JP4190989B2 - 配線回路基板の製造方法及び多層配線基板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えばＩＣやＬＳＩなどの電子デバイス実装用の配線回路基板の製造方法及び多層配線基板の製造方法に関し、特に高密度実装を実現できる配線回路基板の製造方法及び多層配線基板の製造方法に関する。

近年の半導体製造技術の進歩は非常に目覚しく、半導体素子の微細化は、マスクプロセス技術及びエッチング技術等の微細パターン形成技術の飛躍的な進歩により実現されている。そして、配線基板を高集積化するためには、配線基板を多層化し、且つ上下配線間の接続を高信頼度で且つ微細に形成する必要がある。そのために、例えば銅箔等の金属膜を一方の表面側からウェットエッチングによりエッチングすることにより縦断面形状が台形のバンプを形成し、そのバンプを、上下配線間を導通する層間膜導通手段として用いている（例えば、特許文献１）。

ここで、図４及び図５を参照しつつ、銅からなるバンプを銅箔上に形成し、さらにそのバンプが形成された配線回路基板を利用して多層配線基板を製造する工程について説明する。この図４及び図５は、従来技術の製造工程を示す基板の断面図である。

まず、図４（ａ）に示すように、多層金属板３００を用意する。この多層金属板３００は、厚さ約１８μｍの銅箔からなる配線形成用金属層３０１上に積層された、厚さ約２μｍのＮｉ（ニッケル）からなるエッチングストッパー層３０２と、更にエッチングストッパー層３０２の上に積層された、厚さ約１００μｍの銅箔からなるバンプ形成用金属層３０３とからなる。

次に、図４（ｂ）に示すように、バンプ形成用金属層３０３の上にレジスト３０４を塗布又はラミネートする。そして、複数の円形パターンが形成された露光マスクを使用して露光を行い、続いて現像を行うことにより、図４（ｃ）に示すように、レジストマスク３０５を形成する。このレジストマスク３０５は円形パターンをなしている。尚、隣接するレジストマスク間の距離をｄ１とする。

次に、図４（ｄ）に示すように、レジストマスク３０５をマスクとしてバンプ形成用金属層３０３をエッチングすることにより、上下配線間を導通する層間膜導通手段のバンプ３０６を形成する。

レジストマスク３０５は円形パターンをなしているため、バンプ３０６の横断面形状は円形となる。また、ウェットエッチングによりエッチングを行うため、バンプ形成用金属層３０３は等方的にエッチングされる。従って、レジストマスク３０５の下にもエッチング溶液が入り込み、縦方向と同時に横方向にもエッチングが進行する（サイドエッチ）。その結果、バンプ３０６の縦断面形状は略台形となり、隣接するバンプの底面間の距離はｄ６となる。また、このエッチングにおいて、エッチングストッパー層３０２はバンプ形成用金属層３０３のエッチング時に配線形成用金属層３０１がエッチングされるのを防止する。

そして、図４（ｅ）に示すように、レジストマスク３０５を剥離した後、バンプ３０６をマスクとしてエッチングストッパー層３０２をエッチングして除去する。このとき、バンプ３０６と配線形成用金属層３０１との間にエッチングストッパー層３０７が介在する。次に、図４（ｆ）に示すように、バンプ３０６の頂部のみが露出するように樹脂等の絶縁膜３０８をバンプ３０６上から押し込み、圧着し、配線回路基板３０９を製造する。

次に、図５を参照しつつ、配線回路基板３０９を利用した多層配線基板の製造工程について説明する。図５（ａ）に示すように、配線回路基板３０９、３２０及びコア基板３１０を用意し、コア基板３１１の上下両面に配線回路基板３０９及び３２０を配置する。

コア基板３１０は、樹脂又はセラミック材料からなる絶縁基板３１１と、銅等の金属からなる配線３１２と、上下導体間接続用スルーホール３１３とからなる。また、配線３１２は、例えば配線３１２ａ、３１２ｂ及び３１２ｃから構成されている。絶縁基板３１１の一方の面には配線３１２ａが形成されており、他方の面には配線３１２ｂと配線３１２ｃが形成されている。そして、絶縁基板３１１の上下の面に設けられている配線３１２ａと３１２ｂは、上下導体間接続用のスルーホール３１３によって接続されている。スルーホール３１３は、ドリルで絶縁基板３１１に孔を形成した後、その孔の内壁にめっき法等で銅等の金属層３１４を形成することにより作製される。

配線回路基板３２０は、配線回路基板３０９と同じ方法によって製造される。配線回路基板３２０は、配線形成用金属層３２１上に、厚さ約２μｍのＮｉからなるエッチングストッパー層３２２を介して、銅からなるバンプ３２３が形成されている。そして、バンプ３２３の頂部が露出するように絶縁膜３２４が形成されている。

