电路基板及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电路基板及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 在各种电子器件中广泛使用的电路基板由于电子器件的小型化、高功能化而被要 求电路布线的微细化、高密度化。作为电路基板的制造技术，已知利用了在内层基板上交替 重叠绝缘层和导体层的堆叠（h''アッッ）方式的制造方法。在利用了堆叠方式的制造 方法中，绝缘层例如通过使用含有支撑体和设置于该支撑体上的树脂组合物层的粘接薄膜 等而将树脂组合物层在内层基板上层叠、并使树脂组合物层热固化来形成。接着，利用激光 在形成的绝缘层上进行开孔加工，形成通孔，进行除污（desmear)处理，由此同时进行通孔 内部的树脂残渣（沾污，smear)的除去和绝缘层表面的粗糖化（例如专利文献1)。
[0003] 现有技术文献 专利文献
[专利文献1]日本特开2008-37957号公报。
【发明内容】
[0004] 发明要解决的课题 在实现电路布线的进一步高密度化时，期望通孔的小直径化。通孔一般通过利用了激 光的开孔加工来形成，作为激光，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，在通孔的小直径化方面有限制，例如利用二氧化碳激光形成开口直径25 ym W下的通孔是困难的状況。 阳0化]作为可在通孔的形成中使用的激光，除了二氧化碳激光W外，还可列举准分子激 光巧XCited Dimer Laser的简称）。准分子激光不太用于通孔的形成，但通常可得到强的 紫外区域的激光，因而与二氧化碳激光等红外线激光不同，不产生热。因此，可进行更微细 的加工，可期待有助于通孔的小直径化。
[0006] 另一方面，为了对应于高速信号传送，绝缘层的低介电常数化在推进，在绝缘层中 含有无机填充材料是合适的。
[0007] 本发明人等尝试了通过准分子激光在含有无机填充材料的绝缘层中形成小直径 的通孔。其结果是发现有激光加工性降低，通孔的形状（也简称为"通孔形状"）劣化、或通 孔内部的沾污量增大的情况。特别地，在为了实现介电常数低的绝缘层，而提高绝缘层中的 无机填充材料含量的情况下存在大的问题。另外，发现利用准分子激光形成通孔的绝缘层 的算术平均粗糖度（Ra)的值高的情况下也具有同样的问题。通孔形状的劣化导致导通可 靠性的降低，另外通孔内部的沾污量的增大使在严格的条件下进行除污处理成为必要，形 成电路布线的微细化的障碍。
[0008] 本发明的课题在于提供在制造电路基板时，在含有无机填充材料的绝缘层中可形 成具有良好的通孔形状、内部沾污量少的小直径的通孔的技术。
[0009] 解决课题用的手段 本发明包含W下的内容：
[I] 电路基板，其是含有绝缘层的电路基板，所述绝缘层形成有开口直径为15 y m W 下的通孔，其中， 绝缘层的表面的算术平均粗糖度（Ra)为150nm W下， 绝缘层含有无机填充材料，该绝缘层的在与绝缘层的表面垂直的方向上的截面中，宽 度15 ym的区域中所含的粒径3 ym W上的无机填充材料的平均数为1. 0 W下； 凹根据山所述的电路基板，其中，绝缘层的表面的Ra为100皿W下； 閒根据山或凹所述的电路基板，其中，通孔的开口直径为12 ym W下；
[4]根据[1]~巧]中任一项所述的电路基板，其中，该绝缘层的在与绝缘层的表面 垂直的方向上的截面中，宽度15 ym的区域的树脂面积Al与无机填充材料面积A 2满足 0. 1《AzAAi+ As);
[引根据[1]~[4]中任一项所述的电路基板，其中，通孔的开口直径D与通孔的最小 直径Dm J馬足0. 65《D min/D ;
[6] 根据[1]~[引中任一项所述的电路基板，其中，绝缘层含有用硅烷化合物进行了 表面处理的无机填充材料，所述硅烷化合物包含具有芳香环的有机基团；
[7] 根据[1]~[6]中任一项所述的电路基板，其中，无机填充材料为二氧化娃；
[引半导体装置，其含有[1]~[7]中任一项所述的电路基板；
[9] 电路基板的制造方法，其包含 步骤（A):将含有支撑体和设置在该支撑体上的树脂组合物层的粘接薄膜在内层基板 上层叠，使树脂组合物层与内层基板接合； 步骤度）：在附着有支撑体的状态下将树脂组合物层进行热固化而形成绝缘层；和 步骤（C):利用准分子激光在绝缘层上形成开口直径为15 ym W下的通孔， 其中，步骤度）中形成的绝缘层含有无机填充材料，该绝缘层的在与绝缘层的表面垂 直的方向上的截面中，宽度15 ym的区域中所含的粒径3 ym W上的无机填充材料的平均数 为1.0 W下；
