JP7424741B2 - 配線基板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、配線基板の製造方法に関し、より詳しくは、微細化及び高密度化の要求が高い半導体装置を効率よく、低コストで製造するための配線基板の製造方法に関する。

半導体パッケージの高密度化及び高性能化を目的に、異なる性能のチップを一つのパッケージに混載する実装形態が提案されており、コスト面に優れたチップ間の高密度インターコネクト技術が重要になっている（例えば特許文献１参照）。

パッケージ上に異なるパッケージをフリップチップ実装によって積層することで接続するパッケージ・オン・パッケージがスマートフォン及びタブレット端末に広く採用されている（例えば非特許文献１及び非特許文献２参照）。更に高密度で実装するための形態として、高密度配線を有する有機基板を用いたパッケージ技術（有機インターポーザ）、スルーモールドビア（ＴＭＶ）を有するファンアウト型のパッケージ技術（ＦＯ－ＷＬＰ）、シリコン又はガラスインターポーザを用いたパッケージ技術、シリコン貫通電極（ＴＳＶ）を用いたパッケージ技術、基板に埋め込まれたチップをチップ間伝送に用いるパッケージ技術等が提案されている。

特に有機インターポーザ及びＦＯ－ＷＬＰでは、半導体チップ同士を並列して搭載する場合には、高密度で導通させるために微細配線層が必要となる（例えば特許文献２参照）。

特開２００３－３１８５１９号公報 米国特許出願公開第２００１／０２２１０７１号明細書

Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｍｏｌｄ Ｖｉａ （ＴＭＶ） ａｓ ＰｏＰ Ｂａｓｅ Ｐａｃｋａｇｅ， Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ （ＥＣＴＣ）， ２００８ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｌｏｗ Ｐｒｏｆｉｌｅ ＰｏＰ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｗｉｔｈ Ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｗａｆｅｒ Ｌｅｖｅｌ ＰｏＰ （ｅＷＬＢ－ＰｏＰ） Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ＥＣＴＣ， ２０１２

上記特許文献１に記載の技術では、デスミア処理後、無電解めっきによりシード層を形成する。シード層と絶縁層との密着性を確保するためには、絶縁層の表面に適度に粗い状態とし、アンカー効果によりシード層を絶縁層表面に強固に固定する必要がある。上記特許文献１に記載の技術では、デスミア処理として湿式デスミア処理を行うことにより、絶縁層表面を粗化している。

ところで、近年、半導体素子は小型化傾向にあり、配線基板も微細化が求められている。上記のようにアンカー効果を得るために絶縁層の表面を粗くすると、その上に形成する配線パターン、特に、Ｌ／Ｓ（ライン／スペース）が１０／１０μｍ以下の微細配線パターンが立たなくなり、配線基板を微細化することができない。

そこで、本発明者らは、絶縁層に対する紫外線照射によって絶縁層表面の改質し、その後、無電解ニッケルめっきによってシード層を形成することにより、絶縁層の表面をナノレベルで粗化し、これにより絶縁層とシード層との密着性を担保しつつ、配線パターンの微細化を実現することを検討した。しかし、ニッケルは磁性材料であり且つ電気抵抗値の高い金属であるため、配線基板の高周波特性が悪化する懸念があることを課題としている。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、チップ同士の伝送に優れた高密度で導通させるための微細配線を有する配線基板を良好な歩留まり且つ低コストで製造できる配線基板の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る配線基板の製造方法は、支持基板上に第１絶縁材料層を形成する工程（Ｉ）と、第１絶縁材料層に第１開口部を形成する工程（ＩＩ）と、第１絶縁材料層の第１開口部を含む表面を改質する工程（ＩＩＩ）と、改質された第１絶縁材料層の上記表面に、無電解ニッケルめっきにより第１シード層を形成する工程（ＩＶ）と、第１シード層上に、無電解銅めっきにより第２シード層を形成する工程（Ｖ）と、第１開口部に連通する開口部と、第２シード層に至る凹部とを有する配線形成用レジストを第２シード層上に形成する工程（ＶＩ）と、電解めっきにより、第１開口部及び開口部、並びに、上記凹部に導電材料を充填する工程（ＶＩＩ）と、レジストをはく離する工程（ＶＩＩＩ）と、レジストのはく離によって露出した領域の第１シード層及び第２シード層を除去する工程（ＩＸ）とを含む。

