特開 2024-73303 絶縁層の加工方法、及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】P2024073303

(43)【公開日】2024-05-29

(54)【発明の名称】絶縁層の加工方法、及び配線基板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/46 20060101AFI20240522BHJP

   H05K 3/00 20060101ALI20240522BHJP

   B23K 26/382 20140101ALI20240522BHJP

   B23K 26/06 20140101ALI20240522BHJP

【ＦＩ】

H05K3/46 B

H05K3/46 N

H05K3/00 N

B23K26/382

B23K26/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022184427

(22)【出願日】2022-11-17

(71)【出願人】

【識別番号】000000158

【氏名又は名称】イビデン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001896

【氏名又は名称】弁理士法人朝日奈特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ヴァンダリ、ラメシュ

(72)【発明者】

【氏名】山内 勉

【テーマコード（参考）】

4E168

5E316

【Ｆターム（参考）】

4E168AD12

4E168AD18

4E168DA25

4E168EA19

4E168JA17

4E168JB01

4E168KA04

5E316AA02

5E316AA32

5E316AA43

5E316CC09

5E316CC13

5E316CC32

5E316CC37

5E316DD02

5E316DD22

5E316DD32

5E316DD33

5E316EE31

5E316FF01

5E316GG15

5E316GG17

5E316GG22

5E316HH40

(57)【要約】      （修正有）

【課題】絶縁層における大きさに応じた適切な形状の孔の形成を提供する。
【解決手段】配線基板における絶縁層の加工方法は、基板を構成する絶縁層１２の表面１２ａに、遮光部４１に囲まれる透光部４２を有するマスク４を介してレーザー光Ｌを照射することと、レーザー光Ｌによって、絶縁層１２に互いに異なる開口面積を有する第１孔１ａ及び第２孔１ｃを含む複数の孔１ａ～１ｃを形成することと、を含んでいる。マスクは、透光部４２として、第１孔１ａに対応する第１透光部４ａと、第２孔１ｃに対応する第２透光部４ｃと、を有しており、第１透光部４ａは、平面視における第１透光部４ａの面積と平面視における第２透光部４ｃの面積との大小関係に応じた、第２透光部４ｃの透光率と異なる透光率を有している。配線基板の製造方法は、絶縁層の加工方法を用いて、絶縁層１２を貫通する複数の孔１ａ～１ｃを形成することを含んでいる。
【選択図】図３Ｃ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を構成する絶縁層の表面に、遮光部に囲まれる透光部を有するマスクを介してレーザー光を照射することと、
前記レーザー光によって、前記絶縁層に互いに異なる開口面積を有する第１孔及び第２孔を含む複数の孔を形成することと、
を含む、絶縁層の加工方法であって、
前記マスクは、前記透光部として、前記第１孔に対応する第１透光部と前記第２孔に対応する第２透光部とを有しており、
前記第１透光部は、平面視における前記第１透光部の面積と平面視における前記第２透光部の面積との大小関係に応じた、前記第２透光部の透光率と異なる透光率を有している。

【請求項2】

請求項１記載の加工方法であって、
前記第１透光部の前記面積は前記第２透光部の前記面積よりも大きく、
前記第１透光部の透光率は前記第２透光部の透光率よりも低い。

【請求項3】

請求項２記載の加工方法であって、前記複数の孔を形成することは、前記絶縁層の前記表面での開口面積に対する底面での開口面積の比率について、前記第２孔よりも低い比率を有するように前記第１孔を形成することを含んでいる。

【請求項4】

請求項２記載の加工方法であって、前記複数の孔を形成することは、前記絶縁層の厚さ方向に対して、前記第２孔を囲む壁面が有する傾斜角度よりも大きな傾斜角度を有する壁面に囲まれる前記第１孔を形成することを含んでいる。

【請求項5】

請求項２記載の加工方法であって、前記第１透光部は、所定のパターンで配置されている複数の遮光区画を有している。

【請求項6】

請求項５記載の加工方法であって、前記第２透光部は、所定のパターンで配置されている複数の遮光区画を有している。

【請求項7】

請求項２記載の加工方法であって、前記第１透光部の前記面積は、前記第１透光部を透過するレーザー光で形成される前記第１孔の前記表面における開口面積の５０％以上、９５％以下である。

【請求項8】

請求項２記載の加工方法であって、
前記レーザー光を照射することは、前記レーザー光による前記透光部の１／Ｎの縮小像を前記絶縁層の前記表面に結像させる光学系を前記マスクと前記絶縁層との間に配置することを含み、
前記第１透光部の前記面積は、前記第１透光部を透過するレーザー光で形成される前記第１孔の前記表面における開口面積のＮ倍の５０％以上、９５％以下である。

【請求項9】

請求項１記載の絶縁層の加工方法を用いて、前記絶縁層を貫通する前記複数の孔を形成することを含む配線基板の製造方法であって、さらに、
所定の導体パターンを含む第１導体層を形成することと、
前記絶縁層を、前記第１導体層を覆うように形成することと、
前記絶縁層の上に第２導体層を形成することと、
前記第１孔及び前記第２孔それぞれの内部に前記第１導体層と前記第２導体層とを接続するビア導体を形成することと、
を含んでいる。

