(57)【要約】【課題】反りや歪みなどが生じることを抑制することができる貫通電極基板を提供する。【解決手段】貫通電極基板１０は、基板１２と、基板１２に設けられた複数の孔２０と、孔２０の内部に設けられた孔電極部２２と、基板１２の第１面１３側に設けられた第１電極部３１と、基板１２の第２面１４側に設けられた第２電極部３６と、を備える。複数の孔２０は、孔電極部２２が基板１２の第１面１３側において第１電極部３１に電気的に接続され、且つ、孔電極部２２が基板１２の第２面１４側において第２電極部３６に電気的に接続されている複数の第１孔２０Ａと、孔電極部２２が基板１２の第１面１３側において第１電極部３１から電気的に絶縁され、又は、孔電極部２２が基板１２の第２面１４側において第２電極部３６から電気的に絶縁されている複数の第２孔２０Ｂと、を含む。【選択図】図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面を含み、複数の孔が設けられた基板と、
前記基板の前記孔の内部に設けられた孔電極部と、
前記基板の前記第１面側に設けられた第１電極部と、
前記基板の前記第２面側に設けられた第２電極部と、を備え、
前記複数の孔は、前記孔電極部が前記基板の前記第１面側において前記第１電極部に電気的に接続され、且つ、前記孔電極部が前記基板の前記第２面側において前記第２電極部に電気的に接続されている複数の第１孔と、前記孔電極部が前記基板の前記第１面側において前記第１電極部から電気的に絶縁され、又は、前記孔電極部が前記基板の前記第２面側において前記第２電極部から電気的に絶縁されている複数の第２孔と、を含む、貫通電極基板。
【請求項２】
前記第２孔は、前記孔電極部が前記基板の前記第１面側において前記第１電極部から電気的に絶縁され、且つ、前記孔電極部が前記基板の前記第２面側において前記第２電極部から電気的に絶縁されている、請求項１に記載の貫通電極基板。
【請求項３】
前記貫通電極基板は、前記基板の前記第１面側に設けられた第１絶縁層と、前記基板の前記第２面側に設けられた第２絶縁層と、を備え、
前記第２孔は、前記基板の前記第１面側において前記第１絶縁層によって覆われ、又は、前記基板の前記第２面側において前記第２絶縁層によって覆われている、請求項１又は２に記載の貫通電極基板。
【請求項４】
前記貫通電極基板は、前記孔の内部において前記孔電極部よりも前記孔の中心側に設けられた充填部材を更に備える、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の貫通電極基板。
【請求項５】
前記貫通電極基板は、前記基板の前記第１面側に設けられた第１絶縁層と、前記基板の前記第２面側に設けられた第２絶縁層と、を備え、
前記充填部材のうち前記複数の第２孔に設けられた前記充填部材の少なくとも一部は、前記第１絶縁層又は前記第２絶縁層に接続されている、請求項４に記載の貫通電極基板。
【請求項６】
複数の端子を有する素子が搭載される貫通電極基板の製造方法であって、
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する工程と、
前記基板に形成する複数の孔の配置を決定する配置工程と、
前記配置工程で決定された配置に基づいて前記基板に前記複数の孔を形成する孔形成工程と、
前記複数の孔の内部に孔電極部を形成する孔電極部形成工程と、を備え、
前記配置工程は、前記素子の前記端子に電気的に接続される複数の第１孔の配置を決定する第１配置工程と、前記素子の前記端子に電気的に接続されない複数の第２孔の配置を決定する第２配置工程と、を有する、貫通電極基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、貫通電極基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
第１面及び第２面を含む基板と、基板に設けられた複数の孔と、基板の第１面側から第２面側へ至るように孔の内部に設けられた電極部と、を備える部材、いわゆる貫通電極基板が、様々な用途で利用されている。例えば特許文献１は、貫通電極基板を、ＬＳＩの実装密度を高めるために複数のＬＳＩチップを積層させる際に２つのＬＳＩチップの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、孔の内部に設けられた電極部のことを、孔電極部と称することもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−３９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
基板に孔を設けると、孔が設けられた領域において基板の剛性が低下し、この結果、孔が設けられた領域において基板が変形し易くなる。言い換えると、基板のうち孔が設けられた領域と孔が設けられていない領域とでは、剛性や変形のし易さなどが異なる。基板の剛性や変形のし易さが場所によって異なる場合、基板に反りや歪みなどが生じやすい。従って、基板に複数の孔を設ける場合、基板の面内における孔の分布密度が均一になるように孔を配置することが好ましい。
【０００５】
一方、貫通電極基板の孔は、ＬＳＩチップなどの素子の端子のレイアウトに応じて設けられる。このため、素子の端子のレイアウトに偏りが存在する場合、貫通電極基板における孔のレイアウトも偏ることになる。例えば、貫通電極基板における孔の分布密度が不均一になってしまう。この結果、貫通電極基板に反りや歪みなどの不具合が生じてしまうことが考えられる。
【０００６】
本発明の実施形態は、このような点を考慮してなされたものであり、反りや歪みなどが生じることを抑制することができる貫通電極基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態は、第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面を含み、複数の孔が設けられた基板と、前記基板の前記孔の内部に設けられた孔電極部と、前記基板の前記第１面側に設けられた第１電極部と、前記基板の前記第２面側に設けられた第２電極部と、を備え、前記複数の孔は、前記孔電極部が前記基板の前記第１面側において前記第１電極部に電気的に接続され、且つ、前記孔電極部が前記基板の前記第２面側において前記第２電極部に電気的に接続されている複数の第１孔と、前記孔電極部が前記基板の前記第１面側において前記第１電極部から電気的に絶縁され、又は、前記孔電極部が前記基板の前記第２面側において前記第２電極部から電気的に絶縁されている複数の第２孔と、を含む、貫通電極基板である。
【０００８】
本発明の一実施形態による貫通電極基板において、前記第２孔は、前記孔電極部が前記基板の前記第１面側において前記第１電極部から電気的に絶縁され、且つ、前記孔電極部が前記基板の前記第２面側において前記第２電極部から電気的に絶縁されていてもよい。
【０００９】
本発明の一実施形態による貫通電極基板は、前記基板の前記第１面側に設けられた第１絶縁層と、前記基板の前記第２面側に設けられた第２絶縁層と、を備え、前記第２孔は、前記基板の前記第１面側において前記第１絶縁層によって覆われ、又は、前記基板の前記第２面側において前記第２絶縁層によって覆われていてもよい。
【００１０】
本発明の一実施形態による貫通電極基板は、前記孔の内部において前記孔電極部よりも前記孔の中心側に設けられた充填部材を更に備えていてもよい。
【００１１】
本発明の一実施形態による貫通電極基板は、前記基板の前記第１面側に設けられた第１絶縁層と、前記基板の前記第２面側に設けられた第２絶縁層と、を備え、前記充填部材のうち前記複数の第２孔に設けられた前記充填部材の少なくとも一部は、前記第１絶縁層又は前記第２絶縁層に接続されていてもよい。
【００１２】
本発明の一実施形態は、複数の端子を有する素子が搭載される貫通電極基板の製造方法であって、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する工程と、前記基板に形成する複数の孔の配置を決定する配置工程と、前記配置工程で決定された配置に基づいて前記基板に前記複数の孔を形成する孔形成工程と、前記複数の孔の内部に孔電極部を形成する孔電極部形成工程と、を備え、前記配置工程は、前記素子の前記端子に電気的に接続される複数の第１孔の配置を決定する第１配置工程と、前記素子の前記端子に電気的に接続されない複数の第２孔の配置を決定する第２配置工程と、を有する、貫通電極基板の製造方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の実施形態によれば、反りや歪みなどが生じることを抑制することができる貫通電極基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施の形態に係る貫通電極基板を示す平面図である。
