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JP2007281289A - Electronic component and manufacturing method thereof - Google Patents

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JP2007281289A
JP2007281289A JP2006107542A JP2006107542A JP2007281289A JP 2007281289 A JP2007281289 A JP 2007281289A JP 2006107542 A JP2006107542 A JP 2006107542A JP 2006107542 A JP2006107542 A JP 2006107542A JP 2007281289 A JP2007281289 A JP 2007281289A
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Japan
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layer
hole
notch
electrode
semiconductor substrate
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JP2006107542A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideyuki Wada
英之 和田
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Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of an electronic component which suppresses the generation of a notch in forming a through-hole. <P>SOLUTION: This manufacturing method of the electronic component is sequentially provided with at least a step of forming a conductive notch preventing layer on one part of one surface of a semiconductor substrate; second process of forming a first insulating resin layer, so as to cover the semiconductor substrate and the notch preventing layer; third step of forming an electrode layer on a position corresponding to the notch preventing layer on the first insulating resin layer; fourth step of forming a through-hole formed so that the electrode layer is exposed from the other main surface side of the semiconductor substrate, and formed to be left so that the one part of the notch preventing layer formes one part on an internal peripheral surface and to surround the through hole; fifth step of forming a second insulating resin layer on the internal wall surface of the through hole; and sixth step of forming a conductor in the through-hole so as to cover the second insulating resin layer, and electrically connecting the conductor to the electrode. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は貫通電極を備えた電子部品及びその製造方法に関する。詳細には、貫通孔形成時のノッチの生成を抑えた電子部品及びその製造方法に関する。   The present invention relates to an electronic component having a through electrode and a method for manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to an electronic component that suppresses generation of a notch during formation of a through hole and a manufacturing method thereof.

これまでイメージセンサーなどの光学素子のパッケージに使用されていたワイヤーボンディングに代わり、最近、素子との接続に貫通電極を用いたウエハーレベルパッケージが提案されてきている。画像素子等のデバイス形成済みのSi基板へ貫通電極を形成するために、Si基板に対し孔がデバイス形成面の電極パッドまで形成される。Si基板に孔を形成する一般的な手法として、ドライエッチングが行われている。   Recently, a wafer level package using a through electrode for connection to an element has been proposed instead of wire bonding that has been used for a package of an optical element such as an image sensor. In order to form a through electrode on a Si substrate on which a device such as an image element has been formed, holes are formed in the Si substrate up to the electrode pad on the device formation surface. As a general method for forming holes in the Si substrate, dry etching is performed.

図5に示すように、基板をSi、絶縁層をSiOとし、Siエッチングを、SFなどを中心としたガスを用いてプラズマエッチングを行うとすると、絶縁層のエッチングレートが基板のエッチングレートよりも非常に遅いため、Siエッチングがストップする。(以降、エッチングがストップすることをエッチングストップという。さらに、このときの絶縁層をエッチングストップ層と呼ぶ。) As shown in FIG. 5, when the substrate is Si, the insulating layer is SiO 2, and Si etching is performed using a gas centered on SF 6 or the like, the etching rate of the insulating layer is the etching rate of the substrate. Since it is much slower than that, Si etching stops. (Hereinafter, stopping the etching is called etching stop. Further, the insulating layer at this time is called the etching stop layer.)

しかしながら、絶縁層でエッチングストップする場合には、Siエッチングがストップ層に達したときに、孔先端でサイドエッチングが起こり、本来の形状よりも径が広がってしまう問題点がある(このサイドエッチングが広がった部分を以下、ノッチと記す)。このノッチ部分には、絶縁層や配線層がうまく形成できないために、貫通電極の絶縁不良や接触不良などの問題が生じる。   However, when etching is stopped at the insulating layer, when Si etching reaches the stop layer, side etching occurs at the tip of the hole, and there is a problem that the diameter is wider than the original shape (this side etching is The expanded part is hereinafter referred to as a notch). Since the insulating layer and the wiring layer cannot be formed well in the notch portion, problems such as poor insulation of the through electrode and poor contact occur.

このようなノッチを作らない従来技術として、特許文献1がある。この方法では、エッチングストップ層に導電層とその下に電極を設けることにより、エッチング時のエッチングストップ層にチャージが溜まるのを防いでいる。
また、基本的には、下部に設けられた電極とエッチングストップ側の導電層と接していなくても、エッチングストップ層に導電層を設けるだけでノッチ生成を抑制できることがわかっている。
As a prior art which does not make such a notch, there is Patent Document 1. In this method, a charge is prevented from accumulating in the etching stop layer during etching by providing a conductive layer and an electrode under the conductive layer in the etching stop layer.
In addition, it is basically known that notch generation can be suppressed only by providing a conductive layer in the etching stop layer, even if the electrode provided in the lower portion is not in contact with the conductive layer on the etching stop side.

