玻璃配线基板、其制造方法以及半导体装置制造方法及图纸

技术编号:24694362 阅读:29 留言:0更新日期:2020-06-27 13:09
提供一种玻璃配线基板,其将基板厚度较薄的玻璃基板作为芯基板,以在制造中途不会产生玻璃的破裂、且使得由电容器和电感器构成的模拟双工器的电特性稳定的方式,在玻璃基板上形成有模拟双工器。在形成有无机贴合层(2)的玻璃基板(10)使用与无机贴合层(2)接触的贯通电极(3)而形成电感器(5),利用在将具有配线的玻璃基板(10)覆盖的绝缘树脂层(6)形成的绝缘树脂开口部(7)而形成电容器(11),在不同的层形成电感器(5)和电容器(11)。

Glass wiring substrate, manufacturing method and semiconductor device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】玻璃配线基板、其制造方法以及半导体装置
本专利技术是涉及形成有高频用滤波器的玻璃配线基板及其制造方法、以及使用该玻璃配线基板的半导体装置的技术。
技术介绍
对于移动体通信(蜂窝电话)而言,由于LTE、载波聚合等技术革新,由电感器部件和电容器部件形成的模拟双工部件(双工器)的搭载个数的增加以及高精度化的要求增强。当前,对于双工器使用采用了陶瓷材料的芯基板。然而,由于近年来以智能手机为代表的电子仪器的迅速发展,对于双工器也要求滤波频率的高频化。然而,对于当前的陶瓷基板而言,存在如下问题,即,难以实现模拟双工器的小型化、特性的改善。其理由如下,即,因电容器表面的凹凸引起的特性的波动、以及由导电性材料形成的电感器配线的表面凹凸而引起表皮部的电阻升高等。因此,近年来,高频用滤波基板的开发受到关注。对于高频用滤波基板,开展了对在由硅、玻璃材料构成的芯基板形成配线的技术的研究。对于上述由硅、玻璃材料构成的芯基板,追随基材的平滑性,电容器电极的表面平滑化得到改善,并且通过电镀形成电感器配线而使得配线表面的凹凸减少,从而表皮部的电阻降低。因此,通过使用由硅基板、玻璃基板构成的芯基板而能够期待模拟双工器的特性的改善。另外,对于硅基板、玻璃基板,可以形成在基板内部开设微细的贯通孔并填充导电性物质的称为TSV(Through-SiliconVia)、TGV(Through-GlassVia)的贯通电极。而且,通过使用该贯通电极、以及将贯通电极之间电连接的配线而能够在硅基板、玻璃基板形成线圈构造。并且,对于硅基板、玻璃基板,可以形成以基板材料为芯材的根据磁导率(H/m)而构成的3D构造的电感器配线。对于电容器而言,通过在半导体技术、平板技术中使用的真空成膜而成膜出最佳的介电质材料,并通过夹持介电质材料的构造而形成上下电极,由此能够进行特性的控制。如果对硅基板和玻璃基板进行比较,则硅基板与玻璃基板相比而微细加工性更优异,配线·TSV形成工艺的技术也已经确立。另一方面,硅基板具有如下缺点,即,仅能对圆形的硅晶片进行处理,因此无法使用晶片周围部、无法以大型尺寸进行统一生产,从而成本提高。另一方面,对于玻璃基板可以实施大型面板的统一处理,另外还考虑了辊对辊方式的生产方法,因此能够实现成本的大幅降低。在玻璃基板的情况下,关于贯通孔的形成,可以通过放电、激光加工以及氢氟酸处理等而形成贯通孔。与此相对,在硅基板的情况下,关于贯通孔的形成,通过气体蚀刻而开设贯通孔,因此加工时间延长、包含晶片薄化工序等也成为成本提高的主要原因。并且,在电特性方面,硅基板为半导体材料,为了在硅基板形成配线,需要形成具有绝缘性的SiO2等的绝缘膜。因此,使用基板本身为绝缘材料的玻璃基板形成模拟双工器的技术受到关注。如上,如果使用玻璃基板,则能够廉价地制作配线电路基板。然而,在电感器的线圈的尺寸设计中存在如下问题,即,要求的玻璃基板的厚度减薄,与此相伴,玻璃基板在制造中途的处理中容易破裂。对于玻璃配线基板而使用的玻璃基板的厚度处于50μm~1000μm的范围。