JP6756154B2 - 貫通電極基板およびその製造方法 - Google Patents

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本開示は、貫通電極基板およびその製造方法に関する。
従来から、第1面から第1面の反対側の第2面に至る貫通孔が設けられた基板と、貫通孔の内部に位置した電極とを備える貫通電極基板が様々な用途に用いられている。例えば、特許文献1では、LSIの実装密度を高めるために貫通電極基板を2つのLSIチップ間に介在させるインターポーザとして利用する例を開示している。また、貫通電極基板は、LSIチップなどの素子とマザーボードなどの実装基板との間に介在されることもある。なお、以下の記載において、貫通孔の内部に位置した電極のことを貫通電極と呼ぶこともある。
特開2011−3925号公報
貫通孔の内径や貫通電極の形状に応じて、貫通電極は、第1面側の端面の大きさと第2面側の端面の大きさとが互いに異なる場合がある。この場合、第1面および第2面のうち貫通電極の端面が大きい側の面が凹むように基板が反ってしまう虞がある。
本開示の実施形態が解決しようとする課題は、基板の反りを抑制できる貫通電極基板およびその製造方法を提供することである。
上記の課題を解決するために、本開示の一態様では、
第1面から前記第1面の反対側の第2面に至る第1孔が設けられた基板と、
前記第1孔内に位置し、前記第1面側の端面の面積が前記第2面側の端面の面積より大きい貫通電極と、
前記第1面上において前記貫通電極に隣接し、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層と、を備える貫通電極基板が提供される。
前記絶縁層に、前記第1孔に連続する第2孔が設けられ、
前記第1面側の前記第1孔の内径は、前記第2面側の前記第1孔の内径より大きく、
前記貫通電極は、前記第1孔および前記第2孔を埋めていてもよい。
前記第1面側の前記第1孔の内径は、前記第2面側の前記第1孔の内径より大きく、
前記貫通電極は、前記第1孔を埋め、かつ、前記第1面側の端面において前記絶縁層に隣接していてもよい。
前記絶縁層に、前記第1孔に連続する第2孔が設けられ、
前記第1面側の前記第1孔の内径は、前記第2面側の前記第1孔の内径より小さく、
前記貫通電極は、前記第1孔の側壁を覆う側壁部分と、前記第1面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第1面側の端面を有する第1部分と、前記第2面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第2面側の端面を有する第2部分とを備え、
前記第1部分は、前記第2孔内で前記第1面の面方向において前記絶縁層に隣接しており、
前記第2部分は、前記第2面における前記第1孔の周縁部を覆っていてもよい。
前記第1部分は、前記第1孔および前記第2孔の開口を塞いでいてもよい。
前記第1面側の前記第1孔の内径は、前記第2面側の前記第1孔の内径より小さく、
前記貫通電極は、前記第1孔の側壁を覆う側壁部分と、前記第1面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第1面側の端面を有する第1部分と、前記第2面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第2面側の端面を有する第2部分とを有し、
前記第1部分は、前記第1孔内で前記第1面側の端面において前記絶縁層に隣接しており、
前記第2部分は、前記第2面における前記第1孔の周縁部を覆っていてもよい。
前記絶縁層に、前記第1孔に連続する第2孔が設けられ、
前記第1面側の前記第1孔の内径は、前記第2面側の前記第1孔の内径より大きく、
前記貫通電極は、前記第1孔の側壁を覆う側壁部分と、前記第1面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第1面側の端面を有する第1部分と、前記第2面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第2面側の端面を有する第2部分とを有し、
前記第1部分は、前記絶縁層における前記第2孔の周縁部を覆っており、
前記第2部分は、前記第1面の面方向において前記第1孔の側壁に接していてもよい。
前記第1面側の前記第1孔の内径は、前記第2面側の前記第1孔の内径より大きく、
前記貫通電極は、前記第1孔の側壁を覆う側壁部分と、前記第1面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第1面側の端面を有する第1部分と、前記第2面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第2面側の端面を有する第2部分とを有し、
前記第1部分は、前記第1面における前記第1孔の周縁部を覆っており、
前記第2部分は、前記第1面の面方向において前記第1孔の側壁に接しており、
前記絶縁層は、前記第1面上で前記第1面の面方向において前記第1部分に隣接していてもよい。
前記絶縁層に、前記第1孔に連続する第2孔が設けられ、
前記貫通電極は、前記第1孔の側壁を覆う側壁部分と、前記第1面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第1面側の端面を有する第1部分と、前記第2面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第2面側の端面を有する第2部分とを備え、
前記側壁部分は、前記第2孔の側壁を覆っており、
前記第1部分は、前記絶縁層における前記第2孔の周縁部を覆っており、
前記第2部分は、前記第2面における前記第1孔の周縁部を覆っていてもよい。
前記第1孔および前記第2孔の内径は一定であってもよい。
前記第2面上において前記貫通電極に隣接し、前記基板の熱膨張率より大きい熱膨張率を有する第2の絶縁層を備え、
前記絶縁層に、前記第1孔に連続する第2孔が設けられ、
前記第2の絶縁層に、前記第1孔に連続する第3孔が設けられ、
前記第1面側の前記第1孔の内径は、前記第2面側の前記第1孔の内径より大きく、
前記貫通電極は、前記第1孔、前記第2孔および前記第3孔を埋めていてもよい。
前記第2面上において前記貫通電極に隣接し、前記基板の熱膨張率より大きい熱膨張率を有する第2の絶縁層を備え、
前記第2の絶縁層に、前記第1孔に連続する第3孔が設けられ、
前記第1面側の前記第1孔の内径は、前記第2面側の前記第1孔の内径より大きく、
前記貫通電極は、前記第1孔の側壁を覆う側壁部分と、前記第1面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第1面側の端面を有する第1部分と、前記第2面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第2面側の端面を有する第2部分とを有し、
前記第1部分は、前記第1面における前記第1孔の周縁部を覆っており、
前記第2部分は、前記第1面の面方向において前記第3孔の側壁に接しており、
前記絶縁層は、前記第1面上で前記第1面の面方向において前記第1部分に隣接していてもよい。
前記第2面上において前記貫通電極に隣接し、前記基板の熱膨張率より大きい熱膨張率を有する第2の絶縁層を備え、
前記絶縁層に、前記第1孔に連続する第2孔が設けられ、
前記第2の絶縁層に、前記第1孔に連続する第3孔が設けられ、
前記貫通電極は、前記第1孔の側壁を覆う側壁部分と、前記第1面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第1面側の端面を有する第1部分と、前記第2面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第2面側の端面を有する第2部分とを備え、
前記側壁部分は、前記第2孔の側壁を覆っており、
前記第1部分は、前記絶縁層における前記第2孔の周縁部を覆っており、
前記第2部分は、前記第2の絶縁層における前記第3孔の周縁部を覆っていてもよい。
本開示の一態様では、
第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含む基板と、前記基板の前記第1面側で前記基板に積層され、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層と、を備える積層体を準備し、
前記積層体を加工して、前記基板に、前記第1面から前記第2面に至る第1孔を形成し、且つ、前記絶縁層に、前記第1孔に連続する第2孔を形成し、
前記第1孔内および前記第2孔内に、前記絶縁層に隣接し、且つ前記第1面側の端面の面積が前記第2面側の端面の面積より大きい貫通電極を形成すること、を備える貫通電極基板の製造方法が提供される。
前記第1孔の形成は、前記第1面側の前記第1孔の内径が前記第2面側の前記第1孔の内径より大きくなるように行い、
前記貫通電極の形成は、前記貫通電極が前記第1孔および前記第2孔を埋めるように行ってもよい。
前記第1孔の形成は、前記第1面側の前記第1孔の内径が前記第2面側の前記第1孔の内径より小さくなるように行い、
前記貫通電極の形成は、
前記第1孔の側壁を覆う側壁部分の形成と、
前記第1面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第1面側の端面を有する第1部分の形成と、
前記第2面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第2面側の端面を有する第2部分の形成と、を備え、
前記第1部分の形成は、前記第1部分が、前記第2孔内で前記第1面の面方向において前記絶縁層に隣接するように行い、
前記第2部分の形成は、前記第2面における前記第1孔の周縁部を覆うように行ってもよい。
前記第1孔の形成は、前記第1面側の前記第1孔の内径が前記第2面側の前記第1孔の内径より大きくなるように行い、
前記貫通電極の形成は、
前記第1孔の側壁を覆う側壁部分の形成と、
前記第1面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第1面側の端面を有する第1部分の形成と、
前記第2面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第2面側の端面を有する第2部分の形成と、を備え、
前記第1部分の形成は、前記第1部分が、前記絶縁層における前記第2孔の周縁部を覆うように行い、
前記第2部分の形成は、前記第2部分が、前記第1面の面方向において前記第1孔の側壁に接するように行ってもよい。
前記貫通電極の形成は、
前記第1孔の側壁を覆う側壁部分の形成と、
前記第1面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第1面側の端面を有する第1部分の形成と、
前記第2面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第2面側の端面を有する第2部分の形成と、を備え、
前記第1部分の形成は、前記第1部分が、前記絶縁層における前記第2孔の周縁部を覆うように行い、
前記第2部分の形成は、前記第2部分が、前記第2面における前記第1孔の周縁部を覆うように行ってもよい。
前記第1孔および前記第2孔の形成は、各孔の内径が一定になるように行ってもよい。
前記積層体の準備は、前記積層体が、前記基板の前記第2面側で前記基板に積層され、前記基板の熱膨張率より大きい熱膨張率を有する第2の絶縁層を備えるように行い、
前記第2の絶縁層に、前記第1孔に連続する第3孔を形成することを備え、
前記第1孔の形成は、前記第1面側の前記第1孔の内径が前記第2面側の前記第1孔の内径より大きくなるように行い、
前記貫通電極の形成は、前記貫通電極が前記第1孔、前記第2孔および前記第3孔を埋めるように行ってもよい。
前記積層体の準備は、前記積層体が、前記基板の前記第2面側で前記基板に積層され、前記基板の熱膨張率より大きい熱膨張率を有する第2の絶縁層を備えるように行い、
前記第2の絶縁層に、前記第1孔に連続する第3孔を形成することを備え、
前記貫通電極の形成は、
前記第1孔の側壁を覆う側壁部分の形成と、
前記第1面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第1面側の端面を有する第1部分の形成と、
前記第2面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第2面側の端面を有する第2部分の形成と、を備え、
前記第1部分の形成は、前記第1部分が、前記絶縁層における前記第2孔の周縁部を覆うように行い、
前記第2部分の形成は、前記第2部分が、前記第2の絶縁層における前記第3孔の周縁部を覆うように行ってもよい。
本開示の一態様では、
第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含む基板を準備し、
前記基板に前記第1面から前記第2面に至る第1孔を形成し、
前記第1孔に、前記第1面側の端面の面積が前記第2面側の端面の面積より大きい貫通電極を形成し、
前記第1面に、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層を、前記貫通電極に隣接するように形成すること、を備える貫通電極基板の製造方法が提供される。
前記第1孔の形成は、前記絶縁層の形成前に、前記第1面側の前記第1孔の内径が前記第2面側の前記第1孔の内径より大きくなるように行い、
前記貫通電極の形成は、前記貫通電極が前記第1孔を埋めるように行ってもよい。
前記貫通電極の形成は、前記貫通電極の第1面側の端面が前記絶縁層に隣接するように行ってもよい。
前記第1孔の形成は、前記絶縁層の形成前に、前記第1面側の前記第1孔の内径が前記第2面側の前記第1孔の内径より小さくなるように行い、
前記貫通電極の形成は、
前記第1孔の側壁を覆う側壁部分の形成と、
前記第1面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第1面側の端面を有する第1部分の形成と、
前記第2面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第2面側の端面を有する第2部分の形成と、を備え、
前記第1部分の形成は、前記第1部分が、前記第1孔内で前記第1面側の端面において前記絶縁層に隣接するように行い、