他のノッチ対策の方法としては、エッチングストップに絶縁層を使用したエッチングを行う場合に使用するエッチング装置側に、ノッチ生成を抑えるような機能を備えたものが存在している。原理としては、サンプル基板を設置する電極と反対側に、低周波電源を設け、絶縁層に溜まったチャージを孔の開口部側へリリースし、ノッチの生成を抑えている。   As another notch countermeasure method, there is one having a function of suppressing notch generation on the side of an etching apparatus used when etching using an insulating layer as an etching stop. In principle, a low-frequency power source is provided on the side opposite to the electrode on which the sample substrate is placed, and the charge accumulated in the insulating layer is released to the opening side of the hole to suppress the generation of notches.

以上、ノッチの生成を抑える方法としては、サンプル側にチャージの抑制層を入れること、装置側にノッチを抑制する機能を備えるという2つがある。   As described above, there are two methods for suppressing the generation of notches: a charge suppression layer is provided on the sample side, and a function for suppressing notches is provided on the device side.

特許文献1に記載の方法では、エッチングストップ層に導電層を使うことは、ノッチ生成に非常に良いと考えられるが、デバイス形成済み基板に対しウエハーレベルで貫通電極を形成するような場合には、この導電層側はデバイスなどが形成される面であるため、孔形成後に、この面の導電層を剥離し、絶縁層形成などの工程を行うことは不可能である。   In the method described in Patent Document 1, it is considered that the use of a conductive layer as an etching stop layer is very good for generating a notch. However, in a case where a through electrode is formed at a wafer level on a device-formed substrate. Since the conductive layer side is a surface on which a device or the like is formed, it is impossible to peel off the conductive layer on this surface after forming the hole and perform a process such as forming an insulating layer.

また、基本的には、デバイス形成側の面は、デバイス保護のためにカバー等が形成されるため、できる工程が制限される。したがって、この側に導電層を形成し、孔形成、その後導電層剥離、絶縁層を再形成することはできない。
特開2004−152967号公報
Basically, the surface on the device forming side is formed with a cover or the like for protecting the device, so that the processes that can be performed are limited. Therefore, it is impossible to form a conductive layer on this side and form holes, then peel off the conductive layer, and re-form the insulating layer.
JP 2004-152967 A

本発明は、このような従来の実情に鑑みて考案されたものであり、絶縁不良や接触不良などがなく、貫通電極の信頼性を向上させた電子部品を提供することを第一の目的とする。また、本発明は、貫通孔形成時にノッチの生成を抑えた、電子部品の製造方法を提供することを第二の目的とする。   The present invention has been devised in view of such conventional circumstances, and has as its first object to provide an electronic component that has no insulation failure or contact failure and has improved the reliability of the through electrode. To do. The second object of the present invention is to provide a method of manufacturing an electronic component that suppresses the generation of notches when forming a through hole.

本発明の請求項1に記載の電子部品は、半導体基板の一主面上の一部に設けられた導電性のノッチ防止層と、前記半導体基板及び前記ノッチ防止層を覆うように設けられた第一絶縁樹脂層と、前記第一絶縁樹脂層上であって、前記ノッチ防止層に対応する位置に設けられた電極層と、前記半導体基板の他主面側から前記電極層が露呈するように設けられ、かつ、前記ノッチ防止層の一部が内周面の一部を構成し、周回するように残された貫通孔と、前記貫通孔の内壁面に設けられた第二絶縁樹脂層と、前記貫通孔内に前記第二絶縁樹脂層を覆うように設けられ、前記電極と電気的に接続された導電体と、を少なくとも備えることを特徴とする。
本発明の請求項2に記載の電信部品は、請求項1において、前記ノッチ防止層は、金属または半導体材料から構成されることを特徴とする。
本発明の請求項3に記載の電子部品は、請求項2において、前記ノッチ防止層は、Al,Ti,TiN,Cr,Al−Si,Al−Si−Cu,TiWから選ばれるいずれか一種または複数種からなることを特徴とする。
本発明の請求項4に記載の電子部品は、請求項1において、前記半導体基板には、機能素子が形成されており、該機能素子と前記電極層とは電気的に接続されていることを特徴とする。
本発明の請求項5に記載の電子部品の製造方法は、半導体基板の一主面上の一部に導電性のノッチ防止層を形成する第一工程と、前記半導体基板及び前記ノッチ防止層を覆うように第一絶縁樹脂層を形成する第二工程と、前記第一絶縁樹脂層上であって、前記ノッチ防止層に対応する位置に電極層を形成する第三工程と、前記半導体基板の他主面側から前記電極層が露呈するとともに、前記ノッチ防止層の一部が内周面の一部を構成し、周回するように残されてなる貫通孔を形成する第四工程と、前記貫通孔の内壁面に第二絶縁樹脂層を形成する第五工程と、前記貫通孔内に前記第二絶縁樹脂層を覆うように導電体を形成し、該導電体を前記電極と電気的に接続する第六工程と、を少なくとも順に備えることを特徴とする。
An electronic component according to claim 1 of the present invention is provided so as to cover a conductive notch prevention layer provided on a part of one main surface of a semiconductor substrate, and the semiconductor substrate and the notch prevention layer. The first insulating resin layer, the electrode layer on the first insulating resin layer and provided at a position corresponding to the notch prevention layer, and the electrode layer exposed from the other main surface side of the semiconductor substrate And a part of the notch prevention layer constitutes a part of the inner peripheral surface, the through hole left to circulate, and the second insulating resin layer provided on the inner wall surface of the through hole And a conductor provided in the through hole so as to cover the second insulating resin layer and electrically connected to the electrode.
The telegraph component according to claim 2 of the present invention is characterized in that, in claim 1, the notch prevention layer is made of a metal or a semiconductor material.
The electronic component according to claim 3 of the present invention is the electronic component according to claim 2, wherein the notch prevention layer is any one selected from Al, Ti, TiN, Cr, Al-Si, Al-Si-Cu, and TiW. It consists of multiple species.
According to a fourth aspect of the present invention, in the electronic component according to the first aspect, the functional element is formed on the semiconductor substrate, and the functional element and the electrode layer are electrically connected. Features.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing an electronic component comprising: a first step of forming a conductive notch prevention layer on a part of one main surface of a semiconductor substrate; and the semiconductor substrate and the notch prevention layer. A second step of forming a first insulating resin layer so as to cover; a third step of forming an electrode layer on the first insulating resin layer at a position corresponding to the notch prevention layer; and A fourth step in which the electrode layer is exposed from the other main surface side, and a part of the notch prevention layer constitutes a part of the inner peripheral surface to form a through hole left to circulate; A fifth step of forming a second insulating resin layer on the inner wall surface of the through hole; and a conductor is formed so as to cover the second insulating resin layer in the through hole, and the conductor is electrically connected to the electrode. And a sixth step of connecting, at least in order.

