(57)【要約】【課題】樹脂基板に備えた導体に向けて、該樹脂基板の一方の主面から貫通孔を形成した際に、樹脂基板の主面や、貫通孔の内側面および内底面における表面形状を制御することが可能な、樹脂基板の加工方法を提供する。【解決手段】本発明に係る樹脂基板の加工方法は、フィラーをなす無機部材２ａが有機部材２ｂに分散して含まれてなる樹脂基板２を用い、該樹脂基板に備えた導体３に向けて、該樹脂基板の一方の主面から貫通孔を形成する樹脂基板の加工方法であって、前記貫通孔を設ける領域に前記一方の主面から、予め非貫通孔が形成された樹脂基板に対して、ドライエッチング法により前記非貫通孔の内底面４を除去し、該樹脂基板の一方の主面は平坦性を保つ工程Ａを含む。【選択図】図１
2016092307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィラーをなす無機部材が有機部材に分散して含まれてなる樹脂基板を用い、該樹脂基板に備えた導体に向けて、該樹脂基板の一方の主面から貫通孔を形成する樹脂基板の加工方法であって、
前記貫通孔を設ける領域に前記一方の主面から、予め非貫通孔が形成された樹脂基板に対して、ドライエッチング法により前記非貫通孔の内底面を除去し、該樹脂基板の一方の主面は平坦性を保つ工程Ａを含むことを特徴とする樹脂基板の加工方法。
【請求項２】
前記工程Ａは、前記樹脂基板の一方の主面が、前記有機部材から前記無機部材が欠落した凹部を含む表面プロファイルを形成することを特徴とする請求項１に記載の樹脂基板の加工方法。
【請求項３】
前記工程Ａは、前記樹脂基板の一方の主面が、前記有機部材から前記無機部材が突出した凸部を含む表面プロファイルを形成することを特徴とする請求項１に記載の樹脂基板の加工方法。
【請求項４】
前記工程Ａは、前記樹脂基板の一方の主面が、前記有機部材に前記無機部材が局在し、かつ、該有機部材の領域と該無機部材の領域が面一をなす表面プロファイルを形成することを特徴とする請求項１に記載の樹脂基板の加工方法。
【請求項５】
フィラーをなす無機部材が有機部材に分散して含まれてなる樹脂基板を用い、該樹脂基板に備えた導体に向けて、該樹脂基板の一方の主面から貫通孔を形成する樹脂基板の加工方法であって、                          
前記貫通孔を設ける領域にあたる前記一方の主面に保護シートを設けてから、予め非貫通孔が形成された樹脂基板に対して、ドライエッチング法により前記非貫通孔の内底面を除去し、前記非貫通孔の内側面を平坦化する工程Ｂを含むことを特徴とする樹脂基板の加工方法。
【請求項６】
フィラーをなす無機部材が有機部材に分散して含まれてなる樹脂基板を用い、該樹脂基板に備えた導体に向けて、該樹脂基板の一方の主面から貫通孔を形成する樹脂基板の加工方法であって、
前記貫通孔を設ける領域にあたる前記一方の主面にマスクを設けてから、ドライエッチング法により前記貫通孔を形成し、前記非貫通孔の内側面を平坦化する工程Ｃを含むことを特徴とする樹脂基板の加工方法。
【請求項７】
前記工程Ａ乃至Ｃは、前記導体を露呈させ、かつ該導体の露呈部を平坦化することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の樹脂基板の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライエッチング法を用いて樹脂基板に貫通孔を形成する樹脂基板の加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリント基板用途の樹脂基板として、プリプレグと呼ばれるガラス布にエポキシ樹脂を含浸した材料を用いて、その上に、ビルドアップフィルムを用いて、回路を形成する方法が用いられている。このような樹脂基板は、寸法変化が小さく、高周波特性や絶縁抵抗が高いことから、絶縁性や機械強度が高く長寿命という特長を有している。しかしながら、樹脂基板は、ガラス布にエポキシ樹脂を含浸した材料ゆえに、その加工は難しいことが知られている。
【０００３】
搭載される機器の小型・軽量化に伴い、樹脂基板における貫通配線を含む導電部についても、さらなる細線化や高密度化が求められている。従来、樹脂基板に貫通配線を含む導電部の形成法としてめっき法が用いられ、この要求に応えてきた（特許文献１、２）。
たとえば、従来の手法では、図１１に示すように、樹脂基板１０２に備えた導体１０３に向けて、貫通孔を設ける領域に一方の主面１０２ｓから、所望の手法（ドリル加工やレーザー加工などの既知の手法）により、予め非貫通孔１０５が形成された基板１０１を用意し、該樹脂基板の一方の主面１０２ｓからエッチング液を用いて貫通孔を形成した後、該樹脂基板をめっき液に浸漬することにより、貫通孔にめっき液を充填し、貫通孔内に薄膜の導電部を形成する。しかしながら、貫通孔の小径化に伴い、貫通孔内に残存するエッチング液を除去する一連の操作（いわゆる、ウェットプロセス）が困難になりつつある。すなわち、めっき液の残渣が貫通孔内から抜けず、その後の工程に影響を及ぼすことが懸念されている。
