド層の側壁導体を該グランド層に電気的に接続することにより、当該多層配線回路基板内部の信号線の４方をグランド層で囲んだ構造として信号線からなる前記配線パターンへのクロストークノイズを低減したことを特徴とするクロストークノイズ低減多層配線回路基板。
【請求項２】
信号線と、信号線の両側面及び下方を囲うように配置されたグランドパターン層、第１側壁導体及び第２側壁導体から構成される断面視で凹形状グランド層を配置されたクロストークノイズ低減多層配線回路基板の製造方法であって、
（ａ）絶縁基材と銅箔とを備えた積層フィルムの銅箔をフォトエッチングプロセスにてパターニング加工し、配線パターンを形成する工程、
（ｂ）配線パターンが形成された絶縁基材上に絶縁層及び導体層を形成する工程、
（ｃ）導体層をフォトエッチングプロセスにてパターニング加工し、グランドパターン層を形成する工程、
（ｄ）グランドパターン層が形成された絶縁層上に第二の絶縁層を形成する工程、
（ｅ）第二の絶縁層の表面研磨を行い、グランドパターン層を露出させる工程、
（ｆ）グランドパターン層の露出した第二の絶縁層上に感光層を形成し、感光層のパターニング処理を行ってグランドパターン層の両端に開口部を有するレジストパターンを形成する工程、
（ｇ）電解銅めっきを行い、開口部に第１側壁導体を形成する工程、
（ｈ）レジストパターンを除去する工程、
（ｉ）第二の絶縁層、グランドパターン層及び第１側壁導体上に第三の絶縁層を形成する工程、
（ｊ）第三の絶縁層の表面研磨を行い、第１側壁導体の上部を露出させる工程、
（ｋ）第1側壁導体の露出した第三の絶縁層上に無電解めっきを行い薄膜導体層を形成する工程、
（ｌ）薄膜導体層上に第二の感光層を形成し、第二の感光層のパターニング処理を行って第１側壁導体の上部及び第二の配線パターンに対応する開口部を有する第二のレジストパターンを形成する工程、
（ｍ）電解銅めっきを行い、開口部に第二及び第三の導体層を形成する工程、
（ｎ）第二のレジストパターンを除去する工程、
（ｏ）薄膜導体層を除去し、第二の配線パターン及び第２側壁導体を形成する工程、
（ｐ）第二の配線パターン及び第２側壁導体が形成された第三の絶縁層上に第四の絶縁層を形成する工程、
（ｑ）第四の絶縁層の表面研磨を行い、第２側壁導体の上部及び第二の配線パターンを露出させる工程、
を備えたことを特徴とするクロストークノイズ低減多層配線回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体パッケージ用多層配線回路基板に関し、特に信号線からなる配線パターンへのクロストークを低減した半導体パッケージ用多層配線回路基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の配線回路基板は、信号線からなる配線パターンが近接することでお互いの配線パターン間にクロストークノイズが発生し、回路の駆動素子に動作不良を発生させることがある。また、これは動作周波数が１００ＭＨｚ以上の回路で顕著に現れている。これを防止するために、従来は左右の信号線からなる配線パターン間にグランド層を配置したり、上下の信号線からなる配線パターン間にグランド層を形成するなどの手段を用いてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑み考案されたもので、高密度多層配線回路基板の信号線からなる配線パターン間に発生するノイズを低減させた構造のクロストークノイズ低減多層配線回路基板を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明に於いて上記問題を解決するために、まず請求項１においては、絶縁基材上に配線パターン、絶縁層及びグランド層が形成された多層配線回路基板であって、当該多層配線回路基板の最外層の信号線は、信号線からなる前記配線パターンの両側面及び下方を囲うように断面視で凹形状の第一グランド層を配置し、さらに当該多層配線基板の中心部にグランド層を設け、断面視で凹型状の第二グランド層の側壁導体を該グランド層に電気的に接続することにより、当該多層配線回路基板内部の信号線の４方をグランド層で囲んだ構造として信号線からなる前記配線パターンへのクロストークノイズを低減したことを特徴とするクロストークノイズ低減多層配線回路基板としたものである。
