本發(fā)明涉及貫通電極基板及其制造方法以及

使用貫通電極基板的半導(dǎo)體裝置。

背景技術(shù)：

近年來，作為大規(guī)模集成電路(LSI，large-scale integrated)芯片之間的插入件(interposer)，開發(fā)了具有用于使基板的正面和背面導(dǎo)通的導(dǎo)通部的貫通電極基板。這種貫通電極基板通過電解鍍敷等向貫通孔內(nèi)部填充導(dǎo)電材料來形成貫通電極。作為貫通電極基板的現(xiàn)有技術(shù)，已公開了例如利用絕緣體上硅(SOI，Silicon-On-Insulator)晶片制成的貫通電極基板(參照專利文獻1)。該貫通電極基板在SOI晶片的支持基板層設(shè)置有盲孔，該盲孔具有達到埋入絕緣層的深度，并且通過在所述通孔的內(nèi)壁形成內(nèi)壁絕緣層而設(shè)置了貫通電極。另外，在去除了硅層而露出的埋入絕緣層中，在與貫通電極相應(yīng)的部分設(shè)置有接觸孔。

(現(xiàn)有技術(shù)文獻)

(專利文獻)

專利文獻1：日本特開2005-38942號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

(發(fā)明所要解決的問題)

如專利文獻1記載，現(xiàn)有的貫通電極基板具有如下的結(jié)構(gòu)：在表面上設(shè)置有絕緣層，貫通電極通過設(shè)置于該絕緣層的接觸孔而露出，從而可導(dǎo)通。在圖25及圖26中，通過剖視圖示出了這種貫通電極基板800的結(jié)構(gòu)?；w801具有相互對置的表面801a和表面801b，在貫通表面801a和表面801b的貫通孔中可配置貫通電極803。在此，可知基體801的表面801b和貫通電極803的表面803b形成為同一面。在基體801的表面801b及貫通電極803的表面803b上配置有布線804。

圖26為在圖25中示出的貫通電極基板800的被虛線所包圍的附近的放大圖，示出了貫通電極803的表面803b側(cè)的、周緣803c附近。就貫通電極基板800的形成而言，在設(shè)置于基體801的孔中，可形成通過電解鍍敷而填充的貫通電極803，但是存在在貫通電極803的側(cè)面803d和基體801之間產(chǎn)生微小的空間的情況。另外，在基體801中配置了貫通電極803之后，基體801的表面801b和貫通電極803的表面803b可利用化學機械拋光(CMP，Chemical Mechanical Polishing)等而被研磨，但是此時也存在表面803b側(cè)的周緣803c附近的基體801被去除而產(chǎn)生空間的情況。若存在因這種原因而產(chǎn)生的空間881，則布線804會發(fā)生斷線，從而發(fā)生與貫通電極803連接故障的情況?；蛘?，會因空間881中充滿氣體而導(dǎo)致布線804的連接可靠性下降。

圖27及圖28為另一方式的貫通電極基板900的剖視圖。圖28為示出貫通電極基板900的形成過程的圖，為圖27中的由虛線包圍的附近的放大圖。參照圖27，配置有貫通基體901的表面901a和表面901b的貫通電極903。在此，將從基體901的表面901a側(cè)和表面901b側(cè)露出的貫通電極903分別作為表面903a和表面903b。另外，與貫通電極903的與基體901相接的面作為側(cè)面903d。絕緣層930針對于基體901的表面901b上以及從表面901b到貫通電極903的表面903b上的一部分而配置。在絕緣層930上和未形成絕緣層930的貫通電極903的表面903b上配置有布線904。

在圖27中，針對基體901的表面901b上及貫通電極903的表面903b上的一部分形成有絕緣層930。由于在貫通電極903的周緣903c附近也形成有絕緣層930，因此，周緣903c的側(cè)面903d側(cè)被基體901覆蓋，而表面903b側(cè)被絕緣層930覆蓋。

通過形成絕緣層930，來覆蓋貫通電極903的周緣903c。然而，若絕緣層930與貫通電極903之間的緊貼性不好，則在制造工序的過程中絕緣層930會因底切(undercut)而產(chǎn)生間隙。這樣會使絕緣層930在結(jié)構(gòu)上欠缺穩(wěn)定性，因而會成為布線904斷線的原因。

本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供一種消除了在貫通電極與基體之間的邊界部發(fā)生的由結(jié)構(gòu)所引起的缺陷而使得結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的貫通電極基板。

(解決問題的方案)

根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，提供一種貫通電極基板，其特征在于，具有：基體，具有相互對置的第一面和第二面；以及貫通電極，配置于貫通孔，所述貫通孔貫通基體的所述第一面和第二面，其中，貫通電極具有在第一面及第二面上從基體露出的第一面?zhèn)鹊亩嗣婧偷诙鎮(zhèn)鹊亩嗣?，第一面?zhèn)鹊亩嗣婧偷诙鎮(zhèn)鹊亩嗣嬷械囊环交螂p方的周緣被基體覆蓋。

