JP2008270531A - 多層配線基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性の高い層間接続が得られるスタックビア構造を有する多層配線基板を提供する。
【解決手段】配線層２０を備えた基板１０と、配線層２０の上に形成され、配線層２０に到達するビアホールＶＨ１が設けられた層間絶縁層３０と、ビアホールＶＨ１内からその近傍の層間絶縁層３０の上に形成されたビアパッド４０とから構成される層間接続構造が複数積層されて、複数のビアパッド４０，４２，４４が垂直方向に積み重なって相互接続されたスタックビア構造５とを含み、各ビアパッド４０，４２，４４の上面中央部に周縁部より窪んだ凹部Ｃが設けられており、下側のビアパッドの凹部Ｃの底面に上側のビアパッドの最下部が配置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は多層配線基板及びその製造方法に係り、さらに詳しくは、複数のビアが垂直方向に積み重なって相互接続されたスタックビア構造を有する多層配線基板及びその製造方法に関する。

従来、複数のビアが垂直方向に積み重なって相互接続されたスタックビア構造を有する多層配線基板がある。図１に示すように、従来技術のスタックビア構造を有する配線基板の一例では、基板１００の上に設けられた下側配線層２００の上に第１層間絶縁層３００が設けられている。第１層間絶縁層３００には下側配線層２００に到達する第１ビアホールＶＨ１が設けられている。第１ビアホールＶＨ１内からその近傍の第１層間絶縁層３００の上に上面が平坦な第１ビアパッド４００が形成されている。

また、第１ビアパッド４００の上に第２ビアホールＶＨ２が設けられた第２層間絶縁層３２０が形成されており、第２ビアホールＶＨ２内からその近傍の第２層間絶縁層３２０の上に上面が平坦な第２ビアパッド４２０が形成されている。

さらに、第２ビアパッド４２０の上に第３ビアホールＶＨ３が設けられた第３層間絶縁層３４０が形成されており、第３ビアホールＶＨ３を介して第２ビアパッド４２０に接続される上側配線層２２０が第３層間絶縁層３４０の上に形成されている。

このように、第１〜第３ビアホールＶＨ１〜ＶＨ３が垂直方向に積み重なって配置されており、下側配線層２００は、第１及び第２ビアホールＶＨ１，ＶＨ２に充填された第１、第２ビアパッド４００，４２０を介して上側配線層２２０に電気的に接続されている。つまり、下側配線層２００は第１〜第３層間絶縁層３００，３２０，３４０を貫通して上側配線層２２０に電気的に接続されている。

そのようなスタックビア構造を採用することによって、より小さな面積で層間接続が可能になるので、高密度実装に対応できる小型の配線基板を製造することができる。

特許文献１には、多層プリント配線板の製造方法において、層間絶縁層に壁面が粗面化された開口部を形成し、その開口部の粗面に沿って凹凸の無電解めっき膜を形成した後に、電解めっきに基づいて開口部の中に銅かならなる充填ビアホールを形成することにより、充填ビアホールの剥離やクラックを防止することが記載されている。
特開平１１−２４３２７９号公報

ところで、半導体チップ（ＬＳＩチップ）の高集積化・高性能化に伴って、それを実装するための配線基板の高密度化が進められている。そのような配線基板では、その製造工程や実使用環境で熱がかかると、異なる材料間の熱膨張係数の差によって発生する熱応力によって伸縮を繰り返し、層間接続の信頼性が問題になりやすい。特に上記したスタックビア構造の層間接続部では、下側のビアパッド４００の上面と上側のビアパッド４２０の下側外周部との接続部（図１のＡ部）に応力が集中しやすく、それに起因して断線やクラックなどが発生することがあり、配線基板の歩留り低下の要因になる。

