多層配線基板及其制造方法以及探針卡的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的課題是提供一種特性阻抗的調(diào)整較為容易的、能夠與端子的窄間距化進(jìn)行對(duì)應(yīng)的多層配線基板及其制造方法以及探針卡。通過提供以下多層配線基板及其制造方法以及探針卡來解決上述的課題：一種在基板上將多個(gè)配線層夾著絕緣層地進(jìn)行疊層而成的多層配線基板，在所述配線層上所形成的配線是由第一層和第二層組成的二層結(jié)構(gòu)的配線，所述第一層由第一導(dǎo)電材料構(gòu)成，所述第二層由比所述第一導(dǎo)電性材料的相對(duì)磁導(dǎo)率大的第二導(dǎo)電性材料構(gòu)成，通過設(shè)為所述二層結(jié)構(gòu)，相比于與所述二層結(jié)構(gòu)的配線相同厚度的配線僅由所述第一導(dǎo)電性材料構(gòu)成的情況，所述配線的特性阻抗被調(diào)整為更接近50歐姆的值。
【專利說明】
多層配線基板及其制造方法以及探針卡

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及多層配線基板和其制造方法，具體涉及一種特性阻抗的調(diào)整較為容易的、能夠與在大規(guī)模半導(dǎo)體集成電路等的端子的窄間距化進(jìn)行對(duì)應(yīng)的多層配線基板及其制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]作為用于安裝大規(guī)模半導(dǎo)體集成電路(以下稱為“LSI”。)的LSI搭載用配線基板，可使用各種各樣的薄膜多層配線基板。另外，在用于在晶圓的狀態(tài)下對(duì)LSI的電氣特性進(jìn)行總括檢查的探針卡中，也由于必須以與LSI的端子間距對(duì)應(yīng)的間距來配置探針，因此使用多層配線基板。
[0003]在這些多層配線基板上，為了避免由于阻抗的不整合而引起的傳輸信號(hào)的波形紊舌L、延遲、劣化的產(chǎn)生，而進(jìn)行傳輸線路的特性阻抗的調(diào)整。例如，專利文獻(xiàn)1、2中，公開了對(duì)連接多層配線層的通路或通路對(duì)的特性阻抗進(jìn)行控制、使通路和配線層中的配線之間的特性阻抗的不協(xié)調(diào)降低的技術(shù)。但是，在專利文獻(xiàn)1、2中，僅僅是公開了對(duì)多層配線層中的通路或通路對(duì)的特性阻抗進(jìn)行調(diào)整的技術(shù)，并沒有給出任何關(guān)于多層配線基板的配線層上所形成的配線的特性阻抗的調(diào)整的任何啟示。
[0004]另一方面，在專利文獻(xiàn)3中，公開了一種通過與探針卡中的配線平行地配置接地導(dǎo)體部以形成微帶線路，使配線寬度和絕緣層厚度發(fā)生變化，從而對(duì)配線的特性阻抗進(jìn)行調(diào)整的技術(shù)。但是，專利文獻(xiàn)3中并沒有提及對(duì)多層配線基板中的配線的特性阻抗進(jìn)行調(diào)整，也沒有觸及對(duì)LSI等的端子的窄間距化的對(duì)應(yīng)。另外，經(jīng)過本發(fā)明人的確認(rèn)，如以下所示的那樣，專利文獻(xiàn)3所公開的技術(shù)很難直接適用于與窄間距化作了對(duì)應(yīng)的探針卡等中的多層配線基板。
[0005]也就是說，現(xiàn)在對(duì)于LSI等存在著永久的高密度化的要求，因此配線間距期望為50μπι以下。另一方面，流過配線的電流容量被要求為IA左右。并且，配線的特性阻抗Ztl的值被要求為50 Ω。為了滿足這些要求，需要配線的寬度為25 μ m、配線間距為25 μ m、配線厚度為10 μ m左右的銅配線(Cu)，并且與這樣的配線對(duì)應(yīng)的層間絕緣層的厚度需要為20 μ m左右。作為構(gòu)成絕緣層的絕緣材料，一般使用聚酰亞胺，使其形成為厚度為20 μ m的絕緣層，在其表面形成配線寬度為25 μ m,厚度為10 μ m的銅配線，且在背面形成接地平涂層，在形成如圖5所示的微帶線路的情況下，其特性阻抗Ztl能夠使用下式(I)來進(jìn)行近似計(jì)算。但是，在圖5中，101是配線，102是絕緣層，103是接地平涂層，H是絕緣層的厚度，W是配線寬度，T是配線厚度。
[0006]式(I)
87「5.98 X H I
[0007]Zn = '- Xlni'I
0 Jfr+L41 L0.8xW+Tj
