CN103025083A - 基板制造方法、布线基板的制造方法、玻璃基板以及布线基板 - Google Patents

基板制造方法、布线基板的制造方法、玻璃基板以及布线基板 Download PDF

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Abstract

本发明涉及基板制造方法、布线基板的制造方法、玻璃基板以及布线基板。一种与使用含有硅氧化物的玻璃形成的玻璃基板（2）的表面和背面连通的贯通孔（3）的孔内填充有金属材料的基板，通过在填充金属材料前，选择性地蚀刻包围贯通孔（3）的孔内的侧壁的硅氧化物，而形成锚定部，并在形成锚定部后，在贯通孔（3）的孔内填充金属材料而实现。根据本发明，能够提高包围形成在玻璃基板的贯通孔的孔内的侧壁与填充到贯通孔的孔内的金属材料的气密性，防止气体的泄漏。

Description

基板制造方法、布线基板的制造方法、玻璃基板以及布线基板
技术领域
本发明涉及基板制造方法、布线基板的制造方法、玻璃基板以及布线基板。
背景技术
近年来，对安装MEMS（Micro Electro Mechanical System：微机电系统）等电子部件的布线基板要求确保较高的连接可靠性并且能够进行电子部件等的高密度安装。为了与此对应，本申请发明者提出关于布线基板，不使用树脂基板，而使用平滑性、硬质性、绝缘性、耐热性等良好的玻璃基板作为核心基板，与该玻璃基板的表面和背面连通的贯通孔的孔内填充金属，从而能够使形成在基板表面和背面的各电布线可靠地导通，由此，能够与微细化、高密度化等对应的方案（例如参照专利文献1）。
由这样的玻璃基板构成的布线基板以下述顺序制造。具体而言，例如专利文献1中公开的那样，进行在玻璃基板形成贯通孔的工序之后，进行通过电镀法在贯通孔内填充金属的工序。而且，在填充金属的工序中，在其初始阶段，利用金属将玻璃基板的表面和背面的贯通孔的开口部的任意一方闭塞，之后，在通过闭塞而形成的孔内的底部从另一方开口部侧堆积金属而使之向该另一方开口部生长，从而在贯通孔内填充金属。
专利文献1：国际公开第2005／027605号
这样，在使金属填充到贯通孔内的情况下，包围贯通孔的孔内的侧壁与填充的金属的气密性（气体阻隔性等）低。若气密性低，则从气密性低处产生气（gas）等气体通过的泄漏。例如，对在贯通孔内填充金属的玻璃基板形成布线图案等的情况下等，在规定的气体环境中对玻璃基板的表面和背面层叠金属层。然而，招来受上述的气密性低和气体的泄漏所带来的影响而妨碍金属层的层叠控制等问题。
发明内容
于是，本发明是为了解决上述的课题而提出的，提供一种能够提高包围贯通孔的孔内的侧壁与填充到贯通孔的孔内的金属材料的气密性，并防止气体的泄漏的基板制造方法、布线基板的制造方法、玻璃基板以及布线基板。
本说明书中公开的一个发明是基板的制造方法。本基板制造方法是制造与使用含有硅氧化物的玻璃形成的玻璃基板的表面和背面连通的贯通孔的孔内填充有金属材料的基板的基板制造方法。
本基板制造方法的特征在于，具备：蚀刻工序，在填充上述金属材料前，通过选择性地蚀刻处于包围上述贯通孔的孔内的侧壁附近的硅氧化物而形成锚定部；填充工序，在上述蚀刻工序后，在上述贯通孔的孔内填充金属材料。
此处所说的“硅氧化物”表示由组成式“SixOy”表示的物质，例如例示二氧化硅（SiO2）。SixOy并未仅限定为二氧化硅的结晶质物质，也包括作为SixOy的非晶体构造的石英玻璃。另外，以硅氧化物为主体的构造的Si位的一部分置换Al、其他的元素的情况也包括在此处所说的“硅氧化物”。
在该基板制造方法中，优选上述玻璃是结晶化玻璃。在结晶化玻璃中，在结晶质部分与非晶体部分分子构造不同。另外，结晶质成分也并不是单一的结晶体分散，也存在多个种类的结晶体分散的情况。换句话说，一般认为在结晶化玻璃中，具有不同的构造（结晶构造或者非晶体构造）的多个簇（cluster）随机地分散。
根据本发明，能够选择性地蚀刻露出在贯通孔侧壁的硅氧化物部分，并能够形成复杂的锚定部。填充到孔内的金属进入该复杂的锚定部而啮合，所以玻璃基板与填充的金属的气体阻隔性提高。
在该基板制造方法中，优选在上述蚀刻工序中，使用酸性氟化铵与强酸性铵盐的混合液作为蚀刻液。
若使用在酸性氟化铵上加入了强酸性铵盐的蚀刻液，对硅氧化物的蚀刻选择性提高，所以优选。
作为强酸性铵盐，例举硫酸铵、硝酸铵、高氯酸铵、以及，卤化铵。其中优选硫酸铵。
此处公开的其他发明是布线基板的制造方法。具体而言，是在前述的构成的玻璃基板的至少一面形成布线的构成。
