(57)【要約】【課題】導電部の破壊や電極部の断線等の損傷を防止して、導電部と電極部との電気的な接続信頼性を向上した半導体装置を提供すること。【解決手段】本発明の半導体装置１は、基板２の一方の面２ａに配された電極部３と、前記基板の他方の面２ｂから前記電極部の少なくとも一部が露呈するように、前記基板内に設けられた貫通孔４と、前記貫通孔内の側面および露呈された前記電極部を覆うように配され、前記電極部と電気的に接続される導電部７と、を備え、前記貫通孔の内側面と前記電極部とが交わる角部において、前記導電部の断面形状Ｒが、円弧状または多角状であることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一方の面に配された電極部と、
前記基板の他方の面から前記電極部の少なくとも一部が露呈するように、前記基板内に設けられた貫通孔と、
前記貫通孔内の側面および露呈された前記電極部を覆うように配され、前記電極部と電気的に接続される導電部と、を備え、
前記貫通孔の内側面と前記電極部とが交わる
角部において、前記導電部の断面形状が、円弧状または多角状であることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記角部における前記導電部の厚さｄは、前記貫通孔内の他の部位における導電部の厚さに比べて厚くなっていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記ｄは、前記貫通孔内の他の部位における導電部の厚さの１．２倍以上、３．０倍以下であることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記角部における導電部は、その内面および外面とも円弧状をなしており、
前記貫通孔の内側面と前記電極部との交点である第一の点は、前記貫通孔の内側面に配された導電部の延長線と前記電極部との交点である第二の点よりも、貫通孔の中央側にあることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貫通電極を備えた半導体装置に係る。より詳細には、貫通電極を構成する導電部と電極部との電気的な接続信頼性に優れた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話等の電子機器の高機能化が進み、これらの機器に用いられるＩＣやＬＳＩ等の電子デバイス、及びＯＥＩＣや光ピックアップ等の光デバイスにおいて、デバイス自体の小型化や高機能化を図るための開発が各所で進められている。例えば、このようなデバイスを積層して設ける技術が提案されており、具体的には、何らかの機能素子が一方の面に設けられている基板に対し、該基板の一方の面から他方の面に貫通してなる貫通電極を用いる技術が挙げられる。
【０００３】
また、こられの基板の配線材料として、銅や銀等が次世代材料として期待されている。特に、銅は比抵抗が低いこと、エレクトロマイグレーション耐性がアルミニウム系合金に比べて高いこと、銀に比べて安価である等の理由により、最も期待され、配線材料として用いられている。
【０００４】
図１０は、従来の基板を用いた半導体装置の一例を概略説明する部分断面図である。
図１０に示す半導体装置１０１においては、セラミックスやシリコン等の硬質材からなる基板１０２と、基板１０２の両面を貫通して設けられた貫通孔１０４と、貫通孔１０４の孔内に充填され、銅材等からなる導電部１０７と、貫通孔１０４内に露呈するようにして半導体基板１０２の一方の面１０２ａに配される電極部１０３と、半導体基板１０２上に配されるＩＣチップや光素子等の機能素子１１０と、基板１０２の一方の面１０２ａ上において電極部１０３および機能素子１１０と電気的に接続されてなる配線部１０９とから概略構成されている。ここで、１０８は貫通電極と呼ぶことにする。
【０００５】
半導体基板１０２は、電極部１０３と機能素子１１０との間が配線部１０９によって電気的に接続されているとともに、電極部１０３と電気的に接続された導電部１０７を介して基板両面（一方の面１０２ａと他方の面１０２ｂ）が電気的に接続可能となっている。
【０００６】
例えば、図１０に示すような半導体装置１０１を製造する場合は、半導体基板１０２に予め貫通孔１０４を形成し、この貫通孔１０４の内側面と半導体基板１０２の両面１０２ａ、１０２ｂとを覆う絶縁部１０５、１０６を設ける。この絶縁部１０６で被覆された貫通孔１０４に銅メッキ等により導電部１０７の形成を行う。このとき、貫通孔内部を金属で完全充填せずにメッキを終了させるコンフォーマルメッキによる導電部形成が行われている。この銅メッキ処理によって基板１０２の両面１０２ａ、１０２ｂを貫通してなる導電部１０７を形成することにより、半導体装置１０１が得られる。
