JPWO2016159320A1 - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

半導体装置１は、貫通孔７が形成された半導体基板２と、半導体基板２の第１表面２ａに設けられた第１配線３と、貫通孔７の内面７ｃ及び半導体基板２の第２表面２ｂに設けられた絶縁層１０と、絶縁層１０の表面１０ｂに設けられ、開口１０ａにおいて第１配線３に電気的に接続された第２配線８と、を備える。絶縁層１０の表面１０ｂは、第１領域１１と、第２領域１２と、第３領域１３と、第１領域１１と第２領域１２とを連続的に接続するように湾曲した第４領域１４と、第２領域１２と第３領域１３とを連続的に接続するように湾曲した第５領域１５と、を含む。第２領域１２の平均傾斜角度は、第１領域１１の平均傾斜角度よりも小さく、且つ内面７ｃの平均傾斜角度よりも小さい。

Description

本発明は、半導体装置及びその製造方法に関する。
光デバイス、電子デバイス等の半導体装置では、半導体基板に形成された貫通孔を介して半導体基板の表面側と裏面側との間で電気的な接続が実施される場合がある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−５７５０７号公報
上述したような半導体装置では、その小型化、高集積化等に伴い、半導体基板における貫通孔を介した電気的な接続が脆弱になるおそれがある。
そこで、本発明は、半導体基板における貫通孔を介した電気的な接続を確実化することができる半導体装置、及びそのような半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
本発明の一側面の半導体装置は、互いに対向する第１表面及び第２表面を有し、第１表面から第２表面に至る貫通孔が形成された半導体基板と、第１表面に設けられ、一部が貫通孔の第１表面側の第１開口上に位置する第１配線と、貫通孔の内面及び第２表面に設けられ、貫通孔の第２表面側の第２開口を介して連続する絶縁層と、絶縁層の表面に設けられ、絶縁層の第１表面側の開口において第１配線に電気的に接続された第２配線と、を備え、絶縁層の表面は、貫通孔の内側において第１開口に至り、第１表面から第２表面に向かって広がるテーパ状の第１領域と、貫通孔の内側において第２開口に至り、第１表面から第２表面に向かって広がるテーパ状の第２領域と、貫通孔の外側において第２表面に対向する第３領域と、第１領域と第２領域とを連続的に接続するように湾曲した第４領域と、第２領域と第３領域とを連続的に接続するように湾曲した第５領域と、を含み、第２領域の平均傾斜角度は、第１領域の平均傾斜角度よりも小さく、且つ貫通孔の内面の平均傾斜角度よりも小さい。
この半導体装置では、絶縁層の表面のうち、貫通孔の第１開口に至る第１領域、及び貫通孔の第２開口に至る第２領域が、半導体基板の第１表面から第２表面に向かって広がるテーパ状の領域である。そして、第２領域の平均傾斜角度が、貫通孔の内面の平均傾斜角度よりも小さくなっている。これにより、絶縁層の表面のうち、半導体基板の第２表面に対向する第３領域と貫通孔の第２開口に至る第２領域との成す角度が、半導体基板の第２表面と貫通孔の内面との成す角度よりも大きく（すなわち、緩やかに）なる。そのため、製造時においても製造後においても、貫通孔の第２開口部分での第２配線の断線が防止される。また、例えば絶縁層が貫通孔の内面に沿って均一な厚さで形成された場合と比較して第２領域の傾斜が緩やかになるため、第２配線を容易に且つ確実に形成することができる。更に、貫通孔の内面の形状に依存することなく第２配線を形成することができるので、例えば貫通孔の内面にとがった部分が残ってしまった場合にも、そのような部分に起因する第２配線の断線を防止することができる。また、第２領域の平均傾斜角度が、第１領域の平均傾斜角度よりも小さくなっている。換言すれば、貫通孔の第１開口に至る第１領域の平均傾斜角度が、第２領域の平均傾斜角度よりも大きくなっている。これにより、例えば貫通孔が小径化された場合でも、半導体基板の第１表面側における絶縁層の開口の広さが十分に確保される。そのため、製造時においても製造後においても、絶縁層の開口部分での第１配線と第２配線との断線が防止される。更に、絶縁層の表面において、第４領域が、第１領域と第２領域とを連続的に接続するように湾曲しており、第５領域が、第２領域と第３領域とを連続的に接続するように湾曲している。そのため、製造時においても製造後においても、絶縁層の表面の全領域での第２配線の断線が防止される。特に製造後においては、絶縁層の表面の全領域で応力集中が緩和されるため、第２配線の断線の防止に有効である。以上により、この半導体装置によれば、半導体基板における貫通孔を介した電気的な接続を確実化することができる。なお、貫通孔の内面の平均傾斜角度には、貫通孔の内面（貫通孔の内面が円柱面等の曲面の場合には、その曲面の接平面）が半導体基板の第１表面に直交し、貫通孔の内面が第１表面に対して９０°の角度を成す場合も含まれる。
本発明の一側面の半導体装置では、第１領域の平均傾斜角度は、第２領域の平均傾斜角度よりも貫通孔の内面の平均傾斜角度に近くてもよい。これにより、貫通孔の第１表面側の第１開口上に位置する第１配線の一部を露出させるために十分な広さを有する開口を得ることができ、その結果、製造時においても製造後においても、絶縁層の開口部分での第１配線と第２配線との断線をより確実に防止することができる。
本発明の一側面の半導体装置では、貫通孔の内面に設けられた絶縁層の平均厚さは、第２表面に設けられた絶縁層の平均厚さよりも大きくてもよい。これにより、例えば半導体基板が薄型化された場合でも、貫通孔の内面に設けられた絶縁層が補強層として機能するため、貫通孔周辺部分の強度を十分に確保することができる。
本発明の一側面の半導体装置では、第１領域は、貫通孔の内面に設けられた絶縁層のうち、半導体基板の厚さと第２表面に設けられた絶縁層の平均厚さとの和の２／３以下の高さを有する部分の表面であってもよい。これにより、絶縁層の表面において、第１領域と第２領域とを緩やかに接続して、第１領域と第２領域との境界での第２配線の断線を確実に防止することができる。
