(57)【要約】      （修正有）【課題】配線の幅よりも層間接続ビアのランド径が大きいことにより、特性インピーダンスが乱れる。【解決手段】配線基板１０は、第１面にトレンチおよび第１の貫通孔が配置された第１の絶縁層１００と、トレンチの内側面に配置された配線と、第１の貫通孔に配置され、配線と電気的に接続し、配線と特性インピーダンスが整合した第１の層間接続部と、第１面とは反対側の第２面に配置され、第２の貫通孔が配置された第２の絶縁層２００と、第２の貫通孔に配置され、第１の層間接続部と電気的に接続し、第１の層間接続部と特性インピーダンスが整合した第２の層間接続部と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面にトレンチおよび第１の貫通孔が配置された第１の絶縁層と、
前記トレンチの内側面に配置された配線と、
前記第１の貫通孔に配置され、前記配線と電気的に接続し、前記配線と特性インピーダンスが整合した第１の層間接続部と、
前記第１面とは反対側の第２面に配置され、第２の貫通孔が配置された第２の絶縁層と、
前記第２の貫通孔に配置され、前記第１の層間接続部と電気的に接続し、前記第１の層間接続部と特性インピーダンスが整合した第２の層間接続部と、
を備える配線基板。
【請求項２】
前記配線と前記第１の層間接続部とが、同一の材料および同一の径を有する請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
前記配線と前記第１の層間接続部とが、直接接続する請求項１または２に記載の配線基板。
【請求項４】
前記第１の層間接続部と前記第２の層間接続部とが、同じ中心軸上に直列に配置される請求項１乃至３の何れか一項に記載の配線基板。
【請求項５】
前記第１の層間接続部と前記第２の層間接続部とが、同一の材料および同一の径を有する請求項１乃至４の何れか一項に記載の配線基板。
【請求項６】
前記第１の層間接続部と前記第２の層間接続部とが、直接接続する請求項１乃至５の何れか１項に記載の配線基板。
【請求項７】
第１面にトレンチおよび第１の貫通孔が配置された第１の絶縁層と、
前記トレンチの内側面に配置された配線と、
前記第１の貫通孔に配置され、前記配線と電気的に接続し、前記配線と同一の材料および同一の径を有する第１の層間接続部と、
前記第１面とは反対側の第２面に配置され、第２の貫通孔が配置された第２の絶縁層と、
前記第２の貫通孔に配置され、前記第１の層間接続部と電気的に接続し、前記第１の層間接続部と同一の材料および同一の径を有する第２の層間接続部と、
を備える配線基板。
【請求項８】
前記第２の絶縁層の前記第２面とは反対側の第３面に配置され、前記第２の層間接続部と電気的に接続する第１の接続端子を有する請求項１乃至７の何れか１項に記載の配線基板。
【請求項９】
前記第１の接続端子は、径に対して表面積が小さいパターンを備える請求項８に記載の配線基板。
【請求項１０】
前記第１の接続端子のパターンは、伝送方向出口側にスペースが配置される請求項９に記載の配線基板。
【請求項１１】
請求項８乃至１０の何れか１項に記載された配線基板であって、
前記第１の接続端子が、第２の接続端子を有する外部基板と電気的に接続することを特徴とする配線基板。
【請求項１２】
前記第２の接続端子は径に対して表面積が小さいパターンを備える請求項１１に記載の配線基板。
【請求項１３】
前記第２の接続端子のパターンは、伝送方向入口側にスペースが配置される請求項１２に記載の配線基板。
【請求項１４】
請求項１乃至１０の何れか１項に記載された配線基板の、前記配線および前記第１の層間接続部を一体形成する配線基板の製造方法。
【請求項１５】
第２の絶縁層に第２の貫通孔を形成し、
前記第２の貫通孔に、第２の層間接続部を形成し、
前記第２の絶縁層に第１の絶縁層を積層し、
前記第１の絶縁層の前記第２の絶縁層とは反対側の第１面にトレンチおよび第１の貫通孔を形成し、
前記第１の貫通孔に、前記第２の層間接続部と電気的に接続し、前記第２の層間接続部と同一の材料および同一の径を有する第１の層間接続部を形成し、
前記トレンチの内側面に、前記第１の層間接続部と電気的に接続し、前記第１の層間接続部と同一の材料および同一の径を有する配線を形成する配線基板の製造方法。
【請求項１６】
前記配線および前記第１の層間接続部は一体形成する、請求項１５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】
本開示の実施形態は、配線基板及び配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の小型化、高速化に伴い、電子機器を構成する半導体部品さらには半導体部品が搭載される配線基板に関しても、高密度化、高速化の技術開発が進められている。特に信号の高速化により、システム全体の特性インピーダンス整合と、伝送線路損失の低減が重要となる。
【０００３】
特性インピーダンスが異なると、高周波回路では伝送線路に反射波を生じ、反射波が進行波と重畳して定在波を生じる。定在波の発生は、効率低下、異常動作、故障の原因となる。このため、電気エネルギーの伝送のためには回路内の各接続部において特性インピーダンスを一致させる必要がある。
【０００４】
特許文献１には、伝送線路の特性インピーダンス整合のために、配線幅と電気的接続部の幅とを揃えることが開示されている。また特許文献２には、多層基板における配線同士を接続する層間接続体の中間接続層の幅を、配線幅より小さくすることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２―１６３２６号公報
【特許文献２】特開２００８―２１１２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本開示の実施形態は、簡易なプロセスで特性インピーダンス整合を向上した伝送線路を有する配線基板を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一実施形態によると、第１面にトレンチおよび第１の貫通孔が配置された第１の絶縁層と、トレンチの内側面に配置された配線と、第１の貫通孔に配置され、配線と電気的に接続し、配線と特性インピーダンスが整合した第１の層間接続部と、第１面とは反対側の第２面に配置され、第２の貫通孔が配置された第２の絶縁層と、第２の貫通孔に配置され、第１の層間接続部と電気的に接続し、第１の層間接続部と特性インピーダンスが整合した第２の層間接続部と、を備える配線基板が提供される。
【０００８】
配線と第１の層間接続部とが、同一の材料および同一の径を有してもよい。
【０００９】
配線と第１の層間接続部とが、直接接続してもよい。
【００１０】
第１の層間接続部と、第２の層間接続部とが、同じ中心軸上に直列に配置されてもよい。
【００１１】
第１の層間接続部と第２の層間接続部とが、同一の材料および同一の径を有してもよい。
【００１２】
第１の層間接続部と第２の層間接続部とが、直接接続してもよい。
【００１３】
本開示の一実施形態によると、第１面にトレンチおよび第１の貫通孔が配置された第１の絶縁層と、トレンチの内側面に配置された配線と、第１の貫通孔に配置され、配線と電気的に接続し、配線と同一の材料および同一の径を有する第１の層間接続部と、第１面とは反対側の第２面に配置され、第２の貫通孔が配置された第２の絶縁層と、第２の貫通孔に配置され、第１の層間接続部と電気的に接続し、第１の層間接続部と同一の材料および同一の径を有する第２の層間接続部と、
を備える配線基板が提供される。
【００１４】
第２の絶縁層の第２面とは反対側の第３面に配置され、第２の層間接続部と電気的に接続する第１の接続端子を有してもよい。
【００１５】
第１の接続端子は径に対して表面積が小さいパターンを備えてもよい。
【００１６】
第１の接続端子のパターンは、伝送方向出口側にスペースが配置されてもよい。
【００１７】
外部基板は、配線基板と、電気的に接続する第２の接続端子を有してもよい。
【００１８】
第２の接続端子は径に対して表面積が小さいパターンを備えてもよい。
【００１９】
第２の接続端子のパターンは、伝送方向入口側にスペースが配置されてもよい。
【００２０】
配線基板の製造方法は、配線および第１の層間接続部を一体形成してもよい。
【００２１】
本開示の一実施形態によると、第２の絶縁層に第２の貫通孔を形成し、第２の貫通孔に、第２の層間接続部を形成し、第２の絶縁層に第１の絶縁層を積層し、第１の絶縁層の第２の絶縁層とは反対側の第１面にトレンチおよび第１の貫通孔を形成し、第１の貫通孔に、第２の層間接続部と電気的に接続し、第２の層間接続部と同一の材料および同一の径を有する第１の層間接続部を形成し、トレンチの内側面に、第１の層間接続部と電気的に接続し、第１の層間接続部と同一の材料および同一の径を有する配線を形成する配線基板の製造方法が提供される。
【００２２】
配線および第１の層間接続部は一体形成してもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本開示の一実施形態によると、簡易なプロセスで特性インピーダンス整合を向上した伝送線路を有する配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本開示の一実施形態に係る配線基板の一例を示す（Ａ）上面図、（Ｂ）断面図、及び（C）配線断面図である。
【図２】本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法を示す断面図である。
【図３】本開示の一実施形態に係る配線基板の一例を示す（Ａ）上面図、（Ｂ）断面図、及び（C）配線断面図である。
【図４】本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法を示す断面図である。
【図５】本開示の一実施形態に係る配線基板の一例を示す（Ａ）上面図、（Ｂ）断面図、及び（C）配線断面図である。
【図６】本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法を示す断面図である。
【図７】本開示の一実施形態に係る配線基板の一例を示す（Ａ）上面図、（Ｂ）断面図、及び（C）配線断面図である。
【図８】本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法を示す断面図である。
【図９】本開示の実施形態の変形例に係る配線基板と外部基板を接続する接続端子の一例を示す（Ａ）断面図及び（Ｂ）上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本開示の実施形態に係る配線基板及びその製造方法について説明する。但し、本開示の実施形態に係る配線基板及びその製造方法は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、本実施の形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、説明の便宜上、上方又は下方という語句を用いて説明するが、上下方向が逆転してもよい。
【００２６】
＜本件発明に至る経緯＞
一般的に、配線基板の製造方法においては、基板にフォトリソグラフィー法、レーザー等でトレンチ、貫通孔を開け、無電解／電解銅めっき法等によって導電体を充填することで伝送線路を形成する。層内における配線接続部においては、ずれを見込んで「受け（ランド）」が必要となる。また多層配線基板の場合、パターンを合わせるためにアライメント調整が必要であり、層間接続部においては、ずれを見込んで大きめのランドが必要となる。さらには、配線基板を実装する際、接続端子が必要となり、はんだ接続のための大きなランドが必要となる。しかしながら、配線基板において容量の大きいランドの存在は、特性インピーダンス不整合の一因となる。
【００２７】
そこで本開示者は、上述したような事象を鋭意検討した結果、本願発明に至った。
【００２８】
＜第１実施形態＞
図１または図２を用いて、本開示の第１実施形態に係る配線基板１０の構成及び配線基板１０の製造方法について説明する。
【００２９】
［配線基板の構成］
図１は、本開示の一実施形態に係る配線基板の一例を示す（Ａ）上面図及び（Ｂ）断面図である。図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、配線基板１０は、第１の絶縁層１００と、第２の絶縁層２００と、伝送線路（配線）３００と、第１の層間接続部３２０と、第１の接続端子４００と、第２の層間接続部４２０と、接地導体５００とを備える。第１の絶縁層１００には、複数の第１のトレンチ１２０が設けられている。複数の第１のトレンチ１２０には、それぞれ伝送線路３００が配置される。本実施形態において、伝送線路３００は２本配置したがこれに限定されない。１本以上配置されればよい。また、本実施形態において、伝送線路３００は第１の絶縁層１００の１面（第１面）にのみ配置したが、伝送線路３００は反対側の面（第２面）にも配置されてもよい。
【００３０】