本発明は以上の課題を鑑みて創作されたものであり、信頼性の高い層間接続が得られるスタックビア構造を有する多層配線基板及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は多層配線基板に係り、配線層を備えた基板と、前記配線層の上に形成され、前記配線層に到達するビアホールが設けられた層間絶縁層と、前記ビアホール内からその近傍の前記層間絶縁層の上に形成されたビアパッドとから構成される層間接続構造が複数積層されて、複数の前記ビアパッドが垂直方向に積み重なって相互接続されたスタックビア構造とを有し、前記複数のビアパッドにおいて、各ビアパッドの上面中央部に周縁部より窪んだ凹部が設けられており、上側の前記ビアパッドの最下部が下側の前記ビアパッドの前記凹部の底面にそれぞれ配置されていることを特徴とする。

本発明の多層配線基板は、複数のビアパッドが垂直方向に積み重なって相互接続されたスタックビア構造を有する。各ビアパッドの上面中央部には凹部がそれぞれ設けられており、上側のビアパッドの最下部が下側のビアパッドの凹部の底面にそれぞれ配置されている。

本発明では、ビアパッドの上面中央部に凹部を設けることにより、ビアパッドの凹部上ではその周縁部上よりも層間絶縁層のビアホールの深さが深く設定される。ビアホールは上部から下部になるにつれてその径が小さくなる順テーパー形状で形成されることから、同じ設計ルールのビアホールを形成する場合は、上側のビアホールの最下部は下側のビアパッドの上面が平坦な場合よりも凹部の深さ分に応じてその径が細くなって形成される。その結果、ビアホールに充填されるビアパッドにおいても、その最下部の径が下側のビアパッドの上面が平坦な場合よりも細くなって形成されることになる。

このことから、積層された複数のビアパッドを１本のビアポストとしてみた場合、ビアパッド間の各接続部が細くなって柔らかな柱が構成されるようになる。しかも、上側のビアホールの最下部が配置される下側のビアパッドの凹部の底面はその周縁部よりも下側に窪んで配置されるため、ビアパッドの周縁部が応力で変形するとしても凹部の底面にかかる応力が緩和される。

これにより、多層配線基板に熱がかかって応力が発生するとしても、下側のビアパッドの凹部の底面と上側のビアホールの下側外周部との接続部に応力が集中することが回避されて応力が分散されるので、信頼性の高い層間接続を得ることができる。

また、上側のビアパッドの最下部が下側のビアパッドの凹部の底面にその側面から内側に間隔を空けて配置される場合は、上側のビアパッドの下部側面と下側のビアパッドの凹部の側面との間隔に層間絶縁層が充填された構造となる。これにより、アンカー効果によってビアパッドと層間絶縁層との密着性を向上させることができるので、層間接続の信頼性を向上させることができる。

上記した発明において、スタックビア構造の最上のビアパッドの上にそれに電気的に接続される上側配線層が形成され、下側の配線層は複数のビアパッドを介して上側配線層に電気的に接続される。

また、上面中央部に凹部が設けられたビアパッドはめっき法に基づいてビアホール内に形成され、めっき条件（時間）を調整することにより、ビアホールの上に凹部が配置されたビアパッドを得ることができる。あるいは、ビアホール上に上面が平坦なビアパッドを形成した後に、上面中央部を加工して凹部を形成してもよい。

以上説明したように、本発明では、多層配線基板のスタックビア構造において、ビアパッドの上面中央部に凹部を設けたので、複数のビアパッドの接続部に集中する応力を緩和することができ、層間接続の信頼性を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。

図２は本発明の実施形態のスタックビア構造を有する多層配線基板を示す断面図、図３は本発明の実施形態に係る複数のビアパッドが積層された様子を模式的に示す斜視図である。

図２に示すように、本実施形態のスタックビア構造を有する多層配線基板では、樹脂などからなる絶縁性の基板１０の上に第１配線層２０が形成されている。第１配線層２０の上に第１層間絶縁層３０が形成されており、第１層間絶縁層３０には第１配線層２０の接続部に到達する第１ビアホールＶＨ１が設けられている。

また、第１ビアホールＶＨ１内からその近傍の第１層間絶縁層３０上に第１ビアパッド４０が形成されている。第１ビアパッド４０は第１ビアホールＶＨ１の主要部を埋め込んで形成されており、そのパッド部の径Ｄ１は第１ビアホールＶＨ１の上部の径Ｄ２より大きく設定されている。第１ビアパッド４０の上面中央部には凹部Ｃが設けられており、上面中央部は周縁部より下側に窪んでいる。第１ビアパッド４０の凹部Ｃは後述するように、スタックビア構造を構成する際にビアパッドにかかる応力を緩和して層間接続の信頼性を向上させるために設けられる。第１ビアパッド４０の凹部Ｃの深さは、５〜２０μｍ（好適には５〜１０μｍ）に設定される。

