JP2022061406A - 多層配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】多層配線基板の製造品質向上。【解決手段】実施形態の多層配線基板の製造方法は、絶縁層２ｂを介して導体層１ｃ、１ｄを積層することによって複数の導体層を形成することを含んでいる。そして、複数の導体層を形成することは、複数の導体層それぞれの形成において、所定の開口部６２ａ及び遮蔽部６２ｂを含むマスクパターン６２を有するレジスト層６ａを形成することと、レジスト層６ａを用いて導体パターンを形成することとを含み、複数の導体層の形成においてレジスト層６を形成することは、マスクパターン６２全体の形成位置を所定の基準位置に対して補正する第１補正を行うことと、マスクパターン６２の形状を所定の基準形状に対して補正する第２補正を行うことと、を含み、複数の導体層のうちで２番目以降に形成される導体層のいずれかである特定層の導体パターンの形成に用いられるレジスト層６ａは、第２補正を行わずに形成される。【選択図】図７Ｆ

Description

本発明は、多層配線基板の製造方法に関する。

特許文献１には、露光マスクを用いてパターン層が形成される多層プリント配線板の製造方法が開示されている。特許文献１の方法では、各パターン層の下層の層間材層に設けられたビアホール同士の間隔に基づいて基板の収縮に対する露光マスクの寸法補正量が求められる。この補正量を用いて製作された露光マスクを用いてパターン層が形成される。

特開２０００－２２３８３３号公報

特許文献１に開示の方法では、各パターン層の形成において、下層の層間材層に設けられたビアホール間の間隔に基づいて寸法が補正された露光マスクが形成される。そのため、個々に異なる収縮量を有する多層プリント配線板それぞれについて適切な導体パターンを有するパターン層の形成のためには、個々の多層プリント配線板毎に露光マスクを製作する必要がある。従って製造コストが増大する。一方、露光マスクが複数の多層プリント配線板に対して共用されると、個々の多層プリント配線板において、精度よく導体パターンが形成されないことがある。その結果、各パターン層の導体パターンの各部の寸法が規定値内に収まらないことがある。

本発明の多層配線基板の製造方法は、絶縁層を介して導体層を積層することによって複数の導体層を形成することを含んでいる。そして、前記複数の導体層を形成することは、前記複数の導体層それぞれの形成において、所定の開口部及び遮蔽部を含むマスクパターンを有するレジスト層を形成することと、前記レジスト層を用いて導体パターンを形成することとを含み、前記複数の導体層の形成において前記レジスト層を形成することは、前記マスクパターン全体の形成位置を所定の基準位置に対して補正する第１補正を行うことと、前記マスクパターンの形状を所定の基準形状に対して補正する第２補正を行うことと、を含み、前記複数の導体層のうちで２番目以降に形成される導体層のいずれかである特定層の導体パターンの形成に用いられる前記レジスト層は、前記第２補正を行わずに形成される。

本発明の実施形態によれば、適切に形成された導体パターンを各導体層に含む多層配線基板を製造することができると考えられる。

本発明の一実施形態の多層配線基板の製造方法による製造工程中の多層配線基板の一部の断面図。 本発明の一実施形態の多層配線基板の製造方法で用いられる基準パターンの一例を示す平面図。 本発明の一実施形態の多層配線基板の製造方法において把握される基準パターンの一例を示す図。 本発明の一実施形態の多層配線基板の製造方法における第１補正の一例を概念的に示す図。 本発明の一実施形態の多層配線基板の製造方法における第２補正の一例を概念的に示す図。 本発明の一実施形態の多層配線基板の製造方法における露光マスクによる補正の一例を示す斜視図。 本発明の一実施形態の多層配線基板の製造方法による層毎のばらつきの変化の一例を示す図。 本発明の一実施形態の多層配線基板の製造方法によって製造される多層配線基板の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態の多層配線基板の製造方法の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態の多層配線基板の製造方法の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態の多層配線基板の製造方法の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態の多層配線基板の製造方法の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態の多層配線基板の製造方法の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態の多層配線基板の製造方法の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態の多層配線基板の製造方法の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態の多層配線基板の製造方法によって製造される多層配線基板の他の例を示す断面図。

本発明の一実施形態の多層配線基板の製造方法が、図面を参照しながら説明される。

図１には、一実施形態の多層配線基板の製造方法による製造工程中の多層配線基板２００の一部の断面図が示されている。本実施形態の多層配線基板の製造方法は、絶縁層２０２を介して導体層２０１ａ、２０１ｂを積層することによって複数の導体層２０１ａ、２０１ｂを形成することを含んでいる。複数の導体層２０１ａ、２０１ｂを形成することは、複数の導体層それぞれの形成において、所定の開口部６１ａ及び遮蔽部６１ｂを含むマスクパターン６１を有するレジスト層６を形成することと、レジスト層６を用いて導体パターン２０１１を形成することとを含んでいる（導体層２０１ｂの金属膜２０１２におけるレジスト層６に覆われている部分はレジスト層６の除去後に除去される）。マスクパターン６１は、例えば、感光性樹脂を含むレジスト膜を選択的に露光し、その後現像することによって形成される。

図１は、セミアディティブ法によって導体層２０１ｂが形成される例を示している。従って、例えば、電解めっきによって、レジスト層６（めっきレジスト層）の開口部６１ａ内にめっき膜を形成することによって導体パターン２０１１が形成される。なお、サブトラクティブ法で導体層２０１ｂが形成されてもよい。その場合は、レジスト層（エッチングレジスト層）の開口部に露出する導電体がエッチングによって除去されて導体パターンが形成され得る。

本実施形態においてレジスト層６を形成することは、マスクパターン６１について基準の位置及び形状に関して補正をすることを含んでいる。具体的には、レジスト層６を形成することは、マスクパターン６１全体の形成位置を所定の基準位置に対して補正する第１補正を行うことと、マスクパターン６１の形状を所定の基準形状に対して補正する第２補正を行うことと、を含んでいる。導体パターン２０１１が適切に形成されるように、その形成に用いるレジスト層６の形成においてマスクパターン６１（開口部６１ａ及び遮蔽部６２ｂ）の位置や形状が、第１補正及び第２補正によって補正される。第１補正及び第２補正が以下に説明される。

