電路基板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電路基板及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在各種電子器件中廣泛使用的電路基板由于電子器件的小型化、高功能化而被要 求電路布線的微細(xì)化、高密度化。作為電路基板的制造技術(shù)，已知利用了在內(nèi)層基板上交替 重疊絕緣層和導(dǎo)體層的堆疊（h''アッッ）方式的制造方法。在利用了堆疊方式的制造 方法中，絕緣層例如通過(guò)使用含有支撐體和設(shè)置于該支撐體上的樹(shù)脂組合物層的粘接薄膜 等而將樹(shù)脂組合物層在內(nèi)層基板上層疊、并使樹(shù)脂組合物層熱固化來(lái)形成。接著，利用激光 在形成的絕緣層上進(jìn)行開(kāi)孔加工，形成通孔，進(jìn)行除污（desmear)處理，由此同時(shí)進(jìn)行通孔 內(nèi)部的樹(shù)脂殘?jiān)ㄕ次?，smear)的除去和絕緣層表面的粗糖化（例如專利文獻(xiàn)1)。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)
[專利文獻(xiàn)1]日本特開(kāi)2008-37957號(hào)公報(bào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 發(fā)明要解決的課題 在實(shí)現(xiàn)電路布線的進(jìn)一步高密度化時(shí)，期望通孔的小直徑化。通孔一般通過(guò)利用了激 光的開(kāi)孔加工來(lái)形成，作為激光，目前主要使用穿孔速度高、在制造成本方面有利的二氧化 碳激光。然而，在通孔的小直徑化方面有限制，例如利用二氧化碳激光形成開(kāi)口直徑25 ym W下的通孔是困難的狀況。 陽(yáng)0化]作為可在通孔的形成中使用的激光，除了二氧化碳激光W外，還可列舉準(zhǔn)分子激 光巧XCited Dimer Laser的簡(jiǎn)稱）。準(zhǔn)分子激光不太用于通孔的形成，但通?？傻玫綇?qiáng)的 紫外區(qū)域的激光，因而與二氧化碳激光等紅外線激光不同，不產(chǎn)生熱。因此，可進(jìn)行更微細(xì) 的加工，可期待有助于通孔的小直徑化。
[0006] 另一方面，為了對(duì)應(yīng)于高速信號(hào)傳送，絕緣層的低介電常數(shù)化在推進(jìn)，在絕緣層中 含有無(wú)機(jī)填充材料是合適的。
[0007] 本發(fā)明人等嘗試了通過(guò)準(zhǔn)分子激光在含有無(wú)機(jī)填充材料的絕緣層中形成小直徑 的通孔。其結(jié)果是發(fā)現(xiàn)有激光加工性降低，通孔的形狀（也簡(jiǎn)稱為"通孔形狀"）劣化、或通 孔內(nèi)部的沾污量增大的情況。特別地，在為了實(shí)現(xiàn)介電常數(shù)低的絕緣層，而提高絕緣層中的 無(wú)機(jī)填充材料含量的情況下存在大的問(wèn)題。另外，發(fā)現(xiàn)利用準(zhǔn)分子激光形成通孔的絕緣層 的算術(shù)平均粗糖度（Ra)的值高的情況下也具有同樣的問(wèn)題。通孔形狀的劣化導(dǎo)致導(dǎo)通可 靠性的降低，另外通孔內(nèi)部的沾污量的增大使在嚴(yán)格的條件下進(jìn)行除污處理成為必要，形 成電路布線的微細(xì)化的障礙。
[0008] 本發(fā)明的課題在于提供在制造電路基板時(shí)，在含有無(wú)機(jī)填充材料的絕緣層中可形 成具有良好的通孔形狀、內(nèi)部沾污量少的小直徑的通孔的技術(shù)。