【０００５】
また、請求項２においては、信号線と、信号線の両側面及び下方を囲うように配置されたグランドパターン層、第１側壁導体及び第２側壁導体から構成される断面視で凹形状グランド層を配置されたクロストークノイズ低減多層配線回路基板の製造方法であって、
（ａ）絶縁基材と銅箔とを備えた積層フィルムの銅箔をフォトエッチングプロセスにてパターニング加工し、配線パターンを形成する工程、
（ｂ）配線パターンが形成された絶縁基材上に絶縁層及び導体層を形成する工程、
（ｃ）導体層をフォトエッチングプロセスにてパターニング加工し、グランドパターン層を形成する工程、
（ｄ）グランドパターン層が形成された絶縁層上に第二の絶縁層を形成する工程、
（ｅ）第二の絶縁層の表面研磨を行い、グランドパターン層を露出させる工程、
（ｆ）グランドパターン層の露出した第二の絶縁層上に感光層を形成し、感光層のパターニング処理を行ってグランドパターン層の両端に開口部を有するレジストパターンを形成する工程、
（ｇ）電解銅めっきを行い、開口部に第１側壁導体を形成する工程、
（ｈ）レジストパターンを除去する工程、
（ｉ）第二の絶縁層、グランドパターン層及び第１側壁導体上に第三の絶縁層を形成する工程、
（ｊ）第三の絶縁層の表面研磨を行い、第１側壁導体の上部を露出させる工程、
（ｋ）第1側壁導体の露出した第三の絶縁層上に無電解めっきを行い薄膜導体層を形成する工程、
（ｌ）薄膜導体層上に第二の感光層を形成し、第二の感光層のパターニング処理を行って第１側壁導体の上部及び第二の配線パターンに対応する開口部を有する第二のレジストパターンを形成する工程、
（ｍ）電解銅めっきを行い、開口部に第二及び第三の導体層を形成する工程、
（ｎ）第二のレジストパターンを除去する工程、
（ｏ）薄膜導体層を除去し、第二の配線パターン及び第２側壁導体を形成する工程、
（ｐ）第二の配線パターン及び第２側壁導体が形成された第三の絶縁層上に第四の絶縁層を形成する工程、
（ｑ）第四の絶縁層の表面研磨を行い、第２側壁導体の上部及び第二の配線パターンを露出させる工程、
を備えたことを特徴とするクロストークノイズ低減多層配線回路基板の製造方法としたものである。
【０００６】
本発明のクロストークノイズ低減多層配線回路基板は、高密度半導体パッケージ用多層配線回路基板の信号線からなる配線パターン間に発生するノイズを防止するために、信号線からなる配線パターンを囲うように凹形状グランド層を配置することで左右の信号線からなる配線パターン間のノイズの影響を防止しようというものである。また、多層配線回路基板では、上下層の信号線からなる配線パターン間でもノイズの発生があるため、上下の信号線からなる配線パターンにも同じように連続した凹形状グランド層を配置することで、上下左右のノイズの影響を抑えることができる。
グランド層を断面視で凹形状にすることで、多層配線回路基板の最上層の信号線からなる配線パターンは露出しているので、従来の配線回路基板と同様に半導体チップなどを実装したり、ワイヤーボンディングなどを行うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のクロストークノイズ低減多層配線回路基板の実施の形態につき説明する。
図１に、本発明のクロストークノイズ低減多層配線回路基板の一実施例を示す模式構成部分断面図を、図２に、本発明のクロストークノイズ低減多層配線回路基板の他の実施例を示す模式構成部分断面図を、図３〜図６に、本発明のクロストークノイズ低減多層配線回路基板の一実施例の製造工程を示す模式構成部分断面図を、図７〜図８に、本発明のクロストークノイズ低減多層配線回路基板の他の実施例の製造工程を示す模式構成部分断面図をそれぞれ示す。
