(57)【要約】【課題】開口面積が異なるパッドの深さを適切に制御可能なパッド形成方法等を提供すること。【解決手段】本配線基板は、第１パッドとなる第１凹部及び第２パッドとなる第２凹部を含む配線層と、前記配線層を被覆するように形成され、第１開口部及び前記第１開口部よりも開口面積の大きい第２開口部を備え、前記第１開口部内及び前記第２開口部内に各々前記第１凹部及び前記第２凹部を露出させ、一方の側の最外層となるソルダーレジスト層と、を有し、前記第１凹部は前記第２凹部よりも深く形成されている。【選択図】図１
2013229523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１パッドとなる第１凹部及び第２パッドとなる第２凹部を含む配線層と、
前記配線層を被覆するように形成され、第１開口部及び前記第１開口部よりも開口面積の大きい第２開口部を備え、前記第１開口部内及び前記第２開口部内に各々前記第１凹部及び前記第２凹部を露出させ、一方の側の最外層となるソルダーレジスト層と、を有し、
前記第１凹部は前記第２凹部よりも深く形成されている配線基板。
【請求項２】
第３開口部を備え、他方の側の最外層となる他のソルダーレジスト層と、
前記第３開口部内に露出し、前記第１凹部と電気的に接続された第１金属層と、を有し、
前記第１金属層は、前記配線層を構成する第１金属よりもイオン化傾向の小さな第２金属により形成されている請求項１記載の配線基板。
【請求項３】
前記他のソルダーレジスト層は、前記第３開口部よりも開口面積の小さい第４開口部を備え、
前記第４開口部内には、前記第１金属よりもイオン化傾向の小さな第２金属により形成され、前記第２凹部と電気的に接続された第２金属層が露出している請求項２記載の配線基板。
【請求項４】
前記ソルダーレジスト層は、前記第５開口部を備え、
前記第５開口部内には、前記配線層を構成する第１金属よりもイオン化傾向の小さな第２金属により形成され、前記第１凹部と電気的に接続された第３金属層が露出している請求項１記載の配線基板。
【請求項５】
第１パッド形成部及び第２パッド形成部を含む配線層を第１金属により形成する配線層形成工程と、
前記配線層を被覆し、一方の側の最外層となるソルダーレジスト層を形成するソルダーレジスト層形成工程と、
前記ソルダーレジスト層に第１開口部及び前記第１開口部よりも開口面積の大きい第２開口部を形成し、前記第１開口部内及び前記第２開口部内に各々前記第１パッド形成部及び前記第２パッド形成部を露出させる露出工程と、
少なくとも前記第１パッド形成部と電気的に接続されている他の配線層上に、前記第１金属よりもイオン化傾向の小さな第２金属よりなる金属層を形成する金属層形成工程と、
前記第１開口部内及び前記第２開口部内に各々露出した前記第１パッド形成部及び前記第２パッド形成部の露出面をエッチングし、前記第１パッド形成部に第１パッドとなる第１凹部を形成すると共に前記第２開口部内に露出した前記第２パッド形成部に第２パッドとなる第２凹部を形成する凹部形成工程と、を有し、
前記凹部形成工程では、前記第１凹部は前記第２凹部よりも深く形成されるパッド形成方法。
【請求項６】
前記第１パッド形成部と電気的に接続された第１金属層形成部及び前記第２パッド形成部と電気的に接続された第２金属層形成部を含む前記他の配線層を形成する他の配線層形成工程と、
前記他の配線層を被覆し、他方の側の最外層となる他のソルダーレジスト層を形成する他のソルダーレジスト層形成工程と、
前記他のソルダーレジスト層に第３開口部及び第４開口部を形成し、前記第３開口部内及び前記第４開口部内に各々前記第１金属層形成部及び前記第２金属層形成部を露出させる第２の露出工程と、を有し、
前記金属層形成工程では、前記第３開口部内に露出する前記第１金属層形成部上に前記第２金属よりなる第１金属層を形成し、
前記凹部形成工程の後に、前記第４開口部内に露出する前記第２金属層形成部上に前記第２金属よりなる第２金属層を形成する請求項５記載のパッド形成方法。
【請求項７】
前記第２の露出工程では、前記第３開口部の開口面積を前記第４開口部の開口面積より大きく形成する請求項６記載のパッド形成方法。
【請求項８】
前記配線層は前記第１パッド形成部と電気的に接続された第３金属層形成部を含み、
前記露出工程では、前記ソルダーレジスト層に第５開口部を形成し、前記第５開口部内に前記第３金属層形成部を露出させ、
前記金属層形成工程では、前記第５開口部内に露出する前記第３金属層形成部上に前記第２金属よりなる第３金属層を形成する請求項５記載のパッド形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッド形成方法及び配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
配線基板のパッドと半導体チップの電極とを、はんだバンプを介して電気的に接続する方法が広く知られている。この方法において、近年のはんだバンプの微小化及びはんだバンプに流れる電流の増大に伴い、エレクトロマイグレーションにより、はんだバンプとパッドとの界面にクラックが生じて接合不良となる問題が発生している。
【０００３】
エレクトロマイグレーションを軽減する方法としては、パッドの開口面積を大きくすることが効果的であるが、デザインの微細化に伴い、全てのパッドの開口面積を大きくすることは困難である。そこで、特に大電流が流れる回路に接続されるパッドのみ開口面積を大きくする対策が採用されている。つまり、配線基板には開口面積の異なる複数種類のパッドが形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２２７３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、開口面積の異なるパッドに、一括で同一径のはんだボールを搭載したり、スクリーン印刷法にてはんだバンプを形成したりして電極端子を形成すると、開口面積の小さい方のパッドは開口面積の大きい方のパッドより電極端子の高さが高くなる。その結果、高さの低い電極端子は半導体チップに到達しないため、配線基板と半導体チップとの接続ができないという問題が生じる。
【０００６】
上記問題を解決する１つの方法として、開口面積の大きなパッドと開口面積の小さなパッドに各々直径の異なるはんだボールを搭載することにより、高さが一定の電極端子を形成する方法が考えられる。しかしながら、この方法ではマスクを利用してはんだボールを複数回に分けて搭載する必要があるため、開口面積が微細になればマスクの高精度なアライメントが必要となり非現実的である。
【０００７】
上記問題を解決する他の方法として、開口面積の小さなパッドの位置を開口面積の大きなパッドの位置よりも低くすることにより（開口面積の小さなパッドを開口面積の大きなパッドよりも深くして）、高さが一定の電極端子を形成する方法が考えられる。この方法では、開口面積の大きなパッドと開口面積の小さなパッドに同一径のはんだボールを搭載することにより、略同一高さの電極端子を形成できる。
【０００８】
しかしながら、レジストパターニングにより開口面積の小さなパッドのみを開口してエッチング液にてエッチングし、開口面積の大きなパッドより深くする必要がある。そのため、開口面積が微細になればレジストパターニングの高精度なアライメントが必要となり非現実的である。
【０００９】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、開口面積が異なるパッドの深さを適切に制御可能なパッド形成方法等を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本配線基板は、第１パッドとなる第１凹部及び第２パッドとなる第２凹部を含む配線層と、前記配線層を被覆するように形成され、第１開口部及び前記第１開口部よりも開口面積の大きい第２開口部を備え、前記第１開口部内及び前記第２開口部内に各々前記第１凹部及び前記第２凹部を露出させ、一方の側の最外層となるソルダーレジスト層と、を有し、前記第１凹部は前記第２凹部よりも深く形成されていることを要件とする。
【００１１】
