(57)【要約】【課題】接続信頼性を向上させることのできる配線基板を提供する。【解決手段】配線構造１２は、配線構造１１内の絶縁層３１の上面３１Ａに形成され、上面の一部が平滑面５４Ｃに形成され、残りの上面が粗化面５４Ａに形成された配線パターン５０Ｂを有する配線層５０と、配線層５０よりもマイグレーション耐性に優れた導電材料からなり、平滑面５４Ｃを被覆し、平滑面５５Ａである上面を有する保護膜５５と、配線層５０及び保護膜５５を被覆する絶縁層６１とを有する。配線構造１２は、絶縁層６１を厚さ方向に貫通して保護膜５５の上面を露出する貫通孔６１Ｘと、貫通孔６１Ｘを充填するビア配線７０Ｖとを有する。粗化面５４Ａは、平滑面５４Ｃと連続して形成され、且つ保護膜５５の外周部の下面を露出させるように平滑面５４Ｃよりも下方に凹んで形成され、絶縁層６１は、保護膜５５の外周部の上下両面及び側面を被覆する。【選択図】図２
2018037461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１配線層と、前記第１配線層を被覆する第１絶縁層と、前記第１絶縁層を厚さ方向に貫通して前記第１配線層の上面を露出する第１貫通孔と、前記第１貫通孔を充填し、前記第１絶縁層から露出された上端面を有する第１ビア配線と、を含む第１配線構造と、
前記第１絶縁層の上面に積層され、前記第１配線構造の配線密度よりも高い配線密度を有する第２配線構造と、を有し、
前記第２配線構造は、
前記第１絶縁層の上面及び前記第１ビア配線の上端面に形成され、上面の一部が平滑面に形成され、残りの上面が前記平滑面よりも粗度が大きい粗化面に形成された第１配線パターンを有する第２配線層と、
前記第２配線層よりもマイグレーション耐性に優れた導電材料からなり、前記平滑面及び前記粗化面のうち前記平滑面のみを被覆し、前記粗化面よりも粗度の小さい平滑な上面を有する保護膜と、
前記第１絶縁層の上面に積層され、前記第２配線層及び前記保護膜を被覆する第２絶縁層と、
前記第２絶縁層を厚さ方向に貫通して前記保護膜の上面を露出する第２貫通孔と、
前記第２貫通孔を充填する第２ビア配線を有し、前記第２ビア配線を通じて前記第２配線層と接続された第３配線層と、を有し、
前記粗化面は、前記平滑面と連続して形成され、且つ前記保護膜の外周部の下面を露出させるように前記平滑面よりも下方に凹んで形成され、
前記第２絶縁層は、前記保護膜の外周部の上下両面及び側面を被覆するように形成されていることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記保護膜の外周部の下面は、前記保護膜の外周部の全周に亘って前記第２配線層から露出され、
前記粗化面は、前記保護膜の外周部の下方において、前記第２配線層の前記平滑面の外縁に向けて反り上がるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
前記第２配線層は、前記第１絶縁層の上面に形成された金属バリア膜と前記金属バリア膜上に形成された金属膜とを含むシード層と、前記シード層上に形成された金属層とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の配線基板。
【請求項４】
前記平滑面に形成された前記第１配線パターンの上面と連続する前記第１配線パターンの前記金属層及び前記金属膜の側面全面が平滑面に形成され、該平滑面を被覆するように前記保護膜が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の配線基板。
【請求項５】
前記第２配線層は、前記金属膜及び前記金属層の表面全面が平滑面に形成された第２配線パターンをさらに有し、
前記保護膜は、前記第２配線パターンの平滑面を被覆するように形成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の配線基板。
【請求項６】
前記第２配線層は、前記金属膜及び前記金属層の表面全面が粗化面に形成され、前記金属バリア膜の外縁部が前記金属膜及び前記金属層の側面よりも外側に突出された第３配線パターンをさらに有することを特徴とする請求項３〜５の何れか一項に記載の配線基板。
【請求項７】
前記第１絶縁層は、熱硬化性樹脂を主成分とする非感光性の絶縁性樹脂からなる絶縁層であり、
前記第２絶縁層は、感光性樹脂を主成分とする絶縁層であって、前記第１絶縁層よりも薄い絶縁層であることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の配線基板。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一項に記載の配線基板と、
前記第２配線構造の最上層の配線層にフリップチップ実装された半導体チップと、
を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
第１配線構造を形成する工程と、
前記第１配線構造の上面に、前記第１配線構造よりも配線密度の高い第２配線構造を積層する工程と、を有し、
前記第１配線構造を形成する工程は、
第１配線層を被覆する第１絶縁層を形成する工程と、
前記第１絶縁層を厚さ方向に貫通し、前記第１配線層の上面を露出する第１貫通孔を形成する工程と、
前記第１貫通孔を充填するとともに、前記第１絶縁層の上面を被覆する導電層を形成する工程と、
前記導電層と前記第１絶縁層の上面とを研磨することにより、前記第１絶縁層の上面を平滑化するとともに、前記第１絶縁層から露出する上端面を有する第１ビア配線を形成する工程と、を有し、
前記第２配線構造を積層する工程は、
前記第１絶縁層の上面及び前記第１ビア配線の上端面に、金属バリア膜と、金属膜と、金属層とが順に積層された第２配線層を形成する工程と、
前記第２配線層の上面の一部に、前記金属膜及び前記金属層よりもマイグレーション耐性に優れた導電材料からなる保護膜を形成する工程と、
前記保護膜の外周部の下面を前記第２配線層から露出させるように前記第２配線層の表面に粗化面を形成する工程と、
前記第１絶縁層の上面に、前記第２配線層及び前記保護膜を被覆する第２絶縁層を形成する工程と、
前記第２絶縁層を厚さ方向に貫通して前記保護膜の上面を露出する第２貫通孔を形成する工程と、
前記第２貫通孔を充填する第２ビア配線を有し、前記第２ビア配線を通じて前記第２配線層と電気的に接続された第３配線層を形成する工程と、
を有し、
前記第２絶縁層は、前記保護膜の外周部の上下両面及び側面を被覆するように形成されることを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項１０】
前記保護膜を形成する工程は、
前記第２配線層のうち、前記第２ビア配線と接続される領域における第２配線層の表面を露出する開口パターンを有するレジスト層を前記第１絶縁層上に形成する工程と、
無電解めっき法により、前記開口パターンから露出された前記第２配線層の表面に前記保護膜を形成する工程と、
前記レジスト層を除去する工程と、
を有することを特徴とする請求項９に記載の配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板、半導体装置及び配線基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体チップ等の電子部品が搭載される配線基板として、配線パターンを高密度化するため、ビルドアップ法により複数の配線層及び絶縁層を交互に積層した配線基板が知られている。この種の配線基板として、熱硬化性樹脂からなる絶縁層を含む低密度配線層の上に、感光性樹脂からなる絶縁層を含む高密度配線層を形成した配線基板が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１９は、従来の配線基板の一部を拡大した概略断面図である。配線基板２００は、低密度配線層２１０と、低密度配線層２１０の最上層の絶縁層２１１の上面に積層された高密度配線層２２０とを有している。絶縁層２１１は、熱硬化性樹脂を主成分とする絶縁性樹脂からなる。高密度配線層２２０は、絶縁層２１１の上面に、配線層２２１と、絶縁層２２２と、配線層２２３と、絶縁層２２４と、配線層２２５と、絶縁層２２６と、配線層２２７とが順に積層された構造を有している。配線層２２１と配線層２２３とは、絶縁層２２２を厚さ方向に貫通するビア配線Ｖ１を通じて電気的に接続されている。配線層２２３と配線層２２５とは、絶縁層２２４を厚さ方向に貫通するビア配線Ｖ２を通じて電気的に接続されている。配線層２２５と配線層２２７とは、絶縁層２２６を厚さ方向に貫通するビア配線Ｖ３を通じて電気的に接続されている。なお、絶縁層２２２，２２４，２２６は、感光性樹脂を主成分とする絶縁性樹脂からなる。
【０００４】
配線層２２１，２２３，２２５の表面の一部には、エレクトロマイグレーションによる絶縁劣化を抑制するために、保護膜２３０が形成されている。保護膜２３０は、主に微細配線部分を被覆するように形成されている。また、保護膜２３０から露出された配線層２２１，２２３，２２５の表面はそれぞれ粗化面２２１Ｒ，２２３Ｒ，２２５Ｒに形成されている。これら粗化面２２１Ｒ，２２３Ｒ，２２５Ｒは、プレーン層やランド等の表面積の広い部分に形成されている。この粗化面２２１Ｒ，２２３Ｒ，２２５Ｒの形成により、高密度配線である配線層２２１，２２３，２２５と絶縁層２２２，２２４，２２６との密着性を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−２９６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、配線基板２００では、ビア配線Ｖ１〜Ｖ３の底部が、粗化面２２１Ｒ，２２３Ｒ，２２５Ｒにそれぞれ接続されるため、その粗化面２２１Ｒ，２２３Ｒ，２２５Ｒとビア配線Ｖ１〜Ｖ３の底部との界面でボイドが発生しやすくなる。具体的には、ビア配線Ｖ１〜Ｖ３の底部に形成された金属バリア膜と粗化面２２１Ｒ，２２３Ｒ，２２５Ｒの凹凸面との界面でボイドが発生しやすくなる。