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WO2018117111A1 - 貫通電極基板、半導体装置及び貫通電極基板の製造方法 - Google Patents

貫通電極基板、半導体装置及び貫通電極基板の製造方法 Download PDF

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Publication number
WO2018117111A1
WO2018117111A1 PCT/JP2017/045575 JP2017045575W WO2018117111A1 WO 2018117111 A1 WO2018117111 A1 WO 2018117111A1 JP 2017045575 W JP2017045575 W JP 2017045575W WO 2018117111 A1 WO2018117111 A1 WO 2018117111A1
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WO
WIPO (PCT)
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conductive layer
substrate
layer
insulating layer
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2017/045575
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English (en)
French (fr)
Inventor
貴正 高野
倉持 悟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2018529192A priority Critical patent/JP6380726B1/ja
Publication of WO2018117111A1 publication Critical patent/WO2018117111A1/ja
Priority to US16/447,003 priority patent/US10950533B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Priority to US17/168,631 priority patent/US11742273B2/en
Priority to US18/197,157 priority patent/US12136591B2/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • H10W90/722
    • H10W90/724
    • H10W90/754

Definitions

  • the present disclosure relates to a through electrode substrate, a semiconductor device, and a method for manufacturing the through electrode substrate.
  • Patent Document 1 discloses a substrate in which wirings on both sides of a substrate are connected by electrodes penetrating the glass substrate.
  • One of the objects of the present disclosure is to prevent a short circuit between conductive layers located above and below in a substrate including a through electrode.
  • a substrate having a first surface and a second surface facing the first surface, a plurality of through electrodes penetrating the substrate, and a plurality of through electrodes disposed on the first surface side of the substrate.
  • a first capacitor electrically connected to at least one of the through-electrodes, and the first capacitor is disposed on the first surface side of the substrate and electrically connected to the through-electrode.
  • a substrate having a first surface and a second surface facing the first surface, and having a through-hole penetrating the first surface and the second surface. And a first conductive layer electrically connected to the first surface of the substrate through the first surface and the second surface of the substrate.
  • a substrate having a first surface and a second surface facing the first surface, and having a through-hole penetrating the first surface and the second surface.
  • a method for manufacturing an electrode substrate is provided.
  • Method for producing a through electrode substrate comprising the steps of removing the second resist layer.
  • the through electrode substrate can also be used as an interposer.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view (cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1) illustrating the interposer according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view (cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 1) illustrating the capacitor 100 included in the interposer according to the first embodiment of the present disclosure. It is a figure explaining the method of manufacturing the interposer which concerns on 1st Embodiment of this indication. It is a figure explaining the method of manufacturing the interposer which concerns on 1st Embodiment of this indication.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a capacitor according to a second embodiment of the present disclosure. It is a schematic sectional view showing a capacitor concerning a 3rd embodiment of this indication. It is a schematic sectional view showing a capacitor concerning a 4th embodiment of this indication.
  • FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing a capacitor according to an eleventh embodiment of the present disclosure. It is a figure explaining a method of manufacturing a capacitor concerning an 11th embodiment of this indication.
  • FIG. 30 is a schematic cross-sectional view showing a capacitor according to a thirteenth embodiment of the present disclosure. It is a figure explaining the method to manufacture the capacitor concerning a 13th embodiment of this indication. It is a figure explaining the method to manufacture the capacitor concerning a 13th embodiment of this indication. It is a figure explaining the method to manufacture the capacitor concerning a 13th embodiment of this indication. It is a figure explaining the method to manufacture the capacitor concerning a 13th embodiment of this indication. It is a figure explaining the method to manufacture the capacitor concerning a 13th embodiment of this indication. It is a figure explaining the method to manufacture the capacitor concerning a 13th embodiment of this indication. It is a figure explaining the method to manufacture the capacitor concerning a 13th embodiment of this indication.
  • FIG. 21C is a schematic cross-sectional view (cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 21A) showing an annular conductive layer 29 included in the interposer according to the fourteenth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 28 is a schematic plan view showing a capacitor according to a fifteenth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 28 is a schematic plan view showing a capacitor according to a sixteenth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 28 is a schematic plan view illustrating a capacitor according to a seventeenth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 28 is a schematic plan view showing a capacitor according to an eighteenth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 21C is a schematic cross-sectional view (cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 21A) showing an annular conductive layer 29 included in the interposer according to the fourteenth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 28 is a schematic plan view showing a capacitor according to a fifteenth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 38 is a schematic plan view showing a capacitor according to a nineteenth embodiment of the present disclosure.
  • 36 is a schematic plan view showing a positional relationship between a first conductive layer and a first insulating layer of a capacitor according to a twentieth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 38 is a schematic plan view illustrating a positional relationship between a first conductive layer and a first insulating layer of a capacitor according to a twenty-first embodiment of the present disclosure.
  • 36 is a schematic plan view illustrating a positional relationship between a first conductive layer and a first insulating layer of a capacitor according to a twenty-second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. It is a schematic sectional view at the time of the capacitor concerning a 1st embodiment of this indication being arranged adjacent.
  • FIG. 36 is a schematic cross-sectional view illustrating an arrangement example of a second conductive layer of a capacitor according to a twentieth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 36 is a schematic cross-sectional view illustrating another arrangement example of the second conductive layer of the capacitor according to the twentieth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 38 is a schematic cross-sectional view of a capacitor according to a twenty-third embodiment of the present disclosure. It is a schematic plan view showing a capacitor and an inductor included in an interposer according to a twenty-fourth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 29 is a schematic cross-sectional view (a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. 28) showing an interposer according to a twenty-fourth embodiment of the present disclosure.
  • 38 is a schematic plan view showing a capacitor according to a twenty-fifth embodiment of the present disclosure.
  • 38 is a diagram illustrating a semiconductor device according to a twenty-sixth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 38 is a diagram illustrating another example of a semiconductor device in a twenty-sixth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 38 is a diagram illustrating still another example of the semiconductor device in the twenty-sixth embodiment of the present disclosure.
  • 38 is a diagram illustrating an example of an electronic apparatus using the semiconductor device according to a twenty-sixth embodiment of the present disclosure.
  • a numerical range expressed using “to” means a range including each of the numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
  • 10 to 30 means 10 or more and 30 or less.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing an interposer 10 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view (cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1) illustrating the interposer 10 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view (cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 1) showing the capacitor 100 included in the interposer 10 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIGS. 1 is a schematic plan view showing an interposer 10 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view (cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1) illustrating the interposer 10 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view (cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 1) showing the capacitor 100 included in the interposer 10 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the interposer 10 has, for example, an MIM (Metal-Insulator-Metal) structure in which an insulating layer is sandwiched between metals.
  • MIM Metal-Insulator-Metal
  • the MIM structure will be described as a capacitor 100 in which an insulating layer, which is a dielectric layer, is sandwiched between an upper electrode and a lower electrode.
  • the first conductive layer 12 is used as a lower electrode
  • the first insulating layer 13 is used as a dielectric layer
  • the second conductive layer 14 is used as an upper electrode.
  • the interposer 10 includes a substrate 11 having a first surface 11a and a second surface 11b facing the first surface 11a, a first conductive layer 12 disposed on the first surface 11a of the substrate 11, and a first A first insulating layer 13 disposed on the conductive layer 12 and a second conductive layer 14 disposed on the first insulating layer 13 are provided.
  • a base layer 17 is further disposed between the first conductive layer 12 and the substrate 11.
  • the underlayer 17 may be disposed directly on the first surface 11a of the substrate 11, or may be disposed on the first surface 11a of the substrate 11 with at least one conductive or insulating layer interposed therebetween. Also good.
  • an insulating resin selected from epoxy, polyimide, polybenzoxazole, polyamide, or the like on the first surface 11 a of the substrate 11, it is generated due to a difference in thermal expansion coefficient between the first conductive layer 12 and the substrate 11. Since stress can be relieved, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the substrate in a process including later heating.
  • the substrate 11 has a through hole 15 that penetrates the first surface 11a and the second surface 11b.
  • the first conductive layer 12 is electrically connected to the third conductive layer 21 disposed on the second surface 11 b through the through electrode 20 formed in the through hole 15.
  • the underlying layer 17 is also disposed between the through electrode 20 and the substrate 11 and between the third conductive layer 21 and the substrate 11.
  • the form of the through hole 15 is not limited to the illustration, and the through hole 15 may have a shape in which the width decreases from the first surface 11 a and the second surface 11 b of the substrate 11 toward the central portion in the thickness direction of the substrate 11.
  • the side wall of the through hole 15 may extend along the normal direction of the first surface 11 a of the substrate 11, or may narrow along the normal direction of the first surface 11 a of the substrate 11. In addition, a part of the side wall may have a curved shape.
  • the through hole 15 is formed in the substrate 11 by performing etching processing, laser processing, processing by a combination of laser processing and etching processing, sand blast processing, electric discharge processing, drill processing, or the like.
  • the through electrode 20 is not limited to the form in which the conductive material is disposed along the side surface of the through hole 15, but may have a form in which the through hole 15 is filled with the conductive material.
  • the first conductive layer 12, the through electrode 20, and the third conductive layer may be integrated.
  • the first conductive layer 12, the through electrode 20, and the third conductive layer 21 have the same configuration.
  • the structure formed with the same material is mentioned, for example.
  • the first conductive layer 12 on the first surface 11a of the substrate 11 and the third conductive layer 21 on the second surface 11b of the substrate 11 may be formed of the same material and have substantially the same thickness. . In such a case, when the electrical connection is made, a difference in resistance value hardly occurs at the connection portion, and signal transmission loss can be reduced.
  • the opening width of the through hole 15 is preferably 40 ⁇ m to 110 ⁇ m.
  • the opening width of the through hole 15 is a figure formed by the outer edge of the through hole 15 when the first surface 11a or the second surface 11b of the substrate 11 is viewed in plan, and between any two points on the outer edge of the figure. The maximum distance.
  • the above-mentioned width means the diameter of a circle.
  • An insulating resin layer 22 is formed on the first surface 11 a side and the second surface 11 b side of the substrate 11.
  • via holes 23 are formed at positions corresponding to the first conductive layer 12, the second conductive layer 14, and the third conductive layer 21.
  • a connection portion 24 made of a conductive material is disposed in each of the via holes 23.
  • the connection part 24 is electrically connected to a conductive layer disposed at the bottom of the via hole 23.
  • the interposer 10 is electrically connected to the semiconductor chip 50 through the connection portion 24. Further, the interposer 10 is connected to the wiring board 40 via the connection portion 24 and the solder ball 25. The semiconductor chip 50 may also be connected to the connection portion 24 via the solder ball 25. According to this configuration, the interposer 10, the semiconductor chip 50 disposed on the first surface 11a side of the substrate 11 and electrically connected to the through electrode 20, and the second surface 11b side of the substrate 11 are disposed. A semiconductor device having a wiring substrate 40 electrically connected to the through electrode 20 is provided. According to the interposer 10 of this embodiment, the mounting of the semiconductor chip 50 with a narrow terminal pitch on the large-sized wiring board 40 is simplified. Examples of the wiring board 40 include a mother board. Further, the connection with the semiconductor chip 50 may be performed not through the connection portion 42 but via the large-sized wiring board 40. In this case, the through electrode substrate of the present invention is positioned not as an interposer but as a passive element.
  • substrate 11 has insulation, and has insulation on the surface at least.
  • the substrate 11 is a glass substrate.
  • an interposer has a larger displacement due to thermal deformation in a region closer to its edge.
  • this region can be dealt with so as to reduce the difference in thermal expansion coefficient with a semiconductor chip or the like using a silicon substrate disposed on the interposer.
  • glass since glass is used for the substrate 11, there is no need to worry about leakage current between conductive layers formed on the surface of the substrate 11 because of high insulation.
  • alkali-free glass is used as the substrate 11. Unlike soda glass, alkali-free glass does not contain alkali components such as Na and K, so that no alkali component is deposited on the glass surface. Therefore, this aspect has an advantage that a reliability deterioration factor that corrodes the terminal of the semiconductor chip to be connected to the interposer does not occur in principle. Further, the alkali-free glass has a thermal expansion coefficient comparable to that of silicon, and has good consistency in terms of the thermal expansion coefficient in relation to the semiconductor chip to be connected.
  • the thickness of the substrate 11 is preferably 50 ⁇ m to 700 ⁇ m, for example.
  • the surface roughness (arithmetic mean roughness Ra) of the first surface 11a of the substrate 11 is the third conductivity formed on the first conductive layer 12 and the second surface 11b formed on the first surface 11a of the substrate 11.
  • the layer 21 is preferably small from the viewpoint of preventing transmission loss from occurring for a high-frequency signal, and is preferably 0.1 nm to 10 nm.
  • arithmetic mean roughness Ra here follows the definition by JIS specification JIS B0601: 2001.
  • the first conductive layer 12 and the second conductive layer 14 gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), iron (Fe), nickel (Ni), platinum (Pt), palladium (Pd), A conductive material such as ruthenium (Ru) or tungsten (W) is used. Among them, it is preferable to use Cu having high conductivity and low material cost.
  • the thickness of the first conductive layer 12 is preferably 0.5 ⁇ m to 20 ⁇ m, and the thickness of the second conductive layer 14 is preferably 0.5 ⁇ m to 5 ⁇ m.
  • additive formation such as application of a conductive paste or formation by plating can also be adopted.
  • the metal foil include Cu.
  • the conductive paste include metal nano paste.
  • the underlayer 17 may include one or more layers.
  • the underlayer 17 includes at least one of an adhesion layer and a seed layer.
  • the adhesion layer is a layer for preventing the substrate 11 and the first conductive layer 12 and the second conductive layer 14 or the substrate 11 and the seed layer from being peeled off.
  • the seed layer is a layer for forming a plating film by energizing when the first conductive layer 12 and the second conductive layer 14 are formed by electrolytic plating. Therefore, if the functions overlap, the adhesion layer and the seed layer may be the same.
  • the adhesion layer is an adhesion layer containing, for example, zinc oxide (ZnO).
  • the adhesion layer containing zinc oxide can be formed by, for example, a sol-gel method.
  • Ti, Cr, Cu etc. are mentioned for a seed layer.
  • the seed layer containing Ti, Cr, Cu can be formed by sputtering, for example.
  • the thickness when forming the underlayer 17 is preferably 20 nm to 300 nm on the surface of the substrate 11.
  • the base layer 17 may be used as it is, but as a result of sufficiently covering the surface of the through hole 15 with the base layer 17, the thickness of the base layer 17 formed on the substrate 11 is excessive. It may become. As a result, it may become easy to be selectively damaged by a chemical solution or plasma in a later process, or the conductive layer formed on the base layer may be peeled off due to the brittleness of the base layer 17 itself. .
  • the thickness of the base layer may be reduced by performing etching in advance after the base layer is formed. For example, the thickness of the underlayer may be reduced until a layer of approximately 1 to 10 nm remains on the substrate surface.
  • an inorganic material can be used as the first insulating layer 13, and more specifically, silicon nitride (Si x N y ), silicon dioxide (SiO 2 ), silicon oxynitride (SiO x N y ), pentoxide. Tantalum (Ta 2 O 5 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), hafnium oxide (HfO 2 ), or hafnium oxide to which aluminum is added can be used.
  • the first insulating layer 13 desirably has a higher relative dielectric constant than the insulating layer (for example, the resin layer 22) present around the capacitor 100.
  • the relative dielectric constant of the first insulating layer 13 is, for example, in the range of 2.0 to 9.0, more preferably 5.0 to 8.0.
  • silicon nitride (Si x N y ) and silicon oxynitride (SiO x N y ) can be preferably used from the viewpoint of relative dielectric constant and dielectric breakdown voltage.
  • the thickness (T1 described later) of the first insulating layer 13 may be 50 nm to 800 nm.
  • chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD), electroplating, or the like is used as the film formation process of the first conductive layer 12, the second conductive layer 14, and the first insulating layer 13 described above. can do.
  • chemical vapor deposition include plasma CVD and atomic layer deposition (ALD).
  • physical vapor deposition include sputtering or vapor deposition.
  • photolithography can be used to form patterns of the conductive layer and the insulating layer.
  • etch back, chemical mechanical polishing (CMP), or the like can be used as a planarization process of the conductive layer and the insulating layer.
  • the first insulating layer 13 is formed on the upper surface 12 a of the first conductive layer 12 at a position where the second conductive layer 14 is disposed.
  • the first insulating layer 13 includes a first portion 13a, a second portion 13b, and a third portion 13c.
  • the first portion 13 a is disposed between the first conductive layer 12 and the second conductive layer 14.
  • the second portion 13 b extends continuously from the first portion 13 a and covers at least a part of the side surface 12 b of the first conductive layer 12 and at least a part of the side surface 17 a of the foundation layer 17.
  • the third portion 13 c extends continuously from the second portion 13 b and covers at least a part of the first surface 11 a of the substrate 11.
  • the first portion 13a, the second portion 13b, and the third portion 13c are formed of the same material.
  • the second portion 13b of the first insulating layer 13 covers the side surface 12b of the first conductive layer 12 and the side surface 17a of the foundation layer 17, and the third portion 13c of the first insulating layer 13 is the substrate. 11 covers a part of the first surface 11a.
  • the first insulating layer 13 includes only the first portion 13a, a short circuit occurs between the first conductive layer 12 and the second conductive layer 14 at a position indicated by a dotted circle in FIG. It becomes easy.
  • the end portion of the first insulating layer 13 is located inside the end portion of the second conductive layer 14, the region where the first insulating layer 13 does not exist between the first conductive layer 12 and the second conductive layer 14. Occurs.
  • the first conductive layer 12 and the second conductive layer 14 come into contact with each other due to pressure or the like, which causes a short circuit. Further, when the resin layer 22 flows into this space, the resin layer 22 having a lower dielectric constant than that of the first insulating layer 13 becomes a factor for reducing the capacitance of the capacitor 100.
  • the second portion 13b of the first insulating layer 13 extends continuously from the first portion 13a and covers the side surface 12b of the first conductive layer 12, so that the first conductive layer A short circuit between the first conductive layer 12 and the second conductive layer 14 can be prevented. Further, the position of the second conductive layer 14 may be shifted to the left and right in FIG. 3 depending on the patterning accuracy.
  • the first insulating layer 13 is formed on the side surface 12b of the first conductive layer 12 and the underlying layer by the second portion 13b. The side surface 17a of 17 is covered, and the first surface 11a of the substrate 11 is covered by the third portion 13c.
  • the first conductive layer 12 and the base layer 17 can be prevented from being short-circuited with the second conductive layer 14. Further, since the third portion 13 c of the first insulating layer 13 is in contact with the first surface 11 a of the substrate 11, resistance to peeling of the first insulating layer 13 is increased.
  • the thickness T2 of the second portion 13b of the first insulating layer 13 is the thickness of the first portion 13a of the first insulating layer 13. It is preferable that it is 1/4 or more of thickness T1.
  • the upper limit of the thickness T2 of the second portion 13b of the first insulating layer 13 is not particularly limited. For example, the upper limit may be equal to or less than the thickness T1 of the first portion 13a of the first insulating layer 13, or 1/2 or less of the thickness T1. It may be.
  • the thickness T2 of the second portion 13b of the first insulating layer 13 is preferably 25 nm or more.
  • the thickness T1 of the first portion 13a of the first insulating layer 13 is preferably 50 nm to 400 nm, and the thickness T2 of the second portion 13b of the first insulating layer 13 is preferably 25 nm to 200 nm.
  • the length L1 of the third portion 13c of the first insulating layer 13 (distance from the first conductive layer 12 to the end of the third portion 13c) L1 is preferably 10 ⁇ m to 200 ⁇ m.
  • the thickness T3 of the portion 13c is preferably 50 nm to 200 nm.
  • the surface roughness (arithmetic average roughness Ra) of the upper surface 12a of the first conductive layer 12 is preferably small from the viewpoint of the yield of the capacitor 100, and preferably 0.5 nm to 100 nm.
  • the side surface 12b of the first conductive layer 12 may be a rough surface having a certain degree of roughness as long as it does not function as the capacitor 100.
  • the average roughness Ra) may be 20 nm to 200 nm. Due to such surface roughness, the adhesion between the first conductive layer 12 (side surface 12b) and the first insulating layer 13 is enhanced.
  • FIGS. 4A to 4F are diagrams illustrating a method for manufacturing the interposer 10 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the through electrode 20 electrically connected to the first conductive layer 12
  • the third conductive material electrically connected to the first conductive layer 12 through the through electrode 20.
  • An example of forming the layer 21 will be described.
  • a substrate 11 having a first surface 11a and a second surface 11b and having a through hole 15 penetrating the first surface 11a and the second surface 11b is prepared. Then, as illustrated in FIG. 4A, the base layer 17 is formed on the first surface 11 a, the second surface 11 b, and the side wall 15 a of the through hole 15 of the substrate 11.
  • an adhesion layer is formed by a physical film formation method such as an evaporation method or a sputtering method.
