JPH1174636A - 配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 下部配線層やビアを腐食するクロム酸を用い
て絶縁樹脂層を粗化する場合にも、下部配線層やビアを
クロム酸による腐食から保護しつつ絶縁樹脂層を粗化で
きる配線基板の製造方法を提供すること。 【解決手段】 下部配線層１０６上に突設されたビア１
０７の表面にスズメッキ層１０７ｓを形成し、ビア１０
７の周囲に絶縁層１１１を形成する。その後、絶縁層１
１１の上面１１１ａとビア１０７の上面１０７ａとが略
同一面となるようにバフ研磨等により整面する。さら
に、ビア１０７の上面１０７ａにスズメッキ１０７ｔを
施し、整面された絶縁層の上面１１１ａにクロム酸を含
む粗化薬液を接触させて粗化し粗化面１１１ｂを形成す
る。ついで、スズメッキ層１０７ｔを除去してビア上面
１０７ａを露出させる。さらに粗化面１１１ｂ及びビア
上面１０７ａ上に、セミアディティブ法により、上部配
線層１１６や上部ビア１１を形成し、配線基板２００を
形成してゆく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、上部配線層と下部
配線層とをビアを介して接続する配線基板の製造方法に
関し、さらに詳しくは、下部配線層やビアをメッキ技術
によって形成する配線基板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より配線基板を形成するのに、セミ
アディティブ法が知られている。この手法は、まず下部
絶縁層上に全面に無電解メッキを施し、その後フォトレ
ジストによって開口を形成する。ついで、無電解メッキ
層を通じて電流を流し電解メッキにより開口内に電解メ
ッキ下部配線層を形成する。その後、フォトレジストを
除去し、さらに露出した無電解メッキ層をエッチング除
去して無電解メッキ下部配線層と電解メッキ下部配線層
の２層からなる下部配線層を形成するのである。

【０００３】またこの手法を下部配線層上にビアを形成
する場合に応用することも行われている。即ち、下部配
線層および下部配線層間に露出する下部絶縁層上に無電
解メッキによって全面に無電解メッキ層を形成する。そ
の後、この上に後に形成するビアの高さと同じかそれよ
りも厚くフォトレジスト層を形成し、露光現像してビア
用開口を形成し、この無電解メッキ層を介して電流を流
しビア用開口内に電解メッキビアを形成する。ついで、
フォトレジストを除去し、さらに露出している下部配線
層間（および下部配線層上）の無電解メッキ層をエッチ
ング除去することにより、下部配線層間の絶縁を確保す
ると共に下部配線層上の必要部分にビア（ビアポスト）
を形成する。

【０００４】その後、上部配線層を形成するには、さら
に絶縁樹脂ペーストを塗布し乾燥させ、研磨によってビ
アの上面を露出させた後に、下部配線層と同様にして上
部配線層を形成する。このようにして配線層及び絶縁層
を１層ずつ積み重ねてゆく方法をビルドアップ配線形成
法と呼ばれている。

【０００５】ところで、絶縁樹脂ペーストを塗布し乾燥
させ研磨した後、上部配線層を形成するために全面に無
電解メッキ層を形成するに先立って、絶縁樹脂層の表面
（研磨面）を粗化することが多い。絶縁樹脂層と上部配
線層（無電解メッキ層）との密着性を向上させ、あるい
は、絶縁樹脂層とさらにその上部に形成する絶縁樹脂層
との密着性を向上させるためである。通常このような絶
縁樹脂層の粗化には、過マンガン酸（過マンガン酸カリ
ウム、過マンガン酸ナトリウム等）の水溶液を接触させ
る方法が挙げられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、絶縁樹脂層の
組成によっては、過マンガン酸水溶液では、粗化が十分
にできない場合がある。例えば、有機フィラーが含まれ
た樹脂においては、この有機フィラーが過マンガン酸で
は酸化されにくいために、粗化が十分できないことがあ
る。そこで、さらに強力な酸化剤であるクロム酸（無水
クロム酸の水溶液）を含む粗化剤を用いることが考えら
れる。しかし、クロム酸はＣｕ等の配線層やビアの材質
をも腐食する。このため、例えば、図１２(a)に示すよ
うに、下層配線層１上に突設されたＣｕ製のビア３が絶
縁樹脂層５の上面５ａに露出している場合には、クロム
酸で粗化すると、図１２(b)に示すようになる。即ち、
絶縁樹脂層５の表面（上面）は粗化されて粗化面５ｂと
できるものの、ビア３の上面３ｂも腐食されてビア３の
高さが低くなったり、ビア３と絶縁樹脂層５との界面に
隙間を生じて両者間の密着性が低下する不具合が発生す
る。

【０００７】ところで、下部配線層上にビアを形成する
にあたり、まず、下部配線層間に一旦絶縁樹脂層（層間
絶縁層）を形成し、下部配線層の上面と層間絶縁層の上
面とを面一とした上で、この下部配線層上にセミアディ
ティブ法によりビアを形成することも考えられる。即
ち、この下部配線層および層間絶縁層上に無電解メッキ
層を形成し、ついでフォトレジスト層を形成しビア用開
口を開口させる。さらに、無電解メッキ層を通じて電流
を流し電解メッキによるビアを形成し、レジストを除去
し、露出した無電解メッキ層をエッチング除去して下部
配線層上にビアを突設するのである。このような手法に
よる場合でも、層間絶縁層の表面を粗化することが考え
られる。層間絶縁層とさらにその上に形成する絶縁樹脂
層との密着性を向上させるためである。

【０００８】しかし、この場合でも、クロム酸で層間絶
縁層を粗化するときには、下部配線層の上面が腐食され
て下部配線層の高さ（厚み）が低く（薄く）なったり、
下部配線層と層間絶縁層の界面に隙間を生じで両者の密
着性が低下することが考えられる。

