JPWO2016194241A1 - 配線用基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
貫通孔２を有する絶縁基板１を用いて配線用基板を効率よく製造する方法であって、絶縁基板１の一方表面にシード層３を形成させ、シード層３が形成された面をマスキングフィルム４で被覆し、絶縁基板１のシード層３が形成されている面の反対面と陽極５とが対向するように絶縁基板１および陽極５を配設して電気めっきを施し、貫通孔２内で金属層８を形成させた後、マスキングフィルム４を除去することを特徴とする配線用基板の製造方法。【選択図】図１
Description
本発明は、配線用基板の製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、例えば、半導体チップなどを搭載するために用いられる配線用基板などとして好適に使用することができる配線用基板の製造方法に関する。
一般に、配線用基板を製造する際には、貫通孔を有する樹脂板などの絶縁基板を用い、当該絶縁基板をめっき浴中に浸漬した後、電気めっきを行なうことにより、当該貫通孔内に金属を充填する操作が採られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。しかし、前記操作を採用した場合、電気めっきによって絶縁基板の貫通孔内に充填される金属層内にボイドと称されている空隙が発生することがあるため、配線基板の信頼性が著しく低下するという欠点がある。
通孔内に充填される金属層にボイドが発生しがたい配線用基板の製造方法として、貫通孔を有する絶縁基板を用い、絶縁基板の一方表面にシード層を形成させ、シード層が形成された面の反対面をマスキングフィルムで被覆し、絶縁基板のシード層が形成されている面と陽極とが対向するように絶縁基板および陽極を配設して電気めっきを施し、シード層が形成されている面の貫通孔を金属層で閉塞させた後、マスキングフィルムを除去し、マスキングフィルムが除去された面と陽極とが対向するように絶縁基板および陽極を配設して電気めっきを施し、貫通孔内で金属層を形成させることを特徴とする配線用基板の製造方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
前記配線用基板の製造方法によれば、貫通孔内に充填される金属層にボイドが発生しがたいので、信頼性の高い配線用基板を製造することができる。
しかし、近年、貫通孔内に充填される金属層にボイドが発生しがたいのみならず、シード層が形成されている面の貫通孔を金属層で閉塞させるという操作を採らずに配線用基板を効率よく製造することができる配線用基板の製造方法の開発が望まれている。
さらに、近年、シード層の表面に電気めっきによって形成される金属の厚さを薄くすることにより、めっき時間を短縮させるとともに形成される金属の使用量を削減し、電極を平滑にすることができる配線用基板の製造方法の開発が望まれている。
本発明は、貫通孔内に充填される金属層にボイドが発生しがたいのみならず、シード層が形成されている面の貫通孔を金属層で閉塞させるという操作を採らずに配線用基板を効率よく製造することができる配線用基板の製造方法を提供することを課題とする。
また、本発明は、貫通孔内に形成される金属層にボイドが発生しがたく、シード層の表面に電気めっきによって形成される金属の厚さを薄くすることにより、めっき時間を短縮させるとともに形成される金属の使用量を削減し、電極を平滑にすることができる配線用基板の製造方法を提供することを課題とする。
第１の本発明（以下、第１発明という）は、貫通孔を有する絶縁基板を用いて配線用基板を製造する方法であって、絶縁基板の一方表面にシード層を形成させ、シード層が形成された面をマスキングフィルムで被覆し、絶縁基板のシード層が形成されている面の反対面と陽極とが対向するように絶縁基板および陽極を配設して電気めっきを施し、貫通孔内で金属層を形成させた後、マスキングフィルムを除去することを特徴とする配線用基板の製造方法に関する。
第２の本発明（以下、第２発明という）は、貫通孔を有する絶縁基板を用いて配線用基板を製造する方法であって、絶縁基板の一方表面にシード層を形成させ、形成されたシード層上で電極が形成されない電極非形成部にレジスト層を形成させるとともに、シード層が形成された面の反対面をマスキングフィルムで被覆し、シード層が形成された面に電気めっきを施すことによって貫通孔の内部に金属層を形成させる際に、金属層が形成された貫通孔の開口部の直径が、金属層が形成される前の貫通孔の開口部の直径の１０〜５０％となるように貫通孔の内部に金属層を形成させ、シード層が形成された面をマスキングフィルムで被覆するとともに、シード層が形成された面の反対面に被覆されているマスキングフィルムを除去し、シード層が形成された面の反対面から電気めっきを施し、貫通孔内に金属層を形成させることにより、電極を形成させた後、シード層に形成されたマスキングフィルム、レジスト層およびシード層を除去することを特徴とする配線用基板の製造方法に関する。
第１発明の配線用基板の製造方法によれば、通孔内に充填される金属層にボイドが発生しがたいのみならず、シード層が形成されている面の貫通孔を金属層で閉塞させるという操作を採らずに配線用基板を効率よく製造することができるという優れた効果が奏される。
第２発明の配線用基板の製造方法によれば、貫通孔内に形成される金属層にボイドが発生しがたく、シード層の表面に電気めっきによって形成される金属の厚さを薄くすることにより、めっき時間を短縮させるとともに形成される金属の使用量が削減され、形成される電極が平滑である配線用基板を製造することができるという優れた効果が奏される。
第１発明の配線用基板の製造方法は、前記したように、貫通孔を有する絶縁基板を用いて配線用基板を製造する方法であり、絶縁基板の一方表面にシード層を形成させ、シード層が形成された面をマスキングフィルムで被覆し、絶縁基板のシード層が形成されている面の反対面と陽極とが対向するように絶縁基板および陽極を配設して電気めっきを施し、貫通孔内で金属層を形成させた後、マスキングフィルムを除去することを特徴とする。
第１発明によれば、通孔内に充填される金属層にボイドが発生しがたいのみならず、シード層が形成されている面の貫通孔を金属層で閉塞させるという操作を採らずに配線用基板を効率よく製造することができる。
第２発明の配線用基板の製造方法は、前記したように、貫通孔を有する絶縁基板を用いて配線用基板を製造する方法であり、絶縁基板の一方表面にシード層を形成させ、形成されたシード層上で電極が形成されない電極非形成部にレジスト層を形成させるとともに、シード層が形成された面の反対面をマスキングフィルムで被覆し、シード層が形成された面に電気めっきを施すことによって貫通孔の内部に金属層を形成させる際に、金属層が形成された貫通孔の開口部の直径が、金属層が形成される前の貫通孔の開口部の直径の１０〜５０％となるように貫通孔の内部に金属層を形成させ、シード層が形成された面をマスキングフィルムで被覆するとともに、シード層が形成された面の反対面に被覆されているマスキングフィルムを除去し、シード層が形成された面の反対面から電気めっきを施し、貫通孔内に金属層を形成させることにより、電極を形成させた後、シード層に形成されたマスキングフィルム、レジスト層およびシード層を除去することを特徴とする。
第２発明によれば、前記操作が採られているので、貫通孔内に形成される金属層にボイドが発生しがたく、シード層の表面に電気めっきによって形成される金属の厚さを薄くすることができるので、めっき時間を短縮させるとともに形成される金属の使用量が削減され、形成される電極が平滑である配線用基板を得ることができる。
