(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面から前記第１面の反対側の第２面に至る第１孔が設けられた基板と、
前記第１孔内に位置し、前記第１面側の端面の面積が前記第２面側の端面の面積より大きい貫通電極と、
前記第１面上において前記貫通電極に隣接し、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層と、を備え、
前記第１面側の前記第１孔の内径は、前記第２面側の前記第１孔の内径より大きく、
前記貫通電極は、前記第１孔を埋め、かつ、前記第１面側の端面において前記絶縁層に隣接している、貫通電極基板。
【請求項２】
前記絶縁層に、前記第１孔に連続する第２孔が設けられ、
前記第１面側の前記第１孔の内径は、前記第２面側の前記第１孔の内径より大きく、
前記貫通電極は、前記第１孔および前記第２孔を埋めている、請求項１に記載の貫通電極基板。
【請求項３】
第１面から前記第１面の反対側の第２面に至る第１孔が設けられた基板と、
前記第１孔内に位置し、前記第１面側の端面の面積が前記第２面側の端面の面積より大きい貫通電極と、
前記第１面上において前記貫通電極に隣接し、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層と、を備え、
前記絶縁層に、前記第１孔に連続する第２孔が設けられ、
前記第１面側の前記第１孔の内径は、前記第２面側の前記第１孔の内径より小さく、
前記貫通電極は、前記第１孔の側壁を覆う側壁部分と、前記第１面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第１面側の端面を有する第１部分と、前記第２面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第２面側の端面を有する第２部分とを備え、
前記第１部分は、前記第２孔内で前記第１面の面方向において前記絶縁層に隣接しており、
前記第２部分は、前記第２面における前記第１孔の周縁部を覆っている、貫通電極基板。
【請求項４】
前記第１部分は、前記第１孔および前記第２孔の開口を塞いでいる請求項３に記載の貫通電極基板。
【請求項５】
第１面から前記第１面の反対側の第２面に至る第１孔が設けられた基板と、
前記第１孔内に位置し、前記第１面側の端面の面積が前記第２面側の端面の面積より大きい貫通電極と、
前記第１面上において前記貫通電極に隣接し、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層と、を備え、
前記第１面側の前記第１孔の内径は、前記第２面側の前記第１孔の内径より小さく、
前記貫通電極は、前記第１孔の側壁を覆う側壁部分と、前記第１面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第１面側の端面を有する第１部分と、前記第２面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第２面側の端面を有する第２部分とを有し、  
前記第１部分は、前記第１孔内で前記第１面側の端面において前記絶縁層に隣接しており、
前記第２部分は、前記第２面における前記第１孔の周縁部を覆っている、貫通電極基板。
【請求項６】
第１面から前記第１面の反対側の第２面に至る第１孔が設けられた基板と、
前記第１孔内に位置し、前記第１面側の端面の面積が前記第２面側の端面の面積より大きい貫通電極と、
前記第１面上において前記貫通電極に隣接し、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層と、を備え、
前記絶縁層に、前記第１孔に連続する第２孔が設けられ、
前記第１面側の前記第１孔の内径は、前記第２面側の前記第１孔の内径より大きく、
前記貫通電極は、前記第１孔の側壁を覆う側壁部分と、前記第１面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第１面側の端面を有する第１部分と、前記第２面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第２面側の端面を有する第２部分とを有し、  
前記第１部分は、前記絶縁層における前記第２孔の周縁部を覆っており、
前記第２部分は、前記第１面の面方向において前記第１孔の側壁に接している、貫通電極基板。
【請求項７】
第１面から前記第１面の反対側の第２面に至る第１孔が設けられた基板と、
前記第１孔内に位置し、前記第１面側の端面の面積が前記第２面側の端面の面積より大きい貫通電極と、
前記第１面上において前記貫通電極に隣接し、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層と、を備え、
前記第１面側の前記第１孔の内径は、前記第２面側の前記第１孔の内径より大きく、
前記貫通電極は、前記第１孔の側壁を覆う側壁部分と、前記第１面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第１面側の端面を有する第１部分と、前記第２面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第２面側の端面を有する第２部分とを有し、
前記第１部分は、前記第１面における前記第１孔の周縁部を覆っており、
前記第２部分は、前記第１面の面方向において前記第１孔の側壁に接しており、
前記絶縁層は、前記第１面上で前記第１面の面方向において前記第１部分に隣接している、貫通電極基板。
【請求項８】
第１面から前記第１面の反対側の第２面に至る第１孔が設けられた基板と、
前記第１孔内に位置し、前記第１面側の端面の面積が前記第２面側の端面の面積より大きい貫通電極と、
前記第１面上において前記貫通電極に隣接し、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層と、を備え、
前記絶縁層に、前記第１孔に連続する第２孔が設けられ、
前記貫通電極は、前記第１孔の側壁を覆う側壁部分と、前記第１面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第１面側の端面を有する第１部分と、前記第２面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第２面側の端面を有する第２部分とを備え、
前記側壁部分は、前記第２孔の側壁を覆っており、
前記第１部分は、前記絶縁層における前記第２孔の周縁部を覆っており、
前記第２部分は、前記第２面における前記第１孔の周縁部を覆っている、貫通電極基板。
【請求項９】
前記第１孔および前記第２孔の内径は一定である請求項８に記載の貫通電極基板。
【請求項１０】
第１面から前記第１面の反対側の第２面に至る第１孔が設けられた基板と、
前記第１孔内に位置し、前記第１面側の端面の面積が前記第２面側の端面の面積より大きい貫通電極と、
前記第１面上において前記貫通電極に隣接し、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層と、を備え、
前記第２面上において前記貫通電極に隣接し、前記基板の熱膨張率より大きい熱膨張率を有する第２の絶縁層を備え、
前記絶縁層に、前記第１孔に連続する第２孔が設けられ、
前記第２の絶縁層に、前記第１孔に連続する第３孔が設けられ、
前記第１面側の前記第１孔の内径は、前記第２面側の前記第１孔の内径より大きく、
前記貫通電極は、前記第１孔、前記第２孔および前記第３孔を埋めている、貫通電極基板。
【請求項１１】
第１面から前記第１面の反対側の第２面に至る第１孔が設けられた基板と、
前記第１孔内に位置し、前記第１面側の端面の面積が前記第２面側の端面の面積より大きい貫通電極と、
前記第１面上において前記貫通電極に隣接し、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層と、を備え、
前記第２面上において前記貫通電極に隣接し、前記基板の熱膨張率より大きい熱膨張率を有する第２の絶縁層を備え、
前記第２の絶縁層に、前記第１孔に連続する第３孔が設けられ、
前記第１面側の前記第１孔の内径は、前記第２面側の前記第１孔の内径より大きく、
前記貫通電極は、前記第１孔の側壁を覆う側壁部分と、前記第１面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第１面側の端面を有する第１部分と、前記第２面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第２面側の端面を有する第２部分とを有し、
前記第１部分は、前記第１面における前記第１孔の周縁部を覆っており、
前記第２部分は、前記第１面の面方向において前記第３孔の側壁に接しており、
前記絶縁層は、前記第１面上で前記第１面の面方向において前記第１部分に隣接している、貫通電極基板。
【請求項１２】
第１面から前記第１面の反対側の第２面に至る第１孔が設けられた基板と、
前記第１孔内に位置し、前記第１面側の端面の面積が前記第２面側の端面の面積より大きい貫通電極と、
前記第１面上において前記貫通電極に隣接し、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層と、を備え、
前記第２面上において前記貫通電極に隣接し、前記基板の熱膨張率より大きい熱膨張率を有する第２の絶縁層を備え、
前記絶縁層に、前記第１孔に連続する第２孔が設けられ、
前記第２の絶縁層に、前記第１孔に連続する第３孔が設けられ、
前記貫通電極は、前記第１孔の側壁を覆う側壁部分と、前記第１面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第１面側の端面を有する第１部分と、前記第２面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第２面側の端面を有する第２部分とを備え、
前記側壁部分は、前記第２孔の側壁を覆っており、
前記第１部分は、前記絶縁層における前記第２孔の周縁部を覆っており、
前記第２部分は、前記第２の絶縁層における前記第３孔の周縁部を覆っている、貫通電極基板。
【請求項１３】
第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面を含む基板と、前記基板の前記第１面側で前記基板に積層され、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層と、を備える積層体を準備し、
前記積層体を加工して、前記基板に、前記第１面から前記第２面に至る第１孔を形成し、且つ、前記絶縁層に、前記第１孔に連続する第２孔を形成し、
前記第１孔内および前記第２孔内に、前記絶縁層に隣接し、且つ前記第１面側の端面の面積が前記第２面側の端面の面積より大きい貫通電極を形成すること、を備え、
前記第１孔の形成は、前記第１面側の前記第１孔の内径が前記第２面側の前記第１孔の内径より小さくなるように行い、
前記貫通電極の形成は、
前記第１孔の側壁を覆う側壁部分の形成と、
前記第１面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第１面側の端面を有する第１部分の形成と、
前記第２面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第２面側の端面を有する第２部分の形成と、を備え、
前記第１部分の形成は、前記第１部分が、前記第２孔内で前記第１面の面方向において前記絶縁層に隣接するように行い、
前記第２部分の形成は、前記第２面における前記第１孔の周縁部を覆うように行う、貫通電極基板の製造方法。
【請求項１４】
前記第１孔の形成は、前記第１面側の前記第１孔の内径が前記第２面側の前記第１孔の内径より大きくなるように行い、
前記貫通電極の形成は、前記貫通電極が前記第１孔および前記第２孔を埋めるように行う、請求項１３に記載の貫通電極基板の製造方法。
【請求項１５】
第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面を含む基板と、前記基板の前記第１面側で前記基板に積層され、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層と、を備える積層体を準備し、
前記積層体を加工して、前記基板に、前記第１面から前記第２面に至る第１孔を形成し、且つ、前記絶縁層に、前記第１孔に連続する第２孔を形成し、
前記第１孔内および前記第２孔内に、前記絶縁層に隣接し、且つ前記第１面側の端面の面積が前記第２面側の端面の面積より大きい貫通電極を形成すること、を備え、
前記第１孔の形成は、前記第１面側の前記第１孔の内径が前記第２面側の前記第１孔の内径より大きくなるように行い、
前記貫通電極の形成は、
前記第１孔の側壁を覆う側壁部分の形成と、
前記第１面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第１面側の端面を有する第１部分の形成と、
前記第２面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第２面側の端面を有する第２部分の形成と、を備え、
前記第１部分の形成は、前記第１部分が、前記絶縁層における前記第２孔の周縁部を覆うように行い、
前記第２部分の形成は、前記第２部分が、前記第１面の面方向において前記第１孔の側壁に接するように行う、貫通電極基板の製造方法。
【請求項１６】
第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面を含む基板と、前記基板の前記第１面側で前記基板に積層され、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層と、を備える積層体を準備し、
前記積層体を加工して、前記基板に、前記第１面から前記第２面に至る第１孔を形成し、且つ、前記絶縁層に、前記第１孔に連続する第２孔を形成し、
前記第１孔内および前記第２孔内に、前記絶縁層に隣接し、且つ前記第１面側の端面の面積が前記第２面側の端面の面積より大きい貫通電極を形成すること、を備え、
前記貫通電極の形成は、
前記第１孔の側壁を覆う側壁部分の形成と、
前記第１面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第１面側の端面を有する第１部分の形成と、
前記第２面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第２面側の端面を有する第２部分の形成と、を備え、
前記第１部分の形成は、前記第１部分が、前記絶縁層における前記第２孔の周縁部を覆うように行い、
前記第２部分の形成は、前記第２部分が、前記第２面における前記第１孔の周縁部を覆うように行う、貫通電極基板の製造方法。
【請求項１７】
前記第１孔および前記第２孔の形成は、各孔の内径が一定になるように行う請求項１６に記載の貫通電極基板の製造方法。
【請求項１８】