【請求項10】

請求項９記載の配線基板の製造方法であって、
前記ビア導体を形成することは、前記第２孔の内部に第２ビア導体を形成することと、平面視で前記第２ビア導体よりも大きい第１ビア導体を前記第１孔の内部に形成することと、を含み、
前記第１透光部の透光率は前記第２透光部の透光率よりも低い。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、絶縁層の加工方法、及び配線基板の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、多層配線基板にスルーホールを形成するためのレーザー加工方法が開示されている。特許文献１に開示の方法では、開口を有するマスクがセラミック多層配線基板上の絶縁層の上にセットされる。マスク側から開口を通してエキシマレーザー光を照射することによって、層間導通経路を形成するためのスルーホールが絶縁層に形成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００－３２６０８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示の方法では、複数形成される層間導通経路毎に、それぞれに適した形状や十分な信頼性を有する層間導通経路をもたらすスルーホールが形成され得ないことがある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の絶縁層の加工方法は、基板を構成する絶縁層の表面に、遮光部に囲まれる透光部を有するマスクを介してレーザー光を照射することと、前記レーザー光によって、前記絶縁層に互いに異なる開口面積を有する第１孔及び第２孔を含む複数の孔を形成することと、を含んでいる。そして、前記マスクは、前記透光部として、前記第１孔に対応する第１透光部と前記第２孔に対応する第２透光部とを有しており、前記第１透光部は、平面視における前記第１透光部の面積と平面視における前記第２透光部の面積との大小関係に応じた、前記第２透光部の透光率と異なる透光率を有している。

【0006】

本発明の配線基板の製造方法は、上記の絶縁層の加工方法を用いて、前記絶縁層を貫通する前記複数の孔を形成することを含んでおり、さらに、所定の導体パターンを含む第１導体層を形成することと、前記絶縁層を、前記第１導体層を覆うように形成することと、前記絶縁層の上に第２導体層を形成することと、前記第１孔及び前記第２孔それぞれの内部に前記第１導体層と前記第２導体層とを接続するビア導体を形成することと、を含んでいる。

【0007】

本発明の実施形態によれば、大きさに応じた適切な形状及び十分な信頼性を有するビア導体を配線基板に形成し得ることがある。また、そのようなビア導体を含む配線基板を製造し得ると考えられる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態の絶縁層の加工方法、又は実施形態の配線基板の製造方法を用いて製造される配線基板の一例を部分的に示す平面図。

【図2】図１の配線基板のII－II線での断面図。

【図3A】実施形態の配線基板の製造方法で製造中の配線基板を示す断面図。

【図3B】実施形態の絶縁層の加工方法における複数の孔の形成工程を示す斜視図。

【図3C】実施形態の絶縁層の加工方法における複数の孔の形成工程を示す断面図。

【図3D】実施形態の絶縁層の加工方法で用いられるマスクの一例を示す平面図。

【図3E】実施形態の配線基板の製造方法で製造中の配線基板を示す断面図。

【図3F】実施形態の配線基板の製造方法による完成後の配線基板を示す断面図。

【図4】実施形態の加工方法で用いられるマスク構造の一例を示す断面図。

【図5A】実施形態の加工方法で用いられるマスクの透光部の一例を示す平面図。

【図5B】実施形態の加工方法で用いられるマスクの透光部の一例を示す平面図。

【図6A】実施形態の加工方法で用いられるマスクの透光部の変形例を示す平面図。

【図6B】実施形態の加工方法で用いられるマスクの透光部の変形例を示す平面図。

【図6C】実施形態の加工方法で用いられるマスクの透光部の変形例を示す平面図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の一実施形態の絶縁層の加工方法及び一実施形態の配線基板の製造方法が、図面を参照しながら説明される。一実施形態の配線基板の製造方法は、一実施形態の絶縁層の加工方法を用いて絶縁層に複数の孔を形成することを含んでいる。図１には、本実施形態の配線基板の製造方法を用いて製造される配線基板の一例である配線基板１００が部分的に示されており、図２には、図１の配線基板１００のII－II線での断面図が示されている。図１は、配線基板１００に含まれる絶縁層１２及び絶縁層１２の表面１２ａ上の導体層２２の一部の領域を平面視で示している。配線基板１００は、平面視において図１に示される領域以外の領域を含み得る。なお「平面視」は、実施形態の配線基板の製造方法で製造される配線基板の厚さ方向に沿う視線で、又は、実施形態の絶縁層の加工方法で加工される絶縁層の厚さ方向に沿う視線で、対象物を見ることを意味している。

【0010】

図１及び図２の配線基板１００は、実施形態の配線基板の製造方法で製造される配線基板の一例に過ぎない。すなわち、実施形態の配線基板の製造方法によって、図１などに例示の配線基板１００の積層構造と異なる構造を有する、及び／又は、配線基板１００の導体層及び絶縁層の数と異なる数の絶縁層及び導体層を含む、配線基板が製造され得る。なお、以下の説明で参照される各図面では、開示される実施形態が理解され易いように特定の部分が拡大して描かれていることがあり、大きさや長さに関して、各要素が互いの間の正確な比率で描かれていない場合がある。

【0011】

図１及び図２に示されるように、配線基板１００は、絶縁層１１、導体層２１（第１導体層）、絶縁層１２（第１絶縁層）、及び導体層２２（第２導体層）を含んでいる。導体層２１は絶縁層１１の表面上に形成されている。絶縁層１２は、導体層２１及び絶縁層１１の上に積層されている。そして導体層２２は絶縁層１２の表面１２ａの上に形成されている。配線基板１００は、さらに、それぞれが、導体層２１と導体層２２とを接続する複数のビア導体３ａ～３ｃを含んでいる。

【0012】

導体層２１及び導体層２２は、それぞれ任意の導体パターンを有し得る。図１及び図２に示される領域において、導体層２１は導体パッド２１１～２１３を含み、導体層２２は、導体パッド２２１～２２３を含んでいる。ビア導体３ａは、導体パッド２１１と導体パッド２２１とを接続しており、ビア導体３ｂは、導体パッド２１２と導体パッド２２２とを接続しており、ビア導体３ｃは導体パッド２１３と導体パッド２２３とを接続している。導体パッド２２１～２２３は、それぞれ、導体層２２においてビア導体３ａ～３ｃに対するアニュアリングを構成する所謂ビアパッドであり得る。また、導体パッド２１１～２１３は、それぞれ、その上に各ビア導体が接続される、ビア導体３ａ～３ｃのための所謂ビア受けパッドであり得る。導体パッド２２１及び導体パッド２２２それぞれからは、図１の例において配線パターン２２４が特定の方向に延びている。

