JP2004228135A - Embedding method of metal into pore - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に形成された微細孔への金属埋め込み方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の、基板上に形成された微細孔への金属埋め込み方法においては、例えば特許文献1に示されるように、微細孔を形成させたSi等からなる基板を真空チャンバー内で溶融金属中に挿入して、基板が溶融金属と同じ温度に達した後に真空チャンバーを大気圧以上に加圧することにより溶融金属を微細孔に充填していた。また特許文献2には、基板上の所望の位置に溶融金属粒を配置させることができるバンプ形成装置が記載されている。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−158191号公報
【特許文献2】
特開2000−294591号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の微細孔への金属埋め込み方法においては、真空チャンバー内に溶融金属槽を設けたり、さらには基板を操作したりする必要があるため、装置が複雑で大掛かりになり、作業時間も長くなってしまうなどの問題点があった。また、基板全体が溶融金属に曝されるため、不必要な部分に金属が付着しないように基板の表面構造を工夫する必要があり、そのため表面構造の設計自由度が小さくなってしまうという問題点もあった。あるいは、基板に付着した金属を除去する工程を追加するため、工程数が多くなってしまうという問題点があった。
【0005】
本発明は以上の問題点を解決するためになされたものであり、簡易な設備と少ない工程数で、基板上に形成された微細孔へ金属を埋め込むことができる、微細孔への金属埋め込み方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明に係る微細孔への金属埋め込み方法は、基板上に微細孔を形成する微細孔形成工程と、金属粒を、前記微細孔の開口部に、当該開口部と前記金属粒との間に隙間を確保しつつ配置する金属粒配置工程と、前記金属粒が配置された前記基板を真空状態のチャンバー内に配置し、前記隙間から前記微細孔内の気体を排気する工程と、真空状態の前記チャンバー内に配置された前記基板を加熱することにより前記金属粒を溶融させその溶融金属で前記隙間を塞ぐ工程と、前記チャンバー内を加圧することにより、加熱された前記基板の前記微細孔に前記溶融金属を押し込み前記微細孔を充填する工程と、前記微細孔に充填された溶融金属を冷却し固化させる固化工程とを備える。
【0007】
【発明の実施の形態】
<実施の形態1>
図1は、本発明の実施の形態1に係る微細孔への金属埋め込み方法を示す図である。
【0008】
まず、図1(a)に示すように、Si等からなる例えば厚さ0.2mmの基板1に、例えば直径0.03mmで深さ0.16mmの円形状の微細孔2を形成する。ICP−RIE(Inductively Coupled PlasmaReactive Ion Etching)装置等を用いることにより、直径に対して深さが大きい即ち高アスペクト比の微細孔2を形成することができる。このとき、図1(a)に示すように、基板1を貫通させることなく、微細孔2を基板1の途中まで形成する。
【0009】
次に、熱酸化法により微細孔2の内壁を酸化させ、酸化珪素からなる絶縁膜(図示しない)を形成する。この絶縁膜は、熱酸化法に限らず、微細孔2の内壁に絶縁膜が形成できるのであればどのような方法で形成してもよい。例えばプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)を用いて微細孔2の内壁に窒化珪素膜からなる絶縁膜を形成してもよい。
【0010】
