(57)【要約】【課題】  薄い基板に対してもボイドが無い貫通電極を低コストで形成する。【解決手段】  本開示の一側面である製造方法は、貫通電極付配線基板の製造方法において、前記貫通電極付配線基板のコア層となるデバイス基板に形成された貫通孔の両方の開口部のうちの一方を覆い、且つ、前記貫通孔の深さ方向に対して垂直な平面を有する電流供給経路の前記平面から電解メッキによって第１の金属を前記貫通孔の深さ方向に成長させることにより貫通電極を形成する貫通電極形成ステップを含む。本開示は、例えば、ガラス基板に貫通電極を形成する場合に適用できる。【選択図】  図３
2016213283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通電極付配線基板の製造方法において、
前記貫通電極付配線基板のコア層となるデバイス基板に形成された貫通孔の一方の開口部を覆い、且つ、前記貫通孔の深さ方向に対して垂直な平面を有する電流供給経路の前記平面から電解メッキによって第１の金属を前記貫通孔の深さ方向に成長させることにより貫通電極を形成する貫通電極形成ステップを
含む製造方法。
【請求項２】
前記デバイス基板は、絶縁体材料から成る
請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記貫通電極形成ステップの前に、
剥離可能な接着材を用い、前記デバイス基板の片面に前記電流供給路としての導電性基板を仮接着する仮接着ステップと、
前記デバイス基板の前記導電性基板が仮接着されていない方の面から前記導電性基板が露出するまで前記貫通孔を形成する貫通孔形成ステップと、
前記貫通電極形成ステップの後に、
前記デバイス基板から前記導電性基板を剥離する剥離ステップと
をさらに含む請求項２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記導電性基板は、導電性がある基材から成るか、または任意の基材上に導電性薄膜が形成されて成る
請求項３に記載の製造方法。
【請求項５】
前記接着材は、加熱により剥離可能なものであり、
前記剥離ステップは、前記貫通電極が形成された後、加熱して前記接着材を剥離可能な状態にしてから前記デバイス基板から前記導電性基板を剥離する
請求項３に記載の製造方法。
【請求項６】
前記貫通電極形成ステップは、前記電流供給路としての前記導電性基板の前記平面から電解メッキによって前記第１の金属よりも融点が低い第２の金属を前記貫通孔の深さ方向に前記接着材と同程度の膜厚で成長させ、前記第２の金属上に、前記第１の金属を前記貫通孔の深さ方向に成長させることにより前記貫通電極を形成する
請求項３に記載の製造方法。
【請求項７】
前記貫通電極形成ステップの後に、
形成された前記貫通電極上に半田合金を積層する積層ステップを
さらに含む請求項３に記載の製造方法。
【請求項８】
前記貫通電極形成ステップの前に、
前記デバイス基板の片面に前記貫通孔を形成する時のストッパとなる中間層を形成する中間層形成ステップと、
前記中間層上に前記電流供給路としての配線を形成する配線形成ステップと、
剥離可能な接着材を用い、前記配線上にキャリア基板を貼付するキャリア基板貼付ステップと、
前記デバイス基板の前記中間層が形成されていない面から前記貫通孔を形成する貫通孔形成ステップと、
前記貫通電極形成ステップの後に、
前記配線から前記キャリア基板を剥離する剥離ステップと
をさらに含む請求項２に記載の製造方法。
【請求項９】
前記中間層は、前記貫通孔のエッチングと選択比のある材料、導電性を有する材料、アルカリを含む金属元素の拡散を抑制する材料、または、低誘電率、且つ、低誘電損失の材料のいずれかの材料から成る
請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記貫通孔形成ステップは、前記デバイス基板の前記中間層が形成されていない面から前記デバイス基板をエッチングして前記貫通孔を形成した後、前記配線が露出するまで前記中間層を前記貫通孔よりも狭い領域で除去する
請求項８に記載の製造方法。
【請求項１１】
前記貫通電極形成ステップの前に、
前記デバイス基板に形成された前記貫通孔の一方の開口部を閉塞することにより前記デバイス基板の片面を平坦化する平坦化ステップと、
平坦化された前記デバイス基板の片面に前記電流供給路としてのシード層を形成するシード層形成ステップと
をさらに含む請求項２に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記平坦化ステップは、前記デバイス基板に形成された前記貫通孔の一方の開口部を、前記シード層とエッチング選択比のある仮充填剤によって閉塞することにより前記デバイス基板の片面を平坦化する
請求項１１に記載の製造方法。
【請求項１３】
前記平坦化ステップは、前記貫通孔が形成された前記デバイス基板の片面に第１の保護シートを貼り付け、前記第１の保護シートを張り付けた前記貫通孔の一方の開口部を、前記仮充填剤によって閉塞することにより前記デバイス基板の片面を平坦化し、
前記シード層形成ステップは、前記第１の保護シートを除去した後、平坦化された前記デバイス基板の片面に前記電流供給路としてのシード層を形成する
請求項１２に記載の製造方法。
【請求項１４】
前記シード層形成ステップは、形成した前記シード層上に電流印可箇所を除いて第２の保護シートを張り付ける
請求項１１に記載の製造方法。
【請求項１５】
前記平坦化ステップは、前記デバイス基板の片面に前記シード層とエッチング選択比のあるシート状材料を張り付け、張り付けた前記シート状材料のうちの前記貫通孔の周囲以外除去することにより前記デバイス基板の片面を平坦化する
請求項１１に記載の製造方法。
【請求項１６】
前記貫通電極形成ステップの前に、
