多層配線基板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及多層配線基板及其制造方法，尤其涉及使用填充電鍍液來形成層間連 接的多層配線基板及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 以往，采用如下多層配線基板:在形成有配線的內(nèi)層材料上將半固化片或樹脂膜 和其上層的金屬箱層疊一體化，利用激光設(shè)置層間連接用孔，形成基底無電解鍍層后，通過 使用填充電鍍液形成的電鍍層（以下，有時(shí)簡稱為"填充電鍍層"。）來填埋上述層間連接用 孔。
[0003] 此時(shí)，尤其對于孔徑與絕緣層厚度相比為同等程度、即縱橫比為1左右以上的層間 連接用孔，有在孔內(nèi)部容易產(chǎn)生鍍層空洞（以下，有時(shí)簡稱為"空洞"。）的傾向。作為抑制這 樣的鍍層空洞的方法，提出了應(yīng)用以低電流密度長時(shí)間進(jìn)行的電鍍方法、階段性地控制電 流密度的電鍍方法的多層配線基板(專利文獻(xiàn)1)。此外，關(guān)于層間連接用孔的填埋，提出了 從表面平滑性的觀點(diǎn)出發(fā)而應(yīng)用將電鍍層的形成分2次進(jìn)行的方法的多層配線基板(專利 文獻(xiàn)2)。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1:日本特開2003-318544號公報(bào) [0007] 專利文獻(xiàn)2:日本特開2009-21581號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 發(fā)明所要解決的課題
[0009] 在通過利用敷形法、直接激光法的激光加工而形成的層間連接用孔中，在作為激 光加工入口的層間連接用孔的開口部產(chǎn)生金屬箱的突出，而由于該金屬箱的突出，使得層 間連接用孔的截面形狀中，開口部有時(shí)甚至變得比內(nèi)部或底部窄。對于這樣的層間連接用 孔，在由填充電鍍物進(jìn)行填充時(shí)，在開口部的金屬箱的突出上析出的填充電鍍層會在填充 電鍍物填充于層間連接用孔內(nèi)部之前堵住層間連接用孔的開口部，成為產(chǎn)生鍍層空洞的原 因之一。
[0010] 近年來，小型化、薄型化的要求越來越高，從而有層間連接用孔的直徑變得更小、 絕緣層厚度變得更薄、縱橫比變得更大的傾向，而伴隨于此，該開口部的金屬箱的突出相對 于層間連接用孔的直徑、深度而言相對變大，因而容易影響鍍層空洞的產(chǎn)生。還認(rèn)為，在層 間連接的內(nèi)部產(chǎn)生的空洞會由于長時(shí)間的使用、嚴(yán)酷條件下的使用而產(chǎn)生不良狀況。
[0011]專利文獻(xiàn)1的方法中，作為具有由包含聚酰亞胺樹脂等有機(jī)絕緣材料的絕緣層與 包含銅等導(dǎo)體材料的配線交替層疊而成的多層結(jié)構(gòu)的多層配線基板的制造方法，示出了控 制電流密度以抑制空洞產(chǎn)生的方法，但本發(fā)明人進(jìn)行了研究，結(jié)果是無法完全消除空洞。此 外，專利文獻(xiàn)2的方法中，雖然凹陷產(chǎn)生量得以減少，但沒有得到抑制空洞產(chǎn)生的效果。
[0012] 本發(fā)明的目的在于，提供一種對具有與絕緣層厚度同等程度的直徑的層間連接用 孔也能夠抑制填充電鍍層的鍍層空洞的多層配線基板。
[0013] 用于解決課題的方法 [00M]本發(fā)明涉及以下內(nèi)容。
[0015] 1. -種多層配線基板，其具有:將形成有內(nèi)層配線的內(nèi)層材料、絕緣層及上層配線 用金屬箱層疊一體化而形成的層疊體;貫通該層疊體的上述上層配線用金屬箱和絕緣層的 層間連接用孔;形成于該層間連接用孔的開口部的上層配線用金屬箱的突出；在該金屬箱 的突出與上述層間連接用孔的內(nèi)壁之間形成的下方空間；以及由填充電鍍層填充上述層間 連接用孔而成的層間連接，
