JP2010103435A - 配線基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】配線密度を高めることができると共に、上下の配線層を容易に層間接続することができる配線基板を提供する。
【解決手段】第１配線層２０と、その上に形成された絶縁層３０と、絶縁層３０の厚み方向に貫通して充填され、第１配線層２０の接続部に接続されたビア導体ＶＣと、絶縁層３０の上に形成され、接続部がビア導体ＶＣに接続された第２配線層２２とを含み、第１配線層２０及び第２配線層２２のうち、いずれか一方の配線層の接続部がビア導体ＶＣの径より大きな径のランドＬ１となって形成され、他方の配線層の接続部がビア導体ＶＣと同一径又はそれより小さい径のランドレス配線部ＷＸとなって形成されている。
【選択図】図８

Description

本発明は、上下の配線層が絶縁層に設けられたビアホール（ビア導体）を介して接続された多層配線構造を有する配線基板及びその製造方法に関する。

従来、半導体チップなどの電子部品を実装するための配線基板がある。そのような配線基板では、配線層と絶縁層が交互に積層され、絶縁層に設けられたビアホール（ビア導体）を介して上下の配線層が電気接続される。

特許文献１には、２つの内層回路と外層回路とを非貫通接続穴で接続する多層印刷配線板において、外層回路側の内層回路にランド部を形成しない構造とすることにより配線密度を高めることが記載されている。

特許文献２には、上下の配線基板に挟まれる絶縁層に貫通孔を形成し、その貫通孔に充填した電気接続部によって上下の配線基板の配線パターンの端部同士を電気的に接続することが記載されている。

特許文献３には、多層プリント配線基板において、外層回路と直交するように貫通穴が設けられ、その貫通穴には導電性ペーストが充填されており、外層回路の幅を貫通穴の径より小さく形成することが記載されている。

特許文献４には、プリント配線基板において、ビアホールに形成される高密度配線部のランドがビアホール形成用の非貫通孔を加工する際に設けられる表面金属箔のウィンドウ部より小さい径で形成されることが記載されている。
特開平９−１９９８６２号公報 特開２００１−１７７２４３号公報 特開２００２−１６３３４号公報 特開２００４−２３５３３１号公報

後述する関連技術の欄で説明するように、多層配線基板では、一般的に、上下の配線層が絶縁層に設けられるビアホール（ビア導体）から外れないように、ビアホールに接続される配線層の部分にはビアホールより大きな径のランドが配置される。

配線密度を向上させるためには、ビアホールの間の領域に何本の配線層を配置できるかが重要なファクターとなる。各ビアホールにはそれより径の大きな配線層のランドが配置されるので、ランドの影響で配線層を配置できるビアホール間の幅が狭くなり、配線密度の向上を阻害してしまう問題がある。

本発明は以上の課題を鑑みて創作されたものであり、配線密度を高めることができる共に、上下の配線層が容易に層間接続される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、本発明は配線基板に係り、第１配線層と、前記第１配線層の上に形成された絶縁層と、前記絶縁層の厚み方向に貫通して充填され、前記第１配線層の接続部に接続されたビア導体と、前記絶縁層の上に形成され、接続部が前記ビア導体に接続された第２配線層とを有し、前記第１配線層及び前記第２配線層のうち、一方の前記配線層の接続部が前記ビア導体の径より大きな径のランドとなって形成され、他方の前記配線層の接続部が前記ビア導体と同一径又はそれより小さい径のランドレス配線部となって形成されていることを特徴とする。

本発明では、絶縁層に設けられたビア導体を介して接続される上下の一対の第１配線層及び第２配線層のうち、いずれか一方の配線層の接続部がビア導体より大きな径のランドとなってビア導体に接続され、他方の配線層の接続部がビア導体と同一径又はそれより小さい径のランドレス配線部となってビア導体に接続されている。

本発明の一つの態様では、下側の第１配線層の接続部がランドとして形成され、上側の第２配線層の接続部がランドレス配線部として形成される。この態様の場合、第２配線層は、上側配線層と層間接続するためのランドを絶縁層の上にさらに備えている。

このような配線構造を形成する場合は、まず、第１配線層のランド上の絶縁層にレーザによってビアホールが形成される。このとき、ランドはビアホールより大きな径に設定され、レーザのストッパとして機能する。さらに、ビアホールを充填するビア導体の上に配置されてビアホールと同一径のランドレス配線部を備えた第２配線層が絶縁層の上に形成される。

第２配線層のビア導体との接続部は、ランドレス配線部となって形成されるので、ランドを配置する場合よりもビアホール間の配線形成が可能な領域を広く確保することができる。従って、ビアホール間に配置される配線層の本数を増やすことができるので、配線密度を向上させることができる。

また、第２配線層のランドレス配線部の上にレーザビアを形成することはプロセスの難易度が高いので、第２配線層のランドの上にレーザビアが配置される。これにより、ビアホール間の配線密度を向上させることができると共に、レーザビアによる層間接続を容易に形成することが可能になる。

あるいは、上記した配線構造は、レーザビアを形成せずに金属ポストを立設することに基づいて形成することも可能である。

また、本発明の一つの態様では、下側の第１配線層の接続部がランドレス配線部として形成され、上側の第２配線層の接続部がランドとして形成される。この態様の場合は、第２配線層は、上側配線層と層間接続するための、ビア導体と同一径又はそれより小さい径の接続部を絶縁層の上にさらに備えている。