前記貫通孔が形成された前記デバイス基板と、前記電流供給路としての貴金属面を表層に有する電極基板の前記貴金属面とを貼り合わせる張り合わせステップを
さらに含む請求項２に記載の製造方法。
【請求項１７】
前記電極基板の基材は、可撓性を有する材料から成り、
前記貴金属面は、Ａｕ，ＰｔまたはＴｉのいずれかの材料から成る
請求項１６に記載の製造方法。
【請求項１８】
前記貴金属面は、表面粗さRmaxが１μｍ以上である
請求項１６に記載の製造方法。
【請求項１９】
貫通電極が形成されているコア層と、
前記コア層の少なくとも片面に前記貫通電極と接続された配線層と
を備え、
前記貫通電極は、前記コア層となるデバイス基板に形成された貫通孔の一方の開口部を覆い、且つ、前記貫通孔の深さ方向に対して垂直な平面を有する電流供給経路の前記平面から電解メッキによって金属を前記貫通孔の深さ方向に成長させることにより形成されている
貫通電極付配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、製造方法、および貫通電極付配線基板に関し、特に、例えば、ガラスをコア材とする基板に対して貫通電極を形成する場合に用いて好適な製造方法、および貫通電極付配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
その種類に拘わらず、現在流通している電子機器には、多くのLSIチップが用いられている。
【０００３】
LSIチップは、通常、パッケージ用の配線基板（以下、インターポーザとも称する）上に一旦実装され、その配線基板が他のパーツなどと共にマザーボード（メインボードとも称する）上に搭載される。これは、LSIチップの微細な端子（マイクロバンプ１２）のピッチと、微細化が困難なマザーボードの端子（半田ボール１３）のピッチとの整合をとることが技術的およびコスト的に困難であることに起因する。このLSIチップのテクノロジーノードの進展とともに、その端子ピッチは縮小傾向にあり、マザーボードとの配線中継を司るインターポーザにも、端子ピッチの微細化が強く要請されている。
【０００４】
図１は、LSIチップを含む配線基板が搭載されたマザーボードの構成の一例を示している。図２は、配線基板の詳細な構成の一例を示している。
【０００５】
一般に、配線基板１１は、所定のコア材から成るコア層２１の両面に１層以上の配線層２３が形成されており、コア層２１に形成されている貫通電極２３によって両面の配線層２３が接続された構造を有している。
【０００６】
コア層２１を成すコア材としては、ガラスエポキシなどの有機材、シリコン、ガラスなどが用いられ、それぞれが用いられた配線基板１１は、有機基板、シリコン基板、ガラス基板等と称される。
【０００７】
従来、配線基板としては、有機基板が長く用いられてきたが、有機基板ではLSIの微細化に追従することが徐々に困難になってきている。そこで、近年では、配線の微細化が可能なシリコン基板やガラス基板が注目されている。
【０００８】
これらの配線基板では、配線の微細化だけでなく、LSIチップの材料であるシリコンとの熱膨張係数の整合性が高いので接続信頼性を向上させることができる。特に、ガラス基板では、ガラスの絶縁性に起因する良好な高周波特性など、有機基板に対して様々な優位性を有する。
【０００９】
ところで、シリコン基板やガラス基板に適用されている技術的な特徴として、TSV(Through Silicon Via)やTGV(Through Glass Via)を挙げることができる。TSVやTGVは、コア層に貫通孔を形成し、形成した貫通孔に金属などを充填することによって貫通電極を形成した構造を指す。具体的には、例えば、形成した貫通孔側面に電流供給経路となるシード層を形成し、シード層から貫通孔内で横方向にメッキ（メッキ）を成長させることにより、貫通孔をメッキで充填することにより貫通電極が形成される。
【００１０】
ただし、シリコン基板やガラス基板にTSVやTGVを形成する場合、貫通孔の径に対する深さの比を表すアスペクト比が高く、また絶対的な貫通孔の深さも深くなるため、上述した、貫通孔開口後のメッキ充填等では、埋め込み不良（ボイド）が発生し易かった。
【００１１】
そこで従来、これを解決する一方法として、基板の片面にメッキ（メッキ）膜を形成して貫通孔の一方を閉塞し、メッキ膜を電流供給経路として、反対面からセミアディティブ状にメッキを成長させ、貫通孔内に充填させる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１３−０７７８０９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特許文献１で提案されている技術について、図３を参照して具体的に説明する。
【００１４】
まず、電流供給経路となるメッキ膜を形成するに際し、同図Ａに示されるように、貫通孔を形成した基板３１の片面側にシード層３２をスパッタ等で形成する。ただし、シード層３２を形成するときには、基板３１の片面側表面だけでなく、貫通孔内壁にもシード層３２が僅かに付着してしまうことになる。特にガラス基板では、ガラスに形成する貫通孔のテーパー角が９０度未満となる加工方法が多いので、この傾向が顕著となる。
【００１５】
なお、上述したように、シリコン基板やガラス基板では、貫通孔のアスペクト比が高くなるため、貫通孔内のメッキ充填が困難になる。そこで、同図Ｂに示されるように、十分に厚いメッキ膜３３が一時的にシード層３３の上に形成される。ただし、メッキ膜３３が形成されたことにより、その応力による基板３１の反り、割れが発生し易くなる。したがって、基板３１が薄い場合には、この技術の適用が困難となる。
【００１６】
