(57)【要約】【課題】電気抵抗の上昇を抑え、性能及び信頼性に優れた電子部品を実現する。【解決手段】電子部品１Ａは、基板１０及びその上に設けられた導体部２０を含む。導体部２０は、第１元素とそれとは異なる第２元素とを含有する化合物層２３、第１元素及び第２元素とは異なる第３元素を含有する導体層２５、並びに、化合物層２３と導体層２５との間に設けられた隔離層２４を含む。隔離層２４は、第１元素、第２元素及び第３元素とは異なる第４元素を含有し、化合物層２３内の第１元素及び第２元素と、導体層２５内の第３元素とを隔離する。導体層２５内の第３元素の拡散及び反応、導体層２５の体積の減少等を抑え、導体部２０の電気抵抗の上昇を抑える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に設けられ、第１元素と、前記第１元素とは異なる第２元素とを含有する第１導体層と、
前記第１導体層上に設けられ、前記第１元素及び前記第２元素とは異なる第３元素を含有する第２導体層と、
前記第１導体層と前記第２導体層との間に設けられ、前記第１元素、前記第２元素及び前記第３元素とは異なる第４元素を含有し、前記第１導体層内の前記第１元素及び前記第２元素と、前記第２導体層内の前記第３元素とを隔離する第３導体層と
を含むことを特徴とする電子部品。
【請求項２】
前記第３導体層は、前記第４元素としてホウ素を含有することを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
【請求項３】
前記第１元素はスズであり、前記第２元素はニッケルであり、前記第３元素は銅であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品。
【請求項４】
前記第１導体層下に設けられ、前記第２元素を含有する第４導体層を更に含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電子部品。
【請求項５】
前記基板上に設けられ、前記基板と前記第４導体層とを密着する第５導体層を更に含むことを特徴とする請求項４に記載の電子部品。
【請求項６】
基板上に設けられ、第１元素を含有する第１導体層と、
前記第１導体層上に設けられ、前記第１元素とは異なる第２元素と、前記第１元素及び前記第２元素とは異なる第４元素とを含有する第２導体層と
を有する積層体を形成する工程と、
前記積層体上に、前記第１元素、前記第２元素及び前記第４元素とは異なる第３元素を含有する第３導体層を形成する工程と、
熱処理による前記第１導体層と前記第２導体層との反応によって、前記第１元素と前記第２元素とを含有する第４導体層を形成する工程と、
前記第４導体層と前記第３導体層との間に偏析される前記第４元素を含有し、前記第４導体層内の前記第１元素及び前記第２元素と、前記第３導体層内の前記第３元素とを隔離する第５導体層を形成する工程と
を含むことを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項７】
前記第３導体層を形成する工程では、前記積層体の一部上に前記第３導体層を形成し、
前記第３導体層を形成する工程後に、前記積層体の他部を前記第３導体層に対して選択的にエッチングする工程を更に含むことを特徴とする請求項６に記載の電子部品の製造方法。
【請求項８】
前記積層体は、前記第１導体層下に、前記第２元素を含有する第６導体層を更に含むことを特徴とする請求項６又は７に記載の電子部品の製造方法。
【請求項９】
基板と、
前記基板上に設けられ、第１元素と、前記第１元素とは異なる第２元素とを含有する第１導体層と、
前記第１導体層上に設けられ、前記第１元素及び前記第２元素とは異なる第３元素を含有する第２導体層と、
前記第１導体層と前記第２導体層との間に設けられ、前記第１元素、前記第２元素及び前記第３元素とは異なる第４元素を含有し、前記第１導体層内の前記第１元素及び前記第２元素と、前記第２導体層内の前記第３元素とを隔離する第３導体層と
を含む第１電子部品と、
前記第１電子部品と電気的に接続された第２電子部品と
を備えることを特徴とする電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品、電子部品の製造方法及び電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品の配線等の導体部を形成する技術の１つとして、基板上に設けたシード層を給電層に用いた電解めっきによって導体層を形成し、シード層の不要な部分、或いは導体層及びシード層の不要な部分を除去する技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−０２９６９７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１７１１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電子部品の配線等の導体部を、シード層上に導体層を形成して得る場合には、シード層と導体層との材料の組み合わせにより、シード層を導体層に対して選択的に除去できなかったり、シード層と導体層との間で元素が拡散したりすることが起こり得る。これらは、シード層上に形成された導体層の体積の減少等を招き、その導体層を含む導体部の電気抵抗の上昇、導体部を備える電子部品並びにそれを用いた電子装置の性能及び信頼性の低下を招く恐れがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一観点によれば、基板と、前記基板上に設けられ、第１元素と、前記第１元素とは異なる第２元素とを含有する第１導体層と、前記第１導体層上に設けられ、前記第１元素及び前記第２元素とは異なる第３元素を含有する第２導体層と、前記第１導体層と前記第２導体層との間に設けられ、前記第１元素、前記第２元素及び前記第３元素とは異なる第４元素を含有し、前記第１導体層内の前記第１元素及び前記第２元素と、前記第２導体層内の前記第３元素とを隔離する第３導体層とを含む電子部品が提供される。
【０００６】
また、一観点によれば、基板上に設けられ、第１元素を含有する第１導体層と、前記第１導体層上に設けられ、前記第１元素とは異なる第２元素と、前記第１元素及び前記第２元素とは異なる第４元素とを含有する第２導体層とを有する積層体を形成する工程と、前記積層体上に、前記第１元素、前記第２元素及び前記第４元素とは異なる第３元素を含有する第３導体層を形成する工程と、熱処理による前記第１導体層と前記第２導体層との反応によって、前記第１元素と前記第２元素とを含有する第４導体層を形成する工程と、前記第４導体層と前記第３導体層との間に偏析される前記第４元素を含有し、前記第４導体層内の前記第１元素及び前記第２元素と、前記第３導体層内の前記第３元素とを隔離する第５導体層を形成する工程とを含む電子部品の製造方法が提供される。
【０００７】
また、一観点によれば、上記のような電子部品を備える電子装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
電気抵抗の上昇が抑えられる、性能及び信頼性に優れた電子部品が実現される。また、そのような電子部品を備える電子装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】電子部品の第１の例について説明する図である。
【図２】電子部品の第２の例について説明する図である。
【図３】第２の例の導体部で生じ得る現象について説明する図である。
【図４】第１の実施の形態に係る電子部品の一例を示す図である。
【図５】第１の実施の形態に係る電子部品の変形例を示す図である。
【図６】第１の実施の形態に係る電子部品の形成方法の一例を示す図（その１）である。
【図７】第１の実施の形態に係る電子部品の形成方法の一例を示す図（その２）である。
【図８】第１の実施の形態に係る電子部品の形成方法の一例を示す図（その３）である。
【図９】第２の実施の形態に係る電子部品の形成方法の一例を示す図（その１）である。
【図１０】第２の実施の形態に係る電子部品の形成方法の一例を示す図（その２）である。
【図１１】第３の実施の形態に係る電子部品の一例を示す図（その１）である。
【図１２】第３の実施の形態に係る電子部品の一例を示す図（その２）である。
