JP2013239743A - Wiring board and manufacturing method of the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wiring board which attains proper substrate strength and enables a through electrode to be formed in a through hole of a substrate with high yield and high production efficiency.SOLUTION: A wiring board includes: a first silicon substrate 10 including a first through conductor part 20 and formed by a wafer; a second silicon substrate 30 which is laminated on the first silicon substrate 10, includes a second through conductor part 40 formed so as to be aligned with the first through conductor part 20, and is formed by a wafer; a first insulation layer 12 formed on an outer surface of the first silicon substrate 10; and a second insulation layer 32 formed on an outer surface of the second silicon substrate 30. The first insulation layer 12 on the upper surface side of the first silicon substrate 10 and the second insulation layer 32 on the lower surface side of the second silicon substrate 30 are directly jointed to each other. Further, an adhesion resin layer 19 is formed between an inner surface of a second through hole TH and the second penetration conductor part 40, and a through electrode TE is formed by integrating the first through conductor part 20 with the second through conductor part 40.

Description

本発明は配線基板及びその製造方法に係り、さらに詳しくは、電子部品が実装される実装基板や電子部品の電気特性を評価するプローブ基板に適用できる配線基板及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a wiring board and a manufacturing method thereof, and more particularly to a wiring board applicable to a mounting board on which electronic components are mounted and a probe board for evaluating electrical characteristics of the electronic parts, and a manufacturing method thereof.

従来、電子部品が実装される実装基板や電子部品の電気特性を評価するプローブ基板に適用される貫通電極を備えた多層配線基板がある。特許文献1には、半導体ウェハに形成された集積回路の検査に用いられるプローブカードにおいて、非酸化物セラミック製のセラミック基板から形成することが記載されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, there are multilayer wiring boards provided with through electrodes applied to a mounting board on which electronic components are mounted and a probe board for evaluating electrical characteristics of the electronic parts. Patent Document 1 describes that a probe card used for inspecting an integrated circuit formed on a semiconductor wafer is formed from a ceramic substrate made of a non-oxide ceramic.

特開2002−31650号公報JP 2002-31650 A

後述する関連技術の欄で説明するように、基板としてシリコンを使用するシリコン配線基板では、シリコン基板にスルーホールが形成され、シリコン基板が絶縁層で被覆された後に、スルーホール内に電解めっきによって貫通電極が充填される。シリコン配線基板では、安定したハンドリング性を得るために基板の厚みが比較的厚く設定される。また、電子部品の高性能化に伴ってスルーホールの狭ピッチ化が進められている。   As will be described later in the related art section, in a silicon wiring substrate using silicon as a substrate, a through hole is formed in the silicon substrate, and after the silicon substrate is covered with an insulating layer, the through hole is electroplated. The through electrode is filled. In a silicon wiring substrate, the thickness of the substrate is set to be relatively thick in order to obtain stable handling properties. In addition, the pitch of through-holes has been reduced with the improvement in performance of electronic components.

このため、シリコン基板のスルーホールのアスペクト比が大きくなることから、電解めっきを行う際に、未充填のスルーホールが発生したり、めっき時間が長くなってしまう問題がある。   For this reason, since the aspect ratio of the through hole of the silicon substrate is increased, there is a problem that an unfilled through hole is generated or the plating time is increased when performing electrolytic plating.

本発明は以上の課題を鑑みて創作されたものであり、適度な基板強度が得られると共に、基板のスルーホールに貫通電極を高歩留りでかつ生産効率よく形成できる配線基板及びその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been created in view of the above problems, and provides a wiring board capable of obtaining an appropriate substrate strength and forming a through electrode in a through hole of the substrate with high yield and high production efficiency, and a method for manufacturing the same. The purpose is to do.

上記課題を解決するため、本発明は配線基板に係り、ウェハから形成され、厚み方向に第1貫通導体部を備えた第1基板部と、前記第1基板部の上に設けられ、ウェハから形成されて、前記第1貫通導体部に対応する部分の厚み方向に第2貫通導体部を備えた第2基板部とを有し、前記第1貫通導体部及び前記第2貫通導体部によって貫通電極が構成される。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to a wiring board, which is formed from a wafer, and is provided on the first substrate part with a first substrate part provided with a first through conductor part in the thickness direction. And a second substrate portion having a second through conductor portion in a thickness direction of a portion corresponding to the first through conductor portion, and penetrating through the first through conductor portion and the second through conductor portion. An electrode is constructed.

本発明の一つの好適な態様では、第1基板部は、第1シリコン基板と、その厚み方向に形成されたスルーホールと、第1シリコン基板の両面及びスルーホールの内面に形成された絶縁層と、スルーホールに形成された前記第1貫通導体部とを含む。   In one preferable aspect of the present invention, the first substrate portion includes a first silicon substrate, through holes formed in the thickness direction thereof, and insulating layers formed on both surfaces of the first silicon substrate and the inner surfaces of the through holes. And the first through conductor portion formed in the through hole.

また、第2基板部も第1基板部と実質的に同一構造から形成され、第1貫通導体部の上に第2貫通導体部が配置されるように第1シリコン基板の上に第2シリコン基板が接着されて積層されている。上下に配置された第1、第2貫通導体部が配線基板の貫通電極を構成している。   In addition, the second substrate portion is also formed of substantially the same structure as the first substrate portion, and the second silicon portion is formed on the first silicon substrate such that the second through conductor portion is disposed on the first through conductor portion. The substrates are bonded and stacked. The first and second penetrating conductor portions arranged above and below constitute a penetrating electrode of the wiring board.

さらに、第2シリコン基板のスルーホールの側面と第2貫通導体部との隙間に埋込樹脂が充填されている。第1シリコン基板と第2シリコン基板とは接着樹脂層を介して接着さるか、あるいはプラズマ処理に基づいて直接接合される。   Further, a filling resin is filled in a gap between the side surface of the through hole of the second silicon substrate and the second through conductor portion. The first silicon substrate and the second silicon substrate are bonded via an adhesive resin layer, or directly bonded based on plasma processing.

また別の好適な態様では、第1基板部のシリコン基板の上面側の絶縁層が除去されてシリコン面が露出しており、第2基板部をガラスから形成して、第1基板部の上面側のシリコン面と第2基板部の下面側のガラス面とが陽極接合によって接合されていてもよい。   In another preferred embodiment, the insulating layer on the upper surface side of the silicon substrate of the first substrate portion is removed to expose the silicon surface, the second substrate portion is formed of glass, and the upper surface of the first substrate portion is formed. The silicon surface on the side and the glass surface on the lower surface side of the second substrate part may be joined by anodic bonding.

本発明では、薄型の第1、第2基板を積層することに基づいて配線基板を構成するようにしたので、第1基板のスルーホールのアスペクト比を小さく設定することができる。従って、第1基板のスルーホールTHに電解めっきを施す際に未充填となるスルーホールが発生することを大幅に改善することができ、製造歩留りを向上させることができる。   In the present invention, since the wiring substrate is configured based on the lamination of the thin first and second substrates, the aspect ratio of the through hole of the first substrate can be set small. Therefore, the occurrence of unfilled through holes when electrolytic plating is performed on the through holes TH of the first substrate can be greatly improved, and the manufacturing yield can be improved.

また、電解めっきでは、めっきを施すスルーホールTHの高さが低い方が平均めっきレートが高くなる特性がある。従って、分割して貫通導体部を電解めっきで形成することにより、関連技術よりもめっき時間を短縮することができ、生産効率を向上させることができる。   Further, the electrolytic plating has a characteristic that the average plating rate increases as the through hole TH to be plated is lower in height. Therefore, by dividing and forming the through conductor portion by electrolytic plating, the plating time can be shortened compared to the related art, and the production efficiency can be improved.

また、薄型の第1基板の上に第2基板が積層されているので、基板強度が補強されて安定したハンドリング性が得られる。しかも、貫通電極が電気抵抗の低い電解めっき層から形成されるので、電気特性に優れた配線基板を構成することができる。   Further, since the second substrate is laminated on the thin first substrate, the strength of the substrate is reinforced and a stable handling property is obtained. In addition, since the through electrode is formed from an electroplated layer having a low electrical resistance, a wiring board having excellent electrical characteristics can be configured.

本発明の配線基板では、ウェハを積層した後に切断して実装基板に適用してもよいし、あるいはウェハを積層した状態で配線基板を構成してプローブ基板に適用してもよい。   In the wiring board of the present invention, the wafers may be laminated and then cut and applied to the mounting board, or the wiring board may be configured with the wafers laminated and applied to the probe board.

また、本発明の配線基板では、第1、第2基板として、シリコンなどの半導体基板(ウェハ)の他に、シリコンカーバイドやガラスなどの絶縁性基板(ウェハ)を使用することができる。   In the wiring board of the present invention, an insulating substrate (wafer) such as silicon carbide or glass can be used as the first and second substrates in addition to a semiconductor substrate (wafer) such as silicon.

以上説明したように、本発明の配線基板では、適度な基板強度が得られると共に、基板のスルーホールに貫通電極を高歩留りでかつ生産効率よく形成することができる。   As described above, in the wiring board of the present invention, an appropriate board strength can be obtained, and a through electrode can be formed in a through hole of the board with high yield and high production efficiency.

図1は本発明に関連する関連技術の配線基板の製造方法を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing a wiring board according to the related art related to the present invention. 図2(a)〜(e)は本発明の第1実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図(その1)である。2A to 2E are sectional views (No. 1) showing the method for manufacturing the wiring board according to the first embodiment of the present invention. 図3(a)〜(c)は本発明の第1実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図(その2)である。3A to 3C are cross-sectional views (part 2) showing the method for manufacturing the wiring board according to the first embodiment of the present invention. 図4(a)〜(c)は本発明の第1実施形態の配線基板の製造方法(第1の接着方法)を示す断面図(その3)である。4A to 4C are cross-sectional views (No. 3) showing the method for manufacturing the wiring board (first bonding method) according to the first embodiment of the present invention. 図5(a)〜(c)は本発明の第1実施形態の配線基板の製造方法における第2の接着方法を示す断面図である。5A to 5C are cross-sectional views showing a second bonding method in the method for manufacturing a wiring board according to the first embodiment of the present invention. 図6(a)〜(c)は本発明の第1実施形態の配線基板の製造方法における第3の接着方法を示す断面図である。FIGS. 6A to 6C are cross-sectional views showing a third bonding method in the method for manufacturing a wiring board according to the first embodiment of the present invention. 図7(a)〜(e)は本発明の第1実施形態の配線基板の製造方法における第4の接着方法を示す断面図である。7A to 7E are cross-sectional views illustrating a fourth bonding method in the method for manufacturing the wiring board according to the first embodiment of the present invention. 図8(a)〜(c)は本発明の第1実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図(その4)である。8A to 8C are cross-sectional views (No. 4) showing the method for manufacturing the wiring board according to the first embodiment of the present invention. 図9は本発明の第1実施形態の変形例の配線基板を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a wiring board according to a modification of the first embodiment of the present invention. 図10は本発明の第1実施形態の配線基板を使用して構成される電子部品装置を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing an electronic component device configured using the wiring board according to the first embodiment of the present invention. 図11は本発明の第1実施形態の配線基板を使用して構成されるプローブ基板を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a probe board configured using the wiring board according to the first embodiment of the present invention. 図12(a)〜(d)は本発明の第2実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図(その1)である。12A to 12D are cross-sectional views (part 1) showing the method for manufacturing the wiring board according to the second embodiment of the present invention. 図13(a)〜(c)は本発明の第2実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図(その2)である。13A to 13C are cross-sectional views (part 2) showing the method for manufacturing the wiring board according to the second embodiment of the present invention. 図14は本発明の第2実施形態の配線基板を使用して構成される電子部品装置を示す断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view showing an electronic component device configured using the wiring board according to the second embodiment of the present invention. 図15は本発明の第2実施形態の配線基板を使用して構成されるプローブ基板を示す断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view showing a probe board configured using the wiring board according to the second embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

