JP2017059669A

JP2017059669A - 貫通孔形成基板、貫通電極基板、及び基板。

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Publication number: JP2017059669A
Application number: JP2015182935A
Authority: JP
Inventors: 浩正永野; Hiromasa Nagano; 恵大笹生; Keita Sasao; 崇史岡村; Takashi Okamura; 浅野　雅朗; Masaaki Asano; 雅朗浅野
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2015-09-16
Filing date: 2015-09-16
Publication date: 2017-03-23

Abstract

【課題】信頼性の高い貫通孔形成基板を提供すること。【解決手段】貫通孔形成基板は、第１貫通孔及び第２貫通孔が設けられた基板であって、第１貫通孔は、基板の第１面と第１面の反対側の第２面との中間である基板中間位置よりも第１面側に、孔径が第１貫通孔の他の孔径より小さい第１領域を有し、第２貫通孔は、基板中間位置よりも第２面側に、孔径が第２貫通孔の他の孔径より小さい第２領域を有する。第１領域は、第１面の開口端に設けられ、第２領域は、第２面の開口端に設けられ、第１貫通孔の孔径は、第２面から第１面に向かって徐々に小さくなり、第２貫通孔の孔径は、第１面から第２面に向かって徐々に小さくなってもよい。【選択図】図１Ｂ

Description

本発明は貫通孔形成基板、貫通電極基板、及び基板に関する。開示される一実施形態は、基板に形成された貫通孔の形状又は貫通孔に配置された構造体の形状に関する。

近年、集積回路の高性能化に伴い、集積回路はより微細化・複雑化している。このような集積回路には、回路動作のために必要な電源やロジック信号を外部装置（チップ）から入力するための接続端子が配置されている。しかしながら、集積回路の微細化・複雑化によって集積回路上の接続端子は非常に狭いピッチで配置されており、チップの接続端子のピッチと比較して数倍から数十倍程度小さい。

上記のように、各々の接続端子のピッチが異なる集積回路とチップとを接続する場合に、接続端子のピッチサイズを変換するための仲介基板となるインターポーザが用いられる。インターポーザでは、基板の一方の面に配置された配線には集積回路が実装され、他方の面に配置された配線にはチップが実装され、基板の両面にそれぞれ配置された配線同士は当該基板を貫通する貫通電極によって接続されている。

また、インターポーザとしては、シリコン基板を使用した貫通電極基板であるＴＳＶ（Through-Silicon Via）やガラス基板を使用した貫通電極基板であるＴＧＶ（Through-Glass Via）が開発されている（例えば、特許文献１）。特に、ＴＧＶの場合、例えば４．５世代と呼ばれる、ガラス基板の縦横サイズが７３０ｍｍ×９２０ｍｍの大型のガラス基板を使用して製造することができるため、製造コストを下げることができる点で有利である。また、ＴＧＶの場合、ガラス基板の特性である透明性を利用した部品への展開を図ることができる点で有利である。

特開２０１３−１１０３４７号公報

上記のインターポーザにおいて、貫通孔に充填される貫通電極の埋め込み性又は貫通電極に用いられる薄膜の付き回り性は重要な要素の一つである。貫通電極の埋め込み性又は付き回り性が悪くなると、上記の基板の両面にそれぞれ配置された配線同士の電気的接続を確保することができなくなる。又は、当該配線同士の電気的接続がかろうじて確保された場合であっても、貫通電極が貫通孔の一部の領域にしか形成できなくなってしまう。このような場合、貫通孔の一部の領域に形成された貫通電極に電流が集中するため、過剰な自己発熱による貫通電極の破壊などの問題が発生してしまう。また、基板に形成される貫通孔の密度が上昇すると、基板の剛性が損なわれてしまう問題がある。いずれの場合であっても、インターポーザを構成する基板の信頼性を低下させる要因の一つとなってしまう。

本発明は、そのような課題に鑑みてなされたものであり、信頼性の高い基板を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態に係る貫通孔形成基板は、第１貫通孔及び第２貫通孔が設けられた基板であって、第１貫通孔は、基板の第１面と第１面の反対側の第２面との中間である基板中間位置よりも第１面側に、孔径が第１貫通孔の他の孔径より小さい第１領域を有し、第２貫通孔は、基板中間位置よりも第２面側に、孔径が第２貫通孔の他の孔径より小さい第２領域を有する。

上記の貫通孔形成基板によれば、基板の加工形状に起因する基板の表裏面での熱膨張率の差を緩和することができる。

また、第１領域は、第１面の開口端に設けられ、第２領域は、第２面の開口端に設けられ、第１貫通孔の孔径は、第２面から第１面に向かって徐々に小さくなり、第２貫通孔の孔径は、第１面から第２面に向かって徐々に小さくてもよい。

上記の貫通孔形成基板によれば、基板の加工形状に起因する基板の表裏面での熱膨張率の差を緩和することができ、貫通電極の埋め込み性又は付き回り性を向上させることができる。

また、第１貫通孔は、第１面側に第１領域よりも孔径が大きい第１開口端を有し、第２面側に第１領域及び第１開口端よりも孔径が大きい第２開口端を有し、第２貫通孔は、第２面側に第２領域よりも孔径が大きい第３開口端を有し、第１面側に第２領域及び第３開口端よりも孔径が大きい第４開口端を有してもよい。

上記の貫通孔形成基板によれば、基板の加工形状に起因する基板の表裏面での熱膨張率の差を緩和することができ、貫通電極の埋め込み性又は付き回り性を向上させつつ貫通電極が貫通孔からの脱離を抑制することができる。

また、第１貫通孔及び第２貫通孔は、基板中間位置に対して対称であってもよい。

上記の貫通孔形成基板によれば、基板の加工形状に起因する基板の表裏面での熱膨張率の差を相殺することができる。

本発明の一実施形態に係る貫通孔形成基板は、第１貫通孔及び第２貫通孔が設けられた基板であって、第１貫通孔は、基板の第１面と第１面の反対側の第２面との中間である基板中間位置よりも第１面側に、孔径が第１貫通孔の他の孔径より大きい第３領域を有し、第２貫通孔は、基板中間位置よりも第２面側に、孔径が第２貫通孔の他の孔径より大きい第４領域を有するを有する。

上記の貫通孔形成基板によれば、基板の加工形状に起因する基板の表裏面での熱膨張率の差を緩和することができ、貫通電極が貫通孔からの脱離を抑制することができる。

また、第３領域は、第１面の開口端に設けられ、第４領域は、第２面の開口端に設けられていてもよい。

上記の貫通孔形成基板によれば、基板の加工形状に起因する基板の表裏面での熱膨張率の差を緩和することができ、貫通電極の形成と同時に貫通電極形成基板の表裏面にパッドを形成することができる。

また、第１貫通孔は、第１面側に第３領域よりも孔径が小さい第１開口端を有し、第２面側に第３領域及び第１開口端よりも孔径が小さい第２開口端を有し、第２貫通孔は、第２面側に第４領域よりも孔径が小さい第３開口端を有し、第１面側に第４領域及び第３開口端よりも孔径が小さい第４開口端を有してもよい。

本発明の一実施形態に係る貫通孔形成基板は、第１貫通孔及び第２貫通孔が設けられた基板であって、第１貫通孔は、基板の第１面に直交する方向に対して傾斜した第１傾斜部を有し、第２貫通孔は、第１面に直交する方向に対して傾斜した第２傾斜部を有し、第１傾斜部又は第２傾斜部のいずれか一方は、第１面から第２面に向かって基板の中央から離れる方向に傾斜している。

また、第１貫通孔は、第１面と第２面との中間である基板中間位置よりも第１面側に、孔径が第１貫通孔の他の孔径より小さい第１領域を有し、第２貫通孔は、基板中間位置よりも第２面側に、孔径が第２貫通孔の他の孔径より小さい第２領域を有してもよい。

また、第１貫通孔は、第１面と第２面との中間である基板中間位置よりも第１面側に、孔径が第１貫通孔の他の孔径より大きい第３領域を有し、第２貫通孔は、基板中間位置よりも第２面側に、孔径が第２貫通孔の他の孔径より大きい第４領域を有してもよい。

本発明の一実施形態に係る貫通電極基板は、第１貫通孔及び第２貫通孔が設けられた基板と、第１貫通孔の内部に配置され、基板の第１面に配置された第１配線と第１面の反対側の第２面に配置された第２配線とを接続する第１貫通電極と、第２貫通孔の内部に配置され、第１面に配置された第３配線と第２面に配置された第４配線とを接続する第２貫通電極と、を有し、第１貫通電極と第２貫通電極とは形状が異なる。

