(57)【要約】【課題】ビアホール内を良好に充填するとともに上面が平坦な配線導体を有する配線基板を提供すること。【解決手段】下層配線導体２を有する下層絶縁樹脂層１上に、上層絶縁樹脂層３を積層し、次に上層絶縁樹脂層３にビアホール４を形成し、次に上層絶縁樹脂層３上およびビアホール４内の全面にわたり電解めっきのための下地導体層５ａを被着し、次に下地導体層５ａの表面に、上層配線導体５に対応する形状の開口パターン７を有するめっきレジスト層６を形成し、次に開口パター７内の下地導体層５ａ上に、開口パターン７内を上層配線導体５を超える高さで充填する電解めっき導体層５ｂを被着し、次に開口パターン７内の電解めっき導体層５ｂを、電解めっき導体層５ｂの上面が平坦になるようにエッチングして厚みを減らし、次にめっきレジスト６を除去した後、電解めっき導体層５ｂから露出する下地導体層５ａをエッチング除去する。【選択図】図２
2011071358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に下層配線導体を有する下層絶縁樹脂層上に積層された上層絶縁樹脂層上に前記下層配線導体の一部を底面とするビアホールを形成するとともに、該ビアホール内および前記上層絶縁樹脂層上に上面が平坦な上層配線導体を形成する工程を含む配線基板の製造方法であって、以下の（ａ）〜（ｇ）の工程を順に含むことを特徴とする配線基板の製造方法。
（ａ）表面に下層配線導体を有する下層絶縁樹脂層上に、上層絶縁樹脂層を積層する工程
（ｂ）前記上層絶縁樹脂層に前記下層配線導体の一部を底面とするビアホールを形成する工程
（ｃ）前記上層絶縁樹脂層上および前記ビアホール内の全面にわたり電解めっきのための下地導体層を被着する工程
（ｄ）前記下地導体層の表面に、前記上層配線導体に対応する形状の開口パターンを有するめっきレジスト層を形成する工程
（ｅ）前記開口パターン内の前記下地導体層上に、前記開口パターン内を前記上層配線導体を超える高さで充填する電解めっき導体層を被着する工程
（ｆ）前記開口パターン内の前記電解めっき導体層を、該電解めっき導体層の上面が平坦になるようにエッチングして厚みを減らす工程
（ｇ）前記めっきレジストを除去した後、前記電解めっき導体層から露出する前記下地導体層をエッチング除去する工程
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板の製造方法に関し、より詳細には、例えば半導体集積回路素子等の電子部品を搭載するのに好適な高密度多層配線基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体集積回路素子等の電子部品を搭載するための高密度多層配線基板として、ビルドアップ法により形成される配線基板が知られている。このビルドアップ法は、下層導体を有する下層絶縁樹脂層の上に上層導体層と上層配線導体とを順次形成していく方法であり、例えば以下のようにして行なわれる。まず、図４（ａ）に示すように、下層配線導体１２を有する下層絶縁樹脂層１１の上に上層絶縁樹脂層１３を積層する。次に、図４（ｂ）に示すように、上層絶縁樹脂層１３に下層配線導体１２の一部を底面とする複数のビアホール１４を形成する。次に、ビアホール１４内をデスミア処理した後、図４（ｃ）に示すように、上層絶縁樹脂層１３上およびビアホール１４内の全面に電解めっき用の下地導体層１５ａを被着する。次に、図４（ｄ）に示すように、下地導体層１５ａにめっきレジスト層１６を形成する。めっきレジスト層１６は、上層配線導体に対応する形状の開口パターン１７を有しており、この開口パターン１７内にはビアホール１４を含む所定部位の下地導体層１５ａが露出している。次に、図５（ｅ）に示すように、めっきレジスト層１６の開口パターン１７内に露出する下地導体層１５ａ上に電解めっき導体層１５ｂを上層配線導体として必要な厚みに被着する。次に、図５（ｆ）に示すように、めっきレジスト層１６を剥離して除去した後、図５（ｇ）に示すように、電解めっき導体層１５ｂから露出する下地導体層１５ａをエッチング除去し、下地導体層１５ａとその上の電解めっき導体層１５ｂとから成る上層配線導体１５を形成する。