このボイドに起因して、配線層２２１，２２３，２２５とビア配線Ｖ１〜Ｖ３との接続信頼性が低下するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一観点によれば、第１配線層と、前記第１配線層を被覆する第１絶縁層と、前記第１絶縁層を厚さ方向に貫通して前記第１配線層の上面を露出する第１貫通孔と、前記第１貫通孔を充填し、前記第１絶縁層から露出された上端面を有する第１ビア配線と、を含む第１配線構造と、前記第１絶縁層の上面に積層され、前記第１配線構造の配線密度よりも高い配線密度を有する第２配線構造と、を有し、前記第２配線構造は、前記第１絶縁層の上面及び前記第１ビア配線の上端面に形成され、上面の一部が平滑面に形成され、残りの上面が前記平滑面よりも粗度が大きい粗化面に形成された第１配線パターンを有する第２配線層と、前記第２配線層よりもマイグレーション耐性に優れた導電材料からなり、前記平滑面及び前記粗化面のうち前記平滑面のみを被覆し、前記粗化面よりも粗度の小さい平滑な上面を有する保護膜と、前記第１絶縁層の上面に積層され、前記第２配線層及び前記保護膜を被覆する第２絶縁層と、前記第２絶縁層を厚さ方向に貫通して前記保護膜の上面を露出する第２貫通孔と、前記第２貫通孔を充填する第２ビア配線を有し、前記第２ビア配線を通じて前記第２配線層と接続された第３配線層と、を有し、前記粗化面は、前記平滑面と連続して形成され、且つ前記保護膜の外周部の下面を露出させるように前記平滑面よりも下方に凹んで形成され、前記第２絶縁層は、前記保護膜の外周部の上下両面及び側面を被覆するように形成され、前記保護膜の上面は、前記粗化面よりも粗度の小さい平滑面に形成されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一観点によれば、接続信頼性を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態の配線基板を示す概略断面図。
【図２】（ａ），（ｂ）は、一実施形態の配線基板の一部を示す拡大断面図。
【図３】一実施形態の半導体装置を示す概略断面図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、一実施形態の配線基板の製造方法を示す概略断面図。
【図５】（ａ），（ｂ）は、一実施形態の配線基板の製造方法を示す概略断面図。
【図６】（ａ）は、一実施形態の配線基板の製造方法を示す概略断面図、（ｂ）は、一実施形態の配線基板の製造方法を示す拡大断面図。
【図７】（ａ）は、一実施形態の配線基板の製造方法を示す概略断面図、（ｂ）は、一実施形態の配線基板の製造方法を示す拡大断面図。
【図８】（ａ），（ｂ）は、一実施形態の配線基板の製造方法を示す拡大断面図。
【図９】（ａ），（ｂ）は、一実施形態の配線基板の製造方法を示す拡大断面図。
【図１０】（ａ），（ｂ）は、一実施形態の配線基板の製造方法を示す拡大断面図。
【図１１】（ａ）は、一実施形態の配線基板の製造方法を示す概略断面図、（ｂ）は、一実施形態の配線基板の製造方法を示す拡大断面図。
【図１２】（ａ）は、一実施形態の配線基板の製造方法を示す概略断面図、（ｂ）は、一実施形態の配線基板の製造方法を示す拡大断面図。
【図１３】一実施形態の配線基板の製造方法を示す拡大断面図。
【図１４】一実施形態の配線基板の製造方法を示す拡大断面図。
【図１５】一実施形態の配線基板の製造方法を示す概略断面図。
【図１６】一実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図。
【図１７】一実施形態の配線基板の作用を説明する説明図。
【図１８】従来の配線基板の問題点を説明する説明図。
【図１９】従来の配線基板を示す拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、一実施形態について添付図面を参照して説明する。
なお、添付図面は、便宜上、特徴を分かりやすくするために特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、断面図では、各部材の断面構造を分かりやすくするために、一部の部材のハッチングを梨地模様に代えて示し、一部の部材のハッチングを省略している。
【００１１】
図１に示すように、配線基板１０は、配線構造１１と、配線構造１１の一方の側（ここでは、上側）に積層された配線構造１２と、配線構造１１の他方の側（ここでは、下側）に積層されたソルダーレジスト層１３とを有している。
【００１２】
まず、配線構造１１の構造について説明する。
配線構造１１は、配線構造１２よりも配線密度の低い配線層が形成された低密度配線層である。この配線構造１１は、コア基板２０と、コア基板２０の上面２０Ａに積層された絶縁層３１と、コア基板２０の下面２０Ｂに積層された絶縁層４１とを有している。
【００１３】
ここで、コア基板２０及び絶縁層３１，４１の材料としては、例えば、熱硬化性樹脂を主成分とする非感光性の絶縁性樹脂を用いることができる。コア基板２０及び絶縁層３１，４１の材料としては、例えば、熱硬化性樹脂に対し、補強材を入れた絶縁性樹脂を用いることができる。例えば、コア基板２０及び絶縁層３１，４１の材料としては、補強材であるガラスクロス（ガラス織布）にエポキシ樹脂を主成分とする熱硬化性の絶縁性樹脂を含浸させ硬化させた、いわゆるガラスエポキシ樹脂を用いることができる。補強材としてはガラスクロスに限らず、例えば、ガラス不織布、アラミド織布、アラミド不織布、液晶ポリマ（Liquid Crystal Polymer：ＬＣＰ）織布やＬＣＰ不織布を用いることができる。熱硬化性の絶縁性樹脂としてはエポキシ樹脂に限らず、例えば、ポリイミド樹脂やシアネート樹脂などの絶縁性樹脂を用いることができる。コア基板２０及び絶縁層３１，４１は、例えば、シリカやアルミナ等のフィラーを含有していてもよい。
【００１４】
コア基板２０は、配線構造１１の厚さ方向の中心付近に設けられている。コア基板２０の厚さは、例えば６０〜１０００μｍ程度とすることができる。コア基板２０には、所要の箇所（図１では４箇所）に、コア基板２０を厚さ方向に貫通する貫通孔２０Ｘが設けられている。貫通孔２０Ｘ内には、コア基板２０を厚さ方向に貫通する貫通電極２１が形成されている。貫通電極２１は、例えば、貫通孔２０Ｘ内に充填されている。貫通電極２１の材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）や銅合金を用いることができる。
【００１５】
コア基板２０の上面２０Ａには配線層２２が形成され、コア基板２０の下面２０Ｂには配線層２３が形成されている。これら配線層２２，２３は貫通電極２１を介して相互に電気的に接続されている。なお、配線層２２，２３の材料としては、例えば、銅や銅合金を用いることができる。配線層２２，２３の厚さは、例えば、１５〜３５μｍ程度とすることができる。配線層２２，２３のラインアンドスペース（Ｌ／Ｓ）は、例えば、２０μｍ／２０μｍ程度とすることができる。ここで、ラインアンドスペース（Ｌ／Ｓ）は、配線の幅と、隣り合う配線同士の間隔とを示す。
【００１６】
図２（ａ）に示すように、配線層２２の表面（上面及び側面）は、粗化面である。配線層２２の表面粗度は、例えば、表面粗さＲａ値で２００ｎｍ以上とすることができる。ここで、表面粗さＲａ値とは、表面粗さを表わす数値の一種であり、算術平均粗さと呼ばれるものであって、具体的には測定領域内で変化する高さの絶対値を平均ラインである表面から測定して算術平均したものである。なお、配線層２２と同様に、図１に示した配線層２３の表面（下面及び側面）も粗化面である。
【００１７】
図１に示すように、コア基板２０の上面２０Ａには、絶縁層３１と、絶縁層３１に形成されたビア配線３２とが積層されている。
絶縁層３１は、配線層２２を被覆するように、コア基板２０の上面２０Ａに積層されている。絶縁層３１の厚さは、例えば、コア基板２０よりも薄く設定されている。例えば、絶縁層３１の厚さは４０〜７５μｍ程度とすることができる。
【００１８】
絶縁層３１には、上面３１Ａの所要の箇所に開口し、当該絶縁層３１を厚さ方向に貫通して配線層２２の上面の一部を露出する貫通孔３１Ｘが形成されている。貫通孔３１Ｘは、図１において下側（コア基板２０側）から上側（配線構造１２側）に向かうに連れて径が大きくなるテーパ状に形成されている。例えば、貫通孔３１Ｘは、下側の開口端の開口径が上側の開口端の開口径よりも小さい。また、貫通孔３１Ｘは、例えば、逆円錐台形状に形成されている。
【００１９】
絶縁層３１の上面３１Ａは、凹凸が小さい平滑面（低粗度面）である。例えば、絶縁層３１の上面３１Ａは研磨面である。絶縁層３１の上面３１Ａは、例えば、貫通孔３１Ｘの内側面よりも表面粗度が小さく、絶縁層４１の下面４１Ｂよりも表面粗度が小さくなっている。絶縁層３１の上面３１Ａの粗度は、表面粗さＲａ値で例えば１５〜４０ｎｍ程度となるように設定されている。また、貫通孔３１Ｘの内側面の粗度及び絶縁層４１の下面４１Ｂの粗度は、表面粗さＲａ値で例えば３００〜４００ｎｍ程度となるように設定されている。
【００２０】
貫通孔３１Ｘ内には、配線層２２と電気的に接続されるビア配線３２が形成されている。ビア配線３２は、貫通孔３１Ｘ内に充填され、絶縁層３１を厚さ方向に貫通するように形成されている。ビア配線３２は、貫通孔３１Ｘと同様に、図１において下側（コア基板２０側）から上側（配線構造１２側）に向かうに連れて径が大きくなるテーパ状に形成されている。例えば、ビア配線３２は、上端面３２Ａが下端面よりも大きくなる略逆円錐台形状に形成されている。ビア配線３２の上端面３２Ａの直径は例えば５０〜７０μｍ程度とすることができる。
【００２１】
ビア配線３２の上端面３２Ａは、絶縁層３１の上面３１Ａから露出されている。例えば、ビア配線３２の上端面３２Ａは、絶縁層３１の上面３１Ａと略面一に形成されている。ビア配線３２の上端面３２Ａは、絶縁層３１の上面３１Ａと同様に、凹凸が小さい平滑面（低粗度面）である。例えば、ビア配線３２の上端面３２Ａは研磨面である。ビア配線３２の上端面３２Ａの粗度は、表面粗さＲａ値で例えば１５〜４０ｎｍ程度となるように設定されている。なお、ビア配線３２の材料としては、例えば、銅や銅合金を用いることができる。
【００２２】
コア基板２０の下面２０Ｂには、絶縁層４１と、配線層４２とが順に積層されている。絶縁層４１は、配線層２３を被覆するように、コア基板２０の下面２０Ｂに積層されている。絶縁層４１の厚さは、例えば、コア基板２０よりも薄く設定されている。例えば、絶縁層４１の厚さは４０〜７５μｍ程度とすることができる。
【００２３】
配線層４２は、絶縁層４１の下面４１Ｂに積層されている。配線層４２は、配線層２３と電気的に接続されている。この配線層４２は、貫通孔４１Ｘ内に充填されたビア配線と、絶縁層４１の下面４１Ｂに形成された配線パターンとを有している。なお、配線層４２の材料としては、例えば、銅や銅合金を用いることができる。