前記第2部分の形成は、前記第2部分が、前記第2面における前記第1孔の周縁部を覆うように行ってもよい。
前記第1孔の形成は、前記絶縁層の形成前に、前記第1面側の前記第1孔の内径が前記第2面側の前記第1孔の内径より大きくなるように行い、
前記貫通電極の形成は、
前記第1孔の側壁を覆う側壁部分の形成と、
前記第1面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第1面側の端面を有する第1部分の形成と、
前記第2面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第2面側の端面を有する第2部分の形成と、を備え、
前記第1部分の形成は、前記第1部分が、前記第1面における前記第1孔の周縁部を覆うように行い、
前記第2部分の形成は、前記第2部分が、前記第1面の面方向において前記第1孔の側壁に接するように行い、
前記絶縁層の形成は、前記絶縁層が、前記第1面上で前記第1面の面方向において前記第1部分に隣接するように行ってもよい。
前記基板の準備は、前記基板が、前記第2面側に前記基板の熱膨張率より大きい熱膨張率を有する第2の絶縁層を備えるように行い、
前記第2の絶縁層に、前記第1孔に連続する第3孔を形成することを備え、
前記第1孔の形成は、前記絶縁層の形成前に、前記第1面側の前記第1孔の内径が前記第2面側の前記第1孔の内径より大きくなるように行い、
前記貫通電極の形成は、
前記第1孔の側壁を覆う側壁部分の形成と、
前記第1面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第1面側の端面を有する第1部分の形成と、
前記第2面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第2面側の端面を有する第2部分の形成と、を備え、
前記第1部分の形成は、前記第1部分が、前記第1面における前記第1孔の周縁部を覆うように行い、
前記第2部分の形成は、前記第2部分が、前記第1面の面方向において前記第3孔の側壁に接するように行い、
前記絶縁層の形成は、前記絶縁層が、前記第1面上で前記第1面の面方向において前記第1部分に隣接するように行ってもよい。
本開示によれば、基板の反りを抑制できる。
第1の実施形態による貫通電極基板を示す平面図である。 第1の実施形態による貫通電極基板を示す断面図である。 第1の実施形態による貫通電極基板を示す下面図である。 第1の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 図2Aに続く第1の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 図2Bに続く第1の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 図2Cに続く第1の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 図3Aに続く第1の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 図3Bに続く第1の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 第1の実施形態の第1の変形例による貫通電極基板を示す断面図である。 第1の実施形態の第1の変形例による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 図5Aに続く第1の実施形態の第1の変形例による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 図5Bに続く第1の実施形態の第1の変形例による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 図6Aに続く第1の実施形態の第1の変形例による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 図6Bに続く第1の実施形態の第1の変形例による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 図7Aに続く第1の実施形態の第1の変形例による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 図7Bに続く第1の実施形態の第1の変形例による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 図8Aに続く第1の実施形態の第1の変形例による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 第1の実施形態の第2の変形例による貫通電極基板を示す断面図である。 第2の実施形態による貫通電極基板を示す平面図である。 第2の実施形態による貫通電極基板を示す断面図である。 第2の実施形態による貫通電極基板を示す下面図である。 第2の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 図11Aに続く第2の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 図11Bに続く第2の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 図11Cに続く第2の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 図11Dに続く第2の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 図12Aに続く第2の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 図12Bに続く第2の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 図12Cに続く第2の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 図13Aに続く第2の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 図13Bに続く第2の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 図13Cに続く第2の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 図14Aに続く第2の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 図14Bに続く第2の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 第2の実施形態の第1の変形例による貫通電極基板を示す断面図である。 第2の実施形態の第1の変形例による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 図16Aに続く第2の実施形態の第1の変形例による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 図16Bに続く第2の実施形態の第1の変形例による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 図17Aに続く第2の実施形態の第1の変形例による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 第2の実施形態の第2の変形例による貫通電極基板を示す断面図である。 第2の実施形態の第3の変形例による貫通電極基板を示す断面図である。 第2の実施形態の第4の変形例による貫通電極基板を示す断面図である。 第3の実施形態による貫通電極基板を示す平面図である。 第3の実施形態による貫通電極基板を示す断面図である。 第3の実施形態による貫通電極基板を示す下面図である。 第3の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 図22Aに続く第3の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 図22Bに続く第3の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 図22Cに続く第3の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 図23Aに続く第3の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 第3の実施形態の第1の変形例による貫通電極基板を示す断面図である。 第3の実施形態の第1の変形例による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。 第3の実施形態の第2の変形例による貫通電極基板を示す断面図である。 第1の実施形態の貫通電極基板に第2面上の絶縁層を適用した例を示す断面図である。 第2の実施形態の貫通電極基板に第2面上の絶縁層を適用した例を示す断面図である。 第3の実施形態の貫通電極基板に第2面上の絶縁層を適用した例を示す断面図である。 図27Aの貫通電極基板から第1面上の絶縁層を削除した例を示す断面図である。 図27Bの貫通電極基板から第1面上の絶縁層を削除した例を示す断面図である。 図27Cの貫通電極基板から第1面上の絶縁層を削除した例を示す断面図である。 本開示の貫通電極基板の製品への適用例を示す図である。
以下、本開示の実施形態に係る貫通電極基板の構成及びそ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開示の実施形態の一例であって、本開示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。また、本明細書において、「基板」、「基材」、「シート」や「フィルム」など用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「基板」や「基材」は、シートやフィルムと呼ばれ得るような部材も含む概念である。また、本明細書において用いる長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。また、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る場合や、構成の一部が図面から省略される場合がある。
また、本明細書において、貫通電極と絶縁層との「隣接」とは、貫通電極と絶縁層とが接する場合および貫通電極と絶縁層とが両者の間に別部材を挟んで隣り合う場合の双方を含む。以下、同様である。以下の実施形態では、貫通電極と絶縁層とが接している場合には、「隣接」の代わりに「接している」と記載することがある。
(第1の実施形態)
先ず、第1の実施形態として、貫通孔内に充填されたフィルドビアタイプの貫通電極を備えた貫通電極基板の実施形態について説明する。図1Aは、第1の実施形態による貫通電極基板1を示す平面図である。図1Bは、第1の実施形態による貫通電極基板1を示す断面図である。図1Bは、図1AのIB−IB断面図でもある。図1Cは、第1の実施形態による貫通電極基板1を示す下面図である。
図1Bに示すように、第1の実施形態の貫通電極基板1は、基板2と、絶縁層3と、貫通電極4とを備える。
(基板2)
基板2は、第1面21と、第1面21の反対側の第2面22とを有する。図1Bの例において、第1面21と第2面22とは互いに平行である。基板2の内部に貫通電極4を位置させるため、基板2には、第1孔の一例として、第1面21から第2面22に至る第1貫通孔23が複数設けられている。第1面21側の第1貫通孔23の内径は、第2面22側の第1貫通孔23の内径より大きい。具体的には、第1貫通孔23の内径は、第1面21から第2面22に向かうにしたがって漸減する。言い換えると、第1貫通孔23は、第1面21から第2面22に向かうにしたがって縮径するテーパ形状の側壁を有する。第1貫通孔23がテーパ形状を有することで、第1貫通孔23の加工と第1貫通孔23内への貫通電極4の形成とを容易に行うことができる。
基板2は、例えば、ガラス基板である。ここで、本開示で基板2に使用するガラスは、無アルカリガラスとソーダガラスをいう。ソーダガラスの成分は主に、SiO、NaO、CaOから構成される。無アルカリガラスの成分は主に、SiO/B/Alから構成される。両者の熱膨張率は3〜7ppmとシリコンと同等からそれよりも高い値を示す。ガラス基板は、例えばカメラモジュール用の貫通電極基板1などの透明性が要求される貫通電極基板1に好適に用いることができる。また、ガラス基板は、カメラモジュール用の貫通電極基板の他、サーバ、スーパーピュータなど、高性能のLSIを実装する基板としても用いられる。これは、シリコン基板と比較して信号の伝送損失が少なく、GHz帯域の信号処理に適しているためである。なお、基板2はシリコン基板であってもよい。
基板2の厚さ即ち第1面21と第2面22との距離は、貫通電極基板1の反りの抑制と第1貫通孔23の加工時間の抑制とに適した厚さにしてもよい。一例として、基板2の厚さは、400μmであってもよい。
(絶縁層3)
絶縁層3は、基板2の第1面21上に位置している。絶縁層3は、第1面31と、第1面31の反対側の第2面32とを有する。第2面32は、基板2の第1面21に接している。絶縁層3の内部に貫通電極4を位置させるため、絶縁層3には、第2孔の一例として、第1貫通孔23に連続する第2貫通孔33が第1貫通孔23と同数設けられている。第1面31側の第2貫通孔33の内径は、第2面32側の第2貫通孔33の内径より大きい。具体的には、第2貫通孔33の内径は、第1面31から第2面32に向かうにしたがって漸減する。言い換えると、第2貫通孔33は、第1面31から第2面32に向かうにしたがって縮径するテーパ形状の側壁を有する。第2貫通孔33の側壁と、第1貫通孔23の側壁とは、同一の円錐面上に位置していてもよい。この場合、絶縁層3の第2面32における第2貫通孔33の内径は、基板2の第1面21における第1貫通孔23の内径と一致する。第2貫通孔33の側壁が第1貫通孔23の側壁と同一の円錐面上に位置することで、第2貫通孔33を第1貫通孔23と同時に形成できる。これにより、貫通孔23、33を迅速に形成できる。
