JP2006344671A - 多層回路基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ランドレスで狭ピッチにスタックされ、またビアの結合面と絶縁層の接合面は異なる平面上にある、信頼性の高いスタックビアを有する多層配線の回路基板を作製する。
【解決手段】多層絶縁層中に下に凸の台形断面をなす円錐柱状の導電体が上下に連結した構造のスタックビアであり、またそのスタックビアの連結面と多層絶縁層の接合面とが異なる平面上に配置されている多層回路基板とする。基板上に上層にフォトレジスト層、下層に絶縁樹脂層を有するフィルムを貼付し、レーザ法により両層を一括して開口して下に凸の台形断面をなす円錐柱状のビア用開口部を形成し、そこに金属導電体をめっきで埋め込み、フォトレジスト層を除去することでビアを形成する。このプロセスを繰り返してスタックビア化する製造方法を適用する。
【選択図】図３

Description

本発明は、半導体デバイスを狭いピッチで高密度に搭載可能なモジュールを実現するのに好適な多層に配線された回路基板及びその製造方法に関するものであり、特にそれらにおけるスタックビアの構成及びその製造方法の関するものである。

近年、半導体デバイスの高集積化、高速化による端子の増加や狭ピッチ化により、半導体デバイスを搭載する実装用回路基板においても更なる狭ピッチ化、高密度化が要請されている。この背景のもとに、回路基板の配線効率を上げるため，配線を一層ごとに逐次に形成して，必要な個所だけビアホールで接続するビルドアッププロセスを用いた多層回路基板が適用されてきている。

通常、ビルドアッププロセスによる多層回路基板は、ガラスエポキシなどのプリント基板をベース基板とし、この両面にエポキシ系樹脂層を形成する。次にこのエポキシ系樹脂層にフォトリソグラフィ法やレーザ法によりビアホールを形成し、このエポキシ系樹脂層上にめっき法とフォトリソグラフィ法を組み合わせてビア導電体と配線を形成する。以上の工程を繰り返し、ビルドアップ多層回路基板を形成する。（例えば、特許文献１）
一方、ビアのピッチをより狭く形成することで実装密度を上げる手段として、多層プリント基板の内層については、スルーホールのめっき方法の改良により、スルーホールの上下面に通常形成されるランドを形成しない、いわゆる、ランドレススルーホール化が進んでいる。この様なランドレスの考え方は、多層配線の回路基板に関して、例えば一括形成方式として、ＮＭＢＩ（ Neo Manhattan Bump Interconnection、株式会社ノースの商標）法がある。これは基板上に微細なバンプを形成した後、基板を重ねて圧力を加えて基板間をバンプを介して電気的接続する技術である。この、銅―銅の金属接合バンプを持つ層間接続技術により、多層回路基板がランドを形成すること無しに実現できる。（例えば、特許文献２）
特開２００２−２１７５４１号公報 特開２００２−４３５０６号公報

しかし、従来のビルドアッププロセスによって作製された多層配線回路基板の各絶縁層は、熱処理及び化学処理を含む形成プロセスを経た絶縁樹脂材料と未硬化状態の絶縁樹脂材料を接着することによって積層形成されるため、その積層界面は均質では無い。そのため厚み方向の引き剥がし応力や、面に平行方向のせん断応力が作用した場合、絶縁樹脂層の内部ではなく、絶縁樹脂層の積層界面において層間の剥離によって破断するといった現象が発生する。

また、例えば、高速化などの要求から、基板下層にある電源グランド層と基板上に搭載された半導体デバイス間を最短で接続するために、層間接続のビアは、配線層の引き回しとビアとで接続するよりも、スタックビア（ビア−ビア接続）構造によって行う方が有利である。レーザ法によって開口されたビアホールを用いてめっきなどで作製されたビアの柱状の形状は、断面が下側に狭い、つまりビアの根元側が細くなる構造を有しており、この作製法によるビアを用いて上記のスタックビアを形成すると、絶縁樹脂（例えば、エポキシ樹脂）とビア（例えば、銅）との熱膨張率（エポキシ樹脂：〜６０ppm/℃、銅：〜１７ppm/℃）の不整合により応力が発生し、この応力がビアの根元部に集中しやすい。さらに加えて、ビルドアッププロセスで作製することから、積層した絶縁樹脂層の界面とスタックビアのビア同士の接合面とが同一面に形成されることとなるため、先述の絶縁樹脂界面でのせん断応力が同時に作用し、熱ストレス印加時においてスタックビアの接続信頼性が大きく損なわれる。

