JP7193133B2 - 配線基板 - Google Patents

Description

本発明は、配線基板に関する。

電子機器の小型化・高機能化により、電子機器の内部に配置される配線基板として、微細な配線パターンを有する配線基板が求められている。特許文献１には、そのような微細な配線パターンを形成する方法、および配線パターンを備えた配線基板が開示されている。

特開２０１６－９８５４号公報

微細な配線パターンを有する配線基板においては、配線パターンを構成する配線間の絶縁を確実に行うことが難しい。

そこで、微細な配線パターンの形成が容易で、かつ配線間の絶縁性にも優れる配線基板を提供することを目的とする。

本願の配線基板は、第１主面を有し、絶縁体からなる基材層と、第１主面上に接触して配置され、導電体からなる配線パターン層と、を備える。第１主面は、配線パターン層が配置される配線配置領域と、配線パターン層が配置されない絶縁領域とを含む。配線パターン層は、配線配置領域上に接触して配置され、配線配置領域に接触する側とは反対側の主面である第２主面を有するシード層と、第２主面上に接触して配置され、銅合金からなる導体層と、を含む。シード層は、第２主面を含むように配置され、銅からなる表面層を含む。上記銅合金は、０．０２質量％以上０．５０質量％以下のニッケルと、０．００３質量％以上０．１０質量％以下のクロムと、９９．３質量％以上の銅とを含む。

上記配線基板によれば、微細な配線パターンの形成が容易で、かつ配線間の絶縁性にも優れる配線基板を提供することが可能となる。

配線基板の一例を示す模式平面図である。 配線基板の一例を示す模式断面図である。 配線基板の製造方法の手順を示すフローチャートである。 配線基板の製造方法の説明するための概略図である。 配線基板の製造方法の説明するための概略図である。 配線基板の製造方法の説明するための概略図である。 配線基板の製造方法の説明するための概略図である。 配線基板の別の一例を示す模式断面図である。

［本願発明の実施形態の説明］
最初に本願発明の実施形態を列記して説明する。本願の配線基板は、第１主面を有し、絶縁体からなる基材層と、第１主面上に接触して配置され、導電体からなる配線パターン層と、を備える。第１主面は、配線パターン層が配置される配線配置領域と、配線パターン層が配置されない絶縁領域とを含む。配線パターン層は、配線配置領域上に接触して配置され、配線配置領域に接触する側とは反対側の主面である第２主面を有するシード層と、第２主面上に接触して配置され、銅合金からなる導体層と、を含む。シード層は、第２主面を含むように配置され、銅からなる表面層を含む。上記銅合金は、０．０２質量％以上０．５０質量％以下のニッケルと、０．００３質量％以上０．１０質量％以下のクロムと、９９．３質量％以上の銅とを含む。

プリント配線板などの配線基板の製造方法は、主に２つの工法に大別される。それらはそれぞれサブトラクティブ法およびアディティブ法と呼ばれる。サブトラクティブ法は基材上に銅箔が積層された銅張積層板を準備し、銅層の不要な部分をエッチングして、必要な導体パターンを残す方法である。サブトラクティブ法はプリント配線板の主要な製造方法である。しかしながら、微細な配線パターンを形成するためには取り扱いの難しいごく薄い銅箔を用いる必要があることから、微細な配線パターンを形成するには不向きである。

そこで微細な配線パターンを有する配線基板を製造するために、アディティブ法が用いられる。なかでも、基材表面の全面にシード層と呼ばれる中間層を積層し、そのシード層上に配線パターンを形成する方法はセミアディティブ法と呼ばれている。セミアディティブ法においては、まずポリイミドなどの絶縁体からなる基材上に、スパッタリング等によりシード層が形成される。次にシード層上に配線パターンに対応する開口部を有するレジスト層を形成したのち電解めっきを行って配線パターン層を形成する。その後レジスト層を除去し、不要なシード層をエッチングにより除去する。このようなセミアディティブ法は、配線パターン、特に微細な配線パターンを形成するのに適している。

セミアディティブ法において、シード層は、電解めっき時の陰極として機能すると共に、配線パターン層と基材との間の密着性を高める役割を有する。一方、シード層は導体であることから、電解めっき後、不要な部分のシード層はエッチングにより除去して配線間の絶縁を確保する必要がある。エッチングによる不要な部分のシード層の除去が不十分であると、配線間の絶縁性が損なわれ、短絡の原因となり得る。

しかしながら、シード層の除去は必ずしも容易でない場合がある。微細な配線パターンの形成時においてはシード層を確実に除去することが難しくなる。特に、配線の厚みが大きくなるほど、また配線間の間隔が狭くなるほど、除去すべき箇所のシード層にエッチング液が届きにくくなり、シード層の除去が難しくなる。

