JP2018056530A - 有孔基板の製造方法及び有孔基板 - Google Patents

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Abstract

【課題】研磨を行わずに有孔基板表面を平坦化できる有孔基板の製造方法及び有孔基板を提供する。
【解決手段】有孔基板の製造方法は、第１面１３及び第２面１４を有し、第１面から第２面へ貫通する貫通孔２０が設けられた基板を準備する準備工程と、少なくとも第１面側から貫通孔の内部に、樹脂を含む芯材層形成材を充填する第１充填工程と、芯材層形成材を硬化させ、硬化した後の少なくとも芯材層形成材の第１面側の表面を、第１面よりも第２面側に位置させる第１硬化工程と、貫通孔の内部における少なくとも芯材層形成材の第１面側の表面上に、被覆層形成材を充填する第２充填工程と、を備える。
【選択図】図２

Description

本開示の実施形態は、有孔基板の製造方法及び有孔基板に関する。
第１面及び第２面を含み、第１面から第２面へ貫通する貫通孔が設けられた基板と、基板の第１面側から第２面側へ至るように貫通孔の内部に設けられた貫通電極と、を備える貫通電極基板が知られている。貫通電極基板の貫通電極の例としては、いわゆるフィルドビアやコンフォーマルビアが知られている。フィルドビアの場合、貫通電極は、貫通孔の内部に充填された銅などの導電性材料を含む。コンフォーマルビアの場合、貫通電極は、貫通孔に中空部が存在するよう、貫通孔の側壁に沿って広がっている。
ところで、貫通孔に中空部が存在していると、貫通孔に貫通電極を形成した後の工程において、導電性材料の屑などが残渣として貫通孔の中空部に入ってしまうことがある。このような課題を解決する手段として、中空部に樹脂を充填することが挙げられる。例えば特許文献１，２は、まず、基板の第１面側から中空部に樹脂を充填し、樹脂を硬化させ、その後、樹脂のうち不要な部分を研磨により除去するとともに中空部に充填された樹脂を平坦化する、という手段を開示している。
特開２０１５−２１１０７７号公報 特開２００１−１５９０９号公報
樹脂を研磨する工程を実施すると、基板に応力が加わり、この結果、基板に割れなどの損傷が生じてしまうことがある。そのため、基板に割れなどの損傷が生じてしまうことを抑制しつつ、基板の貫通孔に充填される樹脂等の部材を平坦化することが望まれる。
本開示の実施形態は、このような課題を解決することができる有孔基板の製造方法及び有孔基板を提供することを目的とする。
本開示の一実施形態は、有孔基板の製造方法であって、第１面及び第２面を含み、前記第１面から前記第２面へ貫通する貫通孔が設けられた基板を準備する準備工程と、前記貫通孔の内部に、樹脂を含む芯材層形成材を充填する第１充填工程と、前記芯材層形成材を硬化させる第１硬化工程であって、硬化した後の少なくとも前記芯材層形成材の前記第１面側の表面を、前記第１面よりも前記第２面側に位置させる第１硬化工程と、前記貫通孔の内部における少なくとも前記芯材層形成材の前記第１面側の表面上に、被覆層形成材を充填する第２充填工程と、を備える、製造方法、である。
本開示の一実施形態による有孔基板の製造方法において、前記被覆層形成材は、樹脂を含み、前記製造方法は、前記被覆層形成材を硬化させる第２硬化工程をさらに備えてもよい。
本開示の一実施形態による有孔基板の製造方法において、前記第２充填工程は、前記基板の前記貫通孔を、少なくとも前記第１面側から、前記被覆層形成材を含む外側充填フィルムで覆う工程と、前記外側充填フィルムに、前記外側充填フィルムによって覆われた前記貫通孔の内部の圧力よりも高い圧力を加えて、前記被覆層形成材を前記貫通孔の内部に押し込んで充填する工程と、を含んでいてもよい。
本開示の一実施形態による有孔基板の製造方法において、前記第２充填工程は、前記外側充填フィルムの前記被覆層形成材を加熱する工程をさらに含んでいてもよい。
本開示の一実施形態による有孔基板の製造方法において、前記第２充填工程は、加熱された押圧部材を介して、少なくとも前記第１面側の前記外側充填フィルムを前記基板の前記第１面に向けて押圧する工程をさらに含んでいてもよい。
本開示の一実施形態による有孔基板の製造方法において、前記被覆層形成材は、前記樹脂として、ポリイミド樹脂又はエポキシ樹脂を含んでいてもよい。
本開示の一実施形態による有孔基板の製造方法において、前記被覆層形成材の前記樹脂は、電磁波又は荷電粒子線に対する反応性を有し、前記第２充填工程は、前記貫通孔の内部に充填された前記被覆層形成材のうちの、少なくとも前記芯材層形成材の前記第１面側の表面上の前記被覆層形成材を硬化状態に移行又は維持させるように、前記基板に向けて電磁波又は荷電粒子線を照射する工程と、非硬化状態の前記被覆層形成材を除去する工程と、を含み、前記第２硬化工程では、電磁波又は荷電粒子線によって硬化された前記被覆層形成材を熱硬化させてもよい。
本開示の一実施形態による有孔基板の製造方法において、前記準備工程において準備される前記基板の前記貫通孔の側壁には、貫通電極が設けられており、且つ、前記基板の少なくとも前記第１面には、前記貫通電極に接続され、前記第１面に位置する第１配線が設けられており、前記第２硬化工程では、少なくとも前記芯材層形成材の前記第１面側の表面上の前記被覆層形成材の表面と、これに隣接する前記第１面に位置する前記第１配線の表面とが、前記基板の面方向に沿って連なるように、前記被覆層形成材を硬化させてもよい。
この場合、前記第２硬化工程では、前記基板の厚み方向における、少なくとも前記芯材層形成材の前記第１面側の表面上の前記被覆層形成材の表面と、前記第１配線の表面との間の距離が5μｍ以下になるまで、前記被覆層形成材を硬化させてもよい。
本開示の一実施形態による有孔基板の製造方法において、前記第２充填工程では、前記貫通孔の内部における少なくとも前記芯材層形成材の前記第１面側の表面上に、前記被覆層形成材として、金属層が充填されてもよい。
本開示の一実施形態による有孔基板の製造方法において、前記準備工程において準備される前記基板の前記貫通孔の側壁には、貫通電極が設けられており、且つ、前記基板の少なくとも前記第１面には、前記貫通電極に接続され、前記第１面に位置する第１配線が設けられており、前記第２充填工程では、少なくとも前記芯材層形成材の前記第１面側の表面上の前記金属層の表面と、これに隣接する前記第１面に位置する前記第１配線の表面とが、前記基板の面方向に沿って連なるように、前記金属層を充填してもよい。
本開示の一実施形態による有孔基板の製造方法において、前記第１充填工程は、前記基板の前記貫通孔を、少なくとも前記第１面側から、前記芯材層形成材を含む内側充填フィルムで覆う工程と、前記内側充填フィルムに、前記内側充填フィルムによって覆われた前記貫通孔の内部の圧力よりも高い圧力を加えて、前記芯材層形成材を前記貫通孔の内部に押し込んで充填する工程と、を含んでいてもよい。
本開示の一実施形態による有孔基板の製造方法において、前記第１充填工程は、前記内側充填フィルムの前記芯材層形成材を加熱する工程をさらに含んでいてもよい。
本開示の一実施形態による有孔基板の製造方法において、前記第１充填工程は、加熱された押圧部材を介して、少なくとも前記第１面側の前記内側充填フィルムを前記基板の前記第１面に向けて押圧する工程をさらに含んでいてもよい。
本開示の一実施形態による有孔基板の製造方法において、前記芯材層形成材は、前記樹脂として、ポリイミド樹脂又はエポキシ樹脂を含んでいてもよい。
本開示の一実施形態による有孔基板の製造方法において、前記第１硬化工程では、前記芯材層形成材を熱硬化させてもよい。
本開示の一実施形態による有孔基板の製造方法において、前記芯材層形成材は、前記樹脂として、電磁波又は荷電粒子線によって硬化する硬化性樹脂を含んでいてもよい。
また、本開示の一実施形態は、第１面及び第２面を含み、前記第１面から前記第２面へ貫通する貫通孔が設けられた基板と、前記基板の前記貫通孔に充填された充填部と、を備え、前記充填部は、芯材層と、被覆層とを含み、前記芯材層は、樹脂を含み、少なくとも前記第１面よりも前記貫通孔の内部側に位置し、前記被覆層は、前記芯材層と界面で接するとともに、少なくとも前記芯材層の前記第１面側に位置する、有孔基板、である。
本開示の一実施形態による有孔基板において、前記被覆層は、樹脂を含んでいてもよい。
本開示の一実施形態による有孔基板において、前記被覆層は、金属層であってもよい。
本開示の実施形態によれば、基板に割れなどの損傷が生じてしまうことを抑制しつつ、基板の貫通孔に充填される部材を平坦化することができる。