[0009] 解決課題用的手段 本發(fā)明包含W下的內(nèi)容：
[I] 電路基板，其是含有絕緣層的電路基板，所述絕緣層形成有開(kāi)口直徑為15 y m W 下的通孔，其中， 絕緣層的表面的算術(shù)平均粗糖度（Ra)為150nm W下， 絕緣層含有無(wú)機(jī)填充材料，該絕緣層的在與絕緣層的表面垂直的方向上的截面中，寬 度15 ym的區(qū)域中所含的粒徑3 ym W上的無(wú)機(jī)填充材料的平均數(shù)為1. 0 W下； 凹根據(jù)山所述的電路基板，其中，絕緣層的表面的Ra為100皿W下； 閒根據(jù)山或凹所述的電路基板，其中，通孔的開(kāi)口直徑為12 ym W下；
[4]根據(jù)[1]~巧]中任一項(xiàng)所述的電路基板，其中，該絕緣層的在與絕緣層的表面 垂直的方向上的截面中，寬度15 ym的區(qū)域的樹(shù)脂面積Al與無(wú)機(jī)填充材料面積A 2滿足 0. 1《AzAAi+ As);
[引根據(jù)[1]~[4]中任一項(xiàng)所述的電路基板，其中，通孔的開(kāi)口直徑D與通孔的最小 直徑Dm J馬足0. 65《D min/D ;
[6] 根據(jù)[1]~[引中任一項(xiàng)所述的電路基板，其中，絕緣層含有用硅烷化合物進(jìn)行了 表面處理的無(wú)機(jī)填充材料，所述硅烷化合物包含具有芳香環(huán)的有機(jī)基團(tuán)；
[7] 根據(jù)[1]~[6]中任一項(xiàng)所述的電路基板，其中，無(wú)機(jī)填充材料為二氧化娃；
[引半導(dǎo)體裝置，其含有[1]~[7]中任一項(xiàng)所述的電路基板；
[9] 電路基板的制造方法，其包含 步驟（A):將含有支撐體和設(shè)置在該支撐體上的樹(shù)脂組合物層的粘接薄膜在內(nèi)層基板 上層疊，使樹(shù)脂組合物層與內(nèi)層基板接合； 步驟度）：在附著有支撐體的狀態(tài)下將樹(shù)脂組合物層進(jìn)行熱固化而形成絕緣層；和 步驟（C):利用準(zhǔn)分子激光在絕緣層上形成開(kāi)口直徑為15 ym W下的通孔， 其中，步驟度）中形成的絕緣層含有無(wú)機(jī)填充材料，該絕緣層的在與絕緣層的表面垂 直的方向上的截面中，寬度15 ym的區(qū)域中所含的粒徑3 ym W上的無(wú)機(jī)填充材料的平均數(shù) 為1.0 W下；
[10] 根據(jù)[9]所述的方法，其中，在步驟（C)之前除去支撐體；
[II] 根據(jù)[9]或[10]所述的方法，其中，絕緣層的表面的算術(shù)平均粗糖度（Ra)為 150nm W下；
[12] 根據(jù)[9]~[11]中任一項(xiàng)所述的方法，其中，該絕緣層的在與絕緣層的表面垂直 的方向上的截面中，寬度15 ym的區(qū)域的樹(shù)脂面積Al與無(wú)機(jī)填充材料面積Az滿足0. 1《Az/ (Al+ A 2);
[13] 根據(jù)[9]~[12]中任一項(xiàng)所述的方法，其中，通孔的開(kāi)口直徑D與通孔的最小直 徑 Dm J馬足 0. 65《D min/D ;
[14] 根據(jù)[9]~[13]中任一項(xiàng)所述的方法，其中，絕緣層含有用硅烷化合物進(jìn)行了表 面處理的無(wú)機(jī)填充材料，所述硅烷化合物包含具有芳香環(huán)的有機(jī)基團(tuán)；
[1引根據(jù)[9]~[14]中任一項(xiàng)所述的方法，其中，無(wú)機(jī)填充材料為二氧化娃。
[0010] 發(fā)明的效果 根據(jù)本發(fā)明，在制造電路基板時(shí)，在含有無(wú)機(jī)填充材料的絕緣層中可形成具有良好的 通孔形狀、內(nèi)部沾污量少的小直徑的通孔。