図２には、製造工程中の多層配線基板２００の平面図が模式的に示されている。図２の多層配線基板２００は、その完成時に多層配線基板を構成する製品領域２０３１と、製品領域２０３１の外側に設けられていて完成時には除去される余白領域２０３２とを含んでいる。図２には、図１の導体層２０１ａに形成されている４つの基準パターン１１が示されている。各基準パターン１１は、製造工程中の多層配線基板２００の４隅の余白領域２０３２に形成されている。図２の例において４つの基準パターン１１は、隣接する基準パターン１１同士を結ぶ線１１ｘによって形成される四角形が長方形又は正方形となるように設けられている。なお、基準パターン１１は、製品領域２０３１内に設けられていてもよい。

基準パターン１１を含む導体層２０１ａ上に、図１の例のように絶縁層２０２が積層され、その上に導体層２０１ｂが形成される。図２には、導体層２０１ｂに形成される導体パターン２０１１の一例が二点鎖線で示されている。導体パターン２０１１が適切に形成されるように、前述した第１補正及び第２補正が行われる。例えば、基準パターン１１のような認識マークを用いて、図３Ａ～図３Ｃに示されるように、第１補正及び第２補正が行われる。基準パターン１１を用いて図１の導体層２０１ｂの形成において行われるマスクパターン６１の補正を例に、図３Ａ～図３Ｃを参照して本実施形態の第１補正及び第２補正が説明される。

図３Ａには、第１及び第２の補正に用い得る基準パターン１１の位置の把握において起こり得る状況の一例が示されている。図３Ａに示されるように、基準パターン１１の位置がＸ線カメラ（図示せず）などを用いて把握される。この際、基準パターン１１を含む導体層（例えば導体層２０１ａ）の導体パターンの位置が設計上の本来の位置からずれていたり、製造工程中の多層配線基板２００が反っていたりすると、基準パターン１１が本来の位置で読み取られないことがある。例えば基準パターン１１が、図３Ａに示される基準パターン１２のように基準パターン１１の本来の位置からずれた位置で読み取られることがある（以下、ずれた位置で現に読み取られた基準パターンは「基準パターン１２」とも称される）。４つの基準パターン１１の中心は、本来の中心Ｃ１から、４つの基準パターン１２から特定される中心Ｃ２へとシフトしている。

このような場合、図３Ｂ及び図３Ｃに示されるように、レジスト層６の形成において、マスクパターン６１の位置や形状が、第１補正及び第２補正によって補正される。図３Ｂには第１補正が示されている。図３Ｂに示されるマスクパターン６１は、図１に示される導体パターン２０１１に応じた開口部６１ａ及び遮蔽部６１ｂを含んでいる。なお図３Ｂ（及び図３Ｃ）では、解り易さのために遮蔽部６１ｂにハッチングが付されている。

図３Ｂに示されるように、第１補正では、十字マークで示されるマスクパターン６１の中心Ｃ３が基準パターン１２の中心Ｃ２に一致するように、マスクパターン６１全体の形成位置が、所定の基準位置に対して補正される。すなわち、第１補正は、設計上の本来の位置からの４つの基準パターン１１の互いに同じ方向への同じ距離のずれを補う補正である。換言すると、第１補正は、直前に形成された導体層（例えば導体層２０１ａ）の導体パターン全体の本来の位置からのずれを補うべくレジスト層６の形成時に行われる調整である。

「所定の基準位置」は、「マスクパターン全体の形成位置」がマスクパターン６１の中心Ｃ３で表される場合、設計値通りの本来の位置にそれぞれ形成された４つの基準パターン１１の中心Ｃ１である。また、「マスクパターン全体」は、レジスト層６において製品領域２０３１（図２参照）と重なっている領域である。なお、第１補正では、図３Ｂに示されるように、マスクパターン６１の形状、すなわち、開口部６１ａ及び遮蔽部６１ｂの形状は変えられない。

本実施形態の多層配線基板の製造方法では、さらに、図３Ｃに示されるように、レジスト層６の形成において、所定の基準形状に対してマスクパターン６１の形状を補正する第２補正が行われる。なお「マスクパターン６１の形状を補正する」は、開口部６１ａ及び遮蔽部６１ｂそれぞれの形状、及び／又は大きさを変えることを含んでいる。「基準形状」は、製造工程中の多層配線基板に反りや撓みなどが無い場合に、レジスト層６に設けられるべきマスクパターン６１の形状である。すなわち、第２補正は、反りや撓みなどによって生じる、４つの基準パターン１１の必ずしも互いに同じ方向でも同じ距離でもない本来の位置からのずれを補う補正である。換言すると、第２補正は、直前に形成された導体層（例えば導体層２０１ａ）における場所に応じて互いに異なる本来の位置からのずれを補うべくレジスト層６の形成時に行われる調整である。

例えば、基準パターン１２の位置に基づいて、本来の４つの基準パターン１１を頂点とする長方形内の座標を、４つの基準パターン１２を頂点とする四角形内の座標に置き換える関数（以下、この関数は単に「関数」とも称される）が特定される。その関数に従って、例えば開口部６１ａの各頂点の座標が、実際に配置されるべき位置の座標に変換される。すなわち、関数によってマスクパターン６１内の各座標の補正量が特定される。そして、その特定された補正量に基づいて開口部６１ａ及び遮蔽部６１ｂを形成することによって第２補正が行われる。このように第２補正を行うことは、複数の基準パターン１１の位置に基づいて、マスクパターン６１内の位置毎の補正量を決定することを含んでいてもよい。すなわち、第２補正を行うことは、マスクパターン６１内の位置に応じて決定される補正量でマスクパターン６１を「基準形状」よりも部分的に伸長又は収縮させることを含み得る。

第２補正を経て形成される開口部６１ａは、図３Ｃに示されるように、第２補正が行われていない「基準形状」（例えば図３Ｂに示される開口部６１ａの形状）に対して変形したり、拡大若しくは縮小したりすることがある。従って第２補正を行うことは、開口部６１ａの形状を所定の基準形状に対して補正することを含み得る。