(関連技術)
本発明の実施形態を説明する前に、本発明に関連する関連技術の問題点について説明する。図1(a)〜(e)は関連技術の配線基板の製造方法を示す断面図である。関連技術の配線基板の製造方法では、図1(a)に示すように、まず、厚みが400μm程度のシリコンウェハ100を用意する。シリコンウェハ100は、厚みが725μmのシリコンウェハの背面がグラインダーで研削されて得られる。
(Related technology)
Prior to describing embodiments of the present invention, problems of related technologies related to the present invention will be described. 1A to 1E are cross-sectional views showing a method for manufacturing a wiring board according to related art. In the related art wiring board manufacturing method, as shown in FIG. 1A, first, a silicon wafer 100 having a thickness of about 400 μm is prepared. The silicon wafer 100 is obtained by grinding the back surface of a silicon wafer having a thickness of 725 μm with a grinder.

関連技術では、安定したハンドリング性が得られるように適度な基板強度を有する厚み(例えば400μm以上)のシリコンウェハ100が使用される。   In the related art, a silicon wafer 100 having a thickness (for example, 400 μm or more) having an appropriate substrate strength is used so as to obtain stable handling properties.

次いで、図1(b)に示すように、シリコンウェハ100の上に開口部が設けられたレジスト(不図示)を形成し、レジストをマスクにてシリコンウェハ100を異方性ドライエッチングによって貫通加工することによりスルーホールTHを形成する。その後に、不図示のレジストが除去される。   Next, as shown in FIG. 1B, a resist (not shown) having an opening is formed on the silicon wafer 100, and the silicon wafer 100 is penetrated by anisotropic dry etching using the resist as a mask. By doing so, the through hole TH is formed. Thereafter, the resist (not shown) is removed.

続いて、図1(c)に示すように、シリコンウェハ100を熱酸化することにより、シリコンウェハ100の両面及びスルーホールTHの内面にシリコン酸化層からなる絶縁層120を形成する。   Subsequently, as shown in FIG. 1C, the silicon wafer 100 is thermally oxidized to form insulating layers 120 made of a silicon oxide layer on both surfaces of the silicon wafer 100 and the inner surface of the through hole TH.

次いで、図1(d)に示すように、図1(c)のシリコンウェハ100をめっき給電部材140の上に配置する。さらに、めっき給電部材140をめっき給電経路に利用する電解めっきにより、シリコンウェハ100のスルーホールTH内に銅めっき層からなる貫通電極160を充填する。その後に、めっき給電部材140がシリコンウェハ100から取り外される。   Next, as shown in FIG. 1 (d), the silicon wafer 100 of FIG. 1 (c) is placed on the plating power supply member 140. Further, the through electrode 160 made of a copper plating layer is filled in the through hole TH of the silicon wafer 100 by electrolytic plating using the plating power supply member 140 as a plating power supply path. Thereafter, the plating power supply member 140 is removed from the silicon wafer 100.

このとき、シリコンウェハ100の厚みが400μmで、スルーホールTHの径が60μmの場合は、スルーホールTHのアスペクト比(シリコンウェハの厚み/スルーホールの径)が6.7とかなり大きくなってしまう。   At this time, when the thickness of the silicon wafer 100 is 400 μm and the diameter of the through hole TH is 60 μm, the aspect ratio of the through hole TH (silicon wafer thickness / through hole diameter) is considerably large as 6.7. .

このため、図1(e)に示すように、スルーホールTHのアスペクト比が大きいことに起因して、多数のスルーホールTHのうちでめっき液が入りきれずに気泡となる部分が生じやすくなり、銅めっきが施されない未充填ホールUHが発生してしまう。   For this reason, as shown in FIG. 1 (e), due to the large aspect ratio of the through-hole TH, a portion that becomes a bubble without being able to enter the plating solution among a large number of the through-holes TH tends to occur. Unfilled holes UH that are not subjected to copper plating are generated.

また、電解めっきでスルーホールTHに貫通電極160を充填する際には、スルーホールTHの下部から上側に銅めっきが施されるので、シリコンウェハ100の厚みが厚い場合は、めっき時間がかなり長くなってしまい、生産効率が低くなってしまう問題がある。   Further, when the through-hole 160 is filled in the through hole TH by electrolytic plating, copper plating is performed from the lower side to the upper side of the through hole TH. Therefore, when the silicon wafer 100 is thick, the plating time is considerably long. Therefore, there is a problem that the production efficiency is lowered.

なお、生産効率を上げるために、スルーホールTH内に導電性ペーストを充填して貫通電極を形成する手法がある。しかしながら、高性能な電子部品を実装する際には低い電気抵抗の貫通電極が要求されるため、銅めっき層よりかなり電気抵抗の高い導電性ペーストを使用することは困難である。   In order to increase the production efficiency, there is a method of forming a through electrode by filling the through hole TH with a conductive paste. However, since a through electrode having a low electric resistance is required when mounting a high-performance electronic component, it is difficult to use a conductive paste having a considerably higher electric resistance than the copper plating layer.

このように、関連技術のシリコン配線基板では、適度な基板強度を有して安定したハンドリング性が得られるものの、製造歩留りが低くかつ生産効率が低い問題がある。   As described above, the silicon wiring substrate of the related art has a problem that the manufacturing yield is low and the production efficiency is low, although a stable handling property is obtained with an appropriate substrate strength.

以下に説明する本発明の実施形態は、前述した不具合を解消することができる。   Embodiments of the present invention described below can solve the above-described problems.

(第1の実施の形態)
図2〜図8は本発明の第1実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図、図9は同じく変形例の配線基板を示す断面図、図10は同じく電子部品装置を示す断面図、図11は同じくプローブ基板を示す断面図である。
(First embodiment)
2 to 8 are cross-sectional views showing a method for manufacturing a wiring board according to the first embodiment of the present invention, FIG. 9 is a cross-sectional view showing a wiring board according to a modification, and FIG. 10 is a cross-sectional view showing the electronic component device. FIG. 11 is a cross-sectional view showing the probe substrate.

第1実施形態の配線基板の製造方法では、図2(a)に示すように、まず、厚みが200μm程度の第1シリコンウェハ10(第1ウェハ基板)を用意する。第1シリコンウェハ10は、厚みが725μmのシリコンウェハの背面がグラインダーで研削されて得られる。   In the method of manufacturing the wiring substrate according to the first embodiment, as shown in FIG. 2A, first, a first silicon wafer 10 (first wafer substrate) having a thickness of about 200 μm is prepared. The first silicon wafer 10 is obtained by grinding the back surface of a silicon wafer having a thickness of 725 μm with a grinder.

本実施形態では、配線基板の製造過程で厚みが200μm程度の薄型の第1シリコンウェハ10を一時的に使用するが、後述するように、第1シリコンウェハ10の上に別の第2シリコンウェハが積層されて基板強度が補強される。   In the present embodiment, the thin first silicon wafer 10 having a thickness of about 200 μm is temporarily used in the manufacturing process of the wiring board. However, as will be described later, another second silicon wafer is formed on the first silicon wafer 10. Are laminated to reinforce the substrate strength.

次いで、図2(b)に示すように、第1シリコンウェハ10の上面にホール状の開口部13aが設けられたレジスト13をフォトリソグラフィによって形成する。続いて、図2(c)に示すように、レジスト13をマスクにしてその開口部13aを通して異方性ドライエッチング(RIEなど)によって第1シリコンウェハ10を貫通加工することによりスルーホールTHを形成する。本実施形態では、スルーホールTHの径は60μm程度に設定される。   Next, as shown in FIG. 2B, a resist 13 having a hole-like opening 13a provided on the upper surface of the first silicon wafer 10 is formed by photolithography. Subsequently, as shown in FIG. 2C, through holes TH are formed by penetrating the first silicon wafer 10 by anisotropic dry etching (RIE or the like) through the opening 13a using the resist 13 as a mask. To do. In the present embodiment, the diameter of the through hole TH is set to about 60 μm.

次いで、図2(d)に示すように、第1シリコンウェハ10を熱酸化することにより、第1シリコンウェハ10の両面及びスルーホールTHの内面にシリコン酸化層(SiO2)からなる絶縁層12を形成する。あるいは、CVD法によってシリコン酸化層を形成して絶縁層12としてもよい。また、シリコン酸化層の代わりに、シリコン窒化層(SiN)やシリコン酸化窒化層(SiON)を形成して絶縁層12としてもよい。 Next, as shown in FIG. 2D, the first silicon wafer 10 is thermally oxidized, whereby an insulating layer 12 made of a silicon oxide layer (SiO 2 ) is formed on both surfaces of the first silicon wafer 10 and the inner surface of the through hole TH. Form. Alternatively, the insulating layer 12 may be formed by forming a silicon oxide layer by a CVD method. Further, instead of the silicon oxide layer, a silicon nitride layer (SiN) or a silicon oxynitride layer (SiON) may be formed as the insulating layer 12.

続いて、図2(e)に示すように、図2(d)の第1シリコンウェハ10を銅箔などのめっき給電部材16の上に配置する。さらに、めっき給電部材16をめっき給電経路に利用する電解めっきにより、第1シリコンウェハ10のスルーホールTHの下部から上側に銅めっき層などを充填して第1貫通導体部20を得る。その後に、めっき給電部材16が第1シリコンウェハ10から取り外される。   Subsequently, as shown in FIG. 2 (e), the first silicon wafer 10 of FIG. 2 (d) is disposed on a plating power supply member 16 such as a copper foil. Furthermore, the first through conductor portion 20 is obtained by filling a copper plating layer or the like from the lower part to the upper part of the through hole TH of the first silicon wafer 10 by electrolytic plating using the plating power supply member 16 as a plating power supply path. Thereafter, the plating power supply member 16 is removed from the first silicon wafer 10.