第１発明および第２発明に用いられる絶縁基板は、絶縁性を有するとともに機械的強度に優れていることが好ましい。好適な絶縁基板としては、例えば、シリコン基板、ガラス基板、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル、ポリイミド、シクロオレフィンポリマーなどの樹脂からなる樹脂基板、ガラス繊維強化エポキシ樹脂、アラミド繊維強化エポキシ樹脂などの繊維強化樹脂からなる基板などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの絶縁基板のなかでは、取扱い性および絶縁性に優れていることから、シリコン基板およびガラス基板が好ましい。
絶縁基板の厚さは、配線用基板の用途などによって異なるので一概には決定することができないことから、当該配線用基板の用途などに応じて適宜決定することが好ましいが、通常、３０〜８００μｍ程度である。また、絶縁基板の大きさは、絶縁基板の厚さと同様に、配線用基板の用途などによって異なるので一概には決定することができないことから、当該配線用基板の用途などに応じて適宜決定することが好ましい。
絶縁基板には、貫通孔が形成されている。貫通孔は、例えば、プラズマを用いたドライエッチング法、エキシマレーザ、ＵＶ−ＹＡＧレーザなどのレーザを用いたレーザ加工法などによって絶縁基板に形成することができる。絶縁基板に形成される貫通孔の孔径は、本発明の配線用基板の用途などによって異なるので一概には決定することができないことから、当該配線用基板の用途などに応じて適宜設定することが好ましいが、通常、貫通孔内で形成される金属層内でボイドが発生することを抑制する観点から、好ましくは１〜２００μｍ、より好ましくは５〜２００μｍ、さらに好ましくは１０〜１００μｍである。
絶縁基板に貫通孔を形成させた後には、絶縁基板を穿孔させて貫通孔を形成させる際に発生した屑が貫通孔に残存しないようにするために、必要により、当該屑を除去することが好ましい。
まず、第１発明の配線用基板の製造方法を図面に基づいて説明する。図１は、第１発明の配線用基板の製造方法の一実施態様を示す概略説明図である。
第１発明においては、図１（ａ）に示されるように、貫通孔２を有する絶縁基板１が用いられる。
次に、図１（ｂ）に示されるように、絶縁基板１の一方表面にシード層３を形成させる。シード層３は、絶縁基板１と後述する金属層（図示せず）との密着性を向上させるために形成される。シード層３には、通常、金属が用いられる。
絶縁基板１としてガラス基板または樹脂基板を用いる場合、シード層３に用いられる金属は、絶縁基板１として用いられるガラス基板または樹脂基板とシード層３上に形成される金属層との密着性を向上させる観点から、金属層に用いられる金属と同一種類の金属であることが好ましい。
絶縁基板１としてシリコン基板を用いる場合、シード層３は、絶縁基板１として用いられるシリコン基板と金属層との密着性を向上させるとともに、金属層に用いられる銅などの金属がシリコン基板に拡散することによってシリコン基板の絶縁性が低下することを抑制する観点から、例えば、シリコン基板側からチタン層および銅層を順次積層したシード層、シリコン基板側からチタン層およびクロム層を順次積層したシード層、コバルト−タングステン−リン（Ｃｏ−Ｗ−Ｐ）からなるシード層、ニッケル−タングステン−リン（Ｎｉ−Ｗ−Ｐ）からなるシード層、パラジウム−コバルト−リン（Ｐｄ−Ｃｏ−Ｐ）からなるシード層などが好ましい。
シード層３は、例えば、スパッタリング法、化学蒸着（ＣＶＤ）法、物理蒸着（ＰＶＤ）法、めっき法などによって形成させることができる。
絶縁基板１の一方表面に形成されるシード層３の厚さは、特に限定されないが、絶縁基板１と金属層との密着性を向上させる観点から、１００〜５００ｎｍ程度であることが好ましい。
絶縁基板１の一方表面にシード層３を形成させるとき、通常、図１（ｂ）に示されるように、絶縁基板１の貫通孔２の内面にシード層３の突出部３ａが形成される。このように絶縁基板１の貫通孔２の内面に形成されたシード層３の突出部３ａは、後述する貫通孔２内で金属層（図示せず）を形成させる際の成長点となって金属層を成長させることができることから、ボイドの発生がない金属層を形成させることができる。突出部３ａの長さＬは、金属層を効率よく成長させる観点から、好ましくは１０ｎｍ以上、より好ましくは２０ｎｍ以上、さらに好ましくは３０ｎｍ以上であり、ボイドの発生がない金属層を形成させる観点から、好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは４０μｍ以下、さらに好ましくは３０μｍ以下である。また、突出部３ａの厚さＤは、金属層を効率よく成長させる観点から、好ましくは３ｎｍ以上、より好ましくは５ｎｍ以上、さらに好ましくは１０ｎｍ以上であり、ボイドの発生がない金属層を形成させる観点から、好ましくは５００ｎｍ以下、より好ましくは４００ｎｍ以下、さらに好ましくは３００ｎｍ以下である。
シード層３の一部が絶縁基板１の貫通孔２の内面に形成されないようにする場合には、例えば、シード層３が形成されないようにするためのピン（図示せず）などのマスキング部材を貫通孔２内に挿入してもよい。
次に、図１（ｃ）に示されるように、絶縁基板１のシード層３が形成された面をマスキングフィルム４で被覆する。
第１発明においては、図１（ｃ）に示されるように、絶縁基板１のシード層３が形成された面をマスキングフィルム４で被覆する点に、１つの大きな特徴がある。第１発明においては、絶縁基板１のシード層３が形成された面をマスキングフィルム４で被覆するという操作が採られているので、従来のように絶縁基板１の貫通孔２内を金属層で充填させる前に絶縁基板１の貫通孔２を電気めっきで閉塞させるという工程を必要とせず、さらに当該絶縁基板１の貫通孔２を電気めっきで閉塞させるという工程を必要としないことから貫通孔２を閉塞させた表面の研磨、清浄化処理などの煩雑な後工程が不要であるので、配線用基板を製造するのに必要な工程数を大幅に削減することができるという利点がある。
マスキングフィルム４としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル；ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン；ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド；ポリメチルメタクリレートなどのアクリル樹脂；塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂などの樹脂からなる樹脂フィルム、ポリウレタンエラストマーなどのエラストマーからなるフィルム、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴムなどの合成ゴムなどからなるゴムシート、アルミニウム箔などの金属箔などが挙げられるが、第１発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。マスキングフィルムの厚さは、特に限定されないが、通常、１０〜２００μｍ程度であることが好ましい。
絶縁基板１のシード層３が形成された面をマスキングフィルム４で被覆する方法としては、例えば、マスキングフィルム４として熱可塑性樹脂からなるマスキングフィルム４を用い、当該マスキングフィルム４を絶縁基板１のシード層３が形成された面に載置し、加熱することによってマスキングフィルム４を絶縁基板１に仮接着させる方法、マスキングフィルム４として粘着層を有するマスキングフィルム４を用い、当該マスキングフィルム４の粘着層が設けられている面と絶縁基板１のシード層３が形成された面とを重ね合わせることにより、マスキングフィルム４を絶縁基板１に仮接着させる方法などが挙げられるが、第１発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