この配線構造を形成する場合は、まず、下側の第１配線層の接続部上にそれと同等以上の径の金属ポストが立設される。続いて、金属ポストを絶縁層で埋め込んだ後に、絶縁層を削ることにより、金属ポストの上面を露出させると共にその側方に絶縁層を残す。さらに、金属ポストの上にランドが配置された第２配線層を絶縁層の上に形成する。

これにより、下側の第１配線層のビア導体との接続部がランドレス配線部となって形成されるので、ランドを配置する場合よりも金属ポスト（ビア導体）間の領域の配線密度を向上させることができる。

また、金属ポストの上にはそれより大きな径のランドが配置されるため、第２配線層を形成する際にフォトリソグラフィの位置合わせ精度を緩和することができ、プロセスの難易度を低くすることができる。そして、第２配線層は、ランドの他に絶縁層上に形成された接続部を別に備えており、その接続部に同様に金属ポストが立設されて上側配線層と層間接続される。

以上説明したように、本発明では、ビアホール間の領域において配線密度を高めることができる共に、上下の配線層が容易に層間接続される。

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。

（関連技術）
本実施形態の配線基板の製造方法を説明する前に、本発明に関連する関連技術の問題点について説明する。図１及び図２は関連技術の配線基板の製造方法を示す断面図である。

図１（ａ）に示すように、関連技術の配線基板の製造方法では、まず、絶縁性のコア基板２００の上に第１配線層３００が形成されたベース配線板１００を用意する。

特に図示しないが、ベース配線板１００では、コア基板２００の両面側に第１配線層３００が形成されており、両面側の第１配線層３００がコア基板２００を貫通する貫通電極を介して相互接続されている。ベース配線板１００の両面側にビルドアップ配線が形成されるが、ベース配線板１００の上面側に多層配線が形成される様子について説明する。

図１（ａ）には第１配線層３００のランドＬ１が示されている。ランドＬ１は第１配線層３００の上に形成される層間絶縁層にレーザでビアホールを形成する際のストッパとして機能する。レーザが位置ずれして第１配線層３００からはみ出すと、その下のコア基板２００が加工されてしまい、正常なビアホールが得られなくなるからである。

従って、レーザが位置ずれした場合であっても、ビアホールがランドＬ１からはみ出さないように、ランドＬ１の径はビアホールの径より大きく設定される。

次いで、図１（ｂ）に示すように、ベース配線板１００の上に樹脂フィルムを圧着することにより、第１配線層３００を被覆する層間絶縁層４００を形成する。続いて、図１（ｃ）に示すように、層間絶縁層４００をレーザで加工することにより、第１配線層３００のランドＬ１に到達するビアホールＶＨを形成する。上記したように、ランドＬ１はレーザが位置ずれしてもランドＬ１からはみ出さない径に設定されているので、ビアホールＶＨがランドＬ１の領域内に安定して形成される。

続いて、図１（ｄ）に示すように、層間絶縁層４００上及びビアホールＶＨの内面にシード層２２０を形成する。その後に、図２（ａ）に示すように、第２配線層が形成される部分に開口部５００ａが設けられためっきレジスト５００を形成する。このとき、ビアホールＶＨから第２配線層が外れないようにビアホールＶＨの上にはそれより大きな径のめっきレジスト５００の開口部５００ａが配置される。

次いで、図２（ｂ）に示すように、シード層２２０をめっき給電経路に利用する電解めっきにより、めっきレジスト５００の開口部５００ａ内及びビアホールＶＨ内に金属めっき層２４０を形成する。ビアホールＶＨ内ではシード層２２０から内側にめっきが施され、ビアホールＶＨ内にビア導体ＶＣが充填される。

次いで、図２（ｃ）に示すように、めっきレジスト５００を除去する。さらに、シード層２２０をエッチングする。これにより、シード層２２０及び金属めっき層２４０によって構成される第２配線層３２０が層間絶縁層４００の上に形成される。第２配線層３２０はビアホールＶＨ内のビア導体ＶＣを含んで形成され、ビア導体ＶＣを介して第１配線層３００のランドＬ１に接続される。

このとき、ビアホールＶＨ（ビア導体ＶＣ）の上に第２配線層３２０のランドＬ２が配置される。ランドＬ２は第２配線層３２０がビアホールＶＨから外れて配置されないように、ビアホールＶＨ（ビア導体ＶＣ）の径より大きく設定される。なお、第２配線層３２０のランドＬ２の上にレーザでビアホールが形成される場合は、レーザがランドＬ２からはみ出することなくビアホールが安定して形成される。

その後に、同様な工程を繰り返すことにより、ベース配線板１００の上に所望の多層配線が形成される。

このように、関連技術では、図３の斜視図に示すように、ビアホールＶＨ内のビア導体ＶＣの上下にはそれより径が大きなランドＬ１，Ｌ２がそれぞれ配置され、第１、第２配線層３００，３２０はランドＬ１，Ｌ２を介してビア導体ＶＣに接続される。

これにより、製造工程においてビアホールＶＨと上下のランドＬ１，Ｌ２との間で位置や径のばらつきが発生するとしても、第１配線層３００及び第２配線層３２０がビア導体ＶＣから外れることなく安定して電気接続される
図４には、配線層にランドを設ける場合の設計ルールの一例が示されている。図４に示すように、ビアホールＶＨの径Ｄ１が５０μｍ、ビアホールＶＨのピッチＰが２２５μｍ、ランドＬの径Ｄ２が１００μｍの場合について説明する。この場合、ランドＬ間の幅ＷＡは、ビアホールＶＨのピッチＰ（２２５μｍ）−ランドＬの半径×２（１００μｍ）＝１２５μｍとなる。

