(57)【要約】本開示の配線基板によれば、絶縁表面を有する基板と、前記基板上に配置された第１導電層であって、第１厚さを有する第１部分および当該第１厚さよりも薄い第２厚さを有し当該第１部分に隣接する第２部分を含む第１導電層と、前記第２部分から離隔して前記第１部分上に配置された第１絶縁層と、前記第１絶縁層に対して前記第１部分とは反対側に配置された第２導電層と、を備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁表面を有する基板と、
前記基板上に配置された第１導電層であって、第１厚さを有する第１部分および当該第１厚さよりも薄い第２厚さを有し当該第１部分に隣接する第２部分を含む第１導電層と、
前記第２部分から離隔して前記第１部分上に配置された第１絶縁層と、
前記第１絶縁層に対して前記第１部分とは反対側に配置された第２導電層と、
を備える、配線基板。
【請求項２】
前記第１部分および前記第２部分は、前記第１絶縁層側において同一材料で形成された領域を含む、請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
前記第１導電層は、第１膜および当該第１膜とは膜質が異なる第２膜を含み、
前記第２膜は、前記第１膜と前記第１絶縁層とに挟まれて配置され、
前記第２部分における前記第２膜は、前記第１部分における前記第２膜よりも薄い、請求項１に記載の配線基板。
【請求項４】
前記第２導電層は、前記第１絶縁層の縁部のうち前記第２部分側に対応する第１縁部から離隔して配置されている、請求項１から請求項３のいずれかに記載の配線基板。
【請求項５】
前記基板の表面の法線方向に沿って見た場合において、前記第２導電層の縁部と、前記第１絶縁層の縁部のうち前記第２部分側に対応する第１縁部とが揃う部分を含む、請求項１から請求項３のいずれかに記載の配線基板。
【請求項６】
前記基板の表面の法線方向に沿って見た場合において、前記第１部分と前記第２部分との境界から前記第１縁部との間の距離は、前記第２導電層の縁部から前記第１縁部までの距離より小さい、請求項５に記載の配線基板。
【請求項７】
前記基板の表面の法線方向に沿って見た場合において、前記第１部分と前記第２部分との境界から前記第１絶縁層の縁部までの距離が、前記第１厚さと前記第２厚さとの差より小さい、請求項１から請求項３のいずれかに記載の配線基板。
【請求項８】
前記境界は、前記第１絶縁層と前記基板との間に配置されている、請求項７に記載の配線基板。
【請求項９】
前記第１部分と前記第２部分との境界から前記第２部分の縁部までの前記基板の表面の法線方向に沿って見た場合における距離は、前記第１厚さと前記第２厚さとの差より大きい、請求項１から請求項３のいずれかに記載の配線基板。
【請求項１０】
前記第１部分と前記第２部分との境界から前記第２部分の縁部までの前記基板の表面の法線方向に沿って見た場合における距離は、前記第２厚さの１０％以上である、請求項１から請求項３のいずれかに記載の配線基板。
【請求項１１】
前記第１部分は、前記第２部分に囲まれている、請求項１から請求項３のいずれかに記載の配線基板。
【請求項１２】
前記基板の表面の法線方向に沿って見た場合において、前記第１導電層の外縁は、前記第１部分の側面および前記第２部分の側面を含む、請求項１から請求項３のいずれかに記載の配線基板。
【請求項１３】
前記第１絶縁層は、前記第１部分の側面を覆う、請求項１２に記載の配線基板。
【請求項１４】
前記第１絶縁層の一部は、前記第２導電層と前記第１部分の側面とに挟まれる、請求項１３に記載の配線基板。
【請求項１５】
前記第２部分の表面は、前記第１部分の表面より粗い、請求項１から請求項３のいずれかに記載の配線基板。
【請求項１６】
前記第１導電層は、少なくとも第１膜および当該第１膜とは膜質が異なる第２膜を含む、請求項１から請求項３のいずれかに記載の配線基板。
【請求項１７】
前記第１導電層の側面には、前記第１膜の側面と前記第２膜の側面とにおいて形成される窪みが配置されている、請求項１６に記載の配線基板。
【請求項１８】
前記第２部分および前記第１絶縁層に接触する第２絶縁層をさらに備え、
前記第１絶縁層は、無機材料を含み、
前記第２絶縁層は、有機材料を含む、請求項１から請求項３のいずれかに記載の配線基板。
【請求項１９】
前記第２絶縁層は、開口を有し、
前記第２導電層は、前記開口を規定する前記第２絶縁層の側面と接触し、
前記第２導電層と前記第１絶縁層との間の一部に前記第２絶縁層が配置されている、請求項１８に記載の配線基板。
【請求項２０】
前記第１絶縁層に対して前記第１部分とは反対側に配置され、前記第２導電層と離隔された導電層をさらに備える、請求項１から請求項３のいずれかに記載の配線基板。
【請求項２１】
前記第１導電層は、前記第２厚さより厚い第３厚さを有し前記第２部分に隣接する第３部分をさらに含み、
前記第１絶縁層は、さらに前記第３部分上に配置され、
前記第２導電層は、前記第１絶縁層に対して前記第３部分とは反対側においても配置されている、請求項１から請求項３のいずれかに記載の配線基板。
【請求項２２】
前記基板を貫通する貫通電極をさらに備え、
前記貫通電極は、前記第１導電層に電気的に接続している、請求項１から請求項３のいずれかに記載の配線基板。
【請求項２３】
前記貫通電極は、前記第１導電層と同じ材料で形成され、前記第１導電層から連続的に延びている、請求項２２に記載の配線基板。
【請求項２４】
前記第１導電層は複数の膜を含み、
前記貫通電極は複数の膜を含み、
前記第１導電層における前記基板に最も近い膜は、前記貫通電極における前記基板に最も近い膜まで、連続して延びている、請求項２２に記載の配線基板。
【請求項２５】
前記第１導電層に接続された前記貫通電極を含むインダクタをさらに備える、請求項２２に記載の配線基板。
【請求項２６】
請求項１から３のいずれかに記載の配線基板と、
前記配線基板に電気的に接続された半導体チップと、
を備える半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
配線付の基板上にＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）キャパシタが形成される場合がある。このキャパシタは、導電層によって絶縁層を挟んだ構造を有する。導電層と絶縁層とは、熱膨張係数に違いがある。したがって、製造プロセスなどによる熱履歴に応じた伸縮によって、応力が生じる。伝送抵抗を小さくするために配線を厚くすると、この現象はさらに顕著になる。この応力を絶縁層が受けると、その応力を緩和するために絶縁層が導電層から剥離したり、絶縁層にクラックが生じたりする。このように、大きな応力の発生はキャパシタの信頼性を低下させる要因となる。特許文献１には、応力緩和のため、絶縁層が弾性体である技術が開示されている。この弾性体は有機材料である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１３５４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
有機材料は、一般的に誘電正接が大きい。そのため、導電層に高周波信号を印加した場合には、大きな伝送損失が生じて電力効率が悪化する。電力の損失が熱に変換されると、その熱は、素子特性の低下および熱雑音による信号品質の低下など、素子の性能を悪化させる。このように、特許文献１に開示された構造では、応力の緩和ができたとしても、素子の性能を低下させることになる。【０００５】
本開示の目的の一つは、キャパシタの信頼性を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示によれば、絶縁表面を有する基板と、前記基板上に配置された第１導電層であって、第１厚さを有する第１部分および当該第１厚さよりも薄い第２厚さを有し当該第１部分に隣接する第２部分を含む第１導電層と、前記第２部分から離隔して前記第１部分上に配置された第１絶縁層と、前記第１絶縁層に対して前記第１部分とは反対側に配置された第２導電層と、を備える、配線基板が提供される。【０００７】
前記第１部分および前記第２部分は、前記第１絶縁層側において同一材料で形成された領域を含んでもよい。【０００８】
前記第１導電層は、第１膜および当該第１膜とは膜質が異なる第２膜を含み、前記第２膜は、前記第１膜と前記第１絶縁層とに挟まれて配置され、前記第２部分における前記第２膜は、前記第１部分における前記第２膜よりも薄くてもよい。【０００９】
前記第２導電層は、前記第１絶縁層の縁部のうち前記第２部分側に対応する第１縁部から離隔して配置されてもよい。【００１０】
前記基板の表面の法線方向に沿って見た場合において、前記第２導電層の縁部と、前記第１絶縁層の縁部のうち前記第２部分側に対応する第１縁部とが揃う部分を含んでもよい。【００１１】
前記基板の表面の法線方向に沿って見た場合において、前記第１部分と前記第２部分との境界から前記第１縁部との間の距離は、前記第２導電層の縁部から前記第１縁部までの距離より小さくてもよい。【００１２】
前記基板の表面の法線方向に沿って見た場合において、前記第１部分と前記第２部分と
の境界から前記第１絶縁層の縁部までの距離が、前記第１厚さと前記第２厚さとの差より小さくてもよい。【００１３】
前記境界は、前記第１絶縁層と前記基板との間に配置されてもよい。【００１４】
前記第１部分と前記第２部分との境界から前記第２部分の縁部までの前記基板の表面の法線方向に沿って見た場合における距離は、前記第１厚さと前記第２厚さとの差より大きくてもよい。【００１５】
前記第１部分と前記第２部分との境界から前記第２部分の縁部までの前記基板の表面の法線方向に沿って見た場合における距離は、前記第２厚さの１０％以上であってもよい。【００１６】
前記第１部分は、前記第２部分に囲まれてもよい。【００１７】
前記基板の表面の法線方向に沿って見た場合において、前記第１導電層の外縁は、前記第１部分の側面および前記第２部分の側面を含んでもよい。【００１８】
前記第１絶縁層は、前記第１部分の側面を覆ってもよい。【００１９】
前記第１絶縁層の一部は、前記第２導電層と前記第１部分の側面とに挟まれてもよい。【００２０】
前記第２部分の表面は、前記第１部分の表面より粗くてもよい。【００２１】
前記第１導電層は、少なくとも第１膜および当該第１膜とは膜質が異なる第２膜とを含んでもよい。【００２２】
前記第１導電層の側面には、前記第１膜の側面と前記第２膜との側面とにおいて形成される窪みが配置されてもよい。【００２３】