本発明では、エッチングにより孔を形成する際のエッチングストップ層となる絶縁層の上部または同じ面に、自由電子を豊富に持っているような導電性層(ノッチ防止層)を設けることにより、プラスの電荷を持つイオン種のチャージを電気的に中和し、チャージを溜まらないようにすることで、孔形成時にノッチの生成を抑えた、電子部品の製造方法を提供することができる。   In the present invention, a conductive layer (notch prevention layer) having abundant free electrons is provided on or on the same surface of the insulating layer as an etching stop layer when forming a hole by etching. By electrically neutralizing the charge of the ionic species having the following charge and preventing the charge from accumulating, it is possible to provide a method of manufacturing an electronic component that suppresses the generation of notches during hole formation.

また、本発明では、ノッチの生成が抑えられ、絶縁不良や接触不良などがなく、貫通電極の信頼性を向上させた電子部品を提供することができる。   Further, according to the present invention, it is possible to provide an electronic component in which the generation of notches is suppressed, there is no insulation failure or contact failure, and the reliability of the through electrode is improved.

以下、本発明に係る電子部品の一実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, an embodiment of an electronic component according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の電子部品の一例を示す断面図である。
この電子部品1は、半導体基板2と、半導体基板2の一主面上に設けられた第一絶縁層3と、第一絶縁層3上の一部に設けられた導電性のノッチ防止層4と、第一絶縁層3及びノッチ防止層4を覆うように設けられた第二絶縁層5(第一絶縁樹脂層)と、第二絶縁層5上であって、ノッチ防止層4に対応する位置に設けられた電極層6と、電極層6を覆うように、第二絶縁層5上の全面にわたって貼り付けられた保護カバー7と、半導体基板2の他主面上に設けられた第三絶縁層8と、半導体基板2の他主面側から前記電極層6が露呈するように設けられた貫通孔9と、貫通孔9の内壁面に設けられた第四絶縁層10(第二絶縁樹脂層)と、前記貫通孔9内に前記第四絶縁層10を覆うように設けられ、前記電極層6と電気的に接続された導電体11と、を備える。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an electronic component of the present invention.
The electronic component 1 includes a semiconductor substrate 2, a first insulating layer 3 provided on one main surface of the semiconductor substrate 2, and a conductive notch prevention layer 4 provided on a part of the first insulating layer 3. And a second insulating layer 5 (first insulating resin layer) provided so as to cover the first insulating layer 3 and the notch prevention layer 4, and on the second insulating layer 5 and corresponding to the notch prevention layer 4. The electrode layer 6 provided at the position, the protective cover 7 attached over the entire surface of the second insulating layer 5 so as to cover the electrode layer 6, and the third provided on the other main surface of the semiconductor substrate 2. An insulating layer 8; a through hole 9 provided so that the electrode layer 6 is exposed from the other main surface side of the semiconductor substrate 2; and a fourth insulating layer 10 (second insulation) provided on the inner wall surface of the through hole 9. Resin layer) and a conductive layer provided in the through hole 9 so as to cover the fourth insulating layer 10 and electrically connected to the electrode layer 6. It includes a body 11, a.

