JP2021072443A - 配線基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高周波信号に対する良好な伝送特性を得ながら、絶縁層と配線層との間の密着強度の高い配線基板及びその製造方法を提供する。【解決手段】配線基板は、絶縁層と、前記絶縁層上に形成された配線層と、を有する。前記絶縁層の前記配線層側の第１の面に、平面視でミアンダ形状を有するナノメートルオーダの溝が形成されている。前記配線層は、前記溝に入り込むアンカー部を有する。【選択図】図３

Description

本開示は、配線基板及びその製造方法に関する。

配線基板の製造に際して、絶縁層のデスミア処理が行われることがある。デスミア処理により、絶縁層の表面にマイクロメートルオーダの凹凸が形成され、絶縁層と配線層との間の密着性を向上することができる。しかし、マイクロメートルオーダの凹凸が絶縁層の表面に形成されている場合、信号の伝送速度が速くなるほど、表皮効果により信号伝達経路が長くなり、伝送損失が増大する。

伝送損失を抑制しながら、絶縁層と配線層との間の密着性を向上させることを目的とした方法が特許文献１に記載されている。また、絶縁層の表面にプライマ層を形成して配線層との密着性を向上させる技術が知られている。

特開２０１０−１９２８６４号公報

特許文献１に記載の方法によれば所期の目的は達成されるものの、十分な密着性が得られないことがある。また、プライマ層を形成する技術は、適用可能な材料が限定的であり、汎用性が低い。

本開示は、高周波信号に対する良好な伝送特性を得ながら、絶縁層と配線層との間の密着強度の高い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。

本開示の一形態によれば、絶縁層と、前記絶縁層上に形成された配線層と、を有し、前記絶縁層の前記配線層側の第１の面に、平面視でミアンダ形状を有するナノメートルオーダの溝が形成されており、前記配線層は、前記溝に入り込むアンカー部を有する配線基板が提供される。

本開示によれば、高周波信号に対する良好な伝送特性を得ながら、絶縁層と配線層との間の密着強度を向上することができる。

溝を例示する平面図である。 第１の実施形態に係る配線基板の構造を例示する断面図である。 第１の実施形態に係る配線基板の構造を例示する断面図である。 第１の実施形態における絶縁層の面を例示する平面図である。 第１の実施形態に係る配線基板の製造方法を例示する断面図（その１）である。 第１の実施形態に係る配線基板の製造方法を例示する断面図（その２）である。 第１の実施形態に係る配線基板の製造方法を例示する断面図（その３）である。 第１の実施形態における配線層及び絶縁層の形成方法を例示する断面図（その１）である。 第１の実施形態における配線層及び絶縁層の形成方法を例示する断面図（その２）である。 第１の実施形態における配線層及び絶縁層の形成方法を例示する断面図（その３）である。 マスク用膜を例示する平面図（その１）である。 マスク用膜を例示する平面図（その２）である。 第１の実施形態の第１の変形例における配線層及び絶縁層の形成方法を例示する断面図である。 第１の実施形態の第２の変形例に係る配線基板の構造を例示する断面図である。 第１の実施形態の第２の変形例に係る配線基板の製造方法を例示する断面図である。 第１の実施形態の第３の変形例に係る配線基板の構造を例示する断面図である。 第１の実施形態の第３の変形例に係る配線基板の製造方法を例示する断面図である。 第２の実施形態に係る配線基板の構造を例示する断面図である。 第２の実施形態に係る配線基板の製造方法を例示する断面図（その１）である。 第２の実施形態に係る配線基板の製造方法を例示する断面図（その２）である。 第２の実施形態に係る配線基板の製造方法を例示する断面図（その３）である。 第２の実施形態に係る配線基板の製造方法を例示する断面図（その４）である。 ピッチの算出方法を例示する図である。 絶縁層の面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を例示する図である。 図２４に示すＳＥＭ写真の２値化処理の結果を示す図である。 ９０°ピール試験の結果を示す図である。 信頼性試験の結果を示す図である。 マスク用膜の表面のＳＥＭ写真を例示する図（その１）である。 マスク用膜の表面のＳＥＭ写真を例示する図（その２）である。

以下、実施形態について添付の図面を参照しながら具体的に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省くことがある。また、図面は、便宜上、特徴を分かりやすくするために特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。なお、本開示において、「平面視」とは、対象物を図２等の鉛直方向（図中上下方向）から視ることをいい、「平面形状」とは、対象物を図１等の鉛直方向から視た形状のことをいう。

（本開示における溝）
本開示において、層又は膜の面に形成された凹部であって、当該凹部の平面形状の長さが、当該凹部の平均幅の２．０倍以上となるような細長い形状の凹部を溝と定義する。

図１に示す凹部１２は、層の面１１に形成されている。凹部１２には中間軸（medial axis：ＭＡ）１３を定義することができる。凹部１２は、分岐していてもよい。本開示では、分岐した部分も含め、凹部１２の中間軸１３の総長さを凹部１２の長さとする。

中間軸１３と直交する直線の一部であって、凹部１２の輪郭との２つの交点を結ぶ線分１４の長さを、凹部１２の中間軸１３の当該線分１４との交点における幅とする。中間軸１３上での線分１４の間隔を無限に小さくすると、これら無限数の線分１４の長さの平均値は、平面視での凹部１２の面積を、中間軸１３の総長さ、すなわち凹部１２の長さで除した値と実質的に等しくなる。本開示では、凹部１２の面積を、中間軸１３の総長さ、すなわち凹部１２の長さで除した値を凹部１２の平均幅とする。

層又は膜に形成された開口部については、当該開口部の平面形状の長さが、当該開口部の平均幅の２．０倍以上となるような細長い形状の開口部を溝状の開口部と定義する。

（第１の実施形態）
第１の実施形態について説明する。第１の実施形態は、コア基板を含む配線基板に関する。

［配線基板の構造］
配線基板の構造について説明する。図２は、第１の実施形態に係る配線基板の構造を例示する断面図である。

図２に示すように、第１の実施形態に係る配線基板１００は、支持体としてコア配線基板１０１を含む。コア配線基板１０１はガラスエポキシ樹脂や、ビスマレイミドトリアジン樹脂等の絶縁材料から形成されるコア基板１０２を含む。コア基板１０２の両面に銅等からなる第１の配線層１０４が形成されている。コア基板１０２には厚さ方向に貫通するスルーホール１０３Ａが形成されており、スルーホール１０３Ａ内に貫通導体１０３が設けられている。コア基板１０２の両側の第１の配線層１０４は貫通導体１０３を介して相互に接続されている。スルーホール１０３Ａの側壁にスルーホールめっき層が形成され、スルーホール１０３Ａの残りの孔には樹脂体が充填されていてもよい。この場合、コア基板１０２の両側の第１の配線層１０４はスルーホールめっき層を介して相互に接続される。

コア基板１０２の両側に第１の絶縁層１０５が形成されている。第１の絶縁層１０５は、コア基板１０２とは反対側の面１０５ａと、コア基板１０２側の面１０５ｂとを有する。第１の絶縁層１０５には、第１の配線層１０４の接続部に到達するビアホール１０６が形成されており、第１の絶縁層１０５上に、ビアホール１０６内のビア導体を介して第１の配線層１０４に接続される第２の配線層１０７が形成されている。更に、コア基板１０２の両側において、第１の絶縁層１０５上に第２の絶縁層１０８が形成されている。第２の絶縁層１０８は、コア基板１０２とは反対側の面１０８ａと、コア基板１０２側の面１０８ｂとを有する。第２の絶縁層１０８には、第２の配線層１０７の接続部に到達するビアホール１０９が形成されており、第２の絶縁層１０８上に、ビアホール１０９内のビア導体を介して第２の配線層１０７に接続される第３の配線層１１０が形成されている。

