(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スルーホールが形成されたコア基板の両面に複数の配線層が絶縁層を介して形成されており、前記配線層間がフィルドビアにて電気的に接続されてなる多層プリント配線板において、以下の工程を少なくとも備えていることを特徴とする高密度多層ビルドアップ配線板の製造方法。
（ａ）スルーホール及び配線層が形成されたコア基板の両面に絶縁層を形成する工程。
（ｂ）前記絶縁層にレーザー加工にてビア用穴及びリング状のアライメントマーク用穴を形成する工程。
（ｃ）前記ビア用穴、前記アライメントマーク用穴及び前記絶縁層を導電化処理して薄膜導体層を形成する工程。
（ｄ）前記薄膜導体層をカソードにして電解銅パネルめっきを行い、フィルドビア、露光用アライメントマーク及び導体層を形成する工程。
（ｅ）前記導体層上に感光層を形成し、前記露光用アライメントマークを用いてパターン位置合わせを行い、パターン露光、現像処理等の一連のパターニング処理を行って、レジストパターンを形成する工程。
（ｆ）前記レジストパターンをマスクにして、前記導体層及び前記薄膜導体層をエッチングし、前記レジストパターンを剥離して配線層を形成する工程。
（ｇ）上記絶縁層、フィルドビア及び配線層の形成工程を必要回数繰り返して所定層数の高密度多層ビルドアップ配線板を作製する工程。
【請求項２】
前記絶縁層に形成する前記露光用アライメントマークがリング形状であって、リングの外形をＲＤ、リング幅をＲｗとしたとき、ＲＤ≧２００μｍφ、Ｒｗ≧５０μｍの条件が満たされていることを特徴とする請求項１に記載の高密度多層ビルドアップ配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スルーホールが形成されたコア基板の両面に絶縁層を介して形成された各配線層がフィルドビアにて電気的に接続されてなる高密度多層ビルドアップ配線板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータ等に代表されるように、電子機器の小型化、薄形化が求められ、そこに用いられるプリント配線板においても配線の高密度化もさることながら、小型化、薄型化及び高信頼性が要求されている。そのため、配線層間をフィルドビアにて電気的に接続するフィルドビア構造の半導体装置用基板の必要性が高まっている。これら半導体装置用基板は、半導体チップやその他の部品を搭載し、ＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）やＰＧＡ（ピン・グリッド・アレー）等の形態で、親基板となる半導体装置用基板上に搭載される場合が多いだけでなく、親基板として用いられる場合がある。
【０００３】
小型化及び薄型化を実現するために、配線層幅は狭く、間隔は小さく、また配線層の多層化、配線層の層間を接続するビアホールの小径化という高密度配線が求められ、高密度化しても接続不良や絶縁不良が発生しない信頼性の高い半導体装置が求められている。
【０００４】
これらの要求に対応する半導体装置用基板として、ビルドアップ法を用いた多層ビルドアップ配線板が知られている。この方法は、コア基板上に絶縁層、配線層の形成工程を繰り返すことにより、多層ビルドアップ配線板を作製するものである。
【０００５】
フィルドビア構造の多層ビルドアップ配線板の形成法の一例について説明する。
図４（ａ）〜（ｅ）に、コア基板上にフィルドビア及び配線層を形成して多層ビルドアップ配線板を作製する製造工程の部分模式構成断面図を示す。
まず、面付けされたコア基板５１上に第１配線層５２ａ及びコア基板５１周辺のアライメントマーク領域に丸パターンからなる露光用アライメントマーク５２ｄを形成し、所定厚の絶縁層５３を形成する（図４（ａ）参照）。
【０００６】
