【手続補正書】
【提出日】平成22年8月11日(2010.8.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁膜で覆われた貫通孔を有する半導体基板と、前記貫通孔内に形成された貫通電極と、
前記貫通電極の一方の端部と接続されると共に、電子部品と電気的に接続される第１の配線と、前記貫通電極の他方の端部と接続されると共に、実装基板と電気的に接続される第２の配線と、を備えた配線基板において、
前記半導体基板とは異なる導電型に形成された第１の導電型不純物拡散層と、前記第１の導電型不純物拡散層を構成要素として含み、前記第１の配線および前記第２の配線と電気的に接続される素子と、前記貫通孔を囲む第１のガードリングとを前記半導体基板の内部に設け、
前記半導体基板内に、前記第１の導電型不純物拡散層、前記素子、前記貫通電極、及び前記第１のガードリングを囲む平面視額縁状の第２のガードリングを設け、
前記第２のガードリングは、前記半導体基板の側面に沿うように配置されていることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記素子は、前記第１の導電型不純物拡散層と、前記第１の導電型不純物拡散層の外周に沿って前記第１の導電型不純物拡散層を囲むように形成されると共に、前記第１の導電型不純物拡散層と同じ導電型で、かつ前記第１の導電型不純物拡散層よりも不純物濃度の低い第１の不純物拡散層と、前記第１の導電型不純物拡散層の下方に位置する部分の前記半導体基板とを有するツェナーダイオードであることを特徴とする請求項１記載の配線基板。
【請求項３】
前記半導体基板は、通電した際に前記貫通電極と前記半導体基板との間で生じる電位差により、前記半導体基板の内部に反転層が形成される不純物濃度の低いシリコン基板であり、
前記第１のガードリングは、前記半導体基板と同じ導電型で、かつ前記半導体基板よりも不純物濃度の高い第２の不純物拡散層によって構成されていることを特徴とする請求項２に記載の配線基板。
【請求項４】
前記半導体基板は、通電した際に前記貫通電極と前記半導体基板との間で生じる電位差により、前記半導体基板の内部に反転層が形成されることが困難な不純物濃度の高いシリコン基板であり、
前記第１のガードリングは、前記半導体基板と異なる導電型の第２の不純物拡散層によって構成されていることを特徴とする請求項２に記載の配線基板。
【請求項５】
前記第２の不純物拡散層は、前記第１の導電型不純物拡散層と同じ導電型で、かつ前記第１の導電型不純物拡散層と略同じ不純物濃度であることを特徴とする請求項４に記載の配線基板。
【請求項６】
前記第２のガードリングは、前記第２の不純物拡散層と同じ導電型で、かつ前記第２の不純物拡散層と略同じ不純物濃度である第３の不純物拡散層によって構成されていることを特徴とする請求項１ないし５のうち、いずれか一項記載の配線基板。
【請求項７】
請求項１ないし６のうち、いずれか一項記載の前記配線基板の前記第１の配線に、電子部品が電気的に接続された半導体装置。
【請求項８】
複数の配線基板領域を有する半導体基板を準備する工程と、
前記半導体基板に、前記半導体基板と異なる導電型の第１の不純物拡散層を形成する工程と、
前記半導体基板に、前記第１の不純物拡散層と同じ導電型の不純物を拡散注入して、貫通孔が設けられる領域を囲むように設けられた第１のガードリングを形成する第１のガードリング形成工程と、
前記半導体基板に、前記第１の不純物拡散層と同じ導電型の不純物を拡散注入して、前記第１の不純物拡散層に囲まれる第１の導電型不純物拡散層を形成する第１の導電型不純物拡散層形成工程と、
前記半導体基板に、前記第１の不純物拡散層と同じ導電型の不純物を拡散注入して、前記配線基板領域の上面側の側面に沿うように第２のガードリングを形成する第２のガードリング形成工程と、
前記半導体基板に、前記第１のガードリングによって囲まれるように貫通孔を形成する工程と、
前記半導体基板の全面と、前記貫通孔に露出された面とを覆うように絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜で被覆された前記貫通孔に貫通電極を形成する工程と、
前記絶縁膜に、前記第１の導電型不純物拡散層の一部が露出するように、かつ、前記第１の導電型不純物拡散層と対向する前記半導体基板の一部が露出するように、開口部を形成する工程と、