次に、同図Ｃに示されるように、メッキ膜３３からメッキを成長させるが、このとき、貫通孔内壁に付着したシード層３２からもメッキは成長することになるので、貫通孔開口部が閉塞した時点で、基板内側の閉塞面は平坦ではなく、貫通孔側壁から成長したメッキで貫通孔径が狭まった構造となる。そこで、同図Ｄに示されるように、閉塞した成長面３４の上にメッキ液を供給して、メッキの成長を継続させる。ただし、この場合、閉塞した成長面３４の上にボイド３５が発生し得てしまうことになる。
【００１７】
このようにして成長された充填メッキ３６は、その表面をCMP等で研磨して平坦にする必要がある。ただし、基板３１が反ったままでは均一な研磨ができないため、同図Ｆに示されるように、充填メッキ３６上に、メッキ膜３３と同程度の厚さのメッキ膜３７を形成し、この後、基板３１の両面の形成されたメッキ膜３３，３７を研磨して、同図Ｇに示される、貫通電極を有する基板３１を生成する。
【００１８】
上述したように、特許文献１の技術によれば、貫通孔内へのメッキ液の供給および置換に配慮すれば、底面からメッキがせりあがるように成長するので、従来の、貫通孔側面から横方向からのメッキを成長させる方法に比較してボイドの発生が抑制できる。
【００１９】
ただし、ボイドの発生を完全に防止することは困難であるとともに、また、メッキ膜３３の形成、充填メッキ３６の成長、およびメッキ膜３７の形成という、最終的には不要となる部位の形成時間と、それらを除去するための工程時間の増加により、プロセスコストが上昇してしまうことになる。
【００２０】
本開示はこのような状況に鑑みてなされたものであり、薄い基板に対してもボイドが無い貫通電極を低コストで形成できるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本開示の一側面である製造方法は、貫通電極付配線基板の製造方法において、前記貫通電極付配線基板のコア層となるデバイス基板に形成された貫通孔の一方の開口部を覆い、且つ、前記貫通孔の深さ方向に対して垂直な平面を有する電流供給経路の前記平面から電解メッキによって第１の金属を前記貫通孔の深さ方向に成長させることにより貫通電極を形成する貫通電極形成ステップを含む。
【００２２】
前記デバイス基板は、絶縁体材料から成るようにすることができる。
【００２３】
本開示の一側面である製造方法は、前記貫通電極形成ステップの前に、剥離可能な接着材を用い、前記デバイス基板の片面に前記電流供給路としての導電性基板を仮接着する仮接着ステップと、前記デバイス基板の前記導電性基板が仮接着されていない方の面から前記導電性基板が露出するまで前記貫通孔を形成する貫通孔形成ステップと、前記貫通電極形成ステップの後に、前記デバイス基板から前記導電性基板を剥離する剥離ステップとをさらに含むことができる。
【００２４】
前記導電性基板は、導電性がある基材から成るか、または任意の基材上に導電性薄膜が形成されて成るようにすることができる。
【００２５】
前記接着材は、加熱により剥離可能なものとすることができ、前記剥離ステップは、前記貫通電極が形成された後、加熱して前記接着材を剥離可能な状態にしてから前記デバイス基板から前記導電性基板を剥離することができる。
【００２６】
前記貫通電極形成ステップは、前記電流供給路としての前記導電性基板の前記平面から電解メッキによって前記第１の金属よりも融点が低い第２の金属を前記貫通孔の深さ方向に前記接着材と同程度の膜厚で成長させ、前記第２の金属上に、前記第１の金属を前記貫通孔の深さ方向に成長させることにより前記貫通電極を形成することができる。
【００２７】
本開示の一側面である製造方法は、前記貫通電極形成ステップの後に、形成された前記貫通電極上に半田合金を積層する積層ステップをさらに含むことができる。
【００２８】
本開示の一側面である製造方法は、前記貫通電極形成ステップの前に、前記デバイス基板の片面に前記貫通孔を形成する時のストッパとなる中間層を形成する中間層形成ステップと、前記中間層上に前記電流供給路としての配線を形成する配線形成ステップと、剥離可能な接着材を用い、前記配線上にキャリア基板を貼付するキャリア基板貼付ステップと、前記デバイス基板の前記中間層が形成されていない面から前記貫通孔を形成する貫通孔形成ステップと、前記貫通電極形成ステップの後に、前記配線から前記キャリア基板を剥離する剥離ステップとをさらに含むことができる。
【００２９】
前記中間層は、前記貫通孔のエッチングと選択比のある材料、導電性を有する材料、アルカリを含む金属元素の拡散を抑制する材料、または、低誘電率、且つ、低誘電損失の材料のいずれかの材料から成るようにすることができる。
【００３０】
前記貫通孔形成ステップは、前記デバイス基板の前記中間層が形成されていない面から前記デバイス基板をエッチングして前記貫通孔を形成した後、前記配線が露出するまで前記中間層を前記貫通孔よりも狭い領域で除去することができる。
【００３１】
本開示の一側面である製造方法は、前記貫通電極形成ステップの前に、前記デバイス基板に形成された前記貫通孔の一方の開口部を閉塞することにより前記デバイス基板の片面を平坦化する平坦化ステップと、平坦化された前記デバイス基板の片面に前記電流供給路としてのシード層を形成するシード層形成ステップとをさらに含むことができる。
【００３２】
前記平坦化ステップは、前記デバイス基板に形成された前記貫通孔の一方の開口部を、前記シード層とエッチング選択比のある仮充填剤によって閉塞することにより前記デバイス基板の片面を平坦化することができる。
【００３３】
前記平坦化ステップは、前記貫通孔が形成された前記デバイス基板の片面に第１の保護シートを貼り付け、前記第１の保護シートを張り付けた前記貫通孔の一方の開口部を、前記仮充填剤によって閉塞することにより前記デバイス基板の片面を平坦化することができ、前記シード層形成ステップは、前記第１の保護シートを除去した後、平坦化された前記デバイス基板の片面に前記電流供給路としてのシード層を形成することができる。
