專利名稱：電極部的構(gòu)造的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電極部的構(gòu)造，具體而言，涉及在貫通配線的端部形成有電極的電極部的構(gòu)造。
背景技術(shù)：
圖1及圖2是表示在貫通配線的端部形成電極的電極構(gòu)造物的一例的概略立體圖及其剖面圖。該電極構(gòu)造物IlA在基板12的上表面形成電極13，在基板12的下表面形成電極14，通過貫通基板12內(nèi)的貫通電極15電連接位于基板12的上表面和下表面的電極 13和電極14。S卩，如圖1及圖2所示，從基板12的上表面朝向下表面開設(shè)有貫通孔16，貫通孔16 的內(nèi)周面用孔內(nèi)絕緣膜17覆蓋，經(jīng)由孔內(nèi)絕緣膜17在貫通孔16內(nèi)形成貫通電極15?；?12的上表面及下表面用絕緣膜18覆蓋，在上表面的絕緣膜18上面形成電極13，電極13通過絕緣膜18的接觸孔19與貫通電極15的上端面連接。在下表面的絕緣膜18下面設(shè)置有電極14，電極14的上表面與貫通電極15的下表面連接。另外，下表面的電極14通過焊錫等接合材料觀與配線基板20的圖形配線27接合。例如圖3及圖4所示，該電極構(gòu)造物IlA將電極13與其它部件接合。圖3表示使用焊錫等接合材料21將電極13與電路基板22的配線焊盤接合的情況。另外，圖4表示用貫通電極15連接形成于基板12的兩面的電極13和電極14的電極構(gòu)造物11A、用貫通電極 15連接形成于基板12的兩面的電極13彼此之間的電極構(gòu)造物11B，用接合材21接合電極構(gòu)造物IlA的電極13和電極構(gòu)造物IlB的電極13而將電極構(gòu)造物彼此之間層疊。這種電極構(gòu)造物IlA或IlB的電極部用如圖5(a) (d)所示的工序制作。首先， 如圖5(a)所示，在由Si等構(gòu)成的基板12上形成凹部16a后，在凹部16a的內(nèi)表面形成由 SiO2等構(gòu)成的孔內(nèi)絕緣膜17，再在用孔內(nèi)絕緣膜17覆蓋的凹部16a內(nèi)填充導電材料，在凹部16a內(nèi)形成貫通電極15。通過研磨該基板12使貫通電極15露出，并研磨上端面，如圖5 (b)所示，與基板12 的上表面相對應，將貫通電極15的上端面整修為平滑。接著，如圖5(c)所示，在基板12的上表面通過SW2等形成絕緣膜18，與貫通電極15的上端面相對應，在絕緣膜18上開設(shè)接觸孔19。之后，在貫通電極15及絕緣膜18的上表面通過蒸鍍及濺射等堆積電極金屬，如圖5 (d)所示，將電極金屬層進行構(gòu)圖而形成電極13，并且，將電極13和貫通電極15進行連接。圖5(b)的工序原理上為平滑地加工貫通電極15的端面(露出面)。但實際上，將貫通電極15的端面和基板12的表面之間的高度差設(shè)定得小到亞微等級以下，將貫通電極 15的端面與基板12的表面相對應進行平坦加工在技術(shù)上變得困難。因此，通過對從基板12突出的貫通電極15進行化學機械研磨而使其與基板12 的表面接近平坦時，利用進行化學機械研磨時的化學作用和機械作用的配合，如圖6(a)所示，在貫通電極15和孔內(nèi)絕緣膜17之間產(chǎn)生槽沈，或者如圖7(a)所示，貫通電極15的端面凹陷成盆狀。另外，因為研磨加工時的面內(nèi)偏差，所以，當在某區(qū)域使貫通電極15的端面接近平坦時，在其它區(qū)域如圖6(a)所示在貫通電極15和孔內(nèi)絕緣膜17之間產(chǎn)生槽沈，或圖7(a)所示，貫通電極15的端面凹陷成盆狀。