一実施形態に係る有孔基板を示す平面図である。 図１の有孔基板をII−II方向から見た断面図である。 一実施形態に係る有孔基板の製造方法の一工程を示す断面図である。 一実施形態に係る有孔基板の製造方法の一工程を示す断面図である。 一実施形態に係る有孔基板の製造方法の一工程を示す断面図である。 一実施形態に係る有孔基板の製造方法の一工程を示す断面図である。 一実施形態に係る有孔基板の製造方法の一工程を示す断面図である。 一実施形態に係る有孔基板の製造方法の一工程を示す断面図である。 一実施形態に係る有孔基板の製造方法の一工程を示す断面図である。 一実施形態に係る有孔基板の製造方法の一工程を示す断面図である。 一実施形態に係る有孔基板の製造方法の一工程を示す断面図である。 一実施形態に係る有孔基板の製造方法の一工程を示す断面図である。 一実施形態に係る有孔基板の製造方法の一工程を示す断面図である。 一実施形態に係る有孔基板の製造方法の一工程を示す断面図である。 一実施形態に係る有孔基板の製造方法の一工程を示す断面図である。 一実施形態に係る有孔基板の製造方法の一工程を示す断面図である。 一実施形態に係る有孔基板の製造方法の一工程を示す断面図である。 一実施形態に係る有孔基板の製造方法の一工程を示す断面図である。 第１の変形例に係る有孔基板の製造方法の一工程を示す断面図である。 第１の変形例に係る有孔基板の製造方法の一工程を示す断面図である。 第１の変形例に係る有孔基板の製造方法の一工程を示す断面図である。 第２の変形例に係る有孔基板を示す断面図である。 第３の変形例に係る有孔基板を示す断面図である。 貫通電極基板が搭載される製品の例を示す図である。
以下、本開示の実施形態に係る有孔基板の構成及びその製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は本発明の実施形態の一例であって、本開示はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。また、本明細書において、「基板」、「基材」、「シート」や「フィルム」など用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「基板」や「基材」は、シートやフィルムと呼ばれ得るような部材も含む概念である。更に、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」や「直交」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。また、本実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率は説明の都合上実際の比率とは異なる場合や、構成の一部が図面から省略される場合がある。
以下、図１乃至図１８を参照して、本開示の実施形態について説明する。ここでは、有孔基板が、貫通孔の側壁に設けられた貫通電極を備える貫通電極基板である例について説明する。
貫通電極基板
図１及び図２を参照して、本実施形態に係る貫通電極基板１０について説明する。図１は、貫通電極基板１０を示す平面図である。図２は、一点鎖線に沿って切断した図１の貫通電極基板１０をII−II方向から見た断面図である。
図１及び図２に示すように、貫通電極基板１０は、複数の貫通孔２０が設けられた基板１２、貫通電極２２、第１配線２５、第２配線２７、及び充填部３０を備える。以下、貫通電極基板１０の各構成要素について説明する。
（基板）
基板１２は、第１面１３及び第１面１３の反対側に位置する第２面１４を含む。基板１２は、一定の絶縁性を有する材料から構成されている。例えば、基板１２は、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、樹脂基板、シリコン基板、炭化シリコン基板、アルミナ(Al2O3)基板、窒化アルミ(AlN)基板、酸化ジリコニア(ZrO2)基板など、又は、これらの基板が積層されたものである。基板１２は、アルミニウム基板、ステンレス基板など、導電性を有する材料から構成された基板を含んでいてもよい。
基板１２の厚さは特に制限はないが、例えば、１００μｍ以上且つ６００μｍ以下の厚さの基板１２を使用することが好ましい。より好ましくは、基板１２は、２００μｍ以上且つ５００μｍ以下の厚さを有する。基板１２の厚さを１００μｍ以上とすることにより、基板１２のたわみが大きくなることを抑制できる。このため、製造工程における基板１２のハンドリングが困難になったり、基板１２上に形成する薄膜等の内部応力に起因して基板１２が反ってしまったりすることを抑制できる。また、基板１２の厚さを５００μｍ以下とすることにより、基板１２に貫通孔２０を形成する工程に要する時間が長くなって貫通電極基板１０の製造コストが上昇してしまうことを抑制できる。
図２に示すように、貫通孔２０は、基板１２の第１面１３から第２面１４に至るよう基板１２に設けられる。第１面１３の面方向Ｄ１における貫通孔２０の寸法Ｓ１は、例えば４０μｍ以上且つ２００μｍ以下の範囲内である。なお、面方向Ｄ１とは、第１面１３及び第２面１４に平行な方向である。
（貫通電極）
貫通電極２２は、貫通孔２０の内部に設けられた、導電性を有する部材である。貫通電極２２は、図２に示すように、貫通孔２０の側壁２１に沿って広がっている。すなわち、貫通電極２２はいわゆるコンフォーマルビアである。
貫通電極２２が導電性を有する限りにおいて、貫通電極２２の形成方法は特には限定されない。例えば、貫通電極２２は、蒸着法やスパッタリング法などの物理成膜法で形成されていてもよく、化学成膜法やめっき法で形成されていてもよい。また、貫通電極２２は、導電性を有する単一の層から構成されていてもよく、若しくは、導電性を有する複数の層を含んでいてもよい。以下、貫通電極２２が、シード層と、シード層上に設けられためっき層と、を含む例について説明する。
シード層は、めっき層を形成するめっき工程の際に、めっき液中の金属イオンを析出させてめっき層を成長させるための土台となる、導電性を有する層である。シード層の材料としては、例えば、銅などの、めっき層と同一の金属材料を用いることができる。また、シード層の材料として、めっき層に比べて基板１２の材料に対する高い密着性を有する導電性材料を用いてもよい。例えば、シード層の材料として、チタン、モリブデン、タングステン、タンタル、ニッケル、クロム、アルミニウム、これらの化合物、これらの合金など、又はこれらを積層したものを使用することができる。
シード層に堆積されるめっき層が銅を含む場合、シード層の材料としては、好ましくは、銅が基板１２の内部に拡散することを抑制する材料を使用する。例えば、窒化チタン、窒化モリブデン、窒化タンタル等、又はこれらを積層したものを用いることができる。シード層の厚さは、例えば、２０ｎｍ以上且つ１０００ｎｍ以下の範囲内である。
めっき層は、貫通電極２２の導電性を高めるためにシード層上に設けられる、導電性を有する層である。めっき層の材料としては、好ましくは、シード層に対する高い密着性を有し、且つ高い導電性を有する導電性材料が用いられる。例えば、めっき層の材料として、銅、金、銀、白金、ロジウム、スズ、アルミニウム、ニッケル、クロムなどの金属又はこれらを用いた合金など、あるいはこれらを積層したものを使用することができる。めっき層の厚さは、例えば、１μｍ以上且つ２０μｍ以下の範囲内である。
めっき層の厚みは、貫通電極２２に対して求められる導電性に応じて定められる。例えば、貫通電極２２が電源ラインや接地ラインを導通させるための部材である場合、十分な厚さを有するめっき層が用いられる。また、貫通電極２２が微弱な電気信号を導通させるための部材である場合、小さな厚みを有するめっき層を用いてもよい。又は、図示はしないが、めっき層を設けることなくシード層のみを貫通孔２０に設けてもよい。
（第１配線）
第１配線２５は、基板１２の第１面１３に設けられた、導電性を有する部材である。第１配線２５は、図２に示すように、貫通電極２２の第１面１３側の端部に接続されている。また、図１に示すように、基板１２の第１面１３の法線方向に沿って第１配線２５を見た場合、第１配線２５は、貫通孔２０を囲っている。言い換えると、第１配線２５は、貫通孔２０を囲う内縁２５ｘと、内縁２５ｘを囲う外縁２５ｙとを有する。
なお、第１面１３に位置し、且つ導電性を有する限りにおいて、第１配線２５の具体的な構成が特に限られることはない。例えば、図１においては、複数の第１配線２５が離散的に設けられているが、これに限られることはなく、隣り合う第１配線２５が互いに接続されていてもよい。
第１配線２５が導電性を有する限りにおいて、第１配線２５の形成方法は特には限定されない。例えば、第１配線２５を構成する導電層が、貫通電極２２を構成する導電層に連続していてもよい。この場合、第１配線２５は、貫通電極２２と同時に一体的に形成される。
