JP2024002647A - 配線基板及び配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁層内に埋め込まれる形態を有する導体層の厚さが精密に制御されるプリント配線板の提供。【解決手段】実施形態の配線基板の製造方法は、第１絶縁層１１１、第２絶縁層１１２、及び、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間に介在する中間層１１３を有する積層構造を形成することと、第２絶縁層１１２を貫通する凹部ｏｐ１、ｏｐ２を形成することと、凹部ｏｐ１、ｏｐ２を導体で充填し、第１導体層１２１を形成することと、を含んでいる。中間層１１３は、第１絶縁層１１１及び第２絶縁層１１２を構成する材料と異なる材料で、中間層１１３の下面の全域が第１絶縁層１１１の上面を直接被覆するように形成され、凹部ｏｐ１、ｏｐ２を形成することは、レーザー光の照射によって、凹部ｏｐ１、ｏｐ２の底部に中間層１１３の上面を露出させることを含む。【選択図】図２

Description

本発明は配線基板及び配線基板の製造方法に関する。

特許文献１には、第１絶縁層、第１絶縁層上に形成される第２絶縁層、第２絶縁層に形成される凹部、及び、第２絶縁層の凹部を充填して形成される第２導体回路を含むプリント配線基板が開示されている。第２導体回路を構成する導体が充填される凹部は、第２絶縁層をレーザー加工することによって、第２絶縁層の厚さ未満の深さに形成されている。

国際公開第２０１０／００４８４１号

特許文献１に開示されているプリント配線基板では、第２導体回路が均一の厚さを有し難いと考えられる。

本発明の実施形態である配線基板は、第１絶縁層と、前記第１絶縁層上に形成される第２絶縁層と、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間に介在し、前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層を構成する材料と異なる材料を含む中間層と、前記中間層上に形成される第１導体層と、を含んでいる。前記中間層の下面の全域が、前記第１絶縁層の上面を直接被覆しており、前記第１導体層は、前記第２絶縁層を貫通して前記中間層を露出させる凹部に充填される導体によって構成されている。

本発明の実施形態である配線基板の製造方法は、第１絶縁層、第２絶縁層、及び、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間に介在する中間層を有する積層構造を形成することと、前記第２絶縁層を貫通する凹部を形成することと、前記凹部を導体で充填し、前記第２絶縁層に埋め込まれる形態を有する第１導体層を形成することと、を含んでいる。前記中間層は、前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層を構成する材料と異なる材料で、前記中間層の下面の全域が前記第１絶縁層の上面を直接被覆するように形成され、前記凹部を形成することは、レーザー光の照射によって、前記凹部の底部に前記中間層の上面を露出させることを含む。

本発明の実施形態によれば、絶縁層内に埋め込まれる形態を有する導体層の厚さが精密に制御されることによって、比較的微細な配線幅及び配線間隔を有し、挿入損失（インサーションロス）の少ない配線を有する配線基板が提供され得る。

本発明の一実施形態の配線基板の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態の配線基板の一例である図１における部分拡大図。 一実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図。 一実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図。 一実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図。 一実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図。 一実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図。 一実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図における部分拡大図。 一実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図における部分拡大図。 一実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図における部分拡大図。 一実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図。 一実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図。 一実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図。

本発明の一実施形態の配線基板が図面を参照しながら説明される。なお、以下、参照される図面においては、各構成要素の正確な比率を示すことは意図されておらず、本発明の特徴が理解され易いように描かれている。図１には、一実施形態の配線基板が有し得る構造の一例として、配線基板１の断面図が示されている。

図１に示されるように、配線基板１は、絶縁層（コア絶縁層）１０１と、コア絶縁層１０１の両面に形成された導体層（コア導体層）１０２とを含むコア基板１００を有している。コア基板１００の絶縁層１０１には、コア基板１００における一方の面Ｆ１を構成する導体層１０２と他方の面Ｆ２を構成する導体層１０２とを接続するスルーホール導体１０３が形成されている。スルーホール導体１０３の内部は、エポキシ樹脂などを含む樹脂体１０３ｉで充填されている。

コア基板１００の両面上には、それぞれ、絶縁層及び導体層が積層されている。図示の例では、コア基板１００の一方の面Ｆ１上には、絶縁層１１、１１１、１１２、１１３及び導体層１２、１２１が積層された第１ビルドアップ部１０が形成されている。また、コア基板１００の他方の面Ｆ２上には、絶縁層２１及び導体層２２が積層された第２ビルドアップ部２０が形成されている。

第１ビルドアップ部１０には、絶縁層１１を貫通して絶縁層１１の上側及び下側に接する導体層１２、１２１、１０２同士を接続するビア導体１３が形成されている。また、第１ビルドアップ部１０には、導体層１２１の直下の絶縁層１１３、及び、絶縁層１１３の直下の絶縁層１１１を連続して貫通し、導体層１２１と、導体層１２１の１層下側の導体層１２とを接続するビア導体１３１が形成されている。第２ビルドアップ部２０には絶縁層２１を貫通して絶縁層２１の上側及び下側に接する導体層２２、１０２同士を接続するビア導体２３が形成されている。

