(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板の表裏面に形成された電気配線と、前記ガラス基板の表裏面に連通する、金属が充填された貫通孔とを有し、前記ガラス基板の表裏面に形成された各前記電気配線が、前記貫通孔に充填された金属を介して電気的に導通された両面配線ガラス基板の製造方法であって、
前記ガラス基板に前記貫通孔を形成する工程と、
無電解メッキ法により、前記貫通孔を形成した前記ガラス基板の表裏面に金属を堆積すると共に、前記貫通孔の中央部に前記ガラス基板の表裏面に連通する空隙部を残存させつつ前記貫通孔の側壁部に金属を堆積する工程と、
前記ガラス基板の一方の面の前記空隙部の開口部を絶縁性部材で閉塞する工程と、
電解メッキ法により、前記ガラス基板の他方の面の前記空隙部の開口部を金属で閉塞する工程と、
前記絶縁性部材の除去後、電解メッキ法により、閉塞した前記他方の面の前記空隙部の開口部側から前記一方の面の前記空隙部の開口部側に向けて前記空隙部内に金属を堆積して前記貫通孔に金属を充填する工程と、
を有することを特徴とする両面配線ガラス基板の製造方法。
【請求項２】
前記貫通孔に充填する金属が、銅、ニッケル、金、銀、白金、パラジウム、クロム、アルミニウムのいずれか１種または２種以上からなることを特徴とする請求項１記載の両面配線ガラス基板の製造方法。
【請求項３】
前記ガラス基板には感光性ガラス基板が用いられ、
前記ガラス基板に前記貫通孔を形成する工程が、
前記ガラス基板にフォトマスクを通して前記貫通孔を形成する部分に潜像が形成されるように露光する工程と、
露光した前記部分を熱処理して結晶化する工程と、
結晶化した前記部分を溶解除去して前記貫通孔を形成する工程と、
を有することを特徴とする請求項１記載の両面配線ガラス基板の製造方法。
【請求項４】
無電解メッキ法によって堆積する金属と、電解メッキ法によって堆積する金属とは、異なる種類の金属であることを特徴とする請求項１記載の両面配線ガラス基板の製造方法。
【請求項５】
ガラス基板の表裏面に形成された電気配線と、前記ガラス基板の表裏面に連通する、金属が充填された貫通孔とを有し、前記ガラス基板の表裏面に形成された各前記電気配線が、前記貫通孔に充填された金属を介して電気的に導通された両面配線ガラス基板の製造方法であって、
前記ガラス基板に前記貫通孔を形成する工程と、
前記ガラス基板の一方の面に前記貫通孔の開口部を残して電極層を形成する工程と、
前記電極層の形成後、前記一方の面に前記貫通孔の開口部が残る状態から、電解メッキ法により、前記電極層が形成された前記一方の面の前記貫通孔の開口部を金属で閉塞する工程と、
無電解メッキ法により、前記ガラス基板の他方の面に金属を堆積すると共に、前記他方の面に開口部を残存させつつ前記貫通孔の側壁部に金属を堆積する工程と、
電解メッキ法により、閉塞した前記一方の面の前記貫通孔の開口部側から前記他方の面の前記貫通孔の開口部側に向けて金属を堆積して前記貫通孔に金属を充填する工程と、
を有することを特徴とする両面配線ガラス基板の製造方法。
【請求項６】
前記貫通孔に充填する金属が、銅、ニッケル、金、銀、白金、パラジウム、クロム、アルミニウムのいずれか１種または２種以上からなることを特徴とする請求項５記載の両面配線ガラス基板の製造方法。
【請求項７】
前記ガラス基板には感光性ガラス基板が用いられ、
前記ガラス基板に前記貫通孔を形成する工程が、
前記ガラス基板にフォトマスクを通して前記貫通孔を形成する部分に潜像が形成されるように露光する工程と、
露光した前記部分を熱処理して結晶化する工程と、
結晶化した前記部分を溶解除去して前記貫通孔を形成する工程と、
を有することを特徴とする請求項５記載の両面配線ガラス基板の製造方法。
【請求項８】
無電解メッキ法によって堆積する金属と、電解メッキ法によって堆積する金属とは、異なる種類の金属であることを特徴とする請求項５記載の両面配線ガラス基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は両面配線ガラス基板の製造方法に関し、特に表裏面に配線を備え各種電子部品が実装される両面配線ガラス基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、センサやスイッチ等の機能素子をＩＣの製造技術を利用してチップ上に構成したＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）の開発が急速に進められ、電子部品の飛躍的な小型化、高性能化が実現されてきている。それに伴い、従来の各種電子部品をはじめ、ＭＥＭＳを用いた電子部品（以下「電子部品等」という。）を、低コストで信頼性高く高密度実装することのできる配線基板が要望されている。【０００３】  従来、配線基板としては、そのコア基板材料にセラミック基板、ガラスエポキシ基板、ガラス基板等を用いたものが知られている。特に、ガラス基板の場合には、フォトリソグラフィ法を用いて孔や溝を形成することのできる感光性ガラス基板が多く使用されている。感光性ガラス基板を用いた配線基板の例としては、例えば、フォトリソグラフィ法を用いて感光性ガラス基板に形成した貫通孔や配線用の溝に、スクリーン印刷法によって導体ペーストを充填し、これと同様に形成された複数枚の基板を積層、焼成して形成される多層配線基板がある（特許文献１参照。）。感光性ガラス基板を用いた別の例としては、例えば、貫通孔内壁と配線にメッキ法を用いて導体膜を形成し、導体膜形成後の貫通孔内部および配線間に樹脂絶縁材料を形成したビルドアップ多層配線基板もある（特許文献２参照。）。【０００４】  このような電子部品等を実装する配線基板には、まず第１に、電子部品等と配線基板とを接合する際に通常用いられる無機系の接合ペーストの焼成温度が４００℃以上と非常に高温になることがあるため、高い耐熱性を有していることが要求される。さらに第２に、小型の電子部品等、特にＭＥＭＳを用いた非常に小型のものを多数実装するためには、配線が高密度に形成されていることが要求される。そして第３に、実装密度向上のためには、配線が基板表裏面に形成されていることが要求される。
【特許文献１】特開昭６３−１２８６９９号公報（第４頁第２欄第６行〜第１９行）
【特許文献２】特開２００１−４４６３９号公報（段落番号〔００３０〕〜〔００８４〕，図１〜図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  感光性ガラス基板を用いた配線基板では、そのコア基板に耐熱性の高いガラス基板を用いれば、配線基板としての耐熱性の問題を回避することが可能ではあるが、貫通孔への導体ペーストの充填や配線の形成をスクリーン印刷法によって行う場合には、貫通孔内に形成された導体部にボイドが発生したり、微細な配線を高密度に形成することができなかったりするといった問題が生じ得る。そのため、耐熱性の高いガラス基板を用いるとともに、貫通孔内の導体部や配線をフォトリソグラフィ法やメッキ法を用いて形成し、耐熱性と微細化、高密度化に対応することが多くなってきている。しかし、例えばメッキ法によって貫通孔内壁に薄く導体膜を形成した後、更にその内部を樹脂で充填する場合、たとえ耐熱性の高いガラス基板を用いていても、配線基板全体としての耐熱性が低くなってしまうという問題が生じる。これらの問題は、多層配線基板のほか、その基本的構造ともなる単層の配線基板を形成する上でも同じように発生している。【０００６】  本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、高い耐熱性を有し、微細な配線が表裏面に高密度に形成された両面配線ガラス基板の製造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】
