(57)【要約】      （修正有）【課題】導電層を充填した貫通電極の形成工程を簡略化した貫通電極基板、及び貫通電極基板の製造方法を提供する。【解決手段】第１面１０１ａ及び第１面とは反対側の第２面１０１ｂを有し、第１面と第２面とを貫通し、内周側に絶縁表面を有する貫通孔１０２が形成された基板１００に対して、第１面よりも貫通孔の内周側においてフラックスに対する濡れ性を高める処理をし、第１面のうち貫通孔の開口部の周縁にフラックスを形成し、フラックスを介して第１面上に金属粒子を配置し、加熱処理により、金属粒子を溶融し、溶融した金属を、貫通孔に流入してから固化する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面及び前記第１面とは反対側の第２面を有し、前記第１面と前記第２面とを貫通し、内周側に絶縁表面を有する貫通孔が形成された基板に対して、前記第１面よりも前記貫通孔の内周側においてフラックスに対する濡れ性を高める処理をし、
前記第１面のうち前記貫通孔の開口部の周縁に前記フラックスを形成し、
前記フラックスを介して、前記第１面上に金属粒子を配置し、
加熱処理により、前記金属粒子を溶融し、
前記溶融した金属を、前記貫通孔に流入してから固化することを含む、貫通電極基板の製造方法。
【請求項２】
前記濡れ性を高める処理は、前記貫通孔の内周側に金属層を形成することを含む、請求項１に記載の貫通電極基板の製造方法。
【請求項３】
前記金属粒子は、球状のはんだボールである請求項１に記載の貫通電極基板の製造方法。
【請求項４】
前記金属粒子は、スズを含む請求項１に記載の貫通電極基板の製造方法。
【請求項５】
前記金属粒子の粒径は、前記貫通孔の前記開口部の孔径よりも大きい請求項１に記載の貫通電極基板の製造方法。
【請求項６】
前記金属粒子の配置は、複数の前記金属粒子を、前記基板上に落下させ、
前記複数の金属粒子のうち、前記第１面上に前記フラックスを介して配置された金属粒子以外の金属粒子を除去する、請求項１に記載の貫通電極基板の製造方法。
【請求項７】
前記加熱処理の温度は、２５０℃以上３５０℃以下である請求項１に記載の貫通電極基板の製造方法。
【請求項８】
前記基板は、ガラス基板である、請求項１に記載の貫通電極基板の製造方法。
【請求項９】
第１面及び前記第１面とは反対側の第２面を有し、前記第１面と前記第２面とを貫通する貫通孔が配置された基板と、
前記貫通孔の内周側に設けられた下地層と、
前記貫通孔の内部に設けられた導電材と、を有し、
前記導電材の融点は、２５０℃以上３５０℃以下である、貫通電極基板。
【請求項１０】
前記下地層は、フラックスに対する濡れ性が制御されている、請求項９に記載の貫通電極基板。
【請求項１１】
前記下地層は、銅、金、白金、スズ、アルミニウム、ニッケル、クロム、チタン、若しくはタングステンのいずれか一種、又はこれらの金属を含む合金のいずれか一種である、請求項９又は１０に記載の貫通電極基板。
【請求項１２】
前記導電材は、前記第１面よりも上方に湾曲した形状を有し、前記第２面よりも下方に湾曲した形状を有する、請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の貫通電極基板。
【請求項１３】
第１面及び前記第１面とは反対側の第２面を有し、前記第１面と前記第２面とを貫通する貫通孔が配置された基板と、
前記第１面に設けられた下地層と、
前記貫通孔の内部に設けられた導電材と、を有し、
前記導電材の融点は、２５０℃以上３５０℃以下である貫通電極基板。
【請求項１４】
前記下地層は、フラックスに対する濡れ性が制御されている、請求項１３に記載の貫通電極基板。
【請求項１５】
前記下地層は、酸化シリコン膜である、請求項１３又は１４に記載の貫通電極基板。
【請求項１６】
前記導電材は、前記第１面よりも上方に湾曲した形状を有し、前記第２面よりも下方に湾曲した形状を有する、請求項１３乃至１５のいずれか一項に記載の貫通電極基板。
【請求項１７】
前記導電材は、スズを含む合金である、請求項１３乃至１６のいずれか一項に記載の貫通電極基板。
【請求項１８】
前記基板は、ガラス基板である、請求項９乃至１７のいずれか一項に記載の貫通電極基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、貫通電極基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高密度化、小型化が進み、ＬＳＩチップが半導体パッケージと同程度まで縮小化しており、パッケージ内におけるチップの２次元配置による高密度化は限界に達しつつある。そこで、パッケージ内におけるチップの実装密度を上げるため、ＬＳＩチップを３次元に積層することが検討されている。ＬＳＩチップを３次元に積層するにあたり、ＬＳＩチップを積層した半導体パッケージ全体を高速動作させるために積層回路間の距離を近づける必要がある。
【０００３】
そこで、上記要求に応えるため、ＬＳＩチップ間のインターポーザとして、基板の表面と裏面とを貫通する貫通孔内に導電部を設け、当該基板の表面と裏面とを導通させる貫通電極基板が提案されている。このような貫通電極基板では、貫通孔の内部に電解メッキ等によって導電材（Ｃｕ等）を充填したり、導電層を貫通孔の内壁に形成したりすることによって貫通電極が形成されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、半導体基板に設けられた貫通孔の内部に、絶縁膜を成膜し、エッチングにより貫通孔の底部のパッドを露出した後、電解めっきにより、貫通孔内部に導体を充填して、貫通電極を形成する方法が開示されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１４７９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された技術によれば、貫通孔に電極を充填させる際に電気めっき処理が用いられる。この例では、シード層は、基板の一方の面に形成される。このシード層から導電層が成長し、貫通孔の内部に導電層が充填されることになるが、導電層はシード層が設けられた面からも成長する。そのため、シード層が設けられた面に成長した導電層は、最終的には、シード層と共に除去されなければならない。
【０００７】
このように電解めっき処理は、貫通孔に導電層を充填することには優れているが、一度形成した層を除去するなど、製造工程が煩雑になる場合があった。また、専用のめっき設備が必要となるだけでなく、めっきで金属を表面に堆積させていくことは時間がかかってしまうため、歩留まりが悪いという問題がある。
【０００８】
そこで、本開示は、貫通電極の形成工程が簡略化された貫通電極基板、及び貫通電極基板の製造方法を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造方法は、第１面及び第１面とは反対側の第２面を有し、第１面と第２面とを貫通し、内周側に絶縁表面を有する貫通孔が形成された基板に対して、第１面よりも貫通孔の内周側においてフラックスに対する濡れ性を高める処理をし、第１面のうち貫通孔の開口部の周縁にフラックスを形成し、フラックスを介して第１面上に金属粒子を配置し、加熱処理により、金属粒子を溶融し、溶融した金属を、貫通孔に流入してから固化することを含む。