本発明の一側面の半導体装置では、第１領域は、貫通孔の内面に設けられた絶縁層のうち、半導体基板の厚さと第２表面に設けられた絶縁層の平均厚さとの和の１／２以下の高さを有する部分の表面であってもよい。これにより、絶縁層の表面において、第１領域と第２領域とをより緩やかに接続して、第１領域と第２領域との境界での第２配線の断線をより確実に防止することができる。
本発明の一側面の半導体装置では、第４領域は、貫通孔の内面とは反対側に凸の最大曲率を有する領域であってもよい。このような絶縁層の形状は、半導体基板における貫通孔を介した電気的な接続を確実化する上で特に有効である。
本発明の一側面の半導体装置では、貫通孔の内面は、第１表面から第２表面に向かって広がるテーパ状の面であってもよいし、或いは、貫通孔の内面（貫通孔の内面が円柱面等の曲面の場合には、その曲面の接平面）は、第１表面及び第２表面に直交する面であってもよい。いずれの場合にも、半導体基板における貫通孔を介した電気的な接続を確実化することができる。
本発明の一側面の半導体装置では、絶縁層は、樹脂からなってもよい。これにより、上述したような形状を有する絶縁層を容易に且つ確実に形成することができる。
本発明の一側面の半導体装置の製造方法は、上記半導体装置の製造方法であって、互いに対向する第１表面及び第２表面を有する半導体基板の第１表面に第１配線を設ける第１工程と、半導体基板に、第１表面から第２表面に至る貫通孔を形成し、貫通孔の第１表面側の第１開口に第１配線の一部を露出させる第２工程と、貫通孔の内面及び第２表面に、貫通孔の第２表面側の第２開口を介して連続する絶縁層を設ける第３工程と、絶縁層にコンタクトホールを形成し、絶縁層の第１表面側の開口に第１配線の一部を露出させる第４工程と、絶縁層の表面に第２配線を設け、絶縁層の第１表面側の開口において第１配線と第２配線とを電気的に接続する第５工程と、を備える。
この半導体装置の製造方法によれば、半導体基板における貫通孔を介した電気的な接続が確実化された半導体装置を効率良く製造することができる。
本発明の一側面の半導体装置の製造方法では、第３工程では、１０ｃｐ以上の粘度を有する樹脂材料を用いてディップコート法を実施することで、貫通孔の内面及び第２表面に絶縁層を設けてもよい。これにより、上述したような形状を有する絶縁層を容易に且つ確実に得ることができる。
本発明の一側面の半導体装置の製造方法では、第３工程では、ポジ型の樹脂材料を用いて、貫通孔の内面及び第２表面に絶縁層を設け、第４工程では、絶縁層においてコンタクトホールに対応する部分を露光及び現像することで、絶縁層にコンタクトホールを形成してもよい。これにより、上述したような形状を有する絶縁層を容易に且つ確実に得ることができる。
本発明によれば、半導体基板における貫通孔を介した電気的な接続を確実化することができる半導体装置、及びそのような半導体装置の製造方法を提供することが可能となる。
図１は、本発明の一実施形態の半導体装置の断面図である。 図２は、図１の半導体装置の貫通孔及びその周辺部分の断面図である。 図３の（ａ）及び（ｂ）は、図１の半導体装置の製造方法における複数の工程を説明するための断面図である。 図４の（ａ）及び（ｂ）は、図１の半導体装置の製造方法における複数の工程を説明するための断面図である。 図５の（ａ）及び（ｂ）は、図１の半導体装置の製造方法における複数の工程を説明するための断面図である。 図６は、図１の半導体装置の変形例の部分断面図である。 図７は、図１の半導体装置の変形例の部分断面図である。 図８は、図１の半導体装置の変形例の部分断面図である。 図９は、図１の半導体装置の貫通孔及びその周辺部分の変形例の断面図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
図１に示されるように、半導体装置１は、互いに対向する第１表面２ａ及び第２表面２ｂを有する半導体基板２を備えている。半導体装置１は、例えばシリコンフォトダイオード等の光デバイスである。半導体装置１では、例えばｎ型のシリコンからなる半導体基板２内における第１表面２ａ側の所定領域に、ｐ型の不純物が選択拡散されたｐ型領域２ｃが設けられている。半導体基板２の第１表面２ａには、例えばアルミニウムからなる第１配線３が酸化膜４を介して設けられている。酸化膜４において第１配線３のパッド部３ａに対応する部分には、開口４ａが形成されている。酸化膜４においてｐ型領域２ｃの端部に対応する部分には、開口４ｂが形成されている。第１配線３は、開口４ｂを介してｐ型領域２ｃに電気的に接続されている。なお、酸化膜４に替えて、ＳｉＮ等、他の絶縁材料からなる絶縁膜が設けられていてもよい。
半導体基板２の第１表面２ａには、ガラス等の光透過性材料からなる光透過基板５が配置されている。半導体基板２と光透過基板５とは、光学接着剤からなる接着層６によって光学的且つ物理的に接続されている。半導体装置１では、光透過基板５及び接着層６を介してｐ型領域２ｃに光が入射する。なお、半導体基板２の厚さは、光透過基板５の厚さよりも小さい（薄い）。一例として、半導体基板２の厚さは、数十μｍ程度であり、光透過基板５の厚さは、数百μｍ程度である。
半導体基板２には、第１表面２ａから第２表面２ｂに至る貫通孔７が形成されている。貫通孔７の第１開口７ａは、半導体基板２の第１表面２ａに位置しており、貫通孔７の第２開口７ｂは、半導体基板２の第２表面２ｂに位置している。第１開口７ａは、酸化膜４の開口４ａと連続しており、第１配線３のパッド部３ａによって覆われている。貫通孔７の内面７ｃは、第１表面２ａから第２表面２ｂに向かって広がるテーパ状の面である。例えば、貫通孔７は、第１表面２ａから第２表面２ｂに向かって広がる四角錐台状に形成されている。なお、貫通孔７の中心線ＣＬに平行な方向から見た場合に、貫通孔７の第１開口７ａの縁と酸化膜４の開口４ａの縁とは、一致している必要はなく、例えば、酸化膜４の開口４ａの縁が貫通孔７の第１開口７ａの縁に対して内側に位置していてもよい。