第１補正及び第２補正を行ってレジスト層を形成することによって、例えば導体層２０１ｂの導体パターンにおける、その直前に形成されている下層の導体層（例えば導体層２０１ａ）の導体パターンに対する位置ずれを抑制し得ることがある。

図４には、露光マスク７を用いて第１補正及び第２補正が行われる例が示されている。製造工程中の多層配線基板２００の表面上には、Ｘ線カメラ（図示せず）などによって現に把握された基準パターン１２が示されている。露光マスク７は、透光域７００及び遮光域７０１を備えている。第１補正では、４つの基準パターン１２の位置から特定される中心Ｃ２と露光マスク７の中心Ｃ４とが一致するように、Ｘ方向及びＹ方向それぞれにおいて露光マスク７が多層配線基板２００に対して位置合わせされる。

一方、第２補正では、例えば、露光マスク７とレジスト層６との距離が調整される。露光マスク７をレジスト層６に近づけることによって、開口域７００を透過した光で照射される領域を拡大することができる。逆に露光マスク７をレジスト層６から遠ざけることによって、照射される領域を縮小することができる。さらに、露光マスク７をレジスト層６の被照射面６ｓに対して傾けることによって、特定の方向において、照射される領域の拡大率又は縮小率を変化させることができる。すなわち、第２補正を行うことは、レジスト層６を構成するレジスト膜に光を照射するときに、レジスト膜の被照射面６ｓに対して露光マスク７を傾けることを含んでいてもよい。

例えば図４において、二点鎖線で示される露光マスク７０のように、レジスト層６との距離がＸ方向に沿って変化するように露光マスク７を傾けることによって、照射される領域の拡大率又は縮小率をＸ方向において変化させることができる。また、Ｘ方向及びＹ方向の両方において露光マスク７を傾けることによって、照射される領域の拡大率又は縮小率を、両方向において変化させることができる。さらに、Ｘ方向及びＹ方向において互いに異なる角度で露光マスク７を傾けることによって、照射される領域の拡大率又は縮小率を、Ｘ方向及びＹ方向で互いに異ならせながら、それぞれの方向に沿って変化させることができる。

このように、露光マスク７とレジスト層６の被照射面６ｓとの距離又は角度を調整することによって第２補正が行われてもよい。すなわち、レジスト層６全体として、各開口部６１ａ及び遮蔽部６１ｂの頂点などが、前述した関数によって導出される座標になるべく近い位置に位置するように、露光マスク７とレジスト層６との距離や角度が選択されてもよい。

なお、マスクパターン６１は、露光マスク７を用いずに、適切なスポット径を有するレーザー光が直接レジスト層６の露光部分（例えば遮蔽部６１ｂ）に向けて照射されるダイレクトイメージング（直描）法によって形成されてもよい。その場合、第１補正及び第２補正によって特定される補正後の露光部分に向けてレーザー光が照射される。

図１～図４を参照して説明されたように、本実施形態の多層配線基板の製造方法では、複数の導体層（例えば導体層２０１ａ及び２０１ｂ）それぞれの形成におけるレジスト層６の形成において、第１補正及び第２補正が行われる。第２補正が行われることによって、第１補正だけが行われる場合よりも、その直前に形成されている下層の導体層の導体パターンに対して位置ずれなどの少ない導体パターンが形成されると考えられる。しかし、多層配線基板の製造において、複数の導体層の形成の全てにおいて第２補正が行われると、後に形成される導体層ほど、現に形成される導体パターンの寸法において設計上の本来の寸法に対するずれのばらつきが大きくなることがある。ここで「導体パターンの寸法」は、例えば、導体パッドの長さ、幅、若しくは直径、配線幅、又は配線間隔などである。各導体層に現に形成される導体パターンの寸法における設計上の本来の寸法に対するずれは、以下では、単に各導体層の「寸法偏差」とも称される。図５を参照して、積層を重ねることに伴う、第２補正による各導体層の寸法偏差のばらつきの拡大が説明される。

図５には、多層配線基板の製造において、最初に形成される最内の導体層（第１層：Ｌ１）から最外の導体層（第ｎ層：Ｌｎ）までの各導体層における寸法偏差のばらつきの一例が示されている。具体的には、図５は、各導体層における基準パターン１１（図２参照）同士の間隔を複数の多層配線基板について測定することによって得られる、設計値に対する実測値のずれの分布の一例を示している。ずれ率Ｄ（＝（実測値－設計値）／設計値）が、設計値に対する実測値のずれを示すために用いられている。横軸方向において導体層Ｌ１～Ｌｎごとに示された縦線の長さが、ずれ率Ｄのばらつきの大きさ、すなわち各導体層における寸法偏差のばらつきの大きさを示している。

図５に示される第１層Ｌ１から第ｎ層Ｌｎまでの各導体層は、絶縁層を介して第１層Ｌ１から第ｎ層Ｌｎまで順に積層されている。そして、第２層Ｌ２から第ｎ層Ｌｎまでの導体層のうちのｉ層の導体層は、（ｉ－１）層の導体層に形成される基準パターン（例えば図２の基準パターン１１）に基づく第１補正及び第２補正を経て形成されるレジスト層を用いて形成されている。一方、先に形成されている導体層が存在しない第１層Ｌ１の形成では、例えば下地の絶縁層に設けられた基準穴などに基づいて第１補正だけが行われ、第２補正は行われずに前述した「基準形状」に沿ってマスクパターンが形成される。

図５のばらつき群Ｇ１に示されるように、その形成時に第２補正が行われていない第１層Ｌ１では、寸法偏差のばらつきは略発生していない。しかし、第２層Ｌ２から第ｎ層Ｌｎではばらつきが生じており、しかも、積層を重ねるに従ってその幅が増大している。

ばらつき群Ｇ１に示されるばらつきの増大は、積層を重ねるごとに第２補正での補正量が累積することによるものと考えられる。そしてこの補正量が累積する傾向は、第２補正における拡大又は縮小などの補正の種類が、複数の導体層の形成それぞれの間で同種となり易いことに関連していると考えられる。詳述すると、第２補正は、例えば直前の導体層の基準パターンに基づいて行われ得る。そしてその基準パターンは、製造工程中の多層配線基板の反りや撓みなどによって変位するため、各導体層の間で、基準パターンの変位の方向が同一になり易い。そのため、第２補正の種類（拡大若しくは縮小、及び／又は、伸長若しくは短縮させる方向、など）が、各導体層の形成の間で同種となり易い。結果として、補正量が、積層を重ねるごとに累積して増大する傾向を示し、その結果、導体層の寸法偏差のばらつきが増大する。