【０００４】
また、貫通孔の小径化により、アスペクト比［貫通孔の深さ／開口径（幅）］が増大し、導電部の薄膜化が求められている。これに伴い、導電部において、貫通孔内において接する部位（貫通孔の内底面、内側面をなす樹脂基板の表面）や、この部位から貫通孔外に延びる貫通孔の開口部近傍に位置する部位（開口部が設けられた樹脂基板の一主面をなす表面において開口部の周縁付近の部位）における粗さが、配線長を増長し、デバイスの高周波特性を劣化させる影響が顕在化した。
【０００５】
図１１（ｃ）は、エッチング液を用いて処理された樹脂基板上に、めっき法により形成した導電部の表面プロファイルを示すＳＥＭ写真である。図１１（ｃ）の写真から明らかなように、ウェットプロセスにより形成されためっき膜の表面は、エッチング液により形成された樹脂基板のプロファイルが反映される。すなわち、エッチング後の樹脂基板の表面は、有機部材が積極的に削られており、有機部材に分散して含まれる無機部材（フィラー）が有機部材のなす面から突出してなるプロファイル１０２Ａｓとなる。ゆえに、その上に形成されるめっき膜も、このエッチング液で処理された後の樹脂基板の表面プロファイルを反映した表面形状にならざるを得ない。
【０００６】
このようなエッチング後の樹脂基板の表面プロファイルに関する問題は、樹脂基板の一主面のみならず、貫通孔の内側面や内底面においても同様に解決されるべき課題である。
したがって、従来のウェットプロセスを用いた製法では、貫通孔の小径化に伴い、膜厚が薄く、かつ、平坦な導電膜を、樹脂基板上に形成することは極めて困難であり、これを打開する新たな製法の開発が期待されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２１７５３６号公報
【特許文献２】特開２００４−１４６５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて考案されたものであり、樹脂基板に備えた導体に向けて、該樹脂基板の一方の主面から貫通孔を形成した際に、樹脂基板の主面や、貫通孔の内側面および内底面における表面形状（プロファイル）を制御することが可能な、樹脂基板の加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に記載の樹脂基板の加工方法は、フィラーをなす無機部材が有機部材に分散して含まれてなる樹脂基板を用い、該樹脂基板に備えた導体に向けて、該樹脂基板の一方の主面から貫通孔を形成する樹脂基板の加工方法であって、前記貫通孔を設ける領域に前記一方の主面から、（所望の手法によって）予め非貫通孔が形成された樹脂基板に対して、ドライエッチング法により前記非貫通孔の内底面を除去し、該樹脂基板の一方の主面を平坦化する工程Ａを含むことを特徴とする。
本発明の請求項２に記載の樹脂基板の加工方法は、請求項１において、前記工程Ａは、前記樹脂基板の一方の主面が、前記有機部材から前記無機部材が欠落した凹部を含む表面プロファイルを形成することを特徴とする。
本発明の請求項３に記載の樹脂基板の加工方法は、請求項１において、前記工程Ａは、前記樹脂基板の一方の主面が、前記有機部材から前記無機部材が突出した凸部を含む表面プロファイルを形成することを特徴とする。
本発明の請求項４に記載の樹脂基板の加工方法は、請求項１において、前記工程Ａは、前記樹脂基板の一方の主面が、前記有機部材に前記無機部材が局在し、かつ、該有機部材の領域と該無機部材の領域が面一をなす表面プロファイルを形成することを特徴とする。
本発明の請求項５に記載の樹脂基板の加工方法は、フィラーをなす無機部材が有機部材に分散して含まれてなる樹脂基板を用い、該樹脂基板に備えた導体に向けて、該樹脂基板の一方の主面から貫通孔を形成する樹脂基板の加工方法であって、前記貫通孔を設ける領域にあたる前記一方の主面に保護シートを設けてから、（所望の手法によって）予め非貫通孔が形成された樹脂基板に対して、ドライエッチング法により前記非貫通孔の内底面を除去し、前記非貫通孔の内側面を平坦化する工程Ｂを含むことを特徴とする。
本発明の請求項６に記載の樹脂基板の加工方法は、フィラーをなす無機部材が有機部材に分散して含まれてなる樹脂基板を用い、該樹脂基板に備えた導体に向けて、該樹脂基板の一方の主面から貫通孔を形成する樹脂基板の加工方法であって、前記貫通孔を設ける領域にあたる前記一方の主面にマスクを設けてから、ドライエッチング法により前記貫通孔を形成し、前記非貫通孔の内側面を平坦化する工程Ｃを含むことを特徴とする。