【００３４】
前記シード層形成ステップは、形成した前記シード層上に電流印可箇所を除いて第２の保護シートを張り付けることができる。
【００３５】
前記平坦化ステップは、前記デバイス基板の片面に前記シード層とエッチング選択比のあるシート状材料を張り付け、張り付けた前記シート状材料のうちの前記貫通孔の周囲以外除去することにより前記デバイス基板の片面を平坦化することができる。
【００３６】
本開示の一側面である製造方法は、前記貫通電極形成ステップの前に、前記貫通孔が形成された前記デバイス基板と、前記電流供給路としての貴金属面を表層に有する電極基板の前記貴金属面とを貼り合わせる張り合わせステップをさらに含むことができる。
【００３７】
前記電極基板の基材は、可撓性を有する材料から成り、前記貴金属面は、Ａｕ，ＰｔまたはＴｉのいずれかの材料から成るようにすることができる。
【００３８】
前記貴金属面は、表面粗さRmaxが１μｍ以上とすることができる。
【００３９】
本開示の一側面である製造方法においては、貫通電極付配線基板のコア層となるデバイス基板に形成された貫通孔の一方の開口部を覆い、且つ、前記貫通孔の深さ方向に対して垂直な平面を有する電流供給経路の前記平面から電解メッキによって第１の金属を前記貫通孔の深さ方向に成長させることにより貫通電極が形成される。
【００４０】
本開示の一側面である貫通電極付配線基板は、貫通電極が形成されているコア層と、前記コア層の少なくとも片面に前記貫通電極と接続された配線層とを備え、前記貫通電極は、前記コア層となるデバイス基板に形成された貫通孔の一方の開口部を覆い、且つ、前記貫通孔の深さ方向に対して垂直な平面を有する電流供給経路の前記平面から電解メッキによって金属を前記貫通孔の深さ方向に成長させることにより形成されている。
【発明の効果】
【００４１】
本開示の一側面によれば、薄い基板に対してもボイドが無い貫通電極を低コストで形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】LSIチップを含む配線基板が搭載されたマザーボードの構成の一例を示す図である。
【図２】図１の配線基板の詳細な構成の一例を示す図である。
【図３】特許文献１にて提案されている技術を説明するための図である。
【図４】本開示を適用した第１の製造方法の工程を説明するための図である。
【図５】第１の製造方法の工程の変形例を説明するための図である。
【図６】本開示を適用した第１の製造方法の工程を説明するための図である。
【図７】本開示を適用した第２の製造方法の工程を説明するための図である。
【図８】本開示を適用した第３の製造方法の工程を説明するための図である。
【図９】本開示を適用した第４の製造方法の工程を説明するための図である。
【図１０】本開示を適用した第５の製造方法の工程を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、本開示を実施するための最良の形態（以下、実施の形態と称する）について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４４】
＜本開示を適用した貫通電極付配線基板の第１の製造方法＞
図４は、本開示を適用した貫通電極付配線基板の第１の製造方法を説明する工程を示している。
【００４５】
はじめに、同図Ａに示されるように、貫通電極付配線基板のコア層となるガラス基板５１の片面に、接着材５２を用いて導電性基板５３を仮接着する。
【００４６】
接着材５２は、ガラス基板５１のエッチャントや、その後の貫通孔内に充填するメッキ等の薬液に対する耐性があり、且つ、メッキ成長後に加熱による剥離が可能なものを用いる。具体的には、例えば、熱発泡タイプの接着シートを用いて、ガラス基板５１と導電性基板５３を接着する。
【００４７】
導電性基板５３は、銅などの導電性材料をコア材とするものでもよいし、ガラスなどの絶縁性材料をコア材とする基板の表面に金属薄膜などを形成したものでもよい。
【００４８】
次に、同図Ｂに示されるように、最終的に得る貫通電極付配線基板の板厚を薄くしたい場合は、ここでスリミング等により、ガラス基板５１の板厚を所望の厚さまで薄く形成する。ガラス基板５１単体では、100μｍを下回る板厚になると反りや破損が発生し得るが、この第１の製造方法では、ガラス基板５１に導電性基板５３が仮接着されるので、そのような不具合は発生しない。
【００４９】
ガラス基板５１を薄化した後、エッチング等により、貫通電極のための貫通孔をガラス基板５１に形成する。貫通孔のエッチング方法は任意であるが、例えば、異方性が強く、高アスペクトの微細な孔を形成可能なパルスレーザの照射と、薬液によるウェットエッチングの組合せを用いることができる。
【００５０】
次に、同図Ｃに示されるように、ガラス基板５１に形成した貫通孔の底部に残存する接着材５２を、薬液やプラズマエッチング等によって除去し、導電性基板５３の表面を露出させる。
【００５１】
次に、同図Ｄに示されるように、貫通孔内に導電体を充填するため、導電性基板５３を電流供給経路として、電解メッキによって貫通孔充填を行う。具体的には、電解メッキにより、Ｉｎ（インジウム）などの低融点金属５４を接着材５２の厚さと同程度（±20%以内）に成長させる。続いて、貫通電極５５の材料となるＣｕ（銅）を同じく電解メッキにより充填し、ガラス基板５１の表面にまで到達させる。
【００５２】
貫通電極５５によるガラス基板５１からの突出やそのバラツキが問題となる場合は、突出した貫通電極５５の表面をサーフェースプレーナなどの切削、機械的または化学的機械研磨などを軽くかけることによって平坦化すればよい。