図５のばらつき群Ｇ１に例示されるような導体層の寸法偏差のばらつきの増大は、外層側に形成される導体層において導体パターンのサイズや間隔の許容値を超える導体パターンを生じさせることがある。特に最外層の導体層には、微小サイズの実装パッドやファインピッチで並ぶ配線パターンが配置され易いため、導体層の寸法偏差のばらつきの増大は問題となり易い。

そこで、本実施形態の多層配線基板の製造方法では、最初に形成される導体層だけでなく、複数の導体層のうちで２番目以降に形成される導体層のいずれかである特定層の導体パターンの形成に用いられるレジスト層も、第２補正を行わずに形成される。そのため、図５において、ばらつき群Ｇ２で示されるように、特定層（図５では第４層Ｌ４）において寸法偏差のばらつきは略発生せず、すなわち、第３層Ｌ３までの補正量の累積がキャンセルされる。その後、第５層Ｌ５からは第２補正が行われるため、各導体層の寸法偏差のばらつきはばらつき群Ｇ２においても増大するが、最外の第ｎ層Ｌｎにおいても、その大きさは全ての導体層の形成において第２補正が行われる場合（ばらつき群Ｇ１）よりも小さい。

このように、本実施形態では、複数の導体層の形成において、第２補正が行われない特定層を設けることによって、特定層よりも後に形成される導体層における寸法偏差のばらつきを抑制することができる。一方、特定層以外の導体層の形成では、第１補正及び第２補正の両方が行われるので、直前に形成された導体層の導体パターンのずれに応じた適切な導体パターンが形成され得る。従って本実施形態によれば、適切に形成された導体パターンを各導体層に含む多層配線基板を製造し得ると考えられる。

本実施形態の多層配線基板の製造方法が、より具体的な例を用いてさらに説明される。図６には、一実施形態の多層配線基板の製造方法によって製造される多層配線基板の一例である多層配線基板１００の断面図が示されている（多層配線基板１００は、単に配線基板１００とも称される）。図６に示されるように、配線基板１００は、コア基板３と、コア基板３におけるその厚さ方向において対向する２つの主面（第１面３１及び第２面３２）それぞれの上に交互に積層されている絶縁層及び導体層を含んでいる。

コア基板３は、絶縁層２ａと、絶縁層２ａの両面それぞれの上に形成されている導体層１ａを含んでいる。コア基板３の第１面３１上には、絶縁層２ｂをそれぞれの間に介して導体層１ｂ～１ｇが形成されている。コア基板の第２面３２上には、絶縁層２ｂをそれぞれの間に介して６つの導体層１ｈが積層されている。絶縁層２ａには、第１面３１側及び第２面３２側それぞれの導体層１ａ同士を接続するスルーホール導体３ａが形成されている。各絶縁層２ｂには、各絶縁層２ｂを挟む導体層同士を接続するビア導体３ｂが形成されている。

導体層１ａ～１ｈそれぞれは、所定の導体パターンを含んでいる。コア基板３の第１面３１側の最も外側の導体層である導体層１ｇ（表層導体層）は、電子部品Ｅに接続される複数の実装パッド１ｇ１を含んでいる。電子部品Ｅとしては、半導体集積回路装置、及びトランジスタなどの能動部品、並びに、チップ抵抗及びチップコンデンサなどの受動部品が例示される。電子部品Ｅは、ベアチップ状態の半導体集積回路装置（半導体チップ）であってもよい。一方、コア基板３の第２面３２側の６つの導体層１ｈのうちの最も外側の導体層１ｈは、配線基板１００の外部の要素（図示せず）に接続される接続パッド１ｈ１を含んでいる。図示されない外部の要素は、例えば、配線基板１００が実装される配線基板（マザーボード）である。

図６の例の配線基板１００において導体層１ｄは、配線基板１００の使用時にグランドプレーン又は電源プレーンとして用いられる導体パターン１ｄ０を含んでいる。すなわち、導体パターン１ｄ０は、配線基板１００の使用時に、配線基板１００が用いられる機器（図示せず）の電源又はグランドに電気的に接続され得る。図１の配線基板１００において導体層１ｄは、前述された第２補正を経ずに形成されたレジスト層を用いて形成された特定層である。導体パターン１ｄ０は、所定の領域に渡って複数の方向に延びる所謂ベタパターンであってもよい。従って導体パターン１ｄ０は、導体層１ｄ以外の導体層１ａ～１ｈに形成される導体パターンのうちの最大の導体パターンよりも大きくてもよい。

コア基板３の第１面３１及び第２面３２それぞれの最も外側の導体層１ｇ、１ｈ上、及び最も外側の絶縁層２ｂ上には、ソルダーレジスト４が形成されている、ソルダーレジスト４には、実装パッド１ｇ１又は接続パッド１ｈ１を露出させる開口が形成されている。

導体層１ａ～１ｈ、スルーホール導体３ａ及びビア導体３ｂは、金属などの適切な導電性を有する任意の導電体、例えば、銅やニッケルなどによって形成され得る。各導体層は、図６では簡略化して示されているが、金属箔、無電解めっき膜又はスパッタリング膜、及び電解めっき膜などからなる積層構造を有し得る。スルーホール導体３ａ並びにビア導体３ｂも無電解めっき膜又はスパッタリング膜と電解めっき膜とを含む積層構造を有し得る。

絶縁層２ａ、２ｂは、それぞれ、任意の絶縁性樹脂によって形成される。絶縁性樹脂としては、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂（ＢＴ樹脂）又はフェノール樹脂などが例示される。各絶縁層は、ガラス繊維やアラミド繊維などで形成される芯材（補強材）（図示せず）を含んでいてもよい。各絶縁層は、さらに、シリカ（ＳｉＯ₂）、アルミナ、又はムライトなどの微粒子からなる無機フィラー（図示せず）を含み得る。

