JP2019067798A - 貫通電極基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高温処理に対する信頼性が高い貫通電極基板と、高温処理に対する信頼性が高い貫通電極基板の製造方法を提供する。
【解決手段】貫通電極基板１０４であって、第１面１４０ａと、第２面１４０ｂと、第１面と第２面とを貫通する貫通孔１２６と、を有する基板と、貫通孔に設けられる貫通電極１１８と、中心線２００ａが貫通孔の中心線と略一致し、孔径Ｄ２が貫通孔の孔径Ｄ１よりも大きい第１開口１２３部を有し、第１面上に設けられる第１配線１２２と、中心線が第１開口部の中心線と略一致し、孔径Ｄ３が第１開口部の孔径よりも大きい第２開口部１２４ａを有し、第１面及び第１配線上に設けられる絶縁膜と、絶縁膜上に設けられ、第２開口部とは異なる開口部を介して、第１配線と電気的に接続される第２配線１１０と、を有する。
【選択図】図４

Description

本開示は貫通電極基板及びその製造方法に関する。

近年の携帯情報端末の普及に伴い、半導体部品を高密度に実装する技術が注目されている。半導体部品を高密度に実装する技術は、例えば、半導体部品を３次元的に積層する技術や、半導体部品を高密度な中継基板（配線基板、多層配線基板、貫通電極基板、インターポーザなどとも呼ばれる）上に実装した後にプリント基板と電気的に接続する技術などがある。

例えば、特許文献１には、多層配線基板（インターポーザ）上に半導体チップを実装する技術が開示されている。

特開２００９−２６０２５５号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている技術では、多層配線基板に設けられた貫通電極の投影面上に、配線が設けられている。多層配線基板に、高温処理を施した場合、貫通電極が熱膨張することによって、配線にクラックが生じる可能性がある。

このような課題に鑑み、本開示の実施形態における目的の一つは、高温処理に対する信頼性が高い貫通電極基板を提供することにある。また、本開示の実施形態における目的の一つは、高温処理に対する信頼性が高い貫通電極基板の製造方法を提供することにある。

本開示の実施形態の一つである貫通電極基板は、第１面と、第２面と、第１面と第２面とを貫通する貫通孔と、を有する基板と、貫通孔に設けられる貫通電極と、中心線が貫通孔の中心線と略一致し、孔径が貫通孔の孔径よりも大きい第１開口部を有し、第１面上に設けられる第１配線と、中心線が第１開口部の中心線と略一致し、孔径が第１開口部の孔径よりも大きい第２開口部を有し、第１面及び前記第１配線上に設けられる絶縁膜と、絶縁膜上に設けられ、第２開口部とは異なる開口部を介して、第１配線と電気的に接続される第２配線と、を有する。

貫通電極基板が有する第１配線の厚さは、第２配線の厚さと同等、または、前記第２配線の厚さよりも薄くてもよい。

貫通電極基板が有する第１配線の厚さは、１μｍ以下であってもよい。

貫通電極基板が有する第１開口部の開口端の位置は、第２開口部の開口端の位置の内側であって、かつ、貫通孔または貫通電極の外側であってもよい。

貫通電極基板が有する第１開口部及び第２開口部を介して、第１配線と電気的に接続される第３配線をさらに有していてもよい。

本開示の実施形態の一つである貫通電極基板の製造方法は、基板の第１面と、基板の第２面とを貫通する貫通孔を設け、貫通孔を導電体で充填することにより貫通電極を設け、第１面に接し、中心線が貫通孔の中心線と略一致し、孔径が貫通孔の孔径よりも大きい第１開口部を有する第１配線を設け、第１面及び第１配線に接するように絶縁膜を設け、絶縁膜に、第１開口部の中心線と略一致する中心線を有し、第１開口部の孔径よりも大きい第２開口部を設け、絶縁膜、絶縁膜上に設けられ第２開口部とは異なる開口部、及び第１配線に接するように第２配線を設ける。

貫通電極基板の製造方法における第１配線の厚さは、第２配線の厚さと同等、または、前記第２配線の厚さよりも薄くてもよい。

貫通電極基板の製造方法における第１配線の厚さは、１μｍ以下であってもよい。

貫通電極基板の製造方法における第１開口部の開口端の位置は、第２開口部の開口端の位置の内側であって、かつ、貫通孔または貫通電極の外側であってもよい。

貫通電極基板の製造方法は、第２配線を設けた後に、高温での処理を行ってもよい。

貫通電極基板の製造方法は、上記高温での処理を行った後に、第１開口部及び第２開口部を介して、第１配線と電気的に接続される第３配線を設けてもよい。

本開示の実施形態の一つである他の貫通電極基板は、第１面と、第２面と、第１面と第２面とを貫通する貫通孔と、を有する基板と、貫通孔に設けられる貫通電極と、第１面上に設けられ、中心線が貫通孔の中心線と略一致し、孔径が貫通孔の孔径よりも大きい第１開口部、を有する第１絶縁膜と、第１面及び第１絶縁膜上に設けられ、中心線が第１開口部の中心線と略一致し、孔径が第１開口部の孔径よりも小さい第２開口部、を有する第１配線と、第１絶縁膜及び第１配線上に設けられ、第３開口部及び第４開口部を有する第２絶縁膜と、第２絶縁膜上に設けられ、第３開口部を介して、第１配線と電気的に接続される第２配線と、を有する。

上記他の貫通電極基板が有する第１配線の厚さは、第２配線の厚さと同等、または、前記第２配線の厚さよりも薄くてもよい。

上記他の貫通電極基板が有する第１配線の厚さは、１μｍ以下であってもよい。

上記他の貫通電極基板が有する第１開口部の開口端の位置は、第２開口部の開口端の位置の内側であって、かつ、貫通孔または貫通電極の外側であってもよい。

上記他の貫通電極基板が有する第１開口部及び第４開口部を介して、第１配線と電気的に接続される第３配線を、さらに有していてもよい。

本開示の一実施形態に係る半導体装置を説明する上面図である。 図１に示す半導体装置のＡ１−Ａ２線に沿った断面図である。 本開示の一実施形態に係る半導体装置を説明する平面図である。 本開示の一実施形態に係る半導体装置のＣ１−Ｃ２線に沿った断面図である。 本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造方法を説明するフローチャートである。 本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造方法を説明する断面図である。 本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造方法を説明する断面図である。 本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造方法を説明する断面図である。 本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造方法を説明する断面図である。 本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造方法を説明する断面図である。 本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造方法を説明する断面図である。 本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造方法を説明する断面図である。 本開示の一実施形態に係る半導体装置を説明する平面図である。 本開示の一実施形態に係る半導体装置のＣ１−Ｃ２線に沿った断面図である。 本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造方法を説明するフローチャートである。 本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造方法を説明する断面図である。 本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造方法を説明する断面図である。 本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造方法を説明する断面図である。 本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造方法を説明する断面図である。 本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造方法を説明する断面図である。 本開示の一実施形態に係る貫通電極基板の製造方法を説明する断面図である。