【０００７】
また、導電部１０７を形成した後、半導体基板１０２の表面上に形成した銅メッキ層をパターニングすることで、配線部として使用することができ、その配線部の保護層として樹脂を基板表面に塗布して用いている（例えば、特許文献１，２，３を参照）。
【０００８】
しかしながら、導電部と貫通孔内壁との密着性の面で、貫通孔形状や密着強度のバラツキにより熱履歴後の剥離等、信頼性の低下が懸念されている。
例えば、導電部形成工程の後に、熱プロセスを含む工程が有る場合、導電部の膨張破壊およびこれに伴う電極部の断線、更にはウエハ（基板）の破断が生じる虞があった。
このような導電部の破壊や電極部の断線等の損傷は、導電部と電極部との電気的な接続信頼性を低下させる原因となってしまう。
【特許文献１】特開平５−１７５６５２号公報
【特許文献２】特開平１１−３５４６７１号公報
【特許文献３】特開２００１−３３９１６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような実情に鑑みて考案されたものであり、貫通電極を構成する導電部の破壊や電極部の断線等の損傷を防止して、導電部と電極部との電気的な接続信頼性の向上を図った半導体装置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】
【００１０】
本発明の請求項１に記載の半導体装置は、基板の一方の面に配された電極部と、前記基板の他方の面から前記電極部の少なくとも一部が露呈するように、前記基板内に設けられた貫通孔と、前記貫通孔内の側面および露呈された前記電極部を覆うように配され、前記電極部と電気的に接続される導電部と、を備え、前記貫通孔の内側面と前記電極部とが交わる角部において、前記導電部の断面形状が、円弧状または多角状であることを特徴とする。
本発明の請求項２に記載の半導体装置は、請求項１において、前記角部における前記導電部の厚さｄは、前記貫通孔内の他の部位における導電部の厚さに比べて厚くなっていることを特徴とする。
本発明の請求項３に記載の半導体装置は、請求項２において、前記ｄは、前記貫通孔内の他の部位における導電部の厚さの１．２倍以上、３．０倍以下であることを特徴とする。
本発明の請求項４に記載の半導体装置は、請求項１において、前記角部における導電部は、その内面および外面とも円弧状をなしており、前記貫通孔の内側面と前記電極部との交点である第一の点は、前記貫通孔の内側面に配された導電部の延長線と前記電極部との交点である第二の点よりも、貫通孔の中央側にあることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、貫通孔の角部における導電部の形状を制御することで、導電部の破壊や電極部の断線等の損傷を防止して、導電部と電極部との電気的な接続信頼性を向上した半導体装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る半導体装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は、本発明の半導体装置の一例を示す断面図である。
半導体装置１は、半導体基板２の一方の面２ａに配され、この一方の面２ａにある機能素子１０と配線部９を介して電気的に接続された電極部３と、半導体基板２の他方の面２ｂ側から電極部３が露呈するように配された貫通孔４と、半導体基板２と電極部３との間に配され両者を電気的に絶縁する第一絶縁層５と、貫通孔４の内壁面および開口部周辺に配された第二絶縁層６と、この第二絶縁層６上に配され前記電極部３と電気的に接続される導電部７と、を備える。
このように、半導体基板２の一方の面２ａから他方の面２ｂに向かう貫通孔４が形成され、この貫通孔４に第二絶縁層６を介して導電部７を設けることにより貫通電極８が形成されている。
【００１４】
そして本発明の半導体装置１は、図２および図３に拡大して示すように、前記貫通孔４の内側面と前記電極部３とが交わる角部において、前記導電部６の断面形状Ｒ、Ａが、円弧状（図２参照）または多角状（図３参照）であることを特徴とする。
本発明では、貫通孔４の底部における導電部６の形状を制御することで、貫通孔４の形状によらず、熱変化等により角部にかかる応力を分散、緩和することができる。その結果、角部における導電部６の破壊ひいては電極部の断線等の損傷を防止して、導電部６および電極部３における電気的な接続信頼性を向上することができる。
【００１５】