貫通孔７のアスペクト比は、０．２〜１０である。アスペクト比とは、貫通孔７の深さ（第１開口７ａと第２開口７ｂとの距離）を第２開口７ｂの幅（第２開口７ｂが矩形の場合には第２開口７ｂの対辺間の距離、第２開口７ｂが円形の場合には第２開口７ｂの径）で除した値である。一例として、貫通孔７の深さは３０μｍであり、第２開口７ｂの幅は１３０μｍである。この場合、アスペクト比は０．２３となる。
貫通孔７の内面７ｃ及び半導体基板２の第２表面２ｂには、絶縁層１０が設けられている。絶縁層１０は、貫通孔７の第２開口７ｂを介して連続している。絶縁層１０は、貫通孔７の内側において、酸化膜４の開口４ａを介して第１配線３のパッド部３ａに至っており、半導体基板２の第１表面２ａ側に開口１０ａを有している。
絶縁層１０の表面１０ｂ（貫通孔７の内面７ｃ及び半導体基板２の第２表面２ｂとは反対側の表面）には、例えばアルミニウムからなる第２配線８が設けられている。第２配線８は、絶縁層１０の開口１０ａにおいて第１配線３のパッド部３ａに電気的に接続されている。更に、絶縁層１０の表面１０ｂ（半導体基板２の第２表面２ｂとは反対側の表面）には、例えばアルミニウムからなる第３配線２２が設けられている。第３配線２２は、絶縁層１０に形成された開口１０ｃにおいて半導体基板２の第２表面２ｂに電気的に接続されている。
第２配線８及び第３配線２２は、樹脂保護層２１によって覆われている。樹脂保護層２１において貫通孔７に対応する部分には、滑らかな内面を有する浅い凹部２１ａが形成されている。樹脂保護層２１において第２配線８のパッド部８ａに対応する部分には、パッド部８ａを露出させる開口２１ｂが形成されている。樹脂保護層２１において第３配線２２のパッド部２２ａに対応する部分には、パッド部２２ａを露出させる開口２１ｃが形成されている。樹脂保護層２１の開口２１ｂには、バンプ電極である取出し電極９が配置されている。取出し電極９は、第２配線８のパッド部８ａに電気的に接続されている。樹脂保護層２１の開口２１ｃには、バンプ電極である取出し電極２３が配置されている。取出し電極２３は、第３配線２２のパッド部２２ａに電気的に接続されている。半導体装置１は、取出し電極９及び取出し電極２３を介して回路基板に実装され、取出し電極９及び取出し電極２３は、それぞれ、アノード電極及びカソード電極として機能する。なお、樹脂保護層２１に替えて、他の絶縁材料からなる保護層（例えば、酸化膜、窒化膜等）が設けられていてもよい。また、樹脂保護層２１の厚さは、絶縁層１０の厚さと同程度であってもよいし、或いは、絶縁層１０の厚さよりも小さくてもよい。特に、樹脂保護層２１の厚さが絶縁層１０の厚さと同程度であれば、第２配線８及び第３配線２２に作用する応力を低減することができる。
上述した絶縁層１０について、図２を参照しつつ、より詳細に説明する。なお、図２においては、光透過基板５、接着層６、取出し電極９及び樹脂保護層２１が省略されている。
図２に示されるように、絶縁層１０の表面１０ｂは、貫通孔７の内側において第１開口７ａに至る第１領域１１と、貫通孔７の内側において第２開口７ｂに至る第２領域１２と、貫通孔７の外側において半導体基板２の第２表面２ｂに対向する第３領域１３と、を含んでいる。
第１領域１１は、半導体基板２の第１表面２ａから第２表面２ｂに向かって広がるテーパ状の領域である。第１領域１１は、平均傾斜角度αを有している。第１領域１１の平均傾斜角度αとは、貫通孔７の中心線ＣＬを含む平面について、中心線ＣＬの一方の側の領域に着目した場合に、当該平面と第１領域１１との交線が第１表面２ａに対して成す角度の平均値である。当該交線が直線の場合には、その直線と第１表面２ａとの成す角度が、第１領域１１の平均傾斜角度αとなる。当該交線が曲線の場合には、その曲線の接線と第１表面２ａとの成す角度の平均値が、第１領域１１の平均傾斜角度αとなる。第１領域１１の平均傾斜角度αは、０°よりも大きく９０°よりも小さい。
第２領域１２は、半導体基板２の第１表面２ａから第２表面２ｂに向かって広がるテーパ状の領域である。第２領域１２は、平均傾斜角度βを有している。第２領域１２の平均傾斜角度βとは、貫通孔７の中心線ＣＬを含む平面について、中心線ＣＬの一方の側の領域に着目した場合に、当該平面と第２領域１２との交線が第１表面２ａに対して成す角度の平均値である。当該交線が直線の場合には、その直線と第１表面２ａとの成す角度が、第２領域１２の平均傾斜角度βとなる。当該交線が曲線の場合には、その曲線の接線と第１表面２ａとの成す角度の平均値が、第２領域１２の平均傾斜角度βとなる。第２領域１２の平均傾斜角度βは、０°よりも大きく９０°よりも小さい。
第２領域１２の平均傾斜角度βは、第１領域１１の平均傾斜角度αよりも小さい。つまり、第２領域１２は、第１領域１１よりも緩やかな傾斜を有する領域である。また、第２領域１２の平均傾斜角度βは、貫通孔７の内面７ｃの平均傾斜角度γよりも小さい。つまり、第２領域１２は、貫通孔７の内面７ｃよりも緩やかな傾斜を有する領域である。本実施形態では、第１領域１１の平均傾斜角度αは、第２領域１２の平均傾斜角度βよりも貫通孔７の内面７ｃの平均傾斜角度γに近い。ここでは、第１領域１１の平均傾斜角度α＞貫通孔７の内面７ｃの平均傾斜角度γ＞第２領域１２の平均傾斜角度βとなっている。貫通孔７の内面７ｃの平均傾斜角度γとは、貫通孔７の中心線ＣＬを含む平面について、中心線ＣＬの一方の側の領域に着目した場合に、当該平面と内面７ｃとの交線が第１表面２ａに対して成す角度の平均値である。当該交線が直線の場合には、その直線と第１表面２ａとの成す角度が、貫通孔７の内面７ｃの平均傾斜角度γとなる。当該交線が曲線の場合には、その曲線の接線と第１表面２ａとの成す角度の平均値が、貫通孔７の内面７ｃの平均傾斜角度γとなる。