第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面を含む基板と、前記基板の前記第１面側で前記基板に積層され、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層と、を備える積層体を準備し、
前記積層体を加工して、前記基板に、前記第１面から前記第２面に至る第１孔を形成し、且つ、前記絶縁層に、前記第１孔に連続する第２孔を形成し、
前記第１孔内および前記第２孔内に、前記絶縁層に隣接し、且つ前記第１面側の端面の面積が前記第２面側の端面の面積より大きい貫通電極を形成すること、を備え、
前記積層体の準備は、前記積層体が、前記基板の前記第２面側で前記基板に積層され、前記基板の熱膨張率より大きい熱膨張率を有する第２の絶縁層を備えるように行い、
前記第２の絶縁層に、前記第１孔に連続する第３孔を形成することを備え、
前記第１孔の形成は、前記第１面側の前記第１孔の内径が前記第２面側の前記第１孔の内径より大きくなるように行い、
前記貫通電極の形成は、前記貫通電極が前記第１孔、前記第２孔および前記第３孔を埋めるように行う、貫通電極基板の製造方法。
【請求項１９】
第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面を含む基板と、前記基板の前記第１面側で前記基板に積層され、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層と、を備える積層体を準備し、
前記積層体を加工して、前記基板に、前記第１面から前記第２面に至る第１孔を形成し、且つ、前記絶縁層に、前記第１孔に連続する第２孔を形成し、
前記第１孔内および前記第２孔内に、前記絶縁層に隣接し、且つ前記第１面側の端面の面積が前記第２面側の端面の面積より大きい貫通電極を形成すること、を備え、
前記積層体の準備は、前記積層体が、前記基板の前記第２面側で前記基板に積層され、前記基板の熱膨張率より大きい熱膨張率を有する第２の絶縁層を備えるように行い、
前記第２の絶縁層に、前記第１孔に連続する第３孔を形成することを備え、
前記貫通電極の形成は、
前記第１孔の側壁を覆う側壁部分の形成と、
前記第１面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第１面側の端面を有する第１部分の形成と、
前記第２面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第２面側の端面を有する第２部分の形成と、を備え、
前記第１部分の形成は、前記第１部分が、前記絶縁層における前記第２孔の周縁部を覆うように行い、
前記第２部分の形成は、前記第２部分が、前記第２の絶縁層における前記第３孔の周縁部を覆うように行う、貫通電極基板の製造方法。
【請求項２０】
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し、
前記基板に前記第１面から前記第２面に至る第１孔を形成し、
前記第１孔に、前記第１面側の端面の面積が前記第２面側の端面の面積より大きい貫通電極を形成し、
前記第１面に、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層を、前記貫通電極に隣接するように形成すること、を備える貫通電極基板の製造方法。
【請求項２１】
前記第１孔の形成は、前記絶縁層の形成前に、前記第１面側の前記第１孔の内径が前記第２面側の前記第１孔の内径より大きくなるように行い、
前記貫通電極の形成は、前記貫通電極が前記第１孔を埋めるように行う、請求項２０に記載の貫通電極基板の製造方法。
【請求項２２】
前記貫通電極の形成は、前記貫通電極の第１面側の端面が前記絶縁層に隣接するように行う、請求項２０または２１に記載の貫通電極基板の製造方法。
【請求項２３】
前記第１孔の形成は、前記絶縁層の形成前に、前記第１面側の前記第１孔の内径が前記第２面側の前記第１孔の内径より小さくなるように行い、
前記貫通電極の形成は、
前記第１孔の側壁を覆う側壁部分の形成と、
前記第１面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第１面側の端面を有する第１部分の形成と、
前記第２面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第２面側の端面を有する第２部分の形成と、を備え、
前記第１部分の形成は、前記第１部分が、前記第１孔内で前記第１面側の端面において前記絶縁層に隣接するように行い、
前記第２部分の形成は、前記第２部分が、前記第２面における前記第１孔の周縁部を覆うように行う、請求項２０に記載の貫通電極基板の製造方法。
【請求項２４】
前記第１孔の形成は、前記絶縁層の形成前に、前記第１面側の前記第１孔の内径が前記第２面側の前記第１孔の内径より大きくなるように行い、
前記貫通電極の形成は、
前記第１孔の側壁を覆う側壁部分の形成と、
前記第１面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第１面側の端面を有する第１部分の形成と、
前記第２面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第２面側の端面を有する第２部分の形成と、を備え、
前記第１部分の形成は、前記第１部分が、前記第１面における前記第１孔の周縁部を覆うように行い、
前記第２部分の形成は、前記第２部分が、前記第１面の面方向において前記第１孔の側壁に接するように行い、
前記絶縁層の形成は、前記絶縁層が、前記第１面上で前記第１面の面方向において前記第１部分に隣接するように行う、請求項２０に記載の貫通電極基板の製造方法。
【請求項２５】
前記基板の準備は、前記基板が、前記第２面側に前記基板の熱膨張率より大きい熱膨張率を有する第２の絶縁層を備えるように行い、
前記第２の絶縁層に、前記第１孔に連続する第３孔を形成することを備え、
前記第１孔の形成は、前記絶縁層の形成前に、前記第１面側の前記第１孔の内径が前記第２面側の前記第１孔の内径より大きくなるように行い、
前記貫通電極の形成は、
前記第１孔の側壁を覆う側壁部分の形成と、
前記第１面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第１面側の端面を有する第１部分の形成と、
前記第２面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第２面側の端面を有する第２部分の形成と、を備え、
前記第１部分の形成は、前記第１部分が、前記第１面における前記第１孔の周縁部を覆うように行い、
前記第２部分の形成は、前記第２部分が、前記第１面の面方向において前記第３孔の側壁に接するように行い、
前記絶縁層の形成は、前記絶縁層が、前記第１面上で前記第１面の面方向において前記第１部分に隣接するように行う、請求項２０に記載の貫通電極基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、貫通電極基板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、第１面から第１面の反対側の第２面に至る貫通孔が設けられた基板と、貫通孔の内部に位置した電極とを備える貫通電極基板が様々な用途に用いられている。例えば、特許文献１では、ＬＳＩの実装密度を高めるために貫通電極基板を２つのＬＳＩチップ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、貫通孔の内部に位置した電極のことを貫通電極と呼ぶこともある。
【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】
貫通孔の内径や貫通電極の形状に応じて、貫通電極は、第１面側の端面の大きさと第２面側の端面の大きさとが互いに異なる場合がある。この場合、第１面および第２面のうち貫通電極の端面が大きい側の面が凹むように基板が反ってしまう虞がある。
【０００５】
本開示の実施形態が解決しようとする課題は、基板の反りを抑制できる貫通電極基板およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本開示の一態様では、
第１面から前記第１面の反対側の第２面に至る第１孔が設けられた基板と、
前記第１孔内に位置し、前記第１面側の端面の面積が前記第２面側の端面の面積より大きい貫通電極と、
前記第１面上において前記貫通電極に隣接し、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層と、を備える貫通電極基板が提供される。
【０００７】
前記絶縁層に、前記第１孔に連続する第２孔が設けられ、
前記第１面側の前記第１孔の内径は、前記第２面側の前記第１孔の内径より大きく、
前記貫通電極は、前記第１孔および前記第２孔を埋めていてもよい。
【０００８】
前記第１面側の前記第１孔の内径は、前記第２面側の前記第１孔の内径より大きく、
前記貫通電極は、前記第１孔を埋め、かつ、前記第１面側の端面において前記絶縁層に隣接していてもよい。
【０００９】
前記絶縁層に、前記第１孔に連続する第２孔が設けられ、
前記第１面側の前記第１孔の内径は、前記第２面側の前記第１孔の内径より小さく、
前記貫通電極は、前記第１孔の側壁を覆う側壁部分と、前記第１面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第１面側の端面を有する第１部分と、前記第２面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第２面側の端面を有する第２部分とを備え、
前記第１部分は、前記第２孔内で前記第１面の面方向において前記絶縁層に隣接しており、
前記第２部分は、前記第２面における前記第１孔の周縁部を覆っていてもよい。
【００１０】
前記第１部分は、前記第１孔および前記第２孔の開口を塞いでいてもよい。
【００１１】
前記第１面側の前記第１孔の内径は、前記第２面側の前記第１孔の内径より小さく、
前記貫通電極は、前記第１孔の側壁を覆う側壁部分と、前記第１面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第１面側の端面を有する第１部分と、前記第２面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第２面側の端面を有する第２部分とを有し、  
前記第１部分は、前記第１孔内で前記第１面側の端面において前記絶縁層に隣接しており、
前記第２部分は、前記第２面における前記第１孔の周縁部を覆っていてもよい。
【００１２】
前記絶縁層に、前記第１孔に連続する第２孔が設けられ、
前記第１面側の前記第１孔の内径は、前記第２面側の前記第１孔の内径より大きく、
前記貫通電極は、前記第１孔の側壁を覆う側壁部分と、前記第１面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第１面側の端面を有する第１部分と、前記第２面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第２面側の端面を有する第２部分とを有し、  
前記第１部分は、前記絶縁層における前記第２孔の周縁部を覆っており、
前記第２部分は、前記第１面の面方向において前記第１孔の側壁に接していてもよい。
【００１３】
前記第１面側の前記第１孔の内径は、前記第２面側の前記第１孔の内径より大きく、
前記貫通電極は、前記第１孔の側壁を覆う側壁部分と、前記第１面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第１面側の端面を有する第１部分と、前記第２面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第２面側の端面を有する第２部分とを有し、
前記第１部分は、前記第１面における前記第１孔の周縁部を覆っており、
前記第２部分は、前記第１面の面方向において前記第１孔の側壁に接しており、
前記絶縁層は、前記第１面上で前記第１面の面方向において前記第１部分に隣接していてもよい。
【００１４】
前記絶縁層に、前記第１孔に連続する第２孔が設けられ、
前記貫通電極は、前記第１孔の側壁を覆う側壁部分と、前記第１面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第１面側の端面を有する第１部分と、前記第２面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第２面側の端面を有する第２部分とを備え、
前記側壁部分は、前記第２孔の側壁を覆っており、
前記第１部分は、前記絶縁層における前記第２孔の周縁部を覆っており、
前記第２部分は、前記第２面における前記第１孔の周縁部を覆っていてもよい。
【００１５】
前記第１孔および前記第２孔の内径は一定であってもよい。
【００１６】
前記第２面上において前記貫通電極に隣接し、前記基板の熱膨張率より大きい熱膨張率を有する第２の絶縁層を備え、
前記絶縁層に、前記第１孔に連続する第２孔が設けられ、
前記第２の絶縁層に、前記第１孔に連続する第３孔が設けられ、
前記第１面側の前記第１孔の内径は、前記第２面側の前記第１孔の内径より大きく、
前記貫通電極は、前記第１孔、前記第２孔および前記第３孔を埋めていてもよい。
【００１７】
前記第２面上において前記貫通電極に隣接し、前記基板の熱膨張率より大きい熱膨張率を有する第２の絶縁層を備え、
前記第２の絶縁層に、前記第１孔に連続する第３孔が設けられ、
前記第１面側の前記第１孔の内径は、前記第２面側の前記第１孔の内径より大きく、
前記貫通電極は、前記第１孔の側壁を覆う側壁部分と、前記第１面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第１面側の端面を有する第１部分と、前記第２面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第２面側の端面を有する第２部分とを有し、
前記第１部分は、前記第１面における前記第１孔の周縁部を覆っており、
前記第２部分は、前記第１面の面方向において前記第３孔の側壁に接しており、
前記絶縁層は、前記第１面上で前記第１面の面方向において前記第１部分に隣接していてもよい。
【００１８】
前記第２面上において前記貫通電極に隣接し、前記基板の熱膨張率より大きい熱膨張率を有する第２の絶縁層を備え、
前記絶縁層に、前記第１孔に連続する第２孔が設けられ、
前記第２の絶縁層に、前記第１孔に連続する第３孔が設けられ、
前記貫通電極は、前記第１孔の側壁を覆う側壁部分と、前記第１面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第１面側の端面を有する第１部分と、前記第２面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第２面側の端面を有する第２部分とを備え、
前記側壁部分は、前記第２孔の側壁を覆っており、
前記第１部分は、前記絶縁層における前記第２孔の周縁部を覆っており、
前記第２部分は、前記第２の絶縁層における前記第３孔の周縁部を覆っていてもよい。
【００１９】
本開示の一態様では、