図６に例示の配線基板１００を例に一実施形態の多層配線基板の製造方法が図７Ａ～図７Ｇを参照して説明される。

図７Ａに示されるように、本実施形態の多層配線基板の製造方法は、コア基板３（図６参照）となるべき出発基板３０を用意することを含み得る。図７Ａの例では、コア基板３の絶縁層２ａとなる絶縁層と、この絶縁層の両面に積層されている銅などの金属からなる金属箔１ａ１とを備えている金属箔付き絶縁板が出発基板３０として用意されている。なお、図７Ａに示されるように、出発基板３０は、多層配線基板の完成時に多層配線基板を構成する製品領域３０１と、製品領域３０１の外側に設けられていて多層配線基板の完成時には除去される余白領域３０２とを含んでいる。

図７Ｂに示されるように、所定の導体パターンを有する導体層１ａ及びスルーホール導体３ａが形成される。余白領域３０２には、後述する導体層１ｂの形成において用いられる基準パターン１１ａが、導体層１ａの形成に伴って形成されている。基準パターン１１ａは好ましくは複数形成される。例えば、基準パターン１１ａは、余白領域３０２の４隅それぞれに形成され、全部で４つの基準パターン１１ａが形成される。

導体層１ａ及びスルーホール導体３ａの形成では、例えばレーザー加工などによって、スルーホール導体３ａの形成位置に貫通孔が形成される。そして図７Ａの金属箔１ａ１上に、例えば、無電解めっき又はスパッタリングと電解めっきとによって、それぞれ銅などの金属からなる、無電解めっき膜又はスパッタリング膜、及び電解めっき膜が形成される。その結果、導体層１ａが形成され、絶縁層２ａの貫通孔内にはスルーホール導体３ａが形成される。その後、導体層１ａは、例えばテンティング法を用いてパターニングされる。その結果、所望の導体パターンを有する導体層１ａと絶縁層２ａとを含むコア基板３が形成される。なお、導体層１ａ及びスルーホール導体３ａの形成には、銅箔を用いるセミアディティブ法が用いられてもよい。

図７Ｃに示されるように、コア基板３の第１面３１側及び第２面３２側それぞれにおいて、導体層１ａ上に絶縁層２ｂが形成される。例えばフィルム状のエポキシ樹脂又はプリプレグを、コア基板３の第１面３１上及び第２面３２上に積層し、熱圧着することによって絶縁層２ｂが形成される。プリプレグが用いられる場合は、プリプレグと共に金属箔が積層され得る。さらに、形成された絶縁層２ｂにレーザー加工又はドリル加工などによって貫通孔３ｂ１が形成される。

そして、絶縁層２ｂの表面及び貫通孔３ｂ１の内壁面に金属膜１ｂ１が、無電解めっき又はスパッタリングなどによって形成される。金属膜１ｂ１は、余白領域３０２に含まれる絶縁層２ｂの表面上にも形成される。しかし、図７Ｃに示されるように、導体層１ａの基準パターン１１ａと平面視で重なる部分の金属膜１ｂ１は、好ましくは、例えばレーザー光の照射などによって除去される。そのため、後工程において、例えばＸ線カメラなどで、その位置が容易に把握され得る。

金属膜１ｂ１の形成後、レジスト膜６０が金属膜１ｂ１の全面に形成される。レジストト膜６０をパターニングすることによって後述するレジスト層６が形成される。レジスト膜６０は、例えば感光性樹脂を含むフィルムを金属膜１ｂ１上に積層することによって形成される。液状の樹脂を金属膜１ｂ１上に塗布して乾燥させることによって感光性樹脂を含むレジスト膜６０が形成されてもよい。

そして図７Ｃの例では、露光マスク７１が用意される。露光マスク７１は、絶縁層２ｂ上に形成される導体層が含むべき導体パターンに応じた所定の開口７ａを備えている。例えば、レーザー光によるガラス板上の遮光膜への所望のパターンの描画、現像、エッチングなどによって露光マスク７１が用意される。

露光マスク７１はレジスト膜６０の上方に配置される。その際、前述した第１補正及び第２補正を行うべく、露光マスク７１の位置や傾きが調整される。例えば、導体層１ａに設けられた基準パターン１１ａの位置がＸ線カメラ（図示せず）などで読み取られ、露光マスク７１を配置すべき位置や角度が決定されてもよい。このように本実施形態においてレジスト層６を形成することは、当該レジスト層６を用いて形成される導体層それぞれの直前に形成されている導体層（図７Ｃでは導体層１ａ）に含まれる複数の基準パターン１１ａの位置を把握することを含んでいてもよい。図７Ｃの例では、露光マスク７１の平面視における位置、レジスト膜６０に対する傾き、及び／又はレジスト膜６０との間隔が調整される。

そして露光マスク７１を用いてレジスト膜６０がパターニングされ、その結果、レジスト層６（図７Ｄ参照）が形成される。例えば、露光マスク７１を介して紫外光などの光をレジスト膜６０に照射することによって露光が行われ、さらに現像が行われる。図７Ｃはネガ型のレジスト膜６０の例であり、露光マスク７１の開口７ａを通して露光された部分が硬化し、現像後にも残存する。なお、ポジ型のレジスト膜が設けられてもよく、その場合は、図７Ｃにおける開口７ａの部分が遮蔽されていて開口７ａ以外の領域が開口された露光マスクが用意される。

レジスト膜６０の現像の結果、図７Ｄに示されるように、所定の開口部６１ａ及び遮蔽部６１ｂを含むマスクパターン６１を有するレジスト層（めっきレジスト層）６が形成される。そして、レジスト層６を用いて、導体層１ｂ及び導体層１ｈ、具体的にはこれらの導体層それぞれの導体パターンが、形成される。例えば、金属膜１ｂ１を給電層として用いる電解めっきによって開口部６１ａ内に銅やニッケルなどの金属からなるめっき膜１ｂ２が析出される。その結果、導体層１ｂ及び導体層１ｈの各導体パターンが形成され、貫通孔３ｂ１内には、ビア導体３ｂが形成される。余白領域３０２内のレジスト層６の開口部６１ａ内には、導体層１ｂ及び導体層１ｈそれぞれの上層の導体層の形成に用いられる基準パターン１１ｂ、１１ｈが形成されている。図７Ｃ及び図７Ｄの例では、このように、パターンめっきを含むセミアディティブ法によって導体層１ｂ、１ｈが形成される。