【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1是用于說(shuō)明在絕緣層的截面中，在寬度15 ym的區(qū)域中的粒徑為SymW上的 無(wú)機(jī)填充材料的計(jì)數(shù)方法的簡(jiǎn)要圖； 圖2是用于說(shuō)明通孔形狀的簡(jiǎn)要圖。 陽(yáng)〇1引符號(hào)的說(shuō)明 1內(nèi)層基板 10絕緣層 11樹(shù)脂成分 12無(wú)機(jī)填充材料。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 首先對(duì)于本發(fā)明的構(gòu)思進(jìn)行說(shuō)明。
[0014] 在本發(fā)明中，滿足下述條件（i)和（ii)，同時(shí)在絕緣層中利用準(zhǔn)分子激光形成小 直徑（例如開(kāi)口直徑為15 ym W下）的通孔： (i) 絕緣層的表面的算術(shù)平均粗糖度（Ra)為150nm W下；和 (ii) 該絕緣層的在與絕緣層的表面垂直的方向上的截面中，寬度15 ym的區(qū)域中所含 的粒徑3 ym W上的無(wú)機(jī)填充材料的平均數(shù)為1. 0 W下。
[0015] 本發(fā)明人等在制造電路基板時(shí)，通過(guò)滿足上述特定的條件（i)和（ii)、同時(shí)利用 準(zhǔn)分子激光進(jìn)行開(kāi)孔加工，由此實(shí)現(xiàn)可W在含有無(wú)機(jī)填充材料的絕緣層中形成具有良好的 通孔形狀、內(nèi)部沾污量少的小直徑的通孔。
[0016] -條件（i)- 條件（i)設(shè)及絕緣層的表面的算術(shù)平均粗糖度（Ra)。本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)利用準(zhǔn)分子激光 形成小直徑的通孔時(shí)，絕緣層的表面的Ra對(duì)于通孔形狀、沾污量有較大影響。
[0017] 從形成具有良好的通孔形狀、內(nèi)部沾污量少的小直徑的通孔的角度考慮，絕緣層 的表面的算術(shù)平均粗糖度（Ra)為150nm W下、優(yōu)選為HOnm W下、更優(yōu)選為130nm W下、進(jìn) 而優(yōu)選為120皿W下、進(jìn)而更優(yōu)選為110皿W下、特別優(yōu)選為100皿W下、90皿W下、80皿 W下、或70nm W下。該Ra的下限沒(méi)有特別限定，從使絕緣層與導(dǎo)體層的密合強(qiáng)度穩(wěn)定化的 角度考慮，通?？蒞為Inm W上、5nm W上、IOnm W上等。絕緣層的表面的算術(shù)平均粗糖度 (Ra)可W使用非接觸型表面粗糖度計(jì)來(lái)測(cè)定。作為非接觸型表面粗糖度計(jì)的具體例，可W 列舉維易科精密儀器有限公司（Veeco Instruments Inc.、t'一 r/ ^シスッシッ）制的 "WYKO NT3300"。 陽(yáng)0化]-條件（iU- 條件（ii)設(shè)及絕緣層中的無(wú)機(jī)填充材料的粒徑。本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)利用準(zhǔn)分子激光形 成小直徑的通孔時(shí)，絕緣層中的無(wú)機(jī)填充材料的粒徑對(duì)于通孔形狀、沾污量有較大影響。 [0019] 從形成具有良好的通孔形狀、內(nèi)部沾污量少的小直徑的通孔的角度考慮，該絕緣 層的在與絕緣層的表面垂直的方向上的截面（也簡(jiǎn)稱為"絕緣層的截面"）中，寬度15ym 的區(qū)域中所含的粒徑3 y m W上的無(wú)機(jī)填充材料的平均數(shù)n為1. 0 W下、優(yōu)選為0. 9 W下、 更優(yōu)選為0. 8 W下、進(jìn)而優(yōu)選為0. 7 W下、0. 6 W下、或0. 5 W下。該平均數(shù)n的下限越低越 好，可W為0。