第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面を含む基板と、前記基板の前記第１面側で前記基板に積層され、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層と、を備える積層体を準備し、
前記積層体を加工して、前記基板に、前記第１面から前記第２面に至る第１孔を形成し、且つ、前記絶縁層に、前記第１孔に連続する第２孔を形成し、
前記第１孔内および前記第２孔内に、前記絶縁層に隣接し、且つ前記第１面側の端面の面積が前記第２面側の端面の面積より大きい貫通電極を形成すること、を備える貫通電極基板の製造方法が提供される。
【００２０】
前記第１孔の形成は、前記第１面側の前記第１孔の内径が前記第２面側の前記第１孔の内径より大きくなるように行い、
前記貫通電極の形成は、前記貫通電極が前記第１孔および前記第２孔を埋めるように行ってもよい。
【００２１】
前記第１孔の形成は、前記第１面側の前記第１孔の内径が前記第２面側の前記第１孔の内径より小さくなるように行い、
前記貫通電極の形成は、
前記第１孔の側壁を覆う側壁部分の形成と、
前記第１面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第１面側の端面を有する第１部分の形成と、
前記第２面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第２面側の端面を有する第２部分の形成と、を備え、
前記第１部分の形成は、前記第１部分が、前記第２孔内で前記第１面の面方向において前記絶縁層に隣接するように行い、
前記第２部分の形成は、前記第２面における前記第１孔の周縁部を覆うように行ってもよい。
【００２２】
前記第１孔の形成は、前記第１面側の前記第１孔の内径が前記第２面側の前記第１孔の内径より大きくなるように行い、
前記貫通電極の形成は、
前記第１孔の側壁を覆う側壁部分の形成と、
前記第１面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第１面側の端面を有する第１部分の形成と、
前記第２面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第２面側の端面を有する第２部分の形成と、を備え、
前記第１部分の形成は、前記第１部分が、前記絶縁層における前記第２孔の周縁部を覆うように行い、
前記第２部分の形成は、前記第２部分が、前記第１面の面方向において前記第１孔の側壁に接するように行ってもよい。
【００２３】
前記貫通電極の形成は、
前記第１孔の側壁を覆う側壁部分の形成と、
前記第１面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第１面側の端面を有する第１部分の形成と、
前記第２面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第２面側の端面を有する第２部分の形成と、を備え、
前記第１部分の形成は、前記第１部分が、前記絶縁層における前記第２孔の周縁部を覆うように行い、
前記第２部分の形成は、前記第２部分が、前記第２面における前記第１孔の周縁部を覆うように行ってもよい。
【００２４】
前記第１孔および前記第２孔の形成は、各孔の内径が一定になるように行ってもよい。
【００２５】
前記積層体の準備は、前記積層体が、前記基板の前記第２面側で前記基板に積層され、前記基板の熱膨張率より大きい熱膨張率を有する第２の絶縁層を備えるように行い、
前記第２の絶縁層に、前記第１孔に連続する第３孔を形成することを備え、
前記第１孔の形成は、前記第１面側の前記第１孔の内径が前記第２面側の前記第１孔の内径より大きくなるように行い、
前記貫通電極の形成は、前記貫通電極が前記第１孔、前記第２孔および前記第３孔を埋めるように行ってもよい。
【００２６】
前記積層体の準備は、前記積層体が、前記基板の前記第２面側で前記基板に積層され、前記基板の熱膨張率より大きい熱膨張率を有する第２の絶縁層を備えるように行い、
前記第２の絶縁層に、前記第１孔に連続する第３孔を形成することを備え、
前記貫通電極の形成は、
前記第１孔の側壁を覆う側壁部分の形成と、
前記第１面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第１面側の端面を有する第１部分の形成と、
前記第２面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第２面側の端面を有する第２部分の形成と、を備え、
前記第１部分の形成は、前記第１部分が、前記絶縁層における前記第２孔の周縁部を覆うように行い、
前記第２部分の形成は、前記第２部分が、前記第２の絶縁層における前記第３孔の周縁部を覆うように行ってもよい。
【００２７】
本開示の一態様では、
第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面を含む基板を準備し、
前記基板に前記第１面から前記第２面に至る第１孔を形成し、
前記第１孔に、前記第１面側の端面の面積が前記第２面側の端面の面積より大きい貫通電極を形成し、
前記第１面に、前記基板の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する絶縁層を、前記貫通電極に隣接するように形成すること、を備える貫通電極基板の製造方法が提供される。
【００２８】
前記第１孔の形成は、前記絶縁層の形成前に、前記第１面側の前記第１孔の内径が前記第２面側の前記第１孔の内径より大きくなるように行い、
前記貫通電極の形成は、前記貫通電極が前記第１孔を埋めるように行ってもよい。
【００２９】
前記貫通電極の形成は、前記貫通電極の第１面側の端面が前記絶縁層に隣接するように行ってもよい。
【００３０】
前記第１孔の形成は、前記絶縁層の形成前に、前記第１面側の前記第１孔の内径が前記第２面側の前記第１孔の内径より小さくなるように行い、
前記貫通電極の形成は、
前記第１孔の側壁を覆う側壁部分の形成と、
前記第１面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第１面側の端面を有する第１部分の形成と、
前記第２面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第２面側の端面を有する第２部分の形成と、を備え、
前記第１部分の形成は、前記第１部分が、前記第１孔内で前記第１面側の端面において前記絶縁層に隣接するように行い、
前記第２部分の形成は、前記第２部分が、前記第２面における前記第１孔の周縁部を覆うように行ってもよい。
【００３１】
前記第１孔の形成は、前記絶縁層の形成前に、前記第１面側の前記第１孔の内径が前記第２面側の前記第１孔の内径より大きくなるように行い、
前記貫通電極の形成は、
前記第１孔の側壁を覆う側壁部分の形成と、
前記第１面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第１面側の端面を有する第１部分の形成と、
前記第２面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第２面側の端面を有する第２部分の形成と、を備え、
前記第１部分の形成は、前記第１部分が、前記第１面における前記第１孔の周縁部を覆うように行い、
前記第２部分の形成は、前記第２部分が、前記第１面の面方向において前記第１孔の側壁に接するように行い、
前記絶縁層の形成は、前記絶縁層が、前記第１面上で前記第１面の面方向において前記第１部分に隣接するように行ってもよい。
【００３２】
前記基板の準備は、前記基板が、前記第２面側に前記基板の熱膨張率より大きい熱膨張率を有する第２の絶縁層を備えるように行い、
前記第２の絶縁層に、前記第１孔に連続する第３孔を形成することを備え、
前記第１孔の形成は、前記絶縁層の形成前に、前記第１面側の前記第１孔の内径が前記第２面側の前記第１孔の内径より大きくなるように行い、
前記貫通電極の形成は、
前記第１孔の側壁を覆う側壁部分の形成と、
前記第１面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第１面側の端面を有する第１部分の形成と、
前記第２面側において前記側壁部分に接続され、前記貫通電極の第２面側の端面を有する第２部分の形成と、を備え、
前記第１部分の形成は、前記第１部分が、前記第１面における前記第１孔の周縁部を覆うように行い、
前記第２部分の形成は、前記第２部分が、前記第１面の面方向において前記第３孔の側壁に接するように行い、
前記絶縁層の形成は、前記絶縁層が、前記第１面上で前記第１面の面方向において前記第１部分に隣接するように行ってもよい。
【発明の効果】
【００３３】
本開示によれば、基板の反りを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１Ａ】第１の実施形態による貫通電極基板を示す平面図である。
【図１Ｂ】第１の実施形態による貫通電極基板を示す断面図である。
【図１Ｃ】第１の実施形態による貫通電極基板を示す下面図である。
【図２Ａ】第１の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図２Ｂ】図２Ａに続く第１の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｂに続く第１の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図３Ａ】図２Ｃに続く第１の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図３Ｂ】図３Ａに続く第１の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図３Ｃ】図３Ｂに続く第１の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図４】第１の実施形態の第１の変形例による貫通電極基板を示す断面図である。
【図５Ａ】第１の実施形態の第１の変形例による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図５Ｂ】図５Ａに続く第１の実施形態の第１の変形例による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図６Ａ】図５Ｂに続く第１の実施形態の第１の変形例による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図６Ｂ】図６Ａに続く第１の実施形態の第１の変形例による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図７Ａ】図６Ｂに続く第１の実施形態の第１の変形例による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図７Ｂ】図７Ａに続く第１の実施形態の第１の変形例による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図８Ａ】図７Ｂに続く第１の実施形態の第１の変形例による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図８Ｂ】図８Ａに続く第１の実施形態の第１の変形例による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図９】第１の実施形態の第２の変形例による貫通電極基板を示す断面図である。
【図１０Ａ】第２の実施形態による貫通電極基板を示す平面図である。
【図１０Ｂ】第２の実施形態による貫通電極基板を示す断面図である。
【図１０Ｃ】第２の実施形態による貫通電極基板を示す下面図である。
【図１１Ａ】第２の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａに続く第２の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｂに続く第２の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図１１Ｄ】図１１Ｃに続く第２の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図１２Ａ】図１１Ｄに続く第２の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａに続く第２の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図１２Ｃ】図１２Ｂに続く第２の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図１３Ａ】図１２Ｃに続く第２の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ａに続く第２の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図１３Ｃ】図１３Ｂに続く第２の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図１４Ａ】図１３Ｃに続く第２の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図１４Ｂ】図１４Ａに続く第２の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図１４Ｃ】図１４Ｂに続く第２の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図１５】第２の実施形態の第１の変形例による貫通電極基板を示す断面図である。
【図１６Ａ】第２の実施形態の第１の変形例による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図１６Ｂ】図１６Ａに続く第２の実施形態の第１の変形例による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図１７Ａ】図１６Ｂに続く第２の実施形態の第１の変形例による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図１７Ｂ】図１７Ａに続く第２の実施形態の第１の変形例による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図１８】第２の実施形態の第２の変形例による貫通電極基板を示す断面図である。
【図１９】第２の実施形態の第３の変形例による貫通電極基板を示す断面図である。
【図２０】第２の実施形態の第４の変形例による貫通電極基板を示す断面図である。
【図２１Ａ】第３の実施形態による貫通電極基板を示す平面図である。
【図２１Ｂ】第３の実施形態による貫通電極基板を示す断面図である。
【図２１Ｃ】第３の実施形態による貫通電極基板を示す下面図である。