[0008]在式⑴中，Z0, H、W、及T分別如上所述為特性阻抗、絕緣層的厚度、配線寬度和配線厚度，ε r是絕緣層的相對(duì)介電常數(shù)。在式(I)中，代入H = 20 μ m, W = 25 μ m, T =10 μ m, εΓ = 3.7，則配線的特性阻抗Ztl算出為Ztl = 53.1 ( Ω )，而成為與所需要的特性阻抗的50歐姆(Ω)大致接近的值。
[0009]然而，在多層配線基板上，配線位于被絕緣層夾著的內(nèi)層中，其上下存在接地平涂層，所以形成如圖6所示的帶狀線路(在圖6中，與圖5中同樣的材料或者部分使用相同的符號(hào))。如圖6所示的帶狀線路的特性阻抗Ztl使用下式(2)進(jìn)行近似計(jì)算。
[0010]式(2)
rnmi17 =.......60.....Xln「Li
[0011]In[ 0.8 XW+T」
[0012]在式(2)中，Ztl是特性阻抗、H是上下的絕緣層的厚度、W是配線寬度、T是配線厚度、ε r是絕緣層的相對(duì)介電常數(shù),在此,代入H = 20 μ m、W = 25 μ m、T = 10 μ m、ε r =
3.7，則配線的特性阻抗Ztl可算出為Ztl = 36.0(Ω)，而成為與所需要的特性阻抗為50歐姆(Ω)相比為大幅降低的值。因此，如果直接使用專利文獻(xiàn)3所公開的技術(shù)，則很難將在與端子的窄間距化對(duì)應(yīng)了的多層配線基板上的配線的特性阻抗調(diào)整為50歐姆附近。
[0013]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0014][專利文獻(xiàn)I]日本特開2008-205099號(hào)公報(bào)
[0015][專利文獻(xiàn)2]日本特開2010-2257號(hào)公報(bào)
[0016][專利文獻(xiàn)3]日本特開2010-2302號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]發(fā)明要解決的課題
[0018]本發(fā)明是為解決上述技術(shù)的不足而提出的，其課題在于提供一種特性阻抗的調(diào)整較為容易的、能夠與LSI等中的端子間距的窄間距化對(duì)應(yīng)的多層配線基板及其制造方法，以及具備這種多層配線基板的探針卡。
[0019]解決課題的手段
[0020]本發(fā)明的發(fā)明人為解決上述課題而反復(fù)進(jìn)行努力研究之后，其結(jié)果發(fā)現(xiàn):可用下式(3)表示配線的特性阻抗Ztl，并且，如果將配線材料的一部分或全部替換為磁導(dǎo)體(相對(duì)磁導(dǎo)率較大的導(dǎo)電材料)，則能夠如下式(4)所示那樣使特性阻抗得以提升。
[0021]式(3)
rI? μ:
Γ/λ/λοο?；............................:
|_UU^^J~~~ j I — I ^
[0023]在式⑶中，ZQ:特性阻抗，E:電場(chǎng)(矢量)，H:磁場(chǎng)(矢量)，μ:磁導(dǎo)率，ε:介電常數(shù)。
[0024]式⑷
[0025]Z1 =fm X Z0
[0026]在式⑷中，Z0:初始特性阻抗，Z1:將配線材料替換為磁導(dǎo)體后的特性阻抗，μ ο:磁導(dǎo)體的磁導(dǎo)率。
[0027]如上述式(4)所示的那樣，作為構(gòu)成配線的導(dǎo)電性材料，使用磁導(dǎo)體的話，配線的特性阻抗Ztl以的平方根為系數(shù)而增大，配線的特性阻抗從Ztl上升到Zp另一方面，考慮到由于以前一般配線所采用的銅等導(dǎo)電材料是非導(dǎo)磁性的，所以通過將配線所采用的銅等導(dǎo)電材料的一部分替換成相對(duì)磁導(dǎo)率較大的導(dǎo)電材料，則應(yīng)該能夠使配線的特性阻抗上升。
【發(fā)明者】人基于這樣的思考，反復(fù)進(jìn)行各種各樣的試驗(yàn)，其結(jié)果，完成了本發(fā)明。
[0028]也就是說，本發(fā)明通過提供以下多層配線基板，以解決上述的課題:在基板上多個(gè)配線層夾著絕緣層疊層而成的多層配線基板上，所述配線層上所形成的配線是由第一層和第二層組成的二層結(jié)構(gòu)的配線，所述第一層由第一導(dǎo)電性材料構(gòu)成，所述第二層由相對(duì)磁導(dǎo)率比所述第一導(dǎo)電性材料的相對(duì)磁導(dǎo)率大的第二導(dǎo)電性材料構(gòu)成，通過設(shè)為所述二層結(jié)構(gòu)，相比于與所述二層結(jié)構(gòu)的配線相同厚度的配線僅由所述第一導(dǎo)電性材料構(gòu)成的情況，所述配線的特性阻抗被調(diào)整為更接近50歐姆的值。