本発明の請求項７に記載の樹脂基板の加工方法は、請求項１乃至６のいずれか一項において、前記工程Ａ乃至Ｃは、前記導体を露呈させ、かつ該導体の露呈部の平坦化も行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、予め非貫通孔が形成された樹脂基板に対して、ドライエッチング法により前記非貫通孔の内底面を除去し、該樹脂基板の一方の主面を平坦化する工程Ａを備えることにより、樹脂基板の主面や、貫通孔の内側面および内底面における表面形状（プロファイル）を制御することが可能である。これにより、上記工程Ａによれば、樹脂基板の主面とともに、その主面に形成された貫通孔の内側面や内底面についても、各面の平坦化を図ることができる。
したがって、本発明は、「樹脂基板に備えた導体に向けて、該樹脂基板の一方の主面から貫通孔を形成した際に、樹脂基板の主面や、貫通孔の内側面および内底面における表面形状（プロファイル）を制御することが可能な樹脂基板の加工方法」の提供に貢献する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る樹脂基板の加工方法で形成された樹脂基板の断面図と基板表面のＳＥＭ写真、及びエッチング条件を示すグラフ。
【図２】本発明に係るエッチング法で用いるエッチング装置の一例を示す断面図。
【図３】本発明に係る第一実施形態を示す断面図と基板表面のＳＥＭ写真。
【図４】本発明に係る第二実施形態を示す断面図と基板表面のＳＥＭ写真。
【図５】本発明に係る第三実施形態を示す断面図と基板表面のＳＥＭ写真。
【図６】本発明に係る第四実施形態を示す断面図と基板表面のＳＥＭ写真。
【図７】本発明に係る第五実施形態を示す断面図と基板表面のＳＥＭ写真。
【図８】貫通孔の内側面の観察方法を説明する図。
【図９】貫通孔の内底面を観察したＳＥＭ写真と組成分析結果。
【図１０】貫通孔の内側面および内底面を観察した断面ＳＥＭ写真。
【図１１】従来の方法で形成された樹脂基板の断面図と基板表面のＳＥＭ写真。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下では、本発明に係るエッチング方法が適用される一実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は、本発明に係る樹脂基板の加工方法で形成された樹脂基板の断面図（ａ）と基板表面のＳＥＭ写真（ｂ）、及びエッチング条件を示すグラフ（ｃ）である。
本発明は、フィラーをなす無機部材２ａが有機部材２ｂに分散して含まれてなる樹脂基板２と、該樹脂基板２に備えた導体３とから構成される基板１を用い、該樹脂基板２の一方の主面２ｓ（図１においては上面）から前記導体３に向けて貫通孔６を形成する樹脂基板の加工方法である。図１は、導体３が樹脂基板２の他方の主面２ｒに設けた構成を示しているが、樹脂基板２と導体３との位置関係はこれに限定されるものではなく、導体３が樹脂基板２の中に配置された構成としてもよい。
【００１４】
上述した樹脂基板の加工方法では、樹脂基板２の一方の主面２ｓにおいて、貫通孔６を設ける領域に前記一方の主面２ｓから、所望の手法（ドリル加工やレーザー加工などの既知の手法）により、予め非貫通孔５が形成された樹脂基板２を用いる。非貫通孔５が設けられた樹脂基板２に対して、ドライエッチング法を用い、非貫通孔５の内底面４を除去するとともに、樹脂基板２の一方の主面２ｓは平坦性を保つ工程Ａを含んでいる。
ここで、樹脂基板２としては、例えば、シリカなどから構成される無機部材２ａが、エポキシなどから構成される有機部材２ｂに、分散して含まれたものが好適に用いられる。
【００１５】
ドライエッチング法において用いるプロセスガスとしては、フッ素を含むガス（以下、Ｆ系ガスとも呼ぶ）が好ましく、例えば、ＳＦ６、ＮＦ３、ＣＦ４、ＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２、ＣＨ３Ｆ、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ４Ｆ８などが挙げられる。
また、上記プロセスガスに添加するガスとしては、例えば、Ｏ２、Ｎ２、Ｏ２とＮ２の混合ガスなどが挙げられる。
【００１６】
本発明に係る樹脂基板の加工方法は、ドライエッチング法を用いた工程Ａを採用したことにより、図１（樹脂基板の断面図、基板表面のＳＥＭ写真）に示すように、樹脂基板２の一方の主面２ｓが異なる３種類の表面形状（α形状、β形状、γ形状）をもつように、加工処理することができる。
【００１７】
α形状は、樹脂基板２のうち、無機部材２ａの方が有機部材２ｂに比べて積極的にエッチングされてなる表面プロファイルであり、無機部材２ａが欠落した凹部を有する有機部材２ｂから表面が構成されている。
【００１８】
γ形状は、前記α形状とは逆に、樹脂基板２のうち、有機部材２ｂの方が無機部材２ａに比べて積極的にエッチングされてなる表面プロファイルであり、無機部材２ａが局所的に突出した有機部材２ｂから表面が構成されている。
【００１９】