此处公开的其他发明是玻璃基板。该玻璃基板的特征在于，是与使用含有硅氧化物的玻璃形成的基板的表面和背面连通的贯通孔的孔内填充有金属材料的玻璃基板，在包围上述贯通孔的孔内的侧壁形成有锚定部，上述填充的金属进入该锚定部的凹凸的至少一部分。
此处公开的其他发明是布线基板。该布线基板的特征在于，在前述的构成的玻璃基板的一面侧与另一面侧中的至少一方形成有布线图案。
根据本发明，能够提高包围贯通孔的孔内的侧壁与填充到贯通孔的孔内的金属材料的气密性，防止气体的泄漏。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式所涉及的布线基板的构成例的剖视图。
图2是说明本发明的实施方式所涉及的布线基板的制造方法的工序图（其1）。
图3是说明本发明的实施方式所涉及的布线基板的制造方法的工序图（其2）。
图4是表示贯通孔的剖面形状的放大图。
图5是说明本发明的实施方式所涉及的布线基板的制造方法的工序图（其3）。
图6是说明本发明的实施方式所涉及的布线基板的制造方法的工序图（其4）。
图7是表示本发明的变形例的布线基板的构成例的剖视图。
具体实施方式
最初对本说明书所记载的几个实施方式的特征进行整理。
（特征1）作为玻璃基板的材料的结晶化玻璃是感光性玻璃。
（特征2）蚀刻液使用酸性氟化铵与硫酸铵的混合溶液。酸性氟化铵与硫酸铵的比率是1：1～1：5左右，特别是优选1：3。
（特征3）蚀刻的目标是硅氧化物，特别是硅氧化物的非晶体成分。
（特征4）对由结晶化玻璃构成的玻璃基板的上表面以及／或者下面进行粗化来形成锚定（anchor）部。利用锚定部发挥的锚定效果，能够直接在玻璃基板上层叠与玻璃基板的粘着力弱的金属材料作为布线图案。由此，不需要粘着层，能够以低成本制造布线基板。
以下，参照附图，详细地说明本发明的实施方式。
在本发明的实施方式中，以如下的顺序进行说明。
1．布线基板的简要结构
2．布线基板的制造方法的顺序
2－1．贯通孔形成工序
2－2．玻璃基板改性工序
2－3．蚀刻工序（侧壁面粗化工序）
2－4．贯通孔填充工序
（1）电镀基底层形成工序
（2）开口部闭塞工序
（3）孔内金属填充工序
（4）基板面露出工序
（5）基板平坦化工序
2－5．布线图案形成工序
3．本实施方式的效果
4．变形例等
＜1．布线基板的简要结构＞
图1是表示本发明的实施方式所涉及的布线基板的构成例的剖视图。图示的布线基板1使用玻璃基板2而构成。玻璃基板2作为布线基板1的核心基板来使用。在玻璃基板2设置有多个（图1中仅表示一个）的贯通孔3。在贯通孔3填充有金属4。在玻璃基板2的第1面以及第2面分别经由粘着层5形成有布线图案6。因此，布线基板1构成两面布线基板。玻璃基板2的第1面与第2面相互成为表里的关系。图1中，将玻璃基板2的下表面设为第1面，将玻璃基板2的上表面设为第2面。布线图案6形成为与布线路径对应的图案形状。
玻璃基板2使用感光性玻璃基板而构成。从平滑性、硬质性、绝缘性、加工性等方面考虑，使用于玻璃基板2的感光性玻璃基板适合作为布线基板1的核心基板。这样的性质除了感光性玻璃之外，钠钙玻璃等化学强化玻璃、无碱玻璃、铝硅酸盐玻璃等也同样具有这种性质，也可以将这些玻璃用于布线基板1的核心基板。
贯通孔3俯视形成为近似圆形。当实施本发明时，对贯通孔3的配置并未特别限制。因此，贯通孔3例如可以与所希望的布线图案6的图案形状配合地随机配置，也可以以预先决定的间隔配置成矩阵状，也可以以矩阵状以外的排列进行配置。
包围贯通孔3的孔内的侧壁的壁面（以下，称为侧壁面。）在填充金属4之前的阶段通过蚀刻表面而被粗化。由此，贯通孔3的侧壁面与填充于贯通孔3的金属4的粘着力被强化。因此，能够提高填充有金属4的贯通孔3部分的气密性（气体阻隔性等），防止气体的泄漏。对贯通孔3的侧壁面实施的粗化处理以后详细地说明。
金属4是如上述那样使形成在玻璃基板2的两面（第1面、第2面）的布线图案6彼此电连接。因此，优选金属4是电阻低的金属材料（导电材料）。另外，在本发明的实施方式中，利用电解电镀，作为利用金属4填入贯通孔3的手法。因此，优选金属4是适于电解电镀的金属材料。具体而言，金属4是由铜、镍、金、银、白金、钯、铬、铝、铑中的任意一种构成的金属或者由2种以上构成的合金。在本实施方式中，由铜构成金属4。
粘着层5是强化布线图案6相对于玻璃基板2的粘着力的层。粘着层5呈与布线图案6相同的图案形状。在本实施方式中，与金属4相同由铜构成布线图案6。若在玻璃基板2上直接层叠该铜，则得不到足够的粘着力。因此，在玻璃基板2与布线图案6之间夹设粘着层5。粘着层5可以是铬层与铜层的双层构造，也可以是在它们层间夹设铬铜层而形成的3层构造，也可以是4层以上的多层构造。在本实施方式中，作为一个例子，将粘着层5形成为3层构造。具体而言，将粘着层5的构造形成为在玻璃基板2上依次层叠铬层5a、铬铜层5b以及铜层5c的3层构造。