【0013】

絶縁層１２は、絶縁層１２を貫く貫通孔である孔１ａ、孔１ｂ、及び孔１ｃを備えている。孔１ａは導体パッド２１１の上に、孔１ｂは導体パッド２１２の上に、そして孔１ｃは、導体パッド２１３の上に、それぞれ形成されている。ビア導体３ａは孔１ａの中に、ビア導体３ｂは孔１ｂの中に、そしてビア導体３ｃは孔１ｃの中に、それぞれ形成されている。

【0014】

絶縁層１２の表面１２ａにおける孔１ａの開口面積は、表面１２ａにおける孔１ｂの開口面積よりも大きく、表面１２ａにおける孔１ｂの開口面積は、表面１２ａにおける孔１ｃの開口面積よりも大きい。従って、ビア導体３ａにおける導体層２２側の端面の面積は、ビア導体３ｂにおける導体層２２側の端面の面積よりも大きく、ビア導体３ｂにおける導体層２２側の端面の面積は、ビア導体３ｃにおける導体層２２側の端面の面積よりも大きい。

【0015】

孔１ａ～１ｃ、及び、ビア導体３ａ～３ｃは、それぞれ、導体層２２側から導体層２１側に向かって先細りするテーパー形状を有している。孔１ａのテーパー率は孔１ｂのテーパー率よりも大きく、孔１ｂのテーパー率は孔１ｃのテーパー率よりも大きい。従って、ビア導体３ａのテーパー率はビア導体３ｂのテーパー率よりも大きく、ビア導体３ｂのテーパー率はビア導体３ｃのテーパー率よりも大きい。なお、各ビア導体及び各孔それぞれの「テーパー率」は、一般的なテーパー率の意味と同義である。すなわち、各ビア導体のテーパー率は、絶縁層１２の厚さ方向における各ビア導体の長さに対する、各ビア導体の外径（幅）の両端間での差異の比率である。同様に各孔のテーパー率は、絶縁層１２の厚さ方向における各孔の長さに対する、各孔の開口径（開口幅）の両端間での差異の比率である。なお、「絶縁層１２の厚さ方向」（すなわち配線基板１００の厚さ方向）は、以下では「Ｚ方向」とも称される。

【0016】

換言すると、孔１ａにおける絶縁層１２の表面１２ａでの開口面積に対する底面（導体パッド２１１の表面）での開口面積の比率は、孔１ｂにおける表面１２ａでの開口面積に対する底面（導体パッド２１２の表面）での開口面積の比率よりも低い。そして、孔１ｂのこの比率は、孔１ｃにおける表面１２ａでの開口面積に対する底面（導体パッド２１３の表面）での開口面積の比率よりも低い。従って、ビア導体３ａにおける導体層２２側の端面の面積に対する導体層２１側の端面の面積の比率は、ビア導体３ｂにおける導体層２２側の端面の面積に対する導体層２１側の端面の面積の比率よりも低い。そして、ビア導体３ｂのこの比率は、ビア導体３ｃにおける導体層２２側の端面の面積に対する導体層２１側の端面の面積の比率よりも低い。

【0017】

また、Ｚ方向に対する、孔１ａを囲む絶縁層１２の壁面の傾斜角度θ１は、孔１ｂを囲む絶縁層１２の壁面のＺ方向に対する傾斜角度θ２よりも大きい。そして、傾斜角度θ２は、孔１ｃを囲む絶縁層１２の壁面のＺ方向に対する傾斜角度θ３よりも大きい。従って、Ｚ方向に対するビア導体３ａの側面の傾斜角度は、Ｚ方向に対するビア導体３ｂの側面の傾斜角度よりも大きい。そして、Ｚ方向に対するビア導体３ｂの側面の傾斜角度は、Ｚ方向に対するビア導体３ｃの側面の傾斜角度よりも大きい。

【0018】

孔１ａ、孔１ｂ、及び孔１ｃは、実施形態の配線基板の製造方法及び実施形態の絶縁層の加工方法において「第１孔」又は「第２孔」であり得る。具体的には、孔１ａは、実施形態の配線基板の製造方法及び実施形態の絶縁層の加工方法において「第１孔」であり得る。孔１ｂは、実施形態の配線基板の製造方法及び実施形態の絶縁層の加工方法において、一態様では「第１孔」であり得、別の態様では「第２孔」であり得る。そして、孔１ｃは、実施形態の配線基板の製造方法及び実施形態の絶縁層の加工方法において「第２孔」であり得る。「第１孔」である孔１ａに対して、孔１ｂ及び孔１ｃの何れもが「第２孔」であり得、「第２孔」である孔１ｃに対して、孔１ａ及び孔１ｂの何れもが「第１孔」であり得る。すなわち孔１ｂは、孔１ａに対する「第２孔」であり得、孔１ｃに対する「第１孔」であり得る。

【0019】

ビア導体３ａ、ビア導体３ｂ、及びビア導体３ｃは、実施形態の配線基板の製造方法において「第１ビア導体」又は「第２ビア導体」であり得る。具体的には、ビア導体３ａは、実施形態の配線基板の製造方法及において「第１ビア導体」であり得る。ビア導体３ｂは、実施形態の配線基板の製造方法において、一態様では「第１ビア導体」であり得、別の態様では「第２ビア導体」であり得る。そして、ビア導体３ｃは、実施形態の配線基板の製造において「第２ビア導体」であり得る。「第１ビア導体」であるビア導体３ａに対して、ビア導体３ｂ及びビア導体３ｃの何れもが「第２ビア導体」であり得、「第２ビア導体」であるビア導体３ｃに対して、ビア導体３ａ及びビア導体３ｂの何れもが「第１ビア導体」であり得る。すなわちビア導体３ｂは、ビア導体３ａに対する「第２孔」であり得、ビア導体３ｃに対する「第１孔」であり得る。孔１ｂが「第１孔」であるとき、ビア導体３ｂは「第１ビア導体」であり得、孔１ｂが「第２孔」であるとき、ビア導体３ｂは「第２ビア導体」であり得る。