次に、図1(b)に示すように、半田粒3を、微細孔2の開口部に対応させて、基板1の上部に配置する。このとき、半田粒3の中心を微細孔2の中心軸上からずらし半田粒3と微細孔2との間に隙間4を空けて、半田粒3が微細孔2を密閉してしまうことがないようにする。半田粒3は、例えば直径0.06mmで、基板1の耐熱温度以下の温度で溶融可能である。この半田粒3は、基板1の耐熱温度以下の温度で溶融可能であれば、半田に限らず、例えば、錫、金錫、インジウム等からなる金属粒であっても良い。基板1の上部の所定の位置への半田粒3の配置は、例えば特許文献2に示されるようなバンプ形成装置を用いることにより行うことができる。このバンプ形成装置の動作は以下のとおりである。
【0011】
バンプ形成装置は、溶融した半田粒をインクジェット方式で半導体素子の入出力パッド上に飛ばして半田バンプを形成する装置で、プログラムされた所定の位置に半田粒を飛ばすことができる。この装置の半田吐出部においては、その上部と下部とにダイヤフラムとノズル開口部とをそれぞれ有するキャビティが設置されており、キャビティ内に溶融半田を内蔵している。ここで、ダイヤフラム上部に設置された圧電素子に電圧パルスを印加してダイヤフラムを変位させることにより、半田粒がノズルより吐出される。
【0012】
従来、バンプを形成する場合には、半導体素子基板を、半田の融点をやや下回る温度に加熱した状態で出力パッド上に半田粒を置き半球形状のバンプを形成している。一方、本実施の形態においては、基板1の温度は半田の融点より十分低く、例えば室温程度とする。この場合、溶融した半田粒3は基板1のプログラムされた位置上に球状に付着して固化する。
【0013】
基板1上に半田粒3を配置させた後に、基板1を真空チャンバー(図示しない)に入れて真空チャンバーを真空に排気する。この時に、隙間4から微細孔2内の空気が排気される。真空に排気した後に基板1を加熱し、温度を半田の融点以上にすると、図1(c)に示すように半田粒3が溶融し隙間4が塞がる。基板1の加熱は、例えばホットプレートのような簡単な仕組みの装置を真空チャンバー内に設置することにより、実施することができる。この状態で、半田に対し不活性な窒素等のガスを、真空チャンバー内に導入し加圧すると、図1(d)に示すように、微細孔2の内部と外部との圧力差により、溶融した半田粒3は微細孔2の中に吸い込まれる。この時、大気圧以上に加圧することにより、溶融した半田粒3をより確実に微細孔2の中に入れることができる。その後、基板1の温度を半田の融点より下げて埋め込んだ半田を固化させることにより、埋め込み配線5が形成される。
【0014】
その後、図1(e)に示すように、基板1の裏面を研磨等によって削ることにより、埋め込み配線5を裏面に露出させて基板貫通配線とすることができる。
【0015】
このように、本実施の形態に係る微細孔への金属埋め込み方法は、基板1を加熱する簡単な仕組みの装置を真空チャンバー内に設置することにより、実施することができる。また、半田粒3は微細孔2周辺でのみ基板1に接するので、微細孔2周辺以外の基板1上の領域に半田との接着性が高い部分があったとしても、その部分に半田が付着することがない。従って、基板1に付着した半田を除去する工程を追加する必要がないため、その分の工程数を少なくすることができる。
【0016】
また、微細孔2周辺以外の基板1上の領域に半田との反応性が高い部分があったとしても、その部分に半田が付着しないように基板1の表面構造を工夫する必要がない。従って、基板の表面構造の設計における自由度を大きくすることができる。
【0017】
また、上記の基板貫通配線の形成方法を、表面に半導体回路を形成させたチップに用いれば、例えば表面配線と基板貫通配線とを接続しチップ裏面から出力を取り出すことが可能となる。また複数個のチップの入出力部を、貫通配線により互いに電気的に接続し積層化することも可能となる。
【0018】
<実施の形態2>
実施の形態1に係る微細孔への金属埋め込み方法においては、直径0.03mmで深さ0.16mmの円形状の微細孔2に対して、直径0.06mmの半田粒3を充填する。従って、微細孔2の容積と半田粒3の体積がほぼ等しいため、微細孔2を半田でちょうど埋め込むことができる。