【図１３】第４の実施の形態に係る回路基板の一例を示す図である。
【図１４】第４の実施の形態に係る半導体パッケージの一例を示す図である。
【図１５】第４の実施の形態に係る半導体パッケージの別例を示す図である。
【図１６】第４の実施の形態に係る半導体チップの一例を示す図である。
【図１７】第５の実施の形態に係る電子装置の一例を示す図である。
【図１８】第６の実施の形態に係る電子機器について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
はじめに、電子部品の一例について説明する。
まず、第１の例について説明する。
図１は電子部品の第１の例について説明する図である。図１（Ａ）〜図１（Ｃ）にはそれぞれ、電子部品の導体部形成工程の要部断面図を模式的に示している。
【００１１】
第１の例では、まず、図１（Ａ）に示すように、基板１１０上に設けられた導体層１２０及び導体層１３０ａの上に、開口部１７１を有するレジスト１７０が形成される。そして、その開口部１７１内に、導体層１３０ａ（及び導体層１２０）を給電層に用いた電解めっきによって導体層１４０が形成される。
【００１２】
ここで、基板１１０は、シリコン（Ｓｉ）等の半導体基板、ポリイミド等の樹脂基板、又は有機材料若しくは無機材料が用いられた層間絶縁膜等である。導体層１２０は、その上に形成される導体層１３０ａ（更にその上に形成される導体層１４０）の、基板１１０との密着性を高める層である。導体層１２０には、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）等を含有する材料が用いられる。導体層１３０ａは、上記のように、電解めっきによって導体層１４０を形成する際の給電層として用いられる。この図１（Ａ）（並びに後述の図１（Ｂ）及び図１（Ｃ））に示す例では、導体層１３０ａ及びその上に形成される導体層１４０の双方に、同種の材料、例えば、銅（Ｃｕ）を含有する材料が用いられる。
【００１３】
図１（Ａ）に示すような工程後、図１（Ｂ）に示すように、レジスト１７０が除去される。そして、レジスト１７０の除去によって露出する導体層１３０ａがエッチングにより除去され、更にその下の導体層１２０がエッチングにより除去される。導体層１３０ａ及び導体層１２０の除去は、ウェットエッチングにより行われる。このようにして導体層１３０ａ及び導体層１２０が除去され、例えば、図１（Ｃ）に示すような導体部１００ａが形成される。
【００１４】
図１（Ｂ）及び図１（Ｃ）に示すような工程において、導体層１３０ａのエッチング時には、その上に形成されている導体層１４０もエッチング環境に曝される。そのため、導体層１３０ａと導体層１４０とに同種の材料が用いられていると、導体層１３０ａのエッチングと同時に導体層１４０もエッチングされる。導体層１３０ａと同時に導体層１４０もエッチングされると、図１（Ｃ）に示すように、導体層１４０の寸法が、当初の電解めっき時の寸法（図１（Ｃ）に点線で図示）よりも小さくなる。ここでは、このような導体層１４０の寸法の縮小を寸法シフトと称する。導体層１４０の寸法シフトは、導体層１４０の体積を減少させ、導体部１００ａの電気抵抗の上昇を引き起こす恐れがある。
【００１５】
上記のような寸法シフトが生じることを前提にして、予めレジスト１７０の開口部１７１の寸法を大きくし、電解めっきによって形成する導体層１４０の寸法を大きくしておくことも考えられる。
【００１６】
しかし、このように寸法シフトが生じることを前提にして、電解めっきによって形成する導体層１４０の寸法を大きくする場合、例えば、その分、隣り合う導体部１００ａ間のスペースを広く確保する必要が生じ、電子部品の大型化を招く可能性がある。
【００１７】
また、設計上、隣り合う導体部１００ａ間のスペースを広げられない電子部品では、寸法シフトが生じることを前提にして、電解めっきによって形成する導体層１４０の寸法を大きくすると、電解めっき後の隣り合う導体層１４０間のスペースがいっそう狭まる。このように隣り合う導体層１４０間のスペースが狭まると、そのスペースに、導体層１３０ａをエッチングする際のエッチング液が十分に入り込まなくなることが起こり得る。隣り合う導体層１４０間のスペースにエッチング液が十分に入り込まないと、導体層１３０ａ（或いは更にその下の導体層１２０）のエッチングが不十分となり、導体層１４０間（導体部１００ａ間）の短絡を招く可能性がある。
【００１８】
続いて、第２の例について説明する。
図２は電子部品の第２の例について説明する図である。図２（Ａ）〜図２（Ｃ）にはそれぞれ、電子部品の導体部形成工程の要部断面図を模式的に示している。
【００１９】
第２の例では、基板１１０上に設けられた導体層１２０の上に、導体層１４０とは異種の材料を用いた導体層１３０ｂが形成される。例えば、導体層１４０に、Ｃｕを含有する材料が用いられる場合、導体層１３０ｂには、ニッケル（Ｎｉ）等を含有する材料が用いられる。第２の例は、このような導体層１３０ｂが用いられている点で、上記第１の例と相違する。
【００２０】
第２の例では、まず、図２（Ａ）に示すように、基板１１０上に設けられた導体層１２０及び導体層１３０ｂの上にレジスト１７０が形成され、その開口部１７１内に、導体層１３０ｂ等を給電層に用いた電解めっきによって導体層１４０が形成される。図２（Ａ）に示すような工程後、図２（Ｂ）に示すように、レジスト１７０が除去される。更に、それによって露出する導体層１３０ｂ及び導体層１２０がそれぞれエッチングにより除去される。これにより、例えば、図２（Ｃ）に示すような導体部１００ｂが形成される。
【００２１】
導体層１３０ｂのエッチング時には、その導体層１３０ｂに、導体層１４０とは異種の材料が用いられていることで、導体層１３０ｂの、導体層１４０に対する選択的なエッチングが可能になる。そのため、上記のような導体層１４０の寸法シフトを抑えることが可能になる。
【００２２】
しかし、この第２の例のように、導体層１４０とは異種の材料の導体層１３０ｂを採用する場合には、導体部１００ｂに、次の図３に示すような現象が生じ得る。
図３は第２の例の導体部で生じ得る現象について説明する図である。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）にはそれぞれ、導体部を備える電子部品の要部断面図を模式的に示している。
【００２３】
例えば、導体層１４０にＣｕを含有する材料が用いられ、導体層１３０ｂにＮｉを含有する材料が用いられる場合を想定する。
このような場合、電子部品の製造時や、製造された電子部品の動作時に、導体部１００ｂが加熱されると、導体層１４０及び導体層１３０ｂの互いのＣｕとＮｉとが拡散し、図３（Ａ）に示すように、ＣｕとＮｉの合金（Ｃｕ−Ｎｉ）層１５０が形成される現象が生じ得る。この時、ＣｕとＮｉとは、互いに化合物層を形成しない。導体層１４０及び導体層１３０ｂの互いのＣｕとＮｉとが拡散し、Ｃｕ−Ｎｉ層１５０が形成されると、導体層１４０の、比較的低い電気抵抗のＣｕ部分の体積が減少する。その結果、導体部１００ｂの電気抵抗の上昇、導体部１００ｂを備える電子部品の性能の低下を招く恐れがある。
【００２４】
また、導体層１４０及び導体層１３０ｂの互いのＣｕとＮｉとが拡散し、Ｃｕ−Ｎｉ層１５０が形成されると、それに伴ってＣｕ及びＮｉが移動するため、図３（Ｂ）に示すように、導体部１００ｂ内にボイド１６０が形成される現象が生じ得る。このボイド１６０は、導体部１００ｂの電気抵抗の上昇及び機械的強度の低下を引き起こす可能性があり、導体部１００ｂを備える電子部品の性能及び信頼性の低下を招く恐れがある。
【００２５】
以上のような点に鑑み、ここでは以下に実施の形態として示すような構成を採用し、導体部の電気抵抗の上昇等を抑え、導体部を備える電子部品の性能及び信頼性の低下を抑える。
【００２６】
まず、第１の実施の形態について説明する。
図４は第１の実施の形態に係る電子部品の一例を示す図である。図４には、第１の実施の形態に係る電子部品の要部断面図を模式的に示している。
【００２７】
図４に示す電子部品１Ａは、基板１０及びその上に設けられた導体部２０を含む。導体部２０は、配線又は電極である。導体部２０は、基板１０上に設けられた導体層２１と、導体層２１上に設けられた導体層２２と、導体層２２上に設けられた化合物層２３と、化合物層２３上に設けられた隔離層２４と、隔離層２４上に設けられた導体層２５とを有する。
