(57)【要約】【課題】ガラス基板から金属酸化物層や金属配線層が剥がれることを抑制する技術を提供する。【解決手段】配線基板は、ガラス基板と、前記ガラス基板上に形成された金属酸化物層と、前記金属酸化物層上に形成された金属配線層と、前記金属配線層を覆う第１の樹脂層と、を備える配線基板であって、前記配線基板を断面視した場合に、前記金属酸化物層の方が前記金属配線層よりも幅が狭く、前記ガラス基板と前記金属配線層との間に形成され、かつ、前記金属酸化物層の側面に接触する第２の樹脂層と、を備え、前記第１の樹脂層に含まれる樹脂は、前記第２の樹脂層に含まれる樹脂とは異なることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板と、
前記ガラス基板上に形成された金属酸化物層と、
前記金属酸化物層上に形成された金属配線層と、
前記金属配線層を覆う第１の樹脂層と、を備える配線基板であって、
前記配線基板を断面視した場合に、前記金属酸化物層の方が前記金属配線層よりも幅が狭く、
前記ガラス基板と前記金属配線層との間に形成され、かつ、前記金属酸化物層の側面に接触する第２の樹脂層と、を備え、
前記第１の樹脂層に含まれる樹脂は、前記第２の樹脂層に含まれる樹脂とは異なることを特徴とする、配線基板。
【請求項２】
請求項１に記載の配線基板であって、
前記金属酸化物層は、亜鉛、チタン、スズ、クロムからなる群より選ばれる少なくとも一つを含む酸化物層であることを特徴とする、配線基板。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の配線基板であって、
前記金属配線層は、銅、ニッケル、銀からなる群より選ばれる少なくとも一つを含むことを特徴とする、配線基板。
【請求項４】
配線基板の製造方法であって、
ガラス基板と、前記ガラス基板上に形成された金属酸化物層と、前記金属酸化物層上に形成された金属配線層と、を備え、断面視した場合に、前記金属酸化物層の方が前記金属配線層よりも幅が狭いコア基板を準備する準備工程と、
前記ガラス基板と前記金属配線層との間であり、かつ、前記金属酸化物層の側面に接触するように第２の樹脂層を形成する第２の樹脂層形成工程と、
前記金属配線層を覆う第１の樹脂層を形成する第１の樹脂層形成工程と、を備え、
前記第１の樹脂層に含まれる樹脂は、前記第２の樹脂層に含まれる樹脂とは異なることを特徴とする、配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＩＣパッケージ基板やインターポーザなどに利用される配線基板として、基板上に、金属酸化物層と、金属配線層とをこの順に備える配線基板が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１には、金属酸化物層をパターニングした後、金属酸化物層の上に、無電解銅メッキにより金属配線層を形成する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２１３４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の金属配線層の形成方法では、金属配線層の寸法精度が低い。このため、金属配線層の寸法精度を高めるために、金属酸化物層の上に金属配線層を積層した後にウェットエッチングによるパターニングを行うことが好ましい。
【０００５】
金属酸化物層の上に金属配線層を積層した後にウェットエッチングを行う場合、金属配線層よりもエッチングレートが高い金属酸化物層が優先的にエッチングされる。この結果として、金属配線層と基板との間に隙間が生じる虞があった。そして、この隙間により、基板と金属酸化物層との接着面積や金属酸化物層と金属配線層との接着面積が低下し、金属配線層や金属酸化物層が基板から剥がれる虞があった。特に、この隙間に液体や気体が侵入し、その状態で熱を受けた場合、侵入した液体や気体が膨張することにより、金属配線層や金属酸化物層が基板から剥がれる虞があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することができる。
【０００７】