前記半導体基板に、前記貫通電極の一方の端部と接続される第１の配線を形成する工程と、
前記半導体基板に、前記貫通電極の他方の端部と接続される第２の配線を形成する工程とを有し、
前記第１のガードリング形成工程と、前記第１の導電型不純物拡散層形成工程と、前記第２のガードリング形成工程とを同時に行うことを特徴とする配線基板の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】配線基板とその製造方法及び半導体装置
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、半導体基板を貫通すると共に、半導体基板と絶縁された貫通電極と、貫通電極の一方の端部と接続されると共に、電子部品と電気的に接続される配線と、を備えた配線基板とその製造方法及び半導体装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
そこで本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、半導体基板内に形成される素子の特性の劣化を抑制することのできる配線基板とその製造方法及び半導体装置を提供することを目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の一観点によれば、絶縁膜で覆われた貫通孔を有する半導体基板と、前記貫通孔内に形成された貫通電極と、前記貫通電極の一方の端部と接続されると共に、電子部品と電気的に接続される第１の配線と、前記貫通電極の他方の端部と接続されると共に、実装基板と電気的に接続される第２の配線と、を備えた配線基板において、前記半導体基板とは異なる導電型に形成された第１の導電型不純物拡散層と、前記第１の導電型不純物拡散層を構成要素として含み、前記第１の配線および前記第２の配線と電気的に接続される素子と、前記貫通孔を囲む第１のガードリングとを前記半導体基板の内部に設け、前記半導体基板内に、前記第１の導電型不純物拡散層、前記素子、前記貫通電極、及び前記第１のガードリングを囲む平面視額縁状の第２のガードリングを設け、前記第２のガードリングは、前記半導体基板の側面に沿うように配置されていることを特徴とする配線基板が提供される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、前記配線が設けられた側の前記半導体基板に、前記素子、前記貫通電極、及び前記第１のガードリングを囲む第２のガードリングを設けることにより、第２のガードリングが、配線基板の切断面から侵入してくる汚染物質をゲッタリングするように作用するため、リーク電流の増加が抑制されるので、半導体基板内に形成される素子の特性の劣化を抑制できる。
本発明の他の観点によれば、複数の配線基板領域を有する半導体基板を準備する工程と、前記半導体基板に、前記半導体基板と異なる導電型の第１の不純物拡散層を形成する工程と、前記半導体基板に、前記第１の不純物拡散層と同じ導電型の不純物を拡散注入して、貫通孔が設けられる領域を囲むように設けられた第１のガードリングを形成する第１のガードリング形成工程と、前記半導体基板に、前記第１の不純物拡散層と同じ導電型の不純物を拡散注入して、前記第１の不純物拡散層に囲まれる第１の導電型不純物拡散層を形成する第１の導電型不純物拡散層形成工程と、前記半導体基板に、前記第１の不純物拡散層と同じ導電型の不純物を拡散注入して、前記配線基板領域の上面側の側面に沿うように第２のガードリングを形成する第２のガードリング形成工程と、前記半導体基板に、前記第１のガードリングによって囲まれるように貫通孔を形成する工程と、前記半導体基板の全面と、前記貫通孔に露出された面とを覆うように絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜で被覆された前記貫通孔に貫通電極を形成する工程と、前記絶縁膜に、前記第１の導電型不純物拡散層の一部が露出するように、かつ、前記第１の導電型不純物拡散層と対向する前記半導体基板の一部が露出するように、開口部を形成する工程と、前記半導体基板に、前記貫通電極の一方の端部と接続される第１の配線を形成する工程と、前記半導体基板に、前記貫通電極の他方の端部と接続される第２の配線を形成する工程とを有し、前記第１のガードリング形成工程と、前記第１の導電型不純物拡散層形成工程と、前記第２のガードリング形成工程とを同時に行うことを特徴とする配線基板の製造方法が提供される。
