JP6201663B2 - 貫通電極基板の製造方法、貫通電極基板、および半導体装置 - Google Patents
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Description
以下、本発明の第1実施形態に係る貫通孔基板の製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態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に限定して解釈されるものではない。なお、本実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率は説明の都合上実際の比率とは異なったり、構成の一部が図面から省略されたりする場合がある。
図1は、本発明の第1実施形態に係る貫通電極基板の貫通電極を説明する上面図である。図13において、図1のA−B線に沿った断面の模式図を示している。図1は、基板100の第1面101側から見た図である。まず、貫通電極基板1の構成について、図1および図13を用いて説明する。
図2は、本発明の第1実施形態に係る貫通電極基板の製造方法を説明するフローチャートである。貫通電極基板の製造方法は、基板100の第1面101と、第1面101の反対側の第2面102と、を貫通する貫通孔90を形成する工程(ステップS201)、第1面101側から第1導電性密着層10を形成する工程(ステップS202)、第2面102側から第2導電性密着層20を形成する工程(ステップS203)、第1導電性密着層10と、第2導電性密着層20に接し、かつ、第1導電性密着層10と第2導電性密着層20から露出した貫通孔90の側壁に接して配置されるシード層30を形成する工程(ステップS204)、シード層30上に導電層60を形成する工程(ステップS205)、第1導電性密着層、第2導電性密着層、シード層および導電層をエッチングして、所望のパターンを形成する工程(ステップS206)を備えている。以下、各工程について、図を用いて順に説明する。なお、この貫通電極基板の製造方法は、各工程の間に他の工程が含まれていることを妨げない。
まず始めに、図2に示すステップS201について図3、4を用いて説明する。図3は、本発明の第1実施形態に係る貫通電極基板の製造方法において、貫通孔が設けられた基板の断面を示す模式図である。まず、基板100には、第1面101と第2面102とを貫通する貫通孔90が形成される。
ここで、図7、図8に示したシード層30の形成方法について、詳細に説明する。シード層30を形成する工程では、アスペクト比が5を超すような高アスペクト比の貫通孔の内部に導電層を形成する必要があるため、膜の付き回り性の良好な成膜方法が必要である。膜の付き回り性の良好な方法として、例えば、無電解めっき法等の成長面に対して等方的に膜成長が起こる方法や、斜め蒸着等の異方性が高く成膜源と基板との位置取りにより付き回り良く成膜できる方法を挙げることができる。ここでは、一例として、斜め蒸着による成膜方法について、詳細に説明する。なお、斜め蒸着とは、蒸着源から飛来する蒸着材料が、成膜対象となる基板の表面の垂線に対して傾いて基板の表面に到達するように設定された蒸着である。
第1実施形態においては、貫通孔の側壁の絶縁層70とシード層30との間に第1導電性密着層10または第2導電性密着層20がそれぞれ一層だけ挟まれた構造であった。第2実施形態においては、貫通孔の側壁の絶縁層70とシード層30との間に複数の層が挟まれた構造について説明する。
第3実施形態においては、第1または第2実施形態における貫通電極基板1を用いて製造される半導体装置について説明する。
・ターゲット−基板間距離=100mm
・アルゴンガス流量=30sccm
・チャンバ圧力=0.5Pa
・電力=3kW
・成膜温度=室温
・ターゲット−基板間距離=100mm
・アルゴンガス流量=30sccm
・チャンバ圧力=0.3Pa
・電力=5kW
・成膜温度=室温
・蒸着源−基板間距離=100mm
・真空到達圧=5×10−4Pa
・蒸着材料の飛行方向に平行な線と基板の垂線とのなす角度=8°
10、11、15:第1導電性密着層
20、22、25、29:第2導電性密着層
30、31、32、35:シード層
40、41、42、45:第3導電性密着層
50、51、52、55:第4導電性密着層
60、61、62、65:導電層
70、71、72、85:絶縁層
79:端部
80、81、82:層間絶縁層
85:絶縁性充填部材
88:第2の感光性樹脂層
89:第1の感光性樹脂層
90:貫通孔
100:基板
101:第1面
102:第2面
110、111、112:開口部
121、122:配線層
130:垂線
132:基板の垂線と蒸着方向とのなす角度
140:回転支持柱
141:ホルダ
150:真空チャンバ
200:電子銃
201:電子ビーム
210:坩堝
