基板、红外线传感器以及贯通电极形成方法技术

本发明专利技术提供了一种基板、红外线传感器以及贯通电极形成方法。在元件电路形成前的衬底基板上形成导通孔，在所述衬底基板的元件电路形成面与所述导通孔的内面上进行热氧化以形成热氧化层。在所述热氧化工序之后，在所述衬底基板上形成具有导电部的元件电路，然后，在所述导通孔内以嵌入方式形成导电体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具备贯通电极的。
技术介绍
在三维安装的封装件中，通过使多个芯片(带有元件的基板)垂直地堆叠，形成为一个封装件，能够减小占用面积。因此，进行了以下处理通过利用了垂直地贯通硅晶片或者晶粒之类的芯片的导通孔(via hole)而形成的贯通电极进行晶片或者晶粒之间在垂直方向上的电连接。具备这种贯通电极的芯片构成为包括半导体基板和形成在半导体基板上的贯通 电极。在这种芯片中，半导体基板相对于形成在半导体基板上的电路具有一定的电位，而贯通电极与电路导通，进而与贯通电极具有电势差，因而有时在贯通电极与半导体基板之间产生泄漏电流。因此，在专利文献I中，为了防止泄漏电流，在贯通电极(或者与贯通电极连接的电极)与基板之间形成有树脂绝缘层。现有技术文献专利文献专利文献I日本专利特开2010-177237号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在使用树脂绝缘层形成微细且高纵横比的贯通电极时，不能够形成足够厚度的树脂绝缘层，存在绝缘性能下降的问题。本专利技术着眼于上述问题而完成，将提供一种具有贯通电极的带元件作为目的，而该贯通电极微细且纵横比高，具备绝缘特性优良的绝缘膜。用于解决问题的手段本专利技术通过采用如下的应用例，能够达到上述目的的至少一部分。[应用例I]一种带元件基板，其特征在于，具有衬底基板，形成有在一个面和另一个面上开口的导通孔；第一绝缘层，包括形成在所述衬底基板的一个面与所述导通孔内的面上的热氧化层；导电体，由所述第一绝缘层包围，设置在所述导通孔内；布线层，与所述导电体连接，经由所述第一绝缘层而设置在所述衬底基板的一个面上；以及元件电路，与所述布线层电连接，其中，所述第一绝缘层在所述衬底基板的一个面上的厚度与所述第一绝缘层在所述导通孔内的面上的厚度相同。通过采用这种构成，能够通过热氧化形成覆盖从衬底基板的一个面到导通孔内的面的致密且壁厚均匀的绝缘膜，进而能够得到在易于发生泄漏电流的衬底基板的一个面与导通孔内的面所形成的角部(导通孔角部分)处的绝缘特性良好的带元件基板。[应用例2]—种应用例I中所述的带元件基板，其特征在于，所述带元件基板具有与所述第一绝缘层连接、设在所述衬底基板的另一个面上的第二绝缘层。通过该构成，衬底基板的另一个面与导通孔内的面所形成的角部处的绝缘特性也能够保持良好。[应用例3]—种应用例I或2中所述的带元件基板，其特征在于，所述导电体包括向所述衬底基板的另一个面突出的突起部。通过该构成，容易垂直地层叠带元件基板，三维层叠封装件的制造变得容易。[应用例4]一种贯通电极形成方法，其特征在于，包括导通孔形成工序，从衬底基板的一个面形成导通孔；热氧化工序，在所述衬底基板的一个面与所述导通孔内的面上通过热氧化形成热氧化绝缘层；元件电路形成工序，在所述热氧化工序后，在所述衬底基板的一个面上形成具有导电部的元件电路；以及导电体形成工序，在所述元件电路形成工序后，在所述导通孔内以嵌入方式形成导电体。通过上述构成，不会产生迁移问题，能够形成微细且纵横比高、具备绝缘特性优良的绝缘膜的贯通电极。