従って、ライン（配線幅）Ｗ１：スペース（抜き幅）Ｗ２が２５μｍ：２５μｍの配線層を形成する場合は、ランドＬ間の幅ＷＡに配置できる配線層の数は２本である。

近年では、半導体デバイス（ＬＳＩチップ）の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求められている。このため、ビアホールＶＨ間の領域に、より多くの本数の配線層を配置する必要がある。

図４においては、配線層を配置できるビアホールＶＨ間の領域はランドＬの配置によって狭くなっているので、配線層の本数を増やすためには、配線層のライン：スペースを狭ピッチ化する必要がある。

しかしながら、配線層の微細化はフォトリソグラフィの技術に大きく依存することから、膨大な開発コストがかかり、しかもプロセスの難易度が高くなるので、容易には対応できない問題がある。

以上のことから、配線基板の配線密度を向上させるためには、ランドＬの大きさをできるだけ小さくすることが肝要である。本願発明者は以上の問題を鑑みて鋭意研究した結果、ビアホール（ビア導体）に接続される上下の配線層の接続部のうち、いずれか一方の接続部をビアホールより大きなランドとして形成し、他方の接続部をビアホールと同一径又はそれより小さい径のランドレス配線部として形成する配線構造を考案した。

（第１の実施の形態）
図５〜図７は本発明の第１実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図である。第１実施形態の配線基板の製造方法では、まず、図５（ａ）に示すようなベース配線板１０を用意する。ベース配線板１０では、コア基板１２にスルーホールＴＨが設けられており、スルーホールＴＨの内壁にはスルーホールめっき層１４が形成されている。スルーホールＴＨの孔には樹脂１６が充填されている。

さらに、コア基板１２の両面側には、スルーホールめっき層１４を介して相互接続される第１配線層２０がそれぞれ形成されている。第１配線層２０はランドＬ１（接続パッドと呼ぶこともある）を備えており、ランドＬ１は第１配線層２０上に形成される層間絶縁層にレーザでビアホールを形成する際のストッパとして機能する。レーザが位置ずれした場合であっても、ビアホールがランドＬ１からはみ出さないように、ランドＬ１の径はビアホールの径より大きく設定される。

ベース配線板１０の両面側にビルドアップ配線が形成されるが、以下の工程では、説明を簡易にするため、ベース配線板１０の上面側にビルドアップ配線を形成する様子を説明する。

次いで、図５（ｂ）に示すように、ベース配線板１０の上に樹脂フィルムを圧着することにより、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５（ｃ）に示すように、第１層間絶縁層３０をレーザで加工することにより、第１配線層２０のランドＬ１に到達する深さの第１ビアホールＶＨ１を形成する。

このとき、上記したように、ランドＬ１はその径が第１ビアホールＶＨ１の径より大きく設定されるので第１ビアホールＶＨ１がランドＬ１からはみ出すことなく、その領域内に安定して形成される。

次いで、図５（ｄ）に示すように、第１層間絶縁層３０の上及び第１ビアホールＶＨ１の内面に無電解めっきにより銅などのシード層２２ａを形成する。

続いて、図６（ａ）に示すように、第２配線層が形成される部分に開口部３５ａが設けられためっきレジスト３５をシード層２２ａの上に形成する。このとき、第１ビアホールＶＨ１の上では、めっきレジスト３５の開口部３５ａは第１ビアホールＶＨ１と同一の径で形成される。

さらに、図６（ｂ）に示すように、シード層２２ａをめっき給電経路に利用する電解めっきにより、第１ビアホールＶＨ１内を含むめっきレジスト３５の開口部３５ａに銅などの金属めっき層２２ｂを充填して形成する。第１ビアホールＶＨ１内では、シード層２２ａから内側にめっきが施されて第１ビアホールＶＨ１内にビア導体ＶＣが充填される。

次いで、図６（ｃ）に示すように、めっきレジスト３５を除去する。さらに、シード層２２ａをエッチングする。これにより、シード層２２ａ及び金属めっき層２２ｂによって構成される第２配線層２２が得られる。このように、第２配線層２２はセミアディティブ法によって形成される。

第１配線層２０のランドＬ１の上に配置された第１ビアホールＶＨ１にはビア導体ＶＣが充填され、その上にビア導体ＶＣと同一径のランドレス配線部ＷＸが第１層間絶縁層３０の上面から突出して形成される。

つまり、図６（ｃ）に図８の斜視図を加えて参照すると、下側の第１配線層２０は第１ビアホールＶＨ１より大きな径のランドＬ１によってビア導体ＶＣに接続され、上側の第２配線層２２は第１ビアホールＶＨ１と同一径のランドレス配線部ＷＸによってビア導体ＶＣに接続される。

なお、図８では、ビア導体ＶＣ（ビアホールＶＨ１）の形状がストレート形状となっているが、上部から下部になるにつれて径が小さくなるテーパ形状であってもよい。ビア導体ＶＣ（ビアホールＶＨ１）がテーパ形状の場合は、第１配線層２０のランドＬ１の径はビア導体ＶＣ（ビアホールＶＨ１）の下端面の径より大きく、第２配線層２２のランドレス配線部ＷＸの径はビア導体ＶＣ（ビアホールＶＨ１）の上端面と同一径に設定される。

