JP2003060345A - 配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微細な貫通孔及び当該貫通孔に設けられた導
体部材を有する配線基板を提供する。 【解決手段】 貫通孔及び当該貫通孔に設けられた導電
性部材を有する配線基板の製造方法であって、第１の基
板に第１の導電性膜を形成するステップと、第１の膜上
に、第１のレジスト膜を形成するステップと、第２の基
板の表面から裏面に向かって貫通孔を形成するステップ
と、第２の基板の表面と第１の基板における第１のレジ
スト膜が設けられた面とが対向するように第２の基板と
第１の基板とを貼り合わせるステップと、貫通孔の底部
に存在する第１のレジスト膜を除去するステップと、貫
通孔の底部に存在する第１の導電性膜を電極として、電
鋳により貫通部に導電性部材を形成するステップとを備
えた配線基板の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、配線基板の製造方
法に関する。特に本発明は、微細な貫通孔及び当該貫通
孔に充填された導電性部材を有する配線基板の製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】基板に設けられた貫通孔、及び当該貫通
孔に設けられた導電部材を有する従来の配線基板とし
て、貫通孔にワイヤを挿入した後、ワイヤと貫通孔との
隙間を樹脂等で封することにより製造された配線基板が
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年のマイクロマシン
の微細化に伴い、例えばマイクロマシンに電力を供給す
るための、微小な導電部材及び／又は微小ピッチで設け
られた導電部材を有する配線基板の開発が望まれてい
る。

【０００４】しかしながら従来の配線基板は、基板に貫
通孔を設け、当該貫通孔にワイヤを挿入する必要があ
る。ワイヤを貫通孔に挿入するためには、ワイヤの径に
ある程度の太さが必要であるため、その微細化には限界
がある。そのため配線基板の微細化は極めて困難な状況
となっている。

【０００５】そこで本発明は、上記の課題を解決するこ
とのできる配線基板の製造方法を提供することを目的と
する。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載
の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本
発明の更なる有利な具体例を規定する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の１つの形
態によると、貫通孔及び当該貫通孔に設けられた導電性
部材を有する配線基板の製造方法であって、第１の基板
を用意するステップと、第１の基板に第１の導電性膜を
形成するステップと、第１の膜上に、第１のレジスト膜
を形成するステップと、第２の基板を用意するステップ
と、第２の基板の表面から裏面に向かって貫通孔を形成
するステップと、第２の基板の表面と第１の基板におけ
る第１のレジスト膜が設けられた面とが対向するように
第２の基板と第１の基板とを貼り合わせるステップと、
貫通孔の底部に存在する第１のレジスト膜を除去するス
テップと、貫通孔の底部に存在する第１の導電性膜を電
極として、電鋳により貫通部に導電性部材を形成するス
テップとを備えたことを特徴とする配線基板の製造方法
を提供する。

【０００７】また、第１のレジスト膜を除去するステッ
プは、第１のレジスト膜を露光するステップと、露光さ
れた第１のレジスト膜を現像するステップとを有するこ
とが好ましい。

【０００８】また、第１のレジスト膜を除去することに
より、第２の基板と第１の基板とを離脱させるステップ
を更に備えることが好ましい。

【０００９】また、第１の基板と第１の導電性膜との間
に、第２のレジスト膜を形成するステップを更に備え、
離脱させるステップは、第１及び第２のレジスト膜を除
去することにより第２の基板と第１の基板とを離脱させ
てもよい。

【００１０】また、第２の基板の表面及び貫通孔の内壁
に、第２の導電性膜を形成するステップを更に備えるこ
とが好ましい。

【００１１】また、第２の基板として、光を透過する基
板を用意するステップを更に備え、第１のレジスト膜を
除去するステップは、第２の導電性膜をマスクとして第
１のレジスト膜を露光するステップと、露光された第１
のレジスト膜を現像するステップとを含んでもよい。

【００１２】また、第１の基板から離脱された第２の基
板の表面及び裏面を研磨するステップを更に備えること
が好ましい。

【００１３】なお上記の発明の概要は、本発明の必要な
特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群の
サブコンビネーションも又発明となりうる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を通じて
本発明を説明するが、以下の実施形態はクレームにかか
る発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明
されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に
必須であるとは限らない。