次に、図１（ｄ）に示されるように、絶縁基板１のシード層３が形成されている面の反対面と陽極５とが対向するように絶縁基板１および陽極５を配設して電気めっきを施し、貫通孔２内で金属層８を形成させる。第１発明においては、前記操作が採られているので、従来のように絶縁基板１の貫通孔２内を金属層で充填させる前に絶縁基板１の貫通孔２を電気めっきで閉塞させるという工程を必要とせず、さらに当該絶縁基板１の貫通孔２を電気めっきで閉塞させるという工程を必要としないことから貫通孔２を閉塞させた表面の研磨、清浄化処理などの煩雑な後工程が不要であるので、配線用基板を製造するのに必要な工程数を大幅に削減することができるという利点がある。また、第１発明においては、前記操作が採られているので、各貫通孔２内で成長する金属層８の成長速度をほぼ一定となるように制御することができるとともに、シード層３が形成されている面で貫通孔２から突出する金属層（図示せず）の高さがマスキングフィルム４によって制御されることから、シード層３が形成されている面で貫通孔２から突出する金属層の高さをほぼ均一に制御することができるという利点がある。
電気めっきによって貫通孔２内で金属層８を成長させるにしたがい、図１（ｅ）および（ｆ）に示されるように、貫通孔２内で金属層８が形成される。その際、シード層３、好ましくはシード層３の突出部３ａを核として金属層８が成長することから、貫通孔２内でボイドの発生がない金属層８を形成させることができる。
絶縁基板１のシード層３が形成されている面の反対面と陽極５とが対向するように絶縁基板１および陽極５を配設して電気めっきを施す際には、図１（ｄ）に示されるように、電解槽６を用いることができる。
電気めっきは、絶縁基板１のマスキングフィルム４で被覆したシード層３が形成されている面の反対面と陽極５とが対向するように絶縁基板１および陽極５を電解槽６内で配設し、めっき浴７に絶縁基板１および陽極５が浸漬するようにめっき浴７を入れた後、電解めっきを行なうことができる。その際、絶縁基板１のシード層３が形成されている面の反対面の貫通孔２内で露出しているシード層３が陰極として作用する。なお、本願発明においては、電解槽６内にめっき浴７を入れ、絶縁基板１のシード層３が形成されている面の反対面と陽極５とが対向するように絶縁基板１および陽極５をめっき浴７に浸漬させた後に、電解めっきを行なうこともできる。
なお、図１（ｄ）に示される実施態様では、絶縁基板１および陽極５は、垂直（鉛直）方向に配設されているが、それぞれ水平方向に配設されていてもよい。
絶縁基板１と陽極５との間隔は、特に限定されないが、絶縁基板１のシード層３が形成されている面の反対面の貫通孔２内で露出しているシード層３を起点として金属層８が効率よく形成されるようにする観点から、５〜５０ｍｍ程度であることが好ましい。
めっき浴７は、絶縁基板１の貫通孔２内に形成される金属層（図示せず）に用いられる金属の種類に応じて適宜選択して用いることができる。金属層に用いられる金属としては、例えば、金、銀、銅、白金、アルミニウム、スズ、ロジウム、ニッケル、クロム、コバルト、パラジウム、タングステン、これらの金属からなる合金などが挙げられるが、第１発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。また、陽極５に用いられる金属についても、絶縁基板１の貫通孔２内に形成される金属層に用いられる金属の種類に応じて選択して用いることができる。陽極５に用いられる金属は、金属層に用いられる金属と同一であるが、その例としては、金、銀、銅、白金、アルミニウム、スズ、ロジウム、ニッケル、クロム、コバルト、パラジウム、タングステン、これらの金属からなる合金などが挙げられるが、第１発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
めっき浴７の種類は、絶縁基板１の貫通孔２内に形成される金属層に用いられる金属の種類に応じて選択して用いることができる。例えば、絶縁基板１の貫通孔２内で形成される金属層に用いられる金属が銅である場合には、めっき浴７として、例えば、硫酸銅および硫酸を含有し、必要により、塩素イオン、めっき抑制剤、めっき促進剤などを含有する硫酸銅めっき浴などを用いることができる。
絶縁基板１に電気めっきを施す際の電流密度は、特に限定されないが、緻密な金属層８を絶縁基板１の貫通孔２内に効率よく形成させる観点から、０．５〜３０Ａ／ｄｍ2であることが好ましく、０．５〜５Ａ／ｄｍ2であることがより好ましい。また、電気めっきを行なう際のめっき浴７の液温は、特に限定されず、通常、好ましくは５〜８０℃、より好ましくは室温である。
以上のようにして図１（ｆ）に示されるように絶縁基板１の貫通孔２に金属層８を形成させた後、マスキングフィルム４を除去することにより、貫通孔２内に形成される金属層８が充填され、表面にシード層３を有する図１（ｇ）に示される絶縁基板１を得ることができる。
第１発明の配線用基板の製造方法によれば、絶縁基板１の貫通孔２内のシード層３を核として貫通孔２内で金属層８が順次成長することから、貫通孔２内にボイドの発生がない金属層８を形成させることができるので、得られる配線用基板の信頼性を著しく高めることができる。
また、図１（ｇ）に示されるように、シード層３が形成されている面で貫通孔２内に充填された金属層８の表面８ａがマスキングフィルム４によって平滑化されることから、金属層８の表面８ａを平滑化させるための後加工を施さなくても、そのままの状態で、例えば、電極（図示せず）を形成させることができる。
次に、絶縁基板１の金属層８の表面８ａ上に電極を形成させる場合には、図１（ｈ）に示されるように、絶縁基板１の金属層８の表面８ａに電極を形成させるためのパターンを有するレジスト層９を絶縁基板１のシード層３上に載置することができる。
レジスト層９には、作業性を向上させる観点から、通常、ドライフィルムレジストを用いることが好ましい。ドライフィルムレジストには、ネガ型ドライフィルムレジストおよびポジ型ドライフィルムレジストがあるが、第１発明においては、いずれのドライフィルムレジストを用いてもよい。ネガ型ドライフィルムレジストとしては、例えば、光硬化性ドライフィルムレジスト、熱硬化性ドライフィルムレジストなどが挙げられるが、第１発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。ドライフィルムレジストには、あらかじめ絶縁基板１のパターンに応じてパターニングされていることが好ましい。
レジスト層９の厚さは、図１（ｉ）に示される電極１０の高さに応じて適宜決定することが好ましい。レジスト層９の厚さは、通常、１０〜２００μｍ程度である。
電極１０は、例えば、電気めっきによって形成することができる。電気めっきは、絶縁基板１のシード層３が形成されている面と陽極（図示せず）とが対向するように絶縁基板１および陽極を電解槽（図示せず）内で配設し、めっき浴（図示せず）に絶縁基板１および陽極が浸漬するようにめっき浴を入れた後、電解めっきを行なうことができる。その際、絶縁基板１の貫通孔２内に充填された金属層８が陰極として作用する。なお、本願発明においては、電解槽内にめっき浴を入れ、絶縁基板１のシード層３が形成されている面と陽極５が対向するように絶縁基板１および陽極をめっき浴に浸漬させた後に、電解めっきを行なうこともできる。
絶縁基板１と陽極との間隔は、特に限定されないが、絶縁基板１のシード層３が形成されている面で露出している金属層８を起点として金属層８が効率よく形成されるようにする観点から、５〜５０ｍｍ程度であることが好ましい。