【0020】

絶縁層１１及び絶縁層１２は、後述されるように、エポキシ樹脂やフェノール樹脂などの適切な絶縁性を有する樹脂で構成され得る。導体層２１、２２、及びビア導体３１～３３は、銅やニッケルなどの適切な導電性を有する任意の金属で構成され得る。

【0021】

図１及び図２に例示の配線基板１００が製造される場合を例に用いて、実施形態の配線基板の製造方法が、図３Ａ～図３Ｆを参照して以下に説明される。またこの説明を通じて、実施形態の絶縁層の加工方法が配線基板１００の絶縁層１２への加工を例に用いて説明される。

【0022】

図３Ａに示されるように、絶縁層１１が用意され、絶縁層１１の一面上に導体層２１が形成される。絶縁層１１は、任意の方法で用意され得る。例えば、Ｃステージ状態の完全硬化された樹脂からなる絶縁基板が絶縁層１１として用意され得る。或いは、既に形成された１組以上の絶縁層及び導体層からなる積層体（図示せず）の上に、Ｂステージ状態の樹脂を熱圧着することによって、絶縁層１１が用意されてもよい。絶縁層１１には、後述される絶縁層１２と同様に、例えばエポキシ樹脂のような任意の絶縁性樹脂が用いられる。絶縁層１１には、以下に説明される導体層２１の形成工程において、ビア導体３ａ～３ｃ（図２参照）のようなビア導体が形成されてもよい。その場合、絶縁層１１には、例えばレーザー光の照射などによって、貫通孔（図示せず）が形成されてもよい。

【0023】

導体層２１は、絶縁層１１の一面上に、例えば、サブトラクティブ法やセミアディティブ法などの、任意の導体層の形成方法を用いて形成され得る。これら任意の導体層の形成方法において、適切な開口を有するエッチングレジストやめっきレジストを用いて、導体パッド２１１～２１３のような所定の導体パターンを含む導体層２１が形成される。導体パッド２１１～２１３は、それぞれ、後工程で形成される孔１ａ～１ｃ（図３Ｅ参照）と平面視で重なる位置に形成される。導体層２１の形成において、絶縁層１１に関して導体層２１と反対側の導体層（図示せず）と導体層２１とを接続するビア導体が形成されてもよい。導体層２１は、例えば銅やニッケルなどの適切な導電性を有する金属を用いて形成され得る。

【0024】

図１に示されるように、さらに、絶縁層１２が、導体層２１及び絶縁層１１を覆うように形成される。絶縁層１２は、例えば、フィルム状やシート状に成形されたエポキシ樹脂を絶縁層１１及び導体層２１上に積層し、熱圧着することによって形成される。絶縁層１２は、エポキシ樹脂以外にも、ビスマレイミドトリアジン樹脂（ＢＴ樹脂）及びフェノール樹脂のような熱硬化性樹脂、並びに、フッ素樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、ポリエステル（ＰＥ）樹脂、及び変性ポリイミド（ＭＰＩ）樹脂のような熱可塑性樹脂のいずれか１以上を用いて形成され得る。さらに、シリカ、アルミナなどの無機フィラー（図示せず）を含む絶縁層１２が形成されてもよい。

【0025】

このように、本実施形態の配線基板の製造方法は、所定の導体パターン（導体パッド２１１～２１３）を含む第１導体層（導体層２１）を形成することと、第１導体層を覆うように絶縁層（絶縁層１２）を形成することと、を含んでいる。本実施形態の配線基板の製造方法は、さらに、一実施形態の絶縁層の加工方法を用いて、絶縁層を貫通する複数の孔を形成することを含んでいる。図３Ｂ～図３Ｅを参照して、一実施形態の絶縁層の加工方法が説明される。

【0026】

本実施形態の絶縁層の加工方法は、図３Ｂ～図３Ｄに示されるように、所定の領域を照射する光を遮断するマスク４を介して絶縁層１２の表面１２ａにレーザー光Ｌを照射することと、このレーザー光Ｌの照射によって、図３Ｅに示されるように、複数の孔１０を絶縁層１２に形成することと、を含んでいる。なお、図３Ｄは、本実施形態の加工方法で用いられるマスク４の一例の平面図を示している。絶縁層１２は、絶縁層１１及び導体層２１と共に、製造工程中の配線基板である基板１０１を構成している。マスク４は、照射される光を略遮断する遮光部４１、及び、遮光部４１に囲まれていて照射される光を特定の透過率で透過させる透光部４２を有している。図３Ｂ～図３Ｅの例において、複数の孔１０は、互いに異なる開口面積を有する第１孔（例えば孔１ａ又は孔１ｂであり得る）、及び第２孔（例えば孔１ｂ又は孔１ｃであり得る）を含んでいる。

【0027】

図３Ｂ及び図３Ｃに示されるように、基板１０１の一面を覆っている絶縁層１２の上方に、絶縁層１２に対向するようにマスク４が配置され、レーザー発振器などの光源ＬＳから、レーザー光Ｌがマスク４に照射される。レーザー光Ｌとしては、エキシマレーザー光が例示される。エキシマレーザー光は、短いパルス幅と高い出力エネルギーにより加工対象を広範囲に渡って一括して照射できるうえ、比較的少ない発熱で加工対象の樹脂などを分解して除去することができる。発熱が少ないので、加工対象の熱変形が少なく、そのためエキシマレーザー光は、微細な孔１０の形成に用いるレーザー光として好ましいことがある。しかし、本実施形態の絶縁層の加工方法で用いられるレーザー光は、エキシマレーザー光に限定されない。