第１ビアホールＶＨ１は、第１層間絶縁層３０がレーザやドライエッチング（ＲＩＥなど）により加工されて形成されることから、その上部から下部になるにつれて径が小さくなる順テーパー形状で形成される。第１ビアホールＶＨ１（第１ビアパッド４０）のテーパー角（傾斜角）θは、４５〜９０°（例えば６０〜８０°）の間に設定される。第１ビアホールＶＨ１の寸法の一例としては、上部の径Ｄ２が４０〜１２０μｍ、下部の径Ｄ３が３０〜１００μｍ、高さＨが１０〜２００μｍに設定される。

また、第１層間絶縁層３０の上には第１ビアパッド４０から分離して独立した第２配線層２２が形成されている。

さらに、第１ビアパッド４０の上に第２層間絶縁層３２が形成されており、第２層間絶縁層３２には第１ビアパッド４０に到達する第２ビアホールＶＨ２が設けられている。第２ビアホールＶＨ２は第１ビアホールＶＨ１と同一形状で形成され、その最下部が第１ビアパッド４０の凹部Ｃ内の底面にその側面から内側に間隔Ｓを空けて配置されている。また、第２ビアホールＶＨ２内からその近傍の第２層間絶縁層３２上に、第１ビアパッド４０と同一構造の上面中央部に凹部Ｃが設けられた第２ビアパッド４２が形成されている。

これにより、第２ビアパッド４２の最下部が第１ビアパッド４０の凹部Ｃの底面に配置される。そして、第２ビアパッド４２の下部側面と第１ビアパッド４０の凹部Ｃの側面との間隔Ｓに第２層間絶縁層３２がリング状に充填された構造となっている。間隔Ｓは、例えば５〜１０μｍに設定される。また、第２層間絶縁層３２上に第２ビアパッド４２から分離して独立した第３配線層２４が形成されている。

さらに、同様に、第２ビアパッド４２の上に第３層間絶縁層３４が形成されており、第３層間絶縁層３４には第２ビアパッド４２に到達する第３ビアホールＶＨ３が設けられている。第３ビアホールＶＨ３も第１ビアホールＶＨ１と同一形状で形成され、その最下部が第２ビアパッド４２の凹部Ｃ内の底面に配置されている。そして、同様に、第３ビアホールＶＨ３内からその近傍の第３層間絶縁層３４上に、第１ビアパッド４０と同一構造の上面中央部に凹部Ｃが設けられた第３ビアパッド４４が形成されている。第３層間絶縁層３４上には第３ビアパッド４４から分離して独立した第４配線層２６が形成されている。

さらに、同様に、第３ビアパッド４４の上に第４層間絶縁層３６が形成されており、第４層間絶縁層３６には第３ビアパッド４４に到達する第４ビアホールＶＨ４が設けられている。第４ビアホールＶＨ４も第１ビアホールＶＨ１と同一形状で形成され、その最下部が第３ビアパッド４４の凹部Ｃ内の底面に配置されている。そして、第４ビアホールＶＨ４を介して第３ビアパッド４４に接続される第５配線層２８（上側配線層）が第４層間絶縁層３６の上に形成されている。

このようにして、第１配線層２０の上に第１ビアホールＶＨ１が設けられた第１層間絶縁層３０と、第１ビアホールＶＨ１に設けられた第１ビアパッド４０とによって１つの層間接続構造が構成されている。そして、その層間接続構造が複数積層されて、第１〜第３ビアパッド４０，４２，４４が垂直方向に積み重なって相互接続されることによって、スタックビア構造５が構成されている。