上記製造方法における工程を経ることで、第１絶縁材料層を貫通する導通部（第１開口部に充填された導電材料）が形成されるとともに、第１絶縁材料層の表面上に配線（凹部に充填された導電材料）が形成される。上記製造方法によれば、第１絶縁材料層の表面上に配線を形成するに先立ち、工程（ＩＩＩ）において、第１絶縁材料層の第１開口部を含む表面を改質（例えば、紫外線照射）することで、第１絶縁材料層の表面をナノレベルで粗化することができ、第１シード層の優れた密着性と、その後に形成される微細配線の優れた形成性とを両立することができる。

シード層として、無電解ニッケルめっきによる第１シード層と無電解銅めっきによる第２シード層とを併用することで、無電解ニッケルめっきによるシード層が単独である場合と比較して配線基板の優れた高周波特性と、シード層の高い導電性とを両立できる。また、無電解ニッケルめっきは無電解銅めっきに比べ樹脂との密着性が高いため、無電解ニッケルめっきによって第１シード層を形成した後、無電解銅めっきによって第２シード層を形成することで、高い歩留まりで配線形成できる。

上記製造方法は、工程（ＩＸ）後、導電材料（導通部及び配線）を覆うように、第２絶縁材料層を第１絶縁材料層上に形成する工程（Ｘ）と、第１開口部に連通する第２開口部を第２絶縁材料層に形成する工程（ＸＩ）とを更に含んでもよい。これらの工程を経ることで、絶縁材料層とこれに埋設された配線とを含む配線層が第１絶縁材料層上に形成される。

上記工程（ＸＩ）後、第２絶縁材料層に対して工程（ＩＩＩ）から工程（ＸＩ）までの一連の工程を１回以上繰り返すことによって、多層化された配線層を形成してもよい。具体的には、以下の記載におけるＮを２以上の整数とすると、上記工程（ＸＩ）後、第Ｎ絶縁材料層の第Ｎ開口部を含む表面を改質する工程（ＩＩＩ）と、改質された第Ｎ絶縁材料層の上記表面に、無電解ニッケルめっきにより第１シード層を形成する工程（ＩＶ）と、第１シード層上に、無電解銅めっきにより第２シード層を形成する工程（Ｖ）と、第Ｎ開口部に連通する開口部と、第２シード層に至る凹部とを有する配線形成用レジストを第２シード層上に形成する工程（ＶＩ）と、導電材料を覆うように、第Ｎ＋１絶縁材料層を第Ｎ絶縁材料層上に形成する工程（Ｘ）と、第Ｎ開口部に連通する第Ｎ＋１開口部を第Ｎ＋１絶縁材料層に形成する工程（ＸＩ）とを１回以上繰り返すことで、多層化された配線層を形成することができる。

本発明によれば、チップ同士の高周波伝送特性に優れた高密度で導通させるための微細配線を有する配線基板を良好な歩留まり且つ低コストで製造できる配線基板の製造方法が提供される。

図１（ａ）は支持基板上に第１絶縁材料層を形成した状態を模式的に示す断面図であり、図１（ｂ）は第１絶縁材料層に第１開口部を形成した状態を模式的に示す断面図であり、図１（ｃ）は第１絶縁材料層の第１開口部を含む表面を改質した状態を模式的に示す断面図であり、図１（ｄ）は第１絶縁材料上に無電解ニッケルめっきにより第１シード層を形成した状態を模式的に示す断面図であり、図１（ｅ）は第１シード層上に無電解銅めっきにより第２シード層を形成した状態を模式的に示す断面図である。 図２（ａ）は開口部と凹部とを有する配線形成用レジストを形成した状態を模式的に示す断面図であり、図２（ｂ）は電解めっきによって導通部及び配線を形成した状態を模式的に示す断面図であり、図２（ｃ）は配線形成用レジストをはく離した状態を模式的に示す断面図であり、図２（ｄ）はレジストのはく離によって露出したシード層を除去した後の状態を模式的に示す断面図である。 図３は第２開口部を有する第２絶縁材料層を第１絶縁材料層上に形成した形成した状態を模式的に示す断面図である。 図４は多層化された配線層を有する配線板の一実施形態を模式的に示す断面図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。以下の説明では、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。