めっき浴は、電極１０に用いられる金属の種類に応じて適宜選択して用いることができる。電極１０に用いられる金属としては、例えば、金、銀、銅、白金、アルミニウム、スズ、ロジウム、ニッケル、クロム、コバルト、パラジウム、タングステン、これらの金属からなる合金などが挙げられるが、第１発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。また、陽極に用いられる金属についても、電極１０に用いられる金属の種類に応じて選択して用いることができる。陽極に用いられる金属は、電極１０に用いられる金属と同一であるが、その例としては、金、銀、銅、白金、アルミニウム、スズ、ロジウム、ニッケル、クロム、コバルト、パラジウム、タングステン、これらの金属からなる合金などが挙げられるが、第１発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
めっき浴の種類は、電極１０に用いられる金属の種類に応じて選択して用いることができる。例えば、電極１０に用いられる金属が銅である場合には、めっき浴７として、例えば、硫酸銅および硫酸を含有し、必要により、塩素イオン、めっき抑制剤、めっき促進剤などを含有する硫酸銅めっき浴などを用いることができる。
絶縁基板に電気めっきを施す際の電流密度は、特に限定されないが、緻密な電極１０を効率よく形成させる観点から、０．５〜３０Ａ／ｄｍ2であることが好ましく、０．５〜５Ａ／ｄｍ2であることがより好ましい。また、電気めっきを行なう際のめっき浴７の液温は、特に限定されず、通常、好ましくは５〜８０℃、より好ましくは室温である。
以上のようにして絶縁基板１の金属層８の表面８ａに電極１０が形成される。電極１０の厚さは、配線用基板の用途などによって異なるので一概には決定することができないが、通常、３〜８０μｍ程度である。
次に、図１（ｉ）に示されるシード層３および当該シード層３上に形成されたレジスト層９を除去することにより、図１（ｊ）に示される配線用基板を得ることができる。なお、レジスト層９は、例えば、剥離することによって容易に除去することができ、シード層３は、例えば、エッチャント（エッチング液）を用いたウェットエッチング手法で化学反応させることによって容易に除去することができる。
以上説明したように、第１発明の配線用基板の製造方法によれば、通孔内に充填される金属層にボイドが発生しがたいのみならず、シード層が形成されている面の貫通孔を金属層で閉塞させるという操作を採らずに配線用基板を効率よく製造することができる。
したがって、第１発明の配線用基板の製造方法によって得られた配線用基板は、貫通孔内に充填されている金属層にボイドが発生しがたいことから信頼性に優れているので、例えば、半導体チップなどを搭載するために用いられる配線用基板などとして使用することが期待される。
次に、第２発明の配線用基板の製造方法を図面に基づいて説明する。図２は、第２発明の配線用基板の製造方法の一実施態様を示す概略説明図である。
第２発明においては、まず図２（ａ）に示されるように、貫通孔２を有する絶縁基板１が用いられる。
次に、図２（ｂ）に示されるように、絶縁基板１の一方表面にシード層３を形成させる。シード層３は、絶縁基板１と電気めっきに用いられる金属との密着性を向上させるために形成される。シード層３には、通常、金属が用いられる。絶縁基板１としてガラス基板または樹脂基板を用いる場合、シード層３に用いられる金属は、絶縁基板１として用いられるガラス基板または樹脂基板とシード層３上に形成される金属層（図示せず）との密着性を向上させる観点から、電気めっきに用いられる金属と同一種類の金属であることが好ましい。
絶縁基板１としてシリコン基板を用いる場合、シード層３は、絶縁基板１として用いられるシリコン基板と電気めっきに用いられる金属との密着性を向上させるとともに、電気めっきに用いられる銅などの金属がシリコン基板に拡散することによってシリコン基板の絶縁性が低下することを抑制する観点から、例えば、シリコン基板側からチタン層および銅層を順次積層したシード層、シリコン基板側からチタン層およびクロム層を順次積層したシード層、コバルト−タングステン−リン（Ｃｏ−Ｗ−Ｐ）からなるシード層、ニッケル−タングステン−リン（Ｎｉ−Ｗ−Ｐ）からなるシード層、パラジウム−コバルト−リン（Ｐｄ−Ｃｏ−Ｐ）からなるシード層などが好ましい。
シード層３は、例えば、スパッタリング法、化学蒸着（ＣＶＤ）法、物理蒸着（ＰＶＤ）法、めっき法などによって形成させることができる。
絶縁基板１の一方表面に形成されるシード層３の厚さは、特に限定されないが、絶縁基板１と電気めっきに用いられる金属との密着性を向上させる観点から、１００〜５００ｎｍ程度であることが好ましい。
なお、絶縁基板１の一方表面にシード層３を形成させるとき、シード層３の一部が絶縁基板１の貫通孔２の内面に形成されることがある。第２発明においては、第２発明の目的が阻害されない範囲内でシード層３の一部が絶縁基板１の貫通孔２の内面に形成されていてもよく、シード層３が絶縁基板１の表面のみに形成されていてもよい。シード層３の一部が絶縁基板１の貫通孔２の内面に形成されないようにする場合には、例えば、シード層３が形成されないようにするためのピン（図示せず）などのマスキング部材を貫通孔２内に挿入することができる。
次に、図２（ｃ）に示されるように、前記で形成されたシード層３上で電極が形成されない電極非形成部（図示せず）にレジスト層９を形成させるとともに、シード層３が形成された面の反対面をマスキングフィルム４で被覆する。
シード層３上の電極非形成部にレジスト層９を形成させる操作およびシード層３が形成された面の反対面をマスキングフィルム４で被覆する操作を行なう順序には特に限定がなく、いずれの操作を先に行なってもよい。
なお、シード層３上の電極非形成部は、シード層３上で図２（ｇ）に示される電極１０が形成されない部分を意味する。電極１０は、通常、貫通孔２の上部に形成される。
レジスト層９には、作業性を向上させる観点から、通常、ドライフィルムレジストを用いることが好ましい。ドライフィルムレジストには、ネガ型ドライフィルムレジストおよびポジ型ドライフィルムレジストがあるが、第２発明においては、いずれのドライフィルムレジストを用いてもよい。ネガ型ドライフィルムレジストとしては、例えば、光硬化性ドライフィルムレジスト、熱硬化性ドライフィルムレジストなどが挙げられるが、第２発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。ドライフィルムレジストには、あらかじめ絶縁基板１のパターンに応じてパターニングされていることが好ましい。
レジスト層９の厚さは、図２（ｇ）に示される電極１０の高さに応じて適宜決定することが好ましい。レジスト層９の厚さは、通常、１０〜２００μｍ程度である。
シード層３が形成された面の反対面は、マスキングフィルム４で被覆される。マスキングフィルム４としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル；ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン；ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド；ポリメチルメタクリレートなどのアクリル樹脂；塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂などの樹脂からなるフィルム、ポリウレタンエラストマーなどのエラストマーからなるフィルム、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴムなどの合成ゴムなどからなるゴムシート、アルミニウム箔などの金属箔などが挙げられるが、第２発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。マスキングフィルム４の厚さは、特に限定されないが、通常、１０〜２００μｍ程度であることが好ましい。