絶縁層１０の表面１０ｂは、貫通孔７の内面７ｃとは反対側に凸の最大曲率を有する第４領域１４と、貫通孔７の第２開口７ｂの縁に沿った第５領域１５と、を更に含んでいる。貫通孔７の内面７ｃとは反対側に凸の最大曲率とは、貫通孔７の中心線ＣＬを含む平面について、中心線ＣＬの一方の側の領域に着目した場合に、当該平面と表面１０ｂとの交線のうち、貫通孔７の内面７ｃとは反対側に凸状に湾曲した部分の曲率の最大値である。なお、第１領域１１は、貫通孔７の内面７ｃに設けられた絶縁層１０の表面１０ｂのうち、第４領域１４よりも貫通孔７の第１開口７ａ側（貫通孔７の中心線ＣＬに平行な方向における第１開口７ａ側）の領域である。第２領域１２は、貫通孔７の内面７ｃに設けられた絶縁層１０の表面１０ｂのうち、第４領域１４よりも貫通孔７の第２開口７ｂ側（貫通孔７の中心線ＣＬに平行な方向における第２開口７ｂ側）の領域（すなわち、第４領域１４と第５領域１５との間の領域）である。
第４領域１４は、第１領域１１と第２領域１２とを連続的に接続するように湾曲している。つまり、第４領域１４は、丸みを帯びた曲面であり、第１領域１１と第２領域１２とを滑らかに接続している。ここで、第４領域１４が存在しないと仮定し、第１領域１１を半導体基板２の第２表面２ｂ側に延在させ、第２領域１２を半導体基板２の第１表面２ａ側に延在させると、第１領域１１と第２領域１２とによって交線（角、屈曲箇所）が形成される。第４領域１４は、当該交線（角、屈曲箇所）をＲ面取りしたときに形成される曲面に相当する。第４領域１４は、貫通孔７の中心線ＣＬを含む平面について、中心線ＣＬの一方の側の領域に着目した場合に、当該平面と表面１０ｂとの交線のうち、第１領域１１に対応する部分と第２領域１２に対応する部分との間において、貫通孔７の内面７ｃとは反対側に凸状に湾曲する部分である。
第５領域１５は、第２領域１２と第３領域１３とを連続的に接続するように湾曲している。つまり、第５領域１５は、丸みを帯びた曲面であり、第２領域１２と第３領域１３とを滑らかに接続している。ここで、第５領域１５が存在しないと仮定し、第２領域１２を半導体基板２の第２表面２ｂ側に延在させ、第３領域１３を貫通孔７の中心線ＣＬに向かって延在させると、第２領域１２と第３領域１３とによって交線（角、屈曲箇所等）が形成される。第５領域１５は、当該交線（角、屈曲箇所等）をＲ面取りしたときに形成される曲面に相当する。第５領域１５は、貫通孔７の中心線ＣＬを含む平面について、中心線ＣＬの一方の側の領域に着目した場合に、当該平面と表面１０ｂとの交線のうち、第２領域１２に対応する部分と第３領域１３に対応する部分との間において、貫通孔７の第２開口７ｂの縁とは反対側に凸状に湾曲する部分である。
本実施形態では、第１領域１１、第４領域１４及び第５領域１５は、貫通孔７の内面７ｃとは反対側に凸状に湾曲した曲面である。第２領域１２は、貫通孔７の内面７ｃ側に凸状に湾曲した曲面（すなわち、貫通孔７の内面７ｃとは反対側から見ると、凹状に湾曲した曲面）である。第３領域１３は、半導体基板２の第２表面２ｂに略平行な平面である。上述したように、第４領域１４が第１領域１１と第２領域１２とを連続的に接続するように湾曲しており、第５領域１５が第２領域１２と第３領域１３とを連続的に接続するように湾曲しているので、絶縁層１０の表面１０ｂは、連続した面（面と面との交線（角、屈曲箇所等）といった不連続箇所が存在せず、各領域１１，１２，１３，１４，１５が滑らかに接続された面）となっている。
貫通孔７の内面７ｃに設けられた絶縁層１０の平均厚さは、半導体基板２の第２表面２ｂに設けられた絶縁層１０の平均厚さよりも大きい。貫通孔７の内面７ｃに設けられた絶縁層１０の平均厚さとは、内面７ｃに垂直な方向における絶縁層１０の厚さの平均値である。半導体基板２の第２表面２ｂに設けられた絶縁層１０の平均厚さとは、第２表面２ｂに垂直な方向における絶縁層１０の厚さの平均値である。
半導体基板２の第１表面２ａ及び第２表面２ｂに平行な方向において、絶縁層１０のうち第１領域１１に対応する部分の平均厚さは、絶縁層１０のうち第２領域１２に対応する部分の平均厚さよりも大きい。半導体基板２の第１表面２ａ及び第２表面２ｂに平行な方向において、絶縁層１０のうち第１領域１１に対応する部分の平均厚さとは、当該方向における第１領域１１と貫通孔７の内面７ｃとの距離の平均値である。半導体基板２の第１表面２ａ及び第２表面２ｂに平行な方向において、絶縁層１０のうち第２領域１２に対応する部分の平均厚さとは、当該方向における第２領域１２と貫通孔７の内面７ｃとの距離の平均値である。
絶縁層１０では、第１領域１１は、貫通孔７の内面７ｃに設けられた絶縁層１０のうち、半導体基板２の第１表面２ａから高さＨを有する部分の表面である。高さＨは、半導体基板２の厚さ（すなわち、第１表面２ａと第２表面２ｂとの距離）と半導体基板２の第２表面２ｂに設けられた絶縁層１０の平均厚さとの和Ｄの１／２以下である。
絶縁層１０では、絶縁層１０の開口１０ａの縁及び貫通孔７の第２開口７ｂの縁を通る面Ｓを境界面として、面Ｓに対して貫通孔７の内面７ｃ側の部分Ｐ１、及び面Ｓに対して貫通孔７の内面７ｃとは反対側の部分Ｐ２に着目すると、部分Ｐ１の体積は、部分Ｐ２の体積よりも大きい。また、絶縁層１０では、貫通孔７の中心線ＣＬを含む平面について、中心線ＣＬの一方の側の領域に着目すると、三角形Ｔ１の面積は、三角形Ｔ２の面積よりも大きい。三角形Ｔ１は、貫通孔７の中心線ＣＬを含む平面において（つまり、図２の断面において）、貫通孔７の第１開口７ａの縁、貫通孔７の第２開口７ｂの縁、及び絶縁層１０の開口１０ａの縁を頂点とする三角形である。三角形Ｔ２は、貫通孔７の中心線ＣＬを含む平面において（つまり、図２の断面において）、絶縁層１０の開口１０ａの縁、貫通孔７の第２開口７ｂの縁、及び第４領域１４の頂部を頂点とする三角形である。