【図２２Ａ】第３の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図２２Ｂ】図２２Ａに続く第３の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図２２Ｃ】図２２Ｂに続く第３の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図２３Ａ】図２２Ｃに続く第３の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図２３Ｂ】図２３Ａに続く第３の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図２４】第３の実施形態の第１の変形例による貫通電極基板を示す断面図である。
【図２５】第３の実施形態の第１の変形例による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。
【図２６】第３の実施形態の第２の変形例による貫通電極基板を示す断面図である。
【図２７Ａ】第１の実施形態の貫通電極基板に第２面上の絶縁層を適用した例を示す断面図である。
【図２７Ｂ】第２の実施形態の貫通電極基板に第２面上の絶縁層を適用した例を示す断面図である。
【図２７Ｃ】第３の実施形態の貫通電極基板に第２面上の絶縁層を適用した例を示す断面図である。
【図２８Ａ】図２７Ａの貫通電極基板から第１面上の絶縁層を削除した例を示す断面図である。
【図２８Ｂ】図２７Ｂの貫通電極基板から第１面上の絶縁層を削除した例を示す断面図である。
【図２８Ｃ】図２７Ｃの貫通電極基板から第１面上の絶縁層を削除した例を示す断面図である。
【図２９】本開示の貫通電極基板の製品への適用例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本開示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開示の実施形態の一例であって、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。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。また、本明細書において用いる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。
【００３６】
また、本明細書において、貫通電極と絶縁層との「隣接」とは、貫通電極と絶縁層とが接する場合および貫通電極と絶縁層とが両者の間に別部材を挟んで隣り合う場合の双方を含む。以下、同様である。以下の実施形態では、貫通電極と絶縁層とが接している場合には、「隣接」の代わりに「接している」と記載することがある。
【００３７】
（第１の実施形態）
先ず、第１の実施形態として、貫通孔内に充填されたフィルドビアタイプの貫通電極を備えた貫通電極基板の実施形態について説明する。図１Ａは、第１の実施形態による貫通電極基板１を示す平面図である。図１Ｂは、第１の実施形態による貫通電極基板１を示す断面図である。図１Ｂは、図１ＡのＩＢ−ＩＢ断面図でもある。図１Ｃは、第１の実施形態による貫通電極基板１を示す下面図である。
【００３８】
図１Ｂに示すように、第１の実施形態の貫通電極基板１は、基板２と、絶縁層３と、貫通電極４とを備える。
【００３９】
（基板２）
基板２は、第１面２１と、第１面２１の反対側の第２面２２とを有する。図１Ｂの例において、第１面２１と第２面２２とは互いに平行である。基板２の内部に貫通電極４を位置させるため、基板２には、第１孔の一例として、第１面２１から第２面２２に至る第１貫通孔２３が複数設けられている。第１面２１側の第１貫通孔２３の内径は、第２面２２側の第１貫通孔２３の内径より大きい。具体的には、第１貫通孔２３の内径は、第１面２１から第２面２２に向かうにしたがって漸減する。言い換えると、第１貫通孔２３は、第１面２１から第２面２２に向かうにしたがって縮径するテーパ形状の側壁を有する。第１貫通孔２３がテーパ形状を有することで、第１貫通孔２３の加工と第１貫通孔２３内への貫通電極４の形成とを容易に行うことができる。
【００４０】
基板２は、例えば、ガラス基板である。ここで、本開示で基板２に使用するガラスは、無アルカリガラスとソーダガラスをいう。ソーダガラスの成分は主に、ＳｉＯ、Ｎａ２Ｏ、ＣａＯから構成される。無アルカリガラスの成分は主に、ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３から構成される。両者の熱膨張率は３〜７ｐｐｍとシリコンと同等からそれよりも高い値を示す。ガラス基板は、例えばカメラモジュール用の貫通電極基板１などの透明性が要求される貫通電極基板１に好適に用いることができる。また、ガラス基板は、カメラモジュール用の貫通電極基板の他、サーバ、スーパーピュータなど、高性能のＬＳＩを実装する基板としても用いられる。これは、シリコン基板と比較して信号の伝送損失が少なく、ＧＨｚ帯域の信号処理に適しているためである。なお、基板２はシリコン基板であってもよい。
【００４１】
基板２の厚さ即ち第１面２１と第２面２２との距離は、貫通電極基板１の反りの抑制と第１貫通孔２３の加工時間の抑制とに適した厚さにしてもよい。一例として、基板２の厚さは、４００μｍであってもよい。
【００４２】
（絶縁層３）
絶縁層３は、基板２の第１面２１上に位置している。絶縁層３は、第１面３１と、第１面３１の反対側の第２面３２とを有する。第２面３２は、基板２の第１面２１に接している。絶縁層３の内部に貫通電極４を位置させるため、絶縁層３には、第２孔の一例として、第１貫通孔２３に連続する第２貫通孔３３が第１貫通孔２３と同数設けられている。第１面３１側の第２貫通孔３３の内径は、第２面３２側の第２貫通孔３３の内径より大きい。具体的には、第２貫通孔３３の内径は、第１面３１から第２面３２に向かうにしたがって漸減する。言い換えると、第２貫通孔３３は、第１面３１から第２面３２に向かうにしたがって縮径するテーパ形状の側壁を有する。第２貫通孔３３の側壁と、第１貫通孔２３の側壁とは、同一の円錐面上に位置していてもよい。この場合、絶縁層３の第２面３２における第２貫通孔３３の内径は、基板２の第１面２１における第１貫通孔２３の内径と一致する。第２貫通孔３３の側壁が第１貫通孔２３の側壁と同一の円錐面上に位置することで、第２貫通孔３３を第１貫通孔２３と同時に形成できる。これにより、貫通孔２３、３３を迅速に形成できる。
【００４３】
絶縁層３は、基板２よりも熱膨張率が小さい。言い換えると、絶縁層３は、後述する基板２の反りを妨げる方向に作用する圧縮応力を有する。絶縁層３は、例えば、ＳｉＯ２層である。ＳｉＯ２層は、ガラスと同じ構成元素を有し、屈折率などの光学特性がガラスに近い。したがって、ＳｉＯ２層は、ガラス基板２とともに透明性が要求される貫通電極基板１に好適に用いることができる。
【００４４】
既述したように、基板２を無アルカリガラスまたはソーダガラスとする場合、基板２の熱膨張率は３〜７ｐｐｍとなる。これに対して、絶縁層３がｐ−ＳｉＯの場合、絶縁層３の熱膨張率は０．４〜０．６ｐｐｍと無アルカリガラスおよびソーダガラスの両者の熱膨張率よりも低いことから、基板２との熱膨張率の差に起因して反りを制御できる。これは、石英と近い値であり、成分がＳｉＯから構成されていることによる。なお、絶縁層３は、ＳｉＯＣ層、ＳｉＣ層、ＳｉＮ層、ＳｉＣＮ層、ＳｉＯＮ層またはＳｉＯＦ層であってもよい。ＳｉＣ、ＳｉＯＣ、ＳｉＮ、ＳｉＣＮ、ＳｉＯＮ、ＳｉＯＦでも、微視的に見るとＳｉを基本とした骨格から形成されていることから、無アルカリガラスおよびソーダガラスの両者よりも熱膨張率が小さい。
【００４５】
絶縁層３の厚さ即ち第１面３１と第２面３２との距離は、貫通電極基板１の反りの抑制と第２貫通孔３３の加工時間の抑制とに適した厚さにしてもよい。一例として、絶縁層３の厚さは、３μｍであってもよい。
【００４６】
（貫通電極４）
貫通電極４は、第１貫通孔２３および第２貫通孔３３の内部に位置している。言い換えると、貫通電極４は、絶縁層３および基板２を貫通している。
【００４７】
図１Ｂの例において、貫通電極４は、第１貫通孔２３および第２貫通孔３３を埋めている。第１貫通孔２３および第２貫通孔３３を埋めていることで、貫通電極４は、第１貫通孔２３および第２貫通孔３３に接し、かつ、第１貫通孔２３および第２貫通孔３３の内径に応じた外径を有する。具体的には、貫通電極４の外径は、第１面２１から第２面２２に向かうにしたがって漸減している。言い換えると、貫通電極４は、第１面２１から第２面２２に向かうにしたがって縮径するテーパ形状を有する。
【００４８】
貫通電極４が第２貫通孔３３を埋めていることで、絶縁層３は、第１面２１上において貫通電極４に接している。
【００４９】
また、基板２の第１面２１側の貫通電極４の端面４１は、第１面２１と第２面２２との間の基板２の基準点ｐから第１面２１側の方向Ｄ１に最も離間している。以下の記載において、第１面２１側の貫通電極４の端面４１のことを、第１端面４１とも称する。Ｄ１方向は、第１面２１の法線方向のうち基準点ｐから第１面２１に向かう方向である。図１Ｂの例において、第１端面４１は、絶縁層３の第１面３１と面一であり、かつ、基板２の第１面２１に平行な平面である。第１端面４１は、第１面２１に平行な平面である場合に限定されず、カーブ、第１面２１に対する傾斜、凹凸および段差の少なくとも１つを有していてもよい。
【００５０】
また、基板２の第２面２２側の貫通電極４の端面４２は、基準点ｐから第２面２２側の方向Ｄ２に最も離間している。以下の記載において、第２面２２側の貫通電極４の端面４２のことを、第２端面４２とも称する。Ｄ２方向は、Ｄ１方向の逆方向である。図１Ｂの例において、第２端面４２は、基板２の第２面２２と面一な平面である。第２端面４２は、第２面２２と面一な平面である場合に限定されず、カーブ、第２面２２に対する傾斜、凹凸および段差の少なくとも１つを有していてもよい。
【００５１】
貫通電極４が第１貫通孔２３および第２貫通孔３３の内径に応じた外径を有することで、貫通電極４の第１端面４１の面積は、貫通電極４の第２端面４２の面積より大きい。具体的には、図１Ａおよび図１Ｃに示すように、第１端面４１および第２端面４２は、平面視において円形状を有する。第１端面４１が有する円の直径は、第２端面４２が有する円の直径より大きい。言い換えれば、基板２の第１面２１の面積に対する貫通電極４の第１端面４１の総面積の割合である第１面２１側の貫通電極４の占有面積率は、基板２の第２面２２の面積に対する貫通電極４の第２端面４２の総面積の割合である第２面２２側の貫通電極４の占有面積率よりも大きい。
【００５２】
第１の実施形態の貫通電極基板１においては、貫通電極４の占有面積率が大きい第１面２１に、基板２よりも熱膨張率が小さい絶縁層３が位置している。第１面２１上に絶縁層３が位置していることで、後述する貫通電極４の引っ張り応力による基板２の反りを抑制できる。
【００５３】
（製造方法）
次に、第１の実施形態の貫通電極基板１の製造方法について説明する。
【００５４】
図２Ａは、第１の実施形態による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。第１の実施形態では、先ず、基板２を準備する。次いで、図２Ａに示すように、基板２の第１面２１に絶縁層３を形成する。これにより、基板２と絶縁層３との積層体が準備される。絶縁層３は、例えば、プラズマＣＶＤによって基板２上にＳｉＯ２を堆積させることで形成してもよい。このとき、基板２を厚さ４００μｍのガラス基板とし、ＳｉＯ２による絶縁層３の厚さを３μｍとした場合、絶縁層３の圧縮応力を１００〜３００ＭＰａにすることができる。なお、絶縁層３は、ＬＰ(low pressure)ＣＶＤで形成してもよい。
【００５５】
図２Ｂは、図２Ａに続く第１の実施形態による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。絶縁層３を形成した後、図２Ｂに示すように、第１面３１から第２面３２まで絶縁層３に第２貫通孔３３を形成し、また、第１面２１から第２面２２まで基板２に第１貫通孔２３を形成する。第１貫通孔２３の形成は、基板２の第１面２１側の第１貫通孔２３の内径が、基板２の第２面２２側の第１貫通孔２３の内径より大きくなるように行う。第２貫通孔３３の形成は、絶縁層３の第１面３１側の第２貫通孔３３の内径が、絶縁層３の第２面３２側の第２貫通孔３３の内径より大きくなるように行う。第１貫通孔２３および第２貫通孔３３は、例えば、レーザ加工で形成する。レーザ加工では、貫通孔がテーパ形状になり易い。したがって、図２Ｂに示される第１貫通孔２３および第２貫通孔３３のテーパ形状は、レーザ加工で無理なく形成できる。第１貫通孔２３および第２貫通孔３３の形状を無理なく形成することで、貫通電極基板１の加工精度および製造効率を向上できる。なお、第１貫通孔２３および第２貫通孔３３は、ブラスト加工で形成してもよい。
【００５６】
図２Ｃは、図２Ｂに続く第１の実施形態による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。貫通孔２３、３３を形成した後、図２Ｃに示すように、基板２の第２面２２に、貫通電極４の形成のためのシード層４０を形成する。このとき、シード層４０の一部は、第１貫通孔２３の側壁にも形成される。シード層４０の材料は、貫通電極４の材料と同一である。シード層４０は、Ｃｕ（銅）で形成してもよい。シード層４０の厚さは、例えば３００ｎｍであってもよい。シード層４０は、スパッタリングで形成してもよい。
【００５７】
図３Ａは、図２Ｃに続く第１の実施形態による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。シード層４０を形成した後、図３Ａに示すように、電解めっきによりシード層４０上に第２面２２側から第１貫通孔２３内の所定の範囲にわたって貫通電極４を成長させる。第２面２２側から貫通電極４を成長させることで、第２面２２側の第１貫通孔２３の開口が貫通電極４によって遮蔽される。このとき、第２面２２側の第１貫通孔２３の内径が小さいため、貫通電極４が第１貫通孔２３の開口を迅速に遮蔽できる。
【００５８】
図３Ｂは、図３Ａに続く第１の実施形態による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。第２面２２側から貫通電極４を成長させた後、図３Ｂに示すように、電解めっきにより、第１面２１側から第１貫通孔２３内および第２貫通孔３３内に貫通電極４をボトムアップ成長させる。第１面２１側から貫通電極４を成長させることで、第１貫通孔２３および第２貫通孔３３が貫通電極４によって埋まる、すなわち充填される。このとき、貫通孔２３、３３の側壁がテーパ形状を有することで、貫通孔２３、３３の側壁に貫通電極４を効率的に堆積させることができる。なお、図３Ｂに示すように、貫通電極４は、絶縁層３の第１面３１上まで過剰に成長する。
【００５９】
図３Ｃは、図３Ｂに続く第１の実施形態による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。第１貫通孔２３および第２貫通孔３３を貫通電極４で埋めた後、図３Ｃに示すように、基板２の第２面２２からはみ出しているシード層４０および貫通電極４の一部をＣＭＰ（化学的機械研磨）で除去する。これにより、第２面２２と面一な貫通電極４の第２端面４２が形成される。