図１１および図１２は、従来の半導体装置（図１０）において、貫通孔１０４の前記角部を拡大したものである。図１１に示すように、導電部１０７の内側面の形状が直線同士一点で交わるような形状（矢印Ｘで示した箇所の形状）の場合、あるいは図１２のように内壁と底面との接点に向かって導電部１０７の厚さが薄くなっているような形状（矢印Ｙで示した箇所の形状）の場合は、熱をかけた場合の応力が角部に集中するため、導電部１０７の破壊ひいては電極部１０３の断線等の損傷が発生しやすい。その結果、導電部１０７および電極部１０３における電気的な接続信頼性が低下してしまう。
【００１６】
一方、図２に示すように、前記角部における導電部６の断面形状が円弧状、あるいは図３に示すように貫通孔４の内側に向かって厚く形成された多角状である場合には、熱変化等により角部にかかる応力を分散、緩和することができる。その結果、角部における導電部６の破壊ひいては電極部３の断線等の損傷を防止して、導電部６および電極部３における電気的な接続信頼性を向上することができる。
【００１７】
さらに、前記角部における前記導電部６の厚さｄは、前記貫通孔４内の他の部位における導電部６の厚さ（図２および図３に示すように、貫通孔４の内壁における導電部６の厚さａおよび孔底部における導電部６の厚さｂ）に比べて厚くなっていることが好ましい。角部における前記導電部６の厚さｄを、他の部位よりも厚くすることで、他の部位が薄くても、熱変化等により角部にかかる応力を分散し、導電部６の破壊ひいては電極部３の断線等の損傷を抑制する効果が得られる。
【００１８】
具体的に、前記ｄは、前記貫通孔４内の他の部位における導電部３の厚さの１．２倍以上、３．０倍以下であることが好ましい。
前記ｄが、他の部位における導電部６の厚さの１．２倍以下では、熱変化等により角部にかかる応力を分散し、導電部６の破壊ひいては電極部３の断線等の損傷を抑制する効果が十分に得られない。一方、３．０倍を超えると、応力集中による電極部３への亀裂発生を抑制することが困難となる。１．２倍以上、３．０倍以下とすることで、熱変化等により角部にかかる応力をより効果的に分散し、導電部６の損傷を抑制するとともに、応力集中による電極部３のへの亀裂発生をより確実に抑制することができる。その結果、導電部６および電極部３における電気的な接続信頼性をより向上することができる。
【００１９】
また、図４に示すように、前記角部における導電部６は、その内面および外面とも円弧状をなしており、前記貫通孔４の内側面と前記電極部３との交点である第一の点Ｐ１  は、前記貫通孔４の内側面に配された導電部６の延長線と前記電極部３との交点である第二の点Ｐ２  よりも、貫通孔４の中央側にあることが好ましい。
これにより、熱変化等により角部にかかる応力をより効果的に分散し、導電部６の損傷を抑制するとともに、応力集中による電極部３のへの亀裂発生をより確実に抑制することができる。その結果、導電部６および電極部３における電気的な接続信頼性をさらに向上することができる。
【００２０】
図１に例示するように半導体装置１は、半導体基板２の一方の面２ａに配され、この一方の面２ａにある機能素子１０と電気的に接続された電極部３と、半導体基板２の他方の面２ｂ側から電極部３が露呈するように配された貫通孔４と、半導体基板２と電極部３との間に配され両者を電気的に絶縁する第一絶縁層５と、貫通孔４の内壁面および開口部周辺（半導体基板２の他方の面２ｂ側）に配された第二絶縁層６と、この第二絶縁層６上に配され前記電極部３と電気的に接続される導電部７と、を備える。
このように、半導体基板２の一方の面２ａから他方の面２ｂに向かう貫通孔４が形成され、この貫通孔４に第二絶縁層６を介して導電部７を設けることにより貫通電極８が形成されている。
【００２１】
基板２は、硬質材料の基材であり、例えばシリコン（Ｓｉ）等からなる導電性の半導体基材、あるいは絶縁性のガラス基材やセラミック基材、等が挙げられる。
基板２の厚さは、例えば数百μｍ程度である。
図１には、基板２をＳｉ等の半導体基材から構成し、基板２の一方の面２ａと電極部３との間には第一絶縁層５を、基板２に設けた貫通孔４と導電部７との間には第二絶縁層６をそれぞれ配し、基板２と導電部７とを電気的に絶縁した構成例を示しているが、基板２として半導体基材に代えて上述した絶縁性材料を採用する場合には、貫通孔４内の側面が絶縁体なので、貫通孔４と導電部６とが直接に接する構成（不図示）としてもよい。
【００２２】
貫通孔４は、図１に示すように、基板２において、他方の面２ｂから一方の面２ａに配された後述する電極部３が孔内に露呈するように、基板２内に開けられてなる。
貫通孔４の口径は、例えば数十μｍ程度である。
また、基板２上に設けられる貫通孔４の数は、特に限定されない。
【００２３】
電極部３は、基板２の一方の面２ａに設けられ、露呈部が貫通孔４の一方の開口部から孔内に露呈するようにして設けられている。
