特開 2017-228734 配線基板、半導体装置、および、配線基板の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-228734(P2017-228734A)

(43)【公開日】2017年12月28日

(54)【発明の名称】配線基板、半導体装置、および、配線基板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 1/11 20060101AFI20171201BHJP

   H05K 3/42 20060101ALI20171201BHJP

   H05K 3/46 20060101ALI20171201BHJP

   H01L 23/12 20060101ALI20171201BHJP

【ＦＩ】

   H05K1/11 N

   H05K3/42 610A

   H05K3/42 620B

   H05K3/46 N

   H05K3/46 T

   H05K3/46 Q

   H01L23/12 N

   H01L23/12 501B

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2016-125670(P2016-125670)

(22)【出願日】2016年6月24日

(71)【出願人】

【識別番号】000190688

【氏名又は名称】新光電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】塚本 晃輔

(72)【発明者】

【氏名】清水 規良

【テーマコード（参考）】

5E316

5E317

【Ｆターム（参考）】

5E316AA32

5E316AA43

5E316BB02

5E316BB11

5E316DD33

5E316EE31

5E316FF07

5E316GG15

5E316GG17

5E316GG22

5E316GG27

5E316GG28

5E316HH26

5E316JJ02

5E317AA24

5E317BB12

5E317CC32

5E317CC33

5E317CD01

5E317CD05

5E317CD15

5E317CD34

5E317GG20

(57)【要約】

【課題】歩留まりを高めることを可能とした配線基板、半導体装置、および、配線基板の製造方法を提供する。
【解決手段】配線基板１０は、配線層３４と、配線層３４を覆う絶縁層３３と、配線層５０と、絶縁層３３と配線層５０とを覆う絶縁層５１と、ビア配線層３５とを備える。配線層５０の配線密度は、配線層３４の配線密度よりも高く、絶縁層３３は、第１樹脂層３３Ａと、フィラーの含有率が第１樹脂層３３Ａよりも低い樹脂から構成されて第１樹脂層３３Ａの上面に位置する第２樹脂層３３Ｂとを備える。第２樹脂層３３Ｂの上面が、絶縁層３３の上面ＳＢであり、第１樹脂層３３Ａの上面が、ビア配線層３５の上端面３５Ｓに向けて反り上がる曲面である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１配線層と、
絶縁性樹脂から構成され、前記第１配線層を覆う第１絶縁層と、
前記第１絶縁層の上面に位置する第２配線層と、
絶縁性樹脂から構成され、前記第１絶縁層と前記第２配線層とを覆う第２絶縁層と、
前記第１絶縁層を貫通して前記第１配線層と前記第２配線層とを接続し、かつ、前記第２配線層と接続する上端面が前記第１絶縁層の上面と面一であるビア配線層と、
を備え、
前記第２配線層の配線密度は、前記第１配線層の配線密度よりも高く、
前記第１絶縁層は、第１樹脂層と、フィラーの含有率が前記第１樹脂層よりも低い樹脂から構成されて前記第１樹脂層の上面に位置する第２樹脂層とを備え、
前記第２樹脂層の上面が、前記第１絶縁層の上面であり、
前記第１樹脂層の上面が、前記ビア配線層の前記上端面に向けて反り上がる曲面である
配線基板。

【請求項2】

前記第１樹脂層の上面、および、前記第２樹脂層の上面が、各別の研磨面である
請求項１に記載の配線基板。

【請求項3】

前記第１樹脂層の上面が、前記ビア配線層の前記上端面よりも下方に位置する
請求項１または２に記載の配線基板。

【請求項4】

前記第２樹脂層の厚さが、前記ビア配線層に近い部位ほど薄い
請求項１から３のいずれか一項に記載の配線基板。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか一項に記載の配線基板と、
前記配線基板にフリップチップ実装された半導体チップと
を備える半導体装置。

【請求項6】

第１配線層を形成する工程と、
絶縁性樹脂から構成される第１樹脂層で前記第１配線層を覆う工程と、
前記第１樹脂層を貫通して前記第１配線層に接続するビア配線層を形成する工程と、
前記第１樹脂層の上面が前記ビア配線層の上端面に向けて反り上がる第１研磨面となるように、前記第１樹脂層の上面を研磨する工程と、
フィラーの含有率が前記第１樹脂層よりも低い絶縁性樹脂から構成される第２樹脂層によって、前記ビア配線層の上端面、および、前記第１研磨面を覆う工程と、
前記第２樹脂層の上面が前記ビア配線層の上端面と面一となる第２研磨面となるように、前記第２樹脂層の上面を研磨する工程と、
前記ビア配線層の上端面と接続し、前記第１配線層の配線密度よりも高い配線密度を有した第２配線層を前記第２研磨面に形成する工程と
を含む配線基板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

配線基板、半導体装置、および、配線基板の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体チップなどの電子部品を装置に実装するための配線基板は、電子部品の高集積化や高機能化に伴い、配線の高密度化を求められている。コア基板に積層された第１配線層を第１絶縁層が覆い、この第１配線層よりも配線密度が高い第２配線層が第１絶縁層に積層され、これら第１絶縁層と第２配線層とを第２絶縁層が覆う配線基板は、上記高密度化を実現させる技術の一例である（例えば、特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４‐２２５６３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上述した第１配線層と第２配線層との間に位置する第１絶縁層は、第１配線層から第２配線層までを貫通するビアホールを備える。ビアホールを充填するビア配線層は、第１配線層と第２配線層とを電気的接続する。ビアホールを形成するための工程は、第１絶縁層に対するレーザ加工と、レーザ加工後の第１絶縁層に対するデスミア処理とを含む。レーザ加工は、ビアホールの底部に第１配線層の表面を露出させ、デスミア処理は、露出した第１配線層の表面から、第１絶縁層の残渣を除去する。ビア配線層を形成するための工程は、ビアホールに導電材料を埋め込む処理と、導電材料の研磨処理とを含む。導電材料を埋め込む処理は、絶縁層の表面とビアホールとに、導電材料を堆積させ、研磨処理は、第１絶縁層の表面に堆積した導電材料を除去し、第１絶縁層の表面と面一となるビア配線層の端面を形成する。第１配線層よりも配線密度が高い第２配線層は、第２配線層の下地に高い平坦性を要求するため、導電材料の研磨処理は、この高い平坦性を実現させる。

【0005】

一方で、上記デスミア処理は、第１絶縁層の表面が粗化される処理でもあるため、デスミア処理後の埋め込み処理では、第１絶縁層の表面に形成された窪みにも、導電材料が埋め込まれる。そして、上記導電材料の研磨処理では、第１絶縁層の表面に形成された窪みのなかに導電材料が残る。結果として、第１絶縁層の表面に形成される第２配線層では、窪みのなかに残る導電材料が、配線層間の短絡などを生じさせて、歩留まりの向上を妨げている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一観点によれば、第１配線層と、絶縁性樹脂から構成され、前記第１配線層を覆う第１絶縁層と、前記第１絶縁層の上面に位置する第２配線層と、絶縁性樹脂から構成され、前記第１絶縁層と前記第２配線層とを覆う第２絶縁層と、前記第１絶縁層を貫通して前記第１配線層と前記第２配線層とを接続し、かつ、前記第２配線層と接続する上端面が前記第１絶縁層の上面と面一であるビア配線層と、を備え、前記第２配線層の配線密度は、前記第１配線層の配線密度よりも高く、前記第１絶縁層は、第１樹脂層と、フィラーの含有率が前記第１樹脂層よりも低い樹脂から構成されて前記第１樹脂層の上面に位置する第２樹脂層とを備え、前記第２樹脂層の上面が、前記第１絶縁層の上面であり、前記第１樹脂層の上面が、前記ビア配線層の前記上端面に向けて反り上がる曲面である。