（第２配線）
第２配線２７は、基板１２の第２面１４に設けられた、導電性を有する部材である。第２配線２７は、図２に示すように、貫通電極２２の第２面１４側の端部に接続されている。図示はしないが、第１配線２５の場合と同様に、基板１２の第２面１４の法線方向に沿って第２配線２７を見た場合、第２配線２７は、貫通孔２０を囲っている。
なお、第２面１４に位置し、且つ導電性を有する限りにおいて、第２配線２７の具体的な構成が特に限られることはない。
第２配線２７が導電性を有する限りにおいて、第２配線２７の形成方法は特には限定されない。例えば、第２配線２７を構成する導電層が、貫通電極２２を構成する導電層に連続していてもよい。この場合、第２配線２７は、第１配線２５の場合と同様に、貫通電極２２と同時に一体的に形成される。
（充填部）
充填部３０は、貫通孔２０に充填された複数の層を含む部材である。充填部３０は、図２に示すように、芯材層３１と、被覆層３２とを含む。貫通孔２０に充填部３０を設けることにより、導電性材料の屑などが残渣として貫通孔２０の内部に入ってしまうことを抑制することができる。
芯材層３１は、第１面１３よりも貫通孔２０の内部側に位置する第１芯材層３１Ａと、第１芯材層３１Ａよりも第２面１４側に位置し、第２面１４よりも貫通孔２０の内部側に位置する第２芯材層３１Ｂと、を含んでいる。被覆層３２は、第１芯材層３１Ａと界面３５で接するとともに、第１芯材層３１Ａよりも第１面１３側に位置する第１被覆層３２Ａと、第２芯材層３１Ｂと界面３７で接するとともに、第２芯材層３１Ｂよりも第２面１４側に位置する第２被覆層３２Ｂと、を含んでいる。
第１芯材層３１Ａ及び第２芯材層３１Ｂは、樹脂を含み、本実施形態では、この樹脂が、電磁波又は荷電粒子線によって硬化する硬化性樹脂となっている。例えば、第１芯材層３１Ａ及び第２芯材層３１Ｂに含まれる硬化性樹脂は、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂などの、絶縁性を有する有機材料、及び、光重合開始剤を含んでいてもよい。また、第１芯材層３１Ａ及び第２芯材層３１Ｂに含まれる硬化性樹脂は、フェノール系樹脂、シクロオレフィン、ＰＢＯ（ポリベンザオキサゾール）樹脂等を含んでいてもよい。
第１被覆層３２Ａ及び第２被覆層３２Ｂは、樹脂を含み、本実施形態では、この樹脂が、電磁波又は荷電粒子線によって硬化する硬化性樹脂となっている。例えば、第１被覆層３２Ａ及び第２被覆層３２Ｂに含まれる硬化性樹脂は、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂などの、絶縁性を有する有機材料、及び、光重合開始剤を含んでいてもよい。また、第１被覆層３２Ａ及び第２被覆層３２Ｂに含まれる硬化性樹脂は、フェノール系樹脂、シクロオレフィン、ＰＢＯ樹脂等を含んでいてもよい。また、第１被覆層３２Ａ及び第２被覆層３２Ｂに含まれる樹脂は、電磁波又は荷電粒子線に対する反応性を有する、具体的には、電磁波又は荷電粒子線を照射されることによって溶解性が増大する樹脂、例えばポジ型感光性樹脂であってもよい。なお、第１芯材層３１Ａ及び第２芯材層３１Ｂを構成する材料と、第１被覆層３２Ａ及び第２被覆層３２Ｂを構成する材料とは、同一であってもよく、異なっていてもよい。
第１芯材層３１Ａと第１被覆層３２Ａとの間の界面３５は、例えば光学顕微鏡や電子顕微鏡を用いることによって確認され得る。同様に、第２芯材層３１Ｂと第２被覆層３２Ｂとの間の界面３７は、例えば光学顕微鏡や電子顕微鏡を用いることによって確認され得る。第１芯材層３１Ａを構成する材料と、第１被覆層３２Ａを構成する材料とが異なる場合、基板１２の厚み方向において第１面１３側又は第２面１４側から充填部３０の組成を分析することによっても、界面３５は確認され得る。同様に、第２芯材層３１Ｂを構成する材料と、第２被覆層３２Ｂを構成する材料とが異なる場合、基板１２の厚み方向において第１面１３側又は第２面１４側から充填部３０の組成を分析することによっても、界面３７は確認され得る。
第１被覆層３２Ａの表面及び第２被覆層３２Ｂの表面は、後述するように、機械研磨、化学機械研磨等の研磨をされることなく、平坦化されている。このため、第１被覆層３２Ａの表面及び第２被覆層３２Ｂの表面には、研磨痕が存在しない。なお、第１被覆層３２Ａの表面とは、第１被覆層３２Ａの第１芯材層３１Ａ側の面とは反対側の面を意味し、第２被覆層３２Ｂの表面とは、第２被覆層３２Ｂの第２芯材層３１Ｂ側の面とは反対側の面を意味する。なお、研磨痕が存在するか否かは、例えば光学顕微鏡で第１被覆層３２Ａの表面又は第２被覆層３２Ｂの表面を観察することにより、確認され得る。
図２に示すように、本実施形態では、第１被覆層３２Ａの表面と第１配線２５の表面とが、面方向Ｄ１に沿って連なっている。また、第２被覆層３２Ｂの表面と第２配線２７の表面とが、面方向Ｄ１に沿って連なっている。第１被覆層３２Ａの表面と第１配線２５の表面との基板１２の厚み方向での位置の差は、２０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以下であることがより好ましく、５ｍ以下であることが更に好ましい。同様に、第２被覆層３２Ｂの表面と第２配線２７の表面との基板１２の厚み方向での位置の差は、２０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以下であることがより好ましく、５μｍ以下であることが更に好ましい。
また、後述するが、第１被覆層３２Ａ及び第２被覆層３２Ｂは、電磁波又は荷電粒子線、具体的に本実施の形態では電磁波である光による硬化後に、熱硬化されて形成される。これにより、第１被覆層３２Ａの表面の位置は第１配線２５の表面と連なるように調節され、第２被覆層３２Ｂの表面の位置は第２配線２７の表面と連なるように調節される。この場合、第１被覆層３２Ａ及び第２被覆層３２Ｂの表面はそれぞれ、凸又は凹のすり鉢状であり、中央部分の領域が平滑面を有している場合がある。中央部分の領域とは、表面の周縁部分の内側の領域である。このような形状は、例えば光学顕微鏡で第１被覆層３２Ａの表面又は第２被覆層３２Ｂの表面を観察することにより、確認され得る。なお、第１被覆層３２Ａ及び第２被覆層３２Ｂの表面が凸又は凹のすり鉢状となる場合には、第１被覆層３２Ａ又は第２被覆層３２Ｂの平滑面となる中央部分の領域と、第１配線２５の表面又は第２配線２７の表面とが、面方向Ｄ１に沿って連なるように、第１被覆層３２Ａ又は第２被覆層３２Ｂが形成される。
貫通電極基板の製造方法
以下、貫通電極基板１０の製造方法の一例について、図３乃至図１８を参照して説明する。
（貫通孔の形成工程）
まず、基板１２を準備する。次に、図３に示すように、基板１２を加工して基板１２に複数の貫通孔２０を形成する。例えば、図示はしないが、まず、基板１２の面１３，１４のうち貫通孔２０が形成されない領域をレジスト層で覆う。続いて、基板１２の面１３，１４のうちレジスト層で覆われていない領域を除去して、複数の貫通孔２０を形成する。レジスト層で覆われていない領域を除去する方法としては、反応性イオンエッチング法、深掘り反応性イオンエッチング法などのドライエッチング法や、ウェットエッチング法などを用いることができる。
ウェットエッチング法のためのエッチング液としては、フッ化水素（ＨＦ）、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）、硝酸（ＨＮＯ３）、塩酸（ＨＣｌ）のいずれか、又はこれらのうちの混合物を用いることができる。
ドライエッチング法としては、プラズマを用いたドライエッチングＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）法、ボッシュプロセスを用いたＤＲＩＥ（Ｄｅｅｐ Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ ＥｔｃｈｉｎｇＲＩＥ）法、サンドブラスト法、レーザアブレーション等のレーザ加工等を用いることができる。
レーザ加工のためのレーザとしては、エキシマレーザ、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、フェムト秒レーザ等を用いることができる。Ｎｄ：ＹＡＧレーザを採用する場合、波長が１０６４ｎｍの基本波、波長が５３２ｎｍの第２高調波、波長が３５５ｎｍの第３高調波等を用いることができる。
また、レーザ照射とウェットエッチングを適宜組み合わせることもできる。具体的には、まず、レーザ照射によって基板１２のうち貫通孔２０が形成されるべき領域に変質層を形成する。続いて、基板１２をフッ化水素などに浸漬して、変質層をエッチングする。これによって、基板１２に貫通孔２０を形成することができる。