【００１５】図１は、本発明の一実施形態に係る配線基
板の製造方法の途中工程を示す。図１（ａ）は、第１の
基板１００を用意するステップを示す。本実施形態にお
いて第１の基板１００は、ガラス基板である。第１の基
板１００は、例えばシリコン基板などの単結晶基板や、
例えば金、ニッケル、銅、アルミニウム、あるいはチタ
ンなどの金属基板であってもよい。

【００１６】続いて、図１（ｂ）に示すように、第１の
基板１００に第２のレジスト膜１１０を形成する。本実
施形態において第２のレジスト膜１１０は、ポリイミド
を第１の基板１００に塗布することにより形成される。
また、第２のレジスト膜１１０を形成する材料を第１の
基板１００に塗布した後、当該材料を例えば４０〜１０
０℃程度の温度に加熱するのが好ましい。

【００１７】続いて、図１（ｃ）に示すように、バッフ
ァ層１２０及び第１の導電性膜１３０を、第２のレジス
ト膜１１０上に形成する。まず、バッファ層１２０を第
２のレジスト膜１１０上に形成する。バッファ層１２０
は、第２のレジスト膜１１０及び第１の導電性膜１３０
に対して高い密着性を有する材料により形成されるのが
望ましい。またバッファ層１２０は、導電性を有する材
料により形成されるのが好ましい。本実施形態において
バッファ層１２０は、第２のレジスト膜１１０上に、ス
パッタリング法によりクロムを堆積させることにより形
成される。また、第１の導電性膜１３０が、第２のレジ
スト膜１１０、及び後述する第１のレジスト膜１４０に
対して良好な密着性を有する場合、バッファ層１２０を
形成するステップは省略してもよい。

【００１８】次いで、バッファ層１２０上に第１の導電
性膜１３０を形成する。第１の導電性膜１３０は、後述
する工程において、第２の基板２００に設けられた貫通
孔２１０を充填する導電部材を鍍金により形成するため
の電極となりうる導電性材料により形成される。本実施
形態において第１の導電性膜１３０は金であって、スパ
ッタリング法により形成される。

【００１９】続いて、図１（ｄ）に示すように、第１の
導電性膜１３０上に、第１のレジスト膜１４０を形成す
る。第１のレジスト膜１４０は、例えば紫外光などの所
定の波長を有する光に対して反応するフォトレジストで
あることが好ましい。この場合、第１のレジスト膜１４
０は、ポジ型のフォトレジストであることが望ましい。
また、第１のレジスト膜１４０は、電子線やＸ線に対し
て反応するレジストにより形成されてもよい。

【００２０】図１（ｅ）は、第２の基板２００を用意す
るステップを示す。第２の基板２００は、絶縁性を有
し、強度が高く、加工しやすい基板であることが望まし
い。また、第２の基板２００は、第１のレジスト膜１４
０が所定の波長を有する光に反応するフォトレジストで
ある場合に、当該光を透過する基板であることが好まし
い。本実施形態において、第２の基板２００はガラス基
板である。また他の例において第２の基板２００は、例
えばシリコン基板などの単結晶基板であってもよい。

【００２１】図１（ｆ）は、第２の基板２００に貫通孔
２１０を形成するステップを示す。貫通孔２１０は、第
２の基板の表面２１２から裏面２１４に向かって、第２
の基板２００を貫通して形成される。本実施形態におい
て貫通孔２１０は、第２の基板２００の表面２１２及び
／又は裏面２１４に対して略垂直に形成される。貫通孔
２１０は、第２の基板２００の表面２１２及び／又は裏
面２１４に対して斜めに形成されてもよい。また貫通孔
２１０は、表面２１２から裏面２１４に、又は裏面２１
４から表面２１２に向かって断面が狭くなるようなテー
パ形状を有するように形成されてもよい。貫通孔２１０
がテーパ形状を有するように形成されることにより、後
述する第２の導電性膜２２０を形成するステップにおい
て、より容易に貫通孔２１０の内壁２１６に第２の導電
性膜２２０を形成することができる。