  • a seed layer is formed on the adhesion layer by the physical film forming method. Thereafter, a step of annealing the adhesion layer and the seed layer may be performed.
  • the method of forming the adhesion layer and the seed layer is not limited to the above-described method.
  • an adhesion layer containing zinc oxide (ZnO) or the like may be formed, and then a seed layer may be formed on the adhesion layer by an electroless plating method.
  • the adhesion layer containing zinc oxide can be formed by, for example, a sol-gel method.
  • both the adhesion layer and the seed layer may be formed by a physical film formation method such as an evaporation method or a sputtering method, or a combination of a sol-gel method, an electroless plating method, a physical film formation method, or the like. Also good.
  • a first resist layer 31 is partially formed on the base layer 17.
  • a plating layer is formed on the base layer 17 not covered with the first resist layer 31 by electrolytic plating.
  • the first conductive layer 12 on the first surface 11 a of the substrate 11, the through electrode 20 of the through hole 15, and the third conductive layer 21 on the second surface 11 b of the substrate 11 can be formed.
  • an underlying layer 17 is disposed between each of the third conductive layers 21.
  • the first resist layer 31 is removed. Further, the portion of the base layer 17 that is covered with the first resist layer 31 (the portion where the first conductive layer 12 is not formed) is removed by, for example, wet etching.
  • an inductor including the first conductive layer 12 on the first surface 11a of the substrate 11, the through electrode 20 of the through hole 15, and the third conductive layer 21 on the second surface 11b of the substrate 11 is configured. You can also. The inductor will be described in detail in the twenty-fourth embodiment. Note that a step of annealing the conductive layer may be performed. Further, when forming the through electrode filled with the conductive material, electrolytic plating may be further performed to fill the through hole 15 with the conductive material.
  • a surface treatment process for exposing the surface of the first conductive layer 12 to plasma such as NH 3 plasma may be performed. Thereby, the oxide on the surface of the first conductive layer 12 can be removed. Thereby, the adhesiveness between the 1st conductive layer 12 and the 1st insulating layer 13 can be improved.
  • the first insulating layer 13 is formed.
  • a resist layer (not shown) is partially formed on the first conductive layer 12 and the first surface 11 a of the substrate 11.
  • the first insulating layer 13 is formed on a portion of the first conductive layer 12 and the first surface 11a of the substrate 11 that is not covered with the resist layer and a portion that is covered with the resist layer.
  • the first insulating layer 13 is formed so as to cover the upper surface 12 a of the first conductive layer 12, the side surface 12 b of the first conductive layer 12, the side surface 17 a of the base layer 17, and the first surface 11 a of the substrate 11.
  • the first insulating layer 13 having the first portion 13a, the second portion 13b, and the third portion 13c is formed.
  • the first insulating layer 13 As a method of forming the first insulating layer 13, for example, plasma CVD, sputtering, or the like can be employed. Since sputtering is highly directional-dependent, it may be difficult to form the first insulating layer 13 on the side surface 12b of the first conductive layer 12, and therefore it is preferable to employ plasma CVD.
  • the resist layer After forming the first insulating layer 13, the resist layer is removed by wet etching, for example. At this time, the first insulating layer 13 formed on the resist layer is removed by lift-off.
  • FIG. 4D shows the state after removing the resist layer.
  • the first insulating layer 13 may be formed before the resist layer is formed, and the first insulating layer 13 may be etched by forming a resist layer only in a portion where the first insulating layer 13 is left. . That is, the first insulating layer 13 may be formed by photolithography as shown in FIG. 4D.
  • a second conductive layer 14 is formed on the first insulating layer 13. Accordingly, a capacitor including the first conductive layer 12, the first insulating layer 13 on the first conductive layer 12, and the second conductive layer 14 on the first insulating layer 13 can be configured. Since the process of forming the second conductive layer 14 is the same as the process of forming the first conductive layer 12, for example, a plating layer, the description thereof is omitted. Here, when the second conductive layer 14 is formed of a plating layer, a seed layer or the like may be formed between the second conductive layer 14 and the first insulating layer 13. As described above, the second conductive layer 14 may be formed by etching a metal foil, or may be formed by applying a conductive paste.
  • the thickness of the resin layer 22 (the distance from the first surface 11a of the substrate 11 to the surface of the resin layer 22 in the example of FIG. 2) is such that the unevenness of the capacitor 100 and the like is flattened on the surface, so that the base layer 17 Desirably, the thickness is in the range of the total thickness of the first conductive layer 12, the first insulating layer 13, and the second conductive layer 14 to twice the thickness. Further, in the vicinity of the capacitor 100, a capacitance component is generated between the first conductive layer 12 and the connection portion 24, but it is desired to reduce it as much as possible in design.
  • a thick resin layer 22 having a relative dielectric constant lower than that of the first insulating layer 13 between the first conductive layer 12 and the connection portion 24.
  • the thickness of the resin layer 22 is a distance from the surface of the first insulating layer 13 to the surface of the resin layer 22, for example, it is desirable that the thickness of the resin layer 22 is 10 times or more the thickness of the first insulating layer 13.
  • FIG. 4F is a diagram illustrating another example of a method for manufacturing the interposer 10 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4E shows an example in which the first insulating layer 13 is not formed around the through hole 15, the first insulating layer 13 may be formed to extend to the through electrode 20 of the through hole 15.
  • the first insulating layer 13 may be formed so as to extend from the first surface 11 a side of the substrate 11 and cover at least a part of the through electrode 20.
  • the first insulating layer 13 includes a portion 13 h that continuously extends from the first portion 13 a and covers at least a part of the through electrode 20.
  • the seed layer is removed by etching after the first insulating layer 13 is formed, a part of the through electrode 20 or a conductive layer at the corner of the through hole 15 (first conductive layer) 12 is protected by the first insulating layer 13 and the influence of the through electrode 20 and the surrounding conductive layer being thinned by etching can be prevented.
  • the seed layer removed by etching after forming the first insulating layer 13 is, for example, a seed layer used when the second conductive layer 14 is formed by a plating layer.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a capacitor 100A according to the second embodiment of the present disclosure.
  • the third portion 13Ac of the first insulating layer 13A does not extend so as to spread on the first surface 11a of the substrate 11, but covers the side surface 17a of the foundation layer 17.
  • the second portion 13b of the first insulating layer 13A covers the side surface 12b of the first conductive layer 12 and the side surface 17a of the base layer 17, and the first portion is in contact with the substrate 11 from the second portion 13b. It extends to the third portion 13Ac of the insulating layer 13A. Therefore, it is possible to prevent the first conductive layer 12 and the base layer 17 from being short-circuited with the second conductive layer 14.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a capacitor 100B according to the third embodiment of the present disclosure.
  • the second portion 13Bb of the first insulating layer 13B extends from the first portion 13a to a position between the upper end 12c and the lower end 12d of the side surface 12b of the first conductive layer 12.
  • the second portion 13b of the first insulating layer 13B does not need to cover the entire side surface 12b of the first conductive layer 12, and covers at least a part of the side surface 12b of the first conductive layer 12. I just need it.
  • the second portion 13Bb of the first insulating layer 13B extends continuously from the first portion 13a and covers a part of the side surface 12b of the first conductive layer 12. Therefore, the first conductive layer 12 can be prevented from short-circuiting with the second conductive layer 14.
  • the first insulating layer 13B shown in FIG. 6 can be formed, for example, by lift-off using a resist layer.
  • a resist layer thinner than the first conductive layer 12 is formed in a portion other than the first conductive layer 12, and the first insulating layer 13B is formed on the first conductive layer 12 and the resist layer.
  • the second portion 13Bb of the first insulating layer 13B covering a part of the side surface 12b is formed.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a capacitor 100C according to the fourth embodiment of the present disclosure.
  • the planar size of the foundation layer 17 ⁇ / b> C is larger than the planar size of the first conductive layer 12. That is, the base layer 17C extends outward by the distance D1 from the side surface 12b of the first conductive layer 12, and the side surface 17Ca of the base layer 17C exists outside the side surface 12b of the first conductive layer 12. That is, the upper surface 17Cf that is not covered with the first conductive layer 12 appears at the end of the base layer 17C.
  • the second portion 13Cb of the first insulating layer 13C covers the side surface 12b of the first conductive layer 12, the upper surface 17Cf and the side surface 17Ca of a part (end) of the base layer 17, and contacts the substrate 11 from the second portion 12Cb. Until the third portion 13Cc of the first insulating layer 13C. Therefore, it is possible to prevent the first conductive layer 12 and the base layer 17 ⁇ / b> C from short-circuiting with the second conductive layer 14.
  • the distance D1 is preferably 20 nm to 1000 nm.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a capacitor 100D according to the fifth embodiment of the present disclosure.
  • the planar size of the foundation layer 17 ⁇ / b> D is smaller than the planar size of the first conductive layer 12. That is, the base layer 17D has a side surface 17Da that enters the inside by a distance D2 from the side surface 12b of the first conductive layer 12.
  • the recess portion 17Db is formed by the first conductive layer 12, the substrate 11, and the base layer 17D.
  • a space 18 is formed below the first conductive layer 12 by the recess portion 17Db and the first insulating layer 13.
  • the second portion 13 b and the third portion 13 c of the first insulating layer 13 are arranged so as to leave at least a part of the space 18. Thus, even when at least part of the space 18 remains as a gap, the first conductive layer 12 and the base layer 17 are separated from the second conductive layer 14 by the insulating effect of the third portion 13c of the first insulating layer 13. Short circuit can be prevented.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a capacitor 100E according to the sixth embodiment of the present disclosure.
  • the second portion 13Eb and the third portion 13Ec of the first insulating layer 13E are arranged so as to fill the recess portion 17Db (see FIG. 8).
  • the second portion 13Eb and the third portion 13Ec of the first insulating layer 13E fill the recess portion 17Db below the first conductive layer 12. Therefore, it is possible to more effectively prevent the first conductive layer 12 and the base layer 17D from short-circuiting with the second conductive layer 14 as compared with the configuration of FIG.
  • the adhesion between the first conductive layer 12 and the base layer 17D is also improved.
  • the size of the recess 17Db of the base layer 17D that is, the distance D2 from the first insulating layer 13 to the side surface 17Da of the base layer 17 is 20 nm to 1000 nm. It is preferable.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a capacitor 100F according to the seventh embodiment of the present disclosure.
  • the second conductive layer 14F is disposed across the first portion 13a, the second portion 13Eb, and the third portion 13Ec of the first insulating layer 13E.
  • the adhesiveness is good.
  • the distance between the second conductive layer 14F and the first conductive layer 12 and the base layer 17D is short, but the second portion 13Eb and the third portion 13Ec of the first insulating layer 13E are the first conductive. Since the recessed portion 17Db below the layer 12 is filled, the first conductive layer 12 and the base layer 17D can be prevented from short-circuiting with the second conductive layer 14F.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a capacitor 100G according to the eighth embodiment of the present disclosure.
  • This embodiment corresponds to the case where the first conductive layer 12G is formed without using the base layer 17 in the capacitor 100 of the first embodiment shown in FIG.
  • the first insulating layer 13 covers the side surface 12Gb of the first conductive layer 12G with the second portion 13b and also covers the first surface 11a of the substrate 11 with the third portion 13c. Therefore, even when the position of the second conductive layer 14 is shifted, the first conductive layer 12G can be prevented from being short-circuited with the second conductive layer 14. Further, since the third portion 13 c of the first insulating layer 13 is in contact with the first surface 11 a of the substrate 11, resistance to peeling of the first insulating layer 13 is increased.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing a capacitor 100H according to the ninth embodiment of the present disclosure.
  • This embodiment corresponds to the case where the first conductive layer 12G is formed without using the base layer 17 in the capacitor 100A of the second embodiment shown in FIG. That is, the second portion 13b of the first insulating layer 13A covers the entire area between the upper end 12Gc and the lower end 12Gd of the side surface 12Gb of the first conductive layer 12G.
  • the second portion 13b of the first insulating layer 13A extends continuously from the first portion 13a and entirely covers the side surface 12Gb of the first conductive layer 12G. Therefore, the first conductive layer 12G can be prevented from short-circuiting with the second conductive layer 14.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing a capacitor 100I according to the tenth embodiment of the present disclosure.
  • This embodiment corresponds to the case where the first conductive layer 12G is formed without using the base layer 17 in the capacitor 100B of the third embodiment shown in FIG. That is, the second portion 13Bb of the first insulating layer 13B covers the position between the upper end 12Gc and the lower end 12Gd of the side surface 12Gb of the first conductive layer 12G.
  • the second portion 13Bb of the first insulating layer 13B extends continuously from the first portion 13a and covers a part of the side surface 12Gb of the first conductive layer 12G. Therefore, the first conductive layer 12G can be prevented from short-circuiting with the second conductive layer 14.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing a capacitor 100J according to the eleventh embodiment of the present disclosure.
  • the insulating layer covering the side surface 12 b of the first conductive layer 12 and the side surface 17 a of the foundation layer 17 may be formed of the second insulating layer 19 made of a material different from that of the first insulating layer 13.
  • the first insulating layer 13 ⁇ / b> J includes a first portion 13 a disposed between the first conductive layer 12 and the second conductive layer 14. That is, the first insulating layer 13J is disposed only on the upper surface 12a of the first conductive layer 12.
  • the second insulating layer 19 has a first portion 19a, a second portion 19b, and a third portion 19c.
  • the first portion 19a is disposed on the first insulating layer 13J.
  • the second portion 19 b extends continuously from the first portion 19 a and covers the side surface 12 b of the first conductive layer 12 and the side surface 17 a of the foundation layer 17.
  • the third portion 19 c extends continuously from the second portion 19 b and covers at least a part of the first surface 11 a of the substrate 11.
  • the second insulating layer 19 an organic material or an inorganic material can be used.
  • the recess portion 17Db exists as in the sixth embodiment shown in FIG. 9, the recess portion 17Db below the first conductive layer 12 is utilized by using the deformation of the resin by forming the second insulating layer 19 with resin.
  • the second insulating layer 19 is a photosensitive resin that can be patterned by light, for example, photosensitive polyimide.
  • the second insulating layer 19 may be a resin capable of forming an opening with a laser, for example, an epoxy resin.
  • the second insulating layer 19 covers the side surface 12b of the first conductive layer 12, the side surface 17a of the base layer 17, and the first surface 11a of the substrate 11, the first conductive layer 12 and the base layer 17 are covered. However, a short circuit with the second conductive layer 14 can be prevented.
  • the contents of the embodiment relating to the thickness described above can be applied, where the thickness of the second portion 19b of the second insulating layer 19 is T2 and the thickness of the third portion 19c is T3.
  • FIG. 15A to 15C are diagrams illustrating a method for manufacturing a capacitor according to the eleventh embodiment of the present disclosure. The method can be performed corresponding to the step of FIG. 4D in the first embodiment.
  • a first insulating layer 13J is formed on the upper surface 12a of the first conductive layer 12.
  • a dry film-like photosensitive resin is formed on the first insulating layer 13J, the side surface 12b of the first conductive layer 12, and the first surface 11a of the substrate 11 by vacuum lamination molding. It forms so that a part of may be covered.
  • photosensitive polyimide can be used as the photosensitive resin.
  • the first portion 19a disposed on the first insulating layer 13, the second portion 19b covering the side surface 12b of the first conductive layer 12, and the first portion covering at least part of the first surface 11a of the substrate 11 are provided.
  • a second insulating layer 19 having three portions 19c is formed.
  • the laminated photosensitive resin is placed under atmospheric pressure.
  • the internal pressure of the space 18 is the pressure when laminate molding is performed. For this reason, the space 18 is crushed by the influence of the differential pressure by placing it under atmospheric pressure.
  • the photosensitive resin is recessed in the recess 17Db below the first conductive layer 12. Get in.
  • FIG. 9 the photosensitive resin is recessed in the recess 17Db below the first conductive layer 12. Get in.
  • a part of the first part 19a and a part of the third part 19c of the second insulating layer 19 are removed by photolithography.
  • the part of the first portion 19a is a portion where the second conductive layer 14 is formed on the first insulating layer 13J. By removing this portion, the first portion 13a of the first insulating layer 13J is exposed.
  • the part of the third portion 19c is a portion that is separated from the second portion 19b by a predetermined distance.
  • a non-photosensitive resin in the form of a dry film is formed by vacuum lamination so as to cover the first insulating layer 13, the side surface 12 b of the first conductive layer 12, and a part of the first surface 11 a of the substrate 11.
  • the part of the first part 19a and the part of the third part 19c of the second insulating layer 19 described above may be removed by irradiation with a UV laser, a carbon dioxide laser, or an excimer laser.
  • a UV laser a carbon dioxide laser
  • an excimer laser As the dry film-like non-photosensitive resin, for example, an epoxy resin can be used.
  • the second conductive layer 14 is formed in the portion where the first insulating layer 13J is exposed out of the portion where the second insulating layer 19 is removed. At this time, the second conductive layer 14 is also formed on part of the second insulating layer 19.
  • the method shown in FIGS. 15A to 15C is the case where the insulating layer is arranged in the recess portion 17Db formed below the first conductive layer 12, as in the sixth embodiment shown in FIG. Is advantageous.
  • the recess 17Db below the first conductive layer 12 Photosensitive or non-photosensitive resin easily enters, and as a result, the recess portion 17Db can be easily filled with the resin.
  • the first pressure is a vacuum and the second pressure is an atmospheric pressure, but is not limited thereto. That is, the second pressure only needs to be higher than the first pressure.
  • the second pressure may be lower than the first pressure or the same as the first pressure as long as the recess portion 17Db does not exist or the recess portion 17Db may have the space 18 remaining. It may be.
  • FIG. 16 is a schematic cross-sectional view illustrating a capacitor 100K according to the twelfth embodiment of the present disclosure. Like the capacitor 100K, it may be divided into a plurality of regions. For example, in FIG. 16, capacitors 100K-1, 100K-2, and 100K-3 are arranged on the substrate 11. Although FIG. 16 shows a case where there are three plural areas, the plural areas are not limited to three.
  • a space SP1 is disposed between the capacitor 100K-1 and the capacitor 100K-2.
  • a space SP2 is disposed between the capacitor 100K-2 and the capacitor 100K-3. That is, the capacitor 100K-2 is disposed between the capacitor 100K-1 and the capacitor 100K-3.
  • the capacitor 100K-1 includes a base layer 17K-1, a first conductive layer 12K-1, a first insulating layer 13K-1, and a second conductive layer 14K-1.
  • the capacitor 100K-2 includes a base layer 17K-2, a first conductive layer 12K-2, a first insulating layer 13K-2, and a second conductive layer 14K-2.
  • the capacitor 100K-3 includes a base layer 17K-3, a first conductive layer 12K-3, a first insulating layer 13K-3, and a second conductive layer 14K-3. Note that the underlying layers 17K-1, 17K-2, and 17K-3 may not be formed.
  • the first insulating layers 13K-1 and 13K-2 are not formed on part of the side surfaces of the first conductive layer 12K-1 and the first conductive layer 12K-2 that face the gap SP1. .
  • the first insulating layers 13K-2 and 13K-3 are not formed on part of the side surfaces of the first conductive layer 12K-2 and the first conductive layer 12K-3 that face the gap SP2. .
  • the second conductive layer is hardly formed in the gaps SP1 and SP2, and the first conductive layers 12K-1, 12K-2, and 12K-3 and the base layers 17K-1, 17K-2 are formed. , 17K-3 can be prevented from short-circuiting with the second conductive layers 14K-1, 14K-2, and 14K-3.
  • FIG. 17 is a schematic cross-sectional view showing a capacitor 100L according to the thirteenth embodiment of the present disclosure.
  • the capacitor 100L of this embodiment further includes an intermediate layer 26 between the first conductive layer 12L and the first insulating layer 13L.
  • the intermediate layer 26 is preferably a conductive material for improving the adhesion between the first conductive layer 12L and the first insulating layer 13L.
  • titanium (Ti), titanium nitride (TiN), nickel (Ni), nickel -A gold alloy (Ni-Au) or the like can be used.
  • the thickness of the intermediate layer 26 is preferably 20 nm to 200 nm.
  • the intermediate layer 26 may be omitted.
  • the first portion 13a of the first insulating layer 13L is disposed between the intermediate layer 26 and the first conductive layer 12L.
  • the first portion 13a of the first insulating layer 13L covers the upper surface 26a of the intermediate layer 26, and the second portion 13b of the first insulating layer 13L covers the side surface 26b of the intermediate layer 26 and the side surface 12b of the first conductive layer 12L.
  • the third portion 13c of the first insulating layer 13L covers the first surface 11a of the substrate 11.
  • the thickness T4 of the third portion 13c is preferably 50 nm to 200 nm.
  • the first insulating layer 13L includes a fourth portion 13d that is connected to the third portion 13c and extends in a direction intersecting the first surface 11a of the substrate 11. In other words, it can be said that the fourth portion 13 d extends outward with respect to the substrate 11.