【0019】
図2は、本発明の実施の形態2に係る微細孔への金属埋め込み方法を示す図である。図2は、図1における半田粒3の直径を0.06mmから例えば0.07mmにして微細孔2を充填したものである。図2において、図1と同様の要素については同一の符号を付してしてあるので、それらのここでの詳細な説明は省略する。実施の形態1に比べて半田粒3の体積は約1.6倍になるので、半田は微細孔2から溢れ出し、図2に示すように盛り上がる。即ち、バンプ6と埋め込み配線5とを同時に形成することができる。このバンプ6は、他の基板との電気的接続に使用される。上述のバンプ形成装置においては、圧電素子の駆動条件を変えることにより、吐出される半田粒の体積を容易に変えることができるので、所望の大きさのバンプを形成することができる。
【0020】
また、このバンプ形成装置においては、吐出される半田粒の体積が非常に大きい場合には、ノズルを、開口部の大きなものに取り替えることにより対応させる。しかし、図3に示すように、2つ以上の半田粒3を多段に積み上げることにより、ノズルの取り替えなしに、必要な体積の半田を確保することができる。
【0021】
このように、本実施の形態に係る微細孔への金属埋め込み方法においては、バンプ形成装置の駆動条件や、吐出させる半田粒の個数を変えることによって、基板上に配置させる半田粒の体積を、ノズルの取り替えなしに調整することができる。従って、埋め込み配線上に所望の大きさのバンプを形成することができる。また、同一基板上に異なる体積の微細孔がある場合にも、再現性よく半田を埋め込むことができる。
【0022】
<実施の形態3>
実施の形態1および2に係る微細孔への金属埋め込み方法においては、半田粒3を基板1の上部に配置する際に、半田粒3の中心を微細孔2の中心軸上からずらして半田粒3と微細孔2との間に隙間4を空ける。しかし、微細孔2の直径に対して半田粒3の直径が大きい場合には、隙間4が塞がってしまう確率が高くなってしまう。一方、これを避けるために半田粒3の中心を微細孔2の中心軸上から大きくずらすと、図1(c)の工程で半田粒3を溶融させたときに微細孔2の開口部を塞ぐことができなくなってしまう場合がある。
【0023】
図4は、本発明の実施の形態3に係る微細孔への金属埋め込み方法を示す図である。図4において、図1と同様の要素については同一の符号を付してしてあるので、それらのここでの詳細な説明は省略する。図4(a)には基板1の上面図、図4(b)には基板1のA−A断面図がそれぞれ示されている。図4(a)においては、微細孔2の開口部に、半田粒3との隙間を確保し空気を抜くための排気孔としての長方形状のノッチ7が形成されている。ノッチ7の深さは、図1(b)に示される工程において半田粒3を基板1上に配置するときに隙間4が塞がってしまわない程度の深さであればよく、図4(b)に示されるように微細孔2の半分程度の深さであっても、あるいは微細孔2と同じくらいの深さであってもよい。従って、ノッチ7の形成は、微細孔2の形成と同じ工程内で行うことができるので、新たに工程を追加する必要はない。またノッチ7の形状は長方形状に限らず、個数も何個であっても構わない。図5(a)に、開口部の周囲の四方向に長方形状のノッチ7を形成した例を示す。
【0024】
また半田粒3は球状であるので、ノッチ付き開口部に限らず、開口部が円以外の形状すなわち非円形でさえあれば、微細孔2と半田粒3との間に隙間4を空けることができる。図5(b),(c)に、開口部が楕円形状や長方形状である例をそれぞれ示す。このような形状の場合には、開口部の長手方向に隙間4が形成される。また図5(d)に示すように、開口部が正方形状である場合には、開口部の四隅に隙間4が形成される。図5(a)〜(d)に示すもの以外にも、微細孔2の開口部の形状としては、例えば図5(e)に示すように正方形状の開口部の四隅にノッチを形成したものや、図5(f)に示すように十字形状のもの等、いろいろな形状が考えられる。
【0025】