本パッド形成方法は、第１パッド形成部及び第２パッド形成部を含む配線層を第１金属により形成する配線層形成工程と、前記配線層を被覆し、一方の側の最外層となるソルダーレジスト層を形成するソルダーレジスト層形成工程と、前記ソルダーレジスト層に第１開口部及び前記第１開口部よりも開口面積の大きい第２開口部を形成し、前記第１開口部内及び前記第２開口部内に各々前記第１パッド形成部及び前記第２パッド形成部を露出させる露出工程と、少なくとも前記第１パッド形成部と電気的に接続されている他の配線層上に、前記第１金属よりもイオン化傾向の小さな第２金属よりなる金属層を形成する金属層形成工程と、前記第１開口部内及び前記第２開口部内に各々露出した前記第１パッド形成部及び前記第２パッド形成部の露出面をエッチングし、前記第１パッド形成部に第１パッドとなる第１凹部を形成すると共に前記第２開口部内に露出した前記第２パッド形成部に第２パッドとなる第２凹部を形成する凹部形成工程と、を有し、前記凹部形成工程では、前記第１凹部は前記第２凹部よりも深く形成されることを要件とする。
【発明の効果】
【００１２】
開示の技術によれば、開口面積が異なるパッドの深さを適切に制御可能なパッド形成方法等を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施の形態に係る配線基板を例示する断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る配線基板の製造工程を例示する図である。
【図３】ガルバニック効果について説明するための図である。
【図４】第１の実施の形態の変形例に係る配線基板の製造工程を例示する図（その１）である。
【図５】第１の実施の形態の変形例に係る配線基板の製造工程を例示する図（その２）である。
【図６】第２の実施の形態に係る配線基板を例示する断面図である。
【図７】第３の実施の形態に係る配線基板を例示する断面図である。
【図８】第４の実施の形態に係る配線基板を例示する断面図である。
【図９】実施例２で作製した配線基板を模式的に示す図である。
【図１０】各銅配線の配線幅変化の観察結果を示す図である。
【図１１】エッチング前後の銅配線の配線幅測定結果に基づいて算出したエッチング量を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１５】
〈第１の実施の形態〉
［第１の実施の形態に係る配線基板の構造］
まず、第１の実施の形態に係る配線基板の構造について説明する。図１は、第１の実施の形態に係る配線基板を例示する断面図である。なお、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ部の拡大図である。
【００１６】
図１を参照するに、第１の実施の形態に係る配線基板１０は、コア層１１と、配線層１２と、配線層１３と、貫通配線１４と、絶縁層１５と、配線層１６と、ソルダーレジスト層１７と、電極端子１８と、絶縁層１９と、配線層２０と、ソルダーレジスト層２１と、第１金属層２２ｘと、第２金属層２２ｙとを有する。なお、配線基板１０において、便宜上、各構成要素の電極端子１８が形成される側の面を一方の面、一方の面と反対側の面を他方の面と称する場合がある。又、便宜上、ソルダーレジスト層１７が形成される側を一方の側、ソルダーレジスト層２１が形成される側を他方の側と称する場合がある。
【００１７】
配線基板１０において、コア層１１の一方の面には配線層１２が形成され、他方の面には配線層１３が形成されている。配線層１２と配線層１３とはコア層１１を厚さ方向に貫通する貫通孔１１ｘ内に設けられた貫通配線１４により電気的に接続されている。配線層１２及び１３は、各々所定の平面形状にパターニングされている。なお、貫通配線１４は、必ずしも貫通孔１１ｘを充填するように形成しなくてもよい。
【００１８】
コア層１１としては、例えば、ガラスクロスにエポキシ系樹脂を含浸させた所謂ガラスエポキシ基板等を用いることができる。コア層１１の厚さは、例えば、数１００μｍ程度とすることができる。配線層１２、配線層１３、及び貫通配線１４の材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）等を含む金属を用いることができる。配線層１２及び１３の厚さは、各々例えば、１０〜２０μｍ程度とすることができる。貫通配線１４の直径は、例えば、数１０μｍ程度とすることができる。
【００１９】
絶縁層１５は、コア層１１の一方の面に配線層１２を覆うように形成されている。絶縁層１５の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂を主成分とする絶縁性樹脂等を用いることができる。絶縁層１５は、シリカ（ＳｉＯ２）等のフィラーを含有しても構わない。絶縁層１５の厚さは、例えば１５〜３５μｍ程度とすることができる。
【００２０】
配線層１６は、絶縁層１５上に形成されている。配線層１６は、絶縁層１５を貫通し配線層１２の一方の面を露出するビアホール１５ｘ内に充填されたビア配線、及び絶縁層１５上に形成された配線パターンを含んで構成されている。ビアホール１５ｘは、ソルダーレジスト層１７側に開口されていると共に、配線層１２の一方の面によって底面が形成された、開口部の面積が底面の面積よりも大となる円錐台状の凹部である。配線層１６の材料や厚さは、例えば、配線層１２と同様とすることができる。
【００２１】
配線層１６には、第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙが形成されている。第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙは、各々例えば平面形状が円形状の凹部であるが、各々の直径及び深さが異なっている。具体的には、第１凹部１６ｘの直径Ｄｉ１は第２凹部１６ｙの直径Ｄｉ２よりも小さく、第１凹部１６ｘの深さＤｅ１（配線層１６の表面から第１凹部１６ｘの底面までの深さ）は第２凹部１６ｙの深さＤｅ２（配線層１６の表面から第２凹部１６ｙの底面までの深さ）よりも深い。
【００２２】
第１凹部１６ｘの直径Ｄｉ１は、例えば、５０μｍ程度とすることができ、第２凹部１６ｙの直径Ｄｉ２は、例えば、６０μｍ程度とすることができる。第１凹部１６ｘの深さＤｅ１は、例えば、５μｍ程度とすることができ、第２凹部１６ｙの深さＤｅ２は、例えば、１μｍ程度とすることができる。
【００２３】
なお、配線層１６は本発明に係る配線層の代表的な一例である。又、配線層１６を構成する銅等の金属は、本発明に係る第１金属の代表的な一例である。又、配線層１６の第１凹部１６ｘが形成される部分を第１パッド形成部、第２凹部１６ｙが形成される部分を第２パッド形成部と称する場合がある。
【００２４】
ソルダーレジスト層１７は、絶縁層１５上に、配線層１６を覆うように形成されている。ソルダーレジスト層１７は、例えば、感光性樹脂等から形成することができる。ソルダーレジスト層１７の厚さは、例えば１５〜３５μｍ程度とすることができる。なお、ソルダーレジスト層１７は、本発明に係る一方の側の最外層となるソルダーレジスト層の代表的な一例である。
【００２５】
ソルダーレジスト層１７は、第１開口部１７ｘ及び第１開口部１７ｘよりも開口面積の大きい第２開口部１７ｙを有し、第１開口部１７ｘ及び第２開口部１７ｙ内には各々第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙが露出している。第１開口部１７ｘ及び第２開口部１７ｙの各々の直径は、第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙ各々の直径と略同一である。
【００２６】
なお、第１開口部１７ｘ及び第２開口部１７ｙから各々露出する第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙは、半導体チップ等（図示せず）と電気的に接続されるパッドとして機能する。そこで、第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙを各々第１パッド１６ｘ及び第２パッド１６ｙと称する場合がある。
【００２７】