以下、本開示の各実施形態について、図面等を参照し、説明する。但し、本開示は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができ、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。本明細書と各図において、既出の図に関して説明したものと同様の機能を備えた要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省くことがある。

本明細書及び特許請求の範囲において、ある構造体の上に他の構造体を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接するように、直上に他の構造体を配置する場合と、ある構造体の上方に、さらに別の構造体を介して他の構造体を配置する場合との両方を含むものとする。また、本明細書及び特許請求の範囲において、Ｕとその矢印は断面において上、上方を表し、Ｄとその矢印は断面において下、下方を表すものとする。

本明細書及び特許請求の範囲において、ある構造体と他の構造体が重なるという表現は、これらの構造体の平面視において、少なくとも一部が重なるということを意味する。換言すると、これらの構造体のいずれか一方が他方の上、あるいは下に位置し、かつ、これらの構造体を上面から、あるいは下面から見た場合に、互いに少なくとも一部が重なるということを意味する。

（第１実施形態）
（１−１．半導体装置の構造）
図１に、本開示の実施形態の一つである半導体装置１００の一例を示す上面図を示す。半導体装置１００は、プリント基板１０２、貫通電極基板１０４、集積回路１０６ａ、集積回路１０６ｂ、配線層１０８、及び配線層１１０を有する。

集積回路１０６ａ、及び集積回路１０６ｂは、配線層１１０または配線層１０８を介して、互いに電気的に接続されている。また、集積回路１０６ａ、及び集積回路１０６ｂは、配線層１１０及び配線層１０８を介して、貫通電極基板１０４と電気的に接続されている。貫通電極基板１０４は、後述する貫通電極を介してプリント基板１０２と電気的に接続されている。

図１では、４つの配線層１１０に電気的に接続される４つの端子を有する集積回路が、２つ、貫通電極基板１０４に実装される例を示すが、ここで示す例に限定されない。集積回路は、例えば、５つ以上の端子を有していてもよいし、４つ未満の端子を有していてもよい。また、集積回路が貫通電極基板１０４に実装される個数は、３つ以上であってもよいし、１つであってもよい。さらに、貫通電極基板１０４に実装される集積回路は、端子数が異なる集積回路が複数個実装されてもよい。半導体装置の用途によって、適宜、選択することができる。なお、図１では、プリント基板上に貫通電極基板が実装される例を示すが、この例に限定されない。貫通電極基板が実装されるのは、例えば、ガラス基板上でもよいし、ＦＰＣのようなフレキシブルな素材の上でもよい。半導体装置の用途によって、適宜、選択することができる。

図２に、図１に示したＡ１−Ａ２の線に沿った断面図を示す。貫通電極基板１０４は、多層配線層１１６、第１面１４０ａ、第２面１４０ｂ、貫通孔１２６を有するガラス基板１２０、及び、第１面１４０ａと第２面１４０ｂとを貫通する貫通孔に設けられる貫通電極１１８、を有する。多層配線層１１６は第１面１４０ａ上に設けられる。詳細は後述するが、多層配線層１１６が有する配線層は貫通電極１１８と電気的に接続されている。貫通電極１１８はバンプ１１４と電気的に接続されている。集積回路１０６ｂは、バンプ１１４を介して、多層配線層１１６と電気的に接続されている。貫通電極基板１０４は、バンプ１０４を介して、プリント基板１０２と電気的に接続されている。なお、第１面１４０ａと第２面１４０ｂとは、貫通電極基板１０４に対して、上と下、又は、表と裏の関係になっている。

図３に、図１に示した領域１１２を拡大した平面図を示す。貫通電極基板１０４の第１面１４０ａ側には、集積回路１０６ｂ、配線層１０８、配線層１１０、配線層１２２、配線層１２２に設けられた開口部１２３、開口部１２４ａ、及び開口部１２４ｂが設けられている。また、図３においては、理解の促進のため、貫通孔１２６を示している。

Ｄ１は、貫通孔１２６の孔径である。Ｄ２は、開口部１２３の孔径である。Ｄ３は、開口部１２４ａの孔径である。Ｄ４は、配線層１０８の円状部のパターン径である。Ｄ５は、開口部１２４ｂの孔径である。Ｄ６は、配線層１１０の円状部のパターン径である。なお、本明細書中において、貫通孔１２６の孔径とは、第１面１４０ａと第２面１４０ｂの孔径のうち、大きい方の直径、と定義する。なお、貫通孔１２６の孔径は、第１面１４０ａと第２面１４０ｂの孔径のうち、必ずしも、大きい方の直径でなくともよい。例えば、貫通孔１２６の孔径は、１４０ａ面に積層する配線層や絶縁層の開口に対しては１４０ａ面の孔径と定義してもよいし、貫通孔１２６の孔径は、１４０ｂ面に積層する配線層や絶縁層の開口に対しては１４０ｂ面の孔径と定義してもよい。また、開口部１２３の孔径、開口部１２４ａの孔径、及び開口部１２４ｂの孔径とは、開口部のもっとも大きな部分の直径、と定義する。ここで、開口部１２３のもっとも小さな部分の直径は、貫通孔１２６の孔径よりも大きい。さらに、配線層１０８の円状部のパターン径、及び配線層１１０の円状部のパターン径とは、各パターンを円とみなした場合の、円の直径と定義する。なお、貫通孔１２６の孔が円とみなせない場合、貫通孔１２６の孔の周囲の長さを円周とするような円の直径を、貫通孔１２６の幅、すなわち孔径と定義する。開口部１２３、開口部１２４ａ、開口部１２４ｂ、配線層１０８のパターン、及び配線層１１０の円状部のパターンが円とみなせない場合の孔径の定義も、貫通孔１２６の孔径の定義と同様とする。

図４に、図３に示したＣ１−Ｃ２の線に沿った断面図を示す。貫通電極基板１０４は、多層配線層１１６、第１面１４０ａ、第２面１４０ｂ、貫通孔１２６を有するガラス基板１２０、及び、第１面１４０ａと第２面１４０ｂとを貫通する貫通孔に設けられる貫通電極１１８、を有する。多層配線層１１６は第１面１４０ａ上に設けられる。多層配線層１１６は、配線層１２２、無機絶縁膜１３０、配線層１０８、及び配線層１１０を有する。配線層１２２には、開口部１２３が設けられている。配線層１０８は、開口部１２４ａ及び開口部１２３を介して、配線層１２２及び貫通電極１１８と電気的に接続されている。配線層１１０は、開口部１２４ｂを介して、配線層１２２と電気的に接続され、開口部１２４ａ及び開口部１２３を介して、配線層１０８及び貫通電極１１８と電気的に接続されている。貫通電極１１８はバンプ１１４と電気的に接続されている。集積回路１０６ｂは、バンプ１１４を介して、多層配線層１１６と電気的に接続されている。貫通電極基板１０４は、バンプ１０４を介して、プリント基板１０２と電気的に接続されている。