そして、図５（ｂ）に示すように、配線回路基板３０９及び３２０によってコア基板３１０を挟んで圧着することにより、多層配線基板３３０を製造する。このとき、配線回路基板３０１に形成されたバンプ３０６の頂部がコア基板３１０に形成された配線３１２ａと接触するように、配線回路基板３０９とコア基板３１０を圧着する。また、配線回路基板３２０に形成されたバンプ３２３の頂部がコア基板３１０に形成された配線３１２ｃと接触するように、配線回路基板３２０とコア基板３１０を圧着する。

次に、多層配線基板３３０の上下両面にレジストを塗布し、露光及び現像を行うことにより、図５（ｃ）に示すように、所定のパターンを有するレジストマスク３３１ａ〜３３１ｅを形成する。尚、互いに隣接するレジストマスク３３１ａと３３１ｂとの間の距離をｄ３とする。

次に、図５（ｄ）に示すように、レジストマスク３３１ａ〜３３１ｅをマスクとして配線形成用金属層３０１及び３２１をエッチングすることにより配線３３２（配線３３２ａ〜３３２ｅ）を形成し、多層配線基板３４０を作製する。ウェットエッチングによりエッチングを行うため、配線形成用金属層３０１及び３２１は等方的にエッチングされる。従って、レジストマスク３３１の下にもエッチング溶液が入り込み、縦方向と同時に横方向にもエッチングが進行する（サイドエッチ）。その結果、配線３３２の縦断面形状は略台形となり、互いに隣接する配線３３２ａと３３２ｂの底面間の距離はｄ７となる。

特開２００１−１１１１８９号公報（段落［００２５］―［００２９］）

しかしながら、微細パターンを有する回路を作製するために隣接するバンプ間又は配線間の距離を短くする必要があるが、従来技術においては、バンプ間や配線間でショートが発生してしまう問題があった。

つまり、等方的なエッチングであるウェットエッチングによりバンプ形成用金属層３０３をエッチングすると、サイドエッチが生じるため、バンプ３０６の縦断面形状は略台形となってしまう。そして、微細パターンを形成するためにレジストマスク３０５の間の距離ｄ１を短くする（設計パターンを微細化する）と、隣接するバンプの底面間の距離ｄ６は設計パターンに応じて短くなるため、バンプの底面間で十分なスペースを確保することができず、バンプの底面間でショートが発生してしまう。

また、配線についても同様に、サイドエッチの影響により、配線４３２ａ〜４３２ｅの縦断面形状は略台形となってしまう。そして、微細パターンを形成するためにレジストマスク４３１ａと４３１ｂの間の距離ｄ３を短くする（設計パターンを微細化する）と、配線４３２ａと４３２ｂの底面間の距離ｄ７は設計パターンに応じて短くなるため、配線の底面間で十分なスペースを確保することができず、配線４３２ａと配線４３２ｂとの間でショートが発生してしまう。

このように、バンプ間又は配線間でショートが発生するのは、バンプ及び配線の縦断面形状が略台形となることにより、底面間で十分なスペースを確保することができないからである。

本発明は上記の問題を解決するものであり、微細パターンを形成するためにレジストマスク間の距離を短くしても、バンプ又は配線の底面間で十分なスペースを確保することができ、その結果、バンプ間及び配線間でショートが発生しない配線回路基板及び多層配線基板の製造方法を提供するものである。

請求項１記載の発明は、配線形成用金属層の上にエッチングストッパー層を介して、第１のバンプ形成用金属層が形成され、該第１のバンプ形成用金属層の上に該第１のバンプ形成用金属層よりもエッチング速度が遅い第２のバンプ形成用金属層が形成された多層金属板に対して、前記第２のバンプ形成用金属層の上にレジストを塗付又はラミネートし、パターニングすることによりレジストマスクを形成するレジストマスク形成ステップと、前記レジストマスクをマスクとして前記第１のバンプ形成用金属層及び前記第２のバンプ形成用金属層をエッチングすることにより、バンプを形成するバンプ形成ステップと、前記バンプが形成された面に前記バンプの頂部が露出するように絶縁膜を積層する絶縁膜積層ステップと、を含むことを特徴とする配線回路基板の製造方法である。

請求項２記載の発明は、エッチングストッパー層の一方の面の上に第１のバンプ形成用金属層が形成され、該第１のバンプ形成用金属層の上に該第１のバンプ形成用金属層よりもエッチング速度が遅い第２のバンプ形成用金属層が形成され、前記エッチングストッパー層の他方の面の上に第１の配線形成用金属層が形成され、該第１の配線形成用金属層の上に該第１の配線形成用金属層よりもエッチング速度が遅い第２の配線形成用金属層が形成された多層金属板に対して、前記第２のバンプ形成用金属層の上にレジストを塗布し、パターニングすることによりレジストマスクを形成するレジストマスク形成ステップと、前記レジストマスクをマスクとして前記第１のバンプ形成用金属層及び前記第２のバンプ形成用金属層をエッチングすることにより、バンプを形成するバンプ形成ステップと、前記バンプが形成された面に前記バンプの頂部が露出するように絶縁膜を積層する絶縁膜積層ステップと、を含むことを特徴とする配線回路基板の製造方法である。