なお、本実施形態の配線基板の説明においては、コア絶縁層１０１から遠い側が、「上」、「上側」、「外側」、又は「外」と称され、コア絶縁層１０１に近い側が、「下」、「下側」、「内側」、又は「内」と称される。また、各絶縁層及び導体層において、コア基板１００と反対側を向く表面は「上面」とも称され、コア基板１００側を向く表面は「下面」とも称される。従って、例えば第１ビルドアップ部１０及び第２ビルドアップ部２０における各構成要素の説明では、コア基板１００から遠い側が「上側」、「上方」、「上層側」、「外側」、又は単に「上」もしくは「外」とも称され、コア基板１００に近い側が「下側」、「下方」、「下層側」、「内側」、又は単に「下」もしくは「内」とも称される。

第１ビルドアップ部１０上には、例えばソルダーレジスト層である絶縁層１１０が形成されている。第２ビルドアップ部２０上には、例えばソルダーレジスト層である絶縁層２１０が形成されている。絶縁層１１０には開口１１０ａが形成され、開口１１０ａからは第１ビルドアップ部１０における最も外側の導体層１２が有する導体パッド１２ｐが露出している。絶縁層２１０には開口２１０ａが形成され、開口２１０ａからは第２ビルドアップ部２０における最も外側の導体層２２が有する導体パッド２２ｐが露出している。

導体層１２（導体パッド１２ｐ）及び絶縁層１１０それぞれの露出面によって構成される、配線基板１の最も外側の表面は、第１面ＦＡと称される。絶縁層２１０及び導体層２２（導体パッド２２ｐ）それぞれの露出面によって構成される、配線基板１の最も外側の表面は、第２面ＦＢと称される。すなわち、配線基板１は、配線基板１の厚さ方向と直交する方向に広がる２つの表面として第１面ＦＡ、及び第１面ＦＡの反対面である第２面ＦＢを有している。

図示される配線基板１の第１ビルドアップ部１０における、導体層１２１は、配線基板１を構成する他の導体層１０２、１２、２２と異なる構成を有している。具体的には、導体層１０２、１２、２２は、導体層１０２、１２、２２の上側をそれぞれ被覆する絶縁層１１、１１１、１１０、２１、２１０に、導体パターンの側面及び上面が覆われている形態を有している。導体層１２１は、これらの導体層１０２、１２、２２とは異なる構成を有しており、導体層１２１の上面は絶縁層１１と接し、導体層１２１が有する導体パターンの側面は上面に接する絶縁層１１とは異なる絶縁層１１２と接している。換言すれば、導体層１２１は、絶縁層１１２に埋め込まれる形態を有している。

導体層１２１は絶縁層１１２を厚さ方向に貫通しており、その下面は絶縁層１１３の上面と接している。すなわち、導体層１２１は絶縁層１１２を厚さ方向に貫通する形態を有しており、且つ、導体層１２１の厚さは絶縁層１１２の厚さと略等しい。本明細書においては、導体層１２１のように絶縁層に埋め込まれる形態を有すると共に絶縁層を貫通し、その絶縁層と略等しい厚さを有する形態の導体層は、説明のために「貫通導体層」と称される。

導体層１０２、１２、１２１、２２、ビア導体１３、１３１、２３、並びにスルーホール導体１０３は、銅又はニッケルなどの任意の金属を用いて形成され、例えば、銅箔などの金属箔、及び／又は、めっきもしくはスパッタリングなどで形成される金属膜によって構成される。導体層１０２、１２、１２１、２２、ビア導体１３、１３１、２３、スルーホール導体１０３は、図１では単層構造で示されているが、２つ以上の金属層を有する多層構造を有し得る。例えば、絶縁層１０１の表面上に形成されている導体層１０２は、金属箔層（好ましくは銅箔）、金属膜層（好ましくは無電解めっき又はスパッタリングにより形成される銅膜）、及び電解めっき膜層（好ましくは電解銅めっき膜）を含む５層構造を有し得る。また、導体層１２、１２１、２２、ビア導体１３、１３１、２３、並びにスルーホール導体１０３は、例えば、金属膜層及び電解めっき膜層を含む２層構造を有し得る。

配線基板１が有する各導体層１０２、１２、１２１、２２は、所定の導体パターンを有するようにパターニングされている。特に、図示の例においては、導体層１２１は、絶縁層１１３の外側に形成されている絶縁層１１２を貫通する比較的微細な凹部を充填して形成される配線パターンを有するように形成されている。具体的には、導体層１２１は、比較的微細なパターンとして配線ＦＷを有し得る。また、導体層１２１は、導体層１２１の外側に接するビア導体１３との接続部となるランド部Ｌをも有し得る。

第１ビルドアップ部１０の最も外側の導体層１２は導体パッド１２ｐを含むパターンに形成されている。導体パッド１２ｐは、配線基板１の使用時において配線基板１に実装される部品（図示せず）を載置し得るように形成されている。すなわち、導体パッド１２ｐは外部の部品が配線基板１に搭載される際の接続部として使用される部品実装パッドであり、配線基板１の第１面ＦＡは部品が搭載され得る部品実装面であり得る。部品実装パッド（導体パッド）１２ｐには、例えば、はんだなどの接合材（図示せず）を介して電子部品の電極が電気的及び機械的に接続され得る。配線基板１に搭載され得る部品としては、例えば、半導体集積回路装置やトランジスタなどの能動部品のような電子部品が例示される。