【図２Ａ】図１の貫通電極基板をIIＡ−IIＡ方向から見た断面図である。
【図２Ｂ】図２Ａの貫通電極基板の孔電極部を拡大して示す断面図である。
【図３Ａ】基板に孔を形成する工程を示す図である。
【図３Ｂ】基板の第１面及び第２面並びに孔の側壁にシード層を形成する工程を示す図である。
【図３Ｃ】基板の第１面及び第２面に部分的にレジスト層を形成する工程を示す図である。
【図３Ｄ】シード層上にめっき層を形成する工程を示す図である。
【図３Ｅ】レジスト層及びシード層の一部を除去する工程を示す図である。
【図３Ｆ】基板の第１面及び第２面に絶縁層を形成する工程を示す図である。
【図３Ｇ】基板の第１面及び第２面に電極部を形成する工程を示す図である。
【図４Ａ】第１の実施の形態の第１変形例に係る貫通電極基板を示す断面図である。
【図４Ｂ】第１の実施の形態の第１変形例に係る貫通電極基板を示す断面図である。
【図５Ａ】第１の実施の形態の第２変形例において、孔の内部に孔電極部を形成する工程を示す図である。
【図５Ｂ】第１の実施の形態の第２変形例において、基板の第１面及び第２面に絶縁層を形成する工程を示す図である。
【図５Ｃ】第１の実施の形態の第２変形例において、基板の第１面及び第２面に配線を形成する工程を示す図である。
【図５Ｄ】第１の実施の形態の第２変形例において、基板の第１面及び第２面に電極部を形成する工程を示す図である。
【図６Ａ】第１の実施の形態の第３変形例において、基板の第１面及び第２面に配線を形成する工程を示す図である。
【図６Ｂ】第１の実施の形態の第３変形例において、基板の第１面及び第２面に絶縁層を形成する工程を示す図である。
【図６Ｃ】第１の実施の形態の第３変形例において、基板の第１面及び第２面に電極部を形成する工程を示す図である。
【図７】第２の実施の形態に係る貫通電極基板を示す断面図である。
【図８Ａ】基板の第１面及び第２面に絶縁層を形成する工程を示す図である。
【図８Ｂ】孔の内部に充填部材を設ける工程を示す図である。
【図９】第２の実施の形態の第１変形例に係る貫通電極基板を示す断面図である。
【図１０】第３の実施の形態に係る貫通電極基板を示す断面図である。
【図１１Ａ】基板の第２面側に第１シード層を形成する工程を示す図である。
【図１１Ｂ】基板の第２面側に第１めっき層を形成する工程を示す図である。
【図１１Ｃ】基板の第１面側から基板の第１面及び孔の側壁に第２シード層を形成する工程を示す図である。
【図１１Ｄ】基板の第１面側から第２シード層上に第２めっき層を形成する工程を示す図である。
【図１１Ｅ】基板の第１面上及び第２面上のめっき層及びシード層を除去する工程を示す図である。
【図１２】第４の実施の形態に係る貫通電極基板を示す断面図である。
【図１３】第５の実施の形態に係る貫通電極基板を示す断面図である。
【図１４】第６の実施の形態に係る貫通電極基板を示す断面図である。
【図１５】各実施の形態において説明した孔のバリエーションをまとめて示す図である。
【図１６】複数の孔の配置の第１変形例を示す平面図である。
【図１７】複数の孔の配置の第２変形例を示す平面図である。
【図１８】複数の孔の配置の第３変形例を示す平面図である。
【図１９】図１８に示す貫通電極基板の一応用例を示す図である。
【図２０】開口部が形成されている貫通電極基板の一例を示す図である。
【図２１】複数の孔の配置の第３変形例を示す平面図である。
【図２２】ウェハに複数の貫通電極基板を割り付ける例を示す平面図である。
【図２３】本発明の実施形態に係る貫通電極基板をインターポーザとして利用する一例を示す図である。
【図２４】本発明の実施形態に係る貫通電極基板が搭載される製品の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明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。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。更に、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」や「直交」等の用語や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。
【００１６】
〔第１の実施の形態〕
以下、図１乃至図３Ｇを参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１７】
貫通電極基板
まず、図１及び図２Ａを参照して、本実施の形態に係る貫通電極基板１０について説明する。図１は、貫通電極基板１０を示す平面図である。また、図２Ａは、一点鎖線に沿って切断した図１の貫通電極基板１０をIIＡ−IIＡ方向から見た断面図である。
【００１８】
貫通電極基板１０は、基板１２、基板１２に設けられた複数の孔、及び、孔の内部に設けられた孔電極部２２を備える。なお、後述するように、孔は、第１孔２０Ａ及び第２孔２０Ｂという２種類の孔を少なくとも含む。以下の説明において、孔の構成のうち第１孔２０Ａ及び第２孔２０Ｂの両方に当てはまる構成を説明する場合には、第１孔２０Ａ及び第２孔２０Ｂの両方を総称して孔２０と称する。
【００１９】
また、貫通電極基板１０は、基板１２の第１面１３側に設けられた第１電極部３１、第１配線３２及び第１絶縁層３３、並びに、基板１２の第２面１４側に設けられた第２電極部３６、第２配線３７及び第２絶縁層３８を更に備える。
【００２０】
以下、貫通電極基板１０の各構成要素について説明する。
【００２１】
（基板）
基板１２は、第１面１３及び第１面１３の反対側に位置する第２面１４を含む。基板１２は、一定の絶縁性を有する材料から構成されている。例えば、基板１２は、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、樹脂基板、シリコン基板、炭化シリコン基板、アルミナ(Al2O3)基板、窒化アルミ(AlN)基板、酸化ジリコニア(ZrO2)基板など、又は、これらの基板が積層されたものである。基板１２は、アルミニウム基板、ステンレス基板など、導電性を有する材料から構成された基板を含んでいてもよい。
【００２２】
基板１２の厚さは特に制限はないが、例えば、１００μｍ以上且つ８００μｍ以下の厚さの基板１２を使用することが好ましい。より好ましくは、基板１２は、２００μｍ以上且つ６００μｍ以下の厚さを有する。基板１２の厚さを１００μｍ以上とすることにより、基板１２のたわみが大きくなることを抑制できる。このため、製造工程における基板１２のハンドリングが困難になったり、基板１２上に形成する薄膜等の内部応力に起因して基板１２が反ってしまったりすることを抑制できる。また、基板１２の厚さを８００μｍ以下とすることにより、基板１２に孔２０を形成する工程に要する時間が長くなり、貫通電極基板１０の製造コストが上昇してしまうことを抑制できる。
【００２３】
（孔）
孔２０は、基板１２の第１面１３から第２面１４に至るよう基板１２に設けられる。言い換えると、孔２０は、基板１２を貫通している。孔２０の直径は、例えば２０μｍ以上且つ１５０μｍ以下の範囲内である。また、隣接する２つの孔２０の間の間隔、すなわち孔２０の配列ピッチは、例えば５０μｍ以上且つ３００μｍ以下の範囲内である。
【００２４】
（孔電極部）
孔電極部２２は、孔２０の内部に設けられた、導電性を有する部材である。例えば、孔電極部２２は、図２Ａに示すように、第１面１３側から第２面１４側まで至るように孔２０の側壁２１に沿って延びる導電層である。複数の孔２０のうち後述する第１孔２０Ａにおいては、孔電極部２２が、基板１２の第１面１３側に設けられた第１電極部３１と、基板１２の第２面１４側に設けられた第２電極部３６とを、孔２０を介して電気的に接続する。
【００２５】