コア基板１０２の両側において、第２の絶縁層１０８上にソルダレジスト層１５０が形成されている。コア基板１０２の半導体チップと接続される側のソルダレジスト層１５０に第３の配線層１１０の接続部に達する開口部１５１が形成されている。コア基板１０２の反対側のソルダレジスト層１５０には第３の配線層１１０の接続部に達する開口部１５２が形成されている。

ここで、第１の絶縁層１０５及び第２の配線層１０７の構造について詳細に説明する。図３は、第１の実施形態に係る配線基板の構造を例示する断面図である。図３は、図２中のＡ部を拡大して例示する。図４は、第１の実施形態における第１の絶縁層１０５の面１０５ａを例示する平面図である。図４中のIII-III線に沿った断面が図３に現れている。

図３及び図４に示すように、第１の絶縁層１０５の面１０５ａには、複数の溝１０５ｘが形成されている。溝１０５ｘは、平面視でミアンダ形状を有する。すなわち、溝１０５ｘは、平面視で蛇行する部分を有する。本開示において、ミアンダ形状の溝（凹部）とは、方向依存性なくランダムな方向に伸びている形状の溝（凹部）をいう。ミアンダ形状には、網目形状及び迷路形状等も含まれる。溝１０５ｘは、ナノメートルオーダの溝である。すなわち、溝１０５ｘの平均幅は、１ｎｍ以上１００ｎｍ未満であり、好ましくは３ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。なお、図３では溝１０５ｘの幅が場所によって相違しているが、これは溝１０５ｘがミアンダ形状を有しているためである。図４に示すように、断面観察する位置により溝１０５ｘの見え方が相違するが、平面視した場合の溝１０５ｘの幅は概ね均一である。

面１０５ａは、第２の配線層１０７に被覆された被覆領域１０５ｓと、第２の配線層１０７から露出している露出領域１０５ｔとを有する。溝１０５ｘは、被覆領域１０５ｓ及び露出領域１０５ｔの両方に形成されている。第２の配線層１０７は、溝１０５ｘに入り込むアンカー部１０７ｙを有し、被覆領域１０５ｓに直接接触する。第２の絶縁層１０８は、溝１０５ｘに入り込むアンカー部１０８ｙを有し、露出領域１０５ｔに直接接触する。

図示を省略するが、第２の絶縁層１０８の面１０８ａにも、溝１０５ｘと同様の形態の溝が形成されている。第３の配線層１１０は、面１０８ａに形成された溝に入り込むアンカー部を有する。ソルダレジスト層１５０は、面１０８ａに形成された溝に入り込むアンカー部を有する。

第１の配線層１０４、第２の配線層１０７及び第３の配線層１１０は、例えば、銅層等を含む導電層である。第１の絶縁層１０５及び第２の絶縁層１０８は、例えば、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂等の絶縁樹脂を含む樹脂層である。第１の絶縁層１０５及び第２の絶縁層１０８が、シリカ等のフィラーを含有していてもよい。

第１の実施形態では、面１０５ａに溝１０５ｘが形成され、第２の配線層１０７が溝１０５ｘに入り込むアンカー部１０７ｙを有するため、第１の絶縁層１０５と第２の配線層１０７との間の密着性を向上することができる。

溝１０５ｘはミアンダ形状を有し、面内を高密度で埋め尽くしており、その内部に入り込んだアンカー部１０７ｙは平面内の任意の方向（全方向）にある程度の長さをもって広がった根のような構造となる。そのため、第２の配線層１０７のアンカー部１０７ｙ上の部分に局所的な応力がかかった場合でも、応力が全方向に分散されることにより、アンカー部１０７ｙが破断しにくく、優れた密着性を得ることができる。例えば凹部がピンホール形状である場合は、アンカー部は杭状となり、杭の径がナノサイズになると、アンカー部自体の破断強度が小さくなり、応力が集中すると容易に破断してしまう。また、溝が直線形状である場合は、本開示と同様にアンカー部が長く延びた形状となるため、応力は分散されるものの、面内で密着強度の方向依存性が生じ得る。

同様に、第２の絶縁層１０８の面１０８ａに溝１０５ｘと同様の形態の溝が形成され、第３の配線層１１０が面１０８ａに形成された溝に入り込むアンカー部を有するため、第２の絶縁層１０８と第３の配線層１１０との間の密着性も向上することができる。

また、面１０５ａに溝１０５ｘが形成され、第２の絶縁層１０８が溝１０５ｘに入り込むアンカー部１０８ｙを有するため、第１の絶縁層１０５と第２の絶縁層１０８との間でも密着性を向上することができる。

また、溝１０５ｘがナノメートルオーダの溝であるため、表皮効果による信号伝達経路の拡大を抑え、高周波信号に対する良好な伝送特性を得ることができる。

なお、コア基板１０２の半導体チップと接続される側において、第３の配線層１１０の接続部上に、開口部１５１を通じてソルダレジスト層１５０の上方まで突出する接続端子が形成されていてもよい。

［配線基板の製造方法］
次に、配線基板の製造方法について説明する。図５〜図７は、第１の実施形態に係る配線基板の製造方法を例示する断面図である。

まず、図５（ａ）に示すように、支持体としてコア配線基板１０１を準備する。コア配線基板１０１はコア基板１０２及び第１の配線層１０４を備えている。コア基板１０２には厚さ方向に貫通するスルーホール１０３Ａが形成されており、スルーホール１０３Ａ内に貫通導体１０３が設けられている。例えば、スルーホール１０３Ａはドリルやレーザを用いた加工等により形成することができ、貫通導体１０３及び第１の配線層１０４はめっき法及びフォトリソグラフィ等により形成することができる。なお、コア配線基板１０１としては、配線基板１００が複数個取れる大判の基板が使用される。つまり、コア配線基板１０１は、配線基板１００に対応する構造体が形成される複数の領域を有している。

次いで、図５（ｂ）に示すように、コア基板１０２の両側に未硬化の樹脂フィルムを貼付し、加熱処理して硬化させることにより、第１の絶縁層１０５を形成する。第１の絶縁層１０５は、エポキシ樹脂又はポリイミド樹脂等の絶縁樹脂から形成される。液状樹脂を塗布することにより、第１の絶縁層１０５を形成してもよい。その後、コア基板１０２の両側の第１の絶縁層１０５をレーザで加工することにより、第１の配線層１０４の接続部に到達するビアホール１０６を第１の絶縁層１０５に形成する。

次いで、図６（ａ）に示すように、コア基板１０２の両側において、ビアホール１０６内のビア導体を介して第１の配線層１０４に接続される第２の配線層１０７を第１の絶縁層１０５上に形成する。

次いで、図６（ｂ）に示すように、コア基板１０２の両側において、第１の絶縁層１０５上に第２の絶縁層１０８を形成する。第２の絶縁層１０８は、第１の絶縁層１０５と同様の方法で形成することができる。

ここで、第２の配線層１０７及び第２の絶縁層１０８の形成方法について詳しく説明する。第２の配線層１０７はセミアディティブ法によって形成することができる。図８〜図１０は、第１の実施形態における第２の配線層１０７及び第２の絶縁層１０８の形成方法を例示する断面図である。図８〜図１０には、図３と同じ箇所を図示している。

上述のように、第１の配線層１０４の接続部に到達するビアホール１０６を第１の絶縁層１０５に形成する（図８（ａ）参照）。その後、第１の絶縁層１０５の面１０５ａと、ビアホール１０６の側面と、第１の配線層１０４のビアホール１０６から露出する露出面１０４ａとのクリーニングを行う。このクリーニングでは、例えば、スパッタ装置内で、逆スパッタのプラズマエッチングを行う。このプラズマエッチングでは、例えば、アルゴンガス又は窒素ガスをプロセスガスとして用いることができる。アルゴンガス及び窒素ガスの混合ガスをプロセスガスとして用いてもよい。また、ビアホール１０６の底部に生じる絶縁樹脂の残渣（スミア）を除去するために、クリーニング前にプラズマエッチングをしてもよい。このプラズマエッチングでは、例えば、四フッ化メタンガス、酸素ガス、窒素ガス、もしくはアルゴンガス、又は、それらの混合ガスをプロセスガスとして用いることができる。