図１の例の配線基板１における第１面ＦＡに対して反対側の面である第２面ＦＢは、外部の配線基板、例えば任意の電気機器のマザーボードなどの外部要素に配線基板１自体が実装される場合に、外部要素に接続される接続面であり得る。また、第２面ＦＢは、第１面ＦＡと同様に、半導体集積回路装置のような電子部品が実装される部品実装面であってもよい。第２面ＦＢを構成する導体パッド２２ｐは、これらに限定されない任意の基板、電気部品、又は機構部品などと接続され得る。

配線基板１を構成する絶縁層の内、絶縁層１０１、１１、１１１、１１２、２１は、それぞれ、絶縁性樹脂を用いて形成され得る。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のような熱硬化性樹脂、ならびに、フッ素樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、ポリエステル（ＰＥ）樹脂、及び変性ポリイミド（ＭＰＩ）樹脂のような熱可塑性樹脂が例示される。各絶縁層は、それぞれが同じ絶縁性樹脂を含んでいてもよく、互いに異なる絶縁性樹脂を含んでいてもよい。例えばソルダーレジスト層である絶縁層１１０、２１０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用いて形成され得る。各絶縁層１０１、１１、１１１、１１２、２１、１１０、２１０は、シリカ、アルミナなどの無機フィラーを含み得る。各絶縁層１０１、１１、１１１、２１はガラス繊維などの補強材（芯材）を含む場合もある。

貫通導体層の形態を有する導体層１２１の底面に接する絶縁層１１３は、絶縁層１１３の上側に接する絶縁層１１２を構成する材料、及び、絶縁層１１３の下側に接する絶縁層１１１を構成する材料とは異なる組成の材料で形成されている。絶縁層１１３は、例えばシリコンを含む絶縁性のスパッタ膜層として形成され得る。絶縁層１１３は、例えばシリコン酸化物、又は、シリコン窒化物を含むスパッタ膜層であり得る。絶縁層１１３は、その下面の全域において、絶縁層１１１を直接被覆しており、絶縁層１１１と絶縁層１１３との間には導体層は形成されていない。換言すれば、導体層１２１と、導体層１２１の一層下側の導体層１２との間には、それぞれ異なる組成の材料を含む絶縁層１１１及び絶縁層１１３で構成される２層構造の絶縁層が介在している。

なお、以降の説明において、絶縁層１１１は第１絶縁層１１１とも称され、絶縁層１１２は第２絶縁層１１２とも称され、絶縁層１１３は中間層１１３又は中間絶縁層１１３とも称され、導体層１２１は第１導体層１２１とも称される。本実施形態の配線基板は、少なくとも、第１絶縁層１１１、第１絶縁層１１１の上面に積層される中間絶縁層１１３、中間絶縁層の上面に積層される第２絶縁層１１２、及び、第２絶縁層１１２を貫通してその底面が中間絶縁層１１３に接する第１導体層１２１を有している。

中間層１１３が形成されていることにより、詳しくは配線基板の製造方法について後述されるように、貫通導体層の形態を有する第１導体層１２１は、特にその導体厚さについてより精密に形成され得る。中間絶縁層１１３を構成する材料が、第２絶縁層１１２を構成する材料と異なる組成を有することで、中間絶縁層１１３と接する第１導体層１２１の底面は比較的良好な平坦性を有するように形成され、第１導体層１２１の導体厚さは略均一に形成され得る。従って、特に、第１導体層１２１に含まれ得る配線ＦＷは、その延在方向における厚さの変動の程度が比較的小さく抑制されており、よって、配線ＦＷにより搬送され得る信号の伝送不良は抑制され得る。特に、配線ＦＷの延在方向における厚さの変動の程度が比較的大きい場合に比して、配線ＦＷによって搬送される信号のインサーションロスの低減が実現され得ると考えられる。

また、中間層１１３がスパッタ膜層として形成されていることで、中間絶縁層１１３の上面は良好な平坦性を有し得る。従って、中間絶縁層１１３の上面に接する第１導体層１２１の底面は、より平坦性が良好に形成され、第１導体層１２１の厚さの均一性がさらに向上する場合がある。第１導体層１２１の底面が、第２絶縁層１１２、又は、第１絶縁層１１１に接している場合には、絶縁層に含まれ得るフィラーの第１導体層１２１側への突出などに起因して、第１導体層１２１の底面に凹凸が形成される場合があると考えられる。第１導体層１２１に含まれる配線ＦＷの厚さが局部的に縮小又は拡大する虞があり、よって、配線ＦＷによって搬送され得る信号の伝送不良が生じる虞が生じ得る。これに比して、第１導体層１２１の底面がスパッタ膜層である中間絶縁層１１３と接している場合、第１導体層１２１の底面の算術平均粗さ（即ち中間絶縁層１１３上面の算術平均粗さ）は比較的小さく、第１導体層１２１の厚さがより均一に形成される場合がある。配線ＦＷによる信号伝送の品質がさらに向上する場合があると考えられる。