【０００７】
本発明では上記問題を解決するために、ガラス基板の表裏面に形成された電気配線と、前記ガラス基板の表裏面に連通する、金属が充填された貫通孔とを有し、前記ガラス基板の表裏面に形成された各前記電気配線が、前記貫通孔に充填された金属を介して電気的に導通された両面配線ガラス基板の製造方法であって、前記ガラス基板に前記貫通孔を形成する工程と、無電解メッキ法により、前記貫通孔を形成した前記ガラス基板の表裏面に金属を堆積すると共に、前記貫通孔の中央部に前記ガラス基板の表裏面に連通する空隙部を残存させつつ前記貫通孔の側壁部に金属を堆積する工程と、前記ガラス基板の一方の面の前記空隙部の開口部を絶縁性部材で閉塞する工程と、電解メッキ法により、前記ガラス基板の他方の面の前記空隙部の開口部を金属で閉塞する工程と、前記絶縁性部材の除去後、電解メッキ法により、閉塞した前記他方の面の前記空隙部の開口部側から前記一方の面の前記空隙部の開口部側に向けて前記空隙部内に金属を堆積して前記貫通孔に金属を充填する工程と、を有することを特徴とする両面配線ガラス基板の製造方法が提供される。
また、前記ガラス基板に前記貫通孔を形成する工程と、前記ガラス基板の一方の面に前記貫通孔の開口部を残して電極層を形成する工程と、前記電極層の形成後、前記一方の面に前記貫通孔の開口部が残る状態から、電解メッキ法により、前記電極層が形成された前記一方の面の前記貫通孔の開口部を金属で閉塞する工程と、無電解メッキ法により、前記ガラス基板の他方の面に金属を堆積すると共に、前記他方の面に開口部を残存させつつ前記貫通孔の側壁部に金属を堆積する工程と、電解メッキ法により、閉塞した前記一方の面の前記貫通孔の開口部側から前記他方の面の前記貫通孔の開口部側に向けて金属を堆積して前記貫通孔に金属を充填する工程と、を有することを特徴とする両面配線ガラス基板の製造方法が提供される。
【０００８】  さらに、本発明により、前記貫通孔に充填する金属が、銅、ニッケル、金、銀、白金、パラジウム、クロム、アルミニウムのいずれか１種または２種以上からなることを特徴とする両面配線ガラス基板の製造方法が提供される。【０００９】
また、本発明により、前記ガラス基板には感光性ガラス基板が用いられ、前記ガラス基板に前記貫通孔を形成する工程が、前記ガラス基板にフォトマスクを通して前記貫通孔を形成する部分に潜像が形成されるように露光する工程と、露光した前記部分を熱処理して結晶化する工程と、結晶化した前記部分を溶解除去して前記貫通孔を形成する工程と、を有することを特徴とする両面配線ガラス基板の製造方法が提供される。
【００１２】  さらに、また、本発明により、無電解メッキ法によって堆積する金属と、電解メッキ法によって堆積する金属とは、異なる種類の金属であることを特徴とする両面配線ガラス基板の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１３】  本発明の両面配線ガラス基板の製造方法によれば、貫通孔に金属を充填するようにしたため、両面配線ガラス基板の表裏面を確実に導通させることが可能になるとともに、その耐熱性を向上させることができる。これにより、電子部品等の接続信頼性の高い高密度実装を可能とする両面配線ガラス基板を実現することができる。【００１４】  本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施の形態の両面配線ガラス基板の一例の断面図である。
【図２】第１の実施の形態の露光工程の断面図である。
【図３】第１の実施の形態の露光結晶化部除去工程の断面図である。
【図４】第１の実施の形態のイオンブロッキング層形成工程の断面図である。
【図５】第１の実施の形態の予備密着力強化層形成工程の断面図である。
【図６】第１の実施の形態の無電解メッキ工程の断面図である。
【図７】第１の実施の形態の開口部閉塞工程の断面図である。
【図８】第１の実施の形態の電解メッキ工程の第１の断面図である。
【図９】第１の実施の形態の電解メッキ工程の第２の断面図である。
【図１０】第１の実施の形態の電解メッキ工程の第３の断面図である。
【図１１】第１の実施の形態の金属層除去工程の断面図である。
【図１２】第１の実施の形態の密着力強化層形成工程の断面図である。
【図１３】第１の実施の形態の配線形成工程の断面図である。
【図１４】第２の実施の形態の電極層形成工程の断面図である。
【図１５】第２の実施の形態の電解メッキ工程の第１の断面図である。
【図１６】第２の実施の形態の無電解メッキ工程の断面図である。
【図１７】第２の実施の形態の金属層除去工程の第１の断面図である。
【図１８】第２の実施の形態の電解メッキ工程の第２の断面図である。
【図１９】第２の実施の形態の電解メッキ工程の第３の断面図である。
【図２０】第２の実施の形態の金属層除去工程の第２の断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】  以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
まず、第１の実施の形態について説明する。
図１は第１の実施の形態の両面配線ガラス基板の一例の断面図である。【００１７】  両面配線ガラス基板１には、そのコア基板として感光性ガラス基板２が用いられている。この感光性ガラス基板２には、これを貫通する貫通孔３、およびその表裏面に感光性ガラス基板２に含まれるアルカリ金属イオンの漏洩を抑制するためのイオンブロッキング層４が設けられている。貫通孔３には金属銅（Ｃｕ）からなる銅膜層５が充填されており、この銅膜層５は、イオンブロッキング層４も貫通している。イオンブロッキング層４上および銅膜層５上には、配線となる銅膜層６が密着力強化層７を介して所定の配線パターンで形成されており、銅膜層５とその上に形成された一部の密着力強化層７および銅膜層６によって両面配線ガラス基板１の表面側と裏面側とが電気的に接続された状態になっている。【００１８】  ここで、感光性ガラス基板２は、その平滑性、硬質性、絶縁性、加工性等の面で、配線基板のコア基板材料として優れている。なお、このような性質は、ソーダライムガラス等の化学強化ガラス、結晶化ガラス、無アルカリガラス、アルミノシリケートガラス等でも同様であり、これらを両面配線ガラス基板１のコア基板に用いることも可能である。【００１９】  イオンブロッキング層４は、スパッタ法により形成された窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）層（以下「スパッタ窒化シリコン層」という。）