シード層３が形成された面の反対面をマスキングフィルム４で被覆する方法としては、例えば、マスキングフィルム４として熱可塑性樹脂からなるマスキングフィルムを用い、当該マスキングフィルムを絶縁基板１のシード層３が形成された面の反対面に載置し、加熱することによってマスキングフィルムを絶縁基板１に仮接着させる方法、マスキングフィルム４として粘着層を有するマスキングフィルムを用い、当該マスキングフィルムの粘着層が設けられている面と絶縁基板１のシード層３が形成された面の反対面とを重ね合わせることにより、マスキングフィルムを絶縁基板１に仮接着させる方法などが挙げられるが、第２発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
次に、図２（ｄ）に示されるように、シード層３が形成された面に電気めっきを施すことによって貫通孔２の内部に金属層８を形成させる際に、金属層８が形成された貫通孔２の開口部の直径が、金属層８が形成される前の貫通孔２の開口部の直径の１０〜５０％となるように貫通孔２の内部に金属層８を形成させる。
金属層８は、シード層３上に形成される。シード層３上に金属層８が形成されるに伴い、シード層３の全面に金属層８が形成されることから、図２（ｄ）に示されるように、貫通孔２の開口部の直径ｄが次第に小さくなった貫通孔１１が形成される。
第２発明においては、貫通孔１１の開口部の直径ｄが、金属層８が形成される前（初期）の貫通孔２の開口部の直径Ｄの１０〜５０％となるように調整する。換言すれば、金属層８が形成された貫通孔１１の開口部の直径ｄは、式：（直径ｄ／直径Ｄ）×１００に基づいて求められる値が１０〜５０％となるように調整される。第２発明においては、このように貫通孔１１の開口部の直径ｄが、金属層８が形成される前の貫通孔２の開口部の直径Ｄの１０〜５０％となるように調整するという操作が採られている点に１つの大きな特徴がある。第２発明では、前記操作が採られているので、貫通孔２内に形成される金属層１３にボイドが発生しがたいという優れた効果が奏される。
シード層３に電気めっきを施す方法としては、例えば、絶縁基板１のシード層３が形成されている面と陽極（図示せず）とが対向するように絶縁基板１および陽極を配設し、シード層３に電気めっきを施す方法などが挙げられる。このようにしてシード層３に電気めっきを施すことにより、シード層３を拠点として金属層８が析出し、貫通孔２の開口部の直径ｄが次第に小さくなることから、貫通孔１１の開口部の直径ｄが金属層８を形成させる前の貫通孔２の開口部の直径Ｄの１０〜５０％となるまで金属層８を形成させる。
絶縁基板１のシード層３上に電気めっきを施す際には、電解槽（図示せず）を用いることができる。電解槽内に、絶縁基板１のシード層３が形成されている面と陽極（図示せず）とが対向するように絶縁基板１および陽極を配設し、めっき浴に絶縁基板１および陽極が浸漬するようにめっき浴を入れた後、電解めっきを行なうことができる。その際、絶縁基板１のシード層３が形成されている面が陰極として作用する。また、電解槽内にめっき浴を入れ、めっき浴に絶縁基板１および陽極を浸漬させた後に、電解めっきを行なうこともできる。
絶縁基板１と陽極との間隔は、特に限定されないが、絶縁基板１のシード層３が形成されている面に効率よく電気めっきを施す観点から、５〜５０ｍｍ程度であることが好ましい。
めっき浴は、絶縁基板１の貫通孔２内に形成される金属層８の種類に応じて適宜選択して用いることができる。金属層８に用いられる金属としては、例えば、金、銀、銅、白金、アルミニウム、スズ、ロジウム、ニッケル、クロム、コバルト、パラジウム、タングステン、これらの金属からなる合金などが挙げられるが、第２発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。また、陽極に用いられる金属についても、絶縁基板１の貫通孔２内に形成される金属層８に用いられる金属の種類に応じて選択して用いることができる。陽極に用いられる金属は、絶縁基板１の貫通孔２内に形成される金属と同一である。前記金属としては、例えば、金、銀、銅、白金、アルミニウム、スズ、ロジウム、ニッケル、クロム、コバルト、パラジウム、タングステン、これらの金属からなる合金などが挙げられるが、第２発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
めっき浴の種類は、絶縁基板１の貫通孔２内に形成される金属層８に用いられる金属の種類に応じて選択して用いることができる。例えば、絶縁基板１の貫通孔２内に形成される金属層８に用いられる金属が銅である場合には、めっき浴として、硫酸銅および硫酸を含有し、必要により、塩素イオン、めっき抑制剤、めっき促進剤などを含有する硫酸銅めっき浴などを用いることができる。
絶縁基板１に電気めっきを施す際の電流密度は、特に限定されないが、絶縁基板１の貫通孔２内に効率よく緻密に金属層８を形成させる観点から、０．５〜１０Ａ／ｄｍ2であることが好ましく、０．５〜５Ａ／ｄｍ2であることがより好ましい。また、電気めっきを行なう際のめっき浴の液温は、特に限定されず、通常、好ましくは５〜８０℃、より好ましくは１０〜６０℃、さらに好ましくは室温である。
次に、図２（ｅ）に示されるように、シード層３が形成された面をマスキングフィルム１２で被覆するとともに、シード層３が形成された面の反対面に被覆されているマスキングフィルム４を除去する。
シード層３が形成された面をマスキングフィルム１２で被覆する操作およびシード層３が形成された面の反対面に被覆されているマスキングフィルム４を除去する操作を行なう順序には特に限定がなく、いずれの操作を先に行なってもよい。
マスキングフィルム１２としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル；ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン；ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド；ポリメチルメタクリレートなどのアクリル樹脂；塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂などの樹脂からなるフィルム、ポリウレタンエラストマーなどのエラストマーからなるフィルム、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴムなどの合成ゴムなどからなるゴムシート、アルミニウム箔などの金属箔などが挙げられるが、第２発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。マスキングフィルムの厚さは、特に限定されないが、通常、１０〜２００μｍ程度であることが好ましい。
シード層３が形成された面をマスキングフィルム１２で被覆する方法としては、例えば、マスキングフィルム１２として熱可塑性樹脂からなるマスキングフィルムを用い、当該マスキングフィルムをシード層３が形成された面に載置し、加熱することによってマスキングフィルムを絶縁基板１に仮接着させる方法、マスキングフィルム１２として粘着層を有するマスキングフィルムを用い、当該マスキングフィルムの粘着層が設けられている面と絶縁基板１のシード層３が形成された面とを重ね合わせることにより、マスキングフィルムを絶縁基板１に仮接着させる方法などが挙げられるが、第２発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
なお、図２（ｅ）に示される実施態様では、金属層８とマスキングフィルム１２との間に空間が存在するが、レジスト層９の厚さを小さくすることにより、シード層３とマスキングフィルム１２とを接触させ、金属層８とマスキングフィルム１２との間に空間が形成されないようにしてもよい。