（貫通電極の形成工程）
続いて、基板１２の貫通孔２０に貫通電極２２を形成する。例えば、まず、基板１２の第１面１３、第２面１４、及び貫通孔２０の側壁２１にシード層を形成する。シード層を形成する方法としては、例えば、蒸着法やスパッタリング法などの物理成膜法や、化学成膜法などを用いることができる。続いて、シード層上に部分的にレジスト層を形成する。具体的には、シード層の領域のうち貫通電極２２が形成されない領域に位置する領域がレジスト層によって覆われるよう、レジスト層を形成する。続いて、電解めっきにより、レジスト層によって覆われていないシード層の領域上にめっき層を形成する。続いて、レジスト層を除去する。その後、レジスト層によって覆われていたシード層を除去する。このようにして、図４に示す貫通電極２２を形成することができる。このとき、図４に示すように、貫通電極２２と同時に第１配線２５及び第２配線２７を形成してもよい。
（第２面側の封止工程）
続いて、基板１２の貫通孔２０を第２面１４側で塞ぐ工程を実施する。例えば、図５に示すように、基板１２の貫通孔２０を第２面１４側からフィルム４１で覆う。これによって、基板１２の周囲と貫通孔２０の内部とが第２面１４側で連通することを抑制することができる。フィルム４１は、例えば、ポリエチレンナフタレートなどの樹脂材料を含む樹脂フィルムである。フィルム４１の厚みは、例えば３０μｍ以上且つ１００μｍ以下である。
（第１封止工程）
続いて、図６に示すように、基板１２の貫通孔２０を第１面１３側から第１内側充填フィルム５１で覆う第１封止工程を実施する。第１内側充填フィルム５１は、図６に示すように、基材５２と、基材５２に積層されたフィルム状の第１芯材層形成材３１Ｃと、を有する。第１芯材層形成材３１Ｃは、後述のように熱硬化された後に、第１芯材層３１Ａを形成するものである。第１芯材層形成材３１Ｃが基板１２側に位置するよう、基板１２の貫通孔２０を第１内側充填フィルム５１で覆う。例えば、ローラーを用いて第１内側充填フィルム５１を基板１２の第１面１３に押し付ける。これによって、貫通孔２０の内部を基板１２の周囲から封止することができる。
好ましくは、第１封止工程は、第１内側充填フィルム５１の第１芯材層形成材３１Ｃを加熱する工程を含む。これによって、加熱されて軟化した状態の第１芯材層形成材３１Ｃを、基板１２の第１面１３に強固に取り付けることができる。第１芯材層形成材３１Ｃを加熱する方法は特には限られない。例えば、ヒーターなどの加熱機構を備えたローラーを用いて、第１内側充填フィルム５１を基板１２の第１面１３に押し付けてもよい。また、赤外線ヒーターなどを用いて、放射伝熱によって第１芯材層形成材３１Ｃを加熱してもよい。
また、好ましくは、第１封止工程は、基板１２の貫通孔２０の内部を５００Ｐａ以下に減圧する工程を含む。例えば、第１封止工程は、５００Ｐａ以下に減圧されたチャンバの内部で基板１２の貫通孔２０を第１面１３側から第１内側充填フィルム５１で覆う。これによって、第１内側充填フィルム５１によって封止された貫通孔２０の内部の圧力を５００Ｐａ以下に減圧することができる。このことにより、後述する第１押込工程において、第１内側充填フィルム５１の第１芯材層形成材３１Ｃが貫通孔２０の内部に押し込まれ易くなる。なお、第１内側充填フィルム５１のうちの第１芯材層形成材３１Ｃの厚みは、例えば、２０μｍ以上７０μｍ以下である。本実施形態では、上述したように、第１芯材層形成材３１Ｃが、第１芯材層３１Ａを形成する部材であるため、電磁波又は荷電粒子線によって硬化する硬化性樹脂を含む。第１芯材層形成材３１Ｃに含まれる硬化性樹脂は、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂などの、絶縁性を有する有機材料、及び、光重合開始剤を含んでいてもよい。また、第１芯材層形成材３１Ｃに含まれる硬化性樹脂は、フェノール系樹脂、シクロオレフィン、ＰＢＯ樹脂等を含んでいてもよい。
（第１押込工程）
続いて、図７に示すように、第１内側充填フィルム５１に、第１内側充填フィルム５１によって覆われた貫通孔２０の内部の圧力よりも高い圧力Ｐを加えて、第１内側充填フィルム５１の第１芯材層形成材３１Ｃを貫通孔２０の内部に押し込んで充填する第１押込工程を実施する。例えば、図７に示すように、第１内側充填フィルム５１と対向するようにダイアフラム５５を配置する。続いて、基板１２の周囲の圧力を、貫通孔２０の内部の圧力よりも高くする。例えば、チャンバの内部に、貫通孔２０の内部の圧力よりも高い圧力を有する気体を導入する。これによって、第１内側充填フィルム５１がダイアフラム５５を介して基板１２の第１面１３側に押圧され、この結果、第１内側充填フィルム５１の第１芯材層形成材３１Ｃが貫通孔２０の内部に押し込まれる。図示の例では、第１面１３側で、貫通孔２０の内部及び外部に跨がるように第１芯材層形成材３１Ｃを位置付けて、貫通孔２０の内部に第１芯材層形成材３１Ｃを充填している。なお、チャンバを大気に開放して基板１２の周囲の圧力を大気圧にすることによって、ダイアフラム５５を介して第１内側充填フィルム５１を基板１２の第１面１３側に押圧してもよい。貫通孔２０の内部の圧力と、基板１２の周囲の圧力との差は、好ましくは１００ｋＰａ以上である。
好ましくは、加熱された状態のダイアフラム５５を、第１内側充填フィルム５１に接触させる。これによって、第１内側充填フィルム５１の第１芯材層形成材３１Ｃを加熱して軟化させることができ、このことにより、第１内側充填フィルム５１の第１芯材層形成材３１Ｃが貫通孔２０の内部に押し込まれ易くなる。
上述の第１封止工程及び第１押込工程は、別個の工程として順に実施されてもよい。若しくは、第１封止工程及び第１押込工程は、一連の工程として同時に実施されてもよい。例えば、同一の機構や手法を用いて、第１内側充填フィルム５１を基板１２の第１面１３に押し付けることと、第１内側充填フィルム５１の第１芯材層形成材３１Ｃを貫通孔２０の内部に押し込むこととを、一連の工程として連続的に実施してもよい。この場合、第１内側充填フィルム５１を任意のタイミングで加熱してもよい。例えば、第１内側充填フィルム５１の第１芯材層形成材３１Ｃを貫通孔２０の内部に押し込むタイミングで加熱を開始してもよい。また、本例では、フィルム状の第１芯材層形成材３１Ｃが貫通孔２０に充填されるが、液状の第１芯材層形成材３１Ｃを第１面１３に供給することにより、第１芯材層形成材３１Ｃを貫通孔２０に充填してもよい。
なお、図示はしないが、貫通孔２０の内部の圧力よりも高い圧力を有する気体と第１内側充填フィルム５１との間に、ダイアフラム５５などの押圧部材が介在されていなくてもよい。すなわち、第１内側充填フィルム５１が、貫通孔２０の内部の圧力よりも高い圧力を有する気体によって基板１２の第１面１３側へ直接的に押圧されてもよい。
（第２封止工程）
続いて、基板１２の第２面１４からフィルム４１を取り外す。次に、図８に示すように、基板１２の貫通孔２０を第２面１４側から第２内側充填フィルム６１で覆う第２封止工程を実施する。第２内側充填フィルム６１は、第１内側充填フィルム５１と同様に、基材６２と、基材６２に積層されたフィルム状の第２芯材層形成材３１Ｄと、を有する。第２芯材層形成材３１Ｄは、後述のように熱硬化された後に、第２芯材層３１Ｂを形成するものである。第２芯材層形成材３１Ｄが基板１２側に位置するよう、基板１２の貫通孔２０を第２内側充填フィルム６１で覆う。これによって、貫通孔２０の内部を基板１２の周囲から再び封止することができる。第２内側充填フィルム６１のうちの第２芯材層形成材３１Ｄの厚みは、例えば、２０μｍ以上７０μｍ以下である。また、本実施形態では、上述したように、第２芯材層形成材３１Ｄが、第２芯材層３１Ｂを形成する部材であるため、電磁波又は荷電粒子線によって硬化する硬化性樹脂を含む。第２芯材層形成材３１Ｄに含まれる硬化性樹脂は、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂などの、絶縁性を有する有機材料、及び、光重合開始剤を含んでいてもよい。また、第２芯材層形成材３１Ｄに含まれる硬化性樹脂は、フェノール系樹脂、シクロオレフィン、ＰＢＯ樹脂等を含んでいてもよい。
第１封止工程の場合と同様に、第２封止工程も、好ましくは、第２内側充填フィルム６１の第２芯材層形成材３１Ｄを加熱する工程を含む。これによって、加熱されて軟化した状態の第２芯材層形成材３１Ｄを、基板１２の第２面１４に強固に取り付けることができる。また、第１封止工程の場合と同様に、第２封止工程も、好ましくは、基板１２の貫通孔２０の内部を５００Ｐａ以下に減圧する工程を含む。