第１〜第３ビアパッド４０，４２，４４においては、上側のビアパッドの最下部が下側のビアパッドの凹部Ｃの底面にそれぞれ配置され、上側のビアパッドの下部側面と下側のビアパッドの凹部Ｃの側面との間隔Ｓに各層間絶縁層３０，３２，３４がリング状にそれぞれ設けれている。

そして、第１配線層２０は積層された第１〜第３ビアパッド４０，４２，４４を介して第５配線層２８に電気的に接続されている。つまり、第１配線層２０は積層された４つの第１〜第４層間絶縁層３０〜３６を貫通して第５配線層２８に電気的に接続されている。

図３には、５つのビアパッドが積層された例が模式的に描かれている。図３に示すように、上面中央部に凹部Ｃが設けられた複数のビアパッド４０が、それらの凹部Ｃが上側になった状態で複数積み重なっており、上側の各ビアパッド４０の下部が下側の各ビアパッド４０の凹部Ｃに沈み込むように配置されている。これによって、複数の層間を貫通する１本の柱状のビアポストが構成されている。図３では最上のビアパッド４０が接続電極となる例が示されており、最上のビアパッド４０の上面は平坦となっている。

このようなスタックビア構造を採用することにより、より小さな面積で層間接続が可能になるので、多層配線基板の高密度化を図ることができ、高性能な半導体チップの実装基板として使用することができる。

なお、図２では、基板１０の上に５層配線（第１〜第５配線層２０，２２，２４，２６，２８）が形成され、第１配線層２０と第５配線層２８とがスタックビア構造５を介して接続された形態を例示したが、ビアパッドの積層数は任意に設定することができる。また、第１配線層２０は基板１０上の任意の層間絶縁層の上に形成されていてもよい。

また、コア基板１０の下面側に基板１０を軸にして対称になるように同様な構成のスタックビア構造５を有する積層配線層を形成してもよい。この形態の場合は、基板１０に貫通電極が設けられて両面側の配線層が貫通電極を介して相互接続される。またこの場合、コア基板１０の下面側に形成されたスタックビア構造は、基板１０を上下反転させてみたときに、ビアホールやビアパッドの形状が前述した構造と同一になっていることはいうまでもない。

ところで、多層配線基板には、その製造工程やそれに半導体チップを実装する際、又は実使用環境において様々な熱がかかることになる。このとき、多層配線基板では、熱膨張係数が異なる材料（配線層、層間絶縁層、それに実装される半導体チップなど）が混在するため、熱応力の発生によって伸縮を繰り返すことになる。特にスタックビア構造ではビアパッドの接続部に応力が集中する傾向があり、ビアパッドや層間絶縁層にクラックが発生するなどして層間接続の十分な信頼性が得られない場合がある。

本実施形態の多層配線基板のスタックビア構造５では、前述したように、積層された各ビアパッド４０，４２，４４の上面中央部に凹部Ｃがそれぞれ設けられており、上側のビアパッドの最下部が下側のビアパッドの凹部Ｃの底面にそれぞれ配置される。これにより、ビアパッド上において凹部Ｃ上ではその周縁部上よりも層間絶縁層の膜厚が凹部Ｃの深さ分だけ厚く設定されることになる。

ビアホールは上部から下部になるにつれてその径が小さくなる順テーパー形状で形成されることから、同じ設計ルールのビアホールを形成する場合は、本実施形態のビアホールの最下部は、下側のビアパッドの上面が平坦な場合よりもその径が細くなって形成される。その結果、ビアホールに充填されるビアパッドにおいても、その最下部の径が下側のビアパッドの上面が平坦な場合よりも細く設定されることになる。

このことから、図２の積層された第１〜第３ビアパッド４０，４２，４４及び第４ビアホールＶＨ４内の第５配線層２８を一本のビアポストとしてみた場合、各ビアパッド４０，４２，４２間の接続部がビアパッドの上面が平坦な場合よりも細くなって柔らかな柱が構成されるようになる。しかも、上側のビアホールの最下部が配置される下側のビアパッドの凹部Ｃの底面は、その周縁部より下側に窪んで配置されるため、ビアパッドの周縁部が応力で変形するとしても凹部Ｃの底面（ビアパッド間の接続部Ａ（図２））にかかる応力は緩和されることになる。