請求項３記載の発明は、請求項２に記載の配線回路基板の製造方法であって、前記絶縁膜積層ステップの後に、前記第２の配線形成用金属層の上にレジストを塗布又はラミネートし、パターニングすることによりレジストマスクを形成するレジストマスク形成ステップと、前記レジストマスクをマスクして前記第１の配線形成用金属層及び前記第２の配線形成用金属層をエッチングすることにより、配線を形成する配線形成ステップと、を含むことを特徴とするものである。

請求項４記載の発明は、配線形成用金属層の上にエッチングストッパー層を介してバンプ形成用金属層が形成された多層金属板に対して、前記バンプ形成用金属層の上にネガ型のレジストを塗付又はラミネートし、パターニングすることにより第１のレジストマスクを形成する第１のレジストマスク形成ステップと、前記第１のレジストマスクをマスクとして前記バンプ形成用金属層を所定の膜厚になるまでエッチングすることによりバンプ上部を形成するバンプ上部形成ステップと、前記第１のレジストマスクを残したまま、所定の膜厚になるまでエッチングしたバンプ形成用金属層の上にポジ型のレジストを塗付又はラミネートし、露光及び現像することにより、前記バンプ上部の側面に第２のレジストマスクを形成する第２のレジストマスク形成ステップと、前記第１のレジストマスク及び前記第２のレジストマスクをマスクとして、前記所定の膜厚になるまでエッチングしたバンプ形成用金属層を更にエッチングして、前記バンプ上部の下にバンプ下部を形成することによりバンプを形成するバンプ形成ステップと、前記バンプが形成された面に前記バンプの頂部が露出するように絶縁膜を積層する絶縁膜積層ステップと、を含むことを特徴とする配線回路基板の製造方法である。

請求項５記載の発明は、絶縁層と、前記絶縁層の上下両面に所定のパターンをなして形成されている配線と、を有し、前記上下両面の配線が前記絶縁膜内に形成されたスルーホールによって接続されているコア基板の上下両面に、請求項２に記載の配線回路基板の製造方法によって製造されたバンプが形成された配線回路基板を、前記バンプの頂部が前記コア基板の配線と接するように積層して多層金属板を作製するステップと、前記多層金属板の上下両面にレジストを塗布又はラミネートし、パターニングすることによりレジストマスクを形成するレジストマスク形成ステップと、前記レジストマスクをマスクとして前記第１の配線形成用金属層及び前記第２の配線形成用金属層をエッチングすることにより、配線を形成する配線形成ステップと、を含むことを特徴とする多層配線基板の製造方法である。

請求項６記載の発明は、絶縁層と、前記絶縁層の上下両面に所定のパターンをなして形成されている配線と、を有し、前記上下両面の配線が前記絶縁膜内に形成されたスルーホールによって接続されているコア基板の上下両面に、請求項３に記載の配線回路基板の製造方法によって製造されたバンプが形成された配線回路基板を、前記バンプの頂部が前記コア基板の配線と接するように積層して多層金属板を作製するステップを含むことを特徴とする多層配線基板の製造方法である。

請求項１及び請求項２に記載の発明によると、上層のエッチング速度の遅い金属層から下層のエッチング速度の速い金属層に向けてエッチングを行うことにより、下層を横方向に速くエッチングすることが可能となる。その結果、従来技術と比較して、バンプの底面間で十分なスペースを確保することができ、微細パターンであってもバンプ間でショートが発生しない配線回路基板を製造することが可能となる。

また、請求項３に記載の発明によると、段階的にエッチングすることにより、バンプ形成用金属層の下部が十分に除去されるため、バンプの底面間で十分なスペースを確保することができ、微細パターンであってもバンプ間でショートが発生しない配線回路基板を製造することが可能となる。

更に、請求項４に記載の発明によると、上層のエッチング速度の遅い金属層から下層のエッチン速度の速い金属層に向けてエッチングを行うことにより、下層を横方向に速くエッチングすることが可能となる。その結果、従来技術と比較して、配線の底面間で十分なスペースを確保することができ、微細パターンであっても配線間でショートが発生しない配線回路基板を製造することが可能となる。