β形状は、α形状とγ形状の間に位置しており、樹脂基板２のうち、無機部材２ａと有機部材２ｂが同レベルでエッチングされてなる表面プロファイルであり、平坦に削れられた無機部材２ａが平坦な有機部材２ｂの中に離散して表面が構成されている。ゆえに、β形状は、α形状やγ形状に比べて優れた平坦性を有する。
【００２０】
上述した３種類の異なる表面形状α、β、γは、ドライエッチング法におけるエッチング条件、たとえば添加ガス流量を調整することにより、安定して作り分けることが可能である。図１（ｃ）のグラフは、プロセスガスがＣＦ４とＣＨＦ３の混合ガスであり、添加ガスとしてＯ２  を用いた場合の結果である。
たとえば、（プロセスガス／添加ガス）の比は、表面形状αとする場合「＜（４００／２０）」、表面形状βとする場合「（４００／２０）〜（４００／６０）」、表面形状γとする場合「＞（４００／６０）」とすればよい。
このように添加ガス流量を調整するとともに、プロセス圧力４Ｐａにて、１３．５６ＭＨｚの高周波電源を用い、２．５ｋＷの投入パワーにて、樹脂基板を処理した。
【００２１】
図１（ｃ）のグラフは、横軸が添加ガスの流量［ｓｃｃｍ］、縦軸がエッチング速度［ｎｍ／ｍｉｎ］である。図１（ｃ）において、◇印は無機部材（熱酸化膜で代用）、□印は有機部材（フォトレジストで代用）の結果である。無機部材は、添加ガスの流量が増加するに伴い、エッチング速度が単調に減少する傾向を示した。これに対して、有機部材は、添加ガスの流量が増加するに伴い、エッチング速度が単調に増加する傾向を示した。
【００２２】
つまり、このような無機部材と有機部材の相反する傾向を利用することにより、添加ガスの流量を増加するだけで、樹脂基板の表面形状を  「α形状→β形状→γ形状」と変化させることが可能あることが明らかとなった。この結果から、添加ガスの流量を増加するだけで、樹脂基板の表面形状が、「α形状→β形状→γ形状」と変化する理由として、以下のメカニズムが推定される。
【００２３】
添加ガスの流量が小さい条件［α領域（ＳＦ：Silica Fast)］では、フィラーをなす無機部材２ａに対するエッチング速度が高く、有機部材２ｂに対するエッチング速度が低くなる傾向がある。これにより、樹脂基板の表面から無機部材２ａが積極的に除去され、その除去された部分が有機部材２ｂに凹部として樹脂基板の表面に痕跡として残存する表面形状が得られる。すなわち、α領域におけるエッチング速度は、「Epoxy＜Silica」 という関係にある。
【００２４】
これとは逆に、添加ガスの流量が大きい条件［γ領域（ＯＰ：Org Fast）］では、フィラーをなす無機部材２ａに対するエッチング速度が低く、有機部材２ｂに対するエッチング速度が高くなる傾向がある。これにより、樹脂基板の表面から有機部材２ｂが積極的に除去され、その除去された有機部材２ｂから無機部材２ａが突出して凸部をなす表面形状が得られる。すなわち、γ領域におけるエッチング速度は、「Epoxy＞Silica」 という関係にある。
【００２５】
添加ガスの流量が、前記α領域と前記γ領域の中間となる条件［β領域（ＳＭ：Smooth）］では、フィラーをなす無機部材２ａに対するエッチング速度と、有機部材２ｂに対するエッチング速度とが、ほぼ同等になる傾向がある。これにより、樹脂基板の表面から無機部材２ａと有機部材２ｂがほぼ均等に除去されることになり、最終的には、有機部材２ｂの平坦な加工面と面一をなすように、平坦な加工面をもつ無機部材２ａが、有機部材２ｂの中に散在してなる表面が得られる。すなわち、β領域におけるエッチング速度は、「Epoxy≒Silica」 という関係にある。
【００２６】
上述した３つの領域α、β、γを作り分けることが可能なエッチング方法は、「ドライエッチング法により、樹脂基板に設けられた非貫通孔の内底面を除去し、該樹脂基板の一方の主面は平坦性を保つ工程Ａを備えたエッチング方法」として最適である。何故ならば、樹脂基板の内底面を除去して貫通孔を形成した後、貫通孔を通じて樹脂基板の両面が電気的な接続をするように、貫通孔内に導通部材を埋設する必要がある。その際、下地として薄膜のシード層を設ける必要があるが、シード層の被膜性能は、樹脂基板の表面形状に依存するからである。シード層の膜厚や材料、層構成などの各条件に適宜対応するためには、上述した３つの領域からなる表面形状を、自在に構築できる製法の開発が期待されていた。求められていた。従来のウェットエッチング法では、本発明で言うところのγ領域の表面形状しか得られないため、シード層の各条件に十分に対応することは難しい状況にあった。本発明は、この課題を解消することに寄与するものである。
【００２７】
