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公開番号2024051679
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-11
出願番号2022157968
出願日2022-09-30
発明の名称ガラス基板、多層配線基板、およびガラス基板の製造方法
出願人TOPPANホールディングス株式会社
代理人弁理士法人第一国際特許事務所
主分類C03B 33/02 20060101AFI20240404BHJP(ガラス;鉱物またはスラグウール)
要約【課題】本発明では、良好な伝送特性を備えた貫通電極を形成することが可能なガラス基板およびそのようなガラス基板を備えた多層配線基板を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の一実施形態によると、第一面101と第二面102を有し、前記第一面から前記第二面まで貫通する少なくとも1つの貫通孔12を備えるガラス基板10であって、前記貫通孔の側面は、分散粗さが1,000nm以下かつ凹凸巾が1,500nm以下である、ことを特徴とするガラス基板が提供される。また、前記分散粗さは、前記側面の輪郭データに基づいて粗さ曲線を抽出し、前記粗さ曲線に設定区間を設定し、前記設定区間において式1によって算出された算術平均粗さであり、前記凹凸巾は、前記設定区間において、最も高い部分と最も低い部の間の差である。
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【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第一面と第二面を有し、前記第一面から前記第二面まで貫通する少なくとも１つの貫通孔を備えるガラス基板であって、
前記ガラス基板の厚さ方向における前記貫通孔の裁断面における側面形状の
分散粗さが１，０００ｎｍ以下かつ凹凸巾が１，５００ｎｍ以下である、ことを特徴とするガラス基板。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
請求項１に記載のガラス基板であって、
前記分散粗さは、前記側面の輪郭データに基づいて粗さ曲線を抽出し、前記粗さ曲線に設定区間を設定し、前記設定区間において式１によって算出された算術平均粗さであり、
前記凹凸巾は、前記設定区間において、最も高い部分と最も低い部の間の差である、ガラス基板。
TIFF
2024051679000011.tif
32
170
【請求項３】
第一面と第二面を有し、前記第一面から前記第二面まで貫通する少なくとも１つの貫通孔を備えるガラス基板であって、
前記ガラス基板の厚さ方向における前記貫通孔の裁断面の倍率１０００倍のＳＥＭ画像において、前記貫通孔の側壁面内に、前記第一面と略平行な方向に延びる稜線が複数視認でき、前記第一面と垂直な方向における稜線と稜線の間隔が１５．５μｍ以下である、ガラス基板。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のガラス基板であって、
前記ガラス基板のＳｉＯ
２
比率は５５質量％以上８１質量％以下の範囲となる、ガラス基板。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか１項に記載のガラス基板を含む多層配線基板であって、
前記多層配線基板に搭載される電子デバイスの層厚は８００μｍ以下であり、
前記多層配線基板の厚みは１００μｍ以上４００μｍ以下の範囲となる、多層配線基板。
【請求項６】
請求項１に記載のガラス基板の製造方法であって、
ガラス基板に対して、貫通孔形成予定部にレーザを照射する第１の工程、
レーザ照射された前記ガラス基板をエッチングし、貫通孔を形成する第２の工程
を有するガラス基板の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載のガラス基板の製造方法であって、
前記第１の工程において、照射されるレーザは、レーザ発振波長が１０６４ｎｍ、５３２ｎｍ、または３５５ｎｍのうちのいずれかの波長でありかつパルス幅が２５ピコ秒以下である、ガラス基板の製造方法。
【請求項８】
請求項６に記載のガラス基板の製造方法であって、
前記第１の工程において、前記レーザ照射周辺部に発生するマイクロクラックの最大長さが５μｍである、ガラス基板の製造方法。
【請求項９】
請求項６に記載のガラス基板の製造方法であって、
前記第２の工程において、エッチングレートを変更した複数回のエッチングが行われる、ガラス基板の製造方法。
【請求項１０】
請求項６に記載のガラス基板の製造方法であって、
前記第２の工程において、フッ酸を０．２質量％以上２０．０質量％以下の範囲とし、硝酸を４．０質量％以上２５．０質量％以下の範囲とし、フッ酸および硝酸以外の無機酸を０．５質量％以上１１．０質量％以下の範囲として含有するエッチング液が用いられる、ガラス基板の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板、多層配線基板、およびガラス基板の製造方法に関する。
続きを表示（約 3,600 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、回路基板を積層した三次元実装技術が用いられている。このような実装技術においては、回路基板に貫通電極を形成することが行われる。貫通電極は、絶縁体で構成された基板に貫通孔を形成し、この貫通孔に導電体を配置することによって形成される。回路基板の高集積化に伴い、貫通孔についても更なる微細化が必要となる。
【０００３】
例えば、特許文献１は、板状ガラスにエキシマレーザ光を照射して複数の貫通孔を有するガラス基板を提供する技術を開示している。特許文献２は、ＵＶレーザビームによってガラス品の前面を照射する工程を含む、ガラスに孔の高密度アレイを作製する方法を開示する。また、特許文献３は、貫通孔を含む基板と、前記貫通孔の内側面に沿って配置された導電体と、を備え、前記貫通孔は、前記第１面から前記第２面までの区間のうち前記第１面から６．２５％、１８．７５％、３１．２５％、４３．７５％、５６．２５％、６８．７５％、８１．２５％、９３．７５％の距離の位置における前記貫通孔の中心軸に対する内側面の傾斜角度（前記第１面側が拡がる角度を正の傾斜角度とする）の合計値が、８．０°以上である条件を満たす貫通孔の形状を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１０／０８７４８３号