（１）本発明の一形態によれば、配線基板が提供される。この配線基板は、ガラス基板と、前記ガラス基板上に形成された金属酸化物層と、前記金属酸化物層上に形成された金属配線層と、前記金属配線層を覆う第１の樹脂層と、を備える配線基板であって、前記配線基板を断面視した場合に、前記金属酸化物層の方が前記金属配線層よりも幅が狭く、前記ガラス基板と前記金属配線層との間に形成され、かつ、前記金属酸化物層の側面に接触する第２の樹脂層と、を備え、前記第１の樹脂層に含まれる樹脂は、前記第２の樹脂層に含まれる樹脂とは異なることを特徴とする。この形態の配線基板によれば、第２の樹脂層を備えることにより、ガラス基板から金属酸化物層や金属配線層が剥がれることを抑制できる。
【０００８】
（２）上記形態の配線基板において、前記金属酸化物層は、亜鉛、チタン、スズ、クロムからなる群より選ばれる少なくとも一つを含む酸化物層としてもよい。この形態の配線基板によれば、ガラス基板と金属酸化物層との密着性を向上させることができる。
【０００９】
（３）上記形態の配線基板において、前記金属配線層は、銅、ニッケル、銀からなる群より選ばれる少なくとも一つを含んでもよい。この形態の配線基板によれば、導電性を向上させることができる。
【００１０】
（４）本発明の他の形態によれば、配線基板の製造方法が提供される。この配線基板の製造方法は、ガラス基板と、前記ガラス基板上に形成された金属酸化物層と、前記金属酸化物層上に形成された金属配線層と、を備え、断面視した場合に、前記金属酸化物層の方が前記金属配線層よりも幅が狭いコア基板を準備する準備工程と、前記ガラス基板と前記金属配線層との間であり、かつ、前記金属酸化物層の側面に接触するように第２の樹脂層を形成する第２の樹脂層形成工程と、前記金属配線層を覆う第１の樹脂層を形成する第１の樹脂層形成工程と、を備え、前記第１の樹脂層に含まれる樹脂は、前記第２の樹脂層に含まれる樹脂とは異なることを特徴とする。この形態の配線基板の製造方法によれば、第２の樹脂層を備えることにより、ガラス基板から金属酸化物層や金属配線層が剥がれることを抑制できる。
【００１１】
なお、本発明は、上述した配線基板や配線基板の製造方法としての形態に限らず、種々の形態で実現することが可能である。本発明は、例えば、配線基板を備えた電気機器の態様で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態の配線基板の説明図。
【図２】配線基板の製造方法を示す工程図。
【図３】準備工程を説明する図。
【図４】第２の樹脂層形成工程を説明する図。
【図５】粗化処理後の金属配線層の状態を示す説明図。
【図６】セミアディティブ法を用いた準備工程を説明する図。
【図７】本変形例の第２の樹脂層形成工程を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
Ａ．実施形態：
Ａ１．配線基板の構成：
図１は、本実施形態の配線基板１０の説明図である。本実施形態の配線基板１０は、例えば、ＩＣパッケージ基板やインターポーザとして利用される。図１に示すように、配線基板１０は、ガラス基板１００と、金属酸化物層１１０と、金属配線層１２０と、第１の樹脂層１３０と、第２の樹脂層１４０とを備える。図１には、配線基板１０の一部を示している。
【００１４】
ガラス基板１００は、本実施形態において、３００ｍｍ四方で厚さが０．３ｍｍの無アルカリガラスにより形成されている。
【００１５】
金属酸化物層１１０は、金属酸化物により形成されている層であり、ガラス基板１００上に形成されている。金属酸化物層１１０は、ガラス基板１００と密着性の高い材料を用いることが好ましく、例えば、亜鉛（Ｚｎ）、チタン（Ｔｉ）、スズ（Ｓｎ）、クロム（Ｃｒ）からなる群より選ばれる少なくとも一つを含む酸化物層であることが好ましい。本実施形態において、金属酸化物層１１０は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）により形成されている。本実施形態において、金属酸化物層１１０の厚さは、約２０ｎｍである。
【００１６】