他方、ビアピッチの高密度化のためのランドレス化に関しては、先に述べたＮＭＢＩ（Neo Manhattan Bump Interconnection）法は、スクリーン印刷法と一括プレスによる金属バンプの接続を行う方法を用いているため、例えば、ライン・アンド・スペースが５０μｍ対５０μｍ以下といった微細なパターンの場合は、この方法の適用は非常に困難である。また、従来のビルドアッププロセスにおいては、本発明の方法と対比するために従来方による比較例として後に詳述するように、ビアホール開口後におけるビア中及び配線開口部への導電体導入のためのフォトレジストプロセスに際して、ビア上面にビア部の位置合わせ精度マージンに関わる外縁部のレジスト開口部を伴い、結果としてビア部周囲に位置あわせマージンに相当するランド（外縁導電体パターン）部が形成されるため、事実上、ランドレス化ができず、高密度化が損なわれる。

そこで、本発明の目的は、多層配線の回路基板に関し、特にビルドアッププロセスによる、高密度かつ高信頼性のスタックビアを有する多層回路基板及びその製造方法を提供することにある。

本発明の目的は、多層絶縁層と、前記多層絶縁層中に形成された導電材料からなる配線と、前記多層絶縁層中に、下に凸の台形断面をなす円錐柱状の導電体が上下に複数個連結して形成された導電体連結構造体と、を有することを特徴とする多層回路基板によって、解決が可能となる。

そして、前記多層回路基板において、前記多層絶縁層間の接合面と前記導電体連結構造体の連結面は、異なる平面上に配置されてなることを特徴としている。

さらに、本発明の目的は、基板上に、絶縁樹脂層の上にフォトレジスト層が形成されたレジスト付き樹脂フィルムを、前記絶縁樹脂層を前記基板に対向させて貼り合わせる第１の工程と、前記レジスト付き樹脂フィルム面の第１のビア形成位置において、前記フォトレジスト層及び前記絶縁樹脂層とを一括して、下に凸の台形断面をなす円錐柱状の第１のビア用開口部を形成する第２の工程と、前記第１のビア用開口部に金属導電体を埋め込んで第１のビアを形成する第３の工程と、前記フォトレジスト層を除去し前記絶縁樹脂層を硬化して第１のビア形成絶縁層を形成する第４の工程と、前記第１のビア形成絶縁層上に、前記レジスト付き樹脂フィルムを貼り合わせる第５の工程と、前記第１のビアの上面位置に合わせて、前記フォトレジスト層及び前記絶縁樹脂層とを一括して、下に凸の台形断面をなす円錐柱状の第２のビア用開口部を形成する第６の工程と、前記第２のビア用開口部に金属導電体を埋め込んで、前記第１のビアと連結した第２のビアを形成する第７の工程と、前記フォトレジスト層を除去し前記絶縁樹脂層を硬化して、前記第１のビア形成絶縁層とビアどうしで連結した第２のビア形成絶縁層を形成する第８の工程と、を有することを特徴とする多層回路基板の製造方法、によって、解決が可能となる。

そして、前記多層回路基板の製造方法において、前記第２の工程および前記第６の工程の前または後に、前記フォトレジスト層にリソグラフィプロセスにより、それぞれ第１の配線用開口部および第２の配線用開口部を形成する第９の工程および第１０の工程を有し、かつ、前記第３の工程および前記第６の工程において、前記第１のビア用開口部と前記第１の配線用開口部とを、また前記第２のビア用開口部と前記第２の配線用開口部とを、それぞれ同時に金属導電体を埋め込こんで、前記第１のビアと第１の配線、および前記第２のビアと第２の配線を形成することを含むことを特徴としている。

また、基板上に、絶縁樹脂層の上にフォトレジスト層が形成されたレジスト付き樹脂フィルムを、前記絶縁樹脂層を前記基板に対向させて貼り合わせる第１の工程と、前記レジスト付き樹脂フィルム面の第１のビア形成位置において、前記フォトレジスト層及び前記絶縁樹脂層とを一括して、下に凸の台形断面をなす円錐柱状の第１のビア用開口部を形成する第２の工程と、前記第１のビア開口部に前記絶縁樹脂層の厚さ相当の厚さに金属導電体を埋め込む第１１の工程と、前記フォトレジスト層にリソグラフィプロセスにより、第１の配線用開口部を形成する第１２の工程と、前記第１のビア用開口部と前記第１の配線用開口部に金属導電体を埋め込んで、第１のビアと第１の配線を形成する第１３の工程と、前記フォトレジスト層を除去し前記絶縁樹脂層を硬化して第１のビア形成絶縁層を形成する第１４の工程と、前記第１のビア形成絶縁層上に、前記レジスト付き樹脂フィルムを貼り合わせる第１５の工程と、前記第１のビアの上面位置に合わせて前記フォトレジスト層と前記絶縁樹脂層とを一括して、下に凸の台形断面をなす円錐柱状の第２のビア用開口部を形成する第１６の工程と、前記第２のビア開口部に前記絶縁樹脂層の厚さ相当の厚さに金属導電体を埋め込む第１７の工程と、全記フォトレジスト層にリソグラフィプロセスにより、第２の配線用開口部を形成する第１８の工程と、前記第２のビア用開口部と前記第２の配線用開口部に金属導電体を埋め込んで、第２のビアと第２の配線を形成する第１９の工程と、前記フォトレジスト層を除去し前記絶縁樹脂層を硬化して第２のビア形成絶縁層を形成する第２０の工程と、を有することを特徴とする多層回路基板の形成方法、によって解決が可能となる。