另外，基體可以具有位于貫通電極的周緣或周緣的外側(cè)且沿著所述周緣的環(huán)狀的凸部。

另外，基體可以包括玻璃。

另外，基體包括硅，可以在貫通孔的內(nèi)壁面上配置有絕緣膜。

另外，在周緣被基體覆蓋的第一面?zhèn)鹊亩嗣婧偷诙鎮(zhèn)鹊亩嗣嬷械囊环交螂p方的內(nèi)側(cè)，可以配置與基體相同材質(zhì)的部件。

另外，在周緣被基體覆蓋的第一面?zhèn)鹊亩嗣婧偷诙鎮(zhèn)鹊亩嗣嬷械囊环交螂p方，可以配置多個布線。

另外，根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，提供一種貫通電極基板的制造方法，其特征在于包括以下步驟：在具有相互對置的第一面和第二面的基體的第一面上形成開口部，該開口部的深度未達到第二面；利用導(dǎo)電性材料填充開口部來形成電極；在基體的第二面上，形成在電極的內(nèi)側(cè)區(qū)域的一部分具有開口，并覆蓋電極的周緣的掩模；在設(shè)置有掩模的狀態(tài)下，對基體的第二面進行蝕刻，使電極的內(nèi)側(cè)區(qū)域的一部分露出，且使所述基體的一部分殘存在所述電極的周緣。

另外，掩?？梢孕纬蔀榄h(huán)狀。

另外，掩?？梢灾辽僖徊糠值匕飨蛲晕g刻。

另外，隨著蝕刻的進行，蝕刻掩?？梢员蝗コ?。

另外，根據(jù)本發(fā)明的又一實施方式，提供一種具有上述貫通電極基板的半導(dǎo)體裝置。

(發(fā)明的效果)

根據(jù)本發(fā)明，配置有貫通基體的相互對置的兩個面的貫通電極，貫通電極的至少一個面的周緣被基體覆蓋，因此能夠提供結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的貫通電極基板。