必要に応じ、第１開口部１７ｘ及び第２開口部１７ｙ内に各々露出する第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙの内底面や内側面に金属層を形成したり、酸化防止処理を施したりしてもよい。第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙの内底面や内側面に形成する金属層の例としては、Ａｕ層や、Ｎｉ／Ａｕ層（Ｎｉ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ層（Ｎｉ層とＰｄ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）等を挙げることができる。第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙの内底面や内側面に形成する金属層の厚さは、例えば、０．０３〜１０μｍ程度とすることができる。
【００２８】
なお、配線層１６を構成する配線パターンを絶縁層１５上に引き出して形成し、絶縁層１５上に引き出された配線パターンに第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙを配置し、各々を第１開口部１７ｘ及び第２開口部１７ｙ内に露出させてもよい。つまり、配線層１６のビアホール１５ｘ上以外の部分に、第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙを配置してもよい。
【００２９】
第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙには、各々第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙを充填すると共にソルダーレジスト層１７の一方の面から突出する電極端子１８が形成されている。電極端子１８は、半導体チップ等（図示せず）と電気的に接続される端子として機能する。
【００３０】
電極端子１８の材料としては、例えば、Ｐｂを含む合金、ＳｎとＣｕの合金、ＳｎとＡｇの合金、ＳｎとＡｇとＣｕの合金等を用いることができる。第１凹部１６ｘに形成された電極端子１８のソルダーレジスト層１７の一方の面からの高さ（最大高さ）ｈ１と、第２凹部１６ｙに形成された電極端子１８のソルダーレジスト層１７の一方の面からの高さ（最大高さ）ｈ２とは略等しい。高さ（最大高さ）ｈ１及びｈ２は、例えば、３０μｍ程度とすることができる。
【００３１】
なお、ソルダーレジスト層１７に開口面積の異なる第１開口部１７ｘ及び第２開口部１７ｙを形成する理由は、前述のように、エレクトロマイグレーションを軽減するためである。つまり、デザインの微細化に伴い、全てのパッドの開口面積を大きくすることは困難であるため、特に大電流が流れる回路に接続されるパッドのみ開口面積を大きくしてエレクトロマイグレーションを軽減している。図１の場合、開口面積の小さな第１開口部１７ｘ内に露出する第１パッド１６ｘは比較的小電流が流れる回路に接続されるパッドに該当し、開口面積の大きな第２開口部１７ｙ内に露出する第２パッド１６ｙは大電流が流れる回路に接続されるパッドに該当する。
【００３２】
又、深さが異なる第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙを形成する理由は、開口面積の異なる第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙに一括で同一径のはんだボールを搭載しリフローして電極端子１８を形成しても、電極端子１８の高さを一定にできるからである。換言すれば、第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙの各々の深さは、一括で同一径のはんだボールを搭載しリフローして電極端子１８を形成しても、リフロー後の電極端子１８の高さが一定となるように設定されている。
【００３３】
なお、本実施の形態では電極端子１８を形成しているが、電極端子１８は必ずしもこの時点では形成する必要はない。要は、電極端子１８を形成できるように配線層１６の一部がソルダーレジスト層１７から露出していれば十分である。そして、必要なときに（配線基板１０を半導体チップ等と接合する時点までに）電極端子１８を形成すればよい。
【００３４】
絶縁層１９は、コア層１１の他方の面に配線層１３を覆うように形成されている。絶縁層１９の材料や厚さは、例えば、絶縁層１５と同様とすることができる。
【００３５】
配線層２０は、絶縁層１９上に形成されている。配線層２０は、絶縁層１９を貫通し配線層１３の他方の面を露出するビアホール１９ｘ内に充填されたビア配線、及び絶縁層１９上に形成された配線パターンを含んで構成されている。ビアホール１９ｘは、ソルダーレジスト層２１側に開口されていると共に、配線層１３の他方の面によって底面が形成された、開口部の面積が底面の面積よりも大となる円錐台状の凹部である。配線層２０の材料や厚さは、例えば、配線層１２と同様とすることができる。なお、配線層２０は本発明に係る他の配線層の代表的な一例である。
【００３６】
ソルダーレジスト層２１は、絶縁層１９上に、配線層２０を覆うように形成されている。ソルダーレジスト層２１の材料や厚さは、例えば、ソルダーレジスト層１７と同様とすることができる。ソルダーレジスト層２１は第３開口部２１ｘ及び第４開口部２１ｙを有し、第３開口部２１ｘ及び第４開口部２１ｙ内に配線層２０の一部が露出している。
【００３７】
第３開口部２１ｘ内に露出する配線層２０の平面形状は例えば円形であり、その直径は例えば３００μｍ程度とすることができる。又、第４開口部２１ｙ内に露出する配線層２０の平面形状は例えば円形であり、その直径は例えば３００μｍ程度とすることができる。本実施の形態では、第３開口部２１ｘ及び第４開口部２１ｙの各々の直径は略同一とされている。
【００３８】
なお、ソルダーレジスト層２１は本発明に係る他方の側の最外層となる他のソルダーレジスト層の代表的な一例である。又、第３開口部２１ｘ内に露出する配線層２０を第１金属層形成部と称する場合がある。又、第４開口部２１ｙ内に露出する配線層２０を第２金属層形成部と称する場合がある。
【００３９】
第３開口部２１ｘ内に露出する配線層２０上には第１金属層２２ｘが形成されている。第１金属層２２ｘは、第３開口部２１ｘ内に露出する配線層２０の露出面と接する第１面及び第１面の反対面である第２面を有する。第１金属層２２ｘの第２面は、ソルダーレジスト層２１から露出している。第１金属層２２ｘは、配線層２０、配線層１３、貫通配線１４、及び配線層１２を介して、配線層１６に形成された第１パッド１６ｘと電気的に接続されている。
【００４０】
第４開口部２１ｙ内に露出する配線層２０上には第２金属層２２ｙが形成されている。第２金属層２２ｙは、第４開口部２１ｙ内に露出する配線層２０の露出面と接する第１面及び第１面の反対面である第２面を有する。第２金属層２２ｙの第２面は、ソルダーレジスト層２１から露出している。第２金属層２２ｙは、配線層２０、配線層１３、貫通配線１４、及び配線層１２を介して、配線層１６に形成された第２パッド１６ｙと電気的に接続されている。
【００４１】
第１金属層２２ｘ及び第２金属層２２ｙの各々の最外層（ソルダーレジスト層２１から露出している層）は、配線層１６を構成する銅等の金属（第１金属）よりもイオン化傾向の小さな第２金属により形成されている。なお、第１金属層２２ｘ及び第２金属層２２ｙの各々は１層のみで構成してもよく、その場合には第１金属層２２ｘ及び第２金属層２２ｙが最外層となる。第１金属層２２ｘ及び第２金属層２２ｙの各々が１層のみからなる場合には、各々Ａｕ層を用いることができる。
【００４２】
又、第１金属層２２ｘ及び第２金属層２２ｙの各々は、複数層から形成してもよく、その場合には、複数層のうちソルダーレジスト層２１から露出している層が最外層となる。具体的には、例えば、Ｎｉ／Ａｕ層（Ｎｉ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ層（Ｎｉ層とＰｄ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）等を用いることができる。つまり、この場合の第１金属層２２ｘ及び第２金属層２２ｙの各々の最外層は、Ａｕ層となる。そして、本発明に係る第２金属の代表的な一例は、金（Ａｕ）である。
