(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１ａ）銅のエッチング時に耐性を有する保護層を、パターン形成された両面銅張積層板の両表面に形成した後、得られた積層板に貫通孔を形成する工程、
（１ｂ）その積層板に銅のメッキを施して、少なくとも前記貫通孔内にメッキスルーホールを形成する工程、
（１ｃ）そのメッキスルーホールの内部に充填材料を充填する工程、
（１ｄ）充填後の積層板をエッチングして露出する銅メッキ層を除去する工程、及び
（１ｅ）除去後の積層板の前記保護層を選択的にエッチングして除去する工程を含むメッキスルーホールの形成方法。
【請求項２】
前記（１ｅ）工程の後に、前記メッキスルーホールと前記充填材料の突出部を平坦化する（１ｆ）工程を有する請求項１記載のメッキスルーホールの形成方法。
【請求項３】
前記（１ａ）工程の前記保護層が、両面銅張積層板の両表面に電解メッキにより形成されている保護金属層であり、前記（１ｅ）工程でその保護金属層を選択的にエッチングする請求項１又は２に記載のメッキスルーホールの形成方法。
【請求項４】
（２ａ）銅のエッチング時に耐性を有する保護金属層をパターン形成された両面銅張積層板の両表面に形成する工程、
（２ｂ）少なくとも前記（２ａ）工程を経た積層板の所定の位置に貫通孔を形成する工程、
（２ｃ）その積層板の貫通孔内と両表面とに銅のメッキを施して第１銅メッキ層を形成する工程、
（２ｄ）形成されたメッキスルーホールの内部に充填材料を充填する工程、
（２ｅ）柱状銅を形成する位置の表面部分にマスク層を形成する工程、
（２ｆ）マスク層を形成した積層板をエッチングして銅を選択的に除去する工程、及び
（２ｇ）除去後の積層板の前記保護金属層を選択的にエッチングする工程を含む多層配線基板の製造方法。
【請求項５】
前記（２ａ）工程の保護金属層がニッケルで形成されると共に、前記（２ａ）工程と（２ｂ）工程との間に、銅の電解メッキを行って前記保護金属層の両表面に電解銅メッキ層を形成しておく請求項４記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項６】
前記（２ｄ）工程と（２ｅ）工程との間に、銅の電解メッキを行って前記第１銅メッキ層の両表面に第２銅メッキ層を形成しておく請求項４又は５に記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項７】
前記（２ｄ）工程と（２ｅ）工程との間に、銅の無電解メッキと電解メッキとを順次行って前記第１銅メッキ層の両表面に第２銅メッキ層を形成しておく請求項４又は５に記載の多層配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コア基板や積層用両面配線基板などに、配線層間を導電接続するためのメッキスルーホールを形成するメッキスルーホールの形成方法、及び当該形成方法を利用して多層配線基板を製造する多層配線基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器等の小形化や軽量化に伴い、電子部品の小形化が進められると共に、電子部品を実装するための配線基板に対して高密度化の要求が高まっている。配線基板を高密度化するには、配線層自体の配線密度を高くする方法や配線層を複数積層することで多層構造とする方法などが採られている。
【０００３】
多層配線基板を製造する方法には、絶縁層の両面に配線層を形成した両面配線基板の複数と、それらの間に接着性の絶縁シートを介在させつつ積層・接合等を行う接合方式や、配線パターンの形成されたコア基板の上に絶縁層と配線層の形成を順次繰り返すことにより積層構造を形成していくビルドアップ方式が知られている。
【０００４】
一方、多層配線基板では、それぞれの配線層間で回路設計に応じた導電接続を行う必要がある。このような導電接続構造として、コア基板や積層用両面配線基板の貫通孔にメッキを施したメッキスルーホールが知られている。メッキスルーホールの形成は、従来、必要により補強材を含む絶縁層の両面に銅箔を積層一体化した両面銅張積層板に対し、ドリル等で貫通孔を形成した後、孔内を含む全体に無電解メッキ（電解メッキを併用することもある）を施して形成される。形成されたメッキスルーホールには通常樹脂が充填された後、絶縁層の両面の銅箔（メッキ部分を含む）にエッチング等でパターン形成されて、両面に配線層が形成されたコア基板等が製造される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の方法でメッキスルーホールを形成する場合、両面銅張積層板の表面にメッキが成長するため、銅層の厚みが増加することになる。一方、近年の電気信号の高周波数化に伴って、絶縁層の厚みやその絶縁層を介した配線層間の間隔が高精度に制御されることが要求されている。しかも、多層配線基板の各層の薄層化の要求もあり、配線層の厚みを薄い厚み（例えば１８μｍ）で厳密に制御する必要がある。