本明細書の記載及び請求項において「左」、「右」、「正面」、「裏面」、「上」、「下」、「上方」、「下方」等の用語が利用されている場合、これらは、説明を意図したものであり、必ずしも永久にこの相対位置である、という意味ではない。また、「層」との語は、平面図として観察したときに、全面に形成されている形状の構造に加え、一部に形成されている形状の構造も包含される。

図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る配線基板の製造方法について説明する。本実施形態に係る配線基板の製造方法は以下の工程をこの順序で含む。
（Ｉ）支持基板Ｓ上に第１絶縁材料層１を形成する工程。
（ＩＩ）第１絶縁材料層１に第１開口部Ｈ１を形成する工程。
（ＩＩＩ）第１絶縁材料層１の第１開口部Ｈ１を含む表面Ｆを改質する工程。
（ＩＶ）改質された第１絶縁材料層１の表面Ｆに、無電解ニッケルめっきにより第１シード層Ｓ１を形成する工程。
（Ｖ）第１シード層Ｓ１上に、無電解銅めっきにより第２シード層Ｓ２を形成する工程。
（ＶＩ）第１開口部Ｈ１に連通する開口部Ｒ１と、第２シード層Ｓ２に至る凹部Ｒ２とを有する配線形成用レジストＲを第２シード層Ｓ２上に形成する工程。
（ＶＩＩ）電解めっきにより、第１開口部Ｈ１及び開口部Ｒ１、並びに、凹部Ｒ２に導電材料を充填する工程。
（ＶＩＩＩ）レジストＲをはく離する工程。
（ＩＸ）レジストＲのはく離によって露出した領域の第１シード層Ｓ１及び第２シード層Ｓ２を除去する工程。

本実施形態に係る配線基板の製造方法は、微細化及び多ピン化が必要とされる形態において特に好適であり、特に、異種チップを混載するためのインターポーザが必要なパッケージ形態において好適である。より具体的には、本実施形態に係る製造方法は、ピンの間隔が２００μｍ以下（より微細な場合には例えば３０～１００μｍ）であり且つピンの本数が５００本以上（より微細な場合には例えば１０００～１００００本）のパッケージ形態において好適である。

上記製造方法によれば、絶縁材料層の表面を改質することによって、シード層と絶縁材料層との密着性を高めることができる特徴を有する。そのため、チップ同士の伝送に優れた高密度で導通させるための微細配線を有する配線基板を良好な歩留まりで製造することができる。また、上記製造方法によれば、デスミアによる表面粗化をせずに微細配線のシード層を形成できるため、上記配線基板を良好な歩留まりで製造することができる。以下、各工程について説明する。

＜支持基板上に第１絶縁材料層を形成する工程（Ｉ）＞
工程（Ｉ）は、支持基板Ｓ上に第１絶縁材料層１を形成する工程である（図１（ａ））。支持基板Ｓは、特に限定されないが、シリコン板、ガラス板、ＳＵＳ板、ガラスクロス入り基板、半導体素子入り封止樹脂等であり、高剛性からなる基板が好適である。図１（ａ）に示したとおり、支持基板Ｓは絶縁材料層を形成する側の表面に導電層Ｓａが形成されたものであってもよい。支持基板Ｓは、導電層Ｓａの代わりに配線及び／又はパッドを表面に有するものであってもよい。

支持基板Ｓの厚さは０．２ｍｍから２．０ｍｍの範囲であることが好ましい。０．２ｍｍより薄い場合はハンドリングが困難になる一方、２．０ｍｍより厚い場合は材料費が高くなる傾向にある。支持基板Ｓはウェハ状でもパネル状でも構わない。サイズは特に限定されないが、直径２００ｍｍ、直径３００ｍｍ又は直径４５０ｍｍのウェハ、あるいは、一辺が３００～７００ｍｍの矩形パネルが好ましく用いられる。

後述の工程（ＩＩ）においてフォトリソグラフィープロセスにより微細な第１開口部Ｈ１を容易に形成できる点から、第１絶縁材料層１を構成する材料として感光性樹脂材料を採用することが好ましい。感光性絶縁材料としては、液状又はフィルム状のものが挙げられ、膜厚平坦性とコストの観点からフィルム状の感光性絶縁材料が好ましい。また、微細な配線を形成できる点で、感光性絶縁材料は平均粒径５００ｎｍ以下（より好ましくは５０～２００ｎｍ）のフィラ（充填材）を含有することが好ましい。感光性絶縁材料のフィラ含有量は、フィラを除く感光性絶縁材料の質量１００質量部に対して０～７０質量部が好ましく、１０～５０質量部がより好ましい。