附圖說明

圖1為示出在本發(fā)明的第一實施方式的貫通電極基板的制造方法中，設(shè)置有盲孔(有底孔)的基板的截面的示意圖。

圖2為示出在本發(fā)明的第一實施方式的貫通電極基板的制造方法中，設(shè)置有貫通電極的基板的截面的示意圖。

圖3為示出在本發(fā)明的第一實施方式的貫通電極基板的制造方法中，形成有掩模的基板的截面的示意圖。

圖4為示出在本發(fā)明的第一實施方式的貫通電極基板的制造方法中，蝕刻過程中的基板的截面的示意圖。

圖5為示出在本發(fā)明的第一實施方式的貫通電極基板的制造方法中，蝕刻過程中的基板的截面的示意圖。

圖6為示出在本發(fā)明的第一實施方式的貫通電極基板的制造方法中，蝕刻過程中的基板的截面的示意圖。

圖7為示出在本發(fā)明的第一實施方式的貫通電極基板的制造方法中，完成了蝕刻的基板的截面的示意圖。

圖8為示出在本發(fā)明的第一實施方式的貫通電極基板的制造方法中，完成了蝕刻的基板的俯視圖及立體圖。

圖9為示出在本發(fā)明的第一實施方式的貫通電極基板的制造方法中，形成了布線層的基板的截面的示意圖。

圖10為示出在本發(fā)明的第一實施方式的貫通電極基板的制造方法中，形成了絕緣層的基板的截面的示意圖。

圖11為用于說明本發(fā)明的第一實施方式的貫通電極基板的貫通電極的俯視圖。

圖12為示出在本發(fā)明的第一實施方式的變型例的貫通電極基板的制造方法中，完成了蝕刻的基板的截面的示意圖。

圖13為示出在本發(fā)明的第一實施方式的變型例的貫通電極基板的制造方法中，貫通電極比基體的凸部更加突出的狀態(tài)的示意圖。

圖14為示出在本發(fā)明的第一實施方式的變型例的貫通電極基板的制造方法中，將比基體的凸部更加突出的貫通電極平坦化了的狀態(tài)的示意圖。

圖15為示出在本發(fā)明的第二實施方式的貫通電極基板的制造方法中，蝕刻過程中的基板的截面的示意圖。

圖16為示出在本發(fā)明的第二實施方式的貫通電極基板的制造方法中，形成了掩模的基板的截面的示意圖。

圖17為示出在本發(fā)明的第二實施方式的貫通電極基板的制造方法中，完成了蝕刻的基板的截面的示意圖。

圖18為示出在本發(fā)明的第二實施方式的貫通電極基板的制造方法中，形成了布線層及絕緣層的基板的截面的示意圖。

圖19為示出本發(fā)明的第三實施方式的貫通電極基板的上部面及截面的示意圖。

圖20為示出本發(fā)明的第三實施方式的貫通電極基板的上部面及截面的示意圖。

圖21為示出本發(fā)明的第四實施方式的貫通電極基板的截面的示意圖。

圖22為示出本發(fā)明的第五實施方式的半導(dǎo)體裝置的圖。

圖23為示出本發(fā)明的第五實施方式的半導(dǎo)體裝置的另一示例的圖。

圖24為示出本發(fā)明的第五實施方式的半導(dǎo)體裝置的又一示例的圖。

圖25為示出現(xiàn)有技術(shù)的貫通電極基板的截面的示意圖。

圖26為示出現(xiàn)有技術(shù)的貫通電極基板的截面的示意圖。

圖27為示出現(xiàn)有技術(shù)的貫通電極基板的截面的示意圖。

圖28為示出現(xiàn)有技術(shù)的貫通電極基板的截面的示意圖。

具體實施方式

以下，參照附圖，對本發(fā)明的貫通電極基板進行詳細的說明。此外，本發(fā)明的貫通電極基板不限定于以下的實施方式，可進行各種變形來實施。在所有的實施方式中，對相同的結(jié)構(gòu)要素賦予同一附圖標記來進行說明。另外，為了便于說明，存在附圖的尺寸比例與實際比例不同，或在附圖中省略了結(jié)構(gòu)的一部分的情況。

<第一實施方式>

以下，參照圖1至圖11，對本發(fā)明的第一實施方式的貫通電極基板100的結(jié)構(gòu)及制造方法進行說明。

(整體結(jié)構(gòu))

首先，利用圖7及圖8對貫通電極基板100的結(jié)構(gòu)的概況進行說明。圖8為本發(fā)明的第一實施方式的貫通電極基板100的俯視圖及立體圖。圖8的(a)部分為從構(gòu)成貫通電極基板100的基體101的第二面101b側(cè)觀察的俯視圖，圖8的(b)部分為從基體101的第二面101b側(cè)的斜向觀察的立體圖。另外，圖7示出從圖8的(a)部分的A-A’方向觀察的截面的示意圖。

關(guān)于貫通電極基板100，貫通電極103配置于基體101中?；w101具有相互對置的第一面101a和第二面101b。貫通電極103的第一面103a從基體101的第一面101a側(cè)露出，第二面103b從基體101的第二面101b側(cè)露出。另外，貫通電極103的側(cè)面103d與基體101相接。

貫通電極103的第二面103b的周緣103c及其周邊被基體101覆蓋，除此之外的內(nèi)側(cè)的區(qū)域從基體101露出。即，周緣103c的側(cè)面103d側(cè)及第二面103b側(cè)均被基體101覆蓋?；w101覆蓋貫通電極103的周緣103c及其周邊的第二面103b的部分與其余部分相比厚度更薄，形成了薄壁區(qū)域(厚度薄的區(qū)域)101e。

(貫通電極基板100的制造方法)

接下來，利用圖1至圖8，對根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的貫通電極基板100的制造方法進行說明。

在圖1中示出在貫通電極基板100的制造方法中，在基體101中設(shè)置有盲孔102的基板的截面。基體101的至少表面具有絕緣性。作為基體101，可使用例如玻璃(鈉鈣玻璃、低膨脹玻璃、無堿玻璃等)、藍寶石、樹脂等。在這種情況下，基體101的厚度可以形成在100μm～1mm的范圍內(nèi)。

另外，作為基體101，可以是在具有導(dǎo)電性的基板的表面上設(shè)置有絕緣膜的、表面具有絕緣性的基體。例如，可以在硅等的具有導(dǎo)電性的基板的表面形成絕緣膜。在這種情況下，絕緣膜的厚度可在0.1μm～5μm的范圍內(nèi)。此外，優(yōu)選地，在使用包含硅的基板作為基體101的情況下，優(yōu)選如下的結(jié)構(gòu)：通過在盲孔102的內(nèi)壁面上形成絕緣膜，而在最終的貫通孔的內(nèi)壁面上設(shè)置絕緣膜。然而，在這種情況下，需要進行在如下所述的圖7中的用于去除絕緣膜的蝕刻工序。

基體101具有相互對置的第一面101a和第二面101b。在基體101的第一面101a側(cè)形成掩模(未圖示)，通過蝕刻而形成盲孔102。可利用反應(yīng)離子蝕刻(RIE，Reactive Ion Etching)、深反應(yīng)離子蝕刻(DRIE，Deep RIE)等的干法蝕刻加工、濕法蝕刻加工、激光加工等作為蝕刻的方法，來形成不貫通基體101的第二面101b側(cè)的盲孔102。

盲孔102的深度可依據(jù)基體101的厚度而不同，但可以為例如100μm～500μm。盲孔102的開口的大小無特別限定，可以為例如10μm～100μm。另外，如各圖所示，盲孔102的形狀典型的為在基體101的厚度方向上呈直線狀，但不限于此。例如，也可以為第一面101a側(cè)的開口部寬、第二面101b側(cè)的底部窄的錐形。另外，盲孔102的中央部可以為凸狀、凹狀或它們的組合形狀。此外，對于盲孔102在俯視圖上的形狀也無特別限定，典型的為圓形，但除圓形以外還可以為矩形或多邊形。

