(57)【要約】      （修正有）【課題】貫通電極基板における配線上の絶縁膜の割れの発生を抑制する。【解決手段】貫通電極基板１０４は、第１面１４０Ａと、第２面１４０Ｂと、第１面と第２面とを貫通する貫通孔１２６と、を有する基板１２０と、貫通孔に設けられた貫通電極１１８と、基板の上に設けられ、貫通電極と基板の上に設けられた素子１０６とを電気的に接続する配線層１１６と、を備える。配線層は、第１面の上に設けられた第１配線と、第１配線および第１面の上に設けられ、第１配線の第１方向における端部に対応した段差部を有する第１絶縁膜と、第１絶縁膜の上に設けられ、第１面に垂直な方向から見て、第１配線と少なくとも一部が重なり、かつ、第１方向における端部間の距離が第１配線とは異なる第２配線と、第２配線および第１絶縁膜の上に設けられ、第２配線の第１方向における端部に対応した段差部を有する第２絶縁膜と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面と、第２面と、前記第１面と前記第２面とを貫通する貫通孔と、を有する基板と、
前記貫通孔に設けられた貫通電極と、
前記基板の上に設けられ、前記貫通電極と前記基板の上に設けられた素子とを電気的に接続する配線層と、
を備え、
前記配線層は、
前記第１面の上に設けられた第１配線と、
前記第１配線および前記第１面の上に設けられ、前記第１配線の第１方向における端部に対応した段差部を有する第１絶縁膜と、
前記第１絶縁膜の上に設けられ、前記第１面に垂直な方向から見て、前記第１配線と少なくとも一部が重なり、かつ前記第１方向における端部間の距離が前記第１配線とは異なる第２配線と、
前記第２配線および前記第１絶縁膜の上に設けられ、前記第２配線の前記第１方向における端部に対応した段差部を有する第２絶縁膜と、
を有する貫通電極基板。
【請求項２】
前記第１方向における端部間の距離は、前記第２配線の方が前記第１配線よりも大きい
請求項１に記載の貫通電極基板。
【請求項３】
前記第２配線は、前記第１配線および前記第１絶縁膜の前記段差部の全体の上に設けられている
請求項２に記載の貫通電極基板。
【請求項４】
前記第１方向における端部間の距離は、前記第２配線の方が前記第１配線よりも小さい
請求項１に記載の貫通電極基板。
【請求項５】
前記第１絶縁膜に設けられた開口部を介して、前記第１配線と前記第２配線とが電気的に接続している
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の貫通電極基板。
【請求項６】
前記第１配線および前記第２配線の少なくとも一方が、前記素子と前記貫通電極と電気的に接続する
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の貫通電極基板。
【請求項７】
前記配線層は、前記貫通電極と前記第１面の上に設けられた第１素子とを電気的に接続する第１配線層であり、
前記貫通電極と前記第２面の上に設けられた第２素子とを電気的に接続する第２配線層をさらに含み、
前記第２配線層は、
前記第２面の上に設けられた第３配線と、
前記第３配線および前記第２面の上に設けられ、前記第３配線の前記第１方向における端部に対応した段差部を有する第３絶縁膜と、
前記第３絶縁膜の上に設けられ、前記第２面に垂直な方向から見て、前記第３配線と少なくとも一部が重なり、かつ前記第１方向における端部間の距離が前記第３配線とは異なる第４配線と、
前記第４配線および前記第３絶縁膜の上に設けられ、前記第４配線の前記第１方向における端部に対応した段差部を有する第４絶縁膜と、
を有する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の貫通電極基板。
【請求項８】
第１面と、第２面と、前記第１面と前記第２面とを貫通する貫通孔と、を有する基板と、
前記貫通孔に設けられた貫通電極と、
前記基板の上に設けられ、前記貫通電極と前記基板の上に設けられた素子とを電気的に接続する配線層と、
を備え、
前記配線層は、
前記第１面の上に隣り合って設けられた第１配線および第２配線と、
前記第１配線、前記第２配線および前記第１面の上に設けられ、前記第１配線の第１方向における端部に対応した段差部と、前記第２配線の前記第１方向における端部に対応した段差部とを有する第１絶縁膜と、
前記第１絶縁膜の上に設けられ、前記第１面に垂直な方向から見て、前記第１配線と重なり、かつ前記第１方向における端部間の距離が前記第１配線よりも大きい第３配線と、
前記第１絶縁膜の上に設けられ、前記第１面に垂直な方向から見て、前記第２配線と重なり、かつ前記第１方向における端部間の距離が前記第２配線よりも小さい第４配線と、
前記第３配線、前記第４配線および前記第１絶縁膜の上に設けられ、前記第３配線、前記第４配線の前記第１方向における各端部に対応した段差部を有する第２絶縁膜と、
を有する貫通電極基板。
【請求項９】
前記第１面に垂直な方向から見て、前記第３配線の端部は前記第１配線の端部の外側に存在し、前記第４配線の端部は前記第２配線の端部の内側に存在する
請求項８に記載の貫通電極基板。
【請求項１０】