次に、図２（ｆ）に示されるように、シード層３が形成された面の反対面から電気めっきを施すことによって貫通孔２内に金属層１３を形成させる。
シード層３が形成された面の反対面に電気めっきを施す方法としては、例えば、絶縁基板１のシード層３が形成されている面の反対面と陽極（図示せず）とが対向するように絶縁基板１および陽極を配設し、シード層３の反対面に電気めっきを施す方法などが挙げられる。このようにしてシード層３の反対面に電気めっきを施すことにより、シード層３を拠点として金属が析出し、マスキングフィルム１２とシード層３との間の間隙に金属層１３が形成される。
シード層３が形成された面の反対面から電気めっきを施すことによって貫通孔２内に金属層１３を形成する際には、前記と同様に、電解槽（図示せず）を用いることができる。電解槽内に、シード層３が形成された面の反対面と陽極（図示せず）とが対向するように絶縁基板１および陽極を配設し、めっき浴に絶縁基板１および陽極が浸漬するようにめっき浴を入れた後、電解めっきを行なうことができる。その際、絶縁基板１のシード層３が陰極として作用する。また、電解槽内にめっき浴を入れ、めっき浴に絶縁基板１および陽極を浸漬させた後に、電解めっきを行なうこともできる。
シード層３が形成された面の反対面と陽極との間隔は、特に限定されないが、シード層３が形成された面の反対面から効率よく電気めっきを施す観点から、５〜５０ｍｍ程度であることが好ましい。
めっき浴は、前記と同様に、絶縁基板１の貫通孔２内に形成される金属層１３に用いられる金属の種類に応じて適宜選択して用いることができる。金属層１３に用いられる金属としては、例えば、金、銀、銅、白金、アルミニウム、スズ、ロジウム、ニッケル、クロム、コバルト、パラジウム、タングステン、これらの金属からなる合金などが挙げられるが、第２発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。また、陽極に用いられる金属についても、絶縁基板１の貫通孔２内に形成される金属層１３に用いられる金属の種類に応じて選択して用いることができる。陽極に用いられる金属は、絶縁基板１の貫通孔２内に形成される金属と同一である。前記金属としては、例えば、金、銀、銅、白金、アルミニウム、スズ、ロジウム、ニッケル、クロム、コバルト、パラジウム、タングステン、これらの金属からなる合金などが挙げられるが、第２発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
めっき浴の種類は、前記と同様に、絶縁基板１の貫通孔２内に形成される金属層１３に用いられる金属の種類に応じて選択して用いることができる。例えば、絶縁基板１の貫通孔２内に形成される金属層１３に用いられる金属が銅である場合には、めっき浴として、硫酸銅および硫酸を含有し、必要により、塩素イオン、めっき抑制剤、めっき促進剤などを含有する硫酸銅めっき浴などを用いることができる。
シード層３が形成された面の反対面から電気めっきを施す際の電流密度は、特に限定されないが、絶縁基板１の貫通孔２内に効率よく緻密に金属層１３を形成させる観点から、０．５〜１０Ａ／ｄｍ2であることが好ましく、０．５〜５Ａ／ｄｍ2であることがより好ましい。また、電気めっきを行なう際のめっき浴の液温は、特に限定されず、通常、好ましくは５〜８０℃、より好ましくは１０〜６０℃、さらに好ましくは室温である。
以上のようにしてシード層３が形成された面の反対面から電気めっきを施し、貫通孔２内に金属層１３を形成させることにより、電極１０を形成させることができる。
次に、シード層３に形成されたマスキングフィルム１２、レジスト層９およびシード層３を除去することにより、図２（ｇ）に示される配線用基板を得ることができる。
なお、絶縁基板１上に存在しているシード層３は、例えば、エッチャント（エッチング液）を用いたウェットエッチング法にて化学反応させることによって容易に除去することができる。
以上のようにして配線用基板を製造することができる。第２発明の配線用基板の製造方法によれば、貫通孔内でボイドが発生しがたいので、配線用基板の信頼性が著しく高められ、さらにシード層の表面に電気めっきによって形成される金属の厚さを薄くすることができるので、めっき時間を短縮させるとともに電極に使用される金属の使用量を削減することができ、形成される電極が平滑である配線用基板を製造することができる。
また、第２発明の配線用基板の製造方法によれば、従来のように配線用基板の製造後に電極を配設する必要がなく、シード層上にマスキングフィルムが載置されている状態で金属層が絶縁基板の貫通孔内に形成されることから、表面が平滑な電極を形成させることができるので、表面が平滑な電極を有する配線用基板を効率よく製造することができる。
また、従来の配線用基板の製造方法によれば、マスキングフィルムを使用しないで絶縁基板に電気めっきを施すという操作が採られているため、絶縁基板の両面に設けられている各貫通孔からそれぞれ金属層が絶縁基板の厚さ方向の中心部に向かって成長するため、貫通孔の内部に金属層が形成されるにしたがってめっき浴に含まれる電気めっき用の金属濃度が次第に低下するとともに電流密度も次第に低下することから、配線用基板の製造効率が低下するのみならず、貫通孔の中心部分でボイドが発生するようになる。
これに対して、第２発明の配線用基板の製造方法によれば、前記したように、シード層が形成された面に電気めっきを施すことによって貫通孔の内部に金属層を形成させる際に、金属層が形成された貫通孔の開口部の直径が、金属層が形成される前の貫通孔の開口部の直径の１０〜５０％となるように貫通孔の内部に金属層を形成させるとともに、シード層が形成された面の反対面から電気めっきを施し、貫通孔内に金属層を形成させるという操作が採られていることから、貫通孔内に形成される金属層にボイドが発生しがたく、シード層の表面に電気めっきによって形成される金属の厚さを薄くすることにより、めっき時間を短縮させるとともに形成される金属層の使用量が削減され、形成される電極が平滑である配線用基板を製造することができる。
したがって、第２発明の配線用基板の製造方法によれば、従来の配線用基板の製造方法と対比して、配線用基板を効率よく製造することができるという利点がある。
以上説明したように、第２発明の配線用基板の製造方法によって得られた配線用基板は、貫通孔内に形成されている金属層にボイドが発生しがたいことから、信頼性に優れているので、例えば、半導体チップなどを搭載するために用いられる配線用基板などとして使用することが期待される。
次に、第１発明および第２発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、第１発明および第２発明は、かかる実施例のみに限定されるものではない。
〔第１発明〕
製造例１
絶縁基板として、孔径が５０μｍの貫通孔５０個が５００μｍの等間隔で直線上に設けられたシリコン基板（直径：１５０ｍｍ、厚さ：３００μｍ）を用いた。ロードロック式スパッタリング装置（アルバック社製、形式：ＣＳ−２００）を用いて当該シリコン基板の一方表面にシード層として厚さ５０ｎｍのチタン層を形成させた後、厚さ３００ｎｍの銅層を形成させた。シード層には図１（ｂ）に示される突出部３ａが形成されており、突出部３ａの長さＬは約２０μｍであり、厚さＤは約１５０ｎｍであった。
製造例１
絶縁基板として、孔径が５０μｍの貫通孔５０個が５００μｍの等間隔で直線上に設けられたシリコン基板（直径：１５０ｍｍ、厚さ：３００μｍ）を用いた。ロードロック式スパッタリング装置（アルバック社製、形式：ＣＳ−２００）を用いて当該シリコン基板の一方表面にシード層として厚さ５０ｎｍのチタン層を形成させた後、厚さ３００ｎｍの銅層を形成させた。シード層には図１（ｂ）に示される突出部３ａが形成されており、突出部３ａの長さＬは約２０μｍであり、厚さＤは約１５０ｎｍであった。