接下來，對貫通電極103的形成進行說明。圖2為示出在盲孔102中形成了貫通電極103的狀態(tài)的剖視圖。通過以填埋盲孔102的方式設(shè)置導(dǎo)電性材料來形成貫通電極103。作為導(dǎo)電性材料，可以使用例如Cu(銅)等的金屬。在使用Cu等的金屬作為貫通電極103的情況下，可使用電解鍍敷填充法。在進行電解鍍敷的情況下，在形成種子層、即用于形成鍍層的基底層之后，實施電解鍍敷(未圖示)。另外，在將該電解鍍敷圖案用于圖案形成的情況下，利用由光刻法制成的阻擋層，使要形成鍍層的部分露出。在填充了貫通電極103之后，利用化學機械拋光(CMP，Chemical Mechanical Polishing)等來使基體101的第一面101a和貫通電極103的第一面103a平坦化。

在此，將配置在盲孔102中的貫通電極103的、盲孔102的開口側(cè)(基體101的第一面101a側(cè))作為第一面103a，將盲孔102的底側(cè)(基體101的第二面101b側(cè))作為第二面103b。將第二面103b的端部作為周緣103c。另外，將除了第一面103a和第二面103b之外的、與基體101相接的面作為側(cè)面103d。

接下來，對掩模130的形成進行說明。圖3為示出在基體101的第二面101b側(cè)形成了用于蝕刻的掩模130的狀態(tài)的剖視圖。在基體101的第二面101b中，當從第二面101b側(cè)透視觀察時，掩模130配置于貫通電極103的第二面103b的周緣103c附近。此時，掩模130的至少一部分配置為位置比周緣103c更靠內(nèi)側(cè)。如此配置掩模130的原因是，在配置了掩模130之后對基體101的第二面101b進行了各向同性蝕刻時，使貫通電極103的第二面103b的周緣103c附近的蝕刻遲緩，使貫通電極103的第二面103b的周緣103c不會露出。

在貫通電極103呈圓柱形的情況下，在基體101的第二面101b上，掩模130可仿照貫通電極103的周緣103c而配置為環(huán)狀。在貫通電極103呈除圓柱之外的形狀的情況下，可沿著貫通電極103的第二面103b的俯視的形狀來配置掩模130。

在設(shè)置了掩模130之后，從形成了盲孔102的基體101的第一面101a的相反側(cè)、即從作為盲孔102的底側(cè)的基體101的第二面101b側(cè)進行各向同性的蝕刻。作為各向同性蝕刻的一個示例，對濕法蝕刻的工序進行說明。在基體101為玻璃的情況下，使用例如氫氟酸作為蝕刻液。在這種情況下，對于掩模130可使用耐氫氟酸的材料，并利用阻擋層制版蝕刻工序?qū)⒗玢t、銅等圖案化來形成。此外，在進行濕法蝕刻之前形成保護層，使得基體101的第一面101a側(cè)不被蝕刻。

圖4至圖7為示出進行各向同性蝕刻的狀態(tài)的剖視圖。尤其是，圖7為示出完成了各向同性蝕刻的狀態(tài)的剖視圖，示出了本發(fā)明的第一實施方式的貫通電極基板100。

參照圖4及圖5，可知在初始的各向同性蝕刻時，在基體101的第二面101b配置有掩模130的部分未被蝕刻。但是，隨著各向同性的濕法蝕刻的推進，蝕刻會從未配置掩模130的部分在橫向上侵入，因此未配置掩模130的部分也漸漸發(fā)生蝕刻。圖6為示出掩模130與基體101的第二面101b相接的部分被完全蝕刻，掩模130剝離的狀態(tài)。

從圖6的狀態(tài)進一步蝕刻，最終蝕刻進行至圖7中示出的狀態(tài)。參照圖7，在貫通電極103的第二面103b的周緣103c附近，基體101不是被完全地蝕刻，而是基體101的一部分殘存下來作為薄壁區(qū)域101e。另一方面，除了貫通電極103的周緣103c附近之外的第二面103b也進行蝕刻而從基體101露出。即，貫通電極103呈配置于貫通基體101的第一面101a與第二面103b之間的貫通孔中的狀態(tài)。像這樣，通過使貫通電極103的周緣103c附近的基體101的一部分不被完全蝕刻，成為使貫通電極103的周緣103c及其附近的第二面103b被基體101覆蓋的結(jié)構(gòu)。

在此，再次利用圖8，來說明完成了圖7中示出的各向同性蝕刻的基板的狀態(tài)。圖8的(a)部分為從基體101的第二面101b側(cè)觀察的俯視圖。關(guān)于貫通電極103的第二面103b，周緣103c及其附近被基體101的第二面101b的一部分所覆蓋。另一方面，貫通電極103的第二面103b的內(nèi)側(cè)的區(qū)域從基體101的第二面101b露出。