次いで、図２を参照して、貫通導体層の形態を有する第１導体層１２１、第１導体層１２１が貫通する第２絶縁層１１２、第２絶縁層１１２の直下の絶縁層である中間絶縁層１１３、及び、中間絶縁層１１３の直下の第１絶縁層１１１の構成について詳述される。図２は、図１の断面図において符号IIで示され一点鎖線で囲まれる、第１絶縁層１１１、中間層１１３、第２絶縁層１１２、及び第１導体層１２１を含む領域の拡大図である。

図２に示される例においては、導体層１２及びビア導体１３は金属膜層（例えば、無電解銅めっき膜層）１２ａ及び電解めっき膜層１２ｂの２層構造で構成されており、第１導体層１２１及びビア導体１３１は、金属膜層１２１ａ及び電解めっき膜層１２１ｂで構成されている。金属膜層１２ａ、１２１ａは電解めっき膜層１２ｂ、１２１ｂの形成に際して給電層とされ、特に、金蔵膜層１２１ａは、スパッタリングによって形成されるスパッタ金属膜層であり得る。

第１導体層１２１は第２絶縁層１１２を貫通している。第１導体層１２１の上面は第２絶縁層１１２の上面を被覆する絶縁層１１に接しており、第１導体層１２１の下面は第２絶縁層１１２の下面に接する中間絶縁層１１３の上面に接している。第１導体層１２１は、第２絶縁層１１２に形成される凹部ｏｐ１、ｏｐ２の内面を被覆する金属膜層１２１ａ、及び、金属膜層１２１ａの内側を充填する電解めっき膜層１２１ｂを含んでいる。

詳しくは、配線基板の製造方法の説明において後述されるように、凹部ｏｐ１、ｏｐ２は、第２絶縁層１１２の上側からレーザー光を照射することで形成される。照射されるレーザー光によるアブレーションにより第２絶縁層１１２には、第２絶縁層１１２を厚さ方向に貫通し、底部に中間絶縁層１１３の上面を露出する凹部ｏｐ１、ｏｐ２が形成される。なお、凹部ｏｐ１が形成される位置は第１導体層１２１が有し得る配線ＦＷが形成される位置に対応しており、凹部ｏｐ２が形成される位置はランド部Ｌが形成される位置に対応している。

配線基板の製造方法において後述するように、凹部ｏｐ１、ｏｐ２を形成するレーザー光に対する被加工性（被削性）について、中間層１１３と第２絶縁層１１２とでは異なっている。レーザー光が第２絶縁層１１２を貫通して中間層１１３の上面に達した時点でレーザー光による加工は実質的に停止される。すなわち、中間絶縁層１１３は、凹部ｏｐ１、ｏｐ２の形成において、レーザー光のストッパ層として機能し得る。従って、形成される凹部ｏｐ１、ｏｐ２は第２絶縁層１１２を厚さ方向に貫通し、その深さＤは、第２絶縁層１１２の厚さＴと略同一の寸法に形成される。具体的には、例えば、第２絶縁層１１２の厚さＴ、及び、凹部ｏｐ１、ｏｐ２の深さＤ（すなわち、第１導体層１２１の厚さ）は４μｍ～１２μｍ程度とされ得る。

上述したように、中間絶縁層１１３は、例えばシリコン化合物を含む絶縁性のスパッタ膜層であり、従って、その上面は比較的良好な平坦性を有している。中間絶縁層１１３の上面の平坦性が良好であることによって、中間絶縁層１１３上を被覆する第２絶縁層１１２を貫通する凹部ｏｐ１、ｏｐ２の深さＤは、より均一にばらつき少なく形成され得る。従って、凹部ｏｐ１、ｏｐ２を充填する導体で構成される第１導体層１２１は、中間絶縁層１１３がスパッタ膜層であることにより、その厚さがより均一に形成されている場合がある。

中間絶縁層１１３は、その厚さが、例えば、第２絶縁層１１２の厚さＴに対して所定の比率の厚さを有するように形成され得る。具体的には、中間絶縁層１１３の厚さｔは、第２絶縁層１１２の厚さＴに対して８％以上、且つ、２５％以下の厚さを有し得る。中間絶縁層１１３の厚さｔと第２絶縁層１１２の厚さＴとがこのような関係にあることによって、第１導体層１２１の底面が良好な平坦性を有し得る程度の中間層１１３の厚さが確保されながらも、配線基板１はその厚さ方向における寸法の増大が抑制される場合がある。

図２の断面図において、紙面と垂直の方向に（すなわち紙面の手前側から奥側に）平行に延在する複数（図示の例では４本）の配線として示されている配線ＦＷは、その配線幅及び配線間距離が比較的小さく形成されている。配線ＦＷは比較的微細な配線パターンに形成されていてかつ比較的高いアスペクト比を有する。例えば、配線ＦＷにおいては、最も小さい配線幅は５μｍ以下、最も小さい配線間距離は７μｍ以下であり得る。

配線ＦＷのアスペクト比は、配線基板１を構成する第１導体層１２１以外の、貫通導体層の形態を有さない導体層１２、２２に含まれ得る配線のアスペクト比よりも大きい。例えば、配線ＦＷにおける配線のアスペクト比は、２．０以上であって、４．０以下であることが好ましい。なお、中間絶縁層１１３及び第１絶縁層１１１を貫通して第１導体層１２１と接続されるビア導体１３１のアスペクト比（中間絶縁層１１３の上面からビア導体１３１の底部までの深さ／ビア導体１３１の中間絶縁層１１３の上面における直径）は、０．５以上であって、１．０以下となるように形成され得る。