【００２４】
次に、配線構造１２の構造について説明する。
配線構造１２は、配線構造１１の最上層に形成された絶縁層３１の上面３１Ａに積層された配線構造である。配線構造１２は、配線構造１１よりも配線密度の高い配線層が形成された高密度配線層である。
【００２５】
配線構造１２は、絶縁層３１の上面３１Ａ上に、配線層５０と、絶縁層６１と、配線層７０と、絶縁層６３と、配線層８０と、絶縁層６５と、配線層９０とが順に積層された構造を有している。また、配線構造１２は、配線層５０，７０，８０の表面の一部にそれぞれ形成された保護膜５５，７５，８５を有している。
【００２６】
ここで、絶縁層６１，６３，６５の材料としては、例えば、フェノール系樹脂やポリイミド系樹脂等を主成分とする感光性の絶縁性樹脂を用いることができる。また、絶縁層６１，６３，６５の材料としては、例えば、シリコーン系樹脂やエポキシ系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂等を主成分とする感光性の絶縁性樹脂を用いることもできる。これら絶縁層６１，６３，６５は、例えば、シリカやアルミナ等のフィラーを含有していてもよい。
【００２７】
配線層５０，７０，８０，９０は、配線構造１１の配線層よりも微細に形成された配線層である。例えば、配線層５０，７０，８０，９０のラインアンドスペース（Ｌ／Ｓ）は、例えば、５μｍ／５μｍ未満とすることができる。また、配線層５０，７０，８０，９０は、配線構造１１の配線層よりも薄い配線層である。配線層５０，７０，８０の厚さは、例えば、１〜３μｍ程度とすることができる。配線層９０の厚さは、例えば、１０〜１５μｍ程度とすることができる。また、絶縁層６１，６３，６５は、配線構造１１の絶縁層よりも薄い絶縁層である。絶縁層６１，６３，６５の厚さは、例えば、３〜１０μｍ程度とすることができる。
【００２８】
図２（ａ）に示すように、配線層５０は、ビア配線３２の上端面３２Ａと接続するように、絶縁層３１の上面３１Ａ上に積層されている。すなわち、配線層５０の下面の一部がビア配線３２の上端面３２Ａと接しており、配線層５０とビア配線３２とが電気的に接続されている。換言すると、配線層５０とビア配線３２とは電気的に接続されているが、一体的ではない。
【００２９】
配線層５０は、絶縁層３１の上面３１Ａ上及びビア配線３２の上端面３２Ａ上に形成されたシード層５１と、そのシード層５１上に形成された金属層５４とを有している。すなわち、金属層５４は、シード層５１を介してビア配線３２に接続されている。
【００３０】
シード層５１は、ビア配線３２の上端面３２Ａと絶縁層３１の上面３１Ａを被覆する金属膜５２と、その金属膜５２の上面を被覆する金属膜５３とが順に積層された２層構造のシード層である。金属膜５２及び金属膜５３としては、例えば、スパッタ法により形成された金属膜（スパッタ膜）を用いることができる。金属膜５２は、例えば、金属膜５３や金属層５４（例えば、Ｃｕ層）から絶縁層３１に銅が拡散することを抑制する金属バリア膜として機能する。金属膜５２の材料としては、金属膜５３を構成する金属（例えば、銅）よりも絶縁層３１との密着性が高い金属であることが好ましい。また、金属膜５２の材料としては、金属膜５３を構成する金属（例えば、銅）よりも耐腐食性の高い金属であることが好ましい。このような金属膜５２の材料としては、例えば、チタン（Ｔｉ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、窒化タンタル（ＴａＮ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル銅合金（ＮｉＣｕ）を用いることができる。また、金属膜５３の材料としては、例えば、銅や銅合金を用いることができる。なお、金属膜５２の厚さは例えば２０〜１００ｎｍ程度とすることができ、金属膜５３の厚さは例えば５０〜３００ｎｍ程度とすることができる。
【００３１】
金属層５４は、金属膜５３の上面全面を被覆するように形成されている。なお、金属層５４の材料としては、例えば、銅や銅合金を用いることができる。
配線層５０は、例えば、同一平面上に、配線パターン５０Ａ〜５０Ｃを有している。
【００３２】
配線パターン５０Ａは、例えば、プレーン層（例えば、電源プレーンやＧＮＤパターン）などのベタパターンやダミーパターンであり、金属層５４の表面積（例えば、上面の面積）が大きな配線パターンである。このような配線パターン５０Ａでは、金属層５４の上面全面が粗化面５４Ａに形成され、金属層５４の側面全面が粗化面５４Ｂに形成され、金属膜５３の側面全面が粗化面５３Ｂに形成されている。これら粗化面５３Ｂ，５４Ｂの直下に形成された金属膜５２は、その外縁部が粗化面５３Ｂ，５４Ｂよりも外側に突出するように形成されている。すなわち、配線パターン５０Ａの金属膜５２は、粗化面５３Ｂ，５４Ｂよりも外側に突出して形成された突出部５２Ｔを有している。この突出部５２Ｔの上面は、粗化面５３Ｂ，５４Ｂから露出されている。
【００３３】
配線パターン５０Ｂは、上層の配線層７０と接続されるランドを有し、金属層５４の表面積が大きな配線パターンである。配線パターン５０Ｂでは、金属層５４の上面の一部が粗化面５４Ａに形成され、金属層５４の側面の一部がそれぞれ粗化面５４Ｂに形成されている。また、配線パターン５０Ｂでは、粗化面５４Ａ以外の金属層５４の上面が粗化面５４Ａよりも粗度の小さい平滑面５４Ｃに形成され、粗化面５４Ｂ以外の金属層５４の側面が粗化面５４Ｂよりも粗度の小さい平滑面５４Ｄに形成されている。配線パターン５０Ｂでは、少なくともビア配線が形成される金属層５４の上面が平滑面５４Ｃに形成されている。また、本例の配線パターン５０Ｂでは、微細配線である配線パターン５０Ｃと近接した位置に形成された上面及び側面が平滑面５４Ｃ，５４Ｄに形成されている。また、配線パターン５０Ｂでは、粗化面５４Ｂと接する金属膜５３の側面が粗化面５３Ｂに形成され、平滑面５４Ｄと接する金属膜５３の側面が粗化面５４Ｂよりも粗度の小さい平滑面５３Ｄに形成されている。配線パターン５０Ｂでは、粗化面５３Ｂ，５４Ｂの直下に形成された金属膜５２に突出部５２Ｔが形成されている。また、配線パターン５０Ｂでは、平滑面５３Ｄ，５４Ｄの直下に形成された金属膜５２の側面が、平滑面５３Ｄ，５４Ｄと略面一に形成されている。このように、配線パターン５０Ｂでは、表面の一部が平滑面５４Ｃ，５４Ｄ，５３Ｄに形成され、残りの表面が粗化面５４Ａ，５４Ｂ，５３Ｂに形成されている。
【００３４】
配線パターン５０Ｃは、配線層５０のうち、ラインアンドスペース（Ｌ／Ｓ）の小さい（例えば、Ｌ／Ｓ＝２μｍ／２μｍ程度）微細な配線パターンである。すなわち、配線パターン５０Ｃは、配線層５０のうち、金属層５４の表面積が小さな配線パターンである。このような配線パターン５０Ｃでは、金属層５４の上面全面が平滑面５４Ｃに形成され、金属層５４の側面全面が平滑面５４Ｄに形成され、金属膜５３の側面全面が平滑面５３Ｄに形成されている。すなわち、配線パターン５０Ｃは、その表面全面が平滑面に形成されている。この配線パターン５０Ｃでは、金属膜５２の側面が、平滑面５３Ｄ，５４Ｄと略面一に形成されている。
【００３５】
なお、配線パターン５０Ａ〜５０Ｃにおいて、金属膜５２の側面全面と金属膜５３及び金属層５４から露出された金属膜５２の上面全面とは、粗化面５４Ａよりも粗度の小さい平滑面に形成されている。
【００３６】
ここで、粗化面５３Ｂ，５４Ａ，５４Ｂは、平滑面５３Ｄ，５４Ｃ，５４Ｄよりも表面粗度が大きく、配線構造１１の配線層２２，２３，４２の表面粗度よりも小さくなっている。例えば、粗化面５３Ｂ，５４Ａ，５４Ｂの表面粗度は、表面粗さＲａ値で例えば１００〜１５０ｎｍ程度とすることができ、平滑面５３Ｄ，５４Ｃ，５４Ｄの表面粗度は、表面粗さＲａ値で１〜５０ｎｍ程度とすることができる。なお、上述したように、配線層２２，２３，４２の表面粗度は、表面粗さＲａ値で例えば２００〜１０００ｎｍ程度とすることができる。
【００３７】
配線層５０の表面には、その表面の一部を被覆する保護膜５５が形成されている。保護膜５５は、例えば、配線層５０と絶縁層３１との間でエレクトロマイグレーションやイオンマイグレーション等のマイグレーションが発生することを抑制する機能を有している。保護膜５５は、例えば、配線層５０の酸化を抑制する機能を有している。保護膜５５は、導電性を有している。このような保護膜５５の材料としては、金属膜５３及び金属層５４を構成する金属（例えば、Ｃｕ）よりもマイグレーション耐性及び耐食性の高い導電材料を用いることができる。例えば、保護膜５５の材料としては、ニッケルリン（ＮｉＰ）、ニッケルタングステンホウ素（ＮｉＷＢ）、コバルトタングステンリン（ＣｏＷＰ）を用いることができる。なお、保護膜５５の厚さは、例えば、５０〜３００ｎｍ程度とすることができる。
【００３８】
保護膜５５は、表面粗度の小さい平滑面である配線層５０の表面（上面及び側面）上に形成されている。具体的には、保護膜５５は、粗化面５３Ｂ，５４Ａ，５４Ｂ及び平滑面５３Ｄ，５４Ｃ，５４Ｄのうち平滑面５３Ｄ，５４Ｃ，５４Ｄのみを被覆するように形成されている。また、保護膜５５は、平滑面５３Ｄ，５４Ｄと面一に形成された金属膜５２の側面（平滑面）を被覆するように形成されている。
【００３９】
例えば、配線パターン５０Ｂの表面には、金属層５４の上面の一部（平滑面５４Ｃ）を被覆するように保護膜５５が形成されている。この保護膜５５は、配線層５０，７０を接続するビア配線７０Ｖの底部の直径よりも大径に形成され、そのビア配線７０Ｖの底部が接続されるビア受けパッドとして機能する。また、配線パターン５０Ｂの表面には、例えば、微細配線である配線パターン５０Ｃと近接した位置の平滑面を被覆するように保護膜５５が形成されている。この保護膜５５は、配線パターン５０Ｂの金属層５４の上面の一部（平滑面５４Ｃ）と、その上面の一部に連続する金属層５４及び金属膜５３の側面（平滑面５３Ｄ，５４Ｄ）全面とを被覆するように形成されている。また、配線パターン５０Ｃの表面（上面及び側面）には、その表面全面を被覆するように保護膜５５が形成されている。この保護膜５５は、配線パターン５０Ｃの金属層５４の上面全面と、配線パターン５０Ｃの金属層５４及び金属膜５３の側面全面とを被覆するように形成されている。このような配線パターン５０Ｂ，５０Ｃでは、平滑面５３Ｄ，５４Ｃ，５４Ｄと保護膜５５との界面が生じる。なお、本例の保護膜５５は、配線パターン５０Ｂ，５０Ｃにおいて、平滑面５３Ｄ，５４Ｄと面一に形成された金属膜５２の側面全面を被覆するように形成されている。但し、保護膜５５を、平滑面５３Ｄ，５４Ｄと面一に形成された金属膜５２の側面の一部のみを被覆するように形成してもよいし、平滑面５３Ｄ，５４Ｄと面一に形成された金属膜５２の側面を露出するように形成してもよい。