圖8的(b)部分為從基體101的第二面101b側(cè)的斜向觀察的立體圖。參照圖8的(b)部分，可知在配置有形成為圓形的貫通電極103的周緣103c的部分以及直至位于其外側(cè)的部位形成了環(huán)狀的凸部101c。由于配置了掩模130的部分與未配置掩模130的部分相比，蝕刻的推進變得遲緩，從而可形成凸部101c。通過形成凸部101c，貫通電極103的周緣103c變?yōu)槠鋫?cè)面103d側(cè)及第二面101b側(cè)均被基體101覆蓋的結(jié)構(gòu)。

接下來，利用圖9至圖11來對在貫通電極基板100上形成布線層104及絕緣層105的方法進行說明。

圖9為在基體101的第二面101b上及貫通電極103的第二面103b上形成了布線層104的貫通電極基板110的剖視圖。布線層104可使用導(dǎo)電性材料。作為導(dǎo)電性材料，例如，可通過將金屬材料涂敷于基體101的第二面101b側(cè)，并利用光刻進行圖案化的方法等來形成。此外，雖然在圖9中未圖示，但是除了布線層104之外，還可以搭載其他的電子部件等。

接下來，利用圖10對絕緣層105的形成進行說明。圖10為示出從圖9中示出的情況進一步形成了絕緣層105的貫通電極基板120的截面，并且為從圖11的B-B’方向觀察的剖視圖。絕緣層105可使用例如感光性樹脂。在這種情況下，在基體101的第二面101b及布線層104上形成感光性樹脂之后，利用光刻進行圖案化，并利用烘焙而形成絕緣層105。另外，在絕緣層105中形成達到布線層104的開口部106。

圖11為從貫通電極基板120的絕緣層105側(cè)觀察的俯視圖。布線層104形成為包圍圓形的貫通電極103的周緣103c。布線層104進一步形成為在從貫通電極103到開口部106的方向上延伸，并以矩形狀包圍形成有開口部106的區(qū)域。此外，在表示貫通電極103的周緣103c的圓內(nèi)側(cè)所示出的圓表示在貫通電極103的第二面103b中，從基體101的第二面101b側(cè)露出的區(qū)域。

如上所述，就第一實施方式的貫通電極基板100的形成而言，存在使貫通電極103的周緣103c附近的基體101殘存的工序，但不存在對貫通電極103的第二面103b和基體101的第二面101b進行研磨的工序。因此，第一實施方式的貫通電極基板100不會發(fā)生如圖25及圖26所說明的以下問題：由于對貫通電極803的表面803b和基體801的表面801b的研磨而發(fā)生的基體801的缺損或基體801的缺損所伴隨的布線804的斷線、因基體801與貫通電極103之間的空間的產(chǎn)生而引起的關(guān)于布線804的連接的可靠性降低等問題。

進而，在第一實施方式的貫通電極基板100中，貫通電極103的第二面103b的周緣103c的側(cè)面103d側(cè)、第二面103b側(cè)均被基體101覆蓋。另一方面，在圖27及圖28中說明的另一現(xiàn)有的貫通電極基板中，貫通電極903的周緣903c側(cè)部被基體901覆蓋，上部面被絕緣層930覆蓋，但在絕緣層930的形成過程中，絕緣層930會因底切而產(chǎn)生間隙，因此結(jié)構(gòu)上欠缺穩(wěn)定性。因此，在第一實施方式的貫通電極基板100中，不具有相當于現(xiàn)有的貫通電極基板中的絕緣層930的結(jié)構(gòu)，也不存在其形成過程，因而不會發(fā)生在絕緣層930的形成過程中發(fā)生的上述問題。

因此，通過第一實施方式的貫通電極基板100及其制造方法，可提供在結(jié)構(gòu)上穩(wěn)定的貫通電極基板。

(變型例)

接下來，利用圖12至14對本發(fā)明的第一實施方式的變型例進行說明。

在實施方式1中，在具有相互對置的第一面101a和第二面101b的基體101的第一面101a側(cè)形成盲孔102，在盲孔102填充中貫通電極103，并基體101的第二面101b側(cè)進行蝕刻，使貫通電極103露出。在變型例中，在基體101的第一面101a側(cè)形成盲孔102之后，不是在盲孔102中形成貫通電極103，而是先從基體101的第二面101b側(cè)進行蝕刻。

圖12示出了在基體101中形成盲孔102，從基體101的第二面101b側(cè)進行蝕刻，使盲孔102貫通的狀態(tài)。變型例1實施的蝕刻與實施方式1中說明的方法相同。即，圖12可以說是在實施方式1中，省略圖2所示的貫通電極103的形成過程，而進行了圖3至7中示出的蝕刻工序的狀態(tài)。