上記の貫通電極基板によれば、基板の加工形状に起因する基板の表裏面での熱膨張率の差を緩和することができる。

また、第１貫通電極は、第１貫通孔の孔径方向に導電物質が充填された第１導電部と、第１貫通孔の内部に空洞を有するように導電性物質が配置された第２導電部とを有し、第２貫通電極は、第２貫通孔の孔径方向に導電物質が充填された第３導電部と、第２貫通孔の内部に空洞を有するように導電性物質が配置された第４導電部とを有し、第１導電部は、第１面側に配置され、第２導電部は、第２面側に配置されてもよい。

本発明の一実施形態に係る基板は、第１貫通孔及び第２貫通孔が設けられた基板と、第１貫通孔の内部に配置された第１構造体と、第２貫通孔の内部に配置された第２構造体と、を有し、第１構造体と第２構造体とは形状が異なる。

上記の基板によれば、基板の加工形状に起因する基板の表裏面での熱膨張率の差を緩和することができる。

本発明によれば、信頼性の高い基板を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る貫通孔形成基板の概要を示す平面図である。本発明の一実施形態に係る貫通孔形成基板のＡ−Ａ’断面図である。本発明の一実施形態に係る貫通孔形成基板の製造方法において、基板内部にレーザ光を照射する工程を示す断面図である。本発明の一実施形態に係る貫通孔形成基板の製造方法において、基板内部に変質領域を形成する工程を示す断面図である。本発明の一実施形態に係る貫通孔形成基板の製造方法において、薬液を使用して基板の変質領域をエッチングする工程を示す断面図である。本発明の一実施形態に係る貫通孔形成基板を用いた貫通電極基板の断面図である。本発明の一実施形態の変形例に係る貫通孔形成基板の断面図である。本発明の一実施形態の変形例に係る貫通孔形成基板の断面図である。本発明の一実施形態の変形例に係る貫通孔形成基板の断面図である。本発明の一実施形態の変形例に係る貫通孔形成基板の断面図である。本発明の一実施形態の変形例に係る貫通孔形成基板の断面図である。本発明の一実施形態の変形例に係る貫通孔形成基板の断面図である。本発明の一実施形態の変形例に係る貫通孔形成基板の断面図である。本発明の一実施形態の変形例に係る貫通孔形成基板の断面図である。本発明の一実施形態の変形例に係る貫通孔形成基板の断面図である。本発明の一実施形態に係る貫通電極基板の概要を示す平面図である。本発明の一実施形態に係る貫通電極基板のＢ−Ｂ’断面図である。本発明の一実施形態に係る貫通電極基板の製造方法において、シード層を形成する工程を示す断面図である。本発明の一実施形態に係る貫通電極基板の製造方法において、めっき層を形成し、貫通孔の一方の端部を塞ぐ工程を示す断面図である。本発明の一実施形態に係る貫通電極基板の製造方法において、めっき層を形成し、貫通孔の一部の領域にめっき層を充填させる工程を示す断面図である。本発明の一実施形態に係る貫通電極基板の製造方法において、貫通孔のめっき層が充填されていない領域に導電層を形成する工程を示す断面図である。本発明の一実施形態の変形例に係る貫通電極基板の断面図である。本発明の一実施形態の変形例に係る貫通電極基板の断面図である。本発明の一実施形態の変形例に係る貫通電極基板の製造方法において、貫通孔の第１面の端部を塞ぎ、貫通孔の第２面側から貫通電極を形成する工程を示す断面図である。本発明の一実施形態の変形例に係る貫通電極基板の製造方法において、貫通孔の第２面の端部を塞ぎ、貫通孔の第１面側から貫通電極を形成する工程を示す断面図である。本発明の一実施形態の変形例に係る貫通電極基板の製造方法において、貫通電極に接続する配線を形成する工程を示す断面図である。本発明の一実施形態の変形例に係る貫通電極基板の断面図である。本発明の一実施形態に係る基板の断面図である。本発明の一実施形態に係る基板の断面図である。

以下、図面を参照して本発明に係る貫通孔形成基板、貫通電極基板、及び基板について説明する。但し、本発明の貫通孔形成基板、貫通電極基板、及び基板は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、本実施の形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、説明の便宜上、上方又は下方という語句を用いて説明するが、上下方向が逆転してもよい。

以下の実施形態では、例えばガラスインターポーザのように、基板の表裏面を貫通する貫通孔が形成された貫通孔形成基板、及び貫通孔に貫通電極が形成された貫通電極基板の構造について説明する。ここで、基板に形成する貫通孔の密度が高くなると、基板の剛性が低下し、基板が反りやすくなってしまう。例えば、複数のガラスインターポーザをマザーガラス基板上に形成する場合、その製造工程においてマザーガラスが自重又は熱処理工程の影響によって規定値以上反ってしまうと、マザーガラス基板の表裏面が製造装置のステージ等と接触し、傷や汚れの原因となってしまう。また、個々のガラスインターポーザにおいても、基板が反ってしまうと組み立て精度が悪くなり、ガラスインターポーザとしての性能及び信頼性が低下してしまう。

さらに、発明者らの鋭意研究の結果により、光学センサ用途のインターポーザの場合、インターポーザに要求される特性としては、該光学センサの取り付け基板としての役割と、基板の表裏に配置された配線間の信号の送受信を行う貫通電極としての役割がある。インターポーザへの貫通電極の形成によって基板に反りが生じている場合、基板の反り量が僅かな場合であっても、光学センサを基板に取り付けた際に、該基板の反りによる光軸のずれが発生してしまう問題が起きることが判明した。したがって、従来では問題にならなかったような微量の反りであっても、製品を組み立てた際に製品の性能を低下させてしまう。

〈実施形態１〉
図１及び図２を用いて、本発明の実施形態１に係る貫通孔形成基板１０の構成について説明する。

［貫通孔形成基板１０の構成］
図１（図１Ａ及び図１Ｂ）を用いて、貫通孔形成基板１０の構成について説明する。図１Ａは、本発明の一実施形態に係る貫通孔形成基板の概要を示す平面図である。また、図１Ｂは、本発明の一実施形態に係る貫通孔形成基板のＡ−Ａ’断面図である。図１Ａに示すように、本発明の実施形態１に係る貫通孔形成基板１０では、基板１００に第１貫通孔１１０及び第２貫通孔１２０が設けられている。第１貫通孔１１０及び第２貫通孔１２０は、図１Ｂに示すように基板１００の板厚方向に孔径が異なる形状を有している。

基板１００は、上面１０２及び下面１０４を有する。また、基板１００には、上面１０２と下面１０４とを貫通する第１貫通孔１１０及び第２貫通孔１２０が設けられている。図１Ｂに示すように、第１貫通孔１１０は上面１０２の上部開口端１１２から下面１０４の下部開口端１１４に向かって孔径が小さくなるテーパ形状を有する。一方、第２貫通孔１２０は第１貫通孔１１０とは逆に、下面１０４の下部開口端１２４から上面１０２の上部開口端１２２に向かって孔径が小さくなるテーパ形状を有する。

上記の構造を換言すると、第１貫通孔１１０は、上面１０２と下面１０４との中間である基板中間位置１０６よりも下面１０４側に、孔径が他より小さい第１領域１１６を有する。ここで、図１Ｂに示すように、第１領域１１６は下面１０４の下部開口端１１４に設けられている。また、第１領域１１６は第１貫通孔１１０における最も小さい孔径（内径）に相当する。第２貫通孔１２０は、基板中間位置１０６よりも上面１０２側に、孔径が他より小さい第２領域１２６を有する。ここで、第２領域１２６は上面１０２の上部開口端１２２に設けられている。また、第２領域１２６は第２貫通孔１２０における最も小さい孔径（内径）に相当する。第１貫通孔１１０の孔径は、上面１０２から下面１０４に向かって徐々に小さくなる。第２貫通孔１２０の孔径は、下面１０４から上面１０２に向かって徐々に小さくなる。

上記の構造をさらに換言すると、第１貫通孔１１０と第２貫通孔１２０とは上下対称の形状を有している、ということもできる。また、第１貫通孔１１０と第２貫通孔１２０とは、基板中間位置１０６に対して線対称な形状である、ということもできる。また、第１貫通孔１１０と第２貫通孔１２０とはそれらの中心に対して点対称な形状である、ということもできる。図１Ｂでは、第１貫通孔１１０と第２貫通孔１２０とが対称な関係にある構造を例示したが、これらは対称な形状ではなくてもよい。