【０００６】
ところが上記方法では、銅層の厚みが増加するため、従来はメッキで増加した分の銅メッキ層を樹脂充填後にエッチングなどで除去する方法が採られていた。しかし、この方法では、エッチングの度合いが不均一になり易いため、銅層の厚みが不均一となり、上記のような高精度の厚み制御は困難であった。
【０００７】
一方、前記のメッキスルーホールの内部には樹脂や導電性ペーストなどを充填する場合が多く、充填後の盛り上がった部分に存在する樹脂等を研磨などで除去する必要があった。その際、盛り上がった部分だけでなく、周囲の銅層も研磨され易く、これが銅層の厚みを不均一にする原因となっていた。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、メッキスルーホールに導電接続される銅層の厚みを薄くかつ均一に制御することができるメッキスルーホールの形成方法、及び当該形成方法を利用して多層配線基板を製造する多層配線基板の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち、本発明のメッキスルーホールの形成方法は、（１ａ）銅のエッチング時に耐性を有する保護層を、パターン形成された両面銅張積層板の両表面に形成した後、得られた積層板に貫通孔を形成する工程、（１ｂ）その積層板に銅のメッキを施して、少なくとも前記貫通孔内にメッキスルーホールを形成する工程、（１ｃ）そのメッキスルーホールの内部に充填材料を充填する工程、（１ｄ）充填後の積層板をエッチングして露出する銅メッキ層を除去する工程、及び（１ｅ）除去後の積層板の前記保護層を選択的にエッチングして除去する工程を含むことを特徴とする。
【００１０】
上記において、前記（１ｅ）工程の後に、前記メッキスルーホールと前記充填材料の突出部を平坦化する（１ｆ）工程を有することが好ましい。
【００１１】
また、前記（１ａ）工程の前記保護層が、両面銅張積層板の両表面に電解メッキにより形成されている保護金属層であり、前記（１ｅ）工程でその保護金属層を選択的にエッチングすることが好ましい。
【００１２】
一方、本発明の多層配線基板の製造方法は、（２ａ）銅のエッチング時に耐性を有する保護金属層をパターン形成された両面銅張積層板の両表面に形成する工程、（２ｂ）少なくとも前記（２ａ）工程を経た積層板の所定の位置に貫通孔を形成する工程、（２ｃ）その積層板の貫通孔内と両表面とに銅のメッキを施して第１銅メッキ層を形成する工程、（２ｄ）形成されたメッキスルーホールの内部に充填材料を充填する工程、（２ｅ）柱状銅を形成する位置の表面部分にマスク層を形成する工程、（２ｆ）マスク層を形成した積層板をエッチングして銅を選択的に除去する工程、及び（２ｇ）除去後の積層板の前記保護金属層を選択的にエッチングする工程を含むことを特徴とする。
【００１３】
上記において、前記（２ａ）工程の保護金属層がニッケルで形成されると共に、前記（２ａ）工程と（２ｂ）工程との間に、銅の電解メッキを行って前記保護金属層の両表面に電解銅メッキ層を形成しておくことが好ましい。
【００１４】
また、前記（２ｄ）工程と（２ｅ）工程との間に、銅の電解メッキを行って前記第１銅メッキ層の両表面に第２銅メッキ層を形成しておくことが好ましい。
【００１５】
あるいは、前記（２ｄ）工程と（２ｅ）工程との間に、銅の無電解メッキと電解メッキとを順次行って前記第１銅メッキ層の両表面に第２銅メッキ層を形成しておくことが好ましい。
【００１６】
［作用効果］本発明のメッキスルーホールの形成方法によると、パターン形成された両面銅張積層板の両表面に保護層が形成されているため、メッキスルーホールの形成後に保護層を除去すると、パターン形成された両面銅張積層板の銅層を復元することができる。その際、当該保護層の除去に先立ってメッキされた銅がエッチングされるが、保護層はエッチングされず、しかもメッキスルーホールの内部には充填材料が充填されているため、その貫通孔内のメッキ部分を残すことができる。そして、両面銅張積層板の銅層は、厚みが薄くかつ均一に制御できるため、メッキスルーホールに導電接続される銅層の厚みを薄くかつ均一に制御することができる。更に、本発明では、メッキスルーホールのメッキ厚を独立して変化させることができるため、これを介して層間の放熱を行う場合には、その厚みを大きくして、伝熱性を高めることができる。
【００１７】
前記（１ｅ）工程の後に、前記メッキスルーホールと前記充填材料の突出部を平坦化する（１ｆ）工程を有する場合、その部分を含めて全体が平坦化するため、上層の形成工程や多層化のための積層工程がより好適に行えるようになる。
【００１８】
前記（１ａ）工程の前記保護層が、両面銅張積層板の両表面に電解メッキにより形成されている保護金属層であり、前記（１ｅ）工程でその保護金属層を選択的にエッチングする場合、電解メッキであるとエッチングによる選択的な除去が好適に行え、除去後の銅層とパターン形成後に形成される絶縁樹脂層との密着性もより良好にすることができる。