本発明の多層回路基板により、多層絶縁層中に下に凸の台形断面をなす円錐柱状の導電体が上下に複数個連結して導電体連結構造体が形成されているため、スタックビアである
上下に複数個連結して導電体連結構造体には、その連結部が、いわゆるランドレスになっている。従って、この構成によって、ビルドアッププロセスによる高密度スタックビアの形成が可能となる。

そして、このとき、多層絶縁層間の接合面と前記導電体連結構造体の連結面は、異なる平面上に配置されているため、せん断応力が発生しやすい絶縁樹脂界面の水平位置と、ビアの応力が集中しやすいビア根元部（スタックビアの連結部に相当）の水平位置とが、異なる水平面にあるため、絶縁樹脂との関係からスタックビアに加わる応力が分散され、ビアの接続信頼性をより増すことが可能となる。

また、本発明の多層回路基板の形成方法により、特に、基板上に形成されたレジスト付き樹脂フィルムにおいて、フォトレジスト層と絶縁樹脂層とを一括して、下に凸の台形断面をなす円錐形状のビア用開口部を、例えば、レーザ加工法により形成し、この開口部に、例えばめっき法により、金属導体を埋め込んでビアを形成するため、このビアは絶縁樹脂層の厚さにフォトレジスト層の厚さを加えた高さを持つことになる。ここでフォトレジスト層を除去すると、フォトレジスト層の厚さ分の突起を有するビアが形成される。この形成面上に、再度レジスト付き樹脂フィルムを貼付し、前と同様なプロセスで先に形成されたスタック上に新たにスタックを連結するように積み上げ形成したスタックビアを形成すると、ランドレスに、かつ、ビアの接続面の水平位置と絶縁樹脂界面の水平位置は異なるように形成することが可能となって、高密度で高信頼性のスッタクビアを形成することができる。さらに、フォトレジスト層と絶縁樹脂層の一括開口工程を用いることで、フォトレジストプロセスによるビア形成工程を省略でき、形成工程の短縮にも寄与する。

以下に、本発明の実施の形態を、添付図を参照しつつ説明する。

（第１の実施の形態）
図１〜３は、本発明の第１の実施の形態を示す工程断面図である。

図１における図（１−１）に示すように、ビルドアッププロセスによりスタックビア及び配線を有する多層回路基板を形成するための、ベースとなる基板１（例えば、両面銅貼りのコア基板、松下電工製Ｒ１７６６、０．４ｍｍ厚）に、ドリル加工及びスルーホールめっきにより金属導電体を穴埋めして直径８０μｍのスルービアを形成し、さらに直径６０μｍのパッド２と５０μｍ幅の配線３が形成されている状況下において（このスルービアは、本図において破線でそのイメージを図示するが、以後、これは本発明に直接的な関係は無いため、図示しない。以下、各工程説明の断面図において同様とする。）、その上に、絶縁樹脂層４（例えば、松下電工製Ｒ０８８０、４０μｍ厚）とフォトレジスト（ドライフィルム）層５（例えば、日立化成製ＲＹ−３２３７、３７μｍ厚）とを貼り合わせた二層構造をなすレジスト付き樹脂フィルム６を貼付する。

ここでは、二層構造をなすレジスト付き樹脂フィルム６を用いているが、基板上に、それぞれ個別に、すなわち、先ず絶縁樹脂層４を貼付し、その上にフォトレジスト層５を貼付することで、基板上に、同様の二層構造を形成しても良い。

次に、図（１−２）に示すように、レーザ法（例えば、ＣＯ2ガスレーザあるいはＵＶ−ＹＡＧレーザを用いたレーザドリル装置）を用いて、パッド２上の位置において、パッド２の面が露出するように、絶縁樹脂層４とフォトレジスト層５を一括して開口し、ビア用開口部７を形成する。このとき、ビア用開口部７の下径を４５μｍとなるようにし、ビア開口部７の上径は、結果として６０μｍが得られた。このビア用開口部の径は所定範囲で任意に選択可能であるが、上記のように下径が上径よりも小さくなる、すなわち、下に凸の台形断面をなす円錐柱状の開口形状となる。

次に、図（１−３）に示すように、配線用開口部８を、所定のマスクを用い、フォトリソグラフィ・プロセスによってフォトレジスト層５の所定の位置に形成する。本実施の形態では、ビア用開口部７を形成後、配線用開口部８を形成したが、先に配線用開口部８を形成し、その後ビア用開口部７を形成することも可能である。

そして、図（１−４）に示すように、レーザ法で開口したビア用開口部７のスミアを、例えばプラズマ処理などのドライエッチングによって除去した後、電解めっき用のシード層９を上部全面に形成する（例えば、アトテック社製無電解めっき液により１μｍ厚）。