このとき、第1シリコンウェハ10のスルーホールTHのアスペクト比(シリコンウェハの厚み(200μm)/スルーホールTHの径(60μm))は3.3であり、前述した関連技術のスルーホールTHのアスペクト比(6.7)よりもかなり小さく設定される。   At this time, the aspect ratio (thickness of the silicon wafer (200 μm) / diameter of the through hole TH (60 μm)) of the through hole TH of the first silicon wafer 10 is 3.3, and the aspect ratio of the through hole TH of the related technology described above. It is set much smaller than the ratio (6.7).

これにより、関連技術と違って多数のスルーホールTHにめっき液が安定して侵入するようになるので、未充填のスルーホールTHが発生することが大幅に改善され、多数のスルーホールTHに歩留りよく第1貫通導体部20が形成される。   As a result, unlike the related art, since the plating solution stably enters a large number of through holes TH, the generation of unfilled through holes TH is greatly improved, and the yield is increased in a large number of through holes TH. The first through conductor portion 20 is often formed.

また、第1シリコンウェハ10の厚みは関連技術のシリコンウェハ100の半分程度となっているので、めっき時間を関連技術の半分以下に短縮することができ、生産効率の改善を図ることができる。   In addition, since the thickness of the first silicon wafer 10 is about half that of the silicon wafer 100 of the related technology, the plating time can be shortened to half or less of the related technology, and the production efficiency can be improved.

後述するように、本実施形態では、第1貫通導体部20の上に第2貫通導体部となる金属ポストを分割して形成する。電解めっきでは、スルーホールTHの高さが低い方が平均めっきレートが高くなる特性があるため、所望の高さの貫通導体部を得る際に、分割して形成することによりめっき時間を大幅に短縮することができる。   As will be described later, in the present embodiment, a metal post serving as a second through conductor portion is formed on the first through conductor portion 20 in a divided manner. Electrolytic plating has the characteristic that the average plating rate is higher when the through-hole TH is lower. Therefore, when obtaining through conductor parts with a desired height, the plating time can be greatly reduced by forming the through-conductor part in a divided manner. It can be shortened.

本実施形態では、スルーホールTHのアスペクト比が4以下になるように、第1シリコンウェハ10の厚み及びスルーホールTHの径を設定することが好ましい。スルーホールTHのアスペクト比が4を超えると、未充填のスルーホールが発生したり、めっき時間が長くなって生産効率が低下する傾向があるからである。   In the present embodiment, it is preferable to set the thickness of the first silicon wafer 10 and the diameter of the through hole TH so that the aspect ratio of the through hole TH is 4 or less. This is because if the aspect ratio of the through hole TH exceeds 4, there is a tendency that unfilled through holes are generated or the plating time becomes long and the production efficiency is lowered.

次いで、図3(a)に示すように、第1貫通導体部20上に開口部15aが設けられたレジスト15を第1シリコンウェハ10の上にフォトリソグラフィによって形成する。   Next, as illustrated in FIG. 3A, a resist 15 having an opening 15 a provided on the first through conductor 20 is formed on the first silicon wafer 10 by photolithography.

続いて、図3(b)に示すように、図3(a)の第1シリコンウェハ10をめっき給電部材16の上に配置する。さらに、めっき給電部材16及び第1貫通導体部20をめっき給電経路に利用する電解めっきにより、レジスト15の開口部15aに銅めっき層などを充填して金属ポスト40aを形成する。   Subsequently, as shown in FIG. 3B, the first silicon wafer 10 of FIG. Further, the metal post 40a is formed by filling the opening 15a of the resist 15 with a copper plating layer or the like by electrolytic plating using the plating power supply member 16 and the first through conductor portion 20 as a plating power supply path.

次いで、図3(c)に示すように、めっき給電部材16を取り外すと共に、レジスト15を除去して金属ポスト40aを露出させる。金属ポスト40aは第1貫通導体部20に電気接続されて形成される。金属ポスト40aの高さはレジスト15の膜厚によって調整可能であり、50〜200μmに設定される。   Next, as shown in FIG. 3C, the plating power supply member 16 is removed, and the resist 15 is removed to expose the metal post 40a. The metal post 40 a is formed by being electrically connected to the first through conductor portion 20. The height of the metal post 40a can be adjusted by the film thickness of the resist 15, and is set to 50 to 200 μm.

次に、第1シリコンウェハ10の上に第2シリコンウェハ又はガラスウェハを接着して積層する方法について説明する。本実施形態では第1〜第4の接着方法がある。   Next, a method for laminating a second silicon wafer or glass wafer on the first silicon wafer 10 will be described. In the present embodiment, there are first to fourth bonding methods.

図4(a)〜(c)には第1の接着方法が示されている。第1の接着方法では、図4(a)に示すように、第1シリコンウェハ10上の金属ポスト40aを除く部分に接着樹脂層18を形成する。接着樹脂層18は未硬化の樹脂であり、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂又はポリイミド樹脂などが使用される。そのような樹脂は、熱処理によって硬化する際に接着層として機能する。   4A to 4C show the first bonding method. In the first bonding method, as shown in FIG. 4A, an adhesive resin layer 18 is formed on the first silicon wafer 10 except for the metal posts 40a. The adhesive resin layer 18 is an uncured resin, and an epoxy resin, a silicone resin, a polyimide resin, or the like is used. Such a resin functions as an adhesive layer when cured by heat treatment.

接着樹脂層18の形成方法としては、第1シリコンウェハ10の上に未硬化の樹脂シートを貼着し、レーザなどによって樹脂シートを加工して金属ポスト40aを露出させる。あるいは、開口部が予め設けられた樹脂シートを貼着して接着樹脂層18を形成してもよい。さらには、液状樹脂を印刷などで塗布して接着樹脂層18を形成してもよい。   As a method for forming the adhesive resin layer 18, an uncured resin sheet is stuck on the first silicon wafer 10, and the resin sheet is processed by a laser or the like to expose the metal post 40 a. Alternatively, the adhesive resin layer 18 may be formed by sticking a resin sheet provided with an opening in advance. Further, the adhesive resin layer 18 may be formed by applying a liquid resin by printing or the like.

後述するように、第1の接着方法では、接着樹脂層18を金属ポスト40aの側面の周りに流動化させるので、接着樹脂層18は比較的厚い膜厚(ボリューム)で形成される。   As will be described later, in the first bonding method, since the adhesive resin layer 18 is fluidized around the side surface of the metal post 40a, the adhesive resin layer 18 is formed with a relatively thick film thickness (volume).

次いで、図4(b)に示すような第2シリコンウェハ30(第2ウェハ基板)を用意する。第2シリコンウェハ30には、図4(a)の第1シリコンウェハ10に形成された金属ポスト40aに対応する部分にスルーホールTHが形成されている。また、第2シリコンウェハ30の両面及びスルーホールTHの内面にシリコン酸化層などからなる絶縁層32が形成されている。   Next, a second silicon wafer 30 (second wafer substrate) as shown in FIG. 4B is prepared. A through hole TH is formed in the second silicon wafer 30 at a portion corresponding to the metal post 40a formed in the first silicon wafer 10 of FIG. Insulating layers 32 made of a silicon oxide layer or the like are formed on both surfaces of the second silicon wafer 30 and the inner surface of the through hole TH.

第2シリコンウェハ30のスルーホールTHの径は、第1シリコンウェハ10に形成された金属ポスト40aの径より一回り大きく設定される。また、第2シリコンウェハ30の厚みは、第1シリコンウェハ10に形成された金属ポスト40aの高さに対応して設定される。   The diameter of the through hole TH of the second silicon wafer 30 is set to be slightly larger than the diameter of the metal post 40 a formed on the first silicon wafer 10. Further, the thickness of the second silicon wafer 30 is set corresponding to the height of the metal post 40 a formed on the first silicon wafer 10.

そして、図4(b)及び(c)に示すように、第2シリコンウェハ30のスルーホールTHに第1シリコンウェハ10に形成された金属ポスト40aを挿入させた状態で、第2シリコンウェハ30を第1シリコンウェハ10の上に配置する。さらに、150〜300℃の加熱雰囲気で第2シリコンウェハ30を第1シリコンウェハ20側に加圧する。   4B and 4C, the second silicon wafer 30 is inserted with the metal post 40a formed on the first silicon wafer 10 inserted into the through hole TH of the second silicon wafer 30. Is placed on the first silicon wafer 10. Furthermore, the 2nd silicon wafer 30 is pressurized to the 1st silicon wafer 20 side in 150-300 degreeC heating atmosphere.

このとき、図4(c)及びその過程を示す部分拡大図に示すように、第2シリコンウェハ30の下の接着樹脂層18が第2シリコンウェハ30のスルーホールTHの側面と金属ポスト40aとの隙間Hに流動して充填される。接着樹脂層18は硬化する際に接着層として機能し、第1シリコンウェハ10と第2シリコンウェハ30とが接着樹脂層18によって接着される。   At this time, as shown in FIG. 4C and a partially enlarged view showing the process, the adhesive resin layer 18 under the second silicon wafer 30 is formed on the side surface of the through hole TH of the second silicon wafer 30 and the metal post 40a. It flows and fills the gap H. The adhesive resin layer 18 functions as an adhesive layer when cured, and the first silicon wafer 10 and the second silicon wafer 30 are bonded together by the adhesive resin layer 18.

また、第2シリコンウェハ30のスルーホールTHに配置された金属ポスト40aはその周りにリング状に充填された接着樹脂層18によって第2シリコンウェハ30に接着される。これにより、金属ポスト40aは第2シリコンウェハ30のスルーホールTHに配置された第2貫通導体部40となる。第2シリコンウェハ30に設けられた第2貫通導体部40は第1貫通導体部20に電気接続されると共に、接着樹脂層18及び絶縁層32によって第2シリコンウェハ30と電気絶縁される。   The metal post 40a disposed in the through hole TH of the second silicon wafer 30 is bonded to the second silicon wafer 30 by the adhesive resin layer 18 filled in a ring shape around the metal post 40a. As a result, the metal post 40 a becomes the second through conductor portion 40 disposed in the through hole TH of the second silicon wafer 30. The second through conductor portion 40 provided in the second silicon wafer 30 is electrically connected to the first through conductor portion 20 and is electrically insulated from the second silicon wafer 30 by the adhesive resin layer 18 and the insulating layer 32.

これにより、第1シリコンウェハ10は第2シリコンウェハ30によって基板強度が補強されるため、安定したハンドリンリング性を有するようになる。また、第1貫通導体部20及び第2貫通導体部40によって貫通電極THが構成される。   Thereby, since the substrate strength of the first silicon wafer 10 is reinforced by the second silicon wafer 30, the first silicon wafer 10 has stable handling characteristics. The first through conductor portion 20 and the second through conductor portion 40 constitute a through electrode TH.