【００２２】図１（ｇ）は、第２の基板２００に第２の
導電性膜２２０を形成するステップを示す。第２の導電
性膜２２０は、第２の基板２００の表面２１２及び内壁
２１６に形成されるのが望ましい。第２の導電性膜２２
０は、例えばスパッタリング法や蒸着法などの物理蒸着
により、第２の導電性膜２２０を形成する材料を、第２
の基板２００の表面２１２から裏面２１４に向かう方向
に飛散させることにより、表面２１２及び内壁２１６に
形成するのが望ましい。

【００２３】図２は、本実施形態に係る配線基板の製造
方法の途中工程を示す。まず、図２（ａ）に示すよう
に、図１（ｄ）において得られた第１の基板１００と、
図１（ｇ）において得られた第２の基板２００とを貼り
合わせる。本実施形態においては、第２の基板２００に
設けられた第２の導電性膜２２０と、第１の基板１００
に設けられた第１のレジスト膜１４０とが接するよう
に、第２の基板２００と第１の基板１００とを貼り合わ
せる。また、第２の基板２００に第２の導電性膜２２０
が設けられない場合には、第２の基板２００の表面２１
２と第１のレジスト膜１４０とが接するように、第２の
基板２００と第１の基板１００とを貼り合わせてもよ
い。

【００２４】また、第２の導電性膜２２０と第１のレジ
スト膜１４０とを接触させた後に、第１のレジスト膜１
４０を加熱するのが好ましい。第１のレジスト膜１４０
を加熱する温度は、４０〜１００℃程度であることが好
ましい。本実施形態においては、第２の基板２００及び
第１の基板１００を、ホットプレートを用いて加熱する
ことにより第１のレジスト膜１４０を加熱する。第２の
導電性膜２２０と第１のレジスト膜１４０とを接触させ
た後に、第１のレジスト膜１４０を加熱することによ
り、第２の基板２００と第１の基板１００との密着性を
より高めることができる。

【００２５】本実施形態において第１の基板１００に第
１のレジスト膜１４０を形成することにより、第１の基
板１００と第２の基板２００との密着性を高め、かつ、
後述するステップにおいて、第２の基板２００と第１の
基板１００とを容易に離脱させることができる。

【００２６】続いて、図２（ｂ）に示すように、第１の
レジスト膜１４０の一部を露光する。具体的には、第２
の基板２００に設けられた貫通孔２１０の底部に存在す
る第１のレジスト膜１４０を露光する。本実施形態にお
いて第２の基板２００は、当該第２の基板２００の表面
２１２及び内壁２１６に、第２の導電性膜２２０として
光を遮蔽する金属であるクロム膜を有する。そのため、
第１のレジスト膜１４０が反応する波長の光を、第２の
基板２００の裏面２１４から、第２の基板２００の略全
面に照射することにより、貫通孔２１０の底部に存在す
る第１のレジスト膜１４０を選択的に露光することがで
きる。

【００２７】他の例においては、第２の基板２００の裏
面２１４に、貫通孔２１０の底部に存在する第１のレジ
スト膜１４０を露光するためのマスクを形成することに
より、第１のレジスト膜１４０を露光してもよい。

【００２８】続いて、図２（ｃ）に示すように、第１の
レジスト膜１４０を露光するステップにおいて露光され
た第１のレジスト膜１４０を除去する。具体的には、貫
通孔２１０の底部に存在する、露光された第１のレジス
ト膜１４０を、現像液を用いて除去する。

【００２９】本実施形態において、第１の基板１００と
第２の基板２００とを接着すべくレジスト膜を形成する
ことにより、後述する鍍金するステップにおいてシード
層となる導電性膜を、露光及び現像処理を用いて貫通孔
２１０の底部に極めて容易に露出させることができる。
また、第２の基板２００に設けられた貫通孔２１０の表
面２１２及び内壁２１６に、第１のレジスト膜１４０を
露光するための光を遮蔽することができる導電性膜を形
成することにより、露光処理を容易に行うことができ
る。従って、配線基板の製造工程を簡略化することがで
き、ひいては配線基板のコストを低減させることができ
る。