４ａ、およびスパッタ法により形成された酸化シリコン（ＳｉＯ２）層（以下「スパッタ酸化シリコン層」という。）４ｂから構成されている。ここでは、イオンブロッキング層４は、感光性ガラス基板２の表裏面に形成されたスパッタ窒化シリコン層４ａの上にスパッタ酸化シリコン層４ｂが積層された２層構造になっている。なお、後述するように、本発明に於いて、イオンブロッキング層４は必ずしも必須の構成要件ではない。【００２０】  密着力強化層７は、スパッタ法により形成されたクロム（Ｃｒ）層（以下「スパッタクロム層」という。）７ａ、スパッタ法により形成されたクロムと銅の混合層（以下「スパッタクロム銅層」という。）７ｂ、およびスパッタ法により形成された銅層（以下「スパッタ銅層」という。）７ｃから構成されている。ここでは、密着力強化層７は、スパッタ酸化シリコン層４ｂ上に、スパッタクロム層７ａ、スパッタクロム銅層７ｂ、スパッタ銅層７ｃが順に積層された３層構造になっている。【００２１】  配線となる銅膜層６は、スパッタ銅層７ｃ上に形成され、その一部は密着力強化層７を介して貫通孔３に充填された銅膜層５に接続されている。
次に、上記両面配線ガラス基板１のより詳細な構成とその製造方法について説明する。【００２２】  両面配線ガラス基板１の製造工程は、大きく分けて、貫通孔形成工程、イオンブロッキング層形成工程、貫通孔充填工程、密着力強化層形成工程、配線形成工程で構成されている。【００２３】  まず、貫通孔形成工程について説明する。図２および図３は貫通孔形成工程の説明図であって、図２は第１の実施の形態の露光工程の断面図、図３は第１の実施の形態の露光結晶化部除去工程の断面図である。【００２４】  貫通孔形成工程では、まず、感光性ガラス基板２の表裏一方の面側に、貫通孔３を形成する部分（以下「貫通孔形成部分」という。）に対応する領域にのみ開口部を有するフォトマスク（図示せず）を密着配置し、この状態で感光性ガラス基板２に対して紫外線を照射する。【００２５】  感光性ガラス基板２は、感光性を示すものであれば特に制限はない。感光性ガラス基板２は、その感光性成分として金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、亜酸化銅（Ｃｕ２Ｏ）または酸化セリウム（ＣｅＯ２）のうち少なくとも１種を含んでいることが好ましく、２種以上含んでいることがより好ましい。このような感光性ガラス基板２としては、例えば重量％で、ＳｉＯ２：５５％〜８５％，酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）：２％〜２０％，酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）：５％〜１５％，ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｌｉ２Ｏ＞８５％を基本成分とし、Ａｕ：０．００１％〜０．０５％，Ａｇ：０．００１％〜０．５％，Ｃｕ２Ｏ：０．００１％〜１％を感光性金属成分とし、更にＣｅＯ２：０．００１％〜０．２％を光増感剤として含有するものを用いることができる。【００２６】  また、フォトマスクは、感光性ガラス基板２に密着して貫通孔形成部分を選択的に露光することのできるものであれば特に制限はない。このようなフォトマスクとして、例えば、透明な薄板ガラスにクロム膜等の実質的に紫外線等の露光光を通さない膜で遮光パターンを形成したものを用いることができる。【００２７】  このようにして貫通孔形成部分にフォトマスクを通して紫外線を照射した後、この感光性ガラス基板２を熱処理する。熱処理は、用いる感光性ガラス基板２の転移点と屈伏点との間の温度で行うことが好ましい。転移点を下回る温度では熱処理効果が十分に得られず、屈伏点を上回る温度では感光性ガラス基板２の収縮が起こって露光寸法精度が低下する恐れがあるためである。熱処理時間としては３０分〜５時間程度とすることが好ましい。【００２８】  このような紫外線照射と熱処理により、紫外線が照射された貫通孔形成部分は結晶化され、図２に示すように、感光性ガラス基板２の貫通孔形成部分に露光結晶化部３ａが形成される。その後、この露光結晶化部３ａが形成された感光性ガラス基板２に、所定濃度の希フッ化水素酸等のエッチング液をスプレー等すれば、露光結晶化部３ａは選択的に溶解除去され、図３に示すように、感光性ガラス基板２に貫通孔３が形成される。【００２９】  このようなフォトリソグラフィ法を用いた貫通孔３の形成方法によれば、感光性ガラス基板２にアスペクト比１０程度の貫通孔３を所望の数だけ同時に形成することができる。例えば、厚さ０．３ｍｍ〜１．５ｍｍ程度の感光性��ラス基板２を用いた場合には、３０μｍ〜１５０μｍ程度の貫通孔３を所望の位置に複数同時に形成することができる。これにより、配線パターンの微細化、貫通孔形成工程の効率化を図ることが可能になる。さらに、配線の高密度化のために、ランド幅を極めて小さくする、あるいはランド幅をゼロとしたランドレス構造とする場合には、貫通孔３間のスペースを十分広く確保することができる。そのため、貫通孔３間にも配線を形成することが可能になり、配線パターンの設計自由度の拡大や配線密度の向上を図ることも可能になる。また、複数の貫通孔３を狭ピッチで形成することによって配線密度の向上を図ることも可能になる。【００３０】  なお、感光性ガラス基板２のような感光性を有していない他のガラス基板を用いる場合には、例えばレーザ照射によって貫通孔を形成することができる。
次に、イオンブロッキング層形成工程について説明する。図４は第１の実施の形態のイオンブロッキング層形成工程の断面図である。【００３１】  通常、感光性ガラス基板２には、リチウムイオン（Ｌｉ＋），カリウムイオン（Ｋ＋）等のアルカリ金属イオンが含まれている。これらのアルカリ金属イオンが両面配線ガラス基板１の配線金属に漏洩して更にこれに水が吸着すると、電圧が印加されている回路間において配線金属がイオン化し、これが再度電荷を受けて還元され析出するイオンマイグレーションが発生する。このイオンマイグレーションにより、最悪の場合には、析出した金属によって一方の回路から他方の回路に向かう配線が形成され、回路間が短絡してしまう。このような短絡不良は、配線間隔が小さい場合に顕著となり、微細な配線を高密度に形成するためにはイオンマイグレーションを抑止する必要がある。そのため、感光性ガラス基板２の表裏面にイオンブロッキング層４を形成し、感光性ガラス基板２から銅膜層６や密着力強化層７へのアルカリ金属イオンの漏洩を抑制する。また、イオンブロッキング層４を形成することにより、感光性ガラス基板２の膜厚が薄くても表裏面間で十分な絶縁抵抗を確保することが可能になる。【００３２】  イオンブロッキング層４を形成する場合には、まず、感光性ガラス基板２の表裏面領域に含有されているアルカリ金属イオンを除去する脱アルカリ処理を施す。この脱アルカリ処理では、感光性ガラス基板２を例えば硫酸水溶液等の電解液中に浸漬し、感光性ガラス基板２に電圧を印加してその表裏面領域に含有されているアルカリ金属イオンを電解液中に溶出させる。