このようにして、第1の接着方法により、第1シリコンウェハ10の上に第2シリコンウェハ30が積層されて第1の配線部材2が得られる。   In this way, the first wiring member 2 is obtained by laminating the second silicon wafer 30 on the first silicon wafer 10 by the first bonding method.

なお、上記した図4(a)では、接着樹脂層18を第1シリコンウェハ10の上に形成したが、接着樹脂層18を第2シリコンウェハ30の下面に形成してもよい。   Although the adhesive resin layer 18 is formed on the first silicon wafer 10 in FIG. 4A described above, the adhesive resin layer 18 may be formed on the lower surface of the second silicon wafer 30.

図5(a)〜(c)には第2の接着方法が示されている。第2の接着方法では、接着樹脂層18が金属ポスト40aの周りに流動しないようにする。図5(a)に示すように、まず、第1シリコンウェハ10上の金属ポスト40aを除く部分に接着樹脂層18を形成する。このとき、接着樹脂層18の膜厚を比較的薄く設定すると共に、金属ポスト40aの近傍に接着樹脂層18が形成されないようにする。   5A to 5C show a second bonding method. In the second bonding method, the adhesive resin layer 18 is prevented from flowing around the metal post 40a. As shown in FIG. 5A, first, an adhesive resin layer 18 is formed on a portion of the first silicon wafer 10 excluding the metal post 40a. At this time, the thickness of the adhesive resin layer 18 is set to be relatively thin, and the adhesive resin layer 18 is not formed in the vicinity of the metal post 40a.

そして、前述した図4(b)で説明した第2シリコンウェハ30と同一のものを用意する。   Then, the same wafer as the second silicon wafer 30 described with reference to FIG.

続いて、図5(a)及び(b)に示すように、第1の接着方法と同様に、第2シリコンウェハ30のスルーホールTHに第1シリコンウェハ10に形成された金属ポスト40aを挿入させた状態で、第2シリコンウェハ30を第1シリコンウェハの上に配置する。さらに、第1、第2シリコンウェハ10,30を加熱/加圧することによって接着樹脂層18を硬化させる。   Subsequently, as shown in FIGS. 5A and 5B, the metal post 40a formed on the first silicon wafer 10 is inserted into the through hole TH of the second silicon wafer 30 as in the first bonding method. In this state, the second silicon wafer 30 is placed on the first silicon wafer. Further, the adhesive resin layer 18 is cured by heating / pressurizing the first and second silicon wafers 10 and 30.

これにより、図5(b)に示すように、第1シリコンウェハ10の上に第2シリコンウェハ30が接着樹脂層18によって接着されて積層される。第2の接着方法では、第1、第2シリコンウェハ10,30を接着した状態では、第2シリコンウェハ30のスルーホールTHの側面と金属ポスト40aとの間に接着樹脂18は充填されずにリング状の隙間Hが残った状態となる。   Thereby, as shown in FIG. 5B, the second silicon wafer 30 is bonded and laminated on the first silicon wafer 10 by the adhesive resin layer 18. In the second bonding method, the adhesive resin 18 is not filled between the side surface of the through hole TH of the second silicon wafer 30 and the metal post 40a in a state where the first and second silicon wafers 10 and 30 are bonded. A ring-shaped gap H remains.

次いで、図5(c)に示すように、第2シリコンウェハ30のスルーホールTHの側面と金属ポスト40aとの隙間H(図5(b))に埋込樹脂19を充填する。   Next, as shown in FIG. 5C, the embedded resin 19 is filled in the gap H (FIG. 5B) between the side surface of the through hole TH of the second silicon wafer 30 and the metal post 40a.

これにより、前述した図4(c)の配線部材2と実質的に同一構造の第2の配線部材2aが得られる。   Thereby, the second wiring member 2a having substantially the same structure as that of the wiring member 2 shown in FIG. 4C is obtained.

図6(a)〜(c)には第3の接着方法が示されている。第3の接着方法では、接着樹脂層を使用せずに、第1、第2シリコンウェハ10,30の絶縁層12,32同士が直接接合させる。   6A to 6C show a third bonding method. In the third bonding method, the insulating layers 12 and 32 of the first and second silicon wafers 10 and 30 are directly bonded to each other without using an adhesive resin layer.

図6(a)に示すように、前述した図3(c)で得られる第1シリコンウェハ10と、前述した図4(b)で説明した第2シリコンウェハ30とを用意する。そして、第1シリコンウェハ10の絶縁層12及び第2シリコンウェハ30の絶縁層32を希フッ酸、オゾン水又は希塩酸によってそれぞれ洗浄する。   As shown in FIG. 6A, the first silicon wafer 10 obtained in FIG. 3C described above and the second silicon wafer 30 described in FIG. 4B described above are prepared. Then, the insulating layer 12 of the first silicon wafer 10 and the insulating layer 32 of the second silicon wafer 30 are washed with dilute hydrofluoric acid, ozone water, or dilute hydrochloric acid, respectively.

さらに、第1シリコンウェハ10の金属ポスト40a側の絶縁層12をアルゴンガスなどのプラズマで処理する。同様に、第2シリコンウェハ30の下面(接合面)側の絶縁層32をアルゴンガスなどのプラズマで処理する。   Further, the insulating layer 12 on the metal post 40a side of the first silicon wafer 10 is treated with plasma such as argon gas. Similarly, the insulating layer 32 on the lower surface (bonding surface) side of the second silicon wafer 30 is treated with plasma such as argon gas.

次いで、図6(b)に示すように、第2シリコンウェハ30のスルーホールTHに第1シリコンウェハ10に形成された金属ポスト40aを挿入させた状態で、第2シリコンウェハ30を第1シリコンウェハの上に配置する。   Next, as shown in FIG. 6B, the second silicon wafer 30 is moved to the first silicon with the metal post 40 a formed on the first silicon wafer 10 inserted in the through hole TH of the second silicon wafer 30. Place on the wafer.

さらに、200℃の加熱雰囲気で第2シリコンウェハ30を第1シリコンウェハ10側に加圧する。第1シリコンウェハ10の絶縁層12と第2シリコンウェハ30の絶縁層32とはプラズマ処理によって活性化されているため、加熱/加圧によって第1、第2シリコンウェハ10,30が接合される。   Further, the second silicon wafer 30 is pressurized toward the first silicon wafer 10 in a 200 ° C. heating atmosphere. Since the insulating layer 12 of the first silicon wafer 10 and the insulating layer 32 of the second silicon wafer 30 are activated by the plasma treatment, the first and second silicon wafers 10 and 30 are joined by heating / pressurizing. .

なお、第3の接着方法において、真空雰囲気で接合を行う場合は、加熱する必要はなく、第2シリコンウェハ30を第1シリコンウェハ10に加圧するだけで接合することができる。   In the third bonding method, when bonding is performed in a vacuum atmosphere, it is not necessary to heat, and bonding can be performed only by pressing the second silicon wafer 30 to the first silicon wafer 10.

その後に、図6(c)に示すように、第2シリコンウェハ30のスルーホールTHの側面と金属ポスト40aとの隙間H(図6(b))に埋込樹脂19が充填される。   Thereafter, as shown in FIG. 6C, the embedded resin 19 is filled in the gap H (FIG. 6B) between the side surface of the through hole TH of the second silicon wafer 30 and the metal post 40a.

このようにして、第3の接着方法により、第1、第2貫通導体部20,40によって構成される貫通電極TEを備えた第3の配線部材2bが得られる。   In this way, the third wiring member 2b including the through electrode TE constituted by the first and second through conductor portions 20 and 40 is obtained by the third adhesion method.

図7(a)〜(e)には第4の接着方法が示されている。第4の接着方法では、第1シリコンウェハ10の上に第2シリコンウェハ30の代わりにガラスウェハが陽極接合によって接合される。   7A to 7E show the fourth bonding method. In the fourth bonding method, a glass wafer is bonded on the first silicon wafer 10 by anodic bonding instead of the second silicon wafer 30.

図7(a)に示すように、まず、前述した図3(c)で得られる第1シリコンウェハ10を用意する。さらに、図7(b)に示すように、第1シリコンウェハ10の上面側の絶縁層12をドライエッチング処理などによって除去してシリコン面を露出させる。フッ素系のガスを使用するドライエッチングにより、上面側の絶縁層12(シリコン酸化層など)は金属ポスト40a(銅)及び第1シリコンウェハ10に対して選択的にエッチングされる。   As shown in FIG. 7A, first, the first silicon wafer 10 obtained in FIG. 3C described above is prepared. Further, as shown in FIG. 7B, the insulating layer 12 on the upper surface side of the first silicon wafer 10 is removed by a dry etching process or the like to expose the silicon surface. The insulating layer 12 (silicon oxide layer or the like) on the upper surface side is selectively etched with respect to the metal post 40a (copper) and the first silicon wafer 10 by dry etching using a fluorine-based gas.

次いで、図7(c)に示すように、図7(b)の第1シリコンウェハ10に形成された金属ポスト40aに対応する部分にスルーホールTHが設けられたガラスウェハ33を用意する。ガラスウェハ33は、前述した図4(b)の第2シリコンウェハ30と同等のサイズで同一位置にスルーホールTHが設けられている。ガラスウェハ33として、好適には硼珪酸ガラスが使用される。   Next, as shown in FIG. 7C, a glass wafer 33 having a through hole TH in a portion corresponding to the metal post 40a formed on the first silicon wafer 10 in FIG. 7B is prepared. The glass wafer 33 has the same size as the second silicon wafer 30 in FIG. 4B described above, and is provided with a through hole TH at the same position. Borosilicate glass is preferably used as the glass wafer 33.

そして、図7(c)及び(d)に示すように、ガラスウェハ33のスルーホールTHに、第1シリコンウェハ10に形成された金属ポスト40aを挿入させた状態で、ガラスウェハ33を第1シリコンウェハ10の上に配置する。このとき、第1シリコンウェハ10の上面側のシリコン面とガラスウェハ33の下面側のガラス面とが接触する。   Then, as shown in FIGS. 7C and 7D, the glass wafer 33 is placed in the first state with the metal post 40a formed on the first silicon wafer 10 being inserted into the through hole TH of the glass wafer 33. It is arranged on the silicon wafer 10. At this time, the silicon surface on the upper surface side of the first silicon wafer 10 contacts the glass surface on the lower surface side of the glass wafer 33.

これにより、第1シリコンウェハ10の上面側のシリコン面とガラスウェハ33の下面側のガラス面とを陽極接合によって接合することができる。   Thereby, the silicon surface on the upper surface side of the first silicon wafer 10 and the glass surface on the lower surface side of the glass wafer 33 can be bonded by anodic bonding.