前記第１面に垂直な方向から見て、前記第１配線および前記第３配線を含む第１領域と、前記第２配線および前記第４配線を含む第２領域とが少なくとも一方向に沿って交互に並んでいる
請求項９に記載の貫通電極基板。
【請求項１１】
前記第１面に垂直な方向から見て、前記第１領域と前記第２領域とが、前記第１方向および前記第１方向に交差する第２方向に沿って交互に並んでいる
請求項１０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、貫通電極基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップ部品を大型の配線基板（マザーボード）に実装する簡便化のため、端子配置を粗ピッチに変換する貫通電極基板（配線基板、多層配線基板、貫通電極基板、インターポーザなどとも呼ばれる。）に集積回路などの素子が取り付けられた形態の半導体装置が用いられている。基板の上に複数層の配線を形成する場合、配線の上に、上面を平坦にした絶縁膜を形成することがある（例えば、特許文献１，２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１８８３７９号公報
【特許文献２】特開２０１４−４４７８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
貫通電極基板は、多層配線層を有する。この多層配線層は、上層であるほど微小な素子を含む。そのため、貫通電極基板の実装部側は、高密度な配線構造となる。また、配線の上に絶縁材を塗布した際に、重力の影響によって、液体状の絶縁材が左右に流れることがある。この場合、配線の端部付近で絶縁膜が薄くなり、当該絶縁膜の割れ（クラック）が生じる可能がある。特許文献１，２に記載されているように、絶縁膜を厚くすることは、微細なパターンの形成を難しくする原因となるため、貫通電極基板への適用には適さない。
【０００５】
このような課題に鑑み、本開示の実施形態における目的の一つは、貫通電極基板における配線上の絶縁膜の割れの発生を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の実施形態の一つである貫通電極基板は、第１面と、第２面と、前記第１面と前記第２面とを貫通する貫通孔と、を有する基板と、前記貫通孔に設けられた貫通電極と、前記基板の上に設けられ、前記貫通電極と前記基板の上に設けられた素子とを電気的に接続する配線層と、を備え、前記配線層は、前記第１面の上に設けられた第１配線と、前記第１配線および前記第１面の上に設けられ、前記第１配線の第１方向における端部に対応した段差部を有する第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜の上に設けられ、前記第１面に垂直な方向から見て、前記第１配線と少なくとも一部が重なり、かつ前記第１方向における端部間の距離が前記第１配線とは異なる第２配線と、前記第２配線および前記第１絶縁膜の上に設けられ、前記第２配線の前記第１方向における端部に対応した段差部を有する第２絶縁膜と、を有する。
【０００７】
本開示の貫通電極基板において、前記第１方向における端部間の距離は、前記第２配線の方が前記第１配線よりも大きくてもよい。前記第２配線は、前記第１配線および前記第１絶縁膜の前記段差部の全体の上に設けられてもよい。
【０００８】
本開示の貫通電極基板において、前記第１方向における端部間の距離は、前記第２配線の方が前記第１配線よりも小さくてもよい。
【０００９】
本開示の貫通電極基板において、前記第１絶縁膜に設けられた開口部を介して、前記第１配線と前記第２配線とが電気的に接続してもよい。
【００１０】
本開示の貫通電極基板において、前記第１配線および前記第２配線の少なくとも一方が、前記素子と前記貫通電極と電気的に接続してもよい。
【００１１】
本開示の貫通電極基板において、前記配線層は、前記貫通電極と前記第１面の上に設けられた第１素子とを電気的に接続する第１配線層であり、前記貫通電極と前記第２面の上に設けられた第２素子とを電気的に接続する第２配線層をさらに含み、前記第２配線層は、前記第２面の上に設けられた第３配線と、前記第３配線および前記第２面の上に設けられ、前記第３配線の前記第１方向における端部に対応した段差部を有する第３絶縁膜と、前記第３絶縁膜の上に設けられ、前記第２面に垂直な方向から見て、前記第３配線と少なくとも一部が重なり、かつ前記第１方向における端部間の距離が前記第３配線とは異なる第４配線と、前記第４配線および前記第３絶縁膜の上に設けられ、前記第４配線の前記第１方向における端部に対応した段差部を有する第４絶縁膜と、を備えてもよい。
【００１２】