またシード層の除去を難しくする要因の一つとして、シード層と配線パターン層の組成として、同一または類似の組成が採用される、ということがある。これはシード層と配線パターン層との密着性を高めるためである。シード層と配線パターン層の組成が同一または類似の場合、シード層と配線パターン層との親和性が高くなるため、密着性が高くなり易い。一方、組成が同一または類似の場合、シード層をエッチングする際に、配線パターン層までもがエッチングされやすく、必要な部分の配線パターン層の体積が減少してしまうおそれがある。その結果、微細な配線パターンを所望の形に確実に形成することが難しくなる場合がある。

本願の配線基板において、シード層は銅からなる表面層を有する。一方、導体層は、銅合金からなる。この銅合金は、０．０２質量％以上０．５０質量％以下のニッケルと、０．００３質量％以上０．１０質量％以下のクロムと、９９．３質量％以上の銅とを含む。このように少量のニッケルおよびクロムを含有する組成を有する導体層は、シード層がエッチングされる条件において、シード層よりも耐エッチング性が高い。言い換えると、シード層がエッチングされる速度（エッチングレート）に対して、導体層がエッチングされる速度が低く、シード層と導体層との間のエッチングレートの差が大きい。そのため、シード層をエッチングする際、シード層はエッチングされやすく充分に除去されるのに対し、導体層はエッチングされにくく体積の減少が抑制される。このように本願の配線基板によれば、微細な配線パターンの形成が容易で、かつ配線間の絶縁性にも優れる配線基板を提供することが可能となる。

上記配線基板において、配線パターン層の、配線配置領域からの高さである厚みＴは１５μｍ以上であってもよい。厚みＴを１５μｍ以上であることにより、より良好な導電性を有する配線基板を得ることができる。

上記配線基板において、上記配線パターン層を構成する配線の幅Ｗに対する、上記厚みＴの比Ｔ／Ｗが１．５以上であってもよい。比Ｔ／Ｗが１．５以上であれば、配線の断面積をより大きくとることができ、所定の面積の範囲内に高密度の配線パターンを配置することができる。

上記配線基板において、間隔Ｇに対する、厚みＴとの比Ｔ／Ｇが２以上であってもよい。ここで厚みＴは配線パターン層の、配線配置領域からの高さである。間隔Ｇは次のように定められる。まず配線パターン層において、線状に延在する第１の配線領域を任意に設定する。次に第１の配線領域から離れて配置され、かつ絶縁領域を介して第１の配線領域に隣接して線状に延在する第２の配線領域を特定する。間隔Ｇは第１の配線領域と第２の配線領域との間の距離の最小値として求められる。一般的には比Ｔ／Ｇが大きくなるほどエッチング液がシード層に届きにくくなるため、シード層の除去が難しくなる。本願の配線基板においては、上記のように、シード層と導体層との間のエッチングレートの差が大きい。そのため、比Ｔ／Ｇが２以上である配線基板においても、導体層のエッチングによる体積減少が抑制され、かつ除去すべき領域のシード層が確実に除去されて配線間の絶縁が維持された配線基板が提供可能である。

上記配線基板において、シード層の第２主面を構成する結晶の面指数をＸ線回折により分析した場合の、銅結晶の（１１１）面に対応する回折ピークの強度に対する（２００）面に対応する回折ピークの強度の比であるピーク比（２００）／（１１１）が５０％超１００％以下であってもよい。一方、導体層の、上記第２主面に接触する側とは反対側の主面である第３主面を構成する結晶の面指数をＸ線回折により分析した場合の、銅結晶の（１１１）面に対応する回折ピークの強度に対する（２００）面に対応する回折ピークの強度の比であるピーク比（２００）／（１１１）が１０％以上５０％以下であってもよい。シード層と導体層とがこのような結晶配向性を有している場合、シード層と導体層との間のエッチングレートの差をより大きくすることができる。その結果、微細な配線パターンの形成がより容易となる。

［本願発明の実施形態の詳細］
次に、本願の配線基板の一実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰り返さない。

（実施の形態１）
［配線基板の構成］
図１および図２を参照して、実施形態１に係る配線基板の構成を説明する。図１は配線基板の一例を示す模式平面図である。図２は配線基板の一例を示す模式断面図である。図２は図１の線分ＩＩ－ＩＩに沿う断面図であり、配線パターン層を構成するある配線の延在方向（長手方向）Ｄに対して垂直な方向に切断した断面の断面図である。

図１および図２を参照して、配線基板１００は、基材層４０と、配線パターン層１０とを備える。基材層４０は第１主面４０Ａを有する。配線パターン層１０は第１主面４０Ａ上に接触して配置されている。第１主面４０Ａは、配線パターン層１０が配置される配線配置領域４２と、配線パターン層１０が配置されない絶縁領域４４とを含む。