絶縁層3は、基板2よりも熱膨張率が小さい。言い換えると、絶縁層3は、後述する基板2の反りを妨げる方向に作用する圧縮応力を有する。絶縁層3は、例えば、SiO層である。SiO層は、ガラスと同じ構成元素を有し、屈折率などの光学特性がガラスに近い。したがって、SiO層は、ガラス基板2とともに透明性が要求される貫通電極基板1に好適に用いることができる。
既述したように、基板2を無アルカリガラスまたはソーダガラスとする場合、基板2の熱膨張率は3〜7ppmとなる。これに対して、絶縁層3がp−SiOの場合、絶縁層3の熱膨張率は0.4〜0.6ppmと無アルカリガラスおよびソーダガラスの両者の熱膨張率よりも低いことから、基板2との熱膨張率の差に起因して反りを制御できる。これは、石英と近い値であり、成分がSiOから構成されていることによる。なお、絶縁層3は、SiOC層、SiC層、SiN層、SiCN層、SiON層またはSiOF層であってもよい。SiC、SiOC、SiN、SiCN、SiON、SiOFでも、微視的に見るとSiを基本とした骨格から形成されていることから、無アルカリガラスおよびソーダガラスの両者よりも熱膨張率が小さい。
絶縁層3の厚さ即ち第1面31と第2面32との距離は、貫通電極基板1の反りの抑制と第2貫通孔33の加工時間の抑制とに適した厚さにしてもよい。一例として、絶縁層3の厚さは、3μmであってもよい。
(貫通電極4)
貫通電極4は、第1貫通孔23および第2貫通孔33の内部に位置している。言い換えると、貫通電極4は、絶縁層3および基板2を貫通している。
図1Bの例において、貫通電極4は、第1貫通孔23および第2貫通孔33を埋めている。第1貫通孔23および第2貫通孔33を埋めていることで、貫通電極4は、第1貫通孔23および第2貫通孔33に接し、かつ、第1貫通孔23および第2貫通孔33の内径に応じた外径を有する。具体的には、貫通電極4の外径は、第1面21から第2面22に向かうにしたがって漸減している。言い換えると、貫通電極4は、第1面21から第2面22に向かうにしたがって縮径するテーパ形状を有する。
貫通電極4が第2貫通孔33を埋めていることで、絶縁層3は、第1面21上において貫通電極4に接している。
また、基板2の第1面21側の貫通電極4の端面41は、第1面21と第2面22との間の基板2の基準点pから第1面21側の方向D1に最も離間している。以下の記載において、第1面21側の貫通電極4の端面41のことを、第1端面41とも称する。D1方向は、第1面21の法線方向のうち基準点pから第1面21に向かう方向である。図1Bの例において、第1端面41は、絶縁層3の第1面31と面一であり、かつ、基板2の第1面21に平行な平面である。第1端面41は、第1面21に平行な平面である場合に限定されず、カーブ、第1面21に対する傾斜、凹凸および段差の少なくとも1つを有していてもよい。
また、基板2の第2面22側の貫通電極4の端面42は、基準点pから第2面22側の方向D2に最も離間している。以下の記載において、第2面22側の貫通電極4の端面42のことを、第2端面42とも称する。D2方向は、D1方向の逆方向である。図1Bの例において、第2端面42は、基板2の第2面22と面一な平面である。第2端面42は、第2面22と面一な平面である場合に限定されず、カーブ、第2面22に対する傾斜、凹凸および段差の少なくとも1つを有していてもよい。
貫通電極4が第1貫通孔23および第2貫通孔33の内径に応じた外径を有することで、貫通電極4の第1端面41の面積は、貫通電極4の第2端面42の面積より大きい。具体的には、図1Aおよび図1Cに示すように、第1端面41および第2端面42は、平面視において円形状を有する。第1端面41が有する円の直径は、第2端面42が有する円の直径より大きい。言い換えれば、基板2の第1面21の面積に対する貫通電極4の第1端面41の総面積の割合である第1面21側の貫通電極4の占有面積率は、基板2の第2面22の面積に対する貫通電極4の第2端面42の総面積の割合である第2面22側の貫通電極4の占有面積率よりも大きい。
第1の実施形態の貫通電極基板1においては、貫通電極4の占有面積率が大きい第1面21に、基板2よりも熱膨張率が小さい絶縁層3が位置している。第1面21上に絶縁層3が位置していることで、後述する貫通電極4の引っ張り応力による基板2の反りを抑制できる。
(製造方法)
次に、第1の実施形態の貫通電極基板1の製造方法について説明する。
図2Aは、第1の実施形態による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。第1の実施形態では、先ず、基板2を準備する。次いで、図2Aに示すように、基板2の第1面21に絶縁層3を形成する。これにより、基板2と絶縁層3との積層体が準備される。絶縁層3は、例えば、プラズマCVDによって基板2上にSiOを堆積させることで形成してもよい。このとき、基板2を厚さ400μmのガラス基板とし、SiOによる絶縁層3の厚さを3μmとした場合、絶縁層3の圧縮応力を100〜300MPaにすることができる。なお、絶縁層3は、LP(low pressure)CVDで形成してもよい。
図2Bは、図2Aに続く第1の実施形態による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。絶縁層3を形成した後、図2Bに示すように、第1面31から第2面32まで絶縁層3に第2貫通孔33を形成し、また、第1面21から第2面22まで基板2に第1貫通孔23を形成する。第1貫通孔23の形成は、基板2の第1面21側の第1貫通孔23の内径が、基板2の第2面22側の第1貫通孔23の内径より大きくなるように行う。第2貫通孔33の形成は、絶縁層3の第1面31側の第2貫通孔33の内径が、絶縁層3の第2面32側の第2貫通孔33の内径より大きくなるように行う。第1貫通孔23および第2貫通孔33は、例えば、レーザ加工で形成する。レーザ加工では、貫通孔がテーパ形状になり易い。したがって、図2Bに示される第1貫通孔23および第2貫通孔33のテーパ形状は、レーザ加工で無理なく形成できる。第1貫通孔23および第2貫通孔33の形状を無理なく形成することで、貫通電極基板1の加工精度および製造効率を向上できる。なお、第1貫通孔23および第2貫通孔33は、ブラスト加工で形成してもよい。
図2Cは、図2Bに続く第1の実施形態による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。貫通孔23、33を形成した後、図2Cに示すように、基板2の第2面22に、貫通電極4の形成のためのシード層40を形成する。このとき、シード層40の一部は、第1貫通孔23の側壁にも形成される。シード層40の材料は、貫通電極4の材料と同一である。シード層40は、Cu(銅)で形成してもよい。シード層40の厚さは、例えば300nmであってもよい。シード層40は、スパッタリングで形成してもよい。
図3Aは、図2Cに続く第1の実施形態による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。シード層40を形成した後、図3Aに示すように、電解めっきによりシード層40上に第2面22側から第1貫通孔23内の所定の範囲にわたって貫通電極4を成長させる。第2面22側から貫通電極4を成長させることで、第2面22側の第1貫通孔23の開口が貫通電極4によって遮蔽される。このとき、第2面22側の第1貫通孔23の内径が小さいため、貫通電極4が第1貫通孔23の開口を迅速に遮蔽できる。
図3Bは、図3Aに続く第1の実施形態による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。第2面22側から貫通電極4を成長させた後、図3Bに示すように、電解めっきにより、第1面21側から第1貫通孔23内および第2貫通孔33内に貫通電極4をボトムアップ成長させる。第1面21側から貫通電極4を成長させることで、第1貫通孔23および第2貫通孔33が貫通電極4によって埋まる、すなわち充填される。このとき、貫通孔23、33の側壁がテーパ形状を有することで、貫通孔23、33の側壁に貫通電極4を効率的に堆積させることができる。なお、図3Bに示すように、貫通電極4は、絶縁層3の第1面31上まで過剰に成長する。
図3Cは、図3Bに続く第1の実施形態による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。第1貫通孔23および第2貫通孔33を貫通電極4で埋めた後、図3Cに示すように、基板2の第2面22からはみ出しているシード層40および貫通電極4の一部をCMP(化学的機械研磨)で除去する。これにより、第2面22と面一な貫通電極4の第2端面42が形成される。
第2端面42を形成した後、図1Bに示すように、絶縁層3の第1面31からはみ出している貫通電極4の一部をCMPで除去する。これにより、絶縁層3の第1面31と面一な貫通電極4の第1端面41が形成され、第1の実施形態の貫通電極基板1が得られる。
ここで、もし、絶縁層3を設けない場合、後述する貫通電極4の形成後のアニール処理によって貫通電極4の結晶成長が生じる。結晶成長によって貫通電極4の結晶が緻密化することで、貫通電極4には、数百MPaに及ぶ引っ張り応力が生じる。引っ張り応力は、面積が大きい第1端面41の方が、面積が小さい第2端面42より大きい。このような引っ張り応力のアンバランスにより、引っ張り応力が大きい第1端面41に隣接する第1面21が凹み、引っ張り応力が小さい第2端面42に隣接する第2面22が突出するように基板2すなわち貫通電極基板1が反ってしまう。
また、貫通電極4の形成後、アニール処理前の室温の過程でも、貫通電極4に徐々に結晶成長が生じ、引っ張り応力による基板2の反りが生じてしまう。
さらに、アニール処理後の高温から室温までの冷却過程でも、貫通電極4と基板2との熱膨張率の差に起因して基板2の反りが生じてしまう。例えば、Cuの熱膨張率が17ppmであるのに対して、ガラスの熱膨張率は3〜9ppm、シリコンの熱膨張率は2ppmである。したがって、基板2としてガラスまたはシリコンを使用し、貫通電極4としてCuを使用する場合、熱膨張率の差による基板2の反りが生じ得る。
基板2に反りが生じることで、貫通電極基板1が複数の電子素子を適切に接続できなくなってしまう。また、フォトリソグラフィを用いて基板2上に配線を形成する場合に、配線を適切に形成できなくなってしまう。
これに対して、第1の実施形態では、貫通電極4の引っ張り応力が大きい第1面21に圧縮応力を有する絶縁層3が設けられている。絶縁層3は、絶縁層3を面方向に圧縮して第1面21を面方向に収縮させようとする貫通電極4の引っ張り応力に対して、引っ張り応力に抗する方向の圧縮応力を発揮できる。圧縮応力を発揮することで、第1面21の収縮を抑制して、基板2の反りを抑制できる。
また、絶縁層3は、第2貫通孔33の内部の貫通電極4に接している。貫通電極4に接していることで、絶縁層3は、貫通電極4に効率的に圧縮応力を作用させることができる。圧縮応力を効率的に作用させることができるので、絶縁層3の厚みを薄くできる。絶縁層3の厚みを薄くできるので、絶縁層3の材料コストを削減でき、かつ、絶縁層3の成膜時間を短縮してスループットを向上できる。また、貫通電極4に効率的に圧縮応力を作用させることができるので、絶縁層3の圧縮応力を極度に大きくすることを要しない。絶縁層3の圧縮応力を極度に大きくすることを要しないので、絶縁層3の剥離を抑制できる。
(第1の変形例)
次に、第1の実施形態の第1の変形例として、基板2上に複数層の配線を備えた貫通電極基板1の例について説明する。図4は、第1の実施形態の第1の変形例による貫通電極基板1を示す断面図である。
図4に示すように、第1の変形例の貫通電極基板1は、図1A〜図1Cに示した貫通電極基板1に加えて、更に、2層の第1絶縁層5A、5Bと、2層の第1配線6A、6Bと、2層の第2絶縁層8A、8Bと、2層の第2配線9A、9Bとを備える。
1層目の第1絶縁層5Aと2層目の第1絶縁層5Bとは、順に絶縁層3上に位置している。1層目の第1絶縁層5Aは、基板2の反対側において絶縁層3に対向する第1面51Aと、絶縁層3の第1面31または貫通電極4の第1端面41に接する第2面52Aとを有する。2層目の第1絶縁層5Bは、1層目の第1絶縁層5Aの反対側において第1絶縁層5Aに対向する第1面51Bと、第1絶縁層5Aの第1面51Aに接する第2面52Bとを有する。
1層目の第1絶縁層5Aにおける貫通電極4に対応する位置には、第1面51Aから第2面52Aまで1層目の第1孔部53Aが設けられている。また、2層目の第1絶縁層5Bにおける貫通電極4に対応する位置には、第1面51Bから第2面52Bまで2層目の第1孔部53Bが設けられている。1層目の第1孔部53Aと2層目の第1孔部53Bとは互いに連続している。フォトリソグラフィで第1孔部53A、53Bを設けることがきるように、第1絶縁層5A、5Bは感光性樹脂で形成されている。例えば、第1絶縁層5A、5Bは、感光性ポリイミドであってもよい。
1層目の第1配線6Aは、1層目の第1孔部53Aの全部および2層目の第1孔部53Bの一部を埋めるように、第1孔部53A、53Bの内部に位置している。第1配線6Aは、1層目の第1バリア層61Aと、1層目の第1ビア部62Aと、1層目の第1配線部63Aとを備える。第1バリア層61Aは、第1孔部53Aの側壁と、第1面51Aのうち第1孔部53Aの周縁部と、貫通電極4の第1端面41とを被覆している。第1バリア層61Aは、1層目の第1配線6Aの材料が第1絶縁層5Aに拡散することを抑制する。第1バリア層61Aは、例えばTi(チタン)であってもよい。第1ビア部62Aは、第1バリア層61Aを被覆するように、第1孔部53Aの内部に位置している。第1配線部63Aは、2層目の第1孔部53Bの側壁のうち、第2面52B側の所定範囲の部分を被覆している。第1配線部63Aは、第1ビア部62Aに連続している。第1ビア部62Aおよび第1配線部63Aは、例えば、Cuであってもよい。