[0029]在本發(fā)明的多層配線基板中，如上所述，由于構(gòu)成配線的第一導(dǎo)電性材料的一部分替換成比第一導(dǎo)電性材料的相對(duì)磁導(dǎo)率更大的第二導(dǎo)電性材料，所以其特性阻抗相比于相同厚度的配線僅由所述第一導(dǎo)電性材料構(gòu)成配線的情況有所提升，能夠調(diào)整為接近50歐姆的值。
[0030]作為所述第一導(dǎo)電性材料，優(yōu)選為銅(Cu)或銀(Ag)，作為所述第二導(dǎo)電性材料，優(yōu)選為鎳鈷(Ni)、鈷(Co)或者含有鎳和/或鈷的合金。順便說一下，銅的相對(duì)磁導(dǎo)率很小為0.999991、銀的相對(duì)磁導(dǎo)率很小為0.99998，都是1.0以下的非磁導(dǎo)體。另一方面,鎳的相對(duì)磁導(dǎo)率很大為600，鈷的相對(duì)磁導(dǎo)率很大為250，都是10以上的磁導(dǎo)體。
[0031]在本發(fā)明的多層配線基板的優(yōu)選的一形態(tài)中，所述配線的寬度為10 μ m以上25 μ m以下。當(dāng)配線寬度低于10 μ m時(shí)，則在容量中流通IA的電流變得困難，當(dāng)配線的寬度超過25 μ m時(shí)，將變得無法與現(xiàn)在希望的50 μ m以下的配線間距相對(duì)應(yīng)，因此并不優(yōu)選。
[0032]另外，所述第一層的厚度優(yōu)選為6μπι以上20 μ m以下，所述第二層的厚度優(yōu)選為所述第一層的厚度的5%以上50%以下。當(dāng)?shù)谝粚拥暮穸鹊陀? μ m時(shí)，即使配線寬度為25 μ m的情況下，在容量中流通IA的電流也變得困難，所以不是優(yōu)選。另一方面，當(dāng)?shù)谝粚拥暮穸瘸^20 μ m時(shí)，包含第二層的厚度在內(nèi)的配線厚度大幅度超過20 μ m,配線部分與其以外的部分的落差變大，會(huì)發(fā)生所謂的階梯覆蓋(Step Coverage)問題，涂布絕緣層的過程中產(chǎn)生困難，在絕緣層上產(chǎn)生穿孔等的缺陷，有可能會(huì)使必要的絕緣性得不到保證，所以不是優(yōu)選。另外，當(dāng)?shù)诙拥暮穸鹊陀诘谝粚拥暮穸鹊?%以下時(shí)，特性阻抗的上升變小，有可能無法充分得到將第一導(dǎo)電性材料的一部分替換成第二導(dǎo)電性材料而產(chǎn)生的優(yōu)點(diǎn)，所以不是優(yōu)選。另外，當(dāng)?shù)诙拥暮穸瘸^第一層的厚度的50%時(shí)，構(gòu)成第一層的第一導(dǎo)電性材料的比例相對(duì)減少，導(dǎo)體電阻變大，不能滿足所希望的電流容量，所以不是優(yōu)選。
[0033]在本發(fā)明的多層配線基板中，基本上，配線只要是疊層有第一層和第二層的二層結(jié)構(gòu)即可，第一層在上也可，第二層在上也可以。然而，例如，使用銅作為構(gòu)成第一層的第一導(dǎo)電性材料的情況下，由于制造過程中的露出而使銅的表面被氧化，因此為了防止該氧化，使第二層在第一層之上，即，優(yōu)選為使其位于多層配線基板的離基板較遠(yuǎn)的位置。在這種情況下，作為構(gòu)成第二層的第二導(dǎo)電性材料，只要為具有磁導(dǎo)性的、化學(xué)特性比較穩(wěn)定的、在一系列的多層配線處理過程中表面不發(fā)生氧化的導(dǎo)電材料即可，鎳或鈷較為適用。
[0034]此外，本發(fā)明的多層配線基板中，也可以是在由第一層及第二層組成的二層結(jié)構(gòu)的所述配線上加上至少為一層的第三層，為具有三層以上的多層結(jié)構(gòu)的配線。在該情況下，作為構(gòu)成第三層的第三導(dǎo)電性材料，優(yōu)選為使用比構(gòu)成第一層的第一導(dǎo)電性材料的相對(duì)磁導(dǎo)率大的導(dǎo)電性材料，第三導(dǎo)電性材料的相對(duì)磁導(dǎo)率最好與所述第二導(dǎo)電性材料的相對(duì)磁導(dǎo)率不同。所述第三導(dǎo)電性材料，與所述第二導(dǎo)電性材料相同，優(yōu)選為鎳(Ni)、鈷(Co)，或者鎳和/或鈷合金。在這樣使本發(fā)明的多層配線基板為三層以上的多層結(jié)構(gòu)的情況下，通過對(duì)所述第二層外加第三層的層厚和構(gòu)成材料選擇，具有能夠更精確地對(duì)所述配線的特性阻抗進(jìn)行調(diào)整的優(yōu)點(diǎn)。
[0035]另外，本發(fā)明的多層配線基板中，作為構(gòu)成絕緣層的材料，基于其介電常數(shù)、及容易形成絕緣層的觀點(diǎn)，優(yōu)選使用聚酰亞胺。