以上、説明したように、半導体装置１では、絶縁層１０の表面１０ｂのうち、貫通孔７の第１開口７ａに至る第１領域１１、及び貫通孔７の第２開口７ｂに至る第２領域１２が、半導体基板２の第１表面２ａから第２表面２ｂに向かって広がるテーパ状の領域である。そして、第２領域１２の平均傾斜角度が、貫通孔７の内面７ｃの平均傾斜角度よりも小さくなっている。これにより、絶縁層１０の表面１０ｂのうち、半導体基板２の第２表面２ｂに対向する第３領域１３と貫通孔７の第２開口７ｂに至る第２領域１２との成す角度が、半導体基板２の第２表面２ｂと貫通孔７の内面７ｃとの成す角度よりも大きく（すなわち、緩やかに）なる。そのため、製造時においても製造後においても、貫通孔７の第２開口７ｂ部分での第２配線８の断線が防止される。また、例えば絶縁層１０が貫通孔７の内面７ｃに沿って均一な厚さで形成された場合と比較して第２領域１２の傾斜が緩やかになるため、第２配線８を容易に且つ確実に形成することができる。更に、貫通孔７の内面７ｃの形状に依存することなく第２配線８を形成することができるので、例えば貫通孔７の内面７ｃにとがった部分が残ってしまった場合にも、そのような部分に起因する第２配線８の断線を防止することができる。また、第２領域１２の平均傾斜角度が、第１領域１１の平均傾斜角度よりも小さくなっている。換言すれば、貫通孔７の第１開口７ａに至る第１領域１１の平均傾斜角度が、第２領域１２の平均傾斜角度よりも大きくなっている。これにより、例えば貫通孔７が小径化された場合でも、半導体基板２の第１表面２ａ側における絶縁層１０の開口１０ａの広さが十分に確保される。そのため、製造時においても製造後においても、絶縁層１０の開口１０ａ部分での第１配線３と第２配線８との断線が防止される。更に、絶縁層１０の表面１０ｂにおいて、第４領域１４が、第１領域１１と第２領域１２とを連続的に接続するように湾曲しており、第５領域１５が、第２領域１２と第３領域１３とを連続的に接続するように湾曲している。そのため、製造時においても製造後においても、絶縁層１０の表面１０ｂの全領域での第２配線８の断線が防止される。特に製造後においては、絶縁層１０の表面１０ｂの全領域で応力集中が緩和されるため、第２配線８の断線の防止に有効である。以上により、半導体装置１によれば、半導体基板２における貫通孔７を介した電気的な接続を確実化することができる。
半導体装置１では、絶縁層１０の表面１０ｂが、連続した面（面と面との交線（角、屈曲箇所等）といった不連続箇所が存在せず、各領域１１，１２，１３，１４，１５が滑らかに接続された面）となっている。これにより、応力集中を緩和して第２配線８の断線を防止することができる。
半導体装置１では、第１領域１１の平均傾斜角度が、第２領域１２の平均傾斜角度よりも貫通孔７の内面７ｃの平均傾斜角度に近い。これにより、第１配線３のパッド部３ａを露出させるために十分な広さを有する開口１０ａを得ることができ、その結果、製造時においても製造後においても、絶縁層１０の開口１０ａ部分での第１配線３と第２配線８との断線をより確実に防止することができる。
半導体装置１では、第１領域１１の平均傾斜角度α＞貫通孔７の内面７ｃの平均傾斜角度γ＞第２領域１２の平均傾斜角度βとなっている。これにより、第２配線８の断線を防止することができると共に、第１配線３のパッド部３ａを露出させるために十分な広さを有する開口１０ａを得ることができる。
半導体装置１では、貫通孔７の内面７ｃに設けられた絶縁層１０の平均厚さが、第２表面２ｂに設けられた絶縁層１０の平均厚さよりも大きくなっている。これにより、例えば半導体基板２が薄型化された場合でも、貫通孔７の内面７ｃに設けられた絶縁層１０が補強層として機能するため、貫通孔７周辺部分の強度を十分に確保することができる。また、第１領域１１の平均傾斜角度及び第２領域１２の平均傾斜角度を所望の角度にすることができ、表面１０ｂが連続した面（面と面との交線（角、屈曲箇所等）といった不連続箇所が存在せず、各領域１１，１２，１３，１４，１５が滑らかに接続された面）となっている絶縁層１０を得ることが可能となる。例えば絶縁層１０が貫通孔７の内面７ｃに沿って均一な厚さで形成された場合には、表面１０ｂが連続した面となっている絶縁層１０を得ることは不可能である。
半導体装置１では、半導体基板２の第１表面２ａ及び第２表面２ｂに平行な方向において、絶縁層１０のうち第１領域１１に対応する部分の平均厚さが、絶縁層１０のうち第２領域１２に対応する部分の平均厚さよりも大きい。これにより、第２配線８の断線が発生し難く且つ第１配線３と第２配線８との断線が発生し難い形状を有する絶縁層１０を得ることが可能となる。
半導体装置１では、例えば貫通孔７の第２開口７ｂの縁にオーバーハング等が残存していたとしても、当該オーバーハング等が絶縁層１０に覆われ、凸状に湾曲した曲面である第５領域１５に第２配線８が設けられることになる。これにより、貫通孔７の第２開口７ｂ部分での第２配線８の断線を確実に防止することができる。
半導体装置１では、貫通孔７の内面７ｃに設けられた絶縁層１０のうち、半導体基板２の厚さと第２表面２ｂに設けられた絶縁層１０の平均厚さとの和Ｄの１／２以下の高さＨを有する部分の表面が、第１領域１１となっている。これにより、絶縁層１０の表面１０ｂにおいて、第１領域１１と第２領域１２とを緩やかに接続して、第１領域１１と第２領域１２との境界での第２配線８の断線を確実に防止することができる。
半導体装置１の絶縁層１０では、絶縁層１０の開口１０ａの縁及び貫通孔７の第２開口７ｂの縁を通る面Ｓを境界面として、面Ｓに対して貫通孔７の内面７ｃ側の部分Ｐ１、及び面Ｓに対して貫通孔７の内面７ｃとは反対側の部分Ｐ２に着目すると、部分Ｐ１の体積が部分Ｐ２の体積よりも大きくなっている。また、貫通孔７の中心線ＣＬを含む平面について、中心線ＣＬの一方の側の領域に着目すると、三角形Ｔ１の面積が三角形Ｔ２の面積よりも大きくなっている。これらによっても、絶縁層１０の表面１０ｂにおいて、第１領域１１と第２領域１２とを緩やかに接続して、第１領域１１と第２領域１２との境界での第２配線８の断線を確実に防止することができる。
半導体装置１では、貫通孔７の内面７ｃに設けられた絶縁層１０の表面１０ｂのうち、貫通孔７の内面７ｃとは反対側に凸の最大曲率を有する第４領域１４よりも第１開口７ａ側の領域が第１領域１１となっており、第４領域１４よりも第２開口７ｂ側の領域が第２領域１２となっている。このような絶縁層１０の形状は、半導体基板２における貫通孔７を介した電気的な接続を確実化する上で特に有効である。
半導体装置１では、貫通孔７の内面７ｃが、第１表面２ａから第２表面２ｂに向かって広がるテーパ状の面である。この場合にも、半導体基板２における貫通孔７を介した電気的な接続を確実化することができる。
半導体装置１では、絶縁層１０が樹脂からなる。これにより、上述したような形状を有する絶縁層１０を容易に且つ確実に形成することができる。