【発明の効果】

【0007】

本発明の一観点によれば、歩留まりを向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】（ａ）は、一実施形態における配線基板の断面構造を示す断面図、（ｂ）は、配線基板が有する断面構造の一部を拡大した断面図。

【図2】（ａ），（ｂ）は、配線基板の製造工程を示す断面図。

【図3】（ａ），（ｂ）は、配線基板の製造工程を示す断面図。

【図4】（ａ），（ｂ）は、配線基板の製造工程を示す断面図。

【図5】（ａ），（ｂ）は、配線基板の製造工程を示す断面図。

【図6】（ａ），（ｂ）は、配線基板の製造工程を示す断面図。

【図7】（ａ），（ｂ）は、配線基板の製造工程を示す断面図。

【図8】（ａ），（ｂ）は、配線基板の製造工程を示す断面図。

【図9】配線基板の製造工程を示す断面図。

【図10】参考例となる配線基板の断面構造の一部を拡大した断面図。

【図11】半導体装置の断面構造を示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、一実施形態を、添付図面を参照して説明する。
なお、添付図面は、便宜上、特徴を分かりやすくするために特徴となる部分を拡大して示す場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

【0010】

まず、配線構造１１の構造について説明する。
図１（ａ）に示すように、配線構造１１は、配線構造１２よりも配線密度の低い配線層を備える低密度配線層である。配線構造１１の厚さ方向のほぼ中心には、コア基板２０が位置する。

【0011】

コア基板２０は、例えば、補強材と、補強材に含浸した熱硬化性樹脂の硬化物との複合体であるガラスエポキシ基板である。補強材は、例えば、ガラスクロス（ガラス織布）、ガラス不織布、アラミド織布、アラミド不織布、液晶ポリマ（Liquid Crystal Polymer：ＬＣＰ）織布、ＬＣＰ不織布である。熱硬化性の絶縁性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シアネート樹脂である。コア基板２０は、例えば、シリカやアルミナなどのフィラーを含有してもよい。コア基板２０の厚さは、例えば、８０μｍ以上８００μｍ以下である。

【0012】

コア基板２０は、所要の箇所に、複数の貫通孔２０Ｘを備える。各貫通孔２０Ｘは、コア基板２０の上面２０Ａから下面２０Ｂまでを貫通する。貫通孔２０Ｘの内部には、コア基板２０を厚さ方向に貫通する貫通電極２１が位置する。貫通電極２１は、貫通孔２０Ｘに充填されている。貫通孔２０Ｘは、例えば、５０μｍ以上１００μｍ以下の直径を有する円形孔である。貫通孔２０Ｘのピッチは、例えば、１００μｍ以上２００μｍ以下である。貫通電極２１の材料は、例えば、銅や銅合金である。

【0013】

コア基板２０の上面２０Ａには、配線層２２が位置する。コア基板２０の下面２０Ｂには、配線層２３が位置する。各配線層２２，２３は、貫通電極２１を介して、相互に電気的接続されている。各配線層２２，２３の材料は、例えば、銅や銅合金である。配線層２２，２３の厚さは、例えば、１５μｍ以上３５μｍ以下である。各配線層２２，２３のラインアンドスペース（Ｌ／Ｓ）は、例えば、２０μｍ／２０μｍである。ラインアンドスペースは、配線層の幅、および、相互に隣り合う配線層の間隔である。

【0014】

コア基板２０の上面２０Ａには、絶縁層３１、ビア配線層３２、絶縁層３３、配線層３４、および、ビア配線層３５が位置する。絶縁層３３は、第１絶縁層の一例である。

【0015】

絶縁層３１は、コア基板２０の上面２０Ａ、および、配線層２２を被覆する。絶縁層３１は、所要の箇所に、複数の貫通孔３１Ｘを有する。各貫通孔３１Ｘは、絶縁層３１を厚さ方向に貫通して、配線層２２の上面の一部を露出する。

【0016】

配線層３４は、絶縁層３１の上面に位置する。配線層３４は、貫通孔３１Ｘの内部に充填されたビア配線層３２を介して、配線層２２と電気的接続されている。配線層３４は、貫通孔３１Ｘに充填されたビア配線層３２と別体であってもよいし、一体であってもよい。

【0017】

絶縁層３３は、絶縁層３１の上面、および、配線層３４を被覆する。絶縁層３３は、所要の箇所に、複数の貫通孔３３Ｘを備える。各貫通孔３３Ｘは、絶縁層３３を厚さ方向に貫通して、配線層３４の上面の一部を露出する。

【0018】

絶縁層３３の上面ＳＢは、凹凸が少ない平滑面であって低粗度面である。絶縁層３３の上面ＳＢでの粗度は、例えば、貫通孔３３Ｘの内面よりも低い。絶縁層３３の上面ＳＢでの表面粗さＲａ値は、例えば、１５ｎｍ以上４０ｎｍ以下である。貫通孔３３Ｘの内面での表面粗さＲａ値は、例えば、３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下である。表面粗さＲａ値は、表面粗さを表わす数値の一種であり、算術平均粗さと呼ばれるものであって、具体的には、測定領域内で変化する高さの絶対値を平均ラインである表面から測定して算術平均したものである。

【0019】

各貫通孔３１Ｘ，３３Ｘは、図１において上方（コア基板２０から配線構造１２に向けた方向）に位置する部位ほど径が大きいテーパ状を有する。各貫通孔３１Ｘ，３３Ｘは、例えば、上端の開口径が下端の開口径よりも大径となる逆円錐台状を有する。各貫通孔３１Ｘ，３３Ｘでの上端の開口径は、例えば、６０μｍ以上７０μｍ以下である。

【0020】

各絶縁層３１，３３の材料は、例えば、エポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂などの熱硬化性樹脂を主成分とする非感光性の絶縁性樹脂である。各絶縁層３１，３３は、例えば、シリカやアルミナなどのフィラーを含有する。

【0021】

配線層３４、および、ビア配線層３２，３５の材料は、例えば、銅や銅合金である。各絶縁層３１，３３の厚さは、例えば、２０μｍ以上４５μｍ以下である。配線層３４の厚さは、例えば、１５μｍ以上３５μｍ以下である。配線層３４のラインアンドスペース（Ｌ／Ｓ）は、例えば、２０μｍ／２０μｍである。

【0022】

図１（ｂ）に示すように、貫通孔３３Ｘの内部には、ビア配線層３５が位置する。ビア配線層３５は、配線層３４と、絶縁層３３の上面ＳＢに位置する配線層５０とに電気的接続されている。ビア配線層３５は、低密度配線層を高密度配線層に電気的接続させるための配線層である。配線層３４は、第１配線層の一例であり、配線層５０は、第２配線層の一例である。

【0023】

ビア配線層３５は、配線構造１１における配線層のなかで、最上層の配線層である。ビア配線層３５は、絶縁層３３を厚さ方向に貫通する。ビア配線層３５は、貫通孔３３Ｘと同様に、図１において上方（配線層３４から配線層５０に向けた方向）に位置する部位ほど径が大きいテーパ状を有する。ビア配線層３５は、例えば、ビア配線層３５の上端面３５Ｓが下端面よりも大径である逆円錐台状を有する。ビア配線層３５の上端面３５Ｓは、絶縁層３３の上面ＳＢにおいて、絶縁層３３から露出している。ビア配線層３５の上端面３５Ｓは、絶縁層３３の上面ＳＢと面一である。ビア配線層３５の上端面３５Ｓは、配線層５０の下面に直接接合されている。ビア配線層３５の外周面は、窪み３５Ｇを備える。窪み３５Ｇは、絶縁層３３に含まれるフィラーにおける外表面の一部に追従した形状を有し、例えば半球面状を有する。なお、ビア配線層３５の上端面３５Ｓの直径は、例えば、６０μｍ以上７０μｍ以下である。