【００５３】
最後に、同図Ｅに示されるように、仮接着されているガラス基板５１と導電性基板５３をホットプレート等で加熱し、接着材５２の接着力を低下させるとともに、低融点金属５４を溶融させて両者を剥離する。さらに、ガラス基板５１側に付着した低融点金属５４を塩酸等、Ｃｕから成る貫通電極５５と選択比のある薬液で洗浄すれば、貫通電極付コア層（貫通電極５５が形成されたガラス基板５１）を得ることができる。
【００５４】
なお、生成された貫通電極付コア層の２次接続側を、配線ではなく、貫通電極５５を用いてマザーボードに接続する場合には、同図Ｄおよび同図Ｅの工程を、図５Ｄおよび図５Ｅの工程に置き換えればよい。すなわち、貫通孔充填のためのＣｕ上に、接続用のＳｎ−Ａｇ等の半田合金をメッキしてリフローすることで、接続用のメッキ半田ボール５６をマスクレスで形成すればよい。
【００５５】
図６は、図４に示された工程によって製造された貫通電極付コア層の表面側と裏面側に配線層を形成して貫通電極付配線基板を製造する工程を示している。
【００５６】
同図Ａに示される貫通電極付コア層（貫通電極５５が形成されたガラス基板５１）に対して、同図Ｂに示されるように、その裏面側に保護シート６１を貼付してから、同図Ｃに示されるように、その表面側に表層配線６２を形成する。
【００５７】
次に、同図Ｄに示されるように、表層配線６２上に保護シート６３を貼付するとともに、裏面側の保護シート６１を剥離した後、同図Ｅに示されるように、裏面側に裏層配線６４を形成し、同図Ｆに示されるように、表面側の保護シート６３を剥離する。
【００５８】
最後に、同図Ｇに示されるように、表層配線６２と裏層配線６４の部品用パッド部分に半田と配線材料のバリア層となるUBM（Under Bump Metal）を形成する。以上の工程により、貫通電極付配線基板が生成される。
【００５９】
＜本開示を適用した貫通電極付配線基板の第２の製造方法＞
次に、図７は、本開示を適用した貫通電極付配線基板の第２の製造方法を説明する工程を示している。
【００６０】
はじめに、同図Ａに示されるように、貫通電極付配線基板のコア層となるガラス基板５１の片面に、エッチングの際のストッパとなる中間層７２を形成し、その上に貫通電極と接続するための金属材料から成る配線７３を形成する。なお、ガラス基板５１の両面に中間層７２を形成するようにしてもよい。
【００６１】
中間層７２は、ガラスのエッチングに対する選択比のある材料を採用することが望ましい。具体的には、例えば、フッ化水素酸系でのエッチングを行う場合は、Ｍｏ（モリブデン）、Ｃｕ等の金属、ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）などの半導体、窒化シリコンなどの絶縁体等を採用すればよい。
【００６２】
中間層７２を設けることにより、その材料選択によって、ガラス基板５１からのアルカリイオン等の不純物拡散の防止、Low-k/Low-tan△材料による高周波での信号損失低減、導電性材料とすることによるシート抵抗低減等の効果を期待できる。
【００６３】
さらに、このガラス基板７１に対し、接着材７４を用いて、配線７３の表面を保護するキャリア基板７５を貼り合わせる。接着材７４は、メッキ耐性を有する材料で、且つ、メッキ充填後に剥離が容易な材料であればよい。キャリア基板７５は、ガラス基板７１を薄く形成する場合には、剛性のあるガラス板などを採用する。ガラス基板７１を薄くする必要が無い場合、キャリア基板７５はポリイミドなどのフィルム形態のものを採用してもよい。
【００６４】
次に、同図Ｂに示されるように、最終的に得る貫通電極付配線基板の板厚を薄くしたい場合には、ここでスリミング等により、ガラス基板７１の板厚を所望の厚さまで薄く形成する。次に、薄化したガラス基板７１に対してエッチングなどにより中間層７２に達するまで貫通孔を形成する。貫通孔のテーパー角は９０度未満となってもよい。
【００６５】
続いて、同図Ｃに示されるように、中間層７２の材料に応じた加工方法により、貫通孔内の中間層７２を除去して配線７３を露出させる。ただし、中間層７２自身が、これ以降に充填される銅メッキ等の貫通電極と電気的なコンタクトが取れる導電性材料であれば、中間層７２は除去しなくてもよい。
【００６６】
なお、中間層７２を除去するに際しては、同図Ｃの右側に示されるように、貫通孔よりも径の小さいマスクを用いて中間層７２を除去するようにしてもよい。これにより、貫通孔に充填する銅メッキなどの金属材料と、ガラス基板７１の熱膨張係数の不一致に起因する貫通孔の縁の応力集中箇所に、配線７３が直接接触しない構造を形成することができるので、熱サイクルストレス等に対する配線７３の信頼性を向上させることができる。
【００６７】
次に、同図Ｄに示されるように、露出させた配線７３を電解メッキの電流供給経路として用い、貫通孔内に貫通電極７６となるＣｕを充填するための充填メッキを行う。Ｃｕの充填メッキは、ガラス基板７１側の表面にまで貫通電極７６が到達するまで行い、貫通電極７６の突出やそのバラツキが問題となる場合は、突出した貫通電極７６の表面をサーフェースプレーナなどの切削、機械的または化学的機械研磨などを軽くかけることによって平坦化すればよい。
【００６８】
次に、同図Ｅに示されるように、ガラス基板７１の平坦化された面に対して接着材７７を用いてキャリア基板７８を貼り合わせるとともに、反対面に貼り合わされていたキャリア基板７５を剥離する。
【００６９】
最後に、同図Ｆに示されるように、表面に露出した配線７３を加工して、貫通電極７６と接続された１層目の配線層とする。この後、必要に応じて配線層を多層化すればよい。なお、生成された貫通電極付コア層の２次接続側を、配線ではなく、TGVを用いてマザーボードに接続する場合には、同図Ｄの工程に続けて、接続用のＳｎ−Ａｇ等の半田材料をメッキしてリフローすることで、接続用のメッキ半田ボールをマスクレスで形成すればよい。以上の工程により、貫通電極付配線基板が生成される。