【００１９】
一方、本発明の多層配線基板の製造方法によると、パターン形成された両面銅張積層板（配線パターン）を保護しながら、上記のようにしてメッキスルーホールを形成することができる。このとき、第１銅メッキ層などを選択的にエッチングするためのマスク層を形成した後にエッチングして銅を選択的に除去するため、同時に配線層間を接続するための柱状銅を形成することができる。その結果、コア基板の配線パターンを保護しながら、メッキスルーホールと層間接続構造とを同時に形成することができる。
【００２０】
前記（２ａ）工程の保護金属層がニッケルで形成されると共に、前記（２ａ）工程と（２ｂ）工程との間に、銅の電解メッキを行って前記保護金属層の両表面に電解銅メッキ層を形成しておく場合、保護金属層をニッケルで形成すると、下層の密着性、保護金属層の剥離容易性、層間の導電性、製造コストなどが良好になる。しかも、保護金属層の表面に電解銅メッキ層を形成するため、無電解銅メッキ層が形成される場合と比較して、上層との密着性が良好になる。
【００２１】
前記（２ｄ）工程と（２ｅ）工程との間に、銅の電解メッキを行って前記第１銅メッキ層の両表面に第２銅メッキ層を形成しておく場合、第１銅メッキ層の厚みは、メッキスルーホールの厚みで略決まるため、第２銅メッキ層を所定の厚みで形成することで、配線層間を接続するための柱状銅の高さを調整することができるようになる。
【００２２】
前記（２ｄ）工程と（２ｅ）工程との間に、銅の無電解メッキと電解メッキとを順次行って前記第１銅メッキ層の両表面に第２銅メッキ層を形成しておく場合、第１銅メッキ層の厚みは、メッキスルーホールの厚みで略決まるため、第２銅メッキ層を所定の厚みで形成することで、配線層間を接続するための柱状銅の高さを調整することができるようになる。その際に、無電解メッキを予め行うため、充填された充填材料が導電性でない場合でも、その表面にも第２銅メッキ層を形成して、その部分に柱状銅を形成することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１〜図４は、本発明のメッキスルーホールの形成方法の例を示す工程図である。図５〜図８は、本発明の多層配線基板の製造方法の例を示す工程図である。
【００２４】
（メッキスルーホールの形成方法）
本発明の（１ａ）工程は、図１（１）〜（２）に示すように、銅のエッチング時に耐性を有する保護層が両面銅張積層板ＣＰの両表面に形成された積層板に貫通孔２０を形成するものである。本実施形態では、保護層が銅のエッチング時に耐性を有する金属からなる保護金属層１２である例を示す。両面銅張積層板ＣＰとしては、絶縁層１０の両面に銅層１１（銅箔）が積層一体化されたものであればよく、２層タイプのものは各種の市販品が何れも使用できる。また、両面銅張積層板ＣＰは、両面の銅層１１以外に、内部に配線層が形成されたものでもよく、例えば両面の銅層１１を含めて４層、６層の配線層が形成されたものでもよい。
【００２５】
絶縁層１０はエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂、反応硬化性樹脂、耐熱性樹脂が樹脂成分として使用され、更にそれをマトリックスとして補強相を有していてもよい。かかる補強相としてはガラス繊維、セラミック繊維、アラミド等の耐熱性繊維などが挙げられる。
【００２６】
絶縁層１０の両面の銅層１１は、銅又は銅を含む合金など何れでもよく、その厚みは例えば５〜１００μｍ程度である。但し、本発明のように、銅層１１の厚みを薄く制御することを目的とする場合、５〜２０μｍが有効となる。本発明では、例えば厚さ１８μｍの銅箔が積層された両面銅張積層板ＣＰを用いると、厚さ１８μｍ±２μｍに制御することも可能である。なお、絶縁層１０の厚みは製品となる多層配線基板の面積、形状、層数にもよるが、５０〜２０００μｍ程度である。
【００２７】
両面銅張積層板ＣＰの両表面に形成される保護金属層１２は、銅のエッチング時に耐性を有するものである。保護金属層１２を構成する金属としては、例えば金、銀、亜鉛、パラジウム、ルテニウム、ニッケル、ロジウム、鉛−錫系はんだ合金、又はニッケル−金合金が挙げられるが、エッチングによる選択的な除去が行え、コスト的にも有利なニッケルが好ましい。
【００２８】
保護金属層１２は、両面銅張積層板ＣＰの両表面に、電解メッキ、無電解メッキなどのメッキ法、蒸着、スパッタリング、クラッドなどで形成することが可能である。保護金属層１２としては、特にニッケルが電解メッキにより形成されているものが好ましい。
【００２９】
保護金属層１２の厚みは、１〜４０μｍ、特に３〜２０μｍが好ましい。この厚みが薄すぎると、バリヤー機能を十分果たしにくく、厚みが厚すぎると、エッチングで除去するのに時間がかかり、材料コスト面からも不利になる。なお、保護金属層１２は、後にパターン形成される部分に少なくとも設けられていればよい。