[0016] 填充上述層間連接用孔的填充電鍍層至少形成有兩層以上，形成于層間連接用孔 的開口部的上層配線用金屬箱的突出與上述層間連接用孔的內(nèi)壁之間的下方空間被上述 兩層以上的填充電鍍層中除最外層以外的任一層填充電鍍層填充，并且，由除最外層以外 的任一層填充電鍍層所形成的層間連接的內(nèi)部的最大直徑與開口部的最小直徑同等或其 以上。
[0017] 2.根據(jù)項(xiàng)1中的多層配線基板，關(guān)于由上述兩層以上的填充電鍍層中除最外層以 外的任一層填充電鍍層所形成的上述層間連接，在形成于層間連接用孔的開口部的上層配 線用金屬箱的突出與上述層間連接用孔的內(nèi)壁之間的下方空間被填充電鍍物填充，并且， 呈層間連接的內(nèi)部的最大直徑大于開口部的最小直徑的陶罐(蛸壺)狀。
[0018] 3.根據(jù)項(xiàng)1或2中的多層配線基板，填充上述層間連接用孔的填充電鍍層形成有兩 層，形成于層間連接用孔的開口部的上層配線用金屬箱的突出與上述層間連接用孔的內(nèi)壁 之間的下方空間被上述兩層填充電鍍層中下層的填充電鍍層填充，并且，由下層的填充電 鍍層所形成的層間連接的內(nèi)部的最大直徑與開口部的最小直徑同等或其以上。
[0019] 4.根據(jù)項(xiàng)1至3中任一項(xiàng)的多層配線基板，上述層間連接用孔為貫通上述層疊體的 上層配線用金屬箱和絕緣層而及至內(nèi)層配線的非貫通孔。
[0020] 5.根據(jù)項(xiàng)1至4中任一項(xiàng)的多層配線基板，層間連接用孔的縱橫比大于或等于1.0。 [0021 ]發(fā)明的效果
[0022] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種對具有與絕緣層厚度同等程度的直徑的層間連接用孔 也能夠抑制填充電鍍層的鍍層空洞的多層配線基板。
【附圖說明】
[0023] 圖1為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式(實(shí)施例1~5)的多層配線基板。
[0024] 圖2表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式(實(shí)施例1~5)的多層配線基板的制造方法的工序 ⑴。
[0025] 圖3表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式(實(shí)施例1~5)的多層配線基板的制造方法的工序 ⑵。
[0026] 圖4表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式(實(shí)施例1~5)的多層配線基板的制造方法的工序 ⑶。
[0027] 圖5表示比較例2的多層配線基板的制造方法的工序(2)。
[0028]圖6表示比較例1的多層配線基板的制造方法的工序(2)。
[0029] 圖7表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式(實(shí)施例2)的多層配線基板的制造方法的填充電 鍍的電流密度。
【具體實(shí)施方式】
[0030] (多層配線基板）
[0031] 作為本發(fā)明的多層配線基板的一個(gè)實(shí)施方式，可舉出如圖1所示的多層配線基板 23,其具有:將形成有內(nèi)層配線1的內(nèi)層材料2與絕緣層3及上層配線10用金屬箱4層疊一體 化而形成的層疊體22、貫通該層疊體22的上述上層配線10用金屬箱4和絕緣層3的層間連接 用孔5、形成于該層間連接用孔5的開口部的上層配線10用金屬箱4的突出12、在該金屬箱4 的突出12與上述層間連接用孔5的內(nèi)壁18之間形成的下方空間13、以及由填充電鍍層7a、7b 填充上述層間連接用孔5而成的層間連接15;填充上述層間連接用孔5的填充電鍍層7a、7b 至少形成有兩層以上，在形成于層間連接用孔5的開口部的上層配線10用金屬箱4的突出12 與上述層間連接用孔5的內(nèi)壁18之間的下方空間13被上述兩層以上的填充電鍍層7a、7b中 除最外層的填充電鍍層7b以外的任一層填充電鍍層7a填充，并且，由除最外層以外的任一 層填充電鍍層7a、7b所形成的層間連接15的內(nèi)部的最大直徑20與開口部的最小直徑21同等 或其以上。