前記第２部分および前記第１絶縁層に接触する第２絶縁層をさらに備え、前記第１絶縁層は、無機材料を含み、前記第２絶縁層は、有機材料を含んでもよい。【００２４】
前記第２絶縁層は、開口を有し、前記第２導電層は、前記開口を規定する前記第２絶縁層の側面と接触し、前記第２導電層と前記第１絶縁層との間の一部に前記第２絶縁層が配置されてもよい。【００２５】
前記第１絶縁層に対して前記第１部分とは反対側に配置され、前記第２導電層と離隔された導電層をさらに備えてもよい。【００２６】
前記第１導電層は、前記第２厚さより厚い第３厚さを有し前記第２部分に隣接する第３部分をさらに含み、前記第１絶縁層は、さらに前記第３部分上に配置され、前記第２導電層は、前記第１絶縁層に対して前記第３部分とは反対側においても配置されてもよい。【００２７】
前記基板を貫通する貫通電極をさらに備え、前記貫通電極は、前記第１導電層に電気的に接続してもよい。【００２８】
前記貫通電極は、前記第１導電層と同じ材料で形成され、前記第１導電層から連続的に延びていてもよい。【００２９】
前記第１導電層は複数の膜を含み、前記貫通電極は複数の膜を含み、前記第１導電層における前記基板に最も近い膜は、前記第貫通電極における前記基板に最も近い膜まで、連続して延びていてもよい。【００３０】
前記第１導電層に接続された前記貫通電極を含むインダクタをさらに備えてもよい。【００３１】
また、本開示によれば、上記記載の配線基板と、前記配線基板に電気的に接続された半導体チップと、を備える半導体装置が提供される。
【発明の効果】
【００３２】
本開示によれば、キャパシタの信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本開示の第１実施形態に係るインターポーザを示す概略平面図である。
【図２】本開示の第１実施形態におけるインターポーザを示す概略断面図（図１のＡ−Ａ線断面図）である。
【図３】本開示の第１実施形態に係るインターポーザに含まれるキャパシタを示す概略断面図（図１のＢ−Ｂ線断面図）である。
【図４】本開示の第１実施形態に係るキャパシタの段差部近傍を拡大した図である。
【図５】本開示の第１実施形態に係るインターポーザを製造する方法を説明する図である。
【図６】本開示の第１実施形態に係るインターポーザを製造する方法を説明する図である。
【図７】本開示の第１実施形態に係るインターポーザを製造する方法を説明する図である。
【図８】本開示の第１実施形態に係るインターポーザを製造する方法を説明する図である。
【図９】本開示の第１実施形態に係るインターポーザを製造する方法を説明する図である。
【図１０】本開示の第１実施形態に係るキャパシタを製造する方法を説明する図である。
【図１１】本開示の第１実施形態に係るキャパシタを製造する方法を説明する図である。
【図１２】本開示の第１実施形態に係るキャパシタを製造する方法を説明する図である。
【図１３】本開示の第１実施形態に係るキャパシタを製造する方法を説明する図である。
【図１４】本開示の第１実施形態に係るキャパシタを製造する方法を説明する図である。
【図１５】本開示の第１実施形態に係るキャパシタを製造する方法を説明する図である。
【図１６】比較例におけるキャパシタの第１導電層の応力分布を説明する図である。
【図１７】本開示の第１実施形態に係るキャパシタの第１導電層の応力分布を説明する図である。
【図１８】本開示の第１実施形態に係るキャパシタを製造する別の方法を説明する図である。
【図１９】本開示の第１実施形態に係るキャパシタを製造する別の方法を説明する図である。
【図２０】本開示の第２実施形態に係るキャパシタを製造する方法を説明する図である。
【図２１】本開示の第２実施形態に係るキャパシタを製造する方法を説明する図である。
【図２２】本開示の第２実施形態に係るキャパシタを製造する方法を説明する図である。
【図２３】本開示の第２実施形態に係るキャパシタを製造する方法を説明する図である。
【図２４】本開示の第３実施形態に係るインターポーザを示す概略平面図である。
【図２５】本開示の第３実施形態に係るインターポーザに含まれるキャパシタを示す概略断面図（図２４のＢ−Ｂ線断面図）である。
【図２６】本開示の第４実施形態に係るインターポーザを示す概略平面図である。
【図２７】本開示の第４実施形態に係るインターポーザに含まれるキャパシタを示す概略断面図（図２６のＢ−Ｂ線断面図）である。
【図２８】本開示の第５実施形態に係るインターポーザを示す概略平面図である。
【図２９】本開示の第６実施形態に係るインターポーザを示す概略平面図である。
【図３０】本開示の第７実施形態に係るインターポーザを示す概略平面図である。
【図３１】本開示の第７実施形態に係るキャパシタを示す概略断面図（図３０のＣ−Ｃ線断面図）である。
【図３２】本開示の第８実施形態に係るキャパシタを示す概略断面図である。
【図３３】本開示の第９実施形態に係るキャパシタを示す概略断面図である。
【図３４】本開示の第１実施形態に係る第１導電層の側面形状を示す概略断面図である。
【図３５】本開示の第１０実施形態に係る第１導電層の側面形状を示す概略断面図である。
【図３６】本開示の第１１実施形態に係るインターポーザを示す概略平面図である。
【図３７】本開示の第１１実施形態におけるインターポーザに含まれる環状の導電層２９を示す概略断面図（図３６のＤ−Ｄ線断面図）である。
【図３８】本開示の第１２実施形態に係るキャパシタを示す概略断面図である。
【図３９】本開示の第１３実施形態に係るインターポーザに含まれるキャパシタおよびインダクタを示す概略平面図である。
【図４０】本開示の第１３実施形態に係るインターポーザを示す概略断面図（図３９のＥ−Ｅ線断面図）である。
【図４１】本開示の第１４実施形態に係るキャパシタを示す概略断面図である。
【図４２】本開示の第１４実施形態に係るキャパシタを製造する方法を説明する図である。
【図４３】本開示の第１４実施形態に係るキャパシタを製造する方法を説明する図である。
【図４４】本開示の第１５実施形態における半導体装置を示す図である。
【図４５】本開示の第１５実施形態における半導体装置の別の例を示す図である。
【図４６】本開示の第１５実施形態における半導体装置のさらに別の例を示す図である。
【図４７】本開示の第１５実施形態における半導体装置を含む電子機器の一例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、図面を参照して本開示の一実施形態について説明する。なお、以下に示す各実施形態は一例であって、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。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（数字の後にＡ、Ｂ等を付しただけの符号）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。本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張したり、構成の一部が図面から省略されたりする場合がある。さらに、以下の説明において、構造間の位置関係を規定するときに、「上」または「下」は、一方の構造の直上または直下に他の構造が配置される場合に限らず、構造間においてさらに他の構造を介在する場合を含む。
【００３５】
＜第１実施形態＞
［１．全体構造］
本開示の一実施形態に係るインターポーザは、絶縁層を、金属等を含む導電層で挟み込んだＭＩＭ構造を有する。以下、ＭＩＭ構造は、誘電体層である絶縁層を上部電極と下部電極とで挟んだキャパシタであるものとして説明する。以下に説明するキャパシタによれば、下部電極上にある絶縁層の端部で特に強く生じる応力を、従来のキャパシタよりも緩和することができる。以下、このようなキャパシタを有するインターポーザの構造について、具体的に説明する。
【００３６】
図１は、本開示の第１実施形態に係るインターポーザ１０を示す概略平面図である。図２は、本開示の第１実施形態におけるインターポーザ１０を示す概略断面図（図１のＡ−Ａ線断面図）である。図３は、本開示の第１実施形態に係るインターポーザ１０に含まれるキャパシタ１００を示す概略断面図（図１のＢ−Ｂ線断面図）である。なお、図１および図３においては、基板１１、第１導電層１２、第１絶縁層１３および第２導電層１４の位置関係がわかりやすくなるように、一部の構成が省略されている。この例では、キャパシタ１００において、第１導電層１２が下部電極に対応し、第１絶縁層１３が誘電体層に対応し、第２導電層１４が上部電極に対応する。
【００３７】
インターポーザ１０は、基板１１、第１導電層１２、第１絶縁層１３および第２導電層１４を備える。基板１１は、第１面１１ａと第１面１１ａに対して反対側の第２面１１ｂとを有する。基板１１は、絶縁表面を有する基板であって、この例では、無アルカリガラスである。なお、基板１１は、ガラス以外の無機絶縁材料であってもよいし、有機材料であってもよいし、半導体基板であってもよいし、有機材料であってもよいが、絶縁性材料であることが望ましく、少なくとも表面に絶縁性を有している。
【００３８】
基板１１の厚さは、５０μｍ以上７００μｍ以下であることが好ましく、この例では４００μｍである。また、基板１１の第１面１１ａの表面粗さ（算術平均粗さＲａ）は、基板１１の第１面１１ａ上に形成する第１導電層１２および第２面１１ｂ上に形成する第４導電層２１にて、高周波信号に対し伝送損失が生じるのを防ぐ観点から小さいことが好ましく５０ｎｍ以下、特に０．１ｎｍ〜３０ｎｍであることが好ましい。なお、ここでの算術平均粗さＲａは、ＪＩＳ規格ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２００１による定義に従う。以下、本明細書において、表面粗さといった場合には算術平均粗さＲａに対応する。
【００３９】
第１導電層１２は、第１下部導電層１２１および第１上部導電層１２３を含む。第１下部導電層１２１は、基板１１の第１面１１ａに配置されている。第１上部導電層１２３は、第１下部導電層１２１の上に配置されている。第１導電層１２のうち、第１絶縁層１３の縁部近傍には、第１絶縁層１３の縁部に沿って段差１２ｓが形成されている。この段差１２ｓが存在することによって、第１絶縁層１３への応力が緩和される。段差１２ｓの詳細構造については、後述する。
【００４０】