【００２８】
基板１０には、Ｓｉ等の半導体基板、ポリイミド等の樹脂基板、有機材料若しくは無機材料が用いられた層間絶縁膜、ガラス基板又はセラミックス基板等の各種基板が用いられる。
【００２９】
導体層２１は、その上に設けられる導体層２２（更にその上に設けられる化合物層２３、隔離層２４及び導体層２５を含めた積層体）の、基板１０との密着性を確保するための導体層、いわゆる密着層である。導体層２１には、例えば、Ｔｉ若しくはＣｒ、又は、Ｔｉを含有する材料、若しくはＣｒを含有する材料が用いられる。
【００３０】
導体層２２は、後述する電解めっき時の給電層として用いられる導体層（又はその一部）である。導体層２２には、例えば、Ｎｉ、又は、ニッケルクロム合金（Ｎｉ−Ｃｒ）等のＮｉを含有する材料が用いられる。
【００３１】
化合物層２３は、例えば、Ｎｉとスズ（Ｓｎ）とを含有する化合物（Ｎｉ−Ｓｎ）の層を含む導体層である。化合物層２３は、例えば、Ｎｉ3ＳｎやＮｉ3Ｓｎ2といった、電子部品１Ａの製造時及び動作時の熱に対して安定に存在する金属間化合物の層である。化合物層２３には更に、銀（Ａｇ）、Ｃｕ、ビスマス（Ｂｉ）等が含有されてもよく、その場合、Ａｇ、Ｃｕ、Ｂｉ等は、Ｓｎと化合物を形成し、Ｎｉ−Ｓｎとの混合層として、化合物層２３内に含まれ得る。
【００３２】
隔離層２４は、例えば、ホウ素（Ｂ）を含有する導体層である。隔離層２４は、例えば、Ｂ単体の層のほか、Ｂとリン（Ｐ）とを含有する化合物（Ｂ−Ｐ）、Ｂとタングステン（Ｗ）とを含有する化合物（Ｂ−Ｗ）、Ｂとコバルト（Ｃｏ）とを含有する化合物（Ｂ−Ｃｏ）、ＢとＰとＷとを含有する化合物（Ｂ−Ｐ−Ｗ）、又はＢとＰとＣｏとを含有する化合物（Ｂ−Ｐ−Ｃｏ）の層である。
【００３３】
隔離層２４は、化合物層２３に含有されるＮｉ及びＳｎ（化合物層２３にＡｇ、Ｃｕ、Ｂｉ等が含有される場合には更にそれらの元素）と、化合物層２３の上層に設けられる導体層２５に含有される後述のＣｕ等の元素とを隔離する。隔離層２４は、後述のように、Ｓｎを含有する導体層２６と、その上に形成されたＮｉとＢ等とを含有する導体層２７（及び下に形成された導体層２２）との反応によって、Ｎｉ−Ｓｎの化合物層２３が形成される際、その形成に伴って偏析或いは濃縮されるＢ等を含有する。
【００３４】
導体層２５は、配線又は電極として用いられる導体部２０の主な電流経路となる部分である。導体層２５には、例えば、Ｃｕ、又はＣｕを含有する材料が用いられる。
上記のように電子部品１Ａでは、導体層２５と化合物層２３との間に隔離層２４が介在する。
【００３５】
導体層２５にＣｕが含有され、隔離層２４にＢが含有され、化合物層２３にＮｉ及びＳｎが含有される場合、化合物層２３のＮｉは、Ｓｎと安定な金属間化合物を形成する。一方、隔離層２４のＢは、導体層２５のＣｕ並びに化合物層２３のＳｎ及びＮｉと化合物を形成しないか、或いは殆ど形成しない。
【００３６】
電子部品１Ａでは、隔離層２４に含有されるＢと、隔離層２４上の導体層２５に含有されるＣｕとの反応が抑えられ、隔離層２４に含有されるＢと、隔離層２４下の化合物層２３に含有されるＳｎとの反応が抑えられる。隔離層２４下の化合物層２３に含有されるＮｉは、Ｓｎと安定な金属間化合物を形成しており、その形成に伴ってＢ等が偏析されることで、隔離層２４が形成される。Ｂを含有する隔離層２４は、導体層２５に含有されるＣｕと、化合物層２３に含有されるＮｉ及びＳｎとを隔離し、それらの拡散及び反応を抑えるバリア機能を発揮する。
【００３７】
電子部品１Ａでは、この隔離層２４のバリア機能により、導体層２５に含有されるＣｕと、化合物層２３に含有されるＮｉ及びＳｎとの反応が抑えられる。このように導体層２５内のＣｕと導体層２５外の元素との反応が抑えられることで、導体層２５のＣｕの拡散及び反応に起因した、導体層２５の体積の減少、及びボイドの形成が抑えられる。これにより、導体部２０の電気抵抗の上昇、及び機械的強度の低下が抑えられる。
【００３８】
更に、電子部品１Ａでは、化合物層２３下に、Ｎｉを含有する導体層２２が設けられる。より詳しくは、後述のように、Ｂ等が偏析されて隔離層２４、及びＮｉ−Ｓｎの化合物層２３が形成される際、当初形成されていた導体層２２の一部が残存する。電子部品１Ａでは、このように化合物層２３下に、Ｎｉを含有する導体層２２が存在することで、導体層２２並びにその上層に設けられる化合物層２３、隔離層２４及び導体層２５の積層体と、導体層２１との、良好な密着性が確保される。
【００３９】
上記のような構成により、性能及び信頼性に優れた電子部品１Ａが実現される。
尚、電子部品１Ａ（後述の電子部品１Ｂ及び電子部品１Ｃも同様）の導体層２５、隔離層２４、化合物層２３、導体層２２及び導体層２１に含有される元素は、上記の例に限定されるものではない。導体層２５が配線や電極として用いられ、化合物層２３が安定な化合物として形成され、隔離層２４が導体層２５と化合物層２３との間の元素の拡散及び反応を抑え、導体層２２が化合物層２３と導体層２１とに密着するものであれば、各種元素を採用し得る。
【００４０】
また、図５は第１の実施の形態に係る電子部品の変形例を示す図である。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）にはそれぞれ、第１の実施の形態に係る電子部品の要部断面図を模式的に示している。
【００４１】
図５（Ａ）に示す電子部品１Ｂは、基板１０上の導体部２０が、絶縁層３０で覆われている点で、上記電子部品１Ａ（図４）と相違する。導体部２０は、このように絶縁層３０で覆われることで、腐食や衝撃から保護される。絶縁層３０には、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、エポキシ等の樹脂材料のほか、有機系若しくは無機系の各種絶縁材料が用いられる。
【００４２】
尚、図５（Ａ）には、導体部２０の上面及び側面を絶縁層３０で覆う例を示した。このほか、導体部２０は、外部との接続や他の導体部との接続のために、その上面又は内層の上面が露出するように、絶縁層３０で覆われてもよい。
【００４３】
また、図５（Ｂ）に示す電子部品１Ｃは、基板１０上の導体部２０の表面（上面及び側面）にキャップ層４０が設けられ、これら導体部２０及びキャップ層４０を覆うように絶縁層３０が設けられている点で、上記電子部品１Ａ（図４）と相違する。キャップ層４０は、無電解Ｎｉ−Ｐめっき、無電解Ｃｏ−Ｗめっき、無電解Ｎｉ−Ｂめっき等によって形成される。導体部２０の表面にキャップ層４０が設けられることで、導体部２０に含有される元素の、絶縁層３０への拡散が抑えられる。
【００４４】
尚、図５（Ｂ）には、キャップ層４０の上面及び側面を絶縁層３０で覆う例を示した。このほか、導体部２０及びキャップ層４０は、外部との接続や他の導体部との接続のために、キャップ層４０の上面、又は導体部２０の上面若しくは内層の上面が露出するように、絶縁層３０で覆われてもよい。
【００４５】
続いて、上記のような構成を有する電子部品１Ａ等の形成方法について説明する。
図６〜図８は第１の実施の形態に係る電子部品の形成方法の一例を示す図である。図６（Ａ）〜図６（Ｃ）、図７（Ａ）〜図７（Ｃ）、及び図８（Ａ）〜図８（Ｃ）にはそれぞれ、第１の実施の形態に係る電子部品の形成工程の要部断面図を模式的に示している。
【００４６】
まず、図６（Ａ）に示すように、基板１０上に導体層２１が形成される。例えば、ＴｉやＣｒ等が、スパッタ法によって基板１０上に堆積され、導体層２１が形成される。導体層２１の厚さは、例えば、１００ｎｍ以下とすることができる。
【００４７】
導体層２１の形成後、図６（Ｂ）に示すように、その導体層２１上に、導体層２２が形成される。例えば、ＮｉやＮｉ−Ｃｒ等が、スパッタ法によって導体層２１上に堆積され、導体層２２が形成される。導体層２２の厚さは、例えば、１００ｎｍ以下とすることができる。
【００４８】