【０００９】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、本発明の目的は、下部配線層やビアを腐食
するクロム酸を用いて絶縁樹脂層を粗化する場合にも、
下部配線層やビアをクロム酸による腐食から保護しつつ
絶縁樹脂層を粗化できる配線基板の製造方法を提供する
ことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段および効果】しかして、請
求項１に記載の解決手段は、上部配線層と下部配線層と
を接続するためのビアを有する配線基板の製造方法であ
って、少なくとも上記下部配線層上に突設されたビアの
表面にスズまたはハンダメッキを施す工程と、少なくと
も上記ビアの周囲に絶縁層を形成する工程と、該絶縁層
の上面とビアの上面とが略同一面となるように整面する
工程と、上記ビア上面にスズまたはハンダメッキを施す
工程と、上記整面された絶縁層の上面にクロム酸を含む
粗化薬液を接触させて粗化する工程と、を備えることを
特徴とする配線基板の製造方法である。

【００１１】本発明によれば、ビアの表面はいずれもス
ズメッキあるいはハンダメッキが施されている。即ち、
ビアの上面も、ビアの側面、即ち絶縁層との界面につい
ても、スズメッキやハンダメッキによって被覆されてい
る。このため、クロム酸を含む薬液で絶縁層を粗化して
もスズメッキがビアを保護し、ビアがクロム酸によって
腐食されるのが防止され、ビアの高さが低くなることが
ない。また、ビア側面と絶縁層との界面についても隙間
を生じることがない。

【００１２】ここで、上部配線層、下部配線層やビアの
材質としては、導電性や形成しやすさ等を考慮して選択
すればよいが、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ等が挙げられる。ま
た、これらの形成方法としては、無電解メッキや電解メ
ッキによる方法が挙げられる。また、絶縁層の材質は、
例えば、有機フィラーが含まれたエポキシ系樹脂など、
その表面を粗化するのにクロム酸を用いるものであり、
下部配線層やビアの材質、絶縁性や吸水性、耐熱性等の
特性を考慮して選択すればよい。また、絶縁層を形成す
る工程としては、絶縁樹脂ペーストを塗布し加熱等によ
り硬化させる方法が挙げられるが、粉体塗装その他の方
法によってもよい。さらに、絶縁樹脂ペーストを塗布す
る場合には、スクリーン印刷法やロールコート法、ガレ
ンダーコート法等を適宜採用することができる。さら
に、絶縁層は少なくともビアの周囲に形成されればよ
く、ビアの上方にまで絶縁層を形成する必要はない。し
かし、絶縁層の形成方法に応じて、ビアの上方まで絶縁
層を形成してもよい。

【００１３】また、スズメッキ等は、厚く施す必要はな
いので、例えば、０．１〜０．５μｍ程度の厚さに施せ
ばよく、例えば、置換メッキによれば薄いメッキ層を容
易に形成することができる。さらに、絶縁層の上面とビ
アの上面とを略同一面となるように整面する方法として
は、バフ研磨やベルトサンダーによる研磨その他の研
磨、研削手法が挙げられる。

【００１４】さらに、ビア表面を、スズメッキ等を施す
前に粗化しておくと良い。即ち、前記スズまたはハンダ
メッキを施す工程に先立って、ビア表面を粗化する工程
を有することを特徴とすると良い。このようにすると、
ビアと絶縁層との密着性がさらに向上するからである。
この場合において、ビア表面の粗化後にスズ置換メッキ
等を施すのであるから、ビア表面を粗化する方法として
は、粗化後の表面に金属が露出する手法がよく、具体的
には、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐからなる針状無電解メッキを施し
たり、マイクロエッチングにより表面を杭食状に粗化す
る手法が挙げられる。

【００１５】さらに、請求項２に記載の解決手段は、前
記絶縁層の上面を粗化する工程の後に、前記スズメッキ
またはハンダメッキをビア上面から除去する工程を有す
ることを特徴とする請求項１に記載の配線基板の製造方
法である。

【００１６】絶縁層を粗化した後、ビアおよび粗化した
絶縁層の上には、上部配線層を形成し、ビアと上部配線
層とを接続させる。スズやハンダは、ビアや上部配線層
の材質であるＣｕ等に比して融点が低く、また、針状結
晶が成長する可能性がある。また、Ｃｕ同士の接続より
もスズ等を介した接続は接続強度が低くなる。本発明に
よれば、絶縁層の表面を粗化した後に、ビア上面からス
ズメッキ等を除去する。このため、ビアに直接接続して
上部配線層が形成されるので、スズやハンダが両者の間
に介在せず、接続信頼性を向上させることができる。な
お、スズメッキまたはハンダメッキを除去する方法とし
ては、エッチングによる方法が挙げられるが、その他、
ビアの上面をわずかに研磨してスズメッキ等を除去して
も良い。

【００１７】さらに、請求項３に記載の解決手段は、配
線基板の製造方法であって、少なくとも配線層の表面に
スズまたはハンダメッキを施す工程と、少なくとも上記
配線層の周囲に絶縁層を形成する工程と、該絶縁層の上
面と配線層の上面とが略同一面となるように整面する工
程と、上記配線層上面にスズまたはハンダメッキを施す
工程と、上記整面された絶縁層の上面にクロム酸を含む
粗化薬液を接触させて粗化する工程と、備えることを特
徴とする配線基板の製造方法である。

【００１８】本発明によれば、配線層の表面はスズメッ
キあるいはハンダメッキが施されている。即ち、配線層
の上面も、配線層の側面、即ち絶縁層との界面について
も、スズメッキやハンダメッキによって被覆されてい
る。このため、クロム酸を含む薬液で絶縁層を粗化して
も、スズメッキが配線層を保護するので、配線層がクロ
ム酸によって腐食されるのが防止され、配線層の高さが
低くなることがない。また、配線層の側面と絶縁層との
界面についても隙間を生じることがない。

【００１９】ここで、配線層の材質としては、導電性や
形成しやすさ等を考慮して選択すればよいが、例えば、
Ｃｕ、Ｎｉ等が挙げられる。また、これらの形成方法と
しては、無電解メッキや電解メッキによる方法が挙げら
れる。また、絶縁層の材質は、例えば、有機フィラーが
含まれたエポキシ系樹脂など、その表面を粗化するのに
クロム酸を用いるものであり、絶縁層の材質、絶縁性や
吸水性、耐熱性等の特性を考慮して選択すればよい。ま
た、絶縁層を形成する工程としては、絶縁樹脂ペースト
を塗布し加熱等により硬化させる方法が挙げられるが、
粉体塗装その他の方法によってもよい。さらに、絶縁樹
脂ペーストを塗布する場合には、スクリーン印刷法やロ
ールコート法、ガレンダーコート法等を適宜採用するこ
とができる。さらに、絶縁層は少なくとも配線層の周囲
に形成されればよく、配線層の上方にまで絶縁層を形成
する必要はない。しかし、絶縁層の形成方法に応じて、
配線層の上方まで絶縁層を形成してもよい。