【００４０】
一方、保護膜５５は、粗化面５３Ｂ，５４Ａ，５４Ｂ上には形成されていない。また、保護膜５５は、粗化面５３Ｂ，５４Ｂから露出された金属膜５２の突出部５２Ｔの上面及び側面にも形成されていない。このため、配線パターン５０Ａの表面には、保護膜５５が形成されていない。
【００４１】
複数の保護膜５５の上面は、略同一平面上に形成されている。保護膜５５の上面は、粗化面５４Ａ，５４Ｂよりも粗度の小さい平滑面５５Ａに形成されている。保護膜５５の平滑面５５Ａの表面粗度は、例えば、平滑面５４Ｃの表面粗度と同等の粗度に設定されている。
【００４２】
次に、図２（ｂ）に従って、配線層５０及び保護膜５５の構造について更に詳述する。
配線層５０の粗化面５４Ａは、配線層５０の平滑面５４Ｃと連続して形成されている。粗化面５４Ａは、平滑面５４Ｃよりも下側（金属膜５２側）に位置する。具体的には、粗化面５４Ａは、保護膜５５の外周部の下面を露出させるように、平滑面５４Ｃよりも下方に凹んで形成されている。この粗化面５４Ａの一部は、保護膜５５の外周部と平面視で重なる位置に形成され、且つ保護膜５５とは接していない。また、粗化面５４Ａは、例えば、保護膜５５の外周部の下方において、保護膜５５と接する平滑面５４Ｃの外縁（つまり、保護膜５５と平滑面５４Ｃとの界面の外縁）に向けて反り上がるように形成されている。これらの構造により、平滑面５４Ｃの平面形状は、保護膜５５の平面形状よりも一回り小さく形成されている。そして、保護膜５５の外周部は、下層の平滑面５４Ｃから外側にはみ出し、保護膜５５の下面が金属層５４（配線層５０）から露出する構造、いわゆるオーバーハング構造に形成されている。すなわち、保護膜５５は、下層の平滑面５４Ｃよりも外側に突出する突出部５５Ｔを有している。この突出部５５Ｔは、保護膜５５の外周部の全周に亘って形成されている。換言すると、保護膜５５の外周部の下面は、その保護膜５５の外周部の全周に亘って金属層５４（配線層５０）から露出されている。
【００４３】
別の見方をすると、配線パターン５０Ｂの上面には、表面（底面及び側面）が粗化面５４Ａに形成され、平滑面５４Ｃよりも下方に凹む凹み部５０Ｘが形成されている。凹み部５０Ｘは、保護膜５５の外周部の下面を露出させるように、保護膜５５の側面から保護膜５５の内側に食い込むように形成されている。このため、凹み部５０Ｘの側面は、保護膜５５の外周部と平面視で重なる位置であって、保護膜５５の下部に配置されている。また、凹み部５０Ｘの側面は、保護膜５５と接する平滑面５４Ｃの外縁に向けて反り上がるように形成されている。このような凹み部５０Ｘの形成により、平滑面５４Ｃの平面形状は、保護膜５５の平面形状よりも一回り小さく形成されている。そして、保護膜５５の外周部は、下層の平滑面５４Ｃから外側にはみ出し、粗化面５４Ａと離間した構造に形成されている。
【００４４】
図２（ａ）に示すように、絶縁層３１の上面３１Ａ上には、配線層５０（配線パターン５０Ａ〜５０Ｃ）及び保護膜５５を被覆するように絶縁層６１が形成されている。絶縁層６１は、配線層５０の粗化面５３Ｂ，５４Ａ，５４Ｂに接するように形成されている。これにより、配線層５０と絶縁層６１との密着性を向上させることができる。さらに、絶縁層６１は、凹み部５０Ｘを充填するように形成され、保護膜５５のオーバーハング構造の下に入り込むように形成されている。この絶縁層６１は、保護膜５５の外周部（つまり、突出部５５）の上下両面及び側面を被覆するように形成されている。換言すると、保護膜５５の外周部が絶縁層６１に食い込むように形成されている。これにより、絶縁層６１が配線層５０及び保護膜５５から剥離することを好適に抑制することができる。
【００４５】
絶縁層６１には、所要の箇所に、当該絶縁層６１を厚さ方向に貫通して保護膜５５の上面（平滑面５５Ａ）の一部を露出する貫通孔６１Ｘが形成されている。
配線層７０は、絶縁層６１の上面に積層されている。配線層７０は、配線層５０と電気的に接続されている。この配線層７０は、貫通孔６１Ｘ内に充填されたビア配線７０Ｖと、絶縁層６１の上面に形成され、ビア配線７０Ｖを介して配線層５０と電気的に接続された配線パターンとを有している。ビア配線７０Ｖの底面は、保護膜５５の平滑面５５Ａに接続されている。このため、ビア配線７０Ｖの底面と平滑面５５Ａ（ビア受けパッド）との界面でボイドが発生することを抑制することができる。なお、ビア配線７０Ｖは、保護膜５５を介して配線層５０（配線パターン５０Ｂ）に電気的に接続されている。
【００４６】
配線層７０は、貫通孔６１Ｘの内面（貫通孔６１Ｘの内側面と貫通孔６１Ｘの底部に露出する保護膜５５の平滑面５５Ａ）及び絶縁層６１の上面を連続的に被覆する金属膜７２と、その金属膜７２の上面を被覆する金属膜７３とが順に積層された２層構造のシード層７１を有している。配線層７０は、シード層７１（金属膜７３）の上面を被覆する金属層７４を有している。金属膜７２，７３及び金属層７４の材料としては、例えば、金属膜５２，５３及び金属層５４とそれぞれ同様の材料を用いることができる。
【００４７】
配線層７０は、配線パターン５０Ａ〜５０Ｃと同様の構造に形成された配線パターン７０Ａ〜７０Ｃを有している。配線パターン７０Ａでは、金属層７４の上面が粗化面７４Ａに形成され、金属膜７３及び金属層７４の側面全面が粗化面７３Ｂ，７４Ｂにそれぞれ形成され、金属膜７２の外縁部に粗化面７３Ｂ，７４Ｂよりも外側に突出する突出部７２Ｔが形成されている。配線パターン７０Ｂでは、金属層７４の上面の一部が平滑面７４Ｃに形成され、平滑面７４Ｃ以外の金属層７４の上面が粗化面７４Ａに形成されている。この配線パターン７０Ｂでは、粗化面７４Ａが平滑面７４Ｃと連続して形成され、粗化面７４Ａが平滑面７４Ｃよりも下方に位置するように形成され、金属層７４の上面に凹み部７０Ｘが形成されている。配線パターン７０Ｃでは、金属膜７３及び金属層７４の表面全面が平滑面７３Ｄ，７４Ｃ，７４Ｄに形成されている。
【００４８】
配線層７０の表面の一部には、平滑面７３Ｄ，７４Ｃ，７４Ｄを被覆するように保護膜７５が形成されている。保護膜７５の外周部は、下層の平滑面７４Ｃから外側にはみ出し、下面が金属層７４（配線層７０）から露出するオーバーハング構造に形成されている。保護膜７５の上面は、粗化面７４Ａよりも粗度の小さい平滑面７５Ａに形成されている。
【００４９】
絶縁層６１の上面には、配線層７０（配線パターン７０Ａ〜７０Ｃ）及び保護膜７５を被覆するように絶縁層６３が形成されている。絶縁層６３は、保護膜７５の外周部の上下両面及び側面を被覆するように形成されている。絶縁層６３には、所要の箇所に、当該絶縁層６３を厚さ方向に貫通して保護膜７５の平滑面７５Ａの一部を露出する貫通孔６３Ｘが形成されている。
【００５０】
配線層８０は、絶縁層６３の上面に積層されている。配線層８０は、配線層７０と電気的に接続されている。この配線層８０は、貫通孔６３Ｘ内に充填されたビア配線と、絶縁層６３の上面に形成された配線パターンとを有している。貫通孔６３Ｘに充填されたビア配線は、その底面が保護膜７５の平滑面７５Ａに接続され、その保護膜７５を介して配線層７０に電気的に接続されている。
【００５１】
配線層８０は、貫通孔６３Ｘの内面及び絶縁層６３の上面を連続的に被覆する金属膜８２と、その金属膜８２の上面を被覆する金属膜８３とが順に積層された２層構造のシード層８１と、そのシード層８１（金属膜８３）の上面を被覆する金属層８４とを有している。金属膜８２，８３及び金属層８４の材料としては、例えば、金属膜５２，５３及び金属層５４とそれぞれ同様の材料を用いることができる。
【００５２】
配線層８０は、配線パターン５０Ａ〜５０Ｃと同様の構造に形成された配線パターン８０Ａ〜８０Ｃを有している。配線パターン８０Ａでは、金属層８４の上面が粗化面８４Ａに形成され、金属膜８３及び金属層８４の側面全面が粗化面８３Ｂ，８４Ｂにそれぞれ形成され、金属膜８２の外縁部に粗化面８３Ｂ，８４Ｂよりも外側に突出する突出部８２Ｔが形成されている。配線パターン８０Ｂでは、金属層８４の上面の一部が平滑面８４Ｃに形成され、平滑面８４Ｃ以外の金属層８４の上面が粗化面８４Ａに形成されている。この配線パターン８０Ｂでは、粗化面８４Ａが平滑面８４Ｃと連続して形成され、粗化面８４Ａが平滑面８４Ｃよりも下方に位置するように形成され、金属層８４の上面に凹み部８０Ｘが形成されている。配線パターン８０Ｃでは、金属膜８３及び金属層８４の表面全面が平滑面８３Ｄ，８４Ｃ，８４Ｄに形成されている。
【００５３】
配線層８０の表面の一部には、平滑面８３Ｄ，８４Ｃ，８４Ｄを被覆するように保護膜８５が形成されている。保護膜８５の外周部は、下層の平滑面８４Ｃから外側にはみ出し、下面が金属層８４（配線層８０）から露出するオーバーハング構造に形成されている。保護膜８５の上面は、粗化面８４Ａよりも粗度の小さい平滑面８５Ａに形成されている。
【００５４】
絶縁層６３の上面には、配線層８０（配線パターン８０Ａ〜８０Ｃ）及び保護膜８５を被覆するように絶縁層６５が形成されている。絶縁層６５は、保護膜８５の外周部の上下両面及び側面を被覆するように形成されている。絶縁層６５には、所要の箇所に、当該絶縁層６５を厚さ方向に貫通して保護膜８５の平滑面８５Ａの一部を露出する貫通孔６５Ｘが形成されている。
【００５５】
ここで、貫通孔６１Ｘ，６３Ｘ，６５Ｘは、図２（ａ）において下側（絶縁層３１側）から上側に向かうに連れて径が大きくなるテーパ状に形成されている。例えば、貫通孔６１Ｘ，６３Ｘ，６５Ｘは、上側の開口端の開口径が下側の開口端の開口径よりも大きい逆円錐台形状に形成されている。貫通孔６１Ｘ，６３Ｘ，６５Ｘの上側の開口端の開口径は、例えば、１０〜２０μｍ程度とすることができる。
【００５６】
配線層９０は、絶縁層６５の上面に積層されている。配線層９０は、配線層８０と電気的に接続されている。この配線層９０は、貫通孔６５Ｘ内に充填されたビア配線と、絶縁層６５の上面から突出するパッドＰ１とを有している。貫通孔６５Ｘに充填されたビア配線は、その底面が保護膜８５の平滑面８５Ａに接続され、その保護膜８５を介して配線層８０に電気的に接続されている。