布线图案6以层叠的状态形成在粘着层5上。更具体而言，布线图案6形成在成为粘着层5的最上层的铜层5c上。形成在玻璃基板2的第1面的布线图案6的一部分、与形成在玻璃基板2的第2面的布线图案6的一部分经由填充到贯通孔3的金属4而电连接（导通）。
＜2．布线基板的制造方法的顺序＞
接下来，对本发明的实施方式所涉及的布线基板的制造方法进行说明。
在布线基板的一系列的制造工序中包括贯通孔形成工序、玻璃基板改性工序、蚀刻工序、贯通孔填充工序、以及布线图案形成工序。其中，除了布线图案形成工序之外的一系列工序成为本发明的实施方式所涉及的基板制造方法所包含的工序。
（2－1．贯通孔形成工序）
贯通孔形成工序是在玻璃基板2形成贯通孔3的工序。贯通孔形成工序相当于准备通过在具有处于表里关系的第1面以及第2面的板状的玻璃基材上形成将第1面侧作为第1开口部、并且将第2面侧作为第2开口部的贯通孔而构成的玻璃基板的工序。因此，作为得到带有贯通孔3的玻璃基板2的手法，除了进行贯通孔形成工序以外，例如也可以从其他制造商购入带有贯通孔3的玻璃基板2。例如能够使用激光加工法、光刻法作为贯通孔3的形成方法。在本实施方式中，在高精度地形成贯通孔3这一方面，选择使用比激光加工法有利的光刻法。经过曝光以及显影的各处理来进行光刻法。因此，作为成为贯通孔3的形成对象的玻璃基材，使用使感光性的物质在玻璃中分散的感光性玻璃。
该情况下，对于玻璃基板2而言，只要是显现感光性的就不作特别限制。在玻璃基板2中优选含有金（Au）、银（Ag）、氧化亚铜（Cu2O）或者氧化铈（CeO2）中的至少1种作为感光性成分，更优选含有2种以上作为感光性成分。作为这种玻璃基板2，可以使用例如以质量％计，将SiO2：55％～85％、氧化铝（Al2O3）：2％～20％、氧化锂（Li2O）：5％～15％、SiO2＋Al2O3＋Li2O＞85％作为基本成分，将Au：0．001％～0．05％、Ag：0．001％～0．5％、Cu2O：0．001％～1％作为感光性金属成分，并进一步将CeO2：0．001％～0．2％作为光增感剂含有的玻璃基板。
以下，对通过光刻法在玻璃基板2形成贯通孔3的情况下的具体顺序进行说明。首先，对玻璃基板2的形成贯通孔3部分（以下称为“贯通孔形成部分”。）进行曝光。在该曝光处理中，使用具有掩膜开口的光掩模（未图示）。光掩模例如是，以所希望的图案形状在透明的薄玻璃基板上形成遮光膜（铬膜等）、并利用该遮光膜遮挡曝光用光（在本方式例子中，是紫外线）的通过的掩膜。在上述曝光处理中，使该光掩模与玻璃基板2的第1面或者第2面粘着而配置。接下来，经由光掩模向玻璃基板2照射紫外线。这样，通过与玻璃基板2的贯通孔形成部分对应地形成在光掩模的掩膜开口来向玻璃基板2照射紫外线。
接下来，对玻璃基板2进行热处理。热处理优选在感光性玻璃基板的转移点与屈服点之间的温度下进行。这是因为，在低于转移点的温度下得不到充分的热处理效果，在高于屈服点的温度下导致感光性玻璃基板的收缩，曝光尺寸精度有可能降低。作为热处理时间，优选30分钟～5小时左右。
通过进行这样的紫外线照射与热处理，经紫外线照射的贯通孔形成部分被结晶化。其结果，如图2（A）所示，在玻璃基板2的贯通孔形成部分形成曝光结晶化部3a。
之后，对如上述那样形成有曝光结晶化部3a的玻璃基板2进行显影。通过将适当的浓度的稀氢氟酸等蚀刻液作为显影液向玻璃基板2喷射等而进行显影处理。通过该显影处理，选择性地溶解去除曝光结晶化部3a。其结果，如图2（B）所示，在玻璃基板2形成贯通孔3。该贯通孔3成为分别在玻璃基板2的下表面（第1面）与上表面（第2面）开口的状态。在以下的说明中，将在玻璃基板2的下表面侧开口的贯通孔3的开口部（第1开口部）作为下开口部，将在玻璃基板2的上表面侧开口的贯通孔3的开口部（第2开口部）作为上开口部。
根据使用了上述光刻法的贯通孔3的形成方法，能够在玻璃基板2同时形成所希望数目的纵横比为10左右的贯通孔3。例如，在使用了厚度0.3mm～1.5mm左右的玻璃基板2的情况下，能够在所希望的位置同时形成多个孔径（直径）为30μm～150μm左右的贯通孔3。由此，能够实现布线图案的微细化、贯通孔形成工序的效率化。并且，为了布线的高密度化而采用使孔环（land）宽度极小、或者使孔环宽度为零的无孔环（landless）构造的情况下，能够确保贯通孔3之间的空间充分大。因此，能够在贯通孔3间形成布线，也能够实现布线图案的设计自由度的扩大、布线密度的提高。另外，通过以窄间距形成多个贯通孔3，从而也能够实现布线密度的提高。
（2－2．玻璃基板改性工序）
利用贯通孔形成工序在玻璃基板2形成贯通孔3后，进行玻璃基板改性工序。