このような理由から、多層配線基板内で熱応力が発生するとしても、ビアパッドの凹部の底面とビアホールの下側外周部との接続部に応力が集中することが回避されて応力が分散されることになる。

以上のように、本実施形態の多層配線基板のスタックビア構造５では、ビアパッドの上面中央部に凹部を設け、その凹部の底面に上側のビアホールの最下部が配置されるようにしたことから、ビアパッドにかかる応力が分散されて緩和されるので、信頼性の高い層間接続を得ることができる。

また、上側のビアパッドの下部側面と下側のビアパッドの凹部Ｃの側面との間隔Ｓに層間絶縁層がリング状に充填された構造となるので、アンカー効果によってビアパッドと層間絶縁層との密着性を向上させることができ、層間接続の高い信頼性が確保される。

本願発明者は、本実施形態に係るスタックビア構造の効果を確認するためシミュレーションを行った。本実施形態に係るスタックビア構造に１８０℃の範囲（２０〜２００℃）の熱サイクルが施される場合を想定し、下側のビアパッドの上面と上側のビアパッドの下側外周部との接続部近傍にかかるストレスを軸対称モデルで解析した。

そして、ビアパッドの表面が平坦な場合（従来技術）とビアパッドの上面中央部に凹部が設けられた場合（本実施形態）とについて比較した。スタックビア構造の内部にかかるストレスにおいて、最大値が１になるように規格化（Normalized）することにより、０〜０．２、０．２〜０．４、０．４〜０．６、０．６〜０．８、０．８〜１の５つのストレス強度に分割してスタックビア構造の内部のストレス分布を算出した。

図４に示すように、ビアパッドの表面が平坦な場合（従来技術）では、下側のビアパッドの上面と上側のビアパッドの下側外周部との接続部の近傍の表層部Ａに、０．８〜１のかなり大きなストレスがかかることが確認された。表層部Ａより内部の表層部Ｂには表層部Ａより弱い０．６〜０．８のストレスがかかり、さらに内部の表層部Ｃには表層部Ｂより弱い０．４〜０．６のストレスがかかることが確認された。さらに、表層部Ｃより内部の表層部Ｄには０．２〜０．４のストレスがかかり、さらに内部の表層部Ｅには０〜０．２のストレスがかかることが確認された。

このように、ビアパッドの表面が平坦な場合（従来技術）では、スタックビア構造の内部になるにつれてストレスが緩和されるものの、下側のビアパッドの上面と上側のビアホールの下側外周部との接続部近傍の表層部Ａにかなり大きなストレスがかかることが分った。このため、従来技術のスタックビア構造では、ストレスによって断線やクラックが発生して層間接続の信頼性が問題になる可能性がある。

これに対して、図５に示すように、ビアパッドの上面中央部に凹部を設ける場合（本実施形態）では、下側のビアパッドの凹部の底面と上側のビアパッドの下側外周部との接続部の近傍の表層部Ａには０．４〜０．６のストレスがかかっており、従来技術よりもストレスが半分程度に低減されることが分かった。表層部Ａより内部の表層部Ｂには０．２〜０．４のストレスがかかり、さらに内部の表層部Ｃには０〜０．２のストレスがかかっており、厚み方向においてもストレスが緩和されることが分った。

次に、本実施形態の多層配線基板のスタックビア構造を形成する方法について説明する。図６（ａ）に示すように、まず、第１配線層２０を備えた樹脂などの絶縁材料からなる基板１０を用意する。その後に、基板１０の上にエポキシ樹脂などの樹脂フィルムを貼着するなどして第１配線層２０を被覆する第１層間絶縁層３０を形成する。さらに、図６（ｂ）に示すように、レーザ、又はフォトリソグラフィ及びエッチング（ＲＩＥなど）によって第１層間絶縁層３０を加工することにより、第１配線層２０の接続部に到達する第１ビアホールＶＨ１を形成する。このとき、第１ビアホールＶＨ１は上部から下部になるにつれて径が小さくなる順テーパー形状で形成される。

