(57)【要約】【課題】ハンドリングが容易な上、微細な貫通孔を形成することが可能な、インターポーザ用のガラス基板の製造方法を提供する。【解決手段】少なくとも一つの貫通孔を有するインターポーザ用ガラス基板の製造方法であって、（ａ）第１の表面および第２の表面を有し、第１の厚さを有するガラス基板を準備する工程と、（ｂ）前記ガラス基板の前記第１の表面に、前記第１の厚さよりも薄い薄肉部を形成する工程であって、これにより、前記薄肉部と、該薄肉部を取り囲む厚肉部とが形成される工程と、（ｃ）前記薄肉部内の領域に、少なくとも一つの貫通孔を形成する工程と、を含む製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの貫通孔を有するインターポーザ用ガラス基板の製造方法であって、
（ａ）第１の表面および第２の表面を有し、第１の厚さを有するガラス基板を準備する工程と、
（ｂ）前記ガラス基板の前記第１の表面に、前記第１の厚さよりも薄い薄肉部を形成する工程であって、これにより、前記薄肉部と、該薄肉部を取り囲む厚肉部とが形成される工程と、
（ｃ）前記薄肉部内の領域に、少なくとも一つの貫通孔を形成する工程と、
を含む製造方法。
【請求項２】
前記薄肉部は、前記ガラス基板の周縁部を除く領域に形成されることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記薄肉部は、前記ガラス基板の前記第１の表面に、複数形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記第１の厚さは、０．１ｍｍ〜５ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項５】
前記薄肉部の厚さは、５μｍ以上１００μｍ未満であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項６】
前記貫通孔の直径は、５μｍ〜１００μｍの範囲であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項７】
前記（ｂ）の工程は、前記ガラス基板をエッチングして、前記薄肉部を形成する工程を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項８】
前記（ｃ）の工程は、前記薄肉部内の領域にレーザ光を照射する工程を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項９】
前記レーザ光は、エキシマレーザ光、ＹＡＧレーザ光、またはＣＯ２レーザ光であることを特徴とする請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記（ｂ）の工程は、さらに、前記ガラス基板の前記第２の表面に、第２の薄肉部を形成する工程を有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項１１】
さらに、
（ｄ）前記ガラス基板を切断する工程
を有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項１２】
前記（ｄ）の工程は、前記ガラス基板を前記厚肉部に沿って切断する工程を有することを特徴とする請求項１１に記載の製造方法。
【請求項１３】
インターポーザの製造方法であって、
（Ａ）貫通孔を有するガラス基板を準備する工程であって、前記ガラス基板は、請求項１乃至１１のいずれか一つに記載の製造方法によって製造されたガラス基板である工程と、
（Ｂ）前記ガラス基板の前記第２の表面に、前記貫通孔と対応するように設置された貫通開口を有する絶縁層を形成する工程と、
（Ｃ）前記絶縁層の上部に、導電性材料の導電層を設置する工程であって、前記導電性材料は、前記貫通孔および前記貫通開口を充填する工程と、
（Ｄ）前記導電層の上部に、樹脂層を設置する工程と、
を有することを特徴とするインターポーザの製造方法。
【請求項１４】
インターポーザの製造方法であって、
（ｉ）第１の表面および第２の表面を有するガラス基板を準備する工程であって、前記ガラス基板は、前記第１の表面に、厚肉部に取り囲まれた薄肉部を有する工程と、
（ｉｉ）前記ガラス基板の前記第２の表面に、絶縁層を設置する工程と、
（ｉｉｉ）前記絶縁層から前記ガラス基板の前記薄肉部までを貫通する、少なくとも一つの貫通孔を形成する工程と、
（ｉｖ）前記絶縁層上の少なくとも一部に、導電性材料の導電層を設置する工程であって、前記導電性材料は、前記貫通孔を充填する工程と、
（ｖ）前記導電層の上部に、樹脂層を設置するステップと、
を有するインターポーザの製造方法。
【請求項１５】
少なくとも一つの貫通孔を有するインターポーザ用ガラス基板であって、
薄肉部と、該薄肉部を取り囲む厚肉部とを有し、
前記貫通孔は、前記薄肉部の領域に形成されていることを特徴とするインターポーザ用ガラス基板。
【請求項１６】
前記厚肉部の厚さは、０．１ｍｍ〜５ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１５に記載のインターポーザ用ガラス基板。
【請求項１７】
前記薄肉部の厚さは、５μｍ以上１００μｍ未満であることを特徴とする請求項１５または１６に記載のインターポーザ用ガラス基板。
【請求項１８】
前記貫通孔の直径は、５μｍ〜１００μｍの範囲であることを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか一つに記載のインターポーザ用ガラス基板。
【請求項１９】
ガラス層内に形成され導電性材料が充填された少なくとも一つのビアと、前記導電性材料と電気的に接続された配線層と、該配線層の上部に配置された樹脂層とを有するインターポーザであって、