次に、コア基板５１のアライメントマーク領域に形成された露光用アライメントマーク５２ｄにてレーザービームの位置合わせを行ってレーザー加工を行い、第１配線層５２のランド部５２ｃ上の絶縁層５３にビア用穴５４及び基板周辺のアライメント領域の導体層５２ｅ上ににアライメントマーク用丸穴５５を形成する（図４（ｂ）参照）。
【０００７】
次に、デスミア処理を行い、ビア用穴５４、アライメントマーク用丸穴５５及び絶縁層５３上に無電解銅めっきにて薄膜導体層を形成し、薄膜導体層をカソードにして電解銅パネルめっきを行い、フィルドビア６１、第２導体層６２及び露光用アライメントマーク６３を形成する（図４（ｃ）参照）。
【０００８】
次に、第２導体層６２上にフォトレジスト層を形成し、基板周辺のアライメント領域に形成された露光用アライメントマーク６３を用いて露光パターンの位置合わせを行い、パターン露光、現像等の一連のパターニング処理を行って、レジストパターン５６を形成する（図４（ｄ）参照）。
【０００９】
次に、レジストパターン５６をエッチングマスクにして第２導体層６２をエッチング処理し、レジストパターン５６を専用の剥離液で除去して、第２配線層６２ａを形成し、ランド５２ｃと第２配線層６２ａとがフィルドビア６１にて電気的に接続されたフィルドビア構造の多層ビルドアップ配線板を作製する（図４（ｅ）参照）。
さらに、上記、絶縁層、フィルドビア、配線層及び露光用アライメントマーク形成工程を必要回数繰り返して、所定層数のフィルドビア構造の多層ビルドアップ配線板を得ることができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記のフィルドビア構造の多層ビルドアップ配線板の製造工程で、絶縁層にフィルドビア及び導体層を形成する際に次工程で用いる露光用アライメントマークを同時に形成するもので、露光用アライメントマーク形成時のパターニング処理工程を必要としないため、一般に使用されている工程である。この絶縁層にフィルドビアと露光用アライメントマークを同時に形成する際に露光用アライメントマークの表面形状に不具合が発生する。
【００１１】
露光用アライメントマークのマーク形状は、上記で述べたように、大口径の円形パターンが一般的である。
絶縁層に形成されたアライメントマーク用丸穴にフィルドビア用の電解銅パネルめっきを行うと、ビア用穴５４及びアライメントマーク用丸穴５５が銅の導体層で埋まり、図４（ｃ）に示すような露光用アライメントマーク６３が形成される。
露光用アライメントマーク６３の表面形状は図４（ｃ）に示すように、アライメントマーク用丸穴５５の丸穴周辺のエッジがなだらかになり、アライメント作業工程で露光用アライメントマークの認識率が低下し、アライメント不良を引き起こす要因となる。
【００１２】
このアライメント不良はビアオンビアのフィルドビア構造の多層配線板を形成する際に、フィルドビアとランドの位置ズレとなり、最近の多層配線板の高密度化に伴い、フィルドビアが小径化しているため、フィルドビアとランドの電気的接続不良を発生させることになり、結果的にフィルドビア構造の多層配線板の信頼性を低下させるという問題を有している。
【００１３】
本発明は上記問題点に鑑み考案されたもので、フィルドビアにて配線層の層間接続してなるフィルドビア構造の多層プリント配線板において、接続不良を起こさない信頼性に優れた高密度多層ビルドアップ配線板の製造方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に於いて上記課題を解決するために、まず、請求項１においては、スルーホールが形成されたコア基板の両面に複数の配線層が絶縁層を介して形成されており、前記配線層間がフィルドビアにて電気的に接続されてなる多層プリント配線板において、以下の工程を少なくとも備えていることを特徴とする高密度多層ビルドアップ配線板の製造方法としたものである。
（ａ）スルーホール及び配線層が形成されたコア基板の両面に絶縁層を形成する工程。