導体層２２の形成後、図６（Ｃ）に示すように、その導体層２２上に、導体層２６が形成される。例えば、導体層２６として、Ｓｎを含有する導体層が形成される。導体層２６の材料には、例えば、Ｓｎのほか、ＳｎとＡｇとを含有する化合物（Ｓｎ−Ａｇ）、ＳｎとＡｇとＣｕとを含有する化合物（Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ）、又はＳｎとＢｉとを含有する化合物（Ｓｎ−Ｂｉ）が用いられる。導体層２６は、例えば、スパッタ法や無電解Ｓｎめっきにより、或いは、導体層２２（及び導体層２１）を給電層に用いた電解Ｓｎ−Ａｇめっき、電解Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕめっき、又は電解Ｓｎ−Ｂｉめっきにより、導体層２２上に形成される。導体層２６は、例えば、後述の熱処理により、その上に形成される後述の導体層２７に含有されるＮｉの全量が安定なＮｉ−Ｓｎとなるような量のＳｎが含有される厚さで、導体層２２上に形成される。導体層２６の厚さは、例えば、１００ｎｍ以下とすることができる。
【００４９】
導体層２６の形成後、図７（Ａ）に示すように、その導体層２６上に、導体層２７が形成される。例えば、導体層２７として、Ｎｉ及びＢを含有する導体層が形成される。導体層２７の材料には、例えば、Ｎｉ−Ｂのほか、Ｎｉ−Ｂ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂ−Ｗ、Ｎｉ−Ｂ−Ｃｏ、Ｎｉ−Ｂ−Ｐ−Ｗ、又はＮｉ−Ｂ−Ｐ−Ｃｏが用いられる。このような導体層２７は、無電解Ｎｉ−Ｂめっき、無電解Ｎｉ−Ｂ−Ｐめっき、無電解Ｎｉ−Ｂ−Ｗめっき、無電解Ｎｉ−Ｂ−Ｃｏめっき、無電解Ｎｉ−Ｂ−Ｐ−Ｗめっき、又は無電解Ｎｉ−Ｂ−Ｐ−Ｃｏめっきにより、導体層２６上に形成される。導体層２７の厚さは、例えば１００ｎｍ以下とすることができる。
【００５０】
このようにして基板１０上に、導体層２１、導体層２２、導体層２６及び導体層２７が積層された積層体２（シード層）を形成した後、図７（Ｂ）に示すように、その積層体２上に、所定の部分に開口部５１を有するレジスト５０が形成される。レジスト５０の開口部５１は、後述の導体層２５を形成する部分に設けられる。
【００５１】
レジスト５０の形成後、図７（Ｃ）に示すように、その開口部５１内の積層体２（その導体層２７）上に、導体層２５が形成される。例えば、積層体２（導体層２１，２２，２６，２７）を給電層に用いた電解Ｃｕめっきにより、レジスト５０の開口部５１内の積層体２上に導体層２５が形成される。
【００５２】
導体層２５の形成後、図８（Ａ）に示すように、レジスト５０が剥離され、積層体２が部分的に露出される。
その後、図８（Ｂ）に示すように、積層体２の、レジスト５０が剥離されて露出した部分、即ち導体層２５が形成されていない部分が、導体層２５をマスクにして、ウェットエッチングにより除去される。その際は、まず、Ｎｉ及びＢを含有する導体層２７がエッチングされ、次いで、Ｓｎを含有する導体層２６がエッチングされ、次いで、ＮｉやＮｉ−Ｃｒを含有する導体層２２がエッチングされ、次いで、ＴｉやＣｒを含有する導体層２１がエッチングされる。導体層２５下の導体層２７、導体層２６、導体層２２及び導体層２１は、いずれもＣｕを含有する導体層２５とは異種の材料が用いられているため、導体層２５に対して選択的に、順次エッチングされる。これにより、導体層２５下の各層をエッチングする際の、導体層２５の寸法シフトが抑えられる。
【００５３】
積層体２のエッチング後、Ｓｎを含有する導体層２６の融点以上の温度で熱処理が行われる。この熱処理は、真空中のほか、窒素（Ｎ2）やアルゴン（Ａｒ）等の不活性ガス雰囲気中、水素（Ｈ2）や蟻酸（ＨＣＯＯＨ）等の還元雰囲気中等で行うことができる。この熱処理により、導体層２６に含有されるＳｎと、その上下の導体層２７及び導体層２２に含有されるＮｉとの反応が進行し、図８（Ｃ）に示すように、安定なＮｉ−Ｓｎの化合物層２３が形成される。更に、この熱処理では、ＮｉとＳｎとの反応による安定なＮｉ−Ｓｎの化合物層２３の形成に伴い、導体層２７に含有されるＮｉ以外の残りの成分、即ちＢ、ＢとＰ、ＢとＷ、ＢとＣｏ、ＢとＰとＷ、又はＢとＰとＣｏが、導体層２５の直下に偏析される。これにより、図８（Ｃ）に示すように、化合物層２３と導体層２５との間に、Ｂ、Ｂ−Ｐ、Ｂ−Ｗ、Ｂ−Ｃｏ、Ｂ−Ｐ−Ｗ、又はＢ−Ｐ−Ｃｏの隔離層２４が形成される。
【００５４】
このようにして基板１０上に導体部２０が形成される。
熱処理による安定なＮｉ−Ｓｎの化合物層２３の形成に伴って偏析される隔離層２４のＢ、Ｐ、Ｗ、Ｃｏは、導体層２５に含有されるＣｕや、導体層２６又は化合物層２３に含有されるＳｎとは化合物を形成しないか、或いは殆ど形成しない。熱処理の際、形成される隔離層２４はバリア機能を発揮し、このバリア機能により、導体層２５に含有されるＣｕと、導体層２６又は化合物層２３に含有されるＳｎとの反応が抑えられる。また、熱処理の際、導体層２７に含有されるＮｉは、導体層２６に含有されるＳｎと反応して安定なＮｉ−Ｓｎに変化する。このようなＮｉの安定化と隔離層２４のバリア機能により、導体層２５に含有されるＣｕと、導体層２７又は化合物層２３に含有されるＮｉとの反応が抑えられる。これにより、導体層２５のＣｕの拡散及び反応に起因した、導体層２５の体積の減少、及びボイドの形成が抑えられ、導体部２０の電気抵抗の上昇、及び機械的強度の低下が抑えられる。
【００５５】
上記のような熱処理において、Ｓｎを含有する導体層２６は、Ｎｉを含有する導体層２７及び導体層２２と反応し、それにより、Ｎｉ−Ｓｎの化合物層２３が形成される。Ｓｎを含有する導体層２６のＳｎ量、並びにＮｉを含有する導体層２７及び導体層２２のＮｉ量を適切に調整しておくと、導体層２６のＳｎ及び導体層２７のＮｉを全て安定なＮｉ−Ｓｎに変化させ、且つ導体層２２の一部を導体層２１上に残存させることができる。導体層２１上に導体層２２の一部を残存させることで、導体層２１と、導体層２２、更にその上層に設けられる化合物層２３、隔離層２４及び導体層２５の積層体との、良好な密着性が確保される。このような密着性の観点から、Ｎｉ−Ｓｎの化合物層２３の形成後に導体層２２の一部が導体層２１上に残存するように、導体層２６のＳｎ量（例えば厚さ）、並びに導体層２７及び導体層２２のＮｉ量（例えば厚さ）が調整されることが望ましい。
【００５６】
以上のような工程により、基板１０上に、導体層２１、導体層２２、化合物層２３、隔離層２４及び導体層２５が積層された導体部２０を有する、図８（Ｃ）及び上記図４に示したような電子部品１Ａが得られる。
【００５７】
また、上記図５（Ａ）に示したような電子部品１Ｂを得る場合には、基板１０上の導体部２０を覆うように絶縁層３０が形成される。更にまた、上記図５（Ｂ）に示したような電子部品１Ｃを得る場合には、基板１０上の導体部２０の表面にキャップ層４０が形成され、導体部２０及びキャップ層４０を覆うように絶縁層３０が形成される。尚、電子部品１Ｂ及び電子部品１Ｃにおいて、絶縁層３０には、導体部２０の外部との接続や他の導体部との接続のために、導体部２０又はキャップ層４０に通じる開口部が設けられてもよい。
【００５８】
以上説明したように、電子部品１Ａ、電子部品１Ｂ及び電子部品１Ｃでは、導体部２０の形成において、導体層２５下の導体層２７、導体層２６、導体層２２及び導体層２１に、Ｃｕを含有する導体層２５とは異種の材料が用いられる。これにより、導体層２５下の各層が、導体層２５に対して選択的にエッチングされ、導体層２５の寸法シフトが抑えられる。そのため、エッチング時の寸法シフトを前提にした導体部２０の設計や、隣り合う導体部２０間の狭スペースにエッチング液が入り込まないことによるエッチング不良（短絡）が回避される。
【００５９】
更に、電子部品１Ａ、電子部品１Ｂ及び電子部品１Ｃでは、形成された導体部２０において、導体層２５と、安定な化合物層２３との間に、それらに含有される互いの元素同士を隔離する隔離層２４が設けられる。これにより、導体層２５に含有されるＣｕと、化合物層２３のＮｉやＳｎといった導体層２５外の元素との反応が抑えられ、導体層２５の体積の減少、及びボイドの発生、それらによる導体部２０の電気抵抗の上昇、及び機械的強度の低下が抑えられる。
【００６０】
上記のような構成により、性能及び信頼性に優れた電子部品１Ａ、電子部品１Ｂ及び電子部品１Ｃが実現される。
具体的な実施例を以下に示す。
【００６１】
〔実施例１〕