【０００３】
しかしながら、上述したように、めっきレジスト層の開口パターン内に電解めっき導体層を配線導体層として必要な厚みに被着した後、めっきレジスト層を剥離除去し、露出する下地導体層をエッチング除去する従来の方法においては、ビアホールのアスペクト比が大きい場合やビアホールの直径が大きな場合等にはビアホール内を配線層で良好に充填することができず、ビアホール上の配線導体に大きな凹みが形成されやすい。このようにビアホール上の配線導体に大きな凹みがあると、下層のビアホール上に上層のビアホールを重ねて設ける場合に上下のビアホール間において配線導体同士の電気的な接続信頼性が大きく低下する原因となる。また、ビアホール上の配線導体に電子部品の電極を金属バンプや金属ワイヤを介して電気的に接続する場合において、その接続信頼性が低下してしまう原因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２５１８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、ビアホール上の配線導体に凹みが形成されることがなく、それによりビアホールにおける配線導体同士の接続信頼性やビアホール上における配線導体と電子部品との接続信頼性に優れる高密度配線の配線基板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の配線基板の製造方法は、表面に下層配線導体を有する下層絶縁樹脂層上に積層された上層絶縁樹脂層上に前記下層配線導体の一部を底面とするビアホールを形成するとともに、該ビアホール内および前記上層絶縁樹脂層上に上面が平坦な上層配線導体を形成する工程を含む配線基板の製造方法であって、以下の（ａ）〜（ｇ）の工程を順に含むことを特徴とするものである。
（ａ）表面に下層配線導体を有する下層絶縁樹脂層上に、上層絶縁樹脂層を積層する工程
（ｂ）前記上層絶縁樹脂層に前記下層配線導体の一部を底面とするビアホールを形成する工程
（ｃ）前記上層絶縁樹脂層上および前記ビアホール内の全面にわたり電解めっきのための下地導体層を被着する工程
（ｄ）前記下地導体層の表面に、前記上層配線導体に対応する形状の開口パターンを有するめっきレジスト層を形成する工程
（ｅ）前記開口パターン内の前記下地導体層上に、前記開口パターン内を前記上層配線導体を超える高さで充填する電解めっき導体層を被着する工程
（ｆ）前記開口パターン内の前記電解めっき導体層を、該電解めっき導体層の上面が平坦になるようにエッチングして厚みを減らす工程
（ｇ）前記めっきレジストを除去した後、前記電解めっき導体層から露出する前記下地導体層をエッチング除去する工程
【発明の効果】
【０００７】
本発明の配線基板の製造方法によれば、めっきレジスト層の開口パターン内の下地導体層上に、前記開口パターン内を上層配線導体を超える高さで充填する電解めっき導体層を一旦被着した後、該電解めっき導体層をその上面が平坦になるようにエッチングして厚みを減らすことから、ビアホールのアスペクト比が大きい場合やビアホールの直径が大きな場合であっても、ビアホール内を良好に充填するとともにビアホール上に凹みのない上層配線導体を形成することができる。したがって、ビアホールにおける配線導体同士の接続信頼性に優れるとともにビアホール上における配線導体と電子部品との接続信頼性に優れる高密度配線の配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１（ａ）〜（ｄ）は、本発明の配線基板の製造方法を説明するための工程毎の要部断面模式図である。
【図２】図２（ｅ）〜（ｈ）は、本発明の配線基板の製造方法を説明するための図１（ｄ）に続く工程毎の要部断面模式図である。
【図３】図３は、本発明による試料および比較のための試料における断面写真である。
【図４】図４（ａ）〜（ｄ）は、従来の配線基板の製造方法を説明するための工程毎の要部断面模式図である。