以上、貫通導体層の形態を有する第１導体層１２１が、第１ビルドアップ部１０に１層のみ形成されている例として、配線基板１が説明されたが、貫通導体層は配線基板内の任意の位置に任意の数、形成され得る。例えば、第２ビルドアップ部２０においても、第１ビルドアップ部１０の第１絶縁層１１１、中間絶縁層１１３、及び第２絶縁層１１２と同じ階数に同じ構成の絶縁層が形成され、貫通導体層が形成されてもよい。なお「階数」は、第１ビルドアップ部１０及び第２ビルドアップ部２０それぞれにおいて積層されている複数の導体層にコア基板１００側から１ずつ増加する数を１から順に付与したときに各導体層に付与される数である。第２ビルドアップ部２０の第１ビルドアップ部１０と同じ階数に同じ構成の絶縁層及び導体層が形成されることによって、配線基板の厚さ方向における対称性が向上し、配線基板の反りが抑制されることがある。

次いで、図３Ａ～図３Ｋを参照して、図１に示される配線基板１が製造される場合を例に、一実施形態である配線基板の製造方法が説明される。先ず、図３Ａに示されるように、コア基板１００が用意される。

コア基板１００の用意では、例えば、コア絶縁層１０１の表面に金属箔が設けられた両面銅張積層板が用意される。この両面銅張積層板に貫通孔１０３ａが例えばドリル加工によって形成される。貫通孔１０３ａの内壁及び金属箔の上面に、例えば無電解めっき膜が形成され、この無電解めっき膜の上に、この無電解めっき膜を給電層として用いて電解めっき膜が形成される。この結果、図においては単層で示されているが、無電解めっき膜及び電解めっき膜の２層構造を有し、貫通孔１０３ａの内壁を被覆するスルーホール導体１０３が形成される。

貫通孔１０３ａの内壁に形成されるスルーホール導体１０３の内側には、例えばエポキシ樹脂を注入することによって、スルーホール導体１０３の内部が樹脂体１０３ｉで充填される。充填された樹脂体１０３ｉが固化された後、樹脂体１０３ｉ及び電解めっき膜の上面に、さらに無電解めっき膜及び電解めっき膜が形成される。この結果、図では単層で示されているが、金属箔、無電解めっき膜、電解めっき膜、無電解めっき膜、及び電解めっき膜の５層構造を有する導体層１０２が、絶縁層１０１の両面に形成される。そしてサブトラクティブ法によって導体層１０２をパターニングすることによって所定の導体パターンを備えるコア基板１００が得られる。

次いで、図３Ｂに示されるように、コア基板１００の一方の面Ｆ１上に絶縁層１１が形成され、その絶縁層１１上に導体層１２が積層される。コア基板１００の他方の面Ｆ２上には絶縁層２１が形成され、その絶縁層２１上に導体層２２が積層される。例えば各絶縁層１１、２１は、フィルム状の絶縁性樹脂を、コア基板１００上に熱圧着することによって形成される。導体層１２、２２は、絶縁層１１、２１に例えばレーザー光によって形成され得る開口１３ａ、２３ａを充填するビア導体１３、２３と同時に、セミアディティブ法などの任意の導体パターンの形成方法を用いて形成される。

次いで、図３Ｃに示されるように、コア基板１００の一方の面Ｆ１側において、導体層１２上に第１絶縁層１１１が積層され、他方の面Ｆ２側においては、導体層２２上に絶縁層２１が積層される。第１絶縁層１１１は、例えば、絶縁層１１と同様に、絶縁層１１と同じ材料を含む樹脂フィルムが導体層１２上へ熱圧着されることによって形成され得る。第１絶縁層１１１上には、さらに、中間絶縁層１１３が第１絶縁層１１１の上面を被覆するように、例えばスパッタリングによって形成される。中間絶縁層１１３は、その下面の全域が第１絶縁層１１１の上面を直接被覆するように形成される。

中間絶縁層１１３は、第１絶縁層１１１の材料、及び、後述される、中間絶縁層１１３上面に接して形成される第２絶縁層１１２（図３Ｄ参照）の材料とは異なる組成を有する、例えばシリコンを含むスパッタ膜として形成され得る。中間絶縁層１１３は、例えば、シリコンをターゲットとして使用し、反応性ガスとして酸素又は窒素が導入された、反応性のスパッタリングにより、シリコン酸化物層又はシリコン窒化物層として形成され得る。

次いで、図３Ｄに示されるように、中間絶縁層１１３の上面の全域を被覆するように、第２絶縁層１１２が形成される。第２絶縁層１１２は、例えば、第１絶縁層１１１と同様に、樹脂フィルムが中間絶縁層１１３の上面の全域に熱圧着されることによって形成され得る。なお、図３Ｃ及び図３Ｄを参照して説明された、第１絶縁層１１１、第２絶縁層１１２、及び中間絶縁層１１３の積層構造の形成は、予め形成された、第１絶縁層１１１、第２絶縁層１１２、及び中間絶縁層１１３の積層構造体を一括して導体層１２に貼り合わすことで実施される場合もあり得る。