【００３０】
貫通孔２０を形成する方法として、ドリリング、パンチ、レーザー等用いることができ、レーザを用いる場合には貫通孔２０を形成する位置に、予めエッチングなどで開口部分を設けておいてもよい。また、必要に応じて、スミア除去などが行われる。貫通孔２０の内径は１００μｍ〜１０ｍｍが一般的であるが、スルホールメッキが可能であれば、何れの内径でもよい。
【００３１】
本発明の（１ｂ）工程は、図１（３）に示すように、貫通孔２０を形成した積層板に銅のメッキを施して、少なくとも貫通孔２０内にメッキスルーホール１３ｂを形成するものである。本実施形態では、特にメッキレジストなどを設けずに、積層板の全面にメッキする例を示す。これにより、メッキスルーホール１３ｂと表面部１３ａを有する銅メッキ層１３が形成できる。メッキスルーホール１３ｂの厚みは、１０〜１００μｍが好ましい。メッキスルーホール１３ｂを介して放熱を行う場合、更に厚い（例えば１００μｍ〜３ｍｍ以下）メッキ厚とすることも可能である。
【００３２】
メッキスルーホール１３ｂのメッキ方法は、従来公知のメッキ方法を何れも使用可能である。一般的に、貫通孔２０内の特に絶縁層１０の内周面は、銅メッキしにくいため、触媒化処理してから、無電解銅メッキ、必要により電解銅メッキなどが施される。無電解メッキを行う際のメッキ液は、各種金属に対応して周知であり、各種のものが市販されている。一般的には、液組成として、金属イオン源、アルカリ源、還元剤、キレート剤、安定剤などを含有する。なお、触媒化処理は、パラジウム等のメッキ触媒を沈着させればよい。
【００３３】
電解メッキも、周知の方法で行うことができるが、一般的には、無電解メッキしたものをメッキ浴内に浸漬しながら、無電解銅メッキ層を陰極とし、メッキする金属の金属イオン補給源を陽極として、電気分解反応により陰極側に金属を析出させることにより行われる。なお、無電解メッキの代わりに他の導電化処理を行ってもよい。
【００３４】
本発明の（１ｃ）工程は、図１（４）に示すように、上記のメッキスルーホール１３ｂの内部に充填材料２１を充填するものである。充填材料２１としては、導電性を有するものでもよく、例えば銀、銅などの金属粉末を含有する導電性ペースト、メッキ形成した銅、錫などの金属体などを用いてもよい。絶縁性の充填材料２１としては、熱硬化性樹脂、耐熱性樹脂、熱可塑性樹脂、セラミックスなどが挙げられる。なかでもエポキシ樹脂を主成分とする熱硬化性樹脂を用いると、熱収縮性が少ないために良好な充填が行える。
【００３５】
特に、本発明のメッキスルーホールの形成方法が、絶縁層の厚みが高精度に制御されることが要求される高周波用配線基板に適用される場合、充填材料２１は、導電性を有するものが好ましい。
【００３６】
充填の方法としては、スクリーン印刷、メタルマスクを介して液状の樹脂を貫通孔内に注入し、加熱等により樹脂液を硬化させる方法、国際公開番号ＷＯ００／３０４１９号に開示された方法などを利用することができる。充填材料２１は、充填直後、あるいは何れかの基板製造工程で固化又は硬化される。
【００３７】
充填材料２１の充填高さは、銅層１１の高さ以上、好ましくは保護金属層１２の高さ以上、より好ましくは銅メッキ層１３の表面部１３ａと略同じ高さであるのが好ましい。充填材料２１が表面部１３ａの表面に残存すると、次のエッチング工程を阻害する場合があるので、充填材料２１の充填後に充填材料２１の表面部１３ａが貫通孔２０の周囲で露出していることが好ましい。このため、銅メッキ層１３の表面部１３ａに残存する充填材料２１を除去する工程を追加してもよく、除去方法としては、バフ研磨、サンドブラスト処理、薬剤剥離などが挙げられる。
【００３８】
本発明の（１ｄ）工程は、図２（５）に示すように、充填後の積層板をエッチングして露出する銅メッキ層１３を除去するものである。これにより、主に銅メッキ層１３の表面部１３ａが除去され、メッキスルーホール１３ｂが残存することになる。また、充填材料２１の表面部２１ａが若干突出した状態となる。
【００３９】
エッチングは、銅又は銅合金が選択的にエッチング可能なエッチング液で行われ、市販のアルカリエッチング液、過硫酸アンモニウム、過酸化水素／硫酸等が使用できる。エッチングは浸漬やエッチング液のスプレー塗布で行うことができる。
【００４０】
本発明の（１ｅ）工程は、図２（６）に示すように、除去後の積層板の保護金属層１２を選択的にエッチングするものである。これにより、充填材料２１の表面部２１ａ側に加えて、メッキスルーホール１３ｂが若干突出した状態となる。
【００４１】
選択的なエッチングの方法としては、（１ｄ）工程とは異なるエッチング液を用いたエッチング方法が挙げられるが、塩化物エッチング液を用いると金属系レジスト及び銅の両者が浸食されるため、その他のエッチング液を用いるのが好ましい。具体的には、保護金属層１２が前記の金属である場合、はんだ剥離用として市販されている、硝酸系、硫酸系、シアン系などの酸系のエッチング液等を用いるのが好ましい。