  • the fourth portion 13 d is formed so as to continuously extend from the third portion 13 c and rise from the first surface 11 a of the substrate 11.
  • the fourth portion 13d has a tapered shape (tapered shape) such that the width of the tip is smaller than the width of the bottom.
  • the height H1 of the fourth portion 13d is preferably 25 ⁇ m or more.
  • the length (the distance from the first conductive layer 12L to the end of the third portion 13c) L2 of the third portion 13c is preferably 20 ⁇ m or more.
  • 18A to 18F are diagrams for explaining a method of manufacturing the capacitor 100L according to the thirteenth embodiment of the present disclosure.
  • 18A to 18F show a process after the first conductive layer 12L is formed on the first surface 11a of the substrate 11.
  • FIG. 18A is an enlarged view of the first surface 11a side in the state of FIG. 4B.
  • the first conductive layer 12 ⁇ / b> L is formed on the first surface 11 a of the substrate 11.
  • a layer of conductive material such as titanium (intermediate layer) is formed so as to cover the upper surface 12a of the first conductive layer 12L and the upper surface 31a of the first resist layer 31 by physical vapor deposition (PVD) or the like.
  • PVD physical vapor deposition
  • the first resist layer 31 is removed by lift-off. Lift-off is a method of removing the resist and leaving only the target pattern.
  • the conductive material layer formed on the upper surface of the first resist layer 31 is removed together with the first resist layer 31.
  • the intermediate layer 26 is formed on the upper surface 12a of the first conductive layer 12L.
  • the portion of the base layer 17 that is covered with the first resist layer 31 is removed by, for example, wet etching.
  • the process which removes the resist residue by dry surface treatment may be performed. Thereby, the adhesiveness of the 1st insulating layer 13L produced
  • a second resist layer 32 is formed around the first conductive layer 12L at a predetermined interval (corresponding to the distance L2 described above) from the first conductive layer 12L.
  • the upper surface 26a and side surface 26b of the intermediate layer 26 the upper surface 26a and side surface 26b of the intermediate layer 26, the side surface 12b of the first conductive layer 12L, the first surface 11a of the substrate 11, and the upper surface 32a and side surface 32b of the second resist layer 32.
  • the first insulating layer 13L is formed so as to cover the surface.
  • the second resist layer 32 is removed by lift-off.
  • the second resist layer 32 is removed by lift-off so that at least a part of the first insulating layer 13L formed on the side surface 32b of the second resist layer 32 is left.
  • the first insulating layer 13 ⁇ / b> L formed on the upper surface 32 a of the second resist layer 32 is removed together with the second resist layer 32. Since the second resist layer 32 is removed so as to be pulled upward at the time of the wrist-off, the fourth portion 13d having a tapered shape (tapered shape) is formed.
  • the first portion 13a disposed on the intermediate layer 26, the second portion 13b covering the side surface 26b of the intermediate layer 26 and the side surface 12b of the first conductive layer 12L, and at least the first surface 11a of the substrate 11 A first insulating layer 13L having a third portion 13c covering a part and a fourth portion 13d formed so as to rise from the first surface 11a of the substrate 11 is formed. Thereafter, as shown in FIG. 17, the second conductive layer 14 is formed on the first insulating layer 13 ⁇ / b> L corresponding to the position of the intermediate layer 26.
  • the number of steps can be reduced by performing the conductive layer forming step and resist stripping (ie, lift-off) without using etching as much as possible. Further, when a transparent substrate such as a glass substrate is employed as the substrate 11, the transparency of the glass substrate is maintained as compared with a case where a large amount of etching is used. This is advantageous when placed close to the MIM structure.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating the positional relationship of the capacitor 100L according to the thirteenth embodiment of the present disclosure.
  • a distance between adjacent MIM structures (from an end portion of a first insulating layer 13L having a certain MIM structure to an end portion of the first insulating layer 13L having an adjacent MIM structure)
  • the distance L3 is preferably 10 ⁇ m to 1 mm.
  • the range of L3 described above can be set by adjusting the width of the second resist layer 32 in FIG. 18D. By setting in the range of L3 described above, the time required for the lift-off process can be shortened, and the structure suitable for lift-off is obtained.
  • 20A to 20E are diagrams for explaining another method of manufacturing the capacitor 100 according to the first embodiment. Since the manufacturing method is different, the fourteenth embodiment is shown.
  • 20A is an enlarged view of the first surface 11a side in the state of FIG. 4C.
  • the first conductive layer 12 is formed on the first surface 11 a of the substrate 11.
  • the first insulating layer 13 is formed on the upper surface 12 a and the side surface 12 b of the first conductive layer 12 and the first surface 11 a of the substrate 11.
  • the second conductive layer 14 is formed on the portion of the first insulating layer 13 corresponding to the upper surface 12 a of the first conductive layer 12.
  • the third portion 13c that is, the third portion 13c that covers the second conductive layer 14 and extends from the second portion 13b of the first insulating layer 13 onto the first surface 11a of the substrate 11 (that is, The resist layer 33 is formed so as to cover the skirt portion of the first insulating layer 13.
  • the first insulating layer 13 not covered with the resist layer 33 is removed by etching or milling). Thereafter, the resist layer 33 is removed.
  • the capacitor 100 shown in FIG. 3 can be manufactured.
  • the etching includes, for example, reactive ion etching (RIE).
  • the milling process includes, for example, an Ar milling process.
  • FIG. 21A is a schematic plan view showing an interposer 10 according to a fourteenth embodiment of the present disclosure. More specifically, FIG. 21A is a schematic plan view of the interposer 10 including the capacitor 100 manufactured by the method of FIGS. 20A to 20E described above. In FIG. 21A, many components are omitted for simplicity of explanation, and the capacitor 100 includes the first insulating layer 13 and the second conductive layer 14 formed on the first surface 11a side of the substrate 11. Only a part is shown. A resin layer 22 is formed on the first surface 11a of the substrate 11 so as to cover the capacitor 100 (MIM structure). Around the region where the capacitor 100 is disposed, an annular conductive layer 29 and a first insulating layer 13 are formed along the end of the resin layer 22.
  • FIG. 21B is a schematic cross-sectional view (cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 21A) showing an annular conductive layer 29 included in the interposer according to the fourteenth embodiment of the present disclosure.
  • the conductive layer 29 is disposed on the first insulating layer 13 that is similarly formed in an annular shape.
  • the width of the first insulating layer 13 is larger than the width of the conductive layer 29.
  • the conductive layer 29 can be formed during the manufacturing method of FIG. 20C.
  • the conductive layer 29 is formed simultaneously with the step of forming the second conductive layer 14.
  • an annular conductive layer 29 is also formed on the first insulating layer 13 along the position where the end of the resin layer 22 is to be formed.
  • the resist layer 33 is formed with a width wider than the width of the conductive layer 29 as shown by a two-dot chain line in FIG. 21B.
  • FIG. 22A is a schematic plan view showing a capacitor 100M1 according to the fifteenth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 22B is a schematic plan view showing the capacitor 100M2 according to the sixteenth embodiment of the present disclosure.
  • These schematic plan views are plan views when the first surface 11a of the substrate 11 is viewed from above.
  • At least one of the plurality of corner portions 13e of the first insulating layer 13M may have a round shape.
  • all of the four corner portions 13e of the first insulating layer 13M have a round shape.
  • the radius of curvature of the corner portion 13e is 5 ⁇ m or more. According to this configuration, it is possible to prevent the first insulating layer 13M from peeling off by relaxing the stress concentration on the corner portion 13e.
  • At least one of the plurality of corner portions 12e of the first conductive layer 12M may have a round shape.
  • all four corner portions 12e of the first conductive layer 12M have a round shape.
  • at least one of the plurality of corner portions 14e of the second conductive layer 14M may have a round shape.
  • all of the four corner portions 14e of the second conductive layer 14M have a round shape. According to this configuration, the stress on the corner portion can be alleviated also in each of the first conductive layer 12M and the second conductive layer 14M, and the resistance to peeling can be improved in the entire capacitor (MIM structure).
  • the radius of curvature of the corner portions of the first conductive layer 12M and the second conductive layer 14M is preferably 5 ⁇ m or more.
  • FIG. 23 is a schematic plan view showing a capacitor 100N according to a seventeenth embodiment of the present disclosure.
  • This schematic plan view is a plan view when the first surface 11a of the substrate 11 is viewed from above.
  • the configuration for preventing peeling is not limited to the round shape.
  • the plurality of corner portions 13e of the first insulating layer 13N may have the reinforcing portions 13f.
  • the corner portion 13e has a quadrangular reinforcing portion 13f in plan view.
  • the corner portion 13e which is normally pointed, is reinforced with a wide reinforcing portion 13f, thereby preventing peeling from the corner portion 13e.
  • the shape of the reinforcing portion 13f is not limited to a square, and may be any other shape as long as it contributes to prevention of peeling.
  • the other shape may be a shape extending from the corner 13e to the periphery, and may be a shape surrounded by a straight line exemplified in the present embodiment, or may be surrounded by a curve such as a circle.
  • the shape may be a shape surrounded by a combination of a straight line and a curve.
  • FIG. 24A is a schematic plan view showing a capacitor 100P according to an eighteenth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 24B is a schematic plan view showing the capacitor 100Q according to the nineteenth embodiment of the present disclosure.
  • These schematic plan views are plan views when the first surface 11a of the substrate 11 is viewed from above.
  • a plurality of second conductive layers 14P may be formed (patterned) independently of each other on the first insulating layer 13P.
  • the second conductive layer 14P on the first insulating layer 13P is composed of four conductive portions. As illustrated, each corner portion of the four conductive portions may have a round shape.
  • the second conductive layer 14Q may have a slit portion 14g formed so as to extend inward from the corner portion 14e.
  • the degree of freedom in design can be improved by appropriately changing the pattern of the second conductive layer 14. For example, when the second conductive layer 14 is connected to a conductive layer of an adjacent capacitor (MIM structure) and when the second conductive layer 14 is connected to the semiconductor chip 50 or the wiring substrate 40, the degree of freedom in design is improved.
  • MIM structure conductive layer of an adjacent capacitor
  • FIG. 25A is a schematic plan view showing the positional relationship between the first conductive layers 12-1 and 12-2 and the first insulating layer 13R of the capacitor 100R according to the twentieth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 25B is a schematic plan view showing the positional relationship between the first conductive layers 12-1 and 12-2 and the first insulating layer 13S of the capacitor 100S according to the twenty-first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 25A is a schematic plan view showing the positional relationship between the first conductive layers 12-1 and 12-2 and the first insulating layer 13S of the capacitor 100S according to the twenty-first embodiment of the present disclosure.
  • 25C is a schematic plan view showing the positional relationship between the first conductive layers 12-1 and 12-2 and the first insulating layer 13T of the capacitor 100T according to the twenty-second embodiment of the present disclosure. These schematic plan views are plan views when the first surface 11a of the substrate 11 is viewed from above. In FIGS. 25A to 25C, the second conductive layer 14 is not shown.
  • the first insulating layer 13R may be disposed over the adjacent first conductive layers 12-1 and 12-2. That is, the first insulating layer 13R includes a portion that covers a part of each of the adjacent first conductive layers 12-1 and 12-2 and a third surface that connects these portions on the first surface 11a of the substrate 11. It has a portion 13Rc. Thus, the third portion 13Rc is formed so as to be connected between the adjacent first conductive layers 12-1 and 12-2.
  • the first insulating layer 13R is rectangular in plan view.
  • the distance between adjacent capacitors MIM structure
  • the distance D3 between the first conductive layers 12-1 and 12-2 the resolution limit of the resist is reached.
  • the shape of the film may become unstable or foreign matter may be generated. These can be a source of film peeling.
  • the first conductive layers 12-1 and 12-2 are formed together with the through electrode 20, the first conductive layers 12-1 and 12-2 are formed to be very thick compared to the thickness necessary for realizing the function as a capacitor. Therefore, when the distance D3 is reduced, the aspect ratio of the slit formed between the first conductive layers 12-1 and 12-2 is increased, and it becomes difficult to control the thickness of the resist in the slit. As a result, it becomes difficult to control the shape of the first insulating layer 13R.
  • the design flexibility is improved without worrying about the resolution limit of the resist. To do.
  • the shape of the film is stable and the generation of foreign matter can be prevented.
  • the adjacent first conductive layers 12-1 and 12-2 are compared with the case where each of the adjacent first conductive layers 12-1 and 12-2 is covered with a separate first insulating layer 13, respectively. -1 and 12-2 can be reduced. Therefore, the wiring density can be increased.
  • the distance D3 is preferably 10 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the first insulating layer 13R may be formed so as to be partially connected. That is, the third portion 13Sc of the first insulating layer 13S on the first surface 11a of the substrate 11 is formed so as to have a narrow width between the adjacent first conductive layers 12-1 and 12-2.
  • the first conductive layers 12-1 and 12-2 may be formed so as to be connected.
  • the third portion 13Tc of the first insulating layer 13 on the first surface 11a of the substrate 11 may have a slit portion 13g.
  • 25A to 25C show an example in which the first insulating layers 13R, 13S, and 13T are formed over the two adjacent first conductive layers 12-1 and 12-2, but the first insulating layers 13R, 13S are shown. , 13T may be arranged across three or more first conductive layers 12 in the same shape as each of FIGS. 25A to 25C (third portions 13Rc, 13Sc, 13Tc between the first conductive layers).
  • the shape of the first insulating layers 13R, 13S, and 13T has a straight outer periphery in plan view. However, the first insulating layers 13R, 13S, and 13T are curved in consideration of design freedom, resist resolution, and adhesion to the first surface 11a. You may comprise an outer periphery.
  • FIG. 26A is a schematic cross-sectional view when the capacitors 100 according to the first embodiment of the present disclosure are arranged adjacent to each other.
  • FIG. 26B is a schematic cross-sectional view illustrating an arrangement example of the second conductive layer 14 of the capacitor 100R according to the twentieth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 26C is a schematic cross-sectional view illustrating another arrangement example of the second conductive layer 14R of the capacitor 100R according to the twentieth embodiment of the present disclosure.
  • These schematic cross-sectional views are schematic cross-sectional views of adjacent capacitors (MIM structure).
  • FIG. 26A shows a configuration in which the capacitor 100 according to the first embodiment shown in FIG. 3 is arranged adjacently.
  • a part of the first conductive layer 12-1 and a part of the first surface 11a of the substrate 11 are covered with the first insulating layer 13-1, and the second conductive layer is formed on the first insulating layer 13-1. 14-1 is formed. Further, a part of the first conductive layer 12-2 and a part of the first surface 11a of the substrate 11 are covered with the first insulating layer 13-2, and the second conductive layer is formed on the first insulating layer 13-2. 14-2 is formed.
  • FIG. 26B is an example of the configuration shown in FIGS. 25A to 25C.
  • the first insulating layer 13R is formed over the adjacent first conductive layers 12-1 and 12-2.
  • the third portion 13Rc is disposed on the first surface 11a of the substrate 11 between the adjacent first conductive layers 12-1 and 12-2, and the first insulating layer 13R has a first portion on the first conductive layer 12-1.
  • the insulating layer 13R is formed so as to be connected to the first insulating layer 13R on the first conductive layer 12-2.
  • the second conductive layer 14-1 is formed on a portion of the first insulating layer 13R corresponding to the first conductive layer 12-1, and the second conductive layer 14-2 is formed on the first insulating layer 13R. It is formed on a portion corresponding to one conductive layer 12-2.
  • FIG. 26C is another example of the configuration shown in FIGS. 25A to 25C.
  • the first insulating layer 13R is formed over the adjacent first conductive layers 12-1 and 12-2.
  • the second conductive layer 14R is similarly formed. Specifically, the second conductive layer 14R is a portion of the first insulating layer 13R corresponding to the first conductive layer 12-1, and the first insulating layer between the adjacent first conductive layers 12-1 and 12-2.
  • the third portion 13R of 13R and the portion corresponding to the first conductive layer 12-2 in the first insulating layer 13R are formed.
  • FIG. 27 is a schematic cross-sectional view in the case where the capacitors 100P according to the twenty-third embodiment of the present disclosure are arranged adjacent to each other.
  • the second conductive layer 14P-1 on the first insulating layer 13P-1 may be composed of a plurality of conductive parts (first conductive part 14P-1a and second conductive part 14P-1b) separated from each other.
  • the second conductive layer 14P-2 on the first insulating layer 13P-2 may be composed of a plurality of conductive portions (first conductive portion 14P-2a and second conductive portion 14P-2b).
  • a part of the second conductive layer 14P-1 and a part of the second conductive layer 14P-2 may be electrically connected.
  • the second conductive portion 14P-1b of the second conductive layer 14P-1 and the first conductive portion 14P-2a of the second conductive layer 14P-2 are connected via the connection portion 24.
  • FIG. 28 is a schematic plan view showing the capacitor 100U and the inductor 27 included in the interposer 10U according to the twenty-fourth embodiment of the present disclosure.
  • This schematic plan view is a plan view showing the first conductive layer 12U on the first surface 11a side of the substrate 11.
  • FIG. 29 is a schematic cross-sectional view (cross-sectional view taken along the line DD in FIG. 28) illustrating the interposer according to the twenty-fourth embodiment of the present disclosure.
  • the interposer 10U may include at least an inductor 27 and a capacitor 100U.
  • the interposer 10U may include at least a through electrode 20a that is electrically connected to the first conductive layer 12U and a plurality of through electrodes 20b that constitute the inductor 27.
  • the through electrode 20a is formed in the through hole 15-1 between the inductor 27 and the capacitor 100U (the first conductive layer 12U, the first insulating layer 13U, and the second conductive layer 14U).
  • the plurality of through electrodes 20b are formed in each of the plurality of through holes 15-2 within the range surrounded by the dotted line of the inductor 27.
  • a part of the first conductive layer 12U on the first surface 11a side of the substrate 11 constitutes an inductor 27, and the other part of the first conductive layer 12U constitutes a lower electrode of the capacitor 100U. ing.
  • the thickness Th1 of the first conductive layer 12U constituting the inductor 27 is substantially the same as the thickness Th2 of the first conductive layer 12U constituting the lower electrode of the capacitor 100U. May be.
  • fills the following relationship, it can be considered that it is substantially the same. ⁇ 10% ⁇ (Th1-Th2) / Th1 ⁇ + 10%
  • the thickness of the first conductive layer 12U may be 0.5 ⁇ m to 20 ⁇ m as described above, and more preferably 5 ⁇ m to 20 ⁇ m. This is because the performance of the inductor 27 is improved.
  • the thickness of the through electrodes 20a and 20b may be 50% to 100% of the thickness of the first conductive layer 12U on the first surface 11a of the substrate 11.
  • FIG. 30 is a schematic plan view showing a capacitor 100V according to the twenty-fifth embodiment of the present disclosure.
  • the via hole 23 ⁇ / b> V formed in the resin layer 22 is provided separately from the via hole 23 for exposing the conductive layer such as the first conductive layer 12, for example, the via hole 23 in FIG. 2, and the first portion of the first insulating layer 13. 13a is formed to be exposed.
  • the via hole 23V is also formed.
  • connection portion 24 when the connection portion 24 is formed corresponding to the via hole 23, the connection portion 24V is also formed in the via hole 23V.
  • the via hole 23 and the via hole 23V may be formed separately.
  • connection part 24 and the connection part 24V may be formed separately.
  • the lower portion 14V of the connecting portion 24V functions in the same manner as the second conductive layer 14 in the first embodiment.
  • the lower portion 14 ⁇ / b> V includes a portion in contact with the first insulating layer 13.
  • FIG. 31 is a diagram illustrating a semiconductor device according to a twenty-sixth embodiment of the present disclosure.
  • the semiconductor device 1000 includes three interposers 10 (10-1, 10-2, 10-3) stacked, and is connected to the LSI substrate 70.
  • the interposer 10-1 has, for example, a semiconductor element such as a DRAM, and has connection terminals 81-1 and 82-1 formed by the connection portion 24 and the like. These interposers 10 (10-1, 10-2, 10-3) do not have to use glass substrates, and some of the interposers 10 are made of materials different from those of other interposers 10. May be used.
  • the connection terminal 81-1 is connected to the connection terminal 80 of the LSI substrate 70 via the bump 90-1.
  • connection terminal 82-1 is connected to the connection terminal 81-2 of the interposer 10-2 via the bump 90-2.
  • the connection terminal 82-2 of the interposer 10-2 and the connection terminal 83-1 of the interposer 10-3 are also connected via the bump 90-3.
  • a metal such as indium, copper, or gold is used for the bump 90 (90-1, 90-2, 90-3).
  • interposer 10 when interposer 10 is laminated
  • connection between the interposer 10 and another substrate is not limited to the bump connection, and other bonding techniques such as eutectic bonding may be used.
  • the interposer 10 and another substrate may be bonded by applying and baking polyimide, epoxy resin, or the like.