図３Ｃ及び図３Ｄを参照して説明された、中間絶縁層１１３及び第２絶縁層１１２の形成は、中間絶縁層１１３の厚さの第２絶縁層１１２の厚さに対する比が所定の比率となるように実施され得る。具体的には、中間絶縁層１１３は、中間絶縁層１１３上に形成される第２絶縁層１１２の厚さに対して８％以上、且つ、２５％以下の厚さを有するように形成され得る。

次いで、図３Ｅに示されるように、例えばレーザー加工により、第２絶縁層１１２、中間絶縁層１１３、及び第１絶縁層１１１を連続して貫通して底面に導体層１２を露出させる貫通孔１３１ａが形成される。貫通孔１３１ａは、中間絶縁層１１３及び第１絶縁層１１１を貫通するビア導体１３１（図１参照）が形成されるべき位置に形成される。貫通孔１３１ａの形成には、例えば、３５５ｎｍ程度の波長のＵＶレーザーが用いられ得る。貫通孔１３１ａは、そのビア導体１３１に対応する部分（中間絶縁層１１３の上面から下側の部分）のアスペクト比（絶縁層１１３の上面から貫通孔１３１ａの底部までの深さ／貫通孔１３１ａの絶縁層１１３の上面における直径）が、例えば０．５以上、且つ、１．５以下となるように形成され得る。

次いで、図３Ｆに示されるように、第２樹脂絶縁層１１２に凹部ｏｐ１、ｏｐ２が形成される。なお、図３Ｆ～図３Ｈにおいては、配線基板１の形成工程における、第１絶縁層１１１、中間絶縁層１１３、第２絶縁層１１２、及び凹部ｏｐ１、ｏｐ２近傍の、図２に対応する領域の拡大図が示される。

例えば、３００ｎｍ以下の比較的波長が短く、絶縁層の加工において比較的優れた直進性を有するエキシマレーザーなどを利用した加工によって、底部に中間絶縁層１１３を露出させる凹部ｏｐ１、ｏｐ２が形成される。凹部ｏｐ１、ｏｐ２は、第２絶縁層１１２を貫通して形成される第１導体層１２１が有するべき配線パターンに従って形成され、図示される凹部ｏｐ２は形成される第１導体層１２１のランド部Ｌに対応し、凹部ｏｐ１は配線ＦＷに対応している（図１参照）。

形成される配線ＦＷに対応する凹部ｏｐ１は、その最小の幅が５μｍ以下となるように形成され、また、複数の凹部ｏｐ１のうち隣接する凹部ｏｐ１間の最小の距離は７μｍ以下となるように形成され得る。形成される凹部ｏｐ１に関して、その幅に対する深さＤの比は２．０以上であって４．０以下となるように形成され得る。形成される凹部ｏｐ１、ｏｐ２及び貫通孔１３１ａの内面には、例えば、過マンガン酸塩等の酸化剤を含む薬液を使用するウェットプロセスのデスミア処理が施され得る。デスミア処理には、例えば、酸素プラズマによるプラズマエッチングなどのドライプロセスが用いられてもよい。

凹部ｏｐ１、ｏｐ２の形成においては、第２絶縁層１１２の上側から照射される、例えばエキシマレーザーなどのレーザー光によるアブレーションにより第２絶縁層１１２を貫通する凹部ｏｐ１、ｏｐ２が穿孔される。第２絶縁層１１２は、凹部ｏｐ１、ｏｐ２を形成するレーザー光に対する被加工性が比較的高く、中間絶縁層１１３は凹部ｏｐ１、ｏｐ２を形成するレーザー光に対する被加工性が比較的低い。従って、照射されるレーザー光による第２絶縁層１１２に対する加工（穿孔）が完了して凹部ｏｐ１、ｏｐ２の底部に中間層１１３が露出した後、中間絶縁層１１３はレーザー光によって実質的に加工を受け難い。すなわち、中間絶縁層１１３が凹部ｏｐ１、ｏｐ２を形成するレーザー光のストッパ層として機能し得る。従って、凹部ｏｐ１、ｏｐ２の深さＤは、第２絶縁層１１２の厚さＴと略等しい。

なお、図３Ｅ～図３Ｆを参照して説明された、貫通孔１３１ａ及び凹部ｏｐ１、ｏｐ２の形成順序は任意に変更され得る。例えば、貫通孔１３１ａの形成に先行して、凹部ｏｐ１、ｏｐ２が形成されてもよい。なお、図３Ｄに示される、第１絶縁層１１１、中間絶縁層１１３、及び第２絶縁層１１２の積層後、貫通孔１３１ａ及び凹部ｏｐ１、ｏｐ２の形成前に、コア基板１００の他方の面Ｆ２側では、露出する絶縁層２１の表面が、例えばＰＥＴフィルムなどのマスクを用いて適宜保護され得る。