後述する第２、第３実施形態においても、同様に、ビア導体（ビアホール）がテーパ形状の場合は、下側の配線層の接続部の径はビア導体（ビアホール）の下端面の径を比較基準として設定され、上側の配線層の接続部の径はビア導体（ビアホール）の上端面の径を比較基準として設定される。

このような配線構造を採用する場合において、図９を参照しながら、ビアホールＶＨの間の領域に配置できる第２配線層２２の本数を前述した関連技術の図４と同じ設計ルールで比較してみる。図９ではランドレス配線部ＷＸに繋がる配線層が省略されている。

図９に示すように、本実施形態では、上側の第２配線層２２の接続部はビアホールＶＨと同一径のランドレス配線部ＷＸとなっているので、配線層を配置できるビアホールＶＨ間の幅ＷＢは、ビアホールＶＨのピッチＰ（２２５μｍ）−ビアホールＶＨの半径×２（５０μｍ）＝１７５μｍとなる。

従って、関連技術と同様にライン（配線幅）Ｗ１：スペース（抜き幅）Ｗ２が２５μｍ：２５μｍの配線層を形成する場合は、ビアホールＶＨ間の幅ＷＢに配置できる配線層の数は３本に増加する。

このように、第２配線層２２のビア導体ＶＣとの接続部をランドレス配線部ＷＸとすることにより、同じ設計ルールにおいてビアホールＶＨ間の幅ＷＢを関連技術より広く設定することができる。従って、ビアホールＶＨ間の領域に多くの配線層を配置できるようになるので、関連技術より配線密度を向上させることができる。

あるいは、ビアホールＶＨ間の領域に関連技術と同じ２本の配線層を形成する場合、ビアホールＶＨ間の幅が広くなった分だけ、配線層のライン：スペースを太くすることも可能である。これにより、プロセスの難易度を下げることができるので、厳格な工程管理をすることなく、信頼性の高い配線層を歩留りよく形成することも可能になる。

続いて、図６（ｃ）に戻って製造方法を説明すると、第２配線層２２は、第１ビアホールＶＨ１上に配置される上記したランドレス配線部ＷＸの他に、ランドＬ２を備えて形成される。ランドＬ２は第１ビアホールＶＨ１より大きな径を有して第１層間絶縁層３０の上に形成される。

本実施形態では、レーザでビアホールを形成することによって多層配線を構築するため、第２配線層２２にもレーザのストッパとなるランドＬ２を設ける方がプロセスの難易度を低くできるからである。

本実施形態と違って、第２配線層２２の全ての接続部をビアホールと同一径のランドレス配線部とする場合は、レーザによるビアホールの形成が困難を極める。

次いで、図７（ａ）に示すように、第２配線層２２の上に第２層間絶縁層３２を形成する。さらに、第２層間絶縁層３２をレーザで加工することにより、第２配線層２２のランドＬ２に到達する深さの第２ビアホールＶＨ２を形成する。このときも、第２ビアホールＶＨ２は、それより径の大きなランドＬ２の上に形成されるので、ランドＬ２からはみ出すことなく信頼性よく形成される。

次いで、図７（ｂ）に示すように、前述した図５（ｄ）〜図６（ｃ）の工程を繰り返すことにより、第２層間絶縁層３２の上にシード層２４ａ及び金属めっき層２４ｂにより構成される第３配線層２４を形成する。第３配線層２４は、第２配線層２２と同様に、第２ビアホールＶＨ２内のビア導体ＶＣの上に形成されたランドレス配線部ＷＸと、第２層間絶縁層３２の上に形成されたランドＬ３を含んで形成される。

その後に、図７（ｃ）に示すように、第３配線層２４のランドＬ３の上に開口部３４ａが設けられたソルダレジスト３４が形成される。さらに、第３配線層２４のランドＬ３にＮｉ／Ａｕめっき層を形成するなどしてコンタクト層（不図示）を形成する。

以上により、第１実施形態の配線基板１が得られる。本実施形態では、ベース配線板１０の下面側にも同様に、ビア導体（ビアホール）の下側にランドが配置され、ビア導体の上側にランドレス配線部が配置された配線構造を有するビルドアップ配線が形成される。また、ベース配線板１０の両面側に形成される配線層の積層数は任意に設定することができる。

図7（ｃ）に示すように、第1実施形態の配線基板１では、ランドＬ１を含む第1配線層２０を備えたベース配線板１０の上に第１層間絶縁層３０が形成されている。第1層間絶縁層３０にはランドＬ１に到達する第1ビアホールＶＨ１が形成されている。第１配線層２０のランドＬ１の径は第1ビアホールＶＨ１の径より大きく設定されている。

図７（ｃ）に図８の斜視図を加えて参照すると、第1ビアホールＶＨ１内にはビア導体ＶＣが充填されており、ビア導体ＶＣは第1層間絶縁層３０上に形成された第２配線層２２に繋がって形成されている。そして、第２配線層２２のビア導体ＶＣとの接続部はランドレス配線部ＷＸとなっており、ランドレス配線部ＷＸはビア導体ＶＣ（第1ビアホールＶＨ１）と同一径に設定されている。