【００７０】
＜本開示を適用した貫通電極付配線基板の第３の製造方法＞
次に、図８は、本開示を適用した貫通電極付配線基板の第３の製造方法を説明する工程を示している。
【００７１】
はじめに、同図Ａに示されるように、貫通電極付配線基板のコア層となるガラス基板８１に対して任意の加工方法によって貫通孔を形成する。貫通孔のテーパー角は９０度未満となってもよい。
【００７２】
次に、同図Ｂに示されるように、貫通孔を形成したガラス基板８１の片面に、貫通孔を塞いで疑似有底構造を形成するための保護シート８２を仮接着する。保護シート８２の材料は、これ以降に貫通孔に充填される仮充填剤と融着せず、剥離性のよいものであればよい。
【００７３】
次に、同図Ｃに示されるように、保護シート８２によって疑似有底構造とされた貫通孔の中に、開口面側から仮充填剤８３を塗布または注入し、貫通孔の底部を充填してから、保護シート８２を剥離する。これにより、貫通孔の少なくとも片面側が仮充填剤８３によって平坦に埋められた構造を得ることができる。なお、保護シート８２によって疑似有底構造を形成する工程を経ることなく、仮充填剤８３の粘度などを調整することにより、スクリーン印刷によって同様の構造を得るようにしてもよい。
【００７４】
続いて、同図Ｄに示されるように、貫通孔が平坦に充填された面側に、電解メッキのためのシード層８５を形成する。シード層８５には、一般的なスパッタによる金属薄膜（Ｔｉ，Ｃｕ等）を用いることができる。続いて、同図Ｅに示されるように、必要に応じ、シード層８５の上に保護シート８６を貼りつける。保護シート８６は、後述する仮充填剤除去後にも疑似遊底構造を維持する強度と、その後のメッキ耐性のある材料であればよく、例えばインテリマー（商標）フィルムを用いることができる。なお、ガラス基板８１およびシード層８５よりも保護シート８５を小さく形成することにより、ガラス基板８１に形成されたシード層８５の一部を電解メッキの電流供給経路として露出させることができる。
【００７５】
次に、同図Ｆに示されるように、貫通孔の開口面側から溶剤、薬液等によって仮充填剤８３を除去し、貫通孔の底部にシード層８５を露出させ、同図Ｇに示されるように、貫通孔内に導電体を充填するためＣｕの充填メッキを行う。Ｃｕによる充填メッキは、ガラス基板８１の表面にまで貫通電極８８が到達するまで行い、貫通電極８８の突出やそのバラツキが問題となる場合は、突出した貫通電極８８の表面をサーフェースプレーナなどの切削、機械的または化学的機械研磨などを軽くかけることによって平坦化すればよい。
【００７６】
続いて、同図Ｈに示されるように、保護シート８６を剥離し、同図Ｉに示されるように、エッチング等によりシード層８５を除去して、貫通電極付コア層（貫通電極８８が形成されたガラス基板８１）を得る。ただし、この後の配線形成をセミアディティブ法などによって行う場合は、シード層８５を除去せず、そのまま配線層用のシード層として用いればよい。
【００７７】
図８に示された第３の製造方法によって製造された貫通電極付コア層の表面側と裏面側に配線層を形成して貫通電極付配線基板を製造する工程については、図６に示した工程と同様なので、その説明を省略する。
【００７８】
＜本開示を適用した貫通電極付配線基板の第４の製造方法＞
次に、図９は、本開示を適用した貫通電極付配線基板の第４の製造方法を説明する工程を示している。
【００７９】
はじめに、同図Ａに示されるように、貫通電極付配線基板のコア層となるガラス基板９１に対して任意の加工方法によって貫通孔を形成する。貫通孔のテーパー角は９０度未満となってもよい。
【００８０】
次に、同図Ｂに示されるように、貫通孔を形成したガラス基板９１の片面に、貫通孔を塞いで疑似有底構造を形成するためのシート材料９２を仮接着し、同図Ｃに示されるように、マスク露光、現像等のパターニングによって、仮接着したシート材料９２を貫通孔よりも一回り大きな疑似有底構造に加工する。なお、シート材料９２は、露光等による加工が可能で、且つ、これ以降のスパッタ工程後にも有底構造を維持できる材料、膜厚であればよく、例えば、一般的なドライフィルムレジストを用いることができる。
【００８１】
次に、同図Ｄに示されるように、加工したシート材料９２を含むカラス基板９１の片面に、電解メッキのためのシード層９３を形成する。シード層９３には、一般的なスパッタによる金属薄膜（Ｔｉ，Ｃｕ等）を用いることができる。続いて、同図Ｅに示されるように、必要に応じ、シード層９３の上に保護シート９４を貼りつける。保護シート９４は、後述する仮充填剤除去後にも疑似遊底構造を維持する強度と、その後のメッキ耐性のある材料であればよく、例えばインテリマー（商標）フィルムを用いることができる。なお、ガラス基板９１およびシード層９３よりも保護シート９４を小さく形成することにより、ガラス基板９１に形成されたシード層９３の一部を電解メッキの電流供給経路として露出させることができる。
【００８２】
次に、同図Ｆに示されるように、貫通孔の開口面側から溶剤などにより、疑似有底構造に加工されたシート材料９２を除去し、貫通孔の底部にシード層９３を露出させる。この後、同図Ｇに示されるように、貫通孔内に導電体を充填するためＣｕの充填メッキを行う。Ｃｕによる充填メッキは、ガラス基板９１の表面にまで貫通電極９５が到達するまで行い、貫通電極９５の突出やそのバラツキが問題となる場合は、突出した貫通電極９５の表面をサーフェースプレーナなどの切削、機械的または化学的機械研磨などを軽くかけることによって平坦化すればよい。
【００８３】