基板１０として樹脂基板を用い、スパッタ装置を用いて基板１０上の全面に、導体層２１として、厚さ２０ｎｍのＴｉ層を形成し（図６（Ａ））、更にそのＴｉ層上に、導体層２２として、厚さ５０ｎｍのＮｉ層を形成した（図６（Ｂ））。次いで、そのＮｉ層上に、導体層２６として、無電解Ｓｎめっきにより、厚さ８０ｎｍのＳｎ層を形成した（図６（Ｃ））。更にそのＳｎ層上に、導体層２７として、無電解Ｎｉ−Ｂめっきにより、厚さ３０ｎｍのＮｉ−Ｂ層を形成した（図７（Ａ））。このようにして樹脂基板上に形成されたＴｉ層、Ｎｉ層、Ｓｎ層及びＮｉ−Ｂ層の積層体（シード層）の上に、厚さ４μｍのレジストを形成し、露光装置と現像装置を用いて配線幅２μｍの開口部を形成した（図７（Ｂ））。その後、そのレジストの開口部に、導体層２５として、電解Ｃｕめっきにより、厚さ２μｍのＣｕ層を形成した（図７（Ｃ））。
【００６２】
電解Ｃｕめっき後、レジストを剥離した（図８（Ａ））。そして、Ｎｉエッチング液に浸漬して露出するＮｉ−Ｂ層を除去し、Ｓｎエッチング液に浸漬して露出するＳｎ層を除去し、Ｎｉエッチング液に浸漬して露出するＮｉ層を除去し、Ｔｉエッチング液に浸漬して露出するＴｉ層を除去した（図８（Ｂ））。その後、蟻酸雰囲気中、２６０℃の熱処理を行うことで、Ｓｎ層とその上下のＮｉ−Ｂ層及びＮｉ層とを反応させ、化合物層２３として、Ｎｉ−Ｓｎ化合物層を形成すると共に、Ｎｉ−Ｓｎ化合物層とＣｕ層との間にＢを偏析させ、Ｃｕ層の直下に、隔離層２４として、Ｂ層を形成した（図８（Ｃ））。ここでは、厚さ４０ｎｍのＮｉ−Ｓｎ化合物層を形成し、Ｎｉ−Ｓｎ化合物層上に厚さ１０ｎｍのＢ層を形成し、Ｎｉ−Ｓｎ化合物層下に厚さ３０ｎｍのＮｉ層を形成することができた。熱処理において、Ｎｉ−Ｂ層に含有されていたＢは、Ｓｎ層には拡散せず、反応により形成されるＮｉ−Ｓｎ化合物層とＣｕ層との間に偏析された。
【００６３】
このようにして、導体部２０として、Ｔｉ層、Ｎｉ層、Ｎｉ−Ｓｎ化合物層、Ｂ層及びＣｕ層の積層体を備える、上記のような電子部品１Ａを得た（図４）。更に、その樹脂基板上に、有機樹脂を塗布し加熱により硬化させることで、絶縁層３０として、有機樹脂層を形成し、電子部品１Ｂを得た（図５（Ａ））。
【００６４】
〔実施例２〕
基板１０としてＳｉ基板を用い、スパッタ装置を用いて基板１０上の全面に、導体層２１として、厚さ３０ｎｍのＴｉ層を形成し（図６（Ａ））、更にそのＴｉ層上に、導体層２２として、厚さ４０ｎｍのＮｉ層を形成した（図６（Ｂ））。次いで、そのＮｉ層上に、導体層２６として、無電解Ｓｎめっきにより、厚さ４０ｎｍのＳｎ層を形成した（図６（Ｃ））。更にそのＳｎ層上に、導体層２７として、無電解Ｎｉ−Ｂ−Ｐめっきにより、厚さ２０ｎｍのＮｉ−Ｂ−Ｐ層を形成した（図７（Ａ））。このようにしてＳｉ基板上に形成されたＴｉ層、Ｎｉ層、Ｓｎ層及びＮｉ−Ｂ−Ｐ層の積層体（シード層）の上に、厚さ３μｍのレジストを形成し、露光装置と現像装置を用いて配線幅１．５μｍの開口部を形成した（図７（Ｂ））。その後、そのレジストの開口部に、導体層２５として、電解Ｃｕめっきにより、厚さ１．５μｍのＣｕ層を形成した（図７（Ｃ））。
【００６５】
電解Ｃｕめっき後、レジストを剥離した（図８（Ａ））。そして、Ｎｉエッチング液に浸漬して露出するＮｉ−Ｂ−Ｐ層を除去し、Ｓｎエッチング液に浸漬して露出するＳｎ層を除去し、Ｎｉエッチング液に浸漬して露出するＮｉ層を除去し、Ｔｉエッチング液に浸漬して露出するＴｉ層を除去した（図８（Ｂ））。その後、蟻酸雰囲気中、２６０℃の熱処理を行うことで、Ｓｎ層とその上下のＮｉ−Ｂ−Ｐ層及びＮｉ層とを反応させ、化合物層２３として、Ｎｉ−Ｓｎ化合物層を形成すると共に、Ｎｉ−Ｓｎ化合物層とＣｕ層との間にＢ−Ｐを偏析させ、Ｃｕ層の直下に、隔離層２４として、Ｂ−Ｐ層を形成した（図８（Ｃ））。ここでは、厚さ４０ｎｍのＮｉ−Ｓｎ化合物層を形成し、Ｎｉ−Ｓｎ化合物層上に厚さ１０ｎｍのＢ−Ｐ層を形成し、Ｎｉ−Ｓｎ化合物層下に厚さ２０ｎｍのＮｉ層を形成することができた。熱処理において、Ｎｉ−Ｂ−Ｐ層に含有されていたＢ及びＰは、Ｓｎ層には拡散せず、反応により形成されるＮｉ−Ｓｎ化合物層とＣｕ層との間に偏析された。
【００６６】
このようにして、導体部２０として、Ｔｉ層、Ｎｉ層、Ｎｉ−Ｓｎ化合物層、Ｂ−Ｐ層及びＣｕ層の積層体を備える、上記のような電子部品１Ａを得た（図４）。更に、その樹脂基板上に、有機樹脂を塗布し加熱により硬化させることで、絶縁層３０として、有機樹脂層を形成し、電子部品１Ｂを得た（図５（Ａ））。
【００６７】
次に、第２の実施の形態について説明する。
図９及び図１０は第２の実施の形態に係る電子部品の形成方法の一例を示す図である。図９（Ａ）及び図９（Ｂ）、並びに図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）にはそれぞれ、第２の実施の形態に係る電子部品の形成工程の要部断面図を模式的に示している。
【００６８】
この例では、まず、図９（Ａ）に示すように、凹部１１を有する基板１０が準備される。基板１０は、Ｓｉ等の半導体基板、ポリイミド等の樹脂基板、有機材料若しくは無機材料が用いられた層間絶縁膜、ガラス基板又はセラミックス基板等の各種基板である。基板１０は、単層構造であってもよいし、同種又は異種の材料が用いられた複数層の積層構造であってもよい。基板１０の凹部１１は、配線溝のような形状でも、ビア孔のような形状でもよい。また、ここでは図示を省略するが、配線溝とそれに連通したビア孔とを有するような形状でもよい。
【００６９】
準備された凹部１１を有する基板１０上に、図９（Ｂ）に示すように、Ｔｉや窒化チタン（ＴｉＮ）又はＣｒを含有する導体層２１、及びＮｉやＮｉ−Ｃｒを含有する導体層２２が、順次形成される。更に、その導体層２２上に、図９（Ｂ）に示すように、Ｓｎを含有する導体層２６、Ｎｉ及びＢを含有する導体層２７、及びＣｕを含有する導体層２５が、順次形成される。
【００７０】
その後、Ｓｎを含有する導体層２６の融点以上の温度で熱処理が行われる。この熱処理により、導体層２６に含有されるＳｎと、その上下の導体層２７及び導体層２２に含有されるＮｉとの反応が進行し、図１０（Ａ）に示すように、安定なＮｉ−Ｓｎの化合物層２３が形成される。更に、この熱処理では、ＮｉとＳｎとの反応による安定なＮｉ−Ｓｎの化合物層２３の形成に伴い、導体層２７に含有されるＮｉ以外の残りの成分、即ちＢ、ＢとＰ、ＢとＷ、ＢとＣｏ、ＢとＰとＷ、又はＢとＰとＣｏが、導体層２５の直下に偏析される。これにより、図１０（Ａ）に示すように、化合物層２３と導体層２５との間に、Ｂ、Ｂ−Ｐ、Ｂ−Ｗ、Ｂ−Ｃｏ、Ｂ−Ｐ−Ｗ、又はＢ−Ｐ−Ｃｏの隔離層２４が形成される。
【００７１】
熱処理による安定なＮｉ−Ｓｎの化合物層２３の形成に伴って偏析される隔離層２４のＢ、Ｐ、Ｗ、Ｃｏは、導体層２５に含有されるＣｕや、導体層２６又は化合物層２３に含有されるＳｎとは化合物を形成しないか、或いは殆ど形成しない。熱処理の際、形成される隔離層２４はバリア機能を発揮し、このバリア機能により、導体層２５に含有されるＣｕと、導体層２６又は化合物層２３に含有されるＳｎとの反応が抑えられる。また、熱処理の際、導体層２７に含有されるＮｉは、導体層２６に含有されるＳｎと反応して安定なＮｉ−Ｓｎに変化する。このようなＮｉの安定化と隔離層２４のバリア機能により、導体層２５に含有されるＣｕと、導体層２７又は化合物層２３に含有されるＮｉとの反応が抑えられる。これにより、導体層２５のＣｕの拡散及び反応に起因した、導体層２５の体積の減少、及びボイドの形成が抑えられる。更に、熱処理の際には、形成されるＮｉ−Ｓｎの化合物層２３下に、Ｎｉを含有する導体層２２を残存させることで、導体層２１との良好な密着性が確保される。
【００７２】
熱処理後は、図１０（Ｂ）に示すように、基板１０の上面に形成された不要な導体層２５、隔離層２４、化合物層２３、導体層２２及び導体層２１が、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）等によって研削され、除去される。
【００７３】
以上のような工程により、基板１０の凹部１１内に、導体層２１、導体層２２、化合物層２３、隔離層２４及び導体層２５が設けられた、配線等の導体部２０ａを有する、図１０（Ｂ）に示すような電子部品１Ｄが得られる。
【００７４】
また、このようにして得られる電子部品１Ｄの、導体部２０ａが凹部１１内に設けられた基板１０上には更に、ポリイミド等の樹脂層、又は有機材料若しくは無機材料が用いられた層間絶縁膜等の各種絶縁層が設けられてもよい。
【００７５】