基板１００としては、ガラス基板を使用することができる。また、ガラス基板の他にも、石英基板、サファイア基板、樹脂基板などの絶縁基板、シリコン基板、炭化シリコン基板、化合物半導体基板などの半導体基板、ステンレス基板などの導電性基板を使用することができる。また、基板に使用する材料として、熱膨張係数が２×１０^−６［／Ｋ］以上１７×１０^−６［／Ｋ］以下の範囲の材料を使用することができる。また、これらが積層されたものであってもよい。基板１００の厚さは、特に制限はないが、例えば、１００μｍ以上８００μｍ以下の厚さの基板を使用することができる。基板１００の厚さは、より好ましくは、２００μｍ以上４００μｍ以下であるとよい。上記の基板の厚さの下限よりも基板が薄くなると、基板のたわみが大きくなる。その影響で、製造過程におけるハンドリングが困難になるとともに、基板上に形成する薄膜等の内部応力により基板が反ってしまう。また、上記の基板の厚さの上限よりも基板が厚くなると貫通孔の形成工程が長くなる。その影響で、製造工程が長期化し、製造コストも上昇してしまう。

以上のように、本発明の実施形態１に係る貫通孔形成基板１０によると、隣接する第１貫通孔１１０及び第２貫通孔１２０が異なる形状を有していることで、ガラス基材の加工形状に起因する表裏での熱膨張率の差を緩和することができる。具体的には、例えば貫通孔形成基板に形成された貫通孔が全て第１貫通孔１１０と同じ形状であった場合、貫通孔形成基板の上面１０２側は下面１０４側に比べて基板材料の量が少ない状態になる。この状態の貫通孔形成基板に熱を加えると基板材料が膨張するため、基板材料の量が少ない上面１０２側に比べて基板材料の量が多い下面１０４側は大きく膨張する。その影響で、貫通孔形成基板は下面１０４側に向かって凸形状に反ってしまう。しかし、貫通孔形成基板１０によると、上記のような表裏の熱膨張の差に起因した基板の反りを抑制することができる。その結果、信頼性の高い基板を提供することができる。

［貫通孔形成基板１０の製造方法］
図２（図２Ａ乃至図２Ｃ）を用いて、本発明の実施形態１に係る貫通孔形成基板１０の製造方法を説明する。図２において、図１に示す要素と同じ要素には同一の符号を付した。ここで、貫通孔形成基板としてガラス基板を使用したガラスインターポーザの製造方法について説明する。

図２Ａは、本発明の一実施形態に係る貫通孔形成基板の製造方法において、基板内部にレーザ光を照射する工程を示す断面図である。図２Ａでは、フェムト秒レーザを基板１００に照射することで、貫通孔を形成したい領域の基板の材料を変質させ、エッチングする方法について説明する。ここで、光源６００から出射されたレーザ光６０１は基板１００の上面１０２側から入射され、基板１００の内部の貫通孔を形成したい領域で焦点を結ぶ。レーザ光６０１が焦点を結んだ位置では、高いエネルギーが基板１００に供給され、基板の材料が変質する。例えば、第１貫通孔１１０のように、上面１０２の上部開口端１１２から下面１０４の下部開口端１１４に向かって徐々に孔径が小さくなる形状を形成したい場合、レーザ光６０１の焦点サイズを変化させながら光源６００を基板の板厚方向に走査すればよい。

また、レーザ光の焦点サイズを変化させなくとも、１回のレーザ照射にて、上記の貫通孔形状を得ることが可能である。具体的には、基板１００の下面１０４側にレーザ光の焦点を合わせてレーザ照射することで、図２Ｂに示す第１変質領域１３０を形成することができる。詳細に説明すると、レーザ光の焦点を基板１００の下面１０４側に合わせることで、下面１０４側の焦点位置の照射領域が狭く（すなわち硝子の変質部分が狭く）、下面１０４側の焦点位置から、上面１０２側に向かうほど、照射領域は広がっていく（すなわち硝子の変質部分が広くなる）。

図２Ｂは、本発明の一実施形態に係る貫通孔形成基板の製造方法において、基板内部に変質領域を形成する工程を示す断面図である。図２Ｂに示すように、上記のレーザ照射によって基板１００には上面１０２から下面１０４に向かって孔径が小さくなる第１変質領域１３０と、下面１０４から上面１０２に向かって孔径が小さくなる第２変質領域１４０とが形成される。第１変質領域１３０及び第２変質領域１４０は所望の貫通孔の形状に合わせて、適宜形状を変更することができる。ここで、第１変質領域１３０及び第２変質領域１４０の領域が、それぞれ後の第１貫通孔１１０及び第２貫通孔１２０になるため、所望の貫通孔の形状に合わせて変質領域を調整すればよい。ここで、上記のようにレーザ光の焦点を下面１０４側に合わせてレーザ照射を行った場合、レーザ光が焦点を結んでいない領域、つまり、照射領域が広がっている上面１０２側の領域でも、基板１００はレーザ光を吸収して変質領域が形成される。

図２Ｃは、本発明の一実施形態に係る貫通孔形成基板の製造方法において、薬液を使用して基板の変質領域をエッチングする工程を示す断面図である。第１変質領域１３０及び第２変質領域１４０は変質していない領域と比べて薬液によるエッチングレートが早い。つまり、基板１００全体を薬液６１１に浸漬させることで第１変質領域１３０及び第２変質領域１４０が選択的に又は変質していない領域に比べて早い速度でエッチングされる。図２Ｃでは、容器６１０に入れられた薬液６１１に基板１００を浸漬することで上面１０２側及び下面１０４側の両面側からエッチングを行う方法を示す。ここで、エッチングに使用する薬液６１１として、基板１００がガラス基板であれば、フッ酸（ＨＦ）、バッファードフッ酸（ＢＨＦ）、界面活性剤添加バッファードフッ酸（ＬＡＬ）などを使用することができる。エッチングに使用する薬液は基板の材質によって適宜選択することができる。また、エッチングの方法は浸漬させる方法以外にも、スピンコート式のエッチング方法でもよい。スピンコート式のエッチングを行う場合は、片面ずつ処理を行う。

上記のようにして、第１変質領域１３０及び第２変質領域１４０を全てエッチングすることで、図１Ｂに示す第１貫通孔１１０及び第２貫通孔１２０が形成された貫通孔形成基板１０を得ることができる。ここで、第１貫通孔１１０及び第２貫通孔１２０の平面視における形状には特に制限はなく、例えば円形でもよく、それ以外にも矩形や多角形であってもよい。もちろん、角に丸みを帯びた矩形や多角形であってもよい。

ここで、図２では、基板１００において貫通孔を形成したい領域にレーザ光を照射して変質領域を形成し、薬液によってウェットエッチングすることで貫通孔を形成する方法を説明したが、この方法に限定されない。例えば、高出力のレーザを基板１００に照射し、基板を融解することで貫通孔を形成してもよい。例えば、ガラス基板を加工するレーザとしてはＣＯ_２レーザなどを使用することができる。上記のようにして、本発明の実施形態１に係る貫通孔形成基板１０を製造することができる。

図１及び図２に示した貫通孔形成基板１０に形成された第１貫通孔１１０及び第２貫通孔１２０は、単に反りを抑制する目的のために形成されてもよく、基板１００の上面１０２及び下面１０４に形成された各々の配線を接続するための貫通電極を配置するために形成されてもよい。図３は、本発明の一実施形態に係る貫通孔形成基板を用いた貫通電極基板の断面図である。図３に示すように、貫通電極基板１９では、図１の第１貫通孔１１０及び第２貫通孔１２０のそれぞれの内部に第１貫通電極２１０及び第２貫通電極２２０が配置されている。また、第１貫通電極２１０は上面１０２において第１配線２１２に接続され、下面１０４において第２配線２１４に接続されている。第２貫通電極２２０は上面１０２において第３配線２２２に接続され、下面１０４において第４配線２２４に接続されている。

基板１００の板厚方向に孔径が異なる第１貫通孔１１０及び第２貫通孔１２０のそれぞれが第１貫通電極２１０及び第２貫通電極２２０によって充填されている場合、熱処理によって第１貫通電極２１０及び第２貫通電極２２０が膨張すると孔径が大きい領域と孔径が小さい領域とで、膨張した貫通電極が基板を基板の面方向（上面１０２及び下面１０４に平行な方向）に押す力が異なる。しかし、図３に示す貫通電極によると、第２貫通電極２２０が第１貫通電極２１０を上下方向に反転させた形状を有することで、上面１０２付近においては、第１貫通電極２１０が基板１００を面方向に強く押圧するが、第２貫通電極２２０は基板を弱く押圧する。一方、上記とは逆に、下面１０４付近においては、第１貫通電極２１０が基板１００を面方向に弱く押圧するが、第２貫通電極２２０は基板を強く押圧する。したがって、貫通孔の充填物が基板１００を面方向に押圧する力の偏りを抑制することができ、基板の反りが抑制される。その結果、信頼性の高い基板を提供することができる。