本開示の貫通電極基板は、第１面と、第２面と、前記第１面と前記第２面とを貫通する貫通孔と、を有する基板と、前記貫通孔に設けられた貫通電極と、前記基板の上に設けられ、前記貫通電極と前記基板の上に設けられた素子とを電気的に接続する配線層と、を備え、前記配線層は、前記第１面の上に隣り合って設けられた第１配線および第２配線と、前記第１配線、前記第２配線および前記第１面の上に設けられ、前記第１配線の第１方向における端部に対応した段差部と、前記第２配線の前記第１方向における端部に対応した段差部とを有する第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜の上に設けられ、前記第１面に垂直な方向から見て、前記第１配線と重なり、かつ前記第１方向における端部間の距離が前記第１配線よりも大きい第３配線と、前記第１絶縁膜の上に設けられ、前記第１面に垂直な方向から見て、前記第２配線と重なり、かつ前記第１方向における端部間の距離が前記第２配線よりも小さい第４配線と、前記第３配線、前記第４配線および前記第１絶縁膜の上に設けられ、前記第３配線、前記第４配線の前記第１方向における各端部に対応した段差部を有する第２絶縁膜と、を有する。
【００１３】
本開示の貫通電極基板において、前記第１面から垂直な方向に見て、前記第３配線の端部は前記第１配線の端部の外側に存在し、前記第４配線の端部は前記第２配線の端部の内側に存在してもよい。前記第１面に垂直な方向から見て、前記第１配線および前記第３配線を含む第１領域と、前記第２配線および前記第４配線を含む第２領域とが少なくとも一方向に沿って交互に並んでいてもよい。前記第１面に垂直な方向から見て、前記第１領域と前記第２領域とが、前記第１方向および前記第１方向に交差する第２方向に沿って交互に並んでいてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本開示の第１実施形態に係る半導体装置を説明する上面図である。
【図２】図１に示す半導体装置のＡ１−Ａ２線に沿った断面図である。
【図３】本開示の第１実施形態に係る配線層の一部を拡大した断面である。
【図４】本開示の第１実施形態に係る配線層の一部を拡大した断面である。
【図５】本開示の第１実施形態に係る配線層の一部を拡大した断面である。
【図６】本開示の第１実施形態に係る配線パターンを示す平面図である。
【図７】本開示の第１実施形態に係る配線層の一部を拡大した断面である。
【図８】本開示の第１実施形態に係る配線パターンを示す平面図である。
【図９】本開示の第１実施形態に係る配線パターンを示す平面図である。
【図１０】本開示の第１実施形態に係るダミーパターンを示す平面図である。
【図１１】本開示の第１実施形態に係るダミーパターンを示す平面図である。
【図１２】本開示の第１実施形態に係るダミーパターンを示す平面図である。
【図１３】本開示の第１実施形態に係るダミーパターンを示す平面図である。
【図１４】本開示の第２実施形態に係る半導体装置のＡ１−Ａ２線に沿った断面図である。
【図１５】本開示の第２実施形態に係る配線層の一部を拡大した断面である。
【図１６】本開示の第２実施形態に係る配線層の一部を拡大した断面である。
【図１７】本開示の第２実施形態に係る配線層の一部を拡大した断面である。
【図１８】本開示の第２実施形態に係る配線層の一部を拡大した断面である。
【図１９】本開示の第２実施形態に係る配線層の一部を拡大した断面である。
【図２０】本開示の第１実施形態に係る複数の配線を同じ幅で積層した場合の断面構造を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本開示の各実施形態について、図面等を参照し、説明する。但し、本開示は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができ、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００１６】
図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。本明細書と各図において、既出の図に関して説明したものと同様の機能を備えた要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省くことがある。
【００１７】
本明細書及び特許請求の範囲において、ある構造体の上に他の構造体を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接するように、直上に他の構造体を配置する場合と、ある構造体の上方に、さらに別の構造体を介して他の構造体を配置する場合との両方を含むものとする。
【００１８】
本明細書及び特許請求の範囲において、ある構造体と他の構造体が重なるという表現は、これらの構造体の平面視において、少なくとも一部が重なるということを意味する。換言すると、これらの構造体のいずれか一方が他方の上、あるいは下に位置し、かつ、これらの構造体を上面から、あるいは下面から見た場合に、互いに少なくとも一部が重なるということを意味する。
【００１９】
＜第１実施形態＞
図１に、本開示の第１実施形態である半導体装置１００の一例を示す上面図を示す。半導体装置１００は、プリント基板１０２、貫通電極基板１０４、および集積回路１０６を有する。貫通電極基板１０４は、集積回路１０６とプリント基板１０２とを電気的に接続させる。貫通電極基板１０４は、ここでは、端子ピッチが異なる集積回路１０６とプリント基板１０２との間で信号の中継を行うインターポーザである。
【００２０】
集積回路１０６は、貫通電極基板１０４の上に設けられている素子である。集積回路１０６は、配線層１１６および貫通電極１１８を介して、貫通電極基板１０４と電気的に接続されている。貫通電極基板１０４は、貫通電極１１８を介して、プリント基板１０２と電気的に接続されている。なお、貫通電極基板１０４の上に配置される集積回路１０６の数は、２つ以上であってもよい。