次に、上述した半導体装置１の製造方法について、図３〜図５を参照しつつ、説明する。まず、半導体基板２を用意し、半導体基板２の第１表面２ａにデバイスを構成する（すなわち、第１表面２ａに、酸化膜４、第１配線３等を設ける）（第１工程）。そして、半導体基板２の第１表面２ａに接着層６を介して光透過基板５を取り付ける。
続いて、図３の（ａ）に示されるように、異方性のウェットエッチングによって半導体基板２に貫通孔７を形成し、更に、図３の（ｂ）に示されるように、酸化膜４において第１配線３のパッド部３ａに対応する部分を除去して、酸化膜４に開口４ａを形成する。これにより、貫通孔７の第１開口７ａに第１配線３のパッド部３ａを露出させる（第２工程）。なお、貫通孔７の中心線ＣＬに平行な方向から見た場合に、貫通孔７の第１開口７ａの縁と酸化膜４の開口４ａの縁とが一致するように酸化膜４に開口４ａを形成する必要はなく、例えば、酸化膜４の開口４ａの縁が貫通孔７の第１開口７ａの縁に対して内側に位置するように酸化膜４に開口４ａを形成してもよい。
続いて、１０ｃｐ以上の粘度を有し且つポジ型の樹脂材料を用意し、当該樹脂材料を用いてディップコート法（対象物を樹脂塗料に浸漬させ、対象物を樹脂塗料から引き上げることで、対象物に樹脂層を形成する方法）を実施することで、図４の（ａ）に示されるように、貫通孔７の内面７ｃ及び半導体基板２の第２表面２ｂに絶縁層１０を設ける（第３工程）。これにより、絶縁層１０には、第２領域１２、第３領域１３及び第５領域１５に追従した内面を有する凹部１７が形成される。なお、樹脂材料としては、例えば、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等を用いることができる。
続いて、図４の（ｂ）に示されるように、半導体基板２の第２表面２ｂに設けられた絶縁層１０上に、マスク３０を配置する。マスク３０は、第１配線３のパッド部３ａに対向する位置に光透過部３１を有し、光透過部３１の周囲に遮光部３２を有している。続いて、絶縁層１０においてコンタクトホール１６に対応する部分に、マスク３０の光透過部３１を介して光を照射し、当該部分を露光する。更に、絶縁層１０においてコンタクトホール１６に対応する部分を現像することで、絶縁層１０にコンタクトホール１６を形成する。これにより、絶縁層１０の開口１０ａに第１配線３のパッド部３ａを露出させる（第４工程）。なお、コンタクトホール１６を形成する際に、アッシング処理等を併用してもよい。
露光の際には、マスク３０の光透過部３１と絶縁層１０においてコンタクトホール１６に対応する部分との間に、絶縁層１０に形成された凹部１７によって隙間が形成される。これにより、光が回折して絶縁層１０に照射されることになる。そのため、現像の際には、半導体基板２の第１表面２ａから第２表面２ｂに向かって広がるテーパ状の第１領域１１、及び第２領域１２に追従した内面を有するコンタクトホール１６が形成される。
続いて、図５の（ａ）に示されるように、例えばアルミニウムを用いてスパッタ法を実施することで、絶縁層１０の表面１０ｂに第２配線８を設け、絶縁層１０の開口１０ａにおいて第１配線３と第２配線８とを電気的に接続する（第５工程）。このとき、コンタクトホール１６が、半導体基板２の第１表面２ａから第２表面２ｂに向かって広がるテーパ状の第１領域１１に追従した内面を有しているため、当該内面にも金属膜が確実に形成され、延いては、絶縁層１０の開口１０ａにおいて第１配線３と第２配線８とが確実に接続される。
続いて、例えば絶縁層１０と同一の樹脂材料を用いてディップコート法を実施することで、図５の（ｂ）に示されるように、第２配線８を樹脂保護層２１で覆う。最後に、樹脂保護層２１で覆われていない第２配線８のパッド部８ａに取出し電極９を配置し、上述した半導体装置１を得る。
上記半導体装置１の製造方法によれば、半導体基板２における貫通孔７を介した電気的な接続が確実化された半導体装置１を効率良く製造することができる。
上記半導体装置１の製造方法では、１０ｃｐ以上の粘度を有する樹脂材料を用いてディップコート法を実施することで、貫通孔７の内面７ｃ及び半導体基板２の第２表面２ｂに絶縁層１０を設ける。これにより、上述したような形状を有する絶縁層１０を容易に且つ確実に得ることができる。
なお、ディップコート法には、粘性の低い樹脂材料（例えば撥水コーティングに用いられる樹脂材料等、例えば１ｃｐ以下の粘度を有する樹脂材料)が用いられることが一般的である。しかし、そのような樹脂材料を用いてディップコート法を実施しても、絶縁層１０が貫通孔７の内面７ｃに沿って略均一な厚さで形成されてしまう。そこで、上記半導体装置１の製造方法では、１０ｃｐ以上の粘度を有する樹脂材料を用いてディップコート法を実施することで、上述したような形状を有する絶縁層１０を容易に且つ確実に得ることができる。
上記半導体装置１の製造方法では、ポジ型の樹脂材料を用いて、貫通孔７の内面７ｃ及び半導体基板２の第２表面２ｂに絶縁層１０を設ける。そして、絶縁層１０においてコンタクトホール１６に対応する部分を露光及び現像することで、絶縁層１０にコンタクトホール１６を形成する。これにより、上述したような形状を有する絶縁層１０を容易に且つ確実に得ることができる。なお、露光及び現像の際には、絶縁層１０に形成された凹部１７によって、絶縁層１０においてコンタクトホール１６に対応する部分の厚さが薄くなっているため（すなわち、コンタクトホール１６に対応する部分が、絶縁層１０のうち、半導体基板２の厚さと第２表面２ｂに設けられた絶縁層１０の平均厚さとの和Ｄの１／２以下の高さＨを有する部分であるため）、所望の形状を有するコンタクトホール１６を容易に且つ確実に得ることができる。