在利用蝕刻使盲孔102貫通之后，從盲孔102的當初的開口側(cè)填充金屬，由此形成貫通電極103。由于在使盲孔102貫通之后填充金屬，因而在填充金屬時易于排出不需要的氣體，不易在貫通電極103中產(chǎn)生氣泡。若形成貫通電極103，則可形成與實施方式1中的圖7所說明的相同的貫通電極基板100。

但是，在變型例1中，如圖13所示，當形成貫通電極103時，存在貫通電極103的第二面103b比凸部101c更加突出的情況(參照圖13的103f)。在這種情況下，在形成貫通電極103之后，可利用CMP等來使第二面103b平坦化。圖14為示出使第二面103b平坦化，并形成了第一實施方式的變型例的貫通電極基板100a的狀態(tài)的圖。若實施CMP，則會因碟形凹陷(dishing)現(xiàn)象而使得貫通電極基板100a的第二面103b的中央部分凹陷，因此需要進行適當調(diào)節(jié)以便在中央部分不會發(fā)生過度的凹陷。

<實施方式2>

接下來，利用圖1、圖2、圖8的(a)部分、以及圖15至圖18，對本發(fā)明的第二實施方式的貫通電極基板200的結(jié)構(gòu)及制造方法進行說明。

(整體結(jié)構(gòu))

第二實施方式的貫通電極基板200的俯視圖與在第一實施方式的說明中使用的圖8的(a)部分相同。另外，圖18示出從圖8的(a)部分的A-A’方向觀察的截面的示意圖。

關(guān)于貫通電極基板200，可在基體101中配置貫通電極103?；w101具有相互對置的第一面101a和第二面101b。貫通電極103的第一面103a從基體101的第一面101a側(cè)露出，第二面103b從基體101的第二面101b側(cè)露出。另外，貫通電極103的側(cè)面103d與基體101相接。

貫通電極103的周緣103c的側(cè)面103d側(cè)及第二面103b側(cè)均被基體101覆蓋。基體101基本上在整體上具有恒定的厚度，但覆蓋貫通電極103的第二面的部分的厚度薄，形成了薄壁區(qū)域(厚度薄的區(qū)域)101e。

(貫通電極基板200的制造方法)

在第二實施方式中，直至在基體101中形成盲孔102、并且填充貫通電極103的制造方法與使用圖1及圖2說明的實施方式1的貫通電極基板100的制造方法相同。

圖15為示出從圖2的狀態(tài)開始從基體101的第二面101b側(cè)開始遍及第二面101b全體地進行了蝕刻的狀態(tài)的圖。作為蝕刻的方法，可通過濕法蝕刻加工、干法蝕刻加工、激光加工等來進行。此外，虛線101b’示出進行蝕刻之前的、基體101的第二面101b的位置。關(guān)于蝕刻，并不是進行蝕刻直至貫通電極103的第二面103b露出，而是在基體101的第二面101b與貫通電極103的第二面103b之間留有厚度a。

在利用各向同性濕法蝕刻進行蝕刻工序的情況下，例如，可使用氫氟酸作為蝕刻液，并以使得基體101的第一面101a側(cè)不被蝕刻的方式形成保護層。在這種情況下，進行蝕刻以使厚度a為例如30μm以下。這是因為，在后述的掩模之后的蝕刻過程中，若厚度a大，則除了在基體101的厚度方向上的蝕刻之外，蝕刻在橫向上的發(fā)展所引起的影響也不容忽視。另外，在利用濕法蝕刻進行蝕刻時，由于會發(fā)生蝕刻的不均勻，因而優(yōu)選厚度a為1μm以上。

另外，在利用RIE或DRIE等的各向異性干法蝕刻來進行蝕刻工序的情況下，不特別限定厚度a的上限。但是，優(yōu)選厚度a為1μm以上。

接下來，對用于使貫通電極103從基體101的第二面101b露出的掩模的形成進行說明。圖16為示出在基體101的第二面101b上形成了掩模131的狀態(tài)的剖視圖。此外，在圖16中示出的掩模配置示出了利用各向異性蝕刻來進行掩模形成之后的蝕刻工序的情況下的掩模的形成。

在第二實施方式中，為了使貫通電極103的第二面103b從基體101露出，在要露出的貫通電極103的第二面103b的區(qū)域中不形成掩模131，而在除此之外的部分中形成掩模131。更詳細的說明如下：當從基體101的第二面101b側(cè)透視觀察時，從不存在貫通電極103的一側(cè)直至越過貫通電極103的周緣103c的部分形成掩模131，使得掩模131與周緣103c重疊。掩模131可利用例如阻擋層的圖案化來進行。

接下來，對用于使貫通電極103從基體101的第二面101b露出的蝕刻進行說明。圖17為從圖16所示的狀態(tài)進行了各向異性蝕刻之后的狀態(tài)的圖，為本發(fā)明的第二實施方式的貫通電極基板200的剖視圖。