【００１０】
上記製造方法において、濡れ性を高める処理は、貫通孔の内周側に金属層を形成することを含んでいてもよい。
【００１１】
また、上記製造方法において、金属粒子は、球状のはんだボールであってもよい。
【００１２】
また、上記製造方法において、金属粒子は、スズを含んでいてもよい。
【００１３】
また、上記製造方法において、金属粒子の粒径は、貫通孔の開口部の孔径よりも大きくてもよい。
【００１４】
また、上記製造方法において、金属粒子の配置は、金属粒子の複数を、第１基板上に落下させ、複数の金属粒子のうち、第１面上にフラックスを介して配置された金属粒子以外の金属粒子を除去することを含んでいてもよい。
【００１５】
また、上記製造方法において、加熱処理の温度は、２５０℃以上３５０℃以下であってもよい。
【００１６】
また、上記製造方法において、基板は、ガラス基板であってもよい。
【００１７】
本開示の一実施形態に係る貫通電極基板は、第１面及び第１面とは反対側の第２面を有し、第１面と第２面とを貫通する貫通孔が配置された基板と、貫通孔の内周側に設けられた下地層と、貫通孔の内部に設けられた導電材と、を有し、導電材の融点は、２５０℃以上３５０℃以下であってもよい。
【００１８】
上記構成において、下地層は、フラックスに対する濡れ性が制御されている。
【００１９】
上記構成において、下地層は、銅、金、白金、スズ、アルミニウム、ニッケル、クロム、チタン、若しくはタングステンのいずれか一種、又はこれらの金属を含む合金のいずれか一種である。
【００２０】
上記構成において、導電材は、第１面よりも上方に湾曲した形状を有し、第２面よりも下方に湾曲した形状を有していてもよい。
【００２１】
また、本開示の他の実施形態に係る貫通電極基板は、第１面及び第１面とは反対側の第２面を有し、第１面と第２面とを貫通する貫通孔が配置された基板と、第１面に設けられた下地層と、貫通孔の内部に設けられた導電材と、を有し、導電材の融点は、２５０℃以上３５０℃以下である。
【００２２】
上記構成において、下地層は、フラックスに対する濡れ性が制御されている。
【００２３】
上記構成において、下地層は、酸化シリコン膜であってもよい。
【００２４】
上記構成において、導電材は、第１面よりも上方に湾曲した形状を有し、第２面よりも下方に湾曲した形状を有していてもよい。
【００２５】
また、上記構成において、導電材は、スズを含む合金であってもよい。
【００２６】
また、上記構成において、基板は、ガラス基板であってもよい。
【発明の効果】
【００２７】
本開示によると、貫通電極の形成工程が簡略化された貫通電極基板、及び貫通電極基板の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の一部を示す平面図である。
【図２】図１に示したＡ１−Ａ２線に沿った断面図である。
【図３】本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造工程を説明する断面図である。
【図４】本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造工程を説明する断面図である。
【図５】本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造工程を説明する断面図である。
【図６】本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造工程を説明する断面図である。
【図７】本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造工程を説明する断面図である。
【図８】本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造工程を説明する断面図である。
【図９】本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造工程を説明する断面図である。
【図１０】本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造工程を説明する断面図である。
【図１１】本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造工程を説明する断面図である。
【図１２】本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造工程を説明する断面図である。
【図１３】本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造工程を説明する断面図である。
【図１４】本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造工程を説明する断面図である。
【図１５】本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造工程を説明する断面図である。
【図１６】本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造工程を説明する断面図である。
【図１７】本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造工程を説明する断面図である。
【図１８】本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造工程を説明する断面図である。
【図１９】本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造工程を説明する断面図である。
【図２０】本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造工程を説明する断面図である。
【図２１】本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造工程を説明する断面図である。
【図２２】本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造工程を説明する断面図である。
【図２３】本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造工程を説明する断面図である。
【図２４】本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造工程を説明する断面図である。
【図２５】本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造工程を説明する断面図である。
【図２６】本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造工程を説明する断面図である。
【図２７】本開示の一実施形態に係る貫通電極基板を用いた半導体装置を示す断面図である。
【図２８】本開示の一実施形態に係る貫通電極基板を用いた半導体装置を示す断面図である。