【００２０】なお、スズメッキ等は、厚く施す必要はな
いので、例えば、０．１〜０．５μｍ程度の厚さに施せ
ばよく、例えば、置換メッキによれば薄いメッキ層を容
易に形成することができる。さらに、絶縁層の上面とビ
アの上面とを略同一面となるように整面する方法として
は、バフ研磨やベルトサンダーによる研磨その他の研
磨、研削手法が挙げられる。

【００２１】さらに、配線層の表面を、スズメッキ等を
施す前に粗化しておくと良い。即ち、前記スズまたはハ
ンダメッキを施す工程に先立って、配線層表面を粗化す
る工程を有することを特徴とすると良い。このようにす
ると、配線層と絶縁層との密着性がさらに向上するから
である。この場合において、配線層表面の粗化後にスズ
置換メッキ等を施すのであるから、配線層表面を粗化す
る方法としては、粗化後の表面に金属が露出する手法が
よく、具体的には、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐからなる針状無電解
メッキを施したり、マイクロエッチングにより表面を杭
食状に粗化する手法が挙げられる。また、配線層の上面
にＣｕやＣｕ，Ｚｎ，Ｃｏなどからなる合金メッキによ
り針状あるいは粒状メッキを施しても良い。

【００２２】さらに、請求項４に記載の解決手段は、前
記絶縁層の上面を粗化する工程の後に、前記スズメッキ
またはハンダメッキを配線層上面から除去する工程を有
することを特徴とする請求項３に記載の配線基板の製造
方法である。

【００２３】絶縁層を粗化した後、配線層の上には、ビ
アを形成し、配線層とビアとを接続させることがある。
スズやハンダは、配線層やビアの材質であるＣｕ等に比
して融点が低く、また、針状結晶が成長する可能性があ
る。また、Ｃｕ同士の接続よりもスズ等を介した接続は
接続強度が低くなる。また、配線層の上にハンダバンプ
を形成することもある。この場合には、配線層上のバン
プ形成位置にＮｉやＡｕのメッキを施し、ハンダ付け性
の安定化を図ることが多い。しかし、スズメッキやハン
ダメッキ上にＮｉメッキ等を施すのは、困難である。

【００２４】本発明によれば、絶縁層の上面を粗化した
後に、配線層上面からスズメッキ等を除去する。このた
め、配線層に直接接続してビアが形成されるので、スズ
やハンダが両者の間に介在せず、配線層とビアの接続信
頼性を向上させることができる。また、配線層上にハン
ダバンプを容易かつ安定に形成することができる。な
お、スズメッキまたはハンダメッキを除去する方法とし
ては、エッチングによる方法が挙げられるが、その他、
配線層の上面をわずかに研磨してスズメッキ等を除去し
ても良い。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
図面を参照しつつ説明する。 （実施例１）図１〜６は、本発明の配線基板の製造工程
を説明するための部分拡大断面図である。図１(a)のエ
ポキシ系樹脂からなる下部絶縁層１０１は、図示しない
コア基板（ＢＴ樹脂−ガラス複合材）上に形成されてお
り、電解Ｃｕメッキによって形成された下層ビア１０２
が内部を図中上下に貫通して形成されている。また、絶
縁層１０１および下層ビア１０２の図中上面１０１ａ、
１０２ａは、バフ研磨によって平滑に整面されている。

【００２６】まず、この絶縁層１０１の上側表面１０１
ａを過マンガン酸溶液（４５ｇ／ｌ）で粗化する。さら
に、下層ビア１０２の上面１０２ａのＣｕを硫酸−過酸
化水素系エッチング液（奥野製薬製；ＯＰＣ−４００）
によってソフトエッチングし、Ｓｎ−Ｐｄコロイド溶液
（奥野製薬製；ＯＰＣ−８０）に浸漬してＰｄ触媒核を
上面１０１ａ、１０２ａに吸着させる。ついで、無電解
Ｃｕメッキ（奥野製薬製；ビルドカッパー）により絶縁
層上面１０１ａおよびビア上面１０２ａ全体に厚さ０．
５〜１．０μｍの無電解Ｃｕメッキ層１０３を被着した
（図１(b)）。これにより下層ビア１０２と無電解メッ
キ層１０３とが接続された。

【００２７】その後、ホットロールラミネータを用いて
厚さ２５μｍの第１感光性ドライフィルムレジストＤＦ
１（日本合成化学製；ＮＩＴ−２２５）を無電解メッキ
層１０３上にラミネートする。ついで、下部配線層パタ
ーンを露光し、１％炭酸ナトリウム水溶液を用いて現像
し、下部配線層用開口パターンＯＰ１を開口させる（図
１(c)）。なお、無電解メッキ層と次述する電解Ｃｕメ
ッキとの密着性の向上のため、開口パターンＯＰ１の底
面について、酸性脱脂によってレジスト残さを除去し、
ソフトエッチングによって無電解Ｃｕメッキ層１０３表
面を活性化させる。

【００２８】さらに、図１(d)に示すように、無電解Ｃ
ｕメッキ層１０３を通じて電流を流して、硫酸銅系電解
Ｃｕメッキを行い、開口パターンＯＰ１内に、厚さ約２
２μｍの電解メッキ下部配線層１０５を形成した。この
とき、第１感光性ドライフィルムレジストＤＦ１の上面
ＤＦ１ａと電解メッキ下部配線層１０５の上面１０５ａ
との段差ｄが、０〜５μｍになるようにＣｕメッキを施
した。