【００５７】
配線層９０は、貫通孔６５Ｘの内面及び貫通孔６５Ｘ周辺の絶縁層６５の上面を連続的に被覆する金属膜９２と、その金属膜９２の上面を被覆する金属膜９３とが順に積層されたシード層９１と、そのシード層９１（金属膜９３）の上面を被覆する金属層９４とを有している。金属膜９２，９３及び金属層９４の材料としては、例えば、金属膜５２，５３及び金属層５４とそれぞれ同様の材料を用いることができる。
【００５８】
パッドＰ１の平面形状は、任意の形状及び任意の大きさとすることができる。例えば、パッドＰ１の平面形状は、直径が２０〜３０μｍ程度の円形状とすることができる。パッドＰ１のピッチは、例えば、４０〜６０μｍ程度とすることができる。このパッドＰ１は、半導体チップ等の電子部品と電気的に接続するための電子部品搭載用のパッドとして機能する。
【００５９】
なお、必要に応じて、パッドＰ１の表面（上面及び側面、又は上面のみ）に表面処理層を形成するようにしてもよい。表面処理層の例としては、金（Ａｕ）層、ニッケル（Ｎｉ）層／Ａｕ層（Ｎｉ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）、Ｎｉ層／パラジウム（Ｐｄ）層／Ａｕ層（Ｎｉ層とＰｄ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）などを挙げることができる。これらＮｉ層、Ａｕ層、Ｐｄ層としては、例えば、無電解めっき法により形成された金属層（無電解めっき金属層）を用いることができる。また、Ｎｉ層はＮｉ又はＮｉ合金からなる金属層、Ａｕ層はＡｕ又はＡｕ合金からなる金属層、Ｐｄ層はＰｄ又はＰｄ合金からなる金属層である。また、パッドＰ１の表面（上面及び側面、又は上面のみ）に、ＯＳＰ（Organic Solderability Preservative）処理などの酸化防止処理を施して表面処理層を形成するようにしてもよい。
【００６０】
図１に示すように、ソルダーレジスト層１３は、配線基板１０の最外層（ここでは、最下層）の最外絶縁層である。ソルダーレジスト層１３は、配線構造１１の下面（具体的には、配線構造１１の最下層に形成された絶縁層４１の下面４１Ｂ）に、最下層の配線層４２を被覆するように形成されている。
【００６１】
ソルダーレジスト層１３には、最下層の配線層４２の一部を外部接続用パッドＰ２として露出させるための開口部１３Ｘが形成されている。この外部接続用パッドＰ２には、配線基板１０をマザーボード等の実装基板に実装する際に使用されるはんだボールやリードピン等の外部接続端子が接続されるようになっている。なお、必要に応じて、開口部１３Ｘから露出する配線層４２上に表面処理層を形成するようにしてもよい。表面処理層の例としては、Ａｕ層、Ｎｉ／Ａｕ層や、Ｎｉ層／Ｐｄ層／Ａｕ層などを挙げることができる。また、外部接続用パッドＰ２の下面に、ＯＳＰ処理などの酸化防止処理を施して表面処理層を形成するようにしてもよい。なお、開口部１３Ｘから露出する配線層４２（あるいは、配線層４２上に表面処理層が形成されている場合には、その表面処理層）自体を、外部接続端子としてもよい。
【００６２】
外部接続用パッドＰ２及び開口部１３Ｘの平面形状は、任意の形状及び任意の大きさとすることができる。例えば、外部接続用パッドＰ２及び開口部１３Ｘの平面形状は、直径が２００〜３００μｍ程度の円形状とすることができる。なお、ソルダーレジスト層１３の材料としては、例えば、フェノール系樹脂やポリイミド系樹脂などを主成分とする感光性の絶縁性樹脂を用いることができる。また、ソルダーレジスト層１３の材料としては、例えば、シリコーン系樹脂やエポキシ系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂等を主成分とする感光性の絶縁性樹脂を用いることもできる。ソルダーレジスト層１３は、例えば、シリカやアルミナ等のフィラーを含有していてもよい。
【００６３】
次に、図３に従って、半導体装置１００の構造について説明する。
半導体装置１００は、配線基板１０と、一つ又は複数の半導体チップ１０１と、アンダーフィル樹脂１０５と、外部接続端子１０６とを有している。
【００６４】
半導体チップ１０１は、配線基板１０にフリップチップ実装されている。すなわち、半導体チップ１０１の回路形成面（ここでは、下面）に配設されたバンプ１０２を、配線基板１０のパッドＰ１に接合することにより、半導体チップ１０１は、バンプ１０２を介して配線層９０と電気的に接続されている。
【００６５】
半導体チップ１０１としては、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）チップやＧＰＵ（Graphics Processing Unit）チップなどのロジックチップを用いることができる。また、半導体チップ１０１としては、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）チップ、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）チップやフラッシュメモリチップなどのメモリチップを用いることもできる。なお、配線基板１０に複数の半導体チップ１０１を搭載する場合には、ロジックチップとメモリチップとを組み合わせて配線基板１０に搭載するようにしてもよい。
【００６６】
バンプ１０２としては、例えば、金バンプやはんだバンプを用いることができる。はんだバンプの材料としては、例えば、鉛（Ｐｂ）を含む合金、錫（Ｓｎ）とＡｕの合金、ＳｎとＣｕの合金、Ｓｎと銀（Ａｇ）の合金、ＳｎとＡｇとＣｕの合金等を用いることができる。
【００６７】
アンダーフィル樹脂１０５は、配線基板１０と半導体チップ１０１との隙間を充填するように設けられている。アンダーフィル樹脂１０５の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂などの絶縁性樹脂を用いることができる。
【００６８】
外部接続端子１０６は、配線基板１０の外部接続用パッドＰ２上に形成されている。この外部接続端子１０６は、例えば、図示しないマザーボード等の実装基板に設けられたパッドと電気的に接続される接続端子である。外部接続端子１０６としては、例えば、はんだボールやリードピンを用いることができる。なお、本例では、外部接続端子１０６として、はんだボールを用いている。
【００６９】
次に、配線基板１０の製造方法について説明する。なお、以下の説明では、配線基板１０となる複数の部分を一括して製作した後に、個片化して多数の配線基板１０を製造する、いわゆる多数個取りの製造方法について説明する。
【００７０】
まず、図４（ａ）に示す工程では、公知の製造方法により、コア基板２０と貫通電極２１と配線層２２，２３とを有する構造体を準備する。このとき、コア基板２０としては、配線基板１０が多数個取れる大判の基板が使用される。詳述すると、コア基板２０は、配線基板１０に対応する構造体が形成される領域Ａ１を複数個有している。このコア基板２０は、領域Ａ１に配線基板１０に対応する構造体が形成された後、切断線Ａ２に沿ってスライサー等によって切断される。これにより、配線基板１０に対応する構造体が個片化され、複数の配線基板１０が製造されることになる。
【００７１】
次に、配線層２２，２３に対して粗化処理を施す。粗化処理としては、例えば、黒化処理、エッチング処理、めっき、ブラスト等によって行うことができる。
続いて、図４（ｂ）に示す工程では、コア基板２０の上面２０Ａ及び配線層２２を被覆する絶縁層３１を形成するとともに、コア基板２０の下面２０Ｂ及び配線層２３を被覆する絶縁層４１を形成する。
【００７２】
次いで、図４（ｃ）に示す工程では、配線層２２の上面の一部が露出されるように絶縁層３１の所定箇所に貫通孔３１Ｘを形成するとともに、配線層２３の下面の一部が露出されるように絶縁層４１の所定箇所に貫通孔４１Ｘを形成する。これら貫通孔３１Ｘ，４１Ｘは、例えば、ＣＯ２レーザやＵＶ−ＹＡＧレーザ等によるレーザ加工法によって形成することができる。次いで、貫通孔３１Ｘ，４１Ｘをレーザ加工法によって形成した場合には、デスミア処理を行って、貫通孔３１Ｘ，４１Ｘの底部に露出する配線層２２，２３の露出面に付着した樹脂スミアを除去する。このデスミア処理により、貫通孔３１Ｘの内側面及び絶縁層３１の上面３１Ａが粗化されるとともに、貫通孔４１Ｘの内側面及び絶縁層４１の下面４１Ｂが粗化される。
【００７３】
次に、図５（ａ）に示す工程では、絶縁層４１の貫通孔４１Ｘに充填されたビア配線と、絶縁層４１の下面４１Ｂに積層された配線パターンとを有する配線層４２を形成する。配線層４２は、例えば、セミアディティブ法やサブトラクティブ法などの各種の配線形成方法を用いて形成することができる。
【００７４】
また、図５（ａ）に示す工程では、貫通孔３１Ｘの内面を含む絶縁層３１の表面全面及び貫通孔３１Ｘから露出する配線層２２の上面全面を被覆するシード層（図示略）を形成し、そのシード層を給電層とする電解めっきを施す。例えば、シード層を無電解銅めっき法により形成し、そのシード層を給電層とする電解銅めっき法を施す。これにより、貫通孔３１Ｘを充填するとともに、絶縁層３１の上面３１Ａ全面を被覆する導電層１１０が形成される。
【００７５】
続いて、例えばＣＭＰ法（Chemical Mechanical Polishing）等により、絶縁層３１の上面３１Ａから突出する導電層１１０を研磨するとともに、粗化面である絶縁層３１の上面３１Ａの一部を研磨する。これにより、図５（ｂ）に示すように、貫通孔３１Ｘ内に充填されたビア配線３２が形成され、そのビア配線３２の上端面３２Ａが絶縁層３１の上面３１Ａと略面一になるように形成される。また、絶縁層３１の上面３１Ａの一部を研磨することにより、絶縁層３１の上面３１Ａが平滑化される。本工程の研磨により、絶縁層３１の上面３１Ａ及びビア配線３２の上端面３２Ａは研磨面となる。
【００７６】
以上の製造工程により、各領域Ａ１に配線構造１１に対応する構造体が製造される。
次に、図６（ａ）に示す工程では、絶縁層３１の上面３１Ａ全面及びビア配線３２の上端面３２Ａ全面を被覆するようにシード層５１を形成する。このシード層５１は、例えば、スパッタ法により形成することができる。
【００７７】