（ｂ）前記絶縁層にレーザー加工にてビア用穴及びリング状のアライメントマーク用穴を形成する工程。
（ｃ）前記ビア用穴、前記アライメントマーク用穴及び前記絶縁層を導電化処理して薄膜導体層を形成する工程。
（ｄ）前記薄膜導体層をカソードにして電解銅パネルめっきを行い、フィルドビア、露光用アライメントマーク及び導体層を形成する工程。
（ｅ）前記導体層上に感光層を形成し、前記露光用アライメントマークを用いてパターン位置合わせを行い、パターン露光、現像処理等の一連のパターニング処理を行って、レジストパターンを形成する工程。
（ｆ）前記レジストパターンをマスクにして、前記導体層及び前記薄膜導体層をエッチングし、前記レジストパターンを剥離して配線層を形成する工程。
（ｇ）上記絶縁層、フィルドビア及び配線層の形成工程を必要回数繰り返して所定層数の高密度多層ビルドアップ配線板を作製する工程。
【００１５】
また、請求項２においては、前記絶縁層に形成する前記露光用アライメントマークがリング形状であって、リングの外形をＲＤ、リング幅をＲｗとしたとき、ＲＤ≧２００μｍφ、Ｒｗ≧５０μｍの条件が満たされていることを特徴とする請求項１に記載の高密度多層ビルドアップ配線板の製造方法としたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき説明する。
本発明の高密度多層ビルドアップ配線板の製造方法は、図２（ａ）〜（ｆ）図及び３（ｂ）〜（ｆ）に示すように、第１配線層１２ａ、第１配線層１２ｂ及びスルーホール１３が形成されたコア基板１１に、絶縁層１４を形成し、基板周辺のアライメント領域に露光用アライメントマークを電解銅めっきで形成する際絶縁層に形成するアライメントマークの形状を図３（ｃ）に示すようなリング形状のパターンとし、リングの外形をＲＤ、リング幅をＲＷとしたとき、ＲＤ≧２００μｍφ、Ｒｗ≧５０μｍの条件が満たされるようにして、さらに、電解銅めっを行って得られた露光用アライメントマーク（図３（ｄ）参照）の周辺エッジＲｅが強調されるようにして、面付け基板を投影露光でパターン露光する際のアライメントマークの認識率を向上させ、配線パターン等の位置合わせ精度を向上させるようにしたものである。
本発明の高密度多層ビルドアップ配線板の製造方法を用いて得られた高密度多層ビルドアップ配線板の一例を図１（ａ）及び（ｂ）に示す。
【００１７】
本発明の高密度多層ビルドアップ配線板の製造方法について説明する。
図２（ａ）〜（ｆ）に、本発明の高密度多層ビルドアップ配線板の製造方法の一実施例を示す模式部分構成断面図を示す。
図３（ｂ）〜（ｆ）に、図２（ｂ）〜（ｆ）のＡ領域の模式部分拡大構成断面図及びアライメントマーク領域の露光用アライメントマークの模式部分拡大構成断面図を示す。
まず、第１配線層１２ａ、第１配線層１２ｂ及びスルーホール１３が形成されたコア基板１１を作製する（図２（ａ）参照）。
コア基板１１としては、両面配線板に内層板を積層して作製したプリント配線板及び絶縁基材にビルアップ方式で作製したプリント配線板等が用いられる。
【００１８】
次に、第１配線層１２ａ、第１配線層１２ｂ及びスルーホール１３が形成されたコア基板１１の両面に樹脂溶液をスクリーン印刷等で塗膜を形成するか、あるいは樹脂フィルムを積層し、絶縁層１４を形成する（図２（ｂ）及び図３（ｂ）参照）。
【００１９】
次に、コア基板１１のアライメントマーク領域に形成された露光用アライメントマーク１２ｄを用いて、レーザー加工機のレーザービームの位置合わせを行って、第１配線層１２ａ及び第１配線層１２ｂのランド部１２ｃ上の絶縁層１４にビア用穴１５を、アライメントマーク領域の導体層１２ｅ上の絶縁層１４にアライメントマーク用リング穴１６を形成する（図２（ｃ）及び図３（ｃ）参照）。
ここで、アライメントマーク用リング穴１６は、リングの外形をＲＤ、リング幅をＲＷとしたとき、ＲＤ≧２００μｍφ、Ｒｗ≧５０μｍの条件を満たすようになっている。例えば、ビア用穴径５０μｍに対し、リングの外形ＲＤは２００〜５００μｍ、好ましくは４００μｍ、リング幅ＲＷは５０〜７０μｍが好適である。