実施例Ｉ−１
製造例１で得られたシード層を有するシリコン基板を用い、シード層が形成されている面にマスキングフィルム（厚さが３０μｍのポリエチレン製フィルム）を貼り付けることにより、当該シード層が形成されている面をマスキングフィルムで被覆した。
製造例１で得られたシード層を有するシリコン基板を用い、シード層が形成されている面にマスキングフィルム（厚さが３０μｍのポリエチレン製フィルム）を貼り付けることにより、当該シード層が形成されている面をマスキングフィルムで被覆した。
次に、図１（ｄ）に示される形態を有する電解槽６を用い、マスキングフィルムが被覆されたシリコン基板のシード層が形成されている面の反対面と銅からなる陽極とが約２５ｍｍの間隙で対向するようにシリコン基板および陽極を２５℃の硫酸銅めっき浴（硫酸１５０ｇ／Ｌ、硫酸銅１５０ｇ／Ｌ、塩素０．２ｍＬ／Ｌ）に浸漬し、電流密度２Ａ／ｄｍ2で電気銅めっきを行なうことにより、貫通孔内で金属層を形成させた。
以上のようにしてシリコン基板の貫通孔内に金属層として銅層を形成させた後、マスキングフィルムを除去することにより、表面にシード層を有するシリコン基板を得た。
次に、シリコン基板の金属層（銅層）の表面上に電極を形成させるために、金属層の表面に電極を形成させるためのパターン（電極の形成部に貫通孔を有するパターン）を有するレジスト層としてドライフィルムレジスト（厚さ：５０μｍ）をシード層上に貼り付けた。
ドライフィルムレジストを貼り付けたシリコン基板のシード層が形成されている面と銅からなる陽極とが約２５ｍｍの間隙で対向するようにシリコン基板および陽極を２５℃の硫酸銅めっき浴（硫酸１５０ｇ／Ｌ、硫酸銅１５０ｇ／Ｌ、塩素０．２ｍＬ／Ｌ）に浸漬し、電流密度２Ａ／ｄｍ2で電気銅めっきを行なうことにより、シリコン基板の金属層の表面に電極（厚さ：２５μｍ）を形成させた。
次に、シリコン基板上のドライフィルムレジストを剥離させ、シード層をウェットエッチングすることによって除去することにより、配線用基板を得た。
前記で得られた配線用基板を裁断し、その断面を走査型電子顕微鏡で観察した。その結果、配線用基板の貫通孔内に充填された金属層（銅層）には、ボイドがまったく見当たらなかった。
比較例Ｉ−１
絶縁基板として、孔径が６０μｍの貫通孔５０個が１２０μｍの等間隔で直線上に設けられたシリコン基板（直径：１５０ｍｍ、厚さ：３５０μｍ）を用いた。
絶縁基板として、孔径が６０μｍの貫通孔５０個が１２０μｍの等間隔で直線上に設けられたシリコン基板（直径：１５０ｍｍ、厚さ：３５０μｍ）を用いた。
次に、シリコン基板の全面に、無電解めっきによって厚さが１μｍ程度の金属層（銅層）を形成させた。シリコン基板の一方表面にマスキングフィルム（厚さが３０μｍのポリエチレン製フィルム）を貼り付けることにより、当該シード層が形成されている面をマスキングフィルムで被覆した。
次に、図１（ｄ）に示される形態を有する電解槽６を用い、マスキングフィルムが被覆されたシリコン基板のマスキングフィルムが被覆されていない面（シリコン基板の他方表面）と銅からなる陽極とが約２５ｍｍの間隙で対向するようにシリコン基板および陽極を２５℃の硫酸銅めっき浴（硫酸１５０ｇ／Ｌ、硫酸銅１５０ｇ／Ｌ、塩素０．２ｍＬ／Ｌ）に浸漬し、電流密度２Ａ／ｄｍ2で電気銅めっきを行なうことにより、当該シリコン基板の他方表面に金属層（銅層）を形成させた。この金属層は、シリコン基板の貫通孔の開口部近傍の内壁面にも形成されており、貫通孔の内部に向かって突出部が形成されていた。さらに電気銅めっきを続けることにより、シリコン基板の貫通孔の開口部を閉塞させた。
シリコン基板からマスキングフィルムを剥離させることにより、シリコン基板の他方表面の貫通孔の開口部を露出させ、シリコン基板の貫通孔が閉塞されている一方表面にドライフィルムレジストを貼り付けた。
次に、シリコン基板の貫通孔の内部および他方表面に形成されているシード層をエッチングによって除去した後、シード層が除去されたシリコン基板および陽極を２５℃の硫酸銅めっき浴（硫酸１５０ｇ／Ｌ、硫酸銅１５０ｇ／Ｌ、塩素０．２ｍＬ／Ｌ）に浸漬し、電流密度２Ａ／ｄｍ2で電気銅めっきを行なうことにより、当該シリコン基板の貫通孔内に金属層（銅層）を充填させた。
次に、シリコン基板の貫通孔内に充填された金属層の露出部が平坦となるようにシリコン基板の他方表面を研磨した後、ロードロック式スパッタリング装置（アルバック社製、形式：ＣＳ−２００）を用いて当該シリコン基板の他方表面に厚さが３００ｎｍ程度の銅層を形成させた。形成された銅層を有するシリコン基板および陽極を２５℃の硫酸銅めっき浴（硫酸１５０ｇ／Ｌ、硫酸銅１５０ｇ／Ｌ、塩素０．２ｍＬ／Ｌ）に浸漬し、電流密度２Ａ／ｄｍ2で電気銅めっきを行なうことによって当該シリコン基板の銅層の表面に厚さが約３μｍの金属層（銅層）を形成させ、配線用基板を得た。
前記で得られた配線用基板を裁断し、その断面を走査型電子顕微鏡で観察した。その結果、配線用基板の貫通孔内に充填された金属層（銅層）にボイドが認められた。
実施例Ｉ−１と比較例Ｉ−１との対比より、実施例Ｉ−１によれば、比較例Ｉ−１のように煩雑な複数回にわたる金属めっきを行なうことなく、ボイドの発生がない配線用基板を効率よく製造することができることがわかる。
したがって、第１発明の配線用基板の製造方法によれば、通孔内に充填される金属層にボイドが発生しがたいのみならず、シード層が形成されている面の貫通孔を金属層で閉塞させるという操作を採らずに配線用基板を効率よく製造することができることがわかる。
〔第２発明〕
実施例II−１
絶縁基板として、孔径が５０μｍの貫通孔５０個が５００μｍの等間隔で直線上に設けられたシリコン基板（直径：１５０ｍｍ、厚さ：３００μｍ）を用いた。ロードロック式スパッタリング装置（アルバック社製、形式：ＣＳ−２００）を用いて当該シリコン基板の一方表面に厚さ５０ｎｍのチタン層を形成させた後、厚さ３００ｎｍの銅層を形成させることにより、シード層を形成させた。
実施例II−１
絶縁基板として、孔径が５０μｍの貫通孔５０個が５００μｍの等間隔で直線上に設けられたシリコン基板（直径：１５０ｍｍ、厚さ：３００μｍ）を用いた。ロードロック式スパッタリング装置（アルバック社製、形式：ＣＳ−２００）を用いて当該シリコン基板の一方表面に厚さ５０ｎｍのチタン層を形成させた後、厚さ３００ｎｍの銅層を形成させることにより、シード層を形成させた。
形成されたシード層上にネガ型ドライフィルムレジストを載置し、フォトリソパターニングを行うことで、電極が形成されない電極非形成部に所定パターンを有するレジストパターニング層を形成させた。また、シード層が形成された面の反対面をマスキングフィルム（ポリエチレン製の樹脂フィルム、厚さ：３０μｍ）で被覆した。
シリコン基板のシード層が形成された面と銅からなる陽極とが対向するようにシリコン基板および陽極を２５℃の硫酸銅めっき浴（硫酸１５０ｇ／Ｌ、硫酸銅１５０ｇ／Ｌ、塩素０．２ｍＬ／Ｌ）に浸漬し、電流密度２Ａ／ｄｍ2で電気銅めっきを行なうことにより、金属層が形成された貫通孔の開口部の直径が、金属層が形成される前の貫通孔の開口部の直径の２０％となるように貫通孔の内部に金属層を形成させた。
次に、シード層が形成された面をマスキングフィルム（ポリエチレン製の樹脂フィルム、厚さ：３０μｍ）で被覆するとともに、シード層が形成された面の反対面に被覆されているマスキングフィルムを除去した後、シード層が形成された面の反対面と銅からなる陽極とが対向するようにシリコン基板および陽極を２５℃の硫酸銅めっき浴（硫酸１５０ｇ／Ｌ、硫酸銅１５０ｇ／Ｌ、塩素０．２ｍＬ／Ｌ）に浸漬し、電流密度２Ａ／ｄｍ2で電気銅めっきを行なうことにより、貫通孔の内部に銅層を形成した。