続いて、同図Ｈに示されるように、保護シート９４を剥離し、エッチング等によりシード層９３を除去する。最後に、同図Ｉに示されるように、貫通電極９５を必要に応じて研磨して貫通電極付コア層（貫通電極９５が形成されたガラス基板９１）を得る。ただし、この後の配線形成をセミアディティブ法などによって行う場合は、シード層９３を除去せず、そのまま配線層用のシード層として用いればよい。
【００８４】
図９に示された第４の製造方法によって製造された貫通電極付コア層の表面側と裏面側に配線層を形成して貫通電極付配線基板を製造する工程については、図６に示した工程と同様なので、その説明を省略する。
【００８５】
＜本開示を適用した貫通電極付配線基板の第５の製造方法＞
次に、図１０は、本開示を適用した貫通電極付配線基板の第５の製造方法を説明する工程を示している。
【００８６】
はじめに、同図Ａに示されるように、貫通電極付配線基板のコア層となるガラス基板１０１に対して任意の加工方法によって貫通孔を形成する。貫通孔のテーパー角は９０度未満となってもよい。
【００８７】
一方、同図Ｂに示されるように、ガラス基板１０１に対して仮接着されるものであり、電解メッキの電流供給経路となる電極基板１０２を別途準備する。電極基板１０２は、以降の工程でのガラス基板１０１との剥離を容易にするため、可撓性を有する材料、例えば、銅箔付のポリイミドフィルムを基材とし、基材の上に、これ以降の工程で行われる充填メッキのＣｕとの密着性の低いＡｕ（金）、Ｐｔ（白金）、Ｔｉ（チタン）等の貴金属から成る電極面１０３をスパッタ法等により形成する。なお、この電極面１０３を、表面粗さRmaxが１μｍ以上となるように形成すれば、ガラス基板１０１との剥離がより容易になるため、前記電極基板１０２の基材は必ずしも可撓性を有しなくてもよい。
【００８８】
続いて、同図Ｃに示されるように、ガラス基板１０１の貫通孔の底部に、電極基板１０２の電極面１０３が配置されるように両者を貼り合せて、貫通孔に疑似有底構造を形成する。この貼り合せは、両者が密着するような治具を用いてもよいし、接着材１０４を用いてもよい。接着材１０４を用いる場合は、貼り合わせの後、電極基板１０２の電極面１０３が露出するように、疑似有底構造の底部にある接着材１０４を除去するようにする。
【００８９】
次に、同図Ｄに示されるように、貫通孔内に導電体を充填するためＣｕの充填メッキを行う。Ｃｕによる充填メッキは、ガラス基板１０１の表面にまで貫通電極１０５が到達するまで行い、貫通電極１０５の突出やそのバラツキが問題となる場合は、突出した貫通電極９５の表面をサーフェースプレーナなどの切削、機械的または化学的機械研磨などを軽くかけることによって平坦化すればよい。
【００９０】
最後に、同図Ｅに示されるように、電極基板１０２を剥離し、接着材１０４を用いている場合はその除去も行って貫通電極付コア層（貫通電極１０５が形成されたガラス基板１０１）を得る。なお、このようにして得た貫通電極付コア層は、貫通電極１０５とガラス基板１０１との密着力が低いので、そのまま再利用することができる。
【００９１】
図１０に示された第５の製造方法によって製造された貫通電極付コア層の表面側と裏面側に配線層を形成して貫通電極付配線基板を製造する工程については、図６に示した工程と同様なので、その説明を省略する。
【００９２】
＜まとめ＞
上述した貫通電極付配線基板の第１乃至第５の製造方法によれば、貫通電極を成すＣｕなどの充填メッキの成長開始時点の形状が平坦であるため、充填メッキ内でのボイドの発生を抑制することができ、貫通電極付配線基板の歩留り、信頼性を向上させることができる。
【００９３】
また、従来の工程で必要であった基板表面に対して厚いメッキ膜を形成する工程が削減されるとともに、過渡的に片面に厚いメッキ層が形成されることが無いので、薄いガラス基板に貫通電極を形成する場合であっても、ウェハの反り、破損の懸念がなくなり、基板の板厚に対する制約を無くすことができる。また、厚いメッキ層を形成する工程が無いことから、それを研磨等により除去する工程も必要なくなり大判化も容易となる。
【００９４】
なお、本開示の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【００９５】
本開示は以下のような構成も取ることができる。
（１）
貫通電極付配線基板の製造方法において、
前記貫通電極付配線基板のコア層となるデバイス基板に形成された貫通孔の一方の開口部を覆い、且つ、前記貫通孔の深さ方向に対して垂直な平面を有する電流供給経路の前記平面から電解メッキによって第１の金属を前記貫通孔の深さ方向に成長させることにより貫通電極を形成する貫通電極形成ステップを
含む製造方法。
（２）
前記デバイス基板は、絶縁体材料から成る
前記（１）に記載の製造方法。
（３）
前記貫通電極形成ステップの前に、
剥離可能な接着材を用い、前記デバイス基板の片面に前記電流供給路としての導電性基板を仮接着する仮接着ステップと、
前記デバイス基板の前記導電性基板が仮接着されていない方の面から前記導電性基板が露出するまで前記貫通孔を形成する貫通孔形成ステップと、
前記貫通電極形成ステップの後に、
前記デバイス基板から前記導電性基板を剥離する剥離ステップと
をさらに含む前記（１）または（２）に記載の製造方法。
（４）
前記導電性基板は、導電性がある基材から成るか、または任意の基材上に導電性薄膜が形成されて成る
前記（３）に記載の製造方法。
（５）
前記接着材は、加熱により剥離可能なものであり、
前記剥離ステップは、前記貫通電極が形成された後、加熱して前記接着材を剥離可能な状態にしてから前記デバイス基板から前記導電性基板を剥離する
前記（３）または（４）に記載の製造方法。
（６）
前記貫通電極形成ステップは、前記電流供給路としての前記導電性基板の前記平面から電解メッキによって前記第１の金属よりも融点が低い第２の金属を前記貫通孔の深さ方向に前記接着材と同程度の膜厚で成長させ、前記第２の金属上に、前記第１の金属を前記貫通孔の深さ方向に成長させることにより前記貫通電極を形成する