図１のクロストークノイズ低減多層配線回路基板は、信号線からなる配線パターンへのノイズの影響を防止するため、信号線からなる配線パターン１２１ｂ、１２１ｄ、１２１ｆ及び１２１ｉを囲むように断面視で凹型形状グランド層１２０を配置したものである。こうすることで、下部の信号線からなる配線パターン２１ｂ、２２ｄ、２２ｆ及び２２ｉからのノイズを防止することがでる。また、左右部の信号線からなる配線パターン１２１ａ、１２１ｃ、１２１ｅ、１２１ｇ、１２１ｉのクロストークの影響も防止することができる。
【０００８】
図２は、多層配線基板の中心部にグランド層２２を設けたクロストークノイズ低減多層配線回路基板で、凹型状グランド層４０の側壁導体をグランド層２２に電気的に接続することにより、４方をグランド層で囲んだ構造になり、上下左右からのノイズの影響を防止できる。
【０００９】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
＜実施例１＞
図１に示す本発明のクロストークノイズ低減多層配線基板は、図３（ａ）〜（ｆ）、図４（ｇ）〜（ｋ）、図５（ｌ）〜（ｏ）及び図６（ｐ）〜（ｒ）の工程で作製することができる。
まず、２５μｍ厚のポリイミドフィルムの両面に１２μｍ厚の銅箔を積層して、絶縁基材１１の両面に銅箔２１を形成した両面銅張り積層フィルムを準備する（図３（ａ）参照）。
次に、銅箔２１をフォトエッチングプロセスにてパターニング加工し、絶縁基材１１の両面に配線パターン２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ、２１ｇ、２１ｈ、２１ｉを形成する（図３（ｂ）参照）。
【００１０】
銅箔の片面に接着層３１が形成された銅箔付のプリプレーグを真空圧着ラミネータで配線パターンが形成された絶縁基材１１上に接着、積層し、３０μｍ厚の絶縁層３１及び１２μｍ厚の導体層４１を形成する（図３（ｃ）参照）。
次に、導体層４１をフォトエッチングプロセスにてパターニング加工し、絶縁層３１の所定位置にグランドパターン層４１ａ、４１ｂ、４１ｃ及び４１ｄを形成する（図３（ｄ）参照）。
【００１１】
次に、２５μｍ厚の絶縁接着フィルムを絶縁層３１及びグランドパターン層４１ａ、４１ｂ、４１ｃ及び４１ｄ上に真空圧着ラミネータで貼付を行い、絶縁層５１を形成する（図３（ｅ）参照）。
次に、絶縁層５１の表面研磨を行い、グランドパターン層４１ａ、４１ｂ、４１ｃ及び４１ｄの表面が露出した表面研磨された絶縁層５１ａを形成する（図３（ｆ）参照）。
【００１２】
次に、１５μｍ厚の感光性ドライフィルムレジストをラミネータで絶縁層５１ａ及びグランドパターン層４１ａ、４１ｂ、４１ｃ及び４１ｄ上に貼り付けて、感光層を形成し、パターン露光、現像等の一連のパターニング処理を行って、グランドパターン層４１ａ、４１ｂ、４１ｃ及び４１ｄの両端に開口部６２を有するレジストパターン６１を形成する（図４（ｇ）参照）。
【００１３】
次に、グランドパターン層４１ａ、４１ｂ、４１ｃ及び４１ｄをカソードにして電解銅めっきを行い、凹形状グランド層の第１側壁導体７１を形成する（図４（ｈ）参照）。
次に、レジストパターン６１を専用の剥離液で除去し、グランドパターン層４１ａ、４１ｂ、４１ｃ及び４１ｄの両端に突出した凹形状グランド層の側壁導体の一部である第１側壁導体７１を形成する（図４（ｉ）参照）。
【００１４】
次に、２５μｍ厚の絶縁接着フィルムを絶縁層３１、グランドパターン層及び第１側壁導体に貼り合わせて絶縁層８１を形成する（図４（ｊ）参照）。
次に、グランドパターン層４１ａ、４１ｂ、４１ｃ及び４１ｄの両端の側壁導体７１の上部が露出するまで絶縁層８１の表面研磨を行い、表面研磨された絶縁層８１ａを形成する（図４（ｋ）参照）。
【００１５】
次に、絶縁層８１ａ及び側壁導体７１上に無電解銅めっきにて、２μｍ厚の薄膜導体層９１を形成する（図５（ｌ）参照）。
次に、薄膜導体層９１上に感光性のドライフィルムを貼り付けて感光層を形成し、パターン露光、現像等の一連のパターニング処理を行って、配線パターンを電解銅めっきで形成するための開口部１１２及び凹形状グランド層の側壁導体を電解銅めっきで形成するための開口部１１３を有するレジストパターン１１１を形成する（図５（ｍ）参照）。