次に、シリコン基板からマスキングフィルムおよびレジスト層を除去し、エッチャントを用いたウェットエッチング法にて化学反応させることによってことにより、配線用基板を得た。
前記で得られた配線用基板の内部をマイクロフォーカスＸ線検査装置〔東芝ＩＴコントロールシステム（株）製、品番：ＴＯＳＭＩＣＲＯＮ−ＳＨ６１６０ＩＮ〕で調べた。その結果を図３に示す。図３の配線用基板のマイクロフォーカスＸ線検査装置による撮影画像に示されるように、前記で得られた配線用基板の貫通孔内に形成された銅層にはボイドが発生していないことがわかる。
実施例II−２
実施例II−１において、金属層が形成された貫通孔の開口部の直径が、金属層が形成される前の貫通孔の開口部の直径の２０％となるように貫通孔の内部に金属層を形成させたこと以外は、実施例II−１と同様にして配線用基板を得た。
実施例II−１において、金属層が形成された貫通孔の開口部の直径が、金属層が形成される前の貫通孔の開口部の直径の２０％となるように貫通孔の内部に金属層を形成させたこと以外は、実施例II−１と同様にして配線用基板を得た。
前記で得られた配線用基板の内部をマイクロフォーカスＸ線検査装置〔東芝ＩＴコントロールシステム（株）製、品番：ＴＯＳＭＩＣＲＯＮ−ＳＨ６１６０ＩＮ〕で調べた。その結果、前記で得られた配線用基板の貫通孔内に形成された銅層には、実施例II−１と同様にボイドが発生していないことが確認された。
実施例II−３
実施例II−１において、金属層が形成された貫通孔の開口部の直径が、金属層が形成される前の貫通孔の開口部の直径の４５％となるように貫通孔の内部に金属層を形成させたこと以外は、実施例II−１と同様にして配線用基板を得た。
実施例II−１において、金属層が形成された貫通孔の開口部の直径が、金属層が形成される前の貫通孔の開口部の直径の４５％となるように貫通孔の内部に金属層を形成させたこと以外は、実施例II−１と同様にして配線用基板を得た。
前記で得られた配線用基板の内部をマイクロフォーカスＸ線検査装置〔東芝ＩＴコントロールシステム（株）製、品番：ＴＯＳＭＩＣＲＯＮ−ＳＨ６１６０ＩＮ〕で調べた。その結果、前記で得られた配線用基板の貫通孔内に形成された銅層には、実施例II−１と同様にボイドが発生していないことが確認された。
比較例II−１
実施例II−１において、金属層が形成された貫通孔の開口部の直径が、金属層が形成される前の貫通孔の開口部の直径の１００％となるように貫通孔の内部に金属層を形成させることにより、貫通孔を閉塞させたこと以外は、実施例II−１と同様にして配線用基板を得た。
実施例II−１において、金属層が形成された貫通孔の開口部の直径が、金属層が形成される前の貫通孔の開口部の直径の１００％となるように貫通孔の内部に金属層を形成させることにより、貫通孔を閉塞させたこと以外は、実施例II−１と同様にして配線用基板を得た。
前記で得られた配線用基板の内部をマイクロフォーカスＸ線検査装置〔東芝ＩＴコントロールシステム（株）製、品番：ＴＯＳＭＩＣＲＯＮ−ＳＨ６１６０ＩＮ〕で調べた。その結果、前記で得られた配線用基板の電極を構成している銅層にボイドが発生していることが確認された。
比較例II−２
実施例II−１において、シリコン基板のシード層が形成された面と銅からなる陽極とが対向するようにして電気銅めっきを行なう操作を省略したこと以外は、実施例II−１と同様にして配線用基板を得た。
実施例II−１において、シリコン基板のシード層が形成された面と銅からなる陽極とが対向するようにして電気銅めっきを行なう操作を省略したこと以外は、実施例II−１と同様にして配線用基板を得た。
前記で得られた配線用基板の内部をマイクロフォーカスＸ線検査装置〔東芝ＩＴコントロールシステム（株）製、品番：ＴＯＳＭＩＣＲＯＮ−ＳＨ６１６０ＩＮ〕で調べた。その結果、前記で得られた配線用基板の電極を構成している銅層にボイドが発生していることが確認された。
比較例II−３
絶縁基板として、孔径が６０μｍの貫通孔５０個が１２０μｍの等間隔で直線上に設けられたシリコン基板（直径：１５０ｍｍ、厚さ：３５０μｍ）を用いた。ロードロック式スパッタリング装置（アルバック社製、形式：ＣＳ−２００）を用いて当該シリコン基板の全面に厚さ５０ｎｍのチタン層を形成させた後、厚さ３００ｎｍの銅層を形成させた。
絶縁基板として、孔径が６０μｍの貫通孔５０個が１２０μｍの等間隔で直線上に設けられたシリコン基板（直径：１５０ｍｍ、厚さ：３５０μｍ）を用いた。ロードロック式スパッタリング装置（アルバック社製、形式：ＣＳ−２００）を用いて当該シリコン基板の全面に厚さ５０ｎｍのチタン層を形成させた後、厚さ３００ｎｍの銅層を形成させた。
次に、前記で得られた銅層を有するシリコン基板と銅からなる陽極とが対向するようにシリコン基板および陽極を２５℃の硫酸銅めっき浴（硫酸１５０ｇ／Ｌ、硫酸銅１５０ｇ／Ｌ、塩素０．２ｍＬ／Ｌ）に浸漬し、電流密度２Ａ／ｄｍ2で電気銅めっきを行ない、貫通孔内に銅層を形成させることにより、配線用基板を得た。
前記で得られた配線用基板を裁断し、その断面を実施例II−１と同様にして走査型電子顕微鏡で観察した。その結果、前記で得られた配線用基板には、貫通孔内に形成された銅層にボイドが多数発生していることが確認された。
以上の結果から、第２発明の配線用基板の製造方法によれば、貫通孔内に形成される金属層内にボイドが発生しない配線用基板を製造することができることがわかる。
発明の配線用基板の製造方法によれば、貫通孔内に充填される金属層内にボイドの発生がない配線用基板を効率よく製造することができるので、本発明の配線用基板の製造方法は、例えば、半導体チップなどを搭載するために用いられる配線用基板などを工業的に製造するうえで有用な方法である。
１ 絶縁基板
２ 貫通孔
３ シード層
４ マスキングフィルム
５ 陽極
６ 電解槽
７ めっき浴
８ 金属層
８ａ 金属層の表面
９ レジスト層
１０ 電極
１１ 貫通孔
１２ マスキングフィルム
１３ 金属層
２ 貫通孔
３ シード層
４ マスキングフィルム
５ 陽極
６ 電解槽
７ めっき浴
８ 金属層
８ａ 金属層の表面
９ レジスト層
１０ 電極
１１ 貫通孔
１２ マスキングフィルム
１３ 金属層
Claims (2)
- 貫通孔を有する絶縁基板を用いて配線用基板を製造する方法であって、絶縁基板の一方表面にシード層を形成させ、シード層が形成された面をマスキングフィルムで被覆し、絶縁基板のシード層が形成されている面の反対面と陽極とが対向するように絶縁基板および陽極を配設して電気めっきを施し、貫通孔内で金属層を形成させた後、マスキングフィルムを除去することを特徴とする配線用基板の製造方法。
- 貫通孔を有する絶縁基板を用いて配線用基板を製造する方法であって、
絶縁基板の一方表面にシード層を形成させ、
形成されたシード層上で電極が形成されない電極非形成部にレジスト層を形成させるとともに、シード層が形成された面の反対面をマスキングフィルムで被覆し、
シード層が形成された面に電気めっきを施すことによって貫通孔の内部に金属層を形成させる際に、金属層が形成された貫通孔の開口部の直径が、金属層が形成される前の貫通孔の開口部の直径の１０〜５０％となるように貫通孔の内部に金属層を形成させ、
シード層が形成された面をマスキングフィルムで被覆するとともに、シード層が形成された面の反対面に被覆されているマスキングフィルムを除去し、
シード層が形成された面の反対面から電気めっきを施し、貫通孔内に金属層を形成させることにより、電極を形成させた後、
シード層に形成されたマスキングフィルム、レジスト層およびシード層を除去する
ことを特徴とする配線用基板の製造方法。
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