なお、第１下部導電層１２１は、基板１１の第１面１１ａに直接配置されていてもよいし、導電性または絶縁性の層を少なくとも１層を介して基板１１の第１面１１ａに配置されていてもよい。例えば、基板１１の第１面１１ａに絶縁性樹脂を配置することにより、第１導電層１２と基板１１の熱膨張率の差により発生する応力を緩和することもできる。絶縁性樹脂としては、エポキシ、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリアミドなどが例示される。
【００４１】
第１下部導電層１２１は、シード層の一部に対応する。シード層は、第１上部導電層１２３を電解めっきで形成するときの電極として機能する導電層である。第１下部導電層１２１は、この例では、銅（Ｃｕ）の膜であるが、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）などの他の膜であってもよいし、複数の膜で形成されてもよい。第１下部導電層１２１の厚さは、２０ｎｍ以上８００ｎｍ以下であることが好ましく、この例では２００ｎｍである。第１下部導電層１２１は、無電解めっき法により形成される。
【００４２】
なお、第１下部導電層１２１と第１面１１ａとの間にはさらに別の層が配置されていてもよい。例えば、第１下部導電層１２１が基板１１から剥がれにくくするための密着層が配置されていてもよい。密着層としては、例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）が例示される。酸化亜鉛を含む密着層は、例えば、ゾルゲル法によって形成される。
【００４３】
第１上部導電層１２３は、第１下部導電層１２１をシード層として電解めっき法により形成される。第１上部導電層１２３は、この例では、Ｃｕの膜であるが、他の導電性を有する材料の膜であってもよいし、複数の膜で形成されてもよい。第１上部導電層１２３の厚さは、０．５μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましく、この例では２０μｍである。
【００４４】
第１絶縁層１３は、第１導電層１２の上に配置されている。第１絶縁層１３は、この例では、窒化シリコン（ＳｉＮ）の膜であるが、酸化シリコン（ＳｉＯ）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、酸化タンタル（ＴａＯ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ）などの無機材料の膜であってもよいし、複数の膜で形成されてもよい。第１絶縁層１３の比誘電率は、キャパシタ１００の周囲に存在する絶縁層（例えば、第２絶縁層２２）よりも高いことが望ましい。第１絶縁層１３の比誘電率は、例えば２．０以上９．０以下、より好ましくは５．０以上８．０以下である。第１絶縁層１３の厚さは、５０ｎｍ以上８００ｎｍ以下であることが好ましく、この例では５００ｎｍである。第１絶縁層１３は、化学蒸着（ＣＶＤ）で形成される。
【００４５】
第２導電層１４は、第１絶縁層１３の上に配置されている。第２導電層１４は、第２下部導電層１４１および第２上部導電層１４３を含む。第２下部導電層１４１は、第１絶縁層１３の上に配置されている。第２上部導電層１４３は、第２下部導電層１４１の上に配置されている。
【００４６】
第２下部導電層１４１は、シード層の一部に対応する。シード層は、第２上部導電層１４３を電解めっきで形成するときの電極として機能する導電層である。第２下部導電層１４１は、この例では、銅（Ｃｕ）の膜であるが、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）などの他の膜であってもよいし、複数の膜で形成されてもよい。第２下部導電層１４１の厚さは、２０ｎｍ以上４００ｎｍ以下であることが好ましく、この例では２００ｎｍである。第２下部導電層１４１は、無電解めっき法により形成される。
【００４７】
第２上部導電層１４３は、第２下部導電層１４１をシード層として電解めっき法により形成される。第２上部導電層１４３は、この例では、Ｃｕの膜であるが、他の導電性を有する材料の膜であってもよいし、複数の膜で形成されてもよい。第２上部導電層１４３の厚さは、０．５μｍ以上５μｍ以下であることが好ましく、この例では２μｍである。
【００４８】
基板１１は、第１面１１ａと第２面１１ｂとを貫通する貫通孔１５を有する。第１導電層１２は、貫通孔１５に形成された第３導電層２０を介して第２面１１ｂに配置された第４導電層２１に電気的に接続されている。第３導電層２０は、貫通孔１５を貫通する貫通電極である。この例では、第３導電層２０は、第１導電層１２から連続的に延びている。第３導電層２０は、貫通孔１５の内側面１５ａ側から順に外周部分２０１および内周部分２０３を含む。外周部分２０１は、第１下部導電層１２１に連続して配置されている。内周部分２０３は第１上部導電層１２３に連続して配置されている。言い換えると、第１下部導電層１２１は外周部分２０１まで連続して延び、第１上部導電層１２３は内周部分２０３まで連続して延びている。なお、外周部分２０１と内側面１５ａとの間には、上述した密着層のような別の層がさらに配置されていてもよい。
【００４９】
貫通孔１５の開口幅は、４０μｍ以上１１０μｍ以下であることが好ましく、この例では８０μｍである。ここで、貫通孔１５の開口幅とは、第１面１１ａと第２面１１ｂとの間において、これらの面に沿った貫通孔１５の断面が形成する図形を規定し、当該図形外縁の任意の２点間の最大距離をいう。なお、外縁が形成する図形が円形である場合、上述の幅とは、円の直径をいう。
【００５０】
貫通孔１５は、図に示すように、第１面１１ａと第２面１１ｂとの間でいずれも開口幅が同じ、すなわち円柱形状であるが、他の形状であってもよい。例えば、第１面１１ａと第２面１１ｂとの間で開口幅の大きさが変化してもよく、例えば、極小値を有してもよいし、極大値を有してもよいし、極小値および極大値を有してもよい。また、開口幅が第１面１１ａから第２面１１ｂにかけて徐々に大きくなってもよいし、徐々に小さくなってもよい。
【００５１】
貫通孔１５は、基板１１に対して、エッチング加工、レーザ加工、レーザ加工とエッチング加工との組合せによる加工、サンドブラスト加工、放電加工、ドリル加工などを行うことによって形成される。第３導電層２０は、図２に示すように貫通孔１５の側面に沿って導電材料が配置された形態に限らず、貫通孔１５内に導電材料が充填された形態であってもよい。図２に示すように、第１導電層１２、第３導電層２０および第４導電層２１は、少なくとも一部において、互いに一体となり電気的に接続されていてもよい。さらに、第１導電層１２、第３導電層２０および第４導電層２１のうち、少なくとも２つの導電層が同じ材料で形成されていてもよい。
【００５２】
第４導電層２１は、基板１１の第２面１１ｂ側から順に第４下部導電層２１１および第４上部導電層２１３を含む。第４下部導電層２１１は、外周部分２０１に連続して配置されている。第４上部導電層２１３は、内周部分２０３に連続して配置されている。なお、第４下部導電層２１１と第２面１１ｂとの間には、上述した密着層のような別の層がさらに配置されていてもよい。また、第１導電層１２と第４導電層２１とは、同じ材料で形成され、実質的に同じ厚さであってもよい。このような場合には、電気的に接続されたときに接続部において抵抗値に差が生じにくく、信号の伝送損失を軽減することができる。
【００５３】
基板１１の第１面１１ａ側および第２面１１ｂ側には、絶縁層の一例である第２絶縁層２２が形成されている。第２絶縁層２２は、この例では、有機材料である樹脂を含む層である。第２絶縁層２２において、第１導電層１２、第２導電層１４および第４導電層２１に対応する位置には、ビアホール２３が形成されている。ビアホール２３のそれぞれには、導電性の材料で形成された接続部２４が配置されている。接続部２４は、ビアホール２３の底部に配置された導電層と電気的に接続されている。
【００５４】
インターポーザ１０は、接続部２４を介して、半導体チップ５０に電気的に接続されている。また、インターポーザ１０は、はんだボール２５と接続部２４とを介して、回路基板４０に接続されている。半導体チップ５０についても、はんだボール２５を介して接続部２４に接続されてもよい。この構成によれば、インターポーザ１０と、基板１１の第１面１１ａ側に配置され、第３導電層２０と電気的に接続された半導体チップ５０と、基板１１の第２面１１ｂ側に配置され、第３導電層２０と電気的に接続された回路基板４０と、を有する半導体装置が提供される。本実施形態のインターポーザ１０によれば、狭端子ピッチの半導体チップ５０を大型の回路基板４０へ実装することが簡便化される。回路基板４０は、例えば、マザーボードが挙げられる。
【００５５】
［２．段差］
続いて、キャパシタ１００のうち、段差１２ｓ近傍の詳細の構造について説明する。第１導電層１２は、第１絶縁層１３と接する領域である第１部分１２−１、および第１絶縁層１３と離隔した領域である第２部分１２−２を含む。すなわち、第１部分１２−１の上面１２−１ｕは、第１絶縁層１３と接触する。一方、第２部分１２−２の上面１２−２ｕは、第１絶縁層１３と離隔している。上面１２−２ｕの表面粗さは、上面１２−１ｕの表面粗さと同等であるか、上面１２−１ｕの表面粗さよりも大きい。この例では、上面１２−１ｕの表面粗さは２００ｎｍ以下であり、上面１２−２ｕの表面粗さは８０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。第１導電層１２のうち第１絶縁層１３と接触する上面１２−１ｕの表面粗さが小さいことにより、キャパシタ１００において、第１絶縁層１３での絶縁破壊が生じにくくなる。一方、上面１２−２ｕの表面粗さが大きいことにより、第２絶縁層２２との密着性が向上するために好ましい。
【００５６】
ｔ１は、第１部分１２−１の厚さ、すなわち、基板１１の第１面１１ａから上面１２−１ｕまでの距離に対応する。ｔ２は、第２部分１２−２の厚さ、すなわち、基板１１の第１面１１ａから上面１２−２ｕまでの距離に対応する。第２部分１２−２は、第１部分１２−１より薄い（ｔ１＞ｔ２）。ｔｓは、ｔ１とｔ２との差（ｔ１−ｔ２）に対応する。言い換えれば、ｔｓは、上面１２−１ｕと上面１２−２ｕとの高さの差、すなわち段差１２ｓの大きさに対応する。ｔ３は、第１下部導電層１２１の厚さに対応する。ｔ１は、上述したように、第１導電層１２の厚さに対応するため、第１下部導電層１２１の厚さｔ３と第１上部導電層１２３の厚さとを加算した厚さに対応する。ここで、第１導電層１２のうち第１絶縁層１３側において同一材料の膜で形成されている第１上部導電層１２３に着目する。この場合、第１部分１２−１における第１上部導電層１２３の厚さは「ｔ１−ｔ３」に対応し、第２部分１２−２における第１上部導電層１２３の厚さは「ｔ２−ｔ３」に対応する。したがって、第２部分１２−２における第１上部導電層１２３は、第１部分１２−１における第１上部導電層１２３よりも薄い、ともいえる。上述したように、この例では、ｔ３は０．４μｍであり、第１上部導電層１２３の厚さは２０μｍである。したがって、ｔ１は２０．４μｍである。この例では、ｔ２は２０．１μｍであり、ｔｓは０．３μｍである。