其中,400μm~1000μm的范围是平板显示器中通常使用的区域。在针对该平板显示器使用的区域中,采用在玻璃的单面层叠形成有配线图案的构造,通过玻璃基板的背面的吸附、端部保持等方法而能够稳定地对玻璃基板进行处理。另一方面,对于玻璃配线基板而言,因半导体封装的小型、薄型化的要求而使得对于50μm~400μm的厚度范围的要求提高,并且,配线图案需要层叠形成于玻璃基板的两面。另外,越趋向薄板方向减薄玻璃基板的板厚,因自重引起的挠曲程度越大,在产生形变之后出现裂纹等的起点的情况下,玻璃基板破坏的可能性越高。基于如上理由,越趋向薄板方向减薄玻璃基板的板厚,越难以处理。而且,在该厚度的玻璃基板形成10μm~几百μm的孔径的贯通孔,形成由形成于贯通孔内的具有导电性的贯通电极和在玻璃基板的表面背面形成的配线图案构成的配线电路基板。对于配线图案,还可以使用溅射膜等导电性的金属薄膜,但为了降低配线电阻也可以通过电解镀铜而增大配线厚度。另外,在玻璃基板上形成配线图案的情况下,在玻璃基板上形成能够获得与玻璃基板的贴合力的无机贴合层,在其上形成配线图案(参照专利文献1)。另外,在玻璃基板上且在同一层形成电感器的配线和电容器的下电极的情况下,直至形成贯通电极、电感器的配线图案以及电容器的下电极为止而形成第1层。在电容器的下电极上成膜出介电质层之后直至形成上电极为止而形成第2层。而且,已知为了完成电感器图案和电容器图案而通过蚀刻将不需要的导通区域去除的工艺法。在该工艺法中,在玻璃正上方层叠形成2层配线图案以及介电质层图案,因此配线图案的应力累积增大。因此,在该工艺法中,有可能因各工序中的向玻璃基板和配线图案的界面的应力集中而产生玻璃基板的裂纹、或者因外部物体与玻璃基板表面接触而产生成为破裂起点的裂纹。这样,在该工艺法中,在玻璃基板容易破裂的状态下对该玻璃基板进行处理。另外,在通过蚀刻将用于形成上电极图案的晶种层去除时、以及通过蚀刻将用于形成下电极图案的晶种层去除时,对上电极图案进行2次蚀刻。其结果,产生如下问题,即,电容器的有效的电极面积发生变动,因此作为电容器的电特性发生变动。另外,在由有机树脂等构成的绝缘树脂层之上通过电镀形成电容器的下电极的情况下,在绝缘树脂层的表面凹凸之上形成下电极用的电镀膜。在该情况下,形成下电极的表面的电镀膜的粒块和绝缘树脂层的凹凸重叠,从而产生如下问题,即,电容器电极表面的面积相对于设计值出现波动,构成下电极与上电极之间短路的原因。另外,作为电容构造的形成方法,例如存在专利文献2所记载的形成方法。专利文献2中提出了如下多层打印基板,即,该多层打印基板是一种多层打印配线板,在绝缘基板上交替地层叠有导体层以及层间树脂绝缘层,形成有对于相邻的内层的导体电路和外层的导体电路利用在设置于它们之间的层间树脂绝缘层形成的通孔而将它们连接的层叠配线,其中,在层间树脂绝缘层内的未形成通孔的部位设置有中间导体层,在层间树脂绝缘层中的内层的导体电路与中间导体层之间形成有填充至少含有高介电性材料在内的介电性物质而成的介电质层,并且在层间树脂绝缘层中的外层的导体电路与中间导体层之间形成有位于介电质层的正上方且通过镀覆填充而成的其他通孔,并且,在层间树脂绝缘层上形成有将通孔、其他通孔以及外层的导体电路覆盖的其他层间树脂绝缘层,并且还形成有位于其他通孔的正上方且在其他层间树脂绝缘层镀覆填充而成的其他通孔。在该方法中,为了形成电容构造,包含芯层在内而需要3层绝缘层,从而基板增厚。并且,该方法中存在如下问题,即,工序增多,因此成本提升。专利文献1:日本特开2006-60119号公报专利文献2:日本特许第4599488号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种即使使用基板厚度较薄的玻璃基板也能抑制玻璃破裂、且电容器的电特性稳定的玻璃配线基板。