陽極接合の条件としては、例えば、第1シリコンウェハ10及びガラスウェハ33を300〜400℃に加熱した状態で、両者の間に500V〜1KVの電圧を印加する。このとき、第1シリコンウェハ10が陽極となり、ガラスウェハ33が陰極となる。これによって、図7(d)に示すように、第1シリコンウェハ10とガラスウェハ33との間に大きな静電引力が発生し、それらの界面で化学結合することによって接合される。   As conditions for the anodic bonding, for example, a voltage of 500 V to 1 KV is applied between the first silicon wafer 10 and the glass wafer 33 while being heated to 300 to 400 ° C. At this time, the first silicon wafer 10 becomes an anode and the glass wafer 33 becomes a cathode. As a result, as shown in FIG. 7 (d), a large electrostatic attraction is generated between the first silicon wafer 10 and the glass wafer 33, and they are bonded by chemical bonding at their interface.

次いで、図7(e)に示すように、ガラスウェハ33のスルーホールTHの側面と金属ポスト40aとの隙間H(図7(d))に埋込樹脂19を充填する。   Next, as shown in FIG. 7E, the embedded resin 19 is filled into the gap H (FIG. 7D) between the side surface of the through hole TH of the glass wafer 33 and the metal post 40a.

このようにして、第1シリコンウェハ10の上にガラスウェハ33が接合され、第1、第2貫通導体部20,40によって構成される貫通電極TEを備えた第4の配線部材2cが得られる。   In this manner, the glass wafer 33 is bonded onto the first silicon wafer 10, and the fourth wiring member 2c having the through electrode TE constituted by the first and second through conductor portions 20 and 40 is obtained. .

後の工程では、前述した第1の接着方法で得られる第1の配線部材2に例に挙げて説明する。図8(a)に示すように、前述した図4(c)の第1の配線部材2の第2シリコンウェハ30の上面に第2貫通導体部40に接続される配線層50を形成する。   In the subsequent process, the first wiring member 2 obtained by the first bonding method described above will be described as an example. As shown in FIG. 8A, the wiring layer 50 connected to the second through conductor 40 is formed on the upper surface of the second silicon wafer 30 of the first wiring member 2 of FIG. 4C described above.

配線層50は、例えば、セミアディティブ法によって形成される。詳しく説明すると、まず、第2シリコンウェハ30の上にシード層(不図示)を形成する。次いで、配線層50が配置される部分に開口部が設けられためっきレジスト(不図示)を形成する。   The wiring layer 50 is formed by, for example, a semi-additive method. More specifically, first, a seed layer (not shown) is formed on the second silicon wafer 30. Next, a plating resist (not shown) provided with an opening in a portion where the wiring layer 50 is disposed is formed.

続いて、シード層をめっき給電経路に利用する電解めっきにより、めっきレジストの開口部に金属パターン層(不図示)を形成する。さらに、めっきレジストを除去した後に、金属パターン層をマスクにしてシード層をエッチングすることにより配線層50を得る。   Subsequently, a metal pattern layer (not shown) is formed in the opening of the plating resist by electrolytic plating using the seed layer as a plating power feeding path. Further, after removing the plating resist, the wiring layer 50 is obtained by etching the seed layer using the metal pattern layer as a mask.

また、同様な方法により、第1シリコンウェハ10の下面に第1貫通導体部20に接続される配線層52を形成する。   Further, the wiring layer 52 connected to the first through conductor portion 20 is formed on the lower surface of the first silicon wafer 10 by a similar method.

次いで、図8(b)に示すように、第1シリコンウェハ10の下面及び第2シリコンウェハ30の上面の各配線層50,52の接続部上に開口部54aが設けられた保護絶縁層54(ソルダレジストなど)をそれぞれ形成する。さらに必要に応じて、配線層50,52の接続部にNi/Auめっき層などを形成してコンタクト層を設ける。   Next, as shown in FIG. 8B, the protective insulating layer 54 in which openings 54 a are provided on the connection portions of the wiring layers 50 and 52 on the lower surface of the first silicon wafer 10 and the upper surface of the second silicon wafer 30. (Solder resist etc.) is formed respectively. Further, if necessary, a contact layer is provided by forming a Ni / Au plating layer or the like at the connection portion of the wiring layers 50 and 52.

さらに、図8(c)に示すように、上面側の配線層50の接続部にはんだボールを搭載するなどしてバンプ電極56を形成する。また、下面側の配線層52の接続部にはんだボールを搭載するなどして外部接続端子58を形成する
その後に、第1、第2シリコンウェハ10,30を切断することにより、個々の第1、第2シリコン基板11,31に分離される。これにより、第1実施形態の配線基板1が得られる。第1、第2シリコンウェハ10,30を切断するタイミングは、バンプ電極56及び外部接続端子58を設ける前であってもよい。
Further, as shown in FIG. 8C, a bump electrode 56 is formed by mounting a solder ball on the connection portion of the wiring layer 50 on the upper surface side. In addition, the external connection terminals 58 are formed by mounting solder balls on the connection portions of the wiring layer 52 on the lower surface side. The second silicon substrates 11 and 31 are separated. Thereby, the wiring board 1 of 1st Embodiment is obtained. The timing of cutting the first and second silicon wafers 10 and 30 may be before the bump electrodes 56 and the external connection terminals 58 are provided.

なお、本実施形態では、2枚のシリコンウェハを積層する例を示したが、金属ポスト40aを形成する工程から第2シリコンウェハ30を接着する工程(第1の接着方法では図3(a)〜図4(c))を繰り返すことにより、第1シリコンウェハ10の上にn層(nは1以上の整数)のシリコンウェハを任意の数で積層して配線基板を構成することができる。   In the present embodiment, an example in which two silicon wafers are stacked has been described. However, the process of bonding the second silicon wafer 30 from the process of forming the metal post 40a (FIG. 3A in the first bonding method). By repeating FIG. 4C), an arbitrary number of silicon wafers of n layers (n is an integer of 1 or more) can be stacked on the first silicon wafer 10 to constitute a wiring board.

図8(c)に示すように、第1実施形態の配線基板1は、第1基板部5aの上に第2基板部5bが接着樹脂層18で接着されて基本構成される。   As shown in FIG. 8C, the wiring board 1 of the first embodiment is basically configured by bonding the second substrate portion 5b with the adhesive resin layer 18 on the first substrate portion 5a.

第1基板部5aは、ウェハから形成された第1シリコン基板11と、その厚み方向に貫通するスルーホールTHと、第1シリコン基板11の両面及びスルーホールTHの内面に形成された絶縁層12と、スルーホールTHに充填された第1貫通導体部20とを備えている。   The first substrate portion 5a includes a first silicon substrate 11 formed from a wafer, a through hole TH penetrating in the thickness direction, and an insulating layer 12 formed on both surfaces of the first silicon substrate 11 and the inner surface of the through hole TH. And a first through conductor portion 20 filled in the through hole TH.

また、第2基板部5bは、同様に、ウェハから形成された第2シリコン基板31と、その厚み方向に貫通するスルーホールTHと、第2シリコン基板31の両面及びスルーホールTHの内面に形成された絶縁層32と、スルーホールTHに充填された第2貫通導体部40とを備えている。   Similarly, the second substrate portion 5b is formed on the second silicon substrate 31 formed from the wafer, the through hole TH penetrating in the thickness direction, both surfaces of the second silicon substrate 31, and the inner surface of the through hole TH. And the second through conductor portion 40 filled in the through hole TH.

第2シリコン基板31のスルーホールTHの内面に形成された絶縁層32と第2貫通導体部40との隙間に接着樹脂層18(埋込樹脂)が充填されている。   An adhesive resin layer 18 (embedded resin) is filled in a gap between the insulating layer 32 formed on the inner surface of the through hole TH of the second silicon substrate 31 and the second through conductor portion 40.

第2貫通導体部40は第1貫通導体部20の上に電気接続された状態で形成されている。上下に配置された第1貫通導体部20と第2貫通導体部40とによって配線基板1を貫通する貫通電極TEが構成される。   The second through conductor portion 40 is formed on the first through conductor portion 20 in an electrically connected state. The first through conductor portion 20 and the second through conductor portion 40 arranged above and below form a through electrode TE that penetrates the wiring board 1.

さらに、第2基板部5bの上面側には第2貫通導体部40に接続される配線層50が形成されている。第1基板部5aの下面側には第1貫通導体部20に接続される配線層52が形成されている。   Furthermore, a wiring layer 50 connected to the second through conductor portion 40 is formed on the upper surface side of the second substrate portion 5b. A wiring layer 52 connected to the first through conductor portion 20 is formed on the lower surface side of the first substrate portion 5a.

また、第1基板部5aの下面側及び第2基板部5bの上面側には、配線層50,52の接続部上に開口部54aが設けられた保護絶縁層54がそれぞれ形成されている。さらに、第1基板部5aの下面側には配線層52に接続される外部接続端子58が設けられている。
また、第2基板部5bの上面側には配線層50に接続されるバンプ電極56が設けられている。
Further, protective insulating layers 54 each having an opening 54a are formed on the connection portions of the wiring layers 50 and 52 on the lower surface side of the first substrate portion 5a and the upper surface side of the second substrate portion 5b. Further, external connection terminals 58 connected to the wiring layer 52 are provided on the lower surface side of the first substrate portion 5a.
A bump electrode 56 connected to the wiring layer 50 is provided on the upper surface side of the second substrate portion 5b.

なお、前述した第3の接着方法(図6(a)〜(c))を採用する場合は、図8(c)の配線基板1において第1基板部5aと第2基板部5bとの間の接着樹脂層18が省略される。そして、第1、第2基板部5a,5bの絶縁層12,32同士が直接接合される。   When the third bonding method described above (FIGS. 6A to 6C) is adopted, the wiring board 1 shown in FIG. 8C has a space between the first substrate portion 5a and the second substrate portion 5b. The adhesive resin layer 18 is omitted. Then, the insulating layers 12 and 32 of the first and second substrate portions 5a and 5b are directly joined.

また、前述した第4の接着方法(図7(a)〜(e))を採用する場合は、図8(c)の配線基板1の第2基板部5bにおいて、第2シリコン基板31の代わりにガラス基板が使用され、上面、下面及びスルーホールTHの内面の絶縁層12が省略されると共に、第1基板部5aの上面側の絶縁層12が省略される。そして、第1基板部5aの上面側のシリコン面に第2基板部5b(ガラス基板)の下面側のガラス面が陽極接合によって接合される。   When the above-described fourth bonding method (FIGS. 7A to 7E) is employed, the second substrate portion 5b of the wiring substrate 1 in FIG. 8C is replaced with the second silicon substrate 31. A glass substrate is used, and the insulating layer 12 on the upper surface, the lower surface, and the inner surface of the through hole TH is omitted, and the insulating layer 12 on the upper surface side of the first substrate portion 5a is omitted. Then, the glass surface on the lower surface side of the second substrate portion 5b (glass substrate) is bonded to the silicon surface on the upper surface side of the first substrate portion 5a by anodic bonding.