【００５７】
ｄ１は、第２導電層１４の側面１４ｅと第１絶縁層１３の側面１３ｅとの距離に対応する。ｄ２は、境界１２−１ｐと側面１３ｅとの距離に対応する。境界１２−１ｐは、第１部分１２−１と第２部分１２−２との境界であり、第１絶縁層１３と基板１１との間に配置されている。ｄ３は、第２部分１２−２の側面１２−２ｅと境界１２−１ｐとの距離に対応する。ここでの距離ｄ１、ｄ２、ｄ３は、いずれも、基板１１の表面（第１面１１ａ）に垂直に見た場合における距離、すなわち、基板１１の表面の法線方向に沿って見た場合における距離に対応する。
【００５８】
この例では、ｄ１は１０μｍであり、ｄ２は０．２μｍであり、ｄ３は１０μｍである。ｄ１は、第２導電層１４を形成するときのリソグラフィツールのアライメント精度に応じて必要な第１絶縁層１３と第２導電層１４との距離、または第１導電層１２と第２導電層１４との短絡を防ぐために必要な距離などに対応して、１０μｍより大きくしてもよいし、小さくしてもよい。また、ｄ１を小さくするときには、側面１３ｅと側面１４ｅとがほぼ一致し、ｄ１が０μｍになる場合もある。ｄ１が０μｍになる場合については、後述する実施形態でさらに述べる。ｄ２は、ｔｓより小さいことが好ましく、０μｍとなる場合もある。ｄ３は、１０μｍよりも大きくてもよいし、小さくてもよい。ただし、ｄ３は０μｍになることはない。ｄ３は、ｔｓより大きいことが好ましく、ｄ１より大きいことが好ましい。ｄ３は、ｔ１の１０％以上であることが好ましく、３０％以上であることがさらに好ましい。
【００５９】
境界１２−１ｐ、側面１２−２ｅ、側面１３ｅおよび側面１４ｅは、基板１１の表面に垂直に見た場合には、第１部分１２−１の縁部、第２部分１２−２の縁部、第１絶縁層１３の縁部および第２導電層１４の縁部、にそれぞれ対応する。境界１２−１ｐは、第１導電層１２のうち第１絶縁層１３と接触する最も外側の位置ともいえる。第２部分１２−２の側面が傾斜を有する場合には、側面１２−２ｅ位置は第２部分１２−２の最も外側の位置として定義する。第２導電層１４の側面が傾斜を有する場合には、側面１４ｅの位置は、第１絶縁層１３と接する位置として定義する。第１絶縁層１３の側面が傾斜を有する場合には、側面１３ｅの位置は第１絶縁層１３の最も外側の位置として定義する。
【００６０】
［３−１．インターポーザの製造方法］
次に、インターポーザ１０を製造する方法について説明する。
【００６１】
図５から図９は、本開示の第１実施形態に係るインターポーザを製造する方法を説明する図である。図５から図９は、いずれも図２に対応する部分の断面形状（図１のＡ−Ａ線断面図）を示したものである。まず、第１面１１ａと第２面１１ｂとを有し、第１面１１ａと第２面１１ｂを貫通する貫通孔１５を有する基板１１を準備する。図５に示すように、基板１１の第１面１１ａ、第２面１１ｂ、および貫通孔１５の内側面１５ａ上に、無電解めっき法によってシード層１２１０を形成する。上述したように、シード層１２１０を形成する前に密着層を形成してもよい。
【００６２】
図６に示すように、シード層１２１０上の一部にレジスト層３１を形成する。電解めっき法により、シード層１２１０のうちレジスト層３１から露出している部分に導電層を形成する。これにより、第１面１１ａ側に第１上部導電層１２３、貫通孔１５に内周部分２０３、および第２面１１ｂ側に第４上部導電層２１３が形成される。その後、図７に示すように、レジスト層３１を除去する。
【００６３】
図８に示すように、第１絶縁層１３を形成し、その際にシード層１２１０のうち、露出している部分を除去する。これによって、それぞれの導電層が分離されて、第１面１１ａ側に第１導電層１２、貫通孔１５に第３導電層２０、および第２面１１ｂ側に第４導電層２１が形成される。続いて、図９に示すように、第１絶縁層１３上に第２導電層１４を形成する。これにより、第１導電層１２と、第１導電層１２上の第１絶縁層１３と、第１絶縁層１３上の第２導電層１４とを備えるキャパシタを構成することができる。図７から図９に至る製造方法については、キャパシタ１００となる部分の製造方法の詳細を後述する。
【００６４】
この後に、第２絶縁層２２が形成され、ビアホール２３が形成されて、接続部２４が形成されることによって、図２に示す構成が実現される。なお、第２絶縁層２２の厚さ（図２の例では基板１１の第１面１１ａから第２絶縁層２２の表面までの距離）は、表面においてキャパシタ１００等の凹凸が平坦化するために、第１導電層１２、第１絶縁層１３および第２導電層１４を積層した構造の厚さ以上、当該厚さの２倍以下の範囲であることが好ましい。また、キャパシタ１００の近傍では、第１導電層１２と接続部２４との間での容量成分が生じるが、設計上できるだけ少なくしたい。そのため、第１導電層１２と接続部２４との間において、第１絶縁層１３よりも低い比誘電率を有する第２絶縁層２２を厚く形成することが好ましい。第２絶縁層２２の厚さのうち、第１絶縁層１３の表面から第２絶縁層２２の表面までの距離は、例えば、第１絶縁層１３の厚さの１０倍以上であることが好ましい。
【００６５】
［３−２．キャパシタの製造方法］
上述した図７から図９に至る製造方法のうち、キャパシタ１００が製造される部分について、図１０から図１５を用いて、より詳細に説明する。
【００６６】
図１０から図１５は、本開示の第１実施形態に係るキャパシタを製造する方法を説明する図である。図１０から図１５は、いずれも、図３に対応する部分の断面形状（図１のＢ−Ｂ線断面図）を示したものである。図１０に示すように、図７に示す状態から、第１上部導電層１２３を覆うように絶縁層１３００を形成する。絶縁層１３００を形成する前に、第１上部導電層１２３を含む表面をＮＨ３プラズマなどのプラズマに曝す表面処理を実施してもよい。これにより、第１上部導電層１２３の表面の酸化物を除去し、第１上部導電層１２３と絶縁層１３００との間の密着性を高めてもよい。
【００６７】
続いて、レジスト層３１を形成し、絶縁層１３００のうちレジスト層３１に覆われていない部分を除去し、図１１に示すように第１絶縁層１３を形成する。その後に、レジスト層３１を除去する。なお、絶縁層１３００を形成する前に、第１絶縁層１３を形成する部分以外にレジスト層３１を形成してもよい。この場合には、絶縁層１３００を形成した後、レジスト層３１をウェットエッチングにより除去することによって、絶縁層１３００の一部をリフトオフして第１絶縁層１３を形成してもよい。
【００６８】
次に、図１２に示すように、第１上部導電層１２３のうち、第１絶縁層１３から露出している部分の一部を除去して段差１２ｓを形成する。このとき、第１上部導電層１２３から露出されているシード層１２１０についても除去される。すなわち、第１導電層１２のうち、境界１２−１ｐより外側において第２部分１２−２の上面１２−２ｕが形成される。
【００６９】
続いて、図１３に示すように、シード層１４１０を形成する。そして、図１４に示すようにシード層１４１０上の一部にレジスト層３１を形成し、電解めっき法により、シード層１４１０のうちレジスト層３１から露出している部分に導電層を形成する。これにより、第２上部導電層１４３が形成される。その後、図１５に示すように、レジスト層３１を除去する。この状態において、第２上部導電層１４３に覆われた部分以外のシード層１４１０を除去することにより、図９に示すキャパシタ１００が実現される。
【００７０】
［４．応力比較］
上述したキャパシタ１００は、段差１２ｓにより第１絶縁層１３が受ける応力が低減される。ここで、段差１２ｓを含まないキャパシタと、段差１２ｓを含むキャパシタ１００とについて、所定の設計条件の下でのシミュレーションにより応力分布を比較した。
【００７１】
図１６は、比較例におけるキャパシタの第１導電層の応力分布を説明する図である。図１７は、本開示の第１実施形態に係るキャパシタの第１導電層の応力分布を説明する図である。図１６および図１７は、第１導電層において第１絶縁層１３に与える応力分布を示し、その分布を等高線で示している。図１６と図１７とで等高線の線種が同じものについては、同じ大きさの応力であることを示している。また、線種が点線、破線、実線の順で応力が高くなることを示している。図１６と図１７とを比較すると、図１６に示す比較例のキャパシタ１００Ｚに比べて、図１７に示すキャパシタ１００では、段差１２ｓの存在により、応力が緩和される結果が得られた。
【００７２】
［５．別の製造方法］
キャパシタ１００を製造する方法は、上述の方法に限られない。別の製造方法の一例を示す。
【００７３】
図１８、図１９は、本開示の第１実施形態に係るキャパシタを製造する別の方法を説明する図である。上述した例とは、シード層１２１０を除去するタイミングが異なっている。図１８に示すように、図７に示す状態において、第１上部導電層１２３に覆われた部分以外のシード層１２１０を除去して第１下部導電層１２１を形成してから、第１導電層１２を覆うように絶縁層１３００を形成する。続いて、レジスト層３１を形成し、絶縁層１３００のうちレジスト層３１に覆われていない部分を除去し、図１９に示すように第１絶縁層１３を形成する。さらに、第１上部導電層１２３のうち、第１絶縁層１３から露出している部分の一部を除去して段差１２ｓを形成する。これによっても、図１２と同様な構造を有するキャパシタ１００が形成される。
【００７４】
＜第２実施形態＞
第２実施形態では、第１実施形態におけるキャパシタ１００の第２導電層１４が、接続部２４と共用されたキャパシタ１００Ａの例を示す。キャパシタ１００Ａは、図２３に示す構造を有し、図２０から図２３を用いて、その製造方法について説明する。
【００７５】
図２０から図２３は、本開示の第２実施形態に係るキャパシタを製造する方法を説明する図である。図８に示す状態において、図２０に示すように、開口２２Ａｈを含む第２絶縁層２２Ａを形成する。開口２２Ａｈは、図２に示すビアホール２３と同時に形成され同様な構造を有するが、第１絶縁層１３の一部を露出するように形成されている点で異なる。続いて、図２１に示すように、シード層１４１０Ａを形成する。シード層１４１０Ａは、第１絶縁層１３および第２絶縁層２２Ａを覆って形成される。図２２に示すように、レジスト層３１を形成して、第２上部導電層１４３Ａを電解めっき法によって形成する。最後に、図２３に示すように、レジスト層３１を除去し、第２上部導電層１４３Ａに覆われた部分以外のシード層１４１０Ａを除去することによって第２下部導電層１４１Ａが形成される。このように形成された第２導電層１４Ａは、接続部２４とともに形成される。なお、開口２２Ａｈとビアホール２３とは別々のタイミングで形成されてもよい。また、第２導電層１４Ａと接続部２４とが別々のタイミングで形成されてもよい。