上記の効果について具体的に説明する。例えば、ガラスインターポーザに光学センサを設置する際に基板が加熱される。その加熱の際に、既に形成された第１貫通電極２１０及び第２貫通電極２２０が基板１００を面方向に押圧する。本発明の構成によれば、その押圧の力の偏りを抑制することができ、基板１００の反りを抑制することができる。また、第１貫通電極２１０及び第２貫通電極２２０を電解めっき法によって形成する場合、基板１００が加熱された状態で第１貫通電極２１０及び第２貫通電極２２０が形成される。第１貫通電極２１０及び第２貫通電極２２０の形成が終了すると、基板は過熱状態から室温に冷却され、その際に加熱によって膨張していた第１貫通電極２１０及び第２貫通電極２２０が収縮する。本発明の構成によれば、その収縮によって基板１００が面方向に引っ張られる力の偏りを抑制することもでき、基板１００の反りを抑制することができる。

図３では、第１貫通電極２１０及び第２貫通電極２２０がそれぞれの貫通孔の内部を充填する構造を例示したが、この構造に限定されない。例えば、貫通電極が貫通孔の側壁部のみに配置され、貫通電極の内部に空間が設けられていてもよい。また、第１貫通電極２１０と第１配線２１２又は第２配線２１４とが一体で形成されていてもよい。同様に、第２貫通電極２２０と第３配線２２２又は第４配線２２４とが一体で形成されていてもよい。

〈実施形態１の変形例〉
図４乃至図８を用いて実施形態１の変形例について説明する。実施形態１の変形例では、図１Ｂとは異なる形状の貫通孔が形成されている。以下に、図４乃至図８のそれぞれの貫通孔の形状について詳細に説明する。図４乃至図８は、いずれも本発明の一実施形態の変形例に係る貫通孔形成基板の断面図である。

［貫通孔形成基板１０Ａの構成］
図４に示すように、本発明の実施形態１の変形例１に係る貫通孔形成基板１０Ａでは、基板１００Ａに第１貫通孔１１０Ａ及び第２貫通孔１２０Ａが設けられている。第１貫通孔１１０Ａ及び第２貫通孔１２０Ａは、図４に示すように基板１００Ａの板厚方向に孔径が異なる形状を有している。

第１貫通孔１１０Ａは、上部開口端１１２Ａから基板１００Ａの上面１０２Ａに平行な方向（基板１００Ａの平面方向）に突出した頭頂部１１８Ａを備えた、いわゆる鼓形状を有している。同様に、第２貫通孔１２０Ａは、上部開口端１２２Ａから基板１００Ａの平面方向に突出した頭頂部１２８Ａを備えた鼓形状を有している。つまり、第１貫通孔１１０Ａの孔径は上面１０２Ａ又は下面１０４Ａから頭頂部１１８Ａに向かって徐々に小さくなる形状を有している。同様に、第２貫通孔１２０Ａの孔径は上面１０２Ａ又は下面１０４Ａから頭頂部１２８Ａに向かって徐々に小さくなる形状を有している。

上記の構造を換言すると、第１貫通孔１１０Ａは、上面１０２Ａ側に第１領域１１６Ａよりも孔径が大きい上部開口端１１２Ａを有し、下面１０４Ａ側に第１領域１１６Ａ及び上部開口端１１２Ａよりも孔径が大きい下部開口端１１４Ａを有する。また、第２貫通孔１２０Ａは、下面１０４Ａ側に第２領域１２６Ａよりも孔径が大きい下部開口端１２４Ａを有し、上面１０２Ａ側に第２領域１２６Ａ及び下部開口端１２４Ａよりも孔径が大きい上部開口端１２２Ａを有する。第１貫通孔１１０Ａの孔径が他より小さい第１領域１１６Ａは基板中間位置１０６Ａよりも上面１０２Ａ側に設けられている。第２貫通孔１２０Ａの孔径が他より小さい第２領域１２６Ａは基板中間位置１０６Ａよりも下面１０４Ａ側に設けられている。

上記の構造を換言すると、第１貫通孔１１０Ａ及び第２貫通孔１２０Ａの各々において、互いに対向する側壁の間隔は、上面１０２Ａ及び下面１０４Ａから頭頂部１１８Ａ及び頭頂部１２８Ａのそれぞれに向かって徐々に狭くなっている。ここで、第１領域１１６Ａは第１貫通孔１１０Ａにおける最も小さい孔径（内径）に相当する。同様に、第２領域１２６Ａは第２貫通孔１２０Ａにおける最も小さい孔径（内径）に相当する。

図３では、第１貫通孔１１０Ａと第２貫通孔１２０Ａとが上下対称な形状を有する構造を例示した。つまり、図３は、基板中間位置１０６Ａから頭頂部１１８Ａまでの距離と、基板中間位置１０６Ａから頭頂部１２８Ａまでの距離とが同じである構造である。ただし、この構造に限定されず、例えば、基板中間位置１０６Ａから頭頂部１１８Ａまでの距離と、基板中間位置１０６Ａから頭頂部１２８Ａまでの距離とが異なっていてもよい。

［貫通孔形成基板１０Ｂの構成］
図５に示すように、本発明の実施形態１の変形例２に係る貫通孔形成基板１０Ｂでは、基板１００Ｂに第１貫通孔１５０Ｂ及び第２貫通孔１６０Ｂが設けられている。第１貫通孔１５０Ｂ及び第２貫通孔１６０Ｂは、図５に示すように基板１００Ｂの板厚方向に孔径が異なる形状を有している。

第１貫通孔１５０Ｂ及び第２貫通孔１６０Ｂは、断面構造がＴ字型の貫通孔である。換言すると、第１貫通孔１５０Ｂは、基板１００Ｂの基板中間位置１０６Ｂよりも上面１０２Ｂ側に、孔径が他より大きい第３領域１５６Ｂを有している。また、第２貫通孔１６０Ｂは、基板中間位置１０６Ｂよりも下面１０４Ｂ側に、孔径が他より大きい第４領域１６６Ｂを有している。ここで、図５に示すように、第３領域１５６Ｂは上面１０２Ｂの上部開口端１５２Ｂに設けられている。また、第４領域１６６Ｂは下面１０４Ｂの下部開口端１６４Ｂに設けられている。

［貫通孔形成基板１０Ｃの構成］
図６に示すように、本発明の実施形態１の変形例３に係る貫通孔形成基板１０Ｃでは、基板１００Ｃに第１貫通孔１５０Ｃ及び第２貫通孔１６０Ｃが設けられている。第１貫通孔１５０Ｃ及び第２貫通孔１６０Ｃは、図６に示すように基板１００Ｃの板厚方向に孔径が異なる形状を有している。

第１貫通孔１５０Ｃは、上部開口端１５２Ｃから基板１００Ｃの上面１０２Ｃに平行な方向（基板１００Ｃの平面方向）に凹んだ陥没部１５８Ｃを備える樽形状を有している。同様に、第２貫通孔１６０Ａは、上部開口端１６２Ｃから基板１００Ｃの平面方向に凹んだ陥没部１６８Ｃを備える樽形状を有している。つまり、第１貫通孔１５０Ｃの孔径は上面１０２Ｃ又は下面１０４Ｃから陥没部１５８Ｃに向かって徐々に大きくなる形状を有している。同様に、第２貫通孔１６０Ｃの孔径は上面１０２Ｃ又は下面１０４Ｃから陥没部１６８Ｃに向かって徐々に大きくなる形状を有している。

上記の構造を換言すると、第１貫通孔１５０Ｃは、上面１０２Ｃ側に第３領域１５６Ｃよりも孔径が小さい上部開口端１５２Ｃを有し、下面１０４Ｃ側に第３領域１５６Ｃ及び上部開口端１５２Ｃよりも孔径が小さい下部開口端１５４Ｃを有する。また、第２貫通孔１６０Ｃは、下面１０４Ｃ側に第４領域１６６Ｃよりも孔径が小さい下部開口端１６４Ｃを有し、上面１０２Ｃ側に第４領域１６６Ｃ及び下部開口端１６４Ｃよりも孔径が小さい上部開口端１６２Ｃを有する。第１貫通孔１５０Ｃの孔径が他より大きい第３領域１５６Ｃは基板中間位置１０６Ｃよりも上面１０２Ｃ側に設けられている。第２貫通孔１６０Ｃの孔径が他より大きい第４領域１６６Ｃは基板中間位置１０６Ｃよりも下面１０４Ｃ側に設けられている。

上記の構造を換言すると、第１貫通孔１５０Ｃ及び第２貫通孔１６０Ｃの各々において、互いに対向する側壁の間隔は、上面１０２Ｃ及び下面１０４Ｃから陥没部１５８Ｃ及び陥没部１６８Ｃのそれぞれに向かって徐々に広くなっている。ここで、第３領域１５６Ｃは第１貫通孔１５０Ｃにおける最も大きい孔径（最外径）に相当する。同様に、第４領域１６６Ｃは第２貫通孔１６０Ｃにおける最も大きい孔径（最外径）に相当する。