第１の絶縁層１００には、複数の第１の貫通孔１４０が設けられている。複数の第１の貫通孔１４０には、それぞれ第１の層間接続部３２０が配置される。伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とは電気的に接続する。さらに伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とは、特性インピーダンスが整合し、第１の層間接続部３２０は伝送線路３００の一端と直接接続する。別言すると、特性インピーダンスを整合すれば、伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とは、同一の材料、形状、物性などを有してもよいし、異なる材料、形状、物性などを有してもよい。例えば、伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とは同一の材料であって、略同一の径を有してもよい。ここで伝送線路３００と第１の層間接続部３２０の径とは、伝送方向と直交する断面の長径を示す。また、略同一とは誤差１０％の範囲内であることを示す。しかしながらこれに限定されず、伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とは同一の材料であって、伝送方向と直交する断面積が略同一であってもよい。
【００３１】
本実施形態において、伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とは、同一の材料および同一の径を有し、直接接続する。伝送線路３００と第１の層間接続部３２０との接続部には、ずれを見込んだランドなどが存在しない。配線基板においてサイズの大きいランドの存在は、配線密度を低下させる。また、容量の大きいランドの存在は、特性インピーダンス不整合の一因となる。本実施形態においては、伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とが、同一の材料および同一の径を有し直接接続することから、配線密度の増加および特性インピーダンス整合を向上することができる。
【００３２】
伝送線路３００は、第１の絶縁層１００を介して接地導体５００の上に配置される。すなわち、接地導体５００は、第１の絶縁層１００の伝送線路３００が配置される面（第１面）とは反対側の面（第２面）に配置される。しかしながらこれに限定されず、接地導体５００は、第１の絶縁層１００の伝送線路３００が配置される面（第１面）に配置されてもよい。
【００３３】
第２の絶縁層２００は、第１の絶縁層１００の伝送線路３００が配置される面（第１面）とは反対側の第２面に配置される。第２の絶縁層２００には、複数の第２の貫通孔２４０が設けられている。複数の第２の貫通孔２４０には、それぞれ第２の層間接続部４２０が配置される。第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは電気的に接続する。第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは、特性インピーダンスが整合し、直接接続する。別言すると、特性インピーダンスを整合すれば、第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは、同一の材料、形状、物性などを有してもよいし、異なる材料、形状、物性などを有してもよい。例えば、第１の層間接続部３２０第２の層間接続部４２０とは同一の材料であって、略同一の径を有してもよい。ここで第１の層間接続部３２０および第２の層間接続部４２０の径とは、伝送方向と直交する断面の長径を示す。また、略同一とは誤差１０％の範囲内であることを示す。しかしながらこれに限定されず、第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは同一の材料であって、伝送方向と直交する断面積が略同一であってもよい。さらに第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは、同じ中心軸上に直列に配置される。すなわち、第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは、同心状に直接接続する。
【００３４】
本実施形態において、第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは、同一の材料および同一の径を有し、直接接続する。第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０との接続部には、ずれを見込んだランドが存在しない。配線基板においてサイズの大きいランドの存在は、配線密度を低下させる。また、配線基板において容量の大きいランドの存在は、特性インピーダンス不整合の一因となる。本実施形態においては、第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とが、同一の材料および同一の径を有し直接接続することから、配線密度の増加、層数の低減、および特性インピーダンス整合を向上することができる。
【００３５】
第２の絶縁層２００の、第２面とは反対側の第３面には、第１の接続端子４００が配置される。第２の層間接続部４２０と第１の接続端子４００とは電気的に接続する。第１の接続端子４００は第２の層間接続部４２０より大きい径を有する。
【００３６】
本実施形態において、伝送線路３００の幅及び高さはそれぞれ２μｍである。しかしながらこれに限定されず、伝送線路３００の幅及び高さは、用途に応じて適宜選択でき、例えば２μｍ以上３０μｍ以下の範囲で選択することができる。伝送線路３００の幅及び高さは、同一であってもよいし、異なってもよい。ここで、伝送線路３００の幅及び高さの長辺を、伝送線路３００の径とする。
【００３７】
本実施形態において、第１の層間接続部３２０および第２の層間接続部４２０は円筒型であり、その直径は２μｍである。しかしながらこれに限定されず、第１の層間接続部３２０および第２の層間接続部４２０の径は、伝送線路３００と特性インピーダンスが整合するよう、それぞれの材料、形状、物性などに合わせて２μｍ以上３０μｍ以下の範囲で選択することができる。すなわち、伝送線路３００、第１の層間接続部３２０、および第２の層間接続部４２０はいずれも特性インピーダンスを整合する。別言すると、特性インピーダンスを整合すれば、伝送線路３００と第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは、同一の径を有してもよいし、異なる径を有してもよい。例えば、伝送線路３００と第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは同一の材料で同一の径を有してもよい。本実施形態において、伝送線路３００、第１の層間接続部３２０、および第２の層間接続部４２０は、いずれも同一の材料および同一の径を有し、直接接続することから、配線密度の増加、層数の低減、および特性インピーダンス整合を向上することができる。
【００３８】
伝送線路３００が配置される第１のトレンチ１２０のアスペクト比は、０．１以上５以下になるように選択されるとよい。ここで、第１のトレンチ１２０のアスペクト比は、開口部幅に対する深さとして定義される。第１のトレンチ１２０の平面形状が図１に示す形状とは異なる場合、第１のトレンチ１２０のアスペクト比は、開口部のうち最も幅が狭い箇所の幅に対する深さとして定義されてもよい。伝送線路３００が配置される第１のトレンチ１２０のアスペクト比が上記下限よりも小さいと、配線基板１０における伝送線路３００の微細パターンを形成することが困難になる。伝送線路３００が配置される第１のトレンチ１２０のアスペクト比が上記上限よりも大きいと、導電体を第１のトレンチ１２０に充填することが困難になる。
【００３９】
図１（Ａ）に示すように、伝送線路３００の平面形状は、第１の絶縁層１００の第１側１０２から、第１側１０２とは反対側の第２側１０４に向かって複数のラインがそれぞれ独立に延びるラインアンドスペース形状を例示したが、この形状に限定されない。伝送線路３００の平面形状は例えば、複数のラインがそれぞれ異なる方向に延び、一部のラインが交差する又は一部のラインが連結してもよい。
【００４０】
また、本実施形態において接地導体５００の平面形状は方形であるが、これに限定されず、ライン状、円形状又は多角形状であってもよい。また、接地導体５００の平面形状はこれら形状の組み合わせであってもよい。また、図１（Ａ）では、第１の絶縁層１００は方形であるが、この形に限定されない。
【００４１】
第１の絶縁層１００および第２の絶縁層２００の材料は、電気絶縁性を有する材料であればよい。第１の絶縁層１００および第２の絶縁層２００の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂材料、シリコーン系樹脂材料、アクリル系樹脂材料、フェノール系樹脂材料、ポリイミド系樹脂材料、ポリスルホン系樹脂材料、ポリエステル系樹脂材料、ポリカーボネイト系樹脂材料等を用いることができる。なお、第１の絶縁層１００および第２の絶縁層２００は、それぞれ単一の層によって構成された例を図示したが、これに限定されず、複数の基材又は層が積層された構造であってもよい。第１の絶縁層１００および第２の絶縁層２００の材料は、同一の材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。
【００４２】
第１の絶縁層１００および第２の絶縁層２００の厚さは、特に制限はないが、例えば、３μｍ以上３０μｍ以下の厚さの基材を使用することができる。第１の絶縁層１００および第２の絶縁層２００の厚さが上記下限よりも薄くなると、基材のたわみが大きくなるため、製造過程におけるハンドリングが困難になる。一方、第１の絶縁層１００および第２の絶縁層２００の厚さが上記上限よりも厚くなると、基材の重量が増加し、ハンドリングを行う装置への負担が大きくなる。また、配線基板１０を多層配線基板として用いる場合、第１の絶縁層１００および第２の絶縁層２００の厚さがより厚いほど、各層間を電気的に接続する層間接続部を形成するための貫通孔がより深くなる。
【００４３】
導電体である伝送線路３００、第１の層間接続部３２０、第２の層間接続部４２０、及び接地導体５００の材料は、導電性を有する材料であればよい。本実施形態において伝送線路３００、第１の層間接続部３２０、第２の層間接続部４２０、及び接地導体５００の材料は銅であるがこれに限定されない。導電体の材料としては、例えば、金、銀、銅、白金、ニッケル、ロジウム、ルテニウム、又はイリジウム等を用いることができる。伝送線路３００、第１の層間接続部３２０、第２の層間接続部４２０、及び接地導体５００の材料は、同一の材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。さらに伝送線路３００、第１の層間接続部３２０、第２の層間接続部４２０、及び接地導体５００の材料は、単一の材料であってもよいし、１つ以上の異なる材料の組み合わせであってもよい。本実施形態においては、伝送線路３００、第１の層間接続部３２０、第２の層間接続部４２０の材料が、同一の材料であることから、特性インピーダンス整合をさらに向上することができる。
【００４４】
図１（Ｃ）は、導電体である伝送線路３００、第１の層間接続部３２０、第２の層間接続部４２０、および第１の接続端子４００の積層方向における断面図を示す図である。図１（Ｃ）に示すように、本実施形態に係る配線基板１０は、伝送線路３００、第１の層間接続部３２０、および第２の層間接続部４２０がいずれも同一の材料および同一の径を有し、同じ中心軸上に直接接続する。このような構成をとることによって、本実施形態に係る配線基板１０は、配線密度の増加、層数の低減、および特性インピーダンス整合を向上することができる。したがって、低コストで、高速・高周波回路においてより安定した信号伝達が可能となる。
【００４５】
［配線基板１０の製造方法］
図２を用いて、本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法を説明する。図２において、図１に示す要素と同じ要素には同一の符号を付した。
【００４６】
図２（Ａ）は、本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法において、インプリント法により、第２の絶縁層２００に第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０を形成する工程を示す図である。まず第２の絶縁層２００に第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０を形成する第２の型２６０を形成する。第２の型２６０は、第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０に対応する突起部を有する。ここで、第２の型２６０における第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０に対応する突起部は連続している。
【００４７】