[0020] 絕緣層的截面可W使用FIB-SEM復(fù)合裝置合適地進(jìn)行觀察。作為FIB-SEM復(fù)合裝 置，可 W 列舉例如 SII Nano Technology(十7 テ夕 y 口。一）（株）審iJ"SMI3050SE"。利用 FIB (聚焦離子束）切削出該絕緣層的與絕緣層的表面垂直的方向上的截面后，利用SEM(掃 描型電子顯微鏡）觀察該截面，可W取得截面沈M圖像。利用了沈M的觀察范圍、觀察倍率 只要可適當(dāng)?shù)貙?duì)在絕緣層的截面中、在寬度15 ym的區(qū)域中所含的粒徑為SymW上的無(wú)機(jī) 填充材料進(jìn)行計(jì)數(shù)，就沒(méi)有特別限定，可根據(jù)使用的裝置的規(guī)格確定。
[002U 在得到平均數(shù)n時(shí)，"寬度15 ym的區(qū)域"是指在截面沈M圖像中，絕緣層的總厚 度t ( y m) X寬度15 y m的區(qū)域。另外，"粒徑為3 y m W上的無(wú)機(jī)填充材料"是指截面沈M 圖像中的最大直徑為3 y m W上的無(wú)機(jī)填充材料。應(yīng)予說(shuō)明，無(wú)機(jī)填充材料的最大直徑中超 過(guò)1/2落入寬度15 ym的區(qū)域時(shí)，判定該無(wú)機(jī)填充材料"包含在寬度15 ym的區(qū)域中"。參 考圖1，更詳細(xì)地說(shuō)明無(wú)機(jī)填充材料的計(jì)數(shù)方法。在圖1中，示出了含有樹(shù)脂成分10和粒徑 為3 ym W上的無(wú)機(jī)填充材料12的、厚度t的絕緣層10的截面。在圖1記載的絕緣層的截 面中，存在3個(gè)粒徑為3 ym W上的無(wú)機(jī)填充材料，各無(wú)機(jī)填充材料的最大直徑用點(diǎn)劃線表 示。在3個(gè)無(wú)機(jī)填充材料中，對(duì)于正中間的無(wú)機(jī)填充材料，其最大直徑全部落入寬度15 ym 的區(qū)域，判定該無(wú)機(jī)填充材料"包含在寬度15 ym的區(qū)域中"。對(duì)于左側(cè)的無(wú)機(jī)填充材料，其 最大直徑中超過(guò)1/2落入寬度15 y m的區(qū)域，判斷該無(wú)機(jī)填充材料"包含在寬度15 y m的區(qū) 域中"。對(duì)于右側(cè)的無(wú)機(jī)填充材料，其最大直徑中僅不到1/2落入寬度15ym的區(qū)域，判定 該無(wú)機(jī)填充材料不包含在寬度15 y m的區(qū)域。因此，關(guān)于圖1記載的絕緣層的截面，判定在 寬度15 y m的區(qū)域存在2個(gè)粒徑為3 y m W上的無(wú)機(jī)填充材料。對(duì)于絕緣層樣品，獲取充分 數(shù)量（Ni)的截面沈M圖像，對(duì)寬度15 ym的區(qū)域中所含的粒徑為3 ym W上的無(wú)機(jī)填充材 料進(jìn)行計(jì)數(shù)，由此可W算出平均數(shù)n。其中，Ni為10 W上是合適的。在本發(fā)明中，平均數(shù)n 可W按照下述的<絕緣層中的無(wú)機(jī)填充材料的粒徑的評(píng)價(jià)>中記載的步驟算出。