【００４２】
本発明では、図２（７）に示すように、前記（１ｅ）工程の後に、メッキスルーホール１３ｂと充填材料２１の突出部を平坦化する（１ｆ）工程を有するのが好ましい。平坦化は、ダイヤモンド製等の硬質刃を回転板の半径方向に複数配置した硬質回転刃を有する研削装置を使用する方法が挙げられ、当該硬質回転刃を回転させながら、固定支持された配線基板の上面に沿って移動させることによって、上面を平坦化することができる。また、ベルトサンダ、バフ研磨等により軽く研磨する方法などが挙げられる。
【００４３】
以上の製造工程によって、充填材料２１が充填されたメッキスルーホール１３ｂによって、両面の銅層１１が層間接続された両面銅張積層板が製造できる。このような両面銅張積層板は、エッチングによりパターン形成され、両面配線基板、又は多層配線基板のコア基板もしくは積層用両面配線基板などに使用することができる。パターン形成は、フォトリソグラフィ技術を用いて所定のマスクを形成し、エッチング処理することによって、所定のパターンを持った配線層を形成することができる。
【００４４】
［他の実施形態］
以下、本発明の他の実施形態について説明する。
【００４５】
（１）前述の実施形態では、両面銅張積層板ＣＰとして、パターン形成されていないものを用いる例を示したが、本発明では、図３（１）〜図４（７）に示すように、予めパターン形成された両面銅張積層板ＣＰを用いてもよい。以下、その場合のメッキスルーホールの形成方法について、前述の実施形態と相違する部分を説明する。
【００４６】
先ず、図３（１）に示すような、予めパターン形成された両面銅張積層板ＣＰの両面に、銅のエッチング時に耐性を有する保護金属層１２が形成された積層板を用意する。両面銅張積層板ＣＰのパターン形成は、パネルメッキ法やパターンメッキ法など従来公知の方法が何れも採用できる。
【００４７】
保護金属層１２の形成は、無電解メッキなどのメッキ法、蒸着、スパッタリング、これらと電解メッキの組合せなどにより行うことができる。また、全面に無電解メッキを行って下地導電層を形成して導電化処理をしておき、保護金属層１２のエッチング後に、非パターン部に残存する下地導電層をソフトエッチングで除去する方法を利用してもよい。
【００４８】
その後の工程は、図３（２）〜図４（７）に示すように、前述の実施形態と同様にして行うことができる。これによって、図４（７）に示すように、元の配線パターンがそのまま維持された状態で、充填材料２１が充填されたメッキスルーホール１３ｂによって、両面の銅層１１（配線パターン）が層間接続された両面銅張積層板が製造できる。
【００４９】
（２）前述の実施形態では、銅層又は配線層が２層積層された両面銅張積層板ＣＰを用いる例を示したが、本発明では、本発明の両面銅張積層板ＣＰは、両面の銅層１１以外に、内部に配線層が形成されたものでもよい。このような両面銅張積層板ＣＰとしては、例えば両面の銅層を含めて４層、６層の配線層（銅層を含む）が形成されたものでもよい。このような多層の両面銅張積層板ＣＰは、複数の両面配線基板を接着性のドライフィルムや接着剤によって、積層一体化したものが挙げられる。
【００５０】
（３）前述の実施形態では、保護金属層の表面の全面に銅メッキする例を示したが、本発明では、メッキレジストなどを設けて、貫通孔の内周面２０ａとその周辺のみに銅メッキを行ってもよい。メッキレジストとしては、フォトリソグラフィ技術を用いて所定のレジストを形成するなどすればよい。
（４）前述の実施形態では、保護層が銅のエッチング時に耐性を有する金属からなる保護金属層である例を示したが、保護層は、金属に限らず、樹脂層やセラミック層などでもよい。樹脂層を設ける場合、樹脂の原料液の塗布、接着性樹脂シートの接着、粘着層を有する樹脂シートの貼着などが可能である。
【００５１】
（５）前述の実施形態では、図１（４）に示すように、メッキスルーホール１３ｂの内部に充填材料２１を充填した後、引き続いて充填後の積層板をエッチングする例を示したが、充填材料２１が充填後に盛り上がった部分が存在する場合、これを研磨又は研削して除去してもよい。その際、盛り上がった部分だけでなく、周囲の表面部１３ａの銅メッキ層１３も研磨等され易く、これによって表面部１３ａの厚みが不均一化し易い。しかし、本発明では表面部１３ａは、後の工程で除去されるため、絶縁層１０の表面の銅層１１の厚み制御に、表面部１３ａの厚みの不均一化は影響しない。
【００５２】
（多層配線基板の製造方法）
本発明の多層配線基板の製造方法は、図５（１）〜（２）に示すように、銅のエッチング時に耐性を有する保護金属層１２をパターン形成された両面銅張積層板ＣＰの両表面に形成する（２ａ）工程を含む。両面銅張積層板ＣＰのパターン形成は、パネルメッキ法やパターンメッキ法など従来公知の方法が何れも採用できる。
【００５３】