また、請求項５及び請求項６に記載の発明によると、バンプ又は配線の底面間で十分なスペースが確保された配線回路基板を使用することにより、微細パターンであってもバンプ間又は配線間でショートが発生しない多層配線基板を製造することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図３を参照しつつ説明する。
［第１の実施の形態］
まず、第１の実施の形態について図１を参照しつつ説明する。図１は、本発明の第１の実施形態における配線回路基板の製造工程を工程順に示す基板の断面図である。

まず、図１（ａ）に示すように、多層金属板１００を用意する。この多層金属板１００は、厚さ約１８μｍの銅箔からなる配線形成用金属層１０１の上に積層された、厚さ約２μｍのＮｉからなるエッチングストッパー層１０２と、更にその上に積層された、厚さ約１００μｍの銅箔からなるバンプ形成用金属層１０３とからなる。

バンプ形成用金属層１０３は、バンプ形成用金属層１０３ａと１０３ｂの２層の金属層からなり、エッチングトッパー層１０２上にバンプ形成用金属層１０３ｂが形成され、バンプ形成用金属層１０３ｂの上にバンプ形成用金属層１０３ａが形成されている。バンプ形成用金属層１０３ｂはバンプ形成用金属層１０３ａよりもエッチング速度が速い材料からなる。従って、同じエッチング条件（エッチング溶液、エッチング時間、温度等）でウェットエッチングを行った場合、バンプ形成用金属層１０３ｂは、バンプ形成用金属層１０３ａよりも速くエッチングされる。尚、バンプ形成用金属層１０３ａが本発明の「第２のバンプ形成用金属層」に相当し、バンプ形成用金属層１０３ｂが本発明の「第１のバンプ形成用金属層」に相当する。

エッチング速度に差をつけるために、バンプ形成用金属層１０３ａと１０３ｂとで、組成や結晶構造等が異なる材料を使用する。例えば、硬度が異なる銅箔を使用することにより、エッチング速度に差をつけることができる。一例として、バンプ形成用金属層１０３ａに硬度が約１５０［Ｈｖ］の銅箔を使用し、バンプ形成用金属層１０３ｂに硬度が約８０［Ｈｖ］の銅箔を使用する。硬度が低い銅箔は、硬度が高い銅箔よりもエッチング速度が速いため、バンプ形成用金属層１０３ｂは、バンプ形成用金属層１０３ａよりもエッチング速度が速くなる。硬度が低い銅箔（約８０［Ｈｖ］の銅箔）は、例えば、硬度が高い銅箔（約１５０［Ｈｖ］の銅箔）を約２５０℃で１５〜６０分間焼成することにより得られる。また、一方の銅箔に圧延銅を使用し、他方の銅箔にはめっき銅を使用することによってもエッチング速度に差をつけることが可能である。更に、一方に銅箔を用い、他方に銅合金箔を用いても差をつけることが可能である。

次に、図１（ｂ）に示すように、バンプ形成用金属層１０３ａ上にレジスト１０４を塗布又はラミネートする。そして、従来技術と比較のために、複数の円形パターンが形成された従来技術と同じ露光マスクを使用して露光を行い、続いて現像を行うことにより、図１（ｃ）に示すように、レジストマスク１０５を形成する。例えば、ネガ型のレジストを塗布し、複数の円形パターンが形成された露光マスクを使用してレジスト１０４を露光する。その後現像することにより露光されていないレジストを除去し、円形パターンのレジストマスク１０５を形成する。尚、従来技術と同じパターンが形成された露光マスクを使用することにより、レジストマスク間の距離は従来技術と同じｄ１となる。

そして、図１（ｄ）に示すように、レジストマスク１０５をマスクとしてバンプ形成用金属層１０３をエッチングすることによりバンプ１０６を形成する。このエッチングはウェットエッチングにより行い、使用するエッチング液はＮｉからなるエッチングストッパー層１０２をエッチングし得ないが、バンプ形成用金属層１０３をエッチングできるエッチング液を使用する。尚、円形パターンが形成された露光マスクを使用してパターニングを行うため、バンプ１０６の横断面形状は円形の形状をなしている。

また、このエッチング工程では、バンプ形成用金属層１０３ａからバンプ形成用金属層１０３ｂに向けてエッチングが行われる。バンプ形成用金属層１０３ｂのエッチング速度はバンプ形成用金属層１０３ａのエッチング速度よりも速いため、バンプ形成用金属層１０３ｂは横方向に速くエッチングされる。このとき、隣接するバンプ１０６の底面間の距離はｄ２となる。この距離ｄ２は、従来技術によって形成されたバンプ３０６の底面間の距離ｄ６と比較して長くなる（ｄ２＞ｄ６）。このように、隣接するレジストマスク１０５間の距離が従来技術と同じｄ１であっても、エッチング後のバンプ間の距離は従来技術と比較して長くなる。これは、バンプ形成用金属層１０３ｂのエッチング速度がバンプ形成用金属層１０３ａのエッチング速度よりも速いため、従来技術と比較してバンプ形成用金属層１０３ｂが横方向に速くエッチングされるからである。