フィルム状の感光性絶縁材料を使用する場合、そのラミネート工程はなるべく低温で実施することが好ましく、４０℃～１２０℃でラミネート可能な感光性絶縁フィルムを採用することが好ましい。ラミネート可能な温度が４０℃を下回る感光性絶縁フィルムは常温（約２５℃）でのタックが強く取り扱い性に悪化する傾向があり、１２０℃を上回る感光性絶縁フィルムはラミネート後に反りが大きくなる傾向がある。

第１絶縁材料層１の硬化後の熱膨張係数は、反り抑制の観点から８０×１０^－６／Ｋ以下であることが好ましく、高信頼性が得られる点で７０×１０^－６／Ｋ以下であることがより好ましい。また、絶縁材料の応力緩和性、高精細なパターンが得られる点で２０×１０^－６／Ｋ以上であることが好ましい。

第１絶縁材料層１の厚さは、１０μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以下であることがより好ましく、３μｍ以下であることが更に好ましい。第１絶縁材料層１の厚さが上記範囲内であると、例えば、後述の工程（ＩＩ）において微細な円形又は楕円形からなる第１開口部Ｈ１を良好に形成しやすい。第１絶縁材料層１の厚さは、絶縁信頼性の観点から１μｍ以上であることが好ましい。

＜第１絶縁材料層に第１開口部を形成する工程（ＩＩ）＞
工程（ＩＩ）は、第１絶縁材料層１の表面に第１開口部Ｈ１を形成する工程である（図１（ｂ））。本実施形態において、第１開口部Ｈ１とは、第１絶縁材料層１の表面に対して、第１絶縁材料層１の厚さ方向に開口し、支持基板Ｓの表面（導電層Ｓａの表面）にまで至る凹んだ部位をいい、この開口部位の内壁（側面及び底面等）を含む。第１開口部Ｈ１は、図１（ｂ）に示すように、支持基板Ｓの表面にまで至るように形成されていること、すなわち、第１絶縁材料層１からなる側面と、支持基板Ｓの表面からなる底面とによって構成されていることが好ましい。第１開口部Ｈ１の開口形状は、円形又は楕円形であることが好ましく、この場合の開口サイズは直径５～５０μｍ（より微細な場合には直径５～１０μｍ）の円の面積に相当する程度であってもよい。

第１開口部Ｈ１の形成方法は、レーザアブレーション、フォトリソグラフィー、インプリント等が挙げられる。これらの方法のうち、微細化とコストの観点から、工程（Ｉ）において感光性樹脂材料からなる第１絶縁材料層１を形成し、フォトリソグラフィープロセス（露光及び現像）によって第１開口部Ｈ１を形成することが好ましい。感光性樹脂材料の露光方法としては、通常の投影露光方式、コンタクト露光方式、直描露光方式等を用いることができ、現像方法としては炭酸ナトリウム又はＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）のアルカリ水溶液を用いることが好ましい。第１絶縁材料層１に第１開口部Ｈ１を形成した後、絶縁材料を更に加熱硬化させてもよい。加熱温度は１００℃～２００℃、加熱時間は３０分～３時間の間で実施される。また、開口された面に第１絶縁材料層１の残渣がある場合は、酸素プラズマ処理、アルゴンプラズマ処理、窒素プラズマ処理によって残渣を除去することができる。

＜表面を改質する工程（ＩＩＩ）＞
工程（ＩＩＩ）は、第１絶縁材料層１の第１開口部Ｈ１を含む表面Ｆを改質する工程である（図１（ｃ））。工程（ＩＶ）に先立ち、第１絶縁材料層１の表面を改質によってナノレベルに粗化することで、第１絶縁材料層１と第１シード層Ｓ１の優れた密着性と、その後に形成される微細配線の優れた形成性とを両立することができる。