本発明によれば、第１のガードリングと、第１の導電型不純物拡散層と、第２のガードリングとを同時に形成することにより、配線基板の製造工程を増加させることなく、第１及び第２のガードリングを形成できる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
配線２９は、貫通電極２２の下端から半導体基板１７の下面１７Ｂ側の絶縁膜１８の下面に亘るように設けられている。絶縁膜１８の下面に配置された部分の配線２９は、少なくとも実装基板１２のパッド１４と接合可能な位置と、その接合位置と貫通電極２２の下端を結ぶ位置まで延在するように形成されている。これにより、配線２９は、貫通電極２２と電子部品１１の端子の一つを電気的に接続するための導体として機能する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
例えば、図４に示すように、不純物濃度の高いベース層１７Ｄの上方に不純物濃度の低いエピ層１７Ｅが形成され、さらにエピ層１７Ｅの所定位置に高濃度不純物拡散領域１７Ｆが形成されたＮ型シリコン基板、或いはＰ型シリコン基板を半導体基板１７として用いることも可能である。ここで、ベース層１７Ｄとエピ層１７Ｅと高濃度不純物拡散領域１７Ｆとは同じ導電型であり、ベース層１７Ｄ及び高濃度不純物拡散領域１７Ｆの具体的な不純物濃度は１．０Ｅ１８〜１．０Ｅ２０ions／cm3、エピ層１７Ｅの具体的な不純物濃度は１．０Ｅ１７ions／cm3未満とすることができる。半導体基板１７の導電型としてＮ型を用いた場合には、ベース層１７Ｄ、エピ層１７Ｅ、及び高濃度不純物拡散領域１７Ｆの各部にＰまたはＡｓ、或いはＳｂのいずれかをドーパントする。また、半導体基板１７の導電型としてＰ型を用いた場合には、ベース層１７Ｄ、エピ層１７Ｅ、及び高濃度不純物拡散領域１７Ｆの各部にＢをドーパントする。ベース層１７Ｄの上にエピ層１７Ｅを形成する際には、例えば、エピタキシャル成長法を用いる。また、エピ層１７Ｅ中に高濃度不純物拡散領域１７Ｆを形成する際には、例えば、イオン打ち込み法を用いる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
ここで、貫通孔３３内の絶縁膜１８において絶縁性が低下する可能性の最も高い箇所は、エッチング処理時に最も長くプラズマに曝される半導体基板１７の上面１７Ａ付近である。一方、ガードリング２５は、一般的な半導体装置の製造工程から、必然的に半導体基板１７の上面１７Ａ側に形成される。このため、ガードリング２５を設けると、それに起因するＰＮ接合や空乏層によって絶縁膜１８の絶縁性の低下した部分を介した貫通電極２２から半導体基板１７（あるいはその逆）への電流の漏洩が抑制され、素子１９のリーク電流の増加を防止できる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
本実施の形態の配線基板の製造方法によれば、半導体基板４１の配線基板形成領域Ａの境界付近に平面視額縁状とされた第２のガードリング５１を形成することにより、半導体基板１７の切断面（側面１７Ｃ）から浸入する汚染物質（例えば、Ｆｅ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｕ等）がツェナーダイオード１９の形成領域に到達することを防ぐことが可能となるため、汚染物質に起因するツェナーダイオード１９の特性の劣化を抑制できる。また、第１のガードリング２４、２５と、第１の導電型不純物拡散層３５と、第２のガードリング５１とを同時に形成することにより、配線基板５０の製造工程を増加させることなく、第１及び第２のガードリング２４、２５、５１を形成できる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９０】
本発明は、半導体基板内に電子部品と電気的に接続される素子を備えた、実装基板（マザーボード）と電子部品とを電気的に接続するための再配線基板とその製造方法及び半導体装置に広く適用できる。