【００４３】
第１金属層２２ｘ及び第２金属層２２ｙの各々は、マザーボード等の実装基板等（図示せず）と電気的に接続されるパッドとして機能する。第１金属層２２ｘ及び第２金属層２２ｙの各々の上に、はんだボールやリードピン等の外部接続端子を形成しても構わない。
【００４４】
なお、配線層２０を構成する配線パターンを絶縁層１９上に引き出して形成し、絶縁層１９上に引き出された配線パターンを露出するように第３開口部２１ｘ及び第４開口部２１ｙを配置してもよい。つまり、配線層２０のビアホール１９ｘ上以外の部分を露出するように、第３開口部２１ｘ及び第４開口部２１ｙを配置してもよい。
【００４５】
配線基板１０において、第３開口部２１ｘ内に露出した第１金属層２２ｘの第２面の面積は、第４開口部２１ｙ内に露出した第２金属層２２ｙの第２面の面積と略同一とされている。又、第２開口部１７ｙ内に露出した配線層１６の露出面の面積は、第１開口部１７ｘ内に露出した配線層１６の露出面の面積よりも大きくされている。その結果、第３開口部２１ｘ内に露出した第１金属層２２ｘの第２面と第１開口部１７ｘ内に露出した配線層１６の露出面との面積比は、第４開口部２１ｙ内に露出した第２金属層２２ｙの第２面と第２開口部１７ｙ内に露出した配線層１６の露出面との面積比よりも大きい。
【００４６】
このように、本実施の形態において、配線層１６には、直径及び深さが異なる第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙが形成されている。そして、直径が小さく深さが深い第１凹部１６ｘが形成された部分は、配線層１２、貫通配線１４、配線層１３、及び配線層２０を介して第１金属層２２ｘと電気的に接続されている。
又、第１凹部１６ｘよりも直径が大きく深さが浅い第２凹部１６ｙが形成された部分は、配線層１２、貫通配線１４、配線層１３、及び配線層２０を介して第２金属層２２ｙと電気的に接続されている。又、本実施の形態において、第１金属層２２ｘ及び第２金属層２２ｙの最外層の材料（第２金属）として、第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙを構成する配線層１６の材料（第１金属）よりもイオン化傾向の小さな金属を選択している。この構造の技術的な意義については後述する。
【００４７】
［第１の実施の形態に係る配線基板の製造方法］
次に、第１の実施の形態に係る配線基板の製造方法（パッド形成方法を含む）について説明する。図２は、第１の実施の形態に係る配線基板の製造工程を例示する図である。
【００４８】
まず、図２（ａ）に示す工程では、周知の方法でコア層１１に貫通孔１１ｘを形成し、貫通孔１１ｘ内に貫通配線１４を形成する。そして、コア層１１の一方の面に配線層１２を、他方の面に配線層１３を各々形成し、所定の平面形状にパターニングする。更に、コア層１１の一方の面に配線層１２を覆うようにフィルム状のエポキシ系樹脂等をラミネートし、絶縁層１５を形成する。又、コア層１１の他方の面に配線層１３を覆うようにフィルム状のエポキシ系樹脂等をラミネートし、絶縁層１９を形成する。或いは、フィルム状のエポキシ系樹脂等のラミネートに代えて、液状又はペースト状のエポキシ系樹脂等を塗布後、硬化させてもよい。
【００４９】
次に、絶縁層１５に、絶縁層１５を貫通し配線層１２の一方の面を露出させるビアホール１５ｘを形成する。又、絶縁層１９に、絶縁層１９を貫通し配線層１３の他方の面を露出させるビアホール１９ｘを形成する。ビアホール１５ｘ及び１９ｘは、例えば、ＣＯ２レーザ等を用いたレーザ加工法により形成できる。ビアホール１５ｘ及び１９ｘを形成後、デスミア処理を行い、ビアホール１５ｘ及び１９ｘの底部に各々露出する配線層１２及び配線層１３の表面に付着した樹脂残渣を除去することが好ましい。
【００５０】
次に、絶縁層１５上に配線層１６を形成する。配線層１６は、ビアホール１５ｘ内に充填されたビア配線、及び絶縁層１５上に形成された配線パターンを含んで構成される。配線層１６は、ビアホール１５ｘの底部に露出した配線層１２と電気的に接続される。同様に、絶縁層１９上に配線層２０を形成する。
【００５１】
配線層２０は、ビアホール１９ｘ内に充填されたビア配線、及び絶縁層１９上に形成された配線パターンを含んで構成される。配線層２０は、ビアホール１９ｘの底部に露出した配線層１３と電気的に接続される。配線層１６及び２０の材料としては、例えば銅（Ｃｕ）等を用いることができる。配線層１６及び２０は、セミアディティブ法やサブトラクティブ法等の各種の配線形成方法を用いて形成できる。
【００５２】
続いて、絶縁層１５上に配線層１６を被覆するソルダーレジスト層１７を形成する。ソルダーレジスト層１７は、例えば、液状又はペースト状の感光性のエポキシ系絶縁性樹脂を、配線層１６を被覆するように絶縁層１５上にスクリーン印刷法、ロールコート法、又は、スピンコート法等で塗布することにより形成できる。或いは、例えば、フィルム状の感光性のエポキシ系絶縁性樹脂を、配線層１６を被覆するように絶縁層１５上にラミネートすることにより形成してもよい。同様にして、絶縁層１９上に配線層２０を被覆するソルダーレジスト層２１を形成する。
【００５３】
そして、塗布又はラミネートした絶縁性樹脂を露光及び現像することでソルダーレジスト層１７に第１開口部１７ｘ及び第２開口部１７ｙを形成する（フォトリソグラフィ法）。又、ソルダーレジスト層２１に第３開口部２１ｘ及び第４開口部２１ｙを形成する（フォトリソグラフィ法）。第１開口部１７ｘ、第２開口部１７ｙ、第３開口部２１ｘ、及び第４開口部２１ｙの平面形状は、例えば、円形状とすることができる。第１開口部１７ｘの直径は、例えば、５０μｍ程度とすることができる。第２開口部１７ｙの直径は、例えば、６０μｍ程度とすることができる。第３開口部２１ｘ及び第４開口部２１ｙ各々の直径は、例えば、３００μｍ程度とすることができる。
【００５４】
その後、第３開口部２１ｘ内に露出する配線層２０上及び第４開口部２１ｙ内に露出する配線層２０上に、周知の技術を用いて、各々第１金属層２２ｘ及び第２金属層２２ｙを形成する。例えば、無電解めっき法等により、第１金属層２２ｘ及び第２金属層２２ｙを形成する。なお、第１金属層２２ｘ及び第２金属層２２ｙの各々において、第３開口部２１ｘ内及び第４開口部２１ｙ内の配線層２０と接する面を第１面、第３開口部２１ｘ及び第４開口部２１ｙから露出する面を第２面と称する。第１金属層２２ｘ及び第２金属層２２ｙとしては、Ａｕ層や、Ｎｉ／Ａｕ層（Ｎｉ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ層（Ｎｉ層とＰｄ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）等を用いることができる。
【００５５】
前述のように、本実施の形態では、第１金属層２２ｘ及び第２金属層２２ｙの最外層の材料（第２金属）として、配線層１６の材料（第１金属）よりもイオン化傾向の小さな金属を選択している。具体的には、第１金属層２２ｘ及び第２金属層２２ｙの最外層の材料（第２金属）として金（Ａｕ）を選択し、配線層１６の材料（第１金属）として銅（Ｃｕ）を選択している。
【００５６】
次に、図２（ｂ）に示す工程では、図２（ａ）に示す構造体全体を、配線層１６を構成する材料（第１金属）をエッチング可能なエッチング液（酸化剤を用いたエッチング液）に浸漬する。つまり、第１開口部１７ｘ内に露出する配線層１６（第１パッド形成部）の露出面、第２開口部１７ｙ内に露出する配線層１６（第２パッド形成部）の露出面、第３開口部２１ｘから露出する第１金属層２２ｘの第２面、及び第４開口部２１ｙから露出する第２金属層２２ｙの第２面が各々エッチング液に接する状態とする。酸化剤を用いたエッチング液としては、例えば、硫酸過酸化水素系のエッチング液や過硫酸塩系のエッチング液等を用いることができる。
【００５７】