  • FIG. 32 is a diagram illustrating another example of the semiconductor device according to the twenty-sixth embodiment of the present disclosure.
  • a semiconductor device 1000 illustrated in FIG. 32 includes a stacked structure in which semiconductor circuit substrates (semiconductor chips) 71-1 and 71-2 such as a MEMS device, a CPU, and a memory, and an interposer 10 are stacked. It is connected.
  • semiconductor circuit substrates semiconductor circuit substrates (semiconductor chips) 71-1 and 71-2 such as a MEMS device, a CPU, and a memory, and an interposer 10 are stacked. It is connected.
  • the interposer 10 is disposed between the semiconductor circuit board 71-1 and the semiconductor circuit board 71-2, and is connected to each other via bumps 90-1 and 90-2.
  • a semiconductor circuit board 71-1 is placed on the LSI board 70.
  • the LSI substrate 70 and the semiconductor circuit substrate 71-2 are connected by a wire 95.
  • the interposer 10 is used as an interposer for stacking a plurality of semiconductor circuit boards and mounting them three-dimensionally.
  • a multi-functional semiconductor device can be realized by connecting the interposer 10 to a plurality of semiconductor circuit substrates having different functions. For example, by using the semiconductor circuit board 71-1 as a 3-axis acceleration sensor and the semiconductor circuit board 71-2 as a 2-axis magnetic sensor, a semiconductor device in which a 5-axis motion sensor is realized by one module can be realized. .
  • the semiconductor circuit board is a sensor formed by a MEMS device
  • the sensing result may be output as an analog signal.
  • a low-pass filter, an amplifier, and the like may be formed on the semiconductor circuit board or the interposer 10.
  • FIG. 33 is a diagram illustrating still another example of the semiconductor device according to the twenty-sixth embodiment of the present disclosure.
  • the above two examples (FIGS. 31 and 32) are three-dimensional mounting, but in this example, the example is applied to 2.5-dimensional mounting.
  • six interposers 10 (10-1 to 10-6) are stacked and connected to the LSI substrate. However, all the interposers 10 are not only stacked and arranged, but are also arranged side by side in the in-plane direction of the substrate.
  • interposers 10-1 and 10-5 are connected on the LSI substrate 70, interposers 10-2 and 10-4 are connected on the interposer 10-1, and the interposer 10-2 is connected.
  • the interposer 10-3 is connected to the interposer 10-5, and the interposer 10-6 is connected to the interposer 10-5.
  • the interposers 10-3, 10-4, 10-6, etc. may be replaced with semiconductor circuit boards.
  • the semiconductor device 1000 manufactured as described above is mounted on various electronic devices such as mobile terminals, information processing devices, and home appliances.
  • the mobile terminal includes a mobile phone, a smartphone, a notebook personal computer, and the like.
  • the information processing apparatus includes a desktop personal computer, a server, a car navigation system, and the like.
  • electronic devices include, for example, wireless local area network (LAN) devices, set top boxes, music players, video players, entertainment units, navigation devices, communication devices, personal digital assistants (PDAs), fixed position data units. It may be.
  • LAN wireless local area network
  • PDAs personal digital assistants
  • FIG. 34 is a diagram illustrating an example of an electronic apparatus using the semiconductor device according to the twenty-sixth embodiment of the present disclosure.
  • a smartphone 500 and a notebook personal computer 600 are shown. These electronic devices have a control unit 1100 configured by a CPU or the like that executes application programs to realize various functions.
  • the various functions include a function using an output signal from the semiconductor device 1000.
  • the semiconductor device 1000 may have the function of the control unit 1100.
  • the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and includes various other modifications.
  • the above-described embodiments have been described in detail in order to easily understand the present disclosure, and are not necessarily limited to those having all the configurations described.
  • a part of the configuration of an embodiment may be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment may be added to the configuration of an embodiment.
  • some modified examples will be described.
  • substrate 11 in which the penetration electrode 20 mentioned above was formed was demonstrated as an example when used as an interposer arrange
  • the through electrode substrate includes not only an interposer disposed between a wiring substrate and a semiconductor chip, but also an IPD (Integrated Passive Device) in which a semiconductor chip or the like is not installed. In this case, one of the upper and lower wiring boards exists so as to be electrically connected to the through electrode.
  • the semiconductor chip or the like may be disposed on the wiring substrate at a position different from the through electrode substrate and electrically connected to the wiring substrate.
  • the present invention is not limited to this.
  • the left side surface 12b of the first conductive layer 12 and the first surface 11a of the substrate 11 are the second portion 13b and the third portion 13c of the first insulating layer 13 like the capacitor 100 of the first embodiment shown in FIG. Covered with.
  • the right side surface 12b of the first conductive layer 12 may be covered with the first insulating layer 13A as in the second embodiment shown in FIG. 5, or as in the third embodiment shown in FIG.
  • the first insulating layer 13B may be covered.
  • the following penetration electrode substrates can also be provided.
  • a substrate having a first surface and a second surface facing the first surface, a through electrode penetrating the substrate, the first surface of the substrate disposed on the first surface, A first conductive layer electrically connected to the electrode; an insulating layer disposed on the first conductive layer; and a second conductive layer disposed on the insulating layer, the insulating layer comprising: There is provided a through electrode substrate having a first portion disposed between the first conductive layer and the second conductive layer, and a second portion covering at least a part of a side surface of the first conductive layer.
  • a through electrode substrate in which the thickness of the first portion of the insulating layer is 200 nm to 400 nm, and the thickness of the second portion of the insulating layer is 50 nm to 100 nm.
  • the insulating layer further includes a third portion extending from the second portion and covering at least a part of the first surface of the substrate.
  • a through electrode substrate in which the third portion of the insulating layer has a thickness of 50 nm to 200 nm.
  • the semiconductor device further includes an underlayer disposed between the substrate and the first conductive layer, and the underlayer has a recessed portion that enters inside the side surface of the first conductive layer.
  • a through electrode substrate is provided.
  • a through electrode substrate in which the third portion of the insulating layer is disposed so as to fill the recess portion.
  • a through electrode substrate in which the third portion of the insulating layer is disposed so as to leave a space in the recess portion.
  • the insulating layer further includes a fourth portion connected to the third portion and extending in a direction intersecting the first surface of the substrate.
  • a through electrode substrate further including an intermediate layer between the first conductive layer and the insulating layer.
  • a through electrode substrate in which the length of the third portion is 20 ⁇ m or more.
  • a through electrode substrate in which the fourth portion has a height of 25 ⁇ m or more.
  • a through electrode substrate in which at least one of the first conductive layer, the insulating layer, and the second conductive layer has a round corner portion in plan view.
  • a through electrode substrate in which the second portion of the insulating layer is formed of a material different from that of the first portion.
  • a through electrode substrate in which the material of the second portion is an insulating resin.
  • the resin layer disposed on the first surface, the annular conductive layer formed along the end portion of the resin layer, and between the annular conductive layer and the first surface
  • a through electrode substrate further comprising an annular insulating layer disposed and wider than the annular conductive layer.
  • a through electrode substrate comprising: a step of removing a part of the second insulating layer located above the first conductive layer; and a step of forming a second conductive layer on the removed portion of the second insulating layer.
  • a through electrode substrate manufacturing method in which the second insulating layer is a photosensitive resin, and the removing step is performed by photolithography.
  • the substrate in the step of forming the second insulating layer, after applying the second insulating layer under a first pressure, the substrate is placed under a second pressure higher than the first pressure.
  • a method of manufacturing a through electrode substrate including disposing.
  • a method is provided.
  • the method further includes a step of forming a resin layer on the first surface, and the step of forming the second conductive layer includes the first insulating layer along a position where an end portion of the resin layer is formed.
  • Forming an annular conductive layer on the layer, and forming the second resist layer includes forming the second resist layer with a width wider than the width of the annular conductive layer.
  • the through electrode substrate can also be used as an interposer.

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Abstract

【解決手段】貫通電極基板は、第1面と第1面に対向する第2面とを有する基板と、基板を貫通する複数の貫通電極と、基板の第1面側に配置され、複数の貫通電極の少なくとも1つと電気的に接続された第1キャパシタとを有し、第1キャパシタは、基板の第1面側に配置され、貫通電極と電気的に接続された第1導電層と、第1導電層の上に配置された絶縁層と、絶縁層の上に配置された第2導電層と、を含み、絶縁層は、第1導電層と第2導電層の間に配置された第1部分と、第1導電層の側面の少なくとも一部を覆う第2部分と、を有する。

Description

貫通電極基板、半導体装置及び貫通電極基板の製造方法
 本開示は、貫通電極基板、半導体装置及び貫通電極基板の製造方法に関する。
 近年の電子デバイスでは、基板の両面に配線を用いた形態が用いられている。特許文献1には、ガラス基板を貫通する電極により基板両面の配線を接続する基板が開示されている。
WO2005/034594号
 上述の配線基板において多機能化を進める場合には、様々な機能を有する素子を形成することが求められている。しかしながら、貫通電極を有する基板において、このような素子を形成する場合には、予期せぬ問題が生じる場合がある。この基板上において、導電層が上下に位置する関係に配置される構成、例えば、キャパシタを形成する場合には、2つの導電層の構造によっては導電層間のショートを生じさせることがあった。
 本開示の目的の一つは、貫通電極を含む基板において、上下に位置する導電層間におけるショートを防ぐことにある。