這樣，如圖6 (a)所示在貫通孔16內(nèi)在貫通電極15的周圍產(chǎn)生槽沈時，如圖6 (b) 所示，在除去貫通電極15的區(qū)域形成絕緣膜18，在貫通電極15的端面及其周圍在絕緣膜 18上形成電極13時，由于槽沈的存在而在電極13上產(chǎn)生斷線。這樣，在形成于貫通電極 15的端面的電極13a(13)和形成于絕緣膜18上的電極13b (13)之間產(chǎn)生斷線時，即使周圍的電極13b與例如圖3所示的電路基板22連接，貫通電極15和電路基板22也不能電連接，產(chǎn)生劣質(zhì)品。另外，如圖7(a)所示，在貫通電極15的端面凹陷成盆狀時，如圖7(b)所示，在除去貫通電極15的區(qū)域形成絕緣膜18，在貫通電極15的端面及其周圍在絕緣膜18上形成電極13時，在形成于貫通電極15的端面的電極13a (13)和形成于絕緣膜18上的電極13b (13) 之間產(chǎn)生斷線。另外，在貫通電極15的端面凹陷時，使用焊錫等接合材料21使電極13與電路基板22等接合時，如圖8所示，根據(jù)位置不同，接合材21的厚度大幅變化。因此，因溫度變化等發(fā)生熱伸縮時，在接合材料21及電路基板22、電極13等之間產(chǎn)生的內(nèi)部應力變大，在該接合部分容易發(fā)生剝離及裂紋，在電極13和電路基板22之間有可能斷線。(關(guān)于專利文獻1)作為將貫通電極的端面與基板的表面平滑地加工的技術(shù)，公開在專利文獻1中。 專利文獻1記載的加工方法如圖9所示，在粘貼于平板23上的研磨布M上涂敷含有平均磨粒直徑為SOnm以下的膠質(zhì)的二氧化硅的研磨劑25，且在其上使基板12和貫通電極15的研磨面接觸，將研磨壓力控制為規(guī)定的壓力，由此，以使貫通電極端面和基板表面的高度差 d成為-0. 5 μ m < d < 0. 5 μ m的方式進行拋光加工。但是，為防止斷線，只要將貫通電極端面和基板表面的高度差d設(shè)定為-0.5μπι< d < 0.5μπι即可這樣的記載于專利文獻1的條件只不過只是經(jīng)驗原則，尤其是，在基板12的上表面形成絕緣膜18，從其上形成電極13的情況下，根據(jù)絕緣膜18的膜厚和電極13的厚度的關(guān)系，即使貫通電極端面和基板表面的高度差滿足-0. 5 μ m < d < 0. 5 μ m的條件的情況下，有時也會發(fā)生斷線，另外，即使沒有滿足該條件的情況下有時也不會發(fā)生斷線。另外，在用專利文獻1的方法中追求基板和貫通電極的平坦性的情況下，要根據(jù)貫通電極的材料、形狀、寸法等變化研磨條件，反復試驗決定最適合的研磨條件，存在需要花費時間和成本，電極構(gòu)造物的成本增高，并且開發(fā)時間也變長的問題。專利文獻1 (日本)特開平7483536號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述技術(shù)課題而提出的，其目的在于，提供一種在貫通配線的端部形成電極的電極部的構(gòu)造，其能夠可靠地防止該電極部的斷線。本發(fā)明提供的電極部的構(gòu)造，在設(shè)置于基板的貫通孔內(nèi)形成貫通電極，對所述基板的表面進行磨削、研磨，通過絕緣膜覆蓋所述基板的表面，并且，與所述貫通電極的端面