次いで、図８（ｂ）に示すように、面１０５ａ及び露出面１０４ａの上に、凹部９１１及び凸部９１２を有するマスク用膜９１０を形成する。マスク用膜９１０は、コア基板１０２とは反対側の面９１０ａと、コア基板１０２側の面９１０ｂとを有する。図１１は、マスク用膜９１０を例示する平面図である。マスク用膜９１０としては、例えば銅膜を形成することができる。マスク用膜９１０は、例えば、クリーニングに用いたスパッタ装置内でスパッタ法により形成することができる。すなわち、図８（ａ）に示す構造体をスパッタ装置から取り出さずに、クリーニングに引き続いてマスク用膜９１０を形成することができる。マスク用膜９１０として、例えば、アルミニウム、亜鉛、スズ、チタン、ニッケル又は銅ニッケル合金の膜を形成してもよい。面１０５ａは第１の面の一例である。

マスク用膜９１０の平均厚さは、例えば５ｎｍ〜１５ｎｍ程度とする。スパッタ法でマスク用膜９１０を形成する場合、皮膜が核成長するように、マスク用膜９１０の材料を選択し、成膜条件を調整する。例えば、マスク用膜９１０の材料としては、銅、アルミニウム、亜鉛等の、融点が１１００℃以下の金属を用いることが好ましい。成長初期では、面１０５ａ及び露出面１０４ａの複数箇所でマスク用膜９１０の核形成が起こる。その後、核が大きくなり、核同士が結合して、面１０５ａ及び露出面１０４ａの全体がマスク用膜９１０により覆われるようになる。マスク用膜９１０の平均厚さが５ｎｍ〜１５ｎｍ程度の段階では、核同士の結合が完了して面１０５ａ及び露出面１０４ａがマスク用膜９１０により覆われるものの、マスク用膜９１０の厚さにばらつきが存在する。マスク用膜９１０は、厚さのばらつきに伴う凹部９１１及び凸部９１２を有する。核形成及び核同士の結合は不規則に生じるため、凹部９１１及び凸部９１２も不規則に形成される。従って、図１１に示すように、凹部９１１は、平面視でミアンダ形状を有する。すなわち、凹部９１１は、平面視で蛇行する部分を有する。凹部９１１は、ナノメートルオーダの凹部である。すなわち、凹部９１１の平均幅は、１ｎｍ以上１００ｎｍ未満であり、好ましくは３ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。面９１０ａは第２の面の一例であり、凹部９１１は第１の溝の一例である。

マスク用膜は、その材料の融点が低いほど、成膜時の凝集により核が大きく成長しやすく、凹部９１１及び凸部９１２のピッチが大きくなりやすい。そして、アルミニウム及び亜鉛の融点は銅の融点よりも低い。このため、アルミニウム又は亜鉛をマスク用膜９１０に用いる場合には、銅をマスク用膜９１０に用いる場合よりも、凹部９１１及び凸部９１２のピッチを大きくしやすい。凹部９１１及び凸部９１２のピッチを大きくすることで、後に形成する溝１０５ｘ内にシード層を入り込ませやすくなる（図９（ｂ）参照）。

マスク用膜９１０の形成後、図８（ｃ）に示すように、凹部９１１を第１の絶縁層１０５まで貫通させて溝状の開口部９１３を形成する。この処理を行う前でもマスク用膜９１０に開口部が存在することがあるが、この処理を行わなければ、マスク用膜９１０に開口部９１３を十分に形成することができず、後の処理（図９（ａ）参照）において、第１の絶縁層１０５を十分にエッチングすることが困難となる。開口部９１３は、例えば、マスク用膜９１０の形成に用いたスパッタ装置内で形成することができる。開口部９１３の形成では、例えば、スパッタ装置内で、逆スパッタのプラズマエッチングを行う。このように、図８（ｂ）に示す構造体をスパッタ装置から取り出さずに、マスク用膜９１０の形成に引き続いて開口部９１３を形成することができる。このプラズマエッチングでは、例えば、アルゴンガスをプロセスガスとして用いることができる。アルゴンガスを用いた場合、例えば金属のマスク用膜９１０のエッチングレートを高くできるため、エッチングに要する時間を短縮することができ、プラズマエッチング時の熱によるマスク変形を抑制することができる。開口部９１３の形成の際には、凹部９１１が深くなるとともに、凹部９１１が広がり、凸部９１２が低くなり、かつ狭まる。図１２は、マスク用膜９１０を例示する平面図である。前述の図１１には、開口部９１３が形成される前のマスク用膜９１０を例示し、図１２には、開口部９１３が形成された後のマスク用膜９１０を例示する。開口部９１３は、ナノメートルオーダの開口部である。すなわち、開口部９１３の平均幅は、１ｎｍ以上１００ｎｍ未満であり、好ましくは３ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。

次いで、図９（ａ）に示すように、面１０５ａに、平面視で開口部９１３に倣う溝１０５ｘを形成する。溝１０５ｘは、例えば、開口部９１３の形成に用いたスパッタ装置内で形成することができる。溝１０５ｘの形成では、例えば、スパッタ装置内で、逆スパッタのプラズマエッチングを行う。すなわち、図８（ｃ）に示す構造体をスパッタ装置から取り出さずに、開口部９１３の形成に引き続いて溝１０５ｘを形成することができる。このプラズマエッチングでは、例えば、酸素ガスをプロセスガスとして用いることができる。窒素ガス又は四フッ化炭素ガスをプロセスガスとして用いてもよい。酸素ガス、窒素ガス、四フッ化炭素ガスの２種又は３種の混合ガスをプロセスガスとして用いてもよい。溝１０５ｘは、ナノメートルオーダの溝である。すなわち、溝１０５ｘの平均幅は、１ｎｍ以上１００ｎｍ未満であり、好ましくは３ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。溝１０５ｘは第２の溝の一例である。

次いで、図９（ｂ）に示すように、第１の絶縁層１０５上及びビアホール１０６の内面にシード層９２０を形成する。シード層９２０の一部は、溝１０５ｘ内に入り込み、溝１０５ｘはシード層９２０で埋められる。シード層９２０は、例えば、溝１０５ｘの形成に用いたスパッタ装置内で形成することができる。すなわち、図９（ａ）に示す構造体をスパッタ装置から取り出さずに、溝１０５ｘの形成に引き続いてシード層９２０を形成することができる。シード層９２０としては、例えば銅ニッケル合金層を形成することができる。銅ニッケル合金層は、耐食性及び耐酸化性に優れている。銅ニッケル合金層のニッケルの割合が２０質量％以上５０質量％以下であれば、後の工程で、銅ニッケル合金層を銅用のエッチング液を用いて除去することができる。シード層９２０を形成する際には、コア基板１０２にバイアスを印加することが好ましい。溝１０５ｘ内にシード層９２０が入り込みやすくなるためである。シード層９２０は、図９（ａ）に示す構造体をスパッタ装置から取り出して、無電解めっき法により形成してもよい。シード層９２０として銅層を形成してもよい。

次いで、図９（ｃ）に示すように、第２の配線層１０７を形成する部分に開口部９３１が設けられためっきレジスト層９３０を形成する。めっきレジスト層９３０は、溝１０５ｘの形成に用いたスパッタ装置の外部で形成することができる。

次いで、図１０（ａ）に示すように、シード層９２０をめっき給電経路に利用する電解めっき法により、めっきレジスト層９３０の開口部９３１内に金属めっき層９４０を形成する。

次いで、図１０（ｂ）に示すように、めっきレジスト層９３０を除去する。更に、金属めっき層９４０をマスクにしてシード層９２０及びマスク用膜９１０をウェットエッチングにより除去する。このようにして、シード層９２０及び金属めっき層９４０を含み、溝１０５ｘに入り込むアンカー部１０７ｙを有する第２の配線層１０７を形成することができる。