次に、第２の型２６０を用いて、第２の絶縁層２００に第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０を印刻する。第２の絶縁層２００を軟化させ、その表面（第３面に）に第２の型２６０を圧入する。その状態で第２の絶縁層２００を硬化させ、第２の型２６０を第２の絶縁層２００から剥離することで、図２（Ａ）に示す断面構造の第２の絶縁層２００を得ることができる。しかしながらこれに限定されず、第２の絶縁層２００に第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０を形成する方法としては、フォトリソグラフィー法を用いたウェットエッチング又はドライエッチングなどの方法を用いることもできる。
【００４８】
インプリント法により形成した第２の絶縁層２００の第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０には、絶縁材料の残渣が残ることがある。このため過マンガン酸塩溶液を用いたウェット処理や、酸素プラズマを用いたドライ処理を行うことによって、絶縁材料の残渣を除去する。絶縁材料の残渣を除去することによって、良好な層間接続を得ることができ、信頼性を向上した配線基板および半導体装置を提供することができる。
【００４９】
図２（Ｂ）は、本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法において、第２の絶縁層２００上に第２の層間接続部４２０と第１の接続端子４００とを形成する工程を示す図である。図２（Ａ）で形成された第２の絶縁層２００の第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０を導電体で充填することで、第１の接続端子４００および第２の層間接続部４２０を形成することができる。本実施形態において、第２の絶縁層２００の第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０は、無電解／電解銅めっき法を用いて銅で充填する。しかしながらこれに限定されず、第２の絶縁層２００の第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０を充填する方法としては、導電ペースト印刷などの方法を用いることもできる。本実施形態において、第２の層間接続部４２０および第１の接続端子４００は一体形成したが、これに限定されない。それぞれ別体に形成してもよい。
【００５０】
無電解／電解銅めっき法または導電ペースト印刷により形成した第２の絶縁層２００の表面は、化学機械研磨法（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）または機械研磨法を用いて研磨する。第２の絶縁層２００上の導電体を選択的に研磨することで、第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０内部以外の不要な導電体を除去することができる。これによって、第２のトレンチ２２０内の導電体及び第２の貫通孔２４０内の導電体は、第１の接続端子４００及び第２の層間接続部４２０として形成される。
【００５１】
図２（Ｃ）は、本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法において、第１の絶縁層１００と第２の絶縁層２００との間である第２面に、接地導体５００を形成する工程を示す図である。本実施形態において、接地導体５００は、第２の絶縁層２００の第２面にフォトリソグラフィー法を用いて形成した。しかしながらこれに限定されず、接地導体５００はインプリント法によって形成してもよい。接地導体５００は、第１の絶縁層１００の第１面、第２面、または第２の絶縁層２００の第３面に形成してもよい。
【００５２】
図２（Ｄ）は、本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法において、第２の絶縁層２００上に第１の絶縁層１００を積層する工程を示す図である。ここで第１の絶縁層１００は、図２（Ｃ）で形成された第２の絶縁層２００上の接地導体５００が嵌るように、トレンチを有する。第１の絶縁層１００は、第２の絶縁層２００上の接地導体５００が嵌るように、第２の絶縁層２００上に積層する。これによって接地導体５００は、第１の絶縁層１００及び第２の絶縁層２００に埋設される。
【００５３】
図２（Ｅ）は、本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法において、インプリント法により、第１の絶縁層１００に第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０を形成する工程を示す図である。まず第１の絶縁層１００に第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０を形成する第１の型１６０を形成する。第１の型１６０は、第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０に対応する突起部を有する。ここで、第１の型１６０における第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０に対応する突起部は連続していることから、第１の絶縁層１００に第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０を一体形成することができる。
【００５４】
次に、第１の型１６０を用いて、第１の絶縁層１００に第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０を印刻する。このとき、第１の型１６０の第１の貫通孔１４０に対応する突起部が、第２の絶縁層２００の第２の層間接続部４２０と重なるようにアライメントを調整する。すなわち、第１の貫通孔１４０と第２の層間接続部４２０とが、同じ中心軸上になるよう直列に配置する。そこで、第１の絶縁層１００を軟化させ、その表面（第１面に）に第１の型１６０を圧入する。その状態で第１の絶縁層１００を硬化させ、第１の型１６０を第１の絶縁層１００から剥離することで、図２（Ｅ）に示す断面構造の第１の絶縁層１００を得ることができる。しかしながらこれに限定されず、第１の絶縁層１００に第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０を形成する方法としては、フォトリソグラフィー法を用いたウェットエッチング又はドライエッチングなどの方法を用いることもできる。
【００５５】
インプリント法により形成した第１の絶縁層１００の第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０には、絶縁材料の残渣が残ることがある。このため過マンガン酸塩溶液を用いたウェット処理や、酸素プラズマを用いたドライ処理を行うことによって、絶縁材料の残渣を除去する。絶縁材料の残渣を除去することによって、良好な層間接続を得ることができ、信頼性を向上した配線基板および半導体装置を提供することができる。
【００５６】
図２（Ｆ）は、本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法において、第１の絶縁層１００上に伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とを形成する工程を示す図である。図２（Ｆ）で一体形成された第１の絶縁層１００の第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０を導電体で充填することで、第１の層間接続部３２０および伝送線路３００を一体形成することができる。本実施形態において、第１の絶縁層１００の第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０は、無電解／電解銅めっき法を用いて銅で充填する。第１の絶縁層１００の第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０を充填する方法としては、導電ペースト印刷などの方法を用いることもできる。
【００５７】
無電解／電解銅めっき法または導電ペースト印刷により形成した第１の絶縁層１００の表面は、化学機械研磨法（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）または機械研磨法を用いて研磨する。第１の絶縁層１００上の導電体を選択的に研磨することで、第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０内部以外の不要な導電体を除去することができる。これによって、第１のトレンチ１２０内の導電体及び第１の貫通孔１４０の導電体は、伝送線路３００および第１の層間接続部３２０として形成される。
【００５８】
ここで第１の絶縁層１００は第２の絶縁層２００に積層してから加工したが、別体で加工済みの第１の絶縁層１００を加工済みの第２の絶縁層２００に積層してもよい。すなわち、第１の絶縁層１００上に伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とを形成し、第２の絶縁層２００上に第２の層間接続部４２０と第１の接続端子４００とを形成した後、第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とが重なるように、第１の絶縁層１００を第２の絶縁層２００に積層してもよい。
【００５９】
以上のように、本実施形態に係る配線基板１０の製造方法によると、伝送線路３００および第１の層間接続部３２０を一体形成することができる。このため、伝送線路３００の一端と、第１の層間接続部３２０とは、位置ずれが生じないことからランドなどを必要とせず、直接接続することができる。第１の層間接続部３２０と、第２の層間接続部４２０とは、同じ中心軸上に直列に配置される。このためランドなどを必要とせず、直接接続することができる。さらに、本実施形態において、伝送線路３００、第１の層間接続部３２０、および第２の層間接続部４２０は、いずれも同一の材料および同一の径を有する。このような構成をとることによって、本実施形態に係る配線基板１０は、配線密度の増加、層数の低減、および特性インピーダンス整合を向上することができ、それによる低コスト化、さらには高周波回路においてより安定した信号伝達が可能となる。
【００６０】
＜第２実施形態＞
第１実施形態において、第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは同じ中心軸上に直列に配置されたが、第２実施形態において、第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは中心軸がずれた状態で配置されている。
【００６１】
図３または図４を用いて、本開示の第２実施形態に係る配線基板１０の構成及び配線基板１０の製造方法について説明する。ここで、第１実施形態と同様である部分は、その詳しい説明を省略する。
【００６２】
［配線基板の構成］
図３は、本開示の一実施形態に係る配線基板の一例を示す（Ａ）上面図及び（Ｂ）断面図である。図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、配線基板１０は、第１の絶縁層１００と、第２の絶縁層２００と、伝送線路３００と、第１の層間接続部３２０と、第１の接続端子４００と、第２の層間接続部４２０と、接地導体５００とを備える。第１の絶縁層１００には、複数の第１のトレンチ１２０が設けられている。複数の第１のトレンチ１２０には、それぞれ伝送線路３００が配置される。本実施形態において、伝送線路３００は２本配置したがこれに限定されない。１本以上配置されればよい。また、本実施形態において、伝送線路３００は第１の絶縁層１００の１面（第１面）にのみ配置したが、伝送線路３００は反対側の面（第２面）にも配置されてもよい。
【００６３】
第１の絶縁層１００には、複数の第１の貫通孔１４０が設けられている。複数の第１の貫通孔１４０には、それぞれ第１の層間接続部３２０が配置される。伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とは電気的に接続する。さらに伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とは、特性インピーダンスが整合し、第１の層間接続部３２０は伝送線路３００の一端と直接接続する。別言すると、特性インピーダンスを整合すれば、伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とは、同一の材料、形状、物性などを有してもよいし、異なる材料、形状、物性などを有してもよい。例えば、伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とは同一の材料であって、略同一の径を有してもよい。ここで伝送線路３００と第１の層間接続部３２０の径とは、伝送方向と直交する断面の長径を示す。また、略同一とは誤差１０％の範囲内であることを示す。しかしながらこれに限定されず、伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とは同一の材料であって、伝送方向と直交する断面積が略同一であってもよい。