【００７６】
キャパシタ１００Ａの構造によれば、以下に示す構造を有しているともいえる。第２導電層１４Ａは、開口２２Ａｈの内側面と接触する。また、第２導電層１４Ａと第１絶縁層１３との間の一部に、第２絶縁層２２Ａが配置されている。すなわち、第２導電層１４Ａの一部と第１絶縁層１３の一部とが接触している。
【００７７】
＜第３実施形態＞
第１実施形態では、第１導電層１２のうち第１部分１２−１の周りを囲むように第２部分１２−２が配置されていた。すなわち、第１絶縁層１３の縁部は、全て第１導電層１２上に配置されていた。第３実施形態では、第１絶縁層１３の縁部の少なくとも一部が第１導電層１２の外側に配置されているキャパシタについて説明する。
【００７８】
図２４は、本開示の第３実施形態に係るインターポーザを示す概略平面図である。図２５は、本開示の第３実施形態に係るインターポーザに含まれるキャパシタを示す概略断面図（図２４のＢ−Ｂ線断面図）である。第１実施形態における第１導電層１２は、図１に示すように、第１部分１２−１の周りを囲んでいたため、第２部分１２−２の縁部（図４に示す側面１２−２ｅに対応）と、第１導電層１２の縁部とは共通であった。
【００７９】
図２４に示すように、キャパシタ１００Ｂは、第１絶縁層１３Ｂの一部が第１導電層１２Ｂの外側まで拡がっている。そのため、第１導電層１２Ｂの側面（基板１１の表面（第１面１１ａ）の法線方向に沿って見た場合の外縁）は、第２部分１２Ｂ−２の縁部に対応する側面１２Ｂ−２ｅ、および第１部分１２Ｂ−１の縁部に対応する側面１２Ｂ−１ｅの双方を含む。図２５に示すように、第１絶縁層１３Ｂは、上面１２Ｂ−１ｕを覆うとともに、側面１２Ｂ−１ｅを覆い、さらに基板１１の第１面１１ａの一部を覆っている。このように第１絶縁層１３Ｂの一部の端部が第１導電層１２Ｂの上に存在する構成によっても、当該端部には段差１２Ｂｓが存在するため、上述した実施形態と同様に、第１絶縁層１３Ｂが第１導電層１２Ｂから受ける応力が低減される。一方で第１絶縁層１３Ｂの端部が第１導電層１２Ｂの上に存在しない領域では応力が集中することがないため、第１絶縁層１３Ｂは第１導電層１２Ｂの上ではクラックが生じにくい。
【００８０】
第１絶縁層１３Ｂのうち上面１２Ｂ−１ｕを覆う部分の厚さよりも、側面１２Ｂ−１ｅを覆う部分の厚さが小さくてもよい。このとき、上面１２Ｂ−１ｕを覆う部分の第１絶縁層１３Ｂの厚さに対して、側面１２Ｂ−１ｅ覆う部分の第１絶縁層１３Ｂの厚さが、３０％以上９０％以下であってもよいし、６０％以上８０％以下であってもよい。
【００８１】
＜第４実施形態＞
第４実施形態では、第３実施形態のキャパシタ１００Ｂにおいて、さらに第２導電層１４の一部が第１導電層１２Ｂの外側まで拡がっている例について説明する。
【００８２】
図２６は、本開示の第４実施形態に係るインターポーザを示す概略平面図である。図２７は、本開示の第４実施形態に係るインターポーザに含まれるキャパシタを示す概略断面図（図２６のＢ−Ｂ線断面図）である。図２６に示すキャパシタ１００Ｃによれば、第２導電層１４Ｃが第１絶縁層１３Ｂの配置に沿って、形成されている。そのため、第１絶縁層１３Ｂは、第２導電層１４Ｃと第１部分１２Ｂ−１の側面１２Ｂ−１ｅとに挟まれた領域を有し、さらに、第２導電層１４Ｃと基板１１とに挟まれた領域も有する。
【００８３】
＜第５実施形態＞
第５実施形態では、上述した第４実施形態のように第２導電層１４Ｃの一部が第１導電層１２Ｂの外側に拡がっている複数のキャパシタ１００Ｃが第２導電層１４Ｃを介して接続されている例について説明する。
【００８４】
図２８は、本開示の第５実施形態に係るインターポーザを示す概略平面図である。第５実施形態における第１キャパシタ１００Ｄ−ａおよび第２キャパシタ１００Ｄ−ｂは、それぞれ、第４実施形態におけるキャパシタ１００Ｃに類似する構成を有する。第１キャパシタ１００Ｄ−ａは、第１導電層１２Ｄ−ａ、第１絶縁層１３Ｄ−ａおよび第２導電層１４Ｄを含む。第２キャパシタ１００Ｄ−ｂは、第１導電層１２Ｄ−ｂ、第１絶縁層１３Ｄ−ｂおよび第２導電層１４Ｄを含む。第２導電層１４Ｄは、第１キャパシタ１００Ｄ−ａおよび第２キャパシタ１００Ｄ−ｂにおいて、共通の電極として配置されている。
【００８５】
第１キャパシタ１００Ｄ−ａと第２キャパシタ１００Ｄ−ｂとは、この例では、回転対称に配置されているが、線対称に配置されてもよいし、対称性を有しない形態で配置されてもよい。いずれにしても、第１キャパシタ１００Ｄ−ａと第２キャパシタ１００Ｄ−ｂとが隣り合っている状況を想定している。第１導電層１２Ｄ−ａと第１導電層１２Ｄ−ｂとは離隔されている。また、第１絶縁層１３Ｄ−ａと第１絶縁層１３Ｄ−ｂとは離隔されている。第２導電層１４Ｄは、第１絶縁層１３Ｄ−ａ、１３Ｄ−ｂに接触した領域以外において、さらに、基板１１の第１面１１ａに接触している。
【００８６】
＜第６実施形態＞
第６実施形態では、上述した第５実施形態において、第１絶縁層１３Ｄ−ａと第１絶縁層１３Ｄ−ｂとが離隔されていない例について説明する。
【００８７】
図２９は、本開示の第６実施形態に係るインターポーザを示す概略平面図である。第６実施形態における第１キャパシタ１００Ｅ−ａおよび第２キャパシタ１００Ｅ−ｂは、それぞれ、第５実施形態における第１キャパシタ１００Ｄ−ａおよび第２キャパシタ１００Ｄ−ｂに類似する構成を有する。第１キャパシタ１００Ｅ−ａは、第１導電層１２Ｅ−ａ、第１絶縁層１３Ｅおよび第２導電層１４Ｅを含む。第２キャパシタ１００Ｅ−ｂは、第１導電層１２Ｅ−ｂ、第１絶縁層１３Ｅおよび第２導電層１４Ｅを含む。第１絶縁層１３Ｅは、第１キャパシタ１００Ｅ−ａおよび第２キャパシタ１００Ｅ−ｂにおいて、共通の絶縁層として配置されている。第２導電層１４Ｅは、第１キャパシタ１００Ｅ−ａおよび第２キャパシタ１００Ｅ−ｂにおいて、共通の電極として配置されている。第１キャパシタ１００Ｅ−ａと第２キャパシタ１００Ｅ−ｂとは、この例では、回転対称に配置されているが、線対称に配置されてもよいし、対称性を有しない形態で配置されてもよい。いずれにしても、第１キャパシタ１００Ｅ−ａと第２キャパシタ１００Ｅ−ｂとが隣り合っている状況を想定している。第１導電層１２Ｅ−ａと第１導電層１２Ｅ−ｂとは離隔されている。
【００８８】
＜第７実施形態＞
第５、第６実施形態においては、第２導電層が複数のキャパシタにおいて、共通の電極として配置されていたが、第７実施形態においては、第１導電層が複数のキャパシタにおいて、共通の電極として配置された例について説明する。
【００８９】
図３０は、本開示の第７実施形態に係るインターポーザを示す概略平面図である。図３１は、本開示の第７実施形態に係るキャパシタを示す概略断面図（図３０のＣ−Ｃ線断面図）である。図３１においては、キャパシタに相当する部分を含む一部の構成について記載し、他の構成を省略している。第７実施形態における第１キャパシタ１００Ｆ−ａおよび第２キャパシタ１００Ｆ−ｂは、それぞれ、第１実施形態におけるキャパシタ１００と類似する構成を有する。
【００９０】
第１導電層１２Ｆでは、第１キャパシタ１００Ｆ−ａおよび第２キャパシタ１００Ｆ−ｂの領域（第１部分１２Ｆ−１に対応する領域）の周囲に段差１２Ｆｓが形成されることで、第１キャパシタ１００Ｆ−ａおよび第２キャパシタ１００Ｆ−ｂ以外の領域（第２部分１２Ｆ−２に対応する領域）の方が、薄くなっている。２つの第１部分１２Ｆ−１の一方を、図３１に示すように第３部分１２Ｆ−３として定義すると、以下のように言い換えることもできる。第２部分１２Ｆ−２は、第１部分１２Ｆ−１および第３部分１２Ｆ−３に隣接する。第１部分１２Ｆ−１と第３部分１２Ｆ−３とは、第２部分１２Ｆ−２を介して離隔している。
【００９１】
第１キャパシタ１００Ｆ−ａは、第１導電層１２Ｆ、第１絶縁層１３Ｆ−ａおよび第２導電層１４Ｆ−ａを含む。第２導電層１４Ｆ−ａは、第１絶縁層１３Ｆ−ａに対して第１部分１２Ｆ−１とは反対側に配置されている。第２キャパシタ１００Ｆ−ｂは、第１導電層１２Ｆ、第１絶縁層１３Ｆ−ｂおよび第２導電層１４Ｆ−ｂを含む。第２導電層１４Ｆ−ｂは、第１絶縁層１３Ｆ−ｂに対して第３部分１２Ｆ−３とは反対側に配置されている。第１導電層１２Ｆは、第１キャパシタ１００Ｆ−ａおよび第２キャパシタ１００Ｆ−ｂにおいて、共通の電極として配置されている。
【００９２】
なお、第７実施形態の構成において、第１絶縁層１３Ｆ−ａと第１絶縁層１３Ｆ−ｂとが共通の絶縁層（第１絶縁層１３Ｆという）として連続して配置されてもよい。この場合には、第１絶縁層１３Ｆが存在する領域は、第１部分１２Ｆ−１、第２部分１２Ｆ−２および第３部分１２Ｆ−３に対応する領域となる。ただし、第２部分１２Ｆ−２の厚さは、図３１に示す厚さとは異なり、第１部分１２Ｆ−１および第３部分１２Ｆ−３と同じ厚さになる。このようにして、第２部分１２Ｆ−２と第１部分１２Ｆ−１との境界、および第２部分１２Ｆ−２と第３部分１２Ｆ−３との境界において段差１２Ｆｓを設けずに、連続した第１絶縁層１３Ｆが配置されるようにすることで、キャパシタ間において応力の集中を避けることもできる。この構成は、図１１に示すレジスト層３１のパターンを、隣り合うキャパシタ間にも配置することで実現することができる。
【００９３】
＜第８実施形態＞
第８実施形態では、第２実施形態における複数のキャパシタ１００Ａが第２導電層１４Ａを介して接続されている例について説明する。
【００９４】
図３２は、本開示の第８実施形態に係るキャパシタを示す概略断面図である。図３２に示すように、第１キャパシタ１００Ｇ−ａおよび第２キャパシタ１００Ｇ−ｂは、それぞれ、第２実施形態におけるキャパシタ１００Ａに類似する構成を有する。第１キャパシタ１００Ｇ−ａは、第１導電層１２Ｇ−ａ、第１絶縁層１３Ｇ−ａおよび第２導電層１４Ｇを含む。第２キャパシタ１００Ｇ−ｂは、第１導電層１２Ｇ−ｂ、第１絶縁層１３Ｇ−ｂおよび第２導電層１４Ｇを含む。第２導電層１４Ｇは、第１キャパシタ１００Ｇ−ａおよび第２キャパシタ１００Ｇ−ｂにおいて、第２絶縁層２２Ｇ上に配置された部分を介して共通の電極として配置されている。これにより、第１導電層１２Ｇ−ａと第１導電層１２Ｇ−ｂとを端子とし、第１キャパシタ１００Ｇ−ａと第２キャパシタ１００Ｇ−ｂとを直列接続する構造を実現することができる。また図示しないが、第１導電層１２Ｇ−ａと第１導電層１２Ｇ−ｂとを電気的に接続して１つの配線とし、第２導電層１４Ｇを第１キャパシタ１００Ｇ−ａおよび第２キャパシタ１００Ｇ−ｂのそれぞれ個別に分けることによっても、同様に直列接続を実現することができる。この場合には、図３１に示す第７実施形態の構成に類似した直列接続構造であってもよい。