図６では、第１貫通孔１５０Ｃと第２貫通孔１６０Ｃとが上下対称な形状を有する構造を例示した。つまり、図６は、基板中間位置１０６Ｃから陥没部１５８Ｃまでの距離と、基板中間位置１０６Ｃから陥没部１６８Ｃまでの距離とが同じである構造である。ただし、この構造に限定されず、例えば、基板中間位置１０６Ｃから陥没部１５８Ｃまでの距離と、基板中間位置１０６Ｃから陥没部１６８Ｃまでの距離とが異なっていてもよい。

［貫通孔形成基板１０Ｄの構成］
図７に示すように、本発明の実施形態１の変形例４に係る貫通孔形成基板１０Ｄでは、基板１００Ｄに第１貫通孔１７０Ｄ、第２貫通孔１８０Ｄ、第１凹部１７２Ｄ、及び第２凹部１８２Ｄが設けられている。第１貫通孔１７０Ｄ及び第２貫通孔１８０Ｄは、図７に示すように基板１００Ｄの板厚方向に孔径が同じ形状を有している。第１貫通孔１７０Ｄ及び第２貫通孔１８０Ｄの近傍において、第１凹部１７２Ｄと第２凹部１８２Ｄとが、それぞれ異なる面に配置されている。第１凹部１７２Ｄは第１貫通孔１７０Ｄに対応して設けられている。第２凹部１８２Ｄは第２貫通孔１８０Ｄに対応して設けられている。

ここで、第１貫通孔１７０Ｄ及び第１凹部１７２Ｄを１つの構造体（第１構造体とする）と見なし、第２貫通孔１８０Ｄ及び第２凹部１８２Ｄを１つの構造体（第２構造体とする）と見なした場合、第１構造体と第２構造体とは上下対称な形状を有しているということができる。

［貫通孔形成基板１０Ｅの構成］
図８に示すように、本発明の実施形態１の変形例５に係る貫通孔形成基板１０Ｅでは、基板１００Ｅに第１貫通孔３１０Ｅ及び第２貫通孔３２０Ｅが設けられている。第１貫通孔３１０Ｅ及び第２貫通孔３２０Ｅは、図８に示すように基板１００Ｅの平面方向に直交する方向に対して傾斜する形状を有している。

第１貫通孔３１０Ｅは、基板１００Ｅの上面１０２Ｅ又は下面１０４Ｅに直交する方向に対して傾斜した第１傾斜部３１５Ｅを有している。第２貫通孔３２０Ｅは、上面１０２Ｅ又は下面１０４Ｅに直交する方向に対して、第１傾斜部３１５Ｅとは異なる方向に傾斜した第２傾斜部３２５Ｅを有している。図８では、第１傾斜部３１５Ｅと第２傾斜部３２５Ｅとが反対方向に傾斜した構造を示した。

ここで、第１傾斜部３１５Ｅ及び第２傾斜部３２５Ｅは、マザーガラス基板又は個々のインターポーザにおいて、一部の領域に設けられている。つまり、基板の全域で反りを抑制する効果を得るために、マザーガラス基板又は個々のインターポーザの基板端部に近い領域にも第１傾斜部３１５Ｅ及び第２傾斜部３２５Ｅが対になって設けられている。換言すると、第１傾斜部３１５Ｅ又は第２傾斜部３２５Ｅのいずれか一方は、上面１０２Ｅから下面１０４Ｅに向かって基板１００Ｅの中央から離れる方向に傾斜している、ということもできる。

図８では、第１貫通孔３１０Ｅ及び第２貫通孔３２０Ｅは、基板１００Ｅの板厚方向に孔径が変わらない形状を例示したが、この形状に限定されない。例えば、以下に示すように、第１貫通孔３１０Ｅ及び第２貫通孔３２０Ｅは、基板１００Ｅの板厚方向に孔径が異なる形状であってもよい。図９乃至図１２に本発明の一実施形態の変形例に係る貫通孔形成基板を示す。

［貫通孔形成基板１０Ｆの構成］
図９は、図１Ｂの貫通孔と図８の貫通孔とを組み合わせた形状の貫通孔である。図９に示すように、第１貫通孔１１０Ｆは、基板中間位置１０６Ｆよりも下面１０４Ｆ側に孔径が他より小さい第１領域１１６Ｆを有する。同様に、第２貫通孔１２０Ｆは、基板中間位置１０６Ｆよりも上面１０２Ｆ側に孔径が他より小さい第２領域１２６Ｆを有する。第１領域１１６Ｆは下面１０４Ｆの下部開口端１１４Ｆに設けられている。第２領域１２６Ｆは上面１０２Ｆの上部開口端１２２Ｆに設けられている。換言すると、第１貫通孔１１０Ｆの孔径は、上面１０２Ｆから下面１０４Ｆに向かって徐々に小さくなる。また、第２貫通孔１２０Ｆの孔径は、下面１０４Ｆから上面１０２Ｆに向かって徐々に小さくなる。なお、図９では、第１貫通孔１１０Ｆと第２貫通孔１２０Ｆとが上下対称である例を示したが、これに限定されない。

［貫通孔形成基板１０Ｇの構成］
図１０は、図４の貫通孔と図８の貫通孔とを組み合わせた形状の貫通孔である。図１０に示すように、第１貫通孔１１０Ｇは、上面１０２Ｇ側に第１領域１１６Ｇよりも孔径が大きい上部開口端１１２Ｇを有し、下面１０４Ｇ側に第１領域１１６Ｇ及び上部開口端１１２Ｇよりも孔径が大きい下部開口端１１４Ｇを有している。同様に、第２貫通孔１２０Ｇは、下面１０４Ｇ側に第２領域１２６Ｇよりも孔径が大きい下部開口端１２４Ｇを有し、上面１０２Ｇ側に第２領域１２６Ｇ及び下部開口端１２４Ｇよりも孔径が大きい上部開口端１２２Ｇを有している。なお、図１０では、第１貫通孔１１０Ｇと第２貫通孔１２０Ｇとが上下対称である例を示したが、これに限定されない。

［貫通孔形成基板１０Ｈの構成］
図１１は、図５の貫通孔と図８の貫通孔とを組み合わせた形状の貫通孔である。図１１に示すように、第１貫通孔１５０Ｈは、基板中間位置１０６Ｈよりも上面１０２Ｈ側に、孔径が他より大きい第３領域１５６Ｈを有している。同様に、第２貫通孔１６０Ｈは、基板中間位置１０６Ｈよりも下面１０４Ｈ側に、孔径が他より大きい第４領域１６６Ｈを有している。第３領域１５６Ｈは上面１０２Ｈの上部開口端１５２Ｈに設けられ、第４領域１６６Ｈは下面１０４Ｈの下部開口端１６４Ｈに設けられている。なお、図１１では、第１貫通孔１５０Ｈと第２貫通孔１６０Ｈとが上下対称である例を示したが、これに限定されない。

［貫通孔形成基板１０Ｌの構成］
図１２は、図６の貫通孔と図８の貫通孔とを組み合わせた形状の貫通孔である。図１２に示すように、第１貫通孔１５０Ｌは上面１０２Ｌ側に第３領域１５６Ｌよりも孔径が小さい上部開口端１５２Ｌを有し、下面１０４Ｌ側に第３領域１５６Ｌ及び上部開口端１５２Ｌよりも孔径が小さい下部開口端１５４Ｌを有している。同様に、第２貫通孔１６０Ｌは下面１０４Ｌ側に第４領域１６６Ｌよりも孔径が小さい下部開口端１６４Ｌを有し、上面１０２Ｌ側に第４領域１６６Ｌ及び下部開口端１６４Ｌよりも孔径が小さい上部開口端１６２Ｌを有している。なお、図１２では、第１貫通孔１５０Ｌと第２貫通孔１６０Ｌとが上下対称である例を示したが、これに限定されない。

〈実施形態２〉
図１３及び図１４を用いて、本発明の実施形態２に係る貫通電極基板２０の構成について説明する。

［貫通電極基板２０の構成］
図１３（図１３Ａ及び図１３Ｂ）を用いて、貫通電極基板２０の構成について説明する。図１３Ａは、本発明の一実施形態に係る貫通電極基板の概要を示す平面図である。また、図１３Ｂは、本発明の一実施形態に係る貫通電極基板のＢ−Ｂ’断面図である。図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、本発明の実施形態２に係る貫通電極基板２０は、基板４００、第１貫通電極４３０、及び第２貫通電極４４０を有する。

