JP2018174343A - 貫通電極基板および半導体装置 - Google Patents
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Abstract
Description
[貫通電極基板の構成]
図1は、本開示の第1実施形態における貫通電極基板の断面構造を説明する図である。貫通電極基板10は、ガラス基板100および配線層210、220を含む。ガラス基板100の第1面101側には、配線層210が配置されている。ガラス基板100の第2面102側には、配線層220が配置されている。ガラス基板100は、第1面101から第2面102に対して貫通する貫通孔150を備える。貫通電極50は、貫通孔150の内部、ガラス基板100の第1面101側の一部および第2面102側の一部に配置された導電体である。貫通電極50は、ガラス基板100の第1面101側と第2面102側とを電気的に接続する。配線層210は、導電層212および絶縁層215を含む。配線層220は、導電層222および絶縁層225を含む。導電層212と導電層222とは、貫通電極50を介して電気的に接続されている。なお、配線層210および配線層220の少なくとも一方または双方は存在しなくてもよい。
続いて、貫通電極基板10の製造方法について、図2から図8を用いて説明する。まず、ガラス基板100に貫通孔150を形成する工程について説明する。
第1条件は、以下の(1)、(2)に示す条件である。
(1)貫通孔150の内部において径Sdが極小値を有しない。
(2)貫通孔150の内側面における複数の測定点の傾斜角度の合計値が8.0°以上である。
ここで、複数の測定点とは、第1面101から第2面102までの区間のうちの第1面101から6.25%、18.75%、31.25%、43.75%、56.25%、68.75%、81.25%、93.75%の距離の位置(合計8点)である。
第2条件は、以下の(3)、(4)、(5)に示す条件である。
(3)貫通孔150の内部において径Sdが極小値を有する。
(4)貫通孔150の内側面における複数の第1測定点の傾斜角度の第1の合計値が4.0°以上である。
(5)貫通孔150の内側面における複数の第2測定点の傾斜角度の第2の合計値が−4.0°以下である。
ここで、複数の第1測定点とは、第1面101から第2面102までの区間のうちの第1面101から6.25%、18.75%、31.25%、43.75%の距離の位置(合計4点)である。複数の第2測定点とは、第1面101から第2面102までの区間のうちの第1面101から56.25%、68.75%、81.25%、93.75%の距離の位置(合計4点)である。
[貫通孔の形状(径Sdの極小値無し)]
貫通孔150の形状、およびこの形状を実現するための製造方法について説明する。まず、貫通孔150の内部において径Sdが極小値を有しない形状について説明する。ここでは、第1実施例(形状A)および第2実施例(形状B)について説明する。
形状Aを前提とした貫通孔150Aの様々な形状について、第1金属層51の形成に与える影響を評価した。ここでは、第1実施例として形状A1〜A3の貫通孔を形成した。また、第1比較例として形状A4、A5の貫通孔を形成した。各形状における深さFdと照射フルエンス(およびショット数)との関係は以下の表1に示す通りである。なお、深さFdは、第1面101からの距離に対応する。したがって、深さFd=0μmは第1面101に対応し、深さFd=400μmは第2面102に対応する。
形状Bを前提とした貫通孔150Bの様々な形状について、第1金属層51の形成に与える影響を評価した。ここでは、第2実施例として形状B1、B2の貫通孔を形成した。また、第2比較例として形状B3、B4の貫通孔を形成した。各形状における深さFdと照射フルエンス(およびショット数)との関係は以下の表2に示す通りである。
上記の第1実施例、第1比較例、第2実施例および第2比較例による評価結果により、傾斜角度TAの合計値TSAが所定の条件を満たすときに良好な評価結果が得られることが見出された。傾斜角度合計値TSAは、8点の傾斜角度TAを合計した値である。各形状に対する傾斜角度合計値TSAおよび評価結果の関係を以下の表3に示す。
貫通孔150の内部において径Sdが極小値を有する形状について説明する。ここでは、第3実施例(形状C)、第4実施例(形状D)および第5実施例(形状E)について説明する。
形状Cを前提とした貫通孔150Cの様々な形状について、第1金属層51の形成に与える影響を評価した。ここでは、第3実施例として形状C1、C2、C3の貫通孔を形成した。また、第3比較例として形状C4の貫通孔を形成した。各形状における照射条件は以下の表4に示す通りである。
形状Dを前提とした貫通孔150Dの様々な形状について、第1金属層51の形成に与える影響を評価した。ここでは、第4実施例として形状D1、D2の貫通孔を形成した。また、第4比較例として形状D3、D4の貫通孔を形成した。各形状における照射条件は以下の表5に示す通りである。
形状Eを前提とした貫通孔150Eの様々な形状について、第1金属層51の形成に与える影響を評価した。ここでは、第E実施例として形状E1の貫通孔を形成した。この形状における照射条件は以下の表6に示す通りである。
上記の第3実施例、第3比較例、第4実施例、第4比較例および第5実施例による評価結果により、傾斜角度TAの合計値TSAが所定の条件を満たすときに良好な評価結果が得られることが見出された。傾斜角度合計値TSAは、4点の傾斜角度TAを合計した値である。各形状に対する傾斜角度合計値TSAおよび評価結果の関係を以下の表7に示す。傾斜角度TAの測定位置は、第1面101から第2面102までの区間のうちの第1面101から6.25%(25μm)、18.75%(75μm)、31.25%(125μm)、43.75%(175μm)の距離の位置の4点である。
第2実施形態においては、第1実施形態における貫通電極基板10を用いて製造される半導体装置について説明する。
Claims (10)
- 第1面から第2面に対して貫通し孔内部において径が極大値を有し極小値を有しない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、
前記貫通孔の内部には、前記導電体に囲まれた絶縁領域が配置され、
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、貫通電極基板。 - 第1面から第2面に対して貫通し孔内部において径が極大値および極小値を有する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、
前記貫通孔の内部には、前記導電体に囲まれた絶縁領域が配置され、
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%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4.0°以上、および前記第1面から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の合計値が−4.0°以下である条件を満たす、貫通電極基板。 - 前記絶縁領域は、前記絶縁体が充填された領域である、請求項1または請求項2に記載の貫通電極基板。
- 前記絶縁体は、樹脂を含む、請求項3に記載の貫通電極基板。
- 前記導電体は、第1金属層と第2金属層とを含み、
前記第1金属層は、前記第2金属層と前記基板との間に配置され、
前記第1面と前記第2面との双方において、少なくとも一部に前記第1金属層が配置されている、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の貫通電極基板。 - 前記第1面と前記第2面とに配置された前記第1金属層の少なくとも一部は、前記貫通孔の内部に配置された前記第1金属層と接続されている、請求項5に記載の貫通電極基板。
- 前記基板は、ガラス基板である、請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の貫通電極基板。
- 前記導電体は、前記基板上に配置された第1金属層および前記第1金属層上に配置された第2金属層を含む、請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の貫通電極基板。
- 前記貫通孔のアスペクト比は4以上である、請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の貫通電極基板。
- 請求項1乃至請求項9のいずれかに記載の貫通電極基板と、
前記貫通電極基板の前記導電体と電気的に接続された半導体回路基板と、
を有する半導体装置。
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