【００２０】
次に、ビア用穴１５、アライメントマーク用リング穴１６及び絶縁層１４表面のデスミア処理を行い、絶縁層１４上、ビア用穴１５内及びアライメントマーク用リング穴１６内に無電解銅めっき等にて薄膜導体層を形成し、さらに、薄膜導体層をカソードにして電解銅パネルめっき行い、フィルドビア２１、第２導体層２２及びアライメントマーク領域に露光用アライメントマーク２３を形成する（図２（ｄ）及び図３（ｄ）参照）。
【００２１】
次に、配線層等をサブトラクティブ法で形成するためのフォトレジスト層をフィルドビア２１及び第２導体層２２上に形成し、アライメント領域に形成された露光用アライメントマーク２３を用いて露光装置にて露光マスクの位置合わせを行い、露光、現像等の一連のパターニング処理を行って、レジストパターン１７を形成する（図２（ｅ）及び図３（ｅ）参照）。
【００２２】
次に、レジストパターン１７をエッチングマスクにして第２導体層２２及び薄膜導体層をエッチング処理し、レジストパターン１７を専用の剥離液で除去して、第２配線層２２ａ、第２配線層２２ｂ及びランド部２２ｃを形成し、ランド部１２ｃと第２配線層１８ａ、第２配線層１８ｂ及びランド部２２ｃとがフィルドビア２１にて電気的に接続された高密度多層ビルドアップ配線板１００を得ることができる（図２（ｆ）及び図３（ｆ）参照）。
さらに、絶縁層、フィルドビア及び配線層形成の工程を必要回数繰り返すことにより、所望層数の高密度多層ビルドアップ配線板を得ることができる。
【００２３】
【実施例】
以下実施例により本発明を詳細に説明する。
＜実施例１＞
まず、両面に１５μｍの導体層厚からなる第１配線層１２ａ、第１配線層１２ｂ及びランド部１２ｃとスルーホール１３が形成されたコア基板１１を作製した（図２（ａ）参照）。
【００２４】
次に、第１配線層１２ａ及び第１配線層１２ｂが形成されたコア基板１１の両面にエポキシ系樹脂をスクリーン印刷して乾燥し、４５μｍ厚の絶縁層１４を形成した（図２（ｂ）及び図３（ｂ）参照）。
【００２５】
次に、コア基板１１のアライメントマーク領域に形成されたアライメントマーク１２ｄを用いて、レーザー加工機のレーザービームの位置合わせを行って、第１配線層のランド部１２ｃ上の絶縁層１４に周波数５ＫＨｚ、３０パルスの紫外線レーザーを照射して上部径が５０μｍφのビア用穴１５を、アライメントマーク領域の導体層１２ｅ上の絶縁層１４に周波数５ＫＨｚ、４パルスの紫外線レーザーにてトレパニング加工してリング幅ＲＷが５０μｍでリングの外形ＲＤが２００、３００、４００及び５００μｍφのアライメントマーク用リング穴１６を、それぞれ形成した（図２（ｃ）及び図３（ｃ）参照）。
【００２６】
次に、過マンガン酸カリウム（５８ｇ／Ｌ）溶液にてビア用穴１５、アライメントマーク用リング穴１６及び絶縁層１４表面のデスミア処理を行ない、絶縁層１４上、ビア用穴１５内及びアライメントマーク用リング穴１６内に無電解銅めっき等にて薄膜導体層を形成し、さらに、薄膜導体層をカソードにして電解銅パネルめっき行い、フィルドビア２１、１５μｍ厚の第２導体層２２及びアライメントマーク領域にリングの外形ＲＤが２００、３００、４００及び５００μｍφの露光用アライメントマーク２３を形成した（図２（ｄ）及び図３（ｄ）参照）。
【００２７】
次に、フィルドビア２１及び第２導体層２２上にフォトレジスト層を形成し、アライメントマーク領域に形成された露光用アライメントマーク２３を用いて露光装置にて露光マスクの位置合わせを行い、露光、現像等の一連のパターニング処理を行って、レジストパターン１７を形成した（図２（ｅ）及び図３（ｅ）参照）。
ここで、リング幅ＲＷが５０μｍでリングの外形ＲＤが２００、３００、４００及び５００μｍφのそれぞれの露光用アライメントマーク２３に対して露光装置のアライメント視認性の確認を行った結果いずれも視認性良好であった。