次いで、図１０（ｃ）に示すように、第１の絶縁層１０５上に、第２の絶縁層１０８を形成する。第２の絶縁層１０８は、第２の配線層１０７から露出している溝１０５ｘに入り込むアンカー部１０８ｙを有する。

このようにして、第２の配線層１０７及び第２の絶縁層１０８を形成することができる。

第２の絶縁層１０８の形成後、図７（ａ）に示すように、コア基板１０２の両側の第２の絶縁層１０８をレーザで加工することにより、第２の配線層１０７の接続部に到達するビアホール１０９を第２の絶縁層１０８に形成する。更に、コア基板１０２の両側において、ビアホール１０９内のビア導体を介して第２の配線層１０７に接続される第３の配線層１１０を第２の絶縁層１０８上に形成する。第３の配線層１１０は、第２の配線層１０７と同様の方法で形成することができる。つまり、第２の絶縁層１０８の面１０８ａに溝１０５ｘと同様の形態の溝を形成し、この溝に入り込むアンカー部を有する第３の配線層１１０を形成することができる。

次いで、図７（ｂ）に示すように、コア基板１０２の両側において、第２の絶縁層１０８上にソルダレジスト層１５０を形成する。その後、コア基板１０２の半導体チップと接続される側のソルダレジスト層１５０に第３の配線層１１０の接続部に達する開口部１５１を形成する。また、コア基板１０２の反対側のソルダレジスト層１５０に第３の配線層１１０の接続部に達する開口部１５２を形成する。

ソルダレジスト層１５０は、感光性のエポキシ樹脂又はアクリル樹脂等の絶縁樹脂から形成される。樹脂フィルムの貼り付け又は液状樹脂の塗布により、ソルダレジスト層１５０を形成してもよい。開口部１５１及び開口部１５２は、露光及び現像により形成することができる。ソルダレジスト層１５０に非感光性のエポキシ樹脂又はポリイミド樹脂等の絶縁樹脂を用いてもよい。この場合、開口部１５１及び開口部１５２は、レーザ加工又はブラスト処理により形成することができる。

次いで、図７（ｂ）に示す構造体をスライサー等により切断する。これにより、配線基板１００に対応する構造体が個片化され、大判のコア配線基板１０１から第１の実施形態に係る配線基板１００が複数得られる。このようにして、図２に示す第１の実施形態に係る配線基板１００を製造することができる。

この方法によれば、ナノメートルオーダで、ミアンダ形状を有する溝１０５ｘを第１の絶縁層１０５の面１０５ａに容易に形成することができる。また、溝１０５ｘに入り込むアンカー部１０７ｙを有する第２の配線層１０７を容易に形成することができる。同様に、ナノメートルオーダで、ミアンダ形状を有する溝を第２の絶縁層１０８の面１０８ａに容易に形成することができる。また、この溝に入り込むアンカー部を有する第３の配線層１１０を容易に形成することができる。

更に、ビアホール１０６の形成後のクリーニング（図８（ａ）参照）から、シード層９２０の形成までの処理を単一のスパッタ装置を用いて行うことができる。すなわち、コア基板１０２を含む構造体をスパッタ装置から取り出すことなく、これらの処理を単一のスパッタ装置内で連続して行うことができる。

なお、ソルダレジスト層１５０の形成後で個片化の前に、コア基板１０２の半導体チップと接続される側において、第３の配線層１１０の接続部上に、開口部１５１を通じてソルダレジスト層１５０の上方まで突出する接続端子を形成してもよい。

（第１の実施形態の第１の変形例）
第１の実施形態の第１の変形例について説明する。第１の変形例は、主に、第２の配線層１０７及び第２の絶縁層１０８の形成方法の点で第１の実施形態と相違する。図１３は、第１の実施形態の第１の変形例における第２の配線層１０７及び第２の絶縁層１０８の形成方法を例示する断面図である。図１３には、図３と同じ箇所を図示している。

第１の変形例では、第１の実施形態と同様に、溝１０５ｘの形成までの処理を行う（図９（ａ）参照）。第１の変形例では、図１３（ａ）に示すように、溝１０５ｘの形成の際にマスク用膜９１０が酸化されて酸化膜９１５が形成されている。

第１の変形例では、溝１０５ｘの形成後、図１３（ｂ）に示すように、酸化膜９１５を除去する。酸化膜９１５は、溝１０５ｘの形成に用いたスパッタ装置内で除去することができる。酸化膜９１５の除去では、例えば、スパッタ装置内で、逆スパッタのプラズマエッチングを行う。このように、図１３（ａ）に示す構造体をスパッタ装置から取り出さずに、溝１０５ｘの形成に引き続いて酸化膜９１５を除去することができる。酸化膜９１５の除去では、例えば、アルゴンガスをプロセスガスとして用いることができる。酸化膜９１５の除去の際に面１０５ａの近傍にダメージ層９１６が生じ得る。

次いで、図１３（ｃ）に示すように、酸化膜９１５の除去の際に面１０５ａの近傍に生じるダメージ層９１６を除去する。ダメージ層９１６は、酸化膜９１５の除去に用いたスパッタ装置内で除去することができる。ダメージ層９１６の除去では、例えば、スパッタ装置内で、逆スパッタのプラズマエッチングを低出力で行う。このように、図１３（ｂ）に示す構造体をスパッタ装置から取り出さずに、酸化膜９１５の除去に引き続いてダメージ層９１６を除去することができる。ダメージ層９１６の除去では、例えば、窒素ガスをプロセスガスとして用いることができる。窒素ガスをプロセスガスとして用いたプラズマエッチングを行うことで、ダメージ層９１６を除去するとともに、面１０５ａの近傍に、水酸基、カルボキシル基等の官能基を備えた改質層９１７を形成することができる。プロセスガスが、更に酸素ガスを含んでいてもよい。

その後、第１の実施形態と同様にして、シード層９２０の形成以降の処理を行う。

第１の変形例によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、官能基を備えた改質層９１７は、シード層９２０と第１の絶縁層１０５との間の密着性を向上することができるため、より優れた密着性を得ることができる。

第１の変形例の方法で製造された配線基板１００には、マスク用膜９１０が含まれない。

マスク用膜９１０が酸化していない場合でも、第１の変形例のように、溝１０５ｘの形成後でシード層９２０の形成前にマスク用膜９１０を除去してもよい。この場合も、ダメージ層９１６を除去し、改質層９１７を形成することが好ましい。

マスク用膜９１０が酸化されて酸化膜９１５が形成されている場合に、酸化膜９１５を除去するのではなく、水素ガスを用いて酸化膜９１５の還元処理を行ってもよい。

なお、酸化膜９１５又はマスク用膜９１０をウェットエッチングにより除去してもよい。酸化膜９１５又はマスク用膜９１０をウェットエッチングにより除去した場合、ダメージ層９１６は形成されにくいため、そのままシード層９２０を形成してもよい。マスク用膜９１０の材料として銅又は亜鉛が用いられている場合、酸化膜９１５又はマスク用膜９１０をウェットエッチングにより除去しやすい。ウェットエッチングにより酸化膜９１５又はマスク用膜９１０を除去した後に、シード層９２０を無電解めっき処理等のウェット処理により形成してもよい。

（第１の実施形態の第２の変形例）
第１の実施形態の第２の変形例について説明する。第２の変形例は、主に、第１の絶縁層１０５及び第２の絶縁層１０８の構成の点で第１の実施形態等と相違する。

［配線基板の構造］
配線基板の構造について説明する。図１４は、第１の実施形態の第２の変形例に係る配線基板の構造を例示する断面図である。図１４には、図３に対応する箇所を図示している。