[0022] 根據(jù)滿足上述條件（i)和（ii)的本發(fā)明，可W形成具有良好的通孔形狀、內(nèi)部沾 污量少的小直徑的通孔。伴隨通孔的小直徑化，有通孔形狀、內(nèi)部沾污量的問(wèn)題變得顯著的 傾向，但根據(jù)本發(fā)明的方法，可W在通孔形狀和內(nèi)部沾污量沒(méi)有劣化的條件下有利地形成 具有例如15 Jim W下、優(yōu)選為14 Jim W下、更優(yōu)選為12 Jim W下、進(jìn)而優(yōu)選為10 Jim W下、 9ym W下、Sym W下、7 ym W下、6 ym W下、或Sym W下的開(kāi)口直徑（頂部直徑）的通孔。 通孔的開(kāi)口直徑的下限沒(méi)有特別限定，通?？蒞為1 ym W上、2 ym W上、3 ym W上等。
[0023] 如前所述，本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，在絕緣層中含有一定量W上的粒徑大的無(wú)機(jī)填充材 料時(shí)，有利用了準(zhǔn)分子激光的激光加工性降低，通孔的形狀（也簡(jiǎn)稱為"通孔形狀"）劣化， 或通孔內(nèi)部的沾污量增大的情況。特別地，無(wú)機(jī)填充材料的含量變高時(shí)，問(wèn)題更為明顯。相 對(duì)于此，根據(jù)本發(fā)明，即使絕緣層中的無(wú)機(jī)填充材料含量高的情況下，也可W在該絕緣層中 形成具有良好的通孔形狀、內(nèi)部沾污量少的小直徑的通孔。
[0024] 絕緣層中的無(wú)機(jī)填充材料含量可W使用絕緣層的截面中的無(wú)機(jī)填充材料的面積 比進(jìn)行評(píng)價(jià)。詳細(xì)來(lái)說(shuō)，對(duì)于絕緣層中的無(wú)機(jī)填充材料含量，在將絕緣層的截面中的寬度 15 y m的區(qū)域的樹(shù)脂面積設(shè)為V無(wú)機(jī)填充材料面積設(shè)為Az時(shí)，可W使用A 2/(Al+ A 2)的值 進(jìn)行評(píng)價(jià)。As/(Al+As)的值越大，表示絕緣層中的無(wú)機(jī)填充材料含量越高。從絕緣層的 低介電常數(shù)化的角度考慮，As/ (Al + A 2)的值優(yōu)選為0.1 W上（即，0.1 《As/ (Al + A 2))、更 優(yōu)選為0.2 W上、進(jìn)而優(yōu)選為0.3 W上、進(jìn)而更優(yōu)選為0.4 W上。As/(Al+A 2)的值的上限 沒(méi)有特別限定，但從絕緣層的機(jī)械強(qiáng)度等的角度考慮，優(yōu)選為0. 9 W下、更優(yōu)選為0. 8 W下。 應(yīng)予說(shuō)明在本發(fā)明中，"樹(shù)脂面積"是指樹(shù)脂成分所占的面積。針對(duì)樹(shù)脂面積而言的"樹(shù)脂 成分"是指在構(gòu)成絕緣層的成分中，除去了無(wú)機(jī)填充材料的成分。絕緣層的截面的As/(Al + A2)的值可W根據(jù)下述的<絕緣層截面中的樹(shù)脂面積和無(wú)機(jī)填充材料面積的測(cè)定>中記載 的步驟來(lái)求得。
[0025] 在本發(fā)明中，滿足上述條件（i)和（ii)，同時(shí)在絕緣層上利用準(zhǔn)分子激光形成小 直徑的通孔。
[00%] 準(zhǔn)分子激光通常使用稀有氣體與面素氣體的混合氣體來(lái)使激光產(chǎn)生。產(chǎn)生的激光 的波長(zhǎng)屬于紫外區(qū)域，與二氧化碳激光運(yùn)樣的紅外線激光相比，發(fā)熱極少。準(zhǔn)分子激光的激 光波長(zhǎng)根據(jù)使用的混合氣體的種類而不同，例如為193皿(A