第1実施形態の配線基板1は、薄型の第1、第2シリコンウェハ10,30を積層することに基づいて製造されるので、製造過程においてめっきが施される第1シリコンウェハ10のスルーホールTHのアスペクト比を小さく設定することができる。   Since the wiring substrate 1 of the first embodiment is manufactured based on the lamination of the thin first and second silicon wafers 10 and 30, the through hole of the first silicon wafer 10 to be plated in the manufacturing process. The aspect ratio of TH can be set small.

従って、第1シリコンウェハ10のスルーホールTHにめっきを施す際に未充填となるスルーホールTHが発生することを大幅に改善することができるので、製造歩留りを向上させることができる。   Therefore, it is possible to greatly improve the generation of unfilled through holes TH when plating is performed on the through holes TH of the first silicon wafer 10, so that the manufacturing yield can be improved.

また、めっきを施す第1シリコンウェハ10のスルーホールTHの高さも低くなるので、めっき時間を短縮することができ、生産効率を向上させることができる。   Moreover, since the height of the through hole TH of the first silicon wafer 10 to be plated is also reduced, the plating time can be shortened and the production efficiency can be improved.

また、薄型の第1シリコン基板11の上に第2シリコン基板31が積層されているので、基板強度が補強されて安定したハンドリング性が得られる。しかも、貫通電極TEが電気抵抗の低い電解めっき層から形成されるので、導電性ペーストを使用する場合よりも電気特性の優れた配線基板1を構成することができる。   In addition, since the second silicon substrate 31 is laminated on the thin first silicon substrate 11, the substrate strength is reinforced and stable handling is obtained. And since the penetration electrode TE is formed from the electroplating layer with low electrical resistance, the wiring board 1 excellent in the electrical property can be comprised rather than the case where an electrically conductive paste is used.

本実施形態では、第1、第2基板部5a,5bの基板としてシリコンを例に挙げて説明したが、シリコン以外のガリウム砒素(GaAs)などの半導体基板(ウェハ)を使用してもよい。シリコン以外の半導体基板を使用する場合も、図8(c)と同一構造で配線基板を構成することができる。   In the present embodiment, the first and second substrate portions 5a and 5b have been described by taking silicon as an example, but a semiconductor substrate (wafer) such as gallium arsenide (GaAs) other than silicon may be used. Even when a semiconductor substrate other than silicon is used, the wiring substrate can be configured with the same structure as in FIG.

あるいは、第1、第2基板部5a,5bの基板として、シリコンカーバイド(SiC)又はガラスなどの絶縁性基板(ウェハ)を使用してもよい。図9には絶縁性基板を使用した変形例の配線基板1aが示されている。   Alternatively, an insulating substrate (wafer) such as silicon carbide (SiC) or glass may be used as the substrate of the first and second substrate portions 5a and 5b. FIG. 9 shows a modified wiring board 1a using an insulating substrate.

変形例の配線基板1aでは、上記した図8(c)の配線基板1において第1、第2シリコン基板11,31の代わりに第1、第2絶縁性基板11a,31aが接着樹脂層18によって接着されて積層されている。第1、第2絶縁性基板11a,31aの両面及びスルーホールTHの内面に絶縁層を形成する必要はない。   In the wiring substrate 1a of the modified example, the first and second insulating substrates 11a and 31a are replaced by the adhesive resin layer 18 instead of the first and second silicon substrates 11 and 31 in the wiring substrate 1 of FIG. Bonded and laminated. It is not necessary to form insulating layers on both surfaces of the first and second insulating substrates 11a and 31a and the inner surface of the through hole TH.

第1、第2絶縁性基板11a,31aは接着樹脂層18で接着され、第2絶縁性基板31aのスルーホールTHの側面と第2貫通導体部40との隙間にも接着樹脂層18(埋込樹脂)が充填される。   The first and second insulating substrates 11a and 31a are bonded by the adhesive resin layer 18, and the adhesive resin layer 18 (buried in the gap between the side surface of the through hole TH of the second insulating substrate 31a and the second through conductor portion 40 is also provided. Filling resin).

SiCウェハを使用する場合は、ドリル加工などでスルーホールが形成され、ガラスウェハを使用する場合は、サンドブラスト法などでスルーホールが形成される。
図9において他の要素は図8(c)と同一であるので同一符号を付してその説明を省略する。
When a SiC wafer is used, a through hole is formed by drilling or the like, and when a glass wafer is used, a through hole is formed by a sandblast method or the like.
In FIG. 9, the other elements are the same as those shown in FIG.

本実施形態の配線基板1(図8(c))は、電子部品を実装するための実装基板として使用される。図10に示すように、図8(c)の配線基板1の上面側のバンプ電極56に電子部品60(半導体チップなど)の接続部がフリップチップ接続される。これにより、電子部品60が接続電極57によって配線基板1に接続される。さらに、電子部品60の下側の隙間にアンダーフィル樹脂62が充填される。   The wiring board 1 (FIG. 8C) of this embodiment is used as a mounting board for mounting electronic components. As shown in FIG. 10, the connection part of the electronic component 60 (semiconductor chip or the like) is flip-chip connected to the bump electrode 56 on the upper surface side of the wiring board 1 in FIG. As a result, the electronic component 60 is connected to the wiring board 1 by the connection electrode 57. Further, the underfill resin 62 is filled in the gap below the electronic component 60.

これにより、第1実施形態の電子部品装置3が得られる。   Thereby, the electronic component device 3 of the first embodiment is obtained.

図11には、第1実施形態の配線基板をプローブ基板に適用した例が示されている。図11に示すように、本実施形態のプローブ基板4は、各チップ領域に集積回路がそれぞれ形成されたシリコンウェハの電気特性を評価するために使用される。   FIG. 11 shows an example in which the wiring board of the first embodiment is applied to a probe board. As shown in FIG. 11, the probe substrate 4 of this embodiment is used for evaluating the electrical characteristics of a silicon wafer in which an integrated circuit is formed in each chip region.

前述した図8(b)のウェハ状態の配線基板の上面の配線層50にプローブピン59が取り付けられている。さらに、ウェハ状態の配線基板の下面側の配線層52に外部接続端子58が設けられている。   Probe pins 59 are attached to the wiring layer 50 on the upper surface of the wiring substrate in the wafer state shown in FIG. Further, external connection terminals 58 are provided on the wiring layer 52 on the lower surface side of the wiring substrate in the wafer state.

そして、プローブ基板4の下面側の外部接続端子58がテストボード(不図示)などに接続され、プローブ基板4の上面側のプローブピン59にシリコンウェハの各チップ領域の接続パッドが接続されて集積回路を備えたシリコンウェハの電気特性の評価が行われる。   Then, the external connection terminals 58 on the lower surface side of the probe substrate 4 are connected to a test board (not shown) or the like, and the connection pads of each chip region of the silicon wafer are connected to the probe pins 59 on the upper surface side of the probe substrate 4 for integration. The electrical characteristics of the silicon wafer provided with the circuit are evaluated.

(第2の実施の形態)
図12及び図13は本発明の第2実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図、図14は同じく電子部品装置を示す断面図、図15は同じくプローブ基板を示す断面図である。
(Second Embodiment)
12 and 13 are cross-sectional views showing a method of manufacturing a wiring board according to a second embodiment of the present invention, FIG. 14 is a cross-sectional view showing the electronic component device, and FIG. 15 is a cross-sectional view showing the probe substrate.

第2実施形態の特徴は、第1シリコンウェハの上に第2シリコンウェハを積層した後に、第2シリコンウェハのスルーホールに貫通導体部を形成することにある。第2実施形態では、第1実施形態と同一工程についてはその詳しい説明を省略する。   The feature of the second embodiment is that a through silicon conductor is formed in a through hole of the second silicon wafer after the second silicon wafer is laminated on the first silicon wafer. In the second embodiment, detailed description of the same steps as those in the first embodiment is omitted.

第2実施形態の配線基板の製造方法では、図12(a)に示すように、まず、第1実施形態の図2(a)〜(e)の工程を遂行することにより、第1シリコンウェハ10(第1ウェハ基板)のスルーホールTH内に第1貫通導体部20を形成する。第1シリコンウェハ10の厚みは、第1実施形態と同様に200μm程度である。   In the method of manufacturing the wiring board of the second embodiment, as shown in FIG. 12A, first, the first silicon wafer is obtained by performing the steps of FIGS. 2A to 2E of the first embodiment. The first through conductor portion 20 is formed in the through hole TH of the 10 (first wafer substrate). The thickness of the first silicon wafer 10 is about 200 μm as in the first embodiment.

次いで、図12(b)に示すように、第1シリコンウェハ10上の第1貫通導体部20を除く部分に接着樹脂層18を形成する。さらに、図12(c)に示すような第2シリコンウェハ30(第2ウェハ基板)を用意する。第2シリコンウェハ30にはスルーホールTHが設けられており、その両面及びスルーホールTHの内面に絶縁層32が形成されている。   Next, as shown in FIG. 12B, the adhesive resin layer 18 is formed on the portion of the first silicon wafer 10 excluding the first through conductor portion 20. Further, a second silicon wafer 30 (second wafer substrate) as shown in FIG. The second silicon wafer 30 is provided with through holes TH, and an insulating layer 32 is formed on both surfaces of the second silicon wafer 30 and the inner surface of the through hole TH.

第2シリコンウェハ30のスルーホールTHは、第1シリコンウェハ10に形成された第1貫通導体部20に対応して配置されている。第2シリコンウェハ30の厚みは100〜200μmに設定される。   The through hole TH of the second silicon wafer 30 is arranged corresponding to the first through conductor portion 20 formed in the first silicon wafer 10. The thickness of the second silicon wafer 30 is set to 100 to 200 μm.

第2実施形態では、第2シリコンウェハ30のスルーホールTHにも電解めっきで貫通導体部が形成されるので、第1シリコンウェハ10と同様に、第2シリコンウェハ30のスルーホールTHのアスペクト比が4以下に設定されることが好ましい。   In the second embodiment, since the through conductor portion is also formed by electrolytic plating in the through hole TH of the second silicon wafer 30, the aspect ratio of the through hole TH of the second silicon wafer 30 is the same as that of the first silicon wafer 10. Is preferably set to 4 or less.

そして、図12(c)及び(d)に示すように、第2シリコンウェハ30のスルーホールTHが第2シリコンウェハ30の第1貫通導体部20の上に配置されるように、第2シリコンウェハ30を第1シリコンウェハ10の上に配置する。さらに、第1実施形態と同様に、加熱/加圧して接着樹脂層18を硬化させることにより、第2シリコンウェハ30を第1シリコンウェハ10に接着する。   Then, as shown in FIGS. 12C and 12D, the second silicon wafer 30 is arranged such that the through hole TH of the second silicon wafer 30 is disposed on the first through conductor portion 20 of the second silicon wafer 30. A wafer 30 is placed on the first silicon wafer 10. Further, similarly to the first embodiment, the second silicon wafer 30 is bonded to the first silicon wafer 10 by curing the adhesive resin layer 18 by heating / pressing.