212:蒸着源
214:蒸着材料
222:ゲートバルブ
300、310、320、330、340、350、360:貫通電極基板
400:LSI基板
410、420:半導体チップ
500、511、512、521、522、531:接続端子
600、610、620、630、640、650:バンプ
700:ワイヤ
1000:半導体装置
Claims (11)
- 第1面と、前記第1面の反対側の第2面とを有し、前記第1面と前記第2面とを貫通する貫通孔が形成された基板を準備し、
前記第1面および前記貫通孔の側壁の前記第1面側の一部に第1導電性密着層をスパッタリング法によって形成し、
前記第1導電性密着層を形成した後、前記第2面および前記貫通孔の側壁の前記第2面側の一部に第2導電性密着層をスパッタリング法によって形成し、
前記第1導電性密着層と前記第2導電性密着層とに接し、かつ、前記第1導電性密着層と前記第2導電性密着層から露出した前記貫通孔の側壁に接して配置されるシード層を形成し、
前記シード層に給電する電解めっきにより、前記シード層上に導電層を形成することを特徴とする貫通電極基板の製造方法。 - 第1面と、前記第1面の反対側の第2面とを有し、前記第1面と前記第2面とを貫通する貫通孔が形成された基板を準備し、
前記第1面および前記貫通孔の側壁の前記第1面側の一部に第1導電性密着層をスパッタリング法によって形成し、
前記第1導電性密着層を形成した後、前記第2面および前記貫通孔の側壁の前記第2面側の一部に第2導電性密着層をスパッタリング法によって形成し、
前記第1導電性密着層上に第3導電性密着層を形成した後、前記第2導電性密着層上に第4導電性密着層を形成し、
前記第3導電性密着層と前記第4導電性密着層とに接し、かつ、前記第1乃至第4導電性密着層から露出した前記貫通孔の側壁に接する、前記第3導電性密着層と前記第4導電性密着層と同じ材質のシード層を形成し、
前記シード層に給電する電解めっきにより、前記シード層上に導電層を形成することを特徴とする貫通電極基板の製造方法。 - 前記第3導電性密着層および前記第4導電性密着層をスパッタリング法によって形成することを特徴とする請求項2に記載の貫通電極基板の製造方法。
- 前記導電層が形成された前記貫通孔内に絶縁性充填物を形成することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の貫通電極基板の製造方法。
- 前記シード層を斜め蒸着によって形成することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の貫通電極基板の製造方法。
- 前記斜め蒸着は、蒸着材料の飛行方向に平行な線と前記第1面の垂線とのなす角度が5°以上20°以下とすることを特徴とする請求項5に記載の貫通電極基板の製造方法。
- 第1面と、前記第1面の反対側の第2面と、を有し、前記第1面と前記第2面とを貫通する貫通孔が設けられた基板と、
前記第1面および前記貫通孔の側壁の前記第1面側の一部に配置された第1導電性密着層と、
前記第2面および前記貫通孔の側壁の前記第2面側の一部に配置された第2導電性密着層と、
前記第1導電性密着層と前記第2導電性密着層と前記側壁とに接して配置されたシード層と、
前記シード層上に配置された導電層と、を含むことを特徴とする貫通電極基板。 - 第1面と、前記第1面の反対側の第2面と、を有し、前記第1面と前記第2面とを貫通する貫通孔が設けられた基板と、
前記第1面および前記貫通孔の側壁の前記第1面側の一部に配置された第1導電性密着層と、
前記第2面および前記貫通孔の側壁の前記第2面側の一部に配置された第2導電性密着層と、
前記第1導電性密着層上に配置された第3導電性密着層と、
前記第2導電性密着層上に配置された第4導電性密着層と、
前記第3導電性密着層と前記第4導電性密着層と前記側壁とに接して配置され、前記第3導電性密着層と前記第4導電性密着層と同じ材質のシード層と、
前記シード層上に配置された導電層と、を含むことを特徴とする貫通電極基板。 - 前記導電層が形成された前記貫通孔内に絶縁性充填物が配置されることを特徴とする請求項7または8に記載の貫通電極基板。
- 請求項7乃至9のいずれか1項に記載の貫通電極基板と、
前記貫通電極基板を間に配置するように積層され、電気的に接続された他の2つの基板またはチップを有することを特徴とする半導体装置。 - 請求項7乃至9のいずれか1項に記載の貫通電極基板と、
前記貫通電極基板に並んで配置された他の基板またはチップを有することを特徴とする半導体装置。
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JP2019016732A (ja) | 貫通電極基板、貫通電極基板の製造方法及び貫通電極基板を用いた半導体装置 |
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