【００３０】本実施形態においては、貫通孔２１０の底
部に存在する第１のレジスト膜１４０を、露光及び現像
することにより除去したが、他の例においては、貫通孔
２１０の底部に存在する第１のレジスト膜１４０を、例
えばドライエッチングやウエットエッチングなどのエッ
チングにより除去してもよい。この場合、第１のレジス
ト膜１４０を選択的に除去することができるエッチャン
トを用いて、即ち、第２の導電性膜２２０及び第１の導
電性膜１３０を実質的にエッチングしないエッチャント
を用いて、第１のレジスト膜１４０をエッチングするの
が望ましい。この場合、第２の基板２００をマスクとし
て、貫通孔２１０の底部に存在する第１のレジスト膜１
４０を除去してよい。

【００３１】続いて、図２（ｄ）に示すように、貫通孔
２１０に導電性部材３００を形成する。導電性部材３０
０は、電鋳により貫通孔２１０を充填するように形成さ
れるのが望ましい。また、導電性部材３００は、ニッケ
ル、銅、金などの高い導電性を有する材料により形成さ
れるのが望ましい。本実施形態において導電性部材３０
０は、第１の導電性膜１３０を電極とした電解鍍金によ
り、ニッケルを貫通孔２１０に充填させることにより形
成される。

【００３２】本実施形態において、鍍金により導電性部
材３００を形成することにより、貫通孔２１０を封止す
ることができる。そのため配線基板を、例えばマイクロ
スイッチなどの気密性を必要とするマイクロマシンに使
用した場合であっても、十分に気密性を保つことができ
る。

【００３３】続いて、図２（ｅ）に示すように、第２の
基板２００と第１の基板１００とを離脱させる。具体的
には、第１のレジスト膜１４０及び第２のレジスト２１
０の少なくとも一方を除去することにより、第１の基板
１００と第２の基板２００とを離脱させる。本実施形態
において第１のレジスト膜１４０及び第２のレジスト膜
１１０は同じ材料により形成されており、第１のレジス
ト膜１４０及び第２のレジスト膜１１０を有機溶剤に含
浸させることにより、第１のレジスト膜１４０及び第２
のレジスト膜１１０の双方を除去する。そして、バッフ
ァ層２２０及び第１の導電性膜１２０を剥離されるた
め、第１の基板１００と第２の基板２００とを離脱させ
ることができる。

【００３４】本実施形態において第１の基板１００と第
２の基板２００との間に、第１のレジスト膜１４０及び
第２のレジスト膜１１０を設けることにより、バッファ
層１２０及び第１の導電性膜１２０を容易に剥離するこ
とができる。即ち、第１の基板１００と第２の基板２０
０とを容易に離脱させることができる。

【００３５】また、第１の基板１００と第２の基板２０
０とを離脱させた後に、第１の導電性膜１３０（及びバ
ッファ層１２０）を除去するステップを更に備えてもよ
い。当該ステップを更に備えることにより、第１の導電
性膜１３０（及びバッファ層１２０）が、第２の基板２
００に残存した場合であっても、第１の導電性膜１３０
（及びバッファ層１２０）を十分に除去することができ
る。この場合、第１の導電性膜１３０（及びバッファ層
１２０）を除去した後に、第１のレジスト膜１４０を再
度、除去するステップを更に備えることが好ましい。

【００３６】続いて、図２（ｆ）に示すように、導電性
部材３００及び第２の導電性膜２２０の不要な部分を除
去する。具体的には、第２の基板２００の表面２１２か
ら突出した導電性部材３００、及び表面２１２に設けら
れた第２の導電性膜２２０を除去することにより、それ
ぞれの貫通孔２１０に設けられた導電性部材３００及び
第２の導電性膜２２０を絶縁する。そして、第２の基板
２００の裏面から突出した導電性部材３００を除去す
る。本実施形態においては、第２の基板２００の表面２
１２及び裏面２１４の双方を、化学機械研磨（ＣＭＰ：
Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉ
ｓｈ）により研磨することにより、第２の導電性膜２２
０及び導電性部材３００を除去するとともに、第２の基
板２００の表面２１２及び裏面２１４を平坦化すること
により配線基板を得る。