金属配線層１２０は、金属により形成されている層であり、配線に用いられる。金属配線層１２０は、金属酸化物層１１０上に形成されている。金属配線層１２０は、金属酸化物層１１０と接する層から順に、シード層１２２と、メッキ層１２５とを備える。金属配線層１２０は、導電性の高い金属から形成されていることが好ましく、例えば、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）からなる群より選ばれる少なくとも一つを含むことが好ましい。本実施形態において、金属配線層１２０は、銅（Ｃｕ）により形成されている。
【００１７】
後述する準備工程（工程Ｐ１００）でのエッチングにより、配線基板１０を断面視した場合に、金属酸化物層１１０の方が金属配線層１２０よりも幅が狭くなる。この結果として、ガラス基板１００と金属配線層１２０との間には隙間が生じる。本実施形態において、金属酸化物層１１０の厚さは、約１００ｎｍであり、この隙間も１００ｎｍであると考えられる。なお、「配線基板１０を断面視した場合」とは、基板１００上で金属配線層１２０が延びる方向に垂直な断面において、配線基板１０を見た場合を示す。「幅」とは、断面視したときに、金属酸化物層１１０が金属配線層１２０に積層される方向に垂直な方向における寸法を示す。
【００１８】
第１の樹脂層１３０は、樹脂により形成されている層であり、絶縁特性を有する層である。第１の樹脂層１３０は、金属配線層１２０を覆っている。本実施形態において、第１の樹脂層１３０は、エポキシ樹脂により形成されており、所望の強度や耐熱性を付与するためにシリカ等の無機材料からなるフィラーが含まれている。
【００１９】
第２の樹脂層１４０は、ガラス基板１００と金属配線層１２０との間に形成され、かつ、金属酸化物層１１０の側面に接触している。ここで、第２の樹脂層１４０が金属酸化物層１１０の側面に接触するとは、第２の樹脂層１４０の少なくとも一部が金属酸化物層１１０の側面に接触していることを示す。第２の樹脂層１４０は、樹脂により形成されている。第２の樹脂層１４０に含まれている樹脂は、第１の樹脂層１３０に含まれている樹脂とは異なる。本実施形態において、第２の樹脂層１４０は、ポリイミド樹脂により形成されており、ガラス基板１００と金属配線層１２０との隙間に入り込みやすくする観点から、シリカ等の無機材料からなるフィラーが含まれていない方が好ましく、液状タイプの樹脂を用いることが好ましい。
【００２０】
Ａ２．配線基板１０の製造方法：
図２は、配線基板１０の製造方法を示す工程図である。配線基板１０の製造者は、まず、工程Ｐ１００において、ガラス基板１００上に金属酸化物層１１０と金属配線層１２０とを備えるコア基板１０Ａを準備する。工程Ｐ１００は、準備工程とも呼ぶ。
【００２１】
本実施形態では、準備工程において、製造者は、ガラス基板１００上に金属酸化物層１１０と金属配線層１２０とを形成する。金属酸化物層１１０と金属配線層１２０との形成方法としては、例えば、サブトラクティブ法やセミアディティブ法が挙げられる。本実施形態では、金属酸化物層１１０と金属配線層１２０との形成方法としてサブトラクティブ法を用いる。
【００２２】
図３は、準備工程（工程Ｐ１００）を説明する図である。具体的には、まず、製造者は、ガラス基板１００上に、金属酸化物層１１０となる酸化亜鉛（Ｚｎ）の層１１０Ａを形成し、次に、無電解銅メッキにより、層１１０Ａの上にシード層１２２となる層１２２Ａを形成する（図３（ａ）参照）。層１１０Ａの形成方法としては、例えば、ディッピング法、スピンコート法、スパッタリング法、スクリーン印刷法が挙げられる。本実施形態では、層１１０Ａの形成方法としてディッピング法を用いる。
【００２３】
次に、製造者は、電解銅メッキにより、層１２２Ａの上にメッキ層１２５となる層１２５Ａを形成し（図３（ｂ）参照）、層１２５Ａの上に、ドライフィルムレジストによるパターン１６０を形成する（図３（ｃ）参照）。その後、製造者は、ウェットエッチングにより、上方がパターン１６０により覆われていない不要な層１１０Ａ，１２２Ａ，１２５Ａを除去し、ガラス基板１００と、金属酸化物層１１０と、金属配線層１２０とを備えるコア基板１０Ａを得る（図３（ｄ）参照）。
【００２４】