（第２押込工程）
続いて、図９に示すように、第２内側充填フィルム６１に、第２内側充填フィルム６１によって覆われた貫通孔２０の内部の圧力よりも高い圧力を加えて、第２内側充填フィルム６１の第２芯材層形成材３１Ｄを貫通孔２０の内部に押し込んで充填する第２押込工程を実施する。図示の例では、第２面１４側で、貫通孔２０の内部及び外部に跨がるように第２芯材層形成材３１Ｄを位置付けて、貫通孔２０の内部に第２芯材層形成材３１Ｄを充填している。例えば、第１押込工程の場合と同様に、第２内側充填フィルム６１と対向するようにダイアフラム５５を配置し、続いて、基板１２の周囲の圧力を、貫通孔２０の内部の圧力よりも高くする。貫通孔２０の内部の圧力と、基板１２の周囲の圧力との差は、好ましくは１００ｋＰａ以上である。
上述の第１封止工程及び第１押込工程と同様に、第２封止工程及び第２押込工程は、別個の工程として順に実施されてもよく、若しくは、一連の工程として同時に実施されてもよい。また、本例では、フィルム状の第２芯材層形成材３１Ｄが貫通孔２０に充填されるが、液状の第２芯材層形成材３１Ｄを第２面１４に供給することにより、第２芯材層形成材３１Ｄを貫通孔２０に充填してもよい。
また、この例では、フィルム４１を使用した第１封止工程及び第１押込工程の後に、第２封止工程及び第２押込工程が行われる。しかしながら、第１内側充填フィルム５１及び第２内側充填フィルム６１によって貫通孔２０を両側から封止することによって、第１封止工程及び第２封止工程を同時に行い、その後、第１押込工程及び第２押込工程を同時に行ってもよい。また、第１封止工程及び第１押込工程を行う際に、フィルム４１を使用しなくてもよい。
（第１除去工程）
続いて、図１０に示すように、第１芯材層形成材３１Ｃ及び第２芯材層形成材３１Ｄに第１面１３側及び第２面１４側から現像液Ｄｖを供給して、第１芯材層形成材３１Ｃの一部及び第２芯材層形成材３１Ｄの一部を除去する第１除去工程を実施する。本実施形態において、除去されることになる第１芯材層形成材３１Ｃの一部は、第１芯材層形成材３１Ｃのうちの第１面１３上に位置する部分、第１配線２５上に位置する部分、及び第１面１３の法線方向に沿って基板１２を見た場合に貫通孔２０と重なる部分のうちの表面側部分である。同様に、除去されることになる第２芯材層形成材３１Ｄの一部は、第２芯材層形成材３１Ｄのうちの第２面１４上に位置する部分、第２配線２７上に位置する部分、及び第２面１４の法線方向に沿って基板１２を見た場合に貫通孔２０と重なる部分のうちの表面側部分である。
この第１除去工程によって、図１１に示すように、第１芯材層形成材３１Ｃのうちの第１面１３上に位置する部分及び第１配線２５上に位置する部分が除去される。また、除去されずに残った第１芯材層形成材３１Ｃのうちの貫通孔２０と重なる部分は、第１配線２５の表面に対してへこんだ状態となる。同様に、第２芯材層形成材３１Ｄのうちの第２面１４上に位置する部分及び第２配線２７上に位置する部分が除去される。また、除去されずに残った第２芯材層形成材３１Ｄのうちの貫通孔２０と重なる部分は、第２配線２７の表面に対してへこんだ状態となる。
現像液は、第１芯材層形成材３１Ｃのうちの第１面１３上に位置する部分及び第１配線２５上に位置する部分、並びに、第２芯材層形成材３１Ｄのうちの第２面１４上に位置する部分及び第２配線２７上に位置する部分を、除去するのに十分な量及び濃度に設定される。除去する方法としては、現像液による方法の他に、反応性イオンエッチング法、深掘り反応性イオンエッチング法などのドライエッチング法や、ウェットエッチング法なども用いることができる。なお、本実施形態では、第１封止工程から第１除去工程に至る工程が、第１充填工程に対応する。
（第１硬化工程）
次に、図１２に示すように、第１芯材層形成材３１Ｃ及び第２芯材層形成材３１Ｄを硬化させ、第１芯材層形成材３１Ｃの表面を第１面１３よりも第２面１４側に位置させ、且つ、第２芯材層形成材３１Ｄの表面を第２面１４よりも第１面１３側に位置させる第１硬化工程を実施する。本実施形態では、第１芯材層形成材３１Ｃ及び第２芯材層形成材３１Ｄを焼成して熱Ｈを付与することにより、熱硬化させ、第１芯材層形成材３１Ｃ及び第２芯材層形成材３１Ｄを熱収縮させる。これにより、第１芯材層３１Ａ及び第２芯材層３１Ｂが形成される。焼成温度は、第１芯材層形成材３１Ｃ及び第２芯材層形成材３１Ｄの硬化に適した温度であり、材料に応じて好適な値が変動する。例えば、第１芯材層形成材３１Ｃ及び第２芯材層形成材３１Ｄがポリイミド樹脂を含む場合には、１９０℃以上２２０℃以下の範囲に焼成温度を設定することが好ましい。
硬化後に、第１芯材層形成材３１Ｃの表面が第１面１３よりも第２面１４側に位置するのであれば、硬化前の第１芯材層形成材３１Ｃの表面は、第１面１３から突出していてもよいし、第１面１３よりも第２面１４側に位置していてもよい。同様に、硬化後に、第２芯材層形成材３１Ｄの表面が第２面１４よりも第１面１３側に位置するのであれば、硬化前の第２芯材層形成材３１Ｄの表面は、第２面１４から突出していてもよいし、第２面１４よりも第１面１３側に位置していてもよい。
なお、図１２に示すように、第１芯材層形成材３１Ｃ及び第２芯材層形成材３１Ｄが硬化収縮した場合には、第１芯材層形成材３１Ｃの表面には、窪み３３ａが形成されることがある。同様に、第２芯材層形成材３１Ｄの表面に、窪み３３ｂが形成されることがある。また、第１硬化工程後に、貫通孔２０の内部に充填されている第１芯材層形成材３１Ｃ及び第２芯材層形成材３１Ｄは、貫通孔２０の体積の１／２以上を占有するように充填されることが好ましい。
第１硬化工程では、上述したように熱硬化が行われるが、第１芯材層形成材３１Ｃ及び第２芯材層形成材３１Ｄに含まれる樹脂が、本実施形態のように電磁波又は荷電粒子線によって硬化する硬化性樹脂である場合、第１硬化工程において、電磁波又は荷電粒子線による硬化が行われてもよい。ただし、本件発明者は、第１芯材層形成材３１Ｃ及び第２芯材層形成材３１Ｄに含まれる樹脂が、電磁波又は荷電粒子線によって硬化する硬化性樹脂である場合に、第１芯材層形成材３１Ｃ及び第２芯材層形成材３１Ｄを熱硬化させることで、第１芯材層形成材３１Ｃ及び第２芯材層形成材３１Ｄにおいて硬化に起因して発生し得るボイドを電磁波又は荷電粒子線によって硬化させた場合に比べて抑制できることを知見した。したがって、第１芯材層形成材３１Ｃ及び第２芯材層形成材３１Ｄに含まれる樹脂が、電磁波又は荷電粒子線によって硬化する硬化性樹脂である場合には、第１硬化工程において熱硬化を行うことが好ましい。
（第３封止工程）
続いて、図１３に示すように、基板１２の貫通孔２０を第１面１３側から第１外側充填フィルム７１で覆う第３封止工程を実施する。第１外側充填フィルム７１は、図１３に示すように、基材７２と、基材７２に積層されたフィルム状の第１被覆層形成材３２Ｃと、を有する。第１被覆層形成材３２Ｃは、後述のように熱硬化された後に、第１被覆層３２Ａを形成するものである。第１被覆層形成材３２Ｃが基板１２側に位置するよう、基板１２の貫通孔２０を第１外側充填フィルム７１で覆う。例えば、ローラーを用いて第１外側充填フィルム７１を基板１２の第１面１３に押し付ける。これによって、貫通孔２０の内部を基板１２の周囲から封止することができる。
好ましくは、第３封止工程は、第１外側充填フィルム７１の第１被覆層形成材３２Ｃを加熱する工程を含む。これによって、加熱されて軟化した状態の第１被覆層形成材３２Ｃを、基板１２の第１面１３に強固に取り付けることができる。第１被覆層形成材３２Ｃを加熱する方法は特には限られない。例えば、ヒーターなどの加熱機構を備えたローラーを用いて、第１外側充填フィルム７１を基板１２の第１面１３に押し付けてもよい。また、赤外線ヒーターなどを用いて、放射伝熱によって第１被覆層形成材３２Ｃを加熱してもよい。
また、好ましくは、第３封止工程は、基板１２の貫通孔２０の内部を５００Ｐａ以下に減圧する工程を含む。例えば、第３封止工程は、５００Ｐａ以下に減圧されたチャンバの内部で基板１２の貫通孔２０を第１面１３側から第１外側充填フィルム７１で覆う。これによって、第１外側充填フィルム７１によって封止された貫通孔２０の内部の圧力を５００Ｐａ以下に減圧することができる。このことにより、後述する第３押込工程において、第１外側充填フィルム７１の第１被覆層形成材３２Ｃが貫通孔２０の内部に押し込まれ易くなる。なお、第１外側充填フィルム７１のうちの第１被覆層形成材３２Ｃの厚みは、例えば、１０μｍ以上４０μｍ以下であり、第１内側充填フィルム５１よりも薄いことが好ましい。本実施形態では、上述したように、第１被覆層形成材３２Ｃが、第１被覆層３２Ａを形成する部材であるため、電磁波又は荷電粒子線によって硬化する硬化性樹脂を含む。この硬化性樹脂は、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂などの、絶縁性を有する有機材料、及び、光重合開始剤を含んでいてもよい。また、この硬化性樹脂は、フェノール系樹脂、シクロオレフィン、ＰＢＯ樹脂等を含んでいてもよい。第１被覆層形成材３２Ｃに含まれる樹脂に光重合開始剤が含まれる場合には、光硬化後の第１被覆層形成材３２Ｃの内部においても光重合開始剤が含まれる。