【００９５】
＜第９実施形態＞
第９実施形態では、第８実施形態において第１導電層１２Ｇ−ａ、１２Ｇ−ｂが接続されている例について説明する。
【００９６】
図３３は、本開示の第９実施形態に係るキャパシタを示す概略断面図である。第１キャパシタ１００Ｈ−ａおよび第２キャパシタ１００Ｈ−ｂは、それぞれ、第２実施形態におけるキャパシタ１００Ａに類似する構成を有する。第１キャパシタ１００Ｈ−ａは、第１導電層１２Ｈ、第１絶縁層１３Ｈ−ａおよび第２導電層１４Ｈを含む。第２キャパシタ１００Ｈ−ｂは、第１導電層１２Ｈ、第１絶縁層１３Ｈ−ｂおよび第２導電層１４Ｈを含む。第１導電層１２Ｈは、第１キャパシタ１００Ｈ−ａおよび第２キャパシタ１００Ｈ−ｂにおいて、共通の電極として配置されている。第２導電層１４Ｇは、第１キャパシタ１００Ｈ−ａおよび第２キャパシタ１００Ｈ−ｂにおいて、第２絶縁層２２Ｇ上に配置された部分を介して共通の電極として配置されている。
【００９７】
第１キャパシタ１００Ｈ−ａと第２キャパシタ１００Ｈ−ｂとは、複数のキャパシタが並列に接続された状態である。したがって、２つのキャパシタを離隔せずに一体に形成することもできる。一方、この例では、第１絶縁層１３Ｇ−ａと第１絶縁層１３Ｇ−ｂとを互いに離隔して、一体となる絶縁層の大きさを小さくし、その結果、これらの間に第１導電層１２Ｈの第２部分１２Ｈ−２を形成する。これによって、第１部分１２Ｈ−１と第２部分１２Ｈ−２との境界に段差を形成して、第１絶縁層１３Ｇ−ａ、１３Ｇ−ｂへの応力を緩和することができる。このように一体となる絶縁層の大きさを小さくするという考え方は、第８実施形態で述べた第１導電層１２Ｇ−ａと第１導電層１２Ｇ−ｂとを一体にする場合の構造にも同様に適用することができる。
【００９８】
＜第１０実施形態＞
第１０実施形態では、第１導電層が第１実施形態とは異なる積層構造を有する例について説明する。ここで、第１実施形態における第１導電層１２と、第１０実施形態における第１導電層１２Ｊとについて、基板１１の第１面１１ａ近傍の側面形状を比較しながら説明する。
【００９９】
図３４は、本開示の第１実施形態に係る第１導電層の側面形状を示す概略断面図である。第１実施形態における第１導電層１２は、上述したように第１下部導電層１２１および第１上部導電層１２３を積層した構造を有する。この例では、第１下部導電層１２１は無電解めっき法によって形成されたＣｕであり、第１上部導電層１２３は電解めっき法によって形成されたＣｕである。
【０１００】
第１実施形態において説明した方法によりキャパシタ１００を製造すると、図３４に示すように、側面１２−２ｅにおいて窪み１２ｄが生じる。この例では、第１下部導電層１２１と第１上部導電層１２３とはいずれもＣｕであるが、前者を無電解めっき法で形成し、後者を電解めっき法で形成することにより、同じエッチングであってもエッチングレートを異なるものとすることができる。したがって、シード層１２１０を除去して第１下部導電層１２１を形成する際に、第１上部導電層１２３よりも第１下部導電層１２１の方がエッチングの進行を速くすることができる。その結果、第１上部導電層１２３の下方からもエッチングが進行し、側面１２−２ｅに窪み１２ｄを生じさせることができる。このような窪み１２ｄに沿って第２絶縁層２２が形成されることで、密着性を高めることもできる。なお、このような窪み１２ｄの形状は、積層構造の組み合わせ、例えば、膜厚、膜質等を制御することで様々に変化させることができる。
【０１０１】
図３５は、本開示の第１０実施形態に係る第１導電層の側面形状を示す概略断面図である。図３５に示す第１導電層１２Ｊは、第１下部導電層１２１Ｊと第１上部導電層１２３とを積層した構造を有する。第１下部導電層１２１Ｊは、スパッタＴｉ層１２１１、スパッタＣｕ層１２１３および蒸着Ｃｕ層１２１５を積層した構造を有する。シード層から第１下部導電層１２１Ｊを形成するときのエッチングによって、この例では、側面１２Ｈ−２ｅにおいて、窪み１２１１ｂ、１２１Ｊｄ、１２Ｊｄが生じる。
【０１０２】
上述したように、スパッタＣｕ層１２１３、蒸着Ｃｕ層１２１５および第１上部導電層１２３がいずれもＣｕであっても、それぞれの形成方法の違いによってエッチングレートを異なるものとすることができるため、側面１２Ｈ−２ｅにおいて窪み１２１Ｊｄ、１２Ｊｄを生じさせることができる。一方、窪み１２１１ｂについては、スパッタＴｉ層１２１１と上層のＣｕとは材料が異なるため、スパッタＣｕ層１２１３の下方からのエッチングはほとんど進行しない。そのため、スパッタＣｕ層１２１３の下面については、ほぼ基板１１の第１面１１ａと平行である。このような窪み１２１１ｂについて、第２絶縁層２２によって充填されるようにしてもよいし、一部において空間が形成されるようにしてもよい。
【０１０３】
＜第１１実施形態＞
第１１実施形態では、複数のキャパシタが配置された領域の周囲を環状の導電層が配置される例について説明する。
【０１０４】
図３６は、本開示の第１１実施形態に係るインターポーザを示す概略平面図である。より具体的には、図３６は、第１実施形態で説明した方法で製造されたインターポーザ１０を示している。この図では、説明を簡単にするために多くの構成要素は省略され、キャパシタ１００については、基板１１の第１面１１ａ側に形成された第１絶縁層１３および第２導電層１４の一部のみを示している。基板１１の第１面１１ａには、キャパシタ１００を覆うように第２絶縁層２２が形成されている。キャパシタ１００が配置された領域の周囲には、第２絶縁層２２の端部に沿って環状の導電層２９および第１絶縁層１３が形成されている。
【０１０５】
図３７は、本開示の第１１実施形態におけるインターポーザに含まれる環状の導電層２９を示す概略断面図（図３６のＤ−Ｄ線断面図）である。導電層２９は、環状に形成された第１絶縁層１３上において、第１絶縁層１３に沿って環状に配置されている。好ましくは、第１絶縁層１３の幅は、導電層２９の幅よりも大きい。導電層２９は、例えば、第２導電層１４を形成する工程と同時に形成される。第２導電層１４が形成されるときに、第２絶縁層２２の縁部が形成される予定の位置に沿って、第１絶縁層１３上に環状の導電層２９も形成する。この構成によれば、第２絶縁層２２の端部の位置において、導電層２９と基板１１との間に導電層２９よりも幅が広い第１絶縁層１３が配置される。この結果、第１絶縁層１３によって第２絶縁層２２の端部における密着性が向上する。
【０１０６】
＜第１２実施形態＞
第１２実施形態では、第１絶縁層および第２導電層の縁部の形状において、角の部分がラウンド形状を有している例について説明する。
【０１０７】
図３８は、本開示の第１２実施形態に係るキャパシタを示す概略断面図である。図３８に示すキャパシタ１００Ｋは、第１絶縁層１３Ｋおよび第２導電層１４Ｋにおける角部がラウンド形状を有している。このように第１絶縁層１３Ｋの角部がラウンド形状を有することによって、第１絶縁層１３Ｋの角部が受ける応力をさらに低減することもできる。また、第２導電層１４Ｋについても同様に、角部が受ける応力を低減することができる。これによって、第１絶縁層１３Ｋおよび第２導電層１４Ｋが下層から剥がれることを抑制することができる。
【０１０８】
なお、第１絶縁層１３Ｋおよび第２導電層１４Ｋの一方の角部がラウンド形状を有していなくてもよい。また、複数の角部のいずれかが、ラウンド形状を有していなくてもよいし、いずれかの形状が他の形状と異なっていてもよい。ラウンド形状とする場合には、例えば、第１絶縁層１３Ｋおよび第２導電層１４Ｋが縦横それぞれ３０μｍ以上の場合に、曲率半径が５μｍ以上であることが好ましい。一方、３０μｍ未満の場合には、曲率半径がさらに小さくてもよい。
【０１０９】
＜第１３実施形態＞
第１３実施形態では、キャパシタとインダクタとを含むインターポーザについて説明する。
【０１１０】
図３９は、本開示の第１３実施形態に係るインターポーザに含まれるキャパシタおよびインダクタを示す概略平面図である。この概略平面図は、基板１１の第１面１１ａ側の第１導電層１２Ｌを示す平面図である。図３９において、接続部２４等の一部の構成要素は省略されている。図４０は、本開示の第１３実施形態に係るインターポーザを示す概略断面図（図３９のＥ−Ｅ線断面図）である。
【０１１１】
図３９に示すように、インターポーザ１０Ｌは、少なくともインダクタ２７とキャパシタ１００Ｌを備えていてもよい。インターポーザ１０Ｌは、第１導電層１２Ｌに電気的に接続する第３導電層２０ａと、インダクタ２７を構成する複数の第３導電層２０ｂとを少なくとも有する。第３導電層２０ａは、インダクタ２７とキャパシタ１００Ｌ（第１導電層１２Ｌ、第１絶縁層１３Ｌおよび第２導電層１４Ｌ）との間の貫通孔１５−１に形成されている。また、複数の第３導電層２０ｂは、インダクタ２７を構成する領域（点線に含まれる範囲）における複数の貫通孔１５−２のそれぞれに形成されている。
【０１１２】
図４０に示すように、基板１１の第１面１１ａ側の第１導電層１２Ｌの一部はインダクタ２７を構成し、第１導電層１２Ｌの他の一部はキャパシタ１００Ｌの下部電極を構成している。基板１１の第１面１１ａ側において、インダクタ２７を構成する第１導電層１２Ｌの厚さＴｈ１は、キャパシタ１００Ｌの下部電極を構成する第１導電層１２Ｌの外側（第２部分に相当）の厚さＴｈ２と実質的に同一であってもよい。なお、両者の厚さが以下の関係を満たす場合であれば実質同一とみなすことができる。
−１０％ ≦ （Ｔｈ１−Ｔｈ２）／Ｔｈ１≦ ＋１０％
【０１１３】
Ｔｈ１は、０．５μｍ以上３０μｍ以下であってもよいが、さらに好ましくは、５μｍ〜２０μｍであってもよい。インダクタ２７の性能が向上するからである。第３導電層２０ａ、２０ｂの厚さは、基板１１の第１面１１ａにおけるＴｈ１の５０％以上１００％以下であってもよい。
【０１１４】
＜第１４実施形態＞
第１４実施形態では、第１実施形態においてｄ１＝０となる場合のキャパシタについて説明する。
【０１１５】