【００２１】
貫通電極基板１０４は、プリント基板１０２の上に実装されている。以下の説明では、右手系のＸＹＺ直交座標系を用いて方向を説明することがある。Ｘ方向（第１方向）およびＹ方向（第２方向）は、それぞれ貫通電極基板１０４を上面から見たときの一辺及び他辺に沿う方向である。Ｚ方向（第３方向）は、貫通電極基板１０４の面に垂直な方向である。
【００２２】
図２は、図１のＡ１−Ａ２の線に沿った断面図を示す。貫通電極基板１０４は、基板１２０、貫通電極１１８、および配線層１１６を有する。基板１２０は、例えば、ガラス基板である。基板１２０は、シリコン基板、ＦＰＣのようなフレキシブルな素材で形成された基板などでもよい。基板１２０は、第１面１４０Ａ、第２面１４０Ｂ、および貫通孔１２６を有する。第２面１４０Ｂは、第１面１４０Ａに対向する面である。すなわち、第１面１４０Ａと第２面１４０Ｂとは、貫通電極基板１０４に対して、上と下、又は、表と裏の関係である。
【００２３】
貫通孔１２６は、第１面１４０Ａと第２面１４０Ｂとを貫通する孔である。貫通電極１１８は、貫通孔１２６に設けられている。貫通電極１１８は、例えば、めっき法により形成される。貫通電極１１８の材料として、例えば、銅（Ｃｕ）が用いられるが、他の材料が用いられてもよい。貫通電極１１８は、貫通孔１２６の全体に設けられてもよいし、貫通孔１２６の側壁面にのみ設けられていてもよい。配線層１１６は、集積回路１０６と、貫通電極１１８とを電気的に接続する配線層である。配線層１１６は、基板１２０の第１面１４０Ａの上に設けられている。配線層１１６は、集積回路１０６と貫通電極１１８とを電気的に接続する配線として、例えば、配線２４０および２６０を含む。貫通電極１１８は、バンプ１１４と電気的に接続されている。貫通電極基板１０４は、バンプ１１４を介して、プリント基板１０２と電気的に接続されている。
【００２４】
以下、配線層１１６に含まれる配線構造の一例を説明する。
【００２５】
（構成例１）
図３は、配線層１１６の一部を拡大した断面図を示す。図３には、図１に示す集積回路１０６と貫通電極基板１０４との接続箇所５００の周辺の断面が示されている。配線２１０が、基板１２０の第１面１４０Ａの上に設けられている。配線２１０は、Ｘ方向における幅がＷ１である。配線２１０のＸ方向における端部をＳ１，Ｓ２とすると、端部Ｓ１，Ｓ２間のＸ方向における距離がＷ１である。配線２１０は、ここでは、貫通電極１１８と各配線を接続するランドと呼ばれる島状の配線である。本実施形態において、各配線に用いる材料は特に問わないが、例えば、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）などである。
【００２６】
絶縁膜３１０が、第１面１４０Ａおよび配線２１０の上に設けられている。絶縁膜３１０は、第１面１４０Ａおよび配線２１０の上に、均一またはほぼ均一の厚さとなるように設けられている。絶縁膜の材料として、例えば、低温硬化性を有する塗布型の感光性絶縁材または熱硬化性絶縁材が用いられる。絶縁膜３１０は、配線２１０のＸ方向における端部Ｓ１に対応した段差部Ｃ１を有し、端部Ｓ２に対応した段差部Ｃ２を有する。段差部Ｃ１，Ｃ２は、絶縁膜３１０を形成する過程で、液体状の絶縁材が配線２１０の上から第１面１４０Ａへ流れ込むことによって形成される。本実施形態において、絶縁膜は、例えばスピンコートによって形成される。絶縁膜がスピンコートによって形成される際に、重力によって絶縁材の流れ込みが生じる。流れ込みが発生する原因として、絶縁材の融点は比較的低いという理由もある。段差部Ｃ１，Ｃ２の上面は、配線２１０からＸ方向に離れる方向に低くなるように傾斜する。絶縁材の段差部の形状および範囲は、材料や粘度、絶縁膜の形成の方法などによって変化する。
【００２７】
絶縁膜３１０は、開口部３１２を有する。開口部３１２は、配線２１０の上において、絶縁膜３１０をＺ方向に貫通する。
【００２８】
配線２２０が、絶縁膜３１０の上に設けられている。配線２２０は、Ｘ方向における幅がＷ２の配線である。配線２２０のＸ方向における端部をＳ３，Ｓ４とすると、端部Ｓ３，Ｓ４間のＸ方向における距離がＷ２である。配線２２０は、配線２１０の上に設けられ、開口部３１２を介して配線２１０と電気的に接続する。配線２２０の幅Ｗ２は、配線２１０の幅Ｗ１よりも大きい。このため、配線２２０は、段差部Ｃ１，Ｃ２の上面に沿って傾斜している部分を有する。配線２２０は、第１面１４０Ａに垂直な方向（つまり、Ｚ方向）に見て、配線２１０、および段差部Ｃ１，Ｃ２の全体と重なっている。端部Ｓ３，Ｓ４は、Ｚ方向に見てそれぞれ端部Ｓ１，Ｓ２と重ならない。ここでは、配線２２０のＸ方向における端部Ｓ３，Ｓ４は、Ｚ方向に見て、それぞれ段差部Ｃ１，Ｃ２の最下点、すなわち段差部Ｃ１，Ｃ２のそれぞれと平坦部分との境界と重なっている。ただし、端部Ｓ３，Ｓ４は、それぞれ最下点よりもＸ方向に配線２１０に近い領域に重なってもよいし、最下点よりも配線２１０からＸ方向に離れた領域に重なってもよい。
【００２９】