その後、レジスト層６が、例えば水酸化ナトリウムなどのアルカリ性剥離剤を用いて除去され、その後、金属膜１ｂ１においてめっき膜１ｂ２に覆われずに露出している部分がエッチングなどによって除去される。その結果、互いに分離された所定の導体パターンを含む導体層１ｂ、１ｈが得られる。

図７Ｅに示されるように、コア基板３の第１面３１側に、さらに絶縁層２ｂが積層され、その絶縁層２ｂ上に導体層１ｃが形成されると共に絶縁層２ｂにビア導体３ｂが形成され、さらに導体層１ｃ上に絶縁層２ｂが形成される。コア基板３の第２面３２側には、同様に、さらに絶縁層２ｂ、導体層１ｈ及びビア導体３ｂ、さらに絶縁層２ｂが順に形成される。絶縁層２ｂは、例えば、図７Ｃを参照して説明された方法と同様の方法で形成される。導体層１ｃ及び導体層１ｈ並びにビア導体３ｂは、例えば、図７Ｃ及び図７Ｄを参照して説明された、導体層１ｂ及びビア導体３ｂの形成方法と同様の方法で形成される。すなわち、導体層１ｃの形成に用いられるレジスト層６の形成において、第１補正及び第２補正が行われてもよい。第１補正及び第２補正を行うことによって、導体層１ｂの導体パターンに対する導体層１ｃの位置ずれを抑制し得ることがある。

さらに、最外の絶縁層２ｂには、レーザー光の照射やドリ加工ルなどによって貫通孔３ｂ１が形成され、さらに、絶縁層２ｂの表面及び貫通孔３ｂ１の内壁面に、無電解めっき又はスパッタリングなどによって金属膜１ｄ１が形成される。金属膜１ｄ１は、余白領域３０２内の絶縁層２ｂの表面上にも形成される。しかし図７Ｅに示されるように、金属膜１ｄ１に隣接する導体層の基準パターン１１ｃ又は基準パターン１１ｈと平面視で重なる部分の金属膜１ｄ１は、好ましくは、例えばレーザー光の照射などによって除去される。

金属膜１ｄ１の形成後、レジスト膜６０が金属膜１ｄ１の全面に形成される。レジスト膜６０は、例えば、図７Ｃを参照して説明されたレジスト膜６０の形成方法と同様の方法で形成され得る。

そして図７Ｅの例では、露光マスク７２が用意される。露光マスク７２は、最外の絶縁層２ｂ上に形成される導体層１ｄ及び導体層１ｈ（図７Ｆ参照）それぞれが含むべき導体パターンに応じた所定の開口７ａ１を備えている。露光マスク７２は、例えば露光マスク７１と同様の方法で用意される。

露光マスク７２は、レジスト膜６０の上方に配置される。その際、前述した第１補正及び第２補正を行うべく、露光マスク７２の位置や傾きが調整される。しかし、コア基板３の第１面３１側に形成される導体層１ｄは、前述したように図６の配線基板１００の「特定層」である。従って、コア基板３の第１面３１側に配置される露光マスク７１に関しては、第１補正だけを行うべく平面視における位置だけが調整され、レジスト膜６０に対する傾き、及び／又はレジスト膜６０との間隔は調整されない。その際、導体層１ｃに設けられた基準パターン１１ｃの位置がＸ線カメラ（図示せず）などで読み取られ、露光マスク７２を配置すべき位置が決定されてもよい。

一方、コア基板３の第２面３２側に配置される露光マスク７２に関しては、第１及び第２補正の両方を行うべく、平面視における位置に加えて、レジスト膜６０に対する傾き、及び／又はレジスト膜６０との間隔が調整され得る。

そして、露光マスク７２を用いてレジスト膜６０がパターニングされ、その結果、レジスト層６ａ（図７Ｆ参照）が形成される。例えば、露光マスク７２を介してレジスト膜６０に対する露光が行われ、さらに現像が行われる。図７Ｅはネガ型のレジスト膜６０の例であるため、露光マスク７２の開口７ａ１を通して露光された部分が硬化し、現像後にも残存する。なお、ポジ型のレジスト膜６０が設けられてもよく、その場合は、図７Ｅにおける開口７ａ１の部分が遮蔽されていて開口７ａ１以外の領域が開口された露光マスクが用意される。

レジスト膜６０の現像の結果、図７Ｆに示されるように、所定の開口部６２ａ及び遮蔽部６２ｂを含むマスクパターン６２を有するレジスト層（めっきレジスト層）６ａが形成される。そして、レジスト層６ａを用いて、導体層１ｄ及び導体層１ｈ、具体的にはこれらの導体層それぞれの導体パターンが形成される。例えば、金属膜１ｄ１を給電層として用いる電解めっきによって開口部６２ａ内に銅やニッケルなどの金属からなるめっき膜１ｄ２が析出される。その結果、導体層１ｄ及び導体層１ｈの各導体パターンが形成され、貫通孔３ｂ１内には、ビア導体３ｂが形成される。余白領域３０２内のレジスト層６ａの開口部６２ａ内には、導体層１ｄ及び導体層１ｈそれぞれの上層の導体層の形成に用いられる基準パターン１１ｄ、１１ｈが形成されている。図７Ｅ及び図７Ｆの例では、導体層１ｄ及び導体層１ｈは、パターンめっきを含むセミアディティブ法で形成される。

その後、レジスト層６ａが、例えば水酸化ナトリウムなどのアルカリ性剥離剤を用いて除去され、その後、金属膜１ｄ１においてめっき膜１ｄ２に覆われずに露出している部分がエッチングなどによって除去される。その結果、互いに分離された所定の導体パターンを含む導体層１ｄ、１ｈが得られる。