【００２９】ついで、電解メッキ下部配線層１０５の上
面１０５ａを過硫酸塩系エッチング剤（荏原ユージライ
ト製；ＰＢ−２２８）でソフトエッチングして粗化面１
０５ｂを形成する。このソフトエッチングによる粗化処
理によって下部配線層１０５の上面１０５ａは粗化され
て粗化面１０５ｂとなり、次述する第２ドライフィルム
レジストＤＦ２を貼り付けたときに、粗化面１０５ｂと
第２ドライフィルムＤＦ２とが強固に密着するようにな
る。なお、この粗化処理には、過硫酸塩系エッチング液
によるソフトエッチングを用いたので、エッチング速度
が小さく、処理時間が多少変動しても粗化処理状態に与
える影響が少ない。このため、工程管理が容易になり歩
留まりも向上する。

【００３０】ついで厚さ４０μｍの第２感光性ドライフ
ィルムレジストＤＦ２（日本合成化学製；ＮＩＴ−２４
０）を第１ドライフィルムレジストＤＦ１の上面ＤＦ１
ａおよび粗化面１０５ｂ上にホットロールラミネータを
用いて貼り付ける。このとき、前記したように、第１ド
ライフィルムＤＦ１の上面ＤＦ１ａと下部配線層１０５
の上面１０５ａ、したがって粗化面１０５ｂとの段差ｄ
は５μｍ以内とされており、第２ドライフィルムＤＦ２
はレジスト浮きを生じることなく密着して貼り付けるこ
とができた。その後、ビア用パターンを露光し、１％炭
酸ナトリウム水溶液を用いて現像し、直径６０μｍのビ
ア用開口パターンＯＰ２を開口させる（図２(a)）。な
お、開口パターンＯＰ２の底面についても、酸性脱脂に
よってレジスト残さを除去し、ソフトエッチングによっ
て下部配線層表面を活性化して、下部配線層と次述する
電解Ｃｕメッキ（ビア）との密着性を向上させる。

【００３１】ついで、電解メッキ下部配線層１０５を形
成したとき（図１(d)）と同様に、無電解メッキ層１０
３を通じて電流を流し、硫酸銅系電解Ｃｕメッキによ
り、直径６０μｍ、高さ４０μｍのビア１０７を形成し
た（図２(b)）。上記したように、第２ドライフィルム
ＤＦ２にレジスト浮きが生じていないので、電解メッキ
中に第２ドライフィルムＤＦ２の下にメッキ液が入り込
んでメッキが析出するメッキダレは生じない。

【００３２】その後、３％ＮａＯＨ水溶液のシャワーに
よってドライフィルムレジストＤＦ２、およびＤＦ１を
剥離し除去した。これにより、図２(c)に示すように、
電解メッキ下部配線層１０５上にビア（ビアポスト）１
０７が形成できた。

【００３３】ついで、過硫酸塩系エッチング液（荏原ユ
ージライト製；ＰＢ−２２８）によってソフトエッチン
グを行い、全面にわたってＣｕを約１μｍエッチング除
去することにより、電解メッキ下部配線層１０５間の無
電解Ｃｕメッキ層を除去し、下部絶縁層１０１の上面１
０１ａを露出させ、各配線パターンを独立させる。これ
により、無電解Ｃｕメッキ層１０３のうち露出した部分
は除去され、電解メッキ下部配線層１０５の下部となっ
た部分のみ無電解メッキ下部配線層１０３ａとして残
り、下部配線層１０６が形成された（図３(a)）。

【００３４】その後、下部配線層１０６およびビア１０
７の表面に、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐの針状無電解メッキを施し
表面を粗化した。この粗化によって次述する絶縁層との
密着性を向上させることができる。ついで、図３(b)に
示すように、下部配線層１０６およびビア１０７の表面
に厚さ約０．５μｍの置換メッキ（シプレイ製ティンポ
ジット）によるスズメッキ層１０６ｓ、１０７ｓを形成
する。なお、この置換スズメッキ層１０６ｓ、１０７ｓ
は、ごく薄いので、その前に行った下部配線層１０６及
びビア１０７の粗化による効果を低下させることはな
い。

【００３５】ついで、図３(c)に示すように、有機フィ
ラーが含まれたエポキシ樹脂系絶縁ペーストをスクリー
ン印刷によって塗布し、１５０℃で７時間キュアして下
部配線層１０６の上面から約３５μｍの厚さの絶縁層１
１１を形成した。この際、ビア１０７の上方にも絶縁層
１１１が形成されるが、絶縁ペーストが流れ拡がるの
で、その高さはビア１０７上方で１０μｍ程度となる。
この絶縁層１１１は、後述するように酸化剤によって酸
化されにくい性質を有するため、例えば、下部絶縁層１
０１の表面を粗化した過マンガン酸溶液では、粗化が困
難な樹脂である。なお、本例においては、ビア１０７の
上部にまで絶縁ペーストを塗布したが、ビア１０７のま
わり（下部配線層１０６間（下部絶縁層上部）や下部配
線層１０６上）に、絶縁ペーストを塗布すれば足りる。

【００３６】さらに、絶縁層１１１の上面１１１ａをバ
フ研磨によって平坦にし、整面する。この研磨によっ
て、ビア１０７の上方の絶縁層が除去され、図４(a)に
示すように、ビア１０７の上部も約５μｍ研磨されてビ
ア１０７の上面１０７ａが露出する。なお、この際、ス
ズメッキ層１０７ｓのうちビア１０７の上部に形成した
部分およびその下の粗化面については、研磨によって除
去されてしまう。

【００３７】そこで、図４(b)に示すように、ビア上面
１０７ａ上に再度置換スズメッキを施して、スズメッキ
層１０７ｔを形成する。その後、クロム酸を含む粗化薬
液（無水クロム酸水溶液）を用いて絶縁層１１１の表面
を粗化すると、図４(c)に示すように、絶縁層１１１の
表面１１１ａは粗化されて粗化面１１１ｂとなる。この
際、ビア１０７（および下部配線層１０６）は、スズメ
ッキ層１０７ｓ、１０７ｔによって保護されているた
め、クロム酸によって腐食されることがない。従って、
ビア１０７の高さが低くなることがない。また、絶縁層
１１１とビア１０７（ビア側面）との界面についても、
隙間を生じることはない。むしろ、ビア１０７の側面は
粗化されているため、絶縁層１１１と良好に密着してい
る。