【００１６】
次に、薄膜導体層９１をカソード電極にして電解銅めっきを行い、所定厚の銅からなる導体層１２１及び導体層１２２を形成する（図５（ｎ）参照）。
次に、レジストパターン１１１をアルカリ溶液で剥離し、導体層１２１及び導体層１２２を露出させる（図５（ｏ）参照）。
次に、導体層１２１及び導体層１２２をエッチングマスクにしてレジストパターン１１１下部にあった薄膜導体層９１をエッチングで除去し、配線パターン１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄ、１２１ｅ、１２１ｆ、１２１ｇ、１２１ｈ、１２１ｉ及び凹形状グランド層の第２側壁導体１２２ａを形成する（図６（ｐ）参照）。
【００１７】
次に、２５μｍ厚の絶縁接着フィルムを真空圧着ラミネータで貼りつけ、絶縁層１３１を形成する（図６（ｑ）参照）。
次に、絶縁層１３１の表面研磨を行い、配線パターン１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄ、１２１ｅ、１２１ｆ、１２１ｇ、１２１ｈ、１２１ｉ及び凹形状グランド層の第２側壁導体１２２ａの上部表面を露出させた絶縁層１３１ａを形成し、信号線の配線パターン１２１ｂ、１２１ｄ、１２１ｆ及び１２１ｉがグランドパターン層４１、第１側壁導体７１及び第２側壁導体１２２ａからなる側壁導体で構成された凹形状グランド層１２０で３方を囲まれた本発明のクロストーク低減多層配線基板１００を得ることができた。
ここでは、４層の多層配線基板の例について説明したが、必要に応じて、上記絶縁層、配線パターン、グランドパターン層、側壁導体の形成工程を繰り返すことにより、任意の層数のクロストーク低減多層配線基板を作製できることは言うまでもない。
【００１８】
上記クロストーク低減多層配線基板１００を用いて半導体装置を作製し、信号線の配線パターンに現れるノイズを測定した結果従来の多層配線基板を用いたものに比べて半分以下のレベルに抑えることができた。
【００１９】
＜実施例２＞
図２に示す本発明のクロストークノイズ低減多層配線基板は、図７（ａ）〜（ｄ）、図８（ｅ）〜（ｆ）の工程及び実施例１の工程の一部を用いて作製することができる。
まず、１２μｍ厚の銅箔の両面に２５μｍ厚のポリイミドフィルムが積層された片面銅貼り積層フィルムを１２μｍ厚の銅箔の両面に貼り合わせて、中心部に銅箔からなるグランド層２２の両面に絶縁層１１及び銅箔２１が積層された両面銅張り積層フィルムを準備する（図７（ａ）参照）。
次に、銅箔２１をフォトエッチングプロセスにてパターニング加工し、絶縁基材１１上に配線パターン２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ、２１ｇ、２１ｈ、２１ｉを形成する（図７（ｂ）参照）。
【００２０】
次に、２５μｍ厚の絶縁接着フィルムを真空圧着ラミネータで貼りつけ、絶縁層３１を形成し、絶縁層３１及び絶縁基材１１の所定位置にレーザー加工等により穴明け加工を行い、凹形状グランド層の側壁導体を形成するための開口部３２を形成する（図７（ｃ）参照）。
【００２１】
次に、絶縁層３１表面及び開口部３２の内壁を導電化処理し、グランド層２２をカソード電極にして電解銅めっきを行い、グランド層２２に電気的に接続された側壁導体４２及び絶縁層３１上に所定厚の導体層４１を形成する（図７（ｄ）参照）。
次に、導体層４１をフォトエッチングプロセスを用いてパターニング加工し、グランドパターン層４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ、４１ｆ、４１ｇ、４１ｈを形成し、グランドパターン層４１ｂ、４１ｃ、４１ｅ、４１ｈについてはグランド層２２に電気的に接続された側壁導体４２にて構成された凹形状グランド層４０を形成する（図８（ｅ）参照）。
【００２２】