【００６０】
第２端面４２を形成した後、図１Ｂに示すように、絶縁層３の第１面３１からはみ出している貫通電極４の一部をＣＭＰで除去する。これにより、絶縁層３の第１面３１と面一な貫通電極４の第１端面４１が形成され、第１の実施形態の貫通電極基板１が得られる。
【００６１】
ここで、もし、絶縁層３を設けない場合、後述する貫通電極４の形成後のアニール処理によって貫通電極４の結晶成長が生じる。結晶成長によって貫通電極４の結晶が緻密化することで、貫通電極４には、数百ＭＰａに及ぶ引っ張り応力が生じる。引っ張り応力は、面積が大きい第１端面４１の方が、面積が小さい第２端面４２より大きい。このような引っ張り応力のアンバランスにより、引っ張り応力が大きい第１端面４１に隣接する第１面２１が凹み、引っ張り応力が小さい第２端面４２に隣接する第２面２２が突出するように基板２すなわち貫通電極基板１が反ってしまう。
【００６２】
また、貫通電極４の形成後、アニール処理前の室温の過程でも、貫通電極４に徐々に結晶成長が生じ、引っ張り応力による基板２の反りが生じてしまう。
【００６３】
さらに、アニール処理後の高温から室温までの冷却過程でも、貫通電極４と基板２との熱膨張率の差に起因して基板２の反りが生じてしまう。例えば、Ｃｕの熱膨張率が１７ｐｐｍであるのに対して、ガラスの熱膨張率は３〜９ｐｐｍ、シリコンの熱膨張率は２ｐｐｍである。したがって、基板２としてガラスまたはシリコンを使用し、貫通電極４としてＣｕを使用する場合、熱膨張率の差による基板２の反りが生じ得る。
【００６４】
基板２に反りが生じることで、貫通電極基板１が複数の電子素子を適切に接続できなくなってしまう。また、フォトリソグラフィを用いて基板２上に配線を形成する場合に、配線を適切に形成できなくなってしまう。
【００６５】
これに対して、第１の実施形態では、貫通電極４の引っ張り応力が大きい第１面２１に圧縮応力を有する絶縁層３が設けられている。絶縁層３は、絶縁層３を面方向に圧縮して第１面２１を面方向に収縮させようとする貫通電極４の引っ張り応力に対して、引っ張り応力に抗する方向の圧縮応力を発揮できる。圧縮応力を発揮することで、第１面２１の収縮を抑制して、基板２の反りを抑制できる。
【００６６】
また、絶縁層３は、第２貫通孔３３の内部の貫通電極４に接している。貫通電極４に接していることで、絶縁層３は、貫通電極４に効率的に圧縮応力を作用させることができる。圧縮応力を効率的に作用させることができるので、絶縁層３の厚みを薄くできる。絶縁層３の厚みを薄くできるので、絶縁層３の材料コストを削減でき、かつ、絶縁層３の成膜時間を短縮してスループットを向上できる。また、貫通電極４に効率的に圧縮応力を作用させることができるので、絶縁層３の圧縮応力を極度に大きくすることを要しない。絶縁層３の圧縮応力を極度に大きくすることを要しないので、絶縁層３の剥離を抑制できる。
【００６７】
（第１の変形例）
次に、第１の実施形態の第１の変形例として、基板２上に複数層の配線を備えた貫通電極基板１の例について説明する。図４は、第１の実施形態の第１の変形例による貫通電極基板１を示す断面図である。
【００６８】
図４に示すように、第１の変形例の貫通電極基板１は、図１Ａ〜図１Ｃに示した貫通電極基板１に加えて、更に、２層の第１絶縁層５Ａ、５Ｂと、２層の第１配線６Ａ、６Ｂと、２層の第２絶縁層８Ａ、８Ｂと、２層の第２配線９Ａ、９Ｂとを備える。
【００６９】
１層目の第１絶縁層５Ａと２層目の第１絶縁層５Ｂとは、順に絶縁層３上に位置している。１層目の第１絶縁層５Ａは、基板２の反対側において絶縁層３に対向する第１面５１Ａと、絶縁層３の第１面３１または貫通電極４の第１端面４１に接する第２面５２Ａとを有する。２層目の第１絶縁層５Ｂは、１層目の第１絶縁層５Ａの反対側において第１絶縁層５Ａに対向する第１面５１Ｂと、第１絶縁層５Ａの第１面５１Ａに接する第２面５２Ｂとを有する。
【００７０】
１層目の第１絶縁層５Ａにおける貫通電極４に対応する位置には、第１面５１Ａから第２面５２Ａまで１層目の第１孔部５３Ａが設けられている。また、２層目の第１絶縁層５Ｂにおける貫通電極４に対応する位置には、第１面５１Ｂから第２面５２Ｂまで２層目の第１孔部５３Ｂが設けられている。１層目の第１孔部５３Ａと２層目の第１孔部５３Ｂとは互いに連続している。フォトリソグラフィで第１孔部５３Ａ、５３Ｂを設けることがきるように、第１絶縁層５Ａ、５Ｂは感光性樹脂で形成されている。例えば、第１絶縁層５Ａ、５Ｂは、感光性ポリイミドであってもよい。
【００７１】
１層目の第１配線６Ａは、１層目の第１孔部５３Ａの全部および２層目の第１孔部５３Ｂの一部を埋めるように、第１孔部５３Ａ、５３Ｂの内部に位置している。第１配線６Ａは、１層目の第１バリア層６１Ａと、１層目の第１ビア部６２Ａと、１層目の第１配線部６３Ａとを備える。第１バリア層６１Ａは、第１孔部５３Ａの側壁と、第１面５１Ａのうち第１孔部５３Ａの周縁部と、貫通電極４の第１端面４１とを被覆している。第１バリア層６１Ａは、１層目の第１配線６Ａの材料が第１絶縁層５Ａに拡散することを抑制する。第１バリア層６１Ａは、例えばＴｉ（チタン）であってもよい。第１ビア部６２Ａは、第１バリア層６１Ａを被覆するように、第１孔部５３Ａの内部に位置している。第１配線部６３Ａは、２層目の第１孔部５３Ｂの側壁のうち、第２面５２Ｂ側の所定範囲の部分を被覆している。第１配線部６３Ａは、第１ビア部６２Ａに連続している。第１ビア部６２Ａおよび第１配線部６３Ａは、例えば、Ｃｕであってもよい。
【００７２】
２層目の第１配線６Ｂは、２層目の第１孔部５３Ｂの一部を埋めるように第１孔部５３Ｂの内部に位置している。第１配線６Ｂは、２層目の第１バリア層６１Ｂと、２層目の第１ビア部６２Ｂと、２層目の第１配線部６３Ｂとを備える。第１バリア層６１Ｂは、第１孔部５３Ｂの側壁と、１層目の第１配線部６３Ａの第１孔部５３Ｂ側の端面と、第１面５１Ｂのうち第１孔部５３Ｂの周縁部とを被覆している。第１バリア層６１Ｂは、第１配線６Ｂの材料が第１絶縁層５Ａ、５Ｂに拡散することを抑制する。第１バリア層６１Ｂは、例えばＴｉであってもよい。第１ビア部６２Ｂは、第１バリア層６１Ｂを被覆するように、第１孔部５３Ｂの内部に位置している。第１配線部６３Ｂは、第１面５１Ｂ上において第１バリア層６１Ｂを被覆している。第１配線部６３Ｂは、第１ビア部６２Ｂに連続している。第１ビア部６２Ｂおよび第１配線部６３Ｂは、例えば、Ｃｕであってもよい。
【００７３】
１層目の第２絶縁層８Ａと２層目の第２絶縁層８Ｂとは、順に基板２の第２面２２上に位置している。１層目の第２絶縁層８Ａは、基板２の反対側において第２面２２に対向する第１面８１Ａと、第２面２２に接する第２面８２Ａとを有する。２層目の第２絶縁層８Ｂは、１層目の第２絶縁層８Ａの反対側において第２絶縁層８Ａに対向する第１面８１Ｂと、第２絶縁層８Ａの第１面８１Ａに接する第２面８２Ｂとを有する。
【００７４】
１層目の第２絶縁層８Ａにおける貫通電極４に対応する位置には、第１面８１Ａから第２面８２Ａまで１層目の第２孔部８３Ａが設けられている。また、２層目の第２絶縁層８Ｂにおける貫通電極４に対応する位置には、第１面８１Ｂから第２面８２Ｂまで２層目の第２孔部８３Ｂが設けられている。１層目の第２孔部８３Ａと２層目の第２孔部８３Ｂとは互いに連続している。フォトリソグラフィで第２孔部８３Ａ、８３Ｂを設けることがきるように、第２絶縁層８Ａ、８Ｂは感光性樹脂で形成されている。例えば、第２絶縁層８Ａ、８Ｂは、感光性ポリイミドであってもよい。
【００７５】
１層目の第２配線９Ａは、１層目の第２孔部８３Ａの全部および２層目の第２孔部８３Ｂの一部を埋めるように、第２孔部８３Ａ、８３Ｂの内部に位置している。第２配線９Ａは、１層目の第２バリア層９１Ａと、１層目の第２ビア部９２Ａと、１層目の第２配線部９３Ａとを備える。第２バリア層９１Ａは、第２孔部８３Ａの側壁と、第１面８１Ａのうち第２孔部８３Ａの周縁部と、貫通電極４の第２端面４２とを被覆している。第２バリア層９１Ａは、１層目の第２配線９Ａの材料が第２絶縁層８Ａに拡散することを抑制する。第２バリア層９１Ａは、例えばＴｉ（チタン）であってもよい。第２ビア部９２Ａは、第２バリア層９１Ａを被覆するように、第２孔部８３Ａの内部に位置している。第２配線部９３Ａは、２層目の第２孔部８３Ｂの側壁のうち、第２面８２Ｂ側の所定範囲の部分を被覆している。第２配線部９３Ａは、第２ビア部９２Ａに連続している。第２ビア部９２Ａおよび第２配線部９３Ａは、例えば、Ｃｕであってもよい。
【００７６】
２層目の第２配線９Ｂは、２層目の第２孔部８３Ｂの一部を埋めるように第２孔部８３Ｂの内部に位置している。第２配線９Ｂは、２層目の第２バリア層９１Ｂと、２層目の第２ビア部９２Ｂと、２層目の第２配線部９３Ｂとを備える。第２バリア層９１Ｂは、第２孔部８３Ｂの側壁と、１層目の第２配線部９３Ａの第２孔部８３Ｂ側の端面と、第１面８１Ｂのうち第２孔部８３Ｂの周縁部とを被覆している。第２バリア層９１Ｂは、第２配線９Ｂの材料が第２絶縁層８Ａ、８Ｂに拡散することを抑制する。第２バリア層９１Ｂは、例えばＴｉであってもよい。第２ビア部９２Ｂは、第２バリア層９１Ｂを被覆するように、第２孔部８３Ｂの内部に位置している。第２配線部９３Ｂは、第１面８１Ｂ上において第２バリア層９１Ｂを被覆している。第２配線部９３Ｂは、第２ビア部９２Ｂに連続している。第２ビア部９２Ｂおよび第２配線部９３Ｂは、例えば、Ｃｕであってもよい。
【００７７】
図４の例において、第１配線６Ａ、６Ｂおよび第２配線９Ａ、９Ｂは、それぞれ２層ずつ設けられている。第１配線および第２配線は、１層であってもよく、または、３層以上であってもよい。また、第１配線の層数と第２配線の層数とを互いに異ならせてもよい。また、第１配線および第２配線のうちいずれか一方を設けるようにしてもよい。
【００７８】
（製造方法）
次に、第１の実施形態の第１の変形例の貫通電極基板１の製造方法について説明する。
【００７９】
なお、第１の変形例の製造方法は、図１Ａ〜図１Ｃに示した貫通電極基板１を形成するまでの工程は、図１Ａ〜図１Ｃの貫通電極基板１の製造方法と同様である。第１の変形例では、更に、以下に説明する追加のプロセスを実行する。
【００８０】
図５Ａは、第１の実施形態の第１の変形例による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。第１の変形例では、図１Ａ〜図１Ｃの貫通電極基板１を形成した後、絶縁層３および貫通電極４の第１端面４１上に、感光性樹脂を全面的に塗布することで１層目の第１絶縁層５Ａを形成する。第１絶縁層５Ａは、例えば、１０μｍの厚さに形成してもよい。第１絶縁層５Ａを形成した後、図５Ａに示すように、第１絶縁層５Ａのうち貫通電極４に対応する位置に、１層目の第１孔部５３Ａを形成する。第１孔部５３Ａは、フォトリソグラフィによって第１絶縁層５Ａの第１面５１Ａから第２面５２Ａまで形成する。第１孔部５３Ａを形成することで、貫通電極４の第１端面４１が露出する。
【００８１】
図５Ｂは、図５Ａに続く第１の実施形態の第１の変形例による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。第１孔部５３Ａを形成した後、基板２の第２面２２および貫通電極４の第２端面４２上に、感光性樹脂を全面的に塗布することで１層目の第２絶縁層８Ａを形成する。第２絶縁層８Ａは、例えば、１０μｍの厚さに形成してもよい。第２絶縁層８Ａを形成した後、図５Ｂに示すように、第２絶縁層８Ａのうち貫通電極４に対応する位置に、１層目の第２孔部８３Ａを形成する。第２孔部８３Ａは、フォトリソグラフィによって第２絶縁層８Ａの第１面８１Ａから第２面８２Ａまで形成する。第２孔部８３Ａを形成することで、貫通電極４の第２端面４２が露出する。
【００８２】
第２孔部８３Ａを形成した後、第１絶縁層５Ａおよび第２絶縁層８Ａをアニール処理する。アニール処理により、第１絶縁層５Ａおよび第２絶縁層８Ａが硬化する。
【００８３】
図６Ａは、図５Ｂに続く第１の実施形態の第１の変形例による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。第１絶縁層５Ａおよび第２絶縁層８Ａをアニール処理した後、図６Ａに示すように、１層目の第１バリア層６１Ａと１層目の第２バリア層９１Ａとを形成する。第１バリア層６１Ａは、貫通電極４の第１端面４１と、１層目の第１孔部５３Ａの側壁と、１層目の第１絶縁層５Ａの第１面５１Ａとを被覆するように形成する。第２バリア層９１Ａは、貫通電極４の第２端面４２と、１層目の第２孔部８３Ａの側壁と、１層目の第２絶縁層８Ａの第１面８１Ａとを被覆するように形成する。バリア層６１Ａ、９１Ａは、例えば、１００ｎｍの厚さに形成してもよい。また、バリア層６１Ａ、９１Ａは、Ｔｉのスパッタリングによって形成してもよい。
【００８４】
図６Ｂは、図６Ａに続く第１の実施形態の第１の変形例による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。バリア層６１Ａ、９１Ａを形成した後、図６Ｂに示すように、１層目の第１シード層６０１と１層目の第２シード層９０１とを形成する。第１シード層６０１は、第１バリア層６１Ａを全面的に被覆するように形成する。第２シード層９０１は、第２バリア層９１Ａを全面的に被覆するように形成する。シード層６０１、９０１は、例えば、１００ｎｍの厚さに形成してもよい。また、シード層６０１、９０１は、Ｃｕのスパッタリングによって形成してもよい。
【００８５】
図７Ａは、図６Ｂに続く第１の実施形態の第１の変形例による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。シード層６０１、９０１を形成した後、図７Ａに示すように、第１シード層６０１上に第１配線６Ａの配線パターン６０２すなわちレジストパターンを形成する。また、第２シード層９０１上に第２配線９Ａの配線パターン９０２を形成する。配線パターン６０２、９０２は、感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィによって形成してもよい。
【００８６】
図７Ｂは、図７Ａに続く第１の実施形態の第１の変形例による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。配線パターン６０２、９０２を形成した後、図７Ｂに示すように、１層目の第１配線６Ａと、１層目の第２配線９Ａとを形成する。第１配線６Ａは、第１ビア部６２Ａが第１孔部５３Ａを埋め、第１配線部６３Ａが配線パターン６０２の空隙を埋めるように形成する。第２配線９Ａは、第２ビア部９２Ａが第２孔部８３Ａを埋め、第２配線部９３Ａが配線パターン９０２の空隙を埋めるように形成する。配線６Ａ、９Ａは、電解めっきによってＣｕを成長させることで形成してもよい。この場合、Ｃｕは、例えば４μｍの厚さに成長させてもよい。
【００８７】
図８Ａは、図７Ｂに続く第１の実施形態の第１の変形例による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。配線６Ａ、９Ａを形成した後、図８Ａに示すように、配線パターン６０２、９０２を除去する。配線パターン６０２、９０２は、例えば、有機溶剤で除去してもよい。
【００８８】