通常，感光性的玻璃基板2中含有锂离子（Li＋）、钾离子（K＋）等碱金属离子。若这些碱金属离子泄漏至布线基板1的布线金属，并吸水，则在施加电压的电路间，布线金属离子化，产生该离子化的金属再次接受电荷，被还原析出的离子迁移。因该离子迁移，在最坏的情况下，通过析出的金属而形成从一个电路朝向另一个电路的布线，有可能电路间短路。在布线间隔小的情况下，这样的短路不良显著。因此，为了高密度地形成微细的布线而需要抑制离子迁移。
玻璃基板改性工序中，例如对形成有贯通孔3的玻璃基板2整体照射约700mJ／cm2的紫外线，之后，在约850℃的温度下进行约2小时的热处理，从而使玻璃基板2结晶化。通过这样使感光性的玻璃基板2整体结晶化，与结晶化前相比，玻璃基板2所含有的碱金属离子难以移动。因此，能够有效地抑制离子迁移。
（2－3．蚀刻工序（侧壁面粗化工序））
在玻璃基板改性工序使玻璃基板2结晶化而形成结晶化玻璃之后，进行蚀刻工序（侧壁面粗化工序）。
蚀刻工序是，至少对形成在玻璃基板2的贯通孔3的侧壁进行其表面（侧壁面）的粗化的工序。所谓表面的粗化是指，使该表面变化为粗糙的面状态，更具体而言，进行带来以SEM（电子显微镜）观察能够识别的差异程度以上的面粗糙的变化的面处理。在侧壁面粗化工序中，至少对贯通孔3的侧壁面进行粗化即可，所以除了该侧壁面也可以包括玻璃基板2的表面和背面、侧端面等作为粗化对象面。
表面的粗化通过以下的手法进行。在本实施方式中，对形成有贯通孔3且结晶化后的玻璃基板2进行利用以规定的比率混合酸性氟化铵（NH4F·HF）和硫酸铵（（NH4）2SO4）而成的蚀刻液实施的蚀刻。若进行这样的蚀刻处理，则构成玻璃基板2的各种材料中、容易溶于上述蚀刻液的硅氧化物优先被选择性地溶解去除。具体而言，酸性氟化铵与硫酸铵之比率为1：1～1：5左右，特别是优选1：3。其结果，在经过蚀刻处理的表面（包括贯通孔3的孔内的侧壁的表面）形成多个微细的蚀刻痕。通过该蚀刻痕的形成，玻璃基板2的表面被粗化。
通过玻璃基板改性工序而被结晶化的玻璃基板2由硅氧化物与二硅酸锂（LiO·2SiO2）构成。换句话说，经过结晶化的玻璃基板2含有簇状的硅氧化物。
作为这种硅氧化物的构造，可以考虑非晶体的石英玻璃（silicaglass）、结晶质的石英、磷石英以及方英石。
如图2（B）所示，若使形成有贯通孔3的玻璃基板2结晶化后，利用上述蚀刻液对玻璃基板2的包围贯通孔3的孔内的侧壁面进行蚀刻，则如图2（C）所示，被粗化，形成凹凸。
这样，经过粗化的表面与未进行粗化的情况相比，提高在后述的贯通孔填充工序中填充至贯通孔3的孔内的金属材料的湿润性，所以促进良好的填充。
另外，与未进行粗化的情况相比较，金属材料进入到通过粗化而形成的蚀刻痕的底部，从而发挥锚定（anchor）效果，所以与未进行粗化的情况相比较，金属材料相对于被粗化的表面的粘着强度提高。
该蚀刻工序的粗化并不单单是使形成在玻璃基板2的贯通孔3的侧壁面变得粗糙。对于上述蚀刻液而言，将硅氧化物，特别是硅氧化物的非晶体成分（例如，石英玻璃等）作为目标进行溶解去除，所以如图2（C）的区域A、B、C所示，以形成从表面深度进入的蚀刻痕的方式进行蚀刻。这样，在区域A、B、C中，锚定效果极显著，进一步提高与金属材料的粘着强度。这样，通过蚀刻工序而表面被粗化的位置的锚定效果极其变高，能够提高直接使用粘着力较弱的、与金属材料的粘着强度。
由此，如后述，能够提高填充有金属的贯通孔3部分的气密性（气体阻隔性等），而防止气体的泄漏。
此外，如形成在图2（C）所示的玻璃基板2的贯通孔3的侧壁面，通过蚀刻工序被粗化而形成有凹凸的表面显现锚定效果，所以在以下的说明中，称为锚定部。
（2－4．贯通孔填充工序）
利用侧壁面粗化工序至少对贯通孔3的侧壁面进行粗化后，进行贯通孔填充工序。在贯通孔填充工序中，依次进行（1）电镀基底层形成工序、（2）开口部闭塞工序、（3）孔内金属填充工序、（4）基板面露出工序、以及（5）基板平坦化工序。
（1）电镀基底层形成工序
电镀基底层形成工序是在玻璃基板2的下表面侧形成金属的电镀基底层7的工序。在该工序中，不在玻璃基板2的上表面侧形成电镀基底层7，而只在玻璃基板2的下表面侧形成电镀基底层7。另外，如图3（A）所示，在电镀基底层形成工序中，与玻璃基板2的下表面一起，从贯通孔3的下开口部（第1开口部）的边缘至贯通孔3的侧壁面的一部分也形成电镀基底层7。由此，相对于位于玻璃基板2的下表面侧的贯通孔3的侧壁面部分被电镀基底层7覆盖，而位于玻璃基板2的上表面侧的贯通孔3的侧壁面部分未被电镀基底层7覆盖而处于露出的状态。顺便说一下，此处所描述的“贯通孔3的侧壁面的一部分”是指，占据贯通孔3的深度方向的一部分的侧壁面部分，并且从贯通孔3的下开口部的边缘朝向贯通孔3的里侧（上开口部）连续的侧壁面部分。