配線層１２２に設けられる開口部１２３の孔径Ｄ２は、貫通孔１２６の孔径Ｄ１よりも大きい。また、配線層１２２と第１面１４０ａとが重なる領域は、無機絶縁膜１３０と配線層１２２とが重なる領域の内側であって、貫通孔１２６または貫通電極１１８の外側である。すなわち、開口部１２３の開口端の位置は、開口部１２４ａの開口端の位置よりも内側にあり、貫通孔１２６または貫通電極１１８の外側にある。また、無機絶縁膜１３０と貫通孔１２６または貫通電極１１８とは重なっておらず、配線層１２２と貫通孔１２６または貫通電極１１８とは重なっていない。なお、本明細書中において、開口端とは、開口部の上面視において、空いている孔の端の部分と定義する。例えば、図３に示すように、開口部１２３の点線で示した部分が開口端であり、開口部１２４ａ、開口部１２４ｂ、及び貫通孔１２６についても同様である。

図４においては、側面視において、開口部１２３の孔径Ｄ２の直径の中心から上下に伸びる中心線と、貫通孔１２６の孔径Ｄ１の直径の中心から上下に伸びる中心線とは、いずれも中心線２００ａと一致している例を示しているが、この例に限定されない。例えば、側面視において、開口部１２３が右方向にずれて、開口部１２３の孔径Ｄ２の直径の中心から上下に伸びる中心線が右方向にずれていてもよい。配線層１２２と第１面１４０ａとが重なる領域と、貫通孔１２６または貫通電極１１８とは、互いに重ならない範囲、すなわち、開口部１２３の開口端の位置は、開口部１２４ａの開口端の位置よりも内側にあり、貫通孔１２６または貫通電極１１８の外側にある範囲において、開口部１２３の孔径Ｄ２の直径の中心から上下に伸びる中心線と、貫通孔１２６の孔径Ｄ１の直径の中心から上下に伸びる中心線とは、略一致していればよい。なお、開口部１２４ａの孔径Ｄ３の直径の中心から上下に伸びる中心線も、中心線２００ａと一致しているが、この例に限定されない。無機絶縁膜１３０と配線層１２２とが重なる領域は、配線層１２２と第１面１４０ａとが重なる領域の外側である範囲、すなわち、開口部１２４ａの開口端の位置は、開口部１２３の開口端の位置よりも外側にあり、貫通孔１２６または貫通電極１１８の外側にある範囲において、開口部１２３と同様に、開口部１２４ａの孔径Ｄ３の直径の中心から上下に伸びる中心線と、貫通孔１２６の孔径Ｄ１の直径の中心から上下に伸びる中心線とは、略一致していればよい。なお、側面視において、開口部１２４ｂの孔径Ｄ５の直径の中心から上下に伸びる中心線は中心線２００ｂである。

配線層１２２は、例えば、第１配線である。配線層１１０は、例えば、第２配線である。配線層１０８は、例えば、第３配線である。開口部１２３は、例えば、第１開口部である。開口部１２４ａは、例えば、第２開口部である。開口部１２４ｂは、例えば、第２開口部とは異なる開口部である。

（１−２．貫通電極基板の製造方法）
図５に、貫通電極基板１０４の製造方法を説明するフローチャートを示す。

貫通電極基板１０４の作製が開始されると、はじめに、ガラス基板１２０の第１面と、第２面とを貫通する貫通孔１２６が開口され、貫通孔１２６が形成される（ステップ４１（Ｓ４１））。

次に、貫通孔１２６を導電体で充填することにより、貫通電極を形成する（ステップ４２（Ｓ４２））。

次に、第１面１４０ａに接するように配線層１２２を設け、第１配線を形成する（ステップ４３（Ｓ４３））。配線層１２２は、開口部１２３が設けられている。ここで、開口部１２３は、貫通孔１２６の中心線と略一致する中心線を有し、貫通孔１２６の孔径よりも大きい孔径を有している。配線層１２２は、ランドと呼ばれる島状のパターンの配線でもよいし、直線状のパターンの配線であってもよいし、円状と直線状のパターンとが接続された配線であってもよい。

次に、第１面１４０ａ、及び配線層１２２に接するように無機絶縁膜１３０を設け、開口部１２４ａ、及び開口部１２４ｂを形成する（ステップ４４（Ｓ４４））。ここで、開口部１２４ａは、開口部１２３の中心線と略一致する中心線を有し、開口部１２３の孔径よりも大きい孔径を有している。ここで、開口部１２４ａは、無機絶縁膜１３０に形成される第２開口部である。また、開口部１２４ｂは、無機絶縁膜１３０に形成される第２開口部とは異なる開口部である。

次に、無機絶縁膜１３０と、開口部１２４ｂによって露出された配線層１２２と接するように、配線層１１０を設け、第２配線を形成する（ステップ４５（Ｓ４５））。

次に、貫通電極基板１０４に高温処理が施される（ステップ４６（Ｓ４６））。高温とは、例えば、温度が４００度から６００度である。例えば、貫通電極基板１０４の第２配線形成後の高温処理において、複数の薄膜トランジスタ、容量素子、抵抗素子などを形成してもよい。複数の薄膜トランジスタ、容量素子、抵抗素子などを形成することで、集積回路を設けることができる。

最後に、無機絶縁膜１３０の開口部１２４ａによって露出された配線層１２２と、第１面１２４ａと、貫通電極１１８と接するように、配線層１０８を設け、第３配線を形成する（ステップ４７（Ｓ４７））。

以上のような製造方法によって、貫通電極基板１０４を製造することができる。

図５のフローチャートに示した貫通電極基板１０４の製造方法を、図６乃至図１２を用いて、詳細に説明する。なお、図６乃至図１０、及び図１２は、図４と同様に、図３に示す半導体装置１００の領域１１２を拡大した図面において、貫通電極基板１０４のＣ１−Ｃ２線に沿った断面図を示す。図１１は、ステップ４６の貫通電極基板１０４に高温処理が施される工程において、例えば、集積回路１０６ａが薄膜トランジスタを用いて形成されるときの、図１に示すＢ１−Ｂ２線に沿った断面図を示す。

まず、図６に示すように、ガラス基板１２０に、第１面１４０ａと第２面１４０ｂとを貫通する貫通孔１２６を形成する。

なお、本開示の一実施形態においては、貫通電極基板１０４はガラス基板１２０を用いる例を示すが、この例に限定されない。貫通電極基板１０４は、例えば、石英基板、酸化膜等で表面を絶縁処理したＳｉウェハなどの剛性が高い基板を用いてもよい。なお、ガラス基板１２０の厚さは、特に制限はないが、例えば、３００μｍ以上７００μｍ以下の厚さとすることが好ましい。また、ガラス基板を用いることで、例えば、温度が４００度以上の高温下における加工が可能となる。

貫通孔１２６は、例えば、高出力のレーザ光をガラス基板１２０に照射し、ガラス基板１２０を融解することで、形成される。具体的には、本開示の一実施形態のように、貫通電極基板１０４にガラス基板１４０を用いる場合、貫通孔１２２６は、ＣＯ２レーザ、エキシマレーザ、及びＮｄ：ＹＡＧレーザを使用して、形成される。