このエッチング工程において、エッチングストッパー層１０２は配線形成用金属膜１０１がエッチングされるのを防止する。そして、エッチングマスクとして使用したレジストマスク１０５を剥離する。尚、図１（ｄ）はレジストマスク１０５を剥離した後の状態を示すものである。

そして、図１（ｅ）に示すように、バンプ１０６をマスクとしてエッチングストッパー層１０２をエッチングして除去する。このとき、バンプ１０６と配線形成用金属層１０１ｂとの間にエッチングストッパー層１０７が介在する。このエッチングには、バンプ１０６を構成する金属（本実施形態においては銅である。）をエッチングしないが、エッチングストッパー層１０２を構成する金属（本実施形態においてはＮｉである。）をエッチングするエッチング液（Ｎｉ剥離液）を使用する。

そして、図１（ｆ）に示すように、バンプ１０６が形成されている面に絶縁膜１０８を熱プレスや熱ローラ等で圧着することにより積層して配線回路基板１２０を作製する。このとき、絶縁膜１０８の表面からバンプ１０６の頂部のみが露出するように、バンプ１０６の高さよりも適宜薄いものを用いる。この絶縁膜１０８には樹脂やセラミック材料等が使用される。セラミック材料を使用する場合には、予め絶縁膜１０８を構成するセラミック材料を粉砕し、そのセラミック材料と樹脂とを混合し、複数枚のグリーンシートを作製しておく。

また、絶縁膜１０８は、前駆体の状態にある液状のポリイミド樹脂やエポキシ樹脂等からなる絶縁材料を、カーテンコータ、クターブレード法、バーコータ、スクリーン印刷法等により塗布し、ベーク処理することにより形成してもよい。更に、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂の他、熱可塑性樹脂を使用してもよい。この熱可塑性樹脂には、液晶ポリマー、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ又はＰＥＴ等が使用され、Ｔダイ法により成形される。

以上のように、バンプ形成用金属層を２層に分けて、上層のエッチング速度の遅い金属層から下層のエッチング速度の速い金属層に向けてエッチングを行うことにより、下層を横方向に速くエッチングすることが可能となる。その結果、従来技術と同じ設計パターンであっても、バンプの底面間で十分なスペースを確保することができ、微細パターンであってもバンプ間でショートが発生しない配線回路基板を製造することが可能となる。

尚、本実施形態においてはバンプ形成用金属層を２層に分けた多層金属板を使用したが、本発明はこれに限られない。３層以上の層に分けて、下層から上層に向けてエッチング速度が遅い層を複数積層した、または連続的にエッチング速度を変化させた多層金属板を用いてもよい。

［第２の実施の形態］
第２の実施の形態について図２を参照しつつ説明する。図２は、本発明の第２の実施形態における多層配線基板の製造工程を工程順に示す基板の断面図である。

まず、図２（ａ）に示すように、多層金属板１３０を用意する。この多層金属板１３０は、第１の実施形態における多層金属板１００とほぼ同じ構成をなしているが、バンプ形成用金属層１０３のみならず、配線形成用金属層１０１が配線形成用金属層１０１ａと１０１ｂの２層の金属層から構成されている点が異なる。配線形成用金属層１０１ｂは配線形成用金属層１０１ａよりもエッチング速度が速い材料からなり、エッチングストッパー層１０２の上に配線形成用金属層１０１ｂが形成され、その上に配線形成用金属層１０１ａが形成されている。尚、配線形成用金属層１０１ａは本発明の「第２の配線形成用金属層」に相当し、配線形成用金属層１０１ｂは本発明の「第１の配線形成用金属層」に相当する。

第１の実施形態と同様に、硬度が異なる銅箔を使用することにより、エッチング速度に差をつける。一例として、配線形成用金属層１０１ａに硬度が約１５０［Ｈｖ］の銅箔を使用し、配線形成用金属層１０１ｂに約８０［Ｈｖ］の銅箔を使用することにより、配線形成用金属層１０１ｂは配線形成用金属層１０１ａよりもエッチング速度が速くなる。

次に、第１の実施形態と同様に、バンプ形成用金属層１０３をエッチングしてバンプ１０６を形成し、その後、エッチングストッパー層１０２を除去し、絶縁膜１０８を積層することにより、図２（ｂ）に示すように配線回路基板１４０を作製する。

次に、図２（ｃ）に示すように配線回路基板１４０、１５０及びコア基板１６０を用意し、コア基板１６０の上下両面に配線回路基板１４０及び１５０を配置する。配線回路基板１４０は、前述した配線回路基板の製造方法によって製造される。また、配線回路基板１５０は露光マスクのパターンを変えるのみで、配線回路基板１４０と同様の工程により作製される。