在贯通孔3的深度方向上形成电镀基底层7的范围优选确保至与玻璃基板2的去除预定区域8相比更进入贯通孔3的里侧的位置。所谓玻璃基板2的去除预定区域8是指，在后述的基板平坦化工序中利用机械加工将玻璃基板2的表层部去除时，预定玻璃基板2的去除的区域。在图3（A）中，预定利用机械加工将玻璃基板2的表层部去除至由2条双点划线表示的位置。因此，在完成玻璃基板2的机械加工（平坦化加工）的阶段，与2条双点划线相比更靠内侧的基板部分2a最终成为作为玻璃基板2而剩余的部分。
在玻璃基板2的两面分别设定有玻璃基板2的去除预定区域8。其中，关于设定在玻璃基板2的下表面侧的去除预定区域8，形成电镀基底层7，以便在通过机械加工去除玻璃基板2的表层部之后，贯通孔3的下开口部也成为通过电镀基底层7以及第1电镀层4a（后述）而闭塞的状态。具体而言，电镀基底层7形成至与去除预定区域8的边界位置（由双点划线表示的位置）相比更靠贯通孔3的里侧。
电镀基底层7优选通过与玻璃基板2的粘着性良好的溅射（sputtering）来形成。具体而言，在玻璃基板2的下表面侧通过溅射依次层叠例如厚度约为0．05μm的铬层7a和厚度约为1．5μm的铜层7b，从而形成双层构造的电镀基底层7。此时，因溅射从目标弹起的金属原子（以下，记为“溅射原子”）的一部分从贯通孔3的下开口部进入贯通孔3内，并附着于贯通孔3的侧壁面。因此，为了使溅射原子高效地附着于贯通孔3的侧壁面，在上述贯通孔形成工序中，优选以贯通孔3的下开口部侧的剖面形状成为扩口状（喇叭状）的方式在玻璃基板2形成贯通孔3。
具体而言，在上述贯通孔形成工序中，在利用蚀刻液溶解曝光结晶化部3a的情况下，适当地调整蚀刻液的浓度，从而在贯通孔3的深度方向上使离玻璃基板2的下开口部的边缘近的部分比远的部分较多地溶化。由此，以贯通孔3的孔径从深度方向的中心部朝向上下的开口部缓缓变大的方式形成贯通孔3。如果这样形成贯通孔3，则在上述铬层7a以及铜层7b的溅射时，如图4所示，贯通孔3的下开口部侧的侧壁面以相对于贯通孔3的中心轴（点划线）倾斜成喇叭状的状态配置。因此，通过溅射从贯通孔3的下开口部进入到贯通孔3内的溅射原子容易附着于贯通孔3的侧壁面。贯通孔3的深度方向上的电镀基底层7的形成范围例如设为贯通孔3的深度尺寸（玻璃基板2的厚度尺寸）的至少1／20以上，更优选1／10以上，进而优选1／5～1／2左右的范围，以该范围利用电镀基底层7覆盖贯通孔3的侧壁面即可。
此外，在图4中，为了避免附图变得复杂，省略对包围贯通孔3的孔内的侧壁面进行粗化后的模样，实际上，如图2（C）所示，被粗化而形成有锚定部。
（2）开口部闭塞工序
开口部闭塞工序是，通过电解电镀在玻璃基板2的下表面侧形成金属的第1电镀层4a，从而通过第1电镀层4a将贯通孔3的下开口部闭塞的工序。在该工序中，如图3（B）所示，在玻璃基板2的下表面，使第1电镀层4a从电镀基底层7的表面开始生长，并且在贯通孔3的内部，也使第1电镀层4a从电镀基底层7的表面开始生长，从而通过第1电镀层4a来闭塞贯通孔3的下开口部。在本实施方式中，通过铜的电解电镀来形成第1电镀层4a。
在开口部闭塞工序的电解电镀中，例如，在加入有作为电镀液的硫酸铜水溶液的电镀浴中，将铜板作为阳极，将玻璃基板2的电镀基底层7作为阴极，分别配置。此时，为了从形成有电镀基底层7的玻璃基板2的下表面侧（第1面侧）开始进行电解电镀，使玻璃基板2的下表面侧与阳极（铜板）对置。在该状态下，在阳极与阴极连接直流电源来施加规定的电压，从而使得在电镀基底层7的表面析出铜。第1电镀层4a的形成也取决于贯通孔3的孔径，在比通常的电流密度更高的电流密度的条件下（例如，1A／dm2～5A／dm2左右）进行。另外，该电流密度也取决于电镀浴的pH、铜离子浓度，所以要适当地设定该值。一般地，在电镀液浓度高的情况下与低的情况相比，能够设定为更高电流密度。通过在这样的电流密度条件下进行电解电镀，从而能够利用第1电镀层4a来闭塞贯通孔3的下开口部。此时，使通过电解电镀而层叠于电镀基底层7上的第1电镀层4a的一部分攀到贯通孔3的侧壁面，生长到比电镀基底层7更靠贯通孔3的里侧。另外，贯通孔3内的第1电镀层4a的表面成为在贯通孔3的中心部分凹陷成剖面近似U字状的形状。
（3）孔内金属填充工序
孔内金属填充工序是通过从玻璃基板2的上表面侧的电解电镀而在贯通孔3内堆积金属的第2电镀层4b，从而利用金属填充贯通孔3的工序。这里所描述的“从玻璃基板2的上表面侧的电解电镀”是指，玻璃基板2的上表面以及下表面中、在玻璃基板2的上表面侧与此对置地配置阳极来进行的电解电镀。另外，“利用金属填充贯通孔3”是指，在前述的开口部闭塞工序中在利用第1电镀层4a闭塞了贯通孔3的下开口部的情况下，利用金属填满在贯通孔3内未被第1电镀层4a填充的部分（未填充部分）。