これにより、第１開口部１７ｘ内に露出する配線層１６（第１パッド形成部）の露出面、第２開口部１７ｙ内に露出する配線層１６（第２パッド形成部）の露出面はエッチングにより除去される。その結果、第１開口部１７ｘ内及び第２開口部１７ｙ内には、各々例えば平面形状が円形状の凹部である第１凹部１６ｘ（第１パッド）及び第２凹部１６ｙ（第２パッド）が形成される。
【００５８】
この際、第１開口部１７ｘ及び第２開口部１７ｙの直径の関係に従い、第１凹部１６ｘの直径は第２凹部１６ｙの直径よりも小さくなる。又、第１凹部１６ｘの深さは第２凹部１６ｙの深さよりも深くなる。第１凹部１６ｘの直径は、例えば、５０μｍ程度とすることができ、第２凹部１６ｙの直径は、例えば、６０μｍ程度とすることができる。第１凹部１６ｘの深さは、例えば、５μｍ程度とすることができ、第２凹部１６ｙの深さは、例えば、１μｍ程度とすることができる。
【００５９】
ここで、図３を参照しながら、第１凹部１６ｘの深さが第２凹部１６ｙの深さよりも深くなる理由について説明する。図３は、ガルバニック効果について説明するための図であり、金（Ａｕ）と銅（Ｃｕ）が接続された回路を、銅（Ｃｕ）のエッチンッグ液により処理する様子を模式的に示している。
【００６０】
図３（ａ）に示すような異種金属同士（この場合は金（Ａｕ）と銅（Ｃｕ））が接続された回路において、イオン化傾向の大きい方の金属（この場合は銅（Ｃｕ））のエッチンッグ液により酸化還元反応を進行させる場合を考える。この場合、異種金属同士が接続された回路においてイオン化傾向の大きな金属側（標準電極電位が正側）が、異種金属と接続されていない場合に比べて過剰にエッチングされるガルバニック効果が現れる。つまり、この場合には、金（Ａｕ）と接続された銅（Ｃｕ）が、金（Ａｕ）と接続されていない場合に比べて過剰にエッチングされる。
【００６１】
具体的には、銅（Ｃｕ）が局部アノードとなり、金（Ａｕ）が局部カソードとなる。そして、局部アノードにおいてＣｕ→Ｃｕ２＋＋２ｅの反応が起こり、局部カソードにおいて２Ｈ＋＋２ｅ→Ｈ２の反応が起こり、局部アノードである銅（Ｃｕ）がエッチングされる。
【００６２】
なお、局部カソードにおける２Ｈ＋＋２ｅ→Ｈ２の反応に用いられる電子（ｅ）は局部アノードである銅（Ｃｕ）から供給される。そのため、金（Ａｕ）と銅（Ｃｕ）との面積比が大きい方が、銅（Ｃｕ）のエッチング量が多くなる。例えば、図３（ｂ）の場合には図３（ａ）の場合よりも金（Ａｕ）と銅（Ｃｕ）との面積比が大きいので、銅（Ｃｕ）のエッチング量が多くなる。つまり、図３（ｂ）の場合には図３（ａ）の場合よりもエッチング速度が速くなる。このような面積比によって酸化還元反応速度（エッチング速度）が決まる原理はエバンスの補足面積の原理と称され、式（数１）の関係が成立する。
【００６３】
【数１】
2013229523.tif 000003
【００６４】
ここで、Ｐは卑な金属（この場合は銅）の腐食速度、Ｐ０は卑な金属が単独に存在する場合の腐食速度、Ｓbaseは卑な金属の面積、Ｓnobleは貴な金属（この場合は金）の面積である。
【００６５】
なお、ガルバニック効果を生じやすくするためには、エッチングしたい金属を、エッチングしたい金属の標準電極電位よりも標準電極電位が１００ｍＶ以上高い金属と電気的に接続することが好ましい。例えば、銅（Ｃｕ）の標準電極電位は＋０．３４１９Ｖであるから、標準電極電位が＋１．６９２Ｖである金（Ａｕ）、標準電極電位が＋０．９５１Ｖであるパラジウム（Ｐｄ）、標準電極電位が＋０．７９９６Ｖである銀（Ａｇ）等と電気的に接続することが好ましい。ここでいう標準電極電位は、標準水素電極（ＮＨＥ）を基準とした場合の酸化還元反応の電極電位である。又、ガルバニック効果は、異種金属間の電気抵抗が小さいほど生じやすい。
【００６６】
本実施の形態では、第３開口部２１ｘ内に露出した第１金属層２２ｘの第２面と第１開口部１７ｘ内に露出した配線層１６の露出面との面積比は、第４開口部２１ｙ内に露出した第２金属層２２ｙの第２面と第２開口部１７ｙ内に露出した配線層１６の露出面との面積比よりも大きい。そのため、第１開口部１７ｘ内に露出した配線層１６は第２開口部１７ｙ内に露出した配線層１６よりも多くエッチングされ（高速度でエッチングされ）、第１凹部１６ｘの深さが第２凹部１６ｙの深さよりも深くなる。
【００６７】
例えば、第３開口部２１ｘ内に露出した第１金属層２２ｘの第２面と第１開口部１７ｘ内に露出した配線層１６の露出面との面積比が２、第４開口部２１ｙ内に露出した第２金属層２２ｙの第２面と第２開口部１７ｙ内に露出した配線層１６の露出面との面積比が１であるとする。この場合には、式（数１）より、第１開口部１７ｘ内に露出した配線層１６は第２開口部１７ｙ内に露出した配線層１６よりも１．５倍の速度でエッチングされることになる。その結果、第１凹部１６ｘの深さは第２凹部１６ｙの深さよりも深くなる。
【００６８】
このように、第３開口部２１ｘ内に露出した第１金属層２２ｘの第２面と第１開口部１７ｘ内に露出した配線層１６の露出面との面積比と、第４開口部２１ｙ内に露出した第２金属層２２ｙの第２面と第２開口部１７ｙ内に露出した配線層１６の露出面との面積比に応じて、第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙの深さを変えることができる。
【００６９】
配線基板１０の製造工程に戻り、図２（ｂ）に示す工程の後、必要に応じ、第１開口部１７ｘ及び第２開口部１７ｙ内に各々露出する第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙの内底面や内側面に金属層を形成したり、酸化防止処理を施す。金属層としては、例えば、第１金属層２２ｘや第２金属層２２ｙと同じ構成を用いることができる。具体的には、例えば、無電解めっき法等により、Ａｕ層や、Ｎｉ／Ａｕ層（Ｎｉ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ層（Ｎｉ層とＰｄ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）等を形成することができる。酸化防止処理としては、例えば、ＯＳＰ（Organic Solderability Preservative）処理等を施すことができる。
【００７０】
その後、開口面積及び深さの異なる第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙに一括で同一径のはんだボールを搭載しリフローして電極端子１８を形成する。電極端子１８の材料としては、例えば、Ｐｂを含む合金、ＳｎとＣｕの合金、ＳｎとＡｇの合金、ＳｎとＡｇとＣｕの合金等を用いることができる。第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙの開口面積と深さとの関係を、リフロー後の電極端子１８の高さが一定となるように予め設定しておくことにより、リフロー後の電極端子１８の高さは一定となる。なお、ここでいう一定とは、厳密に一定である場合のみならず、電極端子１８を半導体チップ等と電気的に接続する際に支障を生じない程度に高さがばらついている場合も含む。以上の工程により、図１に示す配線基板１０が完成する。
【００７１】
このように、第１の実施の形態では、配線基板１０において、第１金属層２２ｘ及び第２金属層２２ｙの最外層の材料（第２金属）として配線層１６の材料（第１金属）よりもイオン化傾向の小さな金属を選択する。そして、ソルダーレジスト層１７に配線層１６を露出する第１開口部１７ｘ及び第１開口部１７ｘよりも開口面積の大きな第２開口部１７ｙを設ける。そして、第１開口部１７ｘ内に露出した配線層１６（第１パッド形成部）を第１金属層２２ｘと電気的に接続し、第２開口部１７ｙ内に露出した配線層１６（第２パッド形成部）を第２金属層２２ｙと電気的に接続する。そして、ソルダーレジスト層１７の第１開口部１７ｘ及び第２開口部１７ｙから各々露出する配線層１６の露出面、ソルダーレジスト層２１の第３開口部２１ｘから露出する第１金属層２２ｘの第２面、及びソルダーレジスト層２１の第４開口部２１ｙから露出する第２金属層２２ｙの第２面を第１金属をエッチング可能なエッチンッグ液に浸漬する。
【００７２】