第２配線層２２はランドレス配線部ＷＸの他にレーザのストッパとなるランドＬ２を含んで形成される。そして、第２配線層２２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にはランドＬ２に到達するレーザで形成された第２ビアホールＶＨ２が形成されている。

さらには、同様に、第２ビアホールＶＨ２内にはビア導体ＶＣが充填され、それに第３配線層２４のランドレス配線部ＷＸが接続されている。また、第３配線層２４はランドレス配線部ＷＸの他にランドＬ３を備えて形成されている。

さらに、第３配線層２４のランドＬ３上に開口部３４ａが設けられたソルダレジスト３４が形成されている。

このように、第1実施形態の配線基板１では、ビアホール（ビア導体）を介して接続される上下の一対の配線層において、下側の配線層の接続部がビアホールより大きな径のランドとなってビア導体に接続され、上側の配線層の接続部がビアホールと同一径のランドレス配線部となってビア導体に接続されている。

このような配線構造を採用することにより、図９で説明したように、ランドレス配線部が配置されたビアホール間の幅をランドが配置される場合よりも広く確保することができる。従って、ビアホール間の領域に配置される配線層の本数を増やすことができるので、関連技術よりも配線密度を向上させることができる。

また、ランドレス配線部の上にレーザでビアホールを形成することはプロセスの難易度が高いので、ランドレス配線部を備える配線層は、レーザビアを配置するためのランドを別に備えている。これにより、ビアホール間の配線密度を向上させることができると共に、レーザビアによる層間接続を容易に形成することが可能になる。

（第２の実施の形態）
図１０〜図１２は本発明の第２実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図である。前述した第１実施形態では、図６（ａ）の工程で、めっきレジスト３５の開口部３５ａをビアホールＶＨと同一径に設定する必要があるので、使用する露光装置の性能によっては位置ずれが問題になるおそれがある。許容範囲を超えて位置ずれが発生すると、ランドレス配線部ＷＸを形成する際に、ビアホールＶＨに孔が残存してしまうことがある。

第２実施形態の特徴は、金属ポストを立設させることに基づいてランドレス配線部を形成することにある。第２実施形態では、第１実施形態と同一工程及び同一要素についてはその説明を省略する。

第２実施形態では、図１０（ａ）に示すように、第１実施形態の図５（ａ）と同一のベース配線板１０を用意する。続いて、図１０（ｂ）に示すように、ベース配線板１０の上に第１配線層２０を被覆するシード層５０ａを形成する。

さらに、図１０（ｃ）に示すように、第１配線層２０のランドＬ１の上に柱状の開口部３５ａが設けられためっきレジスト３５を形成する。めっきレジスト３５の開口部３５ａはランドＬ１より小さな径に設定される。これにより、開口部３５ａが位置ずれして形成されるとしても、開口部３５ａがランドＬ１から外れないようになっている。

次いで、図１１（ａ）に示すように、シード層５０ａをめっき給電経路に利用する電解めっきにより、めっきレジスト３５の開口部３５ａに銅などの金属めっき層５０ｂを形成する。

続いて、図１１（ｂ）に示すように、めっきレジスト３５を除去する。さらに、金属めっき層５０ｂをマスクにしてシード層５０ａをエッチングすることにより、第１配線層２０のランドＬ１の上にシード層５０ａ及び金属めっき層５０ｂより構成される第１金属ポスト（柱）５０を得る。シード層５０ａをエッチングする際にその下の第１配線層２０が多少エッチングされるが、シード層５０ａの膜厚は第１配線層２０に比べてかなり薄いので特に問題は発生しない。

次いで、図１１（ｃ）に示すように、図１１（ｂ）の構造体の上に樹脂フィルムを圧着することにより、第１金属ポスト５０の全体を樹脂層３０ａ（絶縁層）によって埋め込む。

さらに、図１１（ｄ）に示すように、サンドブラスト法などによって樹脂層３０ａを第１金属ポスト５０の上面が露出するまで削る。これにより、第１金属ポスト５０の側方に樹脂層３０ａが残されて第１層間絶縁層３０が得られる。これにより、実質的に第１層間絶縁層３０に第１ビアホールＶＨ１が形成された状態となり、第１ビアホールＶＨ１内に第１金属ポスト５０が充填されてそれがビア導体となる。

次いで、図１２（ａ）に示すように、セミアディティブ法により、第１層間絶縁層３０の上にシード層２２ａ及び金属めっき層２２ｂから構成される第２配線層２２を形成する。第２配線層２２は、第１金属ポスト５０の上にそれと同一径で配置されたランドレス配線部ＷＸと、第１層間絶縁層３０上に配置されたランドＬ２とを含んで形成される。

第２実施形態では、セミアディティブ法によってランドレス配線部ＷＸを形成する際に、第１金属ポスト５０の上にめっきレジストの開口部を配置する必要があるが、第1実施形態よりも位置ずれによる不具合が発生しにくい。めっきレジストの開口部の下には第１金属ポスト５０が充填されているので、その開口部が第１金属ポスト５０から多少位置ずれしても孔が残存する問題は発生しないからである。

よって、第２実施形態では、第１金属ポスト５０を形成した後に、その上に第２配線層２２のランドレス配線部ＷＸを配置するので、ランドレス配線部ＷＸの径を第１金属ポスト５０（ビア導体）の径と同一又はそれより小さく設定することが可能である。