2層目の第1配線6Bは、2層目の第1孔部53Bの一部を埋めるように第1孔部53Bの内部に位置している。第1配線6Bは、2層目の第1バリア層61Bと、2層目の第1ビア部62Bと、2層目の第1配線部63Bとを備える。第1バリア層61Bは、第1孔部53Bの側壁と、1層目の第1配線部63Aの第1孔部53B側の端面と、第1面51Bのうち第1孔部53Bの周縁部とを被覆している。第1バリア層61Bは、第1配線6Bの材料が第1絶縁層5A、5Bに拡散することを抑制する。第1バリア層61Bは、例えばTiであってもよい。第1ビア部62Bは、第1バリア層61Bを被覆するように、第1孔部53Bの内部に位置している。第1配線部63Bは、第1面51B上において第1バリア層61Bを被覆している。第1配線部63Bは、第1ビア部62Bに連続している。第1ビア部62Bおよび第1配線部63Bは、例えば、Cuであってもよい。
1層目の第2絶縁層8Aと2層目の第2絶縁層8Bとは、順に基板2の第2面22上に位置している。1層目の第2絶縁層8Aは、基板2の反対側において第2面22に対向する第1面81Aと、第2面22に接する第2面82Aとを有する。2層目の第2絶縁層8Bは、1層目の第2絶縁層8Aの反対側において第2絶縁層8Aに対向する第1面81Bと、第2絶縁層8Aの第1面81Aに接する第2面82Bとを有する。
1層目の第2絶縁層8Aにおける貫通電極4に対応する位置には、第1面81Aから第2面82Aまで1層目の第2孔部83Aが設けられている。また、2層目の第2絶縁層8Bにおける貫通電極4に対応する位置には、第1面81Bから第2面82Bまで2層目の第2孔部83Bが設けられている。1層目の第2孔部83Aと2層目の第2孔部83Bとは互いに連続している。フォトリソグラフィで第2孔部83A、83Bを設けることがきるように、第2絶縁層8A、8Bは感光性樹脂で形成されている。例えば、第2絶縁層8A、8Bは、感光性ポリイミドであってもよい。
1層目の第2配線9Aは、1層目の第2孔部83Aの全部および2層目の第2孔部83Bの一部を埋めるように、第2孔部83A、83Bの内部に位置している。第2配線9Aは、1層目の第2バリア層91Aと、1層目の第2ビア部92Aと、1層目の第2配線部93Aとを備える。第2バリア層91Aは、第2孔部83Aの側壁と、第1面81Aのうち第2孔部83Aの周縁部と、貫通電極4の第2端面42とを被覆している。第2バリア層91Aは、1層目の第2配線9Aの材料が第2絶縁層8Aに拡散することを抑制する。第2バリア層91Aは、例えばTi(チタン)であってもよい。第2ビア部92Aは、第2バリア層91Aを被覆するように、第2孔部83Aの内部に位置している。第2配線部93Aは、2層目の第2孔部83Bの側壁のうち、第2面82B側の所定範囲の部分を被覆している。第2配線部93Aは、第2ビア部92Aに連続している。第2ビア部92Aおよび第2配線部93Aは、例えば、Cuであってもよい。
2層目の第2配線9Bは、2層目の第2孔部83Bの一部を埋めるように第2孔部83Bの内部に位置している。第2配線9Bは、2層目の第2バリア層91Bと、2層目の第2ビア部92Bと、2層目の第2配線部93Bとを備える。第2バリア層91Bは、第2孔部83Bの側壁と、1層目の第2配線部93Aの第2孔部83B側の端面と、第1面81Bのうち第2孔部83Bの周縁部とを被覆している。第2バリア層91Bは、第2配線9Bの材料が第2絶縁層8A、8Bに拡散することを抑制する。第2バリア層91Bは、例えばTiであってもよい。第2ビア部92Bは、第2バリア層91Bを被覆するように、第2孔部83Bの内部に位置している。第2配線部93Bは、第1面81B上において第2バリア層91Bを被覆している。第2配線部93Bは、第2ビア部92Bに連続している。第2ビア部92Bおよび第2配線部93Bは、例えば、Cuであってもよい。
図4の例において、第1配線6A、6Bおよび第2配線9A、9Bは、それぞれ2層ずつ設けられている。第1配線および第2配線は、1層であってもよく、または、3層以上であってもよい。また、第1配線の層数と第2配線の層数とを互いに異ならせてもよい。また、第1配線および第2配線のうちいずれか一方を設けるようにしてもよい。
(製造方法)
次に、第1の実施形態の第1の変形例の貫通電極基板1の製造方法について説明する。
なお、第1の変形例の製造方法は、図1A〜図1Cに示した貫通電極基板1を形成するまでの工程は、図1A〜図1Cの貫通電極基板1の製造方法と同様である。第1の変形例では、更に、以下に説明する追加のプロセスを実行する。
図5Aは、第1の実施形態の第1の変形例による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。第1の変形例では、図1A〜図1Cの貫通電極基板1を形成した後、絶縁層3および貫通電極4の第1端面41上に、感光性樹脂を全面的に塗布することで1層目の第1絶縁層5Aを形成する。第1絶縁層5Aは、例えば、10μmの厚さに形成してもよい。第1絶縁層5Aを形成した後、図5Aに示すように、第1絶縁層5Aのうち貫通電極4に対応する位置に、1層目の第1孔部53Aを形成する。第1孔部53Aは、フォトリソグラフィによって第1絶縁層5Aの第1面51Aから第2面52Aまで形成する。第1孔部53Aを形成することで、貫通電極4の第1端面41が露出する。
図5Bは、図5Aに続く第1の実施形態の第1の変形例による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。第1孔部53Aを形成した後、基板2の第2面22および貫通電極4の第2端面42上に、感光性樹脂を全面的に塗布することで1層目の第2絶縁層8Aを形成する。第2絶縁層8Aは、例えば、10μmの厚さに形成してもよい。第2絶縁層8Aを形成した後、図5Bに示すように、第2絶縁層8Aのうち貫通電極4に対応する位置に、1層目の第2孔部83Aを形成する。第2孔部83Aは、フォトリソグラフィによって第2絶縁層8Aの第1面81Aから第2面82Aまで形成する。第2孔部83Aを形成することで、貫通電極4の第2端面42が露出する。
第2孔部83Aを形成した後、第1絶縁層5Aおよび第2絶縁層8Aをアニール処理する。アニール処理により、第1絶縁層5Aおよび第2絶縁層8Aが硬化する。
図6Aは、図5Bに続く第1の実施形態の第1の変形例による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。第1絶縁層5Aおよび第2絶縁層8Aをアニール処理した後、図6Aに示すように、1層目の第1バリア層61Aと1層目の第2バリア層91Aとを形成する。第1バリア層61Aは、貫通電極4の第1端面41と、1層目の第1孔部53Aの側壁と、1層目の第1絶縁層5Aの第1面51Aとを被覆するように形成する。第2バリア層91Aは、貫通電極4の第2端面42と、1層目の第2孔部83Aの側壁と、1層目の第2絶縁層8Aの第1面81Aとを被覆するように形成する。バリア層61A、91Aは、例えば、100nmの厚さに形成してもよい。また、バリア層61A、91Aは、Tiのスパッタリングによって形成してもよい。
図6Bは、図6Aに続く第1の実施形態の第1の変形例による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。バリア層61A、91Aを形成した後、図6Bに示すように、1層目の第1シード層601と1層目の第2シード層901とを形成する。第1シード層601は、第1バリア層61Aを全面的に被覆するように形成する。第2シード層901は、第2バリア層91Aを全面的に被覆するように形成する。シード層601、901は、例えば、100nmの厚さに形成してもよい。また、シード層601、901は、Cuのスパッタリングによって形成してもよい。
図7Aは、図6Bに続く第1の実施形態の第1の変形例による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。シード層601、901を形成した後、図7Aに示すように、第1シード層601上に第1配線6Aの配線パターン602すなわちレジストパターンを形成する。また、第2シード層901上に第2配線9Aの配線パターン902を形成する。配線パターン602、902は、感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィによって形成してもよい。
図7Bは、図7Aに続く第1の実施形態の第1の変形例による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。配線パターン602、902を形成した後、図7Bに示すように、1層目の第1配線6Aと、1層目の第2配線9Aとを形成する。第1配線6Aは、第1ビア部62Aが第1孔部53Aを埋め、第1配線部63Aが配線パターン602の空隙を埋めるように形成する。第2配線9Aは、第2ビア部92Aが第2孔部83Aを埋め、第2配線部93Aが配線パターン902の空隙を埋めるように形成する。配線6A、9Aは、電解めっきによってCuを成長させることで形成してもよい。この場合、Cuは、例えば4μmの厚さに成長させてもよい。
図8Aは、図7Bに続く第1の実施形態の第1の変形例による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。配線6A、9Aを形成した後、図8Aに示すように、配線パターン602、902を除去する。配線パターン602、902は、例えば、有機溶剤で除去してもよい。
図8Bは、図8Aに続く第1の実施形態の第1の変形例による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。配線パターン602、902を除去した後、図8Bに示すように、配線6A、9A以外の余分なシード層601、901とバリア層61A、91Aとを除去する。余分なシード層601、901およびバリア層61A、91Aは、例えば、酸系の薬液で除去してもよい。
余分なシード層601、901およびバリア層61A、91Aを除去した後、1層目の第1絶縁層5Aおよび第1配線6Aと同じ方法で、2層目の第1絶縁層5Bおよび第1配線6Bを形成する。また、1層目の第2絶縁層8Aおよび第2配線9Aと同じ方法で、2層目の第2絶縁層8Bおよび第2配線9Bを形成する。これにより、図4に示した第1の変形例の貫通電極基板1が得られる。
もし、基板2に反りが生じている場合、フォトリソグラフィで第1孔部53A、53Bおよび第2孔部83A、83Bを形成する際に、露光の焦点深度が面内で異なることで、適切な合焦位置から焦点がずれる箇所が生じる。例えば、焦点深度が浅い箇所では、感光性樹脂の除去量が不十分となり、貫通電極4の端面41、42が露出されないといった孔部53A、53B、83A、83Bの形成不良が生じる。形成不良が生じた孔部53A、53B、83A、83Bに配線6A、6B、9A、9Bを設けたとしても、配線6A、6B、9A、9Bが貫通電極4に導通できないため、貫通電極基板1が電気的特性を適切に発揮できない。また、基板2に反りが生じている場合、露光装置のステージに基板2を吸着するときに、吸着不良が発生して基板2を適正に処理できない。
これに対して、第1の変形例によれば、絶縁層3によって基板2の反りが抑制されているので、孔部53A、53B、83A、83Bの形成不良を抑制できる。これにより、配線6A、6B、9A、9Bが貫通電極4に適切に導通できるので、貫通電極基板1は、電気的特性を適切に発揮できる。また、露光装置のステージに基板2を適切に吸着させて、基板2を適切に処理できる。
(第2の変形例)
図1A〜図1Cおよび図4では、絶縁層3に第1貫通孔23に連続する第2貫通孔33が設けられ、貫通電極4が第2貫通孔33を埋める貫通電極基板1の例について説明した。第1の実施形態は、このような構成に限定されるものではなく、例えば、以下の第2の変形例に示すように、第2貫通孔33を削除してもよい。図9は、第1の実施形態の第2の変形例による貫通電極基板1を示す断面図である。
図9に示すように、第2の変形例の貫通電極基板1において、絶縁層3は、基板2の第1面21および貫通電極4の第1端面41を全面的に覆っている。貫通電極4の第1端面41は、第1面21と面一である。すなわち、貫通電極4の第1端面41は、第1面21と同一平面上において絶縁層3に接している。その他の構成は、図1A〜図1Cに示した貫通電極基板1と同様である。
第2の変形例の貫通電極基板1は、例えば、以下の方法で製造できる。先ず、図2Bで説明した方法と同様の方法で、第1面21から第2面22に至る第1貫通孔23を形成する。ただし、第2の変形例では、第1貫通孔23を形成する時点で基板2上に絶縁層3は形成されていない。次いで、図2C〜図3Cで説明した方法と同様の方法で、第1貫通孔23内に貫通電極4を形成する。次いで、図2Aに示した方法と同様の方法で、第1面21上に絶縁層3を形成することで、貫通電極4の第1端面41を絶縁層3に接触させる。
第2の変形例では、貫通電極4の引っ張り応力が大きい第1面21上に、貫通電極4の第1端面41に接するように圧縮応力を有する絶縁層3が設けられている。これにより、既述の実施形態と同様に、絶縁層3が貫通電極4の引っ張り応力に抗する圧縮応力を効率的に発揮することで、基板2の反りを低コストで抑制できる。
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態として、貫通孔の内部に中空部を有するコンフォーマルビアタイプの貫通電極を備えた貫通電極基板の実施形態について説明する。なお、第2の実施形態の貫通電極は、コンフォーマルビアタイプの貫通電極のうち貫通孔の開口を塞ぐタイプの貫通電極である。図10Aは、第2の実施形態による貫通電極基板1を示す平面図である。図10Bは、第2の実施形態による貫通電極基板1を示す断面図である。図10Bは、図10AのXB−XB断面図でもある。図10Cは、第2の実施形態による貫通電極基板1を示す下面図である。
図10A〜図10Cの貫通電極基板1は、基板2の第1面21側の第1貫通孔23の内径が基板2の第2面22側の第1貫通孔23の内径より大きい点で第1の実施形態と共通する。一方、図10A〜図10Cの貫通電極基板1は、以下に説明するように、貫通電極4および絶縁層3の構成が第1の実施形態と異なる。
図10A〜図10Cに示すように、貫通電極4は、側壁部分400と、第1部分410と、第2部分420とを有する。
側壁部分400は、第1貫通孔23の側壁を覆っている。
第1部分410は、第1面21側において側壁部分400に接続されている。第1部分410は、貫通電極4の第1端面41を有する。図10Aに示すように、第1端面41は円環形状を有している。第1部分410は、第1面21における第1貫通孔23の周縁部を覆っている。
第2部分420は、第2面22側において側壁部分400に接続されている。第2部分420は、貫通電極4の第2端面42を有する。図10Cに示すように、第2端面42は円形状を有している。第2部分420は、第1貫通孔23の開口を塞いでいる。