[0036]在本發(fā)明中，為解決上述課題，還提供一種基板上多個(gè)配線層夾著絕緣層的多層配線基板的制造方法，作為形成所述配線層的配線的形成工序，包括:使用第一導(dǎo)電性材料形成第一層的工序；以及通過使用相對(duì)磁導(dǎo)率比所述第一導(dǎo)電性材料的相對(duì)磁導(dǎo)率大的第二導(dǎo)電性材料，形成與所述第一層層疊的第二層，從而將所述配線的特性阻抗調(diào)整為與厚度為所述第一層的厚度與所述第二層的厚度之和的配線僅由所述第一導(dǎo)電性材料構(gòu)成的情況相比更接近50歐姆的值的工序。
[0037]在本發(fā)明中，為解決上述課題，還提供一種基板上多個(gè)配線層夾著絕緣層疊層的多層配線基板的制造方法，作為形成所述配線層的配線的形成工序，包括:使用第一導(dǎo)電性材料形成第一層的工序；以及通過使用相對(duì)磁導(dǎo)率比所述第一導(dǎo)電性材料的相對(duì)磁導(dǎo)率大的第二導(dǎo)電性材料和第三導(dǎo)電性材料，分別形成與所述第一層層疊的第二層及至少一層的第三層，從而將所述配線的特性阻抗調(diào)整為與厚度為所述第一層的厚度、所述第二層的厚度與所述第三層的厚度之和的所述配線僅由所述第一導(dǎo)電性材料構(gòu)成的情況相比更接近50歐姆的值的工序。
[0038]此外，本發(fā)明還能夠通過提供具備上述的本發(fā)明的多層配線基板的探針卡來解決上述的課題。
[0039]發(fā)明的效果
[0040]根據(jù)本發(fā)明的多層配線基板和其制造方法，通過將多層配線基板的配線層上所形成的配線設(shè)為由第一導(dǎo)電性材料所構(gòu)成的第一層、以及比第一導(dǎo)電性材料的相對(duì)磁導(dǎo)率更大的第二導(dǎo)電性材料所構(gòu)成的第二層的疊層結(jié)構(gòu)，或者設(shè)為除了上述疊層結(jié)構(gòu)以外，進(jìn)一步層疊有由比第一導(dǎo)電性材料的相對(duì)磁導(dǎo)率更大的第三導(dǎo)電性材料所構(gòu)成的至少一層的第三層的三層以上的疊層結(jié)構(gòu)，從而能夠使所述配線的特性阻抗調(diào)整為接近于所希望的50歐姆的值，即使是與端子間的窄間距化對(duì)應(yīng)地、使配線間距變窄的情況下，在與被連接的信號(hào)線路之間取得阻抗整合變得較為容易，具有能夠進(jìn)行失真和損失較少的信號(hào)傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)。另外，根據(jù)本發(fā)明的具有多層配線基板的探針卡，即使是端子間或者電極之間的間距較小的LSI等半導(dǎo)體裝置，也具有能夠高精度地對(duì)其電學(xué)特性進(jìn)行檢查的優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]圖1是示意性地表示本發(fā)明的多層配線基板的一部分的圖。
[0042]圖2是僅將配線部分取出而進(jìn)行表示的圖。
[0043]圖3是表示本發(fā)明的多層配線基板中的配線的其他例的圖。
[0044]圖4是表示本發(fā)明的多層配線基板的制造工序的一例的圖。
[0045]圖5是示意性地表示微帶線路的圖。
[0046]圖6是示意性地表示帶狀線路的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0047]以下，使用附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明，本發(fā)明當(dāng)然不被圖示所限定。
[0048]圖1是示意性地表示本發(fā)明的多層配線基板的一部分的圖。在圖1中，I是配線、2是絕緣層，3是接地平涂層，在本實(shí)施例中，絕緣層2和接地平涂層3存在于配線I的上下，形成了構(gòu)成多層配線基板的帶狀線路。W是配線I的配線寬度，T是配線I的配線厚度，H是存在于配線I的上下的絕緣層2的厚度。如圖1所示那樣，在配線I的上下，絕緣層2的厚度H相同。此外,4表不第一層,5表不第二層。
[0049]圖2是僅將圖1中的配線I取出而進(jìn)行表示的圖。如圖2所示，配線I具有2層結(jié)構(gòu)，所述2層結(jié)構(gòu)通過由第一導(dǎo)電性材料構(gòu)成的第一層4、以及由層疊于第一層之上的第二導(dǎo)電性材料構(gòu)成的第二層5所組成結(jié)構(gòu)。作為構(gòu)成第一層4的第一導(dǎo)電性材料，能夠采用例如以往被廣泛用于配線的銅(Cu)和銀(Ag)等，從價(jià)格方面考慮優(yōu)選為使用銅。