【0024】

絶縁層３３は、第１樹脂層３３Ａと第２樹脂層３３Ｂとを備える。
第１樹脂層３３Ａは、絶縁層３３のなかで配線層３４を覆う部分である。第１樹脂層３３Ａは、絶縁層３３のなかでビア配線層３５を囲う部分である。第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡは、絶縁層３３の上面ＳＢよりも下方（絶縁層３３からコア基板２０に向けた方向）に位置する。

【0025】

第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡは、ビア配線層３５の周囲において、ビア配線層３５の上端面３５Ｓに向けて反り上がる曲面である。第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡは、ビア配線層３５の周囲において、ビア配線層３５との距離が大きい部位ほど、下方（ビア配線層３５の上端面３５Ｓから配線層３４に向けた方向）に位置する曲面である。第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡは、第１樹脂層３３Ａの研磨によって形成される研磨面である。第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡは、ビア配線層３５の外周面において、窪み３５Ｇよりも下方に位置する。

【0026】

第２樹脂層３３Ｂは、第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡに位置する。第２樹脂層３３Ｂは、絶縁層３３のなかでビア配線層３５を囲う部分である。第２樹脂層３３Ｂは、ビア配線層３５の備える窪み３５Ｇを充填している。第２樹脂層３３Ｂでのフィラーの含有率は、第１樹脂層３３Ａでのフィラーの含有率よりも低い。第１樹脂層３３Ａと第２樹脂層３３Ｂとの密着性が高められる観点において、第１樹脂層３３Ａの材料と、第２樹脂層３３Ｂの材料とは、相互に同じ成分を備えた熱硬化性の絶縁性樹脂組成物であることが好適である。他方、第２樹脂層３３Ｂと、それの上層となる絶縁層５１の密着性が高められる観点において、第２樹脂層３３Ｂの材料と、絶縁層５１の材料とは、相互に同じ成分を備えた絶縁性樹脂であることが好適である。また、第２樹脂層３３Ｂの上面でのフィラーの脱粒が抑えられる観点において、第２樹脂層３３Ｂでのフィラーの含有率は、ゼロであることが好適である。第２樹脂層３３Ｂの上面は、絶縁層３３の上面ＳＢと同一であり、ビア配線層３５の上端面３５Ｓと面一である。

【0027】

絶縁層３３の厚さ方向において、第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡと、絶縁層３３の上面ＳＢとの距離は、第２樹脂層３３Ｂの厚さであり、第２樹脂厚さＤ１である。第２樹脂厚さＤ１は、ビア配線層３５の周囲において、ビア配線層３５との距離が大きい部位ほど大きい。第２樹脂層３３Ｂの厚さは、ビア配線層３５の周囲において、ビア配線層３５から離れた部位ほど厚く、ビア配線層３５に近い部位ほど薄い。第２樹脂厚さＤ１の最大値は、例えば、１μｍ以上５μｍ以下である。

【0028】

第２樹脂厚さＤ１のなかの最小値である最小樹脂厚さＤ２は、ゼロ以上である。第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡのなかで最も上方に位置する部位は、第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡのなかでビア配線層３５に最も近い位置である。また、第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡのなかで最も上方に位置する部位は、絶縁層３３の厚さ方向において、ビア配線層３５の上端面３５Ｓと同一、もしくは、ビア配線層３５の上端面３５Ｓよりも下方に位置する。なお、図１では、最小樹脂厚さＤ２を示すために、第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡのなかで最も上方に位置する部位を、ビア配線層３５の上端面３５Ｓよりも下方に図示する。

【0029】

絶縁層３３の厚さ方向において、絶縁層３３の上面ＳＢと、配線層３４の上面との距離は、ビア厚さＤ３である。ビア厚さＤ３は、第２樹脂厚さＤ１よりも十分に大きい。

【0030】

図１（ａ）に示すように、コア基板２０の下面２０Ｂには、絶縁層４１、配線層４２、絶縁層４３、および、配線層４４が位置する。各絶縁層４１，４３の材料は、例えば、エポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂などの熱硬化性樹脂を主成分とする非感光性の絶縁性樹脂である。各絶縁層４１，４３は、例えば、シリカやアルミナなどのフィラーを含有する。各配線層４２，４４の材料は、例えば、銅や銅合金である。各絶縁層４１，４３の厚さは、例えば、２０μｍ以上４５μｍ以下である。各配線層４２，４４の厚さは、例えば、１５μｍ以上３５μｍ以下である。各配線層４２，４４のラインアンドスペース（Ｌ／Ｓ）は、例えば、２０μｍ／２０μｍである。

【0031】

絶縁層４１は、コア基板２０の下面２０Ｂ、および、配線層２３を被覆する。絶縁層４１は、所要の箇所に、複数の貫通孔４１Ｘを有する。各貫通孔４１Ｘは、絶縁層４１を厚さ方向に貫通して、配線層２３の下面の一部を露出する。

【0032】

配線層４２は、絶縁層４１の下面に位置する。配線層４２は、貫通孔４１Ｘの内部に充填されたビア配線層を介して、配線層２３と電気的接続されている。配線層４２は、例えば、貫通孔４１Ｘの内部に充填されたビア配線層と別体であってもよいし、一体であってもよい。

【0033】

絶縁層４３は、絶縁層４１の下面、および、配線層４２を被覆する。絶縁層４３は、所要の箇所に、複数の貫通孔４３Ｘを有する。各貫通孔４３Ｘは、絶縁層４３を厚さ方向に貫通して、配線層４２の下面の一部を露出する。

【0034】

各貫通孔４１Ｘ，４３Ｘは、図１において下方（コア基板２０からソルダレジスト層１３に向かう方向）に位置する部位ほど径が大きいテーパ状を有する。例えば、各貫通孔４１Ｘ，４３Ｘは、下端の開口径が上端の開口径よりも大径となる円錐台状を有する。各貫通孔４１Ｘ，４３Ｘでの下端の開口径は、例えば、６０μｍ以上７０μｍ以下である。

【0035】

配線層４４は、絶縁層４３の下面に位置する。配線層４４は、配線構造１１における配線層のなかで、最下層の配線層である。配線層４４は、貫通孔４３Ｘに充填されたビア配線層を介して配線層４２と電気的接続されている。配線層４４は、例えば、貫通孔４３Ｘの内部に充填されたビア配線層と別体であってもよいし、一体であってもよい。

【0036】

次に、配線構造１２の構造について説明する。
図１（ａ）に示すように、配線構造１２は、配線構造１１よりも配線密度の高い配線層を備える高密度配線層である。配線構造１２は、絶縁層３３の上面ＳＢに位置する配線層５０、絶縁層５１、配線層５２、絶縁層５３を備える。配線層５０は、第２配線層の一例であり、絶縁層５１は、第２絶縁層の一例である。配線層５０は、配線構造１１における配線層のなかで、最下層の配線層である。配線構造１２の厚さ、具体的には、絶縁層３３の上面ＳＢから絶縁層５３の上面までの厚さは、例えば、２０μｍ以上４０μｍ以下である。

【0037】

各配線層５０，５２の材料は、例えば、銅や銅合金である。各絶縁層５１，５３の材料は、例えば、フェノール系樹脂やポリイミド系樹脂などを主成分とする感光性の絶縁性樹脂である。各絶縁層５１，５３は、例えば、シリカやアルミナなどのフィラーを含有する。