前記ビアは、請求項１５乃至１８のいずれか一つに記載のインターポーザ用ガラス基板の前記貫通孔で構成されることを特徴とするインターポーザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インターポーザ用のガラス基板およびインターポーザ、ならびにこれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、レーザアブレーション法では、被加工対象となる基板材料に微細パターンを形成することができるため、レーザアブレーション法は、小型化や高密度実装化の必要な半導体素子製造分野において、広く利用されている（例えば特許文献１、２）。
【０００３】
最近では、ガラス基板のような透明基板に対しても、エキシマレーザのようなレーザ光を用いたレーザアブレーション法により、微細パターンおよびビア用の貫通孔のような構造物を形成できることが明らかになっている。
【０００４】
例えば、特許文献３には、板状ガラスにレーザ光を照射することにより、複数の貫通孔（ビア）を形成して、インターポーザ用ガラス基板を製造する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−８８０４５号公報
【特許文献２】特開２００２−１２６８８６号公報
【特許文献３】国際公開第ＷＯ２０１０／０８７４８３号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
半導体素子製造の分野では、素子のさらなる微細化および高密度化が要求されており、インターポーザ用ガラス基板に対しても、貫通孔（ビア）の微細化に対するニーズは、今後益々高まっていくものと予想される。
【０００７】
ここで、特許文献３におけるインターポーザ用ガラス基板を製造する方法では、厚さが０．０５ｍｍ以上０．４ｍｍ以下の板状ガラスの表面にレーザ光を照射することにより、貫通孔が形成されることが示されている。
【０００８】
しかしながら、このような方法では、以下の理由から、微細な貫通孔（例えば、直径１０μｍφ以下の貫通孔）を適正に形成することは難しいという問題がある。
【０００９】
通常、レーザアブレーション法により形成された貫通孔は、ガラス基板の第１の表面（レーザ光から近い側）から第２の表面（レーザ光から遠い側）に向かって直径が減少したテーパ形状を有する。そのため、第１の表面側からレーザ光を照射して、微細な貫通孔を形成しようとした場合、第２の表面側まで穴が進展せず、第２の表面に開口が形成されない場合が生じ得るからである。
【００１０】
このように、通常のレーザアブレーション法では、貫通孔の直径をある程度（例えば、直径１０μｍφ）以下まで減少させることは難しく、このため、通常の方法では、微細な貫通孔を高密度で配置することには限界がある。
【００１１】
また、この問題に対処するため、ガラス基板の厚さを薄くした場合、加工工程および搬送工程など、ガラス基板の取扱の際に、ガラス基板が破損したり、ガラス基板に欠けが生じたりするおそれが高くなる。すなわち、薄いガラス基板では、強度が低下し、ガラス基板のハンドリングが難しくなるという問題が生じ得る。
【００１２】
本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、ハンドリングが容易な上、微細な貫通孔を形成できる、インターポーザ用のガラス基板の製造方法の提供を目的とする。また、本発明では、そのような特徴を有するインターポーザの製造方法、インターポーザ用のガラス基板、およびそのようなガラス基板を含むインターポーザ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】
【００１３】
本発明（第１発明）では、
少なくとも一つの貫通孔を有するインターポーザ用ガラス基板の製造方法であって、
（ａ）第１の表面および第２の表面を有し、第１の厚さを有するガラス基板を準備する工程と、
（ｂ）前記ガラス基板の前記第１の表面に、前記第１の厚さより薄い薄肉部を形成する工程であって、これにより、前記薄肉部と、該薄肉部を取り囲む厚肉部とが形成される工程と、
（ｃ）前記薄肉部内の領域に、少なくとも一つの貫通孔を形成する工程と、
を含む製造方法が提供される。
【００１４】
ここで、本発明によるインターポーザ用ガラス基板の製造方法において、前記薄肉部は、前記ガラス基板の周縁部を除く領域に形成されても良い。
【００１５】
また、本発明によるインターポーザ用ガラス基板の製造方法において、前記薄肉部は、前記ガラス基板の前記第１の表面に、複数形成されても良い。
【００１６】
また、本発明によるインターポーザ用ガラス基板の製造方法において、前記第１の厚さは、０．１ｍｍ〜５ｍｍの範囲であっても良い。
【００１７】
また、本発明によるインターポーザ用ガラス基板の製造方法において、前記薄肉部の厚さは、５μｍ以上１００μｍ未満であっても良い。
【００１８】
また、本発明によるインターポーザ用ガラス基板の製造方法において、前記貫通孔の直径は、５μｍ〜１００μｍの範囲であっても良い。
【００１９】
また、本発明によるインターポーザ用ガラス基板の製造方法において、前記（ｂ）の工程は、前記ガラス基板をエッチングして、前記薄肉部を形成する工程を有しても良い。
【００２０】
また、本発明によるインターポーザ用ガラス基板の製造方法において、前記（ｃ）の工程は、前記薄肉部内の領域にレーザ光を照射する工程を有しても良い。
【００２１】
また、本発明によるインターポーザ用ガラス基板の製造方法において、前記レーザ光は、エキシマレーザ光、ＹＡＧレーザ光、またはＣＯ２レーザ光であっても良い。
【００２２】
また、本発明によるインターポーザ用ガラス基板の製造方法において、前記（ｂ）の工程は、さらに、前記ガラス基板の前記第２の表面に、第２の薄肉部を形成する工程を有しても良い。
【００２３】