为了解决问题,本专利技术的一个方式是玻璃配线基板,其形成在玻璃基本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种玻璃配线基板,其形成有在玻璃基板上具有电感器以及电容器的高频用滤波器,其特征在于,/n所述玻璃配线基板具有:/n贯通孔,其形成于上述玻璃基板;/n无机贴合层,其形成于上述玻璃基板的两面以及上述贯通孔的壁面;/n线圈构造的电感器,其具有设置为将上述贯通孔贯通且与上述无机贴合层接触的贯通电极、以及设置于在上述玻璃基板的表面形成的无机贴合层之上且与上述贯通电极电连接的第一配线层;/n电容器用的下电极,其与上述电感器电连接,由处于上述玻璃基板的至少一个面的上述第一配线层的一部分构成;/n绝缘树脂层,其形成于上述玻璃基板之上,由将上述第一配线层覆盖的绝缘树脂构成;/n绝缘树脂开口部,其是以上述下电极的一部分露出的方式使上述绝缘树脂层开口而得到的;/n电容器,其具有在通过上述绝缘树脂开口部而露出的下电极上形成的介电质层以及形成于上述介电质层上的上电极;以及/n用于与外部基板连接的第二配线层,其与上述上电极电连接且形成于上述绝缘树脂层上。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171211 JP 2017-2371041.一种玻璃配线基板,其形成有在玻璃基板上具有电感器以及电容器的高频用滤波器,其特征在于,
所述玻璃配线基板具有:
贯通孔,其形成于上述玻璃基板;
无机贴合层,其形成于上述玻璃基板的两面以及上述贯通孔的壁面;
线圈构造的电感器,其具有设置为将上述贯通孔贯通且与上述无机贴合层接触的贯通电极、以及设置于在上述玻璃基板的表面形成的无机贴合层之上且与上述贯通电极电连接的第一配线层;
电容器用的下电极,其与上述电感器电连接,由处于上述玻璃基板的至少一个面的上述第一配线层的一部分构成;
绝缘树脂层,其形成于上述玻璃基板之上,由将上述第一配线层覆盖的绝缘树脂构成;
绝缘树脂开口部,其是以上述下电极的一部分露出的方式使上述绝缘树脂层开口而得到的;
电容器,其具有在通过上述绝缘树脂开口部而露出的下电极上形成的介电质层以及形成于上述介电质层上的上电极;以及
用于与外部基板连接的第二配线层,其与上述上电极电连接且形成于上述绝缘树脂层上。


2.根据权利要求1所述的玻璃配线基板,其特征在于,
上述介电质层形成于上述绝缘树脂开口部的内壁侧面的至少一部分、以及上述绝缘树脂层的表面上的至少一部分的一者或二者。


3.根据权利要求1或2所述的玻璃配线基板,其特征在于,
上述下电极的供上述介电质层形成的表面的算术表面粗糙度Ra小于或等于150nm。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的玻璃配线基板,其特征在于,
上述玻璃基板的厚度大于或等于50μm而小于或等于1000μm。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的玻璃配线基板,其特征在于,
上述贯通电极的最大直径大于或等于15μm而小于或等于150μm。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的玻璃配线基板,其特征在于,
上述第一配线层的厚度大于或等于2μm而小于或等于25μm。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的玻璃配线基板,其特征在于,
上述无机贴合层是从氧化锡、氧化铟、氧化锌、镍、镍磷、铬、氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员:藤田贵志
申请(专利权)人:凸版印刷株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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