絶縁膜３２０が、絶縁膜３１０および配線２２０の上に設けられている。絶縁膜３２０は、絶縁膜３１０および配線２２０の上に、均一またはほぼ均一の厚さとなるように設けられている。絶縁膜３２０は、配線２２０のＸ方向における端部Ｓ３，Ｓ４に対応した段差部Ｃ３，Ｃ４を有する。段差部Ｃ３，Ｃ４は、絶縁膜３２０を形成する過程で、液体状の絶縁材が配線２２０の上から絶縁膜３１０の上面へ流れ込むことによって形成される。段差部Ｃ３，Ｃ４の上面は、それぞれ配線２２０からＸ方向に離れる方向に低くなるように傾斜する。また、段差部Ｃ３は、段差部Ｃ１よりもＸ方向の範囲が広い。段差部Ｃ４は、段差部Ｃ２よりもＸ方向の範囲が広い。
【００３０】
絶縁膜３２０は、開口部３２２を有する。開口部３２２は、配線２２０の上において、絶縁膜３２０をＺ方向に貫通する。
【００３１】
配線２３０が、絶縁膜３２０の上に設けられている。配線２３０は、Ｘ方向における幅がＷ３の配線である。配線２３０のＸ方向における端部をＳ５，Ｓ６とすると、端部Ｓ５，Ｓ６間のＸ方向における距離がＷ３である。配線２３０は、開口部３３２を介して、配線２２０と電気的に接続する。Ｗ３は、配線２２０の幅Ｗ２よりも小さい。また、幅Ｗ３は、ここでは配線２１０の幅Ｗ１と同じであるが、異なっていてもよい。配線２３０は、Ｚ方向に見て、配線２２０と重なっている。ただし、配線２３０の端部Ｓ５は、Ｚ方向に見たときに端部Ｓ３とは重ならない。配線２３０の端部Ｓ６は、Ｚ方向に見たときに、配線２２０の端部Ｓ４とは重ならない。
【００３２】
絶縁膜３３０が、絶縁膜３２０および配線２３０の上に設けられている。絶縁膜３３０は、絶縁膜３２０および配線２３０の上に、均一またはほぼ均一の厚さとなるように設けられている。絶縁膜３３０は、配線２３０のＸ方向における端部Ｓ５に対応した段差部Ｃ５を有し、端部Ｓ６に対応した段差部Ｃ６を有する。段差部Ｃ５，Ｃ６は、液体状の絶縁材が配線２３０の上から絶縁膜３２０の上面へ流れ込むことによって形成される。段差部Ｃ５，Ｃ６の上面は、配線２３０からＸ方向に離れる方向に低くなるように傾斜する。また、段差部Ｃ５は、段差部Ｃ３よりもＸ方向における範囲が広い。段差部Ｃ６は、段差部Ｃ４よりもＸ方向における範囲が広い。
【００３３】
絶縁膜３３０は、開口部３３２を有する。開口部３３２は、配線２３０の上において、絶縁膜３３０をＺ方向に貫通する。集積回路１０６は、絶縁膜３３０の上に設けられている。集積回路１０６は、開口部３３２を介して配線２３０と電気的に接続する。
【００３４】
このように、貫通電極基板１０４をＺ方向に見たときに、各配線のＸ方向における端部は、直下の配線のＸ方向における端部と重ならない。これにより、各絶縁膜、特に最上層である絶縁膜３３０の割れの発生が抑制される。
【００３５】
図２０は、配線８１０、配線８２０、および配線８３０を同じ幅Ｗとして積層した場合の断面構造を例示する図である。基板１２０に近い順に、配線８１０、配線８２０、および配線８３０という順で、各配線が積層されている。絶縁膜９１０は、配線８１０の上に一定の厚さとなるように形成されている。絶縁膜９１０は、Ｘ方向における端部に対応した段差部Ｃ４１，Ｃ４２を有する。絶縁膜９２０は、配線８２０の上に一定の厚さとなるように形成されている。絶縁膜９２０は、Ｘ方向における端部に対応した段差部Ｃ４３，Ｃ４４を有する。絶縁膜９３０は、配線８３０の上に一定の厚さとなるように形成されている。絶縁膜９３０は、Ｘ方向における端部に対応した段差部Ｃ４５，Ｃ４６を有する。図２０に示すように、段差部Ｃ４１，Ｃ４３，Ｃ４５のＸ方向における範囲はほぼ一致する。また、段差部Ｃ４２，Ｃ４４，Ｃ４６のＸ方向における範囲がほぼ一致する。このため、上層の絶縁膜ほど傾斜が急な段差が生じる。よって、配線８３０の端部付近である範囲Ｒにおいては、特に膜厚が薄くなりやすい。したがって、この箇所で絶縁膜９３０の収縮または膨張が発生することにより、クラックが発生しやすくなってしまう。
【００３６】
これに対し、本実施形態では、図３に示すように、貫通電極基板１０４をＺ方向に見たときに、各配線のＸ方向における端部は、少なくとも直下の配線のＸ方向における端部と重ならない。すなわち、段差部のＸ方向における範囲が絶縁層毎にずれている。よって、最上層の配線の端部付近であっても、絶縁膜が薄くなりにくくなる。したがって、熱収縮、膨張の配線の端部付近への集中が回避でき、この箇所で絶縁膜の収縮または膨張が発生することによるクラックの発生が抑制される。また、各絶縁膜の上面が平坦でなくてよいので、各絶縁膜の膜厚を薄くすることができ、貫通電極基板１０４において高精細なパターンの形成にも適している。
【００３７】
（構成例２）
図４は、配線層１１６の一部を拡大した断面図の他の例を示す。以下の説明において、構成例１と重複する内容については、説明を省略または簡略化する。図１に示す集積回路１０６と貫通電極基板１０４との接続箇所６００の周辺の断面が示されている。配線２４０が、第１面１４０Ａの上に設けられている。配線２４０は、Ｘ方向に延在している。絶縁膜３１０が、第１面１４０Ａおよび配線２４０の上に設けられている。絶縁膜３１０の上面は平坦である。絶縁膜３１０は、開口部３１４を有する。開口部３１４は、絶縁膜３１０をＺ方向に貫通する。
【００３８】