基板４００には、第１貫通孔４１０及び第２貫通孔４２０が設けられている。第１貫通電極４３０は、第１貫通孔４１０の内部に配置されており、上面４０２に配置された第１配線４１２と下面４０４に配置された第２配線４１４とを接続する。第２貫通電極４４０は、第２貫通孔４２０の内部に配置されており、上面４０２に配置された第３配線４２２と下面４０４に配置された第４配線４２４とを接続する。ここで、第１貫通電極４３０の断面形状は第２貫通電極４４０の断面形状と異なる形状である。なお、図１３Ｂでは、第１貫通電極４３０と第２貫通電極４４０とが上下対称である例を示したが、これに限定されない。

第１貫通電極４３０は第１充填部４３２及び第１コンフォーマル部４３４を有する。第１充填部４３２は第１配線４１２と一体で形成されている。第１コンフォーマル部４３４は第２配線４１４と一体で形成されている。ここで、第１充填部４３２とは、基板４００の一方の面側において、第１貫通孔４１０の内部を満たすように配置された導電材料を指す。また、第１コンフォーマル部４３４は、基板４００の他方の面側において、第１貫通孔４１０の側壁部のみに配置され、内部に空間が設けられた導電材料を指す。図１３Ｂに示すように、第１コンフォーマル部４３４の内部には空間４３６が設けられている。第２貫通電極４４０は第２充填部４４４及び第２コンフォーマル部４４２を有する。第２充填部４４４及び第２コンフォーマル部４４２は上記の第１充填部４３２及び第１コンフォーマル部４３４と同様であるので、ここでは説明を省略する。

第１充填部４３２及び第２充填部４４４は、熱処理によって第１充填部４３２及び第２充填部４４４の導電材料が膨張すると、逃げ場がないため第１貫通孔４１０及び第２貫通孔４２０の内壁を強く押圧する。一方、第１コンフォーマル部４３４及び第２コンフォーマル部４４２では、熱処理によって第１コンフォーマル部４３４及び第２コンフォーマル部４４２の導電材料が膨張しても、空間４３６、４４６が設けられているため第１貫通孔４１０及び第２貫通孔４２０の内壁を押圧する力は上記に比べると弱い。

以上のように、本発明の実施形態２に係る貫通電極基板２０によると、第１貫通孔４１０の内壁は上面４０２側で強く押圧され、下面４０４側で弱く押圧される。一方、上記とは逆に、第２貫通孔４２０の内壁は下面４０４側で強く押圧され、上面４０２側で弱く押圧される。したがって、貫通孔の貫通電極が基板４００を面方向に押圧する力の偏りを抑制することができ、基板の反りが抑制される。その結果、信頼性の高い基板を提供することができる。

図１３Ｂでは、充填部及びコンフォーマル部によって貫通孔の内壁を押圧する強さを調整したが、この方法に限定されない。例えば、高密度材料及び低密度材料によって貫通孔の内壁を押圧する強さを調整してもよい。低密度材料としては、例えば、内部に気泡を含有するポーラスな材料を用いてもよい。また、熱膨張率が異なる材料によって貫通孔の内壁を押圧する強さを調整してもよい。

［貫通電極基板２０の製造方法］
図１４（図１４Ａ乃至図１４Ｄ）を用いて、本発明の実施形態２に係る貫通電極基板２０の製造方法を説明する。図１４において、図１３に示す要素と同じ要素には同一の符号を付した。ここで、貫通電極基板としてガラス基板を使用したガラスインターポーザの製造方法について説明する。

図１４Ａは、本発明の一実施形態に係る貫通電極基板の製造方法において、シード層を形成する工程を示す断面図である。図１４Ａに示すように、第１貫通孔４１０及び第２貫通孔４２０が設けられた基板４００の上面４０２側に第１シード層４５２を形成し、下面４０４側に第２シード層４６４を形成する。第１シード層４５２及び第２シード層４６４は、例えば、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属またはこれらを用いた合金の単層または積層を使用することができ、ＰＶＤ法（真空蒸着法およびスパッタリング法等）又はＣＶＤ法等により形成することができる。

第１シード層４５２に使用する材料は、後にシード層上に形成する第１めっき層４５８と同じ材質を選択することができる。また、第２シード層４６４に使用する材料は、後にシード層上に形成する第２めっき層４６８と同じ材質を選択することができる。第１シード層４５２及び第２シード層４６４は、後の工程で電解めっき法におけるシードとして利用するために設けられる。ここで、第１シード層４５２及び第２シード層４６４は、好ましくは２０ｎｍ以上１μｍ以下の膜厚で形成するとよい。また、第１シード層４５２及び第２シード層４６４は、より好ましくは１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下の膜厚で形成するとよい。

図１４Ｂは、本発明の一実施形態に係る貫通電極基板の製造方法において、めっき層を形成し、貫通孔の一方の端部を塞ぐ工程を示す断面図である。第１めっき層４５８は、第１シード層４５２上にレジストマスク６２０を形成し、第１シード層４５２に通電する電解めっき法によって形成される。第１めっき層４５８は、レジストマスク６２０から露出した第１シード層４５２上に形成され、第１貫通孔４１０の上面４０２側を塞ぐように形成される。第２めっき層４６８は第２シード層４６４上にレジストマスク６３０を形成し、第２シード層４６４に通電する電解めっき法によって形成される。第２めっき層４６８は、レジストマスク６３０から露出した第２シード層４６４上に形成され、第２貫通孔４２０の下面４０４側を塞ぐように形成される。

第１めっき層４５８及び第２めっき層４６８によって第１貫通孔４１０の上面４０２側及び第２貫通孔４２０の下面４０４側が塞がれると、レジストマスク６２０、６３０を除去し、第１めっき層４５８及び第２めっき層４６８から露出した第１シード層４５２及び第２シード層４６４をエッチングする。当該エッチングは、全面エッチングによって行われる。

図１４Ｃは、本発明の一実施形態に係る貫通電極基板の製造方法において、めっき層を形成し、貫通孔の一部の領域にめっき層を充填させる工程を示す断面図である。第１充填めっき層４７２は、第１めっき層４５８に通電する電解めっき法によって形成される。第２充填めっき層４８４は、第２めっき層４６８に通電する電解めっき法によって形成される。ここでは、第１貫通孔４１０及び第２貫通孔４２０の各々の内部にめっき層が形成されればいいので、めっき層を形成したい側だけにめっき液を供給してもよい。例えば、第１充填めっき層４７２を形成する工程においては、第１貫通孔４１０の開口側である下面４０４側にだけめっき液を供給して電解めっきを行ってもよい。もちろん、上面４０２及び下面４０４の両側にめっき液を供給して、第１充填めっき層４７２及び第２充填めっき層４８４を同一工程で形成してもよい。

第１充填めっき層４７２及び第２充填めっき層４８４は、第１貫通孔４１０及び第２貫通孔４２０の各々の一部を充填するように形成する。図１４Ｃでは、第１充填めっき層４７２及び第２充填めっき層４８４が第１貫通孔４１０及び第２貫通孔４２０を充填する割合は、各々の貫通孔の深さの半分未満である例を示したが、この例に限定されない。上記の充填めっき層が貫通孔を充填する割合は、各々の貫通孔の深さの半分以上であってもよい。充填めっき層が貫通孔を充填する割合は、後の工程で形成するコンフォーマル層の付き回り性に応じて調整すればよい。

図１４Ｄは、本発明の一実施形態に係る貫通電極基板の製造方法において、貫通孔のめっき層が充填されていない領域に導電層を形成する工程を示す断面図である。第１コンフォーマル層４７６は、下面４０４側から導電層を形成し、フォトリソグラフィ及びエッチングによって形成される。同様に、第２コンフォーマル層４８６は、上面４０２側から導電層を形成し、フォトリソグラフィ及びエッチングによって形成される。第１コンフォーマル層４７６及び第２コンフォーマル層４８６は、上記のシード層と同様の材料及び方法で形成することができる。

上記の方法により、図１３Ｂに示す構造と同様の構造を形成することができる。ここで、図１４Ｄの第１シード層４５２及び第１めっき層４５８が図１３Ｂの第１配線４１２に相当する。また、図１４Ｄの第１コンフォーマル層４７６のうち下面４０４に接して配置された部分が図１３Ｂの第２配線４１４に相当する。また、図１４Ｄの第１充填めっき層４７２が図１３Ｂの第１充填部４３２に相当する。また、図１４Ｄの第１コンフォーマル層４７６のうち第１貫通孔４１０内部に配置された部分が図１３Ｂの第１コンフォーマル部４３４に相当する。

図１５乃至図１８を用いて実施形態２の変形例について説明する。実施形態２の変形例では、図１３Ｂとは異なる貫通孔形状又は充填構造を有する貫通電極基板について説明する。