保護金属層１２の形成は、無電解メッキなどのメッキ法、蒸着、スパッタリング、これらと電解メッキの組合せなどにより行うことができる。また、全面に無電解メッキを行って下地導電層を形成して導電化処理をしておき、保護金属層１２のエッチング後に、非パターン部に残存する下地導電層をソフトエッチングで除去する方法を利用してもよい。
【００５４】
保護金属層１２を構成する金属としては、例えば金、銀、亜鉛、パラジウム、ルテニウム、ニッケル、ロジウム、鉛−錫系はんだ合金、又はニッケル−金合金が挙げられるが、エッチングによる選択的な除去が行え、コスト的にも有利なニッケルが好ましい。
【００５５】
保護金属層１２の厚みは、１〜４０μｍ、特に２〜２０μｍが好ましい。この厚みが薄すぎると、バリヤー機能を十分果たしにくく、厚みが厚すぎると、エッチングで除去するのに時間がかかり、材料コスト面からも不利になる。なお、両面銅張積層板ＣＰを構成する絶縁層１０、銅層１１などは、前述のメッキスルーホールの形成方法で説明した通りである。
【００５６】
本発明の多層配線基板の製造方法は、図５（４）に示すように、少なくとも前記（２ａ）工程を経た積層板の所定の位置に貫通孔２０を形成する（２ｂ）工程を含む。本実施形態では、図５（３）に示すように、前記（２ａ）工程と（２ｂ）工程との間に、銅の電解メッキを行って前記保護金属層１２の両表面に電解銅メッキ層３０を形成する例を示す。
【００５７】
電解メッキは、周知の方法で行うことができるが、一般的には保護金属層１２を有する積層体をメッキ浴内に浸漬しながら、保護金属層１２を陰極とし、メッキする金属の金属イオン補給源を陽極として、電気分解反応により陰極側に金属を析出させることにより行われる。
【００５８】
貫通孔２０を形成する方法として、ドリリング、パンチ、レーザー等用いることができ、レーザを用いる場合には貫通孔２０を形成する位置に、予めエッチングなどで開口部分を設けておいてもよい。また、必要に応じて、スミア除去などが行われる。貫通孔２０の内径は１００μｍ〜１０ｍｍが一般的であるが、スルホールメッキが可能であれば、何れの内径でもよい。
【００５９】
本発明の多層配線基板の製造方法は、図６（５）に示すように、その積層板の貫通孔２０内と両表面とに銅のメッキを施して第１銅メッキ層１３を形成する（２ｃ）工程を含む。これにより、メッキスルーホール１３ｂと表面部１３ａを有する第１銅メッキ層１３が形成できる。メッキスルーホール１３ｂの厚みは、１０〜１００μｍが好ましい。
【００６０】
メッキスルーホール１３ｂのメッキ方法は、従来公知のメッキ方法を何れも使用可能である。一般的に、貫通孔２０内の特に絶縁層１０の内周面は、銅メッキしにくいため、触媒化処理してから、無電解銅メッキ、必要により電解銅メッキなどが施される。無電解メッキを行う際のメッキ液は、各種金属に対応して周知であり、各種のものが市販されている。一般的には、液組成として、金属イオン源、アルカリ源、還元剤、キレート剤、安定剤などを含有する。なお、触媒化処理は、パラジウム等のメッキ触媒を沈着させればよい。
【００６１】
電解メッキも、周知の方法で行うことができるが、一般的には、無電解メッキしたものをメッキ浴内に浸漬しながら、無電解銅メッキ層を陰極とし、メッキする金属の金属イオン補給源を陽極として、電気分解反応により陰極側に金属を析出させることにより行われる。なお、無電解メッキの代わりに他の導電化処理を行ってもよい。
【００６２】
本発明の多層配線基板の製造方法は、図６（６）に示すように、形成されたメッキスルーホール１３ｂの内部に充填材料２１を充填する（２ｄ）工程を含む。充填材料２１としては、導電性を有するものでもよいが、本実施形態では導電性を有しない例を示す。絶縁性の充填材料２１としては、熱硬化性樹脂、耐熱性樹脂、熱可塑性樹脂が挙げられる。なかでもエポキシ樹脂を主成分とする熱硬化性樹脂を用いると、熱収縮性が少ないために良好な充填が行える。
【００６３】
充填の方法としては、スクリーン印刷、メタルマスクを介して液状の樹脂を貫通孔内に注入し、加熱等により樹脂液を硬化させる方法、国際公開番号ＷＯ００／３０４１９号に開示された方法などを利用することができる。充填材料２１は、充填直後、あるいは何れかの基板製造工程で固化又は硬化される。
【００６４】
充填材料２１の充填高さは、銅層１１の高さ以上、好ましくは保護金属層１２の高さ以上、より好ましくは第１銅メッキ層１３の表面部１３ａと略同じ高さであるのが好ましい。充填材料２１が表面部１３ａの表面に残存すると、次のエッチング工程を阻害する場合があるので、充填材料２１の充填後に充填材料２１の表面部１３ａが貫通孔２０の周囲で露出していることが好ましい。このため、銅メッキ層１３の表面部１３ａに残存する充填材料２１を除去する工程を追加してもよく、除去方法としては、バフ研磨、サンドブラスト処理、薬剤剥離などが挙げられる。
【００６５】
