【手続補正書】
【提出日】平成23年2月2日(2011.2.2)
【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】
第１面およびその反対側の第２面を有するシリコン基板と、
前記シリコン基板の第１面に形成された拡散層からなる素子部と、
前記シリコン基板の第１面に前記素子部を被覆して形成された窒化膜と、
前記窒化膜および前記シリコン基板を厚さ方向に貫通する貫通孔と、
前記シリコン基板の前記貫通孔の内壁面および前記シリコン基板の第２面に形成された酸化膜と、
前記酸化膜が形成された貫通孔に形成された第１貫通電極と、
前記窒化膜に形成され、前記素子部と電気的に接続された第１コンタクト部と、
前記シリコン基板の第１面の前記窒化膜上に形成され、前記第１貫通電極と前記第１コンタクト部とを電気的に接続する第１配線と、
を備えていることを特徴とするシリコンインターポーザ。
【請求項２】
前記シリコン基板の第２面の前記酸化膜上に形成され、前記第１貫通電極と電気的に接続された第２配線と、
前記窒化膜に形成され、前記シリコン基板と電気的に接続された第２コンタクト部と、
前記シリコン基板の第１面の前記窒化膜上に形成され、前記第２コンタクト部と電気的に接続された第３配線と、
前記窒化膜および前記シリコン基板を厚さ方向に貫通し、前記酸化膜が形成された貫通孔に形成され、前記第３配線と電気的に接続された第２貫通電極と、
前記シリコン基板の第２面の前記酸化膜上に形成され、前記第２貫通電極と電気的に接続された第４配線と、
を備えていることを特徴とする請求項１記載のシリコンインターポーザ。
【請求項３】
前記シリコン基板の第１面に搭載される半導体素子と前記素子部が並列に配置されるように、前記シリコン基板の第１面に前記第１および第３配線が形成されていることを特徴とする請求項２記載のシリコンインターポーザ。
【請求項４】
（ａ）シリコン基板の第１面に、不純物をドープして拡散層からなる素子部を形成する工程と、
（ｂ）前記シリコン基板の第１面に、前記素子部を被覆してパターニングされた窒化膜を形成する工程と、
（ｃ）前記窒化膜をマスクとして用い、前記素子部を保護しつつ、パターニングで形成された開口穴の位置に前記シリコン基板を厚さ方向に貫通する貫通孔を形成する工程と、
（ｄ）前記シリコン基板の熱酸化により、前記貫通孔の内壁面および前記シリコン基板の前記第１面とは反対側の第２面に酸化膜を形成する工程と、
（ｅ）前記（ｄ）工程後に、前記貫通孔に貫通電極を形成する工程と、
（ｆ）前記シリコン基板の第１および第２面に、前記貫通電極と電気的に接続された配線を形成する工程と、
を含むことを特徴とするシリコンインターポーザの製造方法。
【請求項５】
（ｇ）前記（ｅ）工程と前記（ｆ）工程の間に、前記素子部の一部および前記シリコン基板の一部のそれぞれを、前記窒化膜から露出する第１および第２コンタクトホールを形成する工程を含み、
前記（ｃ）工程では、前記貫通孔として、第１および第２貫通孔を形成し、
前記（ｅ）工程では、前記貫通電極として、前記第１および第２貫通孔のそれぞれに第１および第２貫通電極を形成し、
前記（ｆ）工程では、前記配線として、
前記シリコン基板の第１面に、前記第１貫通電極と、前記第１コンタクトホールに形成された第１コンタクト部を介して前記素子部とに電気的に接続された第１配線を形成し、
前記シリコン基板の第２面に、前記第１コンタクト部、前記第１配線および前記第１貫通電極を介して、前記素子部と電気的に接続された第２配線を形成し、
前記シリコン基板の第１面に、前記第２貫通電極と、前記第２コンタクトホールに形成された第２コンタクト部を介して前記シリコン基板とに電気的に接続された第３配線を形成し、
前記シリコン基板の第２面に、前記第２コンタクト部、前記第３配線および前記第２貫通電極を介して、前記シリコン基板と電気的に接続された第４配線を形成することを特徴とする請求項４記載のシリコンインターポーザの製造方法。
【請求項６】
前記（ｆ）工程では、前記シリコン基板の第１および第２面に、めっきシード層を形成し、前記めっきシード層をめっき給電層とする電解めっきにより、前記配線を形成することを特徴とする請求項５記載のシリコンインターポーザの製造方法。
【請求項７】
前記（ｆ）工程では、Ｔｉシード層と、前記Ｔｉシード層に積層されたＣｕシード層で前記めっきシード層を形成し、
前記Ｔｉシード層を形成する工程では、前記第１および第２コンタクトホールのそれぞれで露出する前記素子部および前記シリコン基板に接触する前記Ｔｉシード層にレーザ加熱することを特徴とする請求項６記載のシリコンインターポーザの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は次の構成を備える。
すなわち、本発明に係るシリコンインターポーザは、第１面およびその反対側の第２面を有するシリコン基板と、前記シリコン基板の第１面に形成された拡散層からなる素子部と、前記シリコン基板の第１面に前記素子部を被覆して形成された窒化膜と、前記窒化膜および前記シリコン基板を厚さ方向に貫通する貫通孔と、前記シリコン基板の前記貫通孔の内壁面および前記シリコン基板の第２面に形成された酸化膜と、前記酸化膜が形成された貫通孔に形成された第１貫通電極と、前記窒化膜に形成され、前記素子部と電気的に接続された第１コンタクト部と、前記シリコン基板の第１面の前記窒化膜上に形成され、前記第１貫通電極と前記第１コンタクト部とを電気的に接続する第１配線と、を備えていることを特徴とする。