上記半導体基板2の一方の表面から他方の表面に向かう貫通孔9が形成され、この貫通孔9に導電体11が形成されることより貫通電極が形成されている。貫通孔9においては、ノッチ防止層4の一部が内周面の一部を構成し、周回するように残されている。   A through hole 9 is formed from one surface of the semiconductor substrate 2 to the other surface, and a conductor 11 is formed in the through hole 9 to form a through electrode. In the through hole 9, a part of the notch prevention layer 4 constitutes a part of the inner peripheral surface and is left so as to go around.

本発明の電子部品1は、後述するような方法により製造されることで、貫通孔9の形成時にノッチの生成が抑制されるため、貫通孔9の内壁面に第四絶縁層10を形成する際に有利になり、貫通電極の絶縁性能が向上する。また貫通孔9内に導電体11を形成する際にも有利になるために、断線不良や絶縁不良による高抵抗不良などが改善される。その結果、貫通電極の信頼性に優れたものとなる。   Since the electronic component 1 of the present invention is manufactured by a method as described later, generation of a notch is suppressed when the through hole 9 is formed, so the fourth insulating layer 10 is formed on the inner wall surface of the through hole 9. In this case, the insulating performance of the through electrode is improved. Moreover, since it becomes advantageous also when forming the conductor 11 in the through-hole 9, the high resistance defect by a disconnection defect, an insulation defect, etc. is improved. As a result, the through electrode is excellent in reliability.

そして、本発明の電子部品1の製造方法は、半導体基板の一主面上の一部に導電性のノッチ防止層4を形成する第一工程と、前記半導体基板2及び前記ノッチ防止層4を覆うように第二絶縁層5(第一絶縁樹脂層)を形成する第二工程と、前記第二絶縁層5上であって、前記ノッチ防止層4に対応する位置に電極層6を形成する第三工程と、前記半導体基板2の他主面側から前記電極層6が露呈するとともに、前記ノッチ防止層4の一部が内周面の一部を構成し、周回するように残されてなる貫通孔9を形成する第四工程と、前記貫通孔9の内壁面に第三絶縁層8(第二絶縁樹脂層)を形成する第五工程と、前記貫通孔9内に前記第三絶縁層8を覆うように導電体11を形成し、該導電体11を前記電極と電気的に接続する第六工程と、を少なくとも順に備えることを特徴とする。   And the manufacturing method of the electronic component 1 of this invention is the 1st process of forming the electroconductive notch prevention layer 4 in a part on one main surface of a semiconductor substrate, the said semiconductor substrate 2 and the said notch prevention layer 4 A second step of forming a second insulating layer 5 (first insulating resin layer) so as to cover the electrode layer 6 is formed on the second insulating layer 5 at a position corresponding to the notch prevention layer 4. In the third step, the electrode layer 6 is exposed from the other main surface side of the semiconductor substrate 2, and a part of the notch prevention layer 4 constitutes a part of the inner peripheral surface and is left so as to go around. A fourth step of forming the through hole 9, a fifth step of forming a third insulating layer 8 (second insulating resin layer) on the inner wall surface of the through hole 9, and the third insulation in the through hole 9. Forming a conductor 11 so as to cover the layer 8 and electrically connecting the conductor 11 to the electrode; Characterized in that it comprises the Kutomo order.

本発明では、エッチングにより貫通孔9を形成する際のエッチングストップ層となる絶縁層(第二絶縁層5)の上部または同じ面に、自由電子を豊富に持っているような導電性層(ノッチ防止層4)を設けている。これにより、プラスの電荷を持つイオン種のチャージを電気的に中和し、チャージを溜まらないようにすることができる。その結果、エッチングの際のサイドエッチを抑制し、貫通孔9の底部側へのノッチの生成を抑えることができる。   In the present invention, a conductive layer (notch) having abundant free electrons on the upper surface or the same surface of the insulating layer (second insulating layer 5) to be an etching stop layer when the through hole 9 is formed by etching. A prevention layer 4) is provided. Thereby, the charge of the ion species having a positive charge can be electrically neutralized so that the charge is not accumulated. As a result, side etching during etching can be suppressed, and generation of a notch on the bottom side of the through hole 9 can be suppressed.

本発明の電子部品1の製造方法について、図2〜図3を用いて説明する。
まず、図2(a)に示すように、半導体基板2を用意し、その一主面(下面)に第一絶縁層3を形成する。
半導体基板2は、シリコンウエハ等の半導体ウエハでもよく、半導体ウエハをチップ寸法に切断(ダイシング)した半導体チップであってもよい。半導体基板2が半導体チップである場合は、まず、半導体ウエハの上に、各種半導体素子やIC、機能素子等を複数組、形成した後、チップ寸法に切断することで複数の半導体チップを得ることができる。
The manufacturing method of the electronic component 1 of this invention is demonstrated using FIGS.
First, as shown in FIG. 2A, a semiconductor substrate 2 is prepared, and a first insulating layer 3 is formed on one main surface (lower surface) thereof.
The semiconductor substrate 2 may be a semiconductor wafer such as a silicon wafer, or may be a semiconductor chip obtained by cutting (dicing) the semiconductor wafer into chip dimensions. When the semiconductor substrate 2 is a semiconductor chip, first, a plurality of semiconductor elements, ICs, functional elements, etc. are formed on a semiconductor wafer and then cut into chip dimensions to obtain a plurality of semiconductor chips. Can do.