また図5においては、基板1の表面における微細孔2の開口部の形状を、平面的に円形状からずらすことによって隙間4を形成する例を示したが、開口部の形状を立体的に球形状からずらすことによって隙間4を形成してもよい。図6においては、微細孔2の開口部を例えばSiの異方性エッチングにより拡げた形状になっている。面方位(100)のSiからなる基板1を例えばKOH等のアルカリでエッチングすると、(111)面のエッチング速度が遅いため、図6に示されるように台形状の(111)面の斜面が四方向に現れた開口部8が形成される。開口部8を形成する工程としては、異方性エッチングにより開口部8を形成した後にその底面に微細孔2を形成してもよく、あるいは、先に微細孔2を形成し、その後に異方性エッチングにより開口部8を形成してもよい。
【0026】
このように、本実施の形態に係る微細孔への金属埋め込み方法においては、開口部が円以外の形状である微細孔2を形成することにより、その開口部周辺に排気孔が形成される。従って、バンプ形成装置から吐出される半田粒の直径が大きい場合にも、隙間4を塞ぐことなく基板上に配置することができる。
【0027】
<実施の形態4>
実施の形態3に係る微細孔への金属埋め込み方法においては、真空チャンバー内を加圧して溶融した半田粒3を微細孔2に入れるときに、ノッチ7等の排気孔を完全に塞ぐことができない場合があり得る。また、実施の形態1,2においても、溶融した半田粒3が微細孔2の開口部を完全に塞ぐことができない場合があり得る。
【0028】
図7は、本発明の実施の形態4に係る微細孔への金属埋め込み方法を示す図である。図7において、図1と同様の要素については同一の符号を付してしてあるので、それらのここでの詳細な説明は省略する。図7(a)には基板1の上面図、図7(b)には図7(a)のB−B断面図がそれぞれ示されている。基板1上には、ノッチ7を含む微細孔2の開口部を囲むように、例えばAu等の、半田との接着性(なじみ)が高い金属によってランド9を形成させている。また基板1上のランド9の外側の領域は、半田との接着性(なじみ)が低い酸化物等からなる絶縁膜10で覆われている。図7(b)に示すように、基板1上にランド9を配置した場合には、微細孔2上の半田粒3が、溶融されたときにランド9上に凝集するので、ノッチ7を確実に塞ぐことが可能となる。また、微細孔2の中心軸上からずらして隙間4を形成した場合でも、半田粒3はランド9上に凝集するので、微細孔2を確実に塞ぐことが可能になる。
【0029】
また、ランド9の形状としては、図7(a)に示される四角形状に限らず、ノッチ7を含む微細孔2の開口部を覆っていればどのような形状であってもよく、例えば図7(c)に示すような円形状であってもよい。
【0030】
このように、本実施の形態に係る微細孔への金属埋め込み方法においては、ランド9を形成することによりノッチ7等の排気孔を確実に塞ぐことができるので、微細孔へ金属を埋め込む際の歩留まりを向上させることができる。
【0031】
<実施の形態5>
実施の形態1に係る微細孔への金属埋め込み方法においては、基板1を貫通させずに、微細孔2を基板1の途中まで形成する。しかし、この場合には、微細孔2に半田を埋め込んで埋め込み配線5を形成させた後に、裏面側から基板1を研磨により削って埋め込み配線5を露出させる必要があるため、工程数が増えてしまう。
【0032】
図8は、本発明の実施の形態5に係る微細孔への金属埋め込み方法を示す図である。図8において、図1と同様の要素については同一の符号を付してしてあるので、それらのここでの詳細な説明は省略する。図8(a)において、微細孔2は基板1の裏面側に達している。基板1の裏面側の膜11は、例えば酸化珪素や窒化珪素により、微細孔2の形成前に形成される。微細孔2を形成するエッチング加工では、Siを選択的にエッチングし、微細孔2が基板1を貫通し膜11が露出したところで止めている。この膜11によって微細孔2の裏面側は塞がれている。
【0033】