4對應，在所述絕緣膜上開口形成有接觸孔，在所述絕緣膜上形成電極，而且，通過所述接觸孔在所述貫通電極的端面形成所述電極，其特征在于，以使所述貫通電極的端面不從所述基板的表面凹陷的方式而形成，在所述接觸孔的開口緣從所述基板的表面測定的所述貫通電極的突出長度Dp為所述絕緣膜的膜厚Ddiel以下，且將從所述基板的表面測定的所述貫通電極的頂部的突出長度設(shè)定為Dtsv時，以滿足以下條件的方式形成所述貫通電極的端面，即、0 ( Dtsv ( Ddiel+Dp，其中，Dp > 0。根據(jù)本發(fā)明的電極部的構(gòu)造，能夠?qū)⑹菇^緣膜的膜厚設(shè)定為一定時的電極表面的最大高度差設(shè)定為最小，提高電極表面的平坦度。因此，在將具備該觸點部的電極構(gòu)造物安裝于另外的電路基板等或?qū)盈B多個電極構(gòu)造物彼此時，在使用焊錫等接合材料將電極與電路基板的電極焊盤接合、或?qū)㈦姌O彼此接合時，能夠使接合材料的厚度均勻化。因此，能夠緩和伴隨溫度變化等的熱膨脹/收縮導致的在接合材料及電極等上產(chǎn)生的內(nèi)部應力，防止接合材料及電極的剝離及裂紋，能夠防止電極接合部的斷線。本發(fā)明的電極部構(gòu)造的某實施方式的特征在于，所述電極的厚度比所述絕緣膜的膜厚厚。根據(jù)該實施方式，不會因絕緣膜的高度差部分等而導致電極斷線。本發(fā)明的電極部構(gòu)造的其它實施方式的特征在于，所述貫通電極的端面由彎曲面構(gòu)成。在這樣的實施方式中，能夠?qū)⒇炌姌O的端面制成彎曲面，因此，通過基板研磨能夠平整貫通電極，提高量產(chǎn)性。本發(fā)明的電極部構(gòu)造的再其它實施方式的特征在于，使所述貫通電極的端面整體從所述絕緣膜的所述開口露出。根據(jù)這樣的實施方式，能夠使貫通電極的端面和電極的連接面積最大，能夠減小貫通電極和電極的連接部分的阻抗。本發(fā)明的電極部構(gòu)造的再其它實施方式的特征在于，所述絕緣膜的所述開口形成于比所述貫通電極的外周更靠內(nèi)側(cè)。根據(jù)這樣的實施方式，能夠防止由于開設(shè)接觸孔時的偏差導致的基板從絕緣膜露出，能夠緩和對接觸孔開口時的要求精度。另外，根據(jù)該實施方式，能夠?qū)⒇炌姌O的突出長度Dtsv的上限值設(shè)定為大的值，因此，能夠擴大貫通電極的突出長度Dtsv的允許范圍或調(diào)整范圍，電極部的設(shè)計及制造變得容易。另外，用于解決本發(fā)明的所述課題的技術(shù)手段具有適當組裝以上說明的構(gòu)成要素的特征，本發(fā)明根據(jù)構(gòu)成要素的組合能夠進行多種變化。


圖1是表示電極構(gòu)造物的一例的概略立體圖；圖2是沿圖1的X-X線的剖面圖；圖3是表示將圖2所示的電極構(gòu)造物的電極與電路基板接合的形態(tài)的剖面圖；圖4是表示在基板的兩面具有電極的電極構(gòu)造物的兩電極中的一個電極和圖2所示的電極構(gòu)造物的電極接合的形態(tài)的剖面圖；圖5(a) (d)是表示在電極構(gòu)造物上制作電極部的工序的概略剖面圖；圖6(a)及(b)是表示通過研磨在貫通電極的端面的周圍產(chǎn)生槽的情況下的概略剖面圖；圖7(a)及(b)是表示通過研磨而貫通電極的端面凹陷成盆狀的情況下的概略剖面圖8是用于說明如圖7(b)所示貫通電極的端面凹陷情況下的不良情況的剖面圖；圖9是用于說明專利文獻1公示的貫通電極的研磨方法的概略剖面圖；圖10是表示本發(fā)明的電極部的構(gòu)造的概略剖面圖；圖11是用于說明本發(fā)明的電極部的制造工序的剖面圖；圖12是用于說明與圖11的工序連續(xù)的工序的剖面圖；圖13(a)是用于說明與圖12的工序連續(xù)的工序的剖面圖，圖13 (b)是用于說明與圖13(a)的工序連續(xù)的工序的剖面圖；圖14是用于說明與圖13(b)的工序連續(xù)的工序的剖面圖；圖15是表示電極部的一形態(tài)(形態(tài)I)的圖；圖16是表示電極部的其它形態(tài)(形態(tài)II)的圖；圖17是表示電極部的另外的其它形態(tài)(形態(tài)III)的圖；圖18是表示電極部的另外的其它形態(tài)(形態(tài)IV)的圖；圖19是表示電極部的另外的其它形態(tài)(形態(tài)V)的圖；圖20是表示電極部的另外的其它形態(tài)(形態(tài)VI)的圖；圖21是用于說明接觸孔的邊緣傾斜的情況下的接觸孔的邊緣的貫通電極的突出長度Dp的定義的圖；圖22是表示電極的表面的最大高度差Rmax和貫通電極的突出長度Dtsv的關(guān)系的圖；圖23(a)及(b)是用于說明本發(fā)明的作用效果的概略剖面圖。