続いて、図６（ｃ）に示すように、第１ビアホールＶＨ１内及び第１層間絶縁層３０の上に銅などからなるシード層４０ａを形成する。次いで、図７（ａ）に示すように、第１ビアパッドが配置される部分に開口部１２ｘが設けられたレジスト１２を形成する。続いて、図７（ｂ）に示すように、シード層４０ａをめっき給電経路に利用する電解めっきにより銅などからなる金属めっき層４０ｂを形成する。

このとき、めっき条件（時間）を調整することにより、レジスト１２の開口部１２ｘ内の金属めっき層４０ｂが第１ビアホールＶＨ１の主要部に埋め込まれると共に、中央部に周縁部より窪んだ凹部Ｃが設けられるようにする。つまり、第１ビアホールＶＨ１の内面から成長する金属めっき層４０ｂを十分に形成するとその上面が平坦になって形成されるが、めっき条件（時間）を調整することによってその上面が平坦になる前にめっきを終了させる。

次いで、図７（ｃ）に示すように、レジスト１２を除去した後に、金属めっき層４０ｂをマスクにしてシード層４０ａをエッチングして除去する。これにより、第１ビアホールＶＨ１内からその近傍の第１層間絶縁層３０の上に前述したような上面中央部に凹部Ｃが設けられた第１ビアパッド４０が形成される。第１ビアパッド４０はシード層４０ａと金属めっき層４０ｂとによって構成される。

その後に、図６（ａ）〜図７（ｃ）の工程を繰り返すことに基づいて、第１ビアパッド４０の凹部Ｃの上に同様な形状のビアパッドを積層して配置することにより、前述した図２に示したスタックビア構造５を有する多層配線基板を製造することができる。

第１ビアパッド４０の別の形成方法としては、図８（ａ）に示すように、まず、図７（ｂ）の工程で、金属めっき層４０ｂの上面が平坦になるまで電解めっきを行う。さらに、図８（ｂ）に示すように、レジスト１２を除去した後に、金属めっき層４０ｂをマスクにしてシード層４０ａをエッチングして除去することにより、上面が平坦な第１ビアパッド４０ｘを得る。

さらに、図８（ｃ）に示すように、第１ビアパッド４０ｘの上面中央部上に開口部１４ｘが設けられたレジスト１４を形成する。続いて、図９（ａ）に示すように、レジスト１４をマスクにして開口部１４ｘ内の第１ビアパッド４０ｘをドライエッチングやレーザによって加工して除去した後に、レジスト１４を除去する。これにより、図９（ｂ）に示すように、図７（ｃ）と同様な上面中央部に凹部Ｃが設けられた第１ビアパッド４０が得られる。

なお、前述した図７（ａ）の工程において、レジスト１２を形成せずにシード層４０ａ上の全体にわたって金属めっき層４０ｂを形成し、その後にレジストをパターニングし、そのレジストをマスクにして金属めっき層４０ｂ及びシード層４０ａをエッチングすることにより、同様な凹部Ｃを備えた第１ビアパッド４０を形成してもよい。

図１は従来技術のスタックビア構造を有する多層配線基板の一例を示す断面図である。 図２は本発明の実施形態のスタックビア構造を有する多層配線基板を示す断面図である。 図３は本発明の実施形態に係る複数のビアパッドが積層された様子を模式的に示す斜視図である。 図４はビアパッドの上面が平坦な場合（従来技術）のスタックビア構造のストレス分布を示す図である。 図５はビアパッドの上面中央部に凹部が設けられた場合（本実施形態）のスタックビア構造のストレス分布を示す図である。 図６（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施形態のビアパッドの形成方法を示す断面図（その１）である。 図７（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施形態のビアパッドの形成方法を示す断面図（その２）である。 図８（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施形態のビアパッドの別の形成方法を示す断面図（その１）である。 図９（ａ）及び（ｂ）は本発明の実施形態のビアパッドの別の形成方法を示す断面図（その２）である。