（第４封止工程）
また、第３封止工程と同時、或いは第３封止工程の前又は後に、第４封止工程が実施される。第４封止工程では、図１３に示すように、基板１２の貫通孔２０を第２面１４側から第２外側充填フィルム８１で覆う。第２外側充填フィルム８１は、基材８２と、基材８２に積層されたフィルム状の第２被覆層形成材３２Ｄと、を有する。第２被覆層形成材３２Ｄは、後述のように熱硬化された後に、第２被覆層３２Ｂを形成するものである。第２被覆層形成材３２Ｄが基板１２側に位置するよう、基板１２の貫通孔２０を第２外側充填フィルム８１で覆う。例えば、ローラーを用いて第２外側充填フィルム８１を基板１２の第２面１４に押し付ける。これによって、貫通孔２０の内部を基板１２の周囲から封止することができる。第２外側充填フィルム８１のうちの第２被覆層形成材３２Ｄの厚みは、例えば、１０μｍ以上４０μｍ以下であり、第２内側充填フィルム６１よりも薄いことが好ましい。また、本実施形態では、上述したように、第２被覆層形成材３２Ｄが、第２被覆層３２Ｂを形成する部材であるため、電磁波又は荷電粒子線によって硬化する硬化性樹脂を含む。この硬化性樹脂は、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂などの、絶縁性を有する有機材料、及び、光重合開始剤を含んでいてもよい。また、この硬化性樹脂は、フェノール系樹脂、シクロオレフィン、ＰＢＯ樹脂等を含んでいてもよい。第２被覆層形成材３２Ｄに含まれる樹脂に光重合開始剤が含まれる場合には、光硬化後の第１被覆層形成材３２Ｃの内部においても光重合開始剤が含まれる。
好ましくは、第４封止工程は、第３封止工程と同様に、第２外側充填フィルム８１の第２被覆層形成材３２Ｄを加熱する工程を含む。これによって、加熱されて軟化した状態の第２被覆層形成材３２Ｄを、基板１２の第２面１４に強固に取り付けることができる。また、好ましくは、第４封止工程も、基板１２の貫通孔２０の内部を５００Ｐａ以下に減圧する工程を含む。
（第３押込工程）
続いて、図１４に示すように、第１外側充填フィルム７１に、第１外側充填フィルム７１によって覆われた貫通孔２０の内部の圧力よりも高い圧力を加えて、第１外側充填フィルム７１の第１被覆層形成材３２Ｃを貫通孔２０の内部に押し込み、第１芯材層形成材３１Ｃの第１面１３側の表面上に、第１被覆層形成材３２Ｃを充填する第１押込工程を実施する。例えば、図１４に示すように、第１外側充填フィルム７１と対向するようにダイアフラム５５を配置する。続いて、基板１２の周囲の圧力を、貫通孔２０の内部の圧力よりも高くする。例えば、チャンバの内部に、貫通孔２０の内部の圧力よりも高い圧力を有する気体を導入する。これによって、第１外側充填フィルム７１がダイアフラム５５を介して基板１２の第１面１３側に押圧され、この結果、第１外側充填フィルム７１の第１被覆層形成材３２Ｃが貫通孔２０の内部に押し込まれる。図示の例では、第１面１３側で、貫通孔２０の内部及び外部に跨がるように第１被覆層形成材３２Ｃを位置付けて、貫通孔２０の内部に第１被覆層形成材３２Ｃを充填している。なお、チャンバを大気に開放して基板１２の周囲の圧力を大気圧にすることによって、ダイアフラム５５を介して第１外側充填フィルム７１を基板１２の第１面１３側に押圧してもよい。貫通孔２０の内部の圧力と、基板１２の周囲の圧力との差は、好ましくは１００ｋＰａ以上である。
好ましくは、加熱された状態のダイアフラム５５を、第１外側充填フィルム７１に接触させる。これによって、第１外側充填フィルム７１の第１被覆層形成材３２Ｃを加熱して軟化させることができ、このことにより、第１外側充填フィルム７１の第１被覆層形成材３２Ｃが貫通孔２０の内部に押し込まれ易くなる。
（第４押込工程）
また、第３押込工程と同時、或いは第３押込工程の前又は後に、第４押込工程が実施される。第４押込工程では、第２外側充填フィルム８１に、第２外側充填フィルム８１によって覆われた貫通孔２０の内部の圧力よりも高い圧力を加えて、第２外側充填フィルム８１の第２被覆層形成材３２Ｄを貫通孔２０の内部に押し込む。図示の例では、第２面１４側で、貫通孔２０の内部及び外部に跨がるように第２被覆層形成材３２Ｄを位置付けて、貫通孔２０の内部に第２被覆層形成材３２Ｄを充填している。例えば、第３押込工程の場合と同様に、第２外側充填フィルム８１と対向するようにダイアフラム５５を配置し、続いて、基板１２の周囲の圧力を、貫通孔２０の内部の圧力よりも高くする。貫通孔２０の内部の圧力と、基板１２の周囲の圧力との差は、好ましくは１００ｋＰａ以上である。
なお、上述の第３封止工程及び第３押込工程は、別個の工程として順に実施されてもよい。若しくは、第３封止工程及び第３押込工程は、一連の工程として同時に実施されてもよい。同様に、上述の第４封止工程及び第４押込工程は、別個の工程として順に実施されてもよい。若しくは、第４封止工程及び第４押込工程は、一連の工程として同時に実施されてもよい。例えば、同一の機構や手法を用いて、例えば、第１外側充填フィルム７１を基板１２の第１面１３に押し付けることと、第１外側充填フィルム７１の第１被覆層形成材３２Ｃを貫通孔２０の内部に押し込むこととを、一連の工程として連続的に実施してもよい。この場合、第１外側充填フィルム７１を任意のタイミングで加熱してもよい。例えば、第１外側充填フィルム７１の第１被覆層形成材３２Ｃを貫通孔２０の内部に押し込むタイミングで加熱を開始してもよい。
また、本例では、フィルム状の第１被覆層形成材３２Ｃが貫通孔２０に充填されるが、液状の第１被覆層形成材３２Ｃを第１面１３に供給することにより、第１被覆層形成材３２Ｃを貫通孔２０に充填してもよい。同様に、液状の第２被覆層形成材３２Ｄを第２面１４に供給することにより、第２被覆層形成材３２Ｄを貫通孔２０に充填してもよい。
また、図示はしないが、例えば、貫通孔２０の内部の圧力よりも高い圧力を有する気体と第１外側充填フィルム７１との間に、ダイアフラム５５などの押圧部材が介在されていなくてもよい。すなわち、第１外側充填フィルム７１が、貫通孔２０の内部の圧力よりも高い圧力を有する気体によって基板１２の第１面１３側へ直接的に押圧されてもよい。
（照射工程）
続いて、図１５に示すように、基材７２,８２を取り外した後、第１被覆層形成材３２Ｃ及び第２被覆層形成材３２Ｄに電磁波又は荷電粒子線を、例えば光Ｌを照射する照射工程を実施する。照射工程では、図１５に示すように、基板１２上において貫通孔２０の内部に充填された第１被覆層形成材３２Ｃ及び第２被覆層形成材３２Ｄの各々に光Ｌが照射される。光Ｌは、第１面１３及び第２面１４の法線方向に沿って照射される。これによって、貫通孔２０の内部に充填された第１被覆層形成材３２Ｃ及び第２被覆層形成材３２Ｄを硬化状態に移行させることができる。
なお、第１被覆層形成材３２Ｃへの光Ｌの照射と、第２被覆層形成材３２Ｄへの光Ｌの照射とは、同時に実施してもよく、別々のタイミングで実施してもよい。また、第１被覆層形成材３２Ｃへの光Ｌの照射は、基材７２を第１被覆層形成材３２Ｃから取り外した後に実施してもよく、基材７２を第１被覆層形成材３２Ｃから取り外す前に実施してもよい。同様に、第２被覆層形成材３２Ｄへの光Ｌの照射は、基材８２を第２被覆層形成材３２Ｄから取り外した後に実施してもよく、基材８２を第２被覆層形成材３２Ｄから取り外す前に実施してもよい。また、第１被覆層形成材３２Ｃ及び第２被覆層形成材３２Ｄに含まれる樹脂が、電磁波又は荷電粒子線を照射されることによって溶解性が増大する樹脂、例えばポジ型感光性樹脂である場合、電磁波が貫通孔２０の内部に充填された第１被覆層形成材３２Ｃ及び第２被覆層形成材３２Ｄを除く部分に照射されるように、電磁波を基板１２に向けて照射すれば、後述の除去の際に、貫通孔２０の内部に充填された第１被覆層形成材３２Ｃ及び第２被覆層形成材３２Ｄを残すことができる。すなわち、この際、電磁波を照射された部分は、溶解性が増大しているので、現像処理によって除去される。一方、電磁波を照射されていない部分は、硬化状態に維持されている。
（第２除去工程）