 本開示によれば、第1面と前記第1面に対向する第2面とを有する基板と、前記基板を貫通する複数の貫通電極と、前記基板の前記第1面側に配置され、複数の前記貫通電極の少なくとも1つと電気的に接続された第1キャパシタとを有し、前記第1キャパシタは、前記基板の前記第1面側に配置され、前記貫通電極と電気的に接続された第1導電層と、前記第1導電層の上に配置された絶縁層と、前記絶縁層の上に配置された第2導電層と、を含み、前記絶縁層は、前記第1導電層と前記第2導電層の間に配置された第1部分と、前記第1導電層の側面の少なくとも一部を覆う第2部分と、を有する、貫通電極基板が提供される。
 また、本開示の他の例によれば、第1面と前記第1面に対向する第2面とを有し、前記第1面と前記第2面を貫通する貫通孔を有する基板を提供する工程と、前記基板の前記貫通孔に前記第1面と前記第2面とを導通する貫通電極と、前記基板の前記第1面に前記貫通電極と電気的に接続された第1導電層を形成する工程と、前記第1導電層の上面に第1絶縁層を形成する工程と、前記第1導電層の側面の少なくとも一部及び前記第1絶縁層を覆うように第2絶縁層を形成する工程と、前記第1導電層の上方に位置する前記第2絶縁層の一部を除去する工程と、前記第2絶縁層の除去された部分に第2導電層を形成する工程と、を含む貫通電極基板の製造方法が提供される。
 また、本開示の他の例によれば、第1面と前記第1面に対向する第2面とを有し、前記第1面と前記第2面を貫通する貫通孔を有する基板を提供する工程と、前記第1面に第1レジストを形成する工程と、前記基板の前記貫通孔に前記第1面と前記第2面とを導通する貫通電極と、前記基板の前記第1面に前記貫通電極と電気的に接続された第1導電層を形成する工程と、前記第1導電層上に中間層を形成する工程と、リフトオフによって前記第1レジストを除去する工程と、前記第1導電層の周囲に第2レジストを形成する工程と、前記中間層の上面及び側面と、前記第1導電層の側面と、前記第1面と、前記第2レジストの上面及び側面とに、第1絶縁層を形成する工程と、前記第2レジストの前記側面に形成された前記第1絶縁層の少なくとも一部を残すように、リフトオフによって前記第2レジストを除去する工程と、前記中間層の位置に対応する前記第1絶縁層の上に第2導電層を形成する工程と、を含む貫通電極基板の製造方法が提供される。
 また、他の例によれば、第1面と前記第1面に対向する第2面とを有し、前記第1面と前記第2面を貫通する貫通孔を有する基板を提供する工程と、前記第1面に第1レジストを形成する工程と、前記基板の前記貫通孔に前記第1面と前記第2面とを導通する貫通電極と、前記基板の前記第1面に前記貫通電極と電気的に接続された第1導電層を形成する工程と、前記第1導電層の上面及び側面と、前記第1面とに第1絶縁層を形成する工程と、前記第1導電層の前記上面の位置に対応する前記第1絶縁層の上に第2導電層を形成する工程と、前記第2導電層を覆い、かつ、前記第1面上の前記第1絶縁層の一部を覆うように第2レジスト層を形成する工程と、前記第2レジスト層に覆われていない前記第1絶縁層の部分を除去する工程と、前記第2レジスト層を除去する工程と、を含む貫通電極基板の製造方法が提供される。
 上記貫通電極基板は、インターポーザーとして用いることも可能である。
 本開示によれば、貫通電極を含む基板おいて、上下に位置する導電層間のショートを防ぐことができる。本開示に関連する更なる特徴は、本明細書の記述、添付図面から明らかになるものである。また、上記した以外の、課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
本開示の第1実施形態に係るインターポーザーを示す概略平面図である。 本開示の第1実施形態におけるインターポーザーを示す概略断面図(図1のA-A線断面図)である。 本開示の第1実施形態に係るインターポーザーに含まれるキャパシタ100を示す概略断面図(図1のB-B線断面図)である。 本開示の第1実施形態に係るインターポーザーを製造する方法を説明する図である。 本開示の第1実施形態に係るインターポーザーを製造する方法を説明する図である。 本開示の第1実施形態に係るインターポーザーを製造する方法を説明する図である。 本開示の第1実施形態に係るインターポーザーを製造する方法を説明する図である。 本開示の第1実施形態に係るインターポーザーを製造する方法を説明する図である。 本開示の第1実施形態に係るインターポーザーを製造する方法の別の例を説明する図である。 本開示の第2実施形態に係るキャパシタを示す概略断面図である。 本開示の第3実施形態に係るキャパシタを示す概略断面図である。 本開示の第4実施形態に係るキャパシタを示す概略断面図である。 本開示の第5実施形態に係るキャパシタを示す概略断面図である。 本開示の第6実施形態に係るキャパシタを示す概略断面図である。 本開示の第7実施形態に係るキャパシタを示す概略断面図である。 本開示の第8実施形態に係るキャパシタを示す概略断面図である。 本開示の第9実施形態に係るキャパシタを示す概略断面図である。 本開示の第10実施形態に係るキャパシタを示す概略断面図である。 本開示の第11実施形態に係るキャパシタを示す概略断面図である。 本開示の第11実施形態に係るキャパシタを製造する方法を説明する図である。 本開示の第11実施形態に係るキャパシタを製造する方法を説明する図である。 本開示の第11実施形態に係るキャパシタを製造する方法を説明する図である。 本開示の第12実施形態に係るキャパシタを示す概略断面図である。 本開示の第13実施形態に係るキャパシタを示す概略断面図である。 本開示の第13実施形態に係るキャパシタを製造する方法を説明する図である。 本開示の第13実施形態に係るキャパシタを製造する方法を説明する図である。 本開示の第13実施形態に係るキャパシタを製造する方法を説明する図である。 本開示の第13実施形態に係るキャパシタを製造する方法を説明する図である。 本開示の第13実施形態に係るキャパシタを製造する方法を説明する図である。 本開示の第13実施形態に係るキャパシタを製造する方法を説明する図である。 本開示の第13実施形態に係るキャパシタの位置関係を説明する図である。 本開示の第1実施形態に係るキャパシタを製造する別の方法を説明する図である。 本開示の第1実施形態に係るキャパシタを製造する別の方法を説明する図である。 本開示の第1実施形態に係るキャパシタを製造する別の方法を説明する図である。 本開示の第1実施形態に係るキャパシタを製造する別の方法を説明する図である。 本開示の第1実施形態に係るキャパシタを製造する別の方法を説明する図である。 本開示の第14実施形態に係るインターポーザーを示す概略平面図である。 本開示の第14実施形態におけるインターポーザーに含まれる環状の導電層29を示す概略断面図(図21AのC-C線断面図)である。 本開示の第15実施形態に係るキャパシタを示す概略平面図である。 本開示の第16実施形態に係るキャパシタを示す概略平面図である。 本開示の第17実施形態に係るキャパシタを示す概略平面図である。 本開示の第18実施形態に係るキャパシタを示す概略平面図である。 本開示の第19実施形態に係るキャパシタを示す概略平面図である。 本開示の第20実施形態に係るキャパシタの第1導電層と第1絶縁層との位置関係を示す概略平面図である。 本開示の第21実施形態に係るキャパシタの第1導電層と第1絶縁層との位置関係を示す概略平面図である。 本開示の第22実施形態に係るキャパシタの第1導電層と第1絶縁層との位置関係を示す概略平面図である。 本開示の第1実施形態に係るキャパシタが隣接配置された場合の概略断面図である。 本開示の第20実施形態に係るキャパシタの第2導電層の配置例を説明する概略断面図である。 本開示の第20実施形態に係るキャパシタの第2導電層の別の配置例を説明する概略断面図である。 本開示の第23実施形態に係るキャパシタの概略断面図である。 本開示の第24実施形態に係るインターポーザーに含まれるキャパシタ及びインダクタを示す概略平面図である。 本開示の第24実施形態に係るインターポーザーを示す概略断面図(図28のD-D線断面図)である。 本開示の第25実施形態に係るキャパシタを示す概略平面図である。 本開示の第26実施形態における半導体装置を示す図である。 本開示の第26実施形態における半導体装置の別の例を示す図である。 本開示の第26実施形態における半導体装置のさらに別の例を示す図である。 本開示の第26実施形態における半導体装置を用いた電子機器の一例を説明する図である。
 以下、図面を参照して本開示の一実施形態について説明する。なお、以下に示す各実施形態は本発明の実施形態の一例であって、本発明はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。本実施形態で参照する図面において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号又は類似の符号(数字の後にA、B等を付しただけの符号)を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率は説明の都合上実際の比率とは異なったり、構成の一部が図面から省略されたりする場合がある。本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺及び縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張したり、構成の一部が図面から省略されたりする場合がある。
 本明細書等において「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値のそれぞれを下限値及び上限値として含む範囲であることを意味する。例えば、10~30であれば、10以上30以下であることを意味する。
<第1実施形態>
 本開示の一実施形態に係るインターポーザーは、絶縁層を、金属等を含む導電層で挟み込んだ構造を有する。図1は、本開示の第1実施形態に係るインターポーザー10を示す概略平面図である。図2は、本開示の第1実施形態におけるインターポーザー10を示す概略断面図(図1のA-A線断面図)である。図3は、本開示の第1実施形態に係るインターポーザー10に含まれるキャパシタ100を示す概略断面図(図1のB-B線断面図)である。なお、図1及び図3においては、基板11、第1導電層12、第1絶縁層13及び第2導電層14の位置関係がわかりやすくなるように、一部の構成が省略されている。インターポーザー10は、例えば、絶縁層を金属で挟み込んだ構造であるMIM(Metal-Insulator-Metal)構造を有する。以下、MIM構造は、誘電体層である絶縁層を上部電極と下部電極とで挟んだキャパシタ100であるものとして説明する。この場合、第1導電層12が下部電極、第1絶縁層13が誘電体層、第2導電層14が上部電極として用いられる。
 インターポーザー10は、第1面11aと第1面11aに対して対向する第2面11bとを有する基板11と、基板11の第1面11aに配置された第1導電層12と、第1導電層12の上に配置された第1絶縁層13と、第1絶縁層13の上に配置された第2導電層14とを備える。この例では、第1導電層12と基板11との間には、さらに下地層17が配置されている。なお、下地層17は、基板11の第1面11aに直接配置されていてもよいし、導電性又は絶縁性の層を少なくとも1層を介して基板11の第1面11aに配置されていてもよい。例えば、基板11の第1面11aにエポキシ、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリアミドなどから選択される絶縁性樹脂を配置することにより、第1導電層12と基板11の熱膨張率の差により発生する応力を緩和することができるため、後の加熱を含む工程において、基板にクラックが生じるのを抑制することができる。
 基板11は、第1面11aと第2面11bとを貫通する貫通孔15を有する。第1導電層12は、貫通孔15に形成された貫通電極20を介して第2面11bに配置された第3導電層21に電気的に接続されている。貫通電極20と基板11との間及び第3導電層21と基板11との間においても、下地層17が配置されている。貫通孔15の形態は、図示に限らず、貫通孔15は、基板11の第1面11a及び第2面11bから基板11の厚み方向の中央部に向かうにつれて幅が小さくなる形状であってもよいし、貫通孔15の側壁は、基板11の第1面11aの法線方向に沿って広がっていてもよいし、基板11の第1面11aの法線方向に沿って狭まっていてもよいし、また、側壁の一部が湾曲した形状を有してもよい。基板11に、エッチング加工、レーザ加工、レーザ加工とエッチング加工の組合せによる加工、サンドブラスト加工、放電加工、ドリル加工などを行うことにより、貫通孔15が形成される。貫通電極20は、図2に示すように貫通孔15の側面に沿って導電材料が配置された形態に限らず、貫通孔15内に導電材料が充填された形態であってもよい。また、第1導電層12、貫通電極20及び第3導電層は一体となっている構造でもよい。図2のインターポーザー10は、第1導電層12、貫通電極20及び第3導電層21は同じ構成である。同じ構成としては、例えば、同じ材料で形成された構成が挙げられる。また、基板11の第1面11a上の第1導電層12と基板11の第2面11b上の第3導電層21は、同じ材料で形成され、実質的に同じ厚さであってもよい。このような場合には、電気的に接続された際、接続部において抵抗値に差が生じにくく、信号の伝送損失を軽減することができる。
 なお、貫通孔15の開口幅は、40μm~110μmであることが好ましい。ここで、貫通孔15の開口幅とは、基板11の第1面11aないし第2面11bを平面視した際の貫通孔15の外縁が形成する図形において、当該図形外縁の任意の2点間の最大距離をいう。なお、外縁が形成する図形が円形である場合、上述の幅とは、円の直径をいう。
 基板11の第1面11a側と第2面11b側には、絶縁性を有する樹脂層22が形成されている。樹脂層22において、第1導電層12、第2導電層14及び第3導電層21に対応する位置には、ビアホール23が形成されている。ビアホール23のそれぞれには、導電性の材料で形成された接続部24が配置されている。接続部24は、ビアホール23の底部に配置された導電層と電気的に接続されている。
 インターポーザー10は、接続部24を介して、半導体チップ50に電気的に接続されている。また、インターポーザー10は、接続部24及びはんだボール25を介して、配線基板40に接続されている。半導体チップ50についてもはんだボール25を介して接続部24に接続されてもよい。この構成によれば、インターポーザー10と、基板11の第1面11a側に配置され、貫通電極20と電気的に接続された半導体チップ50と、基板11の第2面11b側に配置され、貫通電極20と電気的に接続された配線基板40と、を有する半導体装置が提供される。本実施形態のインターポーザー10によれば、狭端子ピッチの半導体チップ50の、大型の配線基板40への実装が簡便化される。配線基板40は、例えば、マザーボードなどが挙げられる。また半導体チップ50との接続は、接続部42を介するのでなく、大型の配線基板40を介して実施してもよい。この場合に本発明の貫通電極基板はインターポーザーでなく受動素子と位置づけられる。
 基板11として、ガラス基板、ガラスセラミックス基板、石英基板、サファイア基板、樹脂基板、ガラスエポキシ基板、シリコン基板、SOI(Silicon on Insulator)基板、SOS(Silicon on Sapphire)基板、炭化シリコン(SiC)基板、ガリウムヒ素(GaAs)基板、リン化インジウム(InP)基板、アルミナ(Al23)基板、窒化アルミニウム(AlN)基板、酸化ジルコニウム(ZrO2)基板など、又は、これらが積層された基板を用いることができる。なお、基板11は絶縁性を有することが好ましく、少なくとも表面に絶縁性を有している。
 好ましくは、基板11は、ガラス基板である。一般にインターポーザーは、その縁に近い領域ほど熱変形による変位が大きくなる。ガラス基板を用いたインターポーザーの場合、この領域に対して、インターポーザー上に配置されるシリコン基板を用いた半導体チップ等との熱膨張率の差を小さくするように対処できるという利点がある。また基板11にガラスを使用することにより、絶縁性が高いことから基板11の表面に形成される導電層間のリーク電流を懸念しなくてもよい。
 より好ましくは、基板11として無アルカリガラスが用いられる。無アルカリガラスは、ソーダガラスとは異なりNa、Kなどのアルカリ成分を含まないので、ガラス表面にアルカリ成分が析出することがない。したがって、この態様では、インターポーザーに接続されるべき半導体チップの端子を腐食させる信頼性劣化要因が原理的に生じない利点がある。また、無アルカリガラスは、熱膨張率がシリコンのそれと同程度の大きさであり、接続される半導体チップとの関係で熱膨張率の点で整合性がよい。
 基板11の厚さは、例えば、50μm~700μmであることが好ましい。また、基板11の第1面11aの表面粗さ(算術平均粗さRa)は、基板11の第1面11a上に形成する第1導電層12及び第2面11b上に形成する第3導電層21にて、高周波信号に対し伝送損失が生じるのを防ぐ観点から小さいことが好ましく、0.1nm~10nmであることが好ましい。なお、ここでの算術平均粗さRaは、JIS規格JIS B 0601:2001による定義に従う。
 第1導電層12及び第2導電層14の材料として、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鉄(Fe)、ニッケル(Ni)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、ルテニウム(Ru)、タングステン(W)等の導電性を有する材料が用いられる。なかでも導電性が高く、かつ材料コストの低いCuを用いることが好ましい。また、第1導電層12の厚みは0.5μm~20μmが好ましく、第2導電層14の厚みは0.5μm~5μmが好ましい。配線パターンについては、金属箔のエッチングによるサブトラクティブな形成のほか、導電性ペーストの塗布や、めっきによる形成等のアディティブな形成を採用することもできる。ここで、金属箔は、例えば、Cu等が挙げられる。また、導電性ペーストは、金属ナノペースト等が挙げられる。
 下地層17は、1つ以上の層を含んでよい。例えば、下地層17は、密着層及びシード層の少なくとも1つを含む。この例では、下地層17が密着層及びシード層で構成される例で説明する。なお密着層とは基板11と第1導電層12及び第2導電層14、あるいは基板11とシード層とを剥がれにくくするための層である。またシード層とは第1導電層12及び第2導電層14を電解めっきで形成する際に通電を行い、めっき膜を形成するための層である。よって機能が重複するのであれば、密着層とシード層は同一であってもよい。密着層は、例えば、酸化亜鉛(ZnO)などを含む密着層である。酸化亜鉛を含む密着層は、例えば、ゾルゲル法によって形成することができる。また、シード層は、Ti、Cr、Cu等が挙げられる。Ti、Cr、Cuを含むシード層は、例えば、スパッタにより形成できる。また、第1導電層12と貫通電極20とを同時に形成する際には、基板11の表面に対して厚み方向へ奥行きのある貫通孔15の表面全体へ下地層17を被覆させることが密着性の観点から好ましい。したがって、下地層17を形成する際の厚みは、基板11の表面において20nm~300nmであることが好ましい。また下地層17は、形成する際の厚みのまま使用してもよいが、貫通孔15の表面に下地層17を十分に被覆させた結果、基板11に形成された下地層17の厚みが過剰となる場合がある。その結果、後の工程で薬液やプラズマ等により選択的にダメージを受けやすくなったり、あるいは下地層17自身の脆性が原因で下地層上に形成された導電層の剥離が生じたりする場合がある。これを防ぐために下地層の形成後に予めエッチングを行い、下地層の厚みを減じてもよい。例えば、基板表面において、およそ1~10nmの層が残るまで下地層の厚みを減じてもよい。
 第1絶縁層13として、例えば、無機材料を用いることができ、より具体的には窒化ケイ素(Sixy)、二酸化ケイ素(SiO2)、酸窒化ケイ素(SiOxy)、五酸化タンタル(Ta25)、酸化アルミニウム(Al23)、又は、窒化アルミニウム(AlN)、酸化ハフニウム(HfO2)、アルミニウムを添加した酸化ハフニウムを用いることができる。第1絶縁層13は、キャパシタ100の周囲に存在する絶縁層(例えば、樹脂層22)よりも高い比誘電率を有することが望ましい。第1絶縁層13の比誘電率は、例えば2.0~9.0、より好ましくは5.0~8.0の範囲である。なかでも比誘電率と絶縁破壊電圧の観点から窒化ケイ素(Sixy)、酸窒化ケイ素(SiOxy)を好適に用いることができる。第1絶縁層13の厚み(後述するT1)は、50nm~800nmであってもよい。
 本開示の実施形態では、上述の第1導電層12、第2導電層14及び第1絶縁層13の成膜プロセスとして、化学蒸着(CVD)、物理蒸着(PVD)、又は電気めっきなどを使用することができる。化学蒸着としては、例えば、プラズマCVD、原子層堆積(ALD)が挙げられる。物理蒸着としては、例えば、スパッタリング又は蒸着が挙げられる。また、導電層及び絶縁層のパターンを形成するために、フォトリソグラフィを使用することができる。また、導電層及び絶縁層の平坦化プロセスとして、エッチバック、化学的機械的研磨(CMP)などを使用することができる。
 次に、本実施形態のキャパシタ100の構造を説明する。図1に示すように、第1絶縁層13は、第1導電層12の上面12aのうち、第2導電層14が配置される位置に形成されている。図3に示すように、第1絶縁層13は、第1部分13a、第2部分13b及び第3部分13cを有する。第1部分13aは、第1導電層12と第2導電層14の間に配置されている。第2部分13bは、第1部分13aから連続的に延びて、第1導電層12の側面12bの少なくとも一部及び下地層17の側面17aの少なくとも一部を覆う。第3部分13cは、第2部分13bから連続的に延びて基板11の第1面11aの少なくとも一部を覆う。本実施形態では、第1部分13a、第2部分13b、及び、第3部分13cが同じ材料で形成されている。
 本実施形態では、第1絶縁層13の第2部分13bが、第1導電層12の側面12b及び下地層17の側面17aを覆い、さらに、第1絶縁層13の第3部分13cが、基板11の第1面11aの一部を覆うことになる。例えば、第1絶縁層13が第1部分13aのみで構成される場合、図3中の点線の丸で示す位置で、第1導電層12と第2導電層14との間におけるショートが発生しやすくなる。また、第1絶縁層13の端部が第2導電層14の端部よりも内側に位置する場合、第1導電層12と第2導電層14と間に第1絶縁層13が存在しない領域が生じる。この領域に空間が形成されると、圧力等により第1導電層12と第2導電層14とが接触し、ショートが発生する要因となる。また、この空間に樹脂層22が流入すると、第1絶縁層13とよりも低い比誘電率の樹脂層22がキャパシタ100の容量を低下させる要因となってしまう。
 これに対して、本実施形態では、第1絶縁層13の第2部分13bが、第1部分13aから連続して延びて第1導電層12の側面12bを覆っているため、第1導電層12と第2導電層14との間でのショートを防ぐことができる。また、パターニングの精度によって第2導電層14の位置が図3上の左右にずれる場合があり得るが、第1絶縁層13が、第2部分13bによって第1導電層12の側面12b及び下地層17の側面17aを覆うとともに、第3部分13cによって基板11の第1面11aまで覆っている。したがって、第2導電層14の位置がずれた場合でも、第1導電層12及び下地層17が、第2導電層14とショートすることを防ぐことができる。また、第1絶縁層13の第3部分13cが、基板11の第1面11aと接触していることにより、第1絶縁層13の剥がれに対する耐性が高くなる。
 なお、第1絶縁層13の第2部分13bを絶縁膜として効果的に機能させるために、第1絶縁層13の第2部分13bの厚みT2は、第1絶縁層13の第1部分13aの厚みT1の1/4以上であることが好ましい。第1絶縁層13の第2部分13bの厚みT2の上限は特に制限されないが、例えば、第1絶縁層13の第1部分13aの厚みT1以下であってもよく、厚みT1の1/2以下であってもよい。また、第1絶縁層13の第2部分13bの厚みT2は、25nm以上であることが好ましい。上述の内容を考慮すると、第1絶縁層13の第1部分13aの厚みT1は、50nm~400nmが好ましく、第1絶縁層13の第2部分13bの厚みT2は、25nm~200nmが好ましい。また、第1絶縁層13の第3部分13cの長さ(第1導電層12から第3部分13cの端部までの距離)L1は、10μm~200μmが好ましく、第1絶縁層13の第3部分13cの厚みT3は、50nm~200nmが好ましい。
 また、第1導電層12の上面12aの表面粗さ(算術平均粗さRa)は、キャパシタ100の歩留まりの観点から小さいことが好ましく、0.5nm~100nmであることが好ましい。また、第1導電層12の側面12bはキャパシタ100として機能しない部分であれば、ある程度粗度を持つ粗面であってもよく、例えば、第1導電層12の側面12bの表面粗さ(算術平均粗さRa)は、20nm~200nmであってもよい。このような表面粗さによって、第1導電層12(側面12b)と第1絶縁層13との密着性が高まる。