孔電極部２２の構成の一例について、図２Ｂを参照して説明する。図２Ｂは、孔電極部２２を拡大して示す断面図である。孔電極部２２は、孔２０の側壁２１上に設けられた導電層を含む。導電層が導電性を有する限りにおいて、導電層の形成方法は特には限定されない。例えば、導電層は、蒸着法やスパッタリング法などの物理成膜法で形成されていてもよく、化学成膜法やめっき法で形成されていてもよい。また、導電層は、１つの層から構成されていてもよく、若しくは、複数の層を含んでいてもよい。本実施の形態においては、孔電極部２２の導電層が、シード層４１と、シード層４１上に設けられためっき層４２と、を含む例について説明する。
【００２６】
シード層４１は、めっき層４２を形成するめっき工程の際に、めっき液中の金属イオンを析出させてめっき層４２を成長させるための土台となる、導電性を有する層である。シード層４１の材料としては、好ましくは、基板１２の材料に対する高い密着性を有する導電性材料が用いられる。例えば、シード層４１の材料として、チタン、モリブデン、タングステン、タンタル、ニッケル、クロム、アルミニウム、これらの化合物、これらの合金など、又はこれらを積層したものを使用することができる。
【００２７】
シード層４１に堆積されるめっき層４２が銅を含む場合、シード層４１の材料としては、好ましくは、銅が基板１２の内部に拡散することを抑制する材料を使用する。例えば、窒化チタン、窒化モリブデン、窒化タンタル等、又はこれらを積層したものを用いることができる。シード層４１の厚さは、例えば、２０ｎｍ以上且つ５００ｎｍ以下の範囲内である。
【００２８】
めっき層４２は、孔電極部２２の導電性を高めるためにシード層４１上に設けられる、導電性を有する層である。めっき層４２の材料としては、好ましくは、シード層４１に対する高い密着性を有し、且つ高い導電性を有する導電性材料が用いられる。例えば、めっき層４２の材料として、銅、金、銀、白金、ロジウム、スズ、アルミニウム、ニッケル、クロムなどの金属又はこれらを用いた合金など、あるいはこれらを積層したものを使用することができる。めっき層４２の厚さは、例えば、１μｍ以上且つ１０μｍ以下の範囲内である。
【００２９】
めっき層４２の厚みは、孔電極部２２に対して求められる導電性に応じて定められる。
例えば、孔電極部２２が電源ラインや接地ラインを導通させるための部材である場合、十分な厚さを有するめっき層４２が用いられる。また、孔電極部２２が微弱な電気信号を導通させるための部材である場合、小さな厚みを有するめっき層４２を用いてもよい。又は、図示はしないが、めっき層４２を設けることなくシード層４１のみを孔２０に設けてもよい。
【００３０】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、孔電極部２２のめっき層４２は、孔２０の内部に中空部２３が形成されるようにシード層４１上に設けられていてもよい。中空部２３とは、孔２０の内部の領域のうちシード層４１やめっき層４２などの固体が存在しない領域のことである。
また、後述するように、孔電極部２２が孔２０の内部の全域に充填されていてもよい。
【００３１】
（電極部）
第１電極部３１及び第２電極部３６はそれぞれ、貫通電極基板１０のうち、貫通電極基板１０が取り付けられる素子や実装基板の端子に接続される部分であり、パッドやランドとも称される部分である。第１電極部３１は、基板１２の第１面１３側において貫通電極基板１０の表面に露出している。また、第２電極部３６は、基板１２の第２面１４側において貫通電極基板１０の表面に露出している。電極部３１，３６の材料としては、金属など、導電性を有する材料が用いられる。例えば、電極部３１，３６は、金を含むめっき液を基板１２に供給することによって形成される金めっき層を含む。
【００３２】
（配線）
第１配線３２は、孔電極部２２と第１電極部３１とを電気的に接続するよう基板１２の第１面１３側に設けられた導電層である。同様に、第２配線３７は、孔電極部２２と第２電極部３６とを電気的に接続するよう基板１２の第２面１４側に設けられた導電層である。配線３２，３７の材料としては、金属など、導電性を有する材料が用いられる。
【００３３】
配線３２，３７は、孔電極部２２と同一の層構成を有していてもよい。例えば、図２Ｂに示すように、孔電極部２２がシード層４１及びめっき層４２を含む場合、配線３２，３７も、シード層４１及びめっき層４２を含んでいてもよい。また、図示はしないが、配線３２，３７は、孔電極部２２とは異なる構成の導電層を含んでいてもよい。
【００３４】
（絶縁層）
第１絶縁層３３は、基板１２の第１面１３の領域のうち外部からの電気的なアクセスが不要な領域を覆うよう第１面１３上に設けられた、絶縁性を有する層である。例えば、図２Ａに示すように、第１絶縁層３３は、複数の孔２０のうち、少なくとも、孔電極部２２が第１電極部３１に電気的に接続されていない孔２０を覆っている。また、第２絶縁層３８は、基板１２の第２面１４の領域のうち外部からの電気的なアクセスが不要な領域を覆うよう第２面１４上に設けられた、絶縁性を有する層である。例えば、図２Ａに示すように、第２絶縁層３８は、複数の孔２０のうち、少なくとも、孔電極部２２が第２電極部３６に電気的に接続されていない孔２０を覆っている。絶縁層３３，３８の材料としては、エポキシ樹脂などの樹脂材料、酸化ケイ素などの無機材料、感光性ネガ型ドライフィルムレジストなど、絶縁性を有する材料が用いられる。
【００３５】
図２Ａに示すように、第１絶縁層３３には、第１配線３２又は孔電極部２２を第１絶縁層３３から露出させるための開口部が形成されている。上述の第１電極部３１は、第１配線３２又は孔電極部２２に接続するように第１絶縁層３３の開口部に設けられる。同様に、第２絶縁層３８には、第２配線３７又は孔電極部２２を第２絶縁層３８から露出させるための開口部が形成されている。上述の第２電極部３６は、第２配線３７又は孔電極部２２に接続するように第２絶縁層３８の開口部に設けられる。
【００３６】
図１及び図２Ａに示すように、複数の孔２０の一部は、電極部３１，３６に電気的に接続され、複数の孔２０のその他の一部は、電極部３１，３６に電気的に接続されていない。本実施の形態において、複数の孔２０のうち、孔２０に設けられた孔電極部２２が基板１２の第１面１３側において第１電極部３１に電気的に接続され、且つ、孔２０に設けられた孔電極部２２が基板１２の第２面１４側において第２電極部３６に電気的に接続されている孔２０のことを、第１孔２０Ａと称する。また、複数の孔２０のうち、孔２０に設けられた孔電極部２２が基板１２の第１面１３側において第１電極部３１から電気的に絶縁され、且つ、孔２０に設けられた孔電極部２２が基板１２の第２面１４側において第２電極部３６から電気的に絶縁されている孔２０のことを、第２孔２０Ｂと称する。
【００３７】
本実施の形態においては、第２孔２０Ｂに設けられた孔電極部２２は、第１面１３側において第１絶縁層３３が第２孔２０Ｂを覆うことにより、第１電極部３１から絶縁されている。また、第２孔２０Ｂに設けられた孔電極部２２は、第２面１４側において第２絶縁層３８が第２孔２０Ｂを覆うことにより、第２電極部３６から絶縁されている。なお、第２孔２０Ｂの孔電極部２２を電極部３１，３６から電気的に絶縁する方法が上述の方法に限られることはない。例えば、図示はしないが、孔電極部２２と電極部３１，３６との間に隙間を設けることにより、孔電極部２２を電極部３１，３６から電気的に絶縁してもよい。
【００３８】
本実施の形態において、複数の第１孔２０Ａは、基板１２の外縁に沿って並ぶよう配置されている。一方、複数の第２孔２０Ｂは、複数の第１孔２０Ａが配置されている領域よりも内側の領域に配置されている。複数の第１孔２０Ａ及び複数の第２孔２０Ｂを含む複数の孔２０は、図１に示すように、平面視において複数の孔２０が、基板１２の外縁が延びる方向に沿って並ぶよう、配置されている。
【００３９】
以下、第１孔２０Ａ及び第２孔２０Ｂという２種類の孔を基板１２に設けることの利点について説明する。
【００４０】
上述の第１孔２０Ａは、電力や電気信号を基板１２の第１面１３側と第２面１４側との間で伝達するために基板１２に設けられた孔である。従来の貫通電極基板においては、第１孔２０Ａが、ＬＳＩチップなどの素子の端子にレイアウトに応じて基板１２に設けられていた。この場合、素子の端子のレイアウトに偏りが存在すると、基板１２における第１孔２０Ａのレイアウトも偏ることになる。例えば、基板１２における複数の第１孔２０Ａの分布密度が不均一になってしまう。この結果、基板１２に反りや歪みなどの不具合が生じてしまうことが考えられる。このため、基板１２に第１孔２０Ａを形成した後の貫通電極基板１０の製造工程や貫通電極基板１０を利用した製品の製造工程において、基板１２の搬送不良が生じたり、基板１２のハンドリングが困難になったりすることが考えられる。