上記半導体装置１の製造方法では、半導体基板２に光透過基板５が取り付けられた状態で、ディップコート法を実施する。そのため、薄型化された半導体基板２を用いることができる。薄型化された半導体基板２では、貫通孔７の深さが小さくなることから、１０ｃｐ以上という高い粘度を有する樹脂材料を用いたディップコート法によって絶縁層１０が厚くなっても、絶縁層１０にコンタクトホール１６を容易に且つ確実に形成することができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、絶縁層１０は、樹脂以外の絶縁材料によって形成されていてもよい。また、上記実施形態では、貫通孔７の第１開口７ａが第１配線３のパッド部３ａによって覆われていたが、第１配線３の一部が第１開口７ａ上に位置していればよく、第１配線３が第１開口７ａの全領域を覆っていなくてもよい。
また、上記実施形態では、第１領域１１の平均傾斜角度が、第２領域１２の平均傾斜角度よりも貫通孔７の内面７ｃの平均傾斜角度に近かったが、第２領域１２の平均傾斜角度が、第１領域１１の平均傾斜角度よりも貫通孔７の内面７ｃの平均傾斜角度に近くてもよい。
また、図６に示されるように、半導体基板２の第１表面２ａには、光透過基板５が接着層６を介して取り付けられていなくてもよい。この場合、第１表面２ａには、第１配線３を覆うように酸化膜１８が設けられている。このように、半導体基板２に光透過基板５が取り付けられていない場合には、絶縁層１０において第１表面２ａから高さＨを有する部分は、補強層として機能するため、貫通孔７周辺部分の強度を十分に確保する観点から特に有効である。
また、図７及び図８に示されるように、取出し電極９は、半導体基板２の第２表面２ｂから突出するように、貫通孔７の内側に配置されていてもよい。この場合にも、図７に示されるように、半導体基板２の第１表面２ａに光透過基板５が接着層６を介して取り付けられていてもよいし、或いは、図８に示されるように、半導体基板２の第１表面２ａに光透過基板５が接着層６を介して取り付けられていなくてもよい。
また、図９に示されるように、貫通孔７の内面７ｃ（貫通孔７の内面７ｃが円柱面等の曲面の場合には、その曲面の接平面）は、第１表面２ａ及び第２表面２ｂに直交する面であってもよい。この場合にも、半導体基板２における貫通孔７を介した電気的な接続を確実化することができる。ここで、貫通孔７のアスペクト比は、０．２〜１０である。一例として、貫通孔７の深さは４０μｍであり、第２開口７ｂの幅は３０μｍである。この場合、アスペクト比は１．３となる。なお、円柱状、四角柱状等の形状を有する貫通孔７は、例えばドライエッチングによって形成される。
図９に示される貫通孔７についても、第２領域１２の平均傾斜角度βは、第１領域１１の平均傾斜角度αよりも小さく、且つ貫通孔７の内面７ｃの平均傾斜角度γ（この場合には、９０°）よりも小さい。つまり、第２領域１２は、第１領域１１よりも緩やかな傾斜を有し、且つ貫通孔７の内面７ｃよりも緩やかな傾斜を有する領域である。また、第１領域１１の平均傾斜角度αは、第２領域１２の平均傾斜角度βよりも貫通孔７の内面７ｃの平均傾斜角度γに近い。ここでは、貫通孔７の内面７ｃの平均傾斜角度γ＞第１領域１１の平均傾斜角度α＞第２領域１２の平均傾斜角度βとなっている。これにより、第２配線８の断線を防止することができると共に、第１配線３のパッド部３ａを露出させるために十分な広さを有する開口１０ａを得ることができる。また、絶縁層１０の表面１０ｂは、連続した面（面と面との交線（角、屈曲箇所等）といった不連続箇所が存在せず、各領域１１，１２，１３，１４，１５が滑らかに接続された面）となっている。また、絶縁層１０では、絶縁層１０の開口１０ａの縁及び貫通孔７の第２開口７ｂの縁を通る面Ｓを境界面として、面Ｓに対して貫通孔７の内面７ｃ側の部分Ｐ１、及び面Ｓに対して貫通孔７の内面７ｃとは反対側の部分Ｐ２に着目すると、部分Ｐ１の体積は、部分Ｐ２の体積よりも大きい。また、絶縁層１０では、貫通孔７の中心線ＣＬを含む平面について、中心線ＣＬの一方の側の領域に着目すると、三角形Ｔ１の面積は、三角形Ｔ２の面積よりも大きい。また、半導体基板２の第１表面２ａ及び第２表面２ｂに平行な方向において、絶縁層１０のうち第１領域１１に対応する部分の平均厚さは、絶縁層１０のうち第２領域１２に対応する部分の平均厚さよりも大きい。
また、第１領域１１は、貫通孔７の内面７ｃに設けられた絶縁層１０のうち、半導体基板２の厚さと半導体基板２の第２表面２ｂに設けられた絶縁層１０の平均厚さとの和Ｄの２／３以下の高さＨを有する部分の表面１０ｂであってもよい（図９参照）。この場合にも、絶縁層１０の表面１０ｂにおいて、第１領域１１と第２領域１２とを緩やかに接続して、第１領域１１と第２領域１２との境界での第２配線８の断線を確実に防止することができる。なお、露光及び現像の際には、絶縁層１０に形成された凹部１７によって、絶縁層１０においてコンタクトホール１６に対応する部分の厚さが薄くなっているため（すなわち、コンタクトホール１６に対応する部分が、絶縁層１０のうち、半導体基板２の厚さと第２表面２ｂに設けられた絶縁層１０の平均厚さとの和Ｄの２／３以下の高さＨを有する部分であるため）、所望の形状を有するコンタクトホール１６を容易に且つ確実に得ることができる。
また、上記半導体装置１の製造方法では、ディップコート法を実施することで、貫通孔７の内面７ｃ及び半導体基板２の第２表面２ｂに絶縁層１０を設けたが、本発明は、これに限定されない。例えば、樹脂シートを用いたラミネート法、樹脂塗料を用いたスピンコート法等、他の方法を実施することで、貫通孔７の内面７ｃ及び半導体基板２の第２表面２ｂに絶縁層１０を設けてもよい。
また、上記半導体装置１の製造方法では、ポジ型の樹脂材料を用いて、貫通孔７の内面７ｃ及び半導体基板２の第２表面２ｂに絶縁層１０を設け、絶縁層１０においてコンタクトホール１６に対応する部分を露光及び現像することで、絶縁層１０にコンタクトホール１６を形成したが、本発明は、これに限定されない。例えば、ネガ型の樹脂材料を用いて、貫通孔７の内面７ｃ及び半導体基板２の第２表面２ｂに絶縁層１０を設けてもよい。この場合、絶縁層１０においてコンタクトホール１６に対応する部分以外の部分を露光し、絶縁層１０においてコンタクトホール１６に対応する部分を現像することで、絶縁層１０にコンタクトホール１６を形成してもよい。光の減衰、光の回折等に起因して、現像だけでは、半導体基板２の第２表面２ｂから第１表面２ａに向かって広がるテーパ状のコンタクトホール１６が形成され得るが、更に熱処理等を施すことで、半導体基板２の第１表面２ａから第２表面２ｂに向かって広がるテーパ状のコンタクトホール１６を得ることができる。