この状態で、実施の形態1と同様に、微細孔2との間に隙間4を空けて半田粒3を基板1上に配置し、真空中で加熱して溶融させ大気圧以上に加圧する。これにより、半田粒3は微細孔2の中に吸い込まれて固化し、埋め込み配線5が形成される。その後、膜11をエッチングにより除去すると、埋め込み配線5を基板1の裏面に露出させて基板貫通配線とすることができる。
【0034】
上記の説明では、基板1の裏面側に膜11を形成した後に微細孔2を形成し、基板1を貫通して膜11が露出したところでエッチング加工を止める例について説明したが、基板1を微細孔2で貫通させた後に、基板1の裏面にシート状の膜を貼り付けることにより、膜11を形成することもできる。例えば、基板1が貫通するまでエッチングを行い微細孔2を形成させ、半田粒3を配置する前に、基板1の裏面側に、接着剤を塗布されたポリイミドシート等を貼り付けてもよい。このシート状の膜11は、半田の融点程度の温度に耐えうる耐熱性があって、基板1の裏面側からの微細孔2への気体の進入を防ぐことのできるものであれば、どのようなものであってもよい。基板1を室温程度にまで冷却した後にシート状の膜11を剥がすことにより、図8(b)に示すように、埋め込み配線5を裏面に露出させて基板貫通配線とすることができる。
【0035】
このように、本実施の形態に係る微細孔への金属埋め込み方法においては、微細孔2が基板1のSiを貫通することにより、基板1の裏面側を研磨により削って埋め込み配線5を露出させる工程が不要となり、その分だけ工程数を少なくすることができる。
【0036】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項1に記載の発明に係る微細孔への金属埋め込み方法は、基板上に微細孔を形成する微細孔形成工程と、金属粒を、前記微細孔の開口部に、当該開口部と前記金属粒との間に隙間を確保しつつ配置する金属粒配置工程と、前記金属粒が配置された前記基板を真空状態のチャンバー内に配置し、前記隙間から前記微細孔内の気体を排気する工程と、真空状態の前記チャンバー内に配置された前記基板を加熱することにより前記金属粒を溶融させその溶融金属で前記隙間を塞ぐ工程と、前記チャンバー内を加圧することにより、加熱された前記基板の前記微細孔に前記溶融金属を押し込み前記微細孔を充填する工程と、前記微細孔に充填された溶融金属を冷却し固化させる固化工程とを備えるので、簡易な設備で、基板上に形成された微細孔へ金属を埋め込むことができる。
【0037】
また、前記金属粒は前記微細孔の開口部周辺でのみ前記基板に接するので、前記基板上の前記開口部周辺以外の領域に前記金属との接着性が高い部分があったとしても、その部分に前記金属が付着することがないため、基板に付着した金属を除去する工程が不要な分、工程数を少なくすることができる。
【0038】
また、前記基板上の前記開口部周辺以外の領域に前記金属との反応性が高い部分があったとしても、その部分に前記金属が付着しないように基板の表面構造を工夫する必要がない。従って、前記基板の表面構造の設計における自由度を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1に係る微細孔への金属埋め込み方法を示す図である。
【図2】実施の形態2に係る微細孔への金属埋め込み方法を示す図である。
【図3】実施の形態2に係る微細孔への金属埋め込み方法を示す図である。
【図4】実施の形態3に係る微細孔への金属埋め込み方法を示す図である。
【図5】実施の形態3に係る微細孔への金属埋め込み方法を示す図である。
【図6】実施の形態3に係る微細孔への金属埋め込み方法を示す図である。
【図7】実施の形態4に係る微細孔への金属埋め込み方法を示す図である。
【図8】実施の形態5に係る微細孔への金属埋め込み方法を示す図である。
【符号の説明】
1 基板、2 微細孔、3 半田粒、4 隙間、5 埋め込み配線、6 バンプ、7 ノッチ、8 開口部、9 ランド、10 絶縁膜、11 膜。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for embedding a metal in a fine hole formed on a substrate.