符号の説明

５…スタックビア構造、１０…基板、１２，１４…レジスト、１２ｘ，１４ｘ…開口部、２０…第１配線層、２２…第２配線層、２４…第３配線層、２６…第４配線層、２８…第５配線層、３０…第１層間絶縁層、３２…第２層間絶縁層、３４…第３層間絶縁層、３６…第４層間絶縁層、４０…第１ビアパッド、４０ａ…シード層、４０ｂ…金属めっき層、４２…第２ビアパッド、４４…第３ビアパッド、ＶＨ１…第１ビアホール、ＶＨ２…第２ビアホール、ＶＨ３…第３ビアホール、ＶＨ４…第４ビアホール、Ｃ…凹部、Ｓ…間隔。

Claims (10)

1. 配線層を備えた基板と、
   前記配線層の上に形成され、前記配線層に到達するビアホールが設けられた層間絶縁層と、前記ビアホール内からその近傍の前記層間絶縁層の上に形成されたビアパッドとから構成される層間接続構造が複数積層されて、複数の前記ビアパッドが垂直方向に積み重なって相互接続されたスタックビア構造とを有し、
   前記複数のビアパッドにおいて、各ビアパッドの上面中央部に周縁部より窪んだ凹部が設けられており、上側の前記ビアパッドの最下部が下側の前記ビアパッドの前記凹部の底面にそれぞれ配置されていることを特徴とする多層配線基板。
2. 前記スタックビア構造の最上の前記ビアパッドに電気的に接続された上側配線層をさらに有し、
   前記配線層は、前記複数のビアパッドを介して前記上側配線層に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の多層配線基板。
3. 前記ビアホールは、上部から下部になるにつれて径が小さくなる順テーパー形状となっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の多層配線基板。
4. 前記上側のビアパッドの最下部は、前記下側のビアパッドの前記凹部の側面から内側に間隔を空けて配置されており、前記間隔に前記層間絶縁層がリング状に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の多層配線基板。
5. 配線層を備えた基板を用意する工程と、
   前記配線層の上に層間絶縁層を形成する工程と、前記層間絶縁層を加工することにより配線層に到達するビアホールを形成する工程と、前記ビアホール内からその近傍の前記層間絶縁層の上にビアパッドを形成する工程とにより層間接続構造を形成し、前記層間接続構造を積層することにより、複数の前記ビアパッドが垂直方向に積み重なって配置されて相互接続されたスタックビア構造を得る工程とを有し、
   前記スタックビア構造を得る工程において、各ビアパッドの上面中央部に周縁部より窪んだ凹部を設け、下側の前記ビアパッドの前記凹部の底面に上側の前記ビアパッドの最下部を配置することを特徴とする多層配線基板の製造方法。
6. スタックビア構造を得る工程の後に、最上の前記ビアパッドに電気的に接続される上側配線層を形成する工程をさらに有し、
   前記配線層は、前記複数のビアパッドを介して前記上側配線層に電気的に接続されることを特徴とする請求項５に記載の多層配線基板の製造方法。
7. 前記ビアホールを形成する工程において、レーザ又はエッチングが採用され、前記ビアホールは、上部から下部になるにつれて径が小さくなる順テーパー形状で形成されることを特徴とする請求項５又は６に記載の多層配線基板の製造方法。
8. 前記ビアホールを形成する工程において、前記ビアホールの最下部が前記下側のビアパッドの前記凹部の側面から内側に間隔を空けて配置され、前記ビアパッドを形成する工程で、前記ビアパッドの下部側面と前記下側のビアパッドの前記凹部の側面と間隔に前記層間絶縁層がリング状に配置されることを特徴とする請求項５又は６に記載の多層配線基板の製造方法。
9. 前記ビアパッドを形成する工程において、
   前記ビアパッドはめっき法に基づいて形成され、めっき条件を調整することにより、前記ビアホールの上に前記凹部が配置された前記ビアパッドを得ることを特徴とする請求項５又は６に記載の多層配線基板の製造方法。
10. 前記ビアパッドを形成する工程は、
    前記ビアホール内からその近傍の前記層間絶縁層の上に上面が平坦なビアパッドを形成する工程と、
    前記ビアパッドの上面中央部を加工して除去することにより、前記凹部が設けられた前記ビアパッドを形成する工程とを含むことを特徴とする請求項５又は６に記載の多層配線基板の製造方法。

Images