また、第2部分420は、第1面21の面方向D3において第1貫通孔23の側壁に接している。
絶縁層3は、バリア層16を介して第1面21上に位置している。絶縁層3は、第1面21の面方向D3において、バリア層16を挟んで第1部分410に隣接している。なお、図10Bに示すように、絶縁層3は、第1端面41の外周縁を覆っている。
(製造方法)
次に、第2の実施形態の貫通電極基板1の製造方法について説明する。
図11Aは、第2の実施形態による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。第2の実施形態では、先ず、図11Aに示すように、基板2の第1面21上に、フォトリソグラフィによって第1貫通孔23の第1面21側の内径に相当する大きさの開口パターンを有するフォトレジスト7を形成する。
図11Bは、図11Aに続く第2の実施形態による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。フォトレジスト7を形成した後、図11Bに示すように、第1面21から第2面22まで第1貫通孔23を形成する。第1貫通孔23は、第1面21側の内径が第2面22側の内径より大きくなるように形成する。第1貫通孔23の第1面21側の内径は、例えば、50μmであってもよい。また、第1貫通孔23の第2面22側の内径は、例えば、30μmであってもよい。第1貫通孔23は、例えば、フォトレジスト7をマスクとしたブラスト加工で形成してもよい。
図11Cは、図11Bに続く第2の実施形態による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。第1貫通孔23を形成した後、図11Cに示すように、フォトレジスト7を除去する。フォトレジスト7は、例えばアッシングで除去する。フォトレジスト7は、有機溶剤で除去してもよい。
図11Dは、図11Cに続く第2の実施形態による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。フォトレジスト7を除去した後、図11Dに示すように、第2面22にフィルム12を貼り付ける。フィルム12は、第1貫通孔23内に貫通電極4を形成するため一時的に貼り付けるものである。貫通電極4の形成後に基板2を破損することなく基板2からフィルム12を剥離できるように、第2面22へのフィルム12の密着力は弱いことが望ましい。
図12Aは、図11Dに続く第2の実施形態による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。フィルム12を貼り付けた後、図12Aに示すように、基板2上にシード層13を形成する。シード層13は、第1面21と、第1貫通孔23の側壁と、第2面22側の第1貫通孔23の開口すなわちフィルム12の表面とを覆うように形成する。シード層13は、貫通電極4と同じ材料で形成する。シード層13は、例えば、Cuで形成する。シード層13は、Al(アルミニウム)、W(タングステン)、Ti、Ta(タンタル)その他の高融点化合物で形成してもよい。シード層13の厚さは、例えば0.2μmであってもよい。あるいは、シード層13の厚さを1〜3μmと厚くしてもよい。シード層13を厚く形成すれば、後述する貫通電極4の電解めっきを省略できる。シード層13は、例えば、スパッタリングで形成する。シード層13は、無電解めっき法で形成してもよい。
図12Bは、図12Aに続く第2の実施形態による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。シード層13を形成した後、図12Bに示すように、シード層13上に、フォトリソグラフィによって貫通電極4の第1端面41の外径に相当する大きさの開口パターンを有するフォトレジスト14を形成する。
図12Cは、図12Bに続く第2の実施形態による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。フォトレジスト14を形成した後、図12Cに示すように、シード層13に通電を行って、電解めっきによって貫通電極4を形成する。貫通電極4は、側壁部分400と、第1部分410と、第2部分420とが均一の厚さになるように形成する。第1部分410は、第1部分410が、第1面21における第1貫通孔23の周縁部を覆うように形成する。第2部分420は、第2部分420が第1貫通孔23を塞ぐように形成する。言い換えると、第2部分420は、第1面21の面方向D3において第1貫通孔23の側壁に隣接するように形成する。貫通電極4の厚さは、例えば5μmであってもよい。
図13Aは、図12Cに続く第2の実施形態による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。貫通電極4を形成した後、図13Aに示すように、フォトレジスト14を除去する。フォトレジスト14は、例えば、アッシングや有機溶剤で除去してもよい。
図13Bは、図13Aに続く第2の実施形態による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。フォトレジスト14を除去した後、図13Bに示すように、余分なシード層13を除去することで、シード層13で電気的に接続されていた複数の貫通電極4を分離する。シード層13は、例えば酸系の薬液で除去する。シード層13をミリングで除去してもよい。
図13Cは、図13Bに続く第2の実施形態による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。シード層13を除去した後、図13Cに示すように、フィルム12を剥離する。
図14Aは、図13Cに続く第2の実施形態による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。フィルム12を剥離した後、図14Aに示すように、基板2の第1面21側に、バリア層16を形成する。バリア層16は、貫通電極4および第1面21を覆うように形成する。バリア層16は、例えばSiN層である。バリア層16は、SiC層またはSiCN層であってもよい。バリア層16の厚さは、例えば0.3μmであってもよい。バリア層16は、例えばプラズマCVDで形成してもよい。バリア層16を形成することで、貫通電極4の成分、例えば、Cuが後述する絶縁層3中に拡散することを抑制でき、かつ、貫通電極4と絶縁層3との密着力を高めることができる。
バリア層16を形成した後、図14Aに示すように、バリア層16の全面を覆うように絶縁層3を形成する。
図14Bは、図14Aに続く第2の実施形態による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。絶縁層3を形成した後、図14Bに示すように、フォトリソグラフィによって、貫通電極4の第1端面41の内径より大きく且つ第1端面41の外径より小さい大きさの開口パターンを有するフォトレジスト18を形成する。
図14Cは、図14Bに続く第2の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。フォトレジスト18を形成した後、図14Cに示すように、絶縁層3およびバリア層16のうち、フォトレジスト18の開口パターンから露出した一部の絶縁層3およびバリア層16を除去する。一部の絶縁層3およびバリア層16の除去は、例えば、フォトレジスト18をマスクとしたプラズマエッチングで行う。一部の絶縁層3およびバリア層16を除去することで、第1端面41の外周縁を除いて貫通電極4の第1面21側の面が露出する。
一部の絶縁層3およびバリア層16を除去した後、有機溶剤でフォトレジスト18を除去する。これにより、図10A〜図10Cに示した第2の実施形態の貫通電極基板1が得られる。
貫通孔23、33の開口を塞ぐコンフォーマルビア4を備える場合においても、フィルドビア4を備える場合と同様に、面積が大きく引っ張り応力が大きい第1端面41に隣接する第1面21が凹み、面積が小さく引っ張り応力が小さい第2端面42に隣接する第2面22が突出するように基板2が反る虞がある。これに対して、第2の実施形態によれば、貫通電極4の引っ張り応力が大きい第1面21側に圧縮応力を有する絶縁層3を設けることで、貫通孔23、33の開口を塞ぐコンフォーマルビア4を備える場合においても、基板2の反りを抑制できる。
また、第2の実施形態によれば、貫通電極4で第1貫通孔23および第2貫通孔33の開口を塞ぐことができるので、貫通電極4上に素子を搭載して樹脂封止する場合に、樹脂が貫通孔23、33の内部に流入することを抑制できる。これにより、貫通電極基板1の品質および歩留りを向上できる。
(第1の変形例)
次に、第2の実施形態の第1の変形例として、基板2の第2面22側に複数層の配線を備えた貫通電極基板1の例について説明する。図15は、第2の実施形態の第1の変形例による貫通電極基板1を示す断面図である。
図15に示すように、第1の変形例の貫通電極基板1は、図10A〜図10Cに示した貫通電極基板1に加えて、更に、2層の絶縁層8A、8Bと、2層の配線9A、9Bとを備える。絶縁層8A、8Bの構成は、図4で説明した第2絶縁層8A、8Bと同様である。配線9A、9Bの構成は、図4で説明した第2配線9A、9Bと同様である。
第1の変形例の貫通電極基板1は、例えば、以下の方法で製造できる。第1の変形例の製造方法は、図11Aから図14Aまでの工程は、図10A〜図10Cの貫通電極基板1と同様であり、それ以降の工程が図10A〜図10Cの貫通電極基板1と異なる。
図16Aは、第2の実施形態の第1の変形例による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。上述の図14Aに示すような、絶縁層3の全面的な形成の後、第1の変形例では、図16Aに示すように、絶縁層8A、8Bおよび配線9A、9Bを形成する。絶縁層8A、8Bは、図4で説明した第2絶縁層8A、8Bと同様の方法で形成する。配線9A、9Bは、図4で説明した第2配線9A、9Bと同様の方法で形成する。
絶縁層8A、8Bおよび配線9A、9Bを形成するとき、貫通電極4の第1面21側の面は絶縁層3で覆われている。絶縁層3で覆われているため、絶縁層8A、8Bおよび配線9A、9Bの加工プロセスにおいて、貫通電極4に機械的な損傷や薬液による腐食が生じることを抑制できる。
図16Bは、図16Aに続く第2の実施形態の第1の変形例による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。絶縁層8A、8Bおよび配線9A、9Bを形成した後、図16Bに示すように、2層目の絶縁層8Bの第1面81および2層目の配線9Bの配線部93Bを覆うように保護層19を形成する。保護層19は、例えば有機保護膜である。
図17Aは、図16Bに続く第2の実施形態の第1の変形例による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。保護層19を形成した後、図17Aに示すように、図14Bで説明した方法と同様の方法でフォトレジスト18を形成する。
図17Bは、図17Aに続く第2の実施形態の第1の変形例による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。フォトレジスト18を形成した後、図17Bに示すように、図14Cで説明した方法と同様の方法で一部の絶縁層3およびバリア層16を除去する。
一部の絶縁層3およびバリア層16を除去した後、フォトレジスト18および保護層19を除去する。保護層19は、例えば有機溶剤で除去する。これにより、図15に示した第1の変形例の貫通電極基板1が得られる。
第1の変形例によれば、絶縁層3によって基板2の反りが抑制されているので、絶縁層8A、8Bの孔部83A、83Bの形成不良を抑制できる。これにより、孔部83A、83B内に形成された配線9A、9Bが適切に貫通電極4に導通できるので、貫通電極基板1が適切に電気的特性を発揮できる。また、露光装置のステージに適切に基板2を吸着させて、適切に基板2を処理できる。
(第2の変形例)
図10A〜図10Cおよび図15では、第1面21から第2面22に向かって縮径するコンフォーマルビアタイプの貫通電極4を備えた貫通電極基板1の例について説明した。第2の実施形態は、このような構成に限定されるものではなく、例えば、以下の第2の変形例に示すように、第1面21から第2面22に向かって拡径するコンフォーマルビアタイプの貫通電極4を備えていてもよい。図18は、第2の実施形態の第2の変形例による貫通電極基板1を示す断面図である。
図18に示すように、第2の変形例の貫通電極基板1において、絶縁層3には、第1貫通孔23に連続する第2貫通孔33が設けられている。
また、第1面21側の第1貫通孔23の内径は、第2面22側の第1貫通孔23の内径より小さい。
また、第1面31側の第2貫通孔33の内径は、第2面32側の第2貫通孔33の内径より小さい。第2面32側の第2貫通孔33の内径は、第1面21側の第1貫通孔23の内径と同一である。第2貫通孔33の側壁は、第1貫通孔23の側壁と同一の円錐面上に存在してもよい。
貫通電極4の第1部分410は、第1貫通孔23および第2貫通孔33の開口を塞いでいる。第1部分410の第1端面41は、絶縁層3の第1面31と面一である。
また、第1部分410は、第2貫通孔33内で第1面21の面方向D3において絶縁層3に接している。
貫通電極4の第2部分420は、第2面22における第1貫通孔23の周縁部を覆っている。
第2の変形例の貫通電極基板1は、例えば、以下の方法で製造できる。先ず、図2Bで説明した方法と同様の方法で、基板2に第1面21から第2面22に至る第1貫通孔23を形成し、かつ、絶縁層3に第1面31から第2面32に至る第2貫通孔33を形成する。このとき、第1貫通孔23は、第1面21側の内径が第2面22側の内径より小さくなるように形成する。また、第2貫通孔33は、第1面31側の内径が第2面32側の内径より小さくなるように形成する。
次いで、図11D〜図13Cで説明した方法と同様の方法で、第1貫通孔23および第2貫通孔33内に貫通電極4を形成する。
このとき、第1部分410は、第1部分410が第1貫通孔23および第2貫通孔33の開口を塞ぐように形成する。言い換えると、第1部分410は、第1面21の面方向D3において絶縁層3に接するように形成する。また、第1部分410は、絶縁層3上に図11Dで説明したフィルム12を貼り付けた状態で、フィルム12を覆うように形成する。フィルム12は、図13Cと同様に、貫通電極4の形成後に剥離する。