【図５】図５（ｅ）〜（ｇ）は、従来の配線基板の製造方法を説明するための図４（ｄ）に続く工程毎の要部断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、本発明の配線基板の製造方法を添付の図面を参照して説明する。まず、図１（ａ）に示すように、下層配線導体２を有する下層絶縁樹脂層１の上に、上層絶縁樹脂層３を積層する。上層絶縁樹脂層３は、例えばガラスクロスにエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂、アリル変性ポリフェニレンエーテル樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させた電気絶縁材料や熱硬化性樹脂にシリカ等の無機絶縁物フィラーを含有させた電気絶縁材料から成り、その厚みは３０〜５０μｍ程度である。上層絶縁樹脂層３の下層絶縁樹脂層１上への積層は、下層配線導体２を有する下層絶縁樹脂層１の上に上層絶縁樹脂層３用の未硬化の絶縁シートを貼着するとともに、これらを上下から加熱および加圧して絶縁シートを熱硬化させることにより行なわれる。
【００１０】
次に、図１（ｂ）に示すように、上層絶縁樹脂層３に下層配線導体２の一部を底面とするビアホール４を形成する。ビアホール４は、直径が３０〜１００μｍ程度であり、上層絶縁樹脂層３に炭酸ガスレーザやＹＡＧレーザ等を使用したレーザ加工を施すことにより形成される。ビアホール４を形成した後は、ビアホール４内を例えば過マンガン酸アルカリ水溶液を用いてデスミア処理を行なう。デスミア処理によりビアホール４内の不要な樹脂残渣が除去される。
【００１１】
次に、図１（ｃ）に示すように、上層絶縁樹脂層３上およびビアホール４内の全面にわたり電解めっきのための下地導体層５ａを被着する。下地導体層５ａは、例えば厚みが０．１〜１μｍの無電解銅めっき層から成り、周知の無電解銅めっき法を採用することにより上層絶縁樹脂層３上およびビアホール４内の全面に被着される。
【００１２】
次に、図１（ｄ）に示すように、下地導体層５ａの表面に後述する上層配線導体５に対応する形状の開口パターン７を有するめっきレジスト層６を形成する。開口パターン７内にはビアホール４を含む所定部位の下地導体層５ａが露出している。めっきレジスト層６は、市販のめっきレジスト用の感光性ドライレジストフィルムを下地導体層５ａ上に貼着するとともに開口パターン７を有するように露光および現像することに形成される。なお、めっきレジスト層６の厚みは、後述する上層配線導体５の厚みよりも３〜１０μｍ程度厚いものとしておく。
【００１３】
次に、図２（ｅ）に示すように、開口パターン７内に露出する下地導体層５ａ上に、開口パターン７内を上層配線導体５を超える高さで充填する電解めっき導体層５ｂを被着する。このとき、電解めっき導体層５ｂがビアホール４上においても上層配線導体５を超える高さとなるような十分な厚みに被着する。電解めっき導体層５ｂは、例えば電解銅めっき層から成り、上層絶縁樹脂層３上面からの高さがレジスト層６の厚みと同等の高さとなるように周知の電解銅めっき法を採用することにより開口パターン７内に被着される。
【００１４】
次に、図２（ｆ）に示すように、開口パターン７内に充填された電解めっき導体層５ｂをその上面が平坦となるようにエッチングして厚みを減らす。このとき、電解めっき導体層５ｂは、その周りがめっきレジスト層６で囲まれており、その表面のうち凸状となっている部分へのエッチング液の当りがよくなるので凸部が優先的にエッチングされて上面が平坦となる。このとき、電解めっき導体層５ａの高さは上層絶縁樹脂層３の上面から８〜２０μｍの範囲に調整可能である。
【００１５】
次に、図２（ｇ）に示すように、下地導体層５ａ上からめっきレジスト層６を剥離して除去する。めっきレジスト層６の剥離には、例えば市販のレジスト剥離液を用いればよい。
【００１６】