以上により、準備工程（工程Ｐ１００）が完了する。なお、本実施形態では、コア基板１０Ａを作製しているが、予め作製されたコア基板１０Ａを用いてもよい。図３（ｄ）に示すように、コア基板１０Ａは、断面視した場合に、金属酸化物層１１０の方が金属配線層１２０よりも幅が狭い。この理由としては、上述のウェットエッチングによるエッチングレートが金属酸化物層１１０の方が金属配線層１２０よりも高いため、金属酸化物層１１０の方が金属配線層１２０よりも優先的にエッチングされる点が挙げられる。
【００２５】
準備工程（工程Ｐ１００）（図２参照）の後、製造者は、工程Ｐ１１０において、ガラス基板１００と金属配線層１２０との間であり、かつ、金属酸化物層１１０の側面に接触するように第２の樹脂層１４０を形成する。工程Ｐ１１０は、第２の樹脂層形成工程とも呼ぶ。
【００２６】
図４は、第２の樹脂層形成工程（工程Ｐ１１０）を説明する図である。まず、製造者は、金属酸化物層１１０と金属配線層１２０とをポジ型の感光性絶縁材料１４０Ａによりコーティングする（図４（ａ）参照）。次に、製造者は、感光性絶縁材料１４０Ａを露光装置により上方から露光する（図４（ｂ）参照）。このとき、ガラス基板１００と金属配線層１２０との間に形成された感光性絶縁材料１４０Ａは、上方に金属配線層１２０があるために露光されない。その後、製造者は、現像を行うことによりガラス基板１００と金属配線層１２０との間を除く不要な感光性絶縁材料１４０Ａを除去する。不要な感光性絶縁材料１４０Ａの除去後、熱処理を行うことにより感光性絶縁材料１４０Ａを硬化させて第２の樹脂層１４０を形成する（図４（ｃ）参照）。
【００２７】
第２の樹脂層形成工程（工程Ｐ１１０）（図２参照）の後、製造者は、工程Ｐ１２０において、金属配線層１２０の表面の粗化処理を行う。粗化処理の方法としては、ウェットエッチングを用いる。
【００２８】
図５は、粗化処理後の金属配線層１２０の状態を示す説明図である。図５に示すように、金属配線層１２０の表面が粗くなり、金属配線層１２０と次の工程において形成される第１の樹脂層１３０との密着性を向上させることができる。
【００２９】
金属配線層１２０の表面の粗化処理（工程Ｐ１２０）（図２参照）の後、製造者は、工程Ｐ１３０において、金属配線層１２０を覆う第１の樹脂層１３０を形成する。工程Ｐ１３０は、第１の樹脂層形成工程とも呼ぶ。これらの工程を経て、配線基板１０が完成する。
【００３０】
本実施形態の配線基板１０は、ガラス基板１００と金属配線層１２０との間に形成され、かつ、金属酸化物層１１０の側面に接触する第２の樹脂層１４０を備える。このため、本実施形態の配線基板１０によれば、ガラス基板１００と金属配線層１２０との隙間を埋めることができる。この結果、この隙間に気体や液体が侵入を防ぐことができる。また、第２の樹脂層１４０が金属配線層１２０に密着するため、金属配線層１２０や金属酸化物層１１０がガラス基板１００から剥がれることを抑制することができる。
【００３１】
本実施形態の配線基板１０において、第１の樹脂層１３０に含まれる樹脂は、第２の樹脂層１４０に含まれる樹脂とは異なる。第１の樹脂層１３０に含まれる樹脂に数μｍの大きさのフィラーが含まれている場合、このような樹脂を第２の樹脂層１４０に用いないことにより、フィラーがガラス基板１００と金属配線層１２０との隙間の入口を塞ぐことによって、この隙間に樹脂が入らないことを抑制できる。また、第２の樹脂層１４０に含まれる樹脂とは異なる樹脂を、第１の樹脂層１３０に用いることにより、金属配線層を覆う樹脂層に求められる物性に合わせた樹脂を選択でき、また、フィラーを用いることも可能となる。
【００３２】
本実施形態の配線基板１０の製造方法において、第２の樹脂層形成工程（工程Ｐ１１０）は、粗化処理（工程Ｐ１２０）より前に行われている。このようにすることにより、粗化処理によって、ガラス基板１００と金属配線層１２０との隙間が拡大することを抑制できる。このため、この隙間に起因して金属配線層１２０や金属酸化物層１１０がガラス基板１００から剥がれることを抑制することができる。
【００３３】