前記（３）から（５）のいずれかに記載の製造方法。
（７）
前記貫通電極形成ステップの後に、
形成された前記貫通電極上に半田合金を積層する積層ステップを
さらに含む前記（１）から（６）のいずれかに記載の製造方法。
（８）
前記貫通電極形成ステップの前に、
前記デバイス基板の片面に前記貫通孔を形成する時のストッパとなる中間層を形成する中間層形成ステップと、
前記中間層上に前記電流供給路としての配線を形成する配線形成ステップと、
剥離可能な接着材を用い、前記配線上にキャリア基板を貼付するキャリア基板貼付ステップと、
前記デバイス基板の前記中間層が形成されていない面から前記貫通孔を形成する貫通孔形成ステップと、
前記貫通電極形成ステップの後に、
前記配線から前記キャリア基板を剥離する剥離ステップと
をさらに含む前記（１）または（２）に記載の製造方法。
（９）
前記中間層は、前記貫通孔のエッチングと選択比のある材料、導電性を有する材料、アルカリを含む金属元素の拡散を抑制する材料、または、低誘電率、且つ、低誘電損失の材料のいずれかの材料から成る
前記（８）に記載の製造方法。
（１０）
前記貫通孔形成ステップは、前記デバイス基板の前記中間層が形成されていない面から前記デバイス基板をエッチングして前記貫通孔を形成した後、前記配線が露出するまで前記中間層を前記貫通孔よりも狭い領域で除去する
前記（８）または（９）に記載の製造方法。
（１１）
前記貫通電極形成ステップの前に、
前記デバイス基板に形成された前記貫通孔の一方の開口部を閉塞することにより前記デバイス基板の片面を平坦化する平坦化ステップと、
平坦化された前記デバイス基板の片面に前記電流供給路としてのシード層を形成するシード層形成ステップと
をさらに含む前記（１）または（２）に記載の製造方法。
（１２）
前記平坦化ステップは、前記デバイス基板に形成された前記貫通孔の一方の開口部を、前記シード層とエッチング選択比のある仮充填剤によって閉塞することにより前記デバイス基板の片面を平坦化する
前記（１１）に記載の製造方法。
（１３）
前記平坦化ステップは、前記貫通孔が形成された前記デバイス基板の片面に第１の保護シートを貼り付け、前記第１の保護シートを張り付けた前記貫通孔の一方の開口部を、前記仮充填剤によって閉塞することにより前記デバイス基板の片面を平坦化し、
前記シード層形成ステップは、前記第１の保護シートを除去した後、平坦化された前記デバイス基板の片面に前記電流供給路としてのシード層を形成する
前記（１２）に記載の製造方法。
（１４）
前記シード層形成ステップは、形成した前記シード層上に電流印可箇所を除いて第２の保護シートを張り付ける
前記（１１）から（１３）のいずれかに記載の製造方法。
（１５）
前記平坦化ステップは、前記デバイス基板の片面に前記シード層とエッチング選択比のあるシート状材料を張り付け、張り付けた前記シート状材料のうちの前記貫通孔の周囲以外除去することにより前記デバイス基板の片面を平坦化する
前記（１１）から（１４）に記載の製造方法。
（１６）
前記貫通電極形成ステップの前に、
前記貫通孔が形成された前記デバイス基板と、前記電流供給路としての貴金属面を表層に有する電極基板の前記貴金属面とを貼り合わせる張り合わせステップを
さらに含む前記（１）または（２）に記載の製造方法。
（１７）
前記電極基板の基材は、可撓性を有する材料から成り、
前記貴金属面は、Ａｕ，ＰｔまたはＴｉのいずれかの材料から成る
前記（１６）に記載の製造方法。
（１８）
前記貴金属面は、表面粗さRmaxが１μｍ以上である
前記（１６）または（１７）に記載の製造方法。
（１９）
貫通電極が形成されているコア層と、
前記コア層の少なくとも片面に前記貫通電極と接続された配線層と
を備え、
前記貫通電極は、前記コア層となるデバイス基板に形成された貫通孔の一方の開口部を覆い、且つ、前記貫通孔の深さ方向に対して垂直な平面を有する電流供給経路の前記平面から電解メッキによって金属を前記貫通孔の深さ方向に成長させることにより形成されている
貫通電極付配線基板。
【符号の説明】
【００９６】
５１  ガラス基板  ，  ５２  接着材，  ５３  導電性基板，  ５４  低融点金属，  ５５  貫通電極，  ５６  半田ボール，  ６２  表層配線，  ６４  裏層配線，  ７１  ガラス基板，  ７２  中間層，  ７３  配線，  ７４  接着材，  ７５  キャリア基板，  ７６  貫通電極，  ７７  接着材，  ７８  キャリア基板，  ８１  ガラス基板，  ８２  保護シート，  ８３  仮充填剤，  ８５  シード層，  ８６  保護シート，  ８８  貫通電極，  ９１  ガラス基板，  ９２  シート材料，  ９３  シード層，  ９４  保護シート，  ９５  貫通電極，  １０１  ガラス基板，  １０２  電極基板，  １０３  電極面，  １０４  接着材，  １０５  貫通電極
【図１】
2016213283.tif 000003
【図２】
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【図３】
2016213283.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2016213283.tif 000008
【図７】
2016213283.tif 000009
【図８】
2016213283.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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