【0028】

図３Ｂ及び図３Ｃに示される例では、レーザー光を集光させる光学系５が、マスク４と絶縁層１２との間に配置されている。光学系５としては凸レンズが例示される。しかし、光学系５は凸レンズに限定されず、光を集束させ得る任意の光学素子又は光学機器が、光学系５として用いられ得る。マスク４を透過したレーザー光Ｌは、光学系５によって集束されて絶縁層１２を照射する。このように、本実施形態の絶縁層の加工方法においてレーザー光Ｌを照射することは、光学系５をマスク４と絶縁層１２との間に配置することを含み得る。

【0029】

一例として、レーザー光Ｌによる透光部４２の１／Ｎの縮小像を絶縁層１２の表面１２ａに結像させる光学系５が用いられる。例えば光学系５が凸レンズからなり、凸レンズの厚さ方向の中心からマスク４及び表面１２ａそれぞれまでの距離がＤ１、Ｄ２であり、１／Ｄ１＋１／Ｄ２＝１／Ｆ（Ｆ：凸レンズの焦点距離）である場合、光学系５は、透過部４２の像（実像）をＤ２／Ｄ１倍で表面１２において結像させ得る。この場合、Ｄ２／Ｄ１が、縮小率１／Ｎとなる。すなわち、絶縁層１２の表面１２において結像する透光部４２の像の縮小率１／Ｎは、光学系５が凸レンズからなる場合、光学系５に対する絶縁層１２及びマスク４それぞれの位置を適切に選択することにより、任意に選択され得る。

【0030】

マスク４の透光部４２を透過した所定のビーム径を有するレーザー光Ｌが絶縁層１２の表面１２ａを照射することによって、絶縁層１２のうちの照射された部分（被照射部分）が分解されて除去される。絶縁層１２の被照射部分は、十分なエネルギー密度を有するレーザー光が照射されると、絶縁層１２の厚さ全体に渡って除去される。その結果、絶縁層１２を貫通する孔１ａ～１ｃが形成される。

【0031】

図３Ｃ及び図３Ｄに示されるように、本実施形態の絶縁層の加工方法において用いられるマスク４は、孔１ａに対応する透光部４ａと、孔１ｂに対応する透光部４ｂと、孔１ｃに対応する透光部４ｃと、を透光部４２として有している。なお、各透光部が各孔に「対応する」、及び、各透光部に各孔が「対応する」は、当該透光部を透過するレーザー光Ｌによって当該孔が形成されることを意味する。例えば、「孔１ａに対応する透光部４ａ」は、透光部４ａが、孔１ａを形成するレーザー光Ｌを透過させる透光部であることを意味している。

【0032】

すなわち、透光部４ａを透過したレーザー光Ｌによって孔１ａが形成され、透光部４ｂを透過したレーザー光Ｌによって孔１ｂが形成され、透光部４ｃを透過したレーザー光Ｌによって孔１ｃが形成される。そのため、図３Ｃ及び図３Ｄの例において、透光部４ａは、平面視において透光部４ｂの面積よりも大きな面積を有するように設けられており、透光部４ｂは、平面視において透光部４ｃの面積よりも大きな面積を有するように設けられている。

【0033】

透光部４ａ、透光部４ｂ、及び透光部４ｃは、実施形態の配線基板の製造方法及び実施形態の絶縁層の加工方法において「第１透光部」又は「第２透光部」であり得る。具体的には、透光部４ａは、実施形態の配線基板の製造方法及び実施形態の絶縁層の加工方法において「第１透光部」であり得る。透光部４ｂは、実施形態の配線基板の製造方法及び実施形態の絶縁層の加工方法において、一態様では「第１透光部」であり得、別の態様では「第２透光部」であり得る。そして、透光部４ｃは、実施形態の配線基板の製造方法及び実施形態の絶縁層の加工方法において「第２透光部」であり得る。

【0034】

「第１透光部」である透光部４ａに対して、透光部４ｂ及び透光部４ｃの何れもが「第２透光部」であり得、「第２透光部」である透光部４ｃに対して、透光部４ａ及び透光部４ｂの何れもが「第１透光部」であり得る。すなわち、透光部４ｂは、透光部４ａに対する「第２透光部」であり得、透光部４ｃに対する「第１透光部」であり得る。孔１ｂが「第１孔」であるとき、透光部４ｂは「第１透光部」であり得、孔１ｂが「第２孔」であるとき、透光部４ｂは「第２透光部」であり得る。

【0035】

本実施形態の絶縁層の加工方法では、第１透光部（例えば透光部４ａ）は、平面視における第１透光部の面積と平面視における第２透光部（例えば透光部４ｃ）の面積との大小関係に応じた、第２透光部の透光率と異なる透光率を有している。例えば、本実施形態の絶縁層の加工方法では、第１透光部（例えば透光部４ａ）の平面視における面積は、第２透光部（例えば透光部４ｃ）の平面視における面積よりも大きくてもよい。その場合、第１透光部の透光率は第２透光部の透光率よりも低い。各透光部の「透光率」は、各透光部に入射する光の光束値に対する、各透光部を通って各透光部から出射する光の光束値の比率である。図３Ｃ及び図３Ｄの例では、前述したように平面視において互いに異なる面積を有する透光部４ａ、透光部４ｂ、及び透光部４ｃは、互いの面積の大小関係に応じた、互いに異なる透光率を有している。

【0036】

このように互いに異なる透光率を有する透光部４ａ～４ｃを透過したレーザー光は、自身が透過した透光部の透光率に応じたエネルギー密度を有し得る。そのため、透光部４ａ～４ｃを透過した各レーザー光は、互いに異なるエネルギー密度を有する。すなわち、透光部４ａを透過したレーザー光Ｌは、透光部４ｂを透過したレーザー光Ｌ、及び透光部４ｃを透過したレーザー光Ｌの何れのエネルギー密度よりも低いエネルギー密度を有し得る。また、透光部４ｂを透過した光は、透光部４ｃを透過したレーザー光Ｌのエネルギー密度よりも低いエネルギー密度を有し得る。