また、本発明によるインターポーザ用ガラス基板の製造方法は、さらに、
（ｄ）前記ガラス基板を切断する工程
を有しても良い。
【００２４】
この場合、前記（ｄ）の工程は、前記ガラス基板を前記厚肉部に沿って切断する工程を有しても良い。
【００２５】
また、本発明（第２発明）では、
インターポーザの製造方法であって、
（Ａ）貫通孔を有するガラス基板を準備する工程であって、前記ガラス基板は、前述の第１発明のような特徴を有する、インターポーザ用ガラス基板の製造方法によって製造されたガラス基板である工程と、
（Ｂ）前記ガラス基板の前記第２の表面に、前記貫通孔と対応するように設置された貫通開口を有する絶縁層を形成する工程と、
（Ｃ）前記絶縁層の上部に、導電性材料の導電層を設置する工程であって、前記導電性材料は、前記貫通孔および前記貫通開口を充填する工程と、
（Ｄ）前記導電層の上部に、樹脂層を設置する工程と、
を有することを特徴とするインターポーザの製造方法が提供される。
【００２６】
また、本発明（第３発明）では、
インターポーザの製造方法であって、
（ｉ）第１の表面および第２の表面を有するガラス基板を準備する工程であって、前記ガラス基板は、前記第１の表面に、厚肉部に取り囲まれた薄肉部を有する工程と、
（ｉｉ）前記ガラス基板の前記第２の表面に、絶縁層を設置する工程と、
（ｉｉｉ）前記絶縁層から前記ガラス基板の前記薄肉部までを貫通する、少なくとも一つの貫通孔を形成する工程と、
（ｉｖ）前記絶縁層上の少なくとも一部に、導電性材料の導電層を設置する工程であって、前記導電性材料は、前記貫通孔を充填する工程と、
（ｖ）前記導電層の上部に、樹脂層を設置するステップと、
を有するインターポーザの製造方法が提供される。
【００２７】
また、本発明（第４発明）では、
少なくとも一つの貫通孔を有するインターポーザ用ガラス基板であって、
薄肉部と、該薄肉部を取り囲む厚肉部とを有し、
前記貫通孔は、前記薄肉部の領域に形成されていることを特徴とするインターポーザ用ガラス基板が提供される。
【００２８】
ここで、本発明によるインターポーザ用ガラス基板において、前記厚肉部の厚さは、０．１ｍｍ〜５ｍｍの範囲であっても良い。
【００２９】
また、本発明によるインターポーザ用ガラス基板において、前記薄肉部の厚さは、５μｍ以上１００μｍ未満であっても良い。
【００３０】
また、本発明によるインターポーザ用ガラス基板において、前記貫通孔の直径は、
５μｍ〜１００μｍの範囲であっても良い。
【００３１】
また、本発明（第５発明）では、
ガラス層内に形成され導電性材料が充填された少なくとも一つのビアと、前記導電性材料と電気的に接続された配線層と、該配線層の上部に配置された樹脂層とを有するインターポーザであって、
前記ビアは、前述の第４発明のようなインターポーザ用ガラス基板の前記貫通孔で構成されることを特徴とするインターポーザが提供される。
【発明の効果】
【００３２】
本発明ではハンドリングが容易な上、微細な貫通孔を形成できる、インターポーザ用のガラス基板の製造方法を提供することができる。また、本発明では、そのような特徴を有するインターポーザの製造方法、インターポーザ用のガラス基板、およびそのようなガラス基板を含むインターポーザを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明によるインターポーザ用ガラス基板の製造方法のフローの一例を概略的に示した図である。
【図２】薄肉部および厚肉部の配置形態の一例を示した図である。
【図３】薄肉部および厚肉部の配置形態の一例を示した図である。
【図４】薄肉部および厚肉部の配置形態の一例を示した図である。
【図５】薄肉部および厚肉部の配置形態の一例を示した図である。
【図６】レーザアブレーション法により、ガラス基板の薄肉部に貫通孔を形成する際に使用される装置構成の一例を示した図である。
【図７】ガラス基板の切断位置を概略的に示した図である。
【図８】ガラス基板の切断位置を概略的に示した図である。
【図９】本発明によるインターポーザの製造方法の各工程における構成部材の一例を示した断面図である。
【図１０】インターポーザの第２の製造方法のフローの一例を概略的に示した図である。
【図１１】図１０の各工程における構成部材の構成の一例を概略的に示した断面図である。
【図１２】複数の薄肉部が形成された板ガラスの上面図を示した図である。
【図１３】図１２の板ガラスのＡ−Ａ線での断面図を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
前述のように、一般に、レーザアブレーション法を利用した、貫通孔を有するインターポーザ用ガラス基板の製造方法では、形成される貫通孔は、ガラス基板の第１の表面（レーザ光から近い側）から第２の表面（レーザ光から遠い側）に向かって直径が減少したテーパ形状となる傾向にある。従って、これまでのような方法では、厚さが１００μｍを上回るようなガラス基板の場合、貫通孔の直径をある程度（例えば、直径１０μｍφ）以下まで減少させることは難しく、このため、通常の方法では、ガラス基板内に微細な貫通孔を高密度で配置することには限界がある。
【００３５】
また、この問題に対処するため、ガラス基板の厚さを薄くした場合、加工工程および搬送工程など、ガラス基板のハンドリングの際に、ガラス基板が破損したり、ガラス基板に欠けが生じたりするおそれが高くなる。すなわち、薄いガラス基板では、強度が低下し、ガラス基板のハンドリング性が難しくなるという問題が生じ得る。
【００３６】
これに対して、本発明では、
少なくとも一つの貫通孔を有するインターポーザ用ガラス基板の製造方法であって、
（ａ）第１の表面および第２の表面を有し、第１の厚さを有するガラス基板を準備する工程と、
（ｂ）前記ガラス基板の前記第１の表面に、前記第１の厚さより薄い薄肉部を形成する工程であって、これにより、前記薄肉部と、該薄肉部を取り囲む厚肉部とが形成される工程と、