配線パターン層１０は、第１主面４０Ａの配線配置領域４２上に接触して配置されている。絶縁領域４４上には配線パターン層１０は配置されておらず、第１主面４０Ａが露出している。配線パターン層１０は、シード層２０と導体層３０とを含む。シード層２０は、配線配置領域４２上に接触するように配置される。すなわち、シード層２０は基材層４０と互いに接触するように配置されている。シード層２０は、配線配置領域４２に接触する側（主面２０Ｂ側）とは反対側の主面である第２主面２０Ａを有する。導体層３０は、第２主面２０Ａ上に接触して配置される。すなわち、導体層３０はシード層２０と互いに接触するように配置されている。配線基板１００においては、基材層４０、シード層２０、および導体層３０がこの順に積層されている。以下、配線基板１００の各構成要素についてさらに説明する。

［基材層］
配線基板１００は基材層４０を備える。基材層４０は絶縁体からなる。基材層４０としては、板状、シート状、フィルム状等の平坦な形状を有するものが好ましく用いられる。基材層４０は硬質でもよく、可撓性を有していてもよい。基材層４０が可撓性を有する場合、そのような基材層４０を備える配線基板１００はフレキシブルプリント配線板として好ましく使用することができる。

基材層４０を構成する絶縁体としては、例えば絶縁性の樹脂などが挙げられる。絶縁性の樹脂の具体例としては、例えばポリイミド、ポリアミドイミド等のイミド系樹脂、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂、液晶ポリマー等が挙げられる。中でもポリイミドは耐熱性、絶縁性、耐薬品性などに優れることから好ましく用いられる。基材層４０はこれらの樹脂のうち１種のみを含んでいてもよく、これらの２種以上を組み合わせて含んでいてもよい。また上記以外の樹脂を適宜含んでいてもよい。

基材層４０は単層構造を有していてもよく、複層構造を有していてもよい。複層構造の場合、各層は同一の組成を有していてもよく、層ごとに異なる組成を有していてもよい。さらに基材層４０は帯電防止剤や酸化防止剤等の様々な添加剤を含んでいてもよい。

基材層４０の厚みは特に限定されず、用途に応じて適宜設定される。例えば基材層４０の平均厚みの下限としては、特に限定されないが、３μｍが好ましく、５μｍがより好ましく、１０μｍがさらに好ましい。一方、上記平均厚みの上限としては、特に限定されないが、２００μｍが好ましく、１５０μｍがより好ましく、１００μｍがさらに好ましい。基材層４０の平均厚みが上記下限未満であると、絶縁性および機械的強度が不十分となる場合がある。一方、基材層４０の平均厚みが上記上限を超えると、配線基板１００全体の大きさが増すことから、小型電子機器への適用が難しくなる場合がある。

ここで「平均厚み」とは、層状物の任意の１０点において測定した厚みの平均値をいう。なお、以下において他の部材等に対して「平均厚み」という場合にも同様の定義が採用される。

上述のように、基材層４０は、第１主面４０Ａを有する。第１主面４０Ａは、配線パターン層１０が配置される配線配置領域４２と、配線パターン層１０が配置されない絶縁領域４４とを含む。配線配置領域４２には、後述する配線パターン層１０が配置される。

［配線パターン層］
次に図１および図２を参照して配線パターン層１０について説明する。配線パターン層１０は、電気を導通するための層である。図１および図２を参照して、配線パターン層１０は、基材層４０側から見て、シード層２０と、導体層３０とが順に積層された構造を有する。

図１および図２を参照して、配線パターン層１０は、それぞれ長手方向Ｄに延在する配線領域１２ａ，１２ｂ，１２ｃ等を含む。配線領域１２ａを第１の配線領域と設定する。さらに第１の領域から離れて配置され、第１の配線領域に隣接する配線領域１２ｂを第２の配線領域と設定する。第２の領域から、第１の配線領域とは反対の側にさらに離れて配置され、第２の配線領域に隣接する配線領域１２ｃを第３の配線領域と設定する。この場合、第１の領域と第２の領域とは間隔Ｇ１をおいて配置されている。また第２の領域と第３の領域とは間隔Ｇ２をおいて配置されている。

図２を参照して、配線パターン層１０の、配線配置領域４２からの高さである厚みＴは１５μｍ以上であってもよい。厚みＴは、好ましくは１８μｍ以上、より好ましくは２０μｍ以上である。配線パターン層１０の厚みＴが１５μｍ以上であれば、配線パターン層１０の断面積を充分に大きくすることができる。その結果、充分な導電性を有する配線基板１００を提供することができる。また配線パターン層１０の厚みの上限は特に限定されないが、配線パターン層１０の厚みは例えば１００μｍ以下であってもよいし、５０μｍ以下であってもよい。なお厚みＴは、配線パターン層１０全体の平均値である。

図２を参照して、配線パターン層１０を構成する配線の幅Ｗ（例えば配線領域１２ａの幅）に対する厚みＴの比Ｔ／Ｗは１．５以上であってもよい。比Ｔ／Ｗが１．５以上であることで、配線の断面積をより大きくとることができ、所定の面積の範囲内に高密度の配線パターンを配置することができる。比Ｔ／Ｗは、好ましくは１．８以上、より好ましくは２．０以上である。上限は特に限定されないが、配線パターン層１０の加工のしやすさを考慮すると、例えば比Ｔ／Ｗは３．０以下であってもよい。