図８Ｂは、図８Ａに続く第１の実施形態の第１の変形例による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。配線パターン６０２、９０２を除去した後、図８Ｂに示すように、配線６Ａ、９Ａ以外の余分なシード層６０１、９０１とバリア層６１Ａ、９１Ａとを除去する。余分なシード層６０１、９０１およびバリア層６１Ａ、９１Ａは、例えば、酸系の薬液で除去してもよい。
【００８９】
余分なシード層６０１、９０１およびバリア層６１Ａ、９１Ａを除去した後、１層目の第１絶縁層５Ａおよび第１配線６Ａと同じ方法で、２層目の第１絶縁層５Ｂおよび第１配線６Ｂを形成する。また、１層目の第２絶縁層８Ａおよび第２配線９Ａと同じ方法で、２層目の第２絶縁層８Ｂおよび第２配線９Ｂを形成する。これにより、図４に示した第１の変形例の貫通電極基板１が得られる。
【００９０】
もし、基板２に反りが生じている場合、フォトリソグラフィで第１孔部５３Ａ、５３Ｂおよび第２孔部８３Ａ、８３Ｂを形成する際に、露光の焦点深度が面内で異なることで、適切な合焦位置から焦点がずれる箇所が生じる。例えば、焦点深度が浅い箇所では、感光性樹脂の除去量が不十分となり、貫通電極４の端面４１、４２が露出されないといった孔部５３Ａ、５３Ｂ、８３Ａ、８３Ｂの形成不良が生じる。形成不良が生じた孔部５３Ａ、５３Ｂ、８３Ａ、８３Ｂに配線６Ａ、６Ｂ、９Ａ、９Ｂを設けたとしても、配線６Ａ、６Ｂ、９Ａ、９Ｂが貫通電極４に導通できないため、貫通電極基板１が電気的特性を適切に発揮できない。また、基板２に反りが生じている場合、露光装置のステージに基板２を吸着するときに、吸着不良が発生して基板２を適正に処理できない。
【００９１】
これに対して、第１の変形例によれば、絶縁層３によって基板２の反りが抑制されているので、孔部５３Ａ、５３Ｂ、８３Ａ、８３Ｂの形成不良を抑制できる。これにより、配線６Ａ、６Ｂ、９Ａ、９Ｂが貫通電極４に適切に導通できるので、貫通電極基板１は、電気的特性を適切に発揮できる。また、露光装置のステージに基板２を適切に吸着させて、基板２を適切に処理できる。
【００９２】
（第２の変形例）
図１Ａ〜図１Ｃおよび図４では、絶縁層３に第１貫通孔２３に連続する第２貫通孔３３が設けられ、貫通電極４が第２貫通孔３３を埋める貫通電極基板１の例について説明した。第１の実施形態は、このような構成に限定されるものではなく、例えば、以下の第２の変形例に示すように、第２貫通孔３３を削除してもよい。図９は、第１の実施形態の第２の変形例による貫通電極基板１を示す断面図である。
【００９３】
図９に示すように、第２の変形例の貫通電極基板１において、絶縁層３は、基板２の第１面２１および貫通電極４の第１端面４１を全面的に覆っている。貫通電極４の第１端面４１は、第１面２１と面一である。すなわち、貫通電極４の第１端面４１は、第１面２１と同一平面上において絶縁層３に接している。その他の構成は、図１Ａ〜図１Ｃに示した貫通電極基板１と同様である。
【００９４】
第２の変形例の貫通電極基板１は、例えば、以下の方法で製造できる。先ず、図２Ｂで説明した方法と同様の方法で、第１面２１から第２面２２に至る第１貫通孔２３を形成する。ただし、第２の変形例では、第１貫通孔２３を形成する時点で基板２上に絶縁層３は形成されていない。次いで、図２Ｃ〜図３Ｃで説明した方法と同様の方法で、第１貫通孔２３内に貫通電極４を形成する。次いで、図２Ａに示した方法と同様の方法で、第１面２１上に絶縁層３を形成することで、貫通電極４の第１端面４１を絶縁層３に接触させる。
【００９５】
第２の変形例では、貫通電極４の引っ張り応力が大きい第１面２１上に、貫通電極４の第１端面４１に接するように圧縮応力を有する絶縁層３が設けられている。これにより、既述の実施形態と同様に、絶縁層３が貫通電極４の引っ張り応力に抗する圧縮応力を効率的に発揮することで、基板２の反りを低コストで抑制できる。
【００９６】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態として、貫通孔の内部に中空部を有するコンフォーマルビアタイプの貫通電極を備えた貫通電極基板の実施形態について説明する。なお、第２の実施形態の貫通電極は、コンフォーマルビアタイプの貫通電極のうち貫通孔の開口を塞ぐタイプの貫通電極である。図１０Ａは、第２の実施形態による貫通電極基板１を示す平面図である。図１０Ｂは、第２の実施形態による貫通電極基板１を示す断面図である。図１０Ｂは、図１０ＡのＸＢ−ＸＢ断面図でもある。図１０Ｃは、第２の実施形態による貫通電極基板１を示す下面図である。
【００９７】
図１０Ａ〜図１０Ｃの貫通電極基板１は、基板２の第１面２１側の第１貫通孔２３の内径が基板２の第２面２２側の第１貫通孔２３の内径より大きい点で第１の実施形態と共通する。一方、図１０Ａ〜図１０Ｃの貫通電極基板１は、以下に説明するように、貫通電極４および絶縁層３の構成が第１の実施形態と異なる。
【００９８】
図１０Ａ〜図１０Ｃに示すように、貫通電極４は、側壁部分４００と、第１部分４１０と、第２部分４２０とを有する。
【００９９】
側壁部分４００は、第１貫通孔２３の側壁を覆っている。
【０１００】
第１部分４１０は、第１面２１側において側壁部分４００に接続されている。第１部分４１０は、貫通電極４の第１端面４１を有する。図１０Ａに示すように、第１端面４１は円環形状を有している。第１部分４１０は、第１面２１における第１貫通孔２３の周縁部を覆っている。
【０１０１】
第２部分４２０は、第２面２２側において側壁部分４００に接続されている。第２部分４２０は、貫通電極４の第２端面４２を有する。図１０Ｃに示すように、第２端面４２は円形状を有している。第２部分４２０は、第１貫通孔２３の開口を塞いでいる。
【０１０２】
また、第２部分４２０は、第１面２１の面方向Ｄ３において第１貫通孔２３の側壁に接している。
【０１０３】
絶縁層３は、バリア層１６を介して第１面２１上に位置している。絶縁層３は、第１面２１の面方向Ｄ３において、バリア層１６を挟んで第１部分４１０に隣接している。なお、図１０Ｂに示すように、絶縁層３は、第１端面４１の外周縁を覆っている。
【０１０４】
（製造方法）
次に、第２の実施形態の貫通電極基板１の製造方法について説明する。
【０１０５】
図１１Ａは、第２の実施形態による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。第２の実施形態では、先ず、図１１Ａに示すように、基板２の第１面２１上に、フォトリソグラフィによって第１貫通孔２３の第１面２１側の内径に相当する大きさの開口パターンを有するフォトレジスト７を形成する。
【０１０６】
図１１Ｂは、図１１Ａに続く第２の実施形態による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。フォトレジスト７を形成した後、図１１Ｂに示すように、第１面２１から第２面２２まで第１貫通孔２３を形成する。第１貫通孔２３は、第１面２１側の内径が第２面２２側の内径より大きくなるように形成する。第１貫通孔２３の第１面２１側の内径は、例えば、５０μｍであってもよい。また、第１貫通孔２３の第２面２２側の内径は、例えば、３０μｍであってもよい。第１貫通孔２３は、例えば、フォトレジスト７をマスクとしたブラスト加工で形成してもよい。
【０１０７】
図１１Ｃは、図１１Ｂに続く第２の実施形態による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。第１貫通孔２３を形成した後、図１１Ｃに示すように、フォトレジスト７を除去する。フォトレジスト７は、例えばアッシングで除去する。フォトレジスト７は、有機溶剤で除去してもよい。
【０１０８】
図１１Ｄは、図１１Ｃに続く第２の実施形態による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。フォトレジスト７を除去した後、図１１Ｄに示すように、第２面２２にフィルム１２を貼り付ける。フィルム１２は、第１貫通孔２３内に貫通電極４を形成するため一時的に貼り付けるものである。貫通電極４の形成後に基板２を破損することなく基板２からフィルム１２を剥離できるように、第２面２２へのフィルム１２の密着力は弱いことが望ましい。
【０１０９】
図１２Ａは、図１１Ｄに続く第２の実施形態による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。フィルム１２を貼り付けた後、図１２Ａに示すように、基板２上にシード層１３を形成する。シード層１３は、第１面２１と、第１貫通孔２３の側壁と、第２面２２側の第１貫通孔２３の開口すなわちフィルム１２の表面とを覆うように形成する。シード層１３は、貫通電極４と同じ材料で形成する。シード層１３は、例えば、Ｃｕで形成する。シード層１３は、Ａｌ（アルミニウム）、Ｗ（タングステン）、Ｔｉ、Ｔａ（タンタル）その他の高融点化合物で形成してもよい。シード層１３の厚さは、例えば０．２μｍであってもよい。あるいは、シード層１３の厚さを１〜３μｍと厚くしてもよい。シード層１３を厚く形成すれば、後述する貫通電極４の電解めっきを省略できる。シード層１３は、例えば、スパッタリングで形成する。シード層１３は、無電解めっき法で形成してもよい。
【０１１０】
図１２Ｂは、図１２Ａに続く第２の実施形態による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。シード層１３を形成した後、図１２Ｂに示すように、シード層１３上に、フォトリソグラフィによって貫通電極４の第１端面４１の外径に相当する大きさの開口パターンを有するフォトレジスト１４を形成する。
【０１１１】
図１２Ｃは、図１２Ｂに続く第２の実施形態による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。フォトレジスト１４を形成した後、図１２Ｃに示すように、シード層１３に通電を行って、電解めっきによって貫通電極４を形成する。貫通電極４は、側壁部分４００と、第１部分４１０と、第２部分４２０とが均一の厚さになるように形成する。第１部分４１０は、第１部分４１０が、第１面２１における第１貫通孔２３の周縁部を覆うように形成する。第２部分４２０は、第２部分４２０が第１貫通孔２３を塞ぐように形成する。言い換えると、第２部分４２０は、第１面２１の面方向Ｄ３において第１貫通孔２３の側壁に隣接するように形成する。貫通電極４の厚さは、例えば５μｍであってもよい。
【０１１２】
図１３Ａは、図１２Ｃに続く第２の実施形態による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。貫通電極４を形成した後、図１３Ａに示すように、フォトレジスト１４を除去する。フォトレジスト１４は、例えば、アッシングや有機溶剤で除去してもよい。
【０１１３】
図１３Ｂは、図１３Ａに続く第２の実施形態による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。フォトレジスト１４を除去した後、図１３Ｂに示すように、余分なシード層１３を除去することで、シード層１３で電気的に接続されていた複数の貫通電極４を分離する。シード層１３は、例えば酸系の薬液で除去する。シード層１３をミリングで除去してもよい。
【０１１４】
図１３Ｃは、図１３Ｂに続く第２の実施形態による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。シード層１３を除去した後、図１３Ｃに示すように、フィルム１２を剥離する。
【０１１５】
図１４Ａは、図１３Ｃに続く第２の実施形態による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。フィルム１２を剥離した後、図１４Ａに示すように、基板２の第１面２１側に、バリア層１６を形成する。バリア層１６は、貫通電極４および第１面２１を覆うように形成する。バリア層１６は、例えばＳｉＮ層である。バリア層１６は、ＳｉＣ層またはＳｉＣＮ層であってもよい。バリア層１６の厚さは、例えば０．３μｍであってもよい。バリア層１６は、例えばプラズマＣＶＤで形成してもよい。バリア層１６を形成することで、貫通電極４の成分、例えば、Ｃｕが後述する絶縁層３中に拡散することを抑制でき、かつ、貫通電極４と絶縁層３との密着力を高めることができる。
【０１１６】
バリア層１６を形成した後、図１４Ａに示すように、バリア層１６の全面を覆うように絶縁層３を形成する。
【０１１７】
図１４Ｂは、図１４Ａに続く第２の実施形態による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。絶縁層３を形成した後、図１４Ｂに示すように、フォトリソグラフィによって、貫通電極４の第１端面４１の内径より大きく且つ第１端面４１の外径より小さい大きさの開口パターンを有するフォトレジスト１８を形成する。
【０１１８】
図１４Ｃは、図１４Ｂに続く第２の実施形態による貫通電極基板の製造方法を示す断面図である。フォトレジスト１８を形成した後、図１４Ｃに示すように、絶縁層３およびバリア層１６のうち、フォトレジスト１８の開口パターンから露出した一部の絶縁層３およびバリア層１６を除去する。一部の絶縁層３およびバリア層１６の除去は、例えば、フォトレジスト１８をマスクとしたプラズマエッチングで行う。一部の絶縁層３およびバリア層１６を除去することで、第１端面４１の外周縁を除いて貫通電極４の第１面２１側の面が露出する。
【０１１９】
一部の絶縁層３およびバリア層１６を除去した後、有機溶剤でフォトレジスト１８を除去する。これにより、図１０Ａ〜図１０Ｃに示した第２の実施形態の貫通電極基板１が得られる。
【０１２０】
貫通孔２３、３３の開口を塞ぐコンフォーマルビア４を備える場合においても、フィルドビア４を備える場合と同様に、面積が大きく引っ張り応力が大きい第１端面４１に隣接する第１面２１が凹み、面積が小さく引っ張り応力が小さい第２端面４２に隣接する第２面２２が突出するように基板２が反る虞がある。これに対して、第２の実施形態によれば、貫通電極４の引っ張り応力が大きい第１面２１側に圧縮応力を有する絶縁層３を設けることで、貫通孔２３、３３の開口を塞ぐコンフォーマルビア４を備える場合においても、基板２の反りを抑制できる。
【０１２１】
また、第２の実施形態によれば、貫通電極４で第１貫通孔２３および第２貫通孔３３の開口を塞ぐことができるので、貫通電極４上に素子を搭載して樹脂封止する場合に、樹脂が貫通孔２３、３３の内部に流入することを抑制できる。これにより、貫通電極基板１の品質および歩留りを向上できる。
【０１２２】
（第１の変形例）
次に、第２の実施形態の第１の変形例として、基板２の第２面２２側に複数層の配線を備えた貫通電極基板１の例について説明する。図１５は、第２の実施形態の第１の変形例による貫通電極基板１を示す断面図である。
【０１２３】
図１５に示すように、第１の変形例の貫通電極基板１は、図１０Ａ〜図１０Ｃに示した貫通電極基板１に加えて、更に、２層の絶縁層８Ａ、８Ｂと、２層の配線９Ａ、９Ｂとを備える。絶縁層８Ａ、８Ｂの構成は、図４で説明した第２絶縁層８Ａ、８Ｂと同様である。配線９Ａ、９Ｂの構成は、図４で説明した第２配線９Ａ、９Ｂと同様である。
【０１２４】