また、前記シリコン基板の第２面の前記酸化膜上に形成され、前記第１貫通電極と電気的に接続された第２配線と、前記窒化膜に形成され、前記シリコン基板と電気的に接続された第２コンタクト部と、前記シリコン基板の第１面の前記窒化膜上に形成され、前記第２コンタクト部と電気的に接続された第３配線と、前記窒化膜および前記シリコン基板を厚さ方向に貫通し、前記酸化膜が形成された貫通孔に形成され、前記第３配線と電気的に接続された第２貫通電極と、前記シリコン基板の第２面の前記酸化膜上に形成され、前記第２貫通電極と電気的に接続された第４配線と、を備えていることを特徴とする。
また、前記シリコン基板の第１面に搭載される半導体素子と前記素子部が並列に配置されるように、前記シリコン基板の第１面に前記第１および第３配線が形成されていることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明に係るシリコンインターポーザの製造方法は、（ａ）シリコン基板の第１面に、不純物をドープして拡散層からなる素子部を形成する工程と、（ｂ）前記シリコン基板の第１面に、前記素子部を被覆してパターニングされた窒化膜を形成する工程と、（ｃ）前記窒化膜をマスクとして用い、前記素子部を保護しつつ、パターニングで形成された開口穴の位置に前記シリコン基板を厚さ方向に貫通する貫通孔を形成する工程と、（ｄ）前記シリコン基板の熱酸化により、前記貫通孔の内壁面および前記シリコン基板の前記第１面とは反対側の第２面に酸化膜を形成する工程と、（ｅ）前記（ｄ）工程後に、前記貫通孔に貫通電極を形成する工程と、（ｆ）前記シリコン基板の第１および第２面に、前記貫通電極と電気的に接続された配線を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
また、（ｇ）前記（ｅ）工程と前記（ｆ）工程の間に、前記素子部の一部および前記シリコン基板の一部のそれぞれを、前記窒化膜から露出する第１および第２コンタクトホールを形成する工程を含み、前記（ｃ）工程では、前記貫通孔として、第１および第２貫通孔を形成し、前記（ｅ）工程では、前記貫通電極として、前記第１および第２貫通孔のそれぞれに第１および第２貫通電極を形成し、前記（ｆ）工程では、前記配線として、前記シリコン基板の第１面に、前記第１貫通電極と、前記第１コンタクトホールに形成された第１コンタクト部を介して前記素子部とに電気的に接続された第１配線を形成し、前記シリコン基板の第２面に、前記第１コンタクト部、前記第１配線および前記第１貫通電極を介して、前記素子部と電気的に接続された第２配線を形成し、前記シリコン基板の第１面に、前記第２貫通電極と、前記第２コンタクトホールに形成された第２コンタクト部を介して前記シリコン基板とに電気的に接続された第３配線を形成し、前記シリコン基板の第２面に、前記第２コンタクト部、前記第３配線および前記第２貫通電極を介して、前記シリコン基板と電気的に接続された第４配線を形成することを特徴とする。拡散層からなる素子部とシリコンウエハとに電気的に接続する配線を形成することによって、素子部としてダイオードを作り込んだような場合に、素子部を容易に電気回路に組み込むことができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、前記（ｆ）工程では、前記シリコン基板の第１および第２面に、めっきシード層を形成し、前記めっきシード層をめっき給電層とする電解めっきにより、前記配線を形成することを特徴とする。
また、前記（ｆ）工程では、Ｔｉシード層と、前記Ｔｉシード層に積層されたＣｕシード層で前記めっきシード層を形成し、前記Ｔｉシード層を形成する工程では、前記第１および第２コンタクトホールのそれぞれで露出する前記素子部および前記シリコン基板に接触する前記Ｔｉシード層にレーザ加熱することを特徴とする。
Tiシード層を設けることによって素子部と配線との密着性を向上させることができ、Cuシード層を設けることによって容易に配線を形成することができる。
また、前記めっきシード層としてTiシード層を形成した後、前記窒化膜に形成したコンタクトホールの位置に合わせしてレーザ光を照射し、前記Tiシード層を局所的に加熱することによってTiと前記素子部とを合金化させることによって、Tiシード層と素子部とをオーミック接合とすることができ、素子部と配線とを確実に電気的に接続することができるとともに、シリコンウエハを局所的に加熱することによって、シリコンウエハに不要な熱応力を発生させずに配線を形成することが可能となる。
また、前記窒化膜がマスクとして好適に用いられるとともに、素子部の保護として好適に用いられる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
シリコンインターポーザは、シリコンウエハを基材としているから基材自体に受動素子や能動素子を作り込むことが可能であり、シリコンウエハの素材としての特徴を生かした製品として提供することができる。また、シリコンインターポーザ自体にダイオード等の回路部品の機能を付与したことにより、製品のアセンブリ工程を簡素化して、製造コストを低減させることが可能となる。また、効果的に製品の小型化を図ることが可能になるから、小型製品が求められる製品分野に好適に利用することが可能となる。
前述した発明の製造工程は、不純物がドープされたシリコンインターポーザに熱酸化膜を形成したい場合にとくに有効である。また、熱酸化膜は絶縁信頼性を向上させる上で有効であるという特徴がある。