配線２５０および配線２６０が、絶縁膜３１０の上に設けられている。配線２５０は、開口部３１４を介して配線２４０と電気的に接続する。ここでは、配線２５０のＸ方向における端部Ｓ１２，Ｓ１３は、Ｚ方向から見て、配線２４０のＸ方向における端部Ｓ１１とそれぞれ重ならない。配線２６０はＸ方向に延在している。配線２６０のＸ方向における端部Ｓ１４は、Ｚ方向から見て、配線２４０のＸ方向における端部Ｓ１１と重ならない。
【００３９】
絶縁膜３２０が、絶縁膜３１０、配線２５０および配線２６０の上に設けられている。絶縁膜３２０は、配線２５０のＸ方向における端部Ｓ１２，Ｓ１３に対応した段差部Ｃ１１，Ｃ１２を有する。また、絶縁膜３２０は、配線２６０のＸ方向における端部Ｓ１４に対応した段差部Ｃ１３を有する。絶縁膜３２０は、開口部３２４，３２６を有する。開口部３２４は、配線２５０の上において、絶縁膜３２０をＺ方向に貫通する。開口部３２６は、配線２６０の上において、絶縁膜３２０をＺ方向に貫通する。
【００４０】
配線２７０は、Ｚ方向から見て配線２５０と重なる。配線２５０、絶縁膜３２０、および配線２７０の積層構造は、配線２１０、絶縁膜３１０、および配線２２０の積層構造と同じである。すなわち、配線２７０は、配線２５０よりもＸ方向における幅が大きい。このため、配線２７０の両端部Ｓ１５，Ｓ１６は、Ｚ方向から見て、端部Ｓ１２，Ｓ１３と重ならない。配線２７０は、段差部Ｃ１１，Ｃ１２の上面に沿って傾斜している。配線２７０は、Ｚ方向に見て、配線２５０、および段差部Ｃ１１，Ｃ１２の全体と重なっている。
【００４１】
配線２８０は、Ｚ方向から見て配線２６０と重なる。ただし、配線２８０の端部Ｓ１７，Ｓ１８は、Ｚ方向から見て、配線２６０の端部Ｓ１４と重ならない。
【００４２】
絶縁膜３３０が、絶縁膜３２０、配線２７０および配線２８０の上に設けられている。絶縁膜３３０は、配線２７０のＸ方向における端部Ｓ１５，Ｓ１６に対応した段差部Ｃ１４，Ｃ１５を有する。絶縁膜３３０は、配線２８０のＸ方向における端部Ｓ１７，Ｓ１８に対応した段差部Ｃ１６，Ｃ１７を有する。
【００４３】
絶縁膜３３０は、開口部３３４，３３６を有する。開口部３３４は、配線２７０の上において、絶縁膜３３０をＺ方向に貫通する。開口部３３６は、配線２８０の上において、絶縁膜３３０をＺ方向に貫通する。集積回路１０６は、開口部３３４，３３６を介して配線２７０，２８０と電気的に接続する。
【００４４】
このように、貫通電極基板１０４をＺ方向に見たときに、各配線のＸ方向における端部は、直下の配線のＸ方向における端部と重ならない。これにより、各絶縁膜、特に最上層である絶縁膜３３０の割れの発生が抑制される。
【００４５】
（構成例３）
図５は、配線層１１６の一部を拡大した断面図の他の例を示す。ここでは、集積回路１０６と貫通電極基板１０４との接続箇所以外の配線構造を説明する。配線４１０が、第１面１４０Ａの上に設けられている。配線４１０は、Ｘ方向における幅がＷ４の配線である。配線４１０のＸ方向における端部をＳ２１，Ｓ２２とすると、端部Ｓ２１，Ｓ２２間のＸ方向における距離がＷ４である。絶縁膜３４０が、基板１２０の第１面１４０Ａおよび配線４１０の上に設けられている。絶縁膜３４０は、配線４１０の上に一定またはほぼ一定の厚さとなるように設けられている。配線４１０のＸ方向における端部Ｓ２１，Ｓ２２の付近においては、液体状の絶縁材が配線４１０の上から絶縁膜３４０の上へ流れ込むことによって、段差部Ｃ２１，Ｃ２２が発生する。配線４２０は、Ｘ方向における幅がＷ５である。配線４２０のＸ方向における端部をＳ２３，Ｓ２４とすると、端部Ｓ２３，Ｓ２４間のＸ方向における距離がＷ５である。配線４２０は絶縁膜３４０の上に設けられている。配線４２０は、Ｚ方向に見て配線４１０と重なる。配線４２０の幅Ｗ５は、配線４１０の幅Ｗ４よりも大きい。配線４２０は、Ｚ方向に見て、配線４１０と重なる。配線４２０のＸ方向における端部Ｓ２３，Ｓ２４は、配線４１０のＸ方向における両端部Ｓ２１，Ｓ２２よりも外側に存在し、両端部Ｓ２１，Ｓ２２とは重ならない。絶縁膜３５０が、配線４２０および絶縁膜３４０の上に設けられている。絶縁膜３５０は、配線４２０の上に一定またはほぼ一定の厚さとなるように形成される。配線４２０のＸ方向における端部Ｓ２３，Ｓ２４付近においては、段差部Ｃ２３，Ｃ２４が発生する。
【００４６】
以上のような配線４１０および配線４２０の積層構造を含む配線パターンＰＡは、例えば図６に示すようにして配置されてもよい。すなわち、配線パターンＰＡは、その延在方向であるＹ方向に交差するＸ方向に複数配置されてもよい。隣り合う配線パターンＰＡ間の距離は、一定であってもよいし、一定でなくてもよい。
【００４７】