【００６４】
本実施形態において、伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とは、同一の材料および同一の径を有し、直接接続する。伝送線路３００と第１の層間接続部３２０との接続部には、ずれを見込んだランドなどは存在しない。配線基板においてサイズの大きいランドの存在は、配線密度を低下させる。また、配線基板において容量の大きいランドの存在は、特性インピーダンス不整合の一因となる。本実施形態においては、伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とが、同一の材料および同一の径を有し直接接続することから、配線密度の増加および特性インピーダンス整合を向上することができる。
【００６５】
伝送線路３００は、第１の絶縁層１００を介して接地導体５００の上に配置される。すなわち、接地導体５００は、第１の絶縁層１００の伝送線路３００が配置される面（第１面）とは反対側の面（第２面）に配置される。しかしながらこれに限定されず、接地導体５００は、第１の絶縁層１００の伝送線路３００が配置される面（第１面）に配置されてもよい。
【００６６】
第２の絶縁層２００は、第１の絶縁層１００の伝送線路３００が配置される面（第１面）とは反対側の第２面に配置される。第２の絶縁層２００には、複数の第２の貫通孔２４０が設けられている。複数の第２の貫通孔２４０には、それぞれ第２の層間接続部４２０が配置される。第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは電気的に接続する。第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは、特性インピーダンスが整合し、直接接続する。別言すると、特性インピーダンスを整合すれば、第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは、同一の材料、形状、物性などを有してもよいし、異なる材料、形状、物性などを有してもよい。例えば、第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは同一の材料であって、略同一の径を有してもよい。ここで第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０の径とは、伝送方向と直交する断面の長径を示す。また、略同一とは誤差１０％の範囲内であることを示す。また、伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とは同一の材料であって、伝送方向と直交する断面積が略同一であってもよい。第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは、中心軸がずれた状態で直列に配置されている。
【００６７】
本実施形態において、第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは、同一の材料および同一の径を有し、直接接続する。第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは、中心軸がずれた状態で接続しているが、ずれを見込んだランドは存在しない。配線基板においてサイズの大きいランドの存在は、配線密度を低下させる。また、配線基板において容量の大きいランドの存在は、特性インピーダンス不整合の一因となる。本実施形態においては、第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とが、同一の材料および同一の径を有し直接接続することから、配線密度の増加、層数の低減、および特性インピーダンス整合を向上することができる。
【００６８】
第２の絶縁層２００の、第２面とは反対側の第３面には、第１の接続端子４００が配置される。第２の層間接続部４２０と第１の接続端子４００とは電気的に接続する。第１の接続端子４００は第２の層間接続部４２０より大きい径を有する。
【００６９】
伝送線路３００、第１の層間接続部３２０、および第２の層間接続部４２０の径は、下記製造工程におけるアライメント精度と同等以上に設定する。これによって、第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０との中心軸がずれたとしても、ランドなどを必要とせず、電気的に接続することができる。
【００７０】
本実施形態において、伝送線路３００の幅及び高さはそれぞれ２μｍである。しかしながらこれに限定されず、伝送線路３００の幅及び高さは、用途に応じて適宜選択でき、例えば２μｍ以上３０μｍ以下の範囲で選択することができる。伝送線路３００の幅及び高さは、同一であってもよいし、異なってもよい。ここで、伝送線路３００の幅及び高さの長辺を、伝送線路３００の径とする。
【００７１】
本実施形態において、第１の層間接続部３２０および第２の層間接続部４２０は円筒型であり、その直径は２μｍである。しかしながらこれに限定されず、第１の層間接続部３２０および第２の層間接続部４２０の径は、伝送線路３００と特性インピーダンスが整合するよう、それぞれの材料、形状、物性などに合わせて２μｍ以上３０μｍ以下の範囲で選択することができる。すなわち、伝送線路３００、第１の層間接続部３２０、および第２の層間接続部４２０はいずれも特性インピーダンスを整合する。別言すると、特性インピーダンスを整合すれば、伝送線路３００と第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは、同一の径を有してもよいし、異なる径を有してもよい。例えば、伝送線路３００と第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは同一の材料で同一の径を有してもよい。本実施形態において、伝送線路３００、第１の層間接続部３２０、および第２の層間接続部４２０は、いずれも同一の材料および同一の径を有し、直接接続することから、配線密度の増加、層数の低減、および特性インピーダンス整合を向上することができる。
【００７２】
図３（Ｃ）は、導電体である伝送線路３００、第１の層間接続部３２０、第２の層間接続部４２０、および第１の接続端子４００の積層方向における断面図を示す図である。図３（Ｃ）に示すように、本実施形態に係る配線基板１０は、伝送線路３００、第１の層間接続部３２０、および第２の層間接続部４２０がいずれも同一の材料および同一の径を有し、直接接続する。このような構成をとることによって、本実施形態に係る配線基板１０は、配線密度の増加、層数の低減、および特性インピーダンス整合を向上することができる。したがって、低コストで、高速・高周波回路においてより安定した信号伝達が可能となる。
【００７３】
［配線基板１０の製造方法］
図４を用いて、本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法を説明する。図４において、図３に示す要素と同じ要素には同一の符号を付した。
【００７４】
図４（Ａ）は、本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法において、インプリント法により、第２の絶縁層２００に第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０を形成する工程を示す図である。まず第２の絶縁層２００に第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０を形成する第２の型２６０を形成する。第２の型２６０は、第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０に対応する突起部を有する。ここで、第２の型２６０における第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０に対応する突起部は連続している。
【００７５】
次に、第２の型２６０を用いて、第２の絶縁層２００に第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０を印刻する。第２の絶縁層２００を軟化させ、その表面（第３面に）に第２の型２６０を圧入する。その状態で第２の絶縁層２００を硬化させ、第２の型２６０を第２の絶縁層２００から剥離することで、図４（Ａ）に示す断面構造の第２の絶縁層２００を得ることができる。しかしながらこれに限定されず、第２の絶縁層２００に第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０を形成する方法としては、フォトリソグラフィー法を用いたウェットエッチング又はドライエッチングなどの方法を用いることもできる。
【００７６】
インプリント法により形成した第２の絶縁層２００の第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０には、絶縁材料の残渣が残ることがある。このため過マンガン酸塩溶液を用いたウェット処理や、酸素プラズマを用いたドライ処理を行うことによって、絶縁材料の残渣を除去する。絶縁材料の残渣を除去することによって、良好な層間接続を得ることができ、信頼性を向上した配線基板および半導体装置を提供することができる。
【００７７】
図４（Ｂ）は、本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法において、第２の絶縁層２００上に第２の層間接続部４２０と第１の接続端子４００とを形成する工程を示す図である。図４（Ａ）で形成された第２の絶縁層２００の第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０を導電体で充填することで、第１の接続端子４００および第２の層間接続部４２０を形成することができる。本実施形態において、第２の絶縁層２００の第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０は、無電解／電解銅めっき法を用いて銅で充填する。しかしながらこれに限定されず、第２の絶縁層２００の第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０を充填する方法としては、導電ペースト印刷などの方法を用いることもできる。本実施形態において、第２の層間接続部４２０および第１の接続端子４００は一体形成したが、これに限定されない。それぞれ別体に形成してもよい。
【００７８】
無電解／電解銅めっき法または導電ペースト印刷により形成した第２の絶縁層２００の表面は、化学機械研磨法（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）または機械研磨法を用いて研磨する。第２の絶縁層２００上の導電体を選択的に研磨することで、第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０内部以外の不要な導電体を除去することができる。これによって、第２のトレンチ２２０内の導電体及び第２の貫通孔２４０内の導電体は、第１の接続端子４００及び第２の層間接続部４２０として形成される。
【００７９】
図４（Ｃ）は、本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法において、第１の絶縁層１００と第２の絶縁層２００との間である第２面に、接地導体５００を形成する工程を示す図である。本実施形態において、接地導体５００は、第２の絶縁層２００の第２面にフォトリソグラフィー法を用いて形成した。しかしながらこれに限定されず、接地導体５００はインプリント法によって形成してもよい。接地導体５００は、第１の絶縁層１００の第１面、第２面、または第２の絶縁層２００の第３面に形成してもよい。
【００８０】
図４（Ｄ）は、本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法において、第２の絶縁層２００上に第１の絶縁層１００を積層する工程を示す図である。ここで第１の絶縁層１００は、図４（Ｃ）で形成された第２の絶縁層２００上の接地導体５００が嵌るように、トレンチを有する。第１の絶縁層１００は、第２の絶縁層２００上の接地導体５００が嵌るように、第２の絶縁層２００上に積層する。これによって接地導体５００は、第１の絶縁層１００及び第２の絶縁層２００に埋設される。
【００８１】
図４（Ｅ）は、本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法において、インプリント法により、第１の絶縁層１００に第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０を形成する工程を示す図である。まず第１の絶縁層１００に第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０を形成する第１の型１６０を形成する。第１の型１６０は、第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０に対応する突起部を有する。ここで、第１の型１６０における第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０に対応する突起部は連続していることから、第１の絶縁層１００に第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０を一体形成することができる。