本発明係るエッチング方法は、例えば、図２に示した上方からガスを導入してプラズマを生成し、下方の基板をエッチング加工する平行平板プラズマエッチング装置１０を使用して実施できる。図２において、符号１１はガスボンベ等のガスの供給源１２ａ，１２ｂに接続されたガス導入系１２と、真空ポンプに接続された排気系１３を有するチャンバを示す。なお、図２においては、各ガスの供給源１２ａ，１２ｂごとに設けられるバルブや流量計などは省略して描写してある。しかしながら、後述するとおり、図２の平行平板プラズマＣＶＤ装置１０においても、ガス導入の開閉制御や流量制御を行うことから、ガス導入系１２の必要な箇所に、バルブや流量は適宜備えている。
【００２８】
チャンバ１１内には、平板状の電極１４，１５が上下に平行して設けられており、上方に位置する電極１４には高周波電力を与える高周波電源１６ａが、下方に位置する電極１５にはバイアス電力を与えるバイアス電源１６ｂが、それぞれ電気的に接続されている。下方に位置する電極１５の上には、エッチング処理される基板Ｓｕｂ（前述した「予め非貫通孔５が形成された樹脂基板２」に相当）が搭載される。
【００２９】
上方の電極１４をその前面にシャワープレート１８を備えた中空の電極で構成し、その中空部１９に該ガス導入系１２を接続して該中空部１９内へ導入した反応ガスを該シャワープレート１８に形成した多数のガス噴出口１８ａからチャンバ１１内へ均一に噴出させるようにした。また、下方の電極１５は基板Ｓｕｂを加熱するヒーターとしての機能を具備する。ガス導入系１２には、エッチング処理をおこなう際に供給される、プロセスガスの供給源１２ａと、添加ガスの供給源１２ｂとが具備されており、これらのガスを各々、流量調整して導入可能とされている。
【００３０】
真空排気されたチャンバ１１内に、ガス導入系１２から所望のガス（プロセスガス＋添加ガス）を導入し、所定の圧力に調整した後、高周波電源１６ａから例えば１３．５６ＭＨｚ等の高周波電力を投入して両電極１４，１５間にプラズマを発生させる。また、必要に応じて、電極１５には、バイアス電源１６ｂからバイアス電力として高周波電力を印加する。その際、電極１５に載置された基板Ｓｕｂが、所定の温度となるように制御した状態とする。
【００３１】
これにより、電極１５に載置された基板Ｓｕｂは、所望の時間だけプラズマに曝されることにより、基板Ｓｕｂの一方の面側（上方に位置する電極１４と対向する面側）がエッチングされる。すなわち、基板Ｓｕｂ（予め非貫通孔が形成された樹脂基板）のち、非貫通孔の開口部の周囲をなす一方の主面とともに、非貫通孔の内底面がエッチングされる。このエッチング処理は、非貫通孔の内底面がエッチングにより加工され、３が露呈して、非貫通孔が貫通孔となるまで行われる。その際、非貫通孔の開口部の周囲をなす一方の主面も、エッチング処理の影響を受けることになる。
【００３２】
貫通孔が形成された後、導電部材で貫通孔を埋設するため、貫通孔の開口部の周囲をなす一方の主面とともに、貫通孔の内側面および内底面に対して、薄膜のシード層を予め形成する必要がある。薄膜のシード層による被覆状況は、その被覆面をなす「貫通孔の開口部の周囲をなす一方の主面」及び「貫通孔の内側面および内底面」の表面形状（プロファイル）の影響を受ける。ゆえに、これらの各面における表面プロファイルを、所望の形状に制御する技術が重要となる。
以下では、上述した３つの領域α、β、γについて、図３〜５を参照し、より詳細に説明する。
【００３３】
＜第一実施形態＞
図３は、本発明に係る第一実施形態を示す断面図と基板表面のＳＥＭ写真であり、領域αを形成する場合を表している。図３において、（ａ）は樹脂基板が未処理の状態、（ｂ）は非貫通孔が形成された状態、（ｃ）は工程Ａにより貫通孔が形成された状態、（ｄ）はシード層が形成された状態、を各々表している。（ｂ）と（ｃ）において断面図の右側に配置した写真は、各状態における基板表面のＳＥＭ写真である。
【００３４】
図３（ａ）は、フィラーをなす無機部材２ａが有機部材２ｂに分散して含まれてなる樹脂基板２と、該樹脂基板２に備えた導体３とから構成される基板１を示している。
図３（ｂ）は、図３（ａ）の基板１を用い、樹脂基板２の一方の主面２ｓ（図３においては上面）において、貫通孔を設ける領域に前記一方の主面２ｓから、所望の手法（ドリル加工やレーザー加工などの既知の手法）により、予め非貫通孔５が形成された樹脂基板２を示している。図３（ｂ）の写真は、樹脂基板２の一方の主面２ｓであり、若干凹部が見られるが、有機部材２ｂのみからなる平坦な表面形状が観測された。
【００３５】
図３（ｃ）は、上述した「添加ガスの流量が小さい条件［α領域（ＳＦ：Silica Fast)］」により、本発明の工程Ａを実施した結果を示している。図３（ｃ）の写真から明らかなように、ドライエッチングにより、樹脂基板２は、その厚さが減少するに伴い、表面に露呈した筈の無機部材２ａが欠落し、その欠落した箇所に凹部２ａｓ（α）が形成された部位と、有機部材２ｂの部位２ｂｓ（α）とから構成された表面２Ａｓとなる。これと同時に、非貫通孔５の内底面４が除去されることにより、貫通孔５（α）が形成され、貫通孔５（α）の底に導体３の露呈部６（α）が生じる。