コア基板１６０は、樹脂又はセラミック材料からなる絶縁基板１６１と、銅等の金属からなる配線１６２と、上下導体間接続用スルーホール１３３とからなる。また、配線１６２は、配線１６２ａ、１６２ｂ及び１６２ｃから構成されている。絶縁基板１６１の片面には配線１６２ａが形成されており、もう一方の面には配線１６２ｂと配線１６２ｃが形成されている。そして、絶縁基板１３１の上下の面に設けられている配線１６２ａと１６２ｂは、上下導体間接続用のスルーホール１６３によって接続される。上下導体間接続用のスルーホール１６３は、例えばドリルで絶縁基板１６１に孔を形成した後、その孔の内壁にめっき法により銅等の金属層１６４を形成することにより作製される。

そして、配線回路基板１４０のバンプ１０６がコア基板１６０の一方の面に形成された配線１６２ａと接するように、配線回路基板１４０とコア基板１６０とを圧着する。また、配線回路基板１５０のバンプ１０６がコア基板１６０の他方の面に形成された配線１６２ｃと接するように、配線回路基板１５０とコア基板１６０とを圧着する。その後、２００℃〜３００℃の温度で仮ベーキングを行う。

次に、配線形成用金属層１０１ａの上にレジストを塗布又はラミネートする。そして、従来技術と比較のために、従来技術と同じ露光マスクを使用して露光及び現像を行うことにより、図２（ｄ）に示すように、所定のパターンを有するレジストマスク１７１ａ〜１７１ｅを形成する。尚、従来技術と同じパターンが形成された露光マスクを使用することにより、レジストマスク１７１ａと１７１ｂとの間の距離は従来技術と同じｄ３となる。

そして、レジストマスク１７１ａ〜１７１ｅをマスクとして、配線形成用金属層１０１をエッチングすることにより、配線１７２ａ〜１７２ｅを形成する。例えば、配線１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｄはエッチングストッパー層１０７を介してバンプ１０６の上に形成されている。このようにバンプと配線が形成されることによりバンプと配線は電気的に接続され、各バンプは層間接続手段として機能する。

また、隣接する配線１７２ａと１７２ｂの間の距離はｄ４となる。この距離ｄ４は、従来技術によって形成された配線３３２ａと３３２ｂの間の距離ｄ７と比較して長くなる（ｄ４＞ｄ７）。このように、隣接するレジスト間の距離が従来技術と同じｄ３であっても、エッチング後の配線間の距離が従来技術と比較して長くなる。これは、配線形成用金属層１０１ｂのエッチング速度が配線形成用金属層１０１ａのエッチング速度よりも速いため、従来技術と比較して配線形成用金属層１０１ｂが横方向に速くエッチングされるからである。

以上のように、配線形成用金属層を２層に分けて、上層のエッチング速度の遅い金属層から下層のエッチング速度の速い金属層に向けてエッチングを行うことにより、下層を横方向に速くエッチングすることが可能となる。その結果、従来技術と同じ設計パターンであっても、バンプの底面間で十分なスペースを確保することができ、微細パターンであっても配線間でショートが発生しない多層配線基板を製造することが可能となる。また、バンプ形成用金属層と同様に、配線形成用金属層を３層以上の層に分けてもよい。

尚、本実施形態においては、コア基板１６０の両面に配線回路基板１４０及び１５０を積層した後に、配線形成用金属層１０１をエッチングして配線を形成したが、本発明はそれに限られない。予め配線回路基板１４０及び１５０の配線形成用金属層１０１をエッチングして配線を形成し、その後コア基板１６０に積層して多層配線基板を作製してもよい。

［第３の実施の形態］
第３の実施の形態について図３を参照しつつ説明する。図３は、本発明の第３の実施形態における配線回路基板の製造工程を工程順に示す基板の断面図である。

図３（ａ）に示すように、多層金属板２００を用意する。この多層金属板２００は、厚さ約１８μｍの銅箔からなる配線形成用金属層２０１の上に積層された、厚さ約２μｍのＮｉからなるエッチングストッパー層２０２と、更にその上に積層された、厚さ約１００μｍの銅箔からなるバンプ形成用金属層２０３とからなる。

次に、バンプ形成用金属層２０３の上にネガ型のレジスト（図示しない）を塗付又はラミネートし、複数の円形パターンが形成された従来技術と同じ露光マスクを使用して露光を行い、続いて現像を行うことにより、図３（ｂ）に示すように、レジストマスク２０５を形成する。従来技術と同じパターンが形成された露光マスクを使用することにより、レジストマスク間の距離は従来技術と同じｄ１となる。