次に、図２における図（２−１）に示すように、ビア用開口部７及び配線用開口部８を同時にめっき法により金属導電体を埋め込み、ビア１０及び配線１１を形成する。本めっきは、例えば、硫酸銅、硫酸、添加剤からなる水溶液を用いて電解めっき法によって実施し、金属導電体として銅（Ｃｕ）を、ビア１０の高さが６０μｍとなるように行った。

その後に、図（２−２）に示すように、例えば、硫酸、過酸化水素水の混合液からなるエッチング液により露出しているシード層９を除去し、さらに、例えば、水酸化カリウム水溶液によりフォトレジスト層５を除去した後、オーブン内で、例えば、１７０℃、６０分の熱処理をして、絶縁樹脂層４の熱硬化処理を行う。本図（２−２）に示されるように、下に凸の台形断面をなす円錐柱状をなすビア１０の上径部の面は絶縁樹脂層４の上面より突出し、両者の水平面は一致していない。なお、この図において、ビア１０と配線１１のいけるシード層成分は実質的にそれら金属導電体中に取り込まれるため、シード層分は図示していない。

以降、同様なプロセスにより、ビア１０上に次々とビアを直接連結させるように絶縁樹脂層とともに積み上げ、スタックビアを形成して行く。

すなわち、図（２−３）に示すように、ビア１０及び配線１１が形成された面上に、絶縁樹脂層１２とフォトレジスト層１３を貼り合わせた二層構造を有するレジスト付き樹脂フィルムを貼付する。次に、図（２−４）に示すように、ビア１０上に位置するように、ビア１０の上面が露出するように、レーザ法でレジスト付き樹脂フィルムを開口し、ビア用開口部１５を形成する。

そして、図３の図（３−１）に示すように、配線用開口部１６をフォトリソグラフィ・プロセスによって、フォトレジスト層１３の所定の位置に形成した後、図（３−２）に示すように、シード層１７を形成し、図（３−３)に示すように、電解めっき法により、両開口部にビア１８、配線１９の銅を埋め込む。

その後、図（３−４）に示すように、シード層１７の除去、フォトレジスト層１３の除去、そして、熱効果処理を経て、ビア１０上に電気的に接続されてスタックされたビア１８と、所定位置に形成された配線１９が形成される。

以上のように、上段に形成されたビア１８は下段のビア１０と同様な形状、つまり下に凸の台形断面をなす円錐柱状の開口形状をなし、また両ビアの接続部の水平面において絶縁樹脂層４と絶縁樹脂層１２との接続界面の水平面とは異なっており、実施例においては、約２０μｍ離れたスタックビア構造の多層回路基板が形成できた。

また、この工程においては、ビア１０とビア１８の接続のためのランドは形成されていない。これは、上述で明らかなように、ビア用開口部形成にはフォトリソグラフィによるレジストプロセスを適用していない。従って、マスク合わせなどにおける位置合わせマージン、つまり、そのためのランド形成を必要としないためである。本発明では、スタックされるビア間の位置合わせ精度は、レーザ照射（レーザドリル）装置の位置合わせ精度に依存するが、これはおよそ１０μｍ以下の精度で実施可能であり、また、本発明のスタックビアの個々のビア形状は、上記のように下に凸の台形断面をなす円錐柱状であり、上径が大きく、下径が小さくなっているので、ビアのスタックの位置あわせマージンにおいては有利となっている。

上記の工程を繰り返して、６段のスタックビアを有する多層回路基板を作製し、これに対して、１２５℃〜−６５℃、１０００サイクルの熱サイクル試験による、熱ストレスを加えた後、このスタックビアの接続抵抗の上昇を評価した。その結果１０％以内（通常の信頼性評価における良品判定基準内に入る範囲）の抵抗上昇に抑えることができた。

さらに、上記のようにランドレス構造が可能となり、ビルドアッププロセスにも関わらず、隣接ビア間ピッチが、この場合、１２０μｍ程度の狭ピッチパターンを形成することができた。

（第２の実施の形態）
上記、第１の実施の形態で、ビアと配線を一度のめっき工程により、金属導電体（Ｃｕ）を埋め込んで形成する方法によったが、ビア上径部分を絶縁樹脂層の表面レベルよりも高く突起するように、より確実に形成するためには、以下に述べる、第２の実施の形態に示す工程を適用することで可能となる。

図４〜５は、本発明の第２の実施の形態を示す工程断面図である。

図４における図（４−１）及び図（４−２）は、上記の図（１−１）及び図（１−２）で示した工程と同じものを示す。すなわち、基板２１上にパッド２２、配線２３が形成されており、その上に絶縁樹脂層２４とフォトレジスト層２５からなるレジスト付き樹脂フィルム２６を貼付し、レーザ法によりパッド２２の面が露出するようにビア用開口部２７を開口し、スミア除去を行う。