これにより、第１実施形態で説明した図６（ｃ）と同様に、第１金属ポスト５０（ビア導体）の下に接続される第１配線層２０の接続部は、第１金属ポスト５０より大きな径のランドＬ１として形成される。一方、第１金属ポスト５０（ビア導体）の上に接続される第２配線層２２の接続部は、第１金属ポスト５０と同一径又はそれより小さい径のランドレス配線部ＷＸとして形成される。

さらに、図１２（ｂ）に示すように、上記した図１１（ｂ）〜図１１（ｄ）の工程を繰り返す。これにより、第２配線層２２のランドＬ２の上にシード層５２ａ及び金属めっき層５２ｂにより構成される第２金属ポスト５２を形成し、その側方に第２層間絶縁層３２を形成する。

続いて、図１２（ｃ）に示すように、上記した図１２（ａ）と同様に、セミアディティブ法により、第２金属ポスト５２の上に配置されてそれと同一径のランドレス配線部ＷＸと、第２層間絶縁層３２の上に配置されたランドＬ３と含む第３配線層２４を形成する。第３配線層２４は、同様に、シード層２４ａ及び金属めっき層２４ｂによって構成される。

なお、第２実施形態では、第２配線層２２のランドレス配線部ＷＸの上に第２金属ポスト５２を配置することにより、スタックビアを形成することも可能である。

その後に、図１２（ｄ）に示すように、第３配線層２４のランドＬ３上に開口部３４ａが設けられたソルダレジスト３４を形成する。さらに、第３配線層２４のランドＬ３にＮｉ／Ａｕめっき層を形成するなどしてコンタクト層（不図示）を形成する。

これにより、第１実施形態の図７（ｃ）と実質的に同一構造の配線基板１ａが得られる。第２実施形態においても、ベース配線板１０の下面側にも同様な配線構造のビルドアップ配線が形成され、その積層数は任意に設定することができる。

第２実施形態では第１実施形態と同様な効果を奏する。これに加えて、第２実施形態では、金属ポスト５０，５２を立設させてビア導体として形成した後に、その上にランドレス配線部ＷＸを形成している。このため、ランドレス配線部ＷＸを形成する際のフォトリソグラフィの位置合わせ精度を緩和できるので、配線基板を低コストで歩留りよく製造することができる。

（第３の実施の形態）
図１３〜図１６は本発明の３実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図である。前述した第１、第２実施形態では、ビアホール（ビア導体）に接続される第１配線層及び第２配線層の接続部のうち、下側の第１配線層の接続部をランドとし、上側の第２配線層の接続部をランドレス配線部としている。

第３実施形態では、その逆で、下側の第１配線層の接続部をランドレス配線部とし、上側の第２配線部の接続部をランドとして形成する。

第３実施形態の配線基板の製造方法では、図１３（ａ）に示すように、まず、第１実施形態の図５（ａ）と同様なベース配線板１０を用意する。第３実施形態では、下側の配線層にランドを設けないので、ベース配線板１０の第１配線層２０はビア導体（金属ポスト）と同一径又はそれより小さな径のポスト用接続部Ｃを備えており、ランドを備えていない。第１配線層２０のポスト用接続部Ｃはランドレス配線部の主要部となる。

続いて、図１３（ｂ）に示すように、ベース配線板１０の上に第１配線層２０を被覆するシード層５０ａを形成する。さらに、図１３（ｃ）に示すように、第１配線層２０のポスト用接続部Ｃの上に柱状の開口部３５ａが設けられためっきレジスト３５を形成する。めっきレジスト３５の開口部３５ａの径は、ポスト用接続部Ｃと同一径と又はそれより大きな径に設定される。

そして、図１３（ｄ）に示すように、シード層５０ａをめっき給電経路に利用する電解めっきにより、めっきレジスト３５の開口部３５ａに金属めっき層５０ｂを形成する。

続いて、図１４（ａ）に示すように、めっきレジスト３５を除去する。さらに、シード層５０ａをエッチングする。

これにより、第１配線層２０のポスト用接続部Ｃ、シード層５０ａ及び金属めっき層５０ｂにより構成される第１金属ポスト５０が形成される。第１金属ポスト５０はストレート形状でベース配線板１０上に形成されるので、第１金属ポスト５０の下部に配置された第１配線層２０のポスト用接続部Ｃが第１金属ポスト５０と同一径のランドレス配線部ＷＸとして形成される。

次いで、図１４（ｂ）に示すように、ベース配線板１０の上に第１金属ポスト５０の全体を埋め込む樹脂層３０ａ（絶縁層）を形成する。さらに、図１４（ｃ）に示すように、サンドブラスト法などにより樹脂層３０ａを第１金属ポスト５０の上面が露出するまで削る。これにより、第１金属ポスト５０の側方に樹脂層３０ａが残されて第１層間絶縁層３０が得られる。

次いで、図１５（ａ）に示すように、第１層間絶縁層３０及び第１金属ポスト５０の上にシード層２２ａを形成した後に、第２配線層が形成される部分に開口部３５ａが設けられためっきレジスト３５を形成する。さらに、シード層２２ａをめっき給電経路に利用する電解めっきにより、めっきレジスト３５の開口部３５ａに金属めっき層２２ｂを形成する。

続いて、図１５（ｂ）に示すように、めっきレジスト３５を除去する。さらに、金属めっき層２２ｂをマスクにしてシード層２２ｂをエッチングすることにより、シード層２２ａ及び金属めっき層２２ｂより構成される第２配線層２２を得る。