在孔内金属填充工序中，如图3（C）所示，在贯通孔3的内部，使第2电镀层4b从第1电镀层4a的表面朝向贯通孔3的上开口部生长，从而利用金属填充贯通孔3。在本实施方式中，与上述的第1电镀层4a相同，通过铜的电解电镀在贯通孔3内形成第2电镀层4b。该情况下，在贯通孔3的内部存在构成第1电镀层4a以及第2电镀层4b的铜和构成电镀基底层7（铬层7a、铜层7b）的铬以及铜，贯通孔3被这些金属填充。
在孔内金属填充工序的电解电镀中，例如，在加入作为电镀液的硫酸铜水溶液的电镀浴中，将铜板作为阳极，将玻璃基板2的第1电镀层4a作为阴极，分别配置。此时，为了从未形成有第1电镀层4a的玻璃基板2的上表面侧（第2面侧）开始进行电解电镀，使玻璃基板2的上表面侧与阳极（铜板）对置。在该状态下，在阳极与阴极连接直流电源来施加规定的电压，从而使得在第1电镀层4a的表面析出铜。由此，利用之前形成在贯通孔3内的电镀基底层7以及第1电镀层4a、与层叠于第1电镀层4a上的第2电镀层4b填充贯通孔3。该电解电镀在比较低的电流密度的条件下（例如，0.2A／dm2～0.8A／dm2左右）进行。在本工序中，在比在上述开口部闭塞工序的电解电镀中适用的电流密度低的条件下（例如，0.5A／dm2）进行。另外，在该电解电镀时，也能够使用所谓的脉冲电镀法。脉冲电镀法在抑制贯通孔3内的电镀金属的堆积速度的偏差这一点上很有效。另外，施加电压设定为氢过电压以下这一点很重要。因为在贯通孔3的形状是高纵横比的情况下，去除产生的氢气泡非常困难。
通过在这样的条件下进行电解电镀，电镀浴中的铜离子从贯通孔3的上开口部进入贯通孔3内，在第1电镀层4a的表面析出。因此，在贯通孔3内，第2电镀层4b从之前形成的第1电镀层4a的表面朝向上开口部生长，从而贯通孔3被缓缓地填充。而且，若第2电镀层4b的表面到达贯通孔3的上开口部，则成为贯通孔3被完全填充的状态。此处，为了可靠地进行通过第2电镀层4b的生长而填充贯通孔3，如图5（A）所示，进行电解电镀，直至第2电镀层4b的表面突出于玻璃基板2的上表面侧。
（4）基板面露出工序
基板面露出工序是，从玻璃基板2的下表面去除第1电镀层4a以及电镀基底层7来使玻璃基板2的下表面露出的工序。在该工序中，对比图5（A）与图5（B）可知，去除覆盖玻璃基板2的下表面的第1电镀层4a以及电镀基底层7，并且使向玻璃基板2的上表面侧突出的第2电镀层4b凹陷。
在基板面露出工序中，使用适于作为去除的对象的膜的构成材料的药液进行蚀刻处理。在本实施方式中，改变药液进行2次蚀刻处理。首先，在第一次的蚀刻处理中，例如使用以氯化铁为主成分的药液，通过蚀刻去除（溶解）构成第1电镀层4a的铜、构成电镀基底层7的铜层7b的铜。另外，在第一次的蚀刻处理中，通过蚀刻去除构成第2电镀层4b的铜。接下来，在第二次的蚀刻处理中，例如使用以铁氰化钾为主成分的药液，通过蚀刻去除构成电镀基底层7的铬层7a的铬。
顺便说一下，在第一次的蚀刻处理中，通过蚀刻去除铜，直至在玻璃基板2的下表面侧露出铬膜7b为止，以在贯通孔3内，因蚀刻而产生的第1电镀层4a的后退面F1停留于玻璃基板2的去除预定区域8（参照图3（A））内的方式调整蚀刻时间等。另外，在玻璃基板2的上表面侧，通过第一次的蚀刻处理使第2电镀层4b的表面后退至贯通孔3内，以使第2电镀层4b的表面不从玻璃基板2的上表面突出。该情况下，也以因蚀刻所产生的第2电镀层4b的后退面F2停留于玻璃基板2的去除预定区域8（图3（A）参照）内的方式调整蚀刻时间等。
（5）基板平坦化工序
基板平坦化工序是通过机械加工对玻璃基板2的上表面以及下表面中的至少下表面进行平坦化的工序。在本实施方式中，通过机械加工对玻璃基板2的两面（上表面以及下表面）进行平坦化。具体而言，通过两面研磨加工对玻璃基板2的上表面以及下表面进行平坦化，之后，根据需要，精研磨玻璃基板2的两面。通过这样的机械加工，在玻璃基板2的上表面侧以及下表面侧的各表层部分别对准去除预定区域8的边界位置（图3（A）的双点划线表示的位置）去除。其结果，如图5（C）所示，玻璃基板2的两面被平坦化，并且，填充到贯通孔3的金属4的两端面分别被加工为与玻璃基板2的上表面以及下表面齐整的状态。另外，玻璃基板2的贯通孔3的下开口部成为被电镀基底层7以及第1电镀层4a闭塞的状态。该情况下，成为在贯通孔3的内部，残留有构成电镀基底层7的铜以及铬、与构成电镀层4a、4b的铜的状态。而且，成为这些金属被填充到贯通孔3的状态。由此，如上述图1所示，得到在贯通孔3填充有金属4的构造的玻璃基板2。
