其上结合有薄膜电容器的多层布线基板的制造工艺制造技术

一种其内结合有薄膜电容器的多层布线板的制造工艺，该工艺包括以下步骤：除了薄膜电容器的下电极形成区之外，用第一抗蚀剂膜覆盖形成在绝缘层上的第一导体图形；在用第一抗蚀剂膜覆盖的第一导体图形的整个表面上形成金属膜层，金属膜依次由阻挡金属层和钽金属层组成；除了下电极形成区之外，从第一导体图形的表面上除去第一抗蚀剂膜以除去金属膜层；除了第一导体图形的下电极形成区之外，用第二抗蚀剂膜覆盖第一导体图形的表面；在第二抗蚀剂膜露出的金属膜层上形成阳极氧化膜；在阳极氧化膜和导体图形上除去第二抗蚀剂膜，并依次附加粘附层和金属籽晶层；以及在阳极氧化膜上形成将成为上电极的第二导体图形。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及以将薄膜电容器元件结合到基板上的方式构成的多层布线基板的制造工艺，在基板上借助绝缘层形成有多层导体图形。
技术介绍
对于其上安装有例如半导体元件和半导体封装等多个电子部件的布线基板，为了增强这些部件和电路的电特性，提出一种技术，通过采用叠置片的基板制造技术例如叠加法或减少法在多层布线基板上形成薄膜电容器。该技术公开在2001年4月20日出版的日本待审专利公开No.2001-110675中。该薄膜电容器如下形成。例如，Ti(钛)和Ta(钽)的薄膜连续地附加在铜基板或布线层(下电极)上，由此形成金属膜层。在适当的电解液中对该金属膜层进行阳极氧化，由此形成介质层，然后通过真空气相淀积法或溅射法在如此形成的介质层上形成Au(金)或Cu(铜)薄膜的上电极。将Ti的薄膜附加在铜基板或布线层上的原因是为了形成阻挡层，用于抑制在阳极氧化的工艺中铜离子扩散到Ta薄膜内，并且用于防止铜离子溶解到电解液溶液内，而且增强Ta薄膜相对于基板的粘结强度。 在多层布线基板的制造工艺中将薄膜电容器结合到铜基板或布线层上。因此，如果不进行构图，薄膜金属层和阳极氧化层形成在整个基板的布线层上，在多层布线基板上设计布线的自由度降低，而且还存在通过通孔实现的层间连接中布线短路的可能性。 在铜布线层上进行阳极氧化时，当在阳极氧化膜一部分中产生针孔或裂缝时，铜离子扩散到薄金属层内，氧化膜失去了绝缘特性。因此，不可能形成预定厚度的氧化膜。电容器极板的面积越大，阳极氧化膜的缺陷百分比越高。因此，成品率降低。 专利技术概述本专利技术用于解决现有技术中存在的以上问题。 本专利技术的一个目的是提供一种多层布线基板的制造工艺，特征在于通过在导体图形的限定区域内选择性地进行阳极氧化，同时形成多个薄膜电容器，并且缺陷百分比降低。 根据本专利技术，提供一种其内结合有薄膜电容器的多层布线板的制造工艺，该工艺包括以下步骤除了薄膜电容器的下电极形成区之外，用第一抗蚀剂膜覆盖形成在绝缘层上的第一导体图形；在用第一抗蚀剂膜覆盖的第一导体图形的整个表面上形成金属膜层，金属膜依次由阻挡金属层和钽金属层组成；除了下电极形成区之外，从第一导体图形的表面上除去第一抗蚀剂膜以除去金属膜层；除了第一导体图形的下电极形成区之外，用第二抗蚀剂膜覆盖第一导体图形的表面；在第二抗蚀剂膜露出的金属膜层上形成阳极氧化膜；在阳极氧化膜和导体图形上除去第二抗蚀剂膜，并依次附加粘附层和金属籽晶(seed)层；以及在阳极氧化膜上形成将成为上电极的第二导体图形。 通过将粘附层和金属籽晶层附加在阳极氧化膜上形成第二导体图形的上电极；并在金属籽晶层上形成厚镀层。 通过溅射法粘附层和金属籽晶层附加在阳极氧化膜上。 通过减少法或半相加法在金属籽晶层上形成厚镀层。 