【0037】

一方、互いに異なるエネルギー密度で絶縁層１２の表面１２ａを照射するレーザー光は、表面１２ａから絶縁層１２内を進むことに伴う加工能力の低下度合いが異なるため、互いに異なるテーパー率の孔を絶縁層１２に形成し得る。そのため、互いに異なる透光率を有する透光部４ａ～４ｃそれぞれを透過したレーザー光Ｌによって、互いに異なるテーパー率を有する孔１ａ～孔１ｃを形成することができる。

【0038】

ここで、表面１２ａにおいて比較的開口面積の小さい孔１ｃでは、孔１ｃに形成されるビア導体３ａ（図２参照）と導体層２１と間の一定以上の接触面積を確保することが好ましいことがある。それはビア導体３ａと導体層２１との十分な密着性が得られ易いからである。一方、比較的開口面積の大きな孔１ａでは、その比較的大きな開口面積のおかげで導体層２１との密着性はそもそも得られ易いと推定される。むしろ、その表面１２ａでの大きな開口面積と略同じ面積で導体層２１にレーザー光Ｌが照射されると、導体層２１に過剰なストレスが加わることがある。その場合、導体層２１と絶縁層１２との剥離や絶縁層１２のクラックなどを生じさせることがある。

【0039】

そこで、本実施形態の絶縁層の加工方法では、平面視における面積の大小関係に応じて互いに異なる透光率を有する複数の透光部を有するマスクを介してレーザー光が照射される。そのため絶縁層には、その表面の所定の部分を照射するレーザー光が透過した透光部の透光率に応じたテーパー率を有する複数の孔が形成される。例えば、平面視で比較的大きな面積に応じた低い透光率を有する透過部と、平面視で比較的小さな面積に応じた高い透光率を有する透光部とを含むマスクを用いてレーザー光の照射を行うことによって、それぞれの開口面積に適したテーパー率を有する複数の孔を絶縁層に形成することができる。

【0040】

すなわち、比較的小さな開口面積と小さなテーパー率とを有する孔、及び、比較的大きな開口面積と大きなテーパー率とを有する孔が形成され得る。後述されるように、これら各孔にビア導体が形成されると、比較的小さな開口面積を有する孔には、その穴の底面側で接する導体層との接触面積の低下が抑制されたビア導体が形成され得る。一方、比較的大きな開口面積を有する孔を、その穴の底面側の導体層への過大なストレスの付加を回避して形成し得ることがある。従って、本実施形態の絶縁層の加工方法によれば、大きさに応じた適切な形状及び十分な信頼性を有するビア導体を配線基板に形成し得ることがある。

【0041】

図３Ｂ～図３Ｄの例では、前述したように、平面視において、透光部４ａの面積は透光部４ｂの面積よりも大きく、透光部４ｂの面積は透光部４ｃの面積よりも大きい。従って好ましくは、透光部４ａの透光率は透光部４ｂの透光率よりも低く、透光部４ｂの透光率は透光部４ｃの透光率よりも低い。透光部４ｃを透過したレーザー光Ｌによって形成される比較的小さな開口面積と比較的小さなテーパー率とを有する孔１ｃには、後述される工程において、導体層２１との間に求められる密着強度を備えたビア導体３ｃ（図３Ｆ参照）が形成されると考えられる。また、透光部４ａを透過したレーザー光Ｌによって、比較的大きな開口面積を有すると共に、導体層２１への過大なストレスを回避させる比較的大きなテーパー率を有する孔１ａが形成されると考えられる。そして透光部４ｂを透過したレーザー光Ｌでも、導体層２１へのストレスを軽減する適度なテーパー率を有する孔１ｂが形成され、後述される工程において、孔１ｂの中に、導体層２１との間に求められる密着強度を備えたビア導体３ｂ（図３Ｆ参照）が形成されると考えられる。

【0042】

絶縁層１２の厚さは、例えば、５μｍ～３５μｍ程度であり得る。絶縁層１２の厚さが厚ければ、テーパー形状を有する各孔の底面での開口面積はより狭まる傾向となり、一方、底面側の導体層に加えられるストレスは小さくなると考えられる。従って、孔１ａ～１ｃの開口面積に加えて絶縁層１２の厚さに応じて、マスク４の各透光部の透光率が選択されてもよい。マスク４の各透光部の透光率は、例えば１０％～１００％の範囲から選択される。例えば互いに異なる厚さの複数の絶縁層１２が積層されて各絶縁層１２に互いに同じ開口面積の孔１ａが形成される場合がある。その場合、より厚い絶縁層１２への孔１ａの形成に用いられるマスク４の透光部４ａには、より薄い絶縁層１２への孔１ａの形成に用いられるマスク４の透光部４ａの透光率よりも高い透光率が選択されてもよい。絶縁層１２の厚さに応じた適切なテーパー率を有する孔１ａなどの各孔が形成されると考えられる。

【0043】

マスク４の透光部４ａ～４ｃは、平面視において、それぞれが対応する孔における絶縁層１２の表面１２ａでの開口面積に対応する面積を有し得る。例えば、図３Ｂ及び図３Ｃの例のように、各透光部の１／Ｎの縮小像を表面１２ａに結像させる光学系５が用いられる場合、透光部４ａ～４ｃは、それぞれの対応する孔１ａ～１ｃにおける表面１２ａでの開口面積のＮ倍の面積を平面視において有していてもよい。