具体的には、図６（ｂ）に示すように、まず、絶縁層３１の上面３１Ａ及びビア配線３２の上端面３２Ａを被覆するように、それら上面３１Ａ及び上端面３２Ａ上にチタンをスパッタリングにより堆積させて金属膜５２を形成する。その後、金属膜５２上に銅をスパッタリングにより堆積させて金属膜５３を形成する。これにより、２層構造（金属膜５２／金属膜５３）のシード層５１を形成することができる。
【００７８】
次いで、図７（ａ）に示す工程では、シード層５１上に、所定の箇所に開口パターン１１１Ｘを有するレジスト層１１１を形成する。開口パターン１１１Ｘは、配線層５０（図１参照）の形成領域に対応する部分のシード層５１を露出するように形成される。レジスト層１１１の材料としては、例えば、次工程のめっき処理に対して耐めっき性がある材料を用いることができる。例えば、レジスト層１１１の材料としては、感光性のドライフィルムレジスト又は液状のフォトレジスト（例えば、ノボラック系樹脂やアクリル系樹脂等のドライフィルムレジストや液状レジスト）等を用いることができる。例えば、感光性のドライフィルムレジストを用いる場合には、シード層５１の上面にドライフィルムを熱圧着によりラミネートし、そのドライフィルムをフォトリソグラフィ法によりパターニングして開口パターン１１１Ｘを有するレジスト層１１１を形成する。なお、液状のフォトレジストを用いる場合にも、同様の工程を経て、レジスト層１１１を形成することができる。
【００７９】
続いて、レジスト層１１１をめっきマスクとして、シード層５１の上面に、そのシード層５１をめっき給電層に利用する電解めっき法を施す。具体的には、レジスト層１１１の開口パターン１１１Ｘから露出されたシード層５１の上面に電解めっき法（ここでは、電解銅めっき法）を施すことにより、そのシード層５１の上面に金属層５４（電解めっき金属層）を形成する。これにより、図７（ｂ）に示すように、レジスト層１１１の開口パターン１１１Ｘの直下の絶縁層３１の上面３１Ａ上には、金属膜５２と金属膜５３とからなる２層構造のシード層５１と、金属層５４とが順に積層される。
【００８０】
続いて、レジスト層１１１を例えばアルカリ性の剥離液により除去する。次いで、金属層５４をエッチングマスクとして、不要な金属膜５３をエッチングにより除去する。このエッチング処理におけるエッチング液としては、例えば、過硫酸アンモニウム水溶液や、過酸化水素水と硫酸との混合液を用いることができる。その後、金属層５４及びエッチング後の金属膜５３（ここでは、Ｃｕ膜）をエッチングマスクとして、不要な金属膜５２（ここでは、Ｔｉ膜）をエッチングにより除去する。この工程におけるエッチング処理としては、例えば、ＣＦ４にＯ２やＮ２などが添加された混合ガスを使用するドライエッチングや、過酸化水素水とリン酸との混合液等をエッチング液として使用するウェットエッチングが挙げられる。これらの除去処理により、図８（ａ）に示すように、ビア配線３２の上端面３２Ａ及び絶縁層３１の上面３１Ａ上に配線層５０が形成される。このように、配線層５０は、セミアディティブ法によって形成される。このとき、配線層５０は、ビア配線３２の上端面３２Ａ上及び絶縁層３１の上面３１Ａ上に積層された金属膜５２と、金属膜５２上に積層された金属膜５３とからなるシード層５１と、そのシード層５１上に形成された金属層５４とから構成されている。本例の配線層５０には、表面積が大きい配線パターン５０Ａや配線パターン５０Ｂと、表面積が小さく、微細配線である配線パターン５０Ｃとが含まれる。なお、このときの配線層５０（配線パターン５０Ａ〜５０Ｃ）では、金属膜５２の側面と、金属膜５３の側面と、金属層５４の側面とが略面一に形成されている。
【００８１】
次いで、図８（ｂ）に示す工程では、絶縁層３１の上面３１Ａ上に、所定の箇所に開口パターン１１２Ｘを有するレジスト層１１２を形成する。開口パターン１１２Ｘは、保護膜５５（図２（ａ）参照）の形成領域に対応する部分の配線層５０の表面及び絶縁層３１の上面３１Ａを露出するように形成される。例えば、開口パターン１１２Ｘは、配線パターン５０Ｂの上面の一部と、その上面の一部と連続する配線パターン５０Ｂの側面とを露出するように形成される。また、例えば、開口パターン１１２Ｘは、配線パターン５０Ｂの上面の一部のみを露出するように形成される。また、例えば、配線パターン５０Ｃの表面（上面及び側面）全面を露出するように形成される。その一方で、レジスト層１１２は、保護膜５５（図２（ａ）参照）の形成領域を除く配線層５０の表面及び絶縁層３１の上面３１Ａを被覆するように形成される。例えば、レジスト層１１２は、配線パターン５０Ａの表面全面を被覆するように形成される。
【００８２】
レジスト層１１２の材料としては、感光性のドライフィルムレジスト又は液状のフォトレジスト（例えば、ノボラック系樹脂やアクリル系樹脂等のドライフィルムレジストや液状レジスト）等を用いることができる。レジスト層１１２は、例えば、レジスト層１１１（図７（ｂ）参照）と同様の方法により形成することができる。
【００８３】
次に、図９（ａ）に示す工程では、レジスト層１１２から露出された配線層５０の上面全面及び側面全面を被覆する保護膜５５を形成する。このとき、配線層５０の表面は、粗化処理が施されておらず、表面粗度の小さい平滑面になっている。このため、保護膜５５は、表面粗度の小さい平滑面である配線層５０の表面（上面及び側面）上に形成される。これにより、保護膜５５は、配線層５０の表面（つまり、平滑面）に沿った形状に形成される。したがって、保護膜５５の上面は、配線層５０の平滑面と同程度に粗度の小さい平滑面５５Ａに形成される。
【００８４】
保護膜５５は、例えば、無電解めっき法を用いて形成することができる。この無電解めっき法により保護膜５５を形成した場合には、金属層（ここでは、金属膜５２，５３及び金属層５４）の表面のみに形成される。このため、無電解めっき法により保護膜５５を形成した場合には、保護膜５５は、絶縁層３１の上面３１Ａに密着しない。また、金属膜５２がＴｉ等からなる場合には、その金属膜５２の側面には保護膜５５が形成されない、または金属膜５２の側面の一部のみに保護膜５５が形成される場合がある。なお、保護膜５５は、例えば、スパッタ法や蒸着法を用いて形成することもできる。
【００８５】
続いて、図９（ｂ）に示す工程では、図９（ａ）に示したレジスト層１１２を例えばアルカリ性の剥離液により除去する。
次いで、図１０（ａ）に示す工程では、保護膜５５をマスクとして、金属膜５２に対して金属膜５３及び金属層５４（Ｃｕ層）に選択的に粗化処理を施す。この粗化処理により、保護膜５５から露出された配線層５０の金属膜５３の側面全面が粗化面５３Ｂに形成され、保護膜５５から露出された金属層５４の上面全面及び側面全面が粗化面５４Ａ，５４Ｂに形成される。このとき、保護膜５５に被覆された配線層５０（配線パターン５０Ｂの一部及び配線パターン５０Ｃ）の表面は粗化されずに平滑面に維持される。例えば、配線パターン５０Ｂの上面の一部が平滑面５４Ｃに維持される。また、例えば、平滑面５４Ｃに維持された配線パターン５０Ｂの一部の上面と連続する金属層５４の側面全面が平滑面５４Ｄに維持され、その平滑面５４Ｄと連続する金属膜５３の側面全面が平滑面５３Ｄに維持される。また、例えば、配線パターン５０Ｃの金属膜５３の側面全面が平滑面５３Ｄに維持され、配線パターン５０Ｃの金属層５４の上面全面及び側面全面がそれぞれ平滑面５４Ｃ，５４Ｄに維持される。そして、このような平滑面である配線パターン５０Ｂ，５０Ｃの表面上に保護膜５５が形成された状態となる。
【００８６】
本工程では、粗化処理により金属膜５３及び金属層５４の表面の一部が除去（薄化）される。このため、粗化面５４Ａは、平滑面５４Ｃよりも下方に凹むように形成される。これにより、図１０（ｂ）に示すように、配線層５０の上面には凹み部５０Ｘが形成され、その凹み部５０Ｘの表面が粗化面５４Ａに形成される。
【００８７】
さらに、本工程では、凹み部５０Ｘの側面が保護膜５５の側面よりも保護膜５５の内側に食い込むように粗化処理が行われる。すなわち、本工程では、保護膜５５の外周部の下面が金属層５４（配線層５０）から露出されるように粗化処理が行われる。換言すると、保護膜５５の外周部にオーバーハング構造が形成されるように粗化処理が行われる。このようなオーバーハング構造は、例えば、保護膜５５をエッチングマスクとした等方性エッチングにより形成することができる。例えば、粗化処理を等方性エッチングにより行った場合には、保護膜５５のマスク効果によるサイドエッチング及びアンダーカットにより、凹み部５０Ｘの側面を保護膜５５の内側に食い込むように形成することができる。この場合の保護膜５５の外周部には、下層の平滑面５４Ｃよりも外側に突出する突出部５５Ｔが形成される。
【００８８】
また本工程では、例えば、金属膜５２に対して金属膜５３及び金属層５４が選択的に粗化されるように粗化処理が行われる。例えば、金属膜５２（例えば、Ｔｉ膜）の表面が粗化されないように、金属膜５２に対して金属膜５３及び金属層５４（例えば、Ｃｕ層）が選択的にエッチングされるようにエッチング液等の条件が設定されている。このため、金属膜５２は、粗化処理の影響を受けず、金属膜５２の表面は粗面化されない。したがって、粗化処理により金属膜５３及び金属層５４の表面の一部がエッチング除去されて金属膜５３及び金属層５４の平面形状が小さくなると、金属膜５２の外縁部が金属膜５３及び金属層５４から露出される。換言すると、本工程の粗化処理は、金属膜５２の外縁部に金属膜５３及び金属層５４よりも外側に突出する突出部５２Ｔが形成されるように、金属膜５３及び金属層５４に対して粗化が行われる。
【００８９】
なお、本工程の粗化処理（等方性エッチング）に用いられるエッチング液としては、例えば、塩化第二鉄水溶液、塩化第二銅水溶液、過硫酸アンモニウム水溶液、塩化アンモニウム銅水溶液などのエッチング液を用いることができる。
【００９０】
次いで、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示す工程では、絶縁層３１の上面３１Ａ上に、保護膜５５の上面（平滑面５５Ａ）の一部を露出する貫通孔６１Ｘを有する絶縁層６１を形成する。このとき、図１１（ｂ）に示すように、絶縁層６１は、保護膜５５の突出部５５Ｔ（外周部）の上下両面及び側面を被覆するように形成される。このため、絶縁層６１が配線層５０から剥離されることを好適に抑制できる。さらに、配線層５０の表面の一部に粗化面５３Ｂ，５４Ａ，５４Ｂが形成されているため、配線層５０の表面全面が平滑面である場合に比べて、絶縁層６１と配線層５０との密着性を向上させることができる。
【００９１】