[10] 根据[9]所述的方法，其中，在步骤（C)之前除去支撑体；
[II] 根据[9]或[10]所述的方法，其中，绝缘层的表面的算术平均粗糖度（Ra)为 150nm W下；
[12] 根据[9]~[11]中任一项所述的方法，其中，该绝缘层的在与绝缘层的表面垂直 的方向上的截面中，宽度15 ym的区域的树脂面积Al与无机填充材料面积Az满足0. 1《Az/ (Al+ A 2);
[13] 根据[9]~[12]中任一项所述的方法，其中，通孔的开口直径D与通孔的最小直 径 Dm J馬足 0. 65《D min/D ;
[14] 根据[9]~[13]中任一项所述的方法，其中，绝缘层含有用硅烷化合物进行了表 面处理的无机填充材料，所述硅烷化合物包含具有芳香环的有机基团；
[1引根据[9]~[14]中任一项所述的方法，其中，无机填充材料为二氧化娃。
[0010] 发明的效果 根据本发明，在制造电路基板时，在含有无机填充材料的绝缘层中可形成具有良好的 通孔形状、内部沾污量少的小直径的通孔。
【附图说明】
[0011] 图1是用于说明在绝缘层的截面中，在宽度15 ym的区域中的粒径为SymW上的 无机填充材料的计数方法的简要图； 图2是用于说明通孔形状的简要图。 阳〇1引符号的说明 1内层基板 10绝缘层 11树脂成分 12无机填充材料。
【具体实施方式】
[0013] 首先对于本发明的构思进行说明。
[0014] 在本发明中，满足下述条件（i)和（ii)，同时在绝缘层中利用准分子激光形成小 直径（例如开口直径为15 ym W下）的通孔： (i) 绝缘层的表面的算术平均粗糖度（Ra)为150nm W下；和 (ii) 该绝缘层的在与绝缘层的表面垂直的方向上的截面中，宽度15 ym的区域中所含 的粒径3 ym W上的无机填充材料的平均数为1. 0 W下。
[0015] 本发明人等在制造电路基板时，通过满足上述特定的条件（i)和（ii)、同时利用 准分子激光进行开孔加工，由此实现可W在含有无机填充材料的绝缘层中形成具有良好的 通孔形状、内部沾污量少的小直径的通孔。
[0016] -条件（i)- 条件（i)设及绝缘层的表面的算术平均粗糖度（Ra)。本发明人等发现利用准分子激光 形成小直径的通孔时，绝缘层的表面的Ra对于通孔形状、沾污量有较大影响。
[0017] 从形成具有良好的通孔形状、内部沾污量少的小直径的通孔的角度考虑，绝缘层 的表面的算术平均粗糖度（Ra)为150nm W下、优选为HOnm W下、更优选为130nm W下、进 而优选为120皿W下、进而更优选为110皿W下、特别优选为100皿W下、90皿W下、80皿 W下、或70nm W下。该Ra的下限没有特别限定，从使绝缘层与导体层的密合强度稳定化的 角度考虑，通常可W为Inm W上、5nm W上、IOnm W上等。绝缘层的表面的算术平均粗糖度 (Ra)可W使用非接触型表面粗糖度计来测定。作为非接触型表面粗糖度计的具体例，可W 列举维易科精密仪器有限公司（Veeco Instruments Inc.、t'一 r/ ^シスッシッ）制的 "WYKO NT3300"。 阳0化]-条件（iU- 条件（ii)设及绝缘层中的无机填充材料的粒径。本发明人等发现利用准分子激光形 成小直径的通孔时，绝缘层中的无机填充材料的粒径对于通孔形状、沾污量有较大影响。 [0019] 从形成具有良好的通孔形状、内部沾污量少的小直径的通孔的角度考虑，该绝缘 层的在与绝缘层的表面垂直的方向上的截面（也简称为"绝缘层的截面"）中，宽度15ym 的区域中所含的粒径3 y m W上的无机填充材料的平均数n为1. 0 W下、优选为0. 9 W下、 更优选为0. 8 W下、进而优选为0. 7 W下、0. 6 W下、或0. 5 W下。该平均数n的下限越低越 好，可W为0。
[0020] 绝缘层的截面可W使用FIB-SEM复合装置合适地进行观察。作为FIB-SEM复合装 置，可 W 列举例如 SII Nano Technology(十7 テ夕 y 口。一）（株）审iJ"SMI3050SE"。利用 FIB (聚焦离子束）切削出该绝缘层的与绝缘层的表面垂直的方向上的截面后，利用SEM(扫 描型电子显微镜）观察该截面，可W取得截面沈M图像。利用了沈M的观察范围、观察倍率 只要可适当地对在绝缘层的截面中、在宽度15 ym的区域中所含的粒径为SymW上的无机 填充材料进行计数，就没有特别限定，可根据使用的装置的规格确定。