また、貫通孔１２６は、ドライエッチングによって形成されてもよい。ドライエッチングは、例えば、反応性イオンエッチング（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ；ＲＩＥ）法、ボッシュプロセスを用いたＤＲＩＥ（Ｄｅｅｐ Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）法などが挙げられる。

次に、図７に示すように、貫通孔１２６に貫通電極１１８を形成する。貫通電極１１８は、例えば、めっき法により形成される。例えば、銅（Ｃｕ）を用いて、貫通電極１１８が形成される場合、はじめに、ガラス基板１２０の第１面１４０ａ、第２面１４０ｂ、及び貫通孔１２６にスパッタリング法により銅（Ｃｕ）の薄膜が形成される。次に、上記銅（Ｃｕ）薄膜をシード層として、電解めっき法により貫通孔１２６に銅（Ｃｕ）がめっきされる。このとき、貫通電極１１８は充填めっきされてもよい。最後に、ガラス基板１２０の第１面１４０ａ、及び第２面１４０ｂに形成された銅（Ｃｕ）膜が化学機械研磨（ＣＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）法により除去されることにより、貫通電極１１８が形成される。

また、貫通電極１１８は、はじめに、貫通孔１２６、第１面１４０ａ及び第２面１４０ｂに、導電膜を形成し、次に、フォトリソグラフィー法により、パターニングを行うことで、形成されてもよい。導電膜の形成方法は、例えば、スパッタリング法を用いることができる。貫通電極１１８に用いる材料は、銅（Ｃｕ）以外には、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）などの金属又はこれらの金属を組み合わせた合金を用いることができる。

続いて、図８乃至及び図１２に示すように、多層配線層１１６を形成する。

まず、図８に示すように、ガラス基板１２０の第１面１４０ａ上に、スパッタリング法により、導電膜を形成した後、フォトリソグラフィー法により、パターニングを行うことで、配線層１２２及び開口部１２３を形成する。配線層１２２に用いる材料は、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）など、貫通電極１１８の形成時に用いた材料と同様の材料を用いることができる。配線層１２２は、例えば、第１配線である。開口部１２３は、例えば、第１開口部である。配線層１２２の形状は、第１開口部の周囲をリング状に囲う形状をしている。配線層１２２は、貫通電極１１８及び貫通孔１２６とは重なっていない。

配線層１２２は、薄膜であることが好ましい。具体的には、配線層１２２の厚さは、１μｍ以下が好ましい。例えば、貫通電極基板１０４に高温処理が施されたとき、貫通電極１１８は熱膨張する。貫通電極１１８及び配線層１２２も高温となる。配線層１２２が薄膜でない場合、配線層１２２が熱膨張することで、後述する無機絶縁膜１３０にクラックが入ってしまい、貫通電極基板１０４の信頼性が低下する。しかし、配線層１２２が薄膜であることによって、配線層１２２の体積は貫通電極１１８と比較して十分に小さいため、配線層１２２の体積膨張は抑制され、後述する無機絶縁膜１３０にクラックが入ることを抑制することができる。また、本開示の一実施形態においては、配線層１２２と貫通電極１１８とは重なっておらず、物理的に離れているため、貫通電極１１８の熱膨張によって、配線層１２２にクラックが入ることがない。

次に、図９に示すように、第１面１４０ａ、及び配線層１２２上に、無機絶縁膜１３０を形成する。無機絶縁膜１３０の形成方法は、例えば、ＣＶＤ法、スパッタリング法を用いることができる。無機絶縁膜１３０の材料は、例えば、酸化ケイ素や窒化酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素、窒化ケイ素などの無機化合物を用いることができる。また、図９においては、無機絶縁膜１３０は、一つの層から形成される例を示すが、この例に限定されない。例えば、無機絶縁膜１３０は、上述の材料のうちの２つを積層し、二層構造としてもよい。また、無機絶縁膜１３０の表面は、化学機械研磨（ＣＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）法により研磨され、平坦化されてもよい。無機絶縁膜１３０を平坦化することによって、この後に形成される膜は、凹凸が無く、密着性が高い表面に形成される。

次に、無機絶縁膜１３０を開口する開口部１２４ａ及び開口部１２４ｂを形成する。開口部１２４ａ及び開口部１２４ｂは、フォトリソグラフィー法により、パターニングを行うことで、形成される。開口部１２４ａ及び開口部１２４ｂは、配線層１２２、第１面１４０ａ、及び貫通電極１１８を露出させる。無機絶縁膜１３０と配線層１２２とが重なる領域は、配線層１２２と第１面１４０ａとが重なる領域の外側であって、無機絶縁膜１３０と配線層１２２とが重なる領域と、配線層１２２と第１面１４０ａとが重なる領域とは、互いに重なっていない。また、無機絶縁膜１３０と配線層１２２とが重なる領域と、配線層１２２と第１面１４０ａとが重なる領域とは、貫通電極１１８及び貫通孔１２６とも、互いに重なっていない。すなわち、開口部１２４ａの開口端の位置は、開口部１２３の開口端の位置よりも外側にあり、貫通孔１２６または貫通電極１１８の外側にある。また、無機絶縁膜１３０は貫通電極１１８及び貫通孔１２６の外側に設けられており、開口部１２４ａの孔径は貫通孔１２６の孔径よりも大きい。開口部１２４ａは、例えば、第２開口部である。開口部１２４ｂは、例えば、無機絶縁膜１３０において、第２開口部とは異なる開口部である。

次に、図１０に示すように、スパッタリング法により、導電膜を形成した後、フォトリソグラフィー法により、パターニングを行うことで、配線層１１０を形成する。配線層１１０に用いる材料は、貫通電極１１８の形成時に用いた材料と同様の材料を用いることができる。なお、配線層１１０は、めっき法によって形成されてもよい。配線層１１０の厚さは、配線層１２２の厚さと同等、もしくはそれよりも厚い（配線層１２２の厚さは、配線層１１０の厚さと同等、もしくはそれよりも薄い）。配線層１１０は、無機絶縁膜１３０、開口部１２４ａ、及び配線層１２２が露出した部分と接し、配線層１２２と電気的に接続される。配線層１１０は、例えば、第２配線であり、集積回路１０６ａと集積回路１０６ｂとを電気的に接続する。配線層１１０の厚さが配線層１２２の厚さと同等の場合、配線層１１０上に形成される絶縁膜が絶縁膜よりも下の層を覆う被覆性が向上し、貫通電極基板１０４の信頼性を向上させることができる。また、配線層１１０の厚さが配線層１２２の厚さと同等の場合、貫通電極基板１０４の多層配線化において、多層配線形成時の平坦性を向上させることができる。さらに、配線層１１０の厚さが配線層１２２の厚さと同等の場合、高温処理によって配線層１１０が熱膨張したとしても、配線層１１０上に形成される絶縁膜に、例えば、クラックが生じるなどの、熱膨張に伴うストレスを低減することができる。また、配線層１１０の厚さが、配線層１２２の厚さよりも厚い場合、配線層１１０を各集積回路間の配線として用いることで、例えば、信号の遅延を低減したり、配線に流す電流量を多くしたりすることができる。