そして、図３（ｃ）に示すように、レジストマスク２０５をマスクとして、所定の膜厚になるまでバンプ形成用金属層２０３をウェットエッチングによりエッチングし、バンプ上部２０６ａを形成する。円形パターンが形成された露光マスクを使用してパターニングを行うため、バンプ上部２０６ａの横断面形状は円形となる。また、サイドエッチの影響によりバンプ上部２０６ａの縦断面形状は略台形となる。

次に、図３（ｄ）に示すように、バンプ形成用金属層２０３の上にポジ型のレジスト２０７を塗付又はラミネートする。このとき、バンプ上部２０６ａの側面及びレジストマスク２０５の上にもレジスト２０７を塗付又はラミネートする。

次に、基板に対して垂直な角度で光をレジスト２０７に照射することにより全面的に露光し、その後現像する。ポジ型のレジストを使用して全面的に露光することにより、レジスト２０７はほぼ全面的に除去されるが、基板に対して垂直な角度で光を照射して露光しているため、バンプ上部２０６ａの側面に塗付又はラミネートされたレジストのみが露光されずに残存し、図３（ｅ）に示すように、バンプ上部２０６ａの側面にレジストマスク２０８が形成される。この結果、バンプ上部２０６ａの上面にはネガ型のレジストマスク２０５が形成され、バンプ上部２０６ａの側面にはポジ型のレジストマスク２０８が形成される。

次に、図３（ｆ）に示すように、レジストマスク２０５及びレジストマスク２０８をマスクとしてバンプ形成用金属層２０３をエッチングし、バンプ上部２０６ａの下にバンプ下部２０６ｂを形成する。バンプ上部２０６ａはレジストマスク２０５、２０８により保護されるため、このエッチング工程ではエッチングされることはない。このように、バンプ上部２０６ａの下にバンプ下部２０６ｂを形成することにより、バンプ２０６を形成する。つまり２段階に分けてバンプ形成用金属層２０３をエッチングしてバンプ２０６を形成する。

このとき、隣接するバンプ２０６の底面間の距離はｄ５となり、従来技術によって形成されたバンプ３０６の底面間の距離ｄ６と比較して長くなる（ｄ５＞ｄ６）。このように、隣接するレジストマスク２０５間の距離が従来技術と同じｄ１であっても、エッチング後のバンプ間の距離は従来技術と比較して長くなる。これは、２段階に分けてエッチングすることにより従来技術と比べて、バンプ形成用金属層２０３の下部が十分に除去されるためである。つまり、一度にエッチングすると、バンプ形成用金属層の下部は上部に比べてエッチングされる時間が少なく、十分にエッチングされないが、２段階にエッチングを行うことにより、バンプ形成用金属層の下部も十分にエッチングされるからである。その結果、隣接するバンプの底面間で十分なスペースを確保することが可能となる。

次に、レジストマスク２０５、２０８を剥離した後、バンプ２０６をマスクとしてエッチングストッパー層２０２をエッチングして除去し、更に、バンプ２０６が形成された面に絶縁膜２１０を積層することにより配線回路基板を作製する。尚、バンプ２０６をマスクとしてエッチングストッパー層２０２を除去することにより、バンプ２０６を配線形成用金属層２０１との間にエッチングストッパー層２０９が介在することとなる。

以上のように、バンプ形成用金属層１０３を２段階に分けてエッチングすることにより、従来技術と同じ設計パターンであっても、バンプの底面間で十分なスペースを確保することができ、微細パターンであってもバンプ間でショートが発生しない配線回路基板を製造することが可能となる。また、３段階以上に分けてバンプ形成用金属層１０３をエッチングしてもよい。

尚、本実施形態において作製された配線回路基板をコア基板１６０に積層して多層配線基板を作製することもできる。その場合、配線形成用金属層２０１をバンプ形成用金属層２０３と同様に２段階に分けてエッチングして配線を形成する。その結果、配線間でショートが発生しない多層配線基板を製造することが可能となる。また、コア基板１６０に積層する前に、配線形成用金属層２０１を２段階に分けてエッチングして配線を形成してもよい。

本発明の第１の実施形態における配線回路基板の製造方法を工程順に示す基板の断面図である。 本発明の第２の実施形態における多層配線基板の製造方法を工程順に示す基板の断面図である。 本発明の第３の実施形態のおける配線回路基板の製造方法を工程順に示す基板の断面図である。 従来技術における配線回路基板の製造方法を工程順に示す基板の断面図である。 従来技術における多層配線基板の製造方法を工程順に示す基盤の断面図である。

符号の説明

１００、２００ 多層金属板
１０１、２０１ 配線形成用金属層
１０２、１０７、２０２、２０９ エッチングストッパー層
１０３、２０３ バンプ形成用金属層
１０４ レジスト
１０５、２０５ レジストマスク
１０６、２０６ バンプ
１０８、２１０ 絶縁膜
１２０、１４０、１５０ 配線回路基板
１６０ コア基板