改質の方法としては、紫外線照射、電子線照射、オゾン水処理、コロナ放電処理、プラズマ処理等の方法が挙げられる。これらの方法のうち、真空設備を必要とせず、廃液等が発生しない紫外線照射が好ましい。改質に用いる紫外線照射のランプとして、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、真空紫外エキシマランプ等が挙げられるが、活性化効果の大きい、低圧水銀ランプあるいはエキシマランプが好ましい。

改質は、大気中で行うことが好ましく、酸素雰囲気中で行うことがより好ましい。改質は、２５℃～１００℃で行うことが好ましい。より反応性を早めるために４０℃～１００℃がより好ましく、６０℃～１００℃が更に好ましい。

改質後の第１絶縁材料層１表面の純水との接触角は、４０度以下であることが好ましく、２０度以下であることがより好ましく、１０度以下であることが更に好ましい。また、改質処理は複数回繰り返してもよい。

＜改質後の第１絶縁材料層の表面に第１シード層を形成する工程（ＩＶ）＞
工程（ＩＶ）は、改質された第１絶縁材料層１の第１開口部Ｈ１を含む表面Ｆに、無電解銅めっきにより第１シード層Ｓ１を形成する工程である（図１（ｄ））。本実施形態においては、まず、無電解銅めっきの触媒となるパラジウムを第１絶縁材料層１の第１開口部Ｈ１を含む表面に吸着させるため、第１絶縁材料層１の第１開口部Ｈ１を含む表面を前処理液で洗浄する。前処理液は水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムを含む市販のアルカリ性前処理液でよい。水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムの濃度は１％～３０％の間で実施される。前処理液への浸漬時間は１分～６０分の間で実施される。前処理液への浸漬温度は２５℃～８０℃の間で実施される。前処理した後、余分な前処理液を除去するため、市水、純水、超純水又は有機溶剤で洗浄してもよい。

前処理液除去後、第１絶縁材料層１の第１開口部Ｈ１を含む表面からアルカリイオンを除去するために、酸性水溶液で浸漬洗浄する。酸性水溶液は硫酸水溶液でよく、濃度は１％～２０％、浸漬時間は１分～６０分の間で実施される。酸性水溶液を除去するため、市水、純水、超純水又は有機溶剤で洗浄してもよい。

続いて、酸性水溶液で浸漬洗浄がなされた後の第１絶縁材料層１の表面にパラジウムを付着させる。パラジウムは、市販のパラジウム-スズコロイド溶液、パラジウムイオンを含む水溶液、パラジウムイオン懸濁液等でよいが、改質層に効果的に吸着するパラジウムイオンを含む水溶液が好ましい。

パラジウムイオンを含む水溶液に浸漬する際、パラジウムイオンを含む水溶液の温度は、２５℃～８０℃、吸着させるための浸漬時間は１分～６０分の間で実施される。パラジウムイオンを吸着させた後、余分なパラジウムイオンを除去するため、市水、純水、超純水又は有機溶剤で洗浄してもよい。

パラジウムイオン吸着後、パラジウムイオンを触媒として作用させるための活性化を行う。パラジウムイオンを活性化させる試薬は市販の活性化剤（活性化処理液）でよい。パラジウムイオンを活性化させるために浸漬する活性化剤の温度は、２５℃～８０℃、活性化させるために浸漬する時間は１分～６０分の間で実施される。パラジウムイオンの活性化後、余分な活性化剤を除去するため、市水、純水、超純水又は有機溶剤で洗浄してもよい。

続いて、第１絶縁材料層１の第１開口部Ｈ１を含む表面に無電解ニッケルめっきし、第１シード層Ｓ１を形成する。この第１シード層Ｓ１は、第１絶縁材料層１との密着層となる。

無電解ニッケルめっきとしては、無電解純ニッケルめっき（純度９９質量％以上）、無電解ニッケルリンめっき（ニッケル含有率：１質量％～１０質量％、リン含有量：１質量％～１３質量％）等が挙げられるが、めっき成膜性の観点から、無電解ニッケルリンめっきが好ましい。無電解ニッケルリンめっき液は市販のめっき液でよく、例えば、無電解銅ニッケルリンめっき液（株式会社ＪＣＵ製、商品名「ＥＬＦＳＥＥＤ」）を用いることができる。無電解ニッケルリンめっきは、６０℃～９０℃の無電解ニッケルリンめっき液中で実施される。