図７は、配線層１１６の一部を拡大した断面図を示す。配線４３０が、第１面１４０Ａの上に設けられている。配線４３０は、Ｘ方向における幅がＷ６の配線である。配線４３０のＸ方向における端部をＳ２５，Ｓ２６とすると、端部Ｓ２５，Ｓ２６間のＸ方向における距離がＷ６である。絶縁膜３４０が、基板１２０の第１面１４０Ａおよび配線４１０の上に設けられている。絶縁膜３４０は、配線４３０の上に一定またはほぼ一定の厚さとなるように形成される。配線４３０のＸ方向における端部Ｓ２５，Ｓ２６の付近においては、液体状の絶縁材が配線４３０の上から絶縁膜３４０の上へ流れ込むことによって、段差部Ｃ２５，Ｃ２６が発生する。配線４４０が、絶縁膜３１０の上に設けられている。配線４４０は、Ｘ方向における幅がＷ７である。配線４４０のＸ方向における端部をＳ２７，Ｓ２８とすると、端部Ｓ２７，Ｓ２８間のＸ方向における距離がＷ７である。配線４４０は、Ｚ方向に見て配線４３０と重なる。配線４４０のＸ方向における幅Ｗ７は、配線４３０のＸ方向における幅Ｗ６よりも小さい。例えば、Ｗ６＝Ｗ５，Ｗ７＝Ｗ４である。配線４４０は、Ｚ方向に見て、配線４３０と重なる。配線４４０のＸ方向における端部Ｓ２７，Ｓ２８は、配線４３０のＸ方向における端部Ｓ２５，Ｓ２６よりも内側に存在し、端部Ｓ２５，Ｓ２６とは重ならない。絶縁膜３５０が、配線４４０および絶縁膜３４０の上に設けられている。絶縁膜３５０は、配線４４０の上に一定またはほぼ一定の厚さとなるように形成される。配線４４０のＸ方向における端部Ｓ２７，Ｓ２８付近においては、段差部Ｃ２７，Ｃ２８が発生する。
【００４８】
以上のような配線４３０および配線４４０の積層構造を含む配線パターンＰＢは、例えば図８に示すようにして配置されてもよい。すなわち、配線パターンＰＢは、その延在方向であるＹ方向に交差するＸ方向に複数配置されてもよい。隣り合う配線パターンＰＢ間の距離は、一定であってもよいし、一定でなくてもよい。
【００４９】
貫通電極基板１０４において、配線パターンＰＡ及びＰＢが併用されてもよい。図９では、Ｘ方向に、配線パターンＰＡと配線パターンＰＢとが、例えば１つずつ交互に配置される。隣り合う配線パターンＰＡ，ＰＢ間の距離は、一定であってもよいし、一定でなくてもよい。なお、配線パターンＰＡと配線パターンＰＢとは１個ずつ交互ではなく、２以上の所定数ごとに交互に配列されてもよい。
【００５０】
（構成例４）
図５，７で説明した配線構造を用いて、ダミーパターンが構成されてもよい。ダミーパターンは、貫通電極１１８とは電気的に接続されていない配線パターンで、貫通電極基板１０４に規則的に配置される配線パターンである。図１０は、ダミーパターンをＺ方向に見た平面図を示す。この例では、図５で説明した構造のダミーパターンＤＡ（第１領域）と、図７で説明した構造のダミーパターンＤＢ（第２領域）とがそれぞれ矩形または正方形である。また、配線４１０の端部は配線４２０の端部よりも内側に存在する。配線４１０と配線４２０の端部は、Ｚ方向に見たときに重なり合わない。配線４３０の端部は配線４４０の端部よりも外側に存在する。配線４３０と配線４４０の端部は、Ｚ方向に見たときに重なり合わない。ダミーパターンＤＡとダミーパターンＤＢとが、Ｘ方向およびＹ方向の各方向において交互に配置されている、隣り合うダミーパターンＤＡ，ＤＢ間の距離は、一定であってもよいし、一定でなくてもよい。
【００５１】
一般的に、ダミーパターンは、基板上の配線の分布のばらつきを少なくするために配置される。図１０に示すダミーパターンＤＡ，ＤＢの配置によれば、層毎の配線の面積のばらつきが減るため、パターンの安定性が上がる。また、絶縁材の流れ込みの量の層毎のばらつきが減るので、配線パターニング性が向上する。なお、ダミーパターンＤＡとダミーパターンＰＢとは１個ずつ交互ではなく、２以上の所定数ごとに交互に配列されてもよい。
【００５２】
図１１、図１２および図１３は、ダミーパターンの他の例を示す平面図である。図１１は、ダミーパターンＤＡ１において、配線４１０がＺ方向に見て楕円形である。配線４２０は配線４１０と重なり合う。ただし、配線４２０の端部は、配線４１０の端部の外側に位置する矩形または正方形である。ダミーパターンＤＢ１において、配線４３０はＺ方向に見て矩形または正方形である。配線４４０は配線４３０と重なり合う。ただし、配線４４０の端部は、配線４３０の端部の内側に位置する楕円形である。
【００５３】
図１２は、ダミーパターンＤＡ２において、配線４１０がＺ方向に見て矩形または正方形である。Ｚ方向に見て、配線４２０は配線４１０と重なり合う。ただし、配線４２０の端部は、配線４１０の端部の外側に位置する楕円形である。ダミーパターンＤＢ２において、配線４３０はＺ方向に見て楕円形である。配線４４０は配線４３０と重なり合う。ただし、配線４４０の端部は、配線４３０の端部の内側に位置する矩形または正方形である。
【００５４】
図１３は、ダミーパターンＤＡ３において、配線４１０はＺ方向に見て矩形または正方形である。配線４２０は配線４１０と重なり合う。ただし、配線４２０は、中心に開口部４２８を有する。配線４２０の外側の端部は、配線４１０の端部の外側に位置する矩形または正方形である。配線４２０の内側の端部（つまり、開口部４２８の端部）は、配線４１０と重なるが、配線４１０の端部とは重ならない。ダミーパターンＤＢ３において、配線４３０はＺ方向に見て矩形または正方形である。配線４４０は配線４３０と重なり合う。ただし、配線４４０は、開口部４４８を有する。配線４４０の外側の端部は、配線４３０の端部の内側に位置する矩形または正方形である。配線４４０の内側の端部（つまり、開口部４４８の端部）は、配線４３０と重なるが、配線４３０の端部とは重ならない。
【００５５】
＜第２実施形態＞