配線基板１００において、間隔Ｇに対する、厚みＴとの比Ｔ／Ｇが２以上であってもよい。間隔Ｇは次のように定められる。まず配線パターン層１０において、線状に延在する第１の配線領域を任意に設定する。次に第１の配線領域から離れて配置され、かつ絶縁領域を介して第１の配線領域に隣接して線状に延在する第２の配線領域を特定する。間隔Ｇは第１の配線領域と第２の配線領域との間の距離の最小値として求められる。比Ｔ／Ｇが２以上であることで、密度が充分に高い配線パターンを得ることができる。比Ｔ／Ｇが大きくなると、セミアディティブ法におけるシード層除去工程において、エッチング液がシード層２０に届きにくくなり、シード層２０の除去が難しくなる。本実施の形態によれば、後述する組成を有するシード層２０を備えることにより、比Ｔ／Ｇが大きい配線基板１００を得ることが容易である。なお、製造の容易さを考慮すると、上記比Ｔ／Ｇは例えば３以下であるのが好ましい。

図２を参照して具体的に説明すると、まず第１の配線領域としての配線領域１２ａを設定する。次に配線領域１２ａに隣接する第２の配線領域としての配線領域１２ｂを設定する。配線領域１２ａと配線領域１２ｂの間の距離の最小値はＧ１である。このとき、間隔Ｇ１に対する上記厚みＴとの比Ｔ／Ｇ１が２以上であってもよい。同様に、配線領域１２ｂと配線領域１２ｃについても、間隔Ｇ２に対する上記厚みＴとの比Ｔ／Ｇ２が２以上であってもよい。

上記厚みＴ、配線の幅Ｗ、配線間の間隔Ｇは、光学的手段を用いた形状解析や顕微鏡などを用いた形状観察により測定することができる。また配線基板１００から任意の部分を抽出し、図２に示すような、配線の延在方向（長手方向）に対して垂直な方向に配線基板１００を切断した断面を拡大して観察することにより厚みＴ、配線の幅Ｗ、および配線間の間隔Ｇを求めてもよい。

なお、本実施形態においては、絶縁領域４４ａ，４４ｂにおいては、基材層４０の第１主面４０Ａが露出されている例を説明したが、配線間の絶縁性が保持される限り（絶縁領域４４ａ，４４ｂに導電性物質が存在しない限り）その形態は特に限定されない。基材層４０の第１主面４０Ａに接触するように他の絶縁性の層が配置されていてもよい。例えば配線領域１２ａと配線領域１２ｂとの間の領域、あるいは配線領域１２ｂと配線領域１２ｃとの間の領域に、絶縁性樹脂が充填されていてもよい。また図１においては配線領域１２ａ，１２ｂ，１２ｃはそれぞれ並行になるように同方向に延在しているが、延在方向はそれぞれ異なっていてもよい。

［シード層］
次に配線パターン層１０を構成するシード層２０および導体層３０について説明する。シード層２０は、基材層４０の上記第１主面４０Ａ上（配線配置領域４２内）に配置される層である。シード層２０は、樹脂からなる基材層４０上に、導体層３０を固定する役割を果たす層である。図２を参照して、シード層２０は、配線配置領域４２に接触する側（主面２０Ｂ側）とは反対側の主面である第２主面２０Ａを有する。シード層２０は、配線配置領域４２に接触するように配置される。シード層２０は単層構造であってもよく、複層構造であってもよい。図２に示す本実施の形態に係る配線基板１００においては、シード層２０は、基材層４０側から見て、下地層２４と、配線定着層２２とを含む複層構造を有する。

下地層２４は、樹脂層である基材層４０と、導体からなる層である配線定着層２２との密着性を高めるために設けられてもよい層である。下地層２４を構成する材料としては、ニッケル、金、銀、タングステン、モリブデン、銅、スズ、コバルト、クロム、鉄、亜鉛等、およびそれらの２種以上を含む合金などが挙げられる。このなかでも、ニッケル、クロム、またはニッケル－クロム合金が下地層２４を構成する材料として好ましく用いられる。本実施の形態においては、下地層２４は、ニッケル－クロム合金からなる。下地層２４の平均厚みは、例えば１ｎｍ以上５０ｎｍ以下であってもよい。下地層２４は、例えば無電解めっき、金属微粒子分散液の塗工および焼成、蒸着等によって形成される。