【0038】

各配線層５０，５２は、配線構造１１の配線層よりも微細に形成された配線層である。各配線層５０，５２のラインアンドスペース（Ｌ／Ｓ）は、例えば、１０μｍ／１０μｍ未満である。各配線層５０，５２は、配線構造１１の配線層よりも薄い配線層である。各配線層５０，５２の厚さは、例えば、１μｍ以上３μｍ以下である。各絶縁層５１，５３は、配線構造１１の絶縁層よりも薄い絶縁層である。各絶縁層５１，５３の厚さは、例えば、５μｍ以上１０μｍ以下である。

【0039】

各配線層５０，５２の表面粗度は、配線構造１１の配線層における表面粗度よりも低い。各配線層５０，５２の表面粗さＲａ値は、例えば、１ｎｍ以上１０ｎｍである。配線構造１１の配線層２２，３４の表面粗さＲａは、例えば、１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。

【0040】

図１（ｂ）に示すように、配線層５０は、ビア配線層３５の上端面３５Ｓと接続するように、絶縁層３３の上面ＳＢに位置する。配線層５０における下面の一部は、ビア配線層３５の上端面３５Ｓと接触し、配線層５０とビア配線層３５とが電気的接続されている。配線層５０とビア配線層３５とは電気的接続されているが、一体ではない。例えば、配線層５０は、ビア配線層３５の上端面３５Ｓに位置するシード層５０Ａと、シード層５０Ａの上面に位置する金属層５０Ｂとを備える。金属層５０Ｂは、シード層５０Ａを介して、ビア配線層３５に電気的接続されている。

【0041】

シード層５０Ａは、ビア配線層３５の上端面３５Ｓを被覆し、かつ、上端面３５Ｓの周囲に位置する絶縁層３３の上面ＳＢを被覆する。シード層５０Ａは、金属層５０Ｂと絶縁層３３の上面ＳＢとの間、および、金属層５０Ｂとビア配線層３５の上端面３５Ｓとの間、に介在している。シード層５０Ａは、例えば、チタン層と、チタン層の上面に位置する銅層との積層構造を有する。チタン層の厚さは、例えば、２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、銅層の厚さは、例えば、１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。チタン層は、絶縁層３３と金属層５０Ｂとの密着性を確保するための密着層として機能する。密着層の材料は、チタンの他に、窒化チタン、窒化タンタル、タンタル、クロムなどである。金属層５０Ｂは、シード層５０Ａにおける上面の全面を被覆する。金属層５０Ｂは、例えば、電解めっき法によって形成された金属層である。金属層５０Ｂの材料は、例えば、銅や銅合金である。

【0042】

絶縁層５１は、所要の箇所に、複数の貫通孔５１Ｘを有する。各貫通孔５１Ｘは、絶縁層５１を厚さ方向に貫通して、配線層５０の上面の一部を露出する。
配線層５２は、絶縁層５１の上面に位置する。配線層５２は、貫通孔５１Ｘの内部に充填されたビア配線層を介して、配線層５０と電気的接続されている。配線層５２は、例えば、貫通孔５１Ｘの内部に充填されたビア配線層と別体であってもよいし、一体であってもよい。

【0043】

絶縁層５１の上面には、配線層５２を被覆する絶縁層５３が位置する。絶縁層５３は、所要の箇所に、複数の貫通孔５３Ｘを有する。各貫通孔５３Ｘは、絶縁層５３を厚さ方向に貫通して、配線層５２の上面の一部を露出する。

【0044】

絶縁層５３の上面には、複数のパッドＰ１が位置する。各パッドＰ１は、貫通孔５３Ｘの内部に充填されたビア配線層を介して、別々の配線層５２と電気的接続されている。各パッドＰ１は、半導体チップなどの電子部品と電気的接続するための電子部品搭載用のパッドとして機能する。

【0045】

各貫通孔５１Ｘ，５３Ｘは、図１において上方（配線構造１１から絶縁層５３に向かう方向）に位置する部位ほど径が大きいテーパ状を有する。各貫通孔５１Ｘ，５３Ｘは、上端の開口径が下端の開口径よりも大径となる逆円錐台状を有する。各貫通孔５１Ｘ，５３Ｘでの上端の開口径は、例えば、１０μｍ以上２０μｍ以下である。

【0046】

パッドＰ１の平面形状は、任意の形状、および、任意の大きさとすることができる。例えば、パッドＰ１の平面形状は、直径が２０μｍ以上３０μｍ以下の円形状である。パッドＰ１のピッチは、例えば、４０μｍ以上６０μｍ以下である。

【0047】

ソルダレジスト層１３は、配線基板１０の最下層となる最外絶縁層である。ソルダレジスト層１３は、配線構造１１の最下層に位置する絶縁層４３の下面、および、最下層の配線層４４を被覆する。ソルダレジスト層１３は、複数の開口部１３Ｘを有する。各開口部１３Ｘは、最下層の配線層４４の一部を外部接続用パッドＰ２として露出させる。各外部接続用パッドＰ２は、はんだボールやリードピンなどの外部接続端子が接続される。

【0048】

外部接続用パッドＰ２、および、開口部１３Ｘの平面形状は、任意の形状、および、任意の大きさとすることができる。外部接続用パッドＰ２、および、開口部１３Ｘの平面形状は、例えば、直径が２００μｍ以上３００μｍ以下の円形状である。ソルダレジスト層１３の材料は、例えば、フェノール系樹脂やポリイミド系樹脂などを主成分とする感光性の絶縁性樹脂である。ソルダレジスト層１３は、例えば、シリカやアルミナなどのフィラーを含有してもよい。

【0049】

ソルダレジスト層１３の厚さは、例えば、配線構造１２の厚さと等しい、または、配線構造１２の厚さよりも厚い。ソルダレジスト層１３の厚さは、配線基板１０の反り量を低減することを目的として適宜変更される。

【0050】

次に、配線基板１０の製造方法を説明する。
なお、上記絶縁層４３、および、配線層４４は、図３に示す工程を再度繰り返すことによって形成されるため、図４から図９では、絶縁層４３、および、貫通孔４３Ｘの図示を割愛する。

【0051】

まず、図２（ａ）に示す工程では、コア基板２０となる銅張積層板（Copper Clad Laminate：ＣＣＬ）に貫通孔２０Ｘを形成し、電解めっきやペースト充填などの方法によって貫通孔２０Ｘの内部に貫通電極２１を形成する。その後、サブトラクティブ法によって、コア基板２０の上面２０Ａに配線層２２を形成すると共に、コア基板２０の下面２０Ｂに配線層２３を形成する。

【0052】

次に、図２（ｂ）に示す工程では、コア基板２０の上面２０Ａ、および、配線層２２を被覆する絶縁層３１を形成すると共に、コア基板２０の下面２０Ｂ、および、配線層２３を被覆する絶縁層４１を形成する。

【0053】

例えば、樹脂フィルムから各絶縁層３１，４１を形成する場合には、コア基板２０の上面２０Ａ、および、下面２０Ｂに樹脂フィルムをラミネートする。そして、樹脂フィルムを押圧しながら、例えば１３０以上２００℃以下となる硬化温度以上の温度で、ラミネートされた構造体を熱処理し、樹脂フィルムを硬化させることによって、各絶縁層３１，４１を形成する。なお、樹脂フィルムを真空雰囲気中でラミネートする方法は、ボイドの巻き込みを抑制する効果を有する。樹脂フィルムは、例えば、エポキシ系樹脂を主成分とする熱硬化性樹脂のフィルムである。