また、上記実施形態では、例えばｎ型のシリコンからなる半導体基板２内における第１表面２ａ側の所定領域に、ｐ型の不純物が選択拡散されたｐ型領域２ｃが設けられていたが、各導電型は、逆であってもよい。その場合、取出し電極９及び取出し電極２３は、それぞれ、カソード電極及びアノード電極として機能する。更に、第１導電型（ｐ型及びｎ型の一方）の半導体基板２内に第２導電型（ｐ型及びｎ型の他方）の領域が形成されたものに限定されず、第１導電型（ｐ型及びｎ型の一方）の半導体基板２上に第２導電型（ｐ型及びｎ型の他方）の半導体層が形成されたものであってもよいし、基板上に第１導電型（ｐ型及びｎ型の一方）の半導体層が形成され、当該第１導電型の半導体層上に第２導電型（ｐ型及びｎ型の他方）の半導体層が形成されたものであってもよい。つまり、半導体基板２の第１導電型の領域に第２導電型の領域が形成されたものであればよい。また、上記実施形態では、半導体装置１が、例えばシリコンフォトダイオード等の光デバイスであったが、半導体装置１は、その他の光デバイスであってもよいし、電子デバイス等であってもよい。
本発明によれば、半導体基板における貫通孔を介した電気的な接続を確実化することができる半導体装置、及びそのような半導体装置の製造方法を提供することが可能となる。
１…半導体装置、２…半導体基板、２ａ…第１表面、２ｂ…第２表面、３…第１配線、７…貫通孔、７ａ…第１開口、７ｂ…第２開口、７ｃ…内面、８…第２配線、１０…絶縁層、１０ａ…開口、１０ｂ…表面、１１…第１領域、１２…第２領域、１３…第３領域、１４…第４領域、１５…第５領域、１６…コンタクトホール。

Claims (12)

  1. 互いに対向する第１表面及び第２表面を有し、前記第１表面から前記第２表面に至る貫通孔が形成された半導体基板と、
    前記第１表面に設けられ、一部が前記貫通孔の前記第１表面側の第１開口上に位置する第１配線と、
    前記貫通孔の内面及び前記第２表面に設けられ、前記貫通孔の前記第２表面側の第２開口を介して連続する絶縁層と、
    前記絶縁層の表面に設けられ、前記絶縁層の前記第１表面側の開口において前記第１配線に電気的に接続された第２配線と、を備え、
    前記絶縁層の前記表面は、
    前記貫通孔の内側において前記第１開口に至り、前記第１表面から前記第２表面に向かって広がるテーパ状の第１領域と、
    前記貫通孔の内側において前記第２開口に至り、前記第１表面から前記第２表面に向かって広がるテーパ状の第２領域と、
    前記貫通孔の外側において前記第２表面に対向する第３領域と、
    前記第１領域と前記第２領域とを連続的に接続するように湾曲した第４領域と、
    前記第２領域と前記第３領域とを連続的に接続するように湾曲した第５領域と、を含み、
    前記第２領域の平均傾斜角度は、前記第１領域の平均傾斜角度よりも小さく、且つ前記貫通孔の前記内面の平均傾斜角度よりも小さい、半導体装置。
  2. 前記第１領域の前記平均傾斜角度は、前記第２領域の前記平均傾斜角度よりも前記貫通孔の前記内面の平均傾斜角度に近い、請求項１記載の半導体装置。
  3. 前記貫通孔の前記内面に設けられた前記絶縁層の平均厚さは、前記第２表面に設けられた前記絶縁層の平均厚さよりも大きい、請求項１又は２記載の半導体装置。
  4. 前記第１領域は、前記貫通孔の前記内面に設けられた前記絶縁層のうち、前記半導体基板の厚さと前記第２表面に設けられた前記絶縁層の平均厚さとの和の２／３以下の高さを有する部分の表面である、請求項１〜３のいずれか一項記載の半導体装置。
  5. 前記第１領域は、前記貫通孔の前記内面に設けられた前記絶縁層のうち、前記半導体基板の厚さと前記第２表面に設けられた前記絶縁層の平均厚さとの和の１／２以下の高さを有する部分の表面である、請求項４記載の半導体装置。
  6. 前記第４領域は、前記貫通孔の前記内面とは反対側に凸の最大曲率を有する領域である、請求項１〜５のいずれか一項記載の半導体装置。
  7. 前記貫通孔の前記内面は、前記第１表面から前記第２表面に向かって広がるテーパ状の面である、請求項１〜６のいずれか一項記載の半導体装置。
  8. 前記貫通孔の前記内面は、前記第１表面及び前記第２表面に直交する面である、請求項１〜６のいずれか一項記載の半導体装置。
  9. 前記絶縁層は、樹脂からなる、請求項１〜８のいずれか一項記載の半導体装置。
  10. 請求項１〜９のいずれか一項記載の半導体装置の製造方法であって、
    互いに対向する第１表面及び第２表面を有する半導体基板の前記第１表面に第１配線を設ける第１工程と、
    前記半導体基板に、前記第１表面から前記第２表面に至る貫通孔を形成し、前記貫通孔の前記第１表面側の第１開口に前記第１配線の一部を露出させる第２工程と、
    前記貫通孔の内面及び前記第２表面に、前記貫通孔の前記第２表面側の第２開口を介して連続する絶縁層を設ける第３工程と、
    前記絶縁層にコンタクトホールを形成し、前記絶縁層の前記第１表面側の開口に前記第１配線の一部を露出させる第４工程と、
    前記絶縁層の表面に第２配線を設け、前記絶縁層の前記第１表面側の前記開口において前記第１配線と前記第２配線とを電気的に接続する第５工程と、を備える、半導体装置の製造方法。
  11. 前記第３工程では、１０ｃｐ以上の粘度を有する樹脂材料を用いてディップコート法を実施することで、前記貫通孔の前記内面及び前記第２表面に前記絶縁層を設ける、請求項１０記載の半導体装置の製造方法。
  12. 前記第３工程では、ポジ型の樹脂材料を用いて、前記貫通孔の前記内面及び前記第２表面に前記絶縁層を設け、
    前記第４工程では、前記絶縁層において前記コンタクトホールに対応する部分を露光及び現像することで、前記絶縁層に前記コンタクトホールを形成する、請求項１０又は１１記載の半導体装置の製造方法。
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