【００４１】
これに対して、本実施の形態によれば、貫通電極基板１０は、上述の複数の第１孔２０Ａに加えて、複数の第２孔２０Ｂを更に備える。第２孔２０Ｂに設けられた孔電極部２２は、第１絶縁層３３及び第２絶縁層３８によって覆われているので、第２孔２０Ｂは、第１面１３側と第２面１４側との間での電力や電気信号の伝達には寄与しない。すなわち、第２孔２０Ｂは、電気的な機能を果たす孔ではない。このような第２孔２０Ｂを基板１２に設けることにより、複数の第１孔２０Ａのレイアウトに依らず、基板１２における孔２０の分布密度をより均一にすることができる。これによって、基板１２の剛性や変形のし易さなどが場所によってばらつくことを抑制することができる。このことにより、貫通電極基板１０の製造工程や貫通電極基板１０を利用した製品の製造工程において、基板１２に反りや歪みなどが生じることを抑制することができる。
【００４２】
好ましくは、複数の孔２０は、基板１２の第１面１３及び第２面１４における孔２０の分布密度が場所に依らず均一になるように基板１２に形成されている。例えば、面方向において基板１２を仮想的にＮ等分した場合の、Ｎ個の領域に形成された孔２０の数が、平均値±２０％の範囲内になる。ここで、Ｎは適切な整数であり、例えば１６である。好ましくは、複数の孔２０の各々は、等しい容積を有する。
【００４３】
貫通電極基板の製造方法
以下、貫通電極基板１０の製造方法の一例について、図３Ａ乃至図３Ｇを参照して説明する。
【００４４】
まず、複数の孔２０の配置を設計する設計工程を実施する。例えば、コンピュータ上において、基板１２を仮想的に配置する。続いて、コンピュータ上において、基板１２における複数の孔２０の配置を決定する配置工程を実施する。
【００４５】
配置工程においては、まず、貫通電極基板１０に搭載される素子の複数の端子に電気的に接続される複数の第１孔２０Ａの配置を決定する第１配置工程を実施する。続いて、素子の複数の端子に電気的に接続されない複数の第２孔２０Ｂの配置を決定する第２配置工程を実施する。第２配置工程は、複数の第２孔２０Ｂの配置を、第２孔２０Ｂが第１孔２０Ａに重ならず、且つ、複数の第１孔２０Ａ及び複数の第２孔２０Ｂを含む複数の孔２０の分布密度が基板１２の面方向において均一になるよう決定する。
【００４６】
その後、基板１２を準備し、続いて、図３Ａに示すように、配置工程で決定された配置に基づいて基板１２を加工して基板１２に複数の孔２０Ａ，２０Ｂを形成する孔形成工程を実施する。例えば、図示はしないが、まず、基板１２の面１３，１４のうち孔２０Ａ，２０Ｂが形成されない領域をレジスト層で覆う。続いて、基板１２の面１３，１４のうちレジスト層で覆われていない領域を除去して、複数の孔２０Ａ，２０Ｂを形成する。レジスト層で覆われていない領域を除去する方法としては、反応性イオンエッチング法、深掘り反応性イオンエッチング法などのドライエッチング法や、ウェットエッチング法などを用いることができる。
【００４７】
ウェットエッチング法のためのエッチング液としては、フッ化水素（ＨＦ）、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）、硝酸（ＨＮＯ３）、塩酸（ＨＣｌ）のいずれか、又はこれらのうちの混合物を用いることができる。
【００４８】
ドライエッチング法としては、プラズマを用いたドライエッチングＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）法、ボッシュプロセスを用いたＤＲＩＥ（Ｄｅｅｐ  Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  ＥｔｃｈｉｎｇＲＩＥ）法、サンドブラスト法、レーザアブレーション等のレーザ加工等を用いることができる。
【００４９】
レーザ加工のためのレーザとしては、エキシマレーザ、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、フェムト秒レーザ等を用いることができる。Ｎｄ：ＹＡＧレーザを採用する場合、波長が１０６４ｎｍの基本波、波長が５３２ｎｍの第２高調波、波長が３５５ｎｍの第３高調波等を用いることができる。
【００５０】
また、レーザ照射とウェットエッチングを適宜組み合わせることもできる。具体的には、まず、レーザ照射によって基板１２のうち孔２０Ａ，２０Ｂが形成されるべき領域に変質層を形成する。続いて、基板１２をフッ化水素などに浸漬して、変質層をエッチングする。これによって、基板１２に孔２０Ａ，２０Ｂを形成することができる。
【００５１】
続いて、基板１２の孔２０Ａ，２０Ｂの内部に孔電極部２２を形成する孔電極部形成工程を実施する。例えば、まず、図３Ｂに示すように、基板１２の第１面１３及び第２面１４並びに孔２０Ａ，２０Ｂの側壁２１にシード層４１を形成する。シード層４１を形成する方法としては、例えば、蒸着法やスパッタリング法などの物理成膜法や、化学成膜法などを用いることができる。
【００５２】
続いて、図３Ｃに示すように、基板１２の第１面１３上及び第２面１４上に部分的にレジスト層４３を形成するレジスト層形成工程を実施する。レジスト層形成工程は、基板１２の第１面１３及び第２面１４のうち第１配線３２及び第２配線３７が設けられない領域がレジスト層４３によって覆われるよう、レジスト層４３を形成する。
【００５３】
続いて、図３Ｄに示すように、基板１２にめっき液を供給してシード層４１上にめっき層４２を形成するめっき工程を実施する。続いて、図３Ｅに示すように、レジスト層４３及びレジスト層４３によって覆われているシード層４１を除去する。このようにして、シード層４１及びめっき層４２を含む孔電極部２２を孔２０Ａ，２０Ｂの内部に形成する。
このとき、図３Ｅに示すように、シード層４１及びめっき層４２を含み、基板１２の第１面１３側に設けられる第１配線３２と、シード層４１及びめっき層４２を含み、基板１２の第２面１４側に設けられる第２配線３７とが、孔電極部２２と同時に得られる。
【００５４】
続いて、図３Ｆに示すように、基板１２の第１面１３上に第１絶縁層３３を形成し、基板１２の第２面１４上に第２絶縁層３８を形成する絶縁層形成工程を実施する。第１絶縁層３３は、第１孔２０Ａに設けられた孔電極部２２又は孔電極部２２に接続された第１配線３２を外部に露出させ、且つ、第２孔２０Ｂに設けられた孔電極部２２又は孔電極部２２に接続された第１配線３２を覆うよう、形成される。同様に、第２絶縁層３８は、第１孔２０Ａに設けられた孔電極部２２又は孔電極部２２に接続された第２配線３７を外部に露出させ、且つ、第２孔２０Ｂに設けられた孔電極部２２又は孔電極部２２に接続された第２配線３７を覆うよう、形成される。
【００５５】
絶縁層形成工程においては、例えば、まず、支持層と、支持層上に設けられた絶縁性材料を含む絶縁層とを有するフィルムを、基板１２の第１面１３及び第２面１４のそれぞれに貼り付ける。続いて、基板１２に貼り付けられたフィルムの支持層を絶縁層から剥がす。続いて、絶縁層に、第１孔２０Ａの孔電極部２２に接続された配線３２，３７を外部に露出させるための開口部を加工する。このようにして、図３Ｆに示す絶縁層３３，３８を得ることができる。
【００５６】
なお、図示はしないが、絶縁層形成工程においては、絶縁性材料を含む液体を基板１２に塗布し、その後に液体を固化させることにより、絶縁層３３，３８を形成してもよい。
【００５７】
続いて、図３Ｇに示すように、絶縁層３３，３８の開口部に電極部３１，３６を形成する電極部形成工程を実施する。例えば、まず、金属層をめっき法やスパッタリング法などによって形成し、続いて、金属層をエッチング法などによってパターニングすることにより、絶縁層３３，３８の開口部に電極部３１，３６を形成する。このようにして、電極部３１，３６に電気的に接続された孔電極部２２が設けられた複数の第１孔２０Ａと、電極部３１，３６から電気的に絶縁された孔電極部２２が設けられた複数の第２孔２０Ｂと、を備える貫通電極基板１０を得ることができる。
【００５８】