[0050]另一方面，作為構(gòu)成第二層的第二導(dǎo)電性材料，只要是使用比第一導(dǎo)電性材料的相對(duì)磁導(dǎo)率大的導(dǎo)電性材料即可，則可使用適當(dāng)?shù)牟牧希珡谋容^容易獲得、且不易氧化的、并且具有較大的相對(duì)磁導(dǎo)率的方面來看，優(yōu)選為采用鎳或鈷，含有鎳或鈷或這兩者的合金也能夠作為第二導(dǎo)電性材料而適用。
[0051]tl是第一層的厚度，t2是第二層的厚度。關(guān)于第一層的厚度和第二層的厚度t2基本上沒有特別的限制，但為了與間距50 μ m以下的LSI等的端子的窄間距化相對(duì)應(yīng)，如前所述，配線I的寬度W有必要為25 μ m以下，為了在那樣的配線寬度W的配線I上流通IA左右的電流，則即使是在例如使用電阻率較低的銅(Cu)或銀(Ag)作為第一導(dǎo)電性材料的情況下，由第一導(dǎo)電性材料所構(gòu)成的第一層的厚度ti也至少需要為6 μ m。另外，第一層的厚度^過大超過20 μ m的情況下，包括第二層的厚度在內(nèi)的配線厚度將大幅度超過20 μ m,配線部分和其以外的部分間的落差變大，在涂布絕緣層的過程中會(huì)引起不順利而對(duì)絕緣層的覆著狀態(tài)造成影響，在絕緣層產(chǎn)生穿孔等缺陷，而有可能變得無法保證必要的絕緣性。因此，第一層的厚度h優(yōu)選為6 μ m以上20 μ m以下。
[0052]另一方面，第二層的厚度t2只要設(shè)定成能夠在第一層上疊層而使全體的配線I的特性阻抗接近50歐姆的值即可，基本上沒有特別的限制，但設(shè)為第一層的厚度h的5%以上50%以下的厚度較優(yōu)。厚度t2為低于厚度h的5%的情況下，很難通過第二層的疊層，將所述配線的特性阻抗調(diào)整為相比于將與二層結(jié)構(gòu)的配線同一厚度的配線僅由第一導(dǎo)電性材料構(gòu)成的情況更接近于50歐姆的值，所以不是優(yōu)選。相反，厚度t2在超過厚度h的50%的情況下，構(gòu)成第一層的第一導(dǎo)電性材料的比例相對(duì)減少，導(dǎo)體電阻變大，變得不能滿足所希望的電流容量，所以不是優(yōu)選。
[0053]另外，雖然在圖2中，第二層被疊層于在第一層的上側(cè)，但也可以是第一層被疊層在第二層之上。但是，如前所述，從防止制造工序中的第一導(dǎo)電性材料的表面氧化的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選為在第一層上疊層第二層。
[0054]此外，使用銅作為構(gòu)成第一層的第一導(dǎo)電性材料，使用鎳作為構(gòu)成第二層的第二導(dǎo)電性材料，配線I的全體的厚度T為10 μ m，第一層4的厚度ti為8 μ m，第二層5的厚度t2為2 μ m(相當(dāng)于厚度t2為厚度&的25%的情況)，配線I的配線寬度W為25 μ m，配線間距為25 μ m,絕緣層2的厚度H為20 μ m,作為構(gòu)成絕緣層2的絕緣材料使用介電常數(shù)ε r為3.7的聚酰亞胺的情況下，配線I的特性阻抗的計(jì)算如下。
[0055]即，在如圖1所示的配線I中，由于全體的厚度T為10 μ m的配線I由8 μ m的第一層和2 μ m的第二層構(gòu)成，所以8 μ m厚的第一層被看做是由四層2 μ m厚的層疊層，配線I的合成阻抗Z2以下式(5)算出。
[0056]式⑶
5 4 I
[0057]ρ-ψ 'I
[0058]但是，Z0是第一層的特性阻抗，Z1是第二層的特性阻抗。
[0059]圖1中的配線除了將其一部分替換成由鎳構(gòu)成的第二層之外，與如圖6所表示的帶狀線路相同，所以其特性阻抗Ztl如先前計(jì)算所得到的那樣，Ztl = 36.0 ( Ω )。另一方面，由于鎳的相對(duì)磁導(dǎo)率600，所以第二層的特性阻抗Z1基于上述式(4)，進(jìn)行如下計(jì)算。
[0060]式(6)
[0061]Z1 =^lKf X 36.0 = 882
[0062]將Z。= 36.0 ( Ω )和Z1 = 882 ( Ω )代入上述式(5)的話，則合成后的配線I的特性阻抗Z2可算出為Z2 = 44.6(Ω)，相比于由第一導(dǎo)電性材料構(gòu)成配線I的全體的情況下，即，與所述二層結(jié)構(gòu)的配線I為相同厚度T的配線僅由第一導(dǎo)電性材料構(gòu)成的情況下，變?yōu)楦咏谒蟮奶匦宰杩?0歐姆的值。這樣，根據(jù)本發(fā)明的多層配線基板，則通過對(duì)于由第一導(dǎo)電性材料構(gòu)成的第一層，疊層了由比第一導(dǎo)電性材料的相對(duì)磁導(dǎo)率更大的第二導(dǎo)電性材料構(gòu)成的第二層而使配線I為二層結(jié)構(gòu)，從而配線I的特性阻抗為，相比于與二層結(jié)構(gòu)的配線I為相同厚度的配線僅由第一導(dǎo)電性材料構(gòu)成的情況，特性阻抗被調(diào)整為更接近50歐姆的值。