【図２９】本開示の一実施形態に係る貫通電極基板を用いた半導体装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本開示の実施形態に係る貫通電極基板について、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。なお、以下の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、構成の一部を図面から省略している場合がある。
【００３０】
＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る貫通電極基板について、図１乃至図１５を参照して詳細に説明する。
【００３１】
[貫通電極基板の構造]
第１実施形態に係る貫通電極基板の構造について、図１及び図２を参照して説明する。図１に、第１実施形態に係る貫通電極基板１１０の平面図を示す。また、図２に、図１に示す第１実施形態に係る貫通電極基板１１０の破線で示したＡ１−Ａ２線に沿った断面図を示す。
【００３２】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る貫通電極基板１１０は、第１面１０１ａと、第１面１０１ａとは反対側の第２面１０１ｂを有する基板１００を含む。基板１００には、第１面１０１ａから第２面１０１ｂにかけて基板１００を貫通する貫通孔１０２が複数設けられている。貫通孔１０２の内壁には、下地層１０３が設けられ、貫通孔１０２の内部には、導電材１０４が充填されている。なお、図１及び図２では、基板１００に複数の貫通孔１０２が設けられた例を示しているが、基板１００に設けられる貫通孔１０２の数は、一つ以上であればよい。
【００３３】
基板１００は、絶縁性基板である。絶縁性基板としては、例えば、ガラス基板、サファイア基板、樹脂基板などを用いることができる。また、基板１００は、シリコン基板などの半導体基板であってもよい。上述したように、基板１００には、貫通孔１０２が設けられている。貫通孔１０２は、基板１００の第１面１０１ａから第１面１０１ａとは反対側の第２面１０１ｂにかけて基板１００を貫通している。貫通孔１０２の開口部の孔径は、５μｍ以上３００μｍ以下、好ましくは２０μｍ以上１００μｍ以下とする。なお、本明細書中において、孔径とは、貫通孔の直径をいい、貫通孔の断面が円でない場合には、断面の周囲の長さを円周とするような円の直径を貫通孔の幅、すなわち孔径とする。
【００３４】
貫通孔１０２の内部には、下地層１０３が設けられている。下地層１０３は、フラックスに対して、濡れ性が高い材料であることが好ましい。また、下地層１０３は、表面処理を施すことで、フラックスの濡れ性が向上する材料であってもよい。下地層１０３としては、例えば、銅、金、白金、スズ、アルミニウム、ニッケル、クロム、チタン、タングステンなどの金属又はこれらの金属を組み合わせた合金を用いることができる。なお、下地層１０３は、上述した金属層の単層構造であってもよく、また、上述した２種類以上の金属層、又は酸化膜及び窒化膜などの絶縁層であってもよい。を組み合わせた多層構造であってもよい。下地層１０３の膜厚は、５ｎｍ以上１０μｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以上1００ｎｍ以下とする。
【００３５】
貫通孔１０２の内部には、導電材１０４が設けられている。導電材１０４は、下地層１０３に接するように設けられている。導電材１０４として、スズ（Ｓｎ）と銀（Ａｇ）と銅（Ｃｕ）の合金、スズと金（Ａｕ）の合金、スズと銅の合金、またはスズと銀の合金などを用いることができる。導電材１０４として、例えば、スズを含む合金を用いることが好ましく、スズ、銀、及び銅を含む合金を用いることがより好ましい。また、導電材１０４に含まれるスズは、９０重量パーセント以上とすることが好ましい。また、導電材１０４の融点としては、２５０℃以上３５０℃以下である。
【００３６】
図２に示すように、基板１００の貫通孔１０２の内壁には、下地層１０３が設けられており、基板１００の第１面１０１ａ及び第２面１０１ｂには、下地層１０３が設けられていない。これにより、貫通孔１０２の内周側は、第１面１０１ａ及び第２面１０１ｂのフラックスに対する濡れ性とは異なる表面とすることができる。貫通孔１０２の内周側は、第１面１０１ａ及び第２面１０１ｂのフラックスに対する濡れ性よりも高いことが好ましい。基板１００の表面及び裏面のフラックスに対する濡れ性と、貫通孔１０２内周側のフラックスに対する濡れ性との違いを利用することにより、貫通孔１０２内部に導電材を設けることができる。
【００３７】
［貫通電極基板の製造方法１］
次に、本実施形態に係る貫通電極基板の製造方法について、図３乃至図１０を参照して説明する。
【００３８】
図３乃至図１１は、図１のＡ１−Ａ２線に沿った断面図である。本実施形態では、基板１００として、ガラス基板を使用した貫通電極基板１１０の製造方法について説明する。
【００３９】
まず、図３に示すように、基板１００に貫通孔１０２を形成する。貫通孔１０２の形成方法は、まず、基板１００の内部にレーザ光を照射することにより、レーザ光が照射された領域を変質させる。その後、変質した領域をエッチングで除去することにより、貫通孔１０２を形成することができる。本実施形態では、貫通孔１０２の開口部の孔径は、５μｍ以上３００μｍ以下、好ましくは２０μｍ以上１００μｍ以下とする。
【００４０】
なお、貫通孔１０２の形成方法は、上記の方法に限定されない。例えば、高出力のレーザ光を基板１００に照射し、基板１００を融解することで、貫通孔１０２を形成してもよい。例えば、ガラス基板を融解できるレーザとしては、ＣＯ２レーザなどを使用することができる。
【００４１】
次に、基板１００に対して、第１面１０１ａよりも貫通孔１０２の内周側において、フラックスに対する濡れ性を高める処理を行う。フラックスに対する濡れ性を高める処理として、貫通孔１０２の内壁に下地層１２１を形成する。
【００４２】
図４に、基板１００に下地層１２１を形成する工程を示す。図４に示すように、基板１００の第１面１０１ａ及び第２面１０１ｂ、並びに貫通孔１０２の内壁に、下地層１２１を形成する。下地層１２１は、例えば、真空蒸着法若しくはスパッタリング法などのＰＶＤ法、ＣＶＤ法、又は無電解めっき法などにより形成することができる。また、下地層１２１は、基板１００のフラックスに対する濡れ性よりも濡れ性が高い材料であることが好ましい。下地層１２１としては、例えば、銅、金、白金、スズ、アルミニウム、ニッケル、クロム、チタン、タングステンなどの金属、又はこれらの金属を組み合わせた合金を用いることができる。なお、下地層１２１は、上述した金属層の単層構造であってもよく、また、上述した２種類以上の金属層を組み合わせた多層構造であってもよい。ここで、下地層１２１の膜厚は、５ｎｍ以上１０μｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以上1００ｎｍ以下とする。
【００４３】
図５に、基板１００の第１面１０１ａ及び第２面１０１ｂに形成された下地層１２１を除去する工程を示す。基板１００の第１面１０１ａ及び第２面１０１ｂに形成された下地層１２１の除去は、例えば、化学的機械研磨法（ＣＭＰ）を用いて行う。まず、基板１００の第１面１０１ａ側の下地層１２１に対して研磨を行うことで、基板１００の第１面１０１ａを露出させる。次に、基板１００の第２面１０１ｂ側の下地層に対して研磨を行うことで、基板１００の第２面１０１ｂを露出させる。これにより、基板１００の第１面１０１ａ及び第２面１０１ｂに形成された下地層１２１は除去され、貫通孔１０２内壁に下地層１０３を残存させることができる。