電極部３は、後述の配線回路８を介して、該一方の面内にある後述の機能素子９と電気的に接続されている。
電極部３の材質としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）や銅（Ｃｕ）、アルミニウム−シリコン（Ａｌ−Ｓｉ）合金、アルミニウム−シリコン−銅（Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ）合金等の導電性に優れる材質が好適に用いられる。
【００２４】
機能素子９は、本実施形態では、例えばＩＣチップや、ＣＣＤ素子等の光素子からなる。
また、機能素子９の他の例としては、例えばマイクロリレー、マイクロスイッチ、圧力センサ、加速度センサ、高周波フィルタ、マイクロミラー、マイクロリアクター、μ−ＴＤＳ、ＤＮＡチップ、ＭＥＭＳデバイス、マイクロ燃料電池等が挙げられる。
【００２５】
導電部６は、貫通孔４内の側面の少なくとも一部に配されることにより、導電体として有効に働く。
図１の断面図に示す例では、導電部６は、側面の全体を覆うように配されているが、これには限定されない。例えば、導電部６が、側面の一部に、基板２の一方の面２ａと他方の面２ｂとの間に渡って配された構成としてもよい。
導電部６の材質としては、導電性に優れた材料を用いることが好ましい。また、導電部６は、電極との密着性に優れるとともに、導電部６を構成する元素が電極や基板２内に拡散しない材料を用いれば、さらに好ましい。
例えば、図１に示すように導電部６が単層である場合には、電極と同材料であることが望ましく、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｕ等の金属材料を用いれば、導電性や電極との密着性等の点で好ましい。
また、導電部６を、２種類以上の金属材料からなる多層構造、あるいは材料の異なる膜を積層した構造とした場合、外側の層には、電極をなす材質との密着性に優れる材料や、導電部６と、電極または基板２との間で元素移動（拡散）が生じるのを防止できる金属材料（バリアメタル）を配し、内側の層には、導電性の高い金属を配した構成とすることが好ましい。
【００２６】
配線回路８は、基板２上に配され、電極部３や機能素子９等を電気的に接続して回路をなす。
配線回路８の材質としては、電極部３と同様の材料を用いればよく、例えばアルミニウム（Ａｌ）や銅（Ｃｕ）、アルミニウム−シリコン（Ａｌ−Ｓｉ）合金、アルミニウム−シリコン−銅（Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ）合金等の導電性に優れる材質が好適に用いられる。
【００２７】
なお、本発明は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、貫通孔４の内壁形状が底部に対して垂直でない形状の場合についても同様で、図５（ｃ）、（ｄ）に示すように、孔底部の形状が貫通孔４の内側に向かって厚く形成された形状あるいは内側に曲線を持った形状の場合にも信頼性が向上する。
また図５（ｅ）、（ｆ）に示すように、貫通孔４の内壁における導電部６の厚さａと孔底部における導電部６の厚さｂとが異なっている場合も同様である。
また、図６に示すように貫通孔４を形成した基板２Ａに対して、孔底部側に別の基板２Ｂを貼り合わせた構造においても同様である。基板２Ａと基板２Ｂの貼り合せ方法は接着剤を用いたり、陽極接合を用いたりと一般的な接合方法が考えられる。
【００２８】
次に、上述したような半導体装置１の製造方法について、図７および図８を用いて説明する。
まず、図７（ａ）に示すように、基板２を用意し、第一絶縁層５の形成されたその一方の面２ａに電極部３（Ｉ／Ｏパッド）を形成する。
【００２９】
基板２は、シリコンウエハ等の半導体ウエハでもよく、半導体ウエハをチップ寸法に切断（ダイシング）した半導体チップであってもよい。基板２が半導体チップである場合は、まず、半導体ウエハの上に、各種半導体素子やＩＣ、機能素子等を複数組、形成した後、チップ寸法に切断することで複数の半導体チップを得ることができる。また、基板２が半導体ウエハの場合には、電極部３と基板２の間には、絶縁層（例えばＳｉＯ２  ）を形成してもよい。
電極部３としては、例えばＡｌパッドが用いられる。
【００３０】
次いで、図７（ｂ）に示すように、基板２に、貫通孔４を形成する。
この貫通孔４は、前記基板２の他方の面２ｂ側から、前記電極部３が露呈するように形成される。孔の縦断面形状は、基板２の表面に対して９０°（垂直）であることが理想的だが、８０〜１００°程度であってもよい。