配線定着層２２は導体層３０を基材層４０上に定着させるための層である。導体層３０を配線定着層２２上に充分に定着させるために、第２主面２０Ａを含む配線定着層２２が、導体層３０を構成する材料と親和性の高い材料から構成されるのが好ましい。例えば導体層３０が銅を主体とする組成を有する場合、第２主面２０Ａを含む領域も銅を主体とする組成を有することが望ましい。そのため、シード層２０は、第２主面２０Ａを含むように配置され、銅からなる表面層として、配線定着層２２を含む。上記銅は不可避的不純物を含んでいてもよい。不可避的不純物の量は、例えば０．００１質量％以下であるのが好ましい。本実施の形態においては第２主面２０Ａを含む領域を含む、配線定着層２２全体が純銅からなる。配線定着層２２の平均厚みは、例えば１ｎｍ以上５０ｎｍ以下であってもよい。配線定着層２２は、例えば無電解めっき、電解めっき、金属微粒子分散液の塗工および焼成、蒸着等によって形成される。

シード層２０の厚さ（下地層２４と配線定着層２２の合計の厚さ）に関し、その平均厚さは、１ｎｍ以上であるのが好ましく、２ｎｍ以上であるのがより好ましい。一方、シード層の平均厚さは２μｍ以下であるのが好ましく、１μｍ以下であるがより好ましい。シード層２０が薄すぎると、導体層３０の定着が不十分になるおそれがある。一方、シード層２０が厚すぎると、不要なシード層２０を除去する際にシード層２０が意図しない領域に残存するおそれがある。

シード層２０においては、配線定着層２２と基材層４０との密着性が充分な場合には、下地層２４を省略することもできる。また上記下地層２４と上記配線定着層２２とはそれぞれ別の層であってもなくてもよく、下地層２４の機能と配線定着層２２の機能との両方の機能を果たす単一の層であってもよい。

［導体層］
導体層３０は、銅合金からなる、電気を導通するための層である。導体層３０は、シード層の第２主面２０Ａ上に接触して配置される。

導体層３０は、銅合金からなる。より具体的には、導体層３０は、０．０２質量％以上０．５０質量％以下のニッケルと、０．００３質量％以上０．１０質量％以下のクロムと、９９．３質量％以上の銅とを含む。例えば導体層３０は、０．０２質量％以上０．５０質量％以下のニッケルと、０．００３質量％以上０．１０質量％以下のクロムと、９９．３質量％以上の銅を含み、残部が不可避的不純物からなる。導体層３０は、銅を主成分とすることから、良好な導電性を確保することができる。また導体層３０が微量のニッケルおよびクロムを含むことにより、シード層２０に対するエッチングレートの差を大きくし、シード層２０のエッチング時において、不要なシード層を効率よく除去しつつ、導体層３０の体積減少を抑制することができる。その結果、図２に示すように、体積の減少が抑制された導体層３０がシード層２０上に接触して配置される。

上記ニッケルの量は、好ましくは０．０３質量％以上である。また上記クロムの量は好ましくは０．００４質量％以上である。

上記銅合金は、銅、ニッケル、クロム以外の他の元素を含んでもよい。そのような他の元素としては、マンガン、鉄、コバルト、銀などが挙げられる。銅合金に含まれる上記他の元素の量は、例えばそれぞれ０．００１質量％以上０．０５質量％以下である。

上述のシード層２０と導体層３０とはいずれも銅を主体とするため、両方の層の間の密着性が充分に保たれる。また導体層が９９．３質量％以上の銅を含むために良好な導電性も維持される。そのため微細な配線パターンを有する、導電性に優れた配線基板を提供することが可能となる。

導体層３０の厚みは１５μｍ以上であるのが好ましく、２０μｍ以上であるのが好ましい。導体層３０の厚みが１５μｍ以上、さらには２０μｍ以上であることで、充分な導電性を確保することができる。また導体層３０の厚みの上限は特に限定されないが、導体層３０の厚みは例えば１００μｍ以下であってもよいし、５０μｍ以下であってもよい。

［配線基板の製造手順］
次に図１および図２とともに、さらに図３～図７を参照して、本実施の形態に係る配線基板１００の製造手順を説明する。図３は配線基板の製造方法の手順を示すフローチャートである。図４～図７は配線基板の製造方法の説明するための概略図である。

図３を参照して、本実施の形態に係る配線基板１００は、Ｓ１０～Ｓ５０のステップを経て製造される。この製造方法においては、まず基板を準備する（Ｓ１０）。次に基板上にレジスト層を形成する（Ｓ２０）。その後めっきを行い（Ｓ３０）、レジスト層を除去する（Ｓ４０）。最後にシード層２０のエッチングを行う（Ｓ５０）。以下、各工程について説明する。