【００４４】
図５に示すように、基板１００の第１面１０１ａ及び第２面１０１ｂは露出され、貫通孔１０２内壁には下地層１０３が設けられている。貫通孔１０２内壁に設けられる下地層１０３は、基板１００の第１面１０１ａ及び第２面１０１ｂのフラックスに対する濡れ性よりも高い。以上の工程により、基板１００において、フラックスに対する濡れ性の低い領域と、フラックスに対する濡れ性の高い領域と、を選択的に形成することができる。
【００４５】
図６に、基板１００の第１面１０１ａに、フラックス１２２を塗布する工程を示す。フラックス１２２は、スクリーン印刷法又はインクジェット法により塗布することができる。また、フラックス１２２としては、ロジン系のフラックス又は水溶系のフラックスなどを用いることができる。
【００４６】
本実施形態では、スクリーン印刷法により、フラックス１２２を、基板１００の第１面１０１ａの所定の位置（下地層１０３の一部）に塗布する。なお、図６では、基板１００の第１面１０１ａにフラックス１２２を塗布する工程について説明したが、基板１００の第２面１０１ｂに、フラックス１２２を塗布してもよい。なお、図６では、下地層１０３及び基板１００上にフラックス１２２が設けられる図を示したが、フラックス１２２は、貫通孔１０２内周側に入り込んでいることが好ましい。
【００４７】
次に、図７に示すように、基板１００の第１面１０１ａ側の貫通孔１０２の開口部の周縁に、フラックス１２２を介して金属粒子１２３を配置する。金属粒子１２３としては、例えば、はんだボールを用いることができる。はんだボールは、球状であることが好ましいが、他の形状であってもよい。金属粒子１２３としては、スズ（Ｓｎ）と銀（Ａｇ）と銅（Ｃｕ）の合金、スズと金（Ａｕ）の合金、スズと銅の合金、またはスズと銀の合金などを用いることができる。
【００４８】
また、金属粒子１２３の粒径は、貫通孔１０２の開口部の孔径よりも大きいことが好ましい。金属粒子の粒径は、５μｍ以上１５００μｍ以下、好ましくは２０μｍ以上５００μｍ以下とする。また、金属粒子の粒径は、貫通孔１０２の開口部の孔径に対して、１倍以上５倍以下とする。なお、金属粒子１２３の粒径を貫通孔１０２の開口部の孔径に対して１倍としても、貫通孔１０２の開口部の周縁にフラックス１２２が形成されているため、金属粒子１２３は貫通孔１０２の内部に入っていかない。また、複数の貫通孔１０２のピッチが狭い場合、金属粒子１２３の粒径が大きすぎると、複数の金属粒子１２３が接触してしまうおそれがある。なお、本明細書中において、粒径とは、粒子の直径をいい、粒子が球でない場合には、粒子の最大直径をいう。
【００４９】
また、金属粒子１２３を貫通孔１０２の開口部に配置するために、例えば、ハンダボールマウンタ（澁谷工業株式会社製、ＳＢＰ５５０）を使用することができる。図８に、ハンダボールマウンタのボール搭載手段２００を示す。ボール搭載手段２００は、ボールカップ２０１と、ボール吸着体２０２と、吸引通路２０３と、を有する。また、ボールカップ２０１には、吸引通路２０３によって仕切られた上部空間２０４と、下部空間２０５とを有する。また、ボール吸着体２０２として、金属粒子１２３が通過せず、気体が通過可能な排気網が設けられている。
【００５０】
まず、ボール搭載手段２００によって、基板１００の第１面１０１ａ上に、吸引通路２０３からの吸引を停止すれば、複数の金属粒子１２３を落下させることができる。複数の金属粒子１２３は、基板１００の第１面１０１ａを転がり、貫通孔１０２の開口部の周縁に塗布されたフラックスに接着される。なお、図８では、基板１００の第１面１０１ａ上にも金属粒子１２３が存在する。
【００５１】
次に、図９に示すように、ボールカップ２０１内を吸引状態にする。この吸引により、ボールカップ２０１下方のフラックスと接着していない金属粒子１２３が浮上し、ボール吸着体２０２に吸着する。なお、フラックスと接着している金属粒子１２３は動かない。これにより、貫通孔１０２の開口部の周縁以外の金属粒子１２３を除去することができる。
【００５２】
以上のとおり、貫通孔１０２の開口部の周縁に塗布されたフラックスの粘着性により、複数の金属粒子１２３を、選択的に設けることができる。
【００５３】
次に、加熱処理を行うことで金属粒子１２３を溶融し、貫通孔１０２の内部に溶融した金属を流入した後、固化することで、貫通孔１０２の内部に導電材１０４を形成する工程について説明する。
【００５４】
まず、基板１００の貫通孔１０２の上方に金属粒子１２３が設けられた状態で、リフロー炉に搬入する。次に、予備加熱を行うことにより、フラックス１２２が液化し、貫通孔１０２の内周側（下地層１０３）に濡れ広がる。また、フラックス１２２に含まれる活性剤が活性化することにより、下地層１０３に形成された酸化膜が除去される。これにより、下地層１０３の表面の溶融した金属に対する濡れ性をより高めることができる。予備加熱の温度は、フラックスの液相線温度とする。よって、予備加熱の温度は、フラックスの材料によっても異なるが、２１０℃以上２３０℃以下とする。フラックスとして、ロジン系を使用した場合、液相線温度は２２０℃となる。なお、予備加熱の温度は、金属粒子１２３の融点よりも低いため、金属粒子１２３の形状には変化はない。
【００５５】
次に、温度を上昇させて加熱処理を行うことにより、金属粒子１２３が溶融する。図１０に、溶融した金属１２４が、貫通孔１０２の内部に流入される様子を示す。本実施形態では、基板１００の第１面１０１ａの溶融した金属１２４に対する濡れ性は、下地層１０３の溶融した金属１２４に対する濡れ性よりも低いため、溶融した金属１２４は、基板１００の第１面１０１ａで弾かれる。そして、溶融した金属１２４は、溶融した金属１２４に対する濡れ性が高い下地層１０３が形成された貫通孔１０２の内部に、濡れ広がる。加熱処理の温度は、基板１００の耐熱温度を考慮すると、２３０℃以上６００℃以下とすることが好ましい。加熱処理の温度は、基板１００の耐熱温度、基板１０１と導電材１０４との熱膨張率の差、及び加熱炉を考慮すると、２３０℃以上４００℃以下とすることが好ましい。金属粒子１２３として、例えば、Ｓｎ−Ａｇ（３％）−Ｃｕ（０．５％）、φ６０μｍ、又はＳｎ−Ａｇ（３％）−Ｃｕ（０．５％）、φ１００μｍを使用する場合には、加熱温度を２５０℃とすることができる。また、加熱処理を、減圧又は真空状態で行うことにより、溶融した金属１２４が貫通孔１０２の内部に流入されやすくなる。また、加熱処理により、フラックスが十分に蒸発することで、フラックス由来の残渣成分が除去されることが好ましい。
【００５６】
最後に、貫通孔１０２内部に溶融した金属１２４が流入され、冷却されて固化することで、貫通孔１０２内部に導電材１０４を形成することができる。
【００５７】
以上の工程により、図２に示すように、基板１００の貫通孔１０２内部に導電材１０４が設けられた貫通電極基板１１０を製造することができる。本実施の形態に示す貫通電極基板１１０の製造方法によれば、金属粒子１２３を溶融することで、貫通孔１０２内部に導電材１０４を流入させることができるため、製造工程の簡略化を図ることができる。
【００５８】