図３（ｄ）は、工程Ａの後に、２層構造のシード層９ａ、９ｂを形成した状態を示している。貫通孔５（α）の内側面や内底面に沿って被覆するシード層９ａ、９ｂは、樹脂基板２の一方の主面２Ａｓにおいては、前述した凹部２ａｓ（α）を反映したものとなる。
【００３６】
＜第二実施形態＞
図４は、本発明に係る第二実施形態を示す断面図と基板表面のＳＥＭ写真であり、領域αを形成する場合を表している。図４において、（ａ）は樹脂基板が未処理の状態、（ｂ）は非貫通孔が形成された状態、（ｃ）は工程Ａにより貫通孔が形成された状態、（ｄ）はシード層が形成された状態、を各々表している。（ｂ）と（ｃ）において断面図の右側に配置した写真は、各状態における基板表面のＳＥＭ写真である。
【００３７】
図４（ａ）は、フィラーをなす無機部材２ａが有機部材２ｂに分散して含まれてなる樹脂基板２と、該樹脂基板２に備えた導体３とから構成される基板１を示している。
図４（ｂ）は、図４（ａ）の基板１を用い、樹脂基板２の一方の主面２ｓ（図４においては上面）において、貫通孔を設ける領域に前記一方の主面２ｓから、所望の手法（ドリル加工やレーザー加工などの既知の手法）により、予め非貫通孔５が形成された樹脂基板２を示している。図４（ｂ）の写真は、樹脂基板２の一方の主面２ｓであり、若干凹部が見られるが、有機部材２ｂのみからなる平坦な表面形状が観測された。
【００３８】
図４（ｃ）は、上述した「添加ガスの流量が大きい条件［γ領域（ＯＰ：Org Fast）］
」により、本発明の工程Ａを実施した結果を示している。図４（ｃ）の写真から明らかなように、ドライエッチングにより、樹脂基板２は、その厚さが減少するに伴い、有機部材２ｂが積極的にエッチングされる。その結果、無機部材２ａが露呈した状態となり、無機部材２ａからなる凸部２ａｓ（γ）が、有機部材２ｂの部位２ｂｓ（γ）から突出した形状をなす表面２Ａｓとなる。
図４（ｄ）は、工程Ａの後に、２層構造のシード層９ａ、９ｂを形成した状態を示している。貫通孔５（γ）の内側面や内底面に沿って被覆するシード層９ａ、９ｂは、樹脂基板２の一方の主面２ｓにおいては、前述した凸部２ａｓ（γ）を反映した形状を備えるものとなる。
【００３９】
＜第三実施形態＞
図５は、本発明に係る第三実施形態を示す断面図と基板表面のＳＥＭ写真であり、領域αを形成する場合を表している。図５において、（ａ）は樹脂基板が未処理の状態、（ｂ）は非貫通孔が形成された状態、（ｃ）は工程Ａにより貫通孔が形成された状態、（ｄ）はシード層が形成された状態、を各々表している。（ｂ）と（ｃ）において断面図の右側に配置した写真は、各状態における基板表面のＳＥＭ写真である。
【００４０】
図５（ａ）は、フィラーをなす無機部材２ａが有機部材２ｂに分散して含まれてなる樹脂基板２と、該樹脂基板２に備えた導体３とから構成される基板１を示している。
図５（ｂ）は、図５（ａ）の基板１を用い、樹脂基板２の一方の主面２ｓ（図５においては上面）において、貫通孔を設ける領域に前記一方の主面２ｓから、所望の手法（ドリル加工やレーザー加工などの既知の手法）により、予め非貫通孔５が形成された樹脂基板２を示している。図５（ｂ）の写真は、樹脂基板２の一方の主面２ｓであり、若干凹部が見られるが、有機部材２ｂのみからなる平坦な表面形状が観測された。
【００４１】
図５（ｃ）は、上述した「添加ガスの流量が前記α領域と前記γ領域の中間となる条件［β領域（ＳＭ：Smooth）］」により、本発明の工程Ａを実施した結果を示している。ドライエッチングにより、樹脂基板２は、その厚さが減少するに伴い、樹脂基板の表面から無機部材２ａと有機部材２ｂがほぼ均等にエッチングされる。その結果、有機部材２ｂの平坦な加工面２ｂｓ（β）と面一をなすように、平坦な加工面をもつ無機部材２ａの加工面２ａｓ（β）が形成された表面２Ａｓが得られる。
図５（ｄ）は、工程Ａの後に、２層構造のシード層９ａ、９ｂを形成した状態を示している。貫通孔５（γ）の内側面や内底面に沿って被覆するシード層９ａ、９ｂは、樹脂基板２の一方の主面２ｓにおいても、前述した加工面２ｂｓ（β）、２ａｓ（β）を反映した平坦な形状を備えるものとなる。
【００４２】
＜第四実施形態＞
図６は、本発明に係る第四実施形態を示す断面図と基板表面のＳＥＭ写真である。第四実施形態では、非貫通孔を加工する際に、樹脂基板２の一方の面２ｓを保護シート７により被覆した点が、上述した第一乃至第三実施形態と異なる。図６において、（ａ）は樹脂基板が未処理の状態、（ｂ）は保護シート７が設けられた状態、（ｃ）は非貫通孔が形成された状態、（ｄ）は工程Ｂにより貫通孔が形成された状態、（ｅ）は保護シートが除去された状態、（ｆ）はシード層が形成された状態、を各々表している。（ｃ）と（ｅ）において断面図の右側に配置した写真は、各状態における基板表面のＳＥＭ写真である。
【００４３】