最後に、図２（ｈ）に示すように、電解めっき導体層５ｂから露出する下地導体層５ａが消失するまで下地導体層５ａおよび電解めっき導体層５ｂをエッチングすることにより、ビアホール４内および上層絶縁樹脂層３上に、下地導体層５ａおよび電解めっき導体層５ｂから成り、ビアホール４内を良好に埋めるとともに上面が平坦な上層配線導体５を形成する。このとき、上層配線導体５を形成する電解めっき導体層５ａはその表面が平坦となっているので、さらにこの上に図示しない次層の絶縁樹脂層におけるビアホールを介して次層の配線導体を設ける場合に、ビアホール４上における配線導体同士の接続信頼性に優れる配線基板を得ることができる。また、上層配線導体５におけるスルーホール４上に図示しない電子部品を金属バンプや金属ワイヤを介して接続する場合に、配線導体５と電子部品との接続信頼性に優れる配線基板を提供することができる。
【実施例１】
【００１７】
厚みが１６μｍの銅箔から成る下層配線導体を表面に有する厚みが５０μｍの下層絶縁樹脂層上に、厚みが５０μｍの上層絶縁樹脂層を積層した後、上層の絶縁樹脂層に上端の直径が８５μｍで下端の直径が６０μｍのビアホールをレーザ加工により穿孔した。なお、下層絶縁樹脂層および上層絶縁樹脂層としては、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させた絶縁樹脂層を用いた。次に、ビアホール内を過マンガン酸ナトリウム水溶液によりデスミア処理した後、上層の絶縁樹脂層の上面およびビアホール内の全面に無電解銅めっきを０．５μｍの厚みに被着した。次に、ビアホールを中心にして直径が１５０μｍの円形の開口パターンを有する厚みが２５μｍのめっきレジスト層を無電解銅めっき層上に形成した。次に、開口パターン内に露出する無電解銅めっき層上に上層絶縁樹脂層の上面からの高さが２０〜２５μｍとなる厚みに電解銅めっき層を被着した。次に、開口パターン内の電解銅めっき層を上層絶縁樹脂層の上面からの高さが１６μｍとなるようにエッチングした。このとき、エッチングにより無電解銅めっき層の表面は平坦となった。次にめっきレジスト層を剥離して除去するとともに、電解銅めっき層から露出する無電解銅めっき層が消失するまで無電解銅めっき層および電解銅めっき層をエッチングすることにより無電解銅めっき層および電解銅めっき層から成る上層配線導体を形成して本発明による第１の試料を得た。また、開口パターン内の電解銅めっき層を上層絶縁樹脂層の上面からの高さが１３μｍとなるようにエッチングした以外は、第１の試料と同様にして本発明による第２の試料を得た。
【００１８】
比較のために、めっきレジスト層を形成するまでは、上述の試料の場合と同様にして作成し、その後、開口パターン内に露出する無電解銅めっき層上に上層絶縁樹脂層の上面からの高さが１６μｍとなる厚みに電解銅めっき層を被着した後、電解銅めっき層にエッチングを施すことなくめっきレジスト層を剥離して除去し、その後、電解銅めっき層から露出する無電解銅めっき層が消失するまで無電解銅めっき層および電解銅めっき層をエッチングすることにより無電解銅めっき層および電解銅めっき層から成る上層配線導体を形成して比較のための第３の試料を得た。また、開口パターン内に露出する無電解銅めっき層上に上層絶縁樹脂層の上面からの高さが１３μｍとなる厚みに電解銅めっき層を被着した以外は、第３の試料と同様にして比較のための第４の試料を得た。
【００１９】
これらの本発明による第１の試料および第２の試料ならびに比較のための第３の試料および第４の試料について、ビアホールの位置でクロスセクションした断面写真を図３に示す。図３から分かるように、本発明による第１の試料および第２の試料では、ビアホール上に凹みがなく、平坦な上面を有する上層配線導体が形成されていることが分かる。これに対して、比較のための第３の試料および第４の試料では、ビアホール上の上層配線導体に大きな凹みが形成されているのが分かる。このように、本発明によれば、ビアホール内を良好に充填するとともに上面が平坦な配線導体を有する配線基板を提供することできる。
【符号の説明】
【００２０】
１    下層絶縁樹脂層
２    下層配線導体
３    上層絶縁樹脂層
４    ビアホール
５    上層配線導体
５ａ    下地導体層
５ｂ    電解めっき導体層
６    めっきレジスト層
７    開口パターン
【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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