貫通孔１０２の内壁に形成された下地層１０３のフラックスに対する濡れ性は、基板１００の第１面１０１ａのフラックスに対する濡れ性よりも高い。そのため、予備加熱を行うことにより、フラックス１２２が液化すると、貫通孔１０２の内周側（下地層１０３）に濡れ広がる。これにより、下地層１０３の表面は、溶融した金属１２４に対する濡れ性が向上する。次に、加熱処理を行うことにより、溶融した金属１２４は、基板１００の第１面１０１ａで弾かれて、貫通孔１０２の内周部に濡れ広がる。また、溶融した金属１２４の表面張力により、溶融した金属１２４が、貫通孔１０２の下方に落ちることを防止することができる。これにより、基板１００に設けられた複数の貫通孔１０２の内部に設けられる導電材１０４の量を、均一にすることができる。
【００５９】
なお、図２に示す貫通電極基板１１０では、導電材１０４の表面は、基板１００の第１面１０１ａの表面よりも低くなる場合について説明したが、本開示は、この構造に限定されない。例えば、図１１に示すように、導電材１０４の表面が、基板１００の第１面１０１ａの上方に湾曲した形状を有していてもよい。また、基板１００の第２面１０１ｂの下方に湾曲した形状を有していてもよい。貫通孔１０２の内部に設けられる導電材１０４の量は、貫通孔１０２の粒径及び貫通孔１０２の深さに応じて、使用する金属粒子１２３の粒径によって、調節することができる。
【００６０】
［貫通電極基板の製造方法２］
次に、図３乃至図１１に示した貫通電極基板１１０の製造方法とは、一部異なる製造方法について、図１２乃至図１５を参照して説明する。具体的には、貫通孔１０２に導電材１０４を設ける工程が異なっている。基板１００に形成された貫通孔１０２の孔径や孔の深さによっては、貫通孔１０２の内部に一度で導電材１０４を設けることができない場合がある。そこで、貫通孔１０２に内部に導電材を設ける際に、複数回に分けて行う方法について説明する。
【００６１】
なお、基板１００に貫通孔１０２を形成する工程から、貫通孔１０２上にフラックスを介して金属粒子を配置する工程までは、貫通電極基板１１０の製造方法と同様であるため詳細な説明は省略する。
【００６２】
図１２に示すように、基板１００の貫通孔１０２の内壁には、下地層１０３が設けられている。貫通孔１０２の第１面１０１ａ開口部の周縁にはフラックス１２５が設けられている。また、貫通孔１０２の開口部上にフラックス１２５を介して、金属粒子１２６が設けられている。
【００６３】
次に、加熱処理を行うことで金属粒子１２６を溶融し、貫通孔１０２内部に溶融した金属を流入した後、固化することで、貫通孔１０２内部に導電材１０４を形成する。
【００６４】
まず、第１実施形態と同様に、基板１００の貫通孔１０２の上方に金属粒子１２６が設けられた状態で、リフロー炉に搬入する。次に、予備加熱を行うことにより、フラックス１２５が液化し、貫通孔１０２の内周側に濡れ広がる。また、フラックス１２５に含まれる活性剤が活性化することにより、下地層１０３に形成された酸化膜が除去される。これにより、下地層１０３の表面の溶融した金属に対する濡れ性をより高めることができる。予備加熱の温度は、２１０℃以上２３０℃以下とする。なお、予備加熱の温度は、金属粒子１２６の融点よりも低いため、金属粒子１２６の形状には変化はない。
【００６５】
次に、温度を上昇させて加熱処理を行うことにより、金属粒子１２６が溶融する。本実施形態では、基板１００の第１面１０１ａの溶融した金属に対する濡れ性は、下地層１０３の溶融した金属に対する濡れ性よりも低いため、溶融した金属は、基板１００の第１面１０１ａで弾かれる。そして、溶融した金属は、溶融した金属に対する濡れ性が高い下地層１０３が形成された貫通孔１０２の内部に、濡れ広がる。加熱処理の温度は、２５０℃以上３５０℃以下とする。また、加熱処理を、減圧又は真空状態で行うことにより、溶融した金属が貫通孔１０２の内部に流入されやすくなる。また、加熱処理により、フラックスが十分に蒸発することで、フラックス由来の残渣成分が除去されることが好ましい。その後、冷却して溶融した金属を固化することにより、導電材１２７を形成することができる。
【００６６】
図１３に示すように、貫通孔１０２の内部の体積に対して、導電材１２７の体積が小さい。そのため、貫通孔１０２の内部全体に導電材１２７が設けられないため、再度、貫通孔１０２の内部に、導電材を設ける工程を行う。
【００６７】
図１４に示すように、基板１００を反転して、第２面１０１ｂ側に、フラックス１２８を設ける。また、貫通孔１０２の開口部上にフラックス１２８を介して、金属粒子１２９を設ける。このとき、金属粒子１２６と金属粒子１２９は、同じ組成であることが好ましい。
【００６８】
次に、基板１００の貫通孔１０２の上方に金属粒子１２９が設けられた状態で、リフロー炉に流入する。次に、予備加熱を行うことにより、フラックス１２８が液化し、貫通孔１０２の内周側に濡れ広がる。また、フラックス１２８に含まれる活性剤が活性化することにより、下地層１０３に形成された酸化膜が除去される。これにより、下地層１０３の表面の溶融した金属に対する濡れ性をより高めることができる。次に、温度を上昇させて加熱処理を行うことにより、金属粒子１２９が溶融する。基板１００の第２面１０１ｂの溶融した金属に対する濡れ性は、下地層１０３の溶融した金属に対する濡れ性よりも低いため、溶融した金属は、基板１００の第２面１０１ｂで弾かれる。そして、溶融した金属は、溶融した金属に対する濡れ性が高い下地層１０３が形成された貫通孔１０２の内部に、濡れ広がる。また、加熱処理により、貫通孔１０２の内部で、導電材１２７が再び溶融する。貫通孔１０２の内部で、金属粒子１２９が溶融した金属と導電材１２７が溶融した金属とが融合する。その後、冷却することで、貫通孔１０２の内部に、導電材１０４を形成することができる。
【００６９】
以上の工程により、図１５に示すように、基板１００の貫通孔１０２内部に導電材１０４が設けられた貫通電極基板１１０を形成することができる。本実施の形態に示す貫通電極基板１１０の製造方法によれば、金属粒子１２３を用いて、貫通孔１０２内部に導電材１０４を設けることができるため、製造工程の簡略化を図ることができる。
【００７０】
また、図１２乃至図１５に示す貫通電極基板１１０の製造方法によれば、導電材１０４の形成工程は、貫通孔１０２の開口部の孔径や深さに応じて、複数回に分けて行うことができる。図１２乃至図１５においては、基板１００の第１面１０１ａ側から導電材を設けた後、第２面１０１ｂ側から導電材を設ける場合について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、第１面１０１ａ側から導電材を設けた後、再度、第１面１０１ａ側から導電材を設けてもよい。また、第１面１０１ａの貫通孔の開口部の周縁にフラックスを介して金属粒子を配置し、第２面１０１ｂの貫通孔の開口部の周縁にフラックスを介して金属粒子を配置した後に、加熱処理を行ってもよい。第１面１０１ａ及び第２面１０１ｂのそれぞれに金属粒子を配置した場合は、一度の加熱処理で、貫通孔１０２内部に導電材を設けることができる。
【００７１】
＜第２実施形態＞
第２実施形態に係る貫通電極基板について、図１６乃至図１８を参照して詳細に説明する。第２実施形態に係る貫通電極基板１３０は、下地層の構成が、第１実施形態に係る貫通電極基板１１０と異なっている。
【００７２】
[貫通電極基板の構造]