[0063]另外，以上說明的例子是第一層4的厚度&為8 μ m、第二層5的厚度t2為2 μ m、第二層5的厚度t2為第一層4的厚度&的25 % ( = (2 μ m/8 μ m) X 100)的情況，但是更不用說，若使相對(duì)于第一層4的厚度h的第二層5的厚度t2的比例比25%更大，則配線I的特性阻抗更接近50歐姆。
[0064]另外，以上說明的例子中，雖然使用了銅作為構(gòu)成第一層的第一導(dǎo)電性材料，使用了鎳作為構(gòu)成第二層的第二導(dǎo)電性材料，但是在使用例如銀代替銅作為第一導(dǎo)電性材料、使用例如鈷或是含有鎳和/或鈷的合金代替鎳作為第二導(dǎo)電性材料的情況下，只要考慮各材料的相對(duì)磁導(dǎo)率，以使配線I的特性阻抗接近50歐姆的方式設(shè)定相對(duì)于第一層4的厚度\的第二層5的厚度t2的比例即可。
[0065]圖3是表示本發(fā)明的多層配線基板中的配線I的其他例的圖。在本實(shí)施例中，配線I是在第二層5的基礎(chǔ)上進(jìn)一步疊層有第三層6的三層結(jié)構(gòu)的配線。作為構(gòu)成第三層6的第三導(dǎo)電性材料，只要是比構(gòu)成第一層4的第一導(dǎo)電性材料的相對(duì)磁導(dǎo)率大的導(dǎo)電性材料即可，與第二導(dǎo)電性材料相同，能夠適用鎳或者鈷、又或者含有鎳和/或鈷的合金。但是，第三導(dǎo)電性材料的相對(duì)磁導(dǎo)率適宜與第二導(dǎo)電性材料的相對(duì)磁導(dǎo)率不同，例如，作為構(gòu)成第二層5的第二導(dǎo)電性材料選定為鎳的情況下，構(gòu)成第三層6的第三導(dǎo)電性材料若使用鎳以外的材料，例如從鈷、含有鈷的合金、含有鎳的合金、又或者含有鈷及鎳這兩者的合金中選擇并使用則較佳。
[0066]t3是第三層6的厚度，在將配線I設(shè)為如圖3所示那樣的三層結(jié)構(gòu)的情況下，也與先前說明的二層結(jié)構(gòu)的情況一樣，第二層5的厚度t2和第三層6的厚度t3加在一起的厚度(t2+t3)優(yōu)選為第一層4的厚度&的5%以上50%以下。另外，第二層5的厚度t2和第三層6的厚度&可以相同也可以不同。另外，在本實(shí)施例中，雖然第三層6僅為一層，但是第三層6也可以是兩層以上，在這種情況下，以多個(gè)存在的第三層6的層厚與第二層5的層厚加在一起的厚度，優(yōu)選為第一層4的厚度A的5%以上50%以下。并且，雖然圖示的例子中，第三層6疊層于第二層5上，但是第一層4、第二層5、以及第三層6的疊層順序并不限定于該圖示。
[0067]圖4是表示本發(fā)明的多層配線基板的制造工序的一例的圖。首先，如圖4的(a)所示準(zhǔn)備基板B。作為基板B，能夠使用從該領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用的陶瓷基板、或玻璃基板中選擇適當(dāng)?shù)幕?。其次，如圖4的(b)所示，基板B的幾乎整個(gè)面上，通過濺射或真空鍍膜等適當(dāng)?shù)姆椒ㄔ诤穸?nm至500nm的范圍內(nèi)形成鈦或者鉻的薄膜，作為粘合層7。
[0068]接著，如圖4的(C)所示，在粘合層7上，也同樣通過濺射或真空鍍膜等適當(dāng)?shù)姆椒ㄔ诤穸葹?nm到100nm的范圍內(nèi)形成由鎳、鈀、或者白金等的鉬族元素的金屬元素構(gòu)成的薄膜，以作為中間層8。形成了中間層8后，將超過通過后續(xù)的電場(chǎng)電鍍所得到的電鍍層的厚度的光阻劑R在如圖4的(d)所示的基板B的整個(gè)面上進(jìn)行涂敷，然后通過光刻法，如圖4的(e)所示，形成相當(dāng)于配線圖案的形狀的開口部O。
[0069]其次，通過將從開口部O所露出的中間層8和粘合層7作為其中一個(gè)電極的電場(chǎng)電鍍法，如圖4的(f)所示，在開口部O上在厚度6μπι?20μπι的范圍內(nèi)形成第一導(dǎo)電性材料的電鍍層，以形成第一層4。這個(gè)工序相當(dāng)于本發(fā)明的制造方法中的使用第一導(dǎo)電性材料來形成第一層的工序。