本実施形態の配線基板１０の金属酸化物層１１０は、亜鉛（Ｚｎ）、チタン（Ｔｉ）、スズ（Ｓｎ）、クロム（Ｃｒ）からなる群より選ばれる少なくとも一つを含む酸化物層である。このため、ガラス基板１００と金属酸化物層１１０との密着性を向上させることができる。また、配線基板１０の金属配線層１２０は、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）からなる群より選ばれる少なくとも一つを含む。このため、配線基板１０の導電性を向上させることができる。また、配線基板１０は、第２の樹脂層１４０を備えている。このため、上記に列挙した金属酸化物層１１０と金属配線層１２０とを組み合わせた結果、ウェットエッチングにより生じるガラス基板１００と金属配線層１２０との間の隙間が生じやすくなったとしても、金属配線層１２０や金属酸化物層１１０がガラス基板１００から剥がれることを、効果的に抑制することができる。
【００３４】
Ｂ．変形例：
Ｂ１．変形例１：
上述の実施形態において、金属酸化物層１１０と金属配線層１２０との形成方法としてサブトラクティブ法を用いる。しかし、これに限定されない。金属酸化物層１１０と金属配線層１２０との形成方法として、セミアディティブ法を用いてもよい。なお、サブトラクティブ法の方が、セミアディティブ法と比較して、金属酸化物層１１０と金属配線層１２０との密着性が良好な配線基板１０が形成できるため好ましい。
【００３５】
図６は、セミアディティブ法を用いた準備工程を説明する図である。まず、製造者は、上述の実施形態と同様に、ガラス基板１００上に、金属酸化物層１１０となる酸化亜鉛（Ｚｎ）の層１１０Ａを形成し、次に、無電解銅メッキにより、層１１０Ａの上にシード層１２２となる層１２２Ａを形成する（図６（ａ）参照）。
【００３６】
次に、製造者は、層１２２Ａの上に、ドライフィルムレジストによるパターン１６０Ａを形成する（図６（ｂ）参照）。そして、電解銅メッキにより、層１２２Ａの上にメッキ層１２５を形成した後、パターン１６０Ａを除去する（図６（ｃ）参照）。その後、製造者は、ウェットエッチングにより、ガラス基板１００と、金属酸化物層１１０と、金属配線層１２０とを備えるコア基板１０Ａを得る（図６（ｄ）参照）。
【００３７】
Ｂ２．変形例２：
上述の実施形態において、第２の樹脂層形成工程（工程Ｐ１１０）は、感光性絶縁材料を用いる。しかし、本発明はこれに限定されない。第２の樹脂層形成工程（工程Ｐ１１０）として、例えば、以下のような方法を採用してもよい。
【００３８】
図７は、本変形例の第２の樹脂層形成工程を説明する図である。まず、製造者は、金属酸化物層１１０と金属配線層１２０とを樹脂１４０Ｂによりコーティングする（図７（ａ）参照）。本変形例では、樹脂１４０Ｂとしてポリイミド樹脂を用いる。次に、製造者は、熱処理により樹脂１４０Ｂを硬化させる（図７（ｂ）参照）。その後、製造者は、ドライエッチングによって不要な樹脂を除去することにより、第２の樹脂層１４０を形成する（図７（ｃ）参照）。
【００３９】
Ｂ３．変形例３：
上述の実施形態において、配線基板１０は、金属酸化物層１１０と金属配線層１２０とを一層ずつ備える。しかし、本発明はこれに限定されない。配線基板１０は、例えば、ガラス基板１００の上に、複数の金属酸化物層１１０や金属配線層１２０を備えてもよい。
【００４０】
本発明は、上述の実施形態や変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１０…配線基板
１０Ａ…コア基板
１００…ガラス基板
１１０…金属酸化物層
１１０Ａ…層
１２０…金属配線層
１２２…シード層
１２２Ａ…層
１２５…メッキ層
１２５Ａ…層
１３０…第１の樹脂層
１４０…第２の樹脂層
１４０Ａ…感光性絶縁材料
１４０Ｂ…樹脂
１６０Ａ…パターン
１６０…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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【図６】
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【図７】
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