この第一絶縁層3としては、例えば、酸化シリコン(SiO)を用いることができる。基材1がシリコンからなるとき、当該酸化シリコン絶縁層は、熱酸化法により容易かつ安価に形成することができるので有利である。 For example, silicon oxide (SiO 2 ) can be used as the first insulating layer 3. When the substrate 1 is made of silicon, the silicon oxide insulating layer is advantageous because it can be easily and inexpensively formed by a thermal oxidation method.

次いで、図2(b)に示すように、第一絶縁層3の一部に開口部3bを形成する。このような開口部3bは、例えばエッチングにより形成することができる。   Next, as shown in FIG. 2B, an opening 3 b is formed in a part of the first insulating layer 3. Such an opening 3b can be formed by etching, for example.

次いで、図2(c)に示すように、前記開口部を埋めるように、導電性を有するノッチ防止層4を形成する。
ノッチ防止層4は、SiやSiOなどと密着性のよい半導体プロセスで使用される一般的な材料を用いることができ、かつ、スパッタ、CVD、フォトリソなどの一般的な手法で作製することができる。
Next, as shown in FIG. 2C, a conductive notch prevention layer 4 is formed so as to fill the opening.
The notch prevention layer 4 can be made of a general material used in a semiconductor process having good adhesion with Si, SiO 2 or the like, and can be manufactured by a general method such as sputtering, CVD, or photolithography. it can.

前記ノッチ防止層4は、自由電子を比較的多く備えた金属または半導体材料から構成されることが好ましい。
このような金属または半導体材料としては、例えば、Al,Ti,TiN,Cr,Al−Si,Al−Si−Cu,TiWから選ばれるいずれか一種または複数種の材料である。これらの材料は、プラズマ中のエッチング種に対し、耐性に優れ、Si,SiOとの密着性に優れる。
The notch prevention layer 4 is preferably made of a metal or semiconductor material having a relatively large number of free electrons.
As such a metal or semiconductor material, for example, one or a plurality of materials selected from Al, Ti, TiN, Cr, Al—Si, Al—Si—Cu, and TiW are used. These materials are excellent in resistance to etching species in plasma and excellent in adhesion to Si and SiO 2 .

なお、ノッチ防止層4の形成は、機能素子等の各工程に対する耐性を考慮し、機能素子形成前後どちらで行ってもよい。   The notch prevention layer 4 may be formed either before or after the formation of the functional element in consideration of resistance to each process of the functional element or the like.

次いで、図2(d)に示すように、第一絶縁層3及びノッチ防止層4を覆うように第二絶縁層5を形成する。
第二絶縁層5は、例えばポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等からなり、例えば回転塗布法、印刷法、ラミネート法などにより形成することができる。
Next, as shown in FIG. 2D, a second insulating layer 5 is formed so as to cover the first insulating layer 3 and the notch prevention layer 4.
The second insulating layer 5 is made of, for example, polyimide resin, epoxy resin, silicone resin, or the like, and can be formed by, for example, spin coating, printing, laminating, or the like.

次いで、図3(a)に示すように、前記第二絶縁層5上であって、前記ノッチ防止層4に対応する位置に電極層6を形成する。
電極層6としては、例えばAlパッドが用いられる。
Next, as shown in FIG. 3A, an electrode layer 6 is formed on the second insulating layer 5 at a position corresponding to the notch prevention layer 4.
As the electrode layer 6, for example, an Al pad is used.

次いで、図3(b)に示すように、前記電極層6を覆うように、前記第二絶縁層5上の全面にわたって保護カバー7を貼り付ける。
保護カバー7は、特に限定されず、ガラス基板の他、Si基板など、デバイス側基板と同じ基板でもよい。
このような保護カバー7は、例えば陽極接合や接着剤により、上記第二絶縁層5上に貼り合わせられる。
Next, as shown in FIG. 3B, a protective cover 7 is attached over the entire surface of the second insulating layer 5 so as to cover the electrode layer 6.
The protective cover 7 is not particularly limited, and may be the same substrate as the device-side substrate, such as a Si substrate, in addition to a glass substrate.
Such a protective cover 7 is bonded onto the second insulating layer 5 by, for example, anodic bonding or an adhesive.

次に、図3(c)に示すように、半導体基板2の他主面(上面)を研磨またはエッチングすることにより、半導体基板2を薄肉化する。   Next, as shown in FIG. 3C, the semiconductor substrate 2 is thinned by polishing or etching the other main surface (upper surface) of the semiconductor substrate 2.