（ｃ）前記薄肉部内の領域に、少なくとも一つの貫通孔を形成する工程と、
を含むことを特徴とする製造方法が提供される。
【００３７】
ここで、本願において、ガラス基板の「第１の厚さ」とは、第１の表面および第２の表面を有するガラス基板において、第１の表面と第２の表面が略平行な場合、第１の表面と第２の表面の間の距離を意味する。略平行とは、目視で並行であることを意味する。一方、ガラス基板の第１の表面と第２の表面が相互に平行ではない場合、ガラス基板の「第１の厚さ」は、ガラス基板の第１の表面と第２の表面の間の距離のうち、最も小さい値を意味するものとする。
【００３８】
本発明の製造方法では、ガラス基板は、薄肉部および厚肉部を有し、これらの部分がそれぞれ、ガラス基板の貫通孔形成部およびガラス基板の強度確保部としての役割を有する。すなわち、本発明では、ガラス基板の薄肉部を貫通孔を形成する領域として使用し、ガラス基板の厚肉部をガラス基板の強度を高め、ガラス基板を補強するための領域として使用することができる。
【００３９】
本発明の製造方法では、ガラス基板の薄肉部を貫通孔を形成する領域として使用するため、例えばレーザアブレーション法のようなテーパ形状の貫通孔が形成されやすい方法を使用した場合であっても、微細な貫通孔を容易に形成できる。従って、本発明の製造方法では、ガラス基板内に、インターポーザのビアに相当する微細な貫通孔を高密度で多数形成できる。
【００４０】
また、本発明の製造方法では、ガラス基板は、厚肉部を有し、この部分は、ガラス基板の補強部材として機能する。従って、ガラス基板のハンドリングの際に、ガラス基板にワレが生じたり、ガラス基板が破損したりすることが有意に抑制される。
【００４１】
（本発明の具体的構成）
以下、図面を参照して、本発明をより詳しく説明する。
【００４２】
図１には、本発明によるインターポーザ用ガラス基板の製造方法のフローの一例を概略的に示す。
【００４３】
図１に示すように、本発明によるインターポーザ用ガラス基板の製造方法は、
（ａ）第１の表面および第２の表面を有し、第１の厚さを有するガラス基板を準備する工程（ステップ１１０）と、
（ｂ）前記ガラス基板の前記第１の表面に、前記第１の厚さより薄い薄肉部を形成する工程であって、これにより、前記薄肉部と、該薄肉部を取り囲む厚肉部とが形成される工程（ステップ１２０）と、
（ｃ）前記薄肉部内の領域に、少なくとも一つの貫通孔を形成する工程（ステップ１３０）と、を有する。
【００４４】
なお、本発明によるインターポーザ用ガラス基板の製造方法は、必要な場合、さらに、
（ｄ）前記ガラス基板を切断する工程（ステップＳ１４０）を有しても良い。以下、各工程について、詳しく説明する。
【００４５】
（ステップＳ１１０）
まず最初に、被加工体となるガラス基板が準備される。
【００４６】
ガラス基板の形状は、特に限られず、ガラス基板は、矩形状またはディスク状等であっても良い。
【００４７】
ガラス基板の材質は、ガラスである限り、特に限られない。ガラス基板は、例えば、シリカガラス、ソーダライムガラス、アルミノボロシリケート無アルカリガラス、またはリン酸塩ガラスであっても良い。
【００４８】
ガラス基板の厚さ（第１の厚さ）は、特に限られないが、本発明は、厚いガラス基板に対しても適用することができることに留意する必要がある。ガラス基板の第１の厚さは、例えば、１００μｍ〜５ｍｍの範囲である。
【００４９】
（ステップＳ１２０）
次に、ステップＳ１１０で準備したガラス基板を用いて、ガラス基板の一方の表面（例えば、第１の表面）に、薄肉部が形成される。また、この薄肉部を取り囲む厚肉部が形成される。
【００５０】
ガラス基板に薄肉部を形成する方法は、特に限られない。薄肉部を形成する方法は、例えば、湿式または乾式エッチング法、サンドブラスト法、機械研磨法、および加圧成形法等である。ただし、サンドブラスト法では、得られる薄肉部の一方の表面が粗くなるので、平坦な表面が必要な場合、サンドブラスト処理以外の方法が使用されることが好ましい。この中では、特に、湿式エッチング法が好ましい。湿式エッチング法では、処理中にガラス基板にワレやクラックが生じるおそれが抑制されるからである。
【００５１】
薄肉部の厚さは、例えば、５μｍ以上１００μｍ未満である。薄肉部の厚さは、１種類に限られるものではなく、多種類の厚さの薄肉部を有しても良い。
【００５２】
薄肉部（および厚肉部）の形成位置は、特に限られないが、通常の場合、薄肉部は、ガラス基板の周縁部を除く部分に形成される（この場合、ガラス基板の周縁部は、厚肉部となる）。なお、薄肉部（および厚肉部）の形状、数、および配置形態等は、特に限られず、用途に応じて、自由に決定することができる。
【００５３】
図２〜図５には、薄肉部（および厚肉部）の配置形態の一例を示す。
【００５４】
図２に示す配置形態の例では、薄肉部１１０は、矩形状のガラス基板１００の第１の表面１０５において、周縁部を除く全領域に形成されている。このため、ガラス基板１００の周縁部が厚肉部１２０となる。
【００５５】
図３に示す配置形態の例では、薄肉部２１０は、ディスク状のガラス基板２００の第１の表面２０５のうち、周縁部を除く全領域に形成されている。このため、ガラス基板２００の周縁部が厚肉部２２０となる。
【００５６】
図４に示す配置形態の例では、矩形状のガラス基板３００の第１の表面３０５内に、長辺方向（Ｘ方向）および短辺方向（Ｙ方向）に沿って、複数の矩形状の薄肉部３１０が規則的に配列されている。また、厚肉部３２０は、ガラス基板３００の周縁部に加えて、周縁部以外の領域にも、Ｘ方向およびＹ方向のそれぞれに沿うようにして、格子状に形成されている。
【００５７】