電子部品１Ｄでは、基板１０の凹部１１内に設けられた導体部２０ａにおいて、導体層２５と、安定な化合物層２３との間に、それらに含有される互いの元素同士を隔離する隔離層２４が設けられる。これにより、導体層２５に含有されるＣｕと、化合物層２３のＮｉやＳｎといった導体層２５外の元素との反応が抑えられ、導体層２５の体積の減少、及びボイドの発生、それらによる導体部２０ａの電気抵抗の上昇、及び機械的強度の低下が抑えられる。更に、電子部品１Ｄでは、化合物層２３下に、Ｎｉを含有する導体層２２が存在することで、導体層２２と導体層２１との良好な密着性が確保される。
【００７６】
上記のような構成により、性能及び信頼性に優れた電子部品１Ｄが実現される。
尚、電子部品１Ｄの導体層２５、隔離層２４、化合物層２３、導体層２２及び導体層２１に含有される元素は、上記の例に限定されるものではない。導体層２５が配線や電極として用いられ、化合物層２３が安定な化合物として形成され、隔離層２４が導体層２５と化合物層２３との間の元素の拡散及び反応を抑え、導体層２２が化合物層２３と導体層２１とに密着するものであれば、各種元素を採用し得る。
【００７７】
次に、第３の実施の形態について説明する。
ここでは、上記第１及び第２の実施の形態で述べたような導体部の適用例を、第３の実施の形態として説明する。
【００７８】
図１１及び図１２は第３の実施の形態に係る電子部品の一例を示す図である。図１１及び図１２にはそれぞれ、第３の実施の形態に係る電子部品の一例の要部断面図を模式的に示している。
【００７９】
図１１に示す電子部品１Ｅは、基板１０上に設けられた導体部２０ｂ（配線）、導体部２０ｂを覆う絶縁層３０、及び、絶縁層３０上に設けられ、導体部２０ｂに接続される接続部２０ｃａ（ビア）を備えた導体部２０ｃ（配線）を有する。
【００８０】
下側の導体部２０ｂは、基板１０上に、例えば、ＴｉやＣｒを含有する導体層２１、ＮｉやＮｉ−Ｃｒを含有する導体層２２、Ｎｉ−Ｓｎを含有する化合物層２３、Ｂを含有する隔離層２４、及びＣｕを含有する導体層２５が積層された構造を有する。導体部２０ｂは、上記図６〜図８に示したような方法によって形成される。形成された導体部２０ｂを覆うように、上記図５（Ｂ）の例に従い、絶縁層３０が形成される。
【００８１】
上側の導体部２０ｃは、絶縁層３０上に、例えば、ＴｉやＣｒを含有する導体層２１、ＮｉやＮｉ−Ｃｒを含有する導体層２２、Ｎｉ−Ｓｎを含有する化合物層２３、Ｂを含有する隔離層２４、及びＣｕを含有する導体層２５が積層された構造を有する。導体部２０ｃは、導体部２０ｃに通じる孔３１（ビアホール）が形成された絶縁層３０上に、上記図６〜図８に示したような方法の例に従って形成される。
【００８２】
電子部品１Ｅでは、導体部２０ｂ及び導体部２０ｃにおいて、Ｃｕを含有する導体層２５と、安定なＮｉ−Ｓｎを含有する化合物層２３との間に、それらの互いの元素同士を隔離する隔離層２４が設けられる。これにより、導体層２５のＣｕと、化合物層２３のＮｉやＳｎといった導体層２５外の元素との反応が抑えられ、導体層２５の体積の減少、及びボイドの発生、それらによる導体部２０ｂ及び導体部２０ｃの電気抵抗の上昇、及び機械的強度の低下が抑えられる。更に、電子部品１Ｅでは、化合物層２３下に、Ｎｉを含有する導体層２２が存在することで、導体層２２と導体層２１との良好な密着性が確保される。これにより、性能及び信頼性に優れた電子部品１Ｅが実現される。
【００８３】
また、図１２に示す電子部品１Ｆは、基板１０の凹部１１内に設けられた導体部２０ｄ（配線）、基板１０上に設けられた絶縁層３０、絶縁層３０の凹部３２内に設けられ、導体部２０ｄに接続される接続部２０ｅａ（ビア）を備えた導体部２０ｅ（配線）を有する。
【００８４】
下側の導体部２０ｄは、基板１０の凹部１１内に、例えば、ＴｉやＣｒを含有する導体層２１、ＮｉやＮｉ−Ｃｒを含有する導体層２２、Ｎｉ−Ｓｎを含有する化合物層２３、Ｂを含有する隔離層２４、及びＣｕを含有する導体層２５が積層された構造を有する。導体部２０ｄは、上記図９及び図１０に示したような方法によって形成される。形成された導体部２０ｄを覆うように、絶縁層３０が形成される。
【００８５】
上側の導体部２０ｅは、絶縁層３０の凹部３２内に、例えば、ＴｉやＣｒを含有する導体層２１、ＮｉやＮｉ−Ｃｒを含有する導体層２２、Ｎｉ−Ｓｎの化合物を含有する化合物層２３、Ｂを含有する隔離層２４、及びＣｕを含有する導体層２５が積層された構造を有する。導体部２０ｅは、導体部２０ｄに通じる凹部３２（ビアホールとそれに連通する配線溝）が形成された絶縁層３０上に、上記図９及び図１０に示したような方法の例に従って形成される。
【００８６】
電子部品１Ｆでは、導体部２０ｄ及び導体部２０ｅにおいて、Ｃｕを含有する導体層２５と、安定なＮｉ−Ｓｎを含有する化合物層２３との間に、それらの互いの元素同士を隔離する隔離層２４が設けられる。これにより、導体層２５のＣｕと、化合物層２３のＮｉやＳｎといった導体層２５外の元素との反応が抑えられ、導体層２５の体積の減少、及びボイドの発生、それらによる導体部２０ｄ及び導体部２０ｅの電気抵抗の上昇、及び機械的強度の低下が抑えられる。更に、電子部品１Ｆでは、化合物層２３下に、Ｎｉを含有する導体層２２が存在することで、導体層２２と導体層２１との良好な密着性が確保される。これにより、性能及び信頼性に優れた電子部品１Ｆが実現される。
【００８７】
尚、電子部品１Ｅ及び電子部品１Ｆの導体層２５、隔離層２４、化合物層２３、導体層２２及び導体層２１に含有される元素は、上記の例に限定されるものではない。導体層２５が配線や電極として用いられ、化合物層２３が安定な化合物として形成され、隔離層２４が導体層２５と化合物層２３との間の元素の拡散及び反応を抑え、導体層２２が化合物層２３と導体層２１とに密着するものであれば、各種元素を採用し得る。
【００８８】
次に、第４の実施の形態について説明する。
ここでは、上記第１〜第３の実施の形態で述べたような導体部（導体部２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ）が適用可能な電子部品の例を、第４の実施の形態として説明する。
【００８９】
図１３は第４の実施の形態に係る回路基板の一例を示す図である。図１３には、第４の実施の形態に係る回路基板の一例の要部断面図を模式的に示している。
図１３には、回路基板２００を例示している。回路基板２００は、多層プリント基板、コア基板の表裏面に配線パターン及び絶縁層を積層するビルドアップ基板、基材にＳｉ基板、樹脂基板又はガラス基板を用いるインターポーザ等の各種回路基板である。回路基板２００は、有機材料又は無機材料が用いられた絶縁層２１０と、絶縁層２１０内に設けられた配線２２０及びビア２３０と、それらと電気的に接続されて絶縁層２１０の表面に設けられた電極２４０とを有する。
【００９０】
このような回路基板２００の配線２２０、ビア２３０及び電極２４０の少なくともいずれかに、上記第１〜第３のいずれかの実施の形態で述べたような導体部の構成が適用される。即ち、ＴｉやＣｒ等を含有する導体層２１、ＮｉやＮｉ−Ｃｒ等を含有する導体層２２、Ｎｉ−Ｓｎ等の化合物を含有する化合物層２３、Ｂ等を含有する隔離層２４、及びＣｕ等を含有する導体層２５が積層された構成が適用される。このような構成を適用した配線２２０、ビア２３０又は電極２４０について、含有される元素の拡散及び反応が抑えられ、体積の減少及びボイドの発生、それによる電気抵抗の上昇及び機械的強度の低下が抑えられる。更に、絶縁層２１０との良好な密着性が確保される。これにより、性能及び信頼性に優れた回路基板２００が実現される。
【００９１】
図１４は第４の実施の形態に係る半導体パッケージの一例を示す図である。図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）にはそれぞれ、第４の実施の形態に係る半導体パッケージの一例の要部断面図を模式的に示している。
【００９２】
図１４（Ａ）に示す半導体パッケージ３００Ａ（半導体装置）、図１４（Ｂ）に示す半導体パッケージ３００Ｂ（半導体装置）は、パッケージ基板３１０（回路基板）と、パッケージ基板３１０上に搭載された半導体チップ３２０（半導体素子）と、半導体チップ３２０を封止する封止層３３０とを有する。
【００９３】