次に、図（４−３）に示すように、全面に電解めっき用シード層２８を形成する。

そして、図（４−４）に示すように、電解めっき法によって、ビア用開口部２７に、絶縁樹脂層２４の厚さと同程度に、第１の埋め込み金属導電体（Ｃｕ）２９を埋め込む。

次に、図５の図（５−１）に示すように、シード層２８を除去し、配線用開口部３０を、所定のマスクを用い、フォトリソグラフィ・プロセスによって所定の位置に形成する。

そして、図（５−２）に示すように、再度、全面に電解めっき用シード層３１を形成した後、図（５−３）に示すように、ビア用開口部２７と配線用開口部３０に対し、同時に電解めっき法により第２の埋め込み金属導電体（Ｃｕ）３２を埋め込む。こうして、ビア用開口部２７においては、先に形成した第１の埋め込み金属導電体（Ｃｕ）２９に追加して第２の埋め込み金属導電体（Ｃｕ）３２が埋め込まれ、ビア用開口部において、確実に高く突起した埋め込み金属導電体を得る事ができる。

次に、図（５−４）に示すように、シード層３１、フォトレジスト層２５を除去し、熱効果処理を施して、ビア３３及配線３４が形成された多層回路基板を得ることができ、以降、上記の工程を繰り返し、スタックビアを形成することができる。

（従来のビルドアッププロセスによる多層回路基板の比較例）
比較例として、従来のビルドアッププロセスによりスタックビアを有する多層回路基板を形成し、その性能を比較評価した。

図６〜８は、比較形成例の工程断面図である。

図６における図（６−１）に示すように、ビルドアッププロセスによりスッタビア及び配線を有する多層回路基板を形成するための、ベースとなる基板１０１（例えば、両面銅貼りのコア基板、松下電工製Ｒ１７６６、０．４ｍｍ厚）に、ドリル加工及びスルーホールめっきにより金属導電体を穴埋めして直径１５０μｍのスルービアを形成し、さらに直径１００μｍのパッド１０２と５０μｍの配線１０３が形成されている状況下において、（（このスルービアは、本図において破線でそのイメージを図示するが、以後、これは本発明に直接的な関係は無いため、図示しない。）、その上に、絶縁樹脂層１０４（例えば、松下電工製ＳＲ−７０００、４０μｍ厚）を貼付した。

次に、図（６−２）に示すように、レーザ法（例えば、ＣＯ2ガスレーザ、ＵＶ−ＹＡＧレーザを用いたレーザドリル装置）を用いて、パッド１０２上の位置において、パッド１０２の面が露出するように、絶縁樹脂層１０４を開口し、ビア用開口部１０５を形成した。このとき、ビア用開口部１０５の下径を６０μｍとなるようにし、ビア用開口部１０５の上径は、結果として８０μｍが得られた。

次に、図（６−３）に示すように、ビア用開口部１０５におけるスミアを、例えばプラズマ処理などのドライエッチングによって除去した後、電解めっき用のシード層１０６を上部全面に形成する（例えば、アトテック社製無電解めっき液により１μｍ厚）。

次に、図（６−４）に示すように、フォトレジスト（ドライフィルム）層１０７（例えば、日立化成製ＲＹ−３２３７、３７μｍ厚）を貼り合わせ、所定のマスクとフォトリソグラフィ・プロセスを用い、ビア用開口部１０５の位置に合わせたビア用フォトレジスト開口部１０８と所定位置の配線用開口部１０９を、フォトレジスト層１０７に開口した。このとき、ビア用フォトレジスト開口部１０８の口径は、ビア用開口部１０５の上径８０μｍにビア位置合わせマージン（図中の２箇所の幅ａに示し、これを各１０μｍとした。）を合わせ、１００μｍとした。

そして、図７における図(７−１）に示すように、ビア用フォトレジスト開口部１０８及び配線用開口部１０９を同時にめっき法により金属導電体を埋め込み、ビア１１０及び配線１１１を形成する。本めっきは、例えば、硫酸銅、硫酸、添加剤からなる水溶液を用いて電解めっき法によって実施し、金属導電体として銅（Ｃｕ）を、ビア１１０の高さが６０μｍとなるように行った。図示したように、形成されたビア１１０は、図中ｂで示した平面ｂを境界として断面台形状の部分（絶縁樹脂層１０４の厚さ、この場合４０μｍと同じ高さで、上径８０μｍを有す）と、位置合わせマージンに起因する幅ａ（この場合、左右１０μｍ）を含んだ断面矩形状の部分（矩形の高さ、この場合２０μｍで、幅１００μｍ）が重なり合って形成されている。