【００３３】  このような脱アルカリ処理の終了後、図４に示すように、感光性ガラス基板２の表裏面にイオンブロッキング層４を形成する。このイオンブロッキング層４には、有機系材料、無機系材料のいずれも用いることが可能であり、絶縁性を有し、感光性ガラス基板２との膨張係数差が小さく、耐熱性、耐湿性、誘電率や誘電正接等の電気的特性に優れているものが好ましい。このような要件を満足する材料としては酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム等があり、ピンホールなどの欠陥が形成されにくく、絶縁耐圧が高いという点から酸化シリコン、窒化シリコンがより好ましい。成膜方法は、スパッタ法、真空蒸着法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等、特に限定されないが、良好な密着性が得られるという点からスパッタ法を用いることがより好ましい。ここでは、図４に示したように、まず、脱アルカリ処理後の感光性ガラス基板２の表裏面にそれぞれ、膜厚０．０５μｍ程度のスパッタ窒化シリコン層４ａを形成し、この上に膜厚０．０５μｍ程度のスパッタ酸化シリコン層４ｂを形成して、イオンブロッキング層４を構成している。【００３４】  なお、ここでは脱アルカリ処理後にイオンブロッキング層４を形成するようにしたが、脱アルカリ処理を行わずにイオンブロッキング層４を形成するようにしてもよい。また、ここではイオンブロッキング層４を２層構造としたが、用いる材質に応じて単層あるいは３層以上の構造とすることもできる。また、イオンブロッキング層４の形成は、両面配線ガラス基板１の使用環境��るいは要求特性等に応じて、感光性ガラス基板２の脱アルカリ処理のみ行って、省略することも可能である。【００３５】  また、イオンブロッキング層４は、必要不可欠なものではなく、感光性ガラス基板２に、次に示すような結晶化処理を施すことにより不要となる。すなわち、結晶化処理では、貫通孔３が形成された感光性ガラス基板２全体に紫外線を照射し、その後熱処理を行う。これにより、感光性ガラス基板２全体が結晶化する。この場合、熱処理温度は、感光性ガラス基板２の結晶化温度以上で、軟化点以下に設定することが好ましく、例えば８５０℃、２時間の熱処理条件が好ましい。このように感光性ガラス基板２全体を結晶化することにより、結晶化前に比べて、感光性ガラス基板２に含まれるアルカリ金属イオンを移動しにくい状態にすることができる。そのため、イオンマイグレーションを抑止することができるようになり、イオンブロッキング層４の形成は不要になる。以下、貫通孔３の形成後に行う感光性ガラス基板２全体の結晶化処理工程を「ガラス基板改質工程」という。【００３６】  次に、貫通孔充填工程について説明する。図５〜図１１は貫通孔充填工程の説明図であって、図５は第１の実施の形態の予備密着力強化層形成工程の断面図、図６は第１の実施の形態の無電解メッキ工程の断面図、図７は第１の実施の形態の開口部閉塞工程の断面図、図８は第１の実施の形態の電解メッキ工程の第１の断面図、図９は第１の実施の形態の電解メッキ工程の第２の断面図、図１０は第１の実施の形態の電解メッキ工程の第３の断面図、図１１は第１の実施の形態の金属層除去工程の断面図である。【００３７】  貫通孔充填工程では、まず、図５に示すように、イオンブロッキング層４上に予備密着力強化層１７を形成する。この予備密着力強化層１７は、貫通孔３に金属を充填するために行う後述のメッキ法を用いた貫通孔３へのメッキ金属層の形成時に、貫通孔３と同時に基板表裏面に形成されたメッキ金属層が剥離してしまうのを抑止するために形成される。基板表裏面に形成されたメッキ金属層は、この貫通孔充填工程の中でいずれ除去されるが、その除去前に基板表裏面からの剥離が起こると、その際に貫通孔３に形成されているメッキ金属層も一緒に剥がれて導通不良を引き起こす可能性が高くなるためである。貫通孔３および基板表裏面に同時に形成されるメッキ金属層すなわち貫通孔３に充填する金属と、イオンブロッキング層４との密着性があまり良くない場合に、イオンブロッキング層４上に予備密着力強化層１７を形成してメッキ金属層の密着強度を高め、その剥離を抑止する。【００３８】  予備密着力強化層１７は、貫通孔３に充填する金属とイオンブロッキング層４の双方との密着性が良好な層を、スパッタ法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等でイオンブロッキング層４の上に形成する。例えば、予備密着力強化層１７は、イオンブロッキング層４との密着性が良好な材料からなる第１層、貫通孔３に充填する金属との密着性が良好な材料からなる第３層、および第１層の材料と第３層の材料を共に含んだ第２層を、イオンブロッキング層４上に第１層、第２層、第３層の順に積層した３層構造とすることができる。第１層と第３層との密着性が十分得られる場合には、第２層を省略した２層構造とすることも可能である。貫通孔３に充填する金属とイオンブロッキング層４の材質によっては双方との密着性が良い材料を単層で形成した構成とすることも可能である。また、イオンブロッキング層４を形成しない場合には、貫通孔３に充填する金属と感光性ガラス基板２の双方との密着性が良好な層を予備密着力強化層１７として形成する。この場合にも、予備密着力強化層１７は、単層、２層または３層構造とすることができる。【００３９】  第１の実施の形態では、貫通孔３に充填する金属として銅を用いており、この場合、予備密着力強化層１７には、クロム、タンタル、チタン等の金属材料を用いることができる。予備密着力強化層１７は、ここではクロムを用い、スパッタ酸化シリコン層４ｂとの密着性が良いスパッタクロム層１７ａ、銅との密着性が良いスパッタ銅層１７ｃ、およびそれらの間に介在させたスパッタクロム銅層１７ｂの３層構造になっている。予備密着力強化層１７は、イオンブロッキング層４を形成しない場合、すなわち感光性ガラス基板２上に形成する場合にも、同じ構成とすることができる。予備密着力強化層１７を構成する各金属層の厚さには特に制限はないが、例えばこのようにクロムを用いる場合、スパッタクロム層１７ａの厚さは０．０４μｍ〜０．１μｍ程度、中間層であるスパッタクロム銅層１７ｂの厚さは０．０４μｍ〜０．１μｍ程度あれば十分である。また、スパッタ銅層１７ｃの厚さは、０．５μｍ〜１．５μｍ程度あれば十分である。【００４０】  このようにしてイオンブロッキング層４上に予備密着力強化層１７を形成したうえで、貫通孔３に銅を充填していく。前述のように、貫通孔３への銅の充填にはメッキ法を用いるが、この第１の実施の形態では無電解メッキ法と電解メッキ法を併用する。無電解メッキは、主に感光性ガラス基板２の貫通孔３壁面を導電化する目的で用い、電解メッキは、析出速度の速さおよび皮膜耐熱性の良さから、主に無電解メッキによって貫通孔３壁面を導電化した後に貫通孔３内部に銅を効率的に析出させて充填する目的で用いる。【００４１】  まず、図６に示すように、無電解メッキ法によって貫通孔３壁面に厚さ１μｍ以下の薄い銅の無電解メッキ層（以下「無電解メッキ銅層」という。）５ａを形成する。その際には、前述のように、貫通孔３壁面と共に基板表裏面に形成されている予備密着力強化層１７上にも無電解メッキ銅層５ａが形成される。