これにより、第１開口部１７ｘ内に露出した配線層１６（第１パッド形成部）及び第２開口部１７ｙ内に露出した配線層１６（第２パッド形成部）には、各々第１開口部１７ｘ及び第２開口部１７ｙの直径に従った第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙが形成される。
【００７３】
本実施の形態では、第３開口部２１ｘ内に露出した第１金属層２２ｘの第２面と第１開口部１７ｘ内に露出した配線層１６の露出面との面積比は、第４開口部２１ｙ内に露出した第２金属層２２ｙの第２面と第２開口部１７ｙ内に露出した配線層１６の露出面との面積比よりも大きい。そのため、ガルバニック効果により、第１開口部１７ｘ内に露出した配線層１６は第２開口部１７ｙ内に露出した配線層１６よりも多くエッチングされ（高速度でエッチングされ）、第１凹部１６ｘの深さが第２凹部１６ｙの深さよりも深くなる。
【００７４】
前述のように、ガルバニック効果は、異種金属間の電気抵抗や異種金属の面積比等により決定されるため、異種金属間の電気抵抗や異種金属の面積比等を制御することにより、第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙを各々所望の深さにできる。つまり、第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙの開口面積及び深さを、第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙに一括で同一径のはんだボールを搭載しリフローして電極端子１８を形成した際に、リフロー後の電極端子１８の高さが一定となるように予め設定できる。
【００７５】
本実施の形態に係るパッド形成方法では、背景技術において説明したような、レジストパターニングにより開口面積の小さなパッドのみを開口してエッチング液にてエッチングする必要がない。つまり、レジストパターニングを用いないため、レジストパターニングのアライメント精度の問題が生じず、開口面積が微細になっても所望の深さの凹部を容易に形成可能である。
【００７６】
〈第１の実施の形態の変形例〉
第１の実施の形態の変形例では、第１の実施の形態に係る配線基板１０の製造方法の他の例を示す。なお、第１の実施の形態の変形例において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する。
【００７７】
図４及び図５は、第１の実施の形態の変形例に係る配線基板の製造工程を例示する図である。まず、図４（ａ）に示す工程では、図２（ａ）に示す工程と同様にして、コア層１１の一方の面に配線層１２、絶縁層１５、配線層１６、及びソルダーレジスト層１７を順次積層する。又、コア層１１の他方の面に配線層１３、絶縁層１９、配線層２０、及びソルダーレジスト層２１を順次積層する。
【００７８】
そして、第３開口部２１ｘ内に露出する配線層２０上に、周知の技術を用いて、第１金属層２２ｘを形成する。例えば、無電解めっき法等により、第１金属層２２ｘを形成する。第１金属層２２ｘは、後述する第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙの形成において、凹部を深く形成したい（多くエッチングしたい）配線層１６と電気的に接続されている配線層２０上のみに形成する。
【００７９】
例えば、第１の実施の形態の変形例では、ソルダーレジスト層１７の第１開口部１７ｘ及び第２開口部１７ｙにおいて、開口の直径が小さい第１開口部１７ｘから露出する配線層１６（第１パッド形成部）と電気的に接続されているソルダーレジスト層２１の第３開口部２１ｘから露出する配線層２０（第１金属層形成部）上に第１金属層２２ｘを形成する。
【００８０】
つまり、図４（ａ）に示す工程では、図２（ａ）に示す工程とは異なり、第４開口部２１ｙ内に露出する配線層２０（第２金属層形成部）上には第２金属層２２ｙを形成しない。第２金属層２２ｙを形成しないためには、例えば、無電解めっき法等により第１金属層２２ｘを形成する際に、第４開口部２１ｙ内に露出する配線層２０をマスキングしておき、第１金属層２２ｘを形成後にマスキングを除去すればよい。
【００８１】
次に、図４（ｂ）に示す工程では、図４（ａ）に示す構造体全体を、配線層１６を構成する材料（第１金属）をエッチング可能なエッチング液（酸化剤を用いたエッチング液）に浸漬する。つまり、第１開口部１７ｘ内に露出する配線層１６（第１パッド形成部）の露出面、第２開口部１７ｙ内に露出する配線層１６（第２パッド形成部）の露出面、第３開口部２１ｘから露出する第１金属層２２ｘの第２面、及び第４開口部２１ｙから露出する配線層２０の露出面が各々エッチング液に接する状態とする。酸化剤を用いたエッチング液としては、例えば、硫酸過酸化水素系のエッチング液や過硫酸塩系のエッチング液等を用いることができる。
【００８２】
これにより、第１開口部１７ｘ内に露出する配線層１６（第１パッド形成部）の露出面、第２開口部１７ｙ内に露出する配線層１６（第２パッド形成部）の露出面はエッチングにより除去される。その結果、第１開口部１７ｘ内及び第２開口部１７ｙ内には、各々例えば平面形状が円形状の凹部である第１凹部１６ｘ（第１パッド）及び第２凹部１６ｙ（第２パッド）が形成される。
【００８３】
この際、第１開口部１７ｘ及び第２開口部１７ｙの直径の関係に従い、第１凹部１６ｘの直径は第２凹部１６ｙの直径よりも小さくなる。又、異種金属と接続されている第１開口部１７ｘ内に露出する配線層１６（第１パッド形成部）は、ガルバニック効果により、異種金属と接続されていない第２開口部１７ｙから露出する配線層１６（第２パッド形成部）よりも多くエッチングされる。その結果、第１凹部１６ｘの深さが第２凹部１６ｙの深さよりも深くなる。なお、異種金属と接続されていない第２開口部１７ｙから露出する配線層１６（第２パッド形成部）にはガルバニック効果が全く生じないため、第１の実施の形態の変形例の第２凹部１６ｙは、第１の実施の形態の第２凹部１６ｙよりも浅くなる。
【００８４】
次に、図５に示す工程では、図４（ａ）に示す工程において第１金属層２２ｘを形成しなかった第４開口部２１ｙ内に露出する配線層２０上に、例えば、第１金属層２２ｘの形成と同様の方法により、第２金属層２２ｙを形成する。
【００８５】
なお、図５に示す工程の後、必要に応じ、第１開口部１７ｘ及び第２開口部１７ｙ内に各々露出する第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙの内底面や内側面に金属層を形成したり、酸化防止処理を施したりしてもよい。金属層や酸化防止処理の例は、第１の実施の形態に示した通りである。その後、第１の実施の形態と同様に、開口面積及び深さの異なる第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙに一括で同一径のはんだボールを搭載しリフローして電極端子１８を形成することにより、図１に示す配線基板１０が完成する。
【００８６】
このように、第１の実施の形態の変形例では、図４（ａ）に示す金属層形成工程において、第１金属層２２ｘのみを形成し、図４（ｂ）に示す工程で第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙを形成後、図５に示す工程で第２金属層２２ｙを形成した。図４（ｂ）に示す工程において、第２パッド形成部は異種金属とは接続されていないため、ガルバニック効果が生じない。これにより、図２（ｂ）に示す工程と比べて、第２凹部１６ｙは浅く形成される。つまり、第１凹部１６ｘと第２凹部１６ｙとの深さの差を大きくすることができる。
【００８７】
但し、図２（ｂ）に示す金属層形成工程において、第１金属層２２ｘ及び第２金属層２２ｙを同時に形成する第１の実施の形態の方が、製造工程を簡略化できる点では有利である。
【００８８】
〈第２の実施の形態〉
第２の実施の形態では、第３開口部２１ｘ内に露出した第１金属層２２ｘの第２面の面積を、第１の実施の形態よりも大きくする例を示す。なお、第２の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する。
【００８９】