本実施の形態によれば、複数の第１孔２０Ａ及び複数の第２孔２０Ｂを基板１２に形成することにより、基板１２における孔２０Ａ，２０Ｂの分布密度をより均一にすることができる。このため、めっき工程の際、孔２０Ａ，２０Ｂの周囲においてめっき液の温度や流れにばらつきや乱れが生じる場合であっても、そのようなばらつきや乱れを基板１２の面方向の各場所において均一に生じさせることができる。従って、めっき層４２の厚みが場所によってばらついたり、めっき層４２に凹凸が生じたりすることを抑制することができる。このことにより、めっき層４２の厚みの不均一さに起因する反りや歪みが基板１２に生じることを抑制することができる。
【００５９】
（第１変形例）
上述の本実施の形態においては、第１孔２０Ａ及び第２孔２０Ｂのいずれも、基板１２の第１面１３側から第２面１４側へ貫通する貫通孔である例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、第２孔２０Ｂは、基板１２を貫通しない非貫通孔であってもよい。例えば、図４Ａに示すように、第２孔２０Ｂは、基板１２の第２面１４に至らないよう第１面１３に形成された非貫通孔であってもよい。また、第２孔２０Ｂは、図４Ｂに示すように、基板１２の第１面１３に至らないよう第２面１４に形成された非貫通孔であってもよい。第２孔２０Ｂが非貫通孔である場合、第２孔２０Ｂは、側壁２１及び底部２４を含む。孔電極部２２は、側壁２１上及び底部２４上に設けられる。
【００６０】
第２孔２０Ｂが非貫通孔である場合であっても、第１孔２０Ａに加えて第２孔２０Ｂを基板１２に設けることにより、基板１２における孔２０Ａ，２０Ｂの分布密度をより均一にすることができる。これによって、基板１２の剛性や変形のし易さなどが場所によってばらつくことを抑制することができる。このことにより、貫通電極基板１０の製造工程や貫通電極基板１０を利用した製品の製造工程において、基板１２に反りや歪みなどが生じることを抑制することができる。
【００６１】
（第２変形例）
上述の本実施の形態においては、孔電極部２２と同一の層構成を有する配線３２，３７を孔電極部２２と同時に形成する例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、孔電極部２２と異なる構成の配線３２，３７を、孔電極部２２とは異なるタイミングで形成してもよい。以下、本変形例における貫通電極基板１０の製造方法を、図５Ａ乃至図５Ｄを参照して説明する。
【００６２】
まず、上述の本実施の形態の場合と同様にして基板１２の孔２０Ａ，２０Ｂにシード層４１及びめっき層４２を形成して、上述の図３Ｅに示す状態の中間製品を得る。続いて、図５Ａに示すように、シード層４１及びめっき層４２のうち基板１２の第１面１３上及び第２面１４上に存在する部分を除去する。第１面１３上及び第２面１４上のシード層４１及びめっき層４２を除去する方法としては、例えば、化学機械研磨法を用いることができる。
【００６３】
続いて、図５Ｂに示すように、基板１２の第１面１３上に第１絶縁層３３を形成し、基板１２の第２面１４上に第２絶縁層３８を形成する絶縁層形成工程を実施する。第１絶縁層３３は、第１孔２０Ａに設けられた孔電極部２２を外部に露出させ、且つ、第２孔２０Ｂに設けられた孔電極部２２を覆うよう、形成される。同様に、第２絶縁層３８は、第１孔２０Ａに設けられた孔電極部２２を外部に露出させ、且つ、第２孔２０Ｂに設けられた孔電極部２２を覆うよう、形成される。
【００６４】
続いて、図５Ｃに示すように、基板１２の第１面１３上に第１配線３２を形成し、基板１２の第２面１４上に第２配線３７を形成する配線形成工程を実施する。例えば、絶縁層３３，３８の開口部に、第１孔２０Ａの孔電極部２２に接続される配線３２，３７を形成する。このとき、図示はしないが、第１孔２０Ａの孔電極部２２には接続されない配線３２，３７を形成してもよい。この場合、絶縁層３３，３８には、第１孔２０Ａには対応しない箇所に、配線３２，３７を形成するための開口部が設けられている。
【００６５】
続いて、図５Ｄに示すように、配線３２，３７に接続される電極部３１，３６を形成する電極部形成工程を実施する。このようにして、電極部３１，３６に電気的に接続された孔電極部２２が設けられた複数の第１孔２０Ａと、電極部３１，３６から電気的に絶縁された孔電極部２２が設けられた複数の第２孔２０Ｂと、を備える貫通電極基板１０を得ることができる。
【００６６】
本変形例においては、上述のように、シード層４１及びめっき層４２のうち基板１２の第１面１３上及び第２面１４上に存在する部分を化学機械研磨法によって除去する工程を実施する。ところで、化学機械研磨法においては、除去されるべき部分に圧力を加える。
このとき、圧力を加えられる部分、ここではめっき層４２の厚みが場所によってばらついていたり、めっき層４２に凹凸が生じたりしていると、めっき層４２に加えられる圧力が場所によってばらつくことになる。この結果、めっき層４２及びシード層４１が不均一に除去されてしまう。例えば、場所によってめっき層４２及びシード層４１が十分に除去されず、導電性材料の残渣が生じることが考えられる。
【００６７】
ここで、本変形例においては、複数の第１孔２０Ａ及び複数の第２孔２０Ｂを基板１２に形成することにより、めっき層４２の厚みが場所によってばらついたり、めっき層４２に凹凸が生じたりすることが抑制されている。このため、化学機械研磨法を実施する際、基板１２の第１面１３及び第２面１４に加わる圧力が場所によってばらつくことを抑制することができる。このことにより、導電性材料の残渣が生じることを抑制することができる。
【００６８】
（第３変形例）
上述の第２変形例の形態においては、絶縁層３３，３８を形成した後に配線３２，３７を形成する例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、配線３２，３７を形成した後に絶縁層３３，３８を形成してもよい。以下、本変形例における貫通電極基板１０の製造方法を、図６Ａ乃至図６Ｃを参照して説明する。
【００６９】
まず、上述の第２変形例の場合と同様にして、上述の図５Ａに示す状態の中間製品を得る。続いて、図６Ａに示すように、基板１２の第１面１３上に第１配線３２を形成し、基板１２の第２面１４上に第２配線３７を形成する配線形成工程を実施する。例えば、第１面１３上及び第２面１４上に、第１孔２０Ａの孔電極部２２に接続される配線３２，３７を形成する。このとき、図示はしないが、第１孔２０Ａの孔電極部２２には接続されない配線３２，３７を形成してもよい。
【００７０】
続いて、図６Ｂに示すように、基板１２の第１面１３上に第１絶縁層３３を形成し、基板１２の第２面１４上に第２絶縁層３８を形成する絶縁層形成工程を実施する。第１絶縁層３３は、第１孔２０Ａに設けられた孔電極部２２に接続された第１配線３２を外部に露出させ、且つ、第２孔２０Ｂに設けられた孔電極部２２に接続された第１配線３２を覆うよう、形成される。同様に、第２絶縁層３８は、第１孔２０Ａに設けられた孔電極部２２に接続された第２配線３７を外部に露出させ、且つ、第２孔２０Ｂに設けられた孔電極部２２に接続された第２配線３７を覆うよう、形成される。
【００７１】
続いて、図６Ｃに示すように、絶縁層３３，３８の開口部に電極部３１，３６を形成する電極部形成工程を実施する。このようにして、電極部３１，３６に電気的に接続された孔電極部２２が設けられた複数の第１孔２０Ａと、電極部３１，３６から電気的に絶縁された孔電極部２２が設けられた複数の第２孔２０Ｂと、を備える貫通電極基板１０を得ることができる。
【００７２】
本変形例においても、複数の第１孔２０Ａ及び複数の第２孔２０Ｂを基板１２に形成することにより、めっき層４２の厚みが場所によってばらついたり、めっき層４２に凹凸が生じたりすることが抑制されている。このため、化学機械研磨法を実施する際、基板１２の第１面１３及び第２面１４に加わる圧力が場所によってばらつくことを抑制することができる。このことにより、導電性材料の残渣が生じることを抑制することができる。
【００７３】
〔第２の実施の形態〕
次に、図７乃至図９を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は、孔２０Ａ，２０Ｂに充填部材２５が充填されている点が異なるのみであり、他の構成は、上述の第１の実施の形態と略同一である。第２の実施の形態において、第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、第１の実施の形態において得られる作用効果が本実施の形態においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