特定層である導体層１ｄは、前述したように第２補正を経ずに形成される。従って導体層１ｄにおける寸法偏差のばらつきは小さいと考えられる。一方、前述したように、導体層１ｄの直前に形成される導体層（図７Ｆでは導体層１ｃ）の形成では、レジスト層６の形成は第２補正を行うことを含み得る。そのため、導体層１ｄ内の導体パターンは、導体層１ｄの直前に形成された導体層（導体層１ｃ）の導体パターンの位置や形状に充分に追従し難いことがある。例えば、導体層１ｃと導体層１ｄとを接続するビア導体３ｂに対して導体層１ｄに設けられるビアパッドが、対応するビア導体３ｂと平面視で重ならない位置に形成される可能性がある。従って、特定層である導体層１ｄには、好ましくは、比較的大きなビアパッドなどの導体パターンが設けられる。そうすることによって、特定層と、特定層の直下の導体層とが、例えばビア導体３ｂによって確実に接続される。従って本実施形態において複数の導体層を形成することは、例えば導体層１ｄのような特定層以外の複数の導体層に形成される導体パターンのうちの最大の導体パターンよりも大きな導体パターンを、導体層１ｄのような特定層に形成することを含んでいてもよい。

導体層１ｄの形成後、図７Ｇに示されるように、コア基板３の第１面３１側には、さらに、絶縁層２ｂ、導体層１ｅ、絶縁層２ｂ、導体層１ｆ、絶縁層２ｂ、及び導体層１ｇが形成される。コア基板３の第２面３２側には、さらに、３つの絶縁層２ｂ及び３つの導体層１ｈが交互に形成される。各絶縁層２ｂにはビア導体３ｂが形成される。各絶縁層２ｂは、例えば図７Ｃを参照して説明された方法と同様の方法で形成される。導体層１ｅ～１ｈ及びビア導体３ｂは、例えば図７Ｃ及び図７Ｄを参照して説明された、導体層１ｂ及びビア導体３ｂの形成方法と同様の方法で形成される。

導体層１ｇには、前述したように、半導体チップなどの電子部品に接続される複数の実装パッド１ｇ１が形成される。半導体チップの端子パッドに接続される実装パッド１ｇ１は微小となり易いので、実装パッド１ｇ１には、大きさや形状に関して極めて小さなばらつきしか許容されないことがある。一方、導体層１ｂから導体層１ｇは、コア基板３の一方の表面である第１面３１上に順に積層されているため、前述したように、第２補正に起因する各導体層の寸法偏差のばらつきは、最後に形成される導体層１ｇ側ほど増大することがある。しかし、本実施形態では、第１面３１側に積層される複数の導体層１ｂ～１ｇのうちの導体層１ｄ（特定層）が第２補正を経ずに形成されるので、導体層１ｃまでの補正量の累積がキャンセルされる。そのため、表層導体層である導体層１ｇに、大きさや形状について許容範囲を超えるような実装パッド１ｇ１は形成され難い。従って本実施形態において複数の導体層を形成することは、半導体チップに接続される複数の実装パッド１ｇ１を含む表層導体層を形成することを含んでいてもよい。

導体層１ｇの形成後、最外の絶縁層２ｂ及び最外の各導体層の表面上に、ソルダーレジスト４が形成される。ソルダーレジスト４は、例えば、感光性のエポキシ樹脂又はポリイミド樹脂などを塗布したり噴霧したりすることによって形成される。ソルダーレジスト４には、露光及び現像によって開口４ａが形成される。その後、余白領域３０２（図７Ｆ参照）が、ルータなどを用いて切除される。以上の工程を経ることによって図６の例の多層配線基板１００が完成する。

図８には、本実施形態の多層配線基板の製造方法によって製造される多層配線基板の他の例である多層配線基板１０１の断面図が示されている。多層配線基板１０１は、コア基板３の第１面３１側に、導体層１ｄに加えて、第２補正を経ずに形成された導体層（特定層）として導体層１ｆを含んでいる。すなわち、導体層１ｆの形成に用いられるレジスト層の形成において第２補正は行われていない。このように、本実施形態の多層配線基板の製造方法では、積層される複数の導体層のうちの２つ又は２つよりも多い導体層それぞれの導体パターンの形成に用いられるレジスト層６（図１参照）は、第２補正を行わずに形成されてもよい。積層される複数の導体層のうちの最外の導体層における寸法偏差のばらつきを一層小さくできることがある。

また、図８の例では、２つの特定層（導体層１ｄ及び導体層１ｆ）の間の導体層１ｅは特定層ではなく、従って第１補正及び第２補正を経て形成されている。前述したように、特定層には、比較的大きなビアパッドが配置されることがある。そのため、特定層の直前に形成された絶縁層２ｂには、狭ピッチで並ぶビア導体３ｂは形成され難いと考えられる。そのため、特定層の直前に形成される導体層（例えば図８の導体層１ｄに対する導体層１ｃ、及び、導体層１ｆに対する導体層１ｅ）には、ビア導体３ｂ同士の間隔を広げ得る導体パターン１ｃ１、１ｅ１が設けられてもよい。

そして、特定層の形成の直後に積層される絶縁層２ｂにおいて、ビア導体３ｂ同士の間隔が再度狭められてもよい。２以上の特定層の間に、第１及び第２の補正を経て形成される導体層（例えば図８の導体層１ｅ）を介在させることによって、特定層の直ぐ上の絶縁層２ｂにおいてビア導体３ｂ同士の間隔を狭め得ることがある。すなわち、２以上の特定層の間に、特定層ではない導体層を配することによって、ビア導体３ｂの配置の自由度が向上することがある。

このように本実施形態の多層配線基板の製造方法において複数の導体層を形成することは、特定層である２以上の導体層の間に少なくとも１つの導体層を形成することを含んでいてもよい。そして、その特定層の間に設けられる導体層の形成に用いられるレジスト層６（図１参照）の形成では、第１補正及び第２補正が行われてもよい。

図８の多層配線基板１０１は、コア基板３の第２面３２側にも、第２補正を経ずに形成された導体層（特定層）として導体層１ｈａを含んでいる。すなわち、導体層１ｈａの形成に用いられるレジスト層６（図１参照）の形成において第２補正は行われていない。このように、本実施形態の多層配線基板の製造方法では、コア基板３の第１面３１側及び第２面３２側の両方に、第２補正を経ずに導体層（特定層）が形成されてもよい。すなわち、特定層（導体層１ｄ、導体層１ｆ、又は導体層１ｈａ）を含む複数の導体層は、コア基板３の両面に形成されてもよい。第１面３１側の表層導体層（導体層１ｇ）だけでなく、第２面３２側の最外の導体層１ｈにおいても、第２補正による各導体層の寸法偏差のばらつきが抑制されることがある。