[0070]接著，同樣通過電場(chǎng)電鍍法，在第一層4之上，在相對(duì)于第一層4的厚度5?50%的范圍內(nèi)形成第二導(dǎo)電性材料的電鍍層，如圖4的(g)所示，形成第二層5。該工序相當(dāng)于本發(fā)明的制造方法中的，通過使用比第一導(dǎo)電性材料的相對(duì)磁導(dǎo)率更大的第二導(dǎo)電性材料來形成與第一層疊層的第二層，相比于將第一層的厚度和第二層的厚度加起來的厚度的配線僅由第一導(dǎo)電性材料構(gòu)成的情況，將配線的特性阻抗調(diào)整至更接近50歐姆的工序。
[0071]另外，還可以進(jìn)一步在第二層5之上，將第三導(dǎo)電性材料的電鍍層形成為與第二層5的層厚相加后的層厚相對(duì)于第一層4的厚度為5?50%的范圍，以形成第三層6。在形成第三層6的情況下，包含所述第二層5的形成的該工序相當(dāng)于本發(fā)明的制造方法中的，通過使用比第一導(dǎo)電性材料的相對(duì)磁導(dǎo)率更大的第二導(dǎo)電性材料和第三導(dǎo)電性材料來分別形成與第一層疊層的第二層和至少為一層的第三層，從而相比于將厚度是第一層的厚度、第二層的厚度和第三層的厚度加在一起的配線僅由第一導(dǎo)電性材料構(gòu)成的情況，將配線的特性阻抗調(diào)整為更接近于50歐姆的工序。
[0072]第一層4和第二層5形成后，使用溶劑等將中間層8上殘存的光阻劑R剝離，通過離子束?蝕刻等的物理蝕刻法，將中間層8和粘合層7的露出部分順次蝕刻除去，如圖4的(h)所示，使配線I成為電氣上獨(dú)立的配線圖案。
[0073]接著，預(yù)先準(zhǔn)備使聚合反應(yīng)進(jìn)行到中途而形成為片狀的厚度為10 μ m至50 μ m范圍的感光性聚酰亞胺片，一邊將作為電氣上獨(dú)立的配線圖案而形成有配線I的基板B加熱至60°C?150°C，一邊施加0.1MPa?IMPa范圍的壓力，形成有配線I的基板B上粘貼有所述感光性聚酰亞胺片。其次，通過使用光罩的圖案曝光或者由直接繪圖裝置進(jìn)行的曝光，使所述感光性聚酰亞胺片的使通孔部分殘留地進(jìn)行全面曝光，此后，通過溶劑的噴淋而在未曝光部分開孔，在所述聚酰亞胺片上形成通孔用的開口。接著，將粘貼有聚酰亞胺片的基板加熱至200°C?400°C后使聚酰亞胺片的聚合結(jié)束，如圖4的(i)所示，在配線I的上部形成絕緣層2。
[0074]以下，通過反復(fù)進(jìn)行形成粘合層7以后的工序，能夠制造本發(fā)明的多層配線基板。在被制造出的本發(fā)明的多層配線基板上，配線的特性阻抗被調(diào)整為:相比于該配線中的厚度為將第一層4的厚度h和第二層5的厚度t2加在一起的線路僅由第一導(dǎo)電性材料構(gòu)成的情況，更接近50歐姆的數(shù)值。
[0075]如上所述，被制造的本發(fā)明的多層配線基板與從前就存在的多層配線基板一樣，能夠組裝至檢查LSI等半導(dǎo)體元件的電氣特性時(shí)所使用的探針卡中而使用。組裝有本發(fā)明的多層配線基板的探針卡由于多層配線基板的配線特性阻抗調(diào)整為50歐姆或接近該值，所以能夠使電信號(hào)的波形失真和劣化減少且能夠減少傳輸損失地進(jìn)行傳輸，即使是端子間或者電極間的間距窄的LSI等半導(dǎo)體元件，也能夠?qū)υ撾姎馓匦砸愿呔冗M(jìn)行檢查。
[0076]產(chǎn)業(yè)上的可用性
[0077]如以上說明的那樣，根據(jù)本發(fā)明的多層配線基板和其制造方法，能夠使多層配線基板的配線的特性阻抗調(diào)整為接近所希望的50歐姆的值，即使是使與端子間的窄間距化對(duì)應(yīng)的配線間距變窄的情況下，在與所連接的信號(hào)線路之間取得阻抗整合也變得較為容易，使失真和損失較少的信號(hào)傳輸成為可能。另外，根據(jù)具有本發(fā)明的多層配線基板的探針卡，即使是端子間或者電極之間的間距較小的LSI等半導(dǎo)體裝置，也具有能夠高精度地對(duì)其電學(xué)特性進(jìn)行檢查的優(yōu)點(diǎn)，其產(chǎn)業(yè)上的可用性極大。
[0078]符號(hào)說明
[0079]1、101 配線
[0080]2、102 絕緣層
[0081]3、103接地平涂層
[0082]4 第一層
[0083]5 第二層
[0084]6第三層
[0085]7粘合層
[0086]8中間層
[0087]R光阻劑
[0088]O 開口部。
【權(quán)利要求】