例えば、絶縁層６１として樹脂フィルムを用いる場合には、絶縁層３１の上面３１Ａに樹脂フィルムを熱圧着によりラミネートし、その樹脂フィルムをフォトリソグラフィ法によりパターニングして絶縁層６１を形成する。なお、樹脂フィルムとしては、例えば、フェノール系樹脂やポリイミド系樹脂等の感光性樹脂のフィルムを用いることができる。また、絶縁層６１として液状又はペースト状の絶縁性樹脂を用いる場合には、例えば、絶縁層３１の上面３１Ａに液状又はペースト状の絶縁性樹脂をスピンコート法などにより塗布し、その絶縁性樹脂をフォトリソグラフィ法によりパターニングして絶縁層６１を形成する。なお、液状又はペースト状の絶縁性樹脂としては、例えば、フェノール系樹脂やポリイミド系樹脂等の感光性樹脂を用いることができる。
【００９２】
なお、このような感光性樹脂からなる絶縁層６１の上面の粗度は、例えば、表面粗さＲａ値で２〜１０ｎｍ程度とすることができる。すなわち、絶縁層６１の上面は、貫通孔３１Ｘの内側面よりも表面粗度が小さく、且つ絶縁層３１の上面３１Ａ（研磨面）よりも表面粗度が小さい。
【００９３】
続いて、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示す工程では、図６（ａ）〜図８（ａ）に示した工程と同様に、例えばセミアディティブ法により、配線層７０を形成する。配線層７０は、貫通孔６１Ｘに充填されたビア配線７０Ｖと、そのビア配線７０Ｖを介して配線層５０と電気的に接続され、絶縁層６１の上面に積層された配線パターンとを有している。このとき、配線層７０は、図１２（ｂ）に示すように、金属膜７２と金属膜７３とが順に積層された２層構造のシード層７１と、そのシード層７１上に形成された金属層７４（電解銅めっき層）とから構成されている。ここで、ビア配線７０Ｖの底面は、貫通孔６１Ｘの底部に露出された保護膜５５の平滑面５５Ａ上に形成される。すなわち、ビア配線７０Ｖのビア受けパッドが平滑面５５Ａに形成されている。このため、ビア受けパッドが粗化面に形成された場合に比べて、ビア配線７０Ｖの最下層の金属膜５２と平滑面５５Ａ（ビア受けパッド）との界面でボイドが発生することを好適に抑制することができる。
【００９４】
次いで、図１３に示す工程では、図８（ｂ）〜図１０（ｂ）に示した工程と同様に、配線層７０の表面に部分的に保護膜７５を形成し、その保護膜７５をマスクとして、配線層７０の金属膜７３及び金属層７４に対して選択的に粗化処理を施す。この粗化処理により、保護膜７５から露出された金属膜７３の側面が粗化面７３Ｂに形成され、保護膜７５から露出された金属層７４の上面及び側面がそれぞれ粗化面７４Ａ，７４Ｂに形成される。また、粗化処理により金属膜７３及び金属層７４の表面が薄化されると、配線層７０の上面に凹み部７０Ｘが形成され、その凹み部７０Ｘの表面が粗化面７４Ａに形成される。さらに、本工程では、保護膜７５の外周部の下面が金属層７４（配線層７０）から露出され、保護膜７５の外周部にオーバーハング構造が形成されるように粗化処理が行われる。
【００９５】
次に、図１４に示す工程では、図１１に示した工程と同様に、絶縁層６１上に、保護膜７５の上面の一部を露出する貫通孔６３Ｘを有する絶縁層６３を形成する。絶縁層６３は、保護膜７５の外周部の上下両面及び側面を被覆するように形成される。
【００９６】
続いて、図６（ａ）〜図８（ａ）に示した工程と同様に、例えばセミアディティブ法により、配線層８０を形成する。この配線層８０は、貫通孔６３Ｘに充填されたビア配線と、そのビア配線を介して配線層７０と電気的に接続され、絶縁層６３の上面に積層された配線パターンとを有する。このとき、配線層８０は、金属膜８２と金属膜８３とが順に積層された２層構造のシード層８１と、そのシード層８１上に形成された金属層８４（電解銅めっき層）とから構成されている。
【００９７】
次いで、図８（ｂ）〜図１０（ｂ）に示した工程と同様に、配線層８０の表面に部分的に保護膜８５を形成し、その保護膜８５をマスクとして、配線層８０の金属膜８３及び金属層８４に対して選択的に粗化処理を施す。この粗化処理により、保護膜８５から露出された金属膜８３の側面が粗化面８３Ｂに形成され、保護膜８５から露出された金属層８４の上面及び側面がそれぞれ粗化面８４Ａ，８４Ｂに形成される。また、粗化処理により金属膜８３及び金属層８４の表面が薄化されると、配線層８０の上面に凹み部８０Ｘが形成され、その凹み部８０Ｘの表面が粗化面８４Ａに形成される。さらに、本工程では、保護膜８５の外周部の下面が金属層８４（配線層８０）から露出され、保護膜８５の外周部にオーバーハング構造が形成されるように粗化処理が行われる。
【００９８】
次に、図１１に示した工程と同様に、絶縁層６３上に、保護膜８５の上面の一部を露出する貫通孔６５Ｘを有する絶縁層６５を形成する。絶縁層６５は、保護膜８５の外周部の上下両面及び側面を被覆するように形成される。続いて、図６（ａ）〜図８（ａ）に示した工程と同様に、例えばセミアディティブ法により、貫通孔６５Ｘに充填されたビア配線と、そのビア配線を介して配線層８０と電気的に接続され、絶縁層６５の上面に積層されたパッドＰ１とを有する配線層９０を形成する。このとき、配線層９０は、金属膜９２と金属膜９３とが順に積層された２層構造のシード層９１と、そのシード層９１上に形成された金属層９４（電解銅めっき層）とから構成されている。なお、必要に応じて、配線層９０のパッドＰ１の表面に表面処理層を形成するようにしてもよい。
【００９９】
以上の製造工程により、配線構造１１の最上層に形成された絶縁層３１の上面３１Ａ上に配線構造１２を積層することができる。
次に、図１５に示す工程では、配線構造１１の最下層の配線層４２の所要箇所に画定される外部接続用パッドＰ２を露出させるための開口部１３Ｘを有するソルダーレジスト層１３を、絶縁層４１の下面４１Ｂに積層する。ソルダーレジスト層１３は、例えば、感光性のソルダーレジストフィルムをラミネートし、又は液状のソルダーレジストを塗布し、当該レジストを所要の形状にパターニングすることにより形成することができる。
【０１００】
なお、必要に応じて、外部接続用パッドＰ２上に表面処理層を形成するようにしてもよい。また、ソルダーレジスト層１３は、最下層の配線層４２を形成した後であればいつ形成してもよい。例えば、図５（ａ）に示した工程の後にソルダーレジスト層１３を形成するようにしてもよい。
【０１０１】
以上の製造工程により、各領域Ａ１に配線基板１０に対応する構造体が製造される。
次に、図１５に示した構造体を、スライサー等を用いて切断線Ａ２に沿って切断することにより、個片化された複数の配線基板１０を得る。
【０１０２】
次に、半導体装置１００の製造方法について説明する。
図１６に示す工程では、外部接続用パッドＰ２上に外部接続端子１０６を形成する。例えば、外部接続用パッドＰ２上に、適宜フラックスを塗布した後、外部接続端子１０６（ここでは、はんだボール）を搭載し、２４０〜２６０℃程度の温度でリフローして固定する。その後、表面を洗浄してフラックスを除去する。
【０１０３】
また、図１６に示す工程では、配線基板１０に半導体チップ１０１を実装する。具体的には、配線基板１０のパッドＰ１上に、半導体チップ１０１のバンプ１０２をフリップチップ接合する。続いて、フリップチップ接合された半導体チップ１０１と配線基板１０との間に、アンダーフィル樹脂１０５（図３参照）を充填し、そのアンダーフィル樹脂１０５を硬化する。以上の製造工程により、図３に示した半導体装置１００を製造することができる。
【０１０４】
なお、本実施形態において、配線構造１１は第１配線構造の一例、配線構造１２は第２配線構造の一例、配線層２２は第１配線層の一例、絶縁層３１は第１絶縁層の一例、貫通孔３１Ｘは第１貫通孔の一例、ビア配線３２は第１ビア配線の一例である。また、配線層５０は第２配線層の一例、配線パターン５０Ａは第３配線パターンの一例、配線パターン５０Ｂは第１配線パターンの一例、配線パターン５０Ｃは第２配線パターンの一例、金属膜５２は金属バリア膜の一例である。絶縁層６１は第２絶縁層の一例、貫通孔６１Ｘは第２貫通孔の一例、配線層７０は第３配線層の一例、ビア配線７０Ｖは第２ビア配線の一例である。
【０１０５】
以上説明した本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）配線構造１２内の配線層５０の上面のうち少なくともビア配線が形成される上面を平滑面５４Ｃに形成し、平滑面５４Ｃ以外の配線層５０の上面を粗化面５４Ａに形成した。平滑面５４Ｃ及び粗化面５４Ａのうち平滑面５４Ｃのみを被覆する保護膜５５を形成した。そして、配線層５０及び保護膜５５を被覆する絶縁層６１を絶縁層３１の上面３１Ａに形成し、絶縁層６１を厚さ方向に貫通して保護膜５５の上面の一部を露出する貫通孔６１Ｘを形成した。さらに、貫通孔６１Ｘを充填するビア配線７０Ｖを有し、そのビア配線７０Ｖを通じて配線層５０と接続される配線層７０を形成した。このとき、保護膜５５の上面を、粗化面５４Ａよりも粗度の小さい平滑面５５Ａに形成した。このため、ビア配線７０Ｖの底面が、平滑面５５Ａ（保護膜５５の上面）に接続される。これにより、ビア配線７０Ｖの最下層の金属膜７２と保護膜５５の上面（平滑面５５Ａ）との界面が平滑になるため、その界面でボイドが発生することを好適に抑制できる。この結果、ビア配線７０Ｖの底部が保護膜５５（つまり、ビア受けパッド）から剥離することが抑制され、ビア配線７０Ｖと保護膜５５（配線層５０）との間で導通不良（接続不良）が発生することが抑制される。これによって、ビア配線７０Ｖと保護膜５５（配線層５０）との接続信頼性を向上させることができる。
【０１０６】
（２）配線パターン５０Ｂの上面には、平滑面５４Ｃと粗化面５４Ａとが連続して形成されている。粗化面５４Ａは、保護膜５５の外周部の下面を露出させるように、平滑面５４Ｃよりも下方に凹んで形成されている。これにより、保護膜５５の外周部が、下層の平滑面５４Ｃから外側にはみ出し、下面が金属層５４（配線層５０）から露出するオーバーハング構造に形成されている。さらに、絶縁層６１は、オーバーハング構造の下に入り込むように形成され、保護膜５５の外周部の上下両面及び側面を被覆するように形成されている。このため、絶縁層６１が保護膜５５及び配線層５０から剥離されることを好適に抑制できる。
【０１０７】