図８の多層配線基板１０１は、特定層として導体層１ｆ及び導体層１ｈａを含む点を除いて、図６に例示の多層配線基板１００と同様の構造を有している。多層配線基板１０１における多層配線基板１００と同様の構成要素には、図８において、図１に付された符号と同じ符号が付されるか適宜省略され、それらについての再度の説明は省略される。

実施形態の配線基板の製造方法は、各図面を参照して説明された方法に限定されない。例えば導体層１ｂ～１ｈは、フルアディティブ法で形成されてもよく、サブトラクティブ法で形成されてもよい。サブトラクティブ法が用いられる場合、レジスト層６はエッチングレジストとして用いられ、開口部６１ａに露出する銅めっき膜などが例えばエッチングによって除去される。また、出発基板３０として金属箔を有さない絶縁板が用意され、無電解めっき膜又はスパッタリング膜と電解めっき膜とで構成される導体層１ａ及びスルーホール導体３ａが形成されてもよい。さらに、各導体層に形成される各基準パターンは、製品領域３０１内に形成されてもよい。実施形態の多層配線基板の製造方法には、前述された各工程以外に任意の工程が追加されてもよく、前述された工程のうちの一部が省略されてもよい。

１００、１０１ 多層配線基板
１ａ～１ｃ、１ｅ、１ｈ、２０１ａ、２０１ｂ 導体層
１ｄ、１ｆ、１ｈａ 導体層（特定層）
１ｄ０ 導体パターン
１ｇ 導体層（表層導体層）
１ｇ１ 実装パッド
１１、１１ａ～１１ｃ、１１ｈ、１２ 基準パターン
２ａ、２ｂ、２０２ 絶縁層
３ コア基板
３０ 出発基板
６、６ａ レジスト層
６ｓ 被照射面
６０ レジスト膜
６１、６２ マスクパターン
６１ａ、６２ａ 開口部
６１ｂ、６２ｂ 遮蔽部
７、７０～７２ 露光マスク
Ｅ 電子部品（半導体チップ）

Claims (13)

1. 絶縁層を介して導体層を積層することによって複数の導体層を形成することを含む多層配線基板の製造方法であって、
   前記複数の導体層を形成することは、前記複数の導体層それぞれの形成において、所定の開口部及び遮蔽部を含むマスクパターンを有するレジスト層を形成することと、前記レジスト層を用いて導体パターンを形成することとを含み、
   前記複数の導体層の形成において前記レジスト層を形成することは、前記マスクパターン全体の形成位置を所定の基準位置に対して補正する第１補正を行うことと、前記マスクパターンの形状を所定の基準形状に対して補正する第２補正を行うことと、を含み、
   前記複数の導体層のうちで２番目以降に形成される導体層のいずれかである特定層の導体パターンの形成に用いられる前記レジスト層は、前記第２補正を行わずに形成される。
2. 請求項１記載の多層配線基板の製造方法であって、前記特定層の導体パターンの形成に用いられる前記レジスト層を形成することは、前記第１補正を行うことを含んでいる。
3. 請求項１記載の多層配線基板の製造方法であって、前記第２補正を行うことは、前記開口部の形状を所定の基準形状に対して補正することを含んでいる。
4. 請求項１記載の多層配線基板の製造方法であって、前記第２補正を行うことは、
   前記マスクパターン内の位置に応じて決定される補正量で前記マスクパターンを前記基準形状よりも部分的に伸長又は収縮させることを含んでいる。
5. 請求項４記載の多層配線基板の製造方法であって、
   前記レジスト層を形成することは、前記複数の導体層それぞれの直前に形成されている導体層に含まれる複数の基準パターンの位置を把握することを含み、
   前記第２補正を行うことは、前記複数の基準パターンの前記位置に基づいて、前記マスクパターン内の位置毎の前記補正量を決定することを含んでいる。
6. 請求項１記載の多層配線基板の製造方法であって、前記特定層の直前に形成される導体層の形成において前記レジスト層を形成することは、前記第２補正を行うことを含んでいる。
7. 請求項１記載の多層配線基板の製造方法であって、
   前記レジスト層を形成することは、感光性樹脂を含むレジスト膜を形成することと、所定の開口を有する露光マスクを介して前記レジスト膜に光を照射することと、を含み、
   前記第２補正を行うことは、前記レジスト膜に光を照射するときに前記レジスト膜の被照射面に対して前記露光マスクを傾けることを含んでいる。
8. 請求項１記載の多層配線基板の製造方法であって、前記特定層は、前記多層配線基板の使用時にグランドプレーン又は電源プレーンとして用いられる導体パターンを含んでいる。
9. 請求項１記載の多層配線基板の製造方法であって、前記複数の導体層のうちの２以上の導体層の導体パターンの形成に用いられる前記レジスト層は、前記第２補正を行わずに形成される。
10. 請求項９記載の多層配線基板の製造方法であって、
    前記複数の導体層を形成することは、前記２以上の導体層の間に少なくとも１つの導体層を形成することを含み、
    前記少なくとも１つの導体層の形成において前記レジスト層を形成することは、前記第１補正及び前記第２補正を行うことを含んでいる。
11. 請求項１記載の多層配線基板の製造方法であって、さらに、前記多層配線基板のコア基板となるべき出発基板を用意することを含み、
    前記複数の導体層は前記コア基板の一方の表面上に形成され、
    前記複数の導体層を形成することは、半導体チップに接続される複数の実装パッドを含む表層導体層を形成することを含んでいる。
12. 請求項１記載の多層配線基板の製造方法であって、さらに、前記多層配線基板のコア基板となるべき出発基板を用意することを含み、
    前記特定層を含む前記複数の導体層は前記コア基板の両面に形成される。
13. 請求項１記載の多層配線基板の製造方法であって、前記複数の導体層を形成することは、前記複数の導体層のうちの前記特定層以外の導体層に形成される導体パターンのうちの最大の導体パターンよりも大きな導体パターンを前記特定層に形成することを含んでいる。

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