工艺还包括以下步骤在包括上电极的第二导体图形上叠置绝缘树脂层；在绝缘树脂层上钻孔形成底部位于上电极上的通路孔；电镀通路孔形成导体层，从通路孔的内壁延伸到绝缘树脂层的上表面；以及腐蚀和构图导体层形成与上电极相连的第二导体图形。 通过溅射法、化学汽相淀积(CVD)法或汽相淀积法中的任何一种形成金属膜层。 根据本专利技术的另一方案，提供一种其内结合有薄膜电容器的多层布线板的制造工艺，该工艺包括以下步骤在绝缘层上形成的第一导体图形上形成金属膜层，金属膜依次由阻挡金属层和钽金属层组成；用第一抗蚀剂膜覆盖附加到绝缘层的第一导体图形中薄膜电容器的下电极形成区；腐蚀没有被第一抗蚀剂膜覆盖的金属膜层；除去第一抗蚀剂膜，用第二抗蚀剂膜覆盖除了金属膜层上的区域之外的第一导体图形表面；在第二抗蚀剂膜露出的金属膜层上形成阳极氧化膜；在阳极氧化膜和第一导体图形上除去第二抗蚀剂膜，并依次附加粘附层和金属籽晶层；以及在阳极氧化膜上形成将成为上电极的第二导体图形。 附图简介图1(a)到1(g)示意性地示出了多层布线基板的制造工艺的一个例子的剖面图；以及图2(a)到2(d)示意性地示出了多层布线基板的制造工艺的另一个例子的剖面图。 优选实施例的详细说明下面参考附图详细地介绍本专利技术的优选实施例。 在实施例中，介绍多层布线基板的制造工艺，在布线基板的一部分导体图形中形成有薄膜电容器。图1(a)到1(g)示意性地示出了多层布线基板的制造工艺的一个例子的剖面图，图2(a)到2(d)示意性地示出了多层布线基板的制造工艺的另一个例子的剖面图。 首先，简要介绍多层布线基板结构。在图1(g)中，参考数字1为将变为芯板的布线基板。在该布线基板1上，借助绝缘层叠置导体图形，例如信号层和电源层/接地层。此时，通过公知的叠加法或减少法叠置片构件。对于导体图形的层间连接，借助电镀通孔2将导体图形相互电连接。 布线基板1的一部分导体图形3用做下电极4。在该下电极4的一部分上，形成有金属膜层5，在其上依次附加有阻挡层(在本实施例中为钛的薄金属膜)和Ta(钽)的薄金属膜。在该金属膜层5上，形成有阳极氧化膜6.在该金属膜层5上形成有导体图形7。在阳极氧化膜6上，形成有导体图形8，限定了上电极。在导体图形3和7以及上电极8上，借助绝缘树脂层9形成有表面导体图形10。表面导体图形10和导体图形3、7和8借助电镀通孔11相互电连接。在借助绝缘层导体图形3、7和8形成多层的多层布线基板16上，结合有薄膜电容器元件12，包括上电极(导体图形8)、阳极氧化膜6、金属膜层5和下电极4(导体图形3的一部分)。 接下来，参考图1(a)到1(g)，具体地介绍多层布线基板的制造工艺。在图1(a)中，在定义为芯板的布线基板1上，提供导体图形3和电镀通孔2。在该布线基板1上，用第一抗蚀剂膜13覆盖除了薄膜电容器元件17的下电极形成区17之外的导体图形3的表面。具体地，以光敏抗蚀剂涂覆在导体图形3表面上或者金属掩模形成在导体图形3表面上的方式形成第一抗蚀剂膜13。就此而言，代替使用光敏抗蚀剂，可以使用干膜或粘接聚酰亚胺带。 在用第一抗蚀剂膜13覆盖的导体图形3的整个表面上，通过溅射法、化学汽相淀积(CVD法)或汽相淀积法依次附加阻挡层(例如，Ti(钛)膜)和Ta(钽)的金属膜，由此形成金属层5。就此而言，金属Ti(钛)或金属Ta(钽)可以是钛或钽的单种金属。此外，金属Ti(钛)或金属Ta(钽)是合金，它的主要成分是钛或钽。