【００７４】
図７は、本実施の形態に係る貫通電極基板１０を示す断面図である。貫通電極基板１０は、孔２０Ａ，２０Ｂの内部において孔電極部２２よりも孔２０Ａ，２０Ｂの中心側に設けられた充填部材２５を更に備える。なお、「中心側に設けられた」とは、孔２０Ａ，２０Ｂの内部において、充填部材２５と側壁２１との間の距離が孔電極部２２と側壁２１との間の距離よりも大きいことを意味する。充填部材２５は、例えば、ポリイミド、ベンゾシクロブテン等の絶縁性樹脂材料や、酸化シリコンや窒化シリコンなどの無機材料を含む。
【００７５】
以下、孔２０Ａ，２０Ｂの内部に充填部材２５を設けることの利点について説明する。
【００７６】
貫通電極基板１０の製造工程においては、孔２０Ａ，２０Ｂ及び孔電極部２２を形成した後、金を含むめっき液などを基板１２に供給して電極部３１，３６を形成する工程を実施することがある。このとき、孔２０Ａ，２０Ｂに中空部２３が存在していると、基板１２と絶縁層３３，３８との間の隙間などに浸入しためっき液が孔２０Ａ，２０Ｂの中空部２３に入ってしまうことが考えられる。
【００７７】
また、シード層４１及びめっき層４２などの導電層のうち基板１２の第１面１３上及び第２面１４上に存在する部分を化学機械研磨法によって除去する工程を実施する場合、導電性材料の屑などが残渣として孔２０Ａ，２０Ｂの中空部２３に残ってしまうことも考えられる。
【００７８】
また、貫通電極基板１０の用途の１つとして、まず、貫通電極基板１０上に素子を搭載し、続いて、素子を樹脂で封止して、デバイスを作製するという用途がある。この場合、樹脂を含む液体を貫通電極基板１０上に供給し、液体を固化させることによって、素子を封止する樹脂を形成する。このとき、孔２０Ａ，２０Ｂに中空部２３が存在していると、基板１２と絶縁層３３，３８との間の隙間などに浸入した、樹脂を含む液体が、孔２０Ａ，２０Ｂの中空部２３に入ってしまうことが考えられる。
【００７９】
これに対して、本変形例によれば、孔２０Ａ，２０Ｂの内部に充填部材２５を設けることにより、不要な物質が孔２０Ａ，２０Ｂの内部に入ってしまうことを抑制することができる。これによって、貫通電極基板１０や貫通電極基板１０を利用した製品の歩留まりを向上させたり、貫通電極基板１０の品質を向上させたりすることができる。
【００８０】
貫通電極基板の製造方法
以下、貫通電極基板１０の製造方法の一例について、図８Ａ及び図８Ｂを参照して説明する。
【００８１】
まず、上述の本実施の形態の場合と同様にして基板１２の孔２０Ａ，２０Ｂにシード層４１及びめっき層４２を形成して、上述の図３Ｅに示す状態の中間製品を得る。続いて、図８Ａに示すように、基板１２の第１面１３上に第１絶縁層３３を設ける。具体的には、まず、第１絶縁層３３及び支持層を含むフィルムを準備する。続いて、周囲の雰囲気の圧力が第１圧力である環境において、フィルムを基板１２の第１面１３に貼り付けて、第１面１３上に第１絶縁層３３を設ける。同様にして、基板１２の第２面１４上に第２絶縁層３８を設ける。
【００８２】
続いて、第１絶縁層３３及び第２絶縁層３８が設けられた基板１２を、周囲の雰囲気の圧力が上述の第１圧力よりも高い第２圧力である環境に配置する。この結果、孔２０Ａ，２０Ｂの内部の圧力と絶縁層３３，３８の周囲の圧力との差に基づいて、図８Ｂに示すように、絶縁層３３，３８が孔２０Ａ，２０Ｂの内部に押し込まれる。このようにして、孔２０Ａ，２０Ｂの内部に充填部材２５を設けることができる。
【００８３】
その後、絶縁層３３，３８に開口部を形成し、続いて、絶縁層３３，３８の開口部に電極部３１，３６を形成する。このようにして、孔２０Ａ，２０Ｂの内部に充填部材２５が設けられた貫通電極基板１０を得ることができる。
【００８４】
第２圧力の方が第１圧力よりも高い限りにおいて、第１圧力及び第２圧力の具体的な値は特には限られない。例えば、第１圧力は、３００Ｔｏｒｒ以下であり、第２圧力は、大気圧である。また、第１圧力と第２圧力の差は、４６０Ｔｏｒｒ以上である。なお、第１圧力と第２圧力との差が小さい場合や、絶縁層３３，３８の流動性が低い場合には、図９に示すように、孔２０Ａ，２０Ｂの内部が完全には充填部材２５で充填されず、隙間２６が残る場合がある。
【００８５】
なお、上述の本実施の形態においては、孔２０Ａ，２０Ｂに充填される充填部材２５を構成する絶縁性材料と、基板１２の第１面１３及び第２面１４を覆う絶縁層３３，３８を構成する絶縁性材料とが同一である例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、充填部材２５を構成する絶縁性材料と、絶縁層３３，３８を構成する絶縁性材料とが異なっていてもよい。
【００８６】
また、本実施の形態においても、上述の第１の実施の形態の第１変形例の場合と同様に、複数の第２孔２０Ｂが非貫通孔を含んでいてもよい。また、本実施の形態においても、上述の第１の実施の形態の第２変形例又は第３変形例の場合と同様に、孔電極部２２、配線３２，３７及び絶縁層３３，３８を形成する順序が特に限られることはない。
【００８７】
〔第３の実施の形態〕
次に、図１０乃至図１１Ｅを参照して、本発明の第３の実施の形態について説明する。
第３の実施の形態は、孔２０Ａ，２０Ｂに孔電極部２２が充填されている点が異なるのみであり、他の構成は、上述の第１の実施の形態と略同一である。第３の実施の形態において、第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、第１の実施の形態において得られる作用効果が本実施の形態においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
【００８８】
図１０は、本実施の形態に係る貫通電極基板１０を示す断面図である。本実施の形態において、孔電極部２２は、孔２０Ａ，２０Ｂの内部に充填されている。このように孔２０Ａ，２０Ｂの内部を固体で充填することにより、本実施の形態においても、上述の第２の実施の形態の場合と同様に、不要な物質が孔２０Ａ，２０Ｂの内部に入ってしまうことを抑制することができる。
【００８９】
貫通電極基板の製造方法
以下、貫通電極基板１０の製造方法の一例について、図１１Ａ乃至図１１Ｅを参照して説明する。
【００９０】
まず、上述の本実施の形態の場合と同様にして基板１２に複数の孔２０Ａ，２０Ｂを形成して、上述の図３Ａに示す状態の中間製品を得る。続いて、図１１Ａに示すように、基板１２の第２面１４側に第１シード層４１ａを形成する。具体的には、基板１２の第２面１４上及び孔２０Ａ，２０Ｂの側壁２１のうち第２面１４に接続される部分に第１シード層４１ａを形成する。第１シード層４１ａを形成する方法としては、シード層４１の場合と同様に、蒸着法やスパッタリング法などの物理成膜法や、化学成膜法などを用いることができる。
【００９１】
続いて、図１１Ｂに示すように、基板１２にめっき液を供給して第１シード層４１ａ上に第１めっき層４２ａを形成する。このとき、図１１Ｂに示すように、電界密度の高い孔２０Ａ，２０Ｂの部分において集中的に第１シード層４１ａ上に第１めっき層４２ａが析出することにより、第２面１４側において第１めっき層４２ａによって孔２０Ａ，２０Ｂを閉塞することができる。
【００９２】
続いて、図１１Ｃに示すように、基板１２の第１面１３側から基板１２の第１面１３上及び孔２０Ａ，２０Ｂの側壁２１上に第２シード層４１ｂを形成する。第２シード層４１ｂを形成する方法としては、シード層４１や第２シード層４１ｂの場合と同様に、蒸着法やスパッタリング法などの物理成膜法や、化学成膜法などを用いることができる。
【００９３】
続いて、図１１Ｄに示すように、基板１２にめっき液を供給して第２シード層４１ｂ上及び第１めっき層４２ａ上に第２めっき層４２ｂを形成する。この工程は、例えば、図１１Ｄに示すように、孔２０Ａ，２０Ｂに対応する場所において第１面１３側で盛り上がる盛り上がり部４２ｃが第２めっき層４２ｂに形成されるようになるまで、実施する。
【００９４】
続いて、図１１Ｅに示すように、シード層４１ａ，４１ｂ及びめっき層４２ａ，４２ｂのうち基板１２の第１面１３上及び第２面１４上に存在する部分を除去する。第１面１３上及び第２面１４上のシード層４１ａ，４１ｂ及びめっき層４２ａ，４２ｂを除去する方法としては、例えば、化学機械研磨法を用いることができる。