[应用例5]—种应用例4中所述的贯通电极形成方法，其特征在于，在所述热氧化工序与所述元件电路形成工序之间包括向所述导通孔内嵌入临时嵌入材料的嵌入工序，在所述元件电路形成工序与所述导电体形成工序之间包括去除所述临时嵌入材料的去除工序。通过上述构成，即使预先形成导通孔，也能够有效地防止由于导通孔空洞部的残留气体在元件形成工序中膨胀而引起元件电路对衬底基板的附着力下降。[应用例6]—种应用例4或5中所述的贯通电极形成方法，其特征在于，在所述元件电路形成工序与所述导电体形成工序之间包括磨削所述衬底基板的另一个面、在所述衬底基板的另一个面上设置与所述热氧化绝缘层连接的第二绝缘层的工序。在这种构成中，能够有效地抑制在衬底基板的另一个面与导通孔内的面所形成的角部处产生泄漏电流。[应用例7]—种应用例6中所述的贯通电极形成方法，其特征在于，在所述导电体形成工序之后包括在所述衬底基板的另一个面上形成与所述导电体连接的端子的工序。在这种构成中，能够在衬底基板的另一个面上进行外部连接。[应用例8]—种应用例7中所述的贯通电极形成方法，其特征在于，在磨削所述衬底基板的另一个面之前，将支撑部件粘贴在所述衬底基板的一个面上。由此能够确保对薄板化的衬底基板的加工性。 [应用例9]一种应用例8中所述的贯通电极形成方法，其特征在于，在所述端子形成后去除被粘贴在所述衬底基板的一个面上的所述支撑部件。由此不会使支撑基板带入到下一个工序。[应用例10]—种应用例4中所述的贯通电极形成方法，其特征在于，在所述导通孔形成工序中，形成贯通了所述衬底基板的导通孔。在这种构成中，由于即使预先形成导通孔，气体也不会残留在空洞部中，因而不需使用临时嵌入材料，进而使工序缩短化。[应用例11]一种应用例4至10中任意一项所述的贯通电极形成方法，其特征在于，在所述导电体形成工序中，通过电镀形成所述导电体。由此，能够容易地向微细且纵横比高的导通孔内嵌入导电体，可以不使用昂贵的CVD等装置。[应用例12]—种红外线传感器,具有衬底基板，形成有在一个面和另一个面上开口的导通孔；第一绝缘层，包括形成在所述衬底基板的一个面与所述导通孔内的面上的热氧化层；导电体，由所述第一绝缘层包围，设置在所述导通孔内；布线层，与所述导电体连接，经由所述第一绝缘层而设置在所述衬底基板的一个面上；以及红外线检测元件，与所述布线层电连接，其中，所述第一绝缘层在所述衬底基板的一个面上的厚度与所述第一绝缘层在所述导通孔内的面上的厚度相同。通过采用这种构成，能够通过热氧化形成覆盖从衬底基板的一个面到导通孔内的面的致密且壁厚均匀的绝缘膜，进而能够得到在易于发生泄漏电流的、衬底基板的一个面与导通孔内的面所形成的角部(导通孔角部分)处的绝缘特性良好的带元件基板。而且，由于能够形成微细且高纵横比的贯通电极，因而能够高密度地设置红外线检测元件。专利技术效果 根据本专利技术的构成，由于使构成贯通电极的导通孔以及绝缘层的形成与由导电体构成的嵌入电极的形成在元件电路形成前后的分离的工序中制作，因而具有微细、高纵横t匕、多过孔(via)的贯通电极结构的带有元件电路的基板结构体的制作变得容易。具体而言，能够在元件电路形成前形成符合微细、高纵横比的贯通电极的绝缘特性好的热氧化绝缘膜，能够不产生迁移问题而在元件电路形成后通过电镀嵌入导电体，进而能够使用容易的装置或者工艺方法。附图说明图I是示意性示出根据本专利技术的带元件基板的主要部分的截面图。图2是示出根据本专利技术的带元件基板的贯通电极形成方法的基本工序的流程图。