第２配線層２２は、第１金属ポスト５０上に配置されたランドＬ１と、第１層間絶縁層３０上に配置されたポスト用接続部Ｃとを含んで形成される。第２配線層２２のランドＬ１は第１金属ポスト５０より大きな径で形成され、ポスト用接続部Ｃは第１金属ポスト５０と同一径又はそれより小さい径で形成される。

第１金属ポスト５０の上にそれより径が大きなランドＬ１を形成することにより、フォトリソグラフィの位置合わせ精度を緩和させることができる。従って、高性能な露光装置を使用しなくとも、第２配線層２２が第１金属ポスト５０から外れるおそれがないので、プロセスの難易度を下げることができる。

図１５（ｂ）に図１７の斜視図を加えて参照すると、下側の第１配線層２０は第１金属ポスト５０と同一径のランドレス配線部ＷＸによって第１金属ポスト５０に接続され、上側の第２配線層２２は第１金属ポスト５０より大きな径のランドＬ１によって第１金属ポスト５０に接続される。

図１５（ｃ）に戻って製造方法を説明すると、図１５（ｂ）の構造体に対して、図１３（ａ）〜図１４（ｃ）までの工程を繰り返す。これにより、第２配線層２２のポスト用接続部Ｃ、シード層５２ａ及び金属めっき層５２ｂから構成される第２金属ポスト５２を形成すると共に、第２金属ポスト５２の上面が露出するようにその側方に第２層間絶縁層３２を形成する。

さら、図１６（ａ）に示すように、第２層間絶縁層３２の上にセミアディティブ法により、シード層２４ａ及び金属めっき層２４ｂによって構成される第３配線層２４を形成する。第３配線層２４は、第１金属ポスト５０の上に配置されてそれより大きな径のランドＬ２を含んで形成される。

なお、第３実施形態では、第２配線層２２のランドＬ１の上に第２金属ポスト５２を配置することにより、スタックビアを形成することも可能である。

その後に、図１６（ｂ）に示すように、第３配線層２４のランドＬ２上に開口部３４ａが設けられたソルダレジスト３４を形成する。さらに、第３配線層２４のランドＬ２にＮｉ／Ａｕめっき層を形成するなどしてコンタクト層（不図示）を形成する。

以上により、第３実施形態の配線基板１ｂが得られる。第３実施形態においても、ベース配線板１０の下面側にも同様な配線構造のビルドアップ配線が形成され、その積層数は任意に設定することができる。

図１６（ｂ）及び図１７に示すように、第３実施形態の配線基板１ｂでは、第１金属ポスト５０（ビア導体）を介して接続される上下の一対の第１、第２配線層２０，２２において、下側の第１配線層２０の接続部が第１金属ポスト５０と同一径のランドレス配線部ＷＸとなって第１金属ポスト５０に接続されている。一方、上側の第２配線層２２の接続部は第１金属ポスト５０より大きな径のランドＬ１となって第１金属ポスト５０に接続されている。

第３実施形態では、下側の第１配線層２０のポスト用接続部Ｃにセミアディティブ法によって第１金属ポスト５０を立設して層間接続を行うので、下側の第１配線層２０にレーザ加工のストッパ用のランドを形成する必要がない。

このような配線構造を採用することにより、第１、第２実施形態と同様に、ランドレス配線部が配置された金属ポスト（ビア導体）間の幅をランドが配置される場合よりも広く確保することができる。従って、同じ設計ルールにおいて金属ポスト（ビア導体）間に配置される配線層の本数を増やすことができるので、関連技術より配線密度を向上させることができる。

また、上側の配線層を形成する際に金属ポストの上にランドを配置することによりフォトリソグラフィの位置合わせ精度を緩和できるので、プロセスの難易度を下げることができ、低コストで歩留りよく多層配線を形成することができる。

なお、前述した第１〜第３実施形態において、多層配線層の中で配線密度を向上させたい任意の配線層がランドレス配線部でビア導体に接続されるようにしてもよく、多層配線内にビア導体の上下にランドが配置された配線層が含まれていてもよい。

図１（ａ）〜（ｄ）は本発明に関連する関連技術の配線基板の製造方法を示す断面図（その１）である。 図２（ａ）〜（ｃ）は本発明に関連する関連技術の配線基板の製造方法を示す断面図（その２）である。 図３は本発明に関連する関連技術の配線基板における接続ビアの様子を示す斜視図である。 図４は本発明に関連する関連技術の配線基板の設計ルールの一例を示す平面図である。 図５（ａ）〜（ｄ）は本発明の第１実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図（その１）である。 図６（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図（その２）である。 図７（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図（その３）である。 図８は本発明の第１実施形態の配線基板の接続ビアの様子を示す斜視図である。 図９は本発明の第１実施形態の配線基板の設計ルールの一例を示す平面図である。 図１０（ａ）〜（ｃ）は本発明の第２実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図（その１）である。 図１１（ａ）〜（ｄ）は本発明の第２実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図（その２）である。 図１２（ａ）〜（ｄ）は本発明の第２実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図（その３）である。 図１３（ａ）〜（ｄ）は本発明の第３実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図（その１）である。 図１４（ａ）〜（ｃ）は本発明の第３実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図（その２）である。 図１５（ａ）〜（ｃ）は本発明の第３実施形態の配線蔵基板の製造方法を示す断面図（その３）である。 図１６（ａ）及び（ｂ）は本発明の第３実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図（その４）である。 図１７は本発明の第３実施形態の配線基板の接続ビアの様子を示す斜視図である。