続いて、図１６に示すように、第１被覆層形成材３２Ｃ及び第２被覆層形成材３２Ｄに現像液Ｄｖを供給して、第１被覆層形成材３２Ｃ及び第２被覆層形成材３２Ｄのうちの硬化されていない非硬化状態の部分を除去する第２除去工程を実施する。これによって、図１７に示すように、基板１２上に、貫通孔２０の内部に充填された第１被覆層形成材３２Ｃ及び第２被覆層形成材３２Ｄのみを残すことができる。
ここで、図１７に示すように、貫通孔２０の内部に充填された第１被覆層形成材３２Ｃの表面は、第１配線２５の表面に対して突出している。第１被覆層形成材３２Ｃの表面の第１配線２５の表面に対する突出量は、第３封止工程及び第３押込工程において、第１外側充填フィルム７１の厚さや、第１外側充填フィルム７１を基板１２の第１面１３に押し付ける際の位置及び圧力等を調節することにより、所望の寸法に制御できる。同様に、貫通孔２０の内部に充填された第２被覆層形成材３２Ｄの表面は、第２配線２７の表面に対して突出している。第２被覆層形成材３２Ｄの表面の第２配線２７の表面に対する突出量は、第４封止工程及び第４押込工程において、第２外側充填フィルム８１の厚さや、第２外側充填フィルム８１を基板１２の第２面１４に押し付ける際の位置及び圧力等を調節することにより、所望の寸法に制御できる。なお、本実施形態では、第３封止工程から第２除去工程に至る工程が、第２充填工程に対応する。
（第２硬化工程）
続いて、貫通孔２０の内部に充填された第１被覆層形成材３２Ｃ及び第２被覆層形成材３２Ｄの位置を調節するために、第１被覆層形成材３２Ｃ及び第２被覆層形成材３２Ｄを硬化させる第２硬化工程を実施する。本実施形態では、図１８に示すように、第１被覆層形成材３２Ｃ及び第２被覆層形成材３２Ｄを焼成して熱Ｈを付与することにより、熱硬化させ、第１被覆層形成材３２Ｃ及び第２被覆層形成材３２Ｄを熱収縮させる。これにより、第１被覆層３２Ａ及び第２被覆層３２Ｂが形成される。焼成温度は、第１被覆層形成材３２Ｃ及び第２被覆層形成材３２Ｄの硬化に適した温度であり、材料に応じて好適な値が変動する。例えば、第１被覆層形成材３２Ｃ及び第２被覆層形成材３２Ｄがポリイミド樹脂を含む場合には、１９０℃以上２２０℃以下の範囲に焼成温度を設定して、所定の時間、例えば数時間にわたり焼成することが好ましい。
第２硬化工程では、熱収縮した第１被覆層形成材３２Ｃの表面と、これに隣接する第１面１３に位置する第１配線２５の表面とが、基板１２の面方向Ｄ１に沿って連なるように、第１被覆層形成材３２Ｃを硬化させる。具体的には、基板１２の厚み方向における、第１被覆層形成材３２Ｃの表面と、第１配線２５の表面との間の距離が５μｍ以下になるまで、第１被覆層形成材３２Ｃを硬化させる。上述したように、熱収縮前の第１被覆層形成材３２Ｃの表面の第１配線２５の表面に対する突出量は、所望の寸法に制御できる。このような寸法調整は、熱収縮後の第１被覆層形成材３２Ｃの表面が第１配線２５の表面と連なるようにするために実施される。同様に、第２硬化工程では、熱収縮した第２被覆層形成材３２Ｄの表面と、これに隣接する第２面１４に位置する第２配線２７の表面とが、基板１２の面方向Ｄ１に沿って連なるように、第２被覆層形成材３２Ｄを硬化させる。具体的には、基板１２の厚み方向における、第２被覆層形成材３２Ｄの表面と、第２配線２７の表面との間の距離が５μｍ以下になるまで、第２被覆層形成材３２Ｄを硬化させる。上述したように、熱収縮前の第２被覆層形成材３２Ｄの表面の第２配線２７の表面に対する突出量は、所望の寸法に制御できる。このような寸法調整は、熱収縮後の第２被覆層形成材３２Ｄの表面が第２配線２７の表面と連なるようにするために実施される。
また、第１被覆層形成材３２Ｃ及び第２被覆層形成材３２Ｄの熱収縮量は、露光量、すなわち露光時間×照度や、材質に応じて、変動する。そのため、熱収縮前の第１被覆層形成材３２Ｃの表面及び第２被覆層形成材３２Ｄの表面を、熱収縮後に所望の状態とするために、上述の照射工程では、露光量等が調節されている。
以上に説明した本実施形態によれば、基板１２の貫通孔２０の内部に、まず樹脂を含む芯材層形成材３１Ｃ,３１Ｄが充填され、次いで、芯材層形成材３１Ｃ,３１Ｄが硬化により第１面１３及び第２面１４に対してへこんだ状態とされ、次いで、貫通孔２０の内部における第１面１３及び第２面１４に対してへこむ芯材層形成材３１Ｃ，３１Ｄ上に被覆層形成材３２Ｃ,３２Ｄが充填される。被覆層形成材３２Ｃ,３２Ｄは、貫通孔２０に芯材層形成材３１Ｃ，３１Ｄがあることで、充填される体積を抑制され、熱収縮等による充填後の変形量を抑制し易くなる。そのため、研磨をしなくても、被覆層形成材３２Ｃ,３２Ｄの平坦性を確保し易くなる。これにより、本実施の形態によれば、樹脂を研磨により平坦化する場合に比べて基板１２に割れなどの損傷が生じてしまうことを抑制しつつ、基板１２の貫通孔２０に充填される部材、すなわち充填部３０を平坦化することができる。
なお、上述した実施形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、必要に応じて図面を参照しながら、変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、上述した実施形態において得られる作用効果が変形例においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
（第１の変形例）
上述の実施形態においては、被覆層形成材３２が、樹脂を含む例を示した。本変形例においては、被覆層形成材３２が、めっき層、すなわち金属層である例について説明する。
貫通電極基板の製造方法
以下、貫通電極基板１０の製造方法の一例について、図１９乃至図２１を参照して説明する。なお、図３乃至図１２に示す上述の実施形態の場合と同一の工程の説明については、適宜省略する。
まず、図３及び図４に示す上述の実施形態の工程の場合と同様にして、貫通電極２２、第１配線２５及び第２配線２７が設けられた基板１２を準備する。続いて、図５乃至図１２に示す上述の実施形態の工程の場合と同様にして、第１内側充填フィルム５１を用いて第１面１３側から貫通孔２０の内部に第１芯材層形成材３１Ｃを充填し、また、第２内側充填フィルム６１を用いて第２面１４側から貫通孔２０の内部に第２芯材層形成材３１Ｄを充填する。
（シード層形成工程）
次いで、図１９に示すように、基板１２の第１面１３、第２面１４、第１配線２５、第２配線２７、貫通電極２２、第１芯材層形成材３１Ｃの表面、及び第２芯材層形成材３１Ｄの表面にシード層を形成するシード層形成工程を実施する。シード層を形成する方法としては、例えば、蒸着法やスパッタリング法などの物理成膜法や、化学成膜法などを用いることができる。例えば、シード層の材料として、チタン、モリブデン、タングステン、タンタル、ニッケル、クロム、アルミニウム、これらの化合物、これらの合金など、又はこれらを積層したものを使用することができる。
（めっき工程）
続いて、図２０に示すように、電解めっきにより、シード層の領域上に、めっき層ＰＬを形成する。この際、シード層上に部分的にレジスト層Ｒを形成する。具体的には、シード層の領域のうち貫通電極２２、第１芯材層形成材３１Ｃの表面、及び第２芯材層形成材３１Ｄの表面を覆った領域以外の領域がレジスト層Ｒによって覆われるよう、レジスト層Ｒを形成する。これにより、貫通孔２０の内部における第１芯材層形成材３１Ｃの表面上に、第１被覆層形成材３２Ｃとしてのめっき層が充填され、第２芯材層形成材３１Ｄの表面上に、第２被覆層形成材３２Ｄとしてのめっき層が充填されるようになる。めっき工程では、第１被覆層形成材３２Ｃの表面と、第１配線２５の表面とが、基板１２の面方向Ｄ１に沿って連なるように、めっき層が充填される。同様に、第２被覆層形成材３２Ｄの表面と、第２配線２７の表面とが、基板１２の面方向Ｄ１に沿って連なるように、めっき層が充填される。
例えば、めっき層の材料としては、銅、金、銀、白金、ロジウム、スズ、アルミニウム、ニッケル、クロムなどの金属又はこれらを用いた合金など、あるいはこれらを積層したものを使用することができる。
（シード層除去工程）
続いて、レジスト層Ｒを除去した後、シード層を除去するシード層除去工程を実施する。ここでは、第１被覆層形成材３２Ｃ上及び第２被覆層形成材３２Ｄ上にマスクＭが設けられ、シード層がエッチング液Ｅによりエッチングされて除去される。これにより、第１被覆層形成材３２Ｃ及び第２被覆層形成材３２Ｄはエッチングされることなく、基板１２上のシード層が除去される。その結果、基板１２と、基板１２の貫通孔２０に充填された充填部３０と、を備え、充填部３０は、芯材層３１Ａ,３１Ｂと、被覆層３２Ａ,３２Ｂとを含み、被覆層３２Ａ,３２Ｂが、めっき層である、貫通電極基板が得られる。このような変形例により得られる貫通電極基板は、めっき層によって充填部３０における吸湿を抑制できる。
（第２の変形例）