[0002]
[Prior art]
In a conventional method of embedding a metal in a fine hole formed on a substrate, for example, as shown in
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-158191 [Patent Document 2]
JP 2000-294591 A
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional method of embedding metal in micropores, it is necessary to provide a molten metal tank in a vacuum chamber or further operate a substrate, which makes the apparatus complicated and large, and requires a long working time. There was a problem such as becoming. In addition, since the entire substrate is exposed to the molten metal, it is necessary to devise the surface structure of the substrate so that the metal does not adhere to unnecessary portions, and thus the degree of freedom in designing the surface structure is reduced. There was also. Alternatively, there is a problem that the number of steps increases because a step of removing the metal adhered to the substrate is added.
[0005]
The present invention has been made in order to solve the above problems, and a method for embedding metal in micropores, which can embed metal into micropores formed on a substrate with simple equipment and a small number of steps. The purpose is to provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The method of embedding a metal in a fine hole according to the invention according to
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
<
FIG. 1 is a diagram showing a method for embedding a metal into a fine hole according to
[0008]
First, as shown in FIG. 1A, a circular
[0009]
Next, the inner wall of the
[0010]
Next, as shown in FIG. 1B, the
[0011]
The bump forming apparatus is an apparatus that forms a solder bump by blowing molten solder particles onto an input / output pad of a semiconductor device by an ink jet method, and can fly the solder particles to a predetermined position programmed. In the solder discharge section of this apparatus, cavities each having a diaphragm and a nozzle opening are provided at the upper and lower portions, respectively, and the molten solder is built in the cavities. Here, by applying a voltage pulse to the piezoelectric element provided above the diaphragm to displace the diaphragm, solder particles are discharged from the nozzle.
[0012]
Conventionally, when bumps are formed, hemispherical bumps are formed by placing solder particles on output pads while the semiconductor element substrate is heated to a temperature slightly below the melting point of solder. On the other hand, in the present embodiment, the temperature of the
[0013]
After disposing the
[0014]
Thereafter, as shown in FIG. 1E, the back surface of the
[0015]
As described above, the method of embedding the metal into the fine holes according to the present embodiment can be performed by installing an apparatus having a simple mechanism for heating the
[0016]
Further, even if there is a portion having high reactivity with solder in a region on the
[0017]
In addition, if the above-described method of forming a through-substrate wiring is used for a chip having a semiconductor circuit formed on the surface, for example, it is possible to connect the front-side wiring and the through-substrate wiring and take out output from the back surface of the chip. Also, the input / output units of a plurality of chips can be electrically connected to each other by through wirings and stacked.
[0018]
<
In the method of embedding metal in the fine holes according to the first embodiment, the 0.03 mm
[0019]
FIG. 2 is a diagram showing a method for embedding a metal into a fine hole according to the second embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a state where the diameter of the
[0020]
Further, in this bump forming apparatus, when the volume of the discharged solder particles is very large, the nozzle is replaced by one having a large opening. However, as shown in FIG. 3, by stacking two or
[0021]
As described above, in the method of embedding the metal into the fine holes according to the present embodiment, by changing the driving conditions of the bump forming apparatus and the number of the solder particles to be discharged, the volume of the solder particles to be arranged on the substrate is reduced. It can be adjusted without replacing the nozzle. Therefore, a bump of a desired size can be formed on the embedded wiring. Further, even when there are fine holes having different volumes on the same substrate, the solder can be embedded with high reproducibility.