符号の説明

１，１ａ，１ｂ…配線基板、１０…ベース配線板、１２…コア基板、１４…スルーホールめっき層、１６…樹脂、２０…第１配線層、２２…第２配線層、２４…第３配線層、３０…第１層間絶縁層、３２…第２層間絶縁層、３４…ソルダレジスト、３５…めっきレジスト、３４ａ，３５ａ…開口部、２２ａ，２４ａ，５０ａ，５２ａ…シード層、２２ｂ，２４ｂ，５０ｂ，５２ｂ…金属めっき層、５０…第１金属ポスト、５２…第２金属ポスト、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３…ランド、ＷＸ…ランドレス配線部、Ｃ…ポスト用接続部、ＴＨ…スルーホール、ＶＨ…ビアホール。

Claims (10)

1. 第１配線層と、
   前記第１配線層の上に形成された絶縁層と、
   前記絶縁層の厚み方向に貫通して充填され、前記第１配線層の接続部に接続されたビア導体と、
   前記絶縁層の上に形成され、接続部が前記ビア導体に接続された第２配線層とを有し、
   前記第１配線層及び前記第２配線層のうち、一方の前記配線層の接続部が前記ビア導体の径より大きな径のランドとなって形成され、他方の前記配線層の接続部が前記ビア導体と同一径又はそれより小さい径のランドレス配線部となって形成されていることを特徴とする配線基板。
2. 前記第１配線層の接続部が前記ランドとなって形成され、前記第２配線層の接続部が前記ランドレス配線部となって形成されており、
   前記第２配線層は、上側配線層と層間接続するための、前記ビア導体より大きな径のランドを前記絶縁層の上にさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
3. 前記第１配線層の接続部が前記ビア導体と同一径の前記ランドレス配線部となって形成され、前記第２配線層の接続部が前記ランドとなって形成されており、
   前記第２配線層は、上側配線層と層間接続するための、前記ビア導体と同一径又はそれより小さい径の接続部を前記絶縁層の上にさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
4. ランドを備えた第１配線層の上に絶縁層を形成する工程と、
   前記絶縁層をレーザで加工することにより、前記ランドより小さい径を有して前記ランドに到達するビアホールを形成する工程と、
   前記ビアホールを充填するビア導体の上に配置されて前記ビアホールと同一径のランドレス配線部を備えた第２配線層を前記絶縁層の上に形成する工程とを有することを特徴とする配線基板の製造方法。
5. 前記２配線層を形成する工程は、
   前記ビアホールを形成する工程の後に、
   前記絶縁層の上及び前記ビアホール内にシード層を形成する工程と、
   前記第２配線層が配置される部分に開口部が設けられためっきレジストを形成する工程と、
   前記シード層をめっき給電経路に利用する電解めっきにより、前記ビアホール内から前記めっきレジストの開口部に金属めっき層を形成する工程と、
   前記めっきレジストを除去する工程と、
   前記シード層をエッチングする工程とを含むことを特徴とする請求項４に記載の配線基板の製造方法。
6. 第１配線層のランドの上に、前記ランドより小さい径の金属ポストを立設する工程と、
   前記金属ポストを埋め込む絶縁層を形成する工程と、
   前記絶縁層を削ることにより、前記金属ポストの上面を露出させると共に、前記金属ポストの側方に前記絶縁層を残す工程と、
   前記金属ポストの上に配置されてそれと同一径又はそれより小さい径のランドレス配線部を備えた第２配線層を前記絶縁層の上に形成する工程とを有することを特徴とする配線基板の製造方法。
7. 前記第２配線層を形成する工程において、前記第２配線層は、上側配線層と層間接続するための、前記ビア導体より大きな径のランドを前記絶縁層の上にさらに備えて形成されることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法。
8. 第１配線層の接続部の上に、前記接続部と同一径又はそれより大きな径の金属ポストを立設する工程と、
   前記金属ポストを埋め込む絶縁層を形成する工程と、
   前記絶縁層を削ることにより、前記金属ポストの上面を露出させると共に、前記金属ポストの側方に前記絶縁層を残す工程と、
   前記金属ポストの上に配置されてそれより大きな径のランドを備えた第２配線層を前記絶縁層の上に形成する工程とを有することを特徴とする配線基板の製造方法。
9. 前記金属ポストを立設する工程は、
   前記第１配線層及び前記絶縁層の上にシード層を形成する工程と、
   前記金属ポストが配置される部分に開口部が設けられためっきレジストを前記シード層の上に形成する工程と、
   前記シード層をめっき給電経路に利用する電解めっきにより、前記めっきレジストの開口部に金属めっき層を形成する工程と、
   前記めっきレジストを除去する工程と、
   前記シード層をエッチングすることにより前記金属ポストを得る工程とを含むことを特徴とする請求項６又は８に記載の配線基板の製造方法。
10. 前記第２配線層を形成する工程において、前記第２配線層は、上側配線層と層間接続するための、前記ビア導体と同一径又はそれより小さい径の接続部を前記絶縁層の上にさらに備えて形成されることを特徴とする請求項８に記載の配線基板の製造方法。

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