貫通電極基板１０４は、配線層１１０を形成した後に、高温処理が施される。図１１は、集積回路１０６ａが薄膜トランジスタを用いて形成されたときの例を示している。

図１１に示すように、無機絶縁膜１３０上に、半導体膜１５０を形成する。半導体膜１５０は、例えば、半導体層をＣＶＤ法で形成し、フォトリソグラフィー法により、パターニングを行うことで、形成される。半導体膜１５０及び半導体膜の材料は、例えば、シリコン、酸化物半導体を用いることができる。酸化物半導体は、例えば、インジウム、ガリウム、亜鉛の混合酸化物（ＩＧＺＯ）が挙げられる。また、半導体膜１５０及び半導体膜の結晶性は、アモルファス、微結晶、多結晶、単結晶、または、これらが混合された物のいずれでもよく、目的や用途に合わせて、適宜選択することができる。

次に、無機絶縁膜１３０、及び、半導体膜１５０上に、絶縁層１５２を形成する。絶縁層１５２の形成方法及び材料は、無機絶縁膜１３０と同様の形成方法及び材料を用いることができる。無機絶縁膜１３０がゲート絶縁膜である。

次に、絶縁層１５２上に、配線層１５３を形成する。配線層１５３の形成方法及び材料は、配線層１１０と同様の形成方法及び材料を用いることができる。配線層１５３は、例えば、ゲート電極である。ゲート電極はゲート、ゲート端子などとも呼ばれる。

次に、絶縁層１５２及び配線層１５３上に、絶縁層１５４を形成する。絶縁層１５４の形成方法及び材料は、絶縁層１５２と同様に、無機絶縁膜１３０の形成方法及び材料を用いることができる。

次に、絶縁層１５２及び絶縁層１５４を開口する開口部を形成する。開口部は、フォトリソグラフィー法により、パターニングを行うことで、形成される。開口部は、半導体膜１５０又は配線層１１０を露出させる。なお、本開示においては、絶縁層１５２及び絶縁層１５４を開口する開口部の形成は、一括で行う例を説明したが、この例に限定されない。例えば、絶縁層１５２を開口する開口部を形成した後に、絶縁層１５４を開口する開口部を形成してもよい。

次に、絶縁層１５４上、絶縁層１５２及び絶縁層１５４を開口する開口部、半導体膜１５０が露出した部分、及び貫通電極１１０が露出した部分に、配線層１５５を形成する。配線層１５５の形成方法及び材料は、配線層１１０と同様の形成方法及び材料を用いることができる。配線層１５５は、例えば、薄膜トランジスタ１２４のソース電極またはドレイン電極、薄膜トランジスタ１２４、容量素子、抵抗素子などを電気的に接続する配線である。ソース電極はソース、ソース端子とも呼ばれる。ドレイン電極はドレイン、ドレイン端子とも呼ばれる。

次に、絶縁層１５４及び配線層１５５上に、絶縁層１５６を形成する。絶縁層１５６の形成方法及び材料は、絶縁層１５２と同様の形成方法及び材料を用いることができる。また、絶縁層１５６の材料は、ポリイミド、アクリルなどの有機樹脂を用いてもよい。絶縁層１５６の材料に有機樹脂を用いる場合、絶縁層１５６の形成する方法は、例えば、液状材料を用いて、スピンコーティング法やディッピング法などを適用することができる。なお、絶縁層１５６は、フィルム材料の樹脂フィルムを用いることもできる。

以上により、薄膜トランジスタ１２４を形成することができる。薄膜トランジスタ１２４は、ゲート電極によって、ソース及びドレイン間の導通が制御される。複数の薄膜トランジスタ１２４、容量素子、抵抗素子などを、電気的に接続することで、集積回路１０６ａを形成することができる。

なお、図１１で示した薄膜トランジスタを用いた集積回路１０６ａの形成方法は、本開示の一実施形態に係る集積回路１０６ａの形成方法の一例である。例えば、本開示の薄膜トランジスタを用いた集積回路１０６ａの形成方法は、表示装置の技術分野で、通常使用される薄膜トランジスタの形成方法を採用してもよい。薄膜トランジスタ、容量素子、抵抗素子などの構造、それぞれを形成する膜、層などの製造方法及び材料は、公知の構造、製造方法及び材料を採用することができる。

次に、図１２に示すように、配線層１０８を形成する。配線層１０８の形成方法及び材料は、配線層１１０と同様の形成方法及び材料を用いることができる。なお、配線層１０８は、蒸着法によって形成されてもよいし、めっき法によって形成されてもよいし、半田によって形成されてもよいし、半田と金属ワイヤとによって形成されてもよい。配線層１０８は、開口部１２４ａ、配線層１２２が露出した部分、第１面１４０ａが露出した部分、開口部１２３、及び貫通電極１１８と接し、開口部１２４ａ及び開口部１２３を介して、配線層１２２及び貫通電極１１８と電気的に接続される。配線層１０８の厚さは、配線層１２２及び配線層１１０の厚さよりも厚くてもよい。配線層１０８は、例えば、第３配線である。配線層１０８は、配線層１１０と同様に、集積回路１０６ａと集積回路１０６ｂとを電気的に接続する。また、配線層１０８の厚さは、配線層１２２の厚さよりも厚いため、配線の抵抗値が小さい。したがって、配線層１０８を各集積回路間の配線として用いることで、例えば、信号の遅延を低減したり、配線に流す電流量を多くしたりすることができる。

以上の製造方法により、ガラス基板１２０の第１面１４０ａ上に多層配線層１１６を形成し、貫通電極基板１０４を作製することができる。

（１−３．半導体装置の製造方法）
半導体装置１００は、集積回路１０６ｂと貫通電極基板１０４が有する配線層１１０とを、バンプ１１４を介して電気的に接続し、さらに、集積回路１０６ｂが実装された貫通電極基板１０４とプリント基板１０２とを、バンプ１１４を介して電気的に接続することで、作製される。バンプ１１４は、例えば、半田ボールである。なお、集積回路１０６ａは、薄膜トランジスタを用いて形成されずに、集積回路１０６ｂと同様に、バンプ１１４を介して、貫通電極基板１０４が有する配線層１１０に電気的に接続されてもよい。

