[发明专利]具有通孔互连的装置及其制造方法

说明书

本申请是2005年3月14日提交的申请号为200510055503.X的名称为“具有通孔互连的装置及其制造方法”的发明专利申请的分案申请。 

相关申请的交叉引用 

此申请是基于2004年3月16日提交的日本专利申请号2004-74325，2004年10月15日提交的日本专利申请号2004-301919，并且要求其优先权，其全部内容被结合在这里以供参考。 

技术领域

本发明涉及一种包括通孔互连的装置，所述通孔互连电连接到已经提供在基板上的功能元件，以及用于制造该装置的方法。本发明适用于提供在基板上的装置，例如，发光元件如半导体激光器，或光接收元件例如固态图像传感装置等，作为功能元件。 

背景技术

近年来采用了一项技术，其中通孔互连从基板上的一侧穿过基板到达基板的另一侧，在基板上提供有功能元件，以减小电子器件或光学器件的尺寸或者增加功能性，所述电子器件是诸如IC(集成电路)或LSI(大规模集成电路)等，所述光学器件是诸如OEIC(光电子集成电路)或光学拾取器等。 

用于形成通孔互连的相关的技术方法可以根据通孔形成的方向分成两类。图11A到11E是示意性的截面图，其示意性地说明了根据第一方法的制作过程。在第一方法中，在提供有元件的基板上形成从第一侧(前侧)向第二侧(后侧)的小孔。一旦导电材料被填充到所述孔中，那么 所述基板的两侧被抛光以便形成通孔互连(例如，见未审查的日本专利申请，第一版号2001-351997，以及2002ICEP Proceedings，327页)。图12A到12C是示意性的截面图，其示意性地说明了根据第二方法的制作过程。在该第二方法中，在其上提供有元件的基板的第一侧(前侧)上提供垫，并且形成从基板的第二侧(后侧)向该垫的小孔形成。然后，导电材料被填充到那些小孔中以形成通孔互连。 

在第一种方法中，提供例如在其第一侧(图中的上侧)上具有功能元件212的平行板基板211(图11A)。然后，在由抗蚀剂或类似物制成的保护膜215被提供以覆盖至少该功能元件212之后，例如圆柱形小孔(孔)216从所述基板211的第一侧形成(图11B)。这里，参考数字216’指示所述多个孔的内侧壁。然后，导电材料217被设置成覆盖所述基板211的第一侧以及填充到所述孔216中(图11C)。在导电材料217中，由参考数字217a指示的部分是填充所述孔216的导电材料217的一部分，由参考数字217b指示的部分是覆盖所述基板211的第一侧的导电材料217的部分。然后，所述基板211的两侧经历抛光以使填充孔216部分217a的一部分(下文中称为“通孔互连”)217c保留(图11D)。参考数字211’指示抛光后的基板。在上述过程中，获得通孔互连217c，其从第一侧到第二侧(图中的下侧)穿透所述基板211’。然后，在抛光之后，覆盖至少所述通孔互连217c并电连接到所述通孔互连217c的垫213以及电连接在垫213以及功能元件212之间的电路214被提供在所述基板211’的第一侧上(图11E)。根据所述第一方法，由于功能元件212以及通孔互连217通过所述电路214以及垫213电连接，功能元件212能够具有在所述基板212’的第二侧上的电连接端子。需要注意的是覆盖所述基板211的第一侧的部分217b的部分可以被留下，所以在上述抛光步骤中所述留下的部分可以被用作电路。 

但是，所述第一方法具有如下缺点： 

在第一方法中，等离子体处理被用于提供基板211的第一侧中的孔 216。在此步骤中，基板211和保护膜215被直接暴露于等离子体，并且被由所述等离子体导致的热或外力所影响。结果，功能元件212以及基板211受到穿过基板211或保护膜215的等离子体的某种程度的影响。 

另外，抛光过程被用于形成通孔互连217c以使填充到孔216中的导电材料217的部分217a被暴露于基板211’的两侧。在此抛光过程中，基板211的厚度被减小以获得基板211’，并且覆盖提供在所述基板的第一侧的功能元件212的保护膜215同时被去除。结果，功能元件212在某种程度上受到所述基板所受到的热和外力。 

这样的热和外力可能影响功能元件212的功能和性能。 

(2)在第一方法中，基板211的两侧被抛光以将基板211’的厚度减小到最终产品的厚度，并且用以形成从其第一侧到第二侧穿透基板211’的所述通孔互连217c。因此，在第一方法中所述抛光过程是不可缺少的，这趋向于增加装置制造成本。