JP7435635B2 - 貫通電極基板 - Google Patents
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Description
以下、本発明の実施形態1に係る貫通電極基板の構造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、説明の便宜上、上方又は下方という語句を用いて説明するが、例えば、第1基板と第2基板との上下関係が図示と逆になるように配置されてもよい。また、以下の説明で基板の第1面及び第2面は基板の特定の面を指すものではなく、基板の表面方向又は裏面方向を特定するもので、つまり基板に対する上下方向を特定するための名称である。
図1を用いて、本発明の実施形態1に係る貫通電極基板の構成について詳細に説明する。実施形態1では、第1基板100の一方の面(第1面101側)には、多層配線構造体199、チップ230、232などの外部装置、及び外部装置の放熱板としても機能する第2基板200が配置され、第1基板100の他方の面(第2面102)には、多層配線構造体199に接続された第2バンプ115が配置された構造について説明する。ただし、この構造に限定されず、例えば、第1基板100の下面にも多層配線構造体、外部装置、及び放熱板が配置されていてもよい。また、多層配線構造体にはトランジスタ、抵抗素子、容量素子、ダイオード素子、及びコイルなどの素子が含まれていてもよい。
図2乃至図16を用いて、本発明の実施形態1に係る貫通電極基板の製造方法を説明する。図2乃至図16において、図1に示す要素と同じ要素には同一の符号を付した。ここで、貫通電極基板としてガラス基板を使用した場合の製造方法について説明する。
図1に示す貫通電極基板10に含まれる各部材(各層)の材質について詳細に説明する。
図17は、本発明の一実施形態の変形例に係る貫通電極基板の概要を示す断面図である。図17に示す実施形態1の変形例1に係る貫通電極基板11は、図1に示す貫通電極基板10と類似しているが、貫通電極基板11はスペーサ220が配置された領域の断面構造が、チップ230、232が形成された領域における第1バンプ210が形成された領域の断面構造と同じ構造となっている点において、貫通電極基板10と相違する。
本発明の実施形態2に係る貫通電極基板の構造及びその製造方法について、図18乃至図33を参照しながら詳細に説明する。なお、実施形態2に係る貫通電極基板20において、図1に示した貫通電極基板10と同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
図18に示す貫通電極基板20は、図1に示す貫通電極基板10に類似しているが、貫通電極基板20は、第1基板100に設けられた貫通孔120に形成されたコンフォーマルな貫通電極330によって、第1基板100の第1面101に形成された第1電極332と第2面102に形成された第2電極334とが接続されている点、第1基板100の第1面101上に絶縁層として第1フィルム状樹脂310が形成され、第2面102上に絶縁層として第2フィルム状樹脂320が形成されている点、及び第1基板100の第2面102側に形成された第2バンプ350と貫通電極330との接続構造において、貫通電極基板10と相違する。
図19乃至図33を用いて、本発明の実施形態2に係る貫通電極基板20の製造方法を説明する。図19乃至図33において、図1に示す要素と同じ要素には同一の符号を付した。なお、貫通電極基板20の製造方法は図1に示す貫通電極基板10の製造方法と類似しているため、詳細な説明を省略し、貫通電極基板10の製造方法とは異なる点について詳細に説明する。ここで、貫通電極基板としてガラス基板を使用した場合の製造方法について説明する。
本発明の実施形態3に係る貫通電極基板の構造及びその製造方法について、図34乃至図40を参照しながら詳細に説明する。なお、実施形態3に係る貫通電極基板30において、図1に示した貫通電極基板10と同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
図34に示す貫通電極基板30は、図1に示す貫通電極基板10に類似しているが、貫通電極基板30は、第1基板100が除去されている点において、貫通電極基板10と相違する。