図１４は、本開示の第２実施形態に係る半導体装置７００を、図２に示す断面と同じ平面で切断した場合の断面図を示す。以下の説明において、第１実施形態で説明した要素と同じ要素については第１実施形態と同じ符号を付して表す。
【００５６】
半導体装置７００は、貫通電極基板７０４、および集積回路１０６Ａ，１０６Ｂを有する。半導体装置７００は、プリント基板１０２を有していない。貫通電極基板７０４は、集積回路１０６Ａと１０６Ｂとを電気的に接続させる。集積回路１０６Ａは、貫通電極基板７０４の第１面１４０Ａ側に設けられている第１素子である。集積回路１０６Ｂは、貫通電極基板７０４の第２面１４０Ｂに設けられている第２素子である。貫通電極基板７０４は、基板１２０、貫通電極１１８、および配線層１１６Ａ，１１６Ｂを有する。配線層１１６Ａは、第１面１４０Ａの上に設けられ、集積回路１０６Ａと、貫通電極１１８Ａとを電気的に接続する第１配線層である。配線層１１６Ｂは、第２面１４０Ｂの上に設けられ、集積回路１０６Ｂと、貫通電極１１８Ａとを電気的に接続する第２配線層である。図１４に示す集積回路１０６Ａ，１０６Ｂの位置は一例である。例えば、集積回路１０６Ａと集積回路１０６Ｂとは基板１２０を挟んで対向していてもよい。
【００５７】
次に、配線層１１６Ａおよび配線層１１６Ｂの構成例を説明する。以下の説明では、配線層１１６Ａの各要素を、第１実施形態で説明した配線層１１６の対応する要素の符号の末尾に「Ａ」を付した符号を用いて表す。配線層１１６Ｂの各要素を、配線層１１６の対応する要素の符号の末尾に「Ｂ」を付した符号を用いて表す。
【００５８】
図１５、図１６、図１７、図１８および図１９は、それぞれ配線層１１６Ａおよび配線層１１６Ｂの一部を拡大した断面の一例を示す。図１５に示す断面おいて、配線層１１６Ａ、および配線層１１６Ｂは、それぞれ図３で説明した配線層１１６と同じ構成である。図１６に断面において、配線層１１６Ａ、および配線層１１６Ｂは、それぞれ図４で説明した配線層１１６と同じ構成である。図１７において、配線層１１６Ａ、および配線層１１６Ｂは、それぞれ図５で説明した配線層１１６と同じ構成である。図１８において、配線層１１６Ａ、および配線層１１６Ｂは、それぞれ図７で説明した配線層１１６と同じ構成である。配線層１１６Ａ、および配線層１１６Ｂの構成は同一である必要はない。例えば図１９に示すように、配線層１１６Ａ、および配線層１１６Ｂの構成が異なっていてもよい。また、配線層１１６Ａと配線層１１６Ｂとで、配線の積層数および絶縁膜の積層数の少なくとも一方が異なっていてもよい。
【００５９】
以上説明した貫通電極基板１４０，７０４の構造は一例に過ぎない。例えば、配線の数、形状、大きさ、層の数は適宜変更されてよい。
【００６０】
集積回路１０６，１０６Ａ，１０６Ａに代えて、集積回路以外の素子が適用されてもよい。本開示の素子として、例えば、発光ダイオード、トランジスタなどの半導体素子が用いられてもよい。
【００６１】
本開示の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。また、各実施形態を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったものも、本開示の要旨を備えている限り、本開示の範囲に含まれる。
【００６２】
また、上述した各実施形態によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本開示によりもたらされるものと理解される。
【００６３】
本開示の貫通電極基板は、貫通電極のついた配線基板として用いることができる。例えば、本開示の貫通電極基板はノート型パーソナルコンピュータ、タブレット端末、携帯電話、スマートフォン、デジタルビデオカメラ、デジタルカメラなどの電気機器に搭載される半導体装置に用いられる。本開示の貫通電極基板は上記の電子機器のほかにも、ＬＥＤ照明、デジタルサイネージ、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などの電子機器に搭載される半導体装置にも広く用いることができる。
【符号の説明】
【００６４】
１００，７００：半導体装置、１０２：プリント基板、１０４，７０４：貫通電極基板、１０６，１０６Ａ，１０６Ｂ：集積回路、１１４：バンプ、１１６：配線層、１１８：貫通電極、１２０：基板、１２６：貫通孔、１４０：貫通電極基板、１４０Ａ：第１面、１４０Ｂ：第２面、２１０：配線、２２０：配線、２３０：配線、２４０：配線、２５０：配線、２６０：配線、２７０：配線、２８０：配線、３１０：絶縁膜、３１２：開口部、３１４：開口部、３２０：絶縁膜、３２２：開口部、３２４：開口部、３２６：開口部、３３０：絶縁膜、３３２：開口部、３３４：開口部、３３６：開口部、３４０：絶縁膜、３５０：絶縁膜、４１０：配線、４２０：配線、４２８：開口部、４３０：配線、４４０：配線、４４８：開口部、５００：接続箇所、６００：接続箇所、８１０：配線、８２０：配線、８３０：配線、９１０：絶縁膜、９２０：絶縁膜、９３０：絶縁膜
【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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