図６は、第２の実施の形態に係る配線基板を例示する断面図である。図６を参照するに、第２の実施の形態に係る配線基板１０Ａでは、第３開口部２１ｘの開口面積が、第１の実施の形態に係る配線基板１０（図１参照）の場合よりも大きくされている。言い換えると、第３開口部２１ｘの直径Ｄｉ３は、第４開口部２１ｙの直径Ｄｉ４よりも大きくされている。
【００９０】
なお、第４開口部２１ｙの開口面積は、第１の実施の形態に係る配線基板１０（図１参照）の場合と同様である。つまり、第２の実施の形態に係る配線基板１０Ａにおいて、第４開口部２１ｙ内に露出した第２金属層２２ｙの第２面の面積は、第１の実施の形態に係る配線基板１０（図１参照）の場合と同様である。
【００９１】
以上の説明からわかるように、配線基板１０Ａでは、第３開口部２１ｘ内に露出した第１金属層２２ｘの第２面と第１開口部１７ｘ内に露出した配線層１６の露出面との面積比が、第１の実施の形態に係る配線基板１０（図１参照）の場合よりも大きい。これにより、式（数１）からも明らかなように、配線基板１０Ａの第１凹部１６ｘの深さＤｅ３は配線基板１０（図１参照）の第１凹部１６ｘの深さＤｅ１よりも深くなる。
【００９２】
配線基板１０Ａは、配線基板１０と同様の製造工程により作製できる。但し、図２（ａ）に示す工程において、第３開口部２１ｘの開口面積を第１の実施の形態の場合よりも大きくする。
【００９３】
このように、第３開口部２１ｘ内に露出した第１金属層２２ｘの第２面と第１開口部１７ｘ内に露出した配線層１６の露出面との面積比をより大きくすることにより、第１凹部１６ｘを更に深くできる。
【００９４】
〈第３の実施の形態〉
第３の実施の形態では、第１開口部１７ｘ内に露出した配線層１６と同一側に第３金属層２２ｚを設ける例を示す。なお、第３の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する。
【００９５】
図７は、第３の実施の形態に係る配線基板を例示する断面図である。図７を参照するに、第３の実施の形態に係る配線基板１０Ｂは、以下の点が第２の実施の形態に係る配線基板１０Ａ（図６参照）と相違する。すなわち、配線基板１０Ｂの一方の側において、ソルダ−レジスト層１７に配線層１６を露出する第５開口部１７ｚが形成されている。又、第１開口部１７ｘ内に露出した配線層１６（第１パッド形成部）と第５開口部１７ｚ内に露出した配線層１６は電気的に接続されており、第５開口部１７ｚ内に露出した配線層１６上には第３金属層２２ｚが形成されている。
【００９６】
なお、第３の実施の形態に係る配線基板１０Ｂにおいて、第１開口部１７ｙ内に露出した配線層１６が第４開口部２１ｙ内に露出する第２金属層２２ｙと電気的に接続されている点は、第２の実施の形態に係る配線基板１０Ａ（図６参照）と同様である。なお、第５開口部１７ｚ内に露出する配線層１６を第３金属層形成部と称する場合がある。
【００９７】
配線基板１０Ｂにおいて、第５開口部１７ｚの開口面積は、配線基板１０Ａ（図６参照）の第３開口部２１ｘの開口面積（直径Ｄｉ３）と同等に設定されている。そのため、第５開口部１７ｚ内に露出する第３金属層２２ｚの第２面の面積（直径Ｄｉ５）は、配線基板１０Ａ（図６参照）の第３開口部２１ｘ内に露出する第１金属層２２ｘの第２面の面積（直径Ｄｉ３）と同等となる。つまり、配線基板１０Ｂにおける第５開口部１７ｚ内に露出する第３金属層２２ｚの第２面の面積と第１開口部１７ｘ内に露出した配線層１６の露出面との面積比は、配線基板１０Ａ（図６参照）の場合と同等となる。そのため、第１凹部１６ｘの深さは、配線基板１０Ａ（図６参照）の場合と同等となる。
【００９８】
配線基板１０Ｂは、配線基板１０と同様の製造工程により作製できる。但し、図２（ａ）に示す工程において、第１開口部１７ｘ及び第２開口部１７ｙと同時に第５開口部１７ｚを形成する。又、図２（ａ）に示す工程において、第４開口部２１ｙ内に露出する配線層２０上に第２金属層２２ｙを形成すると同時に、第５開口部１７ｚ内に露出する配線層１６（第３金属層形成部）上に第３金属層２２ｚを形成する。
【００９９】
このように、第１開口部１７ｘ内に露出した配線層１６と同一側に第３金属層２２ｚを設けても、第１開口部１７ｘ内に露出した配線層１６と反対側に第１金属層２２ｘを設けた場合と同様の効果を奏する。
【０１００】
〈第４の実施の形態〉
第４の実施の形態では、第２開口部１７ｙ内に露出した配線層１６を、配線層１２を介して、第６開口部１７ｔ内に露出した配線層１６と電気的に接続する例を示す。なお、第４の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する。
【０１０１】
図８は、第４の実施の形態に係る配線基板を例示する断面図である。図８を参照するに、第４の実施の形態に係る配線基板１０Ｃは、以下の点が第１の実施の形態に係る配線基板１０（図１参照）と相違する。すなわち、ソルダ−レジスト層１７に配線層１６を露出する第６開口部１７ｔが形成されている。又、第２開口部１７ｙ内に露出した配線層１６（第２パッド形成部）と第６開口部１７ｔ内に露出した配線層１６は配線層１２を介して電気的に接続されており、第６開口部１７内には第３凹部１６ｚが露出している。
【０１０２】
配線基板１０Ｃにおいて、第３凹部１６ｚの深さは、第２凹部１６ｙの深さと略同一である。又、第２開口部１７ｙの開口面積と第６開口部１７ｔの開口面積は、略同一である。又、第１凹部１６ｘに形成された電極端子１８のソルダーレジスト層１７の一方の面からの高さ（最大高さ）ｈ１、第２凹部１６ｙに形成された電極端子１８のソルダーレジスト層１７の一方の面からの高さ（最大高さ）ｈ２、及び第３凹部１６ｚに形成された電極端子１８のソルダーレジスト層１７の一方の面からの高さ（最大高さ）ｈ３は略等しい。高さ（最大高さ）ｈ１、ｈ２、及びｈ３は、例えば、３０μｍ程度とすることができる。
【０１０３】
なお、第４の実施の形態に係る配線基板１０Ｃにおいて、第１開口部１７ｘ内に露出した配線層１６が第３開口部２１ｘ内に露出する第１金属層２２ｘと電気的に接続されている点は、第１の実施の形態に係る配線基板１０（図１参照）と同様である。
【０１０４】
配線基板１０Ｃにおいて、第１開口部１７ｘ内に露出する第１金属層２２ｘの第２面と、第３開口部２１ｘ内に露出する配線層１６の露出面との面積比は、第１の実施の形態に係る配線基板１０（図１参照）の場合と同様である。そのため、第１凹部１６ｘの深さは、配線基板１０（図１参照）の場合と同等となる。
【０１０５】
配線基板１０Ｃは、配線基板１０と同様の製造工程により作製できる。但し、図２（ａ）に示す工程において、第１開口部１７ｘ及び第２開口部１７ｙを形成する際に第６開口部１７ｔを形成し、第２開口部１７ｙ内に露出した配線層１６を、配線層１２を介して、第６開口部１７ｔ内に露出した配線層１６と電気的に接続する。
【０１０６】
又、第２開口部１７ｙ内に露出した配線層１６及び第６開口部１７ｔ内に露出した配線層１６は異種金属とは接続されていない。そのため、図２（ｂ）に示す工程では、異種金属と接続されている第１開口部１７ｘ内に露出する配線層１６は、ガルバニック効果により、異種金属と接続されていない第２開口部１７ｙ内及び第６開口部１７ｔ内に露出した配線層１６よりも多くエッチングされる。その結果、第１凹部１６ｘの深さが第２凹部１６ｙ及び第３凹部１６ｚの深さよりも深くなる。
【０１０７】
このように、第２開口部１７ｙ内に露出した配線層１６を第２開口部１７ｙと同一側に形成された第６開口部１７ｔ内に露出した配線層１６と電気的に接続した場合にも第１の実施の形態と同様の効果を奏する。
【０１０８】
以下に、本発明の実施例を示す。
【０１０９】
［実施例１］
実施例１では、図１に示す配線基板１０において、図４（ｂ）に示す工程で、第１開口部１７ｘ内に露出した配線層１６と、第２開口部１７ｙ内に露出した配線層１６との実際のエッチング量（エッチングレート）の差を測定した。
【０１１０】
具体的には、第３開口部２１ｘ内に露出した第１金属層２２ｘの第２面と第１開口部１７ｘ内に露出した配線層１６の露出面との面積比を８０とした図４（ｂ）に示す構造体のサンプルを１２個作製し、各々を硫酸過酸化水素系のエッチング液に入れた。そして、各サンプルについて、第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙの深さ（エッチング量）を断面観察を用いて測定した。