すなわち、第四実施形態は、「前記貫通孔を設ける領域にあたる前記一方の主面に保護シートを設けてから、（所望の手法によって）予め非貫通孔が形成された樹脂基板に対して、ドライエッチング法により前記非貫通孔の内底面を除去し、前記非貫通孔の内側面を平坦化する工程Ｂ」を含む、樹脂基板の加工方法である。その際、エッチング条件については、α、β、γの何れを選択しても構わないが、以下の説明では条件βを用いて説明している。
【００４４】
図６（ａ）は、フィラーをなす無機部材２ａが有機部材２ｂに分散して含まれてなる樹脂基板２と、該樹脂基板２に備えた導体３とから構成される基板１を示している。
図６（ｂ）は、図６（ａ）の基板１を用い、樹脂基板２の一方の主面２ｓ（図６においては上面）に保護シート７を設けた状態を示している。保護シート７としては、例えば、ＰＥＴ樹脂フィルム［ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂からなる高分子フィルム］などが好適である。
【００４５】
図６（ｃ）は、図６（ｂ）の保護シート７を設けた基板１を用い、樹脂基板２の一方の主面２ｓ（図６においては上面）において、貫通孔を設ける領域に保護シート７で被覆された状態にある前記一方の主面２ｓから、所望の手法（ドリル加工やレーザー加工などの既知の手法）により、予め非貫通孔５が形成された樹脂基板２を示している。図６（ｃ）の写真は、保護シート７を除去した樹脂基板２の一方の主面２ｓであり、若干凹部が見られるが、有機部材２ｂのみからなる平坦な表面形状が観測された。つまり、非貫通孔５を形成する前後において、樹脂基板２の一方の主面２ｓは、その表面形状に変化は無かった。
【００４６】
図６（ｄ）は、上述した「添加ガスの流量が前記α領域と前記γ領域の中間となる条件［β領域（ＳＭ：Smooth）］」により、本発明の工程Ｂを実施した結果を示している。ドライエッチングにより、樹脂基板２は、その厚さが減少すること無く、非貫通孔の内部（内側面と内底面）のみが、無機部材２ａと有機部材２ｂがほぼ均等にエッチングされる。その結果、貫通孔の内側面５（δ）は、有機部材２ｂの平坦な加工面と面一をなすように、平坦な加工面をもつ無機部材２ａの加工面が形成された表面２Ａｓが得られる。
【００４７】
図６（ｅ）は、図６（ｄ）の基板１から保護シート７を除去した状態を示している。写真から明らかなように、貫通孔の作製中には、樹脂基板２の一方の主面２ｓが保護シート７により守られていたので、貫通孔を作製した後でも、樹脂基板２の一方の主面２ｓの表面形状に変化は無かった。
図６（ｆ）は、工程Ｂの後に、２層構造のシード層９ａ、９ｂを形成した状態を示している。貫通孔の内側面５（δ）や内底面６（δ）に沿って被覆するシード層９ａ、９ｂは、樹脂基板２の一方の主面２ｓ（未処理の樹脂基板２の表面２ｓ）と同様に、前述した平坦な形状を備えるものとなる。
【００４８】
＜第五実施形態＞
図７は、本発明に係る第五実施形態を示す断面図と基板表面のＳＥＭ写真である。第五実施形態では、樹脂基板２の一方の面２ｓをマスク８により被覆し、非貫通孔を加工すること無く、一気に貫通孔を形成した点が、上述した第一乃至第四実施形態と異なる。図７において、（ａ）は樹脂基板が未処理の状態、（ｂ）はマスク８が設けられた状態、（ｃ）はマスク８に貫通孔が形成された状態、（ｄ）は工程Ｃにより樹脂基板２に貫通孔が形成された状態、（ｅ）はマスク８が除去された状態、（ｆ）はシード層が形成された状態、を各々表している。（ａ）と（ｅ）において断面図の右側に配置した写真は、各状態における基板表面のＳＥＭ写真である。
【００４９】
すなわち、第五実施形態は、「前記貫通孔を設ける領域にあたる前記一方の主面にマスクを設けてから、ドライエッチング法により前記貫通孔を形成し、前記非貫通孔の内側面を平坦化する工程Ｃ」を含む、樹脂基板の加工方法である。その際、エッチング条件については、α、β、γの何れを選択しても構わないが、以下の説明では条件βを用いて説明している。
【００５０】
図７（ａ）は、フィラーをなす無機部材２ａが有機部材２ｂに分散して含まれてなる樹脂基板２と、該樹脂基板２に備えた導体３とから構成される基板１を示している。
図７（ｂ）は、図６（ａ）の基板１を用い、樹脂基板２の一方の主面２ｓ（図６においては上面）にマスク８を設けた状態を示している。マスク８としては、例えば、ドライフィルムレジスト、液レジストなどが好適である。
【００５１】
図７（ｃ）は、図７（ｂ）のマスク８を設けた基板１を用い、樹脂基板２の一方の主面２ｓの露呈部２ｂｓ（ε）が確認されるまで、ドライエッチングにより、マスク８に貫通孔８Ｉｓ（ε）を形成した状態を示している。
図７（ｄ）は、樹脂基板２の一方の主面２ｓの露呈部２ｂｓ（ε）に対して、ドライエッチングにより、樹脂基板２にに貫通孔５（ε）を形成した状態を示している。その際、図７（ｂ）のマスク８は除去せず、マスク８が樹脂基板２の一方の主面２ｓを被覆した状態を維持する。