Claims (5)

1. 配線形成用金属層の上にエッチングストッパー層を介して、第１のバンプ形成用金属層が形成され、該第１のバンプ形成用金属層の上に該第１のバンプ形成用金属層よりもエッチング速度が遅い第２のバンプ形成用金属層が形成された多層金属板を形成する多層金属板形成ステップであって、前記第１のバンプ形成用金属層と前記第２のバンプ形成用金属層とを同じ種類の金属で形成する工程と、前記第１のバンプ形成用金属層の硬度が前記第２のバンプ形成用金属層より低くなるように前記第１のバンプ形成用金属層を焼成する工程とを含む多層金属板形成ステップと、
   前記第２のバンプ形成用金属層の上にレジストを塗付又はラミネートし、パターニングすることによりレジストマスクを形成するレジストマスク形成ステップと、
   前記レジストマスクをマスクとして前記第１のバンプ形成用金属層及び前記第２のバンプ形成用金属層をエッチングすることにより、バンプを形成するバンプ形成ステップと、
   前記バンプが形成された面に前記バンプの頂部が露出するように絶縁膜を積層する絶縁膜積層ステップと、
   を含むことを特徴とする配線回路基板の製造方法。
2. エッチングストッパー層の一方の面の上に第１のバンプ形成用金属層が形成され、該第１のバンプ形成用金属層の上に該第１のバンプ形成用金属層よりもエッチング速度が遅い第２のバンプ形成用金属層が形成され、前記エッチングストッパー層の他方の面の上に第１の配線形成用金属層が形成され、該第１の配線形成用金属層の上に該第１の配線形成用金属層よりもエッチング速度が遅い第２の配線形成用金属層が形成された多層金属板を形成する多層金属板形成ステップであって、前記第１のバンプ形成用金属層と前記第２のバンプ形成用金属層とを同じ種類の金属で形成する工程と、前記第１のバンプ形成用金属層の硬度が前記第２のバンプ形成用金属層より低くなるように前記第１のバンプ形成用金属層を焼成する工程と、前記第１の配線形成用金属層と前記第２の配線形成用金属層とを同じ種類の金属で形成する工程と、前記第１の配線形成用金属層の硬度が前記第２の配線形成用金属層より低くなるように前記第１の配線形成用金属層を焼成する工程とを含む多層金属板形成ステップと、
   前記第２のバンプ形成用金属層の上にレジストを塗布又はラミネートし、パターニングすることによりレジストマスクを形成するレジストマスク形成ステップと、
   前記レジストマスクをマスクとして前記第１のバンプ形成用金属層及び前記第２のバンプ形成用金属層をエッチングすることにより、バンプを形成するバンプ形成ステップと、
   前記バンプが形成された面に前記バンプの頂部が露出するように絶縁膜を積層する絶縁膜積層ステップと、
   を含むことを特徴とする配線回路基板の製造方法。
3. 前記絶縁膜積層ステップの後に、前記第２の配線形成用金属層の上にレジストを塗布又はラミネートし、パターニングすることによりレジストマスクを形成するレジストマスク形成ステップと、
   前記レジストマスクをマスクして前記第１の配線形成用金属層及び前記第２の配線形成用金属層をエッチングすることにより、配線を形成する配線形成ステップと、
   を含むことを特徴とする請求項２に記載の配線回路基板の製造方法。
4. 絶縁層と、前記絶縁層の上下両面に所定のパターンをなして形成されている配線と、を有し、前記上下両面の配線が前記絶縁膜内に形成されたスルーホールによって接続されているコア基板の上下両面に、
   請求項２に記載の配線回路基板の製造方法によって製造されたバンプが形成された配線回路基板を、前記バンプの頂部が前記コア基板の配線と接するように積層して多層金属板を作製するステップと、
   前記多層金属板の上下両面にレジストを塗布又はラミネートし、パターニングすることによりレジストマスクを形成するレジストマスク形成ステップと、
   前記レジストマスクをマスクとして前記第１の配線形成用金属層及び前記第２の配線形成用金属層をエッチングすることにより、配線を形成する配線形成ステップと、
   を含むことを特徴とする多層配線基板の製造方法。
5. 絶縁層と、前記絶縁層の上下両面に所定のパターンをなして形成されている配線と、を有し、前記上下両面の配線が前記絶縁膜内に形成されたスルーホールによって接続されているコア基板の上下両面に、
   請求項３に記載の配線回路基板の製造方法によって製造されたバンプが形成された配線回路基板を、前記バンプの頂部が前記コア基板の配線と接するように積層して多層金属板を作製するステップを含むことを特徴とする多層配線基板の製造方法。

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