次いで、図３Ｇに示されるように、第２絶縁層１１２の上側の面全体を覆い、凹部ｏｐ１、ｏｐ２の内側及び貫通孔１３１ａの内側を充填する導体層１２１ｐが形成される。例えば、先ず、スパッタリングによって金属膜層１２１ａが形成される。金属膜層１２１ａは貫通孔１３１ａ、凹部ｏｐ１、ｏｐ２の内面、並びに、第２絶縁層１１２の上面の全域を被覆する。次いで、この金属膜層１２１ａを給電層として電解めっきが施され、めっき膜層１２１ｂが形成される。貫通孔１３１ａ、凹部ｏｐ１、ｏｐ２の金属膜層１２１ａの内側が導体で充填され、第２絶縁層１１２の上面全域を覆う導体層１２１ｐが形成される。なお、金属膜層１２１ａは無電解めっきによって形成される場合もあり得る。

貫通孔１３１ａを充填する金属膜層１２１ａ及びめっき膜層１２１ｂによってビア導体１３１が形成される。ビア導体１３１は、そのアスペクト比が、貫通孔１３１ａのアスペクト比（絶縁層１１３の上面から貫通孔１３１ａの底部までの深さ／貫通孔１３１ａの絶縁層１１３の上面における直径）に従って、例えば、０．５以上、且つ、１．５以下となるように形成され得る。

次いで、導体層１２１ｐの厚さ方向における、第２絶縁層１１２の上面より上の部分が研磨により除去される。導体層１２１ｐの研磨は、例えば化学機械研磨（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polishing）により実施され得る。研磨が完了した段階において、図３Ｈに示されるように、第２絶縁層１１２の上面と、導体層１２１ｐが研磨された後の第１導体層１２１の上面とは略面一となる。

図３Ｆを参照して上述されたように、第２絶縁層１１２を貫通して形成される凹部ｏｐ１、ｏｐ２の深さＤは、第２絶縁層１１２の厚さＴと略等しい。従って、凹部ｏｐ１、ｏｐ２を充填する第１導体層１２１の厚さも、第２絶縁層１１２の厚さＴと略等しい。すなわち、本実施形態の配線基板の製造方法によれば、絶縁層１１２に埋め込まれる形態の導体層１２１の厚さは、比較的精密に、第２絶縁層１１２の厚さと略等しく形成され得る。

特に、第１導体層１２１に含まれる配線ＦＷは、図３Ｆを参照して説明された凹部ｏｐ１の寸法に従って、配線幅の最小値が５μｍ以下であり、配線間距離の最小値が７μｍ以下であり、且つ、アスペクト比が２．０以上であって４．０以下であるように形成され得る。なお、配線ＦＷのアスペクト比は、上述の、例えばＣＭＰによる導体層１２１ｐの研磨が、第２絶縁層１１２上面の露出後にも継続され、第２絶縁層１１２及び導体層１２１ｐが合わせてさらに研磨されることで調整される場合がある。

以上の工程により、配線基板は図３Ｉに示されるように、第１導体層１２１の上面及び第２絶縁層１１２の上面が露出する状態となる。配線ＦＷ及びランド部Ｌを有し、貫通導体層の形態を有する第１導体層１２１の形成が完了する。

次いで、図３Ｊに示されるように、コア基板１００の他方の面Ｆ２側で導体層２２がビア導体２３と一体的に形成される。

コア基板１００の一方の面Ｆ１側において、上述した、コア基板１００上への絶縁層１１及び導体層１２の形成と同様の方法によって、導体層１２１の上側に、さらに絶縁層１１及び導体層１２が形成される。コア基板１００の一方の面Ｆ１側のビルドアップ層１０の形成が完了する。コア基板１００の他方の面Ｆ２側では、さらに１層の絶縁層２１と導体層２２が交互に積層される。他方の面Ｆ２側での第２ビルドアップ部２０の形成が完了する。第１ビルドアップ部１０の最外の導体層１２は、導体パッド１２ｐを含むパターンに形成され、第２ビルドアップ部２０の最外の導体層２２は、導体パッド２２ｐを含むパターンに形成される。

次いで、図３Ｋに示されるように、第１及び第２ビルドアップ部１０、２０上に例えばソルダーレジスト層である絶縁層１１０、２１０がそれぞれ形成される。例えば、スプレーコーティング、カーテンコーティング、又はフィルム貼り付けなどによって、感光性を有するエポキシ樹脂膜が形成され、露光及び現像により開口１１０ａ、２１０ａが形成される。絶縁層１１０、２１０の開口１１０ａ、２１０ａからは導体パッド１２ｐ、２２ｐが露出する。以上の工程により、配線基板１の形成が完了する。開口１１０ａ、２１０ａの形成後、露出する導体パッド１２ｐ、２２ｐの表面には、保護膜（図示せず）が形成されてもよい。例えば、Ｎｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ、又はＳｎなどからなる保護膜がめっき法により形成され得る。有機材の吹き付けによりＯＳＰ膜が形成されてもよい。

実施形態の配線基板は、各図面に例示される構造、並びに、本明細書において例示される構造、形状、及び材料を備えるものに限定されない。実施形態の配線基板は、絶縁層として少なくとも第１絶縁層、中間絶縁層、及び第２絶縁層を備え、第２絶縁層を貫通して中間絶縁層の上面に接する第１導体層を有していればよい。例えば、貫通導体層の形態を有する導体層は、配線基板を構成する導体層の内の任意の単数又は複数の導体層であり得る。第１ビルドアップ部及び第２ビルドアップ部は任意の層数の絶縁層及び導体層を有し得る。コア基板の両面に形成される第１ビルドアップ部が有する絶縁層及び導体層の層数は、第２ビルドアップ部が有する絶縁層及び導体層の層数と異なっていてよい。また、実施形態の配線基板の形態は、コア基板を有するものに限定されない。