図４１は、本開示の第１４実施形態に係るキャパシタを示す概略断面図である。図４１に示すキャパシタ１００Ｍは、第１実施形態におけるキャパシタ１００においてｄ１＝０である場合に相当する。すなわち、第１絶縁層１３の側面１３ｅと、第２導電層１４Ｍの側面１４Ｍｅとが同一面を形成し、基板１１の表面の法線方向に沿って見た場合に、側面１３ｅと側面１４Ｍｅとが揃っている。なお、側面１３ｅと側面１４Ｍｅとが揃っていることは、それぞれが完全に一致する場合に限らず、実質的に一致するものも含む。実質的に一致とは、例えば、ｄ１がｄ２以下であってもよいし、ｄ１が０．１μｍ以下であってもよいし、ｄ１が第２導電層１４Ｍの厚さの１％以下であってもよいし、ｄ１が第１絶縁層１３の厚さの５０％以下であってもよい。
【０１１６】
このように第１絶縁層１３の側面１３ｅと第２導電層１４Ｍの側面１４ｅとが揃っていると、第１絶縁層１３の上に第２導電層１４Ｍの端面が形成されないため、応力が集中する箇所を第１絶縁層１３の上に生じさせないようにすることができる。そのため、第１絶縁層１３へのクラックを抑制することもでき、また、第１絶縁層１３と第２導電層１４Ｍとの剥離を抑制することもできる。
【０１１７】
図４２は、本開示の第１４実施形態に係るキャパシタを製造する方法を説明する図である。図４２は、第１実施形態における図１０の状態において、絶縁層１３００を覆うようにシード層１４１０を形成し、第１実施形態と同様の方法で、第２上部導電層１４３Ｍを形成する。
【０１１８】
図４３は、本開示の第１４実施形態に係るキャパシタを製造する方法を説明する図である。図４２の状態において、第２上部導電層１４３Ｍに覆われた部分以外のシード層１４１０および絶縁層１３００を除去することにより、第２下部導電層１４１Ｍおよび第１絶縁層１３を形成する。その後、第１上部導電層１２３のうち、第１絶縁層１３から露出している部分の一部を除去して段差１２ｓを形成する。このとき、第１上部導電層１２３から露出されているシード層１２１０についても除去される。このようにして図４１に示すキャパシタ１００Ｍが実現される。
【０１１９】
＜第１５実施形態＞
第１５実施形態では、第１実施形態におけるインターポーザ１０を用いて製造される半導体装置について説明する。
【０１２０】
図４４は、本開示の第１５実施形態における半導体装置を示す図である。半導体装置１０００は、積層された３つのインターポーザ１０（１０−１、１０−２、１０−３）を有し、ＬＳＩ基板７０に接続されている。インターポーザ１０−１は、例えば、ＤＲＡＭ等の半導体素子を有し、また、接続部２４等で形成された接続端子８１−１、８２−１を有している。これらのインターポーザ１０（１０−１、１０−２、１０−３）がガラス基板を用いたものでなくてもよく、一部のインターポーザ１０は、他のインターポーザ１０とは異なる材料の基板を用いたものであってもよい。接続端子８１−１は、ＬＳＩ基板７０の接続端子８０に対して、バンプ９０−１を介して接続されている。接続端子８２−１は、インターポーザ１０−２の接続端子８１−２に対して、バンプ９０−２を介して接続されている。インターポーザ１０−２の接続端子８２−２と、インターポーザ１０−３の接続端子８３−１とについても、バンプ９０−３を介して接続されている。バンプ９０（９０−１、９０−２、９０−３）は、例えば、インジウム、銅、金等の金属を用いる。
【０１２１】
なお、インターポーザ１０を積層する場合には、３層に限らず、２層であってもよいし、さらに４層以上であってもよい。また、インターポーザ１０と他の基板との接続は、バンプによるものに限らず、共晶接合など、他の接合技術を用いてもよい。また、ポリイミド、エポキシ樹脂等を塗布、焼成して、インターポーザ１０と他の基板とが接着されてもよい。
【０１２２】
図４５は、本開示の第１５実施形態における半導体装置の別の例を示す図である。図４５に示す半導体装置１０００は、ＭＥＭＳデバイス、ＣＰＵ、メモリ等の半導体回路基板（半導体チップ）７１−１、７１−２、およびインターポーザ１０を積層した積層構造体を有し、ＬＳＩ基板７０に接続されている。
【０１２３】
インターポーザ１０は、半導体回路基板７１−１と半導体回路基板７１−２との間に配置され、バンプ９０−１、９０−２を介して、それぞれに接続されている。ＬＳＩ基板７０上に半導体回路基板７１−１が載置されている。ＬＳＩ基板７０と半導体回路基板７１−２とはワイヤ９５により接続されている。この例では、インターポーザ１０は、複数の半導体回路基板を積層して３次元実装するためのインターポーザとして用いられる。インターポーザ１０がそれぞれ機能の異なる複数の半導体回路基板と接続することで、多機能の半導体装置を実現することができる。例えば、半導体回路基板７１−１を３軸加速度センサとし、半導体回路基板７１−２を２軸磁気センサとすることによって、５軸モーションセンサを１つのモジュールで実現した半導体装置を実現することができる。
【０１２４】
半導体回路基板がＭＥＭＳデバイスにより形成されたセンサなどである場合には、センシング結果がアナログ信号により出力される場合がある。この場合には、ローパスフィルタ、アンプ等についても半導体回路基板またはインターポーザ１０に形成してもよい。
【０１２５】
図４６は、本開示の第１５実施形態における半導体装置のさらに別の例を示す図である。上記２つの例（図４４、図４５）は、３次元実装であったが、この例では、２．５次元実装に適用した例である。図４６に示す例では、ＬＳＩ基板７０には、６つのインターポーザ１０（１０−１〜１０−６）が積層されて接続されている。ただし、全てのインターポーザ１０が積層して配置されているだけでなく、基板面内方向にも並んで配置されている。
【０１２６】
図４６の例では、ＬＳＩ基板７０上にインターポーザ１０−１、１０−５が接続され、インターポーザ１０−１上にインターポーザ１０−２、１０−４が接続され、インターポーザ１０−２上にインターポーザ１０−３が接続され、インターポーザ１０−５上にインターポーザ１０−６が接続されている。なお、図４６に示す例のように、インターポーザ１０を複数の半導体回路基板を接続するためのインターポーザとして用いても、このような２．５次元実装が可能である。例えば、インターポーザ１０−３、１０−４、１０−６などが半導体回路基板に置き換えられてもよい。
【０１２７】
上述のように製造された半導体装置１０００は、例えば、携帯端末、情報処理装置、家電等、様々な電子機器に搭載される。携帯端末は、より具体的には、携帯電話、スマートフォンおよびノート型パーソナルコンピュータ等が挙げられる。情報処理装置は、より具体的には、デスクトップ型パーソナルコンピュータ、サーバ、カーナビゲーション等が挙げられる。なお、電子機器の例としては、例えば、ワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）デバイス、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテイメントユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、携帯情報端末（ＰＤＡ）、固定位置データユニットであってもよい。
【０１２８】
図４７は、本開示の第１５実施形態における半導体装置を用いた電子機器の一例を説明する図である。半導体装置１０００が搭載された電子機器の例として、スマートフォン５００およびノート型パーソナルコンピュータ６００を示した。これらの電子機器は、アプリケーションプログラムを実行して各種機能を実現するＣＰＵ等で構成される制御部１１００を有する。各種機能には、半導体装置１０００からの出力信号を用いる機能が含まれる。なお、半導体装置１０００が制御部１１００の機能を有していてもよい。
【０１２９】
＜変形例＞
本開示は上述した実施形態に限定されるものではなく、他の様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施形態は本開示を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることがあり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。以下、一部の変形例について説明する。なお、第１実施形態を変形した例については、他の実施形態を変形する例としても適用することができる。
【０１３０】
（１）第１導電層１２および第２導電層１４は、いずれもシード層と電解めっき法によって形成した導電層とを含む積層構造を有していたが、別の方法によって形成された導電層であってもよい。すなわち、第１導電層１２および第２導電層１４の少なくとも一方、または双方が、単層構造であってもよい。
【０１３１】
導電層の形成方法としては、化学蒸着（ＣＶＤ）および物理蒸着（ＰＶＤ）を含む蒸着法が例示される。化学蒸着としては、例えば、プラズマＣＶＤ、原子層堆積（ＡＬＤ）が挙げられる。物理蒸着としては、例えば、スパッタリングまたは真空蒸着が挙げられる。また、金属箔のエッチングによる形成であってもよいし、金属ナノペースト等の導電性ペーストの塗布による形成であってもよい。なお、第１絶縁層１３についても同様に化学蒸着（ＣＶＤ）および物理蒸着（ＰＶＤ）を含む蒸着法によって形成されればよい。
【０１３２】
導電層および絶縁層に対して、フォトリソグラフィによって所望のパターンが形成されてもよいし、エッチバックまたは化学的機械的研磨（ＣＭＰ）によって平坦化されてもよい。
【０１３３】
（２）第１導電層１２および第２導電層１４の材料は、Ｃｕに限らず、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タングステン（Ｗ）等の導電性を有する材料を含んでもよい。
【０１３４】
（３）第２絶縁層２２は、有機材料であったが、無機材料であってもよいし、無機材料の絶縁層と有機材料の絶縁層との積層構造であってもよい。
【０１３５】
（４）第１絶縁層１３はキャパシタ１００を構成する部分に配置されるだけでなく、キャパシタ１００を構成する部分以外にも第１絶縁層１３として配置されてもよい。このとき、キャパシタ１００を構成する部分の第１絶縁層１３と、それ以外の部分の第１絶縁層１３とは、互いに離隔されていてもよいし、連続していてもよい。キャパシタ１００を構成する部分以外の第１絶縁層１３は、例えば、貫通孔１５の第３導電層２０の少なくとも一部を覆うように形成されていてもよい。
【０１３６】
この構成によれば、例えば、第１絶縁層１３を形成した後にエッチングによりシード層を除去するときに、第３導電層２０の一部、特に貫通孔１５の角部にある導電層（第１導電層１２と第３導電層２０との境界の部分）が第１絶縁層１３によって保護され、保護された部分の導電層が薄くならないようにすることができる。
【０１３７】