図１４（Ａ）の半導体パッケージ３００Ａでは、半導体チップ３２０が、パッケージ基板３１０にダイアタッチ材３４０で固定され、ワイヤ３５０でワイヤボンディングされる。半導体チップ３２０及びワイヤ３５０は、封止層３３０で封止される。図１４（Ｂ）の半導体パッケージ３００Ｂでは、半導体チップ３２０が、パッケージ基板３１０に半田等のバンプ３６０でフリップチップボンディングされる。パッケージ基板３１０と半導体チップ３２０との間には、アンダーフィル樹脂３７０が充填される。
【００９４】
パッケージ基板３１０は、有機材料又は無機材料が用いられた絶縁層３１１と、絶縁層３１１内に設けられた配線３１２及びビア３１３と、それらと電気的に接続されて絶縁層３１１の表面に設けられた電極３１４とを有する。
【００９５】
このような半導体パッケージ３００Ａ及び半導体パッケージ３００Ｂにおける、パッケージ基板３１０の配線３１２、ビア３１３及び電極３１４の少なくともいずれかに、上記第１〜第３のいずれかの実施の形態で述べたような導体部の構成が適用される。即ち、ＴｉやＣｒ等を含有する導体層２１、ＮｉやＮｉ−Ｃｒ等を含有する導体層２２、Ｎｉ−Ｓｎ等の化合物を含有する化合物層２３、Ｂ等を含有する隔離層２４、及びＣｕ等を含有する導体層２５が積層された構成が適用される。このような構成を適用した配線３１２、ビア３１３又は電極３１４について、含有される元素の拡散及び反応が抑えられ、体積の減少及びボイドの発生、それによる電気抵抗の上昇及び機械的強度の低下が抑えられる。更に、絶縁層３１１との良好な密着性が確保される。これにより、性能及び信頼性に優れた半導体パッケージ３００Ａ及び半導体パッケージ３００Ｂが実現される。
【００９６】
尚、半導体パッケージ３００Ａ及び半導体パッケージ３００Ｂのパッケージ基板３１０上には、同種又は異種の複数の半導体チップ３２０が搭載されてもよく、また、半導体チップ３２０のほか、チップコンデンサ等の他の電子部品が搭載されてもよい。
【００９７】
図１５は第４の実施の形態に係る半導体パッケージの別例を示す図である。図１５には、第４の実施の形態に係る半導体パッケージの別例の要部断面図を模式的に示している。
図１５に示す半導体パッケージ４００は、樹脂層４１０と、樹脂層４１０に埋設された同種又は異種の複数（ここでは一例として２つ）の半導体チップ４２０群と、樹脂層４１０上に設けられた配線層４３０（再配線層）とを有する。半導体パッケージ４００は、ＷＬＰ（Wafer Level Package）、擬似ＳｏＣ（System on a Chip）等とも称される。
【００９８】
半導体チップ４２０は、その電極４２１の配設面が露出するように樹脂層４１０に埋設される。配線層４３０は、有機材料又は無機材料が用いられた絶縁層４１１と、絶縁層４１１内に設けられた配線４１２（再配線）及びビア４１３と、それらと電気的に接続されて絶縁層４１１の表面に設けられた電極４１４とを有する。
【００９９】
このような半導体パッケージ４００における、配線層４３０の配線４１２、ビア４１３及び電極４１４の少なくともいずれかに、上記第１〜第３のいずれかの実施の形態で述べたような導体部の構成が適用される。即ち、ＴｉやＣｒ等を含有する導体層２１、ＮｉやＮｉ−Ｃｒ等を含有する導体層２２、Ｎｉ−Ｓｎ等の化合物を含有する化合物層２３、Ｂ等を含有する隔離層２４、及びＣｕ等を含有する導体層２５が積層された構成が適用される。このような構成を適用した配線４１２、ビア４１３又は電極４１４について、含有される元素の拡散及び反応が抑えられ、体積の減少及びボイドの発生、それによる電気抵抗の上昇及び機械的強度の低下が抑えられる。更に、絶縁層４１１との良好な密着性が確保される。これにより、性能及び信頼性に優れた半導体パッケージ４００が実現される。
【０１００】
尚、半導体パッケージ４００の樹脂層４１０には、１つの半導体チップ４２０、或いは同種又は異種の３つ以上の半導体チップ４２０が埋設されてもよく、また、半導体チップ４２０のほか、チップコンデンサ等の他の電子部品が埋設されてもよい。
【０１０１】
図１６は第４の実施の形態に係る半導体チップの一例を示す図である。図１６には、第４の実施の形態に係る半導体チップの一例の要部断面図を模式的に示している。
図１６に示す半導体チップ５００は、トランジスタ等の回路素子が設けられた半導体基板５１０と、半導体基板５１０上に設けられた配線層５２０とを有する。
【０１０２】
半導体基板５１０には、Ｓｉ、ゲルマニウム（Ｇｅ）、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）等の基板のほか、窒化ガリウム（ＧａＮ）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、インジウムリン（ＩｎＰ）等の基板が用いられる。このような半導体基板５１０に、トランジスタ、容量、抵抗等の回路素子が設けられる。図１６には一例として、ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタ５３０を示している。
【０１０３】
ＭＯＳトランジスタ５３０は、半導体基板５１０に設けられた素子分離領域５１１により画定された素子領域に設けられる。ＭＯＳトランジスタ５３０は、半導体基板５１０上にゲート絶縁膜５３１を介して形成されたゲート電極５３２と、ゲート電極５３２の両側の半導体基板５１０内に形成されたソース領域５３３及びドレイン領域５３４とを有する。ゲート電極５３２の側壁には、絶縁膜のスペーサ５３５（サイドウォール）が設けられる。
【０１０４】
ＭＯＳトランジスタ５３０等が設けられた半導体基板５１０上に、配線層５２０が設けられる。配線層５２０は、有機材料又は無機材料が用いられた絶縁層５２１と、絶縁層５２１内に設けられた配線５２２及びビア５２３と、それらと電気的に接続されて絶縁層５２１の表面に設けられた電極５２４とを有する。
【０１０５】
このような半導体チップ５００における、配線層５２０の配線５２２、ビア５２３及び電極５２４の少なくともいずれかに、上記第１〜第３のいずれかの実施の形態で述べたような導体部の構成が適用される。即ち、ＴｉやＣｒ等を含有する導体層２１、ＮｉやＮｉ−Ｃｒ等を含有する導体層２２、Ｎｉ−Ｓｎ等の化合物を含有する化合物層２３、Ｂ等を含有する隔離層２４、及びＣｕ等を含有する導体層２５が積層された構成が適用される。このような構成を適用した配線５２２、ビア５２３又は電極５２４について、含有される元素の拡散及び反応が抑えられ、体積の減少及びボイドの発生、それによる電気抵抗の上昇及び機械的強度の低下が抑えられる。更に、絶縁層５２１との良好な密着性が確保される。これにより、性能及び信頼性に優れた半導体チップ５００が実現される。
【０１０６】
尚、この半導体チップ５００と同様に、上記半導体パッケージ３００Ａ，３００Ｂ（図１４）及び上記半導体パッケージ４００（図１５）の半導体チップ３２０，４２０等についても、上記第１〜第３のいずれかの実施の形態で述べたような導体部の構成が適用可能である。
【０１０７】
このように、上記第１〜第３の実施の形態で述べたような導体部の構成は、回路基板２００、半導体パッケージ３００Ａ，３００Ｂ，４００、半導体チップ５００等の各種電子部品に適用することができる。
【０１０８】
次に、第５の実施の形態について説明する。
上記第１〜第３の実施の形態で述べたような導体部を備える電子部品を用い、各種電子装置を得ることができる。ここでは、電子装置の一例を、第５の実施の形態として説明する。
【０１０９】
図１７は第５の実施の形態に係る電子装置の一例を示す図である。図１７には、第５の実施の形態に係る電子装置の一例の要部断面図を模式的に示している。
図１７に示す電子装置６００は、回路基板６１０と、回路基板６１０上に実装されたインターポーザ６２０（回路基板）と、インターポーザ６２０上に実装された同種又は異種の複数（ここでは一例として２つ）の半導体チップ６３０群とを有する。回路基板６１０とインターポーザ６２０とは、半田等のバンプ６４０で電気的に接続され、インターポーザ６２０と半導体チップ６３０とは、半田等のバンプ６５０で電気的に接続される。回路基板６１０には、電子装置６００の外部接続用として、半田等のバンプ６６０が設けられる。
【０１１０】
回路基板６１０には、有機材料又は無機材料が用いられた絶縁層６１１と、絶縁層６１１内に設けられた配線６１２及びビア６１３と、それらと電気的に接続されて絶縁層６１１の表面に設けられた電極６１４とが設けられる。