以上の例では、ガラス基板（１００、２００、３００）の第１の表面（１０５、２０５、３０５）にのみ、薄肉部（１１０、２１０、３１０）が形成される場合について説明した。従って、ガラス基板の第２の表面（１０６、２０６、３０６）は、実質的に平坦なままである。しかしながら、本発明は、このような構成に限られず、ガラス基板の第２の表面にも、薄肉部（および厚肉部）が形成されても良い。
【００５８】
図５には、ガラス基板の第２の表面にも薄肉部（および厚肉部）が形成されたガラス基板の断面図の一例を示す。
【００５９】
図５に示すように、このガラス基板４００では、第１の表面４０５に、複数の薄肉部４１０および厚肉部４２０が形成されているとともに、第２の表面４０６の側にも、複数の薄肉部４５０および厚肉部４６０が形成されている。また、第２の表面４０６における薄肉部４５０および厚肉部４６０の垂直方向（Ｚ方向）の位置は、それぞれ、第１の表面４０５に形成された薄肉部４１０および厚肉部４２０の位置と対応している。薄肉部（および厚肉部）は、このようにガラス基板の両表面に配置されても良い。
【００６０】
なお、図２〜図５に示した薄肉部１１０、２１０、３１０、４１０、４５０、および厚肉部１２０、２２０、３２０、４２０、４６０の配置形態は、単なる一例に過ぎず、この他にも様々な配置で、薄肉部および厚肉部を形成することができることは、当業者には明らかであろう。
【００６１】
（ステップＳ１３０）
次に、前述の工程で形成された薄肉部内の領域に、少なくとも一つの貫通孔が形成される。
【００６２】
前述のように、薄肉部では、厚肉部に比べてガラス基板の厚さが有意に低減されている。このため、貫通孔は、薄肉部内の領域に、比較的容易に、比較的短時間で形成することができる。特に、このような構造では、従来のような（例えば、レーザアブレーション法において顕著に認められるような）テーパ形状の貫通孔が形成され、第１の表面側と第２の表面側とで、貫通孔の直径が大きく異なってしまうという問題が軽減されるため、微細な貫通孔を適正に形成することができるようになる。さらに、ガラス基板には、厚肉部１２０が存在するため、強度不足等により、ガラス基板１００がハンドリングの際に破損したり、ワレたりすることも有意に抑制される。
【００６３】
貫通孔の直径は、例えば、５μｍ〜１００μｍの範囲、好ましくは５μｍ〜３０μｍの範囲であっても良い。
【００６４】
貫通孔の形成方法は、特に限られない。貫通孔は、例えば、レーザアブレーション法、サンドブラスト法、メカニカルドリリング法、エッチング法、放電加工法、またはこれらの組み合わせにより、形成されても良い。レーザアブレーション法の場合、使用されるレーザ光は、特に限られず、レーザ光は、例えば、エキシマレーザ光、ＹＡＧレーザ光、およびＣＯ２レーザ光等であっても良い。
【００６５】
図６には、レーザアブレーション法により、ガラス基板の薄肉部に貫通孔を形成する際に使用される装置構成の一例を示す。
【００６６】
図６に示すように、この装置６００は、レーザ光用の光源６１１と、ホモジナイザー６１６と、複数の貫通孔を有するマスク６１３と、投影レンズ６１７と、ステージ６１４とを備える。この他、装置６００は、レーザ光用の光源６１１から放射されたレーザ光６２１を所望の位置に誘導するための、複数のミラー６１５を有する。ステージ６１４上には、前述の方法で薄肉部および厚肉部が形成されたガラス基板６１２が置載される。
【００６７】
このような装置６００の構成において、レーザ光用の光源６１１からレーザ光６２１が放射されると、このレーザ光６２１は、ホモジナイザー６１６内に誘導され、ここで均一な強度を有するレーザ光６２２に調節される。レーザ光６２２は、ミラー６１５等により、マスク６１３の方に誘導される。マスク６１３は、前述のように多数の貫通孔を有するため、レーザ光６２２の一部は、これらの貫通孔を通り、投影レンズ６１７まで誘導される。さらに、投影レンズ６１７に到達したレーザ光６２３は、縮小投影された状態で、ガラス基板６１２の薄肉部６５０に照射される。これにより、ガラス基板６１２の薄肉部６５０に、１または２以上の貫通孔が形成される。
【００６８】
なお、ガラス基板６１２の薄肉部６５０のより広い領域わたって、複数の貫通孔を形成する場合、例えば、以上の操作の後、光源６１１からのレーザ光６２１の放射を一旦停止し、ステージ６１４に対してガラス基板６１２を動かしても良い。その後、再度、光源６１１からレーザ光６２１を放射して、同様のことを行っても良い。あるいは、その他の方法で、より広い領域わたって、複数の貫通孔を形成できることは、当業者には明らかである。
【００６９】
なお、図６の装置構成は、一例であって、他の装置を用いて、ガラス基板の薄肉部に貫通孔を形成しても良いことは、当業者には明らかであろう。
【００７０】
（ステップＳ１４０）
以上の工程により、ガラス基板の薄肉部に必要な数の貫通孔を形成することができるが必要な場合、さらに、ガラス基板を必要な位置で切断する工程を実施しても良い。
【００７１】
図７および図８には、ガラス基板の切断位置の一例を概略的に示す。これらの図では、ガラス基板７００は、図４に示すような形態の薄肉部および厚肉部を有するものと仮定している。
【００７２】
例えば、図７に示すように、ガラス基板７００は、切断線Ｐ−Ｐ、すなわち厚肉部７２０に沿って切断されても良い。この場合、切断された各ピース７９０は、切断端面に厚肉部７２０（の一部）を有する形態となる。あるいは、厚肉部７２０の幅（Ｘ方向の長さ）が切断時の切りしろと等しい寸法の場合、切断後の各ピース７９０は、端面に実質的に厚肉部７２０を有さない（すなわち薄肉部７１０のみで構成される）場合もある。
【００７３】
一方、これとは別に、ガラス基板７００は、図８に示すように、切断線Ｑ−Ｑに沿って、すなわち予め薄肉部７１０のみを含むようにして、切断されても良い。
【００７４】
この他にも、様々な形態で、ガラス基板を切断して、少なくとも一つの貫通孔７７０を有するピース７９０を採取しても良い。
【００７５】