以上のように、本開示の一実施形態に係る貫通電極基板において、第１面上に設けられ、第１開口部の周囲をリング状に囲う形状をしている配線層と貫通電極とは、重なっておらず、当該配線層は、貫通電極または貫通孔の外側に設けられている。したがって、貫通電極配線の形成において、貫通電極基板に高温処理が施され、貫通電極が熱膨張しても、本開示によって、当該配線層と貫通電極とは、接することなく離れているため、当該配線層におけるクラックの発生を抑制することができる。また、本当該配線層の厚さは、多層配線層で用いられる他の配線層の厚さよりも薄いため、配線層の体積は貫通電極の体積よりも小さい。したがって、貫通電極配線の形成において、貫通電極基板に高温処理が施され、貫通電極が熱膨張したとしても、本開示によって、当該配線層は体積の膨張を抑制することができるため、当該配線にクラックが発生することを抑制することができる。さらに、貫通電極基板に高温処理が施され、貫通電極が熱膨張しても、本開示によって、当該配線層は体積の膨張を抑制することができるため、当該配線層上に設けられた無機絶縁膜におけるクラックの発生を抑制することができる。したがって、本開示によって、高温処理に対する信頼性が高い貫通電極基板を提供することができる。また、本開示によって、高温処理に対する信頼性が高い貫通電極基板の製造方法をすることができる。

（第２実施形態）
本開示の実施形態では、第１実施形態で述べた半導体装置１００とは別の構造を、図１３乃至図２１を用いて説明する。第１実施形態と同様の構成に関しては説明を省略することがある。

（２−１．半導体装置の構造）
図１３に、図１に示した領域１１２を拡大した平面図を示す。図１３は、図３と比較して、開口部１３２が増えている以外は同じである。ここでは、図３と同様の構成に関しては、説明は省略する。

Ｄ１〜Ｄ６は、図３の説明と同様であるから、ここでの説明は省略する。Ｄ７は、開口部１３２の孔径である。本明細書中において、開口部１３２の孔径の定義は、開口部１２４ａの定義と同様であり、ここでの説明は省略する。また、開口部１３２が円とみなせない場合の孔径の定義は、貫通孔１２６の孔径の定義と同様であり、ここでの説明は省略する。さらに、開口部１３２の開口端の定義も、開口部１２３、開口部１２４ａ、開口部１２４ｂ、貫通孔１２６などの開口端の定義と同様であり、ここでの説明は省略する。

図１４に、図１３に示したＣ１−Ｃ２の線に沿った断面図を示す。図１４は、図４と比較して、無機絶縁膜１３４と、開口部１３２とが増えている以外は同じである。ここでは、図４と同様の構成に関しては、説明は省略する。多層配線層１１６は、図４において説明した構成に加えて、無機絶縁膜１３４を有する。無機絶縁膜１３４は、開口部１３２が設けられている。配線層１２２には、開口部１２３が設けられている。配線層１２２は、開口部１３２と接するように設けられている。配線層１０８は、開口部１２４ａ及び開口部１２３を介して、配線層１２２及び貫通電極１１８と電気的に接続されている。配線層１１０は、開口部１２４ｂを介して、配線層１２２と電気的に接続され、開口部１２４ａ及び開口部１２３を介して、配線層１０８及び貫通電極１１８と電気的に接続されている。貫通電極１１８はバンプ１１４と電気的に接続されている。集積回路１０６ｂは、バンプ１１４を介して、多層配線層１１６と電気的に接続されている。貫通電極基板１０４は、バンプ１０４を介して、プリント基板１０２と電気的に接続されている。なお、図１４においては、開口部１３２の孔径Ｄ７は開口部１２４ａの孔径Ｄ３よりも小さい例を示すが、開口部１３２の孔径Ｄ７は開口部１２４ａの孔径Ｄ３と略同じ大きさでもよいし、開口部１３２の孔径Ｄ７は開口部１２４ａの孔径Ｄ３より大きくてもよい。

（２−２．貫通電極基板の製造方法、半導体装置の製造方法）
図１５に、貫通電極基板１０４の製造方法を説明するフローチャートを示す。

貫通電極基板１０４の作製が開始されると、ステップ５１（Ｓ５１）及びステップ５２（Ｓ５２）が行われる。ステップ５１（Ｓ５１）及びステップ５２（Ｓ５２）は、図５において説明したステップ４１（Ｓ４１）及びステップ４２（Ｓ４２）と同様であるから、ここでの説明は省略する。

次に、第１面１４０ａに接するように無機絶縁膜１３４を設け、開口部１３２を形成する（ステップ５３（Ｓ５３））。ここで、開口部１３２は、貫通孔１２６の中心線と略一致する中心線を有し、貫通孔１２６の孔径よりも大きい孔径を有している。無機絶縁膜１３４は第１絶縁膜である。開口部１３２は第１開口部である。

次に、無機絶縁膜１３４、開口部１３２によって露出された第１面１４０ａに接するように配線層１２２を設け、第１配線を形成する（ステップ５４（Ｓ５４））。配線層１２２は、開口部１２３が設けられている。ここで、開口部１２３は、貫通孔１２６の中心線と略一致する中心線を有し、貫通孔１２６の孔径よりも大きい孔径を有している。配線層１２２と貫通電極１１８または貫通孔１２６とは重なっていない。配線層１２２は、ランドと呼ばれる島状のパターンの配線でもよいし、直線状のパターンの配線であってもよいし、円状と直線状のパターンとが接続された配線であってもよい。開口部１２３は第２開口部である。

次に、第１面１４０ａ、及び配線層１２２に接するように無機絶縁膜１３０を設け、開口部１２４ａ、及び開口部１２４ｂを形成する（ステップ５５（Ｓ５５））。開口部１２４ａは、開口部１２３の中心線と略一致する中心線を有し、開口部１２３の孔径よりも大きい孔径を有している。ここで、開口部１２４ａは、無機絶縁膜１３０に形成される第４開口部である。また、開口部１２４ｂは、無機絶縁膜１３０に形成される第３開口部である。

次に、無機絶縁膜１３０と、開口部１２４ｂによって露出された配線層１２２と接するように、配線層１１０を設け、第２配線を形成する（ステップ５６（Ｓ５６））。

次に、貫通電極基板１０４に高温処理が施される（ステップ５７（Ｓ５７））。ステップ５７（Ｓ５７）は、図５において説明したステップ４６（Ｓ４６）と同様であるから、ここでの説明は省略する。

最後に、ステップ５８（Ｓ５８）が行われる。ステップ５８（Ｓ５８）は、図５において説明したステップ４７（Ｓ４７）と同様であるから、ここでの説明は省略する。

以上のような製造方法によって、貫通電極基板１０４を製造することができる。

図１５のフローチャートに示した貫通電極基板１０４の製造方法を、図６、図７、図１６乃至図２１を用いて、詳細に説明する。なお、図６、図７、図１６乃至図１９、及び図２１は、図１４と同様に、図３に示す半導体装置１００の領域１１２を拡大した図面において、貫通電極基板１０４のＣ１−Ｃ２線に沿った断面図を示す。図２０は、ステップ５７の貫通電極基板１０４に高温処理が施される工程において、例えば、集積回路１０６ａが薄膜トランジスタを用いて形成されたときの、図１に示すＢ１−Ｂ２線に沿った断面図を示す。

はじめに、図６に示すように、ガラス基板１２０に、第１面１４０ａと第２面１４０ｂとを貫通する貫通孔１２６を形成する。次に、図７に示すように、貫通孔１２６に貫通電極１１８を形成する。図６及び図７は、第１実施形態において説明されているため、ここでの説明は省略する。