貫通孔４の形成にはドライエッチング、レーザー加工、ＰＡＥＣＥ（Photo Assisted Electro-Chemical Etching） など、孔を垂直に形成できる方法を用いることができる。
貫通孔４を、基板２に対して垂直に形成するため、後述する工程において、孔底面に形成された絶縁層５のエッチングの際に、側壁面に形成された絶縁層５がエッチングされないので、貫通電極と基板２との絶縁を確実に取ることができる。
【００３１】
次いで、図７（ｃ）に示すように、少なくとも前記貫通孔４の内壁面および開口部周辺に第二絶縁層６を形成する。
この第一絶縁層５としては、例えばＳｉＯ２ をプラズマＣＶＤ等により成膜される。
【００３２】
次いで、図７（ｄ）に示すように、前述した第一絶縁層５のうち、前記貫通孔４の底面を覆う部分を除去する。
第一絶縁層５を設ける際には、孔底面にも第一絶縁層５が形成されてしまうため、孔底面を覆う部分のみをドライエッチング法によりエッチングして除去する。
孔底面の第一絶縁層５に対するエッチングは、イオン性の高い反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）で行うことが一般的だが、物理的にイオンを照射するようなイオンミリングや逆スパッタのような方法も使用可能である。
【００３３】
貫通孔４は、基板２に対して略垂直に形成されているため、孔底面に形成された第一絶縁層５を除去する際に行われる、ドライプロセスのエッチングにおいて、側壁面に形成された絶縁層５はイオン照射を受けにくい（受けない）ためエッチングされない。これにより貫通電極８と基板２との絶縁を確実に取ることができる。
【００３４】
次いで、図８に示すように、第一絶縁層５を覆うように、貫通孔４内に導電部７を形成するとともに、導電部７を電極部３と電気的に接続する。
導電部６の形成は、メッキなどで行うことができる。これにより半導体装置１が作製される。
このとき、メッキ液の基本組成や添加剤およびメッキ時間を制御することで、貫通孔４の内側面と電極部３とが交わる角部において、形成される導電部７の断面形状を、円弧状または多角状とすることができる。
例えば、メッキ液の基本組成は硫酸濃度に対して銅濃度が高くなるような、硫酸銅：１００〜５００ｇ／Ｌ、硫酸：２０〜１００ｇ／Ｌ、塩素イオン：１０〜１００ｍｇ／Ｌの範囲で建浴することが好ましい。
【００３５】
以上、本発明の半導体装置について説明してきたが、本発明は上記の例に限定されるものではなく、必要に応じて適宜変更が可能である。
【００３６】
例えば、本発明は、機能素子の有無にかかわらず、貼り合わせ基板等についても適用可能である。また、貼り合わせのない基板に対してもこの方法は適用可能である。
また、本発明の半導体装置では、前記基板の他方の面側に、機能素子が配されていてもよい。機能素子が配されていない基板に対しても、この方法は適用できるが、基板の片面に機能素子が形成され、且つ、その機能素子が保護されているような基板に対しても適用可能である。
【実施例】
【００３７】
（サンプル作製）
基板として、厚さが２００μｍ、大きさが６インチのシリコン半導体基板を用い、一方の面に電極、機能素子および配線回路を配した。電極としてＡｌパッドを用いた。
そして基板の他方の面から一方の面に配した電極が露呈するようにして、基板内に孔径が８０μｍの貫通孔をＤＲＩＥ（ドライエッチング処理）によって形成した。貫通孔内の側面には絶縁層として、ＳｉＯ２  の被膜を形成した。そして、貫通孔内の側面および電極の露呈部を覆うようにしてシード層を形成し、硫酸銅メッキによる導電部を形成後、導電部の内面に熱硬化性エポキシ樹脂を充填するように埋設して補強材を形成し、半導体装置を得た。
【００３８】
なお、今回、メッキ液の基本組成を硫酸銅：２００ｇ／Ｌ、硫酸：５０ｇ／Ｌ、塩素イオン：５０ｍｇ／Ｌとしてメッキを行った。その結果、貫通孔底部における導電部の形状は、図３に示すような形状となった。
【００３９】
（導電部に働く応力についての考察）
上記硫酸銅メッキ工程において、メッキ液の基本組成や添加剤およびメッキ時間を調整することで、導電部の角部Ａにおける長さ（図３中、ｃで示す寸法）を変化させたサンプルを作製し、長さｃと角部（図３中、Ｂで示す部位）において導電部に働いている応力との関係を調査した。
ここでの応力とは、角部における導電部に働く、図３における横方向の圧縮、引っ張り応力である。温度を上昇させると導電部には圧縮応力がかかり、温度を下降させると引っ張り応力がかかる。
【００４０】
図９に、一例として温度を１２５℃にした場合について、導電部の角部における長さＡと、導電部の角部において働く圧縮応力との関係をグラフにした。応力は２０℃のときの応力を０（ゼロ）とした相対値である。またグラフは省略するが、温度がマイナス（例えば−４０℃）の時には引っ張り応力として同様の関係があることがわかった。これらの応力は図３の横方向の力であるため、熱サイクルを繰り返すことによって導電部と基板間に剥離を引き起こす力が働き、信頼性を低下させる要因となる。