【００８２】
次に、第１の型１６０を用いて、第１の絶縁層１００に第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０を印刻する。このとき、第１の型１６０の第１の貫通孔１４０に対応する突起部が、第２の絶縁層２００の第２の層間接続部４２０と重なるようにアライメントを調整する。ところが、第１の貫通孔１４０と第２の層間接続部４２０との中心軸が、ずれてしまうこともある。このような場合でも、それぞれの径がアライメント精度と同等以上であることから、確実に接続することができる。第１の絶縁層１００を軟化させ、その表面（第１面に）に第１の型１６０を圧入する。その状態で第１の絶縁層１００を硬化させ、第１の型１６０を第１の絶縁層１００から剥離することで、図４（Ｅ）に示す断面構造の第１の絶縁層１００を得ることができる。しかしながらこれに限定されず、第１の絶縁層１００に第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０を形成する方法としては、フォトリソグラフィー法を用いたウェットエッチング又はドライエッチングなどの方法を用いることもできる。
【００８３】
インプリント法により形成した第１の絶縁層１００の第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０には、絶縁材料の残渣が残ることがある。このため過マンガン酸塩溶液を用いたウェット処理や、酸素プラズマを用いたドライ処理を行うことによって、絶縁材料の残渣を除去する。絶縁材料の残渣を除去することによって、良好な層間接続を得ることができ、信頼性を向上した配線基板および半導体装置を提供することができる。
【００８４】
図４（Ｆ）は、本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法において、第１の絶縁層１００上に伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とを形成する工程を示す図である。図４（Ｆ）で一体形成された第１の絶縁層１００の第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０を導電体で充填することで、第１の層間接続部３２０および伝送線路３００を一体形成することができる。本実施形態において、第１の絶縁層１００の第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０は、無電解／電解銅めっき法を用いて銅で充填する。第１の絶縁層１００の第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０を充填する方法としては、導電ペースト印刷などの方法を用いることもできる。
【００８５】
無電解／電解銅めっき法または導電ペースト印刷により形成した第１の絶縁層１００の表面は、化学機械研磨法（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）または機械研磨法を用いて研磨する。第１の絶縁層１００上の導電体を選択的に研磨することで、第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０内部以外の不要な導電体を除去することができる。これによって、第１のトレンチ１２０内の導電体及び第１の貫通孔１４０の導電体は、伝送線路３００および第１の層間接続部３２０として形成される。
【００８６】
ここで第１の絶縁層１００は第２の絶縁層２００に積層してから加工したが、別体で加工済みの第１の絶縁層１００を加工済みの第２の絶縁層２００に積層してもよい。すなわち、第１の絶縁層１００上に伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とを形成し、第２の絶縁層２００上に第２の層間接続部４２０と第１の接続端子４００とを形成した後、第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とが重なるように、第１の絶縁層１００を第２の絶縁層２００上に積層してもよい。
【００８７】
以上のように、本実施形態に係る配線基板１０の製造方法によると、伝送線路３００および第１の層間接続部３２０を一体形成することができる。このため、伝送線路３００の一端と、第１の層間接続部３２０とは、位置ずれが生じないことからランドなどを必要とせず、直接接続することができる。第１の層間接続部３２０と、第２の層間接続部４２０とは、中心軸がずれた状態で配置されているが、それぞれの径が製造工程におけるアライメント精度と同等以上であることから、ランドなどを必要とせず、直接接続することができる。さらに、本実施形態において、伝送線路３００、第１の層間接続部３２０、および第２の層間接続部４２０は、いずれも同一の材料および同一の径を有する。このような構成をとることによって、本実施形態に係る配線基板１０は、配線密度の増加、層数の低減、および特性インピーダンス整合を向上することができ、それによる低コスト化、さらには高周波回路においてより安定した信号伝達が可能となる。
【００８８】
＜第３実施形態＞
第１実施形態において、第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは直接接続されたが、第３実施形態において、第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは接続層５２０を介して接続されている。
【００８９】
図５または図６を用いて、本開示の第３実施形態に係る配線基板１０の構成及び配線基板１０の製造方法について説明する。
【００９０】
［配線基板の構成］
図５は、本開示の一実施形態に係る配線基板の一例を示す（Ａ）上面図及び（Ｂ）断面図である。図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、配線基板１０は、第１の絶縁層１００と、第２の絶縁層２００と、伝送線路３００と、第１の層間接続部３２０と、第１の接続端子４００と、第２の層間接続部４２０と、接地導体５００と、接続層５２０とを備える。第１の絶縁層１００には、複数の第１のトレンチ１２０が設けられている。複数の第１のトレンチ１２０には、それぞれ伝送線路３００が配置される。本実施形態において、伝送線路３００は２本配置したがこれに限定されない。１本以上配置されればよい。また、本実施形態において、伝送線路３００は第１の絶縁層１００の１面（第１面）にのみ配置したが、伝送線路３００は反対側の面（第２面）にも配置されてもよい。
【００９１】
第１の絶縁層１００には、複数の第１の貫通孔１４０が設けられている。複数の第１の貫通孔１４０には、それぞれ第１の層間接続部３２０が配置される。伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とは電気的に接続する。さらに伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とは、特性インピーダンスが整合し、第１の層間接続部３２０は伝送線路３００の一端と直接接続する。別言すると、特性インピーダンスを整合すれば、伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とは、同一の材料、形状、物性などを有してもよいし、異なる材料、形状、物性などを有してもよい。例えば、伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とは同一の材料であって、略同一の径を有してもよい。ここで伝送線路３００と第１の層間接続部３２０の径とは、伝送方向と直交する断面の長径を示す。また、略同一とは誤差１０％の範囲内であることを示す。しかしながらこれに限定されず、伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とは同一の材料であって、伝送方向と直交する断面積が略同一であってもよい。
【００９２】
本実施形態において、伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とは、同一の材料および同一の径を有し、直接接続する。伝送線路３００と第１の層間接続部３２０との接続部には、ずれを見込んだランドなどが存在しない。配線基板においてサイズの大きいランドの存在は、配線密度を低下させる。また、容量の大きいランドの存在は、特性インピーダンス不整合の一因となる。本実施形態においては、伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とが、同一の材料および同一の径を有し直接接続することから、配線密度の増加および特性インピーダンス整合を向上することができる。
【００９３】
伝送線路３００は、第１の絶縁層１００を介して接地導体５００の上に配置される。すなわち、接地導体５００は、第１の絶縁層１００の伝送線路３００が配置される面（第１面）とは反対側の面（第２面）に配置される。しかしながらこれに限定されず、接地導体５００は、第１の絶縁層１００の伝送線路３００が配置される面（第１面）に配置されてもよい。
【００９４】
第２の絶縁層２００は、第１の絶縁層１００の伝送線路３００が配置される面（第１面）とは反対側の第２面に配置される。第２の絶縁層２００には、複数の第２の貫通孔２４０が設けられている。複数の第２の貫通孔２４０には、それぞれ第２の層間接続部４２０が配置される。第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは、接続層５２０を介して電気的に接続する。第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは、特性インピーダンスが整合する。別言すると、特性インピーダンスを整合すれば、第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは、同一の材料、形状、物性などを有してもよいし、異なる材料、形状、物性などを有してもよい。例えば、第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは同一の材料で同一の径を有してもよい。ここで第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０の径とは、伝送方向と直交する断面の長径を示す。また、略同一とは誤差１０％の範囲内であることを示す。また、伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とは同一の材料であって、伝送方向と直交する断面積が略同一であってもよい。さらに第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは、同じ中心軸上に直列に配置される。すなわち、第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは、同心状に接続する。
【００９５】
第２の絶縁層２００の、第２面とは反対側の第３面には、第１の接続端子４００が配置される。第２の層間接続部４２０と第１の接続端子４００とは電気的に接続する。第１の接続端子４００は第２の層間接続部４２０より大きい径を有する。
【００９６】
接続層５２０の径は、下記製造工程におけるアライメント精度と同等以上に設定する。接続層５２０の径は、例えば１２μｍ以上４０μｍ以下の範囲で選択することができる。これによって、第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０との中心軸がずれたとしても、確実に接続することができる。一方で、接続層５２０は、第１の層間接続部３２０および第２の層間接続部４２０を接続するためのアライメント精度と同等程度の径でよいことから、接続層５２０の小型化が可能となる。
【００９７】
本実施形態において、伝送線路３００の幅及び高さはそれぞれ２μｍである。しかしながらこれに限定されず、伝送線路３００の幅及び高さは、用途に応じて適宜選択でき、例えば２μｍ以上３０μｍ以下の範囲で選択することができる。伝送線路３００の幅及び高さは、同一であってもよいし、異なってもよい。ここで、伝送線路３００の幅及び高さの長辺を、伝送線路３００の径とする。
【００９８】