【００２８】
次に、レジストパターン１７をエッチングマスクにして第２導体層２２及び薄膜導体層をエッチング処理し、レジストパターン１７を専用の剥離液で除去して、第２配線層２２ａ、第２配線層２２ｂ及び１４０μｍφのランド部２２ｃを形成し、ランド部１２ｃと第２配線層１８ａ、第２配線層１８ｂ及びランド部２２ｃとがフィルドビア２１にて電気的に接続された高密度多層ビルドアップ配線板１００を得た（図２（ｆ）及び図３（ｆ）参照）。
得られた高密度多層ビルドアップ配線板１００のフィルドビア２１とランド部２２ｃとの位置合わせ精度の確認を行った結果、位置ズレはいずれも１５μｍ以内であった。
【００２９】
＜実施例２＞
実施例１と同様の工程で、両面に１５μｍの導体層厚からなる第１配線層１２ａ、第１配線層１２ｂ及びランド部１２ｃとスルーホール１３が形成されたコア基板１１の両面に絶縁層１４を形成した（図２（ａ）、（ｂ）及び図３（ｂ）参照）。
【００３０】
次に、コア基板１１のアライメントマーク領域に形成されたアライメントマーク１２ｄを用いて、レーザー加工機のレーザービームの位置合わせを行って、第１配線層のランド部１２ｃ上の絶縁層１４に周波数５ＫＨｚ、３０パルスの紫外線レーザーを照射して上部径が５０μｍφのビア用穴１５を、アライメントマーク領域の導体層１２ｅ上の絶縁層１４に周波数５ＫＨｚ、４パルスの紫外線レーザーにてトレパニング加工してリング幅ＲＷが７０μｍでリングの外形ＲＤが２００、３００、４００及び５００μｍφのアライメントマーク用リング穴１６を、それぞれ形成した（図２（ｃ）及び図３（ｃ）参照）。
【００３１】
実施例１と同様の工程で、デスミア処理、無電解銅めっき及び電解銅めっきを行って、フィルドビア２１、１５μｍ厚の第２導体層２２及びアライメントマーク領域にリングの外形ＲＤが２００、３００、４００及び５００μｍφの露光用アライメントマーク２３を形成した（図２（ｄ）及び図３（ｄ）参照）。
【００３２】
次に、フィルドビア２１及び第２導体層２２上にフォトレジスト層を形成し、アライメントマーク領域に形成された露光用アライメントマーク２３を用いて露光装置にて露光マスクの位置合わせを行い、露光、現像等の一連のパターニング処理を行って、レジストパターン１７を形成した（図２（ｅ）及び図３（ｅ）参照）。
ここで、リング幅ＲＷが７０μｍでリングの外形ＲＤが２００、３００、４００及び５００μｍφのそれぞれの露光用アライメントマーク２３に対して露光装置のアライメント視認性の確認を行った結果いずれも視認性良好であった。
【００３３】
次に、レジストパターン１７をエッチングマスクにして第２導体層２２及び薄膜導体層をエッチング処理し、レジストパターン１７を専用の剥離液で除去して、第２配線層２２ａ、第２配線層２２ｂ及び１４０μｍφのランド部２２ｃを形成し、ランド部１２ｃと第２配線層１８ａ、第２配線層１８ｂ及びランド部２２ｃとがフィルドビア２１にて電気的に接続された高密度多層ビルドアップ配線板１００’を得た（図２（ｆ）及び図３（ｆ）参照）。
得られた高密度多層ビルドアップ配線板１００’のフィルドビア２１とランド部２２ｃとの位置合わせ精度の確認を行った結果、位置ズレはいずれも１５μｍ以内であった。
【００３４】
＜比較例＞
実施例１と同様の工程で、両面に１５μｍの導体層厚からなる第１配線層１２ａ、第１配線層１２ｂ及びランド部１２ｃとスルーホール１３が形成されたコア基板１１の両面に絶縁層１４を形成した（図２（ａ）、（ｂ）及び図３（ｂ）参照）。
【００３５】
次に、コア基板１１のアライメントマーク領域に形成されたアライメントマーク１２ｄを用いて、レーザー加工機のレーザービームの位置合わせを行って、第１配線層のランド部１２ｃ上の絶縁層１４に周波数５ＫＨｚ、３０パルスの紫外線レーザーを照射して上部径が５０μｍφのビア用穴１５を、アライメントマーク領域の導体層１２ｅ上の絶縁層１４に周波数５ＫＨｚ、３０パルスの紫外線レーザーを照射して穴径が７０、１００、１１０及び１２０μｍφのアライメントマーク用丸穴５５を、それぞれ形成した（図２（ｃ）及び図４（ｂ）参照）。