【００３８】ついで、図４(d)に示すように、ビア１０
７の上面に形成したスズメッキ層１０７ｔをエッチング
によって除去し上面１０７ａを露出させる。ビア１０７
上に後述する上部絶縁層を形成したときに、Ｃｕ製の両
者間にスズメッキ層を介在させるより、Ｃｕ同士を直接
接続させた方が接続信頼性を向上できるためである。た
だし、スズメッキ層１０７ｔを除去せずに残存させて
も、著しい不具合を生じることはない。従って、スズメ
ッキ層１０７ｔを残存させてもよく、この場合には、エ
ッチングの工数が掛からずその分安価にできる。

【００３９】ついで、ビア１０７の上面１０７ａを硫酸
−過酸化水素系エッチング剤でソフトエッチングする。
さらに、Ｓｎ−Ｐｄコロイド溶液に浸漬した後、無電解
Ｃｕメッキを施し、上部無電解メッキ層１１３を形成す
る（図５(a)）。さらに上述した下部配線層１０６及び
ビア１０７の形成と同様にして、図５(b)に示すよう
に、電解メッキ上部配線層１１５と無電解メッキ上部配
線層１１３ａからなる上部配線層１１６および上部ビア
１１７を形成する。

【００４０】具体的には、上部無電解メッキ層１１３上
に図示しないドライフィルムレジストを貼り付け、露光
・現像して上部配線層のパターンを開口させ、上部無電
解メッキ層１１３を通じて電流を流し、開口内に電解Ｃ
ｕメッキにより電解メッキ配上部配線層１１５を形成す
る。その後、さらに図示しないドライフィルムレジスト
を貼り付け、露光・現像して上部ビアのパターンを開口
させ、上部無電解メッキ層１１３を通じて電流を流し、
開口内に電解Ｃｕメッキにより上部ビア１１７を形成す
る。ついで、２枚のドライフィルムを剥離し、ソフトエ
ッチングにより上部無電解メッキ層１１３のうち露出す
る部分を除去して各パターンを独立させる。

【００４１】上部無電解メッキ層１０３は絶縁層１１１
の粗化面１１１ｂ上に形成されるので、無電解メッキ層
が粗化面の凹部に入り込んで形成されるアンカー効果を
生じるため強く密着する。すなわち、絶縁層１１１の上
面を粗化することにより、絶縁層１１１と無電解メッキ
上部配線層１１３ａ、従って上部配線層１１６とを強く
密着させることができる。

【００４２】さらに上記した手順と同様にして上層の絶
縁層、配線層を順に形成し、図６に示すような、配線基
板１００を形成した。図６の配線基板１００において
は、絶縁層１１１上に、無電解メッキ上部配線層１１３
ａと電解メッキ上部配線層１１５とからなる上部配線層
１１６が形成され、下部配線層１０６と上部配線層１１
６とはビア１０７によって接続されている。さらに、上
部配線層１１６及びこの上に形成された上部ビア１１７
相互間には絶縁層１２１が形成されている。この絶縁層
１２１上には、同様に無電解メッキ配線層１２３ａと電
解メッキ配線層１２５とからなる配線層１２６が形成さ
れ、この配線層１２６の上部のうち絶縁層（エポキシ樹
脂系ソルダーレジスト層）１３１の開口部１３１ａ内に
は、Ｎｉ−Ａｕメッキ層１２８が形成され、さらに共晶
ハンダからなるハンダバンプ１３９が形成されている。
この配線基板１００においては、各絶縁層（１０１，１
１１，１２１）を貫通するビア（１０２，１０７，１１
７）が、上下に積み重なって形成されたいわゆるスタッ
クドビアを構成している。

【００４３】なお、上部配線層１１６および上部ビア１
１７を保護するため、スズメッキ層１１６ｓ、１１７ｓ
も形成し、絶縁層１２１を形成・整面した後に、さらに
上部ビア１１７の上面には一旦スズメッキ層を形成し
て、クロム酸を含む粗化薬液によって絶縁層１２１の上
面を粗化している。

【００４４】ここで、絶縁層１１１と上部に形成された
絶縁層１２１とは、絶縁層１１１の上面が粗化面１１１
ｂとされているので、良好な密着が得られる。また、同
様に、絶縁層１２１とその上部に形成された絶縁層１３
１とも、絶縁層１２１の上面を粗化面１２１ｂとするこ
とにより強く密着させることができる。また、絶縁層１
２１と無電解メッキ配線層１２３ａとも粗化面１２１ｂ
により強固に密着している。従って、本実施例による配
線基板１００は、絶縁層間や絶縁層と配線との間の密着
性が良好であり、信頼性の高い配線基板とすることがで
きる。

【００４５】なお、上記実施例においては、下部絶縁層
１０１上に３層の絶縁層（１１１，１２１，１３１）を
形成した例を示したが、積層された絶縁層の数に特に限
定はない。また、下部配線層と上部配線層を接続するビ
アに本発明を適用すればよく、図４に示すようないわゆ
るスタックドビアとなるようにビアを略同軸状に上下に
積み重ねる必要はない。一方、スタックドビアは、多数
層にわたって配線間を接続するのに、スタッガードビア
に比較して面積が少なくて済む利点があり、本発明は、
このようなスタックドビアの形成においても有用なもの
である。

【００４６】（実施例２）上記実施例１においては、下
部配線層上にビアを形成し、その後下部配線層間および
ビア間に絶縁層を形成し、その表面を粗化する例を示し
た。実施例２においては、下部配線層間に層間絶縁層を
形成し、層間絶縁層の表面を粗化する。また、下部配線
層上にビアを形成し、ビア間に絶縁層を形成した後、絶
縁層の表面も粗化する。

【００４７】図７(a)に示す配線基板の下部絶縁層２０
１には、電解Ｃｕメッキによって形成されたビア２０２
が上下方向に貫通して形成されており、無電解メッキ下
部配線層２０３ａ（厚さ０．５〜１．０μｍ）と電解メ
ッキ下部配線層２０５（厚さ１５μｍ）とからなる下部
配線層２０６がビア２０２にそれぞれ接続している。下
部絶縁層２０１はエポキシ樹脂からなり、下部配線層２
０６はＣｕからなる。