1.一種多層配線基板，所述多層配線基板在基板上夾著絕緣層層疊有多個(gè)配線層，其特征在于， 所述配線層上所形成的配線是由第一層和第二層組成的二層結(jié)構(gòu)的配線，所述第一層由第一導(dǎo)電性材料構(gòu)成，所述第二層由相對(duì)磁導(dǎo)率比所述第一導(dǎo)電性材料的相對(duì)磁導(dǎo)率大的第二導(dǎo)電性材料構(gòu)成，通過設(shè)為所述二層結(jié)構(gòu)，相比于與所述二層結(jié)構(gòu)的配線相同厚度的配線僅由所述第一導(dǎo)電性材料構(gòu)成的情況，所述配線的特性阻抗被調(diào)整為更接近50歐姆的值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層配線基板，其特征在于， 所述第一導(dǎo)電性材料為銅或銀，所述第二導(dǎo)電性材料為鎳、鈷或者含有鎳和/或鈷的I=1-Wl O
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的多層配線基板，其特征在于， 所述配線的寬度為10 μ m以上25 μ m以下，所述第一層的厚度為6 μ m以上20 μ m以下，所述第二層的厚度為所述第一層的厚度的5 %以上50 %以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任意一項(xiàng)所述的多層配線基板，其特征在于， 所述第二層相比于所述第一層，處于離所述基板較遠(yuǎn)的一側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任意一項(xiàng)所述的多層配線基板，其特征在于， 構(gòu)成所述絕緣層的材料為聚酰亞胺。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任意一項(xiàng)所述的多層配線基板，其特征在于， 所述配線為三層以上的多層結(jié)構(gòu)的配線，所述三層以上的多層結(jié)構(gòu)的配線除了具有所述二層結(jié)構(gòu)之外，還具有至少一層的第三層，所述第三層由相對(duì)磁導(dǎo)率比所述第一導(dǎo)電性材料的相對(duì)磁導(dǎo)率大的第三導(dǎo)電性材料構(gòu)成，通過設(shè)為所述多層結(jié)構(gòu)，相比于與所述多層結(jié)構(gòu)的配線相同厚度的配線僅由所述第一導(dǎo)電性材料構(gòu)成的情況，所述配線的特性阻抗被調(diào)整為更接近50歐姆的值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多層配線基板，其特征在于， 所述第三導(dǎo)電性材料為鎳、鈷或者含有鎳和/或鈷的合金。
8.一種多層配線基板的制造方法，其制造如權(quán)利要求1至5中的任意一項(xiàng)所述的多層配線基板，所述多層配線基板在基板上夾著絕緣層地層疊有多個(gè)配線層，所述多層配線基板的制造方法的特征在于， 作為在所述配線層所形成的配線的形成工序，包括: 使用第一導(dǎo)電性材料來形成第一層的工序；以及 通過使用相對(duì)磁導(dǎo)率比所述第一導(dǎo)電性材料的相對(duì)磁導(dǎo)率大的第二導(dǎo)電性材料，形成與所述第一層層疊的第二層，從而將所述配線的特性阻抗調(diào)整為與厚度為所述第一層的厚度與所述第二層的厚度之和的配線僅由所述第一導(dǎo)電性材料構(gòu)成的情況相比更接近50歐姆的值的工序。
9.一種多層配線基板的制造方法，其制造如權(quán)利要求6或7所述的多層配線基板，所述多層配線基板在基板上夾著絕緣層地層疊有多個(gè)配線層，所述多層配線基板的制造方法的特征在于， 作為在所述配線層所形成的配線的形成工序，包括: 使用第一導(dǎo)電性材料來形成第一層的工序；以及 通過使用相對(duì)磁導(dǎo)率比所述第一導(dǎo)電性材料的相對(duì)磁導(dǎo)率大的第二導(dǎo)電性材料和第三導(dǎo)電性材料，分別形成與所述第一層層疊的第二層及至少一層的第三層，從而將所述配線的特性阻抗調(diào)整為與厚度為所述第一層的厚度、所述第二層的厚度與所述第三層的厚度之和的所述配線僅由所述第一導(dǎo)電性材料構(gòu)成的情況相比更接近50歐姆的值的工序。
10.一種探針卡，其特征在于， 具有如權(quán)利要求1至7中的任意一項(xiàng)所述的多層配線基板。
【文檔編號(hào)】H05K1/02GK104247583SQ201380019587
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月11日
【發(fā)明者】井上龍雄, 菅井孝安, 工藤俊之, 大森利則 申請(qǐng)人:日本麥可羅尼克斯股份有限公司