附圖標記說明11A、13B、電極構(gòu)造物12、基板13、電極13a、電極13b、電極14、電極15、貫通電極16、貫通孔16a、凹部17、孔內(nèi)絕緣膜18、絕緣膜19、接觸孔20、配線基板21、接合材料22、電路基板
具體實施例方式下表面，參照

本發(fā)明的具體實施方式
。但是，本發(fā)明并不限于以下的實施
6方式，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)可進行各種設(shè)計變更。圖10是表示本發(fā)明的電極部的構(gòu)造的放大剖面圖。該電極部的構(gòu)造用于例如圖 1及圖2所示的電極構(gòu)造物IlA及圖4所示的電極構(gòu)造物IlB等。在本發(fā)明的電極部的構(gòu)造中，如圖10所示，從由Si等構(gòu)成的基板12的上表面朝向下表面開設(shè)有貫通孔16，貫通孔 16的內(nèi)周面用由SW2等構(gòu)成的孔內(nèi)絕緣膜17覆蓋，在貫通孔16內(nèi)經(jīng)由孔內(nèi)絕緣膜17通過鍍敷CiuAuSn等導電材料等進行填充，形成貫通電極15。貫通配線也包括在基板12和貫通電極15之間層狀地形成孔內(nèi)絕緣膜17和Ti及氮化膜等勢壘金屬膜的結(jié)構(gòu)。貫通電極 15的端面(上表面)以與基板12的上表面成為同一面內(nèi)的方式平坦地形成，或從基板12 的上表面突出成為大致平滑的曲面?；?2的上表面用由SW2等構(gòu)成的絕緣膜18覆蓋， 在絕緣膜18上與貫通孔16對應開設(shè)有接觸孔19。接觸孔19的開口直徑與形成于貫通孔 16的內(nèi)周面的孔內(nèi)絕緣膜17的內(nèi)徑相等，接觸孔19的內(nèi)周緣也可以與孔內(nèi)絕緣膜17的內(nèi)周面一致?；蛘咭部梢允菇佑|孔19的開口直徑比形成于貫通孔16的內(nèi)周面的孔內(nèi)絕緣膜 17的內(nèi)徑小，在貫通電極15的端面重合絕緣膜18(接觸孔19的邊緣的部分)。在向接觸孔19內(nèi)露出的貫通電極15的端面及其周圍的絕緣膜18上形成有由Au及Pt等電極金屬構(gòu)成的電極13，電極13通過接觸孔19與貫通電極15的端面連接。另外，設(shè)置于貫通電極 15的另一端面(下表面)的電極14如圖1及圖2所示的電極構(gòu)造物IlA那樣與圖形配線 27連接，或與圖4所示的電極構(gòu)造物IlB那樣相同，與電極13接合。另外，在本發(fā)明的電極部的構(gòu)造中，在將以基板12的上表面為基準的貫通電極15 的端面頂部的突出長度(最大突出量)設(shè)定為Dtsv、將以基板12的上表面為基準的接觸孔 19的邊緣的貫通電極15的突出長度設(shè)定為Dp、將絕緣膜18的膜厚設(shè)定為Ddiel時，滿足 DP彡Ddiel (條件1)且滿足0彡Dtsv彡Ddiel+Dp (條件2)。其中，在Dtsv彡0、Dp彡0、Ddiel > 0，且突出長度Dtsv及Dp在貫通電極15的端面從基板12的上表面突出的情況下為Dtsv > 0、Dp > 0，在貫通電極15的端面從基板 12的上表面凹陷的情況下，Dtsv < 0、Dp < 0。