【００４８】ついで、下部配線層２０６の表面に、Ｃｕ
−Ｎｉ−Ｐ針状無電解メッキを施し表面を粗化した。こ
の粗化によって次述する層間絶縁層や絶縁層との密着性
を向上させることができる。ついで、図７(b)に示すよ
うに、下部配線層２０６の表面に厚さ約０．５μｍの置
換メッキ（シプレイ製ティンポジット）によるスズメッ
キ層２０６ｓを形成する。なお、この置換スズメッキ層
１０６ｓは、ごく薄いので、その前に行った下部配線層
２０６の粗化による効果を低下させることはない。

【００４９】ついで、図７(c)に示すように、有機フィ
ラーが含まれたエポキシ樹脂系絶縁ペーストを、下部配
線層２０６の間に厚さ約２０μｍになるようにスクリー
ン印刷によって塗布し、１５０℃で７時間キュアして絶
縁樹脂層２０９を形成した。なお、絶縁樹脂層２０９
は、下部配線層２０６の厚さよりも若干厚く塗布したの
で、下部配線層２０６の上部まで拡がることもあるが、
後述するように研磨によって除去するので、特に問題に
ならない。むしろ、絶縁樹脂層２０９と下部配線層２０
６の側面とが確実に接触するように絶縁樹脂層２０９を
厚めに塗布するのが好ましい。また、絶縁樹脂層２０９
は、破線で示すように下部配線層２０６の上方にも形成
することも可能である。ただし、本例のようにすると、
後述する整面において、絶縁樹脂層の除去量が少なくな
るので、整面が容易になり、また絶縁ペーストの使用量
が少なくなるなどの利点がある。

【００５０】ついで、バフ研磨により絶縁樹脂層２０９
の上部を研磨して除去し、図８(a)に示すように、下部
配線層２０６の上面２０６ａと絶縁樹脂層２０９の上面
とが面一となるように整面する。これにより、絶縁樹脂
層２０９の上部は除去され、下部配線層２０６相互間の
部分が残り、層間絶縁層２１０となる。また、この研磨
によりスズメッキ層２０６ｓのうち下部配線層２０６の
上部に形成されていた部分も除去されてしまう。

【００５１】なお、本例においては、上記絶縁ペースト
を１５０℃、７時間加熱して完全硬化させた後にその上
部を研磨により除去して整面したが、一旦半硬化状態に
しておき、整面後に再度加熱して完全硬化させても良
い。例えば、本例では半硬化状態とするのに、１２０
℃、２０分間の加熱とする。これにより、絶縁樹脂層２
０９は、ペーストのような流動性をなくして硬化状態と
なるが、硬化が完全に進行していないために完全硬化し
たときに比較して柔らかい状態となり研磨等の加工が容
易となる。この場合には、整面後、例えば１５０℃、７
時間の条件により完全硬化させて層間絶縁層２１０とす
る。

【００５２】ついで、下部配線層２０６の上面（研磨
面）２０６ａを硫酸−過酸化水素系エッチング剤（奥野
製薬製：ＯＰＣ−４００）でソフトエッチングして粗化
する。さらに、下部配線層上面２０６ａに厚さ約０．５
μｍの置換メッキによるスズメッキ層２０６ｔを形成す
る（図８(b)）。

【００５３】ついで、クロム酸を含む粗化薬液（無水ク
ロム酸水溶液）を用いて層間絶縁層２１０の表面２１０
ａを粗化すると、図８(c)に示すように、層間絶縁層表
面２１０ａは粗化されて粗化面２１０ｂとなる。この
際、下部配線層２０６は、スズメッキ層２０６ｓ、２０
６ｔによって保護されているため、クロム酸によって腐
食されることがない。従って、下部配線層２０６の高さ
が低くなることがない。また、層間絶縁層２１０と下部
配線層２０６の側面との界面についても、隙間を生じる
ことはない。むしろ、下部配線層２０６の側面は粗化さ
れているため、層間絶縁層２１０と良好に密着してい
る。

【００５４】ついで、図８(d)に示すように、下部配線
層２０６の上面に形成したスズメッキ層２０６ｔをエッ
チングによって除去し上面２０６ａを露出させる。下部
配線層２０６上に後述するビアを形成したときに、Ｃｕ
製の両者間にスズメッキ層を介在させるより、Ｃｕ同士
を直接接続させた方が接続信頼性を向上できるためであ
る。ただし、スズメッキ層２０６ｔを除去せずに残存さ
せても、著しい不具合を生じることはない。従って、ス
ズメッキ層２０６ｔを残存させてもよく、この場合に
は、エッチングの工数が掛からずその分安価にできる。

【００５５】ついで、Ｓｎ−Ｐｄコロイド溶液（奥野製
薬製：ＯＰＣ−８０）に浸漬した後、図９(a)に示すよ
うに、下部配線層上面２０６ａおよび層間絶縁層２１０
の粗化面２１０ｂ上に、無電解Ｃｕメッキ（奥野製薬
製；ビルドカッパー）により厚さ０．５〜１．０μｍの
無電解メッキ層２１３を形成する。この無電解メッキ層
２１３は、研磨によって整面され平坦化された下部配線
層上面２０６ａおよび層間絶縁層２１０上に形成される
ため、その上面２１３ａもほぼ平坦になる。

【００５６】その後、図９(b)に示すように、ホットロ
ールラミネータを用いて厚さ４０μｍの感光性ドライフ
ィルムレジストＤＦ（日本合成化学製；ＮＩＴ−２４
０）を無電解メッキ層２１３上にラミネートする。この
とき、無電解メッキ層２１３の表面２１３ａが平坦であ
るので、ドライフィルムＤＦを容易に貼り付けることが
できる。また、貼付面の凹凸によって生ずるレジスト浮
きが発生しない。ついで、ビアパターンを露光し、１％
炭酸ナトリウム水溶液を用いて現像し、ビア用開口パタ
ーンＯＰを開口させる。なお、開口パターンＯＰの底面
について、酸性脱脂によってレジスト残さを除去し、ソ
フトエッチングによって無電解メッキ層２１３の表面２
１３ａを活性化して、無電解メッキ層２１３と次述する
電解Ｃｕメッキとの密着性を向上させる。

【００５７】さらに、無電解メッキ層２１３を通じて電
流を流し、硫酸銅系電解Ｃｕメッキにより、直径６０μ
ｍ、高さ４０μｍの電解メッキビア２１５を形成した。
ドライフィルムＤＦにレジスト浮きが生じていないの
で、電解メッキ作業中にドライフィルムＤＦの下にメッ
キ液が入り込んでメッキが析出するメッキダレは生じな
かった。