特表２０１４－５０１６８６号公報
特許第６８０９５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１から３に記載された内容で貫通孔は、貫通孔の側面粗さによる、貫通電極の伝送特性への影響については、検討されていない。このため、特許文献１から３に記載された貫通孔の側面は、側面の分散粗さは１，０００ｎｍ以上となり、ＰＶ（Peak to Valley）は１，５００ｎｍ以上となっている。このため、特に、５Ｇに用いられる周波数帯の内、サブ６ＧＨｚ帯といった高周波数帯では、貫通孔側面の粗さが原因となり、貫通電極の伝送特性を十分良好に保つことが難しい。
【０００６】
そこで、本発明では、良好な伝送特性を備えた貫通電極を形成することが可能なガラス基板およびそのようなガラス基板を備えた多層配線基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、代表的な本発明のガラス基板の一つは、第一面と第二面を有し、前記第一面から前記第二面まで貫通する少なくとも１つの貫通孔を備えており、前記貫通孔の側面は、分散粗さが１，０００ｎｍ以下かつ凹凸巾が１，５００ｎｍ以下である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、良好な伝送特性を備えた貫通電極を形成することが可能なガラス基板およびそのようなガラス基板を備えた多層配線基板を提供することが可能となる。
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の発明を実施するための形態における説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、円錐台形状の貫通孔の断面および傾斜角度の測定方法を示す図である。
図２は、Ｘ形状の貫通孔の断面および傾斜角度の測定方法を示す図である。
図３は、貫通孔の側面粗さの測定方法を示す図である。
図４は、円錐台形状の貫通孔の断面および傾斜角度の測定方法を示す図である。
図５は、第一実施形態における実施例１の貫通孔の傾斜角度の測定結果を示す図である。
図６は、第一実施形態における実施例２の貫通孔の傾斜角度の測定結果を示す図である。
図７は、第一実施形態における実施例３の貫通孔の傾斜角度の測定結果を示す図である。
図８は、第一実施形態における比較例１の貫通孔の断面形状を示す図である。
図９は、第一実施形態における比較例１の貫通孔の傾斜角度の測定結果を示す図である。
図１０は、第一実施形態における比較例２の貫通孔の断面形状を示す図である。
図１１は、第一実施形態における比較例２の貫通孔の傾斜角度の測定結果を示す図である。
図１２は、第一実施形態における比較例３の貫通孔の形状を示す図である。
図１３は、第一実施形態における比較例３の貫通孔の傾斜角度の測定結果を示す図である。
図１４は、第一実施形態における、実施例１の貫通電極の伝送特性と、比較例１の貫通電極の伝送特性を示す図である。
図１５Ａは、第一実施形態における各実施例および各比較例の貫通孔の断面のＳＥＭ画像である。
図１５Ｂは、第一実施形態における各実施例の貫通孔の稜線を説明する図である。
図１６は、第一実施形態に係る多層配線基板の構造の一例を示す図である。
図１７は、第一実施形態に係る多層配線基板の構成の他の例を示す図である。
図１８は、ガラス基板を第一支持体に張り合わせる工程を示す図である。
図１９は、レーザ改質部を形成する工程を示す図である。
図２０は、第一配線層を形成する工程を示す図である。
図２１は、第二支持体を接着する工程を示す図である。
図２２は、第一支持体を剥離する工程を示す図である。
図２３は、貫通孔を形成する工程を示す図である。
図２４は、貫通電極を形成する工程を示す図である。
図２５は、絶縁樹脂層を形成する工程を示す図である。
図２６は、第二支持体および第二接着層を剥離する工程を示す図である。
図２７は、第一配線層および第二配線層を形成する工程を示す図である。
図２８は、第二実施形態における多層配線基板の構成の一例を示す図である。
図２９は、第二実施形態における多層配線基板の構成の他の例を示す図である。
図３０は、ガラス基板を準備する工程を示す図である。
図３１は、レーザ改質部を形成する工程を示す図である。
図３２は、貫通孔を形成する工程を示す図である。
図３３は、貫通孔に貫通電極を形成する工程を示す図である。
図３４は、第一配線層および第二配線層を形成する工程を示す図である。
図３５は、第二実施形態における実施例１の貫通孔の傾斜角度の測定結果を示す図である。
図３６は、第二実施形態における実施例２の貫通孔の傾斜角度の測定結果を示す図である。
図３７は、第二実施形態における実施例３の貫通孔の傾斜角度の測定結果を示す図である。
図３８は、第二実施形態における比較例１の貫通孔の断面形状を示す図である。
図３９は、第二実施形態における比較例１の貫通孔の傾斜角度の測定結果を示す図である。
図４０は、第二実施形態における比較例２の貫通孔の断面形状を示す図である。
図４１は、第二実施形態における比較例２の貫通孔の傾斜角度の測定結果を示す図である。
図４２は、第二実施形態における比較例３の貫通孔の断面形状を示す図である。
図４３は、第二実施形態における比較例３の貫通孔の傾斜角度の測定結果を示す図である。
図４４は、第一実施形態における、実施例１の貫通電極の伝送特性と、比較例１の貫通電極の伝送特性を示す図である。
図４５は、半導体装置とＢＧＡ基板のインターポーザ基板として、多層配線基板を用いる場合を示す図である。
図４６は、図４５の場合の断面を示す図である。
図４７は、通信用の電子デバイスに多層配線基板および半導体装置が用いられる場合を示す図である。
図４８は、図４７の場合の断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す実施形態及び実施例は本発明の実施形態の一例であって、本発明はこれらの実施形態及び実施例に限定して解釈されるものではない。なお、本発明の実施形態で参照する図面において、同一部には同一の符号または類似の符号（数字の後にＡ、Ｂ等を付しただけの符号）を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法、比率の説明は、説明や表記の都合上実際の比率と異なったり、構成の一部から省略されたりする場合がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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