另外，上述條件1及2也可以用0彡Dtsv彡Ddiel+Dp彡2XDdiel的條件式表示。另外，電極13的厚度Del比絕緣膜18的膜厚Ddiel厚。S卩，成為Del > Ddiel (條件3)。只要以滿足上述條件1且條件2和條件3的方式研磨貫通電極15或形成絕緣膜 18及電極13，則就能夠防止電極13及其周圍的斷線。(制造方法)圖11、圖12、圖13(a)、(b)及圖14是表示電極構(gòu)造物IlA及其電極部的制造工序的概略剖面圖。在圖11的工序中，在用絕緣膜18覆蓋了下表面的基板12(例如SOI基板)的下表面形成盲孔狀的凹部16a，用由SiO2等構(gòu)成的孔內(nèi)絕緣膜17覆蓋凹部16a的內(nèi)表面。另外，對用孔內(nèi)絕緣膜17覆蓋的凹部16a內(nèi)實施鍍敷等，向凹部16a內(nèi)填充由Cu、 AuSn等導電材料構(gòu)成的貫通電極15，另外，在凹部16a的正下方設(shè)置電極14，使電極14的上表面與貫通電極15的下表面接合。電極14通過焊錫等接合材料觀與配線基板20的圖形配線27接合。接著，如圖12所示，研磨基板12的上表面，直到從基板12的上表面露出貫通電極 15。該研磨工序只要研磨效率高，則加工精度也可以低，因此，研磨的基板12的上表面也可以是粗糙的狀態(tài)。其結(jié)果是，凹部16a將基板12上下貫通而成為貫通孔16，貫通電極15的上端面與基板12的上表面大致成為一個面。另外，通過化學機械研磨(CMP Chemical Mechanical Polishing)多次研磨基板 12的上表面。在化學的機械的研磨中，在機械的研磨的基礎(chǔ)上也進行化學研磨，因此，通過使用適用于特定材料的研磨劑能夠選擇性地僅研磨由多種材料構(gòu)成的研磨對象物中的特定材料。因此，在第一階段的化學機械研磨中相對于基板12使用研磨性能高的漿體(研磨劑)將基板12的上表面研磨成平坦。在第一階段的化學機械研磨中，基板12的研磨量比貫通電極15的研磨量大，因此，在研磨的基板12的上表面，如圖13(a)所示，在基板12的上表面，貫通電極15的上端部未被研磨而殘留，從基板12的上表面突出。隨后，在第二階段的化學機械研磨中，相對于貫通電極15使用研磨性能高的漿體(研磨劑)微細地研磨基板12的上表面。在第二階段的化學機械研磨中，研磨從基板12的上表面突出的貫通電極 15，因此，如圖13(b)所示，從基板12的上表面突出的貫通電極15的端面加工成平滑的曲面狀。在該第二階段的化學機械研磨中，以貫通電極15的端面不從基板12的上表面凹陷的方式進行管理，貫通電極15的端面以從基板12的上表面稍微突出的狀態(tài)結(jié)束研磨工序。之后，如圖14所示，在基板12的上表面形成SiO2等絕緣膜18，在貫通電極15的端面在絕緣膜18上開設(shè)有接觸孔19。接觸孔19也可以以其開口直徑與孔內(nèi)絕緣膜17的內(nèi)徑相等的方式開設(shè)，但是，理想是將接觸孔19的孔徑設(shè)定為比孔內(nèi)絕緣膜17的內(nèi)徑(貫通電極15的水平斷面的直徑)小，貫通電極15的端面用絕緣膜18覆蓋一部分。將接觸孔 19的開口直徑設(shè)定為與孔內(nèi)絕緣膜17的內(nèi)徑相等時，可能會由于接觸孔19的開口直徑的偏差及錯位而使基板12的上表面從絕緣膜18露出。接著，通過蒸鍍及濺射等在絕緣膜18 上層疊Au及Pt等電極金屬，另外，在將電極金屬層進行構(gòu)圖并在貫通電極15上形成電極 13，并且，通過接觸孔19使電極13與貫通電極15連接。由此，結(jié)束電極部的制造工序。(本發(fā)明的原理)下面，說明上述條件1 3的根據(jù)。圖15 圖20分別表示尺寸形狀不同的幾個貫通電極15的情況。