なお、第1実施形態で説明した第3の接着方法のように、接着樹脂層18を使用せずに、第1シリコンウェハ10に形成された絶縁層12と第2シリコンウェハ30に形成された絶縁層32とをプラズマ処理を行うことに基づいて接合することも可能である。   Note that the insulating layer 12 formed on the first silicon wafer 10 and the second silicon wafer 30 were formed without using the adhesive resin layer 18 as in the third bonding method described in the first embodiment. It is also possible to join the insulating layer 32 based on performing plasma treatment.

あるいは、第1実施形態で説明した第4の接着方法のように、第1シリコンウェハ10の上面側の絶縁層32を除去してシリコン面を露出させ、さらに第2シリコンウェハ30の代わりにガラスウェハを使用して、第1シリコンウェハ10のシリコン面とガラスウェハの下面とを陽極接合してもよい。   Alternatively, as in the fourth bonding method described in the first embodiment, the insulating layer 32 on the upper surface side of the first silicon wafer 10 is removed to expose the silicon surface, and glass is used instead of the second silicon wafer 30. A wafer may be used to anodically bond the silicon surface of the first silicon wafer 10 and the lower surface of the glass wafer.

次いで、図13(a)に示すように、図12(d)の構造体をめっき給電部材16の上に配置する。さらに、めっき給電部材16及び第1貫通導体部20をめっき給電経路に利用する電解めっきにより、第2シリコンウェハ30のスルーホールTHに第2貫通導体部40を形成する。その後に、めっき給電部材16が第1、第2シリコンウェハ10,30から取り外される。   Next, as shown in FIG. 13A, the structure of FIG. 12D is disposed on the plating power supply member 16. Further, the second through conductor portion 40 is formed in the through hole TH of the second silicon wafer 30 by electrolytic plating using the plating power supply member 16 and the first through conductor portion 20 as a plating power supply path. Thereafter, the plating power supply member 16 is removed from the first and second silicon wafers 10 and 30.

第2貫通導体部40はその下の第1貫通導体部20に電気的に接続されて形成される。第2シリコンウェハ30においても、厚みが200μm程度に薄く設定され、スルーホールTHのアスペクト比が4以下に小さく設定されるので、未充填のスルーホールTHが発生したり、めっき時間が長くなるといった不具合が解消される。   The second through conductor portion 40 is formed by being electrically connected to the first through conductor portion 20 therebelow. Also in the second silicon wafer 30, the thickness is set as thin as about 200 μm and the aspect ratio of the through hole TH is set as small as 4 or less, so that an unfilled through hole TH is generated or the plating time is increased. The problem is solved.

第1実施形態で説明したように、第1、第2貫通導体部20,40を連続的に電解めっきで形成する場合より分割してめっきする方が平均めっきレートが高くなるからである。   This is because, as described in the first embodiment, the average plating rate is higher when the first and second through conductor portions 20 and 40 are divided and plated than when they are continuously formed by electrolytic plating.

続いて、図13(b)に示すように、第1実施形態と同様に、第2シリコンウェハ30の上面に第2貫通導体部40に接続される配線層50を形成する。さらに、第1シリコンウェハ10の下面に第1貫通導体部20に接続される配線層52を形成する。   Subsequently, as shown in FIG. 13B, a wiring layer 50 connected to the second through conductor portion 40 is formed on the upper surface of the second silicon wafer 30 as in the first embodiment. Further, a wiring layer 52 connected to the first through conductor portion 20 is formed on the lower surface of the first silicon wafer 10.

その後に、第1シリコンウェハ10の下面及び第2シリコンウェハ30の上面に、各配線層50,52の接続部上に開口部が設けられた保護絶縁層54をそれぞれ形成する。   Thereafter, protective insulating layers 54 having openings provided on the connection portions of the wiring layers 50 and 52 are formed on the lower surface of the first silicon wafer 10 and the upper surface of the second silicon wafer 30, respectively.

次いで、図13(c)に示すように、第1実施形態と同様に、第2シリコンウェハ30の上面側の配線層50にバンプ電極56を形成する。さらに、第1シリコンウェハ10の下面側の配線層52に外部接続端子58を形成する。   Next, as shown in FIG. 13C, bump electrodes 56 are formed on the wiring layer 50 on the upper surface side of the second silicon wafer 30 as in the first embodiment. Further, external connection terminals 58 are formed on the wiring layer 52 on the lower surface side of the first silicon wafer 10.

その後に、第1、第2シリコンウェハ10,30を切断することにより、個々の第1、第2シリコン基板11,31に分離される。   Thereafter, the first and second silicon wafers 10 and 30 are cut to be separated into individual first and second silicon substrates 11 and 31.

これにより、第2実施形態の配線基板1bが得られる。   Thereby, the wiring board 1b of 2nd Embodiment is obtained.

図13(c)に示すように、第2実施形態の配線基板1bは、第1基板部5aの上に第2基板部5bが接着樹脂層18で接着されて基本構成されている。第1基板部5aは、第1実施形態と同様に、第1シリコン基板11と、スルーホールTHと、両面及びスルーホールTHの内面に形成された絶縁層12と、スルーホールTHに充填された第1貫通導体部20とを備えている。   As shown in FIG. 13C, the wiring substrate 1b of the second embodiment is basically configured by bonding the second substrate portion 5b with the adhesive resin layer 18 on the first substrate portion 5a. As in the first embodiment, the first substrate portion 5a is filled with the first silicon substrate 11, the through hole TH, the insulating layer 12 formed on both surfaces and the inner surface of the through hole TH, and the through hole TH. The first through conductor portion 20 is provided.

また、同様に、第2基板部5bは、第2シリコン基板31と、スルーホールTHと、両面及びスルーホールTHの内面に形成された絶縁層32と、スルーホールTHに充填された第2貫通導体部40とを備えている。   Similarly, the second substrate portion 5b includes the second silicon substrate 31, the through hole TH, the insulating layer 32 formed on both surfaces and the inner surface of the through hole TH, and the second through hole filled in the through hole TH. The conductor part 40 is provided.

そして、第1実施形態と同様に、上下に配置された第1、第2貫通導体部20,40によって配線基板1bを貫通する貫通電極TEが構成されている。   As in the first embodiment, the first and second through conductor portions 20 and 40 arranged above and below constitute the through electrode TE penetrating the wiring board 1b.

第2実施形態では、第2シリコン基板31のスルーホールTHの側面と第2貫通導体部40との間に埋込樹脂は形成されておらず、第2貫通導体部40は絶縁層32によって第2シリコン基板31と電気絶縁される。   In the second embodiment, no embedded resin is formed between the side surface of the through hole TH of the second silicon substrate 31 and the second through conductor portion 40, and the second through conductor portion 40 is 2 is electrically insulated from the silicon substrate 31.

その他の要素は第1実施形態と同一であるので、同一符号を付してその説明を省略する。   Since other elements are the same as those in the first embodiment, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.

第2実施形態の配線基板1bにおいても、第1実施形態の配線基板1と同様に、基板強度が補強されて安定したハンドリング性が得られると共に、高歩留りでかつ生産効率よく貫通電極TE(第1、第2貫通導体部20,40)が形成される。さらに、電解めっきよって電気抵抗の低い貫通電極TEを形成することができる。   Also in the wiring substrate 1b of the second embodiment, as with the wiring substrate 1 of the first embodiment, the substrate strength is reinforced and stable handling is obtained, and the through electrode TE (first electrode) is produced with high yield and high production efficiency. 1 and the 2nd penetration conductor parts 20 and 40) are formed. Furthermore, the through electrode TE having a low electric resistance can be formed by electrolytic plating.

また、第2実施形態においても、第1実施形態と同様に、第1、第2シリコン基板11,31の代わりに、シリコン以外の半導体基板、SiC又はガラスなどの絶縁性基板を使用してもよい。   Also in the second embodiment, similarly to the first embodiment, a semiconductor substrate other than silicon, or an insulating substrate such as SiC or glass may be used instead of the first and second silicon substrates 11 and 31. Good.

第2実施形態の配線基板1bは、第1実施形態と同様に、電子部品を実装するための実装基板として使用される。図14に示すように、図13(c)の配線基板1bの上面側のバンプ電極56に電子部品60(半導体チップなど)の接続部がフリップチップ接続され、電子部品60が接続電極57によって配線基板1bに接続される。   Similar to the first embodiment, the wiring board 1b of the second embodiment is used as a mounting board for mounting electronic components. As shown in FIG. 14, the connection part of the electronic component 60 (semiconductor chip or the like) is flip-chip connected to the bump electrode 56 on the upper surface side of the wiring board 1 b of FIG. 13C, and the electronic component 60 is wired by the connection electrode 57. Connected to the substrate 1b.

さらに、電子部品60の下側の隙間にアンダーフィル樹脂62が充填される。これにより、第2実施形態の電子部品装置3aが得られる。   Further, the underfill resin 62 is filled in the gap below the electronic component 60. Thereby, the electronic component device 3a of the second embodiment is obtained.

図15に示すように、第1実施形態と同様に、第2実施形態の配線基板をプローブ基板に適用してもよい。図15に示すように、第2実施形態のプローブ基板4aでは、前述した図13(b)のウェハ状態の配線基板の上面の配線層50にプローブピン59が取り付けられている。   As shown in FIG. 15, the wiring board of the second embodiment may be applied to the probe board as in the first embodiment. As shown in FIG. 15, in the probe substrate 4a of the second embodiment, probe pins 59 are attached to the wiring layer 50 on the upper surface of the wiring substrate in the wafer state of FIG. 13B described above.

さらに、ウェハ状態の配線基板の下面側の配線層52に外部接続端子58が設けられている。そして、第1実施形態と同様に、集積回路を備えたシリコンウェハの電気特性の評価が行われる。   Further, external connection terminals 58 are provided on the wiring layer 52 on the lower surface side of the wiring substrate in the wafer state. Then, as in the first embodiment, the electrical characteristics of the silicon wafer provided with the integrated circuit are evaluated.