また、第2部分420は、第2面22における第1貫通孔23の周縁部を覆うように形成する。第2部分420の外径は、図12Bで説明したフォトレジスト14と同様のフォトレジスト14を第2面22上に形成し、フォトレジスト14をマスクとした第2部分420の電解めっきで制御する。
第2の変形例では、貫通電極4の引っ張り応力が大きい第1面21に、貫通電極4の第1部分410に接するように圧縮応力を有する絶縁層3が設けられている。これにより、既述の実施形態と同様に、絶縁層3が貫通電極4の引っ張り応力に抗する圧縮応力を効率的に発揮することで、基板2の反りを低コストで抑制できる。
(第3の変形例)
図18では、第1貫通孔23および第2貫通孔33の内部に第1面21から第2面22に向かって拡径するコンフォーマルビアタイプの貫通電極4を備えた貫通電極基板1の例について説明した。第2の実施形態は、このような構成に限定されるものではなく、例えば、以下の第3の変形例に示すように、第1貫通孔23および第2貫通孔33の内部に第1面21から第2面22に向かって縮径するコンフォーマルビアタイプの貫通電極4を備えていてもよい。図19は、第2の実施形態の第3の変形例による貫通電極基板1を示す断面図である。
図19に示すように、第3の変形例の貫通電極基板1は、図18で説明した第2の変形例に対して、貫通孔23、33および貫通電極4の形状が反転している。具体的には、図19に示すように、第1面21側の第1貫通孔23の内径は、第2面22側の第1貫通孔23の内径より大きい。
また、第1面31側の第2貫通孔33の内径は、第2面32側の第2貫通孔33の内径より大きい。第2面32側の第2貫通孔33の内径は、第1面21側の第1貫通孔23の内径と同一である。第2貫通孔33の側壁は、第1貫通孔23の側壁と同一の円錐面上に存在してもよい。
また、貫通電極4の第1部分410は、絶縁層3における第2貫通孔33の周縁部を覆っている。
また、貫通電極4の第2部分420は、第1貫通孔23の開口を塞いでいる。また、第2部分420は、第1面21の面方向D3において第1貫通孔23の側壁に接している。第2部分420の第2端面42は、基板2の第2面22と面一である。
また、貫通電極4の側壁部分400は、第1貫通孔23および第2貫通孔33の双方の側壁を覆っている。
第3の変形例の貫通電極基板1は、例えば、以下の方法で製造できる。先ず、図2Bで説明した方法と同様の方法で、基板2に第1面21から第2面22に至る第1貫通孔23を形成し、かつ、絶縁層3に第1面31から第2面32に至る第2貫通孔33を形成する。このとき、第1貫通孔23は、第1面21側の内径が第2面22側の内径より大きくなるように形成する。また、第2貫通孔33は、第1面31側の内径が第2面32側の内径より大きくなるように形成する。
次いで、図11D〜図13Cで説明した方法と同様の方法で、第1貫通孔23および第2貫通孔33内に貫通電極4を形成する。
このとき、第1部分410は、第1部分410が絶縁層3における第2貫通孔33の周縁部を覆うように形成する。第1部分410の外径は、図12Bで説明したフォトレジスト14と同様のフォトレジスト14を絶縁層3上に形成し、フォトレジスト14をマスクとした第1部分410の電解めっきで制御する。
また、第2部分420は、第1貫通孔23の開口を塞ぐように形成する。また、第2部分420は、基板2の第2面22上に図11Dで説明したフィルム12を貼り付けた状態で、フィルム12を覆うように形成する。フィルム12は、図13Cと同様に、貫通電極4の形成後に剥離する。
第3の変形例では、貫通電極4の引っ張り応力が大きい第1面21に、貫通電極4の第1部分410および側壁部分400に接するように圧縮応力を有する絶縁層3が設けられている。これにより、既述の実施形態と同様に、絶縁層3が貫通電極4の引っ張り応力に抗する圧縮応力を効率的に発揮することで、基板2の反りを低コストで抑制できる。
(第4の変形例)
図18では、第1貫通孔23および第2貫通孔33の内部に第1面21から第2面22に向かって拡径するコンフォーマルビアタイプの貫通電極4を備えた貫通電極基板1の例について説明した。第2の実施形態は、このような構成に限定されるものではなく、例えば、以下の第4の変形例に示すように、第2貫通孔33を削除し、第1貫通孔23の内部に第1面21から第2面22に向かって拡径するコンフォーマルビアタイプの貫通電極4を備えていてもよい。図20は、第2の実施形態の第4の変形例による貫通電極基板1を示す断面図である。
図20に示すように、第4の変形例の貫通電極基板1において、絶縁層3は、第2貫通孔33を有しない。
また、第1部分410は、第1貫通孔23の開口を塞ぎ、かつ、第1端面41において絶縁層3に接している。
また、第2部分420は、第2面22における第1貫通孔23の周縁部を覆っている。
第4の変形例の貫通電極基板1は、例えば、以下の方法で製造できる。先ず、図11A〜図11Cで説明した方法と同様の方法で、第1面21から第2面22に至る第1貫通孔23を形成する。第1貫通孔23は、第1面21側の第1貫通孔23の内径が第2面22側の第1貫通孔23の内径より小さくなるように形成する。
次いで、図11D〜図13Cで説明した方法と同様の方法で、第1貫通孔23内に貫通電極4を形成する。
このとき、第1部分410は、第1部分410が第1貫通孔23を塞ぎ、かつ、第1端面41において絶縁層3に接するように形成する。具体的には、第1部分410は、基板2の第1面21上に図11Dで説明したフィルム12を貼り付けた状態で、フィルム12を覆うように形成する。これにより、第1端面41が第1面21と面一になり、絶縁層3を形成した際に第1端面41が絶縁層3に接することができる。フィルム12は、図13Cと同様に、貫通電極4の形成後に剥離する。
また、第2部分420は、第2部分420が第2面22における第1貫通孔23の周縁部を覆うように形成する。第2部分420の外径は、図12Bで説明したフォトレジスト14と同様のフォトレジスト14を第2面22上に形成し、フォトレジスト14をマスクとした第2部分420の電解めっきで制御する。
次いで、図2Aに示した方法と同様の方法で、第1面21上に絶縁層3を形成することで、貫通電極4の第1端面41を絶縁層3に接触させる。これにより、図20に示した第4の変形例の貫通電極基板1が得られる。
第4の変形例では、貫通電極4の引っ張り応力が大きい第1面21に、第1部分410の第1端面41に接するように圧縮応力を有する絶縁層3が設けられている。これにより、既述の実施形態と同様に、絶縁層3が貫通電極4の引っ張り応力に抗する圧縮応力を効率的に発揮することで、基板2の反りを低コストで抑制できる。
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態として、コンフォーマルビアタイプのうち貫通孔の開口を塞がないタイプの貫通電極を備えた貫通電極基板の実施形態について説明する。図21Aは、第3の実施形態による貫通電極基板1を示す平面図である。図21Bは、第3の実施形態による貫通電極基板1を示す断面図である。図21Bは、図21AのXXIB−XXIB断面図である。図21Cは、第3の実施形態による貫通電極基板1を示す下面図である。
第3の実施形態の貫通電極基板1は、コンフォーマルビアタイプの貫通電極4を有する点で第2の実施形態と共通する。一方、第3の実施形態の貫通電極基板1は、以下に説明するように、貫通電極4が第1貫通孔23および第2貫通孔33の開口を塞がない点で第2の実施形態と異なる。
具体的には、図21Bに示すように、貫通電極4の第1部分410は、絶縁層3における第2貫通孔33の周縁部を覆っている。また、貫通電極4の第2部分420は、基板2の第2面22における第1貫通孔23の周縁部を覆っている。
なお、図21Bの例において、第1面21側の第1貫通孔23の内径は、第2面22側の第1貫通孔23の内径より大きい。また、第1面31側の第2貫通孔33の内径は、第2面32側の第2貫通孔33の内径より大きい。第2面32側の第2貫通孔33の内径は、第1面21側の第1貫通孔23の内径と同一である。第2貫通孔33の側壁は、第1貫通孔23の側壁と同一の円錐面上に存在してもよい。
(製造方法)
次に、第3の実施形態の貫通電極基板1の製造方法について説明する。
第3の実施形態では、先ず、図2Aおよび図2Bで説明した方法と同様の方法で、基板2と絶縁層3との積層体に、第1貫通孔23および第2貫通孔33を連続して形成する。このとき、第1貫通孔23は、第1面21側の内径が第2面22側の内径より大きくなるように形成する。また、第2貫通孔33は、第1面31側の内径が第2面32側の内径より大きくなるように形成する。
図22Aは、第3の実施形態による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。第1貫通孔23および第2貫通孔33を形成した後、図22Aに示すように、基板2および絶縁層3上にシード層25を形成する。シード層25は、第1面21、第2面22、第1貫通孔23の側壁および第2貫通孔33の側壁を全面的に覆うように形成する。シード層25の厚さは、例えば2μmであってもよい。シード層25は、例えば無電解めっきによって形成する。
図22Bは、図22Aに続く第3の実施形態による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。シード層25を形成した後、図22Bに示すように、図12Bで説明した方法と同様の方法で、絶縁層3上のシード層25上に、貫通電極4の第1端面41の外径に相当する大きさの開口パターンを有するフォトレジスト14を形成する。フォトレジスト14は、感光性のドライフィルムでもある。
図22Cは、図22Bに続く第3の実施形態による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。フォトレジスト14を形成した後、図22Cに示すように、図12Bで説明した方法と同様の方法で、基板2の第2面22上のシード層25上に、貫通電極4の第2端面42の外径に相当する大きさの開口パターンを有するフォトレジスト26を形成する。
図23Aは、図22Cに続く第3の実施形態による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。フォトレジスト26を形成した後、図23Aに示すように、フォトレジスト14、26をマスクとした電解めっきによって貫通電極4を形成する。このとき、第1部分410は、絶縁層3における第2貫通孔33の周縁部を覆うように形成する。また、第2部分420は、第2面22における第1貫通孔23の周縁部を覆うように形成する。
図23Bは、図23Aに続く第3の実施形態による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。貫通電極4を形成した後、図23Bに示すように、例えば有機溶剤によってフォトレジスト14、26を除去する。
フォトレジスト14、26を除去した後、例えば酸系の薬液でシード層25を除去する。これにより、図21A〜図21Cに示した貫通電極基板1が得られる。
貫通孔23、33の開口を塞がないコンフォーマルビア4を備える場合においても、貫通孔23、33の開口を塞ぐコンフォーマルビア4を備える場合と同様に、面積が大きく引っ張り応力が大きい第1端面41に隣接する第1面21が凹み、面積が小さく引っ張り応力が小さい第2端面42に隣接する第2面22が突出するように基板2が反る虞がある。これに対して、第3の実施形態によれば、貫通電極4の引っ張り応力が大きい第1面21側に圧縮応力を有する絶縁層3を設けることで、貫通孔23、33の開口を塞がないコンフォーマルビア4を備える場合においても、基板2の反りを抑制できる。
(第1の変形例)
次に、第3の実施形態の第1の変形例として、基板2の第1面21側に複数層の配線を備えた貫通電極基板1の例について説明する。図24は、第3の実施形態の第1の変形例による貫通電極基板1を示す断面図である。
図24に示すように、第1の変形例の貫通電極基板1は、図21A〜図21Cに示した貫通電極基板1に加えて、更に、2層の絶縁層5A、5Bと、2層の配線6A、6Bとを備える。絶縁層5A、5Bの構成は、図4で説明した第1絶縁層5A、5Bと同様である。配線6A、6Bの構成は、図4で説明した第1配線6A、6Bと基本的に同様である。図24に示すように、第1の変形例の貫通電極基板1は、隣り合う配線6A同士の間の絶縁層5A上に、配線部63Cを備える。配線部63Cの材質は、配線6Aの配線部63Aと同じであってもよい。
第1の変形例の貫通電極基板1は、例えば、以下の方法で製造できる。第1の変形例の製造方法は、図22Aから図23Bまでの工程は、図21A〜図21Cの貫通電極基板1と同様であり、それ以降の工程が図21A〜図21Cの貫通電極基板1と異なる。
図25は、第3の実施形態の第1の変形例による貫通電極基板1の製造方法を示す断面図である。第1の変形例では、図21A〜図21Cの貫通電極基板1を形成した後、図25に示すように、フォトリソグラフィにより、配線6Aのバリア層61Aの外径に相当する大きさの開口パターンを有する1層目の絶縁層5Aを形成する。その後、開口パターンを埋めるように配線6Aを形成し、また、配線6Aと同じ材料で配線部63Cを形成する。続いて、2層目の絶縁層5Bおよび配線6Bを形成することで、図24に示した第1の変形例の貫通電極基板1が得られる。
第1の変形例によれば、絶縁層3によって基板2の反りが抑制されているので、絶縁層5A、5Bの孔部53A、53Bの形成不良を抑制できる。孔部53A、53Bの形成不良を抑制することで、貫通電極4と導通するように孔部53A、53B内に適切に配線6A、6Bを形成できる。これにより、貫通電極基板1は、電気的特性を適切に発揮できる。
(第2の変形例)