以下，對這些電極部(形態(tài)I VI)分別評價電極13的表面的最大高度差Rmax。在圖15 圖20中使用的記號如圖10所示，分別表示如下。Dtsv 以基板12的上表面為基準的貫通電極15的端面頂部的突出量(最大突出長度)Dp 以基板12的上表面為基準的接觸孔19的緣部的貫通電極15的突出長度Ddiel 絕緣膜18的膜厚Del:電極13的厚度Rmax 電極13的表面的最大高度差另外，所謂電極13的表面的最大高度差Rmax，意思是電極13的表面內(nèi)最高部位的高度(從基板12的上表面垂直測定的高度)Hmax和電極13的表面內(nèi)最低部位的高度(從基板12的上表面垂直測定的高度)Hmin的差Hmax-Hmin。Dtsv、Dp、Hmax, Hmin都是從基板12的上表面測定且在基板12的外側(cè)(在圖上，基板上表面的上側(cè))用正數(shù)(+)量表示， 在基板12的內(nèi)側(cè)(在圖上為基板上表面的下側(cè))用負數(shù)(一)量表示。另外，在貫通電極 15的研磨工序中，貫通電極15的端面為彎曲面，因此，成為|Dp I≤|Dtsv|這樣的關(guān)系。
首先，對圖15所示的形態(tài)I的情況進行考慮。在圖15的形態(tài)I中表示的是貫通電極15的上端面比與基板12的上表面一致或從基板12的上表面突出，且貫通電極 15的突出長度Dtsv為絕緣膜18的膜厚Ddiel以下的情況。S卩，圖15的形態(tài)I為滿足 0 ( Dtsv ( Ddiel (條件4)這樣的條件的情況。在這樣的形態(tài)I的情況下，從圖15可知，Hmax = Dp+Ddiel+DelHmin = Dp+Del因此，電極13的表面的最大高度差Rmax用如下的數(shù)學式1表示。Rmax = Hmax-Hmin= (Dp+Ddiel+Del)- (Dp+Del)= Ddiel (數(shù)學式 1)因此，在形態(tài)I的情況下，電極13的表面的最大高度差Rmax與貫通電極15的突出長度Dtsv沒有關(guān)系，成為一定值(Ddiel)。在圖16的形態(tài)II中，貫通電極15的突出長度Dtsv為絕緣膜18的膜厚Ddiel以上，且貫通電極15的突出長度Dtsv為在接觸孔19的緣部從基板12的上表面測定的絕緣膜18的頂部的高度(Dp+Ddiel)以下的情況。另外，圖16的形態(tài)II為接觸孔19的緣部的貫通電極15的突出長度Dp為絕緣膜18的膜厚Ddiel以下的情況。S卩，圖16的形態(tài)II為滿足Ddiel彡Dtsv彡Ddiel+Dp且Dp彡Ddiel (條件幻這樣的條件的情況。在這種形態(tài)II的情況下，從圖16可知，接觸孔19的緣部的電極13的高度差成為最大高度差Rmax，因此，成為如下的數(shù)學式2。Rmax = (Dp+Ddiel+Del) - (Dp+Del)= Ddiel (數(shù)學式 2)因此，形態(tài)II的情況也是電極13的表面的最大高度差Rmax與貫通電極15的突出長度Dtsv沒有關(guān)系，成為一定值(Ddiel)。在圖17的形態(tài)III中，與圖16的情況相同，貫通電極15的突出長度Dtsv為絕緣膜18的膜厚Ddiel以上，且貫通電極15的突出長度Dtsv為在接觸孔19的緣部從基板12 的上表面測定的絕緣膜18的頂部的高度(Dp+Ddiel)以下的情況。但是，形態(tài)III為接觸孔19的緣部的貫通電極15的突出長度Dp比絕緣膜18的膜厚Ddiel大的情況。即，圖17 的形態(tài)III為滿足Ddiel彡Dtsv彡Ddiel+Dp且Dp > Ddiel (條件6)這樣的條件的情況。 