前述のように、本発明による製造方法では、ガラス基板は、各工程（ステップＳ１２０〜ステップＳ１４０）の間、常に厚肉部を有するため、ガラス基板の強度が低下し、ガラス基板のハンドリングが煩雑になったり、ガラス基板が破損したりする問題を有意に抑制することができる。また、本発明による製造方法では、貫通孔は、ガラス基板の薄肉部内に形成される。このため、例えば、レーザアブレーション法のようなテーパ形状の貫通孔が形成されやすい方法を使用しても、厚いガラス板を使用した場合のような、微細な貫通孔を形成することが難しくなるという問題を有意に軽減することができる。
【００７６】
（インターポーザの製造方法）
次に、図９を参照して、本発明によるインターポーザの製造方法について説明する。図９には、本発明によるインターポーザの製造方法の各工程における構成部材の断面図の一例を示す。
【００７７】
まず、図９（ａ）に示すように、第１の表面１００５および第２の表面１００６を有するガラス基板１０００が準備される。
【００７８】
このガラス基板１０００は、第１の表面１００５に、薄肉部１０１０および厚肉部１０２０を有し、薄肉部１０１０の領域内には、少なくとも一つの（図９の例では２つの）貫通孔１０５０が設置されている。このようなガラス基板１０００は、前述のような本発明によるインターポーザ用のガラス基板の製造方法を用いて、準備されても良い。
【００７９】
次に、図９（ｂ）に示すように、ガラス基板１０００の貫通孔１０５０に、導電性材料１０６０が充填される。導電性材料１０６０は、例えば銅のような高導電性金属であっても良い。
【００８０】
導電性材料の設置方法は、特に限られず、導電性材料１０６０は、例えば、無電解めっき、電解めっき等により形成される。
【００８１】
次に、図９（ｃ）に示すように、ガラス基板１０００の第２の表面１００６上に、絶縁層１０７０が設置される。絶縁層１０７０の材質は、絶縁体である限り、特に限られず、絶縁層１０７０は、例えば無機材料または樹脂等で構成されても良い。
【００８２】
また、絶縁層１０７０の設置方法は、特に限られない。例えば、絶縁層１０７０が樹脂で構成される場合、絶縁層１０７０は、塗布法等により設置しても良い。また、例えば、絶縁層１０７０が無機材料で構成される場合、絶縁層１０７０は、スパッタリング法等により設置しても良い。
【００８３】
その後、絶縁層１０７０には、ガラス基板１０００に充填された導電性材料１０６０と対応する位置に、貫通開口１０７５が形成される。このような貫通開口１０７５は、例えばフォトリソグラフィ等の技術により、容易に形成することができる。あるいは、例えばマスクを使用することにより、最初から、ガラス基板１０００の第２の表面１００６上に、貫通開口１０７５を有する絶縁層１０７０を形成しても良い。
【００８４】
なお、図には示していないが、絶縁層は、さらに、ガラス基板１０００の第１の表面１００５側に設置されても良い。
【００８５】
次に、図９（ｄ）に示すように、絶縁層１０７０の上部に、導電層１０８０が設置される。導電層１０８０は、絶縁層１０７０の貫通開口１０７５を充填し、導電層１０８０と、ガラス基板１０００の貫通孔１０５０内の導電性材料１０６０とが電気的に接続されるように設置される。
【００８６】
導電層１０８０の設置方法は、特に限られない。導電層１０８０は、例えば、スパッタリング法を用いて設置されても良い。
【００８７】
なお、必要な場合、導電層１０８０は、所望の配線パターンが得られるように、パターン化されても良い。パターン化の方法は、特に限られず、導電層１０８０は、例えば、マスクを用いたフォトリソグラフィ処理により、パターン化されても良い。
【００８８】
次に、図９（ｅ）に示すように、導電層１０８０の上部に、樹脂層１０９０が設置される。また、樹脂層１０９０には、必要に応じて、導電層１０８０に至る貫通溝が形成される。
【００８９】
以上の工程により、微細なビアを有するインターポーザ１０９５を製造することができる。なお、必要な場合、ガラス基板１０００の厚肉部１０２０は、最終的に切断されても良い。これにより、平坦な形状のインターポーザを提供することができる。あるいは、薄肉部１０１０に形成されたビアの数が多過ぎる場合、あるいは、インターポーザの寸法を小さくしたい場合は、ガラス基板１０００を薄肉部１０１０内のビアとビアの間等で切断しても良い。
【００９０】
なお、前述の方法では、図９（ｂ）〜図９（ｃ）に示すように、絶縁層１０７０は、貫通孔１０５０が導電性材料１０６０で充填された後に、設置される。しかしながら、これとは異なり、ガラス基板１０００の第２の表面１００６に、貫通開口１０７５を有する絶縁層１０７０を設置しておき、導電層１０８０を設置する工程において、貫通孔１０５０および貫通開口１０７５の双方に、導電性材料を一度に充填しても良い。この場合、ガラス基板１０００の貫通孔１０６０に予め導電性材料１０６０を設置する工程を省略することができる。
【００９１】
（インターポーザの別の製造方法）
次に、図１０および図１１を参照して、本発明によるインターポーザの別の製造方法（第２の製造方法）について説明する。図１０には、インターポーザの第２の製造方法のフローの一例を概略的に示す。また、図１１には、図１０の各工程における構成部材の断面図の一例を示す。
【００９２】
図１０に示すように、本発明によるインターポーザの製造方法は、
（ｉ）第１の表面および第２の表面を有するガラス基板を準備する工程であって、前記ガラス基板は、前記第１の表面に、厚肉部に取り囲まれた薄肉部を有する工程（ステップＳ３１０）と、
（ｉｉ）前記ガラス基板の前記第２の表面に、絶縁層を設置する工程（ステップＳ３２０）と、
（ｉｉｉ）前記絶縁層から前記ガラス基板の前記薄肉部までを貫通する、少なくとも一つの貫通孔を形成する工程（ステップＳ３３０）と、