無電解ニッケルめっきにより形成される第１シード層Ｓ１の厚さは、１０ｎｍ～５０ｎｍが好ましく、１０ｎｍ～４０ｎｍがより好ましく、１０ｎｍ～３０ｎｍが更に好ましい。第１シード層Ｓ１の厚さが５０ｎｍ以下の場合、高周波特性が良好となり、１０ｎｍ以上の場合、十分に均一な厚みで成膜することができる。

無電解ニッケルめっき後、余分なめっき液を除去するため、市水、純水、超純水又は有機溶剤で洗浄してもよい。また、無電解銅めっき後、第１シード層Ｓ１と第１絶縁材料層１の密着力を高めるため、熱硬化（アニーリング：加熱による時効硬化処理）を行ってもよい。熱硬化温度は、８０℃～２００℃で加熱することが好ましい。より反応性を早めるために１２０℃～２００℃がより好ましく、１２０℃～１８０℃で加熱することが更に好ましい。熱硬化時間は５分～６０分が好ましく、１０分～６０分がより好ましく、２０分～６０分が更に好ましい。

＜第１シード層上に第２シード層を形成する工程（Ｖ）＞
工程（Ｖ）は、第１シード層Ｓ１上に、無電解銅めっきにより第２シード層Ｓ２を形成する工程である（図１（ｅ））。この第２シード層Ｓ２は、この後の工程で導電材料からなる導通部Ｃ１及び配線Ｃ２を形成するために行う電解めっき（例えば、電解銅めっき）のシード層（電解めっきのための給電層）を第１シード層Ｓ１とともに構成する。

無電解銅めっきとしては、無電解純銅めっき（純度９９質量％以上）、無電解銅ニッケルリンめっき（ニッケル含有率：１質量％～１０質量％、リン含有量：１質量％～１３質量％）等が挙げられるが、密着性の観点から、無電解銅ニッケルリンめっきが好ましい。無電解銅ニッケルリンめっき液は市販のめっき液でよく、例えば、無電解銅ニッケルリンめっき液（株式会社ＪＣＵ製、商品名「ＡＩＳＬ－５７０」）を用いることができる。無電解銅ニッケルリンめっきは、６０℃～９０℃の無電解銅ニッケルリンめっき液中で実施される。

無電解銅めっきにより形成される第２シード層Ｓ２の厚さは、２０ｎｍ～２００ｎｍが好ましく、４０ｎｍ～２００ｎｍがより好ましく、６０ｎｍ～２００ｎｍが更に好ましい。

無電解銅めっき後、余分なめっき液を除去するため、市水、純水、超純水又は有機溶剤で洗浄してもよい。また、無電解銅めっき後、第２シード層Ｓ２と第１シード層Ｓ１及び第１絶縁材料層１との密着力を高めるため、熱硬化（アニーリング：加熱による時効硬化処理）を行ってもよい。熱硬化温度は、８０℃～２００℃で加熱することが好ましい。より反応性を早めるために１２０℃～２００℃がより好ましく、１２０℃～１８０℃で加熱することが更に好ましい。熱硬化時間は５分～６０分が好ましく、１０分～６０分がより好ましく、２０分～６０分が更に好ましい。

＜配線形成用レジストを形成する工程（ＶＩ）＞
工程（ＶＩ）は、第１開口部Ｈ１に連通する開口部Ｒ１と、第２シード層Ｓ２に至る凹部Ｒ２とを有する配線形成用レジストＲを第２シード層Ｓ２上に形成する工程である（図２（ａ））。図２（ａ）に示すように、第２開口部Ｈ２は第１開口部Ｈ１が形成されている位置に形成される。これにより、内壁が第２シード層Ｓ２で覆われている第１開口部Ｈ１と、これに連通する第２開口部Ｈ２とによって構成される貫通孔Ｈが支持基板Ｓ上に形成される。