続いて、図１６乃至及び図２１に示すように、多層配線層１１６を形成する。

図１６に示すように、第１面１４０ａに接するように無機絶縁膜１３４を形成する。その後、無機絶縁膜１３４を開口する開口部１３２を形成する。無機絶縁膜１３４の形成方法及び材料は、図９で示した無機絶縁膜１３０と同様の形成方法及び材料を用いることができる。また、無機絶縁膜１３４を開口する開口部１３２の形成方法も、図９で示した無機絶縁膜１３０の開口部１２４ａ及び開口部１２４ｂの形成方法と同様の形成方法を用いることができる。無機絶縁膜１３４は、例えば、第１絶縁膜である。開口部１３２は、例えば、第１開口部である。無機絶縁膜１３４は貫通電極１１８及び貫通孔１２６とは重なっておらず、貫通電極１１８及び貫通孔１２６の外側に設けられている。

次に、図１７に示すように、配線層１２２を形成する。配線層１２２の形成方法及び材料は、図８の説明と同様であるから、ここでの説明は省略する。配線層１２２は、例えば、第１配線である。開口部１２３は、例えば、第２開口部である。配線層１２２の形状は、第２開口部の周囲をリング状に囲う形状をしている。配線層１２２と第１面１４０ａとが重なる領域は、配線層１２２と無機絶縁膜１３４とが重なる領域の内側であって、貫通電極１１８または貫通孔１２６の外側である。すなわち、開口部１２３の開口端の位置は、開口部１２４ａの開口端の位置よりも内側にあり、貫通孔１２６または貫通電極１１８の外側にある。また、配線層１２２と第１面１４０ａとが重なる領域と、貫通電極１１８及び貫通孔１２６とは、互いに重なっていない。また、配線層１２２と無機絶縁膜１３４とが重なる領域と、貫通電極１１８及び貫通孔１２６とは、互いに重なっていない。

第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、配線層１２２は、薄膜であることが好ましい。具体的には、配線層１２２の厚さは、１μｍ以下が好ましい。例えば、貫通電極基板１０４に高温処理が施されたとき、貫通電極１１８は熱膨張する。貫通電極１１８及び配線層１２２も高温になる。配線層１２２が薄膜でない場合、配線層１２２が熱膨張することで、無機絶縁膜１３４及び、後述する無機絶縁膜１３０にクラックが入ってしまい、貫通電極基板１０４の信頼性が低下する。しかし、配線層１２２が薄膜であることによって、配線層１２２の体積は貫通電極１１８と比較して十分に小さいため、配線層１２２の体積膨張は抑制され、無機絶縁膜１３４及び、後述する無機絶縁膜１３０にクラックが入ることを抑制することができる。また、本開示の一実施形態においては、配線層１２２と貫通電極１１８とは重なっておらず、物理的に離れているため、貫通電極１１８の熱膨張によって、配線層１２２にクラックが入ることがない。

次に、図１８に示すように、無機絶縁膜１３４、及び配線層１２２上に、無機絶縁膜１３０を形成する。無機絶縁膜１３０の形成方法及び材料は、図９の説明と同様であるから、ここでの説明は省略する。また、無機絶縁膜１３０を開口する開口部１２４ａ及び開口部１２４ｂの形成方法も、図９の説明と同様であるから、ここでの説明は省略する。無機絶縁膜１３０は、例えば、第２絶縁膜である。また、開口部１２４ａは第４開口部であり、開口部１２４ｂは第３開口部である。

開口部１２４ａは、配線層１２２を露出させる。開口部１２４ｂは、配線層１２２、第１面１４０ａ、及び貫通電極１１８を露出させる。無機絶縁膜１３４と配線層１２２とが重なる領域は、配線層１２２と第１面１４０ａとが重なる領域の外側であって、無機絶縁膜１３４と配線層１２２とが重なる領域と、配線層１２２と第１面１４０ａとが重なる領域とは、互いに重なっていない。すなわち、無機絶縁膜１３４は貫通電極１１８及び貫通孔１２６の外側に設けられている。

次に、図１９に示すように、無機絶縁膜１３０上、無機絶縁膜１３０を開口する開口部１２４ｂ、及び配線層１２２が露出した部分に、配線層１１０を形成する。配線層１１０の形成方法及び材料は、図１０の説明と同様であるから、ここでの説明は省略する。

第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、配線層１１０の厚さは、配線層１２２の厚さと同等、もしくはそれよりも厚い（配線層１２２の厚さは、配線層１１０の厚さと同等、もしくはそれよりも薄い）。配線層１１０は、無機絶縁膜１３０を開口する開口部１２４ｂ、及び配線層１２２が露出した部分と接し、無機絶縁膜１３０を開口する開口部１２４ｂを介して、配線層１２２と電気的に接続される。配線層１１０は、例えば、第２配線であり、集積回路１０６ａと集積回路１０６ｂとを電気的に接続する。配線層１１０の厚さが配線層１２２の厚さと同等の場合、配線層１１０上に形成される絶縁膜が絶縁膜よりも下の層を覆う被覆性が向上し、貫通電極基板１０４の信頼性を向上させることができる。また、配線層１１０の厚さが配線層１２２の厚さと同等の場合、貫通電極基板１０４の多層配線化において、多層配線形成時の平坦性を向上させることができる。さらに、配線層１１０の厚さが配線層１２２の厚さと同等の場合、高温処理によって配線層１１０が熱膨張したとしても、配線層１１０上に形成される絶縁膜に、例えば、クラックが生じるなどの、熱膨張に伴うストレスを低減することができる。また、配線層１１０の厚さが、配線層１２２の厚さよりも厚い場合、配線層１１０を各集積回路間の配線として用いることで、例えば、信号の遅延を低減したり、配線に流す電流量を多くしたりすることができる。

貫通電極基板１０４は、配線層１１０を形成した後に、高温処理が施される。図２０は、集積回路１０６ａが薄膜トランジスタを用いて形成されたときの例を示している。図２０の説明は図１１と同様であるから、ここでの説明は省略する。

最後に、図２１に示すように、配線層１０８を形成する。配線層１０８の形成方法及び材料は、図１２の説明と同様であるから、ここでの説明は省略する。

配線層１０８は、開口部１２４ａ、配線層１２２が露出した部分、第１面１４０ａが露出した部分、開口部１２３、及び貫通電極１１８と接し、開口部１２４ａ及び開口部１２３を介して、配線層１２２及び貫通電極１１８と電気的に接続される。配線層１０８は、例えば、第３配線である。また、開口部１２４ａは第４開口部である。配線層１０８は、配線層１１０と同様に、集積回路１０６ａと集積回路１０６ｂとを電気的に接続する。また、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、配線層１０８の厚さは、配線層１２２の厚さよりも厚いため、配線の抵抗値が小さく、配線層１０８を各集積回路間の配線として用いることで、例えば、信号の遅延を低減したり、配線に流す電流量を多くしたりすることができる。