本実施形態において、第１の層間接続部３２０および第２の層間接続部４２０は円筒型であり、その直径は２μｍである。しかしながらこれに限定されず、第１の層間接続部３２０および第２の層間接続部４２０の径は、伝送線路３００と特性インピーダンスが整合するよう、それぞれの材料、形状、物性などに合わせて２μｍ以上３０μｍ以下の範囲で選択することができる。すなわち、伝送線路３００、第１の層間接続部３２０、および第２の層間接続部４２０はいずれも特性インピーダンスを整合する。別言すると、特性インピーダンスを整合すれば、伝送線路３００と第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは、同一の径を有してもよいし、異なる径を有してもよい。例えば、伝送線路３００と第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは同一の材料で同一の径を有してもよい。本実施形態において、伝送線路３００、第１の層間接続部３２０、および第２の層間接続部４２０は、いずれも同一の材料および同一の径を有することから、配線密度の増加、層数の低減、および特性インピーダンス整合を向上することができる。
【００９９】
図５（Ｃ）は、導電体である伝送線路３００、第１の層間接続部３２０、接続層５２０、第２の層間接続部４２０、および第１の接続端子４００の積層方向における断面図を示す図である。図５（Ｃ）に示すように、本実施形態に係る配線基板１０は、伝送線路３００、第１の層間接続部３２０、および第２の層間接続部４２０がいずれも同一の材料および同一の径を有し、同じ中心軸上に接続する。第１の層間接続部３２０および第２の層間接続部４２０は、接続層５２０を介して接続する。接続層５２０の小型化が可能であることから、本実施形態に係る配線基板１０は、配線密度の増加および特性インピーダンス整合を向上することができる。したがって、低コストで、高速・高周波回路においてより安定した信号伝達が可能となる。
【０１００】
［配線基板１０の製造方法］
図６を用いて、本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法を説明する。図６において、図５に示す要素と同じ要素には同一の符号を付した。
【０１０１】
図６（Ａ）は、本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法において、インプリント法により、第２の絶縁層２００に第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０を形成する工程を示す図である。まず第２の絶縁層２００に第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０を形成する第２の型２６０を形成する。第２の型２６０は、第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０に対応する突起部を有する。ここで、第２の型２６０における第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０に対応する突起部は連続している。
【０１０２】
次に、第２の型２６０を用いて、第２の絶縁層２００に第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０を印刻する。第２の絶縁層２００を軟化させ、その表面（第３面に）に第２の型２６０を圧入する。その状態で第２の絶縁層２００を硬化させ、第２の型２６０を第２の絶縁層２００から剥離することで、図６（Ａ）に示す断面構造の第２の絶縁層２００を得ることができる。しかしながらこれに限定されず、第２の絶縁層２００に第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０を形成する方法としては、フォトリソグラフィー法を用いたウェットエッチング又はドライエッチングなどの方法を用いることもできる。
【０１０３】
インプリント法により形成した第２の絶縁層２００の第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０には、絶縁材料の残渣が残ることがある。このため過マンガン酸塩溶液を用いたウェット処理や、酸素プラズマを用いたドライ処理を行うことによって、絶縁材料の残渣を除去する。絶縁材料の残渣を除去することによって、良好な層間接続を得ることができ、信頼性を向上した配線基板および半導体装置を提供することができる。
【０１０４】
図６（Ｂ）は、本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法において、第２の絶縁層２００上に第２の層間接続部４２０と第１の接続端子４００とを形成する工程を示す図である。図６（Ａ）で形成された第２の絶縁層２００の第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０を導電体で充填することで、第１の接続端子４００および第２の層間接続部４２０を形成することができる。本実施形態において、第２の絶縁層２００の第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０は、無電解／電解銅めっき法を用いて銅で充填する。しかしながらこれに限定されず、第２の絶縁層２００の第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０を充填する方法としては、導電ペースト印刷などの方法を用いることもできる。本実施形態において、第２の層間接続部４２０および第１の接続端子４００は一体形成したが、これに限定されない。それぞれ別体に形成してもよい。
【０１０５】
無電解／電解銅めっき法または導電ペースト印刷により形成した第２の絶縁層２００の表面は、化学機械研磨法（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）または機械研磨法を用いて研磨する。第２の絶縁層２００上の導電体を選択的に研磨することで、第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０内部以外の不要な導電体を除去することができる。これによって、第２のトレンチ２２０内の導電体及び第２の貫通孔２４０内の導電体は、第１の接続端子４００及び第２の層間接続部４２０として形成される。
【０１０６】
図６（Ｃ）は、本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法において、第１の絶縁層１００と第２の絶縁層２００との間である第２面に、接続層５２０および接地導体５００を形成する工程を示す図である。本実施形態において、接続層５２０および接地導体５００は、第２の絶縁層２００の第２面にフォトリソグラフィー法を用いて形成した。しかしながらこれに限定されず、接続層５２０および接地導体５００はインプリント法によって形成してもよい。ここで接地導体５００は、第１の絶縁層１００の第１面、第２面、または第２の絶縁層２００の第３面に形成してもよい。
【０１０７】
図６（Ｄ）は、本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法において、第２の絶縁層２００上に第１の絶縁層１００を積層する工程を示す図である。ここで第１の絶縁層１００は、図６（Ｃ）で形成された第２の絶縁層２００上の接続層５２０および接地導体５００が嵌るように、トレンチを有する。第１の絶縁層１００は、第２の絶縁層２００上の接続層５２０および接地導体５００が嵌るように、第２の絶縁層２００上に積層する。これによって接続層５２０および接地導体５００は、第１の絶縁層１００及び第２の絶縁層２００に埋設される。
【０１０８】
図６（Ｅ）は、本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法において、インプリント法により、第１の絶縁層１００に第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０を形成する工程を示す図である。まず第１の絶縁層１００に第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０を形成する第１の型１６０を形成する。第１の型１６０は、第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０に対応する突起部を有する。ここで、第１の型１６０における第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０に対応する突起部は連続していることから、第１の絶縁層１００に第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０を一体形成することができる。
【０１０９】
次に、第１の型１６０を用いて、第１の絶縁層１００に第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０を印刻する。このとき、第１の型１６０の第１の貫通孔１４０に対応する突起部が、第２の絶縁層２００の第２の層間接続部４２０と重なるようにアライメントを調整する。すなわち、第１の貫通孔１４０と第２の層間接続部４２０とが、同じ中心軸上になるよう直列に配置する。そこで、第１の絶縁層１００を軟化させ、その表面（第１面に）に第１の型１６０を圧入する。その状態で第１の絶縁層１００を硬化させ、第１の型１６０を第１の絶縁層１００から剥離することで、図６（Ｅ）に示す断面構造の第１の絶縁層１００を得ることができる。しかしながらこれに限定されず、第１の絶縁層１００に第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０を形成する方法としては、フォトリソグラフィー法を用いたウェットエッチング又はドライエッチングなどの方法を用いることもできる。
【０１１０】
インプリント法により形成した第１の絶縁層１００の第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０には、絶縁材料の残渣が残ることがある。このため過マンガン酸塩溶液を用いたウェット処理や、酸素プラズマを用いたドライ処理を行うことによって、絶縁材料の残渣を除去する。絶縁材料の残渣を除去することによって、良好な層間接続を得ることができ、信頼性を向上した配線基板および半導体装置を提供することができる。
【０１１１】
図６（Ｆ）は、本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法において、第１の絶縁層１００上に伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とを形成する工程を示す図である。図６（Ｆ）で一体形成された第１の絶縁層１００の第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０を導電体で充填することで、第１の層間接続部３２０および伝送線路３００を一体形成することができる。本実施形態において、第１の絶縁層１００の第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０は、無電解／電解銅めっき法を用いて銅で充填する。第１の絶縁層１００の第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０を充填する方法としては、導電ペースト印刷などの方法を用いることもできる。
【０１１２】
無電解／電解銅めっき法または導電ペースト印刷により形成した第１の絶縁層１００の表面は、化学機械研磨法（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）または機械研磨法を用いて研磨する。第１の絶縁層１００上の導電体を選択的に研磨することで、第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０内部以外の不要な導電体を除去することができる。これによって、第１のトレンチ１２０内の導電体及び第１の貫通孔１４０の導電体は、伝送線路３００および第１の層間接続部３２０として形成される。
【０１１３】
ここで第１の絶縁層１００は第２の絶縁層２００に積層してから加工したが、別体で加工済みの第１の絶縁層１００を加工済みの第２の絶縁層２００に積層してもよい。すなわち、第１の絶縁層１００上に伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とを形成し、第２の絶縁層２００上に第２の層間接続部４２０と第１の接続端子４００とを形成した後、第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とが、接続層５２０を介して重なるように、第１の絶縁層１００を第２の絶縁層２００に積層してもよい。このとき、接続層５２０および接地導体５００は、第１の絶縁層１００または第２の絶縁層２００のどちらか一方の第２面に形成すればよい。
【０１１４】