上記のように、第１の実施形態では、溝１０５ｘは、被覆領域１０５ｓ及び露出領域１０５ｔの両方に形成されている。また、第１の実施形態では、第２の絶縁層１０８は、溝１０５ｘに入り込むアンカー部１０８ｙを有する。

一方、第２の変形例では、図１４に示すように、溝１０５ｘは、被覆領域１０５ｓに形成されているものの、露出領域１０５ｔには形成されていない。露出領域１０５ｔにおいて、面１０５ａは略平坦な面となっている。第２の絶縁層１０８は、略平坦な面１０５ａの露出領域１０５ｔに直接接触する。また、露出領域１０５ｔは、被覆領域１０５ｓよりもコア基板１０２側に位置する。

他の構成は第１の実施形態と同様である。

第２の変形例によっても、第１の実施形態と同様に、高周波信号に対する良好な伝送特性を得ながら、第１の絶縁層１０５と第２の配線層１０７との間の密着性を向上することができる。また、第１の実施形態では、露出領域１０５ｔの溝１０５ｘの周囲に、第１の絶縁層１０５に含まれる樹脂が変質した部分が存在したり、マスク用膜９１０又はシード層９２０に含まれる金属の化合物が存在したりするおそれがあるが、第２の変形例では、このようなおそれを低減することができる。従って、第２の変形例によれば、より安定した絶縁性を第１の絶縁層１０５に得ることができる。

第２の絶縁層１０８についても、面１０８ａのうちで第３の配線層１１０から露出している露出領域が、露出領域１０５ｔと同様に略平坦な面となっていてもよい。より安定した絶縁性を第２の絶縁層１０８に得ることができる。

［配線基板の製造方法］
次に、配線基板の製造方法について説明する。図１５は、第１の実施形態の第２の変形例に係る配線基板の製造方法を例示する断面図である。

第２の変形例では、第１の実施形態と同様に、シード層９２０及びマスク用膜９１０の除去までの処理を行う（図１０（ｂ）参照）。次いで、図１５（ａ）に示すように、第２の配線層１０７をマスクにして、露出領域１０５ｔにおいて、溝１０５ｘの周囲の第１の絶縁層１０５の表層部を除去する。第１の絶縁層１０５の表層部の除去では、例えば、プラズマエッチング装置内で、プラズマエッチングを行う。第１の絶縁層１０５の除去では、例えば、酸素ガス又は四フッ化炭素ガスをプロセスガスとして用いることができる。酸素ガス及び四フッ化炭素ガスの混合ガスをプロセスガスとして用いてもよい。第１の絶縁層１０５の表層部の除去の結果、露出領域１０５ｔにおいて、面１０５ａは略平坦な面となる。この結果、露出領域１０５ｔの溝１０５ｘの周囲に、第１の絶縁層１０５に含まれる樹脂が変質した部分が存在したり、マスク用膜９１０又はシード層９２０に含まれる金属の化合物が存在したりしていても、これらが除去される。

次いで、図１５（ｂ）に示すように、第１の絶縁層１０５上に、第２の絶縁層１０８を形成する。第２の絶縁層１０８は、略平坦な面１０５ａの露出領域１０５ｔに直接接触する。

その後、第１の実施形態と同様にして、ビアホール１０９の形成以降の処理を行う。

第２の変形例によれば、露出領域１０５ｔの溝１０５ｘの周囲に、第１の絶縁層１０５に含まれる樹脂が変質した部分が存在したり、マスク用膜９１０又はシード層９２０に含まれる金属の化合物が存在したりしていても、これらを除去し、より安定した絶縁性を得ることができる。

第２の変形例においても、溝１０５ｘの形成後でシード層９２０の形成前にマスク用膜９１０又は酸化膜９１５を除去してもよい。この場合も、ダメージ層９１６を除去し、改質層９１７を形成することが好ましい。酸化膜９１５が形成されている場合に、水素ガスを用いて酸化膜９１５の還元処理を行ってもよい。

第２の絶縁層１０８についても、面１０８ａのうちで第３の配線層１１０から露出している露出領域を、露出領域１０５ｔと同様に略平坦な面としてもよい。

（第１の実施形態の第３の変形例）
第１の実施形態の第３の変形例について説明する。第３の変形例は、主に、第１の絶縁層１０５及び第２の絶縁層１０８の構成の点で第１の実施形態等と相違する。

［配線基板の構造］
配線基板の構造について説明する。図１６は、第１の実施形態の第２の変形例に係る配線基板の構造を例示する断面図である。図１６には、図３に対応する箇所を図示している。

図１６に示すように、第３の変形例では、第２の変形例と同様に、露出領域１０５ｔは、被覆領域１０５ｓよりもコア基板１０２側に位置する。第３の変形例では、第２の変形例とは異なり、露出領域１０５ｔに、溝１０５ｘと同様の形態の溝１０５ｚが形成されている。そして、第２の絶縁層１０８は、露出領域１０５ｔにて溝１０５ｚに入り込むアンカー部１０８ｙを有する。

他の構成は第１の実施形態の第２の変形例と同様である。

第３の変形例によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。更に、第２の変形例と同様に、より安定した絶縁性を第１の絶縁層１０５に得ることができる。

第２の絶縁層１０８についても、面１０８ａのうちで第３の配線層１１０から露出している露出領域に、溝１０５ｚと同様の形態の溝が形成されていてもよい。

［配線基板の製造方法］
次に、配線基板の製造方法について説明する。図１７は、第１の実施形態の第３の変形例に係る配線基板の製造方法を例示する断面図である。

第３の変形例では、第１の実施形態と同様に、シード層９２０及びマスク用膜９１０の除去までの処理を行う（図１０（ｂ）参照）。次いで、図１７（ａ）に示すように、第２の変形例と同様に、第２の配線層１０７をマスクにして、露出領域１０５ｔにおいて、溝１０５ｘの周囲の第１の絶縁層１０５の表層部を除去する。この結果、露出領域１０５ｔにおいて、面１０５ａは略平坦な面となる。

次いで、図１７（ｂ）に示すように、露出領域１０５ｔにおいて、面１０５ａに溝１０５ｘと同様の形態の溝１０５ｚを形成する。溝１０５ｚの形成では、例えば、第１の変形例と同様に、マスク用膜９１０の形成から改質層９１７の形成までの処理を行う（図８（ｂ）、図８（ｃ）、図９（ａ）、図１３（ａ）〜（ｃ）参照）。マスク用膜９１０が酸化していない場合は、酸化膜９１５に代えてマスク用膜９１０を除去すればよい。溝１０５ｚは第３の溝の一例である。

次いで、図１７（ｃ）に示すように、第１の絶縁層１０５上に、第２の絶縁層１０８を形成する。第２の絶縁層１０８は、第２の配線層１０７から露出している溝１０５ｚに入り込むアンカー部１０８ｙを有する。

その後、第１の実施形態と同様にして、ビアホール１０９の形成以降の処理を行う。

第３の変形例においても、溝１０５ｘの形成後でシード層９２０の形成前にマスク用膜９１０又は酸化膜９１５を除去してもよい。この場合も、ダメージ層９１６を除去し、改質層９１７を形成することが好ましい。酸化膜９１５が形成されている場合に、水素ガスを用いて酸化膜９１５の還元処理を行ってもよい。