次に、図3(d)に示すように、半導体基板2の上面に第三絶縁層8を形成するとともに、貫通電極が形成される位置に開口部8aを形成する。
この第三絶縁層8としては、例えばSiOをプラズマCVD等により成膜される。
また、開口部8aは、例えばフォトリソグラフィ技術を利用したパターニングなどにより形成することができる。
Next, as shown in FIG. 3D, the third insulating layer 8 is formed on the upper surface of the semiconductor substrate 2, and the opening 8a is formed at the position where the through electrode is formed.
As the third insulating layer 8, for example, SiO 2 is formed by plasma CVD or the like.
The opening 8a can be formed by patterning using a photolithography technique, for example.

まず、図4(a)に示すように、半導体基板2に、貫通孔9を形成する。
この貫通孔9は、前記半導体基板2の上面側から、前記電極層6が露呈するように形成される。また、このとき、前記ノッチ防止層4は、その一部が貫通孔9の内周面の一部を構成し、周回するように残されてなる。
貫通孔9の形成にはドライエッチングなどを用いることができる。
First, as shown in FIG. 4A, the through hole 9 is formed in the semiconductor substrate 2.
The through hole 9 is formed so that the electrode layer 6 is exposed from the upper surface side of the semiconductor substrate 2. At this time, a part of the notch prevention layer 4 constitutes a part of the inner peripheral surface of the through hole 9 and is left so as to go around.
Dry etching or the like can be used to form the through holes 9.

上述したように、従来技術では、Siエッチングがエッチングストップ層である絶縁層に達すると、すぐに、絶縁層には、エッチング装置のカソード側に引き込まれたイオン種を中心としたチャージが溜まる。これに伴い、Siとの反応種も貫通孔の底部に集まるため、貫通孔の底部にノッチが形成される(図4参照)。
よって、ノッチ生成の抑制をするには、Siエッチングがエッチングストップ層に達したときに、貫通孔の底部に溜まるチャージをリリースすることである。
As described above, in the prior art, as soon as Si etching reaches the insulating layer, which is an etching stop layer, a charge centered on the ion species drawn to the cathode side of the etching apparatus accumulates in the insulating layer. Along with this, reactive species with Si also gather at the bottom of the through hole, so that a notch is formed at the bottom of the through hole (see FIG. 4).
Therefore, in order to suppress the generation of the notch, it is necessary to release the charge accumulated at the bottom of the through hole when the Si etching reaches the etching stop layer.

本発明では、エッチングにより貫通孔9を形成する際のエッチングストップ層となる絶縁層(第二絶縁層5)の上部または同じ面に、自由電子を豊富に持っているような導電性膜(ノッチ防止層4)を設けている。これにより、プラスの電荷を持つイオン種のチャージを電気的に中和し、チャージを溜まらないようにすることができる。その結果、エッチングの際のサイドエッチを抑制し、貫通孔9の底部側へのノッチの生成を抑えることができる。   In the present invention, a conductive film (notch) having abundant free electrons on the upper surface or the same surface of the insulating layer (second insulating layer 5) to be an etching stop layer when the through hole 9 is formed by etching. A prevention layer 4) is provided. Thereby, the charge of the ion species having a positive charge can be electrically neutralized so that the charge is not accumulated. As a result, side etching during etching can be suppressed, and generation of a notch on the bottom side of the through hole 9 can be suppressed.

次に、図4(b)に示すように、前記貫通孔9の内壁面に第三絶縁層8を形成する。
第三絶縁層8は、例えばポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等からなり、例えば回転塗布法、印刷法、ラミネート法などにより形成することができる。
Next, as shown in FIG. 4B, a third insulating layer 8 is formed on the inner wall surface of the through hole 9.
The third insulating layer 8 is made of, for example, polyimide resin, epoxy resin, silicone resin or the like, and can be formed by, for example, spin coating, printing, laminating, or the like.

このとき、ノッチ防止層4において、貫通電極を形成する部分が開口されているため、貫通孔9内壁面に絶縁層(第三絶縁層8)を形成する際に、絶縁することができる。そのため、このノッチ防止層4を除去する必要がない。   At this time, in the notch prevention layer 4, since a portion where the through electrode is formed is opened, insulation can be performed when the insulating layer (third insulating layer 8) is formed on the inner wall surface of the through hole 9. Therefore, it is not necessary to remove this notch prevention layer 4.

次に、図4(c)に示すように、貫通孔9底面へ形成された第三絶縁層8を除去する。   Next, as shown in FIG. 4C, the third insulating layer 8 formed on the bottom surface of the through hole 9 is removed.