[0032] 本實(shí)施的方式中的層疊體，通過將形成有內(nèi)層配線的內(nèi)層材料、絕緣層及上層配 線用金屬箱層疊一體化而形成。
[0033] 內(nèi)層材料是用于多層配線基板的一般內(nèi)層的材料，一般而言，在將樹脂組合物含 浸于增強(qiáng)基材而得到的半固化片(樹脂含浸基材)的需要片數(shù)的上表面和/或下表面上，層 疊由銅、鋁、黃銅、鎳、鐵等的單質(zhì)、合金或復(fù)合箱構(gòu)成的金屬箱并一體化，通過蝕刻等將金 屬箱形成為作為內(nèi)層配線的配線。
[0034] 半固化片成為粘接內(nèi)層材料與上層配線用銅箱的絕緣層，是指使樹脂組合物(樹 脂清漆)含浸于作為增強(qiáng)基材的玻璃纖維等，形成半固化的B階狀態(tài)的具有粘接性的樹脂 膜。作為半固化片，可使用一般的多層配線基板所用的半固化片。此外，除半固化片以外，還 可使用不具有玻璃纖維等增強(qiáng)基材的樹脂膜。作為這樣的不具有玻璃纖維等增強(qiáng)基材的樹 脂膜，可舉出用于在多層配線基板中粘接內(nèi)層材料與上層配線用銅箱的高分子環(huán)氧樹脂、 熱塑性的聚酰亞胺粘接膜等。
[0035] 作為上述樹脂組合物，可使用作為多層配線基板的絕緣材料而使用的公知慣例的 樹脂組合物。通常為如下物質(zhì):使用耐熱性、耐化學(xué)試劑性良好的熱固性樹脂作為基體，混 合使用酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚苯醚樹脂、氟樹脂等樹脂的 一種或兩種以上，并根據(jù)需要添加有滑石、粘土、二氧化硅、氧化鋁、碳酸鈣、氫氧化鋁、三氧 化銻、五氧化銻等無機(jī)質(zhì)粉末填充劑;玻璃纖維、石棉纖維、紙漿纖維、合成纖維、陶瓷纖維 等纖維質(zhì)填充劑。
[0036] 此外，考慮到介電特性、耐沖擊性、膜加工性等，可以在樹脂組合物中摻混熱塑性 樹脂。進(jìn)而根據(jù)需要加入有機(jī)溶劑、阻燃劑、固化劑、固化促進(jìn)劑、熱塑性粒子、著色劑、防紫 外線透過劑、抗氧化劑、還原劑等各種添加劑、填充劑進(jìn)行調(diào)配。
[0037]作為上述增強(qiáng)基材，使用玻璃、石棉等無機(jī)質(zhì)纖維;聚酯、聚酰胺、聚丙烯酸、聚乙 烯醇、聚酰亞胺、氟樹脂等有機(jī)質(zhì)纖維;木棉等天然纖維的織布、無紡布、紙、墊等。
[0038]通常，按照樹脂組合物對于增強(qiáng)基材的附著量以干燥后的半固化片的樹脂含有率 計(jì)為20~90質(zhì)量％的方式含浸或涂覆于增強(qiáng)基材后，通常以100~200°C的溫度加熱干燥1 ~30分鐘，得到半固化狀態(tài)(B階狀態(tài)）的半固化片。通常疊加1~20片該半固化片，在其兩面 配置金屬箱，以該構(gòu)成加熱加壓而層疊一體化。
[0039]作為用于層疊一體化的成型條件，可應(yīng)用通常的層疊板的方法，使用例如多層壓 機(jī)、多層真空壓機(jī)、連續(xù)成型、熱壓成型機(jī)等，通常在溫度100~250°C、壓力2~lOOkg/cm2 (0.2~9.8MPa)、加熱時(shí)間0.1~5小時(shí)的范圍內(nèi)進(jìn)行成型，或利用真空層壓裝置等，在層壓 條件50~150°C、0.1~5MPa的條件下，在減壓下或大氣壓的條件下進(jìn)行。成為絕緣層的半固 化片的厚度根據(jù)用途而不同，通常以0.1~5.Omm的厚度為佳。
[0040]金屬箱可使用在一般的多層配線基板中所用的金屬的箱。用于本發(fā)明的金屬箱的 表面粗糙度，從電氣特性方面出發(fā)，優(yōu)選JIS B0601所示的10點(diǎn)平均粗糙度(Rz)在兩面均小 于或等于2.Ομπι。金屬箱可使用銅箱、鎳箱、鋁箱等，通常使用銅箱。
[0041 ] 關(guān)于銅箱的制造條件，在硫酸銅浴的情況下，一般常用硫酸50~100g/L、銅30~ l〇〇