以上の製造方法により、ガラス基板１２０の第１面１４０ａ上に多層配線層１１６を形成し、貫通電極基板１０４が作製される。また、集積回路１０６ｂを貫通電極基板１０４が有する配線層１１０に電気的に接続し、さらに、集積回路１０６ｂが実装された貫通電極基板１０４をプリント基板１０２と電気的に接続することで、半導体装置１００は、作製される。バンプ１１４は、例えば、半田ボールである。

以上のように、本開示の一実施形態に係る貫通電極基板において、第１面上に設けられる無機絶縁膜と、貫通電極または貫通孔とは重なっておらず、第１絶縁膜は、貫通電極及び貫通孔の外側に設けられている。また、本開示の一実施形態に係る貫通電極基板において、第１絶縁膜に設けられる第１開口部の周囲をリング状に囲う形状をしている第１配線と、貫通電極とは、重なっておらず、第１配線は、貫通電極または貫通孔の外側に設けられている。したがって、貫通電極配線の形成において、貫通電極基板に高温処理が施され、貫通電極が熱膨張しても、本開示によって、貫通電極と第１絶縁膜とは接することなく離れており、また、貫通電極と第１配線とも接することなく離れているため、第１配線及び第１絶縁膜におけるクラックの発生を抑制することができる。また、本開示の一実施形態に係る貫通電極基板においては、高温処理が施され、貫通電極が熱膨張しても、第１配線の体積膨張を抑制することができるため、第１絶縁膜及び第２絶縁膜におけるクラックの発生を抑制することができる。よって、本開示によって、高温処理に対する信頼性が高い貫通電極基板が提供される。また、本開示によって、高温処理に対する信頼性が高い貫通電極基板の製造方法が提供される。

本開示の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。また、各実施形態を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったものも、本開示の要旨を備えている限り、本開示の範囲に含まれる。

また、上述した各実施形態によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本開示によりもたらされるものと理解される。

１００：半導体装置、１０２：プリント基板、１０４：配線基板（貫通電極基板）、１０６ａ：集積回路、１０６ｂ：集積回路、１０８：配線層、１１０：配線層、１１２：領域、１１４：バンプ、１１６：多層配線層、１１８：貫通電極、１２０：ガラス基板、１２２：配線層、１２３：開口部、１２４ａ：開口部、１２４ｂ：開口部、１２６：貫通孔、１３０：無機絶縁膜、１３２：開口部、１３４：無機絶縁膜、１４０ａ：第１面、１４０ｂ：第２面、１５０：半導体膜、１５２：絶縁膜、１５３：配線膜、１５４：絶縁膜、１５５：配線膜、１５６：絶縁膜、２００ａ：中心線、２００ｂ：中心線

Claims (16)

1. 第１面と、第２面と、前記第１面と前記第２面とを貫通する貫通孔と、を有する基板と、
   前記貫通孔に設けられる貫通電極と、
   中心線が前記貫通孔の中心線と略一致し、孔径が前記貫通孔の孔径よりも大きい第１開口部を有し、前記第１面上に設けられる第１配線と、
   中心線が前記第１開口部の中心線と略一致し、孔径が前記第１開口部の孔径よりも大きい第２開口部を有し、前記第１面及び前記第１配線上に設けられる絶縁膜と、
   前記絶縁膜上に設けられ、前記第２開口部とは異なる開口部を介して、前記第１配線と電気的に接続される第２配線と、
   を有する貫通電極基板。
2. 前記第１配線の厚さは、前記第２配線の厚さよりも薄い、請求項１に記載の貫通電極基板。
3. 前記第１配線の厚さは、１μｍ以下である、請求項１に記載の貫通電極基板。
4. 前記第１開口部の開口端の位置は、前記第２開口部の開口端の位置の内側であって、かつ、前記貫通孔または前記貫通電極の外側である、請求項１に記載の貫通電極基板。
5. 前記第１開口部及び前記第２開口部を介して、前記第１配線と電気的に接続される第３配線を、さらに有する、請求項１に記載の貫通電極基板。
6. 基板の第１面と、基板の第２面とを貫通する貫通孔を設け、
   前記貫通孔を導電体で充填することにより貫通電極を設け、
   前記第１面に接し、中心線が前記貫通孔の中心線と略一致し、孔径が前記貫通孔の孔径よりも大きい第１開口部を有する第１配線を設け、
   前記第１面及び前記第１配線に接するように絶縁膜を設け、
   前記絶縁膜に、中心線が前記第１開口部の中心線と略一致し、孔径が前記第１開口部の孔径よりも大きい第２開口部を設け、
   前記絶縁膜、前記絶縁膜上に設けられ前記第２開口部とは異なる開口部、及び前記第１配線に接するように第２配線を設ける、
   貫通電極基板の製造方法。
7. 前記第１配線の厚さは、前記第２配線の厚さと同等、または、前記第２配線の厚さよりも薄い、請求項６に記載の貫通電極基板の製造方法。
8. 前記第１配線の厚さは、１μｍ以下である、請求項７に記載の貫通電極基板の製造方法。
9. 前記第１開口部の開口端の位置は、前記第２開口部の開口端の位置の内側であって、かつ、前記貫通孔または前記貫通電極の外側である、請求項１に記載の貫通電極基板の製造方法。
10. 前記第２配線を設けた後に、高温での処理を行う、請求項６に記載の貫通電極基板の製造方法。
11. 前記高温での処理を行った後に、前記第１開口部及び前記第２開口部を介して、前記第１配線と電気的に接続される第３配線を設ける、請求項１０に記載の貫通電極基板の製造方法。
12. 第１面と、第２面と、前記第１面と前記第２面とを貫通する貫通孔と、を有する基板と、
    前記貫通孔に設けられる貫通電極と、
    前記第１面上に設けられ、中心線が前記貫通孔の中心線と略一致し、孔径が前記貫通孔の孔径よりも大きい第１開口部、を有する第１絶縁膜と、
    前記第１面及び前記第１絶縁膜上に設けられ、中心線が前記第１開口部の中心線と略一致し、孔径が前記第１開口部の孔径よりも小さい第２開口部、を有する第１配線と、
    前記第１絶縁膜及び前記第１配線上に設けられ、第３開口部及び第４開口部を有する第２絶縁膜と、
    前記第２絶縁膜上に設けられ、前記第３開口部を介して、前記第１配線と電気的に接続される第２配線と、
    を有する貫通電極基板。
13. 前記第１配線の厚さは、前記第２配線の厚さと同等、または、前記第２配線の厚さよりも薄い、請求項１２に記載の貫通電極基板。
14. 前記第１配線の厚さは、１μｍ以下である、請求項１２に記載の貫通電極基板。
15. 前記第２開口部の開口端の位置は、前記第１開口部の開口端の位置の内側であって、かつ、前記貫通孔または前記貫通電極の外側である、請求項１２に記載の貫通電極基板の製造方法。
16. 前記第１開口部及び前記第４開口部を介して、前記第１配線と電気的に接続される第３配線を、さらに有する、請求項１２に記載の貫通電極基板。

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