次に、図4(d)に示すように、前記第三絶縁層8を覆うように、前記貫通孔9内に導電体11を形成するとともに、該導電体11を前記電極層6と電気的に接続する。
導電体11の形成は、スパッタ、CVD、メッキ、溶融金属の充填、金属ペーストの充填などで行うことができる。これにより電子部品1が作製される。
なお、必要に応じて、再配線層、応力緩和層、バンプなどをさらに形成してもよい。
Next, as shown in FIG. 4 (d), a conductor 11 is formed in the through hole 9 so as to cover the third insulating layer 8, and the conductor 11 is electrically connected to the electrode layer 6. Connect to.
The conductor 11 can be formed by sputtering, CVD, plating, filling with molten metal, filling with metal paste, or the like. Thereby, the electronic component 1 is produced.
If necessary, a rewiring layer, a stress relaxation layer, a bump, and the like may be further formed.

以上説明したように、本発明によれば、エッチングにより貫通孔9を形成する際のエッチングストップ層となる絶縁層(第二絶縁層5)の上部または同じ面に、自由電子を豊富に持っているような導電性膜(ノッチ防止層4)を設けている。これにより、プラスの電荷を持つイオン種のチャージを電気的に中和し、チャージを溜まらないようにすることができる。その結果、エッチングの際のサイドエッチを抑制し、貫通孔9の底部側へのノッチの生成を抑えることができる。   As described above, according to the present invention, abundant free electrons are provided on the upper surface or the same surface of the insulating layer (second insulating layer 5) which becomes an etching stop layer when the through hole 9 is formed by etching. A conductive film (notch prevention layer 4) is provided. Thereby, the charge of the ion species having a positive charge can be electrically neutralized so that the charge is not accumulated. As a result, side etching during etching can be suppressed, and generation of a notch on the bottom side of the through hole 9 can be suppressed.

特に、ノッチ防止層4を設けているため、Si基板のエッチング時に、エッチングストップ層(第二絶縁層5)に達してから十分にオーバーエッチングができる。これにより、ドライエッチング時の面内分布があることによるエッチングレートが遅い部分においても、エッチング時間を取れるため、面内全箇所を確実にエッチングすることができる。   In particular, since the notch prevention layer 4 is provided, over-etching can be sufficiently performed after reaching the etching stop layer (second insulating layer 5) during etching of the Si substrate. Thereby, even in a portion where the etching rate is slow due to the in-plane distribution during dry etching, the etching time can be taken, so that all the in-plane portions can be reliably etched.

また、ノッチの生成が抑制されるため、貫通孔9の内壁面に絶縁層を形成する場合に有利になり、絶縁性能が向上する。また、貫通孔9内に導電体を形成する際にも有利になるために、断線不良や絶縁不良による高抵抗不良などが改善される。その結果、得られる電子部品1は、貫通電極の信頼性に優れたものとなる。   Further, since the generation of notches is suppressed, it is advantageous when an insulating layer is formed on the inner wall surface of the through-hole 9, and the insulating performance is improved. In addition, since it is advantageous when a conductor is formed in the through hole 9, a high resistance failure due to a disconnection failure or an insulation failure is improved. As a result, the obtained electronic component 1 is excellent in the reliability of the through electrode.

この電子部品1は、半導体基板2に機能素子が形成されており、該機能素子と前記電極層6とは電気的に接続されている。但し、ノッチ防止層4は、機能素子及び貫通電極と電気的に独立している(導通していない)   In the electronic component 1, a functional element is formed on a semiconductor substrate 2, and the functional element and the electrode layer 6 are electrically connected. However, the notch prevention layer 4 is electrically independent from the functional element and the through electrode (not conductive).

本発明で設けたノッチ防止層4は、形成したい貫通孔9と同様に開口されているため、後工程において、貫通孔9の内壁面に絶縁層(第三絶縁層8)を形成することによって、貫通電極と電気的に独立させることができる。また、先行技術のように、除去したりする必要がない。   Since the notch prevention layer 4 provided in the present invention is opened in the same manner as the through-hole 9 to be formed, an insulating layer (third insulating layer 8) is formed on the inner wall surface of the through-hole 9 in a later step. , And can be electrically independent of the through electrode. Moreover, it is not necessary to remove like the prior art.

以上、本発明の配線基板の製造方法について説明してきたが、本発明は上記の例に限定されるものではなく、必要に応じて適宜変更が可能である。   As mentioned above, although the manufacturing method of the wiring board of this invention has been demonstrated, this invention is not limited to said example, It can change suitably as needed.

本発明は、機能素子の有無にかかわらず、貼り合わせ基板等についても適用可能である。また、貼り合わせのない基板に対してもこの方法は適用可能である。
特に、この方法では、機能素子が先に形成され、さらに機能素子面が保護されているような場合に対し、有効に工程を行うことができる。
The present invention can be applied to a bonded substrate or the like regardless of the presence or absence of a functional element. This method can also be applied to a substrate without bonding.
In particular, in this method, it is possible to effectively perform the process in the case where the functional element is formed first and the functional element surface is protected.

本発明は、貫通電極を備えた電子部品及びその製造方法に広く適用可能である。   The present invention is widely applicable to an electronic component having a through electrode and a method for manufacturing the same.