図26は、第3の実施形態の第2の変形例による貫通電極基板を示す断面図である。 図21A〜図21Cおよび図24では、第1貫通孔23および第2貫通孔33の内径が変化する貫通電極基板1の例について説明した。第3の実施形態は、このような構成に限定されるものではなく、図26の第2の変形例に示すように、第1貫通孔23および第2貫通孔33の内径が一定であってもよい。また、第1貫通孔23の内径および第2貫通孔33の内径は互いに同一であってもよい。第2の変形例の貫通電極基板1の製造方法は、第1貫通孔23の内径を一定に形成し、かつ、第2貫通孔33の内径を一定に形成すること以外は図22Aから図23Bまでの工程と基本的に同様である。内径が一定の貫通孔23、33内にコンフォーマルビア4を備える場合においても、内径が変化する貫通孔23、33内にコンフォーマルビア4を備える場合と同様に、面積が大きく引っ張り応力が大きい第1端面41に隣接する第1面21が凹み、面積が小さく引っ張り応力が小さい第2端面42に隣接する第2面22が突出するように基板2が反る虞がある。これに対して、第2の変形例によれば、貫通電極4の引っ張り応力が大きい第1面21側に圧縮応力を有する絶縁層3を設けることで、内径が一定の貫通孔23、33内にコンフォーマルビア4を備える場合においても、基板2の反りを抑制できる。
(その他の例)
図27Aは、第1の実施形態の貫通電極基板1に第2面22上の絶縁層30を適用した例を示す断面図である。図27Bは、第2の実施形態の貫通電極基板1に第2面22上の絶縁層30を適用した例を示す断面図である。図27Cは、第3の実施形態の貫通電極基板1に第2面22上の絶縁層30を適用した例を示す断面図である。
図1〜図26では、第1面21および第2面22のうち第1面21上に絶縁層3を備えた貫通電極基板1の例について説明した。本開示はこのような構成に限定されるものではなく、例えば、図27A〜図27Cに示すように、貫通電極基板1は、第2面22上において貫通電極4に隣接し、基板2の熱膨張率より大きい熱膨張率を有する第2の絶縁層30を備えていてもよい。
図27Aの貫通電極基板1において、第2の絶縁層30には、第3孔の一例として、第1貫通孔23に連続する第3貫通孔301が設けられている。また、フィルドビアタイプの貫通電極4は、第1貫通孔23および第2貫通孔33とともに第3貫通孔301を埋めている。図27Aに示す貫通電極基板1を製造する際には、積層体として、基板2の第1面21側に第1の絶縁層3を備え、かつ、基板2の第2面22側に第2の絶縁層30を備えた積層体を準備する。また、第1貫通孔23および第2貫通孔33を形成するときに、第2の絶縁層30に第3貫通孔301を形成する。また、貫通電極4は、第1貫通孔23、第2貫通孔33および第3貫通孔301を埋めるように形成する。
図27Bの貫通電極基板1においても、第2の絶縁層30には、第1貫通孔23に連続する第3貫通孔301が設けられている。また、コンフォーマルビアタイプの貫通電極4の第2部分420は、第1面21の面方向D3において第3貫通孔301の側壁に接している。図27Bの例において、第2部分420は、第3貫通孔301の開口を塞いでいる。図27Bに示す貫通電極基板1を製造する際には、第2面22側に第2の絶縁層30を備える基板2を準備する。また、第1貫通孔23を形成するときに、第2の絶縁層30に第3貫通孔301を形成する。また、貫通電極4の第2部分420は、第1面21の面方向D3において第3貫通孔301の側壁に接するように形成する。
図27Cの貫通電極基板1においても、第2の絶縁層30には、第1貫通孔23に連続する第3貫通孔301が設けられている。また、コンフォーマルビアタイプの貫通電極4の第2部分420は、第2の絶縁層30における第3貫通孔301の周縁部を覆っている。図27Cに示す貫通電極基板1を製造する際には、積層体として、基板2の第1面21側に第1の絶縁層3を備え、かつ、基板2の第2面22側に第2の絶縁層30を備えた積層体を準備する。また、第2部分420は、第2の絶縁層30における第3貫通孔301の周縁部を覆うように形成する。
図27A〜図27Cの構成においても、貫通電極4の引っ張り応力が大きい第1面21側に圧縮応力を有する第1の絶縁層3を設けることで、基板2の反りを抑制できる。
図28Aは、図27Aの貫通電極基板1から第1面21上の絶縁層3を削除した例を示す断面図である。図28Bは、図27Bの貫通電極基板1から第1面21上の絶縁層3を削除した例を示す断面図である。図28Cは、図27Cの貫通電極基板1から第1面21上の絶縁層3を削除した例を示す断面図である。図28A〜図28Cに示すように、図27A〜図27Cの貫通電極基板1から第1面21上の絶縁層3を削除してもよい。このような構成においては、貫通電極4の引っ張り応力が大きい第1面21と反対側の第2面22上に、基板2よりも熱膨張率が大きい絶縁層30を有することで、絶縁層30が、貫通電極4の引っ張り応力に抗する方向の熱応力を発揮できる。これにより、基板2の反りを抑制できる。
なお、第2面22上の絶縁層30は、第1〜第3の実施形態の各変形例の貫通電極基板1にも適用してよい。
また、図10A〜図20では、貫通孔23、33の開口を塞ぐコンフォーマルビアタイプの貫通電極4について説明した。図10A〜図20に示した貫通電極4において、第1部分410または第2部分420が、貫通孔23、33の開口を塞ぐ替わりに開口を部分的に開放してもよい。
(製品への適用例)
図29は、上記各実施形態の貫通電極基板1を適用できる製品の例を示す図である。本開示の実施形態に係る貫通電極基板1は、様々な製品に適用できる。例えば、貫通電極基板1は、ノート型パーソナルコンピュータ110、タブレット端末120、携帯電話130、スマートフォン140、デジタルビデオカメラ150、デジタルカメラ160、デジタル時計170、サーバ180等に搭載できる。
本開示の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本開示の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本開示の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。
1 貫通電極基板
2 基板
21 第1面
22 第2面
23 第1貫通孔
3 絶縁層
4 貫通電極
41 第1端面
42 第2端面

Claims (25)

  1. 第1面から前記第1面の反対側の第2面に至る第1孔が設けられた基板と、
    前記第1孔内に位置し、前記第1面側の端面の面積が前記第2面側の端面の面積より大きい貫通電極と、
    前記第1面上において前記貫通電極に隣接し、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層と、を備え
    前記第1面側の前記第1孔の内径は、前記第2面側の前記第1孔の内径より大きく、
    前記貫通電極は、前記第1孔を埋め、かつ、前記第1面側の端面において前記絶縁層に隣接している、貫通電極基板。
  2. 前記絶縁層に、前記第1孔に連続する第2孔が設けられ、
    前記第1面側の前記第1孔の内径は、前記第2面側の前記第1孔の内径より大きく、
    前記貫通電極は、前記第1孔および前記第2孔を埋めている、請求項1に記載の貫通電極基板。
  3. 第1面から前記第1面の反対側の第2面に至る第1孔が設けられた基板と、
    前記第1孔内に位置し、前記第1面側の端面の面積が前記第2面側の端面の面積より大きい貫通電極と、
    前記第1面上において前記貫通電極に隣接し、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層と、を備え、
    前記絶縁層に、前記第1孔に連続する第2孔が設けられ、
    前記第1面側の前記第1孔の内径は、前記第2面側の前記第1孔の内径より小さく、
    前記貫通電極は、前記第1孔の側壁を覆う側壁部分と、前記第1面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第1面側の端面を有する第1部分と、前記第2面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第2面側の端面を有する第2部分とを備え、
    前記第1部分は、前記第2孔内で前記第1面の面方向において前記絶縁層に隣接しており、
    前記第2部分は、前記第2面における前記第1孔の周縁部を覆っている、貫通電極基板。
  4. 前記第1部分は、前記第1孔および前記第2孔の開口を塞いでいる請求項に記載の貫通電極基板。
  5. 第1面から前記第1面の反対側の第2面に至る第1孔が設けられた基板と、
    前記第1孔内に位置し、前記第1面側の端面の面積が前記第2面側の端面の面積より大きい貫通電極と、
    前記第1面上において前記貫通電極に隣接し、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層と、を備え、
    前記第1面側の前記第1孔の内径は、前記第2面側の前記第1孔の内径より小さく、
    前記貫通電極は、前記第1孔の側壁を覆う側壁部分と、前記第1面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第1面側の端面を有する第1部分と、前記第2面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第2面側の端面を有する第2部分とを有し、
    前記第1部分は、前記第1孔内で前記第1面側の端面において前記絶縁層に隣接しており、
    前記第2部分は、前記第2面における前記第1孔の周縁部を覆っている、貫通電極基板。
  6. 第1面から前記第1面の反対側の第2面に至る第1孔が設けられた基板と、
    前記第1孔内に位置し、前記第1面側の端面の面積が前記第2面側の端面の面積より大きい貫通電極と、
    前記第1面上において前記貫通電極に隣接し、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層と、を備え、
    前記絶縁層に、前記第1孔に連続する第2孔が設けられ、
    前記第1面側の前記第1孔の内径は、前記第2面側の前記第1孔の内径より大きく、
    前記貫通電極は、前記第1孔の側壁を覆う側壁部分と、前記第1面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第1面側の端面を有する第1部分と、前記第2面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第2面側の端面を有する第2部分とを有し、
    前記第1部分は、前記絶縁層における前記第2孔の周縁部を覆っており、
    前記第2部分は、前記第1面の面方向において前記第1孔の側壁に接している、貫通電極基板。
  7. 第1面から前記第1面の反対側の第2面に至る第1孔が設けられた基板と、
    前記第1孔内に位置し、前記第1面側の端面の面積が前記第2面側の端面の面積より大きい貫通電極と、
    前記第1面上において前記貫通電極に隣接し、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層と、を備え、
    前記第1面側の前記第1孔の内径は、前記第2面側の前記第1孔の内径より大きく、
    前記貫通電極は、前記第1孔の側壁を覆う側壁部分と、前記第1面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第1面側の端面を有する第1部分と、前記第2面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第2面側の端面を有する第2部分とを有し、
    前記第1部分は、前記第1面における前記第1孔の周縁部を覆っており、
    前記第2部分は、前記第1面の面方向において前記第1孔の側壁に接しており、
    前記絶縁層は、前記第1面上で前記第1面の面方向において前記第1部分に隣接している、貫通電極基板。
  8. 第1面から前記第1面の反対側の第2面に至る第1孔が設けられた基板と、
    前記第1孔内に位置し、前記第1面側の端面の面積が前記第2面側の端面の面積より大きい貫通電極と、
    前記第1面上において前記貫通電極に隣接し、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層と、を備え、
    前記絶縁層に、前記第1孔に連続する第2孔が設けられ、
    前記貫通電極は、前記第1孔の側壁を覆う側壁部分と、前記第1面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第1面側の端面を有する第1部分と、前記第2面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第2面側の端面を有する第2部分とを備え、
    前記側壁部分は、前記第2孔の側壁を覆っており、
    前記第1部分は、前記絶縁層における前記第2孔の周縁部を覆っており、
    前記第2部分は、前記第2面における前記第1孔の周縁部を覆っている、貫通電極基板。
  9. 前記第1孔および前記第2孔の内径は一定である請求項に記載の貫通電極基板。
  10. 第1面から前記第1面の反対側の第2面に至る第1孔が設けられた基板と、
    前記第1孔内に位置し、前記第1面側の端面の面積が前記第2面側の端面の面積より大きい貫通電極と、
    前記第1面上において前記貫通電極に隣接し、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層と、を備え、
    前記第2面上において前記貫通電極に隣接し、前記基板の熱膨張率より大きい熱膨張率を有する第2の絶縁層を備え、
    前記絶縁層に、前記第1孔に連続する第2孔が設けられ、
    前記第2の絶縁層に、前記第1孔に連続する第3孔が設けられ、
    前記第1面側の前記第1孔の内径は、前記第2面側の前記第1孔の内径より大きく、
    前記貫通電極は、前記第1孔、前記第2孔および前記第3孔を埋めている、貫通電極基板。
  11. 第1面から前記第1面の反対側の第2面に至る第1孔が設けられた基板と、
    前記第1孔内に位置し、前記第1面側の端面の面積が前記第2面側の端面の面積より大きい貫通電極と、
    前記第1面上において前記貫通電極に隣接し、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層と、を備え、
    前記第2面上において前記貫通電極に隣接し、前記基板の熱膨張率より大きい熱膨張率を有する第2の絶縁層を備え、
    前記第2の絶縁層に、前記第1孔に連続する第3孔が設けられ、
    前記第1面側の前記第1孔の内径は、前記第2面側の前記第1孔の内径より大きく、