（３）配線層５０のうち表面積の小さい微細配線部分である配線パターン（例えば、配線パターン５０Ｃ）の表面を平滑面５３Ｄ，５４Ｃ，５４Ｄに形成し、その平滑面５３Ｄ，５４Ｃ，５４Ｄ上に保護膜５５を形成するようにした。これにより、金属膜５３と絶縁層３１との間に保護膜５５を介在させることができるため、金属膜５３と絶縁層３１との間でエレクトロマイグレーションやイオンマイグレーション等のマイグレーションが発生することを好適に抑制できる。したがって、配線層５０の微細化が進んだ場合であっても、マイグレーションに起因した問題が発生することを好適に抑制できる。
【０１０８】
その一方で、配線層５０のうち、配線パターン５０Ａや配線パターン５０Ｂの表面積が大きい配線パターンでは、表面全面又は表面の一部を粗化面５３Ｂ，５４Ａ，５４Ｂに形成した。このため、配線層５０の表面全面が平滑面である場合に比べて、配線層５０と絶縁層６１との密着性を向上させることができる。
【０１０９】
これらにより、配線層５０と絶縁層６１との密着性を向上させつつも、配線層５０の微細配線部分の抵抗値が上昇するという問題の発生を好適に抑制できる。
（４）金属層５４の表面積が大きな配線パターン５０Ｂにおいて、金属層５４の側面（平滑面５４Ｄ）を被覆するように保護膜５５を形成した。このように、金属層５４の側面（平滑面５４Ｄ）にも保護膜５５を形成することによって、金属層５４の側面に保護膜５５が形成された他の配線パターン（例えば、配線パターン５０Ｃ）との電位差を小さくすることができる。
【０１１０】
（５）ところで、図１８に示すように、粗化面２２１Ｒによってビア受けパッドを形成した従来の配線基板２００では、ビア受けパッドの高さ位置にばらつきが生じやすいという問題がある。この高さ位置のばらつきは、例えば、配線層２２１を粗化処理する際に、配線層２２１の表面の露出面積の違い等に起因してエッチング量に差が生じ、粗化処理後の配線層２２１の厚さにばらつきが生じることによって発生する。例えば、粗化処理後では、図中右側の配線層２２１が、図中左側の配線層２２１よりも厚さＨ２分だけ薄くなる。これにより、図中右側のビア受けパッドの高さ位置が、図中左側のビア受けパッドの高さ位置よりも厚さＨ２分だけ低くなる。すると、配線層２２１（ビア受けパッド）の直上に形成される絶縁層２２２の厚さにばらつきが生じる。このため、絶縁層２２２を厚さ方向に貫通する貫通孔２２２Ｘの深さにばらつきが生じる。さらに、貫通孔２２２Ｘの深さばらつきに起因して、貫通孔２２２Ｘのアスペクト比が大きくなり、貫通孔２２２Ｘの開口異常（開口形状の不良等）が発生しやすくなるという問題がある。
【０１１１】
これに対し、図１７に示すように、本実施形態では、保護膜５５によってビア受けパッドを形成した。ここで、保護膜５５は、配線層５０に対して粗化処理（エッチング処理）を行う際にエッチングマスクとして利用されるものであるため、配線層５０に対するエッチング量に差が生じた場合であっても、その差に起因して保護膜５５の高さ位置がばらつくことはない。例えば、粗化処理後において、図中右側の金属層５４の上面が図中左側の金属層５４の上面よりも厚さＨ１分だけ低くなった場合であっても、図中左右の保護膜５５の高さ位置は粗化処理前後でほとんど変化しない。このため、従来の配線基板２００に比べて、保護膜５５（ビア受けパッド）の高さ位置のばらつきを低減することができる。これにより、保護膜５５（ビア受けパッド）の直上に形成される絶縁層６１の厚さばらつきが低減されることになるため、絶縁層６１の貫通孔６１Ｘの深さばらつきを低減することができる。したがって、貫通孔６１Ｘにおける開口異常の発生を好適に抑制することができる。この結果、貫通孔６１Ｘに充填されたビア配線７０Ｖと保護膜５５との接続不良を抑制することができ、ビア配線７０Ｖと保護膜５５（配線層５０）との接続信頼性を向上させることができる。
【０１１２】
（６）さらに、配線層５０上に、ビア受けパッドとして保護膜５５を形成したことにより、保護膜５５の厚さの分だけ、貫通孔６１Ｘのアスペクト比を小さくすることができる。これにより、貫通孔６１Ｘにおける開口異常の発生を好適に抑制することができる。
【０１１３】
（７）ところで、従来の配線基板２００において、配線層２２１の表面に部分的に粗化面２２１Ｒを形成した後に、配線層２２１の表面全面に保護膜２３０を形成することも考えられる。しかし、この場合には、酸化防止等の機能を果たすのに十分な厚さの保護膜２３０を形成すると、粗化面２２１Ｒの凹凸形状を保護膜２３０が埋めてしまう。このため、保護膜２３０の形成により、絶縁層２２２と配線層２２１及び保護膜２３０との密着性が低下してしまう。この結果、保護膜２３０と絶縁層２２２との間で絶縁層２２２の剥離や膨れ等が生じやすくなる。
【０１１４】
これに対し、本実施形態では、配線層５０の粗化面５３Ｂ，５４Ａ，５４Ｂ上には保護膜５５を形成せずに、配線層５０の平滑面５３Ｄ，５４Ｃ，５４Ｄ上のみに保護膜５５を形成するようにした。これにより、保護膜５５の形成による保護膜５５と絶縁層６１との密着性の低下を好適に抑制することができる。
【０１１５】
（他の実施形態）
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記実施形態において、金属層５４の表面積が大きな配線パターンであれば、粗化面５３Ｂ，５４Ａ，５４Ｂと平滑面５３Ｄ，５４Ｃ，５４Ｄとを有していてもよい。例えば、配線パターン５０Ａの表面の一部を平滑面５３Ｄ，５４Ｃ，５４Ｄに形成し、残りの表面を粗化面５３Ｂ，５４Ａ，５４Ｂに形成してもよい。
【０１１６】
・上記実施形態の配線層５０では、例えば、同一平面上に、配線パターン５０Ａと配線パターン５０Ｂと配線パターン５０Ｃとを形成するようにした。これに限らず、例えば、配線層５０は、配線パターン５０Ｂのみを有してもよいし、配線パターン５０Ａと配線パターン５０Ｂのみを有してもよいし、配線パターン５０Ｂと配線パターン５０Ｃのみを有してもよい。すなわち、配線パターン５０Ａ及び配線パターン５０Ｃの少なくとも一方を省略してもよい。
【０１１７】
・上記実施形態において、配線基板１０の最上層に形成された絶縁層６５の上面に、ソルダーレジスト層を形成するようにしてもよい。すなわち、半導体チップ１０１が搭載されるチップ搭載面側の絶縁層６５上にもソルダーレジスト層を形成するようにしてもよい。例えば、１個又は複数の半導体チップ１０１が搭載されたチップ搭載領域を囲むように枠状にソルダーレジスト層を絶縁層６５上に形成してもよい。
【０１１８】
・上記各実施形態では、ビア配線３２の上端面３２Ａを絶縁層３１の上面３１Ａと面一になるように形成した。これに限らず、例えば、ビア配線３２の上端面３２Ａを、絶縁層３１の上面３１Ａよりも下方に凹むように形成してもよい。また、ビア配線３２の上端面３２Ａを、絶縁層３１の上面３１Ａよりも上方に突出するように形成してもよい。
【０１１９】
・上記実施形態の配線基板１０に形成された貫通孔の断面形状は特に限定されない。例えば、配線基板１０に形成された貫通孔をストレート形状（断面視略矩形状）に形成するようにしてもよい。
【０１２０】
・上記実施形態における配線構造１１における配線層及び絶縁層の層数や配線の取り回しなどは様々に変形・変更することが可能である。例えば、コア基板２０の上面２０Ａ及び下面２０Ｂに積層する配線層及び絶縁層の層数を適宜変更してもよい。
【０１２１】
また、上記実施形態では、コア基板２０の貫通孔２０Ｘを充填する貫通電極２１を介してコア基板２０の上下の配線層を相互に電気的に接続するようにした。これに限らず、例えば、貫通孔２０Ｘの内壁に設けられたスルーホールめっき層（貫通電極）を介してコア基板２０の上下の配線層を相互に電気的に接続するようにしてもよい。この場合、スルーホールめっき層よりも内側に形成された貫通孔２０Ｘの孔を樹脂で充填するようにしてもよい。
【０１２２】
また、上記実施形態では、配線構造１１を、コア基板２０を有するコア付きビルドアップ構造に具体化した。これに限らず、例えば配線構造１１を、コア基板を含まないコアレス構造に変更してもよい。
【０１２３】
・上記実施形態における配線構造１２における配線層５０，７０，８０，９０及び絶縁層６１，６３，６５の層数や配線の取り回しなどは様々に変形・変更することが可能である。
【０１２４】
・上記実施形態では、配線基板１０に半導体チップ１０１を実装するようにした。これに限らず、例えば、半導体チップ１０１の代わりに、チップコンデンサ、チップ抵抗やチップインダクタ等のチップ部品や水晶振動子などの半導体チップ以外の電子部品を配線基板１０に実装するようにしてもよい。
【０１２５】
・また、半導体チップ１０１、チップ部品及び水晶振動子などの電子部品の実装の形態（例えば、フリップチップ実装、ワイヤボンディング実装、はんだ実装又はこれらの組み合わせ）などは様々に変形・変更することが可能である。
【符号の説明】
【０１２６】
１０  配線基板
１１，１２  配線構造
１３  ソルダーレジスト層
２２  配線層
３１  絶縁層
３１Ｘ  貫通孔
３２  ビア配線
５０，７０，８０，９０  配線層
５０Ａ〜５０Ｃ  配線パターン
５１  シード層
５２，５３  金属膜
５４  金属層
５３Ａ，５４Ａ，５４Ｂ  粗化面
５３Ｄ，５４Ｃ，５４Ｄ  平滑面
５５  保護膜
６１  絶縁層
６１Ｘ  貫通孔
７０Ｖ  ビア配線
１００  半導体装置
１０１  半導体チップ
１１０  導電層
１１２  レジスト層
１１２Ｘ  開口パターン
【図１】
2018037461.tif 000003
【図２】
2018037461.tif 000004
【図３】
2018037461.tif 000005
【図４】
2018037461.tif 000006
【図５】
2018037461.tif 000007
【図６】
2018037461.tif 000008
【図７】
2018037461.tif 000009
【図８】
2018037461.tif 000010
【図９】
2018037461.tif 000011
【図１０】
2018037461.tif 000012
【図１１】
2018037461.tif 000013
【図１２】
2018037461.tif 000014
【図１３】
2018037461.tif 000015
【図１４】
2018037461.tif 000016
【図１５】
2018037461.tif 000017
【図１６】
2018037461.tif 000018
【図１７】
2018037461.tif 000019
【図１８】
2018037461.tif 000020
【図１９】
2018037461.tif 000021