本発明に係る電子部品の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the electronic component which concerns on this invention. 図1に示した電子部品の製造工程の一例を順に示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view sequentially illustrating an example of a manufacturing process of the electronic component illustrated in FIG. 1. 図2に示した工程に続き、製造工程の一例を順に示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view sequentially illustrating an example of a manufacturing process following the process illustrated in FIG. 2. 図3に示した工程に続き、製造工程の一例を順に示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view sequentially illustrating an example of a manufacturing process following the process illustrated in FIG. 3. 従来の電子部品においてノッチが形成された状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state in which the notch was formed in the conventional electronic component.

符号の説明Explanation of symbols

1 電子部品、2 半導体基板、3 第一絶縁層、3a 開口部、4 ノッチ防止層、5 第二絶縁層、6 電極層、7 保護カバー、8 第三絶縁層、8a 開口部、9 貫通孔、10第四絶縁層、11 導電体。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electronic component, 2 Semiconductor substrate, 3 1st insulating layer, 3a opening part, 4 Notch prevention layer, 5 2nd insulating layer, 6 Electrode layer, 7 Protective cover, 8 3rd insulating layer, 8a Opening part, 9 Through-hole 10, fourth insulating layer, 11 conductor.

Claims (5)

半導体基板の一主面上の一部に設けられた導電性のノッチ防止層と、
前記半導体基板及び前記ノッチ防止層を覆うように設けられた第一絶縁樹脂層と、
前記第一絶縁樹脂層上であって、前記ノッチ防止層に対応する位置に設けられた電極層と、
前記半導体基板の他主面側から前記電極層が露呈するように設けられ、かつ、前記ノッチ防止層の一部が内周面の一部を構成し、周回するように残された貫通孔と、
前記貫通孔の内壁面に設けられた第二絶縁樹脂層と、
前記貫通孔内に前記第二絶縁樹脂層を覆うように設けられ、前記電極と電気的に接続された導電体と、を少なくとも備えることを特徴とする電子部品。
A conductive notch prevention layer provided on a part of one main surface of the semiconductor substrate;
A first insulating resin layer provided to cover the semiconductor substrate and the notch prevention layer;
On the first insulating resin layer, an electrode layer provided at a position corresponding to the notch prevention layer;
A through-hole that is provided so that the electrode layer is exposed from the other main surface side of the semiconductor substrate, and a part of the notch prevention layer constitutes a part of an inner peripheral surface, and is left to circulate; ,
A second insulating resin layer provided on the inner wall surface of the through hole;
An electronic component comprising at least a conductor provided in the through hole so as to cover the second insulating resin layer and electrically connected to the electrode.
前記ノッチ防止層は、金属または半導体材料から構成されることを特徴とする請求項1に記載の電子部品。   The electronic component according to claim 1, wherein the notch prevention layer is made of a metal or a semiconductor material. 前記ノッチ防止層は、Al,Ti,TiN,Cr,Al−Si,Al−Si−Cu,TiWから選ばれるいずれか一種または複数種からなることを特徴とする請求項2に記載の電子部品。   3. The electronic component according to claim 2, wherein the notch prevention layer is made of one or a plurality selected from Al, Ti, TiN, Cr, Al—Si, Al—Si—Cu, and TiW. 前記半導体基板には、機能素子が形成されており、該機能素子と前記電極層とは電気的に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の電子部品。   The electronic component according to claim 1, wherein a functional element is formed on the semiconductor substrate, and the functional element and the electrode layer are electrically connected. 半導体基板の一主面上の一部に導電性のノッチ防止層を形成する第一工程と、
前記半導体基板及び前記ノッチ防止層を覆うように第一絶縁樹脂層を形成する第二工程と、
前記第一絶縁樹脂層上であって、前記ノッチ防止層に対応する位置に電極層を形成する第三工程と、
前記半導体基板の他主面側から前記電極層が露呈するとともに、前記ノッチ防止層の一部が内周面の一部を構成し、周回するように残されてなる貫通孔を形成する第四工程と、
前記貫通孔の内壁面に第二絶縁樹脂層を形成する第五工程と、
前記貫通孔内に前記第二絶縁樹脂層を覆うように導電体を形成し、該導電体を前記電極と電気的に接続する第六工程と、
を少なくとも順に備えることを特徴とする電子部品の製造方法。
A first step of forming a conductive notch prevention layer on a part of one main surface of the semiconductor substrate;
A second step of forming a first insulating resin layer so as to cover the semiconductor substrate and the notch prevention layer;
A third step of forming an electrode layer on the first insulating resin layer at a position corresponding to the notch prevention layer;
The electrode layer is exposed from the other main surface side of the semiconductor substrate, and a part of the notch prevention layer constitutes a part of the inner peripheral surface, and a fourth through hole that is left to circulate is formed. Process,
A fifth step of forming a second insulating resin layer on the inner wall surface of the through hole;
Forming a conductor so as to cover the second insulating resin layer in the through hole, and electrically connecting the conductor to the electrode;
At least in order. The manufacturing method of the electronic component characterized by the above-mentioned.
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