以上のように、本実施形態に係る配線基板１０の製造方法によると、伝送線路３００および第１の層間接続部３２０を一体形成することができる。このため、伝送線路３００の一端と、第１の層間接続部３２０とは、位置ずれが生じないことからランドなどを必要とせず、直接接続することができる。第１の層間接続部３２０と、第２の層間接続部４２０とは、同じ中心軸上に直列に配置される。さらに、本実施形態において、伝送線路３００、第１の層間接続部３２０、および第２の層間接続部４２０は、いずれも同一の材料および同一の径を有する。第１の層間接続部３２０および第２の層間接続部４２０は、接続層５２０を介して接続する。接続層５２０の小型化が可能であることから、本実施形態に係る配線基板１０は、配線密度の増加および特性インピーダンス整合を向上することができ、それによる低コスト化、さらには高周波回路においてより安定した信号伝達が可能となる。
【０１１５】
＜第４実施形態＞
第２実施形態において、第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは直接接続されたが、第４実施形態において、第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは接続層５２０を介して接続されている。
【０１１６】
図７または図８を用いて、本開示の第４実施形態に係る配線基板１０の構成及び配線基板１０の製造方法について説明する。ここで、第２実施形態と同様である部分は、その詳しい説明を省略する。
【０１１７】
［配線基板の構成］
図７は、本開示の一実施形態に係る配線基板の一例を示す（Ａ）上面図及び（Ｂ）断面図である。図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、配線基板１０は、第１の絶縁層１００と、第２の絶縁層２００と、伝送線路３００と、第１の層間接続部３２０と、第１の接続端子４００と、第２の層間接続部４２０と、接地導体５００と、接続層５２０とを備える。第１の絶縁層１００には、複数の第１のトレンチ１２０が設けられている。複数の第１のトレンチ１２０には、それぞれ伝送線路３００が配置される。本実施形態において、伝送線路３００は２本配置したがこれに限定されない。１本以上配置されればよい。また、本実施形態において、伝送線路３００は第１の絶縁層１００の１面（第１面）にのみ配置したが、伝送線路３００は反対側の面（第２面）にも配置されてもよい。
【０１１８】
第１の絶縁層１００には、複数の第１の貫通孔１４０が設けられている。複数の第１の貫通孔１４０には、それぞれ第１の層間接続部３２０が配置される。伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とは電気的に接続する。さらに伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とは、特性インピーダンスが整合し、第１の層間接続部３２０は伝送線路３００の一端と直接接続する。別言すると、特性インピーダンスを整合すれば、伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とは、同一の材料、形状、物性などを有してもよいし、異なる材料、形状、物性などを有してもよい。例えば、伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とは同一の材料であって、略同一の径を有してもよい。ここで伝送線路３００と第１の層間接続部３２０の径とは、伝送方向と直交する断面の長径を示す。また、略同一とは誤差１０％の範囲内であることを示す。しかしながらこれに限定されず、伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とは同一の材料であって、伝送方向と直交する断面積が略同一であってもよい。
【０１１９】
本実施形態において、伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とは、同一の材料および同一の径を有し、直接接続する。伝送線路３００と第１の層間接続部３２０との接続部には、ずれを見込んだランドなどは存在しない。配線基板においてサイズの大きいランドの存在は、配線密度を低下させる。また、容量の大きいランドの存在は、特性インピーダンス不整合の一因となる。本実施形態においては、伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とが、同一の材料および同一の径を有し直接接続することから、配線密度の増加および特性インピーダンス整合を向上することができる。
【０１２０】
伝送線路３００は、第１の絶縁層１００を介して接地導体５００の上に配置される。すなわち、接地導体５００は、第１の絶縁層１００の伝送線路３００が配置される面（第１面）とは反対側の面（第２面）に配置される。しかしながらこれに限定されず、接地導体５００は、第１の絶縁層１００の伝送線路３００が配置される面（第１面）に配置されてもよい。
【０１２１】
第２の絶縁層２００は、第１の絶縁層１００の伝送線路３００が配置される面（第１面）とは反対側の第２面に配置される。第２の絶縁層２００には、複数の第２の貫通孔２４０が設けられている。複数の第２の貫通孔２４０には、それぞれ第２の層間接続部４２０が配置される。第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは、接続層５２０を介して電気的に接続する。第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは、特性インピーダンスが整合する。別言すると、特性インピーダンスを整合すれば、第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは、同一の材料、形状、物性などを有してもよいし、異なる材料、形状、物性などを有してもよい。例えば、第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは同一の材料であって、略同一の径を有してもよい。ここで第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０の径とは、伝送方向と直交する断面の長径を示す。また、略同一とは誤差１０％の範囲内であることを示す。また、伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とは同一の材料であって、伝送方向と直交する断面積が略同一であってもよい。第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは、中心軸がずれた状態で直列に配置されている。
【０１２２】
第２の絶縁層２００の、第２面とは反対側の第３面には、第１の接続端子４００が配置される。第２の層間接続部４２０と第１の接続端子４００とは電気的に接続する。第１の接続端子４００は第２の層間接続部４２０より大きい径を有する。
【０１２３】
接続層５２０の径は、下記製造工程におけるアライメント精度と同等以上に設定する。接続層５２０の径は、例えば１２μｍ以上４０μｍ以下の範囲で選択することができる。これによって、第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０との中心軸がずれたとしても、電気的に接続することができる。一方で、接続層５２０は、第１の層間接続部３２０および第２の層間接続部４２０を接続するためのアライメント精度と同等程度の径でよいことから、接続層５２０の小型化が可能となる。
【０１２４】
本実施形態において、伝送線路３００の幅及び高さはそれぞれ２μｍである。しかしながらこれに限定されず、伝送線路３００の幅及び高さは、用途に応じて適宜選択でき、例えば２μｍ以上３０μｍ以下の範囲で選択することができる。伝送線路３００の幅及び高さは、同一であってもよいし、異なってもよい。ここで、伝送線路３００の幅及び高さの長辺を、伝送線路３００の径とする。
【０１２５】
本実施形態において、第１の層間接続部３２０および第２の層間接続部４２０は円筒型であり、その直径は２μｍである。しかしながらこれに限定されず、第１の層間接続部３２０および第２の層間接続部４２０の径は、伝送線路３００と特性インピーダンスが整合するよう、それぞれの材料、形状、物性などに合わせて２μｍ以上３０μｍ以下の範囲で選択することができる。すなわち、伝送線路３００、第１の層間接続部３２０、および第２の層間接続部４２０はいずれも特性インピーダンスを整合する。別言すると、特性インピーダンスを整合すれば、伝送線路３００と第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは、同一の径を有してもよいし、異なる径を有してもよい。例えば、伝送線路３００と第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とは同一の材料で同一の径を有してもよい。本実施形態において、伝送線路３００、第１の層間接続部３２０、および第２の層間接続部４２０は、いずれも同一の材料および同一の径を有することから、配線密度の増加、層数の低減、および特性インピーダンス整合を向上することができる。
【０１２６】
図７（Ｃ）は、導電体である伝送線路３００、第１の層間接続部３２０、接続層５２０、第２の層間接続部４２０、および第１の接続端子４００の積層方向における断面図を示す図である。図７（Ｃ）に示すように、本実施形態に係る配線基板１０は、伝送線路３００、第１の層間接続部３２０、および第２の層間接続部４２０がいずれも同一の材料および同一の径を有する。第１の層間接続部３２０および第２の層間接続部４２０は、接続層５２０を介して接続する。接続層５２０の小型化が可能であることから、本実施形態に係る配線基板１０は、配線密度の増加および特性インピーダンス整合を向上することができる。したがって、低コストで、高速・高周波回路においてより安定した信号伝達が可能となる。
【０１２７】
［配線基板１０の製造方法］
図８を用いて、本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法を説明する。図８において、図７に示す要素と同じ要素には同一の符号を付した。
【０１２８】
図８（Ａ）は、本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法において、インプリント法により、第２の絶縁層２００に第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０を形成する工程を示す図である。まず第２の絶縁層２００に第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０を形成する第２の型２６０を形成する。第２の型２６０は、第２のトレンチ２２０および第第２の貫通孔２４０に対応する突起部を有する。ここで、第２の型２６０における第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０に対応する突起部は連続している。
【０１２９】
次に、第２の型２６０を用いて、第２の絶縁層２００に第２のトレンチ２２０および第第２の貫通孔２４０を印刻する。第２の絶縁層２００を軟化させ、その表面（第３面に）に第２の型２６０を圧入する。その状態で第２の絶縁層２００を硬化させ、第２の型２６０を第２の絶縁層２００から剥離することで、図８（Ａ）に示す断面構造の第２の絶縁層２００を得ることができる。しかしながらこれに限定されず、第２の絶縁層２００に第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０を形成する方法としては、フォトリソグラフィー法を用いたウェットエッチング又はドライエッチングなどの方法を用いることもできる。
【０１３０】
インプリント法により形成した第２の絶縁層２００の第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０には、絶縁材料の残渣が残ることがある。このため過マンガン酸塩溶液を用いたウェット処理や、酸素プラズマを用いたドライ処理を行うことによって、絶縁材料の残渣を除去する。絶縁材料の残渣を除去することによって、良好な層間接続を得ることができ、信頼性を向上した配線基板および半導体装置を提供することができる。
【０１３１】
図８（Ｂ）は、本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法において、第２の絶縁層２００上に第２の層間接続部４２０と第１の接続端子４００とを形成する工程を示す図である。図８（Ａ）で形成された第２の絶縁層２００の第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０を導電体で充填することで、第１の接続端子４００および第２の層間接続部４２０を形成することができる。本実施形態において、第２の絶縁層２００の第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０は、無電解／電解銅めっき法を用いて銅で充填する。しかしながらこれに限定されず、第２の絶縁層２００の第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０を充填する方法としては、導電ペースト印刷などの方法を用いることもできる。本実施形態において、第２の層間接続部４２０および第１の接続端子４００は一体形成したが、これに限定されない。それぞれ別体に形成してもよい。
【０１３２】