第１の変形例の貫通電極基板１は、例えば、以下の方法で製造できる。第１の変形例の製造方法は、図１１Ａから図１４Ａまでの工程は、図１０Ａ〜図１０Ｃの貫通電極基板１と同様であり、それ以降の工程が図１０Ａ〜図１０Ｃの貫通電極基板１と異なる。
【０１２５】
図１６Ａは、第２の実施形態の第１の変形例による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。上述の図１４Ａに示すような、絶縁層３の全面的な形成の後、第１の変形例では、図１６Ａに示すように、絶縁層８Ａ、８Ｂおよび配線９Ａ、９Ｂを形成する。絶縁層８Ａ、８Ｂは、図４で説明した第２絶縁層８Ａ、８Ｂと同様の方法で形成する。配線９Ａ、９Ｂは、図４で説明した第２配線９Ａ、９Ｂと同様の方法で形成する。
【０１２６】
絶縁層８Ａ、８Ｂおよび配線９Ａ、９Ｂを形成するとき、貫通電極４の第１面２１側の面は絶縁層３で覆われている。絶縁層３で覆われているため、絶縁層８Ａ、８Ｂおよび配線９Ａ、９Ｂの加工プロセスにおいて、貫通電極４に機械的な損傷や薬液による腐食が生じることを抑制できる。
【０１２７】
図１６Ｂは、図１６Ａに続く第２の実施形態の第１の変形例による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。絶縁層８Ａ、８Ｂおよび配線９Ａ、９Ｂを形成した後、図１６Ｂに示すように、２層目の絶縁層８Ｂの第１面８１および２層目の配線９Ｂの配線部９３Ｂを覆うように保護層１９を形成する。保護層１９は、例えば有機保護膜である。
【０１２８】
図１７Ａは、図１６Ｂに続く第２の実施形態の第１の変形例による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。保護層１９を形成した後、図１７Ａに示すように、図１４Ｂで説明した方法と同様の方法でフォトレジスト１８を形成する。
【０１２９】
図１７Ｂは、図１７Ａに続く第２の実施形態の第１の変形例による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。フォトレジスト１８を形成した後、図１７Ｂに示すように、図１４Ｃで説明した方法と同様の方法で一部の絶縁層３およびバリア層１６を除去する。
【０１３０】
一部の絶縁層３およびバリア層１６を除去した後、フォトレジスト１８および保護層１９を除去する。保護層１９は、例えば有機溶剤で除去する。これにより、図１５に示した第１の変形例の貫通電極基板１が得られる。
【０１３１】
第１の変形例によれば、絶縁層３によって基板２の反りが抑制されているので、絶縁層８Ａ、８Ｂの孔部８３Ａ、８３Ｂの形成不良を抑制できる。これにより、孔部８３Ａ、８３Ｂ内に形成された配線９Ａ、９Ｂが適切に貫通電極４に導通できるので、貫通電極基板１が適切に電気的特性を発揮できる。また、露光装置のステージに適切に基板２を吸着させて、適切に基板２を処理できる。
【０１３２】
（第２の変形例）
図１０Ａ〜図１０Ｃおよび図１５では、第１面２１から第２面２２に向かって縮径するコンフォーマルビアタイプの貫通電極４を備えた貫通電極基板１の例について説明した。第２の実施形態は、このような構成に限定されるものではなく、例えば、以下の第２の変形例に示すように、第１面２１から第２面２２に向かって拡径するコンフォーマルビアタイプの貫通電極４を備えていてもよい。図１８は、第２の実施形態の第２の変形例による貫通電極基板１を示す断面図である。
【０１３３】
図１８に示すように、第２の変形例の貫通電極基板１において、絶縁層３には、第１貫通孔２３に連続する第２貫通孔３３が設けられている。
【０１３４】
また、第１面２１側の第１貫通孔２３の内径は、第２面２２側の第１貫通孔２３の内径より小さい。
【０１３５】
また、第１面３１側の第２貫通孔３３の内径は、第２面３２側の第２貫通孔３３の内径より小さい。第２面３２側の第２貫通孔３３の内径は、第１面２１側の第１貫通孔２３の内径と同一である。第２貫通孔３３の側壁は、第１貫通孔２３の側壁と同一の円錐面上に存在してもよい。
【０１３６】
貫通電極４の第１部分４１０は、第１貫通孔２３および第２貫通孔３３の開口を塞いでいる。第１部分４１０の第１端面４１は、絶縁層３の第１面３１と面一である。
【０１３７】
また、第１部分４１０は、第２貫通孔３３内で第１面２１の面方向Ｄ３において絶縁層３に接している。
【０１３８】
貫通電極４の第２部分４２０は、第２面２２における第１貫通孔２３の周縁部を覆っている。
【０１３９】
第２の変形例の貫通電極基板１は、例えば、以下の方法で製造できる。先ず、図２Ｂで説明した方法と同様の方法で、基板２に第１面２１から第２面２２に至る第１貫通孔２３を形成し、かつ、絶縁層３に第１面３１から第２面３２に至る第２貫通孔３３を形成する。このとき、第１貫通孔２３は、第１面２１側の内径が第２面２２側の内径より小さくなるように形成する。また、第２貫通孔３３は、第１面３１側の内径が第２面３２側の内径より小さくなるように形成する。
【０１４０】
次いで、図１１Ｄ〜図１３Ｃで説明した方法と同様の方法で、第１貫通孔２３および第２貫通孔３３内に貫通電極４を形成する。
【０１４１】
このとき、第１部分４１０は、第１部分４１０が第１貫通孔２３および第２貫通孔３３の開口を塞ぐように形成する。言い換えると、第１部分４１０は、第１面２１の面方向Ｄ３において絶縁層３に接するように形成する。また、第１部分４１０は、絶縁層３上に図１１Ｄで説明したフィルム１２を貼り付けた状態で、フィルム１２を覆うように形成する。フィルム１２は、図１３Ｃと同様に、貫通電極４の形成後に剥離する。
【０１４２】
また、第２部分４２０は、第２面２２における第１貫通孔２３の周縁部を覆うように形成する。第２部分４２０の外径は、図１２Ｂで説明したフォトレジスト１４と同様のフォトレジスト１４を第２面２２上に形成し、フォトレジスト１４をマスクとした第２部分４２０の電解めっきで制御する。
【０１４３】
第２の変形例では、貫通電極４の引っ張り応力が大きい第１面２１に、貫通電極４の第１部分４１０に接するように圧縮応力を有する絶縁層３が設けられている。これにより、既述の実施形態と同様に、絶縁層３が貫通電極４の引っ張り応力に抗する圧縮応力を効率的に発揮することで、基板２の反りを低コストで抑制できる。
【０１４４】
（第３の変形例）
図１８では、第１貫通孔２３および第２貫通孔３３の内部に第１面２１から第２面２２に向かって拡径するコンフォーマルビアタイプの貫通電極４を備えた貫通電極基板１の例について説明した。第２の実施形態は、このような構成に限定されるものではなく、例えば、以下の第３の変形例に示すように、第１貫通孔２３および第２貫通孔３３の内部に第１面２１から第２面２２に向かって縮径するコンフォーマルビアタイプの貫通電極４を備えていてもよい。図１９は、第２の実施形態の第３の変形例による貫通電極基板１を示す断面図である。
【０１４５】
図１９に示すように、第３の変形例の貫通電極基板１は、図１８で説明した第２の変形例に対して、貫通孔２３、３３および貫通電極４の形状が反転している。具体的には、図１９に示すように、第１面２１側の第１貫通孔２３の内径は、第２面２２側の第１貫通孔２３の内径より大きい。
【０１４６】
また、第１面３１側の第２貫通孔３３の内径は、第２面３２側の第２貫通孔３３の内径より大きい。第２面３２側の第２貫通孔３３の内径は、第１面２１側の第１貫通孔２３の内径と同一である。第２貫通孔３３の側壁は、第１貫通孔２３の側壁と同一の円錐面上に存在してもよい。
【０１４７】
また、貫通電極４の第１部分４１０は、絶縁層３における第２貫通孔３３の周縁部を覆っている。
【０１４８】
また、貫通電極４の第２部分４２０は、第１貫通孔２３の開口を塞いでいる。また、第２部分４２０は、第１面２１の面方向Ｄ３において第１貫通孔２３の側壁に接している。第２部分４２０の第２端面４２は、基板２の第２面２２と面一である。
【０１４９】
また、貫通電極４の側壁部分４００は、第１貫通孔２３および第２貫通孔３３の双方の側壁を覆っている。
【０１５０】
第３の変形例の貫通電極基板１は、例えば、以下の方法で製造できる。先ず、図２Ｂで説明した方法と同様の方法で、基板２に第１面２１から第２面２２に至る第１貫通孔２３を形成し、かつ、絶縁層３に第１面３１から第２面３２に至る第２貫通孔３３を形成する。このとき、第１貫通孔２３は、第１面２１側の内径が第２面２２側の内径より大きくなるように形成する。また、第２貫通孔３３は、第１面３１側の内径が第２面３２側の内径より大きくなるように形成する。
【０１５１】
次いで、図１１Ｄ〜図１３Ｃで説明した方法と同様の方法で、第１貫通孔２３および第２貫通孔３３内に貫通電極４を形成する。
【０１５２】
このとき、第１部分４１０は、第１部分４１０が絶縁層３における第２貫通孔３３の周縁部を覆うように形成する。第１部分４１０の外径は、図１２Ｂで説明したフォトレジスト１４と同様のフォトレジスト１４を絶縁層３上に形成し、フォトレジスト１４をマスクとした第１部分４１０の電解めっきで制御する。
【０１５３】
また、第２部分４２０は、第１貫通孔２３の開口を塞ぐように形成する。また、第２部分４２０は、基板２の第２面２２上に図１１Ｄで説明したフィルム１２を貼り付けた状態で、フィルム１２を覆うように形成する。フィルム１２は、図１３Ｃと同様に、貫通電極４の形成後に剥離する。
【０１５４】
第３の変形例では、貫通電極４の引っ張り応力が大きい第１面２１に、貫通電極４の第１部分４１０および側壁部分４００に接するように圧縮応力を有する絶縁層３が設けられている。これにより、既述の実施形態と同様に、絶縁層３が貫通電極４の引っ張り応力に抗する圧縮応力を効率的に発揮することで、基板２の反りを低コストで抑制できる。
【０１５５】
（第４の変形例）
図１８では、第１貫通孔２３および第２貫通孔３３の内部に第１面２１から第２面２２に向かって拡径するコンフォーマルビアタイプの貫通電極４を備えた貫通電極基板１の例について説明した。第２の実施形態は、このような構成に限定されるものではなく、例えば、以下の第４の変形例に示すように、第２貫通孔３３を削除し、第１貫通孔２３の内部に第１面２１から第２面２２に向かって拡径するコンフォーマルビアタイプの貫通電極４を備えていてもよい。図２０は、第２の実施形態の第４の変形例による貫通電極基板１を示す断面図である。
【０１５６】
図２０に示すように、第４の変形例の貫通電極基板１において、絶縁層３は、第２貫通孔３３を有しない。
【０１５７】
また、第１部分４１０は、第１貫通孔２３の開口を塞ぎ、かつ、第１端面４１において絶縁層３に接している。
【０１５８】
また、第２部分４２０は、第２面２２における第１貫通孔２３の周縁部を覆っている。
【０１５９】
第４の変形例の貫通電極基板１は、例えば、以下の方法で製造できる。先ず、図１１Ａ〜図１１Ｃで説明した方法と同様の方法で、第１面２１から第２面２２に至る第１貫通孔２３を形成する。第１貫通孔２３は、第１面２１側の第１貫通孔２３の内径が第２面２２側の第１貫通孔２３の内径より小さくなるように形成する。
【０１６０】
次いで、図１１Ｄ〜図１３Ｃで説明した方法と同様の方法で、第１貫通孔２３内に貫通電極４を形成する。
【０１６１】
このとき、第１部分４１０は、第１部分４１０が第１貫通孔２３を塞ぎ、かつ、第１端面４１において絶縁層３に接するように形成する。具体的には、第１部分４１０は、基板２の第１面２１上に図１１Ｄで説明したフィルム１２を貼り付けた状態で、フィルム１２を覆うように形成する。これにより、第１端面４１が第１面２１と面一になり、絶縁層３を形成した際に第１端面４１が絶縁層３に接することができる。フィルム１２は、図１３Ｃと同様に、貫通電極４の形成後に剥離する。
【０１６２】
また、第２部分４２０は、第２部分４２０が第２面２２における第１貫通孔２３の周縁部を覆うように形成する。第２部分４２０の外径は、図１２Ｂで説明したフォトレジスト１４と同様のフォトレジスト１４を第２面２２上に形成し、フォトレジスト１４をマスクとした第２部分４２０の電解めっきで制御する。
【０１６３】
次いで、図２Ａに示した方法と同様の方法で、第１面２１上に絶縁層３を形成することで、貫通電極４の第１端面４１を絶縁層３に接触させる。これにより、図２０に示した第４の変形例の貫通電極基板１が得られる。
【０１６４】
第４の変形例では、貫通電極４の引っ張り応力が大きい第１面２１に、第１部分４１０の第１端面４１に接するように圧縮応力を有する絶縁層３が設けられている。これにより、既述の実施形態と同様に、絶縁層３が貫通電極４の引っ張り応力に抗する圧縮応力を効率的に発揮することで、基板２の反りを低コストで抑制できる。
【０１６５】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態として、コンフォーマルビアタイプのうち貫通孔の開口を塞がないタイプの貫通電極を備えた貫通電極基板の実施形態について説明する。図２１Ａは、第３の実施形態による貫通電極基板１を示す平面図である。図２１Ｂは、第３の実施形態による貫通電極基板１を示す断面図である。図２１Ｂは、図２１ＡのＸＸＩＢ−ＸＸＩＢ断面図である。図２１Ｃは、第３の実施形態による貫通電極基板１を示す下面図である。
【０１６６】
第３の実施形態の貫通電極基板１は、コンフォーマルビアタイプの貫通電極４を有する点で第２の実施形態と共通する。一方、第３の実施形態の貫通電極基板１は、以下に説明するように、貫通電極４が第１貫通孔２３および第２貫通孔３３の開口を塞がない点で第２の実施形態と異なる。
【０１６７】
具体的には、図２１Ｂに示すように、貫通電極４の第１部分４１０は、絶縁層３における第２貫通孔３３の周縁部を覆っている。また、貫通電極４の第２部分４２０は、基板２の第２面２２における第１貫通孔２３の周縁部を覆っている。
【０１６８】
なお、図２１Ｂの例において、第１面２１側の第１貫通孔２３の内径は、第２面２２側の第１貫通孔２３の内径より大きい。また、第１面３１側の第２貫通孔３３の内径は、第２面３２側の第２貫通孔３３の内径より大きい。第２面３２側の第２貫通孔３３の内径は、第１面２１側の第１貫通孔２３の内径と同一である。第２貫通孔３３の側壁は、第１貫通孔２３の側壁と同一の円錐面上に存在してもよい。
【０１６９】
（製造方法）
次に、第３の実施形態の貫通電極基板１の製造方法について説明する。
【０１７０】
第３の実施形態では、先ず、図２Ａおよび図２Ｂで説明した方法と同様の方法で、基板２と絶縁層３との積層体に、第１貫通孔２３および第２貫通孔３３を連続して形成する。このとき、第１貫通孔２３は、第１面２１側の内径が第２面２２側の内径より大きくなるように形成する。また、第２貫通孔３３は、第１面３１側の内径が第２面３２側の内径より大きくなるように形成する。
【０１７１】
図２２Ａは、第３の実施形態による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。第１貫通孔２３および第２貫通孔３３を形成した後、図２２Ａに示すように、基板２および絶縁層３上にシード層２５を形成する。シード層２５は、第１面２１、第２面２２、第１貫通孔２３の側壁および第２貫通孔３３の側壁を全面的に覆うように形成する。シード層２５の厚さは、例えば２μｍであってもよい。シード層２５は、例えば無電解めっきによって形成する。
【０１７２】