此外，如果在基板平坦化工序之前先进行基板面露出工序，从玻璃基板2的下表面去除第1电镀层4a以及电镀基底层7来使玻璃基板2的下表面露出，则在进行基板平坦化工序时，玻璃基板2的上表面以及下表面都成为以玻璃这样的相同（共用）的材料而露出的面。因此，在基板平坦化工序中，能够利用两面研磨加工进行通过机械加工进行的玻璃基板2的平坦化处理。由此，能够同时对玻璃基板2两面进行平坦化处理。因此，与对玻璃基板2一面一面进行平坦化处理的情况相比，能够将基板制造成本抑制为较低。顺便说一下，玻璃基板2的上表面和下表面以相互不同的材料而露出的情况下，两面研磨加工的适用较困难，所以需要一面一面对玻璃基板2进行平坦化处理。
这样，在贯通孔填充工序中，首先对锚定部填充金属材料。而且，以与填充到锚定部的金属材料连续的方式进一步填充金属材料。由此，填充到贯通孔3内的金属材料因向该贯通孔3的侧壁面形成的锚定部而粘着强度提高，所以贯通孔3部分的气密性（气体阻隔性等）提高，能够防止气体的泄漏。
另外，在电镀基底层形成工序中，至进入到比玻璃基板2的去除预定区域8更靠贯通孔3的里侧的位置形成有电镀基底层7。因此，在基板平坦化工序中，即使在通过机械加工去除玻璃基板2的下表面侧的表层部之后，也成为贯通孔3的下开口部被电镀基底层7以及第1电镀层4a闭塞的状态。在所述的状态下，通过由电镀基底层7带来的粘着力强化作用，成为第1电镀层4a经由电镀基底层7而稳固地粘着在贯通孔3的侧壁面的状态。因此，与适用在基板平坦化工序后在贯通孔3内不残留电镀基底层7的制造条件的情况相比，贯通孔3与将此填充的金属4的粘着性提高。因此，能够进一步使填充有金属4的贯通孔3部分的气密性（气体阻隔性等）提高。
（2－5．布线图案形成工序）
布线图案形成工序是在玻璃基板2的上表面以及下表面中的至少一方形成布线图案6的工序。布线图案形成工序中包括粘着层形成工序、布线层形成工序以及图案形成工序。以下，对各工序进行说明。
（粘着层形成工序）
在粘着层形成工序中，如图6（A）所示，对玻璃基板2的各面通过溅射法形成粘着层5。在本实施方式中，以依次层叠铬层5a、铬铜层5b以及铜层5c而得到的3层构造形成粘着层5。对于构成粘着层5的各金属层而言，若考虑在通过后述的蚀刻形成布线图案6时所产生的侧面蚀刻量，则优先形成为极薄。但是，若粘着层5的各金属层的厚度过薄，则有可能通过为了布线层的图案形成而进行的处理来去除粘着层5。因此，例如，如上述，在以3层构造形成粘着层5的情况下，优选将铬层5a的厚度设为0.04μm～0.1μm左右，将铬铜层5b的厚度设为0.04μm～0.1μm左右，将铜层5c的厚度设为0.5μm～1.5μm左右。由此，粘着层5的厚度合计被抑制为2μm以下。
（布线层形成工序）
在布线层形成工序中，如图6（B）所示，对玻璃基板2的各面以覆盖之前形成的粘着层5的状态形成布线层6a。利用电解电镀进行布线层6a的形成。该布线层6a与上述的粘着层5相同，优选考虑侧面蚀刻量形成为极薄。可是，若布线层6a过薄，则因使用环境而使玻璃基板2的温度变化反复的情况下，因布线层6a的热膨胀系数与玻璃基板2的热膨胀系数的差，有可能在布线图案产生金属疲劳。因此，为了确保针对金属疲劳的布线图案的连接的可靠性，布线层6a需要具有适当的厚度。具体而言，优选将布线层6a的厚度设为1μm～20μm左右，进而优选设为4μm～7μm左右。在布线层6a的厚度低于1μm的情况下，因上述金属疲劳而产生布线的断线的危险性变高。另外，在布线层6a的厚度高于20μm的情况下，满足布线图案的微细化的要求较难。
（图案形成工序）
在图案形成工序中，如图6（C）所示，在玻璃基板2的各面上通过光刻法与蚀刻对粘着层5以及布线层6a进行图案形成，形成布线图案6。具体而言，在利用未图示的抗蚀层覆盖玻璃基板2的布线层6a后，通过对该抗蚀层进行曝光、显影，从而形成抗蚀图案。由此，成为玻璃基板2的布线层6a的一部分（作为布线图案剩余的部分）被抗蚀图案覆盖的状态。接下来，将抗蚀图案作为掩膜，通过蚀刻去除布线层6a以及粘着层5的露出部分。由此，得到具有与抗蚀图案相同的图案形状的布线图案6。此处所使用的抗蚀剂可以是液状抗蚀剂、干膜抗蚀剂、电沉积抗蚀剂。另外，作为抗蚀剂类型，可以为正型以及负型的任意一种。一般地，与负型抗蚀剂相比，正型抗蚀剂的分辨率较高。因此，在形成微细的布线图案这一方面，正型抗蚀剂更适合。
＜3．本实施方式的效果＞
根据本实施方式说明的基板制造方法、布线基板的制造方法、玻璃基板以及布线基板，得到以下那样的效果。
（第1效果）