（５）貫通孔１５の内部に形成される第３導電層２０は、貫通孔１５の内側面１５ａに沿って形成され、貫通孔１５を閉塞しないように配置されていたが、貫通孔１５における第１面１１ａ側および第２面１１ｂ側の少なくとも一方を閉塞するように配置されてもよいし、貫通孔１５の全体を閉塞するように配置されてもよい。貫通孔１５の全体を閉塞する場合には、言い換えると貫通孔１５を充填するように第３導電層２０が形成されているともいえる。
【０１３８】
ここで、第１２実施形態では、キャパシタ１００Ｌとインダクタ２７とは第３導電層２０ａで接続されている。第３導電層２０ａを貫通孔１５−１において少なくとも第１面１１ａの近傍において閉塞するように配置されている構成に変形すると、貫通孔１５−１を閉塞した導電層を第１導電層１２Ｌの一部または全部とすることにより、貫通孔１５−１の直上にキャパシタ１００Ｌの少なくとも一部が形成されてもよい。
【０１３９】
（６）キャパシタ１００は、上述したインターポーザ１０に配置された例を示したが、導電層を含む配線基板に配置されるのであれば、第３導電層２０のような貫通電極を含むインターポーザ１０に適用される場合に限られない。このような配線基板は、貫通電極を含まなくてもよい。この場合には、基板１１の第１面１１ａ側だけに導電層が配置されてもよい。
【０１４０】
また、キャパシタ１００が配置される基板は、貫通電極を含んでいる場合であっても、回路基板と半導体チップ等の間に配置されるインターポーザとしての用途に適用されるものに限らず、例えば、貫通電極基板としての用途に適用されてもよい。ここで、貫通電極基板とは、回路基板と半導体チップ等の間に配置されるインターポーザだけでなく、半導体チップ等を設置しないＩＰＤ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｐａｓｓｉｖｅ Ｄｅｖｉｃｅ）等も含んでいる。この場合、上側および下側の回路基板の一方が貫通電極と電気的に接続するように存在する態様となる。一方、半導体チップ等は、回路基板上において、貫通電極基板と異なる位置に配置されて、回路基板と電気的に接続されてもよい。
【０１４１】
（７）キャパシタ１００は、基板１１の片面だけに配置される例を示したが、両面に配置されてもよい。
【０１４２】
（８）キャパシタ１００において、基板１１と第１導電層１２との間、第１導電層１２と第１絶縁層１３との間、第１絶縁層１３と第２導電層１４との間のいずれか、または全てにおいて、図示しない層が形成されていてもよい。
【０１４３】
（９）第２下部導電層１４１の熱膨張係数が、第１絶縁層１３の熱膨張係数と、第２上部導電層１４３の熱膨張係数との間になるように、それぞれの材料が決定されてもよい。例えば、第２上部導電層１４３を熱膨張係数が１６．８ｐｐｍ／ＫのＣｕで形成し、第１絶縁層１３を３．２５ｐｐｍ／Ｋの窒化珪素で形成した場合には、第２下部導電層１４１を上述したＴｉ（８．４ｐｐｍ／Ｋ）、Ｃｒ（８．２ｐｐｍ／Ｋ）、Ｎｉ（１３．４ｐｐｍ／Ｋ）などで形成することにより、さらに応力を緩和することができる。また第２下部導電層１４１を複数の膜で形成した場合には、第１絶縁層１３に近いほど第１絶縁層１３の熱膨張係数に近い膜で形成し、第２上部導電層１４３に近いほど第２上部導電層１４３の熱膨張係数に近い膜で形成することが好ましい。例えば、第２上部導電層１４３（Ｃｕ）側にＮｉの膜、第１絶縁層１３（窒化珪素）側にＴｉまたはＣｒの膜を積層した第２下部導電層１４１が形成されてもよい。
【符号の説明】
【０１４４】
１０…インターポーザ、１１…基板、１１ａ…第１面、１１ｂ…第２面、１２…第１導電層、１２−１…第１部分、１２−１ｐ…境界、１２−１ｕ…上面、１２−２…第２部分、１２−２ｅ…側面、１２−２ｕ…上面、１２ｓ…段差、１３…第１絶縁層、１４…第２導電層、１４ｅ…側面、１５…貫通孔、１５ａ…内側面、２０…第３導電層、２１…第４導電層、２２…第２絶縁層、２２Ａｈ…開口、２３…ビアホール、２４…接続部、２５…ボール、２７…インダクタ、２９…導電層、３１…レジスト層、４０…回路基板、５０…半導体チップ、７０…基板、７１…半導体回路基板、８０…接続端子、９０…バンプ、９５…ワイヤ、１００…キャパシタ、１２１…第１下部導電層、１２３…第１上部導電層、１４１…第２下部導電層、１４３…第２上部導電層、２０１…外周部分、２０３…内周部分、２１１…第４下部導電層、２１３…第４上部導電層、５００…スマートフォン、６００…ノート型パーソナルコンピュータ、１０００…半導体装置、１１００…制御部、１２１０…シード層、１２１１…スパッタＴｉ層、１２１３…スパッタＣｕ層、１２１５…蒸着Ｃｕ層、１３００…絶縁層、１４１０…シード層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年4月20日(2020.4.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁表面を有する基板と、
前記基板上に配置された第１導電層であって、第１厚さを有する第１部分および当該第１厚さよりも薄い第２厚さを有し当該第１部分に隣接する第２部分を含む第１導電層と、
前記第２部分から離隔して前記第１部分上に配置された第１絶縁層と、
前記第１絶縁層に対して前記第１部分とは反対側に配置された第２導電層と、
を備え、
前記第１部分および前記第２部分は、前記第１絶縁層側において同一材料で形成された領域を含む、配線基板。
【請求項２】
絶縁表面を有する基板と、
前記基板上に配置された第１導電層であって、第１厚さを有する第１部分および当該第１厚さよりも薄い第２厚さを有し当該第１部分に隣接する第２部分を含む第１導電層と、
前記第２部分から離隔して前記第１部分上に配置された第１絶縁層と、
前記第１絶縁層に対して前記第１部分とは反対側に配置された第２導電層と、
を備え、
前記第１導電層は、第１膜および当該第１膜とは膜質が異なる第２膜を含み、
前記第２膜は、前記第１膜と前記第１絶縁層とに挟まれて配置され、
前記第２部分における前記第２膜は、前記第１部分における前記第２膜よりも薄い、配線基板。
【請求項３】
前記第２導電層は、前記第１絶縁層の縁部のうち前記第２部分側に対応する第１縁部から離隔して配置されている、請求項１または請求項２に記載の配線基板。
【請求項４】
前記基板の表面の法線方向に沿って見た場合において、前記第２導電層の縁部と、前記第１絶縁層の縁部のうち前記第２部分側に対応する第１縁部とが揃う部分を含む、請求項１または請求項２に記載の配線基板。
【請求項５】
前記基板の表面の法線方向に沿って見た場合において、前記第１部分と前記第２部分との境界から前記第１縁部との間の距離は、前記第２導電層の縁部から前記第１縁部までの距離より小さい、請求項４に記載の配線基板。
【請求項６】
前記基板の表面の法線方向に沿って見た場合において、前記第１部分と前記第２部分との境界から前記第１絶縁層の縁部までの距離が、前記第１厚さと前記第２厚さとの差より小さい、請求項１または請求項２に記載の配線基板。
【請求項７】
前記境界は、前記第１絶縁層と前記基板との間に配置されている、請求項６に記載の配線基板。
【請求項８】
前記第１部分と前記第２部分との境界から前記第２部分の縁部までの前記基板の表面の法線方向に沿って見た場合における距離は、前記第１厚さと前記第２厚さとの差より大きい、請求項１または請求項２に記載の配線基板。
【請求項９】
前記第１部分と前記第２部分との境界から前記第２部分の縁部までの前記基板の表面の法線方向に沿って見た場合における距離は、前記第２厚さの１０％以上である、請求項１または請求項２に記載の配線基板。
【請求項１０】
前記第１部分は、前記第２部分に囲まれている、請求項１または請求項２に記載の配線基板。
【請求項１１】
前記基板の表面の法線方向に沿って見た場合において、前記第１導電層の外縁は、前記第１部分の側面および前記第２部分の側面を含む、請求項１または請求項２に記載の配線基板。
【請求項１２】
前記第１絶縁層は、前記第１部分の側面を覆う、請求項１１に記載の配線基板。
【請求項１３】
前記第１絶縁層の一部は、前記第２導電層と前記第１部分の側面とに挟まれる、請求項１２に記載の配線基板。
【請求項１４】
前記第２部分の表面は、前記第１部分の表面より粗い、請求項１または請求項２に記載の配線基板。
【請求項１５】
前記第１導電層は、少なくとも第１膜および当該第１膜とは膜質が異なる第２膜を含む、請求項１または請求項２に記載の配線基板。
【請求項１６】
前記第１導電層の側面には、前記第１膜の側面と前記第２膜の側面とにおいて形成される窪みが配置されている、請求項１５に記載の配線基板。
【請求項１７】
前記第２部分および前記第１絶縁層に接触する第２絶縁層をさらに備え、
前記第１絶縁層は、無機材料を含み、
前記第２絶縁層は、有機材料を含む、請求項１または請求項２に記載の配線基板。
【請求項１８】
前記第２絶縁層は、開口を有し、
前記第２導電層は、前記開口を規定する前記第２絶縁層の側面と接触し、
前記第２導電層と前記第１絶縁層との間の一部に前記第２絶縁層が配置されている、請求項１７に記載の配線基板。
【請求項１９】
前記第１絶縁層に対して前記第１部分とは反対側に配置され、前記第２導電層と離隔された導電層をさらに備える、請求項１または請求項２に記載の配線基板。
【請求項２０】
前記第１導電層は、前記第２厚さより厚い第３厚さを有し前記第２部分に隣接する第３部分をさらに含み、
前記第１絶縁層は、さらに前記第３部分上に配置され、
前記第２導電層は、前記第１絶縁層に対して前記第３部分とは反対側においても配置されている、請求項１または請求項２に記載の配線基板。
【請求項２１】
前記基板を貫通する貫通電極をさらに備え、
前記貫通電極は、前記第１導電層に電気的に接続している、請求項１または請求項２に記載の配線基板。
【請求項２２】
前記貫通電極は、前記第１導電層と同じ材料で形成され、前記第１導電層から連続的に延びている、請求項２１に記載の配線基板。
【請求項２３】
前記第１導電層は複数の膜を含み、
前記貫通電極は複数の膜を含み、
前記第１導電層における前記基板に最も近い膜は、前記貫通電極における前記基板に最も近い膜まで、連続して延びている、請求項２１に記載の配線基板。
【請求項２４】
前記第１導電層に接続された前記貫通電極を含むインダクタをさらに備える、請求項２１に記載の配線基板。
【請求項２５】
請求項１または請求項２に記載の配線基板と、
前記配線基板に電気的に接続された半導体チップと、
を備える半導体装置。
【国際調査報告】
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