 次に、インターポーザー10を製造する方法、特に、キャパシタ100(第1導電層12、第1絶縁層13、及び第2導電層14)を形成する例について説明する。図4Aから図4Fは、本開示の第1実施形態に係るインターポーザー10を製造する方法を説明する図である。以下では、第1導電層12と同時に、第1導電層12に電気的に接続された貫通電極20、及び、貫通電極20を介して第1導電層12に電気的に接続された第3導電層21を形成する例について説明する。
 第1面11aと第2面11bとを有し、第1面11aと第2面11bを貫通する貫通孔15を有する基板11を準備する。そして、図4Aに示すように、基板11の第1面11a、第2面11b、及び、貫通孔15の側壁15a上に、下地層17を形成する。以下では、下地層17が密着層及びシード層で構成される例で説明する。まず、蒸着法やスパッタリング法などの物理成膜法によって密着層を形成する。続いて、同じく物理成膜法により密着層上にシード層を形成する。その後、密着層及びシード層をアニールする工程を実施してもよい。
 なお、密着層及びシード層を形成する方法が、上述の方法に限られることはない。例えば、酸化亜鉛(ZnO)などを含む密着層を形成し、続いて、密着層上に無電解めっき法によってシード層を形成してもよい。酸化亜鉛を含む密着層は、例えば、ゾルゲル法により形成することができる。また上記のように、密着層及びシード層の両方を、蒸着法やスパッタリング法などの物理成膜法によって形成してもよいし、ゾルゲル法や無電解めっき法、物理成膜法などを組み合わせてもよい。
 次に、図4Bに示すように、下地層17上に部分的に第1レジスト層31を形成する。続いて、電解めっきによって、第1レジスト層31によって覆われていない下地層17上にめっき層を形成する。当該めっき層によって、基板11の第1面11a上の第1導電層12、貫通孔15の貫通電極20、及び、基板11の第2面11b上の第3導電層21を形成することができる。上述したように、基板11(第1面11a)と第1導電層12との間、基板11(貫通孔15の側壁15a)と貫通電極20との間、基板11(第2面11b)と第3導電層21との間のそれぞれには、下地層17が配置されている。
 その後、図4Cに示すように、第1レジスト層31を除去する。さらに、下地層17のうち第1レジスト層31によって覆われていた部分(第1導電層12が形成されていない部分)を、例えばウェットエッチングにより除去する。これにより、基板11の第1面11a上の第1導電層12と、貫通孔15の貫通電極20と、基板11の第2面11b上の第3導電層21とを備えるインダクタを構成することもできる。インダクタについては、第24実施形態において、詳述する。なお、導電層をアニールする工程を実施してもよい。また、導電材料が充填された貫通電極を形成する場合、さらに電解めっきを行って貫通孔15内に導電材料を充填してもよい。
 次に、第1導電層12の表面をNH3プラズマなどのプラズマに曝す表面処理工程を実施してもよい。これにより、第1導電層12の表面の酸化物を除去することができる。これにより、第1導電層12と第1絶縁層13との間の密着性を高めることができる。
 次に、第1絶縁層13を形成する。まず、第1導電層12及び基板11の第1面11a上に部分的にレジスト層(図示省略)を形成する。続いて、第1導電層12及び基板11の第1面11aのうちレジスト層によって覆われていない部分とレジスト層によって覆われている部分とに、第1絶縁層13を形成する。このとき、第1導電層12の上面12a、第1導電層12の側面12b、下地層17の側面17a、及び基板11の第1面11aを覆うように第1絶縁層13を形成する。これにより、上述の第1部分13a、第2部分13b、及び第3部分13cを有する第1絶縁層13が形成される。
 第1絶縁層13を形成する方法としては、例えば、プラズマCVD、スパッタリングなどを採用することができる。なお、スパッタリングは方向依存性が高いので、第1導電層12の側面12bに第1絶縁層13を形成するのが難しい場合があるため、プラズマCVDを採用するのが好ましい。第1絶縁層13を形成した後、例えばウェットエッチングによりレジスト層を除去する。このとき、レジスト層上に形成された第1絶縁層13は、リフトオフにより除去される。図4Dは、レジスト層を除去した後の状態を示す。なお、レジスト層を形成する前に、第1絶縁層13を形成し、第1絶縁層13を残す部分にのみレジスト層を形成して、第1絶縁層13がエッチングされるようにしてもよい。すなわち、フォトリソグラフィによって、図4Dに示すように第1絶縁層13が形成されてもよい。
 次に、図4Eに示すように、第1絶縁層13上に第2導電層14を形成する。これにより、第1導電層12と、第1導電層12上の第1絶縁層13と、第1絶縁層13上の第2導電層14とを備えるキャパシタを構成することができる。第2導電層14を形成する工程は、第1導電層12、例えば、めっき層を形成する工程と同様であるので、説明を省略する。ここで、第2導電層14がめっき層で形成される場合には、第2導電層14と第1絶縁層13との間に、シード層等が形成されていてもよい。なお、第2導電層14は、上述したように、金属箔のエッチングによる形成であってもよいし、導電性ペーストの塗布による形成であってもよい。
 この後に、樹脂層22が形成され、ビアホール23が形成されて、接続部24が形成されることによって、図2に示す構成が実現される。なお、樹脂層22の厚さ(図2の例では基板11の第1面11aから樹脂層22の表面までの距離)は、表面においてキャパシタ100等の凹凸が平坦化するために、下地層17、第1導電層12、第1絶縁層13及び第2導電層14の合計の厚さ以上、当該厚さの2倍以下の範囲であることが望ましい。また、キャパシタ100の近傍では、第1導電層12と接続部24との間での容量成分が生じるが、設計上できるだけ少なくしたい。そのため、第1導電層12と接続部24との間において、第1絶縁層13よりも低い比誘電率を有する樹脂層22を厚く形成することが望ましい。樹脂層22の厚さを第1絶縁層13の表面から樹脂層22の表面までの距離とした場合、例えば、第1絶縁層13の厚さの10倍以上であることが望ましい。
 図4Fは、本開示の第1実施形態に係るインターポーザー10を製造する方法の別の例を示す図である。図4Eでは、第1絶縁層13が貫通孔15の周囲には形成されていない例を示したが、第1絶縁層13が貫通孔15の貫通電極20まで延びるように形成されてもよい。図4Fに示すように、第1絶縁層13が、基板11の第1面11a側から延びて貫通電極20の少なくとも一部を覆うように形成されてもよい。図4Fの例では、第1絶縁層13が、第1部分13aから連続的に延びて、貫通電極20の少なくとも一部を覆う部分13hを有する。この構成によれば、例えば、第1絶縁層13を形成した後にエッチングによりシード層を除去する際に、貫通電極20の一部や、貫通孔15の角部にある導電層(第1導電層12と貫通電極20との境目の部分)が第1絶縁層13によって保護され、貫通電極20及びその周囲の導電層がエッチングにより薄くなる等の影響を防ぐことができる。なお、第1絶縁層13を形成した後にエッチングにより除去されるシード層は、例えば、めっき層で第2導電層14を形成したときに用いられたシード層である。
<第2実施形態>
 図5は、本開示の第2実施形態に係るキャパシタ100Aを示す概略断面図である。本実施形態では、第1絶縁層13Aの第3部分13Acが、基板11の第1面11a上に広がるように延びずに、下地層17の側面17aを覆うようになっている。この構成によれば、第1絶縁層13Aの第2部分13bが第1導電層12の側面12b及び下地層17の側面17aを覆い、かつ、第2部分13bから基板11と接触するまで第1絶縁層13Aの第3部分13Acまで延びている。したがって、第1導電層12及び下地層17が、第2導電層14とショートすることを防ぐことができる。
<第3実施形態>
 図6は、本開示の第3実施形態に係るキャパシタ100Bを示す概略断面図である。本実施形態では、第1絶縁層13Bの第2部分13Bbが、第1部分13aから、第1導電層12の側面12bの上端12cと下端12dの間の位置まで延びている。このように、第1絶縁層13Bの第2部分13bは、第1導電層12の側面12bの全面を覆う必要はなく、第1導電層12の側面12bの少なくとも一部を覆っている構成であればよい。この構成によれば、第1絶縁層13Bの第2部分13Bbが、第1部分13aから連続して延びて第1導電層12の側面12bの一部を覆っている。したがって、第1導電層12が、第2導電層14とショートすることを防ぐことができる。
 なお、図6に示す第1絶縁層13Bは、例えば、レジスト層を用いたリフトオフにより形成することができる。例えば、第1導電層12よりも薄いレジスト層を第1導電層12以外の部分に形成し、第1導電層12及びレジスト層上に第1絶縁層13Bを形成する。その後、レジスト層を除去すると、側面12bの一部を覆う第1絶縁層13Bの第2部分13Bbが形成される。
<第4実施形態>
 図7は、本開示の第4実施形態に係るキャパシタ100Cを示す概略断面図である。本実施形態では、下地層17Cの平面サイズが、第1導電層12の平面サイズより大きい。すなわち、下地層17Cが、第1導電層12の側面12bよりも距離D1だけ外側に拡がり、第1導電層12の側面12bよりも下地層17Cの側面17Caが外側に存在する。すなわち、下地層17Cの端部において第1導電層12に覆われていない上面17Cfが現れる。第1絶縁層13Cの第2部分13Cbが第1導電層12の側面12b、下地層17の一部(端部)の上面17Cf及び側面17Caを覆い、かつ、第2部分12Cbから基板11と接触するまで第1絶縁層13Cの第3部分13Ccまで延びている。したがって、第1導電層12及び下地層17Cが、第2導電層14とショートすることを防ぐことができる。なお、距離D1は、20nm~1000nmであることが好ましい。
<第5実施形態>
 図8は、本開示の第5実施形態に係るキャパシタ100Dを示す概略断面図である。本実施形態では、下地層17Dの平面サイズが、第1導電層12の平面サイズより小さい。すなわち、下地層17Dが、第1導電層12の側面12bよりも距離D2だけ内側に入り込んだ側面17Daを有する。これによって、第1導電層12、基板11及び下地層17Dによってリセス部17Dbが形成される。このリセス部17Dbと第1絶縁層13とによって、第1導電層12の下方に空間18が形成されている。第1絶縁層13の第2部分13b及び第3部分13cは、空間18の少なくとも一部を残すように配置されている。このように、空間18の少なくとも一部が空隙として残った状態でも、第1絶縁層13の第3部分13cの絶縁効果により、第1導電層12及び下地層17が、第2導電層14とショートすることを防ぐことができる。
<第6実施形態>
 図9は、本開示の第6実施形態に係るキャパシタ100Eを示す概略断面図である。本実施形態では、第1絶縁層13Eの第2部分13Eb及び第3部分13Ecが、リセス部17Db(図8参照)を充填するように配置されている。この構成によれば、第1絶縁層13Eの第2部分13Eb及び第3部分13Ecが、第1導電層12の下方のリセス部17Dbを埋めている。したがって、図8の構成に比べて、第1導電層12及び下地層17Dが、第2導電層14とショートすることをより効果的に防ぐことができる。また、第1絶縁層13Eがリセス部17Dbに入り込むため、第1導電層12と下地層17Dとの密着性も向上する。このようなショートの防止及び密着性の向上の観点から、下地層17Dのリセス部17Dbのサイズ、すなわち、第1絶縁層13から下地層17の側面17Daまでの距離D2は、20nm~1000nmであることが好ましい。
<第7実施形態>
 図10は、本開示の第7実施形態に係るキャパシタ100Fを示す概略断面図である。本実施形態では、図9の構成において、第2導電層14Fが、第1絶縁層13Eの第1部分13a、第2部分13Eb及び第3部分13Ecにわたって配置されている。この構成によれば、第2導電層14Fと第1絶縁層13Eとの密着面積が大きいので、接着性がよい。また、この構成では、第2導電層14Fと第1導電層12及び下地層17Dとの間の距離が近くなるが、第1絶縁層13Eの第2部分13Eb及び第3部分13Ecが第1導電層12の下方のリセス部17Dbを埋めているため、第1導電層12及び下地層17Dが、第2導電層14Fとショートすることを防ぐことができる。
<第8実施形態>
 図11は、本開示の第8実施形態に係るキャパシタ100Gを示す概略断面図である。本実施形態では、図3に示す第1実施形態のキャパシタ100において、下地層17を用いずに第1導電層12Gが形成された場合に対応する。この構成によれば、第1絶縁層13が、第2部分13bによって第1導電層12Gの側面12Gbを覆うとともに、第3部分13cによって基板11の第1面11aまで覆っている。したがって、第2導電層14の位置がずれた場合でも、第1導電層12Gが、第2導電層14とショートすることを防ぐことができる。また、第1絶縁層13の第3部分13cが、基板11の第1面11aと接触していることにより、第1絶縁層13の剥がれに対する耐性が高くなる。
<第9実施形態>
 図12は、本開示の第9実施形態に係るキャパシタ100Hを示す概略断面図である。本実施形態では、図5に示す第2実施形態のキャパシタ100Aにおいて、下地層17を用いずに第1導電層12Gが形成された場合に対応する。すなわち、第1絶縁層13Aの第2部分13bが、第1導電層12Gの側面12Gbの上端12Gcと下端12Gdとの間の全体を覆っている。この構成によれば、第1絶縁層13Aの第2部分13bが、第1部分13aから連続して延びて第1導電層12Gの側面12Gbを全体的に覆っている。したがって、第1導電層12Gが、第2導電層14とショートすることを防ぐことができる。
<第10実施形態>
 図13は、本開示の第10実施形態に係るキャパシタ100Iを示す概略断面図である。本実施形態では、図6に示す第3実施形態のキャパシタ100Bにおいて、下地層17を用いずに第1導電層12Gが形成された場合に対応する。すなわち、第1絶縁層13Bの第2部分13Bbが、第1導電層12Gの側面12Gbの上端12Gcと下端12Gdとの間の位置まで覆っている。この構成によれば、第1絶縁層13Bの第2部分13Bbが、第1部分13aから連続して延びて第1導電層12Gの側面12Gbの一部を覆っている。したがって、第1導電層12Gが、第2導電層14とショートすることを防ぐことができる。
<第11実施形態>
 図14は、本開示の第11実施形態に係るキャパシタ100Jを示す概略断面図である。キャパシタ100Jのように、第1導電層12の側面12b及び下地層17の側面17aを覆う絶縁層は、第1絶縁層13と異なる材料の第2絶縁層19で形成されてもよい。本実施形態では、第1絶縁層13Jは、第1導電層12と第2導電層14の間に配置された第1部分13aで構成されている。すなわち、第1絶縁層13Jは、第1導電層12の上面12aのみに配置されている。第2絶縁層19は、第1部分19a、第2部分19b及び第3部分19cを有する。第1部分19aは、第1絶縁層13Jの上に配置されている。第2部分19bは、第1部分19aから連続的に延びて第1導電層12の側面12b及び下地層17の側面17aを覆う。第3部分19cは、第2部分19bから連続的に延びて基板11の第1面11aの少なくとも一部を覆う。
 第2絶縁層19として、有機材料又は無機材料を用いることができる。図9に示す第6実施形態のようにリセス部17Dbが存在する場合、第2絶縁層19を樹脂で構成することにより、樹脂の変形を利用して第1導電層12の下方のリセス部17Dbを埋めることができる。さらに好ましくは、第2絶縁層19は、光によりパターニングできる感光性樹脂であり、例えば、感光性ポリイミドである。また、第2絶縁層19は、レーザにより開口を形成できる樹脂であってもよく、例えば、エポキシ樹脂である。この構成によれば、第2絶縁層19が第1導電層12の側面12b、下地層17の側面17a及び基板11の第1面11aを覆っているため、第1導電層12及び下地層17が、第2導電層14とショートすることを防ぐことができる。なお、この実施形態において第2絶縁層19の第2部分19bの厚みをT2、第3部分19cの厚みをT3として、上述した厚みに関する実施形態の内容を適用できる。
 図15A~図15Cは、本開示の第11実施形態に係るキャパシタを製造する方法を説明する図である。当該方法は、第1実施形態における図4Dの工程に対応して実施することができる。まず、図15Aに示すように、第1導電層12の上面12aに第1絶縁層13Jを形成する。次に、図15Bに示すように、ドライフィルム状の感光性樹脂を、真空ラミネート成形により、第1絶縁層13Jの上、第1導電層12の側面12b、及び、基板11の第1面11aの一部を覆うように形成する。ここで、感光性樹脂は、例えば、感光性ポリイミドを用いることができる。これにより、第1絶縁層13の上に配置された第1部分19aと、第1導電層12の側面12bを覆う第2部分19bと、基板11の第1面11aの少なくとも一部を覆う第3部分19cとを有する第2絶縁層19が形成される。その後、ラミネートした感光性樹脂を大気圧下に置く。これにより、図8のように空間18が形成されるような第5実施形態では、空間18の内圧がラミネート成型をしたときの圧力になっている。そのため、大気圧下に置くことで、差圧の影響で空間18が潰れ、その結果、図9に示す第6実施形態のように、感光性樹脂が第1導電層12の下方のリセス部17Dbに入り込む。次に、図15Cに示すように、フォトリソグラフィにより、第2絶縁層19の第1部分19aの一部及び第3部分19cの一部を除去する。第1部分19aの一部とは、第1絶縁層13J上に第2導電層14が形成される部分である。この部分が除去されることによって、第1絶縁層13Jの第1部分13aが露出される。第3部分19cの一部とは、第2部分19bから所定の距離より離れている部分である。また、ドライフィルム状の非感光性の樹脂を、真空ラミネート成形により、第1絶縁層13の上、第1導電層12の側面12b、及び、基板11の第1面11aの一部を覆うように形成した後、UVレーザ、炭酸ガスレーザ、又はエキシマレーザを照射することにより、上述した第2絶縁層19の第1部分19aの一部及び第3部分19cの一部を除去してもよい。ドライフィルム状の非感光性の樹脂は、例えば、エポキシ樹脂を用いることができる。次に、図14に示すように、第2絶縁層19が除去された部分のうち第1絶縁層13Jが露出した部分に第2導電層14を形成する。このとき、第2絶縁層19上の一部にも第2導電層14が形成される。
 図15A~図15Cに示す方法は、上述した図9に示す第6実施形態のように、第1導電層12の下方に形成されたリセス部17Dbに絶縁層が配置されるような構成の場合に有利である。第1の圧力下で感光性又は非感光性の樹脂をラミネートした後、ラミネート時の第1の圧力よりも高い第2の圧力下に置くため、第1導電層12の下方のリセス部17Dbに感光性又は非感光性の樹脂が入り込み易く、結果として、リセス部17Dbを樹脂で埋めることが容易になる。なお、上述した例では、第1の圧力は真空であり、第2の圧力は大気圧であるが、これに限られない。すなわち、第2の圧力が第1の圧力より高ければよい。また、リセス部17Dbが存在しない構成、又はリセス部17Dbにおいて空間18が残ってもよい構成であれば、第2の圧力は、第1の圧力より低くてもよいし、第1の圧力と同じであってもよい。
<第12実施形態>
 図16は、本開示の第12実施形態に係るキャパシタ100Kを示す概略断面図である。キャパシタ100Kのように、複数の領域に区分されていてもよい。例えば、図16では、基板11上に、キャパシタ100K-1、100K-2、100K-3が配置されている。図16では、複数の領域が3つの場合を示しているが、複数の領域は3つに限定されない。キャパシタ100K-1とキャパシタ100K-2との間には、空間SP1が配置されている。キャパシタ100K-2とキャパシタ100K-3との間には、空間SP2が配置されている。すなわち、キャパシタ100K-2は、キャパシタ100K-1とキャパシタ100K-3との間に配置されている。
 キャパシタ100K-1は、下地層17K-1、第1導電層12K-1、第1絶縁層13K-1及び第2導電層14K-1を有する。キャパシタ100K-2は、下地層17K-2、第1導電層12K-2、第1絶縁層13K-2及び第2導電層14K-2を有する。キャパシタ100K-3は、下地層17K-3、第1導電層12K-3、第1絶縁層13K-3及び第2導電層14K-3を有する。なお、下地層17K-1、17K-2、17K-3は、形成されていなくてもよい。
 第1導電層12K-1と第1導電層12K-2との間の間隙SP1が狭い場合、すなわち、第1導電層12K-1と第1導電層12K-2とが近い場合には、絶縁層を形成するときに間隙SP1に面した領域において堆積されにくい。その結果、第1導電層12K-1及び第1導電層12K-2の側面のうち間隙SP1に面する側面の一部には、第1絶縁層13K-1、13K-2が形成されていない。同様に、第1導電層12K-2及び第1導電層12K-3の側面のうち間隙SP2に面する側面の一部には、第1絶縁層13K-2、13K-3が形成されていない。このような構成であっても、間隙SP1、SP2には、第2導電層が形成されにくく、第1導電層12K-1、12K-2、12K-3及び下地層17K-1、17K-2、17K-3が、第2導電層14K-1、14K-2、14K-3とショートすることを防ぐことができる。
<第13実施形態>
 図17は、本開示の第13実施形態に係るキャパシタ100Lを示す概略断面図である。本実施形態のキャパシタ100Lは、第1導電層12Lと第1絶縁層13Lとの間に中間層26をさらに備える。中間層26は、第1導電層12Lと第1絶縁層13Lとの間の密着性を高めるための導電材料が好ましく、例えば、チタン(Ti)、窒化チタン(TiN)、ニッケル(Ni)、ニッケル-金合金(Ni-Au)などを使用することができる。中間層26の厚みは、好ましくは、20nm~200nmである。なお、中間層26は省略されてもよい。中間層26として密着性を高める導電材料を採用することで、以下で説明するリフトオフによって第2レジスト層32(図18E参照)を除去するときに、第1絶縁層13Lが剥がれにくくなる。
 本実施形態では、第1絶縁層13Lの第1部分13aが、中間層26と第1導電層12Lとの間に配置される。第1絶縁層13Lの第1部分13aが中間層26の上面26aを覆い、また、第1絶縁層13Lの第2部分13bが中間層26の側面26b及び第1導電層12Lの側面12bを覆い、さらに、第1絶縁層13Lの第3部分13cが、基板11の第1面11aを覆っている。本実施形態において、第3部分13cの厚みT4は、50nm~200nmであることが好ましい。
 また、第1絶縁層13Lは、第3部分13cに接続され、基板11の第1面11aに交差する方向に延びる第4部分13dを有する。言い換えると、第4部分13dは、基板11に対して外方に延びているともいえる。図17の例では、第4部分13dは、第3部分13cから連続的に延びて、かつ、基板11の第1面11aから立ち上がるように形成されている。第4部分13dは、その底部の幅よりもその先端の幅が小さくなるような先細形状(先薄形状)を有する。なお、第4部分13dの高さH1は、25μm以上であることが好ましい。本実施形態は以下の利点を有する。例えば、図10に示す第7実施形態の第2導電層14Fのような構造では、第4部分13dによって第2導電層14Fがせき止められるような形となるので、隣接するMIM構造、例えば、キャパシタに対する絶縁性をより高めることができる。
 また、本実施形態において、第3部分13cの長さ(第1導電層12Lから第3部分13cの端部までの距離)L2は、20μm以上であることが好ましい。第3部分13cの長さL2を上述の範囲に設定することで、以下で説明するリフトオフによって第2レジスト層32(図18E参照)を除去するときに、第1絶縁層13が剥がれにくくなる。
 図18A~図18Fは、本開示の第13実施形態に係るキャパシタ100Lを製造する方法を説明する図である。図18A~図18Fでは、第1導電層12Lが基板11の第1面11a上に形成された後の工程が示されている。図18Aは、図4Bの状態の第1面11a側の拡大図である。