【０１１１】
インターポーザ６２０は、第１の回路基板部６２１と、その上に設けられた第２の回路基板部６２２とを含む。第１の回路基板部６２１には、基材６２１ａにＳｉ基板、樹脂基板又はガラス基板が用いられ、それを貫通するビア６２１ｂとそれに電気的に接続された電極６２１ｃとが設けられる。第２の回路基板部６２２には、有機材料又は無機材料が用いられた絶縁層６２２ａと、絶縁層６２２ａ内に設けられた配線６２２ｂ及びビア６２２ｃと、それらと電気的に接続されて絶縁層６２２ａの表面に設けられた電極６２２ｄとが設けられる。
【０１１２】
回路基板６１０の、インターポーザ６２０と対向する面側に設けられた電極６１４と、インターポーザ６２０の、回路基板６１０と対向する面側に設けられた電極６２１ｃとが、バンプ６４０で接合される。回路基板６１０の、インターポーザ６２０と対向する面と反対の面側に設けられた電極６１４に、外部接続用のバンプ６６０が設けられる。また、インターポーザ６２０の、半導体チップ６３０と対向する面側に設けられた電極６２２ｄと、半導体チップ６３０に設けられた電極６３１とが、バンプ６５０で接合される。
【０１１３】
電子装置６００における、回路基板６１０の配線６１２、ビア６１３及び電極６１４、並びにインターポーザ６２０の配線６２２ｂ、ビア６２２ｃ及び電極６２２ｄの、少なくともいずれかに、上記第１〜第３のいずれかの実施の形態で述べたような導体部の構成が適用される。即ち、ＴｉやＣｒ等を含有する導体層２１、ＮｉやＮｉ−Ｃｒ等を含有する導体層２２、Ｎｉ−Ｓｎ等の化合物を含有する化合物層２３、Ｂ等を含有する隔離層２４、及びＣｕ等を含有する導体層２５が積層された構成が適用される。また、半導体チップ６３０の電極６３１、及びここでは図示を省略する半導体チップ６３０内の配線及びビアの、少なくともいずれかに、上記第１〜第３のいずれかの実施の形態で述べたような導体部の構成が適用される。このような構成を適用した配線６１２、ビア６１３、電極６１４、配線６２２ｂ、ビア６２２ｃ、電極６２２ｄ又は電極６３１等について、含有される元素の拡散及び反応が抑えられ、体積の減少及びボイドの発生、それによる電気抵抗の上昇及び機械的強度の低下が抑えられる。更に、絶縁層６１１又は絶縁層６２２ａ等との良好な密着性が確保される。これにより、性能及び信頼性に優れた電子装置６００が実現される。
【０１１４】
上記電子装置６００では、回路基板６１０と半導体チップ６３０群との間に、回路基板６１０に比べて微細な配線が形成されたインターポーザ６２０を介在させる。これにより、半導体チップ６３０群を回路基板６１０上に直接実装する場合に比べて、電子装置６００の高性能化及び高機能化、半導体チップ６３０群の近接接合及び高密度実装が実現される。
【０１１５】
例えば、回路基板６１０に直接半導体チップ６３０を実装する場合、微細配線技術を採用して半導体チップ６３０を高性能化しても、回路基板６１０の配線幅、配線ピッチ、配線長が大きいと、半導体チップ６３０の性能を十分に発揮できないことがある。また、高性能化及び高機能化のために、１枚の回路基板６１０上に複数の半導体チップ６３０を搭載する場合、回路基板６１０の配線幅、配線ピッチ、配線長が大きいと、半導体チップ６３０群の近接接合及び高密度実装が行えないことがある。そこで、上記電子装置６００のように、回路基板６１０と半導体チップ６３０群との間に、微細配線技術を採用したインターポーザ６２０を介在させる。これにより、半導体チップ６３０群を、インターポーザ６２０上に近接接合及び高密度実装し、１枚の回路基板６１０上に搭載して、電子装置６００の高性能化及び高機能化を図ることが可能になる。
【０１１６】
次に、第６の実施の形態について説明する。
上記第１〜第３の実施の形態で述べたような導体部を有する電子部品、又はそのような電子部品を用いて得られる電子装置は、各種電子機器に搭載することができる。例えば、コンピュータ（パーソナルコンピュータ、スーパーコンピュータ、サーバ等）、スマートフォン、携帯電話、タブレット端末、センサ、カメラ、オーディオ機器、測定装置、検査装置、製造装置といった、各種電子機器に搭載することができる。
【０１１７】
図１８は第６の実施の形態に係る電子機器について説明する図である。図１８には、電子機器の一例を模式的に示している。
図１８に示すように、例えば上記第５の実施の形態で述べたような電子装置６００（図１７）が各種電子機器７００に搭載（内蔵）される。
【０１１８】
電子装置６００では、上記第１〜第３の実施の形態で述べたような導体部の構成を適用した配線６１２、ビア６１３、電極６１４、配線６２２ｂ、ビア６２２ｃ、電極６２２ｄ又は電極６３１等について、電気抵抗の上昇及び機械的強度の低下が抑えられ、更に、良好な密着性が確保される。これにより、性能及び信頼性に優れた電子装置６００が実現される。このような電子装置６００が搭載され、性能及び信頼性に優れた各種電子機器７００が実現される。
【０１１９】
ここでは、上記第５の実施の形態で述べた電子装置６００を搭載した電子機器７００を例示した。このほか、上記第１〜第３の実施の形態で述べた電子部品１Ａ〜１Ｆ、上記第４の実施の形態で述べた回路基板２００、半導体パッケージ３００Ａ，３００Ｂ，４００、半導体チップ５００等の各種電子部品を、各種電子機器に搭載することが可能である。
【符号の説明】
【０１２０】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ  電子部品
２  積層体
１０，１１０  基板
１１，３２  凹部
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，１００ａ，１００ｂ  導体部
２０ｃａ，２０ｅａ  接続部
２１，２２，２５，２６，２７，１２０，１３０ａ，１３０ｂ，１４０  導体層
２３  化合物層
２４  隔離層
３０，２１０，３１１，４１１，５２１，６１１，６２２ａ  絶縁層
３１  孔
４０  キャップ層
５０，１７０  レジスト
５１，１７１  開口部
１５０  Ｃｕ−Ｎｉ層
１６０  ボイド
２００，６１０  回路基板
２２０，３１２，４１２，５２２，６１２，６２２ｂ  配線
２３０，３１３，４１３，５２３，６１３，６２１ｂ，６２２ｃ  ビア
２４０，３１４，４１４，４２１，５２４，６１４，６２１ｃ，６２２ｄ，６３１  電極
３００Ａ，３００Ｂ，４００  半導体パッケージ
３１０  パッケージ基板
３２０，４２０，５００，６３０  半導体チップ
３３０  封止層
３４０  ダイアタッチ材
３５０  ワイヤ
３６０，６４０，６５０，６６０  バンプ
３７０  アンダーフィル樹脂
４１０  樹脂層
４３０，５２０  配線層
５１０  半導体基板
５１１  素子分離領域
５３０  ＭＯＳトランジスタ
５３１  ゲート絶縁膜
５３２  ゲート電極
５３３  ソース領域
５３４  ドレイン領域
５３５  スペーサ
６００  電子装置
６２０  インターポーザ
６２１  第１の回路基板部
６２１ａ  基材
６２２  第２の回路基板部
７００  電子機器
【図１】
2018200952.tif 000003
【図２】
2018200952.tif 000004
【図３】
2018200952.tif 000005
【図４】
2018200952.tif 000006
【図５】
2018200952.tif 000007
【図６】
2018200952.tif 000008
【図７】
2018200952.tif 000009
【図８】
2018200952.tif 000010
【図９】
2018200952.tif 000011
【図１０】
2018200952.tif 000012
【図１１】
2018200952.tif 000013
【図１２】
2018200952.tif 000014
【図１３】
2018200952.tif 000015
【図１４】
2018200952.tif 000016
【図１５】
2018200952.tif 000017
【図１６】
2018200952.tif 000018
【図１７】
2018200952.tif 000019
【図１８】
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