この予備密着力強化層１７によって基板表裏面からの無電解メッキ銅層５ａの剥離が抑止されている。【００４２】  続いて、図７に示すように、基板表裏面のいずれか一方の面側の貫通孔３の開口部を塞ぐように絶縁性の粘着テープ１０を貼り付ける。以下ではこの粘着テープ１０が貼り付けられた面を基板表面とし、その反対側の面を基板裏面とする。この粘着テープ１０により、次の電解メッキ工程で銅が基板表面に付着するのが防止される。なお、ここでは貫通孔３の開口部を粘着テープ１０で塞ぐようにしたが、その他の部材を用いて貫通孔３の開口部を塞ぐようにしても構わない。【００４３】  貫通孔３の基板表面側の開口部を粘着テープ１０で塞いだ後は、図８に示すように、電解メッキ法によって銅の電解メッキ層（以下「電解メッキ銅層」という。）５ｂを形成し、この電解メッキ銅層５ｂによって貫通孔３の基板裏面側の開口部を塞ぐ。ここでの電解メッキは、例えば、メッキ液である硫酸銅水溶液の入ったメッキ浴中で、銅板を陽極に、基板を陰極にして、基板裏面側を銅板に対向させた状態で通電して行うようにすることが好ましい。この電解メッキ銅層５ｂの形成は、貫通孔３の径にも依存するが、１Ａ／ｄｍ２〜５Ａ／ｄｍ２程度の通常よりも比較的高い電流密度の条件下で行うようにする。また、この電流密度は、メッキ液濃度にも依存するため、その値を適当に設定するようにする。一般的には、メッキ液濃度が高い場合には、低い場合に比べて、より高い電流密度に設定することができる。このような電流密度条件下で電解メッキを行うことにより、貫通孔３の開口部を電解メッキ銅層５ｂにより塞ぐことができる。以下、本メッキ過程を「開口部閉塞メッキ」という。【００４４】  基板裏面側の開口部を電解メッキ銅層５ｂで塞いだ後は、粘着テープ１０を剥がし、基板表面側に形成されている無電解メッキ銅層５ａおよび予備密着力強化層１７を除去してイオンブロッキング層４を露出させる。これらの各金属層の除去方法としては、ラップ法、エッチング法、ラップ法とエッチング法とを併用する方法等がある。その後、図９および図１０に示すように、電解メッキ法により更に電解メッキ銅層５ｂを形成していき、貫通孔３内部に電解メッキ銅層５ｂを充填する。その際、電解メッキは、上記の電解メッキのときと同じく、例えば硫酸銅水溶液中で、銅板を陽極に、基板を陰極にして通電することによって行う。ただし、ここでは、基板表面側すなわち粘着テープ１０を剥がした後の貫通孔３の塞がれていない開口部側を銅板に対向させた状態で電解メッキを行うようにすることが好ましい。ここでの電解メッキ銅層５ｂの形成は、貫通孔３の径やメッキ液濃度に応じて、０．２Ａ／ｄｍ２〜０．８Ａ／ｄｍ２程度の比較的低い電流密度の条件下で行うようにする。このような電流密度条件下で電解メッキを行うことにより、電解メッキ銅層５ｂは、先に貫通孔３内部に形成されている電解メッキ銅層５ｂ上に順次形成されていき、貫通孔３がすべて金属銅によって充填される前にその開口部が塞がれてしまうような事態を回避することができるようになる。また、イオンブロッキング層４は絶縁性であるため、イオンブロッキング層４上に電解メッキ銅層５ｂが形成されることはない。このように、異なる電流密度で電解メッキを行うことにより、貫通孔３を閉塞された開口部側から金属銅によって充填していくことが可能になる。以下、本メッキ過程を「フィリングメッキ」という。なお、電解メッキ銅層５ｂは、基板表面側にも突出して形成されることがあるが、図１０には、そのような突出部分をラップ法等で除去した後の状態を図示している。【００４５】  貫通孔３への電解メッキ銅層５ｂの充填後、基板裏面に形成されている電解メッキ銅層５ｂ、無電解メッキ銅層５ａおよび予備密着力強化層１７を除去し、図１１に示すように、イオンブロッキング層４を露出させる。これらの各金属層の除去方法としては、ラップ法、エッチング法、ラップ法とエッチング法とを併用する方法等がある。これにより、図１１に示した��うに、貫通孔３には無電解メッキ銅層５ａおよび電解メッキ銅層５ｂが残り、貫通孔３に金属銅からなる銅膜層５が充填される。また、無電解メッキ銅層５ａの形成後に電解メッキ銅層５ｂを形成して貫通孔３を金属銅で充填するため、貫通孔３を効率的に隙間なく充填することができる。【００４６】  なお、前述したガラス基板改質工程を経た場合には、イオンブロッキング層４が不要になるため、図１１においては、予備密着力強化層１７を除去したときにイオンブロッキング層４が無い状態、すなわち感光性ガラス基板２を結晶化した後の基板が露出する状態になる。【００４７】  次に、密着力強化層形成工程について説明する。図１２は第１の実施の形態の密着力強化層形成工程の断面図である。
密着力強化層形成工程では、図１２に示すように、貫通孔３への銅膜層５の充填後、露出されたイオンブロッキング層４上に、密着力強化層７を形成する。この密着力強化層７は、イオンブロッキング層４と、後に配線として形成される銅膜層６との密着力を確保するためのものであり、その材質、層構造および形成方法等は上記予備密着力強化層１７の場合と同様である。また、イオンブロッキング層４を形成しない場合も同様である。【００４８】  しかしながら、この密着力強化層７は、その膜厚については次のような相違点がある。すなわち、密着力強化層７を構成する各金属層の厚さは、後述のエッチングによる配線パターン形成時のサイドエッチング量を考慮し、極力薄く形成することが望ましい。しかし、密着力強化層７を構成する各金属層の厚さが薄すぎると、配線形成の際に行われる処理によって配線形成前に密着力強化層７が除去されてしまうため注意が必要である。例えば密着力強化層７にクロムを用いる場合、スパッタクロム層７ａの厚さは０．０４μｍ〜０．１μｍ程度が望ましい。また、中間層であるスパッタクロム銅層７ｂの厚さは０．０４μｍ〜０．１μｍ程度が望ましい。スパッタ銅層７ｃの厚さは０．５μｍ〜１．５μｍ程度が望ましい。これにより、合計で２μｍ以下の非常に薄い密着力強化層７が形成される。【００４９】  次に、配線形成工程について説明する。図１３は第１の実施の形態の配線形成工程の断面図である。
この配線形成工程では、まず、図１３に示すように、密着力強化層７上に、電解メッキ法を用いて銅膜層６を形成する。銅膜層６の厚さは、密着力強化層７と同様、サイドエッチング量を考慮して極力薄く形成することが望ましい。しかし、この銅膜層６が薄すぎると、使用環境によって両面配線ガラス基板１の温度変化が繰り返された場合に、銅膜層６の熱膨張係数と感光性ガラス基板２の熱膨張係数との差によって銅膜層６に金属疲労が生じる。そのため、このような金属疲労に対する銅膜層６の接続信頼性を確保するために、銅膜層６はある程度の厚みにしておく必要がある。銅膜層６の厚さは、１μｍ〜２０μｍ程度とすることが望ましく、さらには４μｍ〜７μｍ程度とすることがより好ましい。銅膜層６の厚さが１μｍを下回る場合には上記金属疲労によって銅膜層６の断線が生じる危険性が高くなり、銅膜層６の厚さが２０μｍを上回る場合には配線パターンの微細化が難しくなる。【００５０】  銅膜層６の形成後は、フォトリソグラフィ法とエッチングによって配線パターンを形成する。まず、フォトリソグラフィ法によって両面配線ガラス基板１の配線パターンに応じたレジストパターンを形成する。