 図18Aに示すように、基板11の第1面11aに第1導電層12Lが形成されている。次に、図18Bに示すように、物理蒸着(PVD)などにより、第1導電層12Lの上面12a及び第1レジスト層31の上面31aを覆うように、例えばチタンなどの導電材料の層(中間層26に対応)を形成する。ここで、物理蒸着は、例えば、スパッタリング又は蒸着が挙げられる。次に、図18Cに示すように、リフトオフによって第1レジスト層31を除去する。リフトオフとは、レジストを剥離し、目的のパターンだけを残す方法である。このリフトオフの際に、第1レジスト層31の上面に形成された導電材料の層は、第1レジスト層31と共に除去される。これにより、第1導電層12Lの上面12aに中間層26が形成された状態となる。そして、下地層17のうち第1レジスト層31によって覆われていた部分(第1導電層12Lが形成されていない部分)を、例えばウェットエッチングにより除去する。なお、第1レジスト層31を除去した後に、ドライ表面処理によるレジスト残渣を除去する処理が行われてもよい。これにより、次の工程で生成される第1絶縁層13Lの密着性を高めることができる。
 次に、図18Dに示すように、第1導電層12Lの周囲に、第1導電層12Lから所定の間隔(上述した距離L2に対応)をあけて第2レジスト層32を形成する。次に、図18Eに示すように、中間層26の上面26a及び側面26b、第1導電層12Lの側面12b、基板11の第1面11a、及び、第2レジスト層32の上面32a及び側面32bを覆うように、第1絶縁層13Lを形成する。次に、図18Fに示すように、リフトオフによって第2レジスト層32を除去する。本実施形態では、第2レジスト層32の側面32bに形成された第1絶縁層13Lの少なくとも一部を残すように、リフトオフによって第2レジスト層32を除去する。このリフトオフの際に、第2レジスト層32の上面32aに形成された第1絶縁層13Lは、第2レジスト層32と共に除去される。リストオフの際に第2レジスト層32が上方へ向かって引っ張られるように除去されるため、先細形状(先薄形状)となる第4部分13dが形成される。これにより、中間層26の上に配置された第1部分13aと、中間層26の側面26b及び第1導電層12Lの側面12bを覆う第2部分13bと、基板11の第1面11aの少なくとも一部を覆う第3部分13cと、基板11の第1面11aから立ち上がるように形成された第4部分13dとを有する第1絶縁層13Lが形成される。その後、図17に示すように、中間層26の位置に対応する第1絶縁層13Lの上に第2導電層14を形成する。
 上述の図18A~図18Fの製造方法のように、エッチングをできるだけ使わずに、導電層の形成工程とレジストの剥離(すなわち、リフトオフ)を実施することにより工程数を少なくすることができる。また、ガラス基板などの透明基板を基板11として採用した場合、エッチングを多く用いた場合よりもガラス基板の透明性が保たれるため、ガラス基板の透明性が影響する光学的要素がキャパシタ等のMIM構造の近くに配置されている場合に有利になる。
 図19は、本開示の第13実施形態に係るキャパシタ100Lの位置関係を説明する図である。リフトオフを用いて製造されるキャパシタ等のMIM構造において、隣接するMIM構造間の距離(あるMIM構造の第1絶縁層13Lの端部から、隣接するMIM構造の第1絶縁層13Lの端部までの距離)L3は、10μm~1mmであることが好ましい。上述のL3の範囲は、図18Dにおける第2レジスト層32の幅を調整することにより設定できる。上述のL3の範囲に設定することで、リフトオフの工程にかかる時間を短縮でき、リフトオフに適した構造となる。
<第14実施形態>
 図20A~図20Eは、第1実施形態に係るキャパシタ100を製造する別の方法を説明する図である。製造方法が異なるため、第14実施形態として示した。図20Aは、図4Cの状態の第1面11a側の拡大図である。図20Aに示すように、基板11の第1面11aに第1導電層12が形成されている。次に、図20Bに示すように、第1導電層12の上面12a及び側面12bと、基板11の第1面11aとに第1絶縁層13を形成する。次に、図20Cに示すように、第1導電層12の上面12aに対応する第1絶縁層13の部分に第2導電層14を形成する。次に、図20Dに示すように、第2導電層14を覆い、かつ、第1絶縁層13の第2部分13bから基板11の第1面11a上に延びる第3部分13cの一部(すなわち、第1絶縁層13の裾野部分)を覆うように、レジスト層33を形成する。次に、図20Eに示すように、レジスト層33に覆われていない第1絶縁層13をエッチング又はミリング処理)等により除去する。その後、レジスト層33を除去する。これにより、図3に示すキャパシタ100を製造することができる。ここで、エッチングは、例えば、反応性イオンエッチング(RIE)が挙げられる。また、ミリング処理は、例えば、Arミリング処理が挙げられる。
 図21Aは、本開示の第14実施形態に係るインターポーザー10を示す概略平面図である。より具体的には、図21Aは、上述の図20A~図20Eの方法で製造されたキャパシタ100を含むインターポーザー10の概略平面図である。図21Aでは、説明を簡単にするために多くの構成要素は省略されており、キャパシタ100については、基板11の第1面11a側に形成された第1絶縁層13及び第2導電層14の一部のみを示している。基板11の第1面11aには、キャパシタ100(MIM構造)を覆うように樹脂層22が形成されている。キャパシタ100が配置された領域の周囲には、樹脂層22の端部に沿って環状の導電層29及び第1絶縁層13が形成されている。
 図21Bは、本開示の第14実施形態におけるインターポーザーに含まれる環状の導電層29を示す概略断面図(図21AのC-C線断面図)である。導電層29は、同じように環状に形成された第1絶縁層13の上に配置されている。好ましくは、第1絶縁層13の幅は、導電層29の幅よりも大きい。導電層29は、図20Cの製造方法の際に形成することができる。例えば、導電層29は、第2導電層14を形成する工程と同時に形成される。図20Cの工程において第2導電層14を形成する際に、樹脂層22の端部が形成される予定の位置に沿って、第1絶縁層13上に環状の導電層29も形成する。その後、図20Dの工程において、図21Bの二点鎖線で示すように導電層29の幅よりも広い幅でレジスト層33を形成する。これにより、第1絶縁層13を除去する工程を行った場合でも、導電層29よりも幅が広い第1絶縁層13が残ることになる。この構成によれば、樹脂層22の端部の位置において、導電層29と基板11との間に導電層29よりも幅が広い第1絶縁層13が配置されているため、当該第1絶縁層13によって樹脂層22の端部における密着性が向上する。
<第15実施形態~第19実施形態>
 次に、図22~図24を用いて、第15実施形態~第19実施形態に係るキャパシタ(第1導電層、第1絶縁層及び第2導電層)の構成について説明する。これらの図面で説明する構成は、上述した全ての実施形態におけるキャパシタの構成として適用可能である。
 図22Aは、本開示の第15実施形態に係るキャパシタ100M1を示す概略平面図である。図22Bは、本開示の第16実施形態に係るキャパシタ100M2を示す概略平面図である。これらの概略平面図は、基板11の第1面11aを上から見たときの平面図である。第1絶縁層13Mの複数のコーナー部13eのうち少なくとも1つがラウンド形状を有してもよい。図22Aに示すように、好ましくは、第1絶縁層13Mの4つのコーナー部13eの全てがラウンド形状を有する。好ましくは、コーナー部13eの曲率半径は、5μm以上である。この構成によれば、コーナー部13eへの応力の集中を緩和することにより、第1絶縁層13Mの剥がれを防止することができる。
 図22Bに示すように、第1導電層12Mの複数のコーナー部12eのうち少なくとも1つがラウンド形状を有してもよい。好ましくは、第1導電層12Mの4つのコーナー部12eの全てがラウンド形状を有する。また、第2導電層14Mの複数のコーナー部14eのうち少なくとも1つがラウンド形状を有してもよい。好ましくは、第2導電層14Mの4つのコーナー部14eの全てがラウンド形状を有する。この構成によれば、第1導電層12M及び第2導電層14Mのそれぞれにおいてもコーナー部への応力を緩和することができ、キャパシタ(MIM構造)全体で剥がれに対する耐性を向上させることができる。なお、第1導電層12Mと第2導電層14Mの少なくとも一方のコーナー部をラウンド形状にすれば、上述の剥がれに対する耐性の効果を得ることができる。第1導電層12Mと第2導電層14Mのコーナー部の曲率半径は、好ましくは、5μm以上である。
 図23は、本開示の第17実施形態に係るキャパシタ100Nを示す概略平面図である。この概略平面図は、基板11の第1面11aを上から見たときの平面図である。剥がれを防止する構成は、ラウンド形状に限定されない。例えば、第1絶縁層13Nの複数のコーナー部13eが、補強部13fを有してもよい。図23の例では、コーナー部13eは、平面視で四角形状の補強部13fを有する。通常尖った形状となるコーナー部13eを幅広の補強部13fで補強することで、コーナー部13eからの剥がれを防止することができる。なお、補強部13fの形状は、四角に限定されず、剥がれの防止に寄与する構造であれば他の形状でもよい。例えば、他の形状としては、コーナー部13eから周囲に拡がった形状であって、本実施形態に例示される直線で囲まれた形状であってもよいし、円等のように曲線で囲まれた形状であってもよいし、直線と曲線と組み合わせによって囲まれた形状であってもよい。
 図24Aは、本開示の第18実施形態に係るキャパシタ100Pを示す概略平面図である。図24Bは、本開示の第19実施形態に係るキャパシタ100Qを示す概略平面図である。これらの概略平面図は、基板11の第1面11aを上から見たときの平面図である。第1絶縁層13P上において複数の第2導電層14Pが互いに独立して形成(パターニング)されてもよい。図24Aの例では、第1絶縁層13P上の第2導電層14Pが、4つの導電部分から構成されている。図示したように、4つの導電部分のそれぞれのコーナー部がラウンド形状を有してもよい。
 また、図24Bに示すように、第2導電層14Qが、コーナー部14eから内側に延びるように形成されたスリット部14gを有してもよい。図24A及び図24Bの構成に例示されるように、第2導電層14のパターンを適宜変更することで、設計の自由度を向上させることができる。例えば、第2導電層14を隣接するキャパシタ(MIM構造)の導電層と接続する場合、及び第2導電層14を半導体チップ50や配線基板40に接続する場合における設計の自由度が向上する。
<第20実施形態~第22実施形態>
 次に、複数のキャパシタ(MIM構造)が隣接して配置された構成について説明する。以下で説明する構成は、上述した全ての実施形態に適用可能である。図25Aは、本開示の第20実施形態に係るキャパシタ100Rの第1導電層12-1、12-2と第1絶縁層13Rとの位置関係を示す概略平面図である。図25Bは、本開示の第21実施形態に係るキャパシタ100Sの第1導電層12-1、12-2と第1絶縁層13Sとの位置関係を示す概略平面図である。図25Cは、本開示の第22実施形態に係るキャパシタ100Tの第1導電層12-1、12-2と第1絶縁層13Tとの位置関係を示す概略平面図である。これらの概略平面図は、基板11の第1面11aを上から見たときの平面図である。図25A~図25Cにおいて第2導電層14の図示は省略されている。
 図25Aに示すキャパシタ100Rのように、第1絶縁層13Rは、隣接する第1導電層12-1、12-2にわたって配置されてもよい。すなわち、第1絶縁層13Rは、隣接する第1導電層12-1、12-2のそれぞれの一部を覆う部分、及び基板11の第1面11a上において、これらの部分を接続する第3部分13Rcを有する。このように、第3部分13Rcは、隣接する第1導電層12-1、12-2間で接続するように形成されている。この例では、第1絶縁層13Rは、平面視で長方形である。インターポーザー10の製造工程では、隣接するキャパシタ(MIM構造)間の距離(より詳細には、第1導電層12-1、12-2間の距離D3)が小さくなると、レジストの解像限界に達し、膜の形状が不安定になったり、異物が発生したりするおそれがある。これらは、膜剥がれの発生源となり得る。特に、第1導電層12-1、12-2は、貫通電極20とともに形成する場合、キャパシタとしての機能を実現するために必要な厚さに比べて、非常に厚く形成されている。そのため、距離D3が小さくなると、第1導電層12-1、12-2間に形成されるスリットのアスペクト比が大きくなり、スリット内のレジストの厚さの制御が難しくなる。その結果、第1絶縁層13Rの形状の制御が難しくなる。
 隣接する第1導電層12-1、12-2間で第1絶縁層13Rをキャパシタ毎に分離せずにつなげることで、レジストの解像限界を気にすることなく、設計の自由度が向上する。また、膜の形状が安定し、異物の発生も防止することができる。また、上述した製造工程での課題が解消できることから、隣接する第1導電層12-1、12-2をそれぞれ別個の第1絶縁層13で覆う場合に比べて、隣接する第1導電層12-1、12-2間の距離を小さくすることができる。したがって、配線の高密度化が可能となる。
 なお、上述の構成において、距離D3は、好ましくは、10μm~100μmである。
 第1絶縁層13Rの形状として、他の形状が採用されてもよい。図25Bに示すキャパシタ100Sのように、隣接する第1導電層12-1、12-2上の第1絶縁層13Sが、一部分で接続するように形成されてもよい。すなわち、基板11の第1面11a上の第1絶縁層13Sの第3部分13Scが、隣接する第1導電層12-1、12-2間でその幅が狭くなるように形成され、隣接する第1導電層12-1、12-2間で接続するように形成されてもよい。また、図25Cに示すキャパシタ100Tのように、基板11の第1面11a上の第1絶縁層13の第3部分13Tcが、スリット部13gを有してもよい。
 なお、図25A~図25Cでは、隣接する2つの第1導電層12-1、12-2にわたって第1絶縁層13R、13S、13Tを形成する例を示したが、第1絶縁層13R、13S、13Tが、それぞれ図25A~図25Cと同様な形状(各第1導電層間の第3部分13Rc、13Sc、13Tc)で3つ以上の第1導電層12にわたって配置されてもよい。また第1絶縁層13R、13S、13Tの形状は、平面視の外周が直線で構成されているが、設計の自由度やレジストの解像性、第1面11aとの密着性を考慮し曲線で外周を構成してもよい。
 図26Aは、本開示の第1実施形態に係るキャパシタ100が隣接配置された場合の概略断面図である。図26Bは、本開示の第20実施形態に係るキャパシタ100Rの第2導電層14の配置例を説明する概略断面図である。図26Cは、本開示の第20実施形態に係るキャパシタ100Rの第2導電層14Rの別の配置例を説明する概略断面図である。これらの概略断面図は、隣接するキャパシタ(MIM構造)の概略断面図である。図26Aは、図3で示した第1実施形態に係るキャパシタ100が隣接して配置されている構成を示す。すなわち、第1導電層12-1の一部と基板11の第1面11aの一部が第1絶縁層13-1で覆われており、第1絶縁層13-1上に第2導電層14―1が形成されている。また、第1導電層12-2の一部と基板11の第1面11aの一部が第1絶縁層13-2で覆われており、第1絶縁層13-2上に第2導電層14―2が形成されている。
 図26Bは、図25A~図25Cで示した構成の一例である。ここでは、図26Bが、図25Aの例に当てはまる場合について説明する。第1絶縁層13Rは、上述したように、隣接する第1導電層12-1、12-2にわたって形成されている。第1絶縁層13Rは、隣接する第1導電層12-1、12-2間で基板11の第1面11a上に第3部分13Rcが配置され、第1導電層12-1上の第1絶縁層13Rと、第1導電層12-2上の第1絶縁層13Rとを接続するように形成されている。第2導電層14-1は、第1絶縁層13Rにおける第1導電層12-1に対応する部分の上に形成されており、第2導電層14-2は、第1絶縁層13Rにおける第1導電層12-2に対応する部分の上に形成されている。
 図26Cは、図25A~図25Cで示した構成の別の例である。ここでは、図26Cが、図25Aの例に当てはまる場合について説明する。第1絶縁層13Rは、隣接する第1導電層12-1、12-2にわたって形成されている。第2導電層14Rも同様に形成されている。具体的には、第2導電層14Rは、第1絶縁層13Rにおける第1導電層12-1に対応する部分、隣接する第1導電層12-1、12-2の間の第1絶縁層13Rの第3部分13Rc、及び、第1絶縁層13Rにおける第1導電層12-2に対応する部分にわたって形成されている。
<第23実施形態>
 図27は、本開示の第23実施形態に係るキャパシタ100Pが隣接配置された場合の概略断面図である。この例は、図24Aの構成の変形例を示す。第1絶縁層13P-1上の第2導電層14P-1が、互いに分離した複数の導電部分(第1導電部分14P-1a及び第2導電部分14P-1b)から構成されてもよい。また、第1絶縁層13P-2上の第2導電層14P-2が、複数の導電部分(第1導電部分14P-2a及び第2導電部分14P-2b)から構成されてもよい。このような構成において、第2導電層14P-1の一部と第2導電層14P-2の一部とが電気的に接続されてもよい。図27の例では、第2導電層14P-1の第2導電部分14P-1bと第2導電層14P-2の第1導電部分14P-2aとが接続部24を介して接続されている。
<第24実施形態>
 図28は、本開示の第24実施形態に係るインターポーザー10Uに含まれるキャパシタ100U及びインダクタ27を示す概略平面図である。この概略平面図は、基板11の第1面11a側の第1導電層12Uを示す平面図である。図28において、接続部24等の一部の構成要素は省略されている。図29は、本開示の第24実施形態に係るインターポーザーを示す概略断面図(図28のD-D線断面図)である。
 図28に示すように、インターポーザー10Uは、少なくともインダクタ27とキャパシタ100Uを備えていてもよい。インターポーザー10Uは、第1導電層12Uに電気的に接続する貫通電極20aと、インダクタ27を構成する複数の貫通電極20bとを少なくとも有してもよい。貫通電極20aは、インダクタ27とキャパシタ100U(第1導電層12U、第1絶縁層13U及び第2導電層14U)との間の貫通孔15-1に形成されている。また、複数の貫通電極20bは、インダクタ27の点線で囲まれる範囲内の複数の貫通孔15-2のそれぞれに形成されている。
 図29に示すように、基板11の第1面11a側の第1導電層12Uの一部はインダクタ27を構成し、第1導電層12Uの他の一部はキャパシタ100Uの下部電極を構成している。基板11の第1面11a側において、インダクタ27を構成する第1導電層12Uの厚さTh1は、キャパシタ100Uの下部電極を構成する第1導電層12Uの厚さTh2と実質的に同一であってもよい。なお、両者の厚さが以下の関係を満たす場合であれば実質同一とみなすことができる。
 -10% ≦ (Th1-Th2)/Th1≦ +10%
 第1導電層12Uの厚さは、前述のように0.5μm~20μmであってもよいが、さらに好ましくは、5μm~20μmであってもよい。インダクタ27の性能が向上するからである。貫通電極20a、20bの厚さは、基板11の第1面11aにおける第1導電層12Uの厚さの50%~100%であってもよい。
<第25実施形態>
 図30は、本開示の第25実施形態に係るキャパシタ100Vを示す概略平面図である。本実施形態では、第1実施形態におけるキャパシタ100の第2導電層14が、接続部24と共用された例を示している。樹脂層22に形成されたビアホール23Vは、第1導電層12等の導電層を露出するためのビアホール23、例えば、図2のビアホール23とは別に設けられ、第1絶縁層13の第1部分13aを露出するように形成されている。この例では、ビアホール23が形成されるときに、ビアホール23Vについても形成される。また、ビアホール23に対応して接続部24が形成されるときに、ビアホール23Vにおいても接続部24Vが形成される。なお、ビアホール23とビアホール23Vは別々に形成されてもよい。また、接続部24とも接続部24Vも別々に形成されてもよい。この構造によっても、接続部24Vの下部14Vは、第1実施形態における第2導電層14と同等に機能する。なお、下部14Vは、第1絶縁層13に接する部分を含んでいる。
<第26実施形態>
 第26実施形態では、第1実施形態におけるインターポーザー10を用いて製造される半導体装置について説明する。
 図31は、本開示の第26実施形態における半導体装置を示す図である。半導体装置1000は、積層された3つのインターポーザー10(10-1、10-2、10-3)を有し、LSI基板70に接続されている。インターポーザー10-1は、例えば、DRAM等の半導体素子を有し、また、接続部24等で形成された接続端子81-1、82-1を有している。これらのインターポーザー10(10-1、10-2、10-3)がガラス基板を用いたものでなくてもよく、一部のインターポーザー10は、他のインターポーザー10とは異なる材料の基板を用いたものであってもよい。接続端子81-1は、LSI基板70の接続端子80に対して、バンプ90-1を介して接続されている。接続端子82-1は、インターポーザー10-2の接続端子81-2に対して、バンプ90-2を介して接続されている。インターポーザー10-2の接続端子82-2と、インターポーザー10-3の接続端子83-1とについても、バンプ90-3を介して接続されている。バンプ90(90-1、90-2、90-3)は、例えば、インジウム、銅、金等の金属を用いる。
 なお、インターポーザー10を積層する場合には、3層に限らず、2層であってもよいし、さらに4層以上であってもよい。また、インターポーザー10と他の基板との接続は、バンプによるものに限らず、共晶接合など、他の接合技術を用いてもよい。また、ポリイミド、エポキシ樹脂等を塗布、焼成して、インターポーザー10と他の基板とが接着されてもよい。
 図32は、本開示の第26実施形態における半導体装置の別の例を示す図である。図32に示す半導体装置1000は、MEMSデバイス、CPU、メモリ等の半導体回路基板(半導体チップ)71-1、71-2、及びインターポーザー10を積層した積層構造体を有し、LSI基板70に接続されている。
 インターポーザー10は、半導体回路基板71-1と半導体回路基板71-2との間に配置され、バンプ90-1、90-2を介して、それぞれに接続されている。LSI基板70上に半導体回路基板71-1が載置されている。LSI基板70と半導体回路基板71-2とはワイヤ95により接続されている。この例では、インターポーザー10は、複数の半導体回路基板を積層して3次元実装するためのインターポーザーとして用いられる。インターポーザー10がそれぞれ機能の異なる複数の半導体回路基板と接続することで、多機能の半導体装置を実現することができる。例えば、半導体回路基板71-1を3軸加速度センサとし、半導体回路基板71-2を2軸磁気センサとすることによって、5軸モーションセンサを1つのモジュールで実現した半導体装置を実現することができる。
 半導体回路基板がMEMSデバイスにより形成されたセンサなどである場合には、センシング結果がアナログ信号により出力される場合がある。この場合には、ローパスフィルタ、アンプ等についても半導体回路基板又はインターポーザー10に形成してもよい。
 図33は、本開示の第26実施形態における半導体装置のさらに別の例を示す図である。上記2つの例(図31、図32)は、3次元実装であったが、この例では、2.5次元実装に適用した例である。図33に示す例では、LSI基板70には、6つのインターポーザー10(10-1~10-6)が積層されて接続されている。ただし、全てのインターポーザー10が積層して配置されているだけでなく、基板面内方向にも並んで配置されている。
 図33の例では、LSI基板70上にインターポーザー10-1、10-5が接続され、インターポーザー10-1上にインターポーザー10-2、10-4が接続され、インターポーザー10-2上にインターポーザー10-3が接続され、インターポーザー10-5上にインターポーザー10-6が接続されている。なお、図33に示す例のように、インターポーザー10を複数の半導体回路基板を接続するためのインターポーザーとして用いても、このような2.5次元実装が可能である。例えば、インターポーザー10-3、10-4、10-6などが半導体回路基板に置き換えられてもよい。
 上述のように製造された半導体装置1000は、例えば、携帯端末、情報処理装置、家電等、様々な電子機器に搭載される。携帯端末は、より具体的には、携帯電話、スマートフォン及びノート型パーソナルコンピュータ等が挙げられる。情報処理装置は、より具体的には、デスクトップ型パーソナルコンピュータ、サーバ、カーナビゲーション等が挙げられる。なお、電子機器の例としては、例えば、ワイヤレスローカルエリアネットワーク(LAN)デバイス、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテイメントユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、携帯情報端末(PDA)、固定位置データユニットであってもよい。