【００９５】
その後、基板１２の第１面１３上及び第２面１４上に配線３２，３７、絶縁層３３，３８及び電極部３１，３６を形成する。このようにして、孔２０Ａ，２０Ｂの内部に孔電極部２２が充填された貫通電極基板１０を得ることができる。
【００９６】
本実施の形態においては、上述のように、シード層４１ａ，４１ｂ及びめっき層４２ａ，４２ｂのうち基板１２の第１面１３上及び第２面１４上に存在する部分を化学機械研磨法によって除去する工程を実施する。ここで、本変形例においては、複数の第１孔２０Ａ及び複数の第２孔２０Ｂを基板１２に形成することにより、孔２０Ａ，２０Ｂに対応する場所に形成される第２めっき層４２ｂの盛り上がり部４２ｃを、基板１２の第１面１３上により均一に分布させることができる。このため、化学機械研磨法を実施する際、第２めっき層４２ｂに加わる圧力が場所によってばらつくことを抑制することができる。このことにより、導電性材料の残渣が生じることを抑制することができる。
【００９７】
なお、本実施の形態においても、上述の第１の実施の形態の第１変形例の場合と同様に、複数の第２孔２０Ｂが非貫通孔を含んでいてもよい。また、本実施の形態においても、上述の第１の実施の形態の第２変形例又は第３変形例の場合と同様に、孔電極部２２、配線３２，３７及び絶縁層３３，３８を形成する順序が特に限られることはない。
〔第４の実施の形態〕
【００９８】
次に、図１２を参照して、本発明の第４の実施の形態について説明する。第４の実施の形態は、孔２０Ｂの孔電極部２２が第１電極部３１又は第２電極部３６に接続されている点が異なるのみであり、他の構成は、上述の第１の実施の形態と略同一である。第４の実施の形態において、第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、第１の実施の形態において得られる作用効果が本実施の形態においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
【００９９】
本実施の形態において、第２孔２０Ｂは、孔電極部２２が基板１２の第１面１３側又は第２面１４側の一方において電極部に電気的に接続され、且つ、第１面１３側又は第２面１４側の他方において電極部から電気的に絶縁されている孔として定義される。例えば、図１２に示すように、第２孔２０Ｂに設けられた孔電極部２２は、基板１２の第１面１３側において第１電極部３１に電気的に接続され、且つ、基板１２の第２面１４側において第２電極部３６から電気的に絶縁されている。若しくは、図示はしないが、第２孔２０Ｂに設けられた孔電極部２２は、基板１２の第１面１３側において第１電極部３１から電気的に絶縁され、且つ、基板１２の第２面１４側において第２電極部３６に電気的に接続されていてもよい。
【０１００】
本実施の形態においても、複数の第１孔２０Ａ及び複数の第２孔２０Ｂを基板１２に形成することにより、基板１２における孔２０の分布密度をより均一にすることができる。
これによって、基板１２の剛性や変形のし易さなどが場所によってばらつくことを抑制することができる。このことにより、貫通電極基板１０の製造工程や貫通電極基板１０を利用した製品の製造工程において、基板１２に反りや歪みなどが生じることを抑制することができる。
〔第５の実施の形態〕
【０１０１】
次に、図１３を参照して、本発明の第５の実施の形態について説明する。第５の実施の形態は、孔２０Ｂの孔電極部２２がダミー配線に接続されている点が異なるのみであり、他の構成は、上述の第１の実施の形態と略同一である。第５の実施の形態において、第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、第１の実施の形態において得られる作用効果が本実施の形態においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
【０１０２】
本実施の形態において、第２孔２０Ｂは、孔電極部２２が基板１２の第１面１３側又は第２面１４側においてダミー配線に接続されている。例えば、図１３に示すように、第２孔２０Ｂに設けられた孔電極部２２は、基板１２の第１面１３側においてダミー配線３４に接続されている。ダミー配線３４とは、基板１２の第１面１３又は第２面１４に設けられた、第１電極部３１又は第２電極部３６には接続されない配線である。図１３に示す例において、ダミー配線３４は、基板１２の第１面１３に設けられ、且つ、第１絶縁層３３によって覆われている。若しくは、図示はしないが、第２孔２０Ｂに設けられた孔電極部２２は、基板１２の第２面１４に設けられたダミー配線に接続されていてもよい。また、第２孔２０Ｂに設けられた孔電極部２２は、第１面１３側及び第２面１４側の両方においてダミー配線に接続されていてもよい。
【０１０３】
本実施の形態においても、複数の第１孔２０Ａ及び複数の第２孔２０Ｂを基板１２に形成することにより、基板１２における孔２０の分布密度をより均一にすることができる。
これによって、基板１２の剛性や変形のし易さなどが場所によってばらつくことを抑制することができる。このことにより、貫通電極基板１０の製造工程や貫通電極基板１０を利用した製品の製造工程において、基板１２に反りや歪みなどが生じることを抑制することができる。
〔第６の実施の形態〕
【０１０４】
次に、図１４を参照して、本発明の第６の実施の形態について説明する。第６の実施の形態は、孔２０Ｂに孔電極部２２が設けられていない点が異なるのみであり、他の構成は、上述の第２の実施の形態と略同一である。第５の実施の形態において、第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、第２の実施の形態において得られる作用効果が本実施の形態においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
【０１０５】
本実施の形態において、第１孔２０Ａ及び第２孔２０Ｂには、充填部材２５が充填されている。一方、第１孔２０Ａには孔電極部２２が設けられているが、第２孔２０Ｂには孔電極部２２が設けられていない。なお、図示はしないが、上述の図９に示すように、孔２０Ａ，２０Ｂの内部が完全には充填部材２５で充填されず、隙間２６が残っていてもよい。また、充填部材２５を構成する絶縁性材料と、絶縁層３３，３８を構成する絶縁性材料とは、同一であってもよく、異なっていてもよい。
【０１０６】
本実施の形態においても、孔２０Ａ，２０Ｂの内部に充填部材２５を設けることにより、不要な物質が孔２０Ａ，２０Ｂの内部に入ってしまうことを抑制することができる。これによって、貫通電極基板１０や貫通電極基板１０を利用した製品の歩留まりを向上させたり、貫通電極基板１０の品質を向上させたりすることができる。
【０１０７】
〔孔のバリエーション〕
上述の第１乃至第３の実施の形態において説明した孔２０Ａ，２０Ｂのバリエーションを、図１４にまとめて示す。図１５（ａ）は、上述の第１の実施の形態で説明した、内部に中空部２３が形成された孔２０Ａ，２０Ｂを示す。図１５（ｂ）は、上述の第２の実施の形態で説明した、内部に充填部材２５が設けられた孔２０Ａ，２０Ｂを示す。図１５（ｃ）は、上述の第２の実施の形態の変形例で説明した、孔電極部２２と充填部材２５との間に隙間２６が形成された孔２０Ａ，２０Ｂを示す。図１５（ｄ）は、上述の第３の実施の形態の変形例で説明した、内部に孔電極部２２が充填された孔２０Ａ，２０Ｂを示す。
【０１０８】
〔孔の配置の変形例〕
上述の第１の実施の形態においては、平面視において複数の孔２０が、基板１２の外縁が延びる方向に沿って並ぶ例を示した。しかしながら、基板１２における複数の孔２０の分布密度をより均一にすることができる限りにおいて、複数の孔２０の具体的な配置方法が特に限られることはない。
【０１０９】
例えば、図１６に示すように、複数の孔２０は、基板１２の外縁が延びる方向から逸れた方向に沿って並んでいてもよい。また、図１７に示すように、複数の孔２０は、同心円状に並んでいてもよい。
【０１１０】
また、上述の第１の実施の形態においては、複数の孔２０の分布密度が場所に依らず均一である例を示したが、これに限られることはない。例えば、図１８に示すように、基板１２には、孔２０が存在しない無孔領域１６があってもよい。無孔領域１６は、例えば、複数の第１孔２０Ａ及び複数の第２孔２０Ｂが配置されている領域よりも内側に存在する。以下、このような無孔領域１６を設けることの利点について、図１９を参照して説明する。