最初に基板を準備する（Ｓ１０）。図３および図４を参照して、基板１１０としては、絶縁体からなる基材層４０の主面４０Ａ上に、上記下地層２４と上記配線定着層２２（以下、下地層２４と配線定着層２２とを併せてシード層２０とも呼ぶ）とがこの順に積層された複層型の基板を準備する。シード層２０を備えた基板１１０は、樹脂からなる基材層４０の上に、例えば無電解めっき、金属微粒子分散液の塗工および焼成、蒸着等によってそれぞれ上記下地層２４と上記配線定着層２２とを順次積層して準備してもよい。またあらかじめ上記下地層２４と上記配線定着層２２とが積層された市販品を利用してもよい。このような市販品はメタライズＣＣＬ（Ｃｏｐｐｅｒ Ｃｌａｄ Ｌａｍｉｎａｔｅ）として一般的に入手可能である。またシード層２０においては、配線定着層２２と基材層４０との密着性が充分な場合には、下地層２４を省略することもできる。さらに上記下地層２４と上記配線定着層２２とはそれぞれ別の層であってもなくてもよく、下地層２４の機能と配線定着層２２の機能との両方の機能を果たす単一の層であってもよい。

次に基板上にレジスト層を形成する（Ｓ２０）。図３および図５を参照して、ステップＳ２０においては、シード層２０の表面の絶縁領域４４上に、例えば感光性レジスト組成物を用い、公知のフォトリソグラフィ技術により、所定のパターンを有するレジスト層５０を形成する。このとき配線パターンが形成される領域に対する開口部６０を伴う状態でレジスト層５０形成される。

レジスト層５０は、形成される配線パターン層１０の厚みＴと同等以上の高さを有する必要がある。そのため、レジスト層５０の材質としては、厚膜化が容易なドライレジストフィルムなどが好ましく用いられる。

次にめっきを行う（Ｓ３０）。図３、図５および図６を参照して、ステップＳ３０においては、ステップＳ２０において形成されたレジスト層５０の開口部６０を埋めるように導体がめっきされる。めっきに使用されるめっき液として、例えば硫酸銅めっき液を用い、微量の硫酸クロム（Ｃｒ_２（ＳＯ_４）_３）および硫酸ニッケル（ＮｉＳＯ_４）をその硫酸銅溶液に添加したものを準備する。硫酸クロム（Ｃｒ_２（ＳＯ_４）_３）および硫酸ニッケル（ＮｉＳＯ_４）の量については、最終的に形成される導体層３０を構成する銅合金が、０．０２質量％以上０．５０質量％以下のニッケルと、０．００３質量％以上０．１０質量％以下のクロムと、９９．３質量％以上の銅とを含む組成を有するように調整される。めっきは、例えば電解めっきにて行う。このとき、シード層２０は陰極として働く。またシード層２０の、基材層４０に接する側とは反対側の主面である第２主面２０Ａを含む領域が銅層（配線定着層２２）であることで、上記組成の導体を良好にめっきすることができる。またシード層２０上の銅層と、上記組成の導体との親和性が高いことから、高い密着性でシード層２０の第２主面２０Ａ上に導体層３０を形成することができる。

次にレジスト層５０を除去する（Ｓ４０）。図３、図６および図７を参照して、レジスト層５０の除去は化学的にレジスト層を分解することにより行ってもよく、物理的にレジスト層５０を剥離することにより行ってもよい。

最後にシード層２０のエッチングを行う（Ｓ５０）。図２、図３および図７を参照して、ステップＳ６０においては、配線定着層２２上の、導体層３０が形成されていない領域（絶縁領域４４ａ，４４ｂ）に存在する不要なシード層２０（配線定着層２２および下地層２４）を除去する。これにより、基材層４０の表面が露出された絶縁領域４４ａ，４４ｂが形成される。その結果、配線領域１２ａと配線領域１２ｂとの間、および配線領域１２ｂと配線領域１２ｃとの間が絶縁される。

ステップＳ５０で使用されるエッチング液は適宜選択可能である。一例としては、硫酸と過酸化水素水の混合液が用いられる。硫酸と過酸化水素水の混合液は、銅層であるシード層２０を良好にエッチングするのに対し、所定の量のニッケルおよびクロムを含む導体層３０に対するエッチング性はシード層２０に対するエッチング性よりも低い。そのため、シード層２０を選択的にエッチングする一方、導体層３０の体積減少を抑制することができる。

このような一連のステップＳ１０～Ｓ５０を通して配線基板１００が作製される。このような方法により、微細な配線パターンの形成が容易で、かつ配線間の絶縁性にも優れる配線基板１００を提供することが可能となる。

（実施の形態２）
次に図８を参照して、実施の形態２に係る配線基板２００を説明する。配線基板２００は、図１および図２に示す実施の形態１に係る配線基板１００とほぼ同等の構造を有する。また配線基板２００は、上記配線基板１００と類似の方法において製造することができる。一方、実施の形態２に係る配線基板２００においては、シード層２０の第２主面２０Ａを構成する結晶の面指数をＸ線回折により分析した場合の、銅結晶の（１１１）面に対応する回折ピークの強度に対する（２００）面に対応する回折ピークの強度の比であるピーク比（２００）／（１１１）が５０％超１００％以下である。一方、導体層３０の、上記第２主面２０Ａに接触する側とは反対側の主面である第３主面３０Ａを構成する結晶の面指数をＸ線回折により分析した場合の、銅結晶の（１１１）面に対応する回折ピークの強度に対する（２００）面に対応する回折ピークの強度の比であるピーク比（２００）／（１１１）が１０％以上５０％以下である。