第２実施形態に係る貫通電極基板１３０の構造について、図１６を参照して説明する。図１６に、第２実施形態に係る貫通電極基板１３０の断面図を示す。
【００７３】
図１６に示すように、本実施形態に係る貫通電極基板１３０は、貫通電極基板１１０と同様に、基板１００に、第１面１０１ａから第２面１０１ｂにかけて基板１００を貫通する貫通孔１０２が設けられている。貫通電極基板１１０と異なる点は、図１６に示すように、下地層１３３が、貫通孔１０２の内壁だけでなく、貫通孔１０２の開口部の周縁にも設けられている点である。また、導電材１３４も、貫通孔１０２の内部だけでなく、基板１００の第１面１０１ａに設けられている下地層１３３に接して設けられ、第１面１０１ａよりも上方に湾曲した形状を有する。また、導電材１３４は、第２面に設けられている下地層１３３にも接して設けられ、下方に湾曲した形状を有する。
【００７４】
図１６に示す貫通電極基板１３０の構成にすることで、基板１０１の第１面１０１ａ上に、膜厚が薄い配線層を形成する際に、導電材１３４と配線層とを良好に接続することができる。また、導電材１３４上に、絶縁層を介して、配線層を形成する場合、当該絶縁層にはコンタクトホールを形成する必要がある。貫通孔１０２の孔径が小さい場合、絶縁層にコンタクトホールを形成するときのアライメントずれを考慮すると、該コンタクトホール径を大きくする必要がある。図１６に示すように、導電材１３４が、貫通孔１０２の開口部の周縁にも形成されている場合には、絶縁層のコンタクトホール径を大きくする必要がなく、設計の自由度を上げることができる。
【００７５】
また、図１６に示す貫通電極基板１３０の構成では、貫通孔１０２の開口部の周縁にも導電材１３４が形成される。これにより、導電材１３４の湾曲度合いを低減することができる。すなわち、導電材１３４が、貫通孔１０２の開口部の周縁にも形成されることを考慮して、金属粒子の大きさを調整する。これにより、溶融した金属は、選択的に、貫通孔１０２の内部に流れ込むため、湾曲度合いを低減することができる。ただし、貫通孔１０２の開口部の周縁において、導電材１３４の膜厚が薄くなるが、問題はない。
【００７６】
なお、図１６に示す構造において、基板１０１の第１面１０１ａに形成されている下地層１３３は、貫通孔１０２の開口部の周縁だけであるが、本開示はこれに限定されない。例えば、基板１０１の第１面１０１ａ上に、下地層１３３を線状に形成する。これにより、下地層１３３が線状に形成された領域に、導電材を形成することができる。よって、貫通電極のみならず、配線も同時に形成することができる。
【００７７】
［貫通電極基板の製造方法］
次に、第１実施形態に示した貫通電極基板１１０の製造方法とは、一部異なる製造方法について、図１７及び図１８を参照して説明する。具体的には、下地層１３３を加工する工程以降が異なっている。なお、基板１００に貫通孔１０２を形成する工程から、基板１００に下地層を形成する工程までは同じであるため、詳細な説明は省略する。
【００７８】
基板１００に下地層を形成した後、少なくとも貫通孔１０２を覆うように、レジストパターンを形成する。次に、レジストパターンが形成されていない領域の下地層を除去する。その後、レジストパターンを、有機溶媒を用いて除去する。これにより、図１７に示すように、貫通孔１０２の内壁と、開口部の周縁に、下地層１３３を形成することができる。
【００７９】
図１８に、貫通孔１０２の開口部の周縁に、フラックス１３５を介して、金属粒子１３６を配置する工程を示す。フラックス１３５は、貫通電極基板１１０の製造方法と同様に、スクリーン印刷法又はインクジェット法により塗布することができる。また、フラックス１３５としては、ロジン系のフラックス、水溶性のフラックスを用いることができる。
【００８０】
第１実施形態と同様に、基板１０１の第１面１０１ａに、スクリーン印刷法により、フラックス１３５を、基板１００の第１面１０１ａの所定の位置（下地層１３３の一部）に選択的に塗布する。
【００８１】
次に、ハンダボールマウンタを使用して、基板１００の第１面１０１ａ側の貫通孔１０２の開口部の周縁に、フラックス１３５を介して、金属粒子１３６を配置する。金属粒子１３６を、貫通孔１０２の開口部の周縁に塗布されたフラックスの粘着性により、選択的に設けることができる。
【００８２】
次に、予備加熱を行うことにより、フラックスが液化すると、下地層１３３に濡れ広がる。これにより、下地層１３３の表面は、溶融した金属に対する濡れ性が向上する。次に、加熱処理を行うことにより、金属粒子１３６を溶融し、溶融した金属を貫通孔１０２内部に流入する。本実施形態では、貫通孔１０２の周縁にも下地層１３３が設けられているため、導電材１３４は、貫通孔１０２の周縁にも濡れ広がる。溶融した金属が冷却されて、固化することで、貫通孔１０２の内部及び貫通孔１２０の周縁に、導電材１３４を形成することができる。また、導電材１３４の表面張力により、導電材１３４は、第１面の上方に向かって、湾曲した形状を有し、第２面の下方に向かって、湾曲した形状を有する。
【００８３】
以上の工程により、図１６に示すように、本実施形態に係る貫通電極基板１３０を製造することができる。なお、本実施形態では、導電材１３４の形成は、一度に行う場合について説明したが、本開示はこれに限定されない。第１実施形態と同様に、複数回に分けて導電材１３４を形成してもよい。
【００８４】
＜第３実施形態＞
第３実施形態に係る貫通電極基板１４０について、図１９乃至図２３を参照して詳細に説明する。第３実施形態に係る貫通電極基板１４０は、下地層１４３の構成が、第１実施形態に係る貫通電極基板１１０と異なっている。
【００８５】
[貫通電極基板の構造]
第３実施形態に係る貫通電極基板１４０の構造について、図１９を参照して説明する。図１９に、第３実施形態に係る貫通電極基板１４０の断面図を示す。
【００８６】
図１９に示すように、本実施形態に係る貫通電極基板１４０は、貫通電極基板１１０と同様に、基板１００に、第１面１０１ａから第２面１０１ｂにかけて基板１００を貫通する貫通孔１０２が設けられている。貫通電極基板１１０と異なる点は、図１９に示すように、貫通孔１０２の内壁に、下地層が設けられておらず、基板１００の第１面１０１ａ及び第２面１０１ｂに下地層に設けられている点である。
【００８７】
本実施形態では、基板１００の第１面１０１ａ及び第２面１０１ｂに設けられる下地層１４３として、基板１００のフラックスに対する濡れ性よりも、フラックスに対する濡れ性が低い材料を用いる。基板１００のフラックスに対する濡れ性よりも、フラックスに対する濡れ性が低い下地層１４３として、例えば、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、ＳｉＮｘＯｙ、及びこれを主体とする合金や、各種酸化物、窒化物を用いることができる。
【００８８】
本実施形態に係る貫通電極基板１４０は、貫通孔１０２の内壁は、基板１００の第１面１０１ａ及び第２面１０１ｂのフラックスに対する濡れ性よりも低い。これにより、貫通孔１０２内部に選択的に導電材１４４を設けることができる。
【００８９】
［貫通電極基板の製造方法］
次に、本実施形態に係る貫通電極基板１４０の製造方法について、図２０乃至図２３を参照して説明する。なお、基板１００に貫通孔１０２を形成する工程は、実施形態１と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００９０】
