电极部的构造制造技术

一种电极部的构造，在贯通配线的端部形成电极，防止该电极部的断线。在基板(12)上设置贯通上下的贯通孔(16)，在贯通孔(16)内设置贯通电极(15)。贯通电极(15)从基板(12)的上表面曲面状地突出。用绝缘膜(18)覆盖基板(12)的上表面，与贯通电极(15)对应在绝缘膜(18)上开设接触孔(19)。接触孔(19)的开口直径比贯通电极(15)的截面直径小，贯通电极(15)的上表面的周围通过接触孔(19)覆盖。接触孔(19)开口缘的自贯通电极(15)的基板上表面的突出长度Dp不比绝缘膜(18)的膜厚Ddiel大。将自贯通电极(15)的顶部的基板上表面的突出长度(最大突出长度)设定为Dtsv时，该突出长度Dtsv被调整为：0≤Dtsv≤Ddiel+Dp，其中Dp＞0。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电极部的构造，具体而言，涉及在贯通配线的端部形成有电极的电极部的构造。
技术介绍
图1及图2是表示在贯通配线的端部形成电极的电极构造物的一例的概略立体图及其剖面图。该电极构造物IlA在基板12的上表面形成电极13，在基板12的下表面形成电极14，通过贯通基板12内的贯通电极15电连接位于基板12的上表面和下表面的电极 13和电极14。S卩，如图1及图2所示，从基板12的上表面朝向下表面开设有贯通孔16，贯通孔16 的内周面用孔内绝缘膜17覆盖，经由孔内绝缘膜17在贯通孔16内形成贯通电极15。基板 12的上表面及下表面用绝缘膜18覆盖，在上表面的绝缘膜18上面形成电极13，电极13通过绝缘膜18的接触孔19与贯通电极15的上端面连接。在下表面的绝缘膜18下面设置有电极14，电极14的上表面与贯通电极15的下表面连接。另外，下表面的电极14通过焊锡等接合材料观与配线基板20的图形配线27接合。例如图3及图4所示，该电极构造物IlA将电极13与其它部件接合。图3表示使用焊锡等接合材料21将电极13与电路基板22的配线焊盘接合的情况。另外，图4表示用贯通电极15连接形成于基板12的两面的电极13和电极14的电极构造物11A、用贯通电极 15连接形成于基板12的两面的电极13彼此之间的电极构造物11B，用接合材21接合电极构造物IlA的电极13和电极构造物IlB的电极13而将电极构造物彼此之间层叠。这种电极构造物IlA或IlB的电极部用如图5(a) (d)所示的工序制作。首先， 如图5(a)所示，在由Si等构成的基板12上形成凹部16a后，在凹部16a的内表面形成由 SiO2等构成的孔内绝缘膜17，再在用孔内绝缘膜17覆盖的凹部16a内填充导电材料，在凹部16a内形成贯通电极15。通过研磨该基板12使贯通电极15露出，并研磨上端面，如图5 (b)所示，与基板12 的上表面相对应，将贯通电极15的上端面整修为平滑。接着，如图5(c)所示，在基板12的上表面通过SW2等形成绝缘膜18，与贯通电极15的上端面相对应，在绝缘膜18上开设接触孔19。之后，在贯通电极15及绝缘膜18的上表面通过蒸镀及溅射等堆积电极金属，如图5 (d)所示，将电极金属层进行构图而形成电极13，并且，将电极13和贯通电极15进行连接。图5(b)的工序原理上为平滑地加工贯通电极15的端面(露出面)。但实际上，将贯通电极15的端面和基板12的表面之间的高度差设定得小到亚微等级以下，将贯通电极 15的端面与基板12的表面相对应进行平坦加工在技术上变得困难。因此，通过对从基板12突出的贯通电极15进行化学机械研磨而使其与基板12 的表面接近平坦时，利用进行化学机械研磨时的化学作用和机械作用的配合，如图6(a)所示，在贯通电极15和孔内绝缘膜17之间产生槽沈，或者如图7(a)所示，贯通电极15的端面凹陷成盆状。另外，因为研磨加工时的面内偏差，所以，当在某区域使贯通电极15的端面接近平坦时，在其它区域如图6(a)所示在贯通电极15和孔内绝缘膜17之间产生槽沈，或图7(a)所示，贯通电极15的端面凹陷成盆状。这样，如图6 (a)所示在贯通孔16内在贯通电极15的周围产生槽沈时，如图6 (b) 所示，在除去贯通电极15的区域形成绝缘膜18，在贯通电极15的端面及其周围在绝缘膜 18上形成电极13时，由于槽沈的存在而在电极13上产生断线。这样，在形成于贯通电极 15的端面的电极13a(13)和形成于绝缘膜18上的电极13b (13)之间产生断线时，即使周围的电极13b与例如图3所示的电路基板22连接，贯通电极15和电路基板22也不能电连接，产生劣质品。