【００３６】
実施例１と同様の工程で、デスミア処理、無電解銅めっき及び電解銅めっきを行って、フィルドビア２１、１５μｍ厚の第２導体層２２及びアライメントマーク領域に穴径が７０、１００、１１０及び１２０μｍφの露光用アライメントマーク６３を形成した（図２（ｄ）及び図４（ｃ）参照）。
【００３７】
次に、フィルドビア２１及び第２導体層２２上にフォトレジスト層を形成し、アライメントマーク領域に形成された露光用アライメントマーク６３を用いて露光装置にて露光マスクの位置合わせを行い、露光、現像等の一連のパターニング処理を行って、レジストパターン１７を形成した（図２（ｅ）及び図３（ｅ）参照）。
ここで、穴径が７０、１００、１１０及び１２０μｍφの露光用アライメントマーク６３に対して露光装置のアライメント視認性の確認を行った結果いずれも視認性不良で、アライメント操作が不安定であった。
【００３８】
次に、レジストパターン１７をエッチングマスクにして第２導体層２２及び薄膜導体層をエッチング処理し、レジストパターン１７を専用の剥離液で除去して、第２配線層２２ａ、第２配線層２２ｂ及び１４０μｍφのランド部２２ｃを形成し、ランド部１２ｃと第２配線層１８ａ、第２配線層１８ｂ及びランド部２２ｃとがフィルドビア２１にて電気的に接続された比較例の高密度多層ビルドアップ配線板を得た。
得られた比較例の高密度多層ビルドアップ配線板のフィルドビア２１とランド部２２ｃとの位置合わせ精度の確認を行った結果、１５μｍ以上の位置ズレが確認された。
【００３９】
【発明の効果】
本発明の高密度多層ビルドアップ配線板の製造方法では、絶縁層に形成したリング状の露光用アライメントマークを用いて、露光マスクの位置合わせを行うため、位置合わせ精度に優れたフィルドビアとランドを得ることができる。
さらに、露光用アライメントマークのリングの外形ＲＤ≧２００μｍφ、リング幅Ｒｗ≧５０μｍの範囲に設定しているため、位置合わせ精度に優れたビアオンビア構造の高密度多層ビルドアップ配線板を得ることができる。
従って、本発明は、高密度多層ビルドアップ配線板分野においては、優れた実用上の効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （ａ）は、本発明の高密度多層ビルドアップ配線板の製造法で得られた高密度多層ビルドアップ配線板の一例を示す模式部分構成断面図である。
（ｂ）は、Ａ領域の模式部分拡大構成断面図である。
【図２】  （ａ）〜（ｆ）は、本発明の高密度多層ビルドアップ配線板の製造方法の一実施例を示す模式部分構成断面図である。
【図３】  （ｂ）〜（ｆ）は、図２（ｂ）〜（ｆ）のＡ領域の模式部分拡大構成断面図及びアライメントマーク領域のアライメントマークを示す模式部分拡大構成断面図である。
【図４】  （ａ）〜（ｅ）は、従来の多層ビルドアップ配線板の製造工程の一例を示す模式部分構成断面図及びアライメントマーク領域のアライメントマークを示す模式部分拡大構成断面図である。
【符号の説明】
１１、５１……コア基板
１２ａ、１２ｂ、５２……第１配線層
１２ｃ、２２ｃ、５２ｃ……ランド部
１２ｄ、２３……露光用アライメントマーク
１２ｅ、５２ｅ……導体層
１３……スルーホール
１４、５３……絶縁層
１５、５４……ビア用穴
１６……アライメントマーク用リング穴
１７、５６ａ……レジストパターン
２１、６１……フィルドビア
２２、６２……第２導体層
２２ａ、２２ｂ、６２ａ……第２配線層
２３、６３……露光用アライメントマーク
１００……高密度多層ビルドアップ配線板
【図１】
0004792673.tif 000002
【図２】
0004792673.tif 000003
【図３】
0004792673.tif 000004
【図４】
0004792673.tif 000005