次いで、レジストで被覆されていない領域の銅膜層６、スパッタ銅層７ｃ、スパッタクロム銅層７ｂ、スパッタクロム層７ａをエッチングにより除去して配線パターンを形成する。これにより、図１に示した構成の両面配線ガラス基板１を得る。ここで用いるレジストは、液状レジストでもドライフィルムレジストでも電着レジストでもよい。また、レジストタイプとしては、ポジ型、ネガ型いずれであっても構わないが、一般的にはポジ型レジストの方が解像性が高いため、微細な配線パターンの形成にはより適している。【００５１】  次に第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態の両面配線ガラス基板の構成は、前記第１の実施の形態の両面配線ガラス基板１と同様である。しかし、その製造方法において多くの点で相違する。【００５２】  第２の実施の形態の両面配線ガラス基板の製造工程は、大きく分けて、貫通孔形成工程、ガラス基板改質工程、貫通孔充填工程、密着力強化層形成工程、配線形成工程で構成されている。これらの工程のうち、貫通孔形成工程、ガラス基板改質工程、密着力強化層形成工程および配線形成工程は、第１の実施の形態と同様であるため、以下、貫通孔充填工程について、図１４から図２０を用いて説明する。【００５３】  図１４は第２の実施の形態の電極層形成工程の断面図、図１５は第２の実施の形態の電解メッキ工程の第１の断面図、図１６は第２の実施の形態の無電解メッキ工程の断面図、図１７は第２の実施の形態の金属層除去工程の第１の断面図、図１８は第２の実施の形態の電解メッキ工程の第２の断面図、図１９は第２の実施の形態の電解メッキ工程の第３の断面図、図２０は第２の実施の形態の金属層除去工程の第２の断面図である。【００５４】  ガラス基板改質工程を経た後、図１４に示すように、まず、電極層２７を結晶化ガラス基板２１の片面に形成する。なお、ここでは、この電極層２７が形成された面を基板裏面とし、その反対側の面を基板表面とする。電極層２７の材料選定および形成方法は第１の実施の形態における予備密着力強化層１７と同様である。予備密着力強化層１７は、無電解メッキ銅層５ａとイオンブロッキング層４、あるいは感光性ガラス基板２や結晶化後の基板との密着力強化を目的として形成されるものであるが、電極層２７は、電解メッキ銅層５ｂを形成する際の電極として作用するものである。【００５５】  電極層２７は、例えば、図１４に示したように、スパッタクロム層２７ａ、スパッタクロム銅層２７ｂおよびスパッタ銅層２７ｃの３層構造とすることができる。この場合、スパッタクロム層２７ａの厚さは０．０４〜０．１μｍ程度、中間層であるスパッタクロム銅層２７ｂの厚さは０．０４〜０．１μｍ程度、スパッタ銅層２７ｃの厚さは０．５〜１．５μｍ程度であれば十分である。【００５６】  電極層２７の形成後、図１５に示すように、結晶化ガラス基板２１の裏面側にある貫通孔３の開口部を、開口部閉塞メッキにより電解メッキ銅層５ｂで塞ぐ。この電解メッキ銅層５ｂを形成する際の電流密度条件は、第１の実施の形態の開口部閉塞メッキ条件と同様、１Ａ／ｄｍ２〜５Ａ／ｄｍ２程度の電流密度の条件下で行うようにする。また電解メッキの際には、メッキ浴中で基板裏面側を陽極に対向させた状態で通電する。【００５７】  開口部閉塞メッキの後、無電解メッキ法にて、無電解メッキ銅層５ａを形成する。図１６に示すように、無電解メッキ銅層５ａは、貫通孔３の側壁部のみならず、結晶化ガラス基板２１の表面にも堆積される。【００５８】  無電解メッキ銅層５ａを形成した後、図１７に示すように、結晶化ガラス基板２１の表面側に堆積した無電解メッキ銅層５ａをラップ法等により除去する。引き続き行われるフィリングメッキの際に、結晶化ガラス基板２１の表面側に電解メッキ銅層５ｂが堆積されるのを防止するためである。【００５９】  次いで��図１８および図１９に示すように、フィリングメッキにより、更に電解メッキ銅層５ｂを形成し、先に貫通孔３内部に形成されている無電解メッキ銅層５ａや電解メッキ銅層５ｂと共に、貫通孔３を充填する。この際の電流密度条件は第１の実施の形態の場合と同様、０．２Ａ／ｄｍ２〜０．８Ａ／ｄｍ２程度の比較的低い電流密度の条件下で行うようにする。また、この電解メッキの際には、メッキ浴中で基板表面側を陽極に対向させた状態で通電する。フィリングメッキが終了した段階で、図１９に示したように、電解メッキ銅層５ｂは、基板表面側にも突出して形成されることがあるが、このような突出部分はラップ法を用いて除去する。【００６０】  次いで、塩化第二鉄を主成分とする薬品を用いて、基板裏面に形成されている電解メッキ銅層５ｂ、スパッタ銅層２７ｃおよびスパッタクロム銅層２７ｂの銅をエッチングにより除去した後、フェリシアン化カリウムを主成分とする薬品を用いて、スパッタクロム銅層２７ｂおよびスパッタクロム層２７ａのクロムをエッチングにより除去する。このように各金属層を除去することにより、図２０に示すように、結晶化ガラス基板２１の表裏面を露出させるとともに、貫通孔３が、無電解メッキ銅層５ａと電解メッキ銅層５ｂで充填された状態が得られる。【００６１】  以下、密着力強化層形成工程、配線形成工程を経ることにより、図１に示したのと同様の構成を有する両面配線ガラス基板を得ることができる。
なお、以上の第１，第２の実施の形態では、無電解メッキ法で形成する金属と電解メッキ法で形成する金属が共に銅の場合について説明したが、例えば、電解メッキ法で形成する金属は銅とし、無電解メッキ法で形成する金属はニッケル（Ｎｉ）やクロムにする、といったように、金属の種類を異ならせることも可能である。【００６２】  以下、実施例を用いて、本発明の実施の形態について具体的に説明する。なお、以下に示すいずれの実施例においても、両面配線ガラス基板のコア基板となる感光性ガラス基板として、ＨＯＹＡ株式会社製ＰＥＧ３（商品名）を用いた。このＰＥＧ３は、ＳｉＯ２：７８．０重量％，Ｌｉ２Ｏ：１０．０重量％，Ａｌ２Ｏ３：６．０重量％，Ｋ２Ｏ：４．０重量％，Ｎａ２Ｏ：１．０重量％，ＺｎＯ：１．０重量％，Ａｕ：０．００３重量％，Ａｇ：０．０８重量％，ＣｅＯ２：０．０８重量％の組成を有している。
【実施例１】
【００６３】  上記第１の実施の形態の製造方法について具体的に説明する。その製造工程は、前述したように、貫通孔形成工程、イオンブロッキング層形成工程、貫通孔充填工程、密着力強化層形成工程、配線形成工程で構成されている。以下、工程順に詳細に説明する。【００６４】  （貫通孔形成工程）
感光性ガラス基板２上にフォトマスクを密着させ、フォトマスクを通して貫通孔形成部分に紫外線を照射し、露光部分に対応する潜像を形成した。フォトマスクには、石英ガラス基板表面に、クロム／酸化クロム層で所望の貫通孔配列パターンが形成されたものを使用した。用いた光源はディープＵＶランプで、照射エネルギーは８００ｍＪ／ｃｍ２とした。その後、温度約４００℃で熱処理を行って貫通孔形成部分を結晶化し、露光結晶化部３ａを形成した（図２）。露光結晶化部３ａを形成した後、希フッ化水素酸（約１０％溶液）を感光性ガラス基板２の表裏面にスプレーして露光結晶化部３ａを溶解除去し、直径約５０μｍの貫通孔３を形成した（図３）。【００６５】  （イオンブロッキング層形成工程）