【0044】

しかし、１００％よりも低い透光率を有し得る各透光部は、表面１２ａにおいて所望の開口面積の孔が形成されるように、各孔の開口面積のＮ倍よりも小さな面積を有していてもよい。例えば、第１透光部（例えば透光部４ａ又は透光部４ｂ）の平面視における面積は、第１透光部に対応する第１孔（例えば孔１ａ又は孔１ｂ）における絶縁層１２の表面１２ａでの開口面積のＮ倍の５０％以上、９５％以下であってもよい。

【0045】

なお、本実施形態の絶縁層の加工方法では、絶縁層への複数の孔の形成において、図３Ｂ及び図３Ｃに示されるような光学系５は、必ずしも用いられない。マスク４を透過した光が直接絶縁層１２の表面１２ａを照射してもよい。その場合、第１透光部（例えば透光部４ａ又は透光部４ｂ）の平面視における面積は、第１透光部に対応する第１孔（例えば孔１ａ又は孔１ｂ）における絶縁層１２の表面１２ａでの開口面積の５０％以上、９５％以下であってもよい。

【0046】

図３Ｂ～図３Ｄに一例が示されるレーザー光Ｌの照射によって、図３Ｅに示されるように、複数の孔１０が絶縁層１２に形成される。透光率の異なる透光部４ａ～４ｃ（図３Ｄ参照）をそれぞれ透過したレーザー光によって、互いに異なるテーパー率を有する孔１ａ、孔１ｂ、及び孔１ｃが形成されている。

【0047】

図３Ｅの例において、孔１ａのテーパー率は孔１ｂのテーパー率よりも高く、孔１ｂのテーパー率は孔１ｃのテーパー率よりも高い。すなわち、本実施形態の絶縁層の加工方法において複数の孔１０を形成することは、絶縁層１２の表面１２ａでの開口面積に対する底面での開口面積の比率について、第２孔（例えば孔１ｂ又は孔１ｃ）よりも低い比率を有するように第１孔（例えば孔１ａ又は孔１ｂ）を形成することを含み得る。

【0048】

換言すれば、本実施形態の絶縁層の加工方法において複数の孔１０を形成することは、絶縁層１２の厚さ方向（Ｚ方向）に対して、第２孔（例えば孔１ｂ又は孔１ｃ）を囲む壁面が有する傾斜角度（例えば図３Ｅに示される傾斜角度θ３）よりも大きな傾斜角度（例えば図３Ｅに示される傾斜角度θ１）を有する壁面に囲まれる第１孔（例えば孔１ａ又は孔１ｂ）を形成することを含み得る。

【0049】

図３Ｆに示されるように、形成された孔１ａ、孔１ｂ、及び孔１ｃそれぞれの内部に、ビア導体３ａ、ビア導体３ｂ、及びビア導体３ｃが形成され、絶縁層１２の表面１２ａ上に導体層２２（第２導体層）が形成される。このように実施形態の配線基板の製造方法は、さらに、絶縁層１２の上に導体層２２を形成することと、第１孔（例えば孔１ａ又は孔１ｂ）及び第２孔（例えば孔１ｂ又は孔１ｃ）それぞれの内部に導体層２１と導体層２２とを接続するビア導体３ａ～３ｃを形成することと、を含んでいる。

【0050】

図３Ｆの例において、孔１ａの内部に形成されるビア導体３ａは、平面視で、孔１ｂに形成されるビア導体３ｂよりも大きく、ビア導体３ｂは、平面視で、孔１ｃに形成されるビア導体３ｃよりも大きい。このように本実施形態の配線基板の製造方法においてビア導体３ａ～３ｃを形成することは、第２孔（例えば孔１ｂ又は孔１ｃ）の内部に第２ビア導体（例えばビア導体３ｂ又はビア導体３ｃ）を形成することを含み得る。さらに、本実施形態の配線基板の製造方法においてビア導体３ａ～３ｃを形成することは、平面視で第２ビア導体よりも大きい第１ビア導体（例えばビア導体３ａ又はビア導体３ｂ）を第１孔（例えば孔１ａ又は孔１ｂ）の内部に形成することと、を含み得る。

【0051】

導体層２２は、例えば、サブトラクティブ法やセミアディティブ法などの、任意の導体層の形成方法を用いて形成され得る。これら任意の導体層の形成方法による導体層２２の形成を通じて、ビア導体３ａ～３ｃが形成され得る。以上の工程を経ることによって、図１及び図２の例の配線基板が製造され得る。

【0052】

図４には、図３Ｃに示されるマスク４の具体的な構造の一例が示されている。図３Ｃと同様に図４においても、マスク４は、遮光部４１と、透光部４ａ、４ｂ、４ｃとを有している。図４に示される構造では、マスク４は、透光性のマスク本体４０と、マスク本体４０の表面上に成膜されていて略完全に光を遮る遮光膜４００～４０１とを含んでいる。遮光膜４００は遮光部４１を形成している。複数の遮光膜４０１は、透光部４ａ及び透光部４ｂに配置されている。遮光膜４０１が、透光部４ａ及び透光部４ｂそれぞれの透光率を低下させている。なお、透光部４ｃにはいずれの遮光膜も配置されていない。すなわち、図４の例の透光部４ｃは略１００％の透光率を有している。しかし、透光部４ｃに、１００％未満の所定の透光率を実現すべく遮光膜４０１が配置されていてもよい。

【0053】

マスク本体４０は、例えば、石英ガラス、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラスなどの板ガラスや、アクリルガラスなどの有機ガラス板からなる。略１００％の高い透光率を有する材料がマスク本体４０の材料として好ましいと考えられる。遮光膜４００～４０１は、例えばクロム、アルミニウム、又は銅などの、光を反射する任意の金属膜や、光を吸収する有機性インクによる塗膜であり得る。