無電解／電解銅めっき法または導電ペースト印刷により形成した第２の絶縁層２００の表面は、化学機械研磨法（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）または機械研磨法を用いて研磨する。第２の絶縁層２００上の導電体を選択的に研磨することで、第２のトレンチ２２０および第２の貫通孔２４０内部以外の不要な導電体を除去することができる。これによって、第２のトレンチ２２０内の導電体及び第２の貫通孔２４０内の導電体は、第１の接続端子４００及び第２の層間接続部４２０として形成される。
【０１３３】
図８（Ｃ）は、本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法において、第１の絶縁層１００と第２の絶縁層２００との間である第２面に、接続層５２０および接地導体５００を形成する工程を示す図である。本実施形態において、接続層５２０および接地導体５００は、第２の絶縁層２００の第２面にフォトリソグラフィー法を用いて形成した。しかしながらこれに限定されず、接続層５２０および接地導体５００はインプリント法によって形成してもよい。ここで接地導体５００は、第１の絶縁層１００の第１面、第２面、または第２の絶縁層２００の第３面に形成してもよい。
【０１３４】
図８（Ｄ）は、本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法において、第２の絶縁層２００上に第１の絶縁層１００を積層する工程を示す図である。ここで第１の絶縁層１００は、図８（Ｃ）で形成された第２の絶縁層２００上の接続層５２０および接地導体５００が嵌るように、トレンチを有する。第１の絶縁層１００は、第２の絶縁層２００上の接続層５２０および接地導体５００が嵌るように、第２の絶縁層２００上に積層する。これによって接続層５２０および接地導体５００は、第１の絶縁層１００及び第２の絶縁層２００に埋設される。
【０１３５】
図８（Ｅ）は、本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法において、インプリント法により、第１の絶縁層１００に第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０を形成する工程を示す図である。まず第１の絶縁層１００に第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０を形成する第１の型１６０を形成する。第１の型１６０は、第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０に対応する突起部を有する。ここで、第１の型１６０における第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０に対応する突起部は連続していることから、第１の絶縁層１００に第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０を一体形成することができる。
【０１３６】
次に、第１の型１６０を用いて、第１の絶縁層１００に第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０を印刻する。このとき、第１の型１６０の第１の貫通孔１４０に対応する突起部が、第２の絶縁層２００の第２の層間接続部４２０と重なるようにアライメントを調整する。ところが、第１の貫通孔１４０と第２の層間接続部４２０との中心軸が、ずれてしまうこともある。このような場合でも、アライメント精度と同等以上の径を有する接続層５２０を介することから、第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とが確実に接続することができる。第１の絶縁層１００を軟化させ、その表面（第１面に）に第１の型１６０を圧入する。その状態で第１の絶縁層１００を硬化させ、第１の型１６０を第１の絶縁層１００から剥離することで、図４（Ｅ）に示す断面構造の第１の絶縁層１００を得ることができる。しかしながらこれに限定されず、第１の絶縁層１００に第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０を形成する方法としては、フォトリソグラフィー法を用いたウェットエッチング又はドライエッチングなどの方法を用いることもできる。
【０１３７】
インプリント法により形成した第１の絶縁層１００の第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０には、絶縁材料の残渣が残ることがある。このため過マンガン酸塩溶液を用いたウェット処理や、酸素プラズマを用いたドライ処理を行うことによって、絶縁材料の残渣を除去する。絶縁材料の残渣を除去することによって、良好な層間接続を得ることができ、信頼性を向上した配線基板および半導体装置を提供することができる。
【０１３８】
図８（Ｆ）は、本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法において、第１の絶縁層１００上に伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とを形成する工程を示す図である。図８（Ｆ）で一体形成された第１の絶縁層１００の第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０を導電体で充填することで、第１の層間接続部３２０および伝送線路３００を一体形成することができる。本実施形態において、第１の絶縁層１００の第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０は、無電解／電解銅めっき法を用いて銅で充填する。第１の絶縁層１００の第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０を充填する方法としては、導電ペースト印刷などの方法を用いることもできる。
【０１３９】
無電解／電解銅めっき法または導電ペースト印刷により形成した第１の絶縁層１００の表面は、化学機械研磨法（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）または機械研磨法を用いて研磨する。第１の絶縁層１００上の導電体を選択的に研磨することで、第１のトレンチ１２０および第１の貫通孔１４０内部以外の不要な導電体を除去することができる。これによって、第１のトレンチ１２０内の導電体及び第１の貫通孔１４０の導電体は、伝送線路３００および第１の層間接続部３２０として形成される。
【０１４０】
ここで第１の絶縁層１００は第２の絶縁層２００に積層してから加工したが、別体で加工済みの第１の絶縁層１００を加工済みの第２の絶縁層２００に積層してもよい。すなわち、第１の絶縁層１００上に伝送線路３００と第１の層間接続部３２０とを形成し、第２の絶縁層２００上に第２の層間接続部４２０と第１の接続端子４００とを形成した後、第１の層間接続部３２０と第２の層間接続部４２０とが、接続層５２０を介して重なるように、第１の絶縁層１００を第２の絶縁層２００上に積層してもよい。このとき、接続層５２０および接地導体５００は、第１の絶縁層１００または第２の絶縁層２００のどちらか一方の第２面に形成すればよい。
【０１４１】
以上のように、本実施形態に係る配線基板１０の製造方法によると、伝送線路３００および第１の層間接続部３２０を一体形成することができる。このため、伝送線路３００の一端と、第１の層間接続部３２０とは、位置ずれが生じないことからランドなどを必要とせず、直接接続することができる。第１の層間接続部３２０と、第２の層間接続部４２０とは、中心軸がずれた状態で配置されているが、アライメント精度と同等以上の径を有する接続層５２０を介して接続することから、確実に接続することができる。さらに、本実施形態において、伝送線路３００、第１の層間接続部３２０、および第２の層間接続部４２０は、いずれも同一の材料および同一の径を有する。第１の層間接続部３２０および第２の層間接続部４２０は、接続層５２０を介して接続する。接続層５２０の小型化が可能であることから、本実施形態に係る配線基板１０は、配線密度の増加および特性インピーダンス整合を向上することができ、それによる低コスト化、さらには高周波回路においてより安定した信号伝達が可能となる。
【０１４２】
〈変形例〉
図９を用いて、本開示の実施形態の変形例に係る配線基板について説明する。
【０１４３】
図９は、第１実施形態乃至第４実施形態の変形例に係る（Ａ）配線基板と外部基板の一例を示す断面図及び（Ｂ）接続端子の一例を示す上面図である。第１実施形態乃至第４実施形態に係る配線基板は、外部基板６００に接続してもよい。第３実施形態に係る配線基板１０を外部基板６００に接続した変形例を図９（Ａ）に示す。図９（Ａ）に示すように、配線基板１０の第１の接続端子４００は、例えば半田ボール８００を介して、外部基板６００の第２の接続端子７００に接続する。このため第１の接続端子４００および第２の接続端子７００は、配線基板１０の伝送線路３００、第１の層間接続部３２０、接続層５２０、および第２の層間接続部４２０の径と比較して、より大きい径を有する。第１の接続端子４００および第２の接続端子７００の径は、例えば２００μｍ以上３００μｍ以下の範囲で選択することができる。
【０１４４】
図９（Ｂ）に本変形例に係る第１の接続端子４００および第２の接続端子７００の一例を示す上面図である。図９（Ｂ）ａの標準的な接続端子と比較して、図９（Ｂ）ｂ〜ｆの接続端子は径に対して表面積の小さいパターンを有する。配線基板において容量の大きいランドの存在は、特性インピーダンス不整合の一因となる。このため本変形例においては、第１の接続端子４００および第２の接続端子７００は、スペースを配置したパターンを有する。第１の接続端子４００および第２の接続端子７００がスペースを配置したパターンを有することで、第１の接続端子４００および第２の接続端子７００の容量を抑制することができ、配線基板における特性インピーダンス整合をさらに向上することができる。また第１の接続端子４００および第２の接続端子７００のパターンを調整することで、特性インピーダンスを任意の値に設定することが可能となる。
【０１４５】
図９（Ｂ）ｂ〜ｆは、配線基板１０および外部基板６００における伝送経路を考慮して、第１の接続端子４００および第２の接続端子７００の信号伝達に影響の少ない領域にスペースを配置したパターンを示す。図９（Ａ）において、配線基板１０の伝送線路３００において、信号は１０２方向から１０４方向へ伝送する。外部基板６００の配線６２０において、信号は６０２方向から６０４方向へ伝送する。このため第１の接続端子４００は伝送方向出口側にスペースが配置され、第２の接続端子７００は伝送方向入口側にスペースが配置される。例えば図９（Ｂ）ｂは、接続端子外周部と伝送経路となる領域にパターンを配置した、第１の接続端子４００および第２の接続端子７００を示す。図９（Ｂ）ｃは、図９（Ｂ）ｂの接続端子外周部をさらに狭めたパターンを配置した、第１の接続端子４００および第２の接続端子７００を示す。
【０１４６】
さらに、図９（Ｂ）ｄ〜ｆは、外部基板６００に接続時の半田ボール８００の広がりを考慮して、第１の接続端子４００および第２の接続端子７００の中心から外周方向に均等に伸びる補助パターンを配置したパターン示す。例えば図９（Ｂ）ｄは、図９（Ｂ）ｃの伝送経路となる領域のパターンをさらに広げて配置した、第１の接続端子４００および第２の接続端子７００を示す。図９（Ｂ）ｅは、半田ボール８００の広がりを助長するように十字状に補助パターンを配置した、第１の接続端子４００および第２の接続端子７００を示す。図９（Ｂ）ｆは、半田ボール８００の広がりを助長するように十字状に補助パターンを配置し、さらに半田ボールによる接着を助長するように同心円状に補助パターンを配置した、第１の接続端子４００および第２の接続端子７００を示す。
【０１４７】
図９（Ｂ）ｂ〜ｆのように伝送経路となる領域にパターンを、信号伝達に影響の少ない領域にスペースを配置することで、伝送経路を保持しつつ第１の接続端子４００および第２の接続端子７００における容量を抑制することができる。これによってよりよい信号特性を保持しつつ、特性インピーダンス整合をさらに向上することができる。さらに、図９（Ｂ）ｄ〜ｆのように、半田ボールの広がりや接着を考慮してパターンを配置することで、特性インピーダンス整合を向上しつつ、実装時の接続信頼性を向上することができる。
【０１４８】
なお、本開示は上記の実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【０１４９】
１０：配線基板、
１００：第１の絶縁層、
２００：第２の絶縁層、
３００：伝送線路、
３２０：第１の層間接続部
４００：第１の接続端子、
４２０：第２の層間接続部
５００：接地導体、
５２０：接続層、
６００：外部基板
６２０：配線
７００：第２の接続端子
８００：半田ボール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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