本発明の多層配線基板の製造方法は、図７（９）に示すように、柱状銅を形成する位置の表面部分にマスク層３３を形成する（２ｅ）工程を含むが、図６（７）〜（８）に示すように、銅の無電解メッキと電解メッキとを順次行って前記第１銅メッキ層１３の両表面に第２銅メッキ層３１，３２を形成しておくのが好ましい。銅の無電解メッキと電解メッキとは、上記のような周知の方法で行うことができる。
【００６６】
この無電解メッキにより、図６（７）に示すように、充填材料２１の表面を含めた全面に第２銅メッキ層３１が形成され、電解メッキにより、図６（８）に示すように、第２銅メッキ層３１の全面に第２銅メッキ層３２が形成される。この第２銅メッキ層３１，３２の厚みによって、層間接続のための柱状銅の高さを調整することができる。柱状銅の高さとしては、例えば２０〜２００μｍ、或いはそれ以上のものが例示される。このようにメッキにより全面に銅の層を形成するため、その層の厚みが略等しくなり、略均一な高さの柱状銅を形成することができる。
【００６７】
マスク層３３の形成方法は何れでもよいが、本実施形態では、スクリーン印刷により、散点状にマスク層３３を印刷する例を示す。マスク層３３の個々の大きさ（面積又は外径等）は、柱状銅の大きさに対応して決定され、例えば５０〜３００μｍ、或いはそれ以上の外径を有するものが例示される。このマスク層３３の個々の形状によって柱状銅の横断面形状を円形、四角形など何れにも制御することができる。
【００６８】
本発明の多層配線基板の製造方法は、図７（１０）に示すように、マスク層３３を形成した積層板をエッチングして銅を選択的に除去する（２ｆ）工程を含む。これにより、メッキスルーホール１３ｂ、及び層間接続のための柱状銅（１３Ｖ，３０Ｖ〜３２Ｖ）が残存することになる。また、充填材料２１の表面部２１ａが若干突出した状態となる。その際、エッチングによる浸食量が多過ぎると、形成される柱状銅が小径化（アンダーカットの増大）して、後の工程に支障をきたす場合が生じ、逆に、浸食量が少な過ぎると、非パターン部に銅が残存して、短絡の原因となる場合が生じる。従って、上記のエッチングによる浸食の程度は、図７（１０）に示す程度か、或いはこれより多少増減する範囲内が好ましい。
【００６９】
エッチングは、銅又は銅合金が選択的にエッチング可能なエッチング液で行われ、市販のアルカリエッチング液、過硫酸アンモニウム、過酸化水素／硫酸等が使用できる。エッチングは浸漬やエッチング液のスプレー塗布で行うことができる。
【００７０】
本発明の多層配線基板の製造方法は、図７（１１）に示すように、銅を除去後の積層板の保護金属層１２を選択的にエッチングする（２ｇ）工程を含む。これにより、充填材料２１の表面部２１ａ側に加えて、メッキスルーホール１３ｂが若干突出した状態となる。
【００７１】
選択的なエッチングの方法としては、（２ｆ）工程とは異なるエッチング液を用いたエッチング方法が挙げられるが、塩化物エッチング液を用いると金属系レジスト及び銅の両者が浸食されるため、その他のエッチング液を用いるのが好ましい。具体的には、保護金属層１２が前記の金属である場合、はんだ剥離用として市販されている、硝酸系、硫酸系、シアン系などの酸系のエッチング液等を用いるのが好ましい。
【００７２】
このエッチングで非パターン部に残存する下地導電層が残存する場合、これをソフトエッチング等で除去すればよい。ソフトエッチングを行うのは、柱状銅や、露出する銅層１１（パターン部）を過度に浸食するのを防止するためである。ソフトエッチングの方法としては、下地導電層を構成する金属に対するエッチング液を、低濃度で使用したり、また緩やかなエッチングの処理条件で使用したりする方法等が挙げられる。
【００７３】
本発明では、必要に応じてマスク層３３の除去を行うが、これは薬剤除去、剥離除去など、マスク層３３の種類に応じて適宜選択すればよい。例えば、スクリーン印刷により形成された感光性のインクである場合、アルカリ等の薬品にて除去される。
【００７４】
次に、図８（１２）に示すように、絶縁層３４ａを形成するための絶縁材３４の塗布を行う。絶縁材３４としては、例えば絶縁性が良好で安価な液状ポリイミド樹脂等の反応硬化性樹脂を用いることができ、これを各種方法で、柱状銅の高さよりやや厚くなるように塗布した後、加熱又は光照射等により硬化させればよい。塗布方法としては、ホットプレス及び各種コーターが用いられる。熱接着性のドライフィルムを用いて真空ラミネート等を行うことも可能である。
【００７５】
次に、図８（１３）に示すように、硬化した絶縁材３４を研削・研磨等することにより、柱状銅の高さと略同じ厚さを有する絶縁層３４ａを形成する。研削の方法としては、ダイヤモンド製等の硬質刃を回転板の半径方向に複数配置した硬質回転刃を有する研削装置を使用する方法が挙げられ、当該硬質回転刃を回転させながら、固定支持された配線基板の上面に沿って移動させることによって、上面を平坦化することができる。また、研磨の方法としては、ベルトサンダ、バフ研磨等により軽く研磨する方法が挙げられる。
【００７６】