【0054】

また、液状、または、ペースト状の絶縁性樹脂から各絶縁層３１，４１を形成する場合には、コア基板２０の上面２０Ａ、および、下面２０Ｂに、液状、または、ペースト状の絶縁性樹脂をスピンコート法などによって塗布する。そして、塗布された絶縁性樹脂を硬化温度以上の温度で熱処理して硬化させることによって、各絶縁層３１，４１を形成する。なお、液状、または、ペースト状の絶縁性樹脂は、例えば、エポキシ系樹脂を主成分とする熱硬化性樹脂である。

【0055】

なお、各絶縁層３１，４１を形成する前に、各配線層２２，２３に対して粗化処理を施してもよい。粗化処理によって表面を粗化された各配線層２２，２３は、各絶縁層３１，４１と各配線層２２，２３との密着性を高める。なお、粗化処理は、例えば、黒化処理、エッチング処理、めっき、ブラストなどである。

【0056】

次に、図３（ａ）に示す工程では、配線層２２の上面の一部が露出されるように、絶縁層３１の所定箇所に、複数の貫通孔３１Ｘを形成すると共に、配線層２３の下面の一部が露出されるように、絶縁層４１の所定箇所に、複数の貫通孔４１Ｘを形成する。各貫通孔３１Ｘ，４１Ｘは、例えば、炭酸ガスレーザやＵＶ‐ＹＡＧレーザなどによるレーザ加工法によって形成される。各貫通孔３１Ｘ，４１Ｘを形成した後に、デスミア処理を行い、それによって、各貫通孔３１Ｘ，４１Ｘの底部に露出する各配線層２２，２３の露出面から、その露出面に付着した樹脂スミアを除去する。

【0057】

次に、図３（ｂ）に示す工程では、絶縁層３１の貫通孔３１Ｘに充填されたビア配線層３２を形成する。また、ビア配線層３２を介して配線層２２と電気的接続され、かつ、絶縁層３１の上面に位置する配線層３４を形成する。また、絶縁層４１の貫通孔４１Ｘに充填されたビア配線層を形成する。また、ビア配線層を介して配線層２３と電気的接続され、かつ、絶縁層４１の下面に位置する配線層４２を形成する。各配線層３４，４２は、例えば、セミアディティブ法やサブトラクティブ法などの各種の配線形成方法を用いて形成することができる。

【0058】

次に、図４（ａ）に示すように、絶縁層３１の上面、および、配線層３４を被覆する第１樹脂層３３Ａを形成する。また、配線層３４の上面の一部が露出されるように、第１樹脂層３３Ａの所定箇所に、複数の貫通孔３３Ｘを形成する。各貫通孔３３Ｘは、例えば、炭酸ガスレーザやＵＶ‐ＹＡＧレーザなどによるレーザ加工法によって形成される。各貫通孔３３Ｘを形成した後に、デスミア処理を行い、それによって、各貫通孔３３Ｘの底部に露出する各配線層３４の露出面から、その露出面に付着した樹脂スミアを除去する。このデスミア処理によって、貫通孔３３Ｘの内面、および、第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡは粗化される。そして、第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡに、複数の窪みＧＡが形成される。
この際、貫通孔３３Ｘの内面は、絶縁性樹脂が形成する面と、フィラー３３Ｆの外表面とを含む。シリカやアルミナなどの無機材料を主成分とするフィラー３３Ｆは、絶縁性樹脂と比べて、レーザ加工法による処理やデスミア処理によって加工され難い。そのため、貫通孔３３Ｘの内面は、絶縁性樹脂が形成する面から、フィラー３３Ｆの外表面が突き出るような、凹凸面となる。

【0059】

次に、図４（ｂ）に示す工程では、貫通孔３３Ｘの内面を含め、第１樹脂層３３Ａの表面の全面を被覆するように、シード層を形成し、そのシード層を給電層とする電解めっき法を施す。例えば、第１樹脂層３３Ａの表面の全面を被覆するシード層を、無電解銅めっき法によって形成し、そのシード層を給電層とする電解銅めっき法を施して、導電層３５Ａを形成する。これによって、各貫通孔３３Ｘ、および、各窪みＧＡを充填すると共に、第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡを被覆する導電層３５Ａを形成する。貫通孔３３Ｘを充填する導電層３５Ａの外周面は、貫通孔３３Ｘの内面である凹凸面に追従した形状を有する。例えば、導電層３５Ａの外周面は、絶縁性樹脂から構成される面に追従した形状、すなわち、粗化された面に追従した形状を有する。また、貫通孔３３Ｘの内面でフィラー３３Ｆの外表面が突き出る場合、導電層３５Ａの外周面は、フィラー３３Ｆの外表面に追従した形状を有する。

【0060】

なお、導電層３５Ａの体積は、上述した配線層５０の体積と同じであってもよいし、異なっていてもよい。例えば、導電層３５Ａは、第１樹脂層３３Ａにおける上面ＳＡの全体に形成されてもよい。上記導電層３５Ａの体積は、配線基板１０の製造過程において、コア基板２０の反り量を低減させることを目的として適宜変更される。

【0061】

次に、図５（ａ）に示すように、研磨の一例であるＣＭＰ法（Chemical Mechanical Polishing）を用いて、第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡから突出する導電層３５Ａを研磨する。そして、複数の窪みＧＡを有した第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡの一部を研磨する。これによって、貫通孔３３Ｘに充填されたビア配線層３５が形成される。また、ビア配線層３５の上端面３５Ｓが形成されると共に、第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡが、平滑化された第１研磨面として加工される。この際、第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡに対する研磨は、ビア配線層３５の上端面３５Ｓによって、その進行を抑制される。そのため、ビア配線層３５の周囲においては、第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡが、ビア配線層３５の上端面３５Ｓに向けて反り上がる。

【0062】

研磨前における第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡは、窪みＧＡや、窪みＧＡに埋め込まれた導電性材料を有する。これに対して、研磨後における第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡからは、窪みＧＡや、窪みＧＡに埋め込まれた導電性材料が除去される。あるいは、研磨後における第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡが窪みＧＡを有するとしても、窪みＧＡの大きさは、研磨前よりも十分に小さい。このように、本工程では、ビア配線層３５の上端面３５Ｓが露出した後に、窪みＧＡや、窪みＧＡに埋め込まれた導電性材料が除去されるように、第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡが研磨され、第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡが平滑化される。なお、貫通孔３３Ｘの内面は、依然として粗面化された状態のままであるため、第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡは、貫通孔３３Ｘの内面よりも表面粗度が低い。

【0063】

第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡに対する研磨は、最小樹脂厚さＤ２がゼロとなる範囲で、その処理を終了してもよいし、最小樹脂厚さＤ２がゼロよりも大きくなるように、その処理が続けられてもよい。なお、第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡに形成された窪みＧＡを上面ＳＡから除去できる観点において、第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡに対する研磨は、最小樹脂厚さＤ２がゼロよりも大きくなるように続けられることが好適である。また、窪みＧＡに埋め込まれた導電性材料を除去できる観点においても、第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡに対する研磨は、最小樹脂厚さＤ２がゼロよりも大きくなるように続けられることが好適である。最小樹脂厚さＤ２がゼロよりも大きくなるように、第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡに対する研磨が行われると、ビア配線層３５における外周面の一部は、第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡから露出する。この際、第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡから露出するビア配線層３５の外周面は、フィラー３３Ｆの外表面に追従した形状、すなわち、フィラー３３Ｆの脱粒した窪み３５Ｇを有する。