その後に、図（７−２）に示すように、例えば、水酸化カリウム水溶液によりフォトレジスト層１０７を除去した後、例えば、硫酸、過酸化水素水の混合液からなるエッチング液により、露出しているシード層１０６を除去し、さらにオブーン内で、例えば、１７０℃、６０分の熱処理をして、絶縁樹脂層１０４の熱硬化処理を行い、一段目のビア１１０と配線１１１を形成した。図から明らかのように、ここで形成されたビア１１０は、上述のように、実質２つの領域を分ける平面ｂの境界面を有し、またこの平面ｂは絶縁樹脂層１０４の表面と同一面であることに注意を要する。つまり、このビア１１０には、平面ｂで分けられた、ビア機能部分（断面矩形状の部分）と実質的な接続用ランド機能部分（左右に幅ａ相当延びた断面矩形状の部分）を有し、後者部分の下面の一部は絶縁樹脂層１０４に接している。

こうして、形成されたビア１１０及び配線１１１を有する基板上に、同様なプロセスを複数回繰り返して用い、スタックビアを形成して行く。

すなわち、次のスタックビアを形成するために、図（７−３）に示すように、絶縁樹脂層１１２を貼り合わせ、図（７−４）に示すように、レーザ法によりビア１１０の表面が露出するように、スタックビアを形成すべく新たなビア用開口部１１３を開口する。開口サイズなどは全工程と同様である。そして電解めっき用のシード層１１４を形成する。

次に、図８の図（８−１）に示すように、フォトレジスト層１１５を貼り合わせた後、マスクを用いたフォトリソグラフィ・プロセスにより、フォトレジスト層１１５に所定のサイズのビア用フォトレジスト開口部１１６と配線用開口部１１７を形成した。ここにおいても、ビア用開口部１１３の上径（８０μｍ）にビア位置合わせマージン（図中ａ、各１０μｍ）をあわせた開口径１００μｍをビア用フォトレジスト開口部１１６は有する。

そして、先に述べた工程と同様に、図（８−２）に示すように、ビア用フォトレジスト開口部１１６及び配線用開口部１１７を同時にめっき法により金属導電体を埋め込み、ビア１１８及び配線１１９を形成する。金属導電体として銅（Ｃｕ）を、ビア１０の高さが６０μｍとなるように行った。

その後に、図（８−３）に示すように、フォトレジスト層１１５を除去した後、露出しているシード層１１４を除去し、さらに熱処理をして、絶縁樹脂層１０４の熱硬化処理を行った。こうして、スタックされたビア１１８を形成した。この結果、先と同じように、ビア１１８においても、２つの領域を分ける平面ｂの境界面を有し、また下層に形成されているビア１１０における２つの領域を分ける境界面の平面ｂは、絶縁樹脂層１０４と絶縁樹脂層１１２の層間境界の平面と一致していることとなる。以降、同様のプロセスを繰り返して、この方法による６段のスタックビアを有する多層回路基板を形成した。

こうして作製した、ビア接続領域の接続形成面と絶縁樹脂層の界面とが同一平面となっている、この多層回路基板を、先と同様の条件、すなわち１２５℃〜−６５℃、１０００サイクルの熱サイクル試験による、熱ストレスを加えた後、このスタックビアの接続抵抗の上昇を評価した。その結果、１０％以上の抵抗上昇が見られ、さらにビア部での断線に至る箇所も見られた。また、この方法は、実質的に、ビア間にランドを有する接続構造であり、そのため、隣接するビア間のピッチは２００μｍ程度と、本発明の方法によるものの約２倍程度のピッチの多層回路基板にならざるを得ないものとなった。

以上のように、比較例との比較結果から、本発明によるスタックビアを有する多層回路基板は、従来の方法によるものに比べ、信頼性の向上が図られている点、高ピッチ化実現の点、さらに工程短縮の点などにおいて、明らかに有効性を示すことができた。

以上の実施例を含む実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。

（付記１）多層絶縁層と、
前記多層絶縁層中に形成された導電材料からなる配線と、
前記多層絶縁層中に、下に凸の台形断面をなす円錐柱状の導電体が上下に複数個連結して形成された導電体連結構造体と、
を有することを特徴とする多層回路基板。