第２開口部Ｈ２の開口形状は、円形又は楕円形であることが好ましい。この場合の開口サイズは直径５～５０μｍ（より微細な場合には直径５～１０μｍ）の円の面積に相当する程度であってもよい。凹部Ｒ２はトレンチ構造であることが好ましく、例えば、複数本の凹部Ｒ２（溝）が並行するように形成された態様であることが好ましい。凹部Ｒ２の開口幅（配線のライン幅）は、好ましくは２～１０μｍ程度であり、１～５μｍであってもよい。隣接する凹部Ｒ２との間隔（配線のスペース幅）は、好ましくは２～１０μｍ程度であり、１～５μｍであってもよい。凹部Ｒ２の開口幅及び間隔を上記範囲とすることで、高密度化を実現する半導体装置を提供しやすい傾向にある。すなわち、微細配線層を有する半導体装置を良好な歩留まり且つ低コストで製造しやすい。

配線形成用レジストＲは市販のレジストでよく、例えば、ネガ型フィルム状の感光性レジスト（日立化成株式会社製、Ｐｈｏｔｅｃ ＲＹ－５１０７ＵＴ）を用いることができる。この場合、配線形成用レジストＲにおける開口部Ｒ１及び凹部Ｒ２は、まず市販のロールラミネータを用いて配線形成用レジストを成膜し、次いで、パターンを形成したフォトツールを密着させ、露光機を使用して露光を行い、次いで、炭酸ナトリウム水溶液で、スプレー現像を行うことによって形成することができる。なお、ネガ型の代わりにポジ型の感光性レジストを用いてもよい。

＜貫通孔及び凹部に導電材料を充填する工程（ＶＩＩ）＞
工程（ＶＩＩ）は、電解めっきにより、第１開口部Ｈ１及び開口部Ｒ１、並びに、凹部Ｒ２に導電材料を充填する工程である（図２（ｂ））。具体的には、第１シード層Ｓ１及び第２シード層Ｓ２をシード層として、例えば、電解銅めっきを実施する。これにより、貫通孔（第１開口部Ｈ１及び開口部Ｒ１）及び凹部Ｒ２内に導電材料（銅含有材料）が充填され、導通部Ｃ１及び配線Ｃ２がそれぞれ形成される。配線Ｃ２の厚さは１～１０μｍが好ましく、３～１０μｍがより好ましく、５～１０μｍが更に好ましい。

＜配線形成用レジストをはく離する工程（ＶＩＩＩ）＞
工程（ＶＩＩＩ）は、第２シード層Ｓ２上から、配線形成用レジストＲをはく離する工程である（図２（ｃ））。配線形成用レジストＲのはく離は、市販のはく離液を使用して行えばよい。

＜シード層を除去する工程（ＩＸ）＞
工程（ＩＸ）は、レジストＲのはく離によって露出した領域の第１シード層Ｓ１及び第２シード層Ｓ２を除去する工程である（図２（ｄ））。これらのシード層の除去とともに、シード層の下に残存しているパラジムを除去してもよい。これらの除去は、市販の除去液（エッチング液）を使用して行えばよく、具体例として、酸性のエッチング液（株式会社ＪＣＵ製、ＢＢ－２０、ＰＪ－１０、ＳＡＣ－７００Ｗ３Ｃ）が挙げられる。

上述の工程（Ｉ）から工程（ＩＸ）を経ることで、図２（ｄ）に示す配線基板１０を得ることができる。

以上、配線基板の製造方法について説明したが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を行ってもよい。例えば、図３に示す配線基板２０のように、配線Ｃ２が第２絶縁材料層２に埋設された態様としてもよい。工程（ＩＸ）を経て得られた配線基板１０に対し、導通部Ｃ１及び配線Ｃ２を覆うように、第２絶縁材料層２を第１絶縁材料層１上に形成する工程（Ｘ）と、第１開口部Ｈ１に連通する第２開口部Ｈ２を第２絶縁材料層２に形成する工程（ＸＩ）とを更に実施することで図３に示す配線基板２０を得ることができる。配線基板２０は、第２絶縁材料層２と、これに埋設された複数の配線Ｃ２とによって構成される配線層８Ａを備える。なお、第２絶縁材料層２を構成する材料としては、第１絶縁材料層１と同様のもの（例えば、感光性樹脂材料）を挙げることができる。