（ｉｖ）前記絶縁層上の少なくとも一部に、導電性材料の導電層を設置する工程であって、前記導電性材料は、前記貫通孔を充填する工程（ステップＳ３４０）と、
（ｖ）前記導電層の上部に、樹脂層を設置するステップ（ステップＳ３５０）と、
を有する。
【００９３】
以下、図１１も参照しながら、各工程について、詳しく説明する。
【００９４】
（ステップＳ３１０）
まず、図１１（ａ）に示すように、第１の表面１１０５および第２の表面１１０６を有するガラス基板１１００が準備される。このガラス基板１１００は、第１の表面１１０５側に、薄肉部１１１０および厚肉部１１２０を有する。
【００９５】
このようなガラス基板は、例えば、前述のガラス基板の製造方法のステップＳ１１０〜ステップＳ１２０に示したような工程により、準備することができる。
【００９６】
なお、以降の記載では、ガラス基板１１００の第１の表面１１０５の周縁部にのみ厚肉部１１２０が形成されたガラス基板１１００を例に、本発明によるインターポーザの第２の製造方法を説明する。しかしながら、ガラス基板の形態は、例えば、図２〜図５に示したガラス基板１００、２００、３００、４００などであっても良く、すなわち、ガラス基板は、薄肉部と厚肉部を有する限り、いかなる形態であっても良いことは当業者には明らかである。
【００９７】
（ステップＳ３２０）
次に、図１１（ｂ）に示すように、ガラス基板１１００の前記第２の表面１１０６の側に、絶縁層１１７０Ａが設置される。また、ガラス基板１１００の前記第１の表面１１０５の側に、絶縁層１１７０Ｂが設置される。ただし、絶縁層１１７０Ｂは、省略しても良い。
【００９８】
絶縁層１１７０Ａ、１１７０Ｂの材質は、絶縁体である限り、特に限られず、絶縁層１１７０Ａ、１１７０Ｂは、例えば無機材料または樹脂等で構成されても良い。
【００９９】
また、絶縁層１１７０Ａ、１１７０Ｂの設置方法は、特に限られない。例えば、絶縁層１１７０Ａ、１１７０Ｂが樹脂で構成される場合、絶縁層１１７０Ａ、１１７０Ｂは、塗布法等により設置しても良い。また、例えば、絶縁層１１７０Ａ、１１７０Ｂが無機材料で構成される場合、絶縁層１１７０Ａ、１１７０Ｂは、スパッタリング法等により設置しても良い。
【０１００】
（ステップＳ３３０）
次に、図１１（ｃ）に示すように、絶縁層１１７０Ａの表面から前記ガラス基板１１００の薄肉部１１１０を通り、絶縁層１１７０Ｂに至る、少なくとも一つの貫通孔１１７５が形成される。
【０１０１】
このような貫通孔１１７５は、例えば、レーザアブレーション法、サンドブラスト法、メカニカルドリリング法、エッチング法、放電加工法、またはこれらの組み合わせにより、形成されても良い。レーザアブレーション法の場合、使用されるレーザ光は、特に限られず、レーザ光は、例えば、エキシマレーザ光、ＹＡＧレーザ光、およびＣＯ２レーザ光等であっても良い。
【０１０２】
ここで、本発明による製造方法では、貫通孔１１７５は、ガラス基板１１００の薄肉部１１１０の領域に形成されるため、微細な直径を有する貫通孔１１７５を、比較的容易に形成することができることに留意する必要がある。貫通孔１１７５の直径は、例えば、５μｍ〜１００μｍの範囲、好ましくは５μｍ〜３０μｍの範囲であっても良い。
【０１０３】
（ステップＳ３４０）
次に、図１１（ｄ）に示すように、絶縁層１１７０Ａ上の少なくとも一部に、導電性材料の導電層１１８０が設置される。導電性材料１１８０は、貫通孔１１７５を充填するように設置される。
【０１０４】
導電層１１８０の設置方法は、特に限られず、導電層１１８０は、スパッタリング法、電解めっき法等により、形成されても良い。
【０１０５】
必要に応じて、導電層１１８０は、所望の配線パターンが得られるように、パターン化されても良い。パターン化の方法は、特に限られず、例えば、導電層１１８０は、マスクを用いたフォトリソグラフィ処理により、パターン化されても良い。
【０１０６】
（ステップＳ３５０）
次に、図１１（ｅ）に示すように、導電層１１８０の上部に、樹脂層１１９０が設置される。また、樹脂層１１９０には、必要に応じて、導電層１１８０に至る貫通溝が形成される。
【０１０７】
以上の工程により、微細なビアを有するインターポーザ１１９５を製造できる。
【０１０８】
なお、必要な場合、ガラス基板１１００の厚肉部１１２０は、最終的に切断されても良い。これにより、平坦な形状のインターポーザを提供できる。あるいは、薄肉部１１１０に形成されたビアの数が多過ぎる場合、あるいは、インターポーザの寸法を小さくしたい場合は、ガラス基板１１００を薄肉部１１１０内のビアとビアの間等で切断しても良い。
【実施例】
【０１０９】
以下、本発明の実施例について説明する。
【０１１０】
（実施例１）
以下の方法により、多数の微細な貫通孔を有するガラス基板を製作した。
【０１１１】
（薄肉部の形成）
まず、縦６００ｍｍ、横４００ｍｍ、および厚さが１８０μｍの無アルカリガラスからなる板ガラス（旭硝子株式会社製、ＥＮＡ１）を準備した。
【０１１２】
次に、この板ガラスの一つの表面（第１の表面）の内側部分に、複数の薄肉部を形成した。薄肉部は、ガラス材のエッチングの際に使用される、一般的な湿式エッチング法により形成した。薄肉部の厚さは、３０μｍとした。
【０１１３】
図１２には、複数の薄肉部が形成された板ガラスの上面図を示す。この図は、板ガラス１２００を第１の表面１２０５側から見た図である。また、図１３には、この板ガラスのＡ−Ａ線での断面図を示す。
【０１１４】
図１２および図１３に示すように、板ガラス１２００は、相互に平行な第１の表面１２０５および第２の表面１２０６を有する。また、板ガラス１２００は、第１の表面１２０５側に、板ガラス１２００の外周縁に沿って形成された厚肉部１２２０Ａを有するとともに、長辺方向（Ｘ方向）および短辺方向（Ｙ方向）に沿って格子状に延在する、厚肉部１２２０Ｂを有する。また、板ガラス１２００の第１の表面１２０５には、これらの厚肉部１２２０Ａ、１２２０Ｂに取り囲まれた、正方形状の多数の薄肉部１２１０が形成されている。