【0054】

なお、本実施形態の絶縁層の加工方法に使用されるマスク４の構造は、図４の例のように、ガラス板などの透光性の板材の表面上の所定の部分に遮光膜が配置されたような構造でなくてもよい。例えば、図４のマスク本体４０そのものが、遮光部４１を形成する金属などの遮光性部材と、透光部４ａ～４ｃを構成する透光性部材とで構成されていてもよい。そしてその各透光部の透光性部材の中に、微細な遮光性部材が分散されていてもよい。また、一部又は全部の透光部が、各透光部に求められる透光率を有する半透明のガラスなどで構成されていてもよい。

【0055】

図５Ａ及び図５Ｂには、図４の例の透光部４ｂ及び透光部４ａの平面図が、それぞれ示されている。なお、図５Ａ及び図５Ｂでは、倍率の調整によって透光部４ｂと透光部４ａとが、略同じ大きさで描かれている。透光部４ｂ及び透光部４ａの何れにおいても、図４に示されている遮光膜４０１によって、レーザー光が遮断される一画である遮光区画４０２が構成されている。略正方形の複数の遮光区画４０２が、交差する二方向それぞれに並べられている。すなわち、複数の遮光区画４０２が、格子状に、又はマトリクス状の配列で、配置されている。

【0056】

透光部４ｂの平面視における面積に対する、透光部４ｂのうちの遮光区画４０２以外の領域の面積の比率によって、透光部４ｂの透光率が定まる。同様に、透光部４ａの平面視における面積に対する、透光部４ａのうちの遮光区画４０２以外の領域の面積の比率によって、透光部４ａの透光率が定まる。このように、本実施形態の絶縁層の加工方法に使用されるマスク４の第１透光部（例えば透光部４ａ）は、所定のパターンで配置されている複数の遮光区画４０２を有し得る。また、本実施形態の絶縁層の加工方法に使用されるマスク４の第２透光部（例えば透光部４ｂ）は、所定のパターンで配置されている複数の遮光区画４０２を有し得る。

【0057】

複数の遮光区画４０２は、好ましくは、先に参照した図３Ｂ及び図３Ｃの例における光学系５を構成する凸レンズの開口数とレーザー光Ｌの波長とで定まる分解能力のＮ倍以下の一辺の長さ及び間隔で配置される。その場合、絶縁層１２の表面１２ａ（図３Ｃ参照）において、個々の遮光区画４０２の像は結像しない。従って、絶縁層１２において孔１ａ～１ｃ（図３Ｃ参照）のような各孔が形成される領域内に略均一にレーザー光Ｌの強度が分散する。

【0058】

図６Ａ～図６Ｃには、本実施形態の絶縁層の加工方法に使用されるマスク４の透光部４２の遮光区画４０２の変形例が示されている。図６Ａの例では、遮光部４１に囲まれた透光部４２内に、所定の幅を有する直線状の複数の遮光区画４０２が互いに平行に配列されている。複数の遮光区画４０２とその間の部分とによってストライプ模様が形成されている。遮光区画４０２の幅と遮光区画４０２以外の部分の幅との合計に対する遮光区画４０２の幅の比率によって、遮光率（１－透光率）が略決定される。

【0059】

図６Ｂの例では、遮光部４１に囲まれた透光部４２内に、互いに異なる外径及び内径を有する円環状の複数の遮光区画４０２が配置されている。複数の遮光区画４０２は同一の中心点の周囲に配置されていて、同心円模様を形成している。各遮光区画４０２の外径と内径との差、及び各遮光区画４０２同士の間隔を適宜選択することによって、所望の透光率が実現される。

【0060】

図６Ｃの例では、遮光部４１に囲まれた透光部４２は、遮光区画４０２が所定のパターンで配置された円環形状の第１部分４２ａと、第１部分４２ａの内周側に設けられた円形状の第２部分４２ｂとを有している。第２部分４２ａには、遮光区画４０２が配置されていない。すなわち第２部分４２ａは略１００％の透光率を有している。図６Ｃの透光部４２は、互いに透光率の異なる複数の部分を有している。このように本実施形態の絶縁層の加工方法に使用されるマスクでは、１つの透光部に透光率の異なる領域が複合されていてもよい。適切なテーパー率を有する孔を、加工対象の絶縁層をより確実に貫くように形成し得ることがある。

【0061】

実施形態の絶縁層の加工方法及び実施形態の配線基板の製造方法は、各図面を参照して説明された方法に限定されない。例えば、実施形態の絶縁層の加工方法によって、各図面に示される孔１ａ～１ｃの数と異なる数の孔が絶縁層に形成されてもよい。また、同一の開口面積を有する複数の孔が、開口面積の異なる孔と共に形成されてもよい。また、図２などの例の孔１ｃのような最も開口面積の小さな穴として、テーパー形状を有さない孔が形成されてもよい。前述されたように、実施形態の配線基板の製造方法によって、各図面に示される積層構造と異なる構造を有する配線基板や、各図面に示される導体層の層数と異なる数の導体層を含む配線基板が製造されてもよい。実施形態の絶縁層の加工方法及び実施形態の配線基板の製造方法には、前述された各工程以外に任意の工程が追加されてもよく、前述された工程のうちの一部が省略されてもよい。

【符号の説明】

【0062】

１００ 配線基板
１０１ 製造工程中の基板
１ａ 孔（第１孔）
１ｂ 孔（第１孔又は第２孔）
１ｃ 孔（第２孔）
１１、１２ 絶縁層
１２ａ 表面
２１ 導体層（第１導体層）
２２ 導体層（第２導体層）
３ａ～３ｃ ビア導体
４ マスク
４０ マスク本体
４０２ 遮光区画
４１ 遮光部
４２ 透光部
４ａ 透光部（第１透光部）
４ｂ 透光部（第１透光部又は２透光部）
４ｃ 透光部（第２透光部）
５ 光学系
Ｌ レーザー光
θ１～θ３ 各孔を囲む絶縁層の壁面の傾斜角度

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図3E】

【図3F】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図6C】