貫通孔３が形成された感光性ガラス基板２を約２０体積％の硫酸水溶液に浸漬しながら、これに約２０Ｖのプラス電圧を約１０分間印加し、感光性ガラス基板２に脱アルカリ処理を施した。このときのマイナス電極にはステンレスを用いた。脱アルカリ処理を施した後、通常のＲＦスパッタ装置を使用して、感光性ガラス基板２の表裏面に膜厚約０．０５μｍのＳｉ３Ｎ４膜を成膜してスパッタ窒化シリコン層４ａを形成した後、その上に膜厚約０．０５μｍのＳｉＯ２膜を成膜してスパッタ酸化シリコン層４ｂを形成した（図４）。【００６６】  （貫通孔充填工程）
通常のＤＣスパッタ装置を使用して、スパッタ酸化シリコン層４ｂ上に膜厚約０．０５μｍのクロム膜を成膜してスパッタクロム層１７ａを、このスパッタクロム層１７ａ上に膜厚約０．０５μｍのクロム銅合金膜（クロム：約４％／銅：約９６％）を成膜してスパッタクロム銅層１７ｂを、さらにこのスパッタクロム銅層１７ｂ上に膜厚約１．５μｍの銅膜を成膜してスパッタ銅層１７ｃを形成し、予備密着力強化層１７とした。なお、これらの金属膜は、大気に暴露することなく連続成膜した（図５）。【００６７】  その後、無電解メッキ法によって膜厚約０．３μｍの銅膜を形成し、無電解メッキ銅層５ａを形成した（図６）。この無電解メッキプロセスは、前処理、ソフトエッチング、プレディップ、触媒付与、触媒活性化、無電解メッキの順に行った。【００６８】  前処理は、予備密着力強化層１７形成後の感光性ガラス基板２を洗浄するためのものであり、市販の洗浄液であるメルテックス社製のメルプレートＰＣ−３２１を用いて洗浄した。【００６９】  ソフトエッチングは、予備密着力強化層１７表面に形成された酸化膜を除去するためのものであり、市販のソフトエッチング液であるメルテックッス社製のエンプレートＥ−４６２を用いてソフトエッチングした。【００７０】  プレディップは、次のプロセスの触媒浴を保護するために、予備密着力強化層１７付きの感光性ガラス基板２をプレディップ液に浸漬するものであり、プレディップ液として市販のメルテックス社製のエンプレートＰＣ−２３６を用いた。【００７１】  触媒付与は、無電解メッキ銅を析出させるため、触媒を予備密着力強化層１７付きの感光性ガラス基板２に吸着させるものであり、市販のメルテックッス社製のエンプレートアクチベーター４４４を用いて処理した。【００７２】  触媒活性化は、吸着させた触媒を活性化させるものであり、市販のメルテックッス社製のエンプレートＰＡ−３６０を用いて処理した。
無電解メッキは、無電解メッキ銅層５ａを形成するためのものであり、メッキ液として、市販のメルテックッス社製のメルプレートＣｕ−３９０を用いた。【００７３】  無電解メッキ銅層５ａの形成後は、基板表面に粘着テープ１０を貼り付けて貫通孔３の基板表面側の開口部を塞いだ後（図７）、開口部閉塞メッキにより銅膜を形成し、粘着テープ１０が貼り付けられていない基板裏面側の貫通孔３の開口部を電解メッキ銅層５ｂによって塞いだ（図８）。用いた電解メッキ液は市販のもので、上村工業株式会社製のレブコ３００（商品名）で、硫酸銅系のメッキ液である。また、この電解メッキの際の電流密度は３Ａ／ｄｍ２とし、メッキ浴中で基板裏面側を陽極に対向させた状態で通電した。本条件下で、基板裏面の平坦部には膜厚３０μｍの電解メッキ銅層５ｂが形成された。【００７４】  開口部閉塞メッキ後、粘着テープ１０を剥がし、まず、粘着テープ１０を貼っていた基板表面の無電解メッキ銅層５ａおよびスパッタ銅層１７ｃを、ラップ法によって機械的に除去した。その後、スパッタクロム銅層１７ｂおよびスパッタクロム層１７ａを、フェリシアン化カリウムを主成分とした薬品を用いてエッチングにより除去し、基板表面にイオンブロッキング層４を露出させた。【００７５】  その後、フィリングメッキによって更に電解メッキ銅層５ｂを形成し、先に貫通孔３内部に形成されている電解メッキ銅層５ｂと共に貫通孔３を充填した（図９，図１０）。この際用いたメッキ液は、開口部閉塞メッキの際に用いたものと同様であるが、電流密度は０．５Ａ／ｄｍ２であり、貫通孔閉塞メッキの際の電流密度に比べて低い電流値に設定した。またフィリングメッキの際には、メッキ浴中で基板表面側を陽極に対向させた状態で通電した。【００７６】  フィリングメッキ終了後、塩化第二鉄を主成分とする薬品を用いて、基板裏面に形成されている電解メッキ銅層５ｂ、無電解メッキ銅層５ａ、スパッタ銅層１７ｃおよびスパッタクロム銅層１７ｂの銅をエッチングにより除去した後、フェリシアン化カリウムを主成分とする薬品を用いて、スパッタクロム銅層１７ｂおよびスパッタクロム層１７ａのクロムをエッチングにより除去した。これにより、イオンブロッキング層４を基板表裏面に露出させるとともに、無電解メッキ銅層５ａおよび電解メッキ銅層５ｂからなる金属銅の銅膜層５で貫通孔３を充填した（図１１）。【００７７】  （密着力強化層形成工程）
通常のスパッタ装置を使用し、露出されたスパッタ酸化シリコン層４ｂ上に膜厚約０．０５μｍのクロム膜を成膜してスパッタクロム層７ａを、スパッタクロム層７ａ上に膜厚約０．０５μｍのクロム銅合金膜（クロム：約４％／銅：約９６％）を成膜してスパッタクロム銅層７ｂを、スパッタクロム銅層７ｂ上に膜厚約１．５μｍの銅膜を成膜してスパッタ銅層７ｃを、それぞれ形成し、密着力強化層７を形成した。なお、これらの膜は、大気に暴露することなく連続成膜した。（図１２）。【００７８】  （配線形成工程）
電解メッキ法によって膜厚約５μｍの銅膜を形成し、配線となる銅膜層６を形成した（図１３）。用いたメッキ液は、市販の硫酸銅メッキ液（メルテックス社製カパーグリームＳＴ−９０１）で、電流密度条件は３Ａ／ｄｍ２とした。【００７９】  銅膜層６の表面に、ポジ型の液状レジスト（シプレー社製マイクロポジットＳＪＲ５４４０）をスピンナーで約１０μｍの厚さで塗布した後、所望の配線パターンが描画されたフォトマスクを用いてマスクアライナーで露光した。この際の露光量は約１０００ｍＪ／ｃｍ２とした。続いて、現像液（シプレー社製現像液２５００）を用いて約１分間室温でディップ現像し、レジストパターンを形成した。その後、４０ボーメの塩化第二鉄溶液をスプレーし、銅膜層６、スパッタ銅層７ｃおよびスパッタクロム銅層７ｂの銅エッチングを行った後、レジストをアセトンによって除去した。続いて、エッチング後の銅膜層６を金属レジストとして、フェリシアン化カリウムを主成分とする薬品を用いてスパッタクロム銅層７ｂおよびスパッタクロム層７ａのクロムエッチングを行い、線幅約２０μｍ、間隔約２０μｍ、ランド幅約１２０μｍの配線パターンを形成した。【００８０】  以上の方法により、貫通孔３が無電解メッキ法および電解メッキ法を併用して形成された金属銅で充填された両面配線ガラス基板１を得た（図１）。
【実施例２】
【００８１】  本実施例は、実施例１の貫通孔充填工程における無電解メッキ法の条件、および無電解メッキ法で形成される金属種が異なるのみで、他の工程は実施例１と同様である。