如圖17的形態(tài)III與圖16的情況相比，產(chǎn)生在接觸孔19的緣部的貫通電極15的突出長度Dp大時絕緣膜18的膜厚Ddiel薄的情況。在這樣的形態(tài)III的情況下，從圖17可知，在接觸孔19的緣部從基板12的上表面測定的電極13的頂部的高度成為最大高度Hmax，從基板12的上表面測定的電極13的平坦區(qū)域的表面高度成為最小高度Hmin，因此，Hmax = Dp+Ddiel+DelHmin = Ddiel+Del因此，電極13的表面的最大高度差為Rmax = Hmax-Hmin= (Dp+Ddiel+Del)- (Ddiel+Del)
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=Dp (數(shù)學式 3)因此，在形態(tài)III的情況下，在貫通電極15的突出長度Dtsv變大時，伴隨于此突出長度Dp也變大，因此，最大高度差Rmax也增大。在圖18的形態(tài)IV中，貫通電極15的突出長度Dtsv為在接觸孔19的緣部從基板 12的上表面測定的絕緣膜18的頂部的高度(Dp+Ddiel)以上的情況。另外，圖18的形態(tài) IV的情況為接觸孔19的緣部的貫通電極15的突出長度Dp為絕緣膜18的膜厚Ddiel以下的情況。即，圖18的形態(tài)IV為滿足Ddiel+Dp彡Dtsv且Dp彡Ddiel (條件7)這樣的條件的情況。在這樣的形態(tài)IV的情況下，從圖18可知，在貫通電極15的中央從基板12的上表面測定的電極13的表面的高成為最大高度Hmax，在接觸孔19的緣部從基板12的上表面測定的電極13的谷部的高度成為最小高度Hmin，因此，Hmax = Dtsv+DelHmin = Dp+Del因此，電極13的表面的最大高度差為Rmax= (Dtsv+Del) - (Dp+Del)= Dtsv-Dp (數(shù)學式 4)因此，在該情況下，貫通電極15的突出長度Dtsv變大時，伴隨于此Dtsv-Dp也變大，因此，最大高度差Rmax也增大。在圖19的形態(tài)V中，貫通電極15的突出長度Dtsv為在接觸孔19的緣部從基板 12的上表面測定的絕緣膜18的頂部的高度(Dp+Ddiel)以上的情況。但是，在圖19的形態(tài) V的情況下，為接觸孔19的緣部的貫通電極15的突出長度Dp比絕緣膜18的膜厚Ddiel大的情況。即，圖19的形態(tài)V為滿足Ddiel+Dp ( Dtsv且Dp > Ddiel (條件8)這樣的條件的情況。在這樣的形態(tài)V的情況下，從圖19可知，在貫通電極15的中央從基板12的上表面測定的電極13的表面的高度(Dtsv+Del)成為最大高度Hmax，從基板12的上表面測定的電極13的平坦區(qū)域的表面高度(Ddiel+Del)成為最小高度Hmin，因此，Rmax = (Dtsv+Del)-(Ddiel+Del)= Dtsv-Ddiel (數(shù)學式 5)因此，在形態(tài)V的情況下，貫通電極15的突出長度Dtsv變大時，伴隨于此最大高度差Rmax也增大。圖20的形態(tài)VI表示貫通電極15的端面凹陷，且比基板12的上表面更凹陷的情況。即，圖20的形態(tài)VI滿足Dtsv <0(條件9)這樣條件的情況。在這樣的形態(tài)VI的情況下，從圖20可知，電極13的表面的最大高度差Rmax用如下的數(shù)學式6表示。Rmax = (Ddiel+Del)-(Del+Dtsv)= Ddiel-Dtsv (數(shù)學式 6)因此，電極13的表面的最大高度差Rmax隨著貫通電極15的凹陷(-Dtsv)的變大而增大。