【0064】

次に、図５（ｂ）に示すように、第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡ、および、ビア配線層３５の上端面３５Ｓを覆うように、樹脂ワニスが塗布される。そして、塗布膜の乾燥と硬化とを経て、第２樹脂層３３Ｂが形成される。樹脂ワニスは、例えば、エポキシ系樹脂を主成分とする熱硬化性樹脂を溶剤に溶解した液状体である。樹脂ワニスでのフィラーの含有率は、第１樹脂層３３Ａでのフィラーの含有率よりも低く、第２樹脂層３３Ｂでのフィラーの含有率と同じである。

【0065】

樹脂ワニスの塗布によって形成された第２樹脂層３３Ｂの下面は、第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡに追従する形状を有する。また、樹脂ワニスの塗布によって形成された第２樹脂層３３Ｂの下面は、ビア配線層３５の上端面３５Ｓに追従する形状を有する。さらに、ビア配線層３５の外周面に追従するように、第２樹脂層３３Ｂが窪み３５Ｇを埋める。これによって、第１樹脂層３３Ａと第２樹脂層３３Ｂとの境界が、フィラーの含有率の境界として形成される。なお、第１樹脂層３３Ａと第２樹脂層３３Ｂとの密着性が高められる観点において、第２樹脂層３３Ｂを形成するための樹脂ワニスは、第１樹脂層３３Ａの材料と同じ成分を備えることが好適である。なお、金属材料によって形成されたビア配線層３５と、熱硬化性樹脂によって形成された第２樹脂層３３Ｂとの密着性は、通常、金属層同士の密着性や、樹脂層同士の密着性よりも低い。一方、ビア配線層３５の窪み３５Ｇを第２樹脂層３３Ｂが埋める構造は、第２樹脂層３３Ｂのなかで窪み３５Ｇを充填する部分を、楔として機能させる。結果として、ビア配線層３５と第２樹脂層３３Ｂとの密着性を確保することが可能ともなる。

【0066】

次に、図６（ａ）に示すように、研磨の一例であるＣＭＰ法や機械研磨法を用いて、第２樹脂層３３Ｂの上面を研磨する。第２樹脂層３３Ｂの上面に対する研磨は、ビア配線層３５の上端面３５Ｓが第２樹脂層３３Ｂの上面から露出するまで行われる。これによって、第２樹脂層３３Ｂの上面と、ビア配線層３５の上端面３５Ｓとが面一となり、第２樹脂層３３Ｂの上面は、平滑化された第２研磨面として加工される。そして、第１樹脂層３３Ａと第２樹脂層３３Ｂとの積層体として、絶縁層３３が形成される。

【0067】

例えば、研磨前における第２樹脂層３３Ｂの上面の表面粗さＲａ値が３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下であることに対し、研磨後における第２樹脂層３３Ｂの上面の表面粗さＲａ値は１５ｎｍ以上４０ｎｍ以下となる。言い換えれば、本工程では、ビア配線層３５の上端面３５Ｓが露出すると共に、第２樹脂層３３Ｂの上面が平滑化されるように、第２樹脂層３３Ｂの上面が研磨される。なお、貫通孔３３Ｘの内面は、依然として粗面化された状態のままであるため、第２樹脂層３３Ｂの上面は、貫通孔３３Ｘの内面よりも表面粗度が低い。
以上の各製造工程によって、配線構造１１に対応する構造体が製造される。

【0068】

次に、図６（ｂ）に示す工程では、まず、絶縁層３３の上面ＳＢ、および、ビア配線層３５の上端面３５Ｓを被覆するように、シード層５０Ａを形成する。シード層５０Ａは、例えば、スパッタ法や無電解めっき法によって形成する。本工程では、絶縁層３３の上面ＳＢが平滑面であるため、その上面ＳＢに対するスパッタ法によってシード層５０Ａを均一に形成することができ、シード層５０Ａの上面を平滑に形成することができる。このため、粗化面に対するスパッタ法によってシード層５０Ａを形成する場合と比べて、シード層５０Ａを薄く形成することができる。

【0069】

例えば、スパッタ法によってシード層５０Ａを形成する場合には、まず、絶縁層３３の上面ＳＢ、および、ビア配線層３５の上端面３５Ｓを被覆するように、上面ＳＢ、および、上端面３５Ｓに、スパッタリングによってチタンを堆積させて、チタン層を形成する。その後、スパッタリングによってチタン層に銅を堆積させて、銅層を形成する。これによって、２層構造のシード層５０Ａを形成することができる。このとき、チタン層の厚さは、例えば２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下とすることができ、銅層の厚さは、例えば１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下とすることができる。

【0070】

このように、シード層５０Ａの下層にチタン層を形成することによって、絶縁層３３とシード層５０Ａとの密着性を向上させることができる。なお、チタン層を窒化チタン層に変更し、窒化チタン層と銅層とからなる２層構造のシード層５０Ａを形成してもよい。チタンや窒化チタンは、銅よりも耐腐食性の高い金属であり、銅よりも絶縁層３３との密着性が高い金属である。また、無電解めっき法によってシード層５０Ａを形成する場合には、例えば、無電解銅めっき法によって銅層のみからなるシード層５０Ａを形成することができる。

【0071】

次に、シード層５０Ａの上面における所定の箇所に、開口部１０１Ｘを有したレジスト層１０１を形成する。開口部１０１Ｘは、配線層５０の形成される領域に、シード層５０Ａを露出する。レジスト層１０１の材料は、例えば、次工程のめっき処理に対して耐めっき性を有する。レジスト層１０１の材料は、例えば、感光性のドライフィルムレジストや液状のフォトレジストである。

【0072】

次に、図７（ａ）に示す工程では、レジスト層１０１をめっきマスクとして、シード層５０Ａの上面に、シード層５０Ａをめっき給電層に利用した電解めっき法を施す。具体的には、レジスト層１０１の開口部１０１Ｘから露出されたシード層５０Ａの上面に電解めっき法を施す。これによって、開口部１０１Ｘから露出されたシード層５０Ａの上面に、金属層５０Ｂが形成される。

【0073】

次に、図７（ｂ）に示す工程では、例えばアルカリ性の剥離液によってレジスト層１０１を除去する。次いで、金属層５０Ｂをエッチングマスクとして、金属層５０Ｂの隙間から露出する不要なシード層５０Ａを、エッチングによって除去する。これによって、ビア配線層３５の上端面３５Ｓ、および、絶縁層３３の上面ＳＢ上に、配線層５０が形成される。

【0074】

次に、図８（ａ）に示す工程では、絶縁層３３の上面ＳＢに、配線層５０を覆う絶縁層５１を形成する。また、図８（ｂ）に示すように、配線層５０における上面の一部を露出する貫通孔５１Ｘを絶縁層５１に形成する。

【0075】

例えば、絶縁層５１として樹脂フィルムを用いる場合には、絶縁層３３の上面ＳＢに樹脂フィルムを熱圧着によりラミネートし、その樹脂フィルムをフォトリソグラフィ法でパターニングすることによって、絶縁層５１を形成する。このとき、樹脂フィルムを真空雰囲気中でラミネートすることによって、ボイドの巻き込みを抑制する。なお、樹脂フィルムとしては、例えば、フェノール系樹脂やポリイミド系樹脂などの感光性樹脂のフィルムを用いることができる。また、絶縁層５１として、液状、または、ペースト状の絶縁性樹脂を用いる場合には、例えば、絶縁層３３の上面ＳＢに、液状、または、ペースト状の絶縁性樹脂をスピンコート法などによって塗布し、その絶縁性樹脂をフォトリソグラフィ法でパターニングすることによって、絶縁層５１を形成する。なお、液状、または、ペースト状の絶縁性樹脂としては、例えば、フェノール系樹脂やポリイミド系樹脂などの感光性樹脂を用いることができる。