（付記２）前記多層絶縁層間の接合面と前記導電体連結構造体の連結面は、異なる平面上に配置されてなることを特徴とする、付記１に記載の多層回路基板。

（付記３）前記導電体連結構造体と前記配線とが導電接続していることを特徴とする、付記１または２記載の多層回路基板。

（付記４）前記多層絶縁層は絶縁樹脂からなることを特徴とする、付記１ないし３のいずれかに記載の多層回路基板。

（付記５）基板上に、絶縁樹脂層の上にフォトレジスト層が形成されたレジスト付き樹脂フィルムを、前記絶縁樹脂層を前記基板に対向させて貼り合わせる第１の工程と、
前記レジスト付き樹脂フィルム面の第１のビア形成位置において、前記フォトレジスト層及び前記絶縁樹脂層とを一括して、下に凸の台形断面をなす円錐柱状の第１のビア用開口部を形成する第２の工程と、
前記第１のビア用開口部に金属導電体を埋め込んで第１のビアを形成する第３の工程と、
前記フォトレジスト層を除去し前記絶縁樹脂層を硬化して第１のビア形成絶縁層を形成する第４の工程と、
前記第１のビア形成絶縁層上に、前記レジスト付き樹脂フィルムを貼り合わせる第５の工程と、
前記第１のビアの上面位置に合わせて、前記フォトレジスト層及び前記絶縁樹脂層とを一括して、下に凸の台形断面をなす円錐柱状の第２のビア用開口部を形成する第６の工程と、
前記第２のビア用開口部に金属導電体を埋め込んで、前記第１のビアと連結した第２のビアを形成する第７の工程と、
前記フォトレジスト層を除去し前記絶縁樹脂層を硬化して、前記第１のビア形成絶縁層とビアどうしで連結した第２のビア形成絶縁層を形成する第８の工程と、
を有することを特徴とする多層回路基板の製造方法。

（付記６）前記第２の工程および前記第６の工程の前または後に、前記フォトレジスト層にリソグラフィプロセスにより、それぞれ第１の配線用開口部および第２の配線用開口部を形成する第９の工程および第１０の工程を有し、かつ、前記第３の工程および前記第６の工程において、前記第１のビア用開口部と前記第１の配線用開口部とを、また前記第２のビア用開口部と前記第２の配線用開口部とを、それぞれ同時に金属導電体を埋め込こんで、前記第１のビアと第１の配線、および前記第２のビアと第２の配線を形成することを含むことを特徴とする、付記５記載の多層回路基板の製造方法。

（付記７）基板上に、絶縁樹脂層の上にフォトレジスト層が形成されたレジスト付き樹脂フィルムを、前記絶縁樹脂層を前記基板に対向させて貼り合わせる第１の工程と、
前記レジスト付き樹脂フィルム面の第１のビア形成位置において、前記フォトレジスト層及び前記絶縁樹脂層とを一括して、下に凸の台形断面をなす円錐柱状の第１のビア用開口部を形成する第２の工程と、
前記第１のビア開口部に前記絶縁樹脂層の厚さ相当の厚さに金属導電体を埋め込む第１１の工程と、
前記フォトレジスト層にリソグラフィプロセスにより、第１の配線用開口部を形成する第１２の工程と、
前記第１のビア用開口部と前記第１の配線用開口部に金属導電体を埋め込んで、第１のビアと第１の配線を形成する第１３の工程と、
前記フォトレジスト層を除去し前記絶縁樹脂層を硬化して第１のビア形成絶縁層を形成する第１４の工程と、
前記第１のビア形成絶縁層上に、前記レジスト付き樹脂フィルムを貼り合わせる第１５の工程と、
前記第１のビアの上面位置に合わせて前記フォトレジスト層と前記絶縁樹脂層とを一括して、下に凸の台形断面をなす円錐柱状の第２のビア用開口部を形成する第１６の工程と、
前記第２のビア開口部に前記絶縁樹脂層の厚さ相当の厚さに金属導電体を埋め込む第１７の工程と、
全記フォトレジスト層にリソグラフィプロセスにより、第２の配線用開口部を形成する第１８の工程と、
前記第２のビア用開口部と前記第２の配線用開口部に金属導電体を埋め込んで、第２のビアと第２の配線を形成する第１９の工程と、
前記フォトレジスト層を除去し前記絶縁樹脂層を硬化して第２のビア形成絶縁層を形成する第２０の工程と、
を有することを特徴とする多層回路基板の形成方法。

（付記８）前記第１の工程に代わり、基板上に絶縁樹脂層を貼付し、その上にフォトレジスト層を貼付する工程を有すことを特徴とする、付記５ないし７のいずれかに記載の多層回路基板の製造方法。

（付記９）前記第２および第６およびの第１６の工程は、レーザ加工法により行うことを特徴とする、付記５または７または８記載の多層回路基板の製造方法。

（付記１０）前記金属導電体の埋め込みは、めっき法により行うことを特徴とする、付記５ないし９のいずれかに記載の多層回路基板の製造方法。

（付記１１）前記絶縁樹脂層は熱硬化性樹脂からなり、前記第４、第８、第１４および第２０の工程における前記硬化は、加熱処理によることを特徴とする、付記５ないし１０のいずれかに記載の多層回路基板の製造方法。

本発明の第１の実施の形態を示す工程断面図（その１） 本発明の第１の実施の形態を示す工程断面図（その２） 本発明の第１の実施の形態を示す工程断面図（その３） 本発明の第２の実施の形態を示す工程断面図（その１） 本発明の第２の実施の形態を示す工程断面図（その２） 比較形成例の工程断面図（その１） 比較形成例の工程断面図（その２） 比較形成例の工程断面図（その３）