【０１１５】
図１２において、厚肉部１２２０ＡのＸ方向の幅Ｌ１、Ｌ２は、いずれも３０ｍｍとし、厚肉部１２２０ＡのＹ方向の幅Ｗ１、Ｗ２は、いずれも３０ｍｍとした。また、厚肉部１２２０ＢのＸ方向の幅Ｐ１およびＹ方向の幅Ｐ２は、いずれも２ｍｍとした。薄肉部１２１０において、Ｘ方向の長さＳ１およびＹ方向の長さＳ２は、いずれも６ｍｍとした。
【０１１６】
（貫通孔の形成）
次に、前述の形態の厚肉部１２２０A、１２２０B、および薄肉部１２１０を有する板ガラス１２００の各薄肉部１２１０に、貫通孔を形成した。
【０１１７】
貫通孔は、図６に示した構成の装置６００を用いて、レーザアブレーション法により形成した。レーザ光源６１１には、ＡｒＦレーザ光源を使用した。このレーザ光の波長は、１９３ｎｍである。マスク６１３には、厚さ０．４ｍｍのステンレス製で直径８０μｍの穴が複数個形成されたものを使用した。レーザ光の照射フルエンスは、板ガラス１２００の薄肉部１２１０の位置において、５Ｊ／ｃｍ２となるように調節した。レーザ光は、板ガラス１２００の第１の表面１２０５側から照射した。貫通孔のピッチは、板ガラス１２００の長辺方向（Ｘ方向）および短辺方向（Ｙ方向）とも２０μｍとした。
【０１１８】
なお、貫通孔形成処理の際には、１回のレーザアブレーション処理が完了の都度、板ガラス１２００をＸ方向および／またはＹ方向に２ｍｍだけずらすことを繰り返すことにより、各薄肉部１２１０の全体にわたって貫通孔を形成した。
【０１１９】
貫通孔の形成準備の際、および貫通孔の形成処理中に、板ガラス１２００には、特に破損等の問題は生じなかった。
【０１２０】
処理後、貫通孔の形態を光学顕微鏡で観察したところ、貫通孔の直径は、第１の表面１２０５側では、約８μmφであり、第２の表面１２０６側では、約６μmφであった。従って、テーパ角度≒１．９゜である。また、板ガラスには、クラックやチッピング等の損傷は、特に認められなかった。
【０１２１】
（実施例２）
実施例１と同様の方法により、複数の微細な貫通孔を有するガラス基板を製作した。
【０１２２】
ただし、実施例２では、ガラスの材質は、ソーダライムガラス（旭硝子株式会社製）とし、ガラスの形状は、直径３００ｍｍ、厚さ５００μｍのディスク状とした。
【０１２３】
また、厚肉部は、ガラスディスクの第１の表面の周囲にのみ形成し、第１の表面のその他の領域は単一の薄肉部とした。厚肉部の幅は、２０ｍｍとし、薄肉部の厚さは、３０μｍとした。
【０１２４】
さらに、貫通孔は、縦横に沿って規則的に配置し、貫通孔のピッチは、縦方向、横方向とも３０μｍとした。
【０１２５】
貫通孔の形成準備の際、および貫通孔の形成処理中に、ガラスディスクには、特に破損等の問題は生じなかった。
【０１２６】
光学顕微鏡観察の結果、得られた貫通孔の第１の表面側の直径は、約５μｍであり、第２の表面側の直径は、約４μｍであった。従って、テーパ角度≒１．０゜である。また、ガラスディスクには、クラックやチッピング等の損傷は、特に認められなかった。
【産業上の利用可能性】
【０１２７】
本発明は、半導体素子用の部材、より詳しくは、多層回路基板の絶縁層、ウエハレベルパッケージ、電極取り出し用の貫通孔、およびインターポーザなどの用途に好適に使用できる。
【符号の説明】
【０１２８】
１００    ガラス基板
１０５    第１の表面
１０６    第２の表面
１１０    薄肉部
１２０    厚肉部
２００    ガラス基板
２０５    第１の表面
２０６    第２の表面
２１０    薄肉部
２２０    厚肉部
３００    ガラス基板
３０５    第１の表面
３０６    第２の表面
３１０    薄肉部
３２０    厚肉部
４００    ガラス基板
４０５    第１の表面
４０６    第２の表面
４１０    薄肉部
４２０    厚肉部
４５０    薄肉部
４６０    厚肉部
６００    装置
６１１    光源
６１２    ガラス基板
６１３    マスク
６１４    ステージ
６１５    ミラー
６１６    ホモジナイザー
６１７    投影レンズ
６２１、６２２、６２３    レーザ光
６５０    薄肉部
７００    ガラス基板
７１０    薄肉部
７２０    厚肉部
７７０    貫通孔
７９０    ピース
１０００  ガラス基板
１００５  第１の表面
１００６  第２の表面
１０１０  薄肉部
１０２０  厚肉部
１０５０  貫通孔
１０６０  導電性材料
１０７０  絶縁層
１０７５  貫通開口
１０８０  導電層
１０９０  樹脂層
１０９５  インターポーザ
１１００  ガラス基板
１１０５  第１の表面
１１０６  第２の表面
１１１０  薄肉部
１１２０  厚肉部
１１７０Ａ、１１７０Ｂ  絶縁層
１１７５  貫通孔
１１８０  導電層
１１９０  樹脂層
１１９５  インターポーザ
１２００  板ガラス
１２０５  第１の表面
１２０６  第２の表面
１２１０  薄肉部
１２２０Ａ、１２２０Ｂ  厚肉部。
【図１】
2012166999.tif 000003
【図２】
2012166999.tif 000004
【図３】
2012166999.tif 000005
【図４】
2012166999.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2012166999.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2012166999.tif 000012
【図１１】
2012166999.tif 000013
【図１２】
2012166999.tif 000014
【図１３】
2012166999.tif 000015