另外，如图7(a)所示，在贯通电极15的端面凹陷成盆状时，如图7(b)所示，在除去贯通电极15的区域形成绝缘膜18，在贯通电极15的端面及其周围在绝缘膜18上形成电极13时，在形成于贯通电极15的端面的电极13a (13)和形成于绝缘膜18上的电极13b (13) 之间产生断线。另外，在贯通电极15的端面凹陷时，使用焊锡等接合材料21使电极13与电路基板22等接合时，如图8所示，根据位置不同，接合材21的厚度大幅变化。因此，因温度变化等发生热伸缩时，在接合材料21及电路基板22、电极13等之间产生的内部应力变大，在该接合部分容易发生剥离及裂纹，在电极13和电路基板22之间有可能断线。(关于专利文献1)作为将贯通电极的端面与基板的表面平滑地加工的技术，公开在专利文献1中。 专利文献1记载的加工方法如图9所示，在粘贴于平板23上的研磨布M上涂敷含有平均磨粒直径为SOnm以下的胶质的二氧化硅的研磨剂25，且在其上使基板12和贯通电极15的研磨面接触，将研磨压力控制为规定的压力，由此，以使贯通电极端面和基板表面的高度差 d成为-0. 5 μ m < d < 0. 5 μ m的方式进行抛光加工。但是，为防止断线，只要将贯通电极端面和基板表面的高度差d设定为-0.5μπι< d < 0.5μπι即可这样的记载于专利文献1的条件只不过只是经验原则，尤其是，在基板12的上表面形成绝缘膜18，从其上形成电极13的情况下，根据绝缘膜18的膜厚和电极13的厚度的关系，即使贯通电极端面和基板表面的高度差满足-0. 5 μ m < d < 0. 5 μ m的条件的情况下，有时也会发生断线，另外，即使没有满足该条件的情况下有时也不会发生断线。另外，在用专利文献1的方法中追求基板和贯通电极的平坦性的情况下，要根据贯通电极的材料、形状、寸法等变化研磨条件，反复试验决定最适合的研磨条件，存在需要花费时间和成本，电极构造物的成本增高，并且开发时间也变长的问题。专利文献1 (日本)特开平7483536号公报
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述技术课题而提出的，其目的在于，提供一种在贯通配线的端部形成电极的电极部的构造，其能够可靠地防止该电极部的断线。本专利技术提供的电极部的构造，在设置于基板的贯通孔内形成贯通电极，对所述基板的表面进行磨削、研磨，通过绝缘膜覆盖所述基板的表面，并且，与所述贯通电极的端面4对应，在所述绝缘膜上开口形成有接触孔，在所述绝缘膜上形成电极，而且，通过所述接触孔在所述贯通电极的端面形成所述电极，其特征在于，以使所述贯通电极的端面不从所述基板的表面凹陷的方式而形成，在所述接触孔的开口缘从所述基板的表面测定的所述贯通电极的突出长度Dp为所述绝缘膜的膜厚Ddiel以下，且将从所述基板的表面测定的所述贯通电极的顶部的突出长度设定为Dtsv时，以满足以下条件的方式形成所述贯通电极的端面，即、0 ( Dtsv ( Ddiel+Dp，其中，Dp > 0。根据本专利技术的电极部的构造，能够将使绝缘膜的膜厚设定为一定时的电极表面的最大高度差设定为最小，提高电极表面的平坦度。因此，在将具备该触点部的电极构造物安装于另外的电路基板等或层叠多个电极构造物彼此时，在使用焊锡等接合材料将电极与电路基板的电极焊盘接合、或将电极彼此接合时，能够使接合材料的厚度均勻化。因此，能够缓和伴随温度变化等的热膨胀/收缩导致的在接合材料及电极等上产生的内部应力，防止接合材料及电极的剥离及裂纹，能够防止电极接合部的断线。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种电极部的构造，在设置于基板的贯通孔内形成贯通电极，对所述基板的表面进行磨削、研磨，通过绝缘膜覆盖所述基板的表面，并且，与所述贯通电极的端面对应，在所述绝缘膜上开口形成有接触孔，在所述绝缘膜上形成电极，而且，通过所述接触孔在所述贯通电极的端面形成所述电极，其特征在于，以使所述贯通电极的端面不从所述基板的表面凹陷的方式而形成，在所述接触孔的开口缘从所述基板的表面测定的所述贯通电极的突出长度Ｄｐ为所述绝缘膜的膜厚Ｄｄｉｅｌ以下，且将从所述基板的表面测定的所述贯通电极的顶部的突出长度设定为Ｄｔｓｖ时，以满足以下条件的方式形成所述贯通电极的端面，即、０≤Ｄｔｓｖ≤Ｄｄｉｅｌ＋Ｄｐ，其中，Ｄｐ＞０。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：土肥小也香，奥野敏明，佐野彰彦，宫地孝明，羽田善纪，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：JP