【0076】

なお、感光性樹脂からなる絶縁層５１における上面の表面粗さＲａ値は、例えば、２ｎｍ以上１０ｎｍ以下とすることができる。すなわち、絶縁層５１の上面は、貫通孔３３Ｘの内面よりも表面粗度が低い。

【0077】

次に、図９に示す工程では、貫通孔５１Ｘに充填されたビア配線層を形成し、また、ビア配線層を介して配線層５０と電気的接続され、絶縁層５１の上面に位置する配線層５２を形成する。配線層５２、および、ビア配線層は、貫通孔５１Ｘの内面、および、貫通孔５１Ｘの周辺における絶縁層５１の上面を被覆するシード層と、そのシード層上に形成された金属層とから構成される。配線層５２は、例えば、図６（ｂ）〜図７（ｂ）に示した工程と同様に、セミアディティブ法を用いて形成することができる。次に、絶縁層５１の上面に、各配線層５２の上面の一部を露出する貫通孔５３Ｘを有した絶縁層５３を形成する。また、各貫通孔５３Ｘに充填されたパッドＰ１を形成する。
以上の製造工程によって、配線構造１１に配線構造１２を積層する。

【0078】

次に、配線基板１０、および、配線基板１０の製造方法による作用を説明する。
なお、図１０は、上記配線基板１０の作用を明りょうにするため、絶縁層３３に相当する層を第１樹脂層３３Ａのみによって構成した参考例となる配線基板を例示する。すなわち、ビア配線層３５の上端面３５Ｓに向けて反り上がるように上面ＳＡを研磨する工程、および、第２樹脂層３３Ｂを形成する工程を割愛することによって得られる配線基板を例示する。

【0079】

図１０に示すように、第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡは、デスミア処理によって形成された複数の窪みＧＡを有する。各窪みＧＡの内部には、ビア配線層３５の形成によって埋め込まれた導電性材料が位置する。ビア配線層３５の上端面３５Ｓを形成するための研磨は、結局のところ、導電性材料を研磨するための加工であるため、第１樹脂層３３Ａの窪みＧＡに埋め込まれた導電性材料は、ビア配線層３５の上端面３５Ｓを形成する工程を経た後も、このように窪みＧＡのなかに残り続ける。

【0080】

窪みＧＡに導電性材料が埋め込まれた状態で配線層５０が形成されると、相互に隣り合う配線層５０の間隙に窪みＧＡが位置する場合がある。相互に隣り合う配線層５０の間隙に窪みＧＡが位置する場合、相互に隣り合う配線層５０の下面は、窪みＧＡのなかの導電性材料によって電気的接続されやすくなる。結果として、相互に隣り合う配線層５０を短絡させて、配線基板の製造における歩留まりの向上を妨げてしまう。

【0081】

これに対して、図１（ｂ）に示したように、配線基板１０における第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡは、第１樹脂層３３Ａに対する研磨によって、ビア配線層３５の上端面３５Ｓから窪むように加工される。そして、第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡに形成された窪みに第２樹脂層３３Ｂが埋め込まれ、第２樹脂層３３Ｂに対する研磨によって、第２樹脂層３３Ｂの上面と、ビア配線層３５の上端面３５Ｓとが面一となる。その結果、第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡに位置する窪みＧＡ、および、窪みＧＡに埋め込まれた導電性材料は除去され、相互に隣り合う配線層５０の下面は、第２樹脂層３３Ｂによって電気的に絶縁される。

【0082】

なお、第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡに位置する窪みＧＡは、デスミア処理による上面ＳＡの粗化の他に、例えば、第１樹脂層３３Ａが含むフィラーの脱粒によっても形成される。ビア配線層３５を形成する前にフィラーの脱粒が生じた場合には、デスミア処理による上面ＳＡの粗化と同様に、脱粒後の窪みに導電性材料が埋め込まれる。結果として、相互に隣り合う配線層５０を短絡させて、配線基板の製造における歩留まりの向上を妨げてしまう。また、ビア配線層３５を形成した後にフィラーの脱粒が生じる場合には、脱粒後の窪みにシード層５０Ａが形成され難くなる。結果として、上面ＳＡに脱粒後の窪みが残った状態では、配線層５０が形成され難くなり、これもまた、配線基板の製造における歩留まりの向上を妨げてしまう。また、相互に隣り合う配線層５０の間隙でフィラーの脱粒が生じた場合には、脱粒後の窪みが絶縁層５１によって埋められるとしても、相互に隣り合う配線層５０では、マイグレーションが生じやすくなる。

【0083】

この点、配線基板１０の第２樹脂層３３Ｂは、それのフィラーの含有率が、第１樹脂層３３Ａの含有率よりも低い。それゆえに、デスミア処理による窪みＧＡの形成に起因した歩留まりの低下、および、フィラーの脱粒に起因した歩留まりの低下の少なくとも一方を軽減することが可能ともなる。

【0084】

次に、半導体装置７０の構成を説明する。
図１１に示すように、半導体装置７０は、配線基板１０と、１または複数の半導体チップ８０と、アンダーフィル樹脂８５と、外部接続端子８６とを備える。
半導体チップ８０は、配線基板１０にフリップチップ実装されている。半導体チップ８０の下面である回路形成面は、複数のバンプ８２を備える。各バンプ８２は、配線基板１０のパッドＰ１に接合する。半導体チップ８０は、バンプ８２を介して配線層５２と電気的接続される。

【0085】

半導体チップ８０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）チップやＧＰＵ（Graphics Processing Unit）チップなどのロジックチップである。また、半導体チップ８０は、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）チップ、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）チップやフラッシュメモリチップなどのメモリチップである。なお、配線基板１０に複数の半導体チップ８０を搭載する場合には、ロジックチップとメモリチップとの組み合わせが、配線基板１０に搭載される。

【0086】

半導体チップ８０の大きさは、例えば、平面視で３ｍｍ×３ｍｍ〜１２ｍｍ×１２ｍｍである。また、半導体チップ８０の厚さは、例えば、５０μｍ以上１００μｍ以下である。

【0087】

バンプ８２は、例えば、金バンプやはんだバンプである。はんだバンプの材料は、例えば、鉛を含む合金、錫と金との合金、錫と銅との合金、錫と銀との合金、錫と銀と銅の合金などである。

【0088】

アンダーフィル樹脂８５は、配線基板１０と半導体チップ８０との隙間を充填する。アンダーフィル樹脂８５の材料は、例えば、エポキシ系樹脂などの絶縁性樹脂である。

【0089】

外部接続端子８６は、配線基板１０における外部接続用パッドＰ２の下面に位置する。外部接続端子８６は、例えば、マザーボードなどの実装基板に設けられたパッドと電気的接続される。外部接続端子８６は、例えば、はんだボールやリードピンである。なお、本例では、外部接続端子８６として、はんだボールを図示する。

【0090】

次に、半導体装置７０の製造方法について説明する。
まず、外部接続用パッドＰ２にはんだボールを搭載し、例えば、２４０℃以上２６０℃以下の温度でリフローして固定する。次に、配線基板１０に半導体チップ８０を実装する。具体的には、配線基板１０のパッドＰ１に、半導体チップ８０のバンプ８２をフリップチップ接合する。続いて、フリップチップ接合された半導体チップ８０と配線基板１０との間に、アンダーフィル樹脂８５を充填して、そのアンダーフィル樹脂８５を硬化する。
以上の製造工程により、半導体装置７０を製造することができる。