图3是示出根据第一实施方式的带元件基板的贯通电极形成方法的工序的流程图。图4是示出根据第二实施方式的带元件基板的贯通电极形成方法的工序的流程图。图5是根据本专利技术的红外线传感器的一个单元的红外线检测元件的截面图。图6A、图6B是示出二维配置红外线检测元件而形成的红外线传感器的构成示例的图。具体实施例方式下面，将参照附图详细地说明根据本专利技术的带元件的具体实施方式。此外，下述的实施方式是一个示例，在不脱离本专利技术的主旨的范围内，能够得到各种变形构成。<带元件基板的构成>图I是根据实施方式的带元件基板10的截面图。如该图所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.17 JP 2011-0597981.一种基板，其特征在于，具有 衬底基板，形成有在一个面和另一个面上开口的导通孔； 第一绝缘层，包括形成在所述衬底基板的所述一个面以及所述导通孔内的面上的热氧化层； 导电体，由所述第一绝缘层包围，设置在所述导通孔内；以及 布线层，与所述导电体连接，经由所述第一绝缘层而设置在所述衬底基板的所述一个面上， 其中，所述第一绝缘层在所述衬底基板的所述一个面上的厚度与所述第一绝缘层在所述导通孔内的面上的厚度相同。2.根据权利要求I所述的基板，其特征在于，所述基板具有与所述第一绝缘层连接并且设置在所述衬底基板的所述另一个面上的第二绝缘层。3.根据权利要求I或2所述的基板，其特征在于，所述导电体包括在所述衬底基板的所述另一个面上突出的突起部。4.一种贯通电极形成方法，其特征在于，包括 导通孔形成工序，从衬底基板的一个面形成导通孔； 热氧化工序，在所述衬底基板的所述一个面以及所述导通孔内的面上通过热氧化形成热氧化层； 元件电路形成工序，在所述热氧化工序之后，在所述衬底基板的所述一个面上形成具有导电部的元件电路；以及 导电体形成工序，在所述元件电路形成工序之后，在所述导通孔内以嵌入方式形成导电体。5.根据权利要求4所述的贯通电极形成方法，其特征在于， 在所述热氧化工序与所述元件电路形成工序之间，包括向所述导通孔内嵌入临时嵌入材料的工序， 在所述元件电路形成工序与所述导电体形成工序之间，包括去除所述临时嵌入材料的工序。6.根据权利要求4所述的贯通电极形成方法，其特征在于，在所述元件电路形成工序与所述导电体形成工序之间，包括磨削所述衬底基板的另一个面、在所述衬底基板的所述另一个面上设置与所述热氧化层连接的绝缘层的工序。7.根据权利要求6所述的贯通电极形成方法，其特征在于，在所述导电体形成工序之后，包括在所述衬底基板的所述另一个面上形成与所述导电体连接的端子的工序。8.根据权利要求7所述的贯通电极形成方法，其特征在于，在磨削所述衬底基板的所述另一个面之前，将支撑部件粘贴在所述衬底基板的所述一个面上。9.根据权利要求8所述的贯通电极形成方法，其特征在于，在所述端子形成后，去除被粘贴在所述衬底基板的所述一个面上的所述支撑部件。10.根据权利要求4所述的贯通电极形成方法，其特征在于，在所述导通孔形成工序中，形成贯通了所述衬底基板的导通孔。11.根据权利要求4至10中任一项所述的贯通电极形成方法，其特征在于，在所述导电体形成工序中，通过电镀形成所述导电体。12.—种红外线传感器，其特征在于，具有 衬底基板，形成有在一个面和另一个面上开口的导通孔； 第一绝缘层，包括形成在所述衬底...

【专利技术属性】
技术研发人员：依田刚，桥元伸晃，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：