本実施例においては、無電解メッキ法によって膜厚約０．３μｍのニッケル膜を形成した。無電解メッキプロセスは、基本的に実施例１に記載した前処理、ソフトエッチング、プレディップ、触媒付与、触媒活性化、無電解メッキの順に行うプロセスと同様であるが、最後の無電解メッキの部分が異なり、ここではニッケル膜の無電解メッキ用のメッキ液としてメルテックス社製のメルプレートＮＩ−８６５を用いた。
【実施例３】
【００８２】  本実施例は、上記第２の実施の形態の製造方法の具体例である。その製造工程は、前述したように、貫通孔形成工程、ガラス基板改質工程、貫通孔充填工程、密着力強化層形成工程、配線形成工程で構成されている。これらの工程のうち、貫通孔形成工程、密着力強化層形成工程および配線形成工程については、実施例１と同じであるので、以下、ガラス基板改質工程と貫通孔充填工程について詳細に説明する。【００８３】  （ガラス基板改質工程）
貫通孔形成工程を経て、貫通孔３が形成された感光性ガラス基板２全体に紫外線を約７００ｍＪ／ｃｍ２で照射し、その後、温度約８５０℃で約２時間の熱処理を行った。これにより、感光性ガラス基板２全体を結晶化し、結晶化ガラス基板２１を形成した。【００８４】  （貫通孔充填工程）
貫通孔充填工程では、まず、結晶化ガラス基板２１の裏面側に、通常のスパッタ装置を用いて、膜厚約０．０５μｍのクロム膜を成膜してスパッタクロム層２７ａを形成し、次いで、このスパッタクロム層２７ａ上に膜厚約０．０５μｍのクロム銅合金膜を成膜してスパッタクロム銅層２７ｂを形成し、最後にスパッタクロム銅層２７ｂ上に膜厚約１．５μｍの銅膜を成膜してスパッタ銅層２７ｃを形成して、電極層２７を形成した（図１４）。なお、これらの金属膜は、大気に暴露することなく連続成膜した。【００８５】  電極層２７の形成後は、開口部閉塞メッキによって電解メッキ銅層５ｂを形成し、結晶化ガラス基板２１の電極層２７形成面側にある貫通孔３の開口部を塞いだ（図１５）。この際の電解メッキ条件は、実施例１に示した開口部閉塞メッキ条件と同じにした。【００８６】  開口部閉塞メッキ後、無電解メッキ法により貫通孔３内部に無電解メッキ銅層５ａを形成した。無電解メッキ条件は、実施例１と同じにした。貫通孔３内部の無電解メッキ銅層５ａの膜厚は約３μｍであった（図１６）。その後、ラップ法により、結晶化ガラス基板２１の表面側、すなわち、電極層２７が形成されていない面側に付着した無電解メッキ銅層５ａを除去した（図１７）。【００８７】  結晶化ガラス基板２１の表面側に付着した無電解メッキ銅層５ａを除去した後、フィリングメッキにより貫通孔３内部に電解メッキ銅層５ｂを形成していき、貫通孔３を充填した（図１８、１９）。この際のフィリングメッキ条件は、実施例１におけるフィリングメッキ条件と同じにした。基板表面側に突出した電解メッキ銅層５ｂ（図１９）は、ラップ法を用いて除去した。【００８８】  次いで、塩化第二鉄を主成分とする薬品を用いて、基板裏面に形成されている電解メッキ銅層５ｂ、スパッタ銅層２７ｃおよびスパッタクロム銅層２７ｂの銅をエッチングにより除去した後、フェリシアン化カリウムを主成分とする薬品を用いて、スパッタクロム銅層１７ｂおよびスパッタクロム層１７ａのクロムをエッチングにより除去した。このように各金属層を除去した後、電極層２７が形成されていた結晶化ガラス基板２１の面をラップすることにより、結晶化ガラス基板２１の表裏面に無電解メッキ銅層５ａまたは電解メッキ銅層５ｂを露出させた（図２０）。
【実施例４】
【００８９】  本実施例は、実施例３の貫通孔充填工程における無電解メッキ法の条件、および無電解メッキ法で形成される金属種が異なるのみで、他の工程は実施例３と同様である。
本実施例においては、無電解メッキ法によって膜厚約０．３μｍのニッケル膜を形成した。無電解メッキプロセスは、基本的に実施例１に記載した前処理、ソフトエッチング、プレディップ、触媒付与、触媒活性化、無電解メッキの順に行うプロセスと同様であるが、最後の無電解メッキの部分が異なり、ここではニッケル膜の無電解メッキ用のメッキ液としてメルテックス社製のメルプレートＮＩ−８６５を用いた。【００９０】  なお、以上の実施例では、開口部閉塞メッキとそれに引き続くフィリングメッキにおいて同一のメッキ液を用いたが、各々のメッキ過程について、より適したメッキ液、例えば、メッキ液中のメッキ金属イオン濃度の異なるメッキ液等を用いることも可能である。【００９１】  以上説明したように、本発明の両面配線ガラス基板では、その表裏面を電気的に接続するための貫通孔を金属で充填するようにしたので、基板表裏面を確実に導通させることが可能になる。さらに、本発明の両面配線ガラス基板は、貫通孔の充填材として従来のような樹脂を用いないので、基板全体としての高い耐熱性を実現することができる。また、貫通孔への金属の充填にはメッキ法を用いるので、貫通孔を金属で確実に充填することができる。本発明の両面配線ガラス基板により、電子部品等の接続信頼性の高い高密度実装が実現可能になる。【００９２】  なお、以上の説明では、両面配線ガラス基板の貫通孔に充填する金属として主に銅を用いた場合を例にして述べたが、銅のほか、ニッケル、銀、金、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、クロム、アルミニウム等、実装する電子部品等を接合するための温度以上の耐熱性がある金属であれば問題なく用いることができる。また、このような金属を２種以上選択して用いることもできる。このような金属の中で、特に銅はその融点の高さ、抵抗の低さ、価格等の点から、貫通孔に充填する金属として好適である。また、貫通孔に充填する金属の種類に応じ、電極層および密着力強化層の材質、層構造、形成方法等は適宜変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】  本発明の貫通孔を金属で充填する両面配線ガラス基板の製造方法は、多層配線基板にも適用可能であり、また、セラミック基板やガラスエポキシ基板をコア基板に用いた両面配線基板あるいは多層配線基板にも適用可能である。【００９４】  上記については単に本発明の原理を示すものである。さらに、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応するすべての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。
【符号の説明】
【００９５】  １  両面配線ガラス基板
２  感光性ガラス基板
３  貫通孔
３ａ  露光結晶化部
４  イオンブロッキング層
４ａ  スパッタ窒化シリコン層
４ｂ  スパッタ酸化シリコン層
５，６  銅膜層
５ａ  無電解メッキ銅層
５ｂ  電解メッキ銅層
７  密着力強化層
７ａ，１７ａ、２７ａ  スパッタクロム層
７ｂ，１７ｂ，２７ｂ  スパッタクロム銅層
７ｃ，１７ｃ、２７ｃ  スパッタ銅層
１０  粘着テープ
１７  予備密着力強化層
２１  結晶化ガラス基板
２７  電極層
【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１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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