另外，在絕緣膜18上開口形成接觸孔19時，實際上接觸孔19的緣部(內(nèi)周面)不垂直，如圖21所示，有時接觸孔19以在開口側(cè)(圖15 圖20的上方)擴大的方式使緣部傾斜。在該情況下，接觸孔19的緣部在水平方向擴展，因此，決定以基板12的上表面為基準的接觸孔19的緣部的貫通電極15的突出長度Dp的位置不確定。一般而言，無論是以接觸孔19的緣部的下端決定Dp，還是以上端決定Dp，Dp的值都不太變化，但是，在有問題的情況下，只要以圖21表示的方式?jīng)Q定即可。在用于電極13 的表面的最大高度Hmax的計算的情況下，只要將接觸孔19的緣部的最高位置即位于接觸孔19的緣部的上端正下方的貫通電極15的突出長度Dp(OUt)作為Dp的值使用即可。另外，在使用于電極13的表面的最小高度Hmin的計算的情況下，只要將接觸孔19的緣部的最低位置即位于接觸孔19的緣部的下端正下方的貫通電極15的突出長度Dp (in)作為Dp 的值使用即可。對上述形態(tài)I VI整理求取的電極13的表面的最大高度差Rmax的值和其條件后，得出如下表1。表權(quán)利要求
1.一種電極部的構(gòu)造，在設(shè)置于基板的貫通孔內(nèi)形成貫通電極，對所述基板的表面進行磨削、研磨，通過絕緣膜覆蓋所述基板的表面，并且，與所述貫通電極的端面對應，在所述絕緣膜上開口形成有接觸孔，在所述絕緣膜上形成電極，而且，通過所述接觸孔在所述貫通電極的端面形成所述電極，其特征在于，以使所述貫通電極的端面不從所述基板的表面凹陷的方式而形成， 在所述接觸孔的開口緣從所述基板的表面測定的所述貫通電極的突出長度Dp為所述絕緣膜的膜厚Ddiel以下，且將從所述基板的表面測定的所述貫通電極的頂部的突出長度設(shè)定為Dtsv時，以滿足以下條件的方式形成所述貫通電極的端面，即、 0 ( Dtsv ( Ddiel+Dp, 其中，Dp > 0。
2.如權(quán)利要求1所述的電極部構(gòu)造，其特征在于，所述電極的厚度比所述絕緣膜的膜厚厚。
3.如權(quán)利要求1所述的電極部構(gòu)造，其特征在于，所述貫通電極的端面由彎曲面構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1所述的電極部構(gòu)造，其特征在于，使所述貫通電極的端面整體從所述絕緣膜的所述開口露出。
5.如權(quán)利要求1所述的電極部構(gòu)造，其特征在于，所述絕緣膜的所述開口形成于比所述貫通電極的外周更靠內(nèi)側(cè)。
全文摘要
一種電極部的構(gòu)造，在貫通配線的端部形成電極，防止該電極部的斷線。在基板(12)上設(shè)置貫通上下的貫通孔(16)，在貫通孔(16)內(nèi)設(shè)置貫通電極(15)。貫通電極(15)從基板(12)的上表面曲面狀地突出。用絕緣膜(18)覆蓋基板(12)的上表面，與貫通電極(15)對應在絕緣膜(18)上開設(shè)接觸孔(19)。接觸孔(19)的開口直徑比貫通電極(15)的截面直徑小，貫通電極(15)的上表面的周圍通過接觸孔(19)覆蓋。接觸孔(19)開口緣的自貫通電極(15)的基板上表面的突出長度Dp不比絕緣膜(18)的膜厚Ddiel大。將自貫通電極(15)的頂部的基板上表面的突出長度(最大突出長度)設(shè)定為Dtsv時，該突出長度Dtsv被調(diào)整為0≤Dtsv≤Ddiel+Dp，其中Dp＞0。
文檔編號H01L29/41GK102194683SQ201010572028
公開日2011年9月21日 申請日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月10日
發(fā)明者佐野彰彥, 土肥小也香, 奧野敏明, 宮地孝明, 羽田善紀 申請人:歐姆龍株式會社