【００４１】
図９の結果から、Ａが０（ゼロ）つまり図１１に示すような形状より、図３に示すように内側に厚い多角状のほうが導電部にかかる圧縮応力が緩和されていることがわかる。この傾向は図５に示すような、貫通孔底部において内壁が垂直方向に対して±４５°以内の角度をもった形状や、内壁部と底面部とのメッキ厚が異なっている場合についても同様の効果が得られる。また、Ａは直線である必要は無く、図２に示すように全体が曲線あるいは一部が曲線であってもよい。
【００４２】
（実施例１）
上記硫酸銅メッキ工程において、メッキ条件を調整する（添加剤の割合を減らす）ことで、貫通孔底部の角部における導電部の断面形状を、図２に示すような円弧状として、上記方法により半導体装置を作製した。
【００４３】
（実施例２）
上記硫酸銅メッキ工程において、メッキ条件を調整する（添加剤の割合を変更する）ことで、貫通孔底部の角部における導電部の断面形状を、図３に示すような多角状として、上記方法により半導体装置を作製した。
【００４４】
（比較例）
上記硫酸銅メッキ工程において、メッキ条件を調整する（硫酸銅濃度をほぼ半減する）ことで、貫通孔底部の角部における導電部の断面形状を、図１１に示すような形状として、上記方法により半導体装置を作製した。
【００４５】
（評価試験）
以上のようにして得られた各サンプルを、−４０℃：３０分、１２５℃：３０分の計１時間を１サイクルとして、熱サイクル試験を計１００サイクル：１００時間行った。
熱サイクル試験終了後、各サンプルの電極の破断の有無を、顕微鏡で観察、確認した。
【００４６】
（評価結果）
本発明の半導体装置は、上記条件の熱サイクル試験を行った場合であっても、導電部や電極部の破断等が発生せず、初期状態に対して変化が見られなかった。実施例のサンプル２００台中、電極の破断が生じたサンプルは無かった。
【００４７】
一方、従来の半導体装置は、上記条件の熱サイクル試験を行った後、比較例のサンプル２４０台中、２００台に導電部や電極部の破断が生じた。
初期状態においては、導電部や電極部に破断は見られないが、熱サイクル試験後、電極面に、貫通孔および導電部に沿った円形の破断痕が生じている。また、電極部の導電部と接している部分と、基板に接触している部分とが完全に破断している。
【００４８】
以上の結果により、本発明に係る半導体装置が、熱サイクルや高温環境下において使用される場合であっても、基板材料と電極および導電部材料との間の熱膨張係数の差に起因して生じる熱ひずみに対し、角部における前記導電部の断面形状を、円弧状または多角状とすることで応力を緩和でき、電極の破断等が生じず、高い信頼性を有することが明らかとなった。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、貫通電極を備えた半導体装置に広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の半導体装置の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の半導体装置において、導電部の角部を拡大して示す断面図である。
【図３】本発明の半導体装置において、導電部の角部を拡大して示す断面図である。
【図４】本発明の半導体装置において、導電部の角部を拡大して示す断面図である。
【図５】本発明の半導体装置の他の一例を示す断面図である。
【図６】本発明の半導体装置の他の一例を示す断面図である。
【図７】図１に示す半導体装置の製造方法の一例を工程順に示す断面図である。
【図８】図７に続く工程を示す断面図である。
【図９】角部において、導電部の長さと働く応力との関係を示すグラフである。
【図１０】従来の半導体装置の一例を示す断面図である。
【図１１】従来の半導体装置において、導電部の角部を拡大して示す断面図である。
【図１２】従来の半導体装置において、導電部の角部を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
Ｒ  断面形状、１  半導体装置、２  基板、３  電極部、４  貫通孔、５  第一絶縁層、６  第二絶縁層、７  導電部、８  貫通電極、９  配線部、１０  機能素子。
【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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