第２の絶縁層１０８についても、面１０８ａのうちで第３の配線層１１０から露出している露出領域に、溝１０５ｚと同様の形態の溝を形成してもよい。

（第２の実施形態）
第２の実施形態は、コア基板を含まない配線基板、いわゆるコアレス基板に関する。

［配線基板の構造］
配線基板の構造について説明する。図１８は、第２の実施形態に係る配線基板の構造を例示する断面図である。

図１８に示すように、第２の実施形態に係る配線基板２００は、第１の配線層２０４、第１の絶縁層２０５、第２の配線層２０７および第２の絶縁層２０８を含む。第１の絶縁層２０５は、半導体チップと接続される側の面２０５ａと、面２０５ａとは反対側の面２０５ｂとを有する。第１の配線層２０４は、面２０５ｂに形成されている。第１の絶縁層２０５には、第１の配線層２０４の接続部に到達するビアホール２０６が形成されており、第１の絶縁層２０５上に、ビアホール２０６内のビア導体を介して第１の配線層２０４に接続される第２の配線層２０７が形成されている。第１の絶縁層２０５上に第２の絶縁層２０８が形成されている。第２の絶縁層２０８は、半導体チップと接続される側の面２０８ａと、面２０８ａとは反対側の面２０８ｂとを有する。第２の絶縁層２０８には、第２の配線層２０７の接続部に到達するビアホール２０９が形成されており、第２の絶縁層２０８上に、ビアホール２０９内のビア導体を介して第２の配線層２０７に接続される第３の配線層２１０が形成されている。

第２の絶縁層２０８上にソルダレジスト層２５０が形成されている。ソルダレジスト層２５０に第３の配線層２１０の接続部に達するビアホール２５１が形成されている。

第１の配線層２０４、第２の配線層２０７及び第３の配線層２１０は、例えば、銅層等を含む導電層である。第１の絶縁層２０５及び第２の絶縁層２０８は、例えば、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂等の絶縁樹脂を含む樹脂層である。第１の絶縁層２０５及び第２の絶縁層２０８が、シリカ等のフィラーを含有していてもよい。

第１の絶縁層２０５の面２０５ａと第２の絶縁層２０８の面２０８ａとには、図３及び図４に示す溝１０５ｘと同様の形態の溝が形成されている。第２の配線層２０７は、面２０５ａに形成された溝に入り込むアンカー部を有し、第２の絶縁層２０８も、面２０５ａに形成された溝に入り込むアンカー部を有する。第３の配線層２１０は、面２０８ａに形成された溝に入り込むアンカー部を有し、ソルダレジスト層２５０も、面２０８ａに形成された溝に入り込むアンカー部を有する。

このような第２の実施形態によっても、第１の絶縁層２０５と第２の配線層２０７との間の密着性、及び第２の絶縁層２０８と第３の配線層２１０との間の密着性を向上することができる。また、第１の絶縁層２０５と第２の絶縁層２０８との間でも密着性を向上することができる。

また、溝がナノメートルオーダの溝であるため、表皮効果による信号伝達経路の拡大を抑え、高周波信号に対する良好な伝送特性を得ることができる。

なお、第３の配線層２１０の接続部上に、ビアホール２５１を通じてソルダレジスト層２５０の上方まで突出する接続端子が形成されていてもよい。

［配線基板の製造方法］
次に、配線基板の製造方法について説明する。図１９〜図２２は、第２の実施形態に係る配線基板の製造方法を例示する断面図である。

まず、図１９（ａ）に示すように、支持体２０１を準備する。支持体２０１は、例えば、支持基板と、支持基板の両面に設けられた接着層及び金属層とを含む。支持基板としては、例えば、ガラス繊維やアラミド繊維等の織布や不織布（図示せず）にエポキシ系樹脂等の絶縁樹脂を含侵させたものを用いることができる。接着層としては、例えば、銅箔、アルミニウム箔、ニッケル箔、亜鉛箔等の金属箔、セラミック板、アクリルやポリイミド等の樹脂を主成分とする樹脂シート等を用いることができる。金属層としては、例えば、銅箔等を用いることができる。

支持体２０１の準備後、同じく図１９（ａ）に示すように、支持体２０１の両側において、支持体２０１上に第１の配線層２０４を形成する。第１の配線層２０４は、例えばセミアディティブ法によって形成することができる。

次いで、図１９（ｂ）に示すように、支持体２０１の両側に未硬化の樹脂フィルムを貼付し、加熱処理して硬化させることにより、第１の絶縁層２０５を形成する。第１の絶縁層２０５は、エポキシ樹脂又はポリイミド樹脂等の絶縁樹脂から形成される。液状樹脂を塗布することにより、第１の絶縁層２０５を形成してもよい。その後、支持体２０１の両側の第１の絶縁層２０５をレーザで加工することにより、第１の配線層２０４の接続部に到達するビアホール２０６を第１の絶縁層２０５に形成する。

次いで、図２０（ａ）に示すように、支持体２０１の両側において、ビアホール２０６内のビア導体を介して第１の配線層２０４に接続される第２の配線層２０７を第１の絶縁層２０５上に形成する。

次いで、図２０（ｂ）に示すように、支持体２０１の両側において、第１の絶縁層２０５上に第２の絶縁層２０８を形成する。

第２の配線層２０７及び第２の絶縁層２０８は、図８〜図１０に示す第１の実施形態における第２の配線層１０７及び第２の絶縁層１０８の形成方法と同様の方法で形成することができる。つまり、第１の絶縁層２０５の面２０５ａに溝１０５ｘと同様の形態の溝を形成し、この溝に入り込むアンカー部を有する第２の配線層２０７及び第２の絶縁層２０８を形成することができる。

次いで、図２１（ａ）に示すように、支持体２０１の両側の第２の絶縁層２０８をレーザで加工することにより、第２の配線層２０７の接続部に到達するビアホール２０９を第２の絶縁層２０８に形成する。更に、支持体２０１の両側において、ビアホール２０９内のビア導体を介して第２の配線層２０７に接続される第３の配線層２１０を第２の絶縁層２０８上に形成する。第３の配線層２１０は、第２の配線層２０７と同様の方法で形成することができる。つまり、第２の絶縁層２０８の面２０８ａに溝１０５ｘと同様の形態の溝を形成し、この溝に入り込むアンカー部を有する第３の配線層２１０を形成することができる。

次いで、図２１（ｂ）に示すように、支持体２０１の両側において、第２の絶縁層２０８上にソルダレジスト層２５０を形成する。その後、支持体２０１の両側において、ソルダレジスト層２５０に第３の配線層２１０の接続部に達するビアホール２５１を形成する。ソルダレジスト層２５０及びビアホール２５１は、第１の実施形態におけるソルダレジスト層１５０及び開口部１５１と同様にして形成することができる。

次いで、図２１（ｂ）に示す構造体をスライサー等により切断する。これにより、支持体２０１を含み、配線基板２００に対応する構造体が個片化される。図２１（ｂ）に示す構造体にキャリアを貼り付けた後に、スライサー等により切断してもよい。

次いで、図２２に示すように、支持体２０１の両側から配線基板２００に対応する構造体を分離する。このようにして、図１８に示す第２の実施形態に係る配線基板２００を製造することができる。

この方法によれば、ナノメートルオーダで、ミアンダ形状を有する溝を第１の絶縁層２０５の面２０５ａ及び第２の絶縁層２０８の面２０８ａに容易に形成することができる。また、これら溝に入り込むアンカー部を有する第２の配線層２０７及び第３の配線層２１０を容易に形成することができる。

なお、第２の実施形態に、第１の実施形態の第１〜第３の変形例を適用してもよい。

本開示において、絶縁層１０５の材料に熱可塑性樹脂が用いられる場合、絶縁層１０５への溝１０５ｘ、１０５ｚの形成は、マイクロ波プラズマエッチングにより行うことが好ましい。マイクロ波プラズマエッチングは、低温で行うことができ、絶縁層１０５に生じるダメージを抑制できる。一方、熱可塑性樹脂の絶縁層１０５のエッチングとして反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を行った場合には、プラズマ及び熱等の影響により絶縁層１０５に変質又は変形が生じるおそれがる。絶縁層１０５に変質又は変形が生じると、溝１０５ｘ、１０５ｚの形状が崩れたり、絶縁層１０５の表面にフィブリルが発生したりして、十分な密着強度を得られない場合がある。