図35乃至図41を用いて、本発明の実施形態3に係る貫通電極基板30の製造方法を説明する。図35乃至図41において、図1に示す要素と同じ要素には同一の符号を付した。なお、貫通電極基板30の製造方法は図1に示す貫通電極基板10の製造方法と類似しているため、詳細な説明を省略し、貫通電極基板10の製造方法とは異なる点について詳細に説明する。ここで、貫通電極基板としてガラス基板を使用した場合の製造方法について説明する。
実施形態4においては、実施形態1乃至実施形態3における貫通電極基板を用いて製造される半導体装置について説明する。
100:第1基板
101:第1面
102:第2面
103:変質層
105:有底孔
110:貫通電極
115、350:第2バンプ
120:貫通孔
130:第1配線層
132、142、152、162、224、342:第1導電層
134、144、154、164、226、344:第2導電層
137、147、157、167、227、324、417:開口部
139、149、159、169、410:絶縁層
140、150、340:配線層
160:第2配線層
199:多層配線構造体
200:第2基板
201:第1領域
202:第2領域
210:第1バンプ
220:スペーサ
222:第3バンプ
339:導電層
230、232:チップ
240:接着層
300:光源
301:レーザ光
310:第1フィルム状樹脂
317:第1開口部
320:第2フィルム状樹脂
325:シード層
326:めっき層
327:第2開口部
329:レジストパターン
330:貫通電極
332:第1電極
334:第2電極
1000:半導体装置
1300、1310、1320、1330、1340、1350、1360:貫通電極基板
1400:LSI基板
1410、1420:半導体チップ
1500、1511、1512、1521、1522、1532:接続端子
1610、1620、1630、1640、1650:バンプ
1700:ワイヤ
Claims (6)
- 第1面と前記第1面とは反対側の第2面とを有し、前記第1面から第2面に向かう貫通孔を有する第1基板と、
前記貫通孔の側壁に沿って設けられた貫通電極と、
前記第1基板の前記第1面側に設けられた多層配線構造体であって、
前記第1基板上に設けられた第1配線層と、
前記第1配線層上に設けられた絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられ、前記絶縁層を介して前記第1配線層に接続される第2配線層と、を有する多層配線構造体と、
前記第2配線層と接続され、電子回路を有するチップと、
前記チップと前記第2配線層とを接続する第1バンプと、
前記チップの前記多層配線構造体側とは反対側に配置された第2基板と、
前記第1基板の前記第2面側に設けられ、第1開口及び第2開口が設けられた絶縁層と、
前記絶縁層の下に設けられ、前記第2開口を介して前記貫通電極に接続された第3配線層と、
前記第3配線層の下に設けられ、前記第1配線層に電気的に接続された第2バンプと、を有し、
前記貫通電極は中空構造であり、
前記中空構造の中空部分は、前記第1開口を介して前記第1基板の前記第2面側の空間と連続している、貫通電極基板。 - 前記第1基板の前記第1面側に設けられた第1フィルム状樹脂をさらに有し、
前記中空構造の中空部分の前記第1面側の端部は、前記第1フィルム状樹脂によって覆われている、請求項1に記載の貫通電極基板。 - 前記絶縁層は、第2フィルム状樹脂であり、
前記第2フィルム状樹脂には、前記第1開口が設けられている、請求項2に記載の貫通電極基板。 - 前記チップが配置された領域の外周を囲むように連続的に設けられ、前記多層配線構造体と前記第2基板との間に設けられたスペーサをさらに有し、
前記チップ及び前記スペーサは、接着層を介して前記第2基板に接着されており、
前記接着層は、前記チップが設けられた領域から前記スペーサが設けられた領域まで連続している、請求項1乃至3のいずれか一に記載の貫通電極基板。 - 前記スペーサは、前記多層配線構造体に接している、請求項4に記載の貫通電極基板。
- 前記スペーサは、平面視において、前記第1配線層及び前記第2配線層の外周側に設けられ、前記多層配線構造体に含まれる導電層とは重ならない、請求項4又は5に記載の貫通電極基板。
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