利用各向異性蝕刻，未配置掩模131的基體101會受到蝕刻。如上所述，掩模131形成為與周緣103c重疊，因此貫通電極103的第二面103b除了周緣103c附近的部分之外從基體101露出。掩模131配置至越過貫通電極103的周緣103c的部分，因而在周緣103c的附近，在其側(cè)面103d側(cè)及第二面103b側(cè)，基體101均未蝕刻而殘存。圖中的131’示出了配置了掩模131的部位。各向異性蝕刻的工序完成之后，可使掩模131剝離。

圖18為示出在圖17所示的貫通電極基板200中形成布線層104，進而形成了絕緣層105的貫通電極基板220的剖視圖。在完成了蝕刻之后，形成布線層104、并形成絕緣層105的方法與實施方式1相同。

如上所述，在第二實施方式的貫通電極基板200中，貫通電極103的第二面103b的周緣103c的側(cè)面103d側(cè)和第二面103b側(cè)也均被基體101覆蓋。另外，第二實施方式中的貫通電極基板200的制造方法與第一實施方式的貫通電極基板200的制造方法同樣，不會發(fā)生在圖25至圖28中說明的現(xiàn)有技術(shù)中的制造過程中的問題。因此，關(guān)于貫通電極基板200，可提供與第一實施方式中同樣的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的貫通電極基板。

<第三實施方式>

接下來，參照圖19及圖20，對本發(fā)明的第三實施方式的貫通電極基板300及400的結(jié)構(gòu)進行說明。

在第一實施方式及第二實施方式中，貫通電極103的第二面103b的除周緣103c的附近外全都從基體101露出，但本發(fā)明不限于此。在除貫通電極103的周緣103c附近之外的部位，也可以使基體101的一部分在阻擋劑處理中不被去除而是殘存。

圖19為示出第三實施方式的貫通電極基板300的俯視圖及剖視圖。若參照圖19的(a)部分及圖19的(b)部分，可知呈圓形的島狀的基體101d配置于貫通電極103的中央附近。在此，貫通電極103的第二面103b形成有呈環(huán)狀的開口部。

圖20為示出第三實施方式的貫通電極基板400的俯視圖及剖視圖。參照圖20的(a)部分及圖20的(b)部分可知，環(huán)狀的基體101f配置于貫通電極103的中央附近。在此，貫通電極103的第二面103b包括：環(huán)狀的開口部，位于以環(huán)狀殘存的基體101f的外側(cè)；以及圓形的開口部，位于以環(huán)狀殘存的基體101f的內(nèi)側(cè)。

除了圖19及圖20示出的形狀之外，還可以通過對于基體101的第二面101b適當?shù)剡x擇利用阻擋劑進行掩模的圖案，使貫通電極103的第二面103b的開口部形成規(guī)定的形狀。此外，在第三實施方式中，為了易于進行貫通電極103的第二面103b的開口部的形成，也可以使貫通電極103的第二面103b的面積大于第一實施方式及第二實施方式的情況。

像這樣，在第三實施方式中，通過適當?shù)卦O(shè)定貫通電極103的第二面103b的開口部的形狀及寬闊度，能夠調(diào)節(jié)貫通電極103與在貫通電極103的第二面103b及基體101的第二面101b上配置的布線層(未圖示)之間的電阻值。

另外，在第三實施方式中，與第一實施方式及第二實施方式相比，貫通電極103的第二面103b側(cè)的凹凸增加，因而提高了當配置布線層或使其他絕緣層層疊化時的緊貼性。

<實施方式4>

接下來，參照圖21，對本發(fā)明的第四實施方式的貫通電極基板500的結(jié)構(gòu)進行說明。在第四實施方式中，形成有與貫通電極103的第二面103b相連接的第一布線505及第二布線506。

對第四實施方式的貫通電極基板500的制造方法的一個示例進行說明。首先，直至第一實施方式中的圖8中示出的狀態(tài)，形成基體101及貫通電極103。接下來，在圖21的左側(cè)的基體101的第二面101b上和相鄰的貫通電極103的第二面103b上的一部分上形成第一布線505。接下來，在第一布線505及與其相鄰的貫通電極103的第二面103b上的一部分上形成絕緣層507。最后，在絕緣層507、貫通電極103的第二面103b及右側(cè)的基體101的第二面101b上形成第二布線506。在此，第一布線505與第二布線506經(jīng)由貫通電極103而相互電連接，然而由于可隔著絕緣層507而形成，因此除此之外的部分不電連接。

第四實施方式的貫通電極基板500的制造方法不限于上述制造方法。例如，也可以在第二實施方式中說明的貫通電極基板200上，同樣地形成第一布線505、絕緣層507及第二布線506。另外，如在第三實施方式中所說明的，也可以在貫通電極103的第二面103b上形成兩個開口部，形成的開口部分別與第一布線505、第二布線506相連接。