【０１１１】
測定結果は、第２凹部１６ｙの平均の深さ（エッチング量）が０．９μｍであったのに対し、第１凹部１６ｘの平均の深さ（エッチング量）は６．３μｍであった。つまり、第１凹部１６ｘは、第２凹部１６ｙの約６倍エッチングされた（約６倍のエッチングレートであった）。
【０１１２】
このように、ガルニック効果により、第１金属層２２ｘと電気的に接続された第１開口部１７ｘ内に露出した配線層１６が、異種金属と電気的に接続されていない第２開口部１７ｙ内に露出した配線層１６よりも多くエッチングされ、より深い凹部が形成されることが確認できた。
【０１１３】
［実施例２］
実施例２では、金パッドと銅配線との面積比を変化させた配線基板を作製し、エッチング前後の銅配線の配線幅変化を測定した。又、比較例として、銅パッドと銅配線との面積比を変化させた配線基板を作製し、エッチング前後の銅配線の配線幅変化を測定した。
【０１１４】
図９は、実施例２で作製した配線基板を模式的に示す図である。配線基板１００には、パッド１１０ａ〜１１０ｇと、複数の銅配線１２０及び複数の開口部１３０が形成されている。各銅配線１２０の一端はパッド１１０ａ〜１１０ｇと接続され、他端は各開口部１３０内に露出している。なお、図９の左側の図は、右側の図の開口部１３０部分の拡大図である。開口部１３０内には、幅が約２０μｍで長さが約２００μｍの銅配線１２０が露出している。パッド１１０ａ〜１１０ｇ及び開口部１３０以外の領域はソルダーレジスト層１４０に被覆されている。
【０１１５】
パッド１１０ａ〜１１０ｇと、各開口部１３０内に露出する銅配線１２０との面積比は、図中の上側から各々２５０、１２５、２５、１２．５、２．５、１．２、０．２５に設定されている。パッド１１０ａ〜１１０ｇが金である場合と銅である場合の各々について、各開口部１３０内に露出する各銅配線１２０のエッチング前後の配線幅変化を測定した。
【０１１６】
図１０は、各銅配線の配線幅変化の観察結果を示す図である。図１０において、上欄の『未処理』はエッチング前の各開口部１３０内に露出する各銅配線１２０を示しており、中欄の『Ａｕ』は図９のパッド１１０ａ〜１１０ｇが金である場合のエッチング後の各開口部１３０内に露出する各銅配線１２０を示している。又、下欄の『Ｃｕ』は図９のパッド１１０ａ〜１１０ｇが銅である場合のエッチング後の各開口部１３０内に露出する各銅配線１２０を示している。なお、各開口部１３０内に露出する各銅配線１２０の観察は、金属顕微鏡を用いて行った。
【０１１７】
図１０に示すように、Ａｕパッドと電気的に接続された銅配線１２０は、面積比が大きくなるほど、エッチング後の配線幅が狭くなっている（エッチング量が多くなっている）。特に、面積比が１２５及び２５０の場合には、銅配線１２０はほぼ消失している。一方、Ｃｕパッドと電気的に接続された銅配線１２０は、面積比にかかわらず、Ａｕパッドと電気的に接続された銅配線１２０と比較して、エッチング後の配線幅変化が小さい。
【０１１８】
図１１は、エッチング前後の銅配線の配線幅測定結果に基づいて算出したエッチング量を示す図である。図１１に示すように、何れの面積比の場合にも、Ａｕパッドと電気的に接続された銅配線１２０は、Ｃｕパッドと電気的に接続された銅配線１２０よりもエッチング量が多い。
【０１１９】
具体的には、０．２５〜２５の面積比では、Ａｕパッドと電気的に接続された銅配線１２０のエッチング量は、Ｃｕパッドと電気的に接続された銅配線のエッチング量の略２倍程度である。又、１２５以上の面積比では、Ａｕパッドと電気的に接続された銅配線１２０のエッチング量と、Ｃｕパッドと電気的に接続された銅配線１２０のエッチング量との差は更に大きくなる。なお、図１１において１２５以上の面積比では９μｍ弱のエッチング量となっているが、図１０に示すように１２５以上の面積比ではＡｕパッドと電気的に接続された銅配線１２０はほぼ消失しているため、実際のエッチング量は更に大きいと考えられる。
【０１２０】
このように、卑な金属（この場合は銅配線）と貴な金属（この場合は金パッド）との面積比が大きくなるほど、卑な金属（この場合は銅配線）のエッチング量が多くなることが確認できた。又、卑な金属（この場合は銅配線）と貴な金属（この場合は金パッド）との面積比がある程度大きくなると（例えば、１２５以上）、卑な金属（この場合は銅配線）のエッチング量の増加が顕著になることが確認できた。
【０１２１】
以上、好ましい実施の形態及びその変形例並びに実施例について詳説したが、上述した実施の形態及びその変形例並びに実施例に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態及びその変形例並びに実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【０１２２】
例えば、各実施の形態及び各実施例において、第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙを構成する配線層１６の材料として銅（Ｃｕ）を用い、第１金属層２２ｘの最外層の材料として金（Ａｕ）を用いる例を示した。しかし、第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙを構成する配線層１６の材料としては、第１金属層２２ｘの最外層の材料よりもイオン化傾向の大きな金属を選択すればよいため、各実施の形態及び各実施例で示した金属の組み合わせには限定されない。例えば、第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙを構成する配線層１６の材料として銅（Ｃｕ）を用い、第１金属層２２ｘの最外層の材料としてパラジウム（Ｐｄ）や銀（Ａｇ）を用いてもよい。又、第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙを構成する配線層１６の材料としてニッケル（Ｎｉ）や鉄（Ｆｅ）を用い、第１金属層２２ｘの最外層の材料として銅（Ｃｕ）を用いてもよい。
【０１２３】
又、各実施の形態は、適宜組み合わせることができる。
【０１２４】
なお、各実施の形態及びその変形例において、局部カソードとして作用する第２金属（例えば、Ａｕ）を含む金属層について、説明の便宜上、第１金属層２２ｘ、第２金属層２２ｙ、及び第３金属層２２ｚと記載したが、第１金属層２２ｘ、第２金属層２２ｙ、及び第３金属層２２ｚは同じ構成を持つものである。又、第１凹部１６ｘ及び第２凹部１６ｙの内底面や内側面に形成する金属層は、第１金属層２２ｘ、第２金属層２２ｙ、及び第３金属層２２ｚと同じ構成としてもよいし、異なる構成にしてもよい。
【０１２５】
又、各実施の形態及びその変形例では、本発明をコア層を有する配線基板に適用する例を示したが、本発明はコアレス基板にも適用することができる。
【符号の説明】
【０１２６】
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１００  配線基板
１１  コア層
１１ｘ  貫通孔
１２、１３、１６、２０  配線層
１４  貫通配線
１５、１９  絶縁層
１５ｘ、１９ｘ  ビアホール
１６ｘ  第１凹部
１６ｙ  第２凹部
１６ｚ  第３凹部
１７、２１、１４０  ソルダーレジスト層
１７ｔ  第６開口部
１７ｘ  第１開口部
１７ｙ  第２開口部
１７ｚ  第５開口部
１８  電極端子
２１ｘ  第３開口部
２１ｙ  第４開口部
２２ｘ  第１金属層
２２ｙ  第２金属層
２２ｚ  第３金属層
１１０ａ〜１１０ｇ  パッド
１２０  銅配線
１３０  開口部
Ｄｉ１、Ｄｉ２、Ｄｉ３、Ｄｉ４、Ｄｉ５  直径
Ｄｅ１、Ｄｅ２、Ｄｅ３  深さ
ｈ１、ｈ２、ｈ３  高さ
【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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【図１１】
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【図１０】
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