【００５２】
図７（ｅ）は、図７（ｄ）のドライエッチング後に、マスク８を除去した状態を表している。すなわち、上述した「添加ガスの流量が前記α領域と前記γ領域の中間となる条件［β領域（ＳＭ：Smooth）］」により、本発明の工程Ｃを実施した結果を示している。ドライエッチングにより、樹脂基板２は、その厚さが減少すること無く、非貫通孔の内部（内側面と内底面）のみが、無機部材２ａと有機部材２ｂがほぼ均等にエッチングされる。その結果、貫通孔の内側面５（ε）は、有機部材２ｂの平坦な加工面と面一をなすように、平坦な加工面をもつ無機部材２ａの加工面が形成された表面２Ａｓが得られる。
【００５３】
図７（ｅ）の写真は、図７（ｄ）の基板１から保護シート７を除去した状態を示している。この写真から明らかなように、貫通孔の作製中には、樹脂基板２の一方の主面２ｓがマスク８により守られていたので、貫通孔を作製した後でも、樹脂基板２の一方の主面２ｓの表面形状に変化は無かった。
図７（ｆ）は、工程Ｃの後に、２層構造のシード層９ａ、９ｂを形成した状態を示している。貫通孔の内側面５（ε）や内底面６（ε）に沿って被覆するシード層９ａ、９ｂは、樹脂基板２の一方の主面２ｓ（未処理の樹脂基板２の表面２ｓ）と同様に、前述した平坦な形状を備えるものとなる。
【００５４】
＜貫通孔の内面の観察結果＞
図８は、貫通孔の内側面の観察方法を説明する図である。走査型電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope：ＳＥＭ）を用いて、本発明に係る樹脂基板の加工方法により形成された貫通孔を、次の２つの角度から観測した。
Ｖｉｅｗ−Ａ（Ｔｏｐ）とは、樹脂基板の一方の面および貫通孔の内底面に対して垂直をなす方向から観測した場合である。
Ｖｉｅｗ−Ｂ（Ｔｉｌｔ６０°）とは、樹脂基板の一方の面および貫通孔の内底面に対して６０°傾斜した方向から観測した場合である。Ｖｉｅｗ−Ｂの場合のみ、低倍率（Ｌｏｗ）と高倍率（Ｈｉｇｈ）の２条件にて観測した。
【００５５】
図９は、貫通孔の内底面を観察したＳＥＭ写真と組成分析結果である。（ａ）は貫通孔を形成する前、すなわち非貫通孔の例であり、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）が順に、エッチング処理時間が４、７、１０［ｍｉｎ］の例である。（ａ）〜（ｄ）において、上段はＶｉｅｗ−Ａ（Ｔｏｐ）による低倍率の写真、中段はＶｉｅｗ−Ａ（Ｔｏｐ）による高倍率の写真、下段は組成分析結果のグラフ、をそれぞれ示している。
【００５６】
下段に示した組成分析結果のグラフから、本発明に係る樹脂基板の加工方法を行うことにより、貫通孔の内底面に残存する有機成分に起因する信号（Ｃ，Ｏ）が激減することが明らかとなった。また、エッチング処理時間の増加に伴い、貫通孔の内底面に残存する有機成分がさらに低減する様子も確認された。図９に示した例では、エッチング処理時間を７［ｍｉｎ］以上とすれば、貫通孔の内底面から有機成分を十分に除去できることが分かった。
【００５７】
図１０は、貫通孔の内側面および内底面を観察した断面ＳＥＭ写真である。（ａ）が低倍率の写真であり、（ｂ）が（ａ）のサークル内を示す高倍率の写真である。
図１０より、導体３からなる貫通孔の内底面４、及び、樹脂基板２からなる貫通孔の内側面５は、両者（内底面４、内側面５）の交点をなすコーナー部を含む全域において、平坦な表面形状が得られていることが確認された。
したがって、本発明は、樹脂基板の主面や、貫通孔の内側面および内底面における表面形状（プロファイル）を制御することが可能な、樹脂基板の加工方法の提供に貢献するものである。
【００５８】
以上、本発明の樹脂基板の加工方法について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、樹脂基板の加工方法に広く適用可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１  基板、２  樹脂基板、２ａ  無機部材、２ｂ  有機部材、２ｓ  一方の主面、３  導体、４  内底面、５  非貫通孔、６  貫通孔。
【図２】
2016092307.tif 000003
【図８】
2016092307.tif 000004
【図１】
2016092307.tif 000005
【図３】
2016092307.tif 000006
【図４】
2016092307.tif 000007
【図５】
2016092307.tif 000008
【図６】
2016092307.tif 000009
【図７】
2016092307.tif 000010
【図９】
2016092307.tif 000011
【図１０】
2016092307.tif 000012
【図１１】
2016092307.tif 000013