以下、実施例１と同様な工程で、第１側壁導体７１及び第２側壁導体１２２ａからなる側壁導体で構成された凹形状グランド層１２０、配線パターン１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄ、１２１ｅ、１２１ｆ、１２１ｇ、１２１ｈ、１２１ｉをそれぞれ形成し、信号線からなる配線パターン２１ｂ、２１ｄ、２１ｆ、２１ｉが凹形状グランド層４０で４方を囲まれ、且つ信号線からなる配線パターン１２１ａ、１２１ｅ、１２１ｇ、１２１ｈが凹形状グランド層１２０で３方を囲まれた本発明のクロストーク低減多層配線基板２００を得ることができた（図８（ｆ）参照）。
ここでは、４層の多層配線基板の例について説明したが、必要に応じて、上記絶縁層、配線パターン、グランドパターン層、側壁導体の形成工程を繰り返すことにより、任意の層数のクロストーク低減多層配線基板を作製できることは言うまでもない。
【００２３】
上記クロストーク低減多層配線基板２００を用いて半導体装置を作製し、信号線の配線パターンに現れるノイズを測定した結果従来の多層配線基板を用いたものに比べて半分以下のレベルに抑えることができた。
【００２４】
【発明の効果】
本発明のクロストークノイズ低減多層配線基板を用いて半導体装置を作製することにより、信号線のクロストークノイズを大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のクロストークノイズ低減多層配線基板の一実施例を示す模式構成部分断面図である。
【図２】本発明のクロストークノイズ低減多層配線基板の他の実施例を示す模式構成部分断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｆ）は、本発明のクロストークノイズ低減多層配線基板の一実施例の製造工程の一部を示す模式構成部分断面図である。
【図４】（ｇ）〜（ｋ）は、本発明のクロストークノイズ低減多層配線基板の一実施例の製造工程の一部を示す模式構成部分断面図である。
【図５】（ｌ）〜（ｏ）は、本発明のクロストークノイズ低減多層配線基板の一実施例の製造工程の一部を示す模式構成部分断面図である。
【図６】（ｐ）〜（ｒ）は、本発明のクロストークノイズ低減多層配線基板の一実施例の製造工程の一部を示す模式構成部分断面図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は、本発明のクロストークノイズ低減多層配線基板の他の実施例の製造工程の一部を示す模式構成部分断面図である。
【図８】（ｅ）〜（ｆ）は、本発明のクロストークノイズ低減多層配線基板の他の実施例の製造工程の一部を示す模式構成部分断面図である。
【符号の説明】
１１……絶縁基材
２１……銅箔
２２……グランド層
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ、２１ｇ、２１ｈ、２１ｉ、１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄ、１２１ｅ、１２１ｆ、１２１ｇ、１２１ｈ、１２１ｉ……配線パターン
３１、５１、８１、１３１……絶縁層
３１ａ、５１ａ、８１ａ、１３１ａ……表面研磨された絶縁層
４０、１２０……凹形状グランド層
４１、１２１、１２２……導体層
４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ……グランドパターン層
４２……側壁導体
６１、１１１……レジストパターン
６２、１１２、１１３……開口部
７１……第１側壁導体
９１……薄膜導体層
１２２ａ……第２側壁導体
１００、２００……クロストークノイズ低減多層配線基板
【図１】
0004114353.tif 000002
【図２】
0004114353.tif 000003
【図３】
0004114353.tif 000004
【図４】
0004114353.tif 000005
【図５】
0004114353.tif 000006
【図６】
0004114353.tif 000007
【図７】
0004114353.tif 000008
【図８】
0004114353.tif 000009