次に、図８（１４）に示すように、柱状銅に一部が導電接続された上層の配線層３５を形成する。この配線層３５の形成は、下層の配線層である銅層１１を形成するのと同様の方法で形成することができる。例えば、フォトリソグラフィ技術を用いて所定のマスクを形成し、エッチング処理することによって、所定のパターンを持った配線層３５を形成することができる。
【００７７】
以上の工程によると、更に上層に配線層を形成することにより、例えば６層〜１００層の多層配線基板を製造することができる。この多層配線基板は、コア基板がメッキスルーホール１３ｂによって層間で導電接続され、その両面に順次積層される配線層間が柱状銅で導電接続された構造となる。
【００７８】
〔他の実施形態〕
以下、本発明の他の実施形態について説明する。
【００７９】
（１）前記の実施形態では、マスク層を印刷により形成する例を示したが、ドライフィルムレジスト等を用いてマスク層を形成してもよい。その場合、ドライフィルムレジストの熱圧着、露光、現像が行われる。また、マスク層の除去（剥離）には、メチレンクロライドや水酸化ナトリウム等が用いることができる。
【００８０】
（２）また、マスク層をメッキ層のエッチング時に耐性を示す金属で形成してもよい。その場合、保護金属層と同様の金属を使用することができ、パターン形成と同様の方法により、所定の位置にマスク層を形成すればよい。マスク層を金属等の導電体で形成する場合、それを除去することなく、柱状金属体に導通した上層の配線層を形成することも可能である。例えば、金属のマスク層を残したまま、銅箔付きの絶縁材（熱硬化性樹脂等）を熱プレスして絶縁層を形成すると、金属のマスク層と銅箔が導電接続され、銅箔をパターン形成することで上層を配線層を形成することができる。
【００８１】
（３）前記の実施形態では、絶縁材を研削・研磨等することにより、柱状銅の高さと略同じ厚さを有する絶縁層を形成する例を示したが、絶縁材である樹脂シートを加熱加圧することにより、柱状銅の高さと略同じ厚さを有する絶縁層を形成してもよい。その場合、柱状銅上に薄く残る絶縁性樹脂は、プラズマ処理等によって簡単に除去でき、また加熱後に研磨して平坦化することもできる。
【００８２】
（４）前記の実施形態では、マスク層の除去を絶縁層を形成する直前に行っている例を示したが、マスク層の除去工程の順序はこれに限定されず、例えば、銅のエッチング工程の直後、下地導電層のソフトエッチング工程の直後、あるいは、絶縁材を研削・研磨等する際に、マスク層の除去を行ってもよい。
【００８３】
（５）前記の実施形態では（２ａ）工程と（２ｂ）工程との間に、銅の電解メッキを行って保護金属層の両表面に電解銅メッキ層を形成する例を示したが、電解銅メッキ層を形成せずに、直接第１銅メッキ層を形成してもよい。
【００８４】
（６）前記の実施形態では、銅の無電解メッキと電解メッキとを順次行って第１銅メッキ層の両表面に第２銅メッキ層を形成しておく例を示したが、前記（２ｄ）工程と（２ｅ）工程との間に、銅の電解メッキを行って第１銅メッキ層の両表面に第２銅メッキ層を形成しておいてもよい。このとき、充填材料が導電性であれば、全面に第２銅メッキ層を形成することができるが、充填材料が導電性でない場合、充填材料の表面には直接第２銅メッキ層が成長しない。この場合でもメッキスルーホールの直上に柱状銅を形成する必要がなければ特に問題はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のメッキスルーホールの形成方法の一例を示す工程図（１）〜（４）
【図２】本発明のメッキスルーホールの形成方法の一例を示す工程図（５）〜（７）
【図３】本発明のメッキスルーホールの形成方法の他の例を示す工程図（１）〜（４）
【図４】本発明のメッキスルーホールの形成方法の他の例を示す工程図（５）〜（７）
【図５】本発明の多層配線基板の製造方法の一例を示す工程図（１）〜（４）
【図６】本発明の多層配線基板の製造方法の一例を示す工程図（５）〜（８）
【図７】本発明の多層配線基板の製造方法の一例を示す工程図（９）〜（１１）
【図８】本発明の多層配線基板の製造方法の一例を示す工程図（１２）〜（１４）
【符号の説明】
１０          絶縁層
１１          銅層
１２          保護金属層（保護層）
１３          銅メッキ層（第１銅メッキ層）
１３ｂ        メッキスルーホール
２０          貫通孔
２１          充填材料
３０          電解メッキ層
３１          第２銅メッキ層（無電解メッキ）
３２          第２銅メッキ層（電解メッキ）
３３          マスク層
ＣＰ          両面銅張積層板
【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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