[002U 在得到平均数n时，"宽度15 ym的区域"是指在截面沈M图像中，绝缘层的总厚 度t ( y m) X宽度15 y m的区域。另外，"粒径为3 y m W上的无机填充材料"是指截面沈M 图像中的最大直径为3 y m W上的无机填充材料。应予说明，无机填充材料的最大直径中超 过1/2落入宽度15 ym的区域时，判定该无机填充材料"包含在宽度15 ym的区域中"。参 考图1，更详细地说明无机填充材料的计数方法。在图1中，示出了含有树脂成分10和粒径 为3 ym W上的无机填充材料12的、厚度t的绝缘层10的截面。在图1记载的绝缘层的截 面中，存在3个粒径为3 ym W上的无机填充材料，各无机填充材料的最大直径用点划线表 示。在3个无机填充材料中，对于正中间的无机填充材料，其最大直径全部落入宽度15 ym 的区域，判定该无机填充材料"包含在宽度15 ym的区域中"。对于左侧的无机填充材料，其 最大直径中超过1/2落入宽度15 y m的区域，判断该无机填充材料"包含在宽度15 y m的区 域中"。对于右侧的无机填充材料，其最大直径中仅不到1/2落入宽度15ym的区域，判定 该无机填充材料不包含在宽度15 y m的区域。因此，关于图1记载的绝缘层的截面，判定在 宽度15 y m的区域存在2个粒径为3 y m W上的无机填充材料。对于绝缘层样品，获取充分 数量（Ni)的截面沈M图像，对宽度15 ym的区域中所含的粒径为3 ym W上的无机填充材 料进行计数，由此可W算出平均数n。其中，Ni为10 W上是合适的。在本发明中，平均数n 可W按照下述的<绝缘层中的无机填充材料的粒径的评价>中记载的步骤算出。
[0022] 根据满足上述条件（i)和（ii)的本发明，可W形成具有良好的通孔形状、内部沾 污量少的小直径的通孔。伴随通孔的小直径化，有通孔形状、内部沾污量的问题变得显著的 倾向，但根据本发明的方法，可W在通孔形状和内部沾污量没有劣化的条件下有利地形成 具有例如15 Jim W下、优选为14 Jim W下、更优选为12 Jim W下、进而优选为10 Jim W下、 9ym W下、Sym W下、7 ym W下、6 ym W下、或Sym W下的开口直径（顶部直径）的通孔。 通孔的开口直径的下限没有特别限定，通常可W为1 ym W上、2 ym W上、3 ym W上等。
[0023] 如前所述，本发明人等发现，在绝缘层中含有一定量W上的粒径大的无机填充材 料时，有利用了准分子激光的激光加工性降低，通孔的形状（也简称为"通孔形状"）劣化， 或通孔内部的沾污量增大的情况。特别地，无机填充材料的含量变高时，问题更为明显。相 对于此，根据本发明，即使绝缘层中的无机填充材料含量高的情况下，也可W在该绝缘层中 形成具有良好的通孔形状、内部沾污量少的小直径的通孔。
[0024] 绝缘层中的无机填充材料含量可W使用绝缘层的截面中的无机填充材料的面积 比进行评价。详细来说，对于绝缘层中的无机填充材料含量，在将绝缘层的截面中的宽度 15 y m的区域的树脂面积设为V无机填充材料面积设为Az时，可W使用A 2/(Al+ A 2)的值 进行评价。As/(Al+As)的值越大，表示绝缘层中的无机填充材料含量越高。从绝缘层的 低介电常数化的角度考虑，As/ (Al + A 2)的值优选为0.1 W上（即，0.1 《As/ (Al + A 2))、更 优选为0.2 W上、进而优选为0.3 W上、进而更优选为0.4 W上。As/(Al+A 2)的值的上限 没有特别限定，但从绝缘层的机械强度等的角度考虑，优选为0. 9 W下、更优选为0. 8 W下。 应予说明在本发明中，"树脂面积"是指树脂成分所占的面积。针对树脂面积而言的"树脂 成分"是指在构成绝缘层的成分中，除去了无机填充材料的成分。绝缘层的截面的As/(Al + A2)的值可W根据下述的<绝缘层截面中的树脂面积和无机填充材料面积的测定>中记载 的步骤来求得。
[0025] 在本发明中，满足上述条件（i)和（ii)，同时在绝缘层上利用准分子激光形成小 直径的通孔。
[00%] 准分子激光通常使用稀有气体与面素气体的混合气体来使激光产生。产生的激光 的波长属于紫外区域，与二氧化碳激光运样的红外线激光相比，发热极少。准分子激光的激 光波长根据使用的混合气体的种类而不同，例如为193皿(A