上述の実施形態においては、第１被覆層３２Ａ、第２被覆層３２Ｂ等が露出している例を示した。本変形例においては、図２２に示すように、第１被覆層３２Ａが第１保護層９１によって覆われ、第２被覆層形成材３２Ｂが第２保護層９２によって覆われた例について説明する。
図２２に示すように、第１保護層９１は、第１被覆層３２Ａに加えて、第１配線２５及び第１面１３を覆っている。第２保護層９２は、第２被覆層３２Ｂに加えて、第２配線２７及び第２面１４を覆っている。第１保護層９１及び第２保護層９２は、絶縁性を有する有機材料であり、例えば塗布によって形成される。第１保護層９１には、第１配線２５を部分的に露出させる開口９１ａが設けられている。この開口９１ａを介して、後述する配線層などの部材を第１配線２５に接続することができる。同様に、第２保護層９２には、第２配線２７を部分的に露出させる開口９２ａが設けられている。この開口９２ａを介して、後述する配線層などの部材を第２配線２７に接続することができる。
（第３の変形例）
図２３に示すように、貫通電極基板１０の第１面１３側には、配線層１００が設けられていてもよい。配線層１００は、貫通電極基板１０の第１配線２５に接続された導電層１０１と、絶縁層１０２とを有する。図２３に示すように、複数の配線層１００が第１面１３側に積層されていてもよい。
同様に貫通電極基板１０の第２面１４側にも、配線層１００が設けられていてもよい。配線層１００は、貫通電極基板１０の第２配線２７に接続された導電層１０１と、絶縁層１０２とを有する。図２３に示すように、複数の配線層１００が第２面１４側に積層されていてもよい。
（貫通電極基板が搭載される製品の例）
図２４は、貫通電極基板１０が搭載されることができる製品の例を示す図である。本発明の実施形態に係る貫通電極基板１０は、様々な製品において利用され得る。例えば、ノート型パーソナルコンピュータ１１０、タブレット端末１２０、携帯電話１３０、スマートフォン１４０、デジタルビデオカメラ１５０、デジタルカメラ１６０、デジタル時計１７０、サーバ１８０等に搭載される。
なお、上述した実施形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
１０…貫通電極基板
１２…基板
１３…第１面
１４…第２面
２０…貫通孔
２１…側壁
２２…貫通電極
２５…第１配線
２７…第２配線
３０…充填部
３１…芯材層
３１Ａ…第１芯材層
３１Ｂ…第２芯材層
３１Ｃ…第１芯材層形成材
３１Ｄ…第２芯材層形成材
３２…被覆層
３２Ａ…第１被覆層
３２Ｂ…第２被覆層
３２Ｃ…第１被覆層形成材
３２Ｄ…第２被覆層形成材
３５…界面
３７…界面
５１…第１内側充填フィルム
６１…第２内側充填フィルム
７１…第１外側充填フィルム
８１…第２外側充填フィルム

Claims (21)

  1. 有孔基板の製造方法であって、
    第１面及び第２面を含み、前記第１面から前記第２面へ貫通する貫通孔が設けられた基板を準備する準備工程と、
    前記貫通孔の内部に、樹脂を含む芯材層形成材を充填する第１充填工程と、
    前記芯材層形成材を硬化させる第１硬化工程であって、硬化した後の少なくとも前記芯材層形成材の前記第１面側の表面を、前記第１面よりも前記第２面側に位置させる第１硬化工程と、
    前記貫通孔の内部における少なくとも前記芯材層形成材の前記第１面側の表面上に、被覆層形成材を充填する第２充填工程と、を備える、製造方法。
  2. 前記被覆層形成材は、樹脂を含み、
    前記製造方法は、
    前記被覆層形成材を硬化させる第２硬化工程をさらに備える、請求項１に記載の製造方法。
  3. 前記第２充填工程は、
    前記基板の前記貫通孔を、少なくとも前記第１面側から、前記被覆層形成材を含む外側充填フィルムで覆う工程と、
    前記外側充填フィルムに、前記外側充填フィルムによって覆われた前記貫通孔の内部の圧力よりも高い圧力を加えて、前記被覆層形成材を前記貫通孔の内部に押し込んで充填する工程と、を含む、請求項２に記載の製造方法。
  4. 前記第２充填工程は、前記外側充填フィルムの前記被覆層形成材を加熱する工程をさらに含む、請求項３に記載の製造方法。
  5. 前記第２充填工程は、加熱された押圧部材を介して、少なくとも前記第１面側の前記外側充填フィルムを前記基板の前記第１面に向けて押圧する工程をさらに含む、請求項３又は４に記載の製造方法。
  6. 前記被覆層形成材は、前記樹脂として、ポリイミド樹脂又はエポキシ樹脂を含む、請求項２乃至５のいずれか一項に記載の製造方法。
  7. 前記被覆層形成材の前記樹脂は、電磁波又は荷電粒子線に対する反応性を有し、
    前記第２充填工程は、
    前記貫通孔の内部に充填された前記被覆層形成材のうちの、少なくとも前記芯材層形成材の前記第１面側の表面上の前記被覆層形成材を硬化状態に移行又は維持させるように、前記基板に向けて電磁波又は荷電粒子線を照射する工程と、
    非硬化状態の前記被覆層形成材を除去する工程と、を含み、
    前記第２硬化工程では、電磁波又は荷電粒子線によって硬化された前記被覆層形成材を熱硬化させる、請求項２乃至６のいずれか一項に記載の製造方法。
  8. 前記準備工程において準備される前記基板の前記貫通孔の側壁には、貫通電極が設けられており、且つ、前記基板の少なくとも前記第１面には、前記貫通電極に接続され、前記第１面に位置する第１配線が設けられており、
    前記第２硬化工程では、少なくとも前記芯材層形成材の前記第１面側の表面上の前記被覆層形成材の表面と、これに隣接する前記第１面に位置する前記第１配線の表面とが、前記基板の面方向に沿って連なるように、前記被覆層形成材を硬化させる、請求項２乃至７のいずれか一項に記載の製造方法。
  9. 前記第２硬化工程では、前記基板の厚み方向における、少なくとも前記芯材層形成材の前記第１面側の表面上の前記被覆層形成材の表面と、前記第１配線の表面との間の距離が５μｍ以下になるまで、前記被覆層形成材を硬化させる、請求項８に記載の製造方法。
  10. 前記第２充填工程では、前記貫通孔の内部における少なくとも前記芯材層形成材の前記第１面側の表面上に、前記被覆層形成材として、金属層が充填される、請求項１に記載の製造方法。
  11. 前記第１充填工程は、
    前記基板の前記貫通孔を、少なくとも前記第１面側から、前記芯材層形成材を含む内側充填フィルムで覆う工程と、
    前記内側充填フィルムに、前記内側充填フィルムによって覆われた前記貫通孔の内部の圧力よりも高い圧力を加えて、前記芯材層形成材を前記貫通孔の内部に押し込んで充填する工程と、を含む、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の製造方法。
  12. 前記第１充填工程は、前記内側充填フィルムの前記芯材層形成材を加熱する工程をさらに含む、請求項１１に記載の製造方法。
  13. 前記第１充填工程は、加熱された押圧部材を介して、少なくとも前記第１面側の前記内側充填フィルムを前記基板の前記第１面に向けて押圧する工程をさらに含む、請求項１１又は１２に記載の製造方法。
  14. 前記芯材層形成材は、前記樹脂として、ポリイミド樹脂又はエポキシ樹脂を含む、請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の製造方法。
  15. 前記第１硬化工程では、前記芯材層形成材を熱硬化させる、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の製造方法。
  16. 前記芯材層形成材は、前記樹脂として、電磁波又は荷電粒子線によって硬化する硬化性樹脂を含む、請求項１５に記載の製造方法。
  17. 第１面及び第２面を含み、前記第１面から前記第２面へ貫通する貫通孔が設けられた基板と、
    前記基板の前記貫通孔に充填された充填部と、を備え、
    前記充填部は、芯材層と、被覆層とを含み、
    前記芯材層は、樹脂を含み、少なくとも前記第１面よりも前記貫通孔の内部側に位置し、
    前記被覆層は、前記芯材層と界面で接するとともに、少なくとも前記芯材層の前記第１面側に位置する、有孔基板。
  18. 前記被覆層は、樹脂を含む、請求項１７に記載の有孔基板。
  19. 前記樹脂は、光重合開始剤を含む、請求項１８に記載の有孔基板。
  20. 前記被覆層は、金属層である、請求項１７に記載の有孔基板。
  21. 前記被覆層の表面は、凸又は凹のすり鉢状であり、中央部分の領域が平滑面を有している、請求項１７乃至１９のいずれか一項に記載の有孔基板。
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