上記実施形態においては、一層の配線層を有する配線基板１０,２０の製造方法について例示したが、多層化された配線層を有する配線基板を製造してもよい。図４に示す多層配線基板３０は、上記工程（ＸＩ）後、第２絶縁材料層２に対して工程（ＩＩＩ）から工程（ＸＩ）までの一連の工程を１回以上繰り返すことによって製造することができる。具体的には、上記工程（ＸＩ）後、第２絶縁材料層２の第２開口部Ｈ２を含む表面を改質する工程（ＩＩＩ）と、改質された第２絶縁材料層２の上記表面に、無電解ニッケルめっきにより第１シード層を形成する工程（ＩＶ）と、第１シード層上に、無電解銅めっきにより第２シード層を形成する工程（Ｖ）と、第２開口部Ｈ２に連通する開口部と、第２シード層に至る凹部とを有する配線形成用レジスト（不図示）を第２シード層上に形成する工程（ＶＩ）と、導電材料を覆うように、第３絶縁材料層３を第２絶縁材料層２上に形成する工程（Ｘ）と、第２開口部Ｈ２に連通する第３開口部Ｈ３を第３絶縁材料層３に形成する工程（ＸＩ）とを繰り返すことで、二層の配線層８Ａ，８Ｂを有する多層配線基板３０を得ることができる。一連の上記工程を２回以上繰り返すことで三層以上の配線層を有する多層配線基板を製造してもよい。

１…第１絶縁材料層、２…第２絶縁材料層、３…第３絶縁材料層、８Ａ,８Ｂ…配線層、１０,２０…配線基板、３０…多層配線基板、Ｃ１…導通部、Ｃ２…配線、Ｆ…改質された表面、Ｈ…貫通孔、Ｈ１…第１開口部、Ｈ２…第２開口部、Ｒ…配線形成用レジスト、Ｒ１…第２開口部、Ｒ２…凹部、Ｓ…支持基板、Ｓ１…第１シード層、Ｓ２…第２シード層

Claims (6)

1. 支持基板上に単層の第１絶縁材料層のみを形成する工程（Ｉ）と、
   前記第１絶縁材料層に第１開口部を形成する工程（ＩＩ）と、
   前記第１絶縁材料層の前記第１開口部を含む表面を改質する工程（ＩＩＩ）と、
   改質された前記第１絶縁材料層の前記表面に、無電解ニッケルめっきにより第１シード層を形成する工程（ＩＶ）と、
   前記第１シード層上に、無電解銅めっきにより第２シード層を形成する工程（Ｖ）と、
   前記第１開口部に連通する開口部と、前記第２シード層に至る凹部とを有する配線形成用レジストを前記第２シード層上に形成する工程（ＶＩ）と、
   電解めっきにより、前記第１開口部及び前記開口部、並びに、前記凹部に導電材料を充填する工程（ＶＩＩ）と、
   前記レジストをはく離する工程（ＶＩＩＩ）と、
   前記レジストのはく離によって露出した領域の前記第１シード層及び前記第２シード層を除去する工程（ＩＸ）と、
   を含み、
   前記工程（ＩＩ）は、前記第１開口部の形成に伴って生じた前記第１絶縁材料層の残渣を、酸素プラズマ処理、アルゴンプラズマ処理及び窒素プラズマ処理からなる群から選ばれる少なくとも一種の処理によって除去することを含む、配線基板の製造方法。
2. 前記工程（ＩＸ）後、
   前記導電材料を覆うように、単層の第２絶縁材料層のみを前記第１絶縁材料層上に形成する工程（Ｘ）と、
   第２絶縁材料層に前記第１開口部に連通する第２開口部を形成する工程（ＸＩ）と、
   を更に含む、請求項１に記載の配線基板の製造方法。
3. 前記工程（ＸＩ）後、前記第２絶縁材料層に対して前記工程（ＩＩＩ）から前記工程（ＸＩ）までの一連の工程を１回以上繰り返すことによって、多層化された配線層を形成する、請求項２に記載の配線基板の製造方法。
4. 前記第１絶縁材料層及び前記第２絶縁材料層はいずれも感光性樹脂材料からなり、
   前記工程（ＩＩ）における前記第１開口部及び前記工程（ＸＩ）における前記第２開口部はいずれも露光及び現像によって形成される、請求項２又は３に記載の配線基板の製造方法。
5. 前記工程（ＩＩ）で形成される前記第１開口部は、５～５０μｍの開口径を有する、請求項１～４のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法。
6. 前記導電材料からなる複数本の配線を並行するように形成し、当該配線のライン幅が２～１０μｍであり且つスペース幅が２～１０μｍである、請求項１～５のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法。

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