図８の配線基板２００において、シード層２０の第２主面２０Ａにおいては銅結晶のピーク比（２００）／（１１１）が比較的高く、通常５０％超、例えば７０～１５０％である。このようなシード層２０は、スパッタや無電解めっきによって基材層４０上に銅の層を積層することにより作製することができる。

これに対し本実施の形態２に係る配線基板２００の導体層３０の主面３０Ａにおいては、銅結晶のピーク比（２００）／（１１１）が１０％以上５０％以下である。この場合、シード層２０と導体層３０との間ではエッチングのされやすさに有意な差がある。銅結晶のピーク比（２００）／（１１１）が比較的高いシード層２０はエッチング液（例えば硫酸と過酸化水素水の混合液）に対する耐性が低くエッチングされやすい。これに対し、銅結晶のピーク比（２００）／（１１１）が比較的低い導体層３０はエッチング液に対する耐性が高くエッチングされにくい。そのため、導体層３０の体積減少を抑止しつつシード層２０を容易に除去することができる。その結果、微細な配線パターンの形成が容易で、かつ配線間の絶縁性にも優れる配線基板を提供することがより容易となる。

導体層３０の主面３０Ａの配向性の調整は、例えば光沢剤またはレベリング剤と呼ばれる添加剤の種類や量を調整することで達成することができる。光沢剤またはレベリング剤は，めっきされる表面の凹凸を平滑化する作用を有する。光沢剤またはレベリング剤としては、ジアミン、トリアミンなどの窒素含有化合物や、ジオール、グリコールなどの酸素含有化合物、ジスルフィドなどの硫黄含有化合物等の、銅に対して配位作用を有するようなヘテロ原子含有化合物が挙げられる。光沢剤またはレベリング剤は、その添加量を多くすれば、主面３０Ａ上においてピーク比（２００）／（１１１）も大きくなる。一例として、窒素含有化合物であるアミン系の光沢剤又はレベリング剤を用い、めっき溶液への光沢剤又はレベリング剤の添加量を調整することで、主面３０Ａ上においてピーク比（２００）／（１１１）が１０％以上５０％以下である導体層３０を形成することができる。

また上記配線基板２００においては、シード層２０の第２主面２０Ａを構成する結晶の面指数をＸ線回折により分析した場合の、銅結晶の（１１１）面に対応する回折ピークの半値幅が、上記導体層３０の、上記第２主面２０Ａに接触する側とは反対側の主面である第３主面３０Ａを構成する結晶の面指数をＸ線回折により分析した場合の、銅結晶の（１１１）面に対応する回折ピークの半値幅よりも小さい、という特徴がある。同様にシード層２０の第２主面２０Ａを構成する結晶の面指数をＸ線回折により分析した場合の、銅結晶の（２００）面に対応する回折ピークの半値幅が、上記導体層３０の、上記第２主面２０Ａに接触する側とは反対側の主面である第３主面３０Ａを構成する結晶の面指数をＸ線回折により分析した場合の、銅結晶の（２００）面に対応する回折ピークの半値幅よりも小さい、という特徴がある。

このような特徴を有する場合、シード層２０と導体層３０との間のエッチングレートの差は大きくなる傾向がある。したがって、導体層のエッチングによる体積減少を抑制しつつ、除去すべき領域のシード層を除去することが容易となる。

このように、導体層３０の銅合金に関する第１条件と導体層３０とシード層との間の配向性の関係に関する第２条件の両方を満たすことで、シード層と導体層との間のエッチングレートの差をより大きくすることができる。その結果、導体層のエッチングによる体積減少を抑制しつつ、除去すべき領域のシード層のみをより容易に除去することができる。

上記実施の形態１および実施の形態２に示すとおり、配線基板によれば、微細な配線パターンの形成が容易で、かつ配線間の絶縁性にも優れる配線基板を提供することが可能となる。

次に、発明の効果を確認するために以下の実験を行い、特性を評価した。結果を以下に示す。

（１）結晶配向性の確認
（１－１）試料の準備
シード層２０と導体層３０の結晶配向性を調べるために、以下の２つの試料を準備した。まず基材層４０上に、スパッタリングにより銅を積層することにより、シード層２０を形成した基板１（比較用、銅層の厚み：８μｍ）を準備した。一方、シード層２０上に、さらに電解めっきにより導体層３０を形成した基板２を準備した。電解めっきに使用しためっき液として、微量の硫酸クロム（Ｃｒ_２（ＳＯ_４）_３）および硫酸ニッケル（ＮｉＳＯ_４）をその硫酸銅溶液に添加したものを準備し、最終的に形成される導体層３０を構成する銅合金が、０．０２質量％以上０．５０質量％以下のニッケルと、０．００３質量％以上０．１０質量％以下のクロムと、９９．３質量％以上の銅とを含む組成を有するように調整した。