【００５８】その後、３％ＮａＯＨ水溶液のシャワーに
よってドライフィルムレジストＤＦを剥離し除去する。
さらに、過硫酸塩系エッチング液（荏原ユージライト
製；ＰＢ−２２８）によってソフトエッチングを行い、
全面にわたってＣｕを約１μｍエッチング除去すること
により、無電解メッキ層２１３のうち露出した部分を除
去し、層間絶縁層２１０の粗化面２１０ｂを露出させ、
各ビア２１７を独立させる。これにより、無電解Ｃｕメ
ッキ層２１３のうち、電解メッキビア２１５の下部とな
った部分のみ無電解メッキビア２１３ｂとして残り、両
者をあわせてビア２１７が形成された。

【００５９】その後、下部配線層２０６の上面２０６ａ
のうち露出部分とビア２１７の表面に、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐ
針状無電解メッキを施し表面を粗化した。この粗化によ
って次述する絶縁層との密着性を向上させることができ
る。ついで、図１０(a)に示すように、下部配線層２０
６の表面（露出部分）およびビア２１７の表面に、厚さ
約０．５μｍの置換メッキ（シプレイ製ティンポジッ
ト）によるスズメッキ層２０６ｕ、２１７ｓを形成す
る。なお、この置換スズメッキ層２０６ｕ、２１１ｓ
は、ごく薄いので、その前に行った下部配線層上面２０
６ａやビア２１７の表面の粗化による効果を低下させる
ことはない。

【００６０】さらに、層間絶縁層２１０の形成時にも使
用した、有機フィラーが含まれたエポキシ樹脂系絶縁ペ
ーストを、下部配線層２０６上面からの厚さ約４０μｍ
になるようにスクリーン印刷によって塗布し、１５０℃
で７時間キュアして絶縁層２１１を形成した。この際、
ビア２１７の上方にも絶縁層２１１が形成されるが、絶
縁ペーストが流れ拡がるので、その高さはビア２１７上
方で１０μｍ程度と薄くなる。これにより、層間絶縁層
２１０と絶縁層２１１とは、粗化面２１０ｂを介して積
層されるので、粗化面２１０ｂの凹部内に絶縁層２１１
が入り込むアンカー効果によって強固に密着する。

【００６１】さらに、図１０(b)に示すように、絶縁層
２１１の上部をバフ研磨によって平坦に整面する。この
研磨によって、ビア２１７の上方の絶縁層が除去され、
さらに、ビア２１７の上部も約５μｍ研磨されてビア２
１７の上面２１７ａが露出する。なお、ビア２１７の研
磨しろ（本例の場合５μｍ）についても、確実にビア２
１７の上面が絶縁層２１１から露出するように、絶縁層
２１１の厚さやビア２１７の高さのばらつき等を勘案
し、適当な値を選択すると良い。また、絶縁層２１１を
半硬化させた状態で整面してビア２１１の上面を露出さ
せ、その後絶縁層２１１を再硬化によって完全硬化させ
ても良い。このようにすると、柔らかい状態の絶縁層２
１１を研磨することになるので、整面が容易となる。

【００６２】ついで、ビア２１７の上面（研磨面）２１
７ａに厚さ約０．５μｍの置換メッキによるスズメッキ
層２１７ｔを形成する。さらに、層間絶縁層２１１の場
合と同様に、無水クロム酸水溶液を用いて絶縁層２１１
の表面２１１ａを粗化すると、図１０(c)に示すよう
に、層間絶縁層表面２１１ａは粗化されて粗化面２１１
ｂとなる。この際、ビア２１７は、スズメッキ層２１７
ｓ、２１７ｔによって保護されているため、クロム酸に
よって腐食されることがない。従って、ビア２１７の高
さが低くなることがない。また、ビア２１７の側面と絶
縁層２１１との界面についても、隙間を生じることはな
い。むしろ、ビア２１７の側面はＣｕ−Ｎｉ−Ｐ針状無
電解メッキによって粗化されているため、絶縁層２１１
と良好に密着している。

【００６３】その後、スズメッキ層２１７ｔをエッチン
グにより除去して上面２１７ａを露出させ、この上面２
１７ａを硫酸−過酸化水素系エッチング剤でソフトエッ
チングして粗化する。さらに、Ｓｎ−Ｐｄコロイド溶液
に浸漬した後、絶縁層２１１の粗化面２１１ｂおよびビ
ア上面２１７ａ上に厚さ０．５〜１．０μｍの無電解Ｃ
ｕメッキにより図示しない上部無電解メッキ層を形成す
る。さらに周知のセミアディティブ法によって、図１１
(a)に示すように、電解メッキ上部配線層２２５と無電
解メッキ上部配線層２２３ａからなる上部配線層２２６
を形成する。これによって、下部配線層２０６と上部配
線層２２６とは、ビア２１７を介して接続されたことに
なる。また、絶縁層２１１と上部配線層２２６（無電解
メッキ上部配線層２２３ａ）とは、粗化面２１１ｂを介
して積層されており、粗化面２１１ｂの凹部に無電解メ
ッキ層が入り込んで成長するので、両者を強固に密着さ
せることができる。なお、本例においては、図１１(a)
に示すように、ビア２０２とビア２１７とが上下に重な
って形成されたスタックドビアの構造となっている。

【００６４】さらに、上述と同様な方法により、図１１
(b)に示すような配線基板２００を完成した。即ち、上
部配線層２２６の表面をソフトエッチングにより粗化し
た後に、スズメッキ層２２６ｓを形成する。ついで、絶
縁樹脂ペーストを上部配線層２２６の間に塗布し加熱し
て硬化させ、バフ研磨により層間絶縁層２２０の上面と
上部配線層の上面とが略同一面となるように整面する。
露出した上部配線層２２６の上面をソフトエッチングに
より粗化した後に、再度スズメッキを施して図示しない
スズメッキ層を形成する。さらにクロム酸を含む粗化薬
液で層間絶縁層２２０の上面を粗化して２２０ｂとす
る。