将阻挡层Ti(钛)的金属膜附加到导体图形3的原因是为了形成阻挡层，用于抑制在阳极氧化的工艺中形成导体图形的铜层铜离子扩散到Ta(钽)薄膜内，并且用于防止铜离子溶解到电解液溶液内，而且相对于基板增强Ta薄膜的粘结强度。 阻挡层可以由各种金属材料制成。具体地，优选使用不需要任何高温热处理的阀(valve)金属(具有阀作用的金属)。阀金属的例子有铝(Al)、钽(Ta)、铌(Nb)、钨(W)、钼(Mo)、钒(V)、铋(Bi)、钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)和硅(Si)。 然而，可以使用以上阀金属作为单金属，以上两种阀金属或不少于以上两种的阀金属可以相互结合。此外，可以化合物的形式使用以上阀金属，例如以TiN的形式使用Ti，以TaN的形式使用Ta。可以使用一种阀金属的化合物和另一种阀金属的化合物的混合物。可以使用一种阀金属的化合物和另一种阀金属的混合物。可以使用一种阀金属的化合物和其它化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种其内结合有薄膜电容器的多层布线板的制造工艺，该工艺包括以下步骤： 除了薄膜电容器的下电极形成区之外，用第一抗蚀剂膜覆盖形成在绝缘层上的第一导体图形； 在用第一抗蚀剂膜覆盖的第一导体图形的整个表面上形成金属膜层，金属膜依次由阻挡金属层和钽金属层组成； 除了下电极形成区之外，从第一导体图形的表面上除去第一抗蚀剂膜以除去金属膜层； 除了第一导体图形的下电极形成区之外，用第二抗蚀剂膜覆盖第一导体图形的表面； 在第二抗蚀剂膜露出的金属膜层上形成阳极氧化膜； 在阳极氧化膜和导体图形上除去第二抗蚀剂膜和依次附加粘附层和金属籽晶层；以及 在阳极氧化膜上形成将成为上电极的第二导体图形。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2001-11-12 346130/20011.一种其内结合有薄膜电容器的多层布线板的制造工艺，该工艺包括以下步骤除了薄膜电容器的下电极形成区之外，用第一抗蚀剂膜覆盖形成在绝缘层上的第一导体图形；在用第一抗蚀剂膜覆盖的第一导体图形的整个表面上形成金属膜层，金属膜依次由阻挡金属层和钽金属层组成；除了下电极形成区之外，从第一导体图形的表面上除去第一抗蚀剂膜以除去金属膜层；除了第一导体图形的下电极形成区之外，用第二抗蚀剂膜覆盖第一导体图形的表面；在第二抗蚀剂膜露出的金属膜层上形成阳极氧化膜；在阳极氧化膜和导体图形上除去第二抗蚀剂膜和依次附加粘附层和金属籽晶层；以及在阳极氧化膜上形成将成为上电极的第二导体图形。2.根据权利要求1的工艺，其中通过将粘附层和金属籽晶层附加在阳极氧化膜上；并在金属籽晶层上形成厚镀层形成第二导体图形的上电极。3.根据权利要求2的工艺，其中通过溅射法将粘附层和金属籽晶层附加在阳极氧化膜上。4.根据权利要求2的工艺，其中通过减去法或半相加法在金属籽晶层上形成厚镀层。5.根据权利要求1的工艺，工艺还包括以下步骤在包括上电极的第二导体图形上叠置绝缘树脂层；在绝缘树脂层上钻孔形成底部位于上电极上的通路孔；电镀通路孔形成导体层，从通路孔的内壁延伸到绝缘树脂层的上表面；以及腐蚀和构图导体层形成与上电极相连的第二导体图形。6.根据权利要求1的工艺，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：高野昭仁，藤沢晃，六川昭雄，
申请(专利权)人：新光电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]