また、マスク用膜９１０の形成から溝１０５ｘの形成までをドライ処理により行い、マスク用膜９１０又は酸化膜９１５の除去からシード層２０の形成までの処理をウェット処理により行ってもよい。この場合、マスク用膜９１０の材料に亜鉛等の融点が低い両性金属を用いると、マスク用膜９１０又は酸化膜９１５を酸洗などのめっき前処理にて容易に除去したり、凹部９１１及び凸部９１２のピッチを大きくしたりすることができる。凹部９１１及び凸部９１２のピッチを大きくすることで、シード層２０をウェット処理（無電解めっき処理）によっても溝１０５ｘ内に入り込むように形成しやすい。ウェット処理には既存の装置を用いることができる。

（溝の好ましい形態）
次に、絶縁層に形成される、平面視でミアンダ形状を有する溝の好ましい形態について説明する。

［溝のピッチ］
溝のピッチは１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい。溝のピッチが１０ｎｍ未満であると、溝および絶縁樹脂の凸部が細くなりすぎてしまい、アンカー部の強度が低下してしまうおそれがある。また溝のピッチが１００ｎｍを超えていると、配線が微細になった場合に、アンカーの数が少ないために密着性が低下するおそれがある。加えて、上記の製造方法の例によれば、ピッチが１０ｎｍ未満又は１００ｎｍ超の溝を備えたマスク用膜を形成することは困難であり、絶縁層の溝のピッチをピッチが１０ｎｍ未満又は１００ｎｍ超とすることは困難である。溝のピッチは２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下であることがより好ましい。溝のピッチは、次の方法で算出することができる。図２３は、ピッチの算出方法を例示する図である。

図２３には、溝５０ｘが形成された絶縁層５０を例示している。溝５０ｘが形成された面において、第１の方向に延び、第１の方向に直交する第２の方向に等間隔で並ぶ１０本以上の線分２１を設定し、各線分２１と交差する溝５０ｘの個数を特定する。更に、第２の方向に延び、第１の方向に等間隔で並ぶ１０本以上の線分２２を設定し、各線分２２と交差する溝５０ｘの個数を特定する。そして、１０本以上の線分２１と交差する溝５０ｘの個数、及び１０本以上の線分２２と交差する溝５０ｘの個数の平均値を算出する。線分２１及び２２の長さは一定Ｌとし、線分２１及び２２の長さＬを溝５０ｘの平均個数で除して得られる値を溝５０ｘのピッチとする。

線分２１及び２２の長さＬが短すぎる場合、溝５０ｘのピッチの算出結果に、溝５０ｘの分布が十分に反映されないことがある。そこで、線分２１及び２２の長さＬは２００ｎｍ以上とする。線分２１及び２２の長さＬは２００ｎｍ以上１μｍ以下でよい。線分２１及び２２の長さＬは、例えば２５０ｎｍとする。

線分２１同士の間隔又は線分２２同士の間隔が小さすぎる場合、溝５０ｘのピッチの算出結果に、溝５０ｘの分布が十分に反映されないことがある。そこで、線分２１及び２２の間隔は２０ｎｍ以上とする。線分２１及び２２の間隔は２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下でよい。

［溝の平均幅］
溝の平均幅は３ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましい。溝の平均幅が３ｎｍ未満であると、溝の内部へのシード層の充填が困難になり、配線層のアンカー部の形成が困難になる、あるいは、配線層のアンカー部自体が細くなってしまうため、配線層のアンカー部に優れた強度が得られないことがある。また、溝の平均幅が５０ｎｍ超であると、溝のアスペクト比（溝の深さと幅との比）が小さくなり、アンカー効果が低下してしまうおそれがある。溝の平均幅は１０ｎｍ以上４０ｎｍ以下であることがより好ましい。

［溝の長さと溝の平均幅との関係］
溝の平均幅に対して数倍以上の長さの細長い溝を多く有する構造が好ましい。具体的には、絶縁層の２００ｎｍ四方以上の領域に存在する溝について平面視での（溝の長さ）／（溝の平均幅）の比率を求めたとき、当該比率の平均値が４．０以上であることが好ましい。比率の平均値が４．０未満の場合には、長さの短い溝が主となる表面構造となり、配線層のアンカー部に優れた強度が得られないことがある。なお、配線層の表面に長さの短い溝やピンホール状の凹部が含まれていてもよい。

［溝の占有率］
溝が形成された面の総面積に対する平面視で溝が占める面積の割合（溝の占有率）は１０面積％以上６０面積％以下であることが好ましい。溝の占有率が１０面積％未満であると、配線層のアンカー部が不足して、優れた密着性が得られないおそれがある。溝の占有率が６０面積％超であると、配線層のアンカー部を支えている絶縁層の凸部が不足して、絶縁層の強度が低下してしまうおそれがある。溝の占有率は２０面積％以上５０面積％以下であることがより好ましい。溝の占有率は、絶縁層の樹脂の破断強度Ｓ１を、破断強度Ｓ１と配線層の金属の破断強度Ｓ２との和（Ｓ１＋Ｓ２）で除した値（％）と同程度であることが好ましい。

［溝の深さ］
溝の深さは１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましい。溝の深さが１０ｎｍ未満であると、アンカー効果が十分に発揮されないため優れた密着性が得られないおそれがある。溝の深さが５０ｎｍ超であると、絶縁層表面の凹凸が大きくなり伝送損失が増加してしまうおそれがある。また、溝の内部へのシード層の充填が困難になり、配線層のアンカー部の形成が不十分になることにより密着性が低下するおそれもある。溝の深さは２０ｎｍ以上４０ｎｍ以下であることがより好ましい。

（観察例）
ここで、実際に作製した試料の観察例について説明する。図２４は、絶縁層の面の走査型電子顕微鏡（scanning electron microscope：ＳＥＭ）写真を例示する図である。図２５は、図２４に示すＳＥＭ写真の２値化処理の結果を示す図である。

図２４（ａ）〜（ｄ）に示すＳＥＭ写真は、マスク用膜の形成条件、エッチング条件を変化させて作製した試料における絶縁層の表面のＳＥＭ写真である。これらＳＥＭ写真の２値化処理を行い、それぞれ図２５（ａ）〜（ｄ）に示す像を取得した。そして、図２５（ａ）〜（ｄ）に示す像から、中間軸を特定し、凹部の平均幅、凹部の長さの凹部の平均幅に対する比率（（凹部の長さ）／（凹部の平均幅）の比率）の平均値、凹部のピッチ及び凹部の占有率を算出した。この結果を表１に示す。ここで、（凹部の長さ）／（凹部の平均幅）の比率の平均値は、観察画像中に存在するすべての凹部（溝を含む）について（凹部の長さ）／（凹部の平均幅）の比率を求めたときの当該比率の平均値である。

図２４（ａ）及び図２５（ａ）に示す試料Ｎｏ．１では、（凹部の長さ）／（凹部の平均幅）の比率の平均値が１．６で、４．０未満であるため、試料Ｎｏ．１の絶縁層の表面構造は、本開示における溝を含む構造に該当しない。試料Ｎｏ．１の絶縁層の表面に形成された凹部はピンホール状の凹部であり、細長い溝を有していない。

図２４（ｂ）及び図２５（ｂ）に示す試料Ｎｏ．２では、（凹部の長さ）／（凹部の平均幅）の比率の平均値が４．６で、４．０以上であるため、試料Ｎｏ．２の絶縁層の表面構造は、本開示における溝を含む構造に該当する。この凹部は迷路状に形成されており、ミアンダ形状を有している。

図２４（ｃ）及び図２５（ｃ）に示す試料Ｎｏ．３では、（凹部の長さ）／（凹部の平均幅）の比率の平均値が１８．１で、４．０以上であるため、試料Ｎｏ．３の絶縁層の表面構造は、本開示における溝を含む構造に該当する。この凹部は迷路状に形成されており、ミアンダ形状を有している。