［貫通電極基板２０Ａの構成］
図１５は、本発明の一実施形態の変形例に係る貫通電極基板の断面図である。実施形態２の変形例１に係る貫通電極基板２０Ａの構造は、図４に示す貫通孔と図１３Ｂに示す充填構造とを組み合わせた構造である。図１５に示すように、第１貫通孔４１０Ａにおいて、上面４０２Ａ側には第１充填部４３２Ａが配置され、下面４０４Ａ側には第１コンフォーマル部４３４Ａが配置されている。第１充填部４３２Ａと第１コンフォーマル部４３４Ａとは、第１貫通孔４１０Ａの頭頂部１１８Ａで接続されている。また、第２貫通孔４２０Ａについても、上面４０２Ａ側に配置された第２コンフォーマル部４４２Ａと下面４０４Ａ側に配置された第２充填部４４４Ａとは、第２貫通孔４２０Ａの頭頂部１２８Ａで接続されている。

［貫通電極基板２０Ｂの構成］
図１６は、本発明の一実施形態の変形例に係る貫通電極基板の断面図である。図１６に示すように、実施形態２の変形例２に係る貫通電極基板２０Ｂは第１貫通電極５１０Ｂ及び第２貫通電極５２０Ｂを有している。第１貫通電極５１０Ｂは第１電極５１２Ｂ、第１コンフォーマル部５１４Ｂ、及び第１底部５１６Ｂを有する。第１電極５１２Ｂ、第１コンフォーマル部５１４Ｂ、及び第１底部５１６Ｂは一体で形成されている。ここで、第１底部５１６Ｂは第１貫通孔４１０Ｂの上面４０２Ｂ側の開口端を塞いでいる。同様に、第２貫通電極５２０Ｂは第２電極５２２Ｂ、第２コンフォーマル部５２４Ｂ、及び第２底部５２６Ｂを有する。第２電極５２２Ｂ、第２コンフォーマル部５２４Ｂ、及び第２底部５２６Ｂは一体で形成されている。ここで、第２底部５２６Ｂは第２貫通孔４２０Ｂの下面４０４Ｂ側の開口端を塞いでいる。なお、第１貫通電極５１０Ｂ及び第２貫通電極５２０Ｂは、上記のシード層と同様の材料及び方法で形成することができる。

［貫通電極基板２０Ｂの製造方法］
図１７（図１７Ａ乃至図１７Ｃ）を用いて、本発明の実施形態２の変形例２に係る貫通電極基板２０Ｂの製造方法を説明する。図１７において、図１６に示す要素と同じ要素には同一の符号を付した。ここで、貫通電極基板としてガラス基板を使用したガラスインターポーザの製造方法について説明する。

図１７Ａは、本発明の一実施形態の変形例に係る貫通電極基板の製造方法において、貫通孔の第１面の端部を塞ぎ、貫通孔の第２面側から貫通電極を形成する工程を示す断面図である。図１７Ａに示すように、基板４００Ｂの上面４０２Ｂ側にフィルム状シート６４０Ｂを貼り付け、下面４０４Ｂ側から第１貫通電極５１０Ｂを形成する。第１貫通電極５１０Ｂを形成した後にフィルム状シート６４０Ｂを剥離する。

図１７Ｂは、本発明の一実施形態の変形例に係る貫通電極基板の製造方法において、貫通孔の第２面の端部を塞ぎ、貫通孔の第１面側から貫通電極を形成する工程を示す断面図である。図１７Ｂに示すように、基板４００Ｂの下面４０４Ｂ側にフィルム状シート６５０Ｂを貼り付け、上面４０２Ｂ側から第２貫通電極５２０Ｂを形成する。第２貫通電極５２０Ｂを形成した後にフィルム状シート６５０Ｂを剥離する。フィルム状シート６５０Ｂを剥離することで図１６に示す構造を得ることができる。

図１７Ｃは、本発明の一実施形態の変形例に係る貫通電極基板の製造方法において、貫通電極に接続する配線を形成する工程を示す断面図である。図１７Ｃに示すように、基板４００Ｂの上面４０２Ｂ側に第１底部５１６Ｂに接続される第１配線５３２Ｂを形成し、基板４００Ｂの下面４０４Ｂ側に第１電極５１２Ｂに接続される第２配線５３４Ｂを形成する。同様に、基板４００Ｂの上面４０２Ｂ側に第２電極５２２Ｂに接続される第３配線５４２Ｂを形成し、基板４００Ｂの下面４０４Ｂ側に第２底部５２６Ｂに接続される第４配線５４４Ｂを形成する。

［貫通電極基板２０Ｃの構成］
図１８は、本発明の一実施形態の変形例に係る貫通電極基板の断面図である。実施形態２の変形例３に係る貫通電極基板２０Ｃは、図１６に示す貫通電極基板２０Ｂと類似しているが、貫通電極基板２０Ｃは第２貫通電極５２０Ｃの内部に充填材５５０Ｃが設けられている点において貫通電極基板２０Ｂと相違する。充填材５５０Ｃは第２貫通電極５２０Ｃの内部に形成されており、第１貫通電極５１０Ｃの内部には形成されていない。上記の構造を換言すると、第１貫通孔４１０Ｃの内部に配置された構造体（第１コンフォーマル部５１４Ｃ及び第１底部５１６Ｃ）と、第２貫通孔４２０Ｃの内部に配置された構造体（第２コンフォーマル部５２４Ｃ、第２底部５２６Ｃ、及び充填材５５０Ｃ）とは形状が異なる、ということもできる。

上記のように、実施形態２の変形例に係る貫通電極基板においても、実施形態２の貫通電極基板２０と同様に、第１貫通孔４１０が強く押圧される箇所と第２貫通孔４２０が強く押圧される箇所とは、それぞれ基板４００の異なる面側に位置している。したがって、貫通電極基板２０と同様に、貫通孔の貫通電極が基板４００を面方向に押圧する力の偏りを抑制することができ、基板の反りが抑制される。その結果、信頼性の高い基板を提供することができる。

〈実施形態３〉
図１９を用いて、本発明の実施形態３に係る基板３０の構成について説明する。実施形態３に示す基板３０は基板自体の構造を示すものであり、上記の実施形態１及び実施形態２と併用することで、基板の反りの抑制をより効果的にすることができる。

図１９は、本発明の一実施形態に係る基板の断面図である。図１９に示すように、実施形態３の基板３０では、第１厚板部７１０が基板７００の上面７０２側に設けられており、第２厚板部７２０が基板７００の下面７０４側に設けられている。第１厚板部７１０及び第２厚板部７２０は基板７００に一体的に形成されている。このように、基板７００の異なる面に第１厚板部７１０及び第２厚板部７２０を設けることで、第１厚板部７１０に起因した基板７００の上面７０２側の膨張と第２厚板部７２０に起因した基板７００の下面７０４側の膨張とによって、ガラス基材の形状に起因する表裏での熱膨張率の差を緩和することができる。したがって、基板７００の反りを抑制しつつ、基板７００の反りに対する剛性を向上させることができる。その結果、信頼性の高い基板を提供することができる。

〈実施形態４〉
図２０を用いて、本発明の実施形態４に係る基板４０の構成について説明する。実施形態４に示す基板４０は基板に配置された導電層の構造を示すものであり、上記の実施形態１乃至実施形態３と併用することで、基板の反りの抑制をより効果的にすることができる。

図２０は、本発明の一実施形態に係る基板の断面図である。図２０に示すように、基板４０において、第１導電層８１２は基板８００の上面８０２側に埋め込まれている。また、第４導電層８２４は基板８００の下面８０４側に埋め込まれている。一方、第２導電層８１４は、基板８００の下面８０４側において、基板８００の表面に配置されている。また、第３導電層８２２は、基板８００の上面８０２側において、基板８００の表面に配置されている。ここで、第１導電層８１２及び第２導電層８１４は少なくとも一部の領域が重畳するように配置されている。また、第３導電層８２２及び第４導電層８２４は少なくとも一部の領域が重畳するように配置されている。

以上のように、基板４０によると、熱処理等によって上記の導電層が膨張すると、第１導電層８１２は基板８００の上面８０２を面方向に押圧し第４導電層８２４は基板８００の下面８０４を面方向に押圧する。したがって、貫通孔の貫通電極が基板８００を面方向に押圧する力の偏りを抑制することができ、基板の反りが抑制される。その結果、信頼性の高い基板を提供することができる。