基板１および基板２の表面の結晶配向性を調べるため、以下の条件でＸＲＤ測定を行った。
（測定条件）
測定装置：ＰＡＮａｌｙｔｉｃａｌ社製、ＥＭＰＹＲＥＡＮ（商品名）
使用Ｘ線：Ｃｕ－Ｋαラインフォーカス、励起条件：４５ｋＶ ４０ｍＡ
入射光学系：ミラー、受光光学系：平板コリメータ０．２７°、走査方法：θ－２θスキャン
測定範囲：２θ＝１０°～１００°、ステップ幅：０．０３゜、積算時間：１ｓｅｃ（基板１）、３ｓｅｃ（基板２）

ＸＲＤ測定の測定結果を表１および表２に示す。表１は基板１および基板２の結晶配向性の強度比を示したものである。表１の「（１１１）」欄、「（２００）」欄、「（２２０）」欄、および「（３１１）」欄の値は、Ｃｕの（１１１）面、（２００）面、（２２０）面、（３１１）面にそれぞれ対応するピークの回折強度の総和を１とした場合の、各回折ピークの強度の比の値を示す。最も右の欄にはピーク比（２００）／（１１１）の値（％）を示している。表２はそれぞれの結晶面に対応するピークの半値幅（単位：°）である。

表１から分かるように、基板２は基板１に比べて（２００）面の強度比が低い。また基板２のピーク比（２００）／（１１１）は２５．０％である。これに対し、基板１のピーク比（２００）／（１１１）は７２．５％である。さらに、表２から分かるように、基板１の方がピーク半値幅が狭く、結晶性が高いことが分かる。

さらに基板１および基板２を、硫酸と過酸化水素水の混合液からなるエッチング液でエッチングした。その結果、基板１は、基板２と比べて明らかにエッチングされる速度が速いことが確認された。

さらに、基板１を用いて実施の形態１に記載の方法により配線基板を形成した。まず基板１にレジスト層５０を形成した。次に基板２を形成するための電解めっきに使用しためっき液を用いて、レジスト層５０の開口部６０を導体が埋めるように、基板１上に電解めっきを行い、導体層３０を形成した。その後レジスト層５０を除去した。この状態で、さらに基板１上の、導体層３０が形成されていない部分のシード層２０をエッチングした。その結果、導体層３０が形成されていない部分のシード層２０が除去された。一方、導体層３０の目立った体積減少は見られなかった。

このように、上記配線基板によれば、微細な配線パターンの形成が容易で、かつ配線間の絶縁性にも優れる配線基板を提供することが可能となる。

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本願の配線基板は、高密度の微細な配線パターンを有する配線基板が求められる分野において、特に有利に適用され得る。

１０ 配線パターン層
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ 配線領域
２０ シード層
２０Ａ，２０Ｂ，３０Ａ，４０Ａ 主面
２２ 配線定着層
２４ 下地層
３０ 導体層
４０ 基材層
４２ 配線配置領域
４４，４４ａ，４４ｂ 絶縁領域
５０ レジスト層
６０ 開口部
１００，２００ 配線基板
１１０ 基板

Claims (4)

1. 第１主面を有し、絶縁体からなる基材層と、
   前記第１主面上に接触して配置され、導電体からなる配線パターン層と、
   を備え、
   前記第１主面は、前記配線パターン層が配置される配線配置領域と、前記配線パターン層が配置されない絶縁領域とを含み、
   前記配線パターン層は、
   前記配線配置領域上に接触して配置され、前記配線配置領域に接触する側とは反対側の主面である第２主面を有するシード層と、
   前記第２主面上に接触して配置され、銅合金からなる導体層と、を含み、
   前記シード層は、前記第２主面を含むように配置され、銅からなる表面層を含み、
   前記銅合金は、０．０２質量％以上０．５０質量％以下のニッケルと、０．００３質量％以上０．１０質量％以下のクロムと、９９．３質量％以上の銅とを含み、
   前記シード層は、前記導体層よりもエッチング速度が高い、
   配線基板。
2. 前記配線パターン層の、前記配線配置領域からの高さである厚みＴは１５μｍ以上である、
   請求項１に記載の配線基板。
3. 前記配線パターン層を構成する配線の幅Ｗに対する、前記配線パターン層の、前記配線配置領域からの高さである厚みＴの比Ｔ／Ｗが１．５以上である、
   請求項１又は請求項２に記載の配線基板。
4. 前記配線パターン層は、前記配線パターン層において任意に設定され、線状に延在する第１の配線領域と、前記第１の配線領域から離れて配置され、前記第１の配線領域に隣接して線状に延在する第２の配線領域とを含み、
   前記第１の配線領域と前記第２の配線領域との間の距離の最小値である間隔Ｇに対する、前記配線パターン層の、前記配線配置領域からの高さである厚みＴとの比Ｔ／Ｇが２以上である、
   請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の配線基板。

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