【００６５】ついで、ソルダーレジスト用絶縁ペースト
を塗布し硬化させてソルダーレジスト層２２１を形成す
る。このとき、上部配線層２２６の上面の一部が露出す
るように開口２２１ａを設けつつソルダーレジスト用絶
縁ペーストを塗布する。あるいは、フォトリソグラフィ
技術により所定パターンを露光現像して開口２２１ａを
形成する。さらに、開口内にＮｉメッキおよびＡｕメッ
キによりＮｉ−Ａｕメッキ層２２８を形成し、さらに、
共晶ハンダからなるハンダバンプ２２９を形成する。

【００６６】この配線基板２００においては、絶縁層２
１１と層間絶縁層２２０とは粗化面２１１ｂにより、層
間絶縁層２２０とソルダーレジスト層２２１とは粗化面
２２０ｂにより、強固に密着している。

【００６７】本例においては、層間絶縁層２１０、２２
０及び絶縁層２１１に同じ樹脂を用い、いずれもクロム
酸を含む粗化薬液で粗化した例を示したが、必ずしも同
じ樹脂を用いる必要はない。従って、いずれかの絶縁層
（例えば層間絶縁層２１０）についての粗化をクロム酸
でなく過マンガン酸溶液で行うことができる場合には、
下部配線層２０６、ビア２１７、上部配線層２２６を保
護するためのスズメッキ層（例えばスズメッキ層２０６
ｓ、２０６ｔ）を形成しなくてもよい。

【００６８】また、本例においては、層間絶縁層２１０
を形成するのに、下部配線層２０６の上部は露出させた
まま下部配線層２０６間に絶縁樹脂ペーストを塗布して
絶縁樹脂層２０９を形成した（図７(c)参照）。同様
に、ビア２１７の上部は露出させたままビア２１７間に
絶縁樹脂ペーストを塗布して絶縁層２１１を形成しても
良い。

【００６９】上記２つの実施例においてはクロム酸から
配線層やビアを保護するのにスズメッキを形成した例を
示したが、ハンダメッキを形成しても同様にして配線層
等を保護することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１にかかる配線基板の製造工程
のうち電解メッキ下部配線層の形成までを説明する部分
拡大断面図である。

【図２】本発明の実施例１にかかる配線基板の製造工程
のうちドライフィルムレジストの除去までを説明する部
分拡大断面図である。

【図３】本発明の実施例１にかかる配線基板の製造工程
のうち絶縁層の形成までを説明する部分拡大断面図であ
る。

【図４】本発明の実施例１にかかる配線基板の製造工程
のうちビア上面のスズメッキ層除去までを説明する部分
拡大断面図である。

【図５】本発明の実施例１にかかる配線基板の製造工程
のうち上部配線層及び上部ビアの形成までを説明する部
分拡大断面図である。

【図６】本発明の実施例１にかかる配線基板の部分拡大
断面図である。

【図７】本発明の実施例２にかかる配線基板の製造工程
のうち下部配線層間の絶縁層形成までを説明する部分拡
大断面図である。

【図８】本発明の実施例２にかかる配線基板の製造工程
のうち下部配線層上面のスズメッキ層除去までを説明す
る部分拡大断面図である。

【図９】本発明の実施例２にかかる配線基板の製造工程
のうちビア形成までを説明する部分拡大断面図である。

【図１０】本発明の実施例２にかかる配線基板の製造工
程のうち絶縁層上面の粗化までを説明する部分拡大断面
図である。

【図１１】本発明の実施例２にかかる配線基板の製造工
程のうち完成までを説明する部分拡大断面図である。

【図１２】従来の配線基板においてクロム酸系粗化薬液
で絶縁層上面の粗化したときの状態を説明する説明図で
ある。

【符号の説明】

１００、２００
配線基板 １０１、２０１
下部絶縁層 １０２、２０２
下層ビア １０６、１１６、１２６、２０６、２２６
配線層 １０７、１１７、２１７
ビア １１１、１２１、１３１、２１０、２１１、２２０
絶縁層 １１１ｂ、１２１ｂ、２１０ｂ、２１１ｂ、２２０ｂ
粗化面 １０６ｓ、１０７ｓ、１１６ｓ、１１７ｓ、２０６ｓ、
２１７ｓ、２２６ｓスズメッキ層 １０３ａ、１１３ａ、１２３ａ、２０３ａ、２２３ａ
無電解メッキ配線層 １０５、１１５、１２５、２０５、２２５
電解メッキ配線層 １２８、２２８
Ｎｉ−Ａｕメッキ層 １３９、２２９
ハンダバンプ ＤＦ１、ＤＦ２、ＤＦ
ドライフィルム

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部配線層と下部配線層とを接続するた
   めのビアを有する配線基板の製造方法であって、 少なくとも上記下部配線層上に突設されたビアの表面に
   スズまたはハンダメッキを施す工程と、 少なくとも上記ビアの周囲に絶縁層を形成する工程と、 該絶縁層の上面とビアの上面とが略同一面となるように
   整面する工程と、 上記ビア上面にスズまたはハンダメッキを施す工程と、 上記整面された絶縁層の上面にクロム酸を含む粗化薬液
   を接触させて粗化する工程と、を備えることを特徴とす
   る配線基板の製造方法。
2. 【請求項２】 前記絶縁層の上面を粗化する工程の後
   に、前記スズメッキまたはハンダメッキをビア上面から
   除去する工程を有することを特徴とする請求項１に記載
   の配線基板の製造方法。
3. 【請求項３】 配線基板の製造方法であって、 少なくとも配線層の表面にスズまたはハンダメッキを施
   す工程と、 少なくとも上記配線層の周囲に絶縁層を形成する工程
   と、 該絶縁層の上面と配線層の上面とが略同一面となるよう
   に整面する工程と、 上記配線層上面にスズまたはハンダメッキを施す工程
   と、 上記整面された絶縁層の上面にクロム酸を含む粗化薬液
   を接触させて粗化する工程と、を備えることを特徴とす
   る配線基板の製造方法。
4. 【請求項４】 前記絶縁層の上面を粗化する工程の後
   に、前記スズメッキまたはハンダメッキを配線層上面か
   ら除去する工程を有することを特徴とする請求項３に記
   載の配線基板の製造方法。