另外，在貫通電極103的第二面103b上，還可以形成布線層及絕緣層，以便使三個以上的布線相連接。

根據(jù)第四實施方式的貫通電極基板500，由于經(jīng)由貫通電極103連接多個布線，因此能夠在貫通電極103上實現(xiàn)布線的分支。

<第五實施方式>

在第五實施方式中，對使用第一至第四實施方式中的貫通電極基板制造的半導(dǎo)體裝置1000進行說明。

圖22為示出本發(fā)明的第五實施方式的半導(dǎo)體裝置1000的圖。半導(dǎo)體裝置1000由三個貫通電極基板610、620、630層疊而成，并與LSI基板700相連接。貫通電極基板610形成有例如動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM，Dynamic Random Access Memory)等的半導(dǎo)體元件，并且具有由布線層104(未圖示)等形成的連接端子611、612。這三個貫通電極基板610、620、630的一個以上可以為由玻璃、藍寶石等形成的基板構(gòu)成的貫通電極基板。連接端子612經(jīng)由凸塊(bump)751與LSI基板700的連接端子701相連接。連接端子611經(jīng)由凸塊752與貫通電極基板620的連接端子622相連接。貫通電極基板620的連接端子621與貫通電極基板630的連接端子632經(jīng)由凸塊753相連接。凸塊751、752、753可使用例如銦、銅、金等的金屬。

此外，在層疊貫通電極基板的情況下，不限于三層，也可以為兩層，還可以為四層以上。另外，在貫通電極基板與其他基板之間的連接中，不限于利用凸塊的技術(shù)，還可使用共晶接合等其他接合技術(shù)。另外，還可進行聚酰亞胺、環(huán)氧樹脂等的涂敷、烘焙，將貫通電極基板與其他基板粘接起來。

圖23為示出本發(fā)明的第五實施方式的半導(dǎo)體裝置的另一示例的圖。圖23所示的半導(dǎo)體裝置1000a由微機電系統(tǒng)(MEMS，Micro-Electro-Mechanical System)器件、中央處理器(CPU，Central Processing Unit)、存儲器等的半導(dǎo)體芯片(LSI芯片)710、720及貫通電極基板600層疊而成，并與LSI基板700相連接。

在半導(dǎo)體芯片710與半導(dǎo)體芯片720之間配置有貫通電極基板600，并經(jīng)由凸塊754、755相連接。在LSI基板700上放置半導(dǎo)體芯片710，LSI基板700與半導(dǎo)體芯片720通過導(dǎo)線705相連接。在該示例中，貫通電極基板600可用作將多個半導(dǎo)體芯片層疊來進行三維安裝的插入件，并且能夠通過層疊功能各自不同的多個半導(dǎo)體芯片，來制造多功能的半導(dǎo)體裝置。例如，可通過將半導(dǎo)體芯片710用作三軸加速度傳感器，將半導(dǎo)體芯片720用作二軸磁傳感器，來制造出用一個模塊實現(xiàn)五軸運動傳感器的半導(dǎo)體裝置。

在半導(dǎo)體芯片為由MEMS器件形成的傳感器等的情況下，存在傳感結(jié)果利用模擬信號來輸出的情況。在這種情況下，還可以將低通濾波器、放大器等形成于半導(dǎo)體芯片或貫通電極基板600。

圖24為示出本發(fā)明的第五實施方式的半導(dǎo)體裝置的又一示例的圖。上述兩個示例(圖22、圖23)為三維安裝，而此示例為適用于二維和三維的合并安裝的例子。在圖24所示的半導(dǎo)體裝置1000b中，LSI基板700與六個貫通電極基板610、620、630、640、650、660層疊并相連接。但是，并不是所有貫通電極基板都層疊配置，也并排配置在LSI基板700的面內(nèi)方向上。這些貫通電極基板610、620、630、640、650、660中的一個以上也可以為由玻璃、藍寶石等形成的基板構(gòu)成的貫通電極基板。

在圖24的示例中，在LSI基板700上連接有貫通電極基板610、650，在貫通電極基板610上連接有貫通電極基板620、640，在貫通電極基板620上連接有貫通電極基板630，在貫通電極基板650上連接有貫通電極基板660。此外，如圖23所示的示例，即使將貫通電極基板用作用于連接多個半導(dǎo)體芯片的插入件，也可采用這種二維與三維的合并安裝。例如，貫通電極基板630、640、660等還可以置換為半導(dǎo)體芯片。

通過如上所述的方法制造的半導(dǎo)體裝置1000、1000a、1000b可搭載于例如便攜式終端(移動電話、智能電話及筆記本式個人計算機等)、信息處理裝置(臺式個人計算機、服務(wù)器、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)等)、家電等各種電子設(shè)備。這些電子設(shè)備具有由用于通過執(zhí)行應(yīng)用程序來實現(xiàn)各種功能的CPU等形成的控制部，各種功能包括使用來自半導(dǎo)體裝置1000的輸出信號的功能。

(附圖標記的說明)

100、200、300、400、500：貫通電極基板；101：基體；102：盲孔；

103：貫通電極；104：布線層；105：絕緣層；106：開口部；130、131：掩模。