符号の説明

１、２１、１０１ 基板
２、２２、１０２ パッド
３、２３、１０３ 配線
４、１２、２４、１０４、１１２ 絶縁樹脂層
５、１３、２５、１０７、１１５ フォトレジスト層
６、１４、２６ レジスト付き樹脂フィルム
７、１５、２７、１０５、１１３ ビア用開口部
８、１６、３０、１０９、１１７ 配線用開口部
９、１７、２８、３１、１０６、１１４ シード層
１０、１８、３３、１１０、１１８ ビア
１１、１９、３４、１１１、１１９ 配線
２９ 第１の埋め込み金属導電体
３２ 第２の埋め込み金属導電体
１０８、１１６ ビア用フォトレジスト開口部

Claims (5)

1. 多層絶縁層と、
   前記多層絶縁層中に形成された導電材料からなる配線と、
   前記多層絶縁層中に、下に凸の台形断面をなす円錐柱状の導電体が上下に複数個連結して形成された導電体連結構造体と、
   を有することを特徴とする多層回路基板。
2. 前記多層絶縁層間の接合面と前記導電体連結構造体の連結面は、異なる平面上に配置されてなることを特徴とする、請求項１に記載の多層回路基板。
3. 基板上に、絶縁樹脂層の上にフォトレジスト層が形成されたレジスト付き樹脂フィルムを、前記絶縁樹脂層を前記基板に対向させて貼り合わせる第１の工程と、
   前記レジスト付き樹脂フィルム面の第１のビア形成位置において、前記フォトレジスト層及び前記絶縁樹脂層とを一括して、下に凸の台形断面をなす円錐柱状の第１のビア用開口部を形成する第２の工程と、
   前記第１のビア用開口部に金属導電体を埋め込んで第１のビアを形成する第３の工程と、
   前記フォトレジスト層を除去し前記絶縁樹脂層を硬化して第１のビア形成絶縁層を形成する第４の工程と、
   前記第１のビア形成絶縁層上に、前記レジスト付き樹脂フィルムを貼り合わせる第５の工程と、
   前記第１のビアの上面位置に合わせて、前記フォトレジスト層及び前記絶縁樹脂層とを一括して、下に凸の台形断面をなす円錐柱状の第２のビア用開口部を形成する第６の工程と、
   前記第２のビア用開口部に金属導電体を埋め込んで、前記第１のビアと連結した第２のビアを形成する第７の工程と、
   前記フォトレジスト層を除去し前記絶縁樹脂層を硬化して、前記第１のビア形成絶縁層とビアどうしで連結した第２のビア形成絶縁層を形成する第８の工程と、
   を有することを特徴とする多層回路基板の製造方法。
4. 前記第２の工程および前記第６の工程の前または後に、前記フォトレジスト層にリソグラフィプロセスにより、それぞれ第１の配線用開口部および第２の配線用開口部を形成する第９の工程および第１０の工程を有し、かつ、前記第３の工程および前記第６の工程において、前記第１のビア用開口部と前記第１の配線用開口部とを、また前記第２のビア用開口部と前記第２の配線用開口部とを、それぞれ同時に金属導電体を埋め込こんで、前記第１のビアと第１の配線、および前記第２のビアと第２の配線を形成することを含むことを特徴とする、請求項４記載の多層回路基板の製造方法。
5. 基板上に、絶縁樹脂層の上にフォトレジスト層が形成されたレジスト付き樹脂フィルムを、前記絶縁樹脂層を前記基板に対向させて貼り合わせる第１の工程と、
   前記レジスト付き樹脂フィルム面の第１のビア形成位置において、前記フォトレジスト層及び前記絶縁樹脂層とを一括して、下に凸の台形断面をなす円錐柱状の第１のビア用開口部を形成する第２の工程と、
   前記第１のビア開口部に前記絶縁樹脂層の厚さ相当の厚さに金属導電体を埋め込む第１１の工程と、
   前記フォトレジスト層にリソグラフィプロセスにより、第１の配線用開口部を形成する第１２の工程と、
   前記第１のビア用開口部と前記第１の配線用開口部に金属導電体を埋め込んで、第１のビアと第１の配線を形成する第１３の工程と、
   前記フォトレジスト層を除去し前記絶縁樹脂層を硬化して第１のビア形成絶縁層を形成する第１４の工程と、
   前記第１のビア形成絶縁層上に、前記レジスト付き樹脂フィルムを貼り合わせる第１５の工程と、
   前記第１のビアの上面位置に合わせて前記フォトレジスト層と前記絶縁樹脂層とを一括して、下に凸の台形断面をなす円錐柱状の第２のビア用開口部を形成する第１６の工程と、
   前記第２のビア開口部に前記絶縁樹脂層の厚さ相当の厚さに金属導電体を埋め込む第１７の工程と、
   全記フォトレジスト層にリソグラフィプロセスにより、第２の配線用開口部を形成する第１８の工程と、
   前記第２のビア用開口部と前記第２の配線用開口部に金属導電体を埋め込んで、第２のビアと第２の配線を形成する第１９の工程と、
   前記フォトレジスト層を除去し前記絶縁樹脂層を硬化して第２のビア形成絶縁層を形成する第２０の工程と、
   を有することを特徴とする多層回路基板の形成方法。

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