1,1a,1b…配線基板、2,2a,2b,2c…配線部材、3,3a…電子部品装置、4,4a…プローブ基板、5a…第1基板部、5b…第2基板部、10…第1シリコンウェハ、11…第1シリコン基板、12,32,34…絶縁層、11a…第1絶縁性基板、13,15…レジスト、13a,15a,34a,54a…開口部、16…めっき給電部材、18…接着樹脂層、19…埋込樹脂、20…第1貫通導体部、30…第2シリコンウェハ、31…第2シリコン基板、31a…第2絶縁性基板、33…ガラスウェハ、40a…金属ポスト、40…第2貫通導体部、50,52…配線層、54…保護絶縁層、56…バンプ電極、57…接続電極、58…外部接続端子、59…プローブピン、H…隙間、TE…貫通電極、TH…スルーホール。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a, 1b ... Wiring board, 2, 2a, 2b, 2c ... Wiring member, 3, 3a ... Electronic component apparatus, 4, 4a ... Probe board, 5a ... 1st board | substrate part, 5b ... 2nd board | substrate part, 10 ... 1st silicon wafer, 11 ... 1st silicon substrate, 12, 32, 34 ... Insulating layer, 11a ... 1st insulating substrate, 13, 15 ... Resist, 13a, 15a, 34a, 54a ... Opening, 16 ... Plating Power feeding member, 18 ... adhesive resin layer, 19 ... embedded resin, 20 ... first through conductor, 30 ... second silicon wafer, 31 ... second silicon substrate, 31a ... second insulating substrate, 33 ... glass wafer, 40a ... metal post, 40 ... second through conductor portion, 50, 52 ... wiring layer, 54 ... protective insulating layer, 56 ... bump electrode, 57 ... connection electrode, 58 ... external connection terminal, 59 ... probe pin, H ... gap , TE ... through electrode, TH ... through Hall.

Claims (8)

第1スルーホールと前記第1スルーホール内に形成された第1貫通導体部とを備え、ウェハから形成された第1シリコン基板と、
前記第1シリコン基板の上に積層され、第2スルーホールと、前記第2スルーホール内に前記第1貫通導体部と位置合わせされて形成された第2貫通導体部とを備え、ウェハから形成された第2シリコン基板と、
前記第1シリコン基板の両面と、前記第1スルーホールの内面とに形成された第1絶縁層と、
前記第2シリコン基板の両面と、前記第2スルーホールの内面に形成された第2絶縁層とを有し、
前記第1シリコン基板の上面側の第1絶縁層と、前記第2シリコン基板の下面側の第2絶縁層とが直接接合され、かつ、前記第2スルーホールの内面と前記第2貫通導体部との間に接着樹脂層が形成されており、
前記第1貫通導体部と前記第2貫通導体部とにより貫通電極が一体的に形成されていることを特徴とする配線基板。
A first silicon substrate comprising a first through hole and a first through conductor portion formed in the first through hole, and formed from a wafer;
A second through hole formed on the first silicon substrate, and a second through conductor formed in alignment with the first through conductor in the second through hole, formed from a wafer. A second silicon substrate formed;
A first insulating layer formed on both surfaces of the first silicon substrate and on the inner surface of the first through hole;
Having both surfaces of the second silicon substrate and a second insulating layer formed on the inner surface of the second through hole;
The first insulating layer on the upper surface side of the first silicon substrate and the second insulating layer on the lower surface side of the second silicon substrate are directly joined, and the inner surface of the second through hole and the second through conductor portion An adhesive resin layer is formed between
A wiring board, wherein a through electrode is integrally formed by the first through conductor portion and the second through conductor portion.
前記第2シリコン基板の上面に、前記第2貫通導体部の上に配線層を介してバンプ電極が形成されており、
前記第1シリコン基板の下面に、前記第1貫通導体部の上に配線層を介して外部接続端子が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の配線基板。
A bump electrode is formed on the upper surface of the second silicon substrate on the second through conductor portion via a wiring layer,
2. The wiring board according to claim 1, wherein an external connection terminal is formed on the lower surface of the first silicon substrate on the first through conductor portion via a wiring layer.
第1スルーホールと前記第1スルーホール内に形成された第1貫通導体部とを備え、ウェハから形成されたシリコン基板と、
前記シリコン基板の上に積層され、第2スルーホールと、前記第2スルーホール内に前記第1貫通導体部と位置合わせされて形成された第2貫通導体部とを備え、ウェハから形成されたガラス基板と、
前記シリコン基板の下面と、前記第1スルーホールの内面とに形成された絶縁層とを有し、
前記シリコン基板の上面側のシリコン面と、前記ガラス基板の下面とが直接接合され、かつ、前記第2スルーホールの内面と前記第2貫通導体部との間に接着樹脂層が形成されており、
前記第1貫通導体部と前記第2貫通導体部とにより貫通電極が一体的に形成されていることを特徴とする配線基板。
A silicon substrate comprising a first through hole and a first through conductor portion formed in the first through hole, and formed from a wafer;
Layered on the silicon substrate, comprising a second through hole, and a second through conductor portion formed in alignment with the first through conductor portion in the second through hole, and formed from a wafer A glass substrate;
An insulating layer formed on a lower surface of the silicon substrate and an inner surface of the first through hole;
The silicon surface on the upper surface side of the silicon substrate and the lower surface of the glass substrate are directly bonded, and an adhesive resin layer is formed between the inner surface of the second through hole and the second through conductor portion. ,
A wiring board, wherein a through electrode is integrally formed by the first through conductor portion and the second through conductor portion.
前記ガラス基板の上面に、前記第2貫通導体部の上に配線層を介してバンプ電極が形成されており、
前記シリコン基板の下面に、前記第1貫通導体部の上に配線層を介して外部接続端子が形成されていることを特徴とする請求項3に記載の配線基板。
A bump electrode is formed on the upper surface of the glass substrate via a wiring layer on the second through conductor portion,
The wiring board according to claim 3, wherein an external connection terminal is formed on the lower surface of the silicon substrate on the first through conductor via a wiring layer.
第1シリコンウェハに、厚み方向に貫通する第1スルーホールを形成する工程と、
前記第1シリコンウェハの両面と、前記第1スルーホールの内面とに第1絶縁層を形成する工程と、
電解めっきにより前記第1スルーホールに第1貫通導体部を形成する工程と、
電解めっきにより前記第1貫通導体部の上に金属ポストを形成する工程と、
前記金属ポストに対応する第2スルーホールと、両面及び前記第2スルーホールの内面に形成された第2絶縁層とを備えた第2シリコンウェハを用意し、前記第2スルーホール内に前記金属ポストを挿入した状態で、前記第1シリコンウェハの上面側の第1絶縁層と、前記第2シリコンウェハの下面側の第2絶縁層とを直接接合する工程と、
前記第2スルーホールの内面と前記金属ポストとの隙間に接着樹脂層を充填する工程と有することを特徴とする配線基板の製造方法。
Forming a first through hole penetrating in a thickness direction in the first silicon wafer;
Forming a first insulating layer on both surfaces of the first silicon wafer and on the inner surface of the first through hole;
Forming a first through conductor portion in the first through hole by electrolytic plating;
Forming a metal post on the first through conductor portion by electrolytic plating;
A second silicon wafer having a second through hole corresponding to the metal post and a second insulating layer formed on both surfaces and the inner surface of the second through hole is prepared, and the metal is provided in the second through hole. Directly bonding the first insulating layer on the upper surface side of the first silicon wafer and the second insulating layer on the lower surface side of the second silicon wafer with the post inserted;
And a step of filling an adhesive resin layer into a gap between the inner surface of the second through hole and the metal post.
前記接着樹脂層を充填する工程の後に、
前記第2シリコンウェハの上面に、前記第2貫通導体部の上に配線層を介してバンプ電極を形成する工程と、
前記第1シリコンウェハの下面に、前記第1貫通導体部の上に配線層を介して外部接続端子を形成する工程とを有することを特徴とする請求項5に記載の配線基板の製造方法。
After the step of filling the adhesive resin layer,
Forming a bump electrode on the upper surface of the second silicon wafer on the second through conductor portion via a wiring layer;
6. The method of manufacturing a wiring board according to claim 5, further comprising: forming an external connection terminal on the lower surface of the first silicon wafer on the first through conductor portion via a wiring layer.
シリコンウェハに、厚み方向に貫通する第1スルーホールを形成する工程と、
前記シリコンウェハの両面と、前記第1スルーホールの内面とに絶縁層を形成する工程と、
電解めっきにより前記第1スルーホールに第1貫通導体部を形成する工程と、
電解めっきにより前記第1貫通導体部の上に金属ポストを形成する工程と、
前記シリコンウェハの上面側の絶縁層を除去してシリコン面を露出させる工程と、
前記金属ポストに対応する第2スルーホールを備えたガラスウェハを用意し、前記第2スルーホール内に前記金属ポストを挿入した状態で、前記シリコンウェハの上面側のシリコン面と、前記ガラス基板の下面とを直接接合する工程と、
前記第2スルーホールの内面と前記金属ポストとの隙間に接着樹脂層を充填する工程と有することを特徴とする配線基板の製造方法。
Forming a first through hole penetrating in a thickness direction in a silicon wafer;
Forming an insulating layer on both sides of the silicon wafer and on the inner surface of the first through hole;
Forming a first through conductor portion in the first through hole by electrolytic plating;
Forming a metal post on the first through conductor portion by electrolytic plating;
Removing the insulating layer on the upper surface side of the silicon wafer to expose the silicon surface;
A glass wafer provided with a second through hole corresponding to the metal post is prepared, and the silicon surface on the upper surface side of the silicon wafer is inserted into the second through hole, and the glass substrate Directly joining the lower surface;
And a step of filling an adhesive resin layer into a gap between the inner surface of the second through hole and the metal post.
前記接着樹脂層を充填する工程の後に、
前記ガラスウェハの上面に、前記第2貫通導体部の上に配線層を介してバンプ電極を形成する工程と、
前記シリコンウェハの下面に、前記第1貫通導体部の上に配線層を介して外部接続端子を形成する工程とを有することを特徴とする請求項7に記載の配線基板の製造方法。
After the step of filling the adhesive resin layer,
Forming a bump electrode on the upper surface of the glass wafer via a wiring layer on the second through conductor portion;
The method of manufacturing a wiring substrate according to claim 7, further comprising: forming an external connection terminal on the lower surface of the silicon wafer on the first through conductor portion via a wiring layer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006244725A (en) * 2005-02-28 2006-09-14 Atex Co Ltd Led lighting system
JP2008130934A (en) * 2006-11-22 2008-06-05 Shinko Electric Ind Co Ltd Electronic component, and manufacturing method thereof

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5973396A (en) * 1996-02-16 1999-10-26 Micron Technology, Inc. Surface mount IC using silicon vias in an area array format or same size as die array
TWI312166B (en) * 2001-09-28 2009-07-11 Toppan Printing Co Ltd Multi-layer circuit board, integrated circuit package, and manufacturing method for multi-layer circuit board
JP2004087886A (en) * 2002-08-28 2004-03-18 Sony Corp Method for manufacturing multilayer wiring board, and multilayer wiring board

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006244725A (en) * 2005-02-28 2006-09-14 Atex Co Ltd Led lighting system
JP2008130934A (en) * 2006-11-22 2008-06-05 Shinko Electric Ind Co Ltd Electronic component, and manufacturing method thereof

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