【０１１１】
図１９は、図１８に示す貫通電極基板１０の一応用例として、貫通電極基板１０を備える光デバイス５０を示す断面図である。光デバイス５０は、例えば、カメラ用のイメージセンサモジュールである。光デバイス５０は、基板１２の中央部に無孔領域１６が設けられた貫通電極基板１０と、貫通電極基板１０の無孔領域１６に光Ｌを導くレンズ５２と、無孔領域１６を透過した光Ｌを受ける受光素子５１と、を備える。図１９に示す光デバイス５０によれば、基板１２に無孔領域１６を設けることにより、意図しない反射が生じることを抑制しながら、レンズ５２を透過した光Ｌを受光素子５１へ到達させることができる。
【０１１２】
図１９に示す光デバイス５０との比較対象として、図２０に示すように、レンズ５２を透過した光Ｌを受光素子５１へ到達させるため、基板１２のうち光Ｌが通る領域に開口部１０１が形成されている貫通電極基板１００及び光デバイス１５０を考える。この場合、光Ｌが開口部を通るため、意図しない反射が生じることを防ぐことができる。一方、貫通電極基板の基板１２の中央部に開口部が形成されているため、基板１２の剛性が低下する。従って、基板１２全体の剛性を十分に確保するために、基板１２の厚みを大きくする必要がある。
【０１１３】
これに対して、図１９に示す光デバイス５０によれば、基板１２のうち光Ｌが通過する領域に開口部を形成しないので、開口部が形成される場合に比べて、基板１２の剛性が高くなる。このため、開口部が形成される場合に比べて、基板１２の厚みを小さくすることができ、この結果、基板１２の無孔領域１６を光が通過する際の減衰度も小さくなる。
【０１１４】
また、図１９に示す光デバイス５０の貫通電極基板１０においても、基板１２のうち無孔領域１６以外の領域には、上述の各実施形態の場合と同様に、複数の第１孔２０Ａに加えて複数の第２孔２０Ｂが設けられている。このため、複数の第１孔２０Ａのみが設けられる場合に比べて、基板１２の剛性や変形のし易さなどが場所によってばらつくことを抑制することができる。このことにより、貫通電極基板１０や光デバイス５０の製造工程において、基板１２に反りや歪みなどが生じることを抑制することができる。
【０１１５】
また、上述の第１の実施の形態においては、複数の第２孔２０Ｂが、複数の第１孔２０Ａが配置されている領域よりも内側の領域に配置されている例を示したが、これに限られることはない。例えば図２１に示すように、複数の第２孔２０Ｂが、複数の第１孔２０Ａが配置されている領域よりも外側の領域に配置されていてもよい。
【０１１６】
〔ウェハに複数の貫通電極基板を割り付ける例〕
貫通電極基板１０の製造方法においては、図２２に示すように、ウェハ６０などの大型基板に複数の貫通電極基板１０が形成されるようにウェハ６０を加工し、その後、ウェハ６０を切断して個々の貫通電極基板１０を得ることがある。この場合、図２２に示すように、貫通電極基板１０が形成されない領域にも孔２０を形成してもよい。貫通電極基板１０が形成されない領域に形成される孔２０は、第１孔２０Ａ又は第２孔２０Ｂのいずれであってもよい。貫通電極基板１０が形成されない領域にも孔２０を形成することにより、ウェハ６０の剛性や変形のし易さなどが、貫通電極基板１０が形成される領域と貫通電極基板１０が形成されない領域とで相違することを抑制することができる。このことにより、貫通電極基板１０の製造工程や貫通電極基板１０を利用した製品の製造工程において、ウェハ６０に反りや歪みなどが生じることを抑制することができる。また、ウェハ６０にめっき処理が施される場合に、めっき層の厚みが場所によってばらついたり、めっき層に凹凸が生じたりすることを抑制することができる。
【０１１７】
〔貫通電極基板の応用例〕
以下、図２３を参照して、本発明の実施形態に係る貫通電極基板１０をインターポーザとして利用する例について説明する。図２３は、本発明の実施形態に係る貫通電極基板１０を備えるデバイス５５を示す断面図である。
【０１１８】
デバイス５５は、積層されたＬＳＩチップなどの複数の素子５３と、２つの素子５３の間に介在された貫通電極基板１０と、を備える。素子５３の端子５４は、貫通電極基板１０の第１孔２０Ａに設けられた孔電極部２２に電気的に接続された電極部３１，３６に接続されている。
【０１１９】
なお、貫通電極基板１０に搭載される素子５３が、ＬＳＩチップなどのアクティブ素子に限られることはない。貫通電極基板１０に搭載される素子５３は、抵抗器やインダクタなどのパッシブ素子であってもよい。
【０１２０】
〔貫通電極基板が搭載される製品の例〕
図２４は、本発明の実施形態に係る貫通電極基板１０が搭載されることができる製品の例を示す図である。本発明の実施形態に係る貫通電極基板１０は、様々な製品において利用され得る。例えば、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等に搭載される。
【符号の説明】
【０１２１】
１０  貫通電極基板
１２  基板
１３  第１面
１４  第２面
１６  無孔領域
２０  孔
２０Ａ  第１孔
２０Ｂ  第２孔
２１  側壁
２２  孔電極部
２３  中空部
２４  底部
２５  充填部材
２６  隙間
３１  第１電極部
３２  第１配線
３３  第１絶縁層
３６  第２電極部
３７  第２配線
３８  第２絶縁層
４１  シード層
４１ａ  第１シード層
４１ｂ  第２シード層
４２  めっき層
４２ａ  第１めっき層
４２ｂ  第２めっき層
４２ｃ  盛り上がり部
４３  レジスト層
５０  光デバイス
５１  受光素子
５２  レンズ
５３  素子
５５  デバイス
６０  ウェハ
【図１】
2018061063.tif 000003
【図２Ａ】
2018061063.tif 000004
【図２Ｂ】
2018061063.tif 000005
【図３Ａ】
2018061063.tif 000006
【図３Ｂ】
2018061063.tif 000007
【図３Ｃ】
2018061063.tif 000008
【図３Ｄ】
2018061063.tif 000009
【図３Ｅ】
2018061063.tif 000010
【図３Ｆ】
2018061063.tif 000011
【図３Ｇ】
2018061063.tif 000012
【図４Ａ】
2018061063.tif 000013
【図４Ｂ】
2018061063.tif 000014
【図５Ａ】
2018061063.tif 000015
【図５Ｂ】
2018061063.tif 000016
【図５Ｃ】
2018061063.tif 000017
【図５Ｄ】
2018061063.tif 000018
【図６Ａ】
2018061063.tif 000019
【図６Ｂ】
2018061063.tif 000020
【図６Ｃ】
2018061063.tif 000021
【図７】
2018061063.tif 000022
【図８Ａ】
2018061063.tif 000023
【図８Ｂ】
2018061063.tif 000024
【図９】
2018061063.tif 000025
【図１０】
2018061063.tif 000026
【図１１Ａ】
2018061063.tif 000027
【図１１Ｂ】
2018061063.tif 000028
【図１１Ｃ】
2018061063.tif 000029
【図１１Ｄ】
2018061063.tif 000030
【図１１Ｅ】
2018061063.tif 000031
【図１２】
2018061063.tif 000032
【図１３】
2018061063.tif 000033
【図１４】
2018061063.tif 000034
【図１５】
2018061063.tif 000035
【図１６】
2018061063.tif 000036
【図１７】
2018061063.tif 000037
【図１８】
2018061063.tif 000038
【図１９】
2018061063.tif 000039
【図２０】
2018061063.tif 000040
【図２１】
2018061063.tif 000041
【図２２】
2018061063.tif 000042
【図２３】
2018061063.tif 000043
【図２４】
2018061063.tif 000044