なお、本発明は上記の実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１０：貫通孔形成基板、１９、２０：貫通電極基板、３０、４０、１００、４００、７００、８００：基板、１０２、４０２、７０２、８０２：上面、１０４、４０４、７０４、８０４：下面、１０６：基板中間位置、１１０、１５０、１７０、３１０、４１０：第１貫通孔、１１２、１２２、１５２、１６２：上部開口端、１１４、１２４、１６４、１５４：下部開口端、１１６：第１領域、１１８、１２８：頭頂部、１２０、１６０、１８０、３２０：第２貫通孔、１２６：第２領域、１３０：第１変質領域、１４０：第２変質領域、１５６：第３領域、１５８、１６８：陥没部、１６６：第４領域、１７２：第１凹部、１８２：第２凹部、２１０、４３０、５１０：第１貫通電極、２１２、４１２、５３２：第１配線、２１４、４１４、５３４：第２配線、２２０、４４０、５２０：第２貫通電極、２２２、４２２、５４２：第３配線、２２４、４２４、５４４：第４配線、３１５：第１傾斜部、３２５：第２傾斜部、４２０：第２貫通孔、４３２：第１充填部、４３４：第１コンフォーマル部、４３６、４４６：空間、４４４：第２充填部、４５２：第１シード層、４５８：第１めっき層、４６４：第２シード層、４６８：第２めっき層、４７２：第１充填めっき層、４７６：第１コンフォーマル層、４８４：第２充填めっき層、４８６：第２コンフォーマル層、５１２：第１電極、５１４：第１コンフォーマル部、５１６：第１底部、５２２：第２電極、５２４：第２コンフォーマル部、５２６：第２底部、５５０Ｃ：充填材、６００：光源、６０１：レーザ光、６１０：容器、６１１：薬液、６２０、６３０：レジストマスク、６４０、６５０：フィルム状シート、７１０：第１厚板部、７２０：第２厚板部、８１２：第１導電層、８１４：第２導電層、８２２：第３導電層、８２４：第４導電層

Claims

第１貫通孔及び第２貫通孔が設けられた基板であって、
前記第１貫通孔は、前記基板の第１面と前記第１面の反対側の第２面との中間である基板中間位置よりも前記第１面側に、孔径が前記第１貫通孔の他の孔径より小さい第１領域を有し、
前記第２貫通孔は、前記基板中間位置よりも前記第２面側に、孔径が前記第２貫通孔の他の孔径より小さい第２領域を有することを特徴とする貫通孔形成基板。
前記第１領域は、前記第１面の開口端に設けられ、
前記第２領域は、前記第２面の開口端に設けられ、
前記第１貫通孔の孔径は、前記第２面から前記第１面に向かって徐々に小さくなり、
前記第２貫通孔の孔径は、前記第１面から前記第２面に向かって徐々に小さくなることを特徴とする請求項１に記載の貫通孔形成基板。
前記第１貫通孔は、前記第１面側に前記第１領域よりも孔径が大きい第１開口端を有し、前記第２面側に前記第１領域及び前記第１開口端よりも孔径が大きい第２開口端を有し、
前記第２貫通孔は、前記第２面側に前記第２領域よりも孔径が大きい第３開口端を有し、前記第１面側に前記第２領域及び前記第３開口端よりも孔径が大きい第４開口端を有することを特徴とする請求項１に記載の貫通孔形成基板。
前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔は、前記基板中間位置に対して対称であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の貫通孔形成基板。
第１貫通孔及び第２貫通孔が設けられた基板であって、
前記第１貫通孔は、前記基板の第１面と前記第１面の反対側の第２面との中間である基板中間位置よりも前記第１面側に、孔径が前記第１貫通孔の他の孔径より大きい第３領域を有し、
前記第２貫通孔は、前記基板中間位置よりも前記第２面側に、孔径が前記第２貫通孔の他の孔径より大きい第４領域を有することを特徴とする貫通孔形成基板。
前記第３領域は、前記第１面の開口端に設けられ、
前記第４領域は、前記第２面の開口端に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の貫通孔形成基板。
前記第１貫通孔は、前記第１面側に前記第３領域よりも孔径が小さい第１開口端を有し、前記第２面側に前記第３領域及び前記第１開口端よりも孔径が小さい第２開口端を有し、
前記第２貫通孔は、前記第２面側に前記第４領域よりも孔径が小さい第３開口端を有し、前記第１面側に前記第４領域及び前記第３開口端よりも孔径が小さい第４開口端を有することを特徴とする請求項５に記載の貫通孔形成基板。
前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔は、前記基板中間位置に対して対称であることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一に記載の貫通孔形成基板。
第１貫通孔及び第２貫通孔が設けられた基板であって、
前記第１貫通孔は、前記基板の第１面に直交する方向に対して傾斜した第１傾斜部を有し、
前記第２貫通孔は、前記第１面に直交する方向に対して傾斜した第２傾斜部を有し、
前記第１傾斜部又は前記第２傾斜部のいずれか一方は、前記第１面から前記第１面の反対側の第２面に向かって前記基板の中央から離れる方向に傾斜していることを特徴とする貫通孔形成基板。
前記第１貫通孔は、前記第１面と前記第２面との中間である基板中間位置よりも前記第１面側に、孔径が前記第１貫通孔の他の孔径より小さい第１領域を有し、
前記第２貫通孔は、前記基板中間位置よりも前記第２面側に、孔径が前記第２貫通孔の他の孔径より小さい第２領域を有することを特徴とする請求項９に記載の貫通孔形成基板。
前記第１領域は、前記第１面の開口端に設けられ、
前記第２領域は、前記第２面の開口端に設けられ、
前記第１貫通孔の孔径は、前記第２面から前記第１面に向かって徐々に小さくなり、
前記第２貫通孔の孔径は、前記第１面から前記第２面に向かって徐々に小さくなることを特徴とする請求項１０に記載の貫通孔形成基板。
前記第１貫通孔は、前記第１面側に前記第１領域よりも孔径が大きい第１開口端を有し、前記第２面側に前記第１領域及び前記第１開口端よりも孔径が大きい第２開口端を有し、
前記第２貫通孔は、前記第２面側に前記第２領域よりも孔径が大きい第３開口端を有し、前記第１面側に前記第２領域及び前記第３開口端よりも孔径が大きい第４開口端を有することを特徴とする請求項１０に記載の貫通孔形成基板。
前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔は、前記基板中間位置に対して対称であることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか一に記載の貫通孔形成基板。
前記第１貫通孔は、前記第１面と前記第２面との中間である基板中間位置よりも前記第１面側に、孔径が前記第１貫通孔の他の孔径より大きい第３領域を有し、
前記第２貫通孔は、前記基板中間位置よりも前記第２面側に、孔径が前記第２貫通孔の他の孔径より大きい第４領域を有することを特徴とする請求項９に記載の貫通孔形成基板。
前記第３領域は、前記第１面の開口端に設けられ、
前記第４領域は、前記第２面の開口端に設けられていることを特徴とする請求項１４に記載の貫通孔形成基板。
前記第１貫通孔は、前記第１面側に前記第３領域よりも孔径が小さい第１開口端を有し、前記第２面側に前記第３領域及び前記第１開口端よりも孔径が小さい第２開口端を有し、
前記第２貫通孔は、前記第２面側に前記第４領域よりも孔径が小さい第３開口端を有し、前記第１面側に前記第４領域及び前記第３開口端よりも孔径が小さい第４開口端を有することを特徴とする請求項１４に記載の貫通孔形成基板。
前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔は、前記基板中間位置に対して対称であることを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか一に記載の貫通孔形成基板。
第１貫通孔及び第２貫通孔が設けられた基板と、
前記第１貫通孔の内部に配置され、前記基板の第１面に配置された第１配線と前記第１面の反対側の第２面に配置された第２配線とを接続する第１貫通電極と、
前記第２貫通孔の内部に配置され、前記第１面に配置された第３配線と前記第２面に配置された第４配線とを接続する第２貫通電極と、
を有し、
前記第１貫通電極と前記第２貫通電極とは形状が異なることを特徴とする貫通電極基板。
前記第１貫通電極は、前記第１貫通孔の孔径方向に導電物質が充填された第１導電部と、前記第１貫通孔の内部に空洞を有するように導電性物質が配置された第２導電部とを有し、
前記第２貫通電極は、前記第２貫通孔の孔径方向に導電物質が充填された第３導電部と、前記第２貫通孔の内部に空洞を有するように導電性物質が配置された第４導電部とを有し、
前記第１導電部は、前記第１面側に配置され、
前記第２導電部は、前記第２面側に配置されることを特徴とする請求項１８に記載の貫通電極基板。
第１貫通孔及び第２貫通孔が設けられた基板と、
前記第１貫通孔の内部に配置された第１構造体と、
前記第２貫通孔の内部に配置された第２構造体と、
を有し、
前記第１構造体と前記第２構造体とは形状が異なることを特徴とする基板。