    前記貫通電極は、前記第1孔の側壁を覆う側壁部分と、前記第1面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第1面側の端面を有する第1部分と、前記第2面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第2面側の端面を有する第2部分とを有し、
    前記第1部分は、前記第1面における前記第1孔の周縁部を覆っており、
    前記第2部分は、前記第1面の面方向において前記第3孔の側壁に接しており、
    前記絶縁層は、前記第1面上で前記第1面の面方向において前記第1部分に隣接している、貫通電極基板。
  12. 第1面から前記第1面の反対側の第2面に至る第1孔が設けられた基板と、
    前記第1孔内に位置し、前記第1面側の端面の面積が前記第2面側の端面の面積より大きい貫通電極と、
    前記第1面上において前記貫通電極に隣接し、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層と、を備え、
    前記第2面上において前記貫通電極に隣接し、前記基板の熱膨張率より大きい熱膨張率を有する第2の絶縁層を備え、
    前記絶縁層に、前記第1孔に連続する第2孔が設けられ、
    前記第2の絶縁層に、前記第1孔に連続する第3孔が設けられ、
    前記貫通電極は、前記第1孔の側壁を覆う側壁部分と、前記第1面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第1面側の端面を有する第1部分と、前記第2面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第2面側の端面を有する第2部分とを備え、
    前記側壁部分は、前記第2孔の側壁を覆っており、
    前記第1部分は、前記絶縁層における前記第2孔の周縁部を覆っており、
    前記第2部分は、前記第2の絶縁層における前記第3孔の周縁部を覆っている、貫通電極基板。
  13. 第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含む基板と、前記基板の前記第1面側で前記基板に積層され、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層と、を備える積層体を準備し、
    前記積層体を加工して、前記基板に、前記第1面から前記第2面に至る第1孔を形成し、且つ、前記絶縁層に、前記第1孔に連続する第2孔を形成し、
    前記第1孔内および前記第2孔内に、前記絶縁層に隣接し、且つ前記第1面側の端面の面積が前記第2面側の端面の面積より大きい貫通電極を形成すること、を備え
    前記第1孔の形成は、前記第1面側の前記第1孔の内径が前記第2面側の前記第1孔の内径より小さくなるように行い、
    前記貫通電極の形成は、
    前記第1孔の側壁を覆う側壁部分の形成と、
    前記第1面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第1面側の端面を有する第1部分の形成と、
    前記第2面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第2面側の端面を有する第2部分の形成と、を備え、
    前記第1部分の形成は、前記第1部分が、前記第2孔内で前記第1面の面方向において前記絶縁層に隣接するように行い、
    前記第2部分の形成は、前記第2面における前記第1孔の周縁部を覆うように行う、貫通電極基板の製造方法。
  14. 前記第1孔の形成は、前記第1面側の前記第1孔の内径が前記第2面側の前記第1孔の内径より大きくなるように行い、
    前記貫通電極の形成は、前記貫通電極が前記第1孔および前記第2孔を埋めるように行う、請求項13に記載の貫通電極基板の製造方法。
  15. 第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含む基板と、前記基板の前記第1面側で前記基板に積層され、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層と、を備える積層体を準備し、
    前記積層体を加工して、前記基板に、前記第1面から前記第2面に至る第1孔を形成し、且つ、前記絶縁層に、前記第1孔に連続する第2孔を形成し、
    前記第1孔内および前記第2孔内に、前記絶縁層に隣接し、且つ前記第1面側の端面の面積が前記第2面側の端面の面積より大きい貫通電極を形成すること、を備え、
    前記第1孔の形成は、前記第1面側の前記第1孔の内径が前記第2面側の前記第1孔の内径より大きくなるように行い、
    前記貫通電極の形成は、
    前記第1孔の側壁を覆う側壁部分の形成と、
    前記第1面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第1面側の端面を有する第1部分の形成と、
    前記第2面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第2面側の端面を有する第2部分の形成と、を備え、
    前記第1部分の形成は、前記第1部分が、前記絶縁層における前記第2孔の周縁部を覆うように行い、
    前記第2部分の形成は、前記第2部分が、前記第1面の面方向において前記第1孔の側壁に接するように行う、貫通電極基板の製造方法。
  16. 第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含む基板と、前記基板の前記第1面側で前記基板に積層され、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層と、を備える積層体を準備し、
    前記積層体を加工して、前記基板に、前記第1面から前記第2面に至る第1孔を形成し、且つ、前記絶縁層に、前記第1孔に連続する第2孔を形成し、
    前記第1孔内および前記第2孔内に、前記絶縁層に隣接し、且つ前記第1面側の端面の面積が前記第2面側の端面の面積より大きい貫通電極を形成すること、を備え、
    前記貫通電極の形成は、
    前記第1孔の側壁を覆う側壁部分の形成と、
    前記第1面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第1面側の端面を有する第1部分の形成と、
    前記第2面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第2面側の端面を有する第2部分の形成と、を備え、
    前記第1部分の形成は、前記第1部分が、前記絶縁層における前記第2孔の周縁部を覆うように行い、
    前記第2部分の形成は、前記第2部分が、前記第2面における前記第1孔の周縁部を覆うように行う、貫通電極基板の製造方法。
  17. 前記第1孔および前記第2孔の形成は、各孔の内径が一定になるように行う請求項16に記載の貫通電極基板の製造方法。
  18. 第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含む基板と、前記基板の前記第1面側で前記基板に積層され、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層と、を備える積層体を準備し、
    前記積層体を加工して、前記基板に、前記第1面から前記第2面に至る第1孔を形成し、且つ、前記絶縁層に、前記第1孔に連続する第2孔を形成し、
    前記第1孔内および前記第2孔内に、前記絶縁層に隣接し、且つ前記第1面側の端面の面積が前記第2面側の端面の面積より大きい貫通電極を形成すること、を備え、
    前記積層体の準備は、前記積層体が、前記基板の前記第2面側で前記基板に積層され、前記基板の熱膨張率より大きい熱膨張率を有する第2の絶縁層を備えるように行い、
    前記第2の絶縁層に、前記第1孔に連続する第3孔を形成することを備え、
    前記第1孔の形成は、前記第1面側の前記第1孔の内径が前記第2面側の前記第1孔の内径より大きくなるように行い、
    前記貫通電極の形成は、前記貫通電極が前記第1孔、前記第2孔および前記第3孔を埋めるように行う、貫通電極基板の製造方法。
  19. 第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含む基板と、前記基板の前記第1面側で前記基板に積層され、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層と、を備える積層体を準備し、
    前記積層体を加工して、前記基板に、前記第1面から前記第2面に至る第1孔を形成し、且つ、前記絶縁層に、前記第1孔に連続する第2孔を形成し、
    前記第1孔内および前記第2孔内に、前記絶縁層に隣接し、且つ前記第1面側の端面の面積が前記第2面側の端面の面積より大きい貫通電極を形成すること、を備え、
    前記積層体の準備は、前記積層体が、前記基板の前記第2面側で前記基板に積層され、前記基板の熱膨張率より大きい熱膨張率を有する第2の絶縁層を備えるように行い、
    前記第2の絶縁層に、前記第1孔に連続する第3孔を形成することを備え、
    前記貫通電極の形成は、
    前記第1孔の側壁を覆う側壁部分の形成と、
    前記第1面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第1面側の端面を有する第1部分の形成と、
    前記第2面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第2面側の端面を有する第2部分の形成と、を備え、
    前記第1部分の形成は、前記第1部分が、前記絶縁層における前記第2孔の周縁部を覆うように行い、
    前記第2部分の形成は、前記第2部分が、前記第2の絶縁層における前記第3孔の周縁部を覆うように行う、貫通電極基板の製造方法。
  20. 第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含む基板を準備し、
    前記基板に前記第1面から前記第2面に至る第1孔を形成し、
    前記第1孔に、前記第1面側の端面の面積が前記第2面側の端面の面積より大きい貫通電極を形成し、
    前記第1面に、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層を、前記貫通電極に隣接するように形成すること、を備える貫通電極基板の製造方法。
  21. 前記第1孔の形成は、前記絶縁層の形成前に、前記第1面側の前記第1孔の内径が前記第2面側の前記第1孔の内径より大きくなるように行い、
    前記貫通電極の形成は、前記貫通電極が前記第1孔を埋めるように行う、請求項20に記載の貫通電極基板の製造方法。
  22. 前記貫通電極の形成は、前記貫通電極の第1面側の端面が前記絶縁層に隣接するように行う、請求項20または21に記載の貫通電極基板の製造方法。
  23. 前記第1孔の形成は、前記絶縁層の形成前に、前記第1面側の前記第1孔の内径が前記第2面側の前記第1孔の内径より小さくなるように行い、
    前記貫通電極の形成は、
    前記第1孔の側壁を覆う側壁部分の形成と、
    前記第1面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第1面側の端面を有する第1部分の形成と、
    前記第2面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第2面側の端面を有する第2部分の形成と、を備え、
    前記第1部分の形成は、前記第1部分が、前記第1孔内で前記第1面側の端面において前記絶縁層に隣接するように行い、
    前記第2部分の形成は、前記第2部分が、前記第2面における前記第1孔の周縁部を覆うように行う、請求項20に記載の貫通電極基板の製造方法。
  24. 前記第1孔の形成は、前記絶縁層の形成前に、前記第1面側の前記第1孔の内径が前記第2面側の前記第1孔の内径より大きくなるように行い、
    前記貫通電極の形成は、
    前記第1孔の側壁を覆う側壁部分の形成と、
    前記第1面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第1面側の端面を有する第1部分の形成と、
    前記第2面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第2面側の端面を有する第2部分の形成と、を備え、
    前記第1部分の形成は、前記第1部分が、前記第1面における前記第1孔の周縁部を覆うように行い、
    前記第2部分の形成は、前記第2部分が、前記第1面の面方向において前記第1孔の側壁に接するように行い、
    前記絶縁層の形成は、前記絶縁層が、前記第1面上で前記第1面の面方向において前記第1部分に隣接するように行う、請求項20に記載の貫通電極基板の製造方法。
  25. 前記基板の準備は、前記基板が、前記第2面側に前記基板の熱膨張率より大きい熱膨張率を有する第2の絶縁層を備えるように行い、
    前記第2の絶縁層に、前記第1孔に連続する第3孔を形成することを備え、
    前記第1孔の形成は、前記絶縁層の形成前に、前記第1面側の前記第1孔の内径が前記第2面側の前記第1孔の内径より大きくなるように行い、
    前記貫通電極の形成は、
    前記第1孔の側壁を覆う側壁部分の形成と、
    前記第1面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第1面側の端面を有する第1部分の形成と、
    前記第2面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第2面側の端面を有する第2部分の形成と、を備え、
    前記第1部分の形成は、前記第1部分が、前記第1面における前記第1孔の周縁部を覆うように行い、
    前記第2部分の形成は、前記第2部分が、前記第1面の面方向において前記第3孔の側壁に接するように行い、
    前記絶縁層の形成は、前記絶縁層が、前記第1面上で前記第1面の面方向において前記第1部分に隣接するように行う、請求項20に記載の貫通電極基板の製造方法。
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