まず、図２０に示すように、複数の貫通孔１０２が形成された基板１００に、下地層１４１を形成する。図２０に示すように、基板１００の第１面１０１ａ及び第２面１０１ｂ、並びに貫通孔１０２の内壁に、下地層１４１が形成される。下地層１４１は、例えば、真空蒸着法若しくはスパッタリング法などのＰＶＤ法、ＣＶＤ法、又は無電解めっき法などにより形成することができる。また、下地層１４１は、基板１００よりもフラックスに対する濡れ性が低い材料であることが好ましい。下地層１４１としては、酸化シリコン膜を用いることができる。ここで、下地層１２１の膜厚は、２０ｎｍ以上１μｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下とする。
【００９１】
図２１に、基板１００の第１面１０１ａ及び第２面１０１ｂに形成された下地層１４１を除去する工程を示す。図２１に示すように、基板１００の第１面１０１ａ及び第２面１０１ｂには、下地層１４３が設けられ、貫通孔１０２の内壁は露出されている。貫通孔１０２の内壁よりも、基板１００の第１面１０１ａ及び第２面１０１ｂに設けられた下地層１４３の方が、フラックスに対する濡れ性が低い。以上の工程により、基板１００において、フラックスに対する濡れ性の高い領域と、フラックスに対する濡れ性の低い領域と、を選択的に形成することができる。
【００９２】
図２２に、貫通孔１０２の開口部の周縁に、フラックス１４５を介して、金属粒子１４６を配置する工程を示す。フラックス１４５は、スクリーン印刷法又はインクジェット法により塗布することができる。また、フラックス１４５としては、ロジン系のフラックス又は水溶系のフラックスを用いることができる。
【００９３】
本実施形態では、スクリーン印刷法により、フラックス１４５を、基板１００の第1面１０１ａの所定の位置（下地層１０３の一部）に塗布する。これにより、貫通孔１０２の開口部の周縁において、フラックス１４５を選択的に設けることができる。なお、図２２では、基板１００の第１面１０１ａにフラックス１４５を塗布する工程について説明したが、基板１００の第２面１０１ｂに、フラックス１４５を塗布してもよい。なお、図２２では、下地層１０３及び基板１００上にフラックス１４５が設けられる図を示したが、フラックス１４５は、貫通孔１０２の内壁に入り込んでいることが好ましい。
【００９４】
次に、基板１００の第１面１０１ａ側の貫通孔１０２の開口部の周縁に、フラックス１４５を介して、金属粒子１４６を配置する。金属粒子１４６は、ハンダボールマウンタを使用して、貫通孔１０２の開口部の周縁に選択的に配置することができる。
【００９５】
次に、加熱処理を行うことで金属粒子１４６を溶融することで、図２３に示すように、貫通孔１０２内部に溶融した金属を流入する。これにより、図１９に示す貫通電極基板１５０を製造することができる。本実施形態では、基板１００の第１面１０１ａ及び第２面１０１ｂに形成された下地層１４３は、基板１００よりもフラックスに対する濡れ性が低い。そのため、溶融した金属は、基板１００の第１面１０１ａではじかれて、貫通孔１０２の内壁に濡れ広がる。また、溶融した金属の表面張力により、溶融した金属が、貫通孔１０２の下方に落ちることを防止することができる。これにより、基板１００に設けられた複数の貫通孔１０２の内部に設ける導電材１０４の量を、均一にすることができる。
【００９６】
＜第４実施形態＞
第４実施形態に係る貫通電極基板１５０について、図２４乃至図２６を参照して詳細に説明する。第４実施形態に係る貫通電極基板１５０は、下地層の構成が、第３実施形態に係る貫通電極基板１４０と異なっている。
【００９７】
[貫通電極基板の構造]
第４実施形態に係る貫通電極基板１５０の構造について、図２４を参照して説明する。図２４に、第４実施形態に係る貫通電極基板１５０の断面図を示す。
【００９８】
図２４に示すように、本実施形態に係る貫通電極基板１５０は、貫通電極基板１４０と同様に、基板１００に、第１面１０１ａから第２面１０１ｂにかけて基板１００を貫通する貫通孔１０２が設けられている。貫通電極基板１４０と異なる点は、導電材１３４が、貫通孔１０２の内部だけでなく、第１面に設けられている下地層１３３に接して設けられ、第１面１０１ａよりも上方に湾曲した表面を有する。また、導電材１３４は、第２面に設けられている下地層１３３にも接して設けられ、下方に湾曲した形状を有する。
【００９９】
図２４に示す貫通電極基板１５０の構成にすることで、図１６に示す貫通電極基板１３０と同様に、基板１０１の第１面１０１ａ上に、膜厚が薄い配線層を形成する際に、導電材１５４と配線層とを良好に接続することができる。また、図２４に示すように、導電材１５４が、貫通孔１０２の開口部の周縁にも形成されている場合には、絶縁層のコンタクトホール径を大きくする必要がなく、設計の自由度を上げることができる。
【０１００】
また、図２４に示す貫通電極基板１３０の構成では、貫通孔１０２の開口部の周縁にも、導電材１５４が形成される。これにより、導電材１５４の湾曲度合いを低減することができる。すなわち、導電材１５４が、貫通孔１０２の開口部の周縁にも形成されることを考慮して、金属粒子の大きさを調整する。これにより、溶融した金属は、選択的に、貫通孔１０２の内部に流れ込むため、湾曲度合いを低減することができる。ただし、貫通孔１０２の開口部の周縁において、導電材１５４の膜厚が薄くなるが、問題はない。
【０１０１】
なお、図２４に示す構造において、基板１０１の第１面１０１ａに形成されている下地層１５３として、貫通孔１０２の周縁には形成されない構成を示したが、本開示はこれに限定されない。例えば、下地層１５３を、第１面１０１ａ上において線状に除去する。これにより、下地層１５３の線状に除去された領域に、導電材を形成することができる。よって、貫通電極のみならず、配線も同時に形成することができる。
【０１０２】
［貫通電極基板の製造方法］
次に、第３実施形態に示した貫通電極基板１４０の製造方法とは、一部異なる製造方法について、図２５及び図２６を参照して説明する。具体的には、下地層１４１を加工する工程以降が異なっている。なお、基板１００に貫通孔１０２を形成する工程から、基板１００に下地層を形成する工程までは同じであるため、詳細な説明は省略する。
【０１０３】
基板１００に下地層を形成した後、第１面１０１ａ上の少なくとも一部にレジストパターンを形成する。次に、レジストパターンが形成されていない領域の下地層を除去する。その後、レジストパターンを、有機溶媒を用いて除去する。これにより、図２５に示すように、基板１０１の第１面１０１ａの少なくとも一部に、下地層１５３を形成することができる。
【０１０４】
図２６に、貫通孔１０２の開口部の周縁に、フラックス１５５を介して、金属粒子１５６を配置する工程を示す。フラックス１５５は、貫通電極基板１１０の製造方法と同様に、スクリーン印刷法又はインクジェット法により塗布することができる。また、フラックス１３５としては、ロジン系のフラックス、水溶性のフラックスを用いることができる。
【０１０５】