【0091】

以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）配線層３４と配線層５０とを電気的接続するための貫通孔３３Ｘの形成は、第１樹脂層３３Ａに対して行われる。すなわち、貫通孔３３Ｘを形成するためのデスミア処理は、第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡに対して行われる。一方、デスミア処理の実施によって上面ＳＡに形成される窪みＧＡは、ビア配線層３５の上端面３５Ｓを形成する際に、研磨によって除去される。そして、配線層５０の下地となる絶縁層３３の上面ＳＢは、第２樹脂層３３Ｂの上面によって構成され、第２樹脂層３３Ｂの上面の形成は、貫通孔３３Ｘを形成するためのデスミア処理の後に行われる。それゆえに、配線層５０の下地である絶縁層３３の上面ＳＢに、窪みＧＡや、窪みＧＡに埋め込まれた導電性材料などが残ることが抑えられる。結果として、配線基板の製造における歩留まりを向上させることができる。

【0092】

（２）第２樹脂層３３Ｂでのフィラーの含有率が、第１樹脂層３３Ａでのフィラーの含有率よりも低いため、絶縁層３３からフィラーが脱粒することによる歩留まりの低下を低減させることもできる。

【0093】

（３）最小樹脂厚さＤ２がゼロよりも大きい場合には、第１樹脂層３３Ａでの上面ＳＡの研磨量を大きくできる。そのため、第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡに形成された窪みＧＡを除去しやすくできる。結果として、第１樹脂層３３Ａと第２樹脂層３３Ｂとの間に導電性材料が残存することを抑えられる。

【0094】

（４）ビア配線層３５と配線層５０との電気的接続を確保することを目的として、配線層５０の下面は、通常、ビア配線層３５の上端面３５Ｓよりも、所定の余裕寸法を有して大きく設計される。相互に隣り合う配線層５０での短絡は、こうした配線層５０の下面間での短絡であり、ビア配線層３５の上端面３５Ｓから余裕寸法以上離れた部位での短絡である。この点、第２樹脂層３３Ｂの厚さは、ビア配線層３５に近い部位ほど薄く、ビア配線層３５から遠い部位ほど厚い。窪みＧＡに埋め込まれた導電性材料の除去は、第２樹脂層３３Ｂのなかで厚さが厚い部位ほど、より確実に行われる。結果として、窪みＧＡに埋め込まれた導電性材料の除去は、相互に隣り合う配線層５０での短絡が生じやすい部位に対して、より確実に行われる。第１樹脂層３３Ａと第２樹脂層３３Ｂとの間に位置する導電性材料は、配線層５０との直接的な接続が無いとはいえ、配線層５０における信号の伝達に影響を及ぼす場合がある。そのため、第２樹脂層３３Ｂの厚さがビア配線層３５から遠い部位ほど厚い構成であれば、上記（１）に準じた歩留まりを向上させる効果を、より顕著に得ることが可能ともなる。

【0095】

なお、上記実施形態は、以下の態様にて実施することもできる。
・第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡに対する研磨は、窪みＧＡの大きさを縮小する処理である。すなわち、第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡに対する研磨は、研磨後の第１樹脂層３３Ａでの上面ＳＡに、縮小された窪みＧＡが残ることを妨げるものではない。縮小された窪みＧＡは、導電性材料を埋められた状態、あるいは、第２樹脂層３３Ｂを埋められた状態であってもよい。こうした構成であっても、絶縁層３３の上面ＳＢにおいて窪みＧＡの形成が抑えられる以上、上記（１）から（４）に準じた効果は得られる。

【0096】

・シード層５０Ａを形成する前に、絶縁層３３の上面ＳＢに、酸素プラズマアッシングなどのプラズマ処理を施すように変更できる。プラズマ処理は、絶縁層３３の上面ＳＢを粗化する。絶縁層３３の上面ＳＢを粗化することによって、シード層５０Ａと絶縁層３３との密着性を高めることができる。ただし、絶縁層３３の上面ＳＢの粗度を低減して平滑度を向上することによって、上面ＳＢに微細配線を形成することが可能となる。そのため、プラズマ処理では、後工程での微細配線の形成に支障のない程度に、絶縁層３３の上面ＳＢを粗化する。こうした方法であっても、配線層５０以外の導電性材料が絶縁層３３の上面ＳＢに残ることは抑えられる。そのため、上記（１）から（４）に準じた効果は得られる。

【0097】

・絶縁層３３と対向する方向から見て、単位面積あたりでのビア配線層３５の密度は、均一であってもよいし、単位領域ごとに区々であってもよい。単位面積あたりでのビア配線層３５の密度が不均一である場合、第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡが有する形状は、例えば、単位領域ごとに異なるように変更される。例えば、単位面積あたりでのビア配線層３５の密度が高い単位領域では、最小樹脂厚さＤ２が小さい。一方で、単位面積あたりでのビア配線層３５の密度が低い単位領域では、最小樹脂厚さＤ２が大きい。

【0098】

・各絶縁層３１，３３の材料は、例えば、フェノール系樹脂やポリイミド系樹脂などを主成分とする感光性の絶縁性樹脂に変更される。
・貫通孔３３Ｘを形成するとき、貫通孔３３Ｘの内面が、フィラー３３Ｆの外表面を含むとは限らない。貫通孔３３Ｘの内面が、フィラー３３Ｆの外表面を含まない場合、その貫通孔３３Ｘを充填するビア配線層３５の外周面は、窪み３５Ｇを含まない連続面であり、また、第２樹脂層３３Ｂは、窪み３５Ｇを充填する部分を含まない。なお、最小樹脂厚さＤ２がゼロとなるように、第１樹脂層３３Ａの上面ＳＡに対する研磨が行われる場合には、ビア配線層３５の外周面に食い込んだフィラー３３Ｆは、ビア配線層３５の外周面から脱粒し難い。そのため、窪み３５Ｇを利用してビア配線層３５と第２樹脂層３３Ｂとの密着性を高める観点においては、最小樹脂厚さＤ２がゼロよりも大きいことが好ましい。

【0099】

・第１樹脂層３３Ａ、および、第２樹脂層３３Ｂからなる積層構造は、絶縁層３１に適用できる。第１樹脂層３３Ａ、および、第２樹脂層３３Ｂからなる積層構造が、各絶縁層３１，３３に適用される構成であれば、絶縁層３３の上面ＳＢにおける平坦性を確保することが容易ともなる。なお、窪みＧＡの形成やフィラーの脱粒によって、配線層の信頼性が低下することは、配線層間の間隙が小さい高密度配線層において著しい。そのため、第１樹脂層３３Ａ、および、第２樹脂層３３Ｂからなる積層構造が、絶縁層３３に適用される構成であれば、上記（１）から（４）に準じた効果が、より顕著に得られる。

【符号の説明】

【0100】

Ｄ１ 第２樹脂厚さ
Ｄ２ 最小樹脂厚さ
Ｄ３ ビア厚さ
ＧＡ 窪み
Ｐ１ パッド
Ｐ２ 外部接続用パッド
ＳＡ，ＳＢ，２０Ａ 上面
１０ 配線基板
１１，１２ 配線構造
１３ ソルダレジスト層
１３Ｘ 開口部
２０Ｘ，３１Ｘ，３３Ｘ，４１Ｘ，４３Ｘ，５１Ｘ，５３Ｘ 貫通孔
２０ コア基板
２０Ｂ 下面
２１ 貫通電極
２２，２３，３２，３４，４２，４４，５０，５２ 配線層
３１，３３，４１，４３，５１，５３ 絶縁層
３２，３５ ビア配線層
３３Ａ 第１樹脂層
３３Ｂ 第２樹脂層
３５Ａ 導電層
３５Ｓ 上端面
５０Ａ シード層
５０Ｂ 金属層
７０ 半導体装置
８０ 半導体チップ
８２ バンプ
８５ アンダーフィル樹脂
８６ 外部接続端子
１０１ レジスト層
１０１Ｘ 開口部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】