本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ず、その条件や順序等は適宜変更されてよい。実施形態の配線基板の製造方法は、少なくとも、第１絶縁層及び第２絶縁層とは異なる材料で構成される中間層を、中間層の下面の全域が第１絶縁層の上面を被覆するように形成し、中間層に接して第２絶縁層に埋め込まれる形態の第１導体層が形成されればよい。現に製造される配線基板の構造に応じて、一部の工程が省略されてもよく、別の工程が追加されてもよい。

１ 配線基板
１０１、１１、２１ 絶縁層
１１１ 絶縁層（第１絶縁層）
１１２ 絶縁層（第２絶縁層）
１１３ 絶縁層（中間層、中間絶縁層）
１２、２２、１０２ 導体層
１２１ 導体層（第１導体層）
１０ 第１ビルドアップ部
２０ 第２ビルドアップ部
１１０、２１０ 絶縁層（ソルダーレジスト層）
ｏｐ１、ｏｐ２ 凹部
ＦＷ 配線
Ｌ ランド部
Ｄ 深さ
Ｔ 厚さ

Claims (16)

1. 第１絶縁層と、
   前記第１絶縁層上に形成される第２絶縁層と、
   前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間に介在し、前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層を構成する材料と異なる材料を含む中間層と、
   前記中間層上に形成される第１導体層と、
   を含む配線基板であって、
   前記中間層の下面の全域が、前記第１絶縁層の上面を直接被覆しており、
   前記第１導体層は、前記第２絶縁層を貫通して前記中間層を露出させる凹部に充填される導体によって構成されている。
2. 請求項１記載の配線基板であって、前記中間層は、シリコン化合物を含んでいる。
3. 請求項１記載の配線基板であって、前記中間層は、スパッタ膜層である。
4. 請求項１記載の配線基板であって、前記中間層は、前記第２絶縁層の厚さに対して８％以上、且つ、２５％以下の厚さを有する。
5. 請求項１記載の配線基板であって、前記第１導体層は、前記凹部の内面に被覆されたスパッタ金属膜層を有している。
6. 請求項１記載の配線基板であって、前記第１導体層は、最小配線幅が５μｍ以下であって最小配線間距離が７μｍ以下であり、且つ、アスペクト比が２．０以上であって、４．０以下である配線パターンを含んでいる。
7. 請求項１記載の配線基板であって、前記中間層及び前記第１絶縁層を貫通する第１ビア導体をさらに含んでおり、前記第１ビア導体のアスペクト比が、０．５以上であって、１．０以下である。
8. 第１絶縁層、第２絶縁層、及び、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間に介在する中間層を有する積層構造を形成することと、
   前記第２絶縁層を貫通する凹部を形成することと、
   前記凹部を導体で充填し、前記第２絶縁層に埋め込まれる形態を有する第１導体層を形成することと、
   を含む配線基板の製造方法であって、
   前記中間層は、前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層を構成する材料と異なる材料で、前記中間層の下面の全域が前記第１絶縁層の上面を直接被覆するように形成され、
   前記凹部を形成することは、レーザー光の照射によって、前記凹部の底部に前記中間層の上面を露出させることを含む。
9. 請求項８記載の配線基板の製造方法であって、レーザー光の照射により、前記第２絶縁層、前記中間層、及び前記第１絶縁層を貫通する貫通孔を形成することと、前記貫通孔を導体で充填しビア導体を形成することと、をさらに含んでおり、
   前記凹部の形成に使用されるレーザー光の波長は、前記貫通孔の形成に使用されるレーザー光の波長よりも短い。
10. 請求項９記載の配線基板の製造方法であって、前記凹部の形成にはエキシマレーザーが使用され、前記貫通孔の形成にはＵＶレーザーが使用される。
11. 請求項９記載の配線基板の製造方法であって、前記凹部及び前記貫通孔の内面にプラズマガスを使用するデスミア処理を施すことをさらに含んでいる。
12. 請求項８記載の配線基板の製造方法であって、前記中間層はシリコン化合物を含む材料で形成される。
13. 請求項８記載の配線基板の製造方法であって、前記中間層はスパッタリングにより前記第２絶縁層の厚さに対して８％以上、且つ、２５％以下の厚さを有するように形成される。
14. 請求項８記載の配線基板の製造方法であって、前記第１導体層を形成することは、前記凹部の内面にスパッタリングにより金属膜層を形成することを含んでいる。
15. 請求項８記載の配線基板の製造方法であって、前記第１導体層は、最小配線幅が５μｍ以下であって最小配線間距離が７μｍ以下であり、且つ、アスペクト比が２．０以上であって、４．０以下である配線パターンを含むように形成される。
16. 請求項９記載の配線基板の製造方法であって、前記ビア導体は、アスペクト比が０．５以上、且つ１．０以下となるように形成される。

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