 図34は、本開示の第26実施形態における半導体装置を用いた電子機器の一例を説明する図である。
 半導体装置1000が搭載された電子機器の例として、スマートフォン500及びノート型パーソナルコンピュータ600を示した。これらの電子機器は、アプリケーションプログラムを実行して各種機能を実現するCPU等で構成される制御部1100を有する。各種機能には、半導体装置1000からの出力信号を用いる機能が含まれる。なお、半導体装置1000が制御部1100の機能を有していてもよい。
<変形例>
 本開示は上述した実施形態に限定されるものではなく、他の様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施形態は本開示を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることがあり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。以下、一部の変形例について説明する。
(1)上述した貫通電極20が形成された基板11は、配線基板と半導体チップ等の間に配置されるインターポーザーとして用いられる場合を例として説明したが、これに限定されない。すなわち、上述した貫通電極20が形成された基板11は、貫通電極基板として用いることができる。ここで、貫通電極基板とは、配線基板と半導体チップ等の間に配置されるインターポーザーだけでなく、半導体チップ等を設置しないIPD(Integrated Passive Device)等も含んでいる。この場合、上側及び下側の配線基板の一方が貫通電極と電気的に接続するように存在する態様となる。一方、半導体チップ等は、配線基板上において、貫通電極基板と異なる位置に配置されて、配線基板と電気的に接続されてもよい。
(2)上述した各実施形態におけるキャパシタにおいて、例えば、キャパシタ100では、第1絶縁層13が第1導電層12の側面12bにおいて図上の左右対称に配置されている態様が図示されているが、これに限定されない。例えば、第1導電層12の左側の側面12b及び基板11の第1面11aが図3に示す第1実施形態のキャパシタ100のように第1絶縁層13の第2部分13b及び第3部分13cで覆われる。一方、第1導電層12の右側の側面12bが、図5に示す第2実施形態のように第1絶縁層13Aに覆われていてもよいし、図6に示す第3実施形態のように第1絶縁層13Bに覆われていてもよい。
(3)上述した各実施形態におけるキャパシタにおいて、基板11と第1導電層12との間、第1導電層12と第1絶縁層13との間、第1絶縁層13と第2導電層14との間に、図示しない層が形成されていてもよい。
(4)本開示によれば、以下のような貫通電極基板を提供することもできる。
 本開示によれば、第1面と前記第1面に対して対向する第2面とを有する基板と、前記基板を貫通する貫通電極と、前記基板の前記第1面に配置され、前記貫通電極と電気的に接続された第1導電層と、前記第1導電層の上に配置された絶縁層と、前記絶縁層の上に配置された第2導電層とを備え、前記絶縁層は、前記第1導電層と前記第2導電層の間に配置された第1部分と、前記第1導電層の側面の少なくとも一部を覆う第2部分と、を有する、貫通電極基板が提供される。
 本開示によれば、前記絶縁層の前記第1部分の厚みは、200nm~400nmであり、前記絶縁層の前記第2部分の厚みは、50nm~100nmである、貫通電極基板が提供される。
 本開示によれば、前記絶縁層は、前記第2部分から延びて前記基板の前記第1面の少なくとも一部を覆う第3部分をさらに有する、貫通電極基板が提供される。
 本開示によれば、前記絶縁層の前記第3部分の厚みは、50nm~200nmである、貫通電極基板が提供される。
 本開示によれば、前記基板と前記第1導電層との間に配置された下地層をさらに備え、前記下地層が、前記第1導電層の前記側面よりも内側に入り込んだリセス部を有する、貫通電極基板が提供される。
 本開示によれば、前記絶縁層の前記第3部分は、前記リセス部を充填するように配置されている、貫通電極基板が提供される。
 本開示によれば、前記絶縁層の前記第3部分は、前記リセス部に空間を残すように配置されている、貫通電極基板が提供される。
 本開示によれば、前記絶縁層は、前記第3部分に接続され、前記基板の前記第1面に交差する方向に延びる第4部分をさらに有する、貫通電極基板が提供される。
 本開示によれば、前記第1導電層と前記絶縁層との間に中間層をさらに備える、貫通電極基板が提供される。
 本開示によれば、前記第3部分の長さは、20μm以上である、貫通電極基板が提供される。
 本開示によれば、前記第4部分の高さは25μm以上である、貫通電極基板が提供される。
 本開示によれば、前記第1導電層、前記絶縁層、及び前記第2導電層の少なくとも1つは、平面視においてラウンド形状のコーナー部を有する、貫通電極基板が提供される。
 本開示によれば、前記絶縁層の前記第2部分は、前記第1部分とは異なる材料で形成されている、貫通電極基板が提供される。
 本開示によれば、前記第2部分の材料は、絶縁性樹脂である、貫通電極基板が提供される。
 本開示によれば、前記第1面に配置された樹脂層と、前記樹脂層の端部に沿って形成された環状の導電層と、前記環状の導電層と前記第1面との間に配置され、前記環状の導電層より幅が広い環状の絶縁層と、をさらに有する、貫通電極基板が提供される。
 本開示によれば、第1面と前記第1面に対向する第2面とを有し、前記第1面と前記第2面を貫通する貫通孔を有する基板を提供する工程と、前記基板の前記貫通孔に前記第1面と前記第2面とを導通する貫通電極と、前記基板の前記第1面に前記貫通電極と電気的に接続された第1導電層を形成する工程と、前記第1導電層の上面に第1絶縁層を形成する工程と、前記第1導電層の側面の少なくとも一部及び前記第1絶縁層を覆うように第2絶縁層を形成する工程と、前記第1導電層の上方に位置する前記第2絶縁層の一部を除去する工程と、前記第2絶縁層の除去された部分に第2導電層を形成する工程と、を含む貫通電極基板の製造方法が提供される。
 本開示によれば、前記第2絶縁層は感光性樹脂であり、前記除去する工程がフォトリソグラフィにより実施される、貫通電極基板の製造方法が提供される。
 本開示によれば、前記第2絶縁層を形成する工程において、 第1の圧力下で前記第2絶縁層を塗布した後、前記第1の圧力よりも高い第2の圧力下に前記基板を配置することを含む、貫通電極基板の製造方法が提供される。
 本開示によれば、第1面と前記第1面に対向する第2面とを有し、前記第1面と前記第2面を貫通する貫通孔を有する基板を提供する工程と、前記第1面に第1レジストを形成する工程と、前記基板の前記貫通孔に前記第1面と前記第2面とを導通する貫通電極と、前記基板の前記第1面に前記貫通電極と電気的に接続された第1導電層を形成する工程と、 前記第1導電層上に中間層を形成する工程と、リフトオフによって前記第1レジストを除去する工程と、前記第1導電層の周囲に第2レジストを形成する工程と、前記中間層の上面及び側面と、前記第1導電層の側面と、前記第1面と、前記第2レジストの上面及び側面とに、第1絶縁層を形成する工程と、前記第2レジストの前記側面に形成された前記第1絶縁層の少なくとも一部を残すように、リフトオフによって前記第2レジストを除去する工程と、前記中間層の位置に対応する前記第1絶縁層の上に第2導電層を形成する工程と、を含む貫通電極基板の製造方法が提供される。
 本開示によれば、第1面と前記第1面に対向する第2面とを有し、前記第1面と前記第2面を貫通する貫通孔を有する基板を提供する工程と、前記第1面に第1レジストを形成する工程と、前記基板の前記貫通孔に前記第1面と前記第2面とを導通する貫通電極と、前記基板の前記第1面に前記貫通電極と電気的に接続された第1導電層を形成する工程と、前記第1導電層の上面及び側面と、前記第1面とに第1絶縁層を形成する工程と、前記第1導電層の前記上面の位置に対応する前記第1絶縁層の上に第2導電層を形成する工程と、前記第2導電層を覆い、かつ、前記第1面上の前記第1絶縁層の一部を覆うように第2レジスト層を形成する工程と、前記第2レジスト層に覆われていない前記第1絶縁層の部分を除去する工程と、前記第2レジスト層を除去する工程と、を含む貫通電極基板の製造方法が提供される。
 本開示によれば、前記第1面に樹脂層を形成する工程をさらに含み、前記第2導電層を形成する工程は、前記樹脂層の端部が形成される位置に沿って前記第1絶縁層上に環状の導電層を形成することを含み、前記第2レジスト層を形成する工程は、前記環状の導電層の幅よりも広い幅で前記第2レジスト層を形成することを含む、貫通電極基板の製造方法が提供される。
 なお、上記貫通電極基板は、インターポーザーとして用いることも可能である。
10,10U…インターポーザー、11…基板、12,12G,12K,12L,12M,12U…第1導電層、13,13A,13B,13C,13E,13J,13K,13L,13M,13N,13P,13R,13S,13T,13U…第1絶縁層、14,14F,14K,14M,14P,14Q,14R,14U…第2導電層、15…貫通孔、17…下地層、18…空間、19…第2絶縁層、20…貫通電極、21…第3導電層、22…樹脂層、23,23V…ビアホール、24,24V…接続部、25…ボールはんだ、26…中間層、27…インダクタ、29…導電層、31…第1レジスト層、32…第2レジスト層、33…レジスト層、40…配線基板、50…半導体チップ、70…基板、71…半導体回路基板、80,81,82,83…接続端子、90…バンプ、95…ワイヤ、100,100A,100B,100C,100D,100E,100F,100G,100H,100I,100J,100K,100L,100M1,100M2,100N,100P,100Q,100R,100S,100T,100U…キャパシタ、100V…キャパシタ、500…スマートフォン、600…ノート型パーソナルコンピュータ、1000…半導体装置、1100…制御部

Claims (40)

  1.  第1面と前記第1面に対向する第2面とを有する基板と、
     前記基板を貫通する複数の貫通電極と、
     前記基板の前記第1面側に配置され、複数の前記貫通電極の少なくとも1つと電気的に接続された第1キャパシタとを有し、
     前記第1キャパシタは、
     前記基板の前記第1面側に配置され、前記貫通電極と電気的に接続された第1導電層と、
     前記第1導電層の上に配置された絶縁層と、
     前記絶縁層の上に配置された第2導電層と、を含み、
     前記絶縁層は、
     前記第1導電層と前記第2導電層の間に配置された第1部分と、
     前記第1導電層の側面の少なくとも一部を覆う第2部分と、
    を有する、貫通電極基板。
  2.  前記絶縁層の前記第2部分の厚みは、前記絶縁層の前記第1部分の厚みの1/4以上1/2以下である、請求項1に記載の貫通電極基板。
  3.  前記絶縁層の前記第2部分の厚みは、50nm以上100nm以下である、請求項1に記載の貫通電極基板。
  4.  前記絶縁層は、前記第2部分から延びて前記基板の前記第1面の少なくとも一部を覆う第3部分をさらに有する、請求項1に記載の貫通電極基板。
  5.  前記第2導電層は、前記絶縁層の前記第1部分、前記第2部分、及び前記第3部分にわたって配置されている、請求項4に記載の貫通電極基板。
  6.  前記絶縁層は、前記第3部分に接続され、前記基板の外方に延びる第4部分をさらに有する、請求項4に記載の貫通電極基板。
  7.  前記絶縁層の前記第2部分は、前記第1部分と同じ材料で形成され、前記第1部分から連続的に延びている、請求項1に記載の貫通電極基板。
  8.  前記基板は、ガラス基板である、請求項1に記載の貫通電極基板。
  9.  前記絶縁層は、前記第2部分に接続し、前記貫通電極の少なくとも一部を覆う部分を有する、請求項1に記載の貫通電極基板。
  10.  前記第2導電層は、互いに分離した複数の導電部分から構成される、請求項1に記載の貫通電極基板。
  11.  前記第1導電層は、前記第1面上に複数形成されており、
     前記絶縁層は、前記第1導電層の一部と、当該第1導電層に隣接する他の第1導電層の一部とを覆い、かつ、前記第1導電層と前記他の第1導電層との間で接続するように形成されている、請求項1に記載の貫通電極基板。
  12.  前記第2導電層は、前記絶縁層上において、前記第1導電層から前記他の第1導電層にわたって形成されている、請求項11に記載の貫通電極基板。
  13.  前記貫通電極基板は、前記第1キャパシタと電気的に接続されたインダクタをさらに有し、
     前記インダクタは、複数の前記貫通電極のうち1つ以上を含んで構成されている、請求項1に記載の貫通電極基板。
  14.  前記第1導電層の厚さは、5μm~20μmであり、前記インダクタを構成する前記貫通電極の厚さは、5μm~20μmである、請求項13に記載の貫通電極基板。
  15.  前記第1キャパシタを覆う樹脂層をさらに有し、
     前記絶縁層は、前記樹脂層よりも比誘電率が高い、請求項1に記載の貫通電極基板。
  16.  前記第1キャパシタに隣接する第2キャパシタを有し、
     前記第2キャパシタは、前記第1導電層、前記絶縁層及び前記第2導電層を含み、
     前記第1キャパシタの前記絶縁層と前記第2キャパシタの前記絶縁層とは分離されている、請求項1に記載の貫通電極基板。
  17.  前記第1キャパシタに隣接する第2キャパシタを有し、
     前記第2キャパシタは、前記第1導電層、前記絶縁層及び前記第2導電層を含み、
     前記第1キャパシタの前記第1導電層と前記第2キャパシタの前記第1導電層とは分離され、
     前記第1キャパシタの前記絶縁層と前記第2キャパシタの前記絶縁層とが接続されている、請求項1に記載の貫通電極基板。
  18.  前記第1キャパシタの前記第2導電層と前記第2キャパシタの前記第2導電層とは分離されている、請求項17に記載の貫通電極基板。
  19.  前記第1キャパシタの前記第2導電層と前記第2キャパシタの前記第2導電層とは接続されている、請求項17に記載の貫通電極基板。
  20.  第1面と前記第1面に対向する第2面とを有する基板と、
     前記基板を貫通する貫通電極と、
     前記基板の前記第1面に配置され、前記貫通電極と電気的に接続された第1導電層と、
     前記第1導電層の上に配置された絶縁層と、
     前記絶縁層の上に配置された第2導電層とを備え、
     前記絶縁層は、
     前記第1導電層と前記第2導電層の間に配置された第1部分と、
     前記第1導電層の側面の少なくとも一部を覆う第2部分と、
    を有し、
     前記絶縁層の前記第1部分の厚みは、200nm~400nmであり、前記絶縁層の前記第2部分の厚みは、50nm~100nmである、貫通電極基板。
  21.  第1面と前記第1面に対向する第2面とを有する基板と、
     前記基板を貫通する貫通電極と、
     前記基板の前記第1面に配置され、前記貫通電極と電気的に接続された第1導電層と、
     前記第1導電層の上に配置された絶縁層と、
     前記絶縁層の上に配置された第2導電層とを備え、
     前記絶縁層は、
     前記第1導電層と前記第2導電層の間に配置された第1部分と、
     前記第1導電層の側面の少なくとも一部を覆う第2部分と、
    を有し、
     前記絶縁層は、前記第2部分から延びて前記基板の前記第1面の少なくとも一部を覆う第3部分をさらに有し、
     前記絶縁層の前記第3部分の厚みは、50nm~200nmである、貫通電極基板。
  22.  第1面と前記第1面に対向する第2面とを有する基板と、
     前記基板を貫通する貫通電極と、
     前記基板の前記第1面に配置され、前記貫通電極と電気的に接続された第1導電層と、
     前記第1導電層の上に配置された絶縁層と、
     前記絶縁層の上に配置された第2導電層とを備え、
     前記絶縁層は、
     前記第1導電層と前記第2導電層の間に配置された第1部分と、
     前記第1導電層の側面の少なくとも一部を覆う第2部分と、
    を有し、
     前記絶縁層は、前記第2部分から延びて前記基板の前記第1面の少なくとも一部を覆う第3部分をさらに有し、
     前記基板と前記第1導電層との間に配置された下地層をさらに備え、
     前記下地層が、前記第1導電層の前記側面よりも内側に入り込んだリセス部を有する、
    貫通電極基板。
  23.  前記絶縁層の前記第3部分は、前記リセス部を充填するように配置されている、請求項22に記載の貫通電極基板。
  24.  前記絶縁層の前記第3部分は、前記リセス部に空間を残すように配置されている、請求項22に記載の貫通電極基板。
  25.  第1面と前記第1面に対向する第2面とを有する基板と、
     前記基板を貫通する貫通電極と、
     前記基板の前記第1面に配置され、前記貫通電極と電気的に接続された第1導電層と、
     前記第1導電層の上に配置された絶縁層と、
     前記絶縁層の上に配置された第2導電層とを備え、
     前記絶縁層は、
     前記第1導電層と前記第2導電層の間に配置された第1部分と、
     前記第1導電層の側面の少なくとも一部を覆う第2部分と、
    を有し、
     前記絶縁層は、前記第2部分から延びて前記基板の前記第1面の少なくとも一部を覆う第3部分をさらに有し、
     前記絶縁層は、前記第3部分に接続され、前記基板の前記第1面に交差する方向に延びる第4部分をさらに有する、貫通電極基板。
  26.  前記第1導電層と前記絶縁層との間に中間層をさらに備える、請求項25に記載の貫通電極基板。
  27.  前記第3部分の長さは、20μm以上である、請求項25に記載の貫通電極基板。
  28.  前記第4部分の高さは25μm以上である、請求項25に記載の貫通電極基板。
  29.  第1面と前記第1面に対向する第2面とを有する基板と、
     前記基板を貫通する貫通電極と、
     前記基板の前記第1面に配置され、前記貫通電極と電気的に接続された第1導電層と、
     前記第1導電層の上に配置された絶縁層と、
     前記絶縁層の上に配置された第2導電層とを備え、
     前記絶縁層は、
     前記第1導電層と前記第2導電層の間に配置された第1部分と、
     前記第1導電層の側面の少なくとも一部を覆う第2部分と、
    を有し、
     前記第1導電層、前記絶縁層、及び前記第2導電層の少なくとも1つは、平面視においてラウンド形状のコーナー部を有する、貫通電極基板。
  30.  第1面と前記第1面に対向する第2面とを有する基板と、
     前記基板を貫通する貫通電極と、
     前記基板の前記第1面に配置され、前記貫通電極と電気的に接続された第1導電層と、
     前記第1導電層の上に配置された絶縁層と、
     前記絶縁層の上に配置された第2導電層とを備え、
     前記絶縁層は、
     前記第1導電層と前記第2導電層の間に配置された第1部分と、
     前記第1導電層の側面の少なくとも一部を覆う第2部分と、
    を有し、
     前記絶縁層の前記第2部分は、前記第1部分とは異なる材料で形成されている、貫通電極基板。
  31.  前記第2部分の材料は、絶縁性樹脂である、請求項30に記載の貫通電極基板。
  32.  第1面と前記第1面に対向する第2面とを有する基板と、
     前記基板を貫通する貫通電極と、
     前記基板の前記第1面に配置され、前記貫通電極と電気的に接続された第1導電層と、
     前記第1導電層の上に配置された絶縁層と、
     前記絶縁層の上に配置された第2導電層とを備え、
     前記絶縁層は、
     前記第1導電層と前記第2導電層の間に配置された第1部分と、
     前記第1導電層の側面の少なくとも一部を覆う第2部分と、
    を有し、
     前記第1面に配置された樹脂層と、
     前記樹脂層の端部に沿って形成された環状の導電層と、
     前記環状の導電層と前記第1面との間に配置され、前記環状の導電層より幅が広い環状の絶縁層と、
    をさらに有する、貫通電極基板。
  33.  請求項1~32のいずれか一項に記載の貫通電極基板と、
     前記貫通電極基板の前記基板の前記第1面側に配置され、前記貫通電極と電気的に接続された半導体チップと、
     前記基板の前記第2面側に配置され、前記貫通電極と電気的に接続された配線基板と、を有する、半導体装置。
  34.  請求項1~32のいずれか一項に記載の貫通電極基板と、
     前記貫通電極基板の前記基板の前記第2面側に配置され、前記貫通電極と電気的に接続された配線基板と、
     前記配線基板上において前記貫通電極基板と異なる位置に配置され、前記配線基板と電気的に接続された半導体チップと、を有する、半導体装置。
  35.  第1面と前記第1面に対向する第2面とを有し、前記第1面と前記第2面を貫通する貫通孔を有する基板を提供する工程と、
     前記基板の前記貫通孔に前記第1面と前記第2面とを導通する貫通電極と、前記基板の前記第1面に前記貫通電極と電気的に接続された第1導電層を形成する工程と、
     前記第1導電層の上面に第1絶縁層を形成する工程と、
     前記第1導電層の側面の少なくとも一部及び前記第1絶縁層を覆うように第2絶縁層を形成する工程と、
     前記第1導電層の上方に位置する前記第2絶縁層の一部を除去する工程と、
     前記第2絶縁層の除去された部分に第2導電層を形成する工程と、
    を含む貫通電極基板の製造方法。
  36.  前記第2絶縁層は感光性樹脂であり、前記除去する工程がフォトリソグラフィにより実施される、請求項35に記載の貫通電極基板の製造方法。
  37.  前記第2絶縁層を形成する工程において、
     第1の圧力下で前記第2絶縁層を塗布した後、前記第1の圧力よりも高い第2の圧力下に前記基板を配置することを含む、請求項35又は36に記載の貫通電極基板の製造方法。
  38.  第1面と前記第1面に対向する第2面とを有し、前記第1面と前記第2面を貫通する貫通孔を有する基板を提供する工程と、
     前記第1面に第1レジストを形成する工程と、
     前記基板の前記貫通孔に前記第1面と前記第2面とを導通する貫通電極と、前記基板の前記第1面に前記貫通電極と電気的に接続された第1導電層を形成する工程と、
     前記第1導電層上に中間層を形成する工程と、
     リフトオフによって前記第1レジストを除去する工程と、
     前記第1導電層の周囲に第2レジストを形成する工程と、
     前記中間層の上面及び側面と、前記第1導電層の側面と、前記第1面と、前記第2レジストの上面及び側面とに、第1絶縁層を形成する工程と、
     前記第2レジストの前記側面に形成された前記第1絶縁層の少なくとも一部を残すように、リフトオフによって前記第2レジストを除去する工程と、
     前記中間層の位置に対応する前記第1絶縁層の上に第2導電層を形成する工程と、
    を含む貫通電極基板の製造方法。
  39.  第1面と前記第1面に対向する第2面とを有し、前記第1面と前記第2面を貫通する貫通孔を有する基板を提供する工程と、
     前記第1面に第1レジストを形成する工程と、
     前記基板の前記貫通孔に前記第1面と前記第2面とを導通する貫通電極と、前記基板の前記第1面に前記貫通電極と電気的に接続された第1導電層を形成する工程と、
     前記第1導電層の上面及び側面と、前記第1面とに第1絶縁層を形成する工程と、
     前記第1導電層の前記上面の位置に対応する前記第1絶縁層の上に第2導電層を形成する工程と、
     前記第2導電層を覆い、かつ、前記第1面上の前記第1絶縁層の一部を覆うように第2レジスト層を形成する工程と、
     前記第2レジスト層に覆われていない前記第1絶縁層の部分を除去する工程と、
     前記第2レジスト層を除去する工程と、
    を含む貫通電極基板の製造方法。
  40.  前記第1面に樹脂層を形成する工程をさらに含み、
     前記第2導電層を形成する工程は、前記樹脂層の端部が形成される位置に沿って前記第1絶縁層上に環状の導電層を形成することを含み、
     前記第2レジスト層を形成する工程は、前記環状の導電層の幅よりも広い幅で前記第2レジスト層を形成することを含む、請求項39に記載の貫通電極基板の製造方法。
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