【００３７】以上、本発明を実施形態を用いて説明した
が、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲に
は限定されない。上記実施形態に、多様な変更または改
良を加えることができる。そのような変更または改良を
加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、
特許請求の範囲の記載から明らかである。

【００３８】

【発明の効果】上記説明から明らかなように、本発明に
よれば非常に微細な導電部材を有する配線基板を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る配線基板の製造方法
の途中工程を示す。

【図２】本実施形態に係る配線基板の製造方法の途中工
程を示す。

【符号の説明】

１００ 第１の基板 １１０
第２のレジスト膜 １２０ バッファ層 １３０
第１の導電性膜 １４０ 第１のレジスト膜 ２００
第２の基板 ２１０ 貫通孔 ２１２
表面 ２１４ 裏面 ２１６
内壁 ２２０ 第２の導電性膜 ３００
導電部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三瓶 広和 東京都練馬区旭町１丁目32番１号株式会社 アドバンテスト内 (72)発明者 安岡 正純 東京都練馬区旭町１丁目32番１号株式会社 アドバンテスト内 (72)発明者 江刺 正喜 宮城県仙台市太白区八木山南１丁目11番地 ９ Ｆターム(参考） 5E317 AA27 BB01 BB11 CC25 CC31 CC51 CD01 CD11 CD15 CD17 CD31 GG14

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 貫通孔及び当該貫通孔に設けられた導電
   性部材を有する配線基板の製造方法であって、 第１の基板に第１の導電性膜を形成するステップと、 前記第１の導電性膜上に、第１のレジスト膜を形成する
   ステップと、 第２の基板の表面から裏面に向かって前記貫通孔を形成
   するステップと、 前記第２の基板の前記表面と、前記第１の基板における
   前記第１のレジスト膜が設けられた面とが対向するよう
   に、前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせる
   ステップと、 前記貫通孔の底部に存在する前記第１のレジスト膜を除
   去するステップと、 前記貫通孔の底部に存在する前記第１の導電性膜を電極
   として、電鋳により前記貫通部に前記導電性部材を形成
   するステップとを備えたことを特徴とする配線基板の製
   造方法。
2. 【請求項２】 前記第１のレジスト膜を除去するステッ
   プは、 前記第１のレジスト膜を露光するステップと、 露光された前記第１のレジスト膜を現像するステップと
   を含むことを特徴とする請求項１記載の配線基板の製造
   方法。
3. 【請求項３】 前記第１のレジスト膜を除去することに
   より、前記第１の基板と前記第２の基板とを離脱させる
   ステップを更に備えたことを特徴とする請求項１又は２
   記載の配線基板の製造方法。
4. 【請求項４】 前記第１の基板と前記第１の導電性膜と
   の間に、第２のレジスト膜を形成するステップを更に備
   え、 前記離脱させるステップは、前記第１及び第２のレジス
   ト膜を除去することにより前記第１の基板と第２の基板
   とを離脱させることを特徴とする請求項３記載の配線基
   板の製造方法。
5. 【請求項５】 前記第２の基板の前記表面及び前記貫通
   孔の内壁に、第２の導電性膜を形成するステップを更に
   備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか記載
   の配線基板の製造方法。
6. 【請求項６】 前記第２の基板として、所定の波長を有
   する光を透過する基板を用意するステップを更に備え、 前記第１のレジスト膜を除去するステップは、 前記第２の導電性膜をマスクとして、前記所定の波長を
   有する光により前記第１のレジスト膜を露光するステッ
   プと、 露光された前記第１のレジスト膜を現像するステップと
   を含むことを特徴とする請求項５記載の配線基板の製造
   方法。
7. 【請求項７】 離脱された前記第２の基板の前記表面及
   び前記裏面を研磨するステップを更に備えたことを特徴
   とする請求項１から６のいずれか記載の配線基板の製造
   方法。