図２２Ｂは、図２２Ａに続く第３の実施形態による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。シード層２５を形成した後、図２２Ｂに示すように、図１２Ｂで説明した方法と同様の方法で、絶縁層３上のシード層２５上に、貫通電極４の第１端面４１の外径に相当する大きさの開口パターンを有するフォトレジスト１４を形成する。フォトレジスト１４は、感光性のドライフィルムでもある。
【０１７３】
図２２Ｃは、図２２Ｂに続く第３の実施形態による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。フォトレジスト１４を形成した後、図２２Ｃに示すように、図１２Ｂで説明した方法と同様の方法で、基板２の第２面２２上のシード層２５上に、貫通電極４の第２端面４２の外径に相当する大きさの開口パターンを有するフォトレジスト２６を形成する。
【０１７４】
図２３Ａは、図２２Ｃに続く第３の実施形態による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。フォトレジスト２６を形成した後、図２３Ａに示すように、フォトレジスト１４、２６をマスクとした電解めっきによって貫通電極４を形成する。このとき、第１部分４１０は、絶縁層３における第２貫通孔３３の周縁部を覆うように形成する。また、第２部分４２０は、第２面２２における第１貫通孔２３の周縁部を覆うように形成する。
【０１７５】
図２３Ｂは、図２３Ａに続く第３の実施形態による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。貫通電極４を形成した後、図２３Ｂに示すように、例えば有機溶剤によってフォトレジスト１４、２６を除去する。
【０１７６】
フォトレジスト１４、２６を除去した後、例えば酸系の薬液でシード層２５を除去する。これにより、図２１Ａ〜図２１Ｃに示した貫通電極基板１が得られる。
【０１７７】
貫通孔２３、３３の開口を塞がないコンフォーマルビア４を備える場合においても、貫通孔２３、３３の開口を塞ぐコンフォーマルビア４を備える場合と同様に、面積が大きく引っ張り応力が大きい第１端面４１に隣接する第１面２１が凹み、面積が小さく引っ張り応力が小さい第２端面４２に隣接する第２面２２が突出するように基板２が反る虞がある。これに対して、第３の実施形態によれば、貫通電極４の引っ張り応力が大きい第１面２１側に圧縮応力を有する絶縁層３を設けることで、貫通孔２３、３３の開口を塞がないコンフォーマルビア４を備える場合においても、基板２の反りを抑制できる。
【０１７８】
（第１の変形例）
次に、第３の実施形態の第１の変形例として、基板２の第１面２１側に複数層の配線を備えた貫通電極基板１の例について説明する。図２４は、第３の実施形態の第１の変形例による貫通電極基板１を示す断面図である。
【０１７９】
図２４に示すように、第１の変形例の貫通電極基板１は、図２１Ａ〜図２１Ｃに示した貫通電極基板１に加えて、更に、２層の絶縁層５Ａ、５Ｂと、２層の配線６Ａ、６Ｂとを備える。絶縁層５Ａ、５Ｂの構成は、図４で説明した第１絶縁層５Ａ、５Ｂと同様である。配線６Ａ、６Ｂの構成は、図４で説明した第１配線６Ａ、６Ｂと基本的に同様である。図２４に示すように、第１の変形例の貫通電極基板１は、隣り合う配線６Ａ同士の間の絶縁層５Ａ上に、配線部６３Ｃを備える。配線部６３Ｃの材質は、配線６Ａの配線部６３Ａと同じであってもよい。
【０１８０】
第１の変形例の貫通電極基板１は、例えば、以下の方法で製造できる。第１の変形例の製造方法は、図２２Ａから図２３Ｂまでの工程は、図２１Ａ〜図２１Ｃの貫通電極基板１と同様であり、それ以降の工程が図２１Ａ〜図２１Ｃの貫通電極基板１と異なる。
【０１８１】
図２５は、第３の実施形態の第１の変形例による貫通電極基板１の製造方法を示す断面図である。第１の変形例では、図２１Ａ〜図２１Ｃの貫通電極基板１を形成した後、図２５に示すように、フォトリソグラフィにより、配線６Ａのバリア層６１Ａの外径に相当する大きさの開口パターンを有する１層目の絶縁層５Ａを形成する。その後、開口パターンを埋めるように配線６Ａを形成し、また、配線６Ａと同じ材料で配線部６３Ｃを形成する。続いて、２層目の絶縁層５Ｂおよび配線６Ｂを形成することで、図２４に示した第１の変形例の貫通電極基板１が得られる。
【０１８２】
第１の変形例によれば、絶縁層３によって基板２の反りが抑制されているので、絶縁層５Ａ、５Ｂの孔部５３Ａ、５３Ｂの形成不良を抑制できる。孔部５３Ａ、５３Ｂの形成不良を抑制することで、貫通電極４と導通するように孔部５３Ａ、５３Ｂ内に適切に配線６Ａ、６Ｂを形成できる。これにより、貫通電極基板１は、電気的特性を適切に発揮できる。
【０１８３】
（第２の変形例）
図２６は、第３の実施形態の第２の変形例による貫通電極基板を示す断面図である。  図２１Ａ〜図２１Ｃおよび図２４では、第１貫通孔２３および第２貫通孔３３の内径が変化する貫通電極基板１の例について説明した。第３の実施形態は、このような構成に限定されるものではなく、図２６の第２の変形例に示すように、第１貫通孔２３および第２貫通孔３３の内径が一定であってもよい。また、第１貫通孔２３の内径および第２貫通孔３３の内径は互いに同一であってもよい。第２の変形例の貫通電極基板１の製造方法は、第１貫通孔２３の内径を一定に形成し、かつ、第２貫通孔３３の内径を一定に形成すること以外は図２２Ａから図２３Ｂまでの工程と基本的に同様である。内径が一定の貫通孔２３、３３内にコンフォーマルビア４を備える場合においても、内径が変化する貫通孔２３、３３内にコンフォーマルビア４を備える場合と同様に、面積が大きく引っ張り応力が大きい第１端面４１に隣接する第１面２１が凹み、面積が小さく引っ張り応力が小さい第２端面４２に隣接する第２面２２が突出するように基板２が反る虞がある。これに対して、第２の変形例によれば、貫通電極４の引っ張り応力が大きい第１面２１側に圧縮応力を有する絶縁層３を設けることで、内径が一定の貫通孔２３、３３内にコンフォーマルビア４を備える場合においても、基板２の反りを抑制できる。
【０１８４】
（その他の例）
図２７Ａは、第１の実施形態の貫通電極基板１に第２面２２上の絶縁層３０を適用した例を示す断面図である。図２７Ｂは、第２の実施形態の貫通電極基板１に第２面２２上の絶縁層３０を適用した例を示す断面図である。図２７Ｃは、第３の実施形態の貫通電極基板１に第２面２２上の絶縁層３０を適用した例を示す断面図である。
【０１８５】
図１〜図２６では、第１面２１および第２面２２のうち第１面２１上に絶縁層３を備えた貫通電極基板１の例について説明した。本開示はこのような構成に限定されるものではなく、例えば、図２７Ａ〜図２７Ｃに示すように、貫通電極基板１は、第２面２２上において貫通電極４に隣接し、基板２の熱膨張率より大きい熱膨張率を有する第２の絶縁層３０を備えていてもよい。
【０１８６】
図２７Ａの貫通電極基板１において、第２の絶縁層３０には、第３孔の一例として、第１貫通孔２３に連続する第３貫通孔３０１が設けられている。また、フィルドビアタイプの貫通電極４は、第１貫通孔２３および第２貫通孔３３とともに第３貫通孔３０１を埋めている。図２７Ａに示す貫通電極基板１を製造する際には、積層体として、基板２の第１面２１側に第１の絶縁層３を備え、かつ、基板２の第２面２２側に第２の絶縁層３０を備えた積層体を準備する。また、第１貫通孔２３および第２貫通孔３３を形成するときに、第２の絶縁層３０に第３貫通孔３０１を形成する。また、貫通電極４は、第１貫通孔２３、第２貫通孔３３および第３貫通孔３０１を埋めるように形成する。
【０１８７】
図２７Ｂの貫通電極基板１においても、第２の絶縁層３０には、第１貫通孔２３に連続する第３貫通孔３０１が設けられている。また、コンフォーマルビアタイプの貫通電極４の第２部分４２０は、第１面２１の面方向Ｄ３において第３貫通孔３０１の側壁に接している。図２７Ｂの例において、第２部分４２０は、第３貫通孔３０１の開口を塞いでいる。図２７Ｂに示す貫通電極基板１を製造する際には、第２面２２側に第２の絶縁層３０を備える基板２を準備する。また、第１貫通孔２３を形成するときに、第２の絶縁層３０に第３貫通孔３０１を形成する。また、貫通電極４の第２部分４２０は、第１面２１の面方向Ｄ３において第３貫通孔３０１の側壁に接するように形成する。
【０１８８】
図２７Ｃの貫通電極基板１においても、第２の絶縁層３０には、第１貫通孔２３に連続する第３貫通孔３０１が設けられている。また、コンフォーマルビアタイプの貫通電極４の第２部分４２０は、第２の絶縁層３０における第３貫通孔３０１の周縁部を覆っている。図２７Ｃに示す貫通電極基板１を製造する際には、積層体として、基板２の第１面２１側に第１の絶縁層３を備え、かつ、基板２の第２面２２側に第２の絶縁層３０を備えた積層体を準備する。また、第２部分４２０は、第２の絶縁層３０における第３貫通孔３０１の周縁部を覆うように形成する。
【０１８９】
図２７Ａ〜図２７Ｃの構成においても、貫通電極４の引っ張り応力が大きい第１面２１側に圧縮応力を有する第１の絶縁層３を設けることで、基板２の反りを抑制できる。
【０１９０】
図２８Ａは、図２７Ａの貫通電極基板１から第１面２１上の絶縁層３を削除した例を示す断面図である。図２８Ｂは、図２７Ｂの貫通電極基板１から第１面２１上の絶縁層３を削除した例を示す断面図である。図２８Ｃは、図２７Ｃの貫通電極基板１から第１面２１上の絶縁層３を削除した例を示す断面図である。図２８Ａ〜図２８Ｃに示すように、図２７Ａ〜図２７Ｃの貫通電極基板１から第１面２１上の絶縁層３を削除してもよい。このような構成においては、貫通電極４の引っ張り応力が大きい第１面２１と反対側の第２面２２上に、基板２よりも熱膨張率が大きい絶縁層３０を有することで、絶縁層３０が、貫通電極４の引っ張り応力に抗する方向の熱応力を発揮できる。これにより、基板２の反りを抑制できる。
【０１９１】
なお、第２面２２上の絶縁層３０は、第１〜第３の実施形態の各変形例の貫通電極基板１にも適用してよい。
【０１９２】
また、図１０Ａ〜図２０では、貫通孔２３、３３の開口を塞ぐコンフォーマルビアタイプの貫通電極４について説明した。図１０Ａ〜図２０に示した貫通電極４において、第１部分４１０または第２部分４２０が、貫通孔２３、３３の開口を塞ぐ替わりに開口を部分的に開放してもよい。
【０１９３】
（製品への適用例）
図２９は、上記各実施形態の貫通電極基板１を適用できる製品の例を示す図である。本開示の実施形態に係る貫通電極基板１は、様々な製品に適用できる。例えば、貫通電極基板１は、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、サーバ１８０等に搭載できる。
【０１９４】
本開示の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本開示の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本開示の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。
【符号の説明】
【０１９５】
１  貫通電極基板
２  基板
２１  第１面
２２  第２面
２３  第１貫通孔
３  絶縁層
４  貫通電極
４１  第１端面
４２  第２端面
【図１Ａ】
0006756154.tif 000002
【図１Ｂ】
0006756154.tif 000003
【図１Ｃ】
0006756154.tif 000004
【図２Ａ】
0006756154.tif 000005
【図２Ｂ】
0006756154.tif 000006
【図２Ｃ】
0006756154.tif 000007
【図３Ａ】
0006756154.tif 000008
【図３Ｂ】
0006756154.tif 000009
【図３Ｃ】
0006756154.tif 000010
【図４】
0006756154.tif 000011
【図５Ａ】
0006756154.tif 000012
【図５Ｂ】
0006756154.tif 000013
【図６Ａ】
0006756154.tif 000014
【図６Ｂ】
0006756154.tif 000015
【図７Ａ】
0006756154.tif 000016
【図７Ｂ】
0006756154.tif 000017
【図８Ａ】
0006756154.tif 000018
【図８Ｂ】
0006756154.tif 000019
【図９】
0006756154.tif 000020
【図１０Ａ】
0006756154.tif 000021
【図１０Ｂ】
0006756154.tif 000022
【図１０Ｃ】
0006756154.tif 000023
【図１１Ａ】
0006756154.tif 000024
【図１１Ｂ】
0006756154.tif 000025
【図１１Ｃ】
0006756154.tif 000026
【図１１Ｄ】
0006756154.tif 000027
【図１２Ａ】
0006756154.tif 000028
【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
0006756154.tif 000030
【図１３Ａ】
0006756154.tif 000031
【図１３Ｂ】
0006756154.tif 000032
【図１３Ｃ】
0006756154.tif 000033
【図１４Ａ】
0006756154.tif 000034
【図１４Ｂ】
0006756154.tif 000035
【図１４Ｃ】
0006756154.tif 000036
【図１５】
0006756154.tif 000037
【図１６Ａ】
0006756154.tif 000038
【図１６Ｂ】
0006756154.tif 000039
【図１７Ａ】
0006756154.tif 000040
【図１７Ｂ】
0006756154.tif 000041
【図１８】
0006756154.tif 000042
【図１９】
0006756154.tif 000043
【図２０】
0006756154.tif 000044
【図２１Ａ】
0006756154.tif 000045
【図２１Ｂ】
0006756154.tif 000046
【図２１Ｃ】
0006756154.tif 000047
【図２２Ａ】
0006756154.tif 000048
【図２２Ｂ】
0006756154.tif 000049
【図２２Ｃ】
0006756154.tif 000050
【図２３Ａ】
0006756154.tif 000051
【図２３Ｂ】
0006756154.tif 000052
【図２４】
0006756154.tif 000053
【図２５】
0006756154.tif 000054
【図２６】
0006756154.tif 000055
【図２７Ａ】
0006756154.tif 000056
【図２７Ｂ】
0006756154.tif 000057
【図２７Ｃ】
0006756154.tif 000058
【図２８Ａ】
0006756154.tif 000059
【図２８Ｂ】
0006756154.tif 000060
【図２８Ｃ】
0006756154.tif 000061
【図２９】
0006756154.tif 000062