本実施形態では、スクリーン印刷法により、フラックス１５５を、基板１００の第１面１０１ａの所定の位置に塗布する。これにより、貫通孔１０２の開口部の周縁において、フラックス１５５を選択的に設けることができる。なお、図２６では、基板１００の第１面１０１ａにフラックス１５５を塗布する工程について説明したが、基板１００の第２面１０１ｂに、フラックス１５５を塗布してもよい。なお、図２６では、下地層１０３及び基板１００上にフラックス１２２が設けられる図を示したが、フラックス１５５は、貫通孔１０２内壁に入り込んでいることが好ましい。
【０１０６】
次に、基板１００の第１面１０１ａ側の貫通孔１０２の開口部の周縁に、フラックス１５５を介して、金属粒子１５６を配置する。金属粒子１５６は、ハンダボールマウンタを使用して、貫通孔１０２の開口部の周縁に選択的に配置することができる。
【０１０７】
次に、加熱処理を行うことで金属粒子１５６を溶融し、貫通孔１０２内部に溶融した金属を流入する。これにより、図２４に示す貫通電極基板１５０を製造することができる。本実施形態では、基板１００の第１面１０１ａ及び第２面１０１ｂに形成された下地層１５３は、基板１００よりもフラックスに対する濡れ性が低い。そのため、溶融した金属は、基板１００の第１面１０１ａではじかれて、貫通孔１０２の内部に濡れ広がる。また、溶融した金属の表面張力により、溶融した金属が、貫通孔１０２の下方に落ちることを防止することができる。これにより、基板１００に設けられた複数の貫通孔１０２の内部に設ける導電材１０４の量を、均一にすることができる。
【０１０８】
また、図２４に示す貫通電極基板１５０では、貫通孔１０２内部に、下地層を形成する必要がない。そのため、製造上の難易度を低下させることができる。
【０１０９】
＜第５実施形態＞
本開示の一実施形態に係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。
【０１１０】
図２７は、本開示の一実施形態に係る貫通電極基板を用いた半導体装置を示す断面図である。半導体装置３００は、３つの貫通電極基板３０１、３０３、３０５が積層され、例えば、ＤＲＡＭ等の半導体素子が形成されたＬＳＩ基板３０７に接続されている。貫通電極基板３０１は、第１面（上面）側に設けられた配線、及び第２面（下面）側に設けられた配線等で形成された接続端子３０９、３１１を有している。これらの貫通電極基板３０１、３０３、３０５はそれぞれが異なる材質の基板から形成された貫通電極基板であってもよい。貫通電極基板３０１の接続端子３１１は、ＬＳＩ基板３０７の接続端子３１９にバンプ３２１を介して接続されている。貫通電極基板３０１の接続端子３０９は、貫通電極基板３０３の接続端子３１５にバンプ３２３を介して接続されている。貫通電極基板３０３の接続端子３１３は、貫通電極基板３０５の接続端子３１７にバンプ３２５を介して接続されている。バンプ３２１、３２３、３２５は、例えば、インジウム、銅、金等の金属を用いる。
【０１１１】
なお、貫通電極基板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、貫通電極基板と他の基板との接続においては、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、貫通電極基板と他の基板とを接着してもよい。
【０１１２】
図２８は、本開示の一実施形態に係る貫通電極基板を用いた半導体装置の別の例を示す断面図である。図２８に示す半導体装置４００は、ＭＥＭＳデバイス、ＣＰＵ、メモリ等の半導体チップ（ＬＳＩチップ）４０１、４０３、および貫通電極基板４０５が積層され、ＬＳＩ基板４０７に接続されている。
【０１１３】
半導体チップ４０１と半導体チップ４０３との間に貫通電極基板４０５が配置され、バンプ４１７、４１９により接続されている。ＬＳＩ基板４０７上に半導体チップ４０１が載置され、ＬＳＩ基板４０７と半導体チップ４０３とはワイヤ４２１により接続されている。この例では、貫通電極基板４０５は、それぞれ機能の異なる複数の半導体チップを積層することで、多機能の半導体装置を製造することができる。例えば、半導体チップ４０１を３軸加速度センサとし、半導体チップ４０３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製造することができる。
【０１１４】
半導体チップが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ようなときがある。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チップまたは貫通電極基板４０５に形成してもよい。
【０１１５】
図２９は、本開示の一実施形態に係る貫通電極基板を用いた半導体装置のさらに別の例を示す断面図である。図２７及び図２８に示した２つの例は、３次元実装であったが、この例では、２次元と３次元との併用実装に適用した例である（２．５次元という場合もある）。図２９に示す例では、ＬＳＩ基板５１３には、６つの貫通電極基板５０１、５０３、５０５、５０７、５０９、５１１が積層されて接続されている。ただし、全ての貫通電極基板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。これらの貫通電極基板はそれぞれが異なる材質の基板から形成された貫通電極基板であってもよい。
【０１１６】
図２９の例では、ＬＳＩ基板５１３上に貫通電極基板５０１、５０９が接続され、貫通電極基板５０１上に貫通電極基板５０３、５０７が接続され、貫通電極基板５０３上に貫通電極基板５０５が接続され、貫通電極基板５０９上に貫通電極基板５１１が接続されている。尚、貫通電極基板を複数の半導体チップ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２次元と３次元との併用実装が可能である。例えば、図２９に示す貫通電極基板５０５、５０７、５１１などが半導体チップに置き換えられてもよい。
【０１１７】
図２７乃至図２９を参照して説明した半導体装置は、例えば、携帯端末（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）、情報処理装置（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）、家電等、様々な電気機器に搭載される。
【０１１８】
尚、本開示は上記の実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【０１１９】
１００：基板、１０１ａ：第１面、１０１ｂ：第２面、１０２：貫通孔、１０３：下地層、１０４：導電材、１１０：貫通電極基板、１２１：下地層、１２２：フラックス、１２３：金属粒子、１２４：金属、１２５：フラックス、１２６：金属粒子、１２７：導電材、１２８：フラックス、１２９：金属粒子、１３０：貫通電極基板、１３１：下地層、１３２：レジストパターン、１３３：下地層、１３４：導電材、１３５：フラックス、１３６：金属粒子、１４０：貫通電極基板、１４１：下地層、１４３：下地層、１４４：導電材、１４５：フラックス、１４６：金属粒子、１５０：貫通電極基板、１５１：下地層、１５３：下地層、１５４：導電材、１５５：フラックス、１５６：金属粒子
【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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