根据本实施方式，通过选择性地对处于形成在结晶化的玻璃基板2的贯通孔3的包围孔内的侧壁附近的硅氧化物进行蚀刻来形成锚定部。而且，在形成锚定部后，将金属材料填充至贯通孔3的孔内。因此，能够制造包围贯通孔3的孔内的侧壁与填充到贯通孔3的孔内的金属材料的气密性提高，防止气体的泄漏的玻璃基板2。
（第2效果）
根据本实施方式，通过以规定的比率混合酸性氟化铵与强酸性铵盐而成的蚀刻液进行蚀刻，所以将结晶化的玻璃基板2的硅氧化物，特别是石英玻璃作为目标，进行粗化。由此，与仅使形成在玻璃基板2的贯通孔3的侧壁面变粗糙的粗化不同，形成从表面深入的蚀刻痕，所以能够形成粘着强度非常高的锚定部。特别是，作为强酸性铵盐，选择硫酸铵能够进一步提高上述的效果。
（第3效果）
根据本实施方式，利用由上述的一系列的工序组成的基板制造方法来构成布线基板的制造方法。因此，通过该制造方法得到的布线基板1中，包围贯通孔3的孔内的侧壁与填充到贯通孔3的孔内的金属材的气密性提高，所以防止气体的泄漏，例如，对玻璃基板2的表面和背面层叠金属层的情况下等，能够实现良好的层叠。
（第4效果）
根据本实施方式，在结晶化的玻璃基板2中，处于包围形成的贯通孔3的孔内的侧壁附近的硅氧化物被部分去除，从而形成锚定部。而且，在形成有锚定部的贯通孔3的孔内填充有金属材料。因此，对于玻璃基板2而言，能够提高包围贯通孔3的孔内的侧壁与填充到贯通孔3的孔内的金属材的气密性，防止气体的泄漏。其中，优选锚定部选择性地蚀刻硅氧化物来形成。
（第5效果）
根据本实施方式，包围形成在构成布线基板1的玻璃基板2的贯通孔3的孔内的侧壁与填充到贯通孔3的孔内的金属材料的气密性提高，所以在布线基板1防止气体的泄漏。因此，能够得到例如对玻璃基板2的表面和背面良好地层叠金属层的布线基板。
＜4．变形例等＞
此外，本发明的技术范围并未限定为上述的实施方式，在导出根据发明的构成要件、其组合得到的特定的效果的范围内，也包括加入各种的变更、改进的方式。
例如，在本实施方式中，对布线基板的制造方法进行了说明，但本发明并不限定于此，也能够作为以布线基板以外的用途所利用的基板制造方法实施。另外，在本实施方式中，也包括玻璃基板、布线基板。
另外，在上述实施方式中，作为玻璃基板2，使用了具有感光性的玻璃基板，但也可以使用不具有感光性的其他玻璃基板。该情况下，在贯通孔形成工序中，能够通过光刻法以外的方法，例如激光加工法在玻璃基板2形成贯通孔3。
图7是表示作为本发明的变形例所表示的布线基板10的构成的剖视图。
如图7所示，也可以在结晶化的玻璃基板2的上表面、下表面形成形成在贯通孔3的孔内的侧壁面的锚定部。由此，能够使结晶化的玻璃基板2的上表面、下表面发挥锚定效果，所以能够直接对玻璃基板2层叠与玻璃基板2的粘着力弱的、例如由铜等构成的金属材料，作为布线图案16。
在直接层叠在玻璃基板2的第1面、第2面的状态下形成布线图案16。玻璃基板2的第1面、第2面在层叠布线图案16前的阶段，通过蚀刻表面而被粗化。由此，玻璃基板2的第1面、第2面与布线图案16的粘着力被强化。因此，能够直接在粘着力弱的玻璃基板2的第1面、第2面层叠布线图案16。对玻璃基板2的第1面实施的粗化处理与上述的蚀刻工序（侧壁面粗化工序）完全相同。
由此，在图1、图6（C）中，不需要形成布线图案6所需的粘着层5，所以能够以极低的成本制造布线基板10。

Claims (7)

1.一种基板制造方法，是制造与使用含有硅氧化物的玻璃形成的玻璃基板的表面和背面连通的贯通孔的孔内填充有金属材料的基板的基板制造方法，其特征在于，具备：
在填充所述金属材料前，通过选择性地蚀刻处于包围所述贯通孔的孔内的侧壁附近的硅氧化物而形成锚定部的蚀刻工序；
在所述蚀刻工序后，在所述贯通孔的孔内填充金属材料的填充工序。
2.根据权利要求1所述的基板制造方法，其特征在于，
所述玻璃是结晶化玻璃。
3.根据权利要求1或者2所述的基板制造方法，其特征在于，
在所述蚀刻工序中，使用酸性氟化铵与强酸性铵盐的混合液作为蚀刻液。
4.一种布线基板的制造方法，其特征在于，
通过权利要求1或者2所述的基板制造方法，制造出玻璃基板的贯通孔的孔内填充有金属材料的基板后，在该玻璃基板的一面侧与另一面侧中的至少一方形成布线图案。
5.一种玻璃基板，是与使用含有硅氧化物的玻璃形成的基板的表面和背面连通的贯通孔的孔内填充有金属材料的玻璃基板，其特征在于，
在包围所述贯通孔的孔内的侧壁形成有锚定部，所述填充的金属进入该锚定部的凹凸的至少一部分。
6.根据权利要求5所述的玻璃基板，其特征在于，
所述玻璃是结晶化玻璃。
7.一种布线基板，其特征在于，
在权利要求5或者6所述的玻璃基板的一面侧与另一面侧中的至少一方形成有布线图案。
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