図２４（ｄ）及び図２５（ｄ）に示す試料Ｎｏ．４では、（凹部の長さ）／（凹部の平均幅）の比率の平均値が６１．０で、４．０以上であるため、試料Ｎｏ．４の絶縁層の表面構造は、本開示における溝を含む構造に該当する。この凹部は網目状に形成されており、ミアンダ形状を有している。

（密着性試験）
次に、絶縁層の表面の状態と配線層との密着性との関係に関する実験結果について説明する。この実験では、試料Ｎｏ．１、試料Ｎｏ．２、試料Ｎｏ．３及び試料Ｎｏ．４について、絶縁層上に配線層を形成し、９０°ピール試験を行った。絶縁層はポリイミド層であり、配線層に含まれるシード層及び金属めっき層はいずれも銅層である。また、参照試料として、意図的には表面に凹部を形成していない絶縁層上に配線層を形成し、９０°ピール試験を行った。この結果を図２６に示す。

図２６に示すように、ミアンダ形状の溝が形成された試料Ｎｏ．２、試料Ｎｏ．３及び試料Ｎｏ．４では、参照試料及びピンホール状の凹部が形成された試料Ｎｏ．１と比較して、著しく高いピール強度を得ることができた。

（信頼性試験）
次に、信頼性試験の結果について説明する。信頼性試験では、試料Ｎｏ．４について、絶縁層上に配線層を形成し、熱負荷をかけた後に９０°ピール試験を行った。また、第１参照試料として、意図的には表面に溝形状の凹部を形成していない絶縁層上に配線層を形成し、熱負荷をかけた後に９０°ピール試験を行った。信頼性試験における試料Ｎｏ．４及び第１参照試料では、絶縁層はポリイミド層であり、配線層に含まれるシード層は銅ニッケル合金層であり、配線層に含まれる金属めっき層は銅層である。更に、シード層に銅層を用いたことを除いて第１参照試料と同じ構成の第２参照試料を準備し、第２参照試料についても同様の熱負荷をかけた後に９０°ピール試験を行った。

熱負荷の条件は２種類とした。第１の条件では、温度が１２５℃の雰囲気に２４時間保持し、次いで、湿度が６０％ＲＨ、温度が６０℃の雰囲気に４０時間保持し、次いで、２６５℃でのリフローを３回行った。第１の条件はＪＥＤＥＣ Ｌｖ．３Ａに準じた条件である。第２の条件では、湿度が８５％ＲＨ、温度が１３０℃の雰囲気に１００時間保持した。第２の条件は高速加速試験（ＨＡＳＴ）に準じた条件である。この結果を図２７に示す。

図２７に示すように、銅層がシード層に用いられた第２参照試料に対して、銅ニッケル層がシード層に用いられた第１参照試料及び試料Ｎｏ．４では良好なピール強度が得られた。また、第１参照試料では、第１条件の熱負荷後及び第２条件の熱負荷後にピール強度が低下したが、試料Ｎｏ．４でのピール強度の低下は小さく、１．０ｋｇｆ／ｃｍ以上のピール強度を保持することができた。

（マスク用膜の材料と凸部及び開口部のピッチとの関係）
次に、マスク用膜の材料と凸部及び開口部のピッチとの関係について説明する。図２８及び図２９は、マスク用膜の表面のＳＥＭ写真を例示する図である。図２８（ａ）及び図２９（ａ）には、銅のマスク用膜の表面のＳＥＭ写真を示し、図２８（ｂ）及び図２９（ｂ）には、アルミニウムのマスク用膜の表面のＳＥＭ写真を示す。図２８（ａ）及び図２８（ｂ）には、開口部が迷路状に形成された例を示し、図２９（ａ）及び図２９（ｂ）には、開口部が網目状に形成された例を示す。

図２８及び図２９に示すように、開口部が迷路状、網目状のいずれであっても、アルミニウムのマスク用膜に形成された凸部及び開口部のピッチは、銅のマスク用膜に形成された凸部及び開口部のピッチよりも大きかった。従って、アルミニウムのマスク用膜を用いることで、銅のマスク用膜を用いる場合よりも大きなピッチで溝を絶縁層に形成することができる。

以上、好ましい実施形態等について詳説したが、上述した実施形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。

１１：面
１２：凹部
１３：中間軸
１４、２１、２２：線分
１００、２００ 配線基板
１０４、１０７、１１０、２０４、２０７、２１０：配線層
１０５、１０８、２０５、２０８：絶縁層
１０５ｘ、１０５ｚ：溝
１０７ｙ、１０８ｙ：アンカー部

Claims (20)

1. 絶縁層と、
   前記絶縁層上に形成された配線層と、
   を有し、
   前記絶縁層の前記配線層側の第１の面に、平面視でミアンダ形状を有するナノメートルオーダの溝が形成されており、
   前記配線層は、前記溝に入り込むアンカー部を有することを特徴とする配線基板。
2. 前記溝の平均ピッチは１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
3. 前記溝の平均幅は３ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の配線基板。
4. 前記絶縁層は、前記第１の面に存在する溝について（溝の長さ）／（溝の平均幅）の比率を求めたとき、前記比率の平均値が４．０以上となる表面構造を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の配線基板。
5. 前記第１の面に占める前記溝の割合は１０面積％以上６０面積％以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の配線基板。
6. 前記溝の平均深さは１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の配線基板。
7. 前記配線層は、
   前記絶縁層上に形成された銅ニッケル合金からなるシード層と、
   前記シード層上に形成された金属めっき層と、
   を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の配線基板。
8. 絶縁層を形成する工程と、
   前記絶縁層の第１の面上に、前記絶縁層側の面とは反対側の第２の面にナノメートルオーダの第１の溝を含む第１の膜を形成する工程と、
   前記第１の溝を前記絶縁層まで貫通させて、前記第１の膜に溝状の開口部を形成する工程と、
   前記開口部が形成された前記第１の膜をマスクとして前記絶縁層をエッチングし、前記第１の面に、前記開口部に倣うナノメートルオーダの第２の溝を形成する工程と、
   前記第２の溝に入り込むアンカー部を備えた配線層を形成する工程と、
   を有することを特徴とする配線基板の製造方法。
9. 前記第１の膜をスパッタ法により形成す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。
10. 前記第１の溝は、平面視でミアンダ形状を有することを特徴とする請求項８又は９に記載の配線基板の製造方法。
11. 前記第１の膜の形成、前記開口部の形成及び前記第２の溝の形成を単一のスパッタ装置内で行うことを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。
12. 前記配線層を形成する工程は、
    前記スパッタ装置内でシード層を形成する工程と、
    前記シード層上に金属めっき層を形成する工程と、
    を有することを特徴とする請求項１１に記載の配線基板の製造方法。
13. 前記配線層を形成する工程は、
    ウェット処理によりシード層を形成する工程と、
    前記シード層上に金属めっき層を形成する工程と、
    を有することを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。
14. 前記シード層として、銅ニッケル合金層を形成することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の配線基板の製造方法。
15. 前記第２の溝を形成する工程と前記配線層を形成する工程との間に、前記第１の膜を除去する工程を有することを特徴とする請求項８乃至１４のいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。
16. 前記第１の膜を除去する工程と前記配線層を形成する工程との間に、前記第１の面に窒素ガスを用いたプラズマ処理を行う工程を有することを特徴とする請求項１５に記載の配線基板の製造方法。
17. 前記第１の膜をウェットエッチングにより除去することを特徴とする請求項１５又は１６に記載の配線基板の製造方法。
18. 前記配線層を形成する工程の後に、前記絶縁層の前記配線層から露出する前記第２の溝が形成された表層部をエッチングする工程を有することを特徴とする請求項８乃至１７のいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。
19. 前記表層部をエッチングする工程の後に、前記絶縁層の前記配線層から露出する部分に、ナノメートルオーダの第３の溝を形成する工程を有することを特徴とする請求項１８に記載の配線基板の製造方法。
20. 前記第１の膜として、融点が１１００℃以下の金属の膜を形成することを特徴とする請求項８乃至１９のいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。

Images