[0022]
<
In the method of embedding metal in the fine holes according to the first and second embodiments, when arranging
[0023]
FIG. 4 is a diagram showing a method for embedding a metal into a fine hole according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 4, the same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. FIG. 4A is a top view of the
[0024]
In addition, since the
[0025]
FIG. 5 shows an example in which the gap 4 is formed by shifting the shape of the opening of the
[0026]
As described above, in the method of embedding metal into the fine holes according to the present embodiment, the exhaust holes are formed around the openings by forming the
[0027]
<Embodiment 4>
In the method of embedding metal in the fine holes according to the third embodiment, when the
[0028]
FIG. 7 is a diagram showing a method for embedding a metal into fine holes according to Embodiment 4 of the present invention. 7, the same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the detailed description thereof will be omitted. 7A shows a top view of the
[0029]
Further, the shape of the
[0030]
As described above, in the method of embedding the metal into the fine holes according to the present embodiment, since the
[0031]
<Embodiment 5>
In the method of embedding metal into micro holes according to the first embodiment,
[0032]
FIG. 8 is a diagram showing a method for embedding a metal into fine holes according to the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 8, the same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In FIG. 8A, the
[0033]
In this state, similarly to the first embodiment, the
[0034]
In the above description, an example has been described in which the
[0035]
As described above, in the method of embedding the metal into the fine holes according to the present embodiment, since the
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the method for embedding a metal in a fine hole according to the first aspect of the present invention, a fine hole forming step of forming a fine hole on a substrate and a metal particle are formed in an opening of the fine hole. Disposing a metal particle while securing a gap between the opening and the metal particle; disposing the substrate on which the metal particle is disposed in a vacuum chamber; Evacuation of the gas in the chamber, heating the substrate disposed in the chamber in a vacuum state, melting the metal particles and closing the gap with the molten metal, and pressurizing the chamber. Therefore, the method includes a step of injecting the molten metal into the fine holes of the heated substrate and filling the fine holes, and a solidifying step of cooling and solidifying the molten metal filled in the fine holes, so that simple equipment is provided. In the base Metal can be embedded onto the formed fine pores.
[0037]
Further, since the metal particles are in contact with the substrate only around the opening of the fine hole, even if there is a portion having high adhesiveness to the metal in a region other than around the opening on the substrate, the portion is not removed. Since the metal does not adhere to the substrate, the number of steps can be reduced because the step of removing the metal adhered to the substrate is unnecessary.
[0038]
Further, even if there is a portion having high reactivity with the metal in a region other than around the opening on the substrate, it is not necessary to devise a surface structure of the substrate so that the metal does not adhere to the portion. Therefore, the degree of freedom in designing the surface structure of the substrate can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a method for embedding a metal into a fine hole according to a first embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing a method for embedding a metal into a fine hole according to a second embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing a method for embedding a metal into a fine hole according to a second embodiment.
FIG. 4 is a diagram showing a method for embedding a metal into a fine hole according to a third embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing a method for embedding a metal into a fine hole according to a third embodiment.
FIG. 6 is a diagram showing a method for embedding a metal into a fine hole according to a third embodiment.
FIG. 7 is a view showing a method for embedding a metal into a fine hole according to a fourth embodiment.
FIG. 8 is a diagram showing a method for embedding a metal in a fine hole according to a fifth embodiment.
[Explanation of symbols]
1 substrate, 2 micro holes, 3 solder grains, 4 gaps, 5 buried wiring, 6 bumps, 7 notches, 8 openings, 9 lands, 10 insulating films, 11 films.
Claims (5)
金属粒を、前記微細孔の開口部に、当該開口部と前記金属粒との間に隙間を確保しつつ配置する金属粒配置工程と、
前記金属粒が配置された前記基板を真空状態のチャンバー内に配置し、前記隙間から前記微細孔内の気体を排気する工程と、
真空状態の前記チャンバー内に配置された前記基板を加熱することにより前記金属粒を溶融させその溶融金属で前記隙間を塞ぐ工程と、
前記チャンバー内を加圧することにより、加熱された前記基板の前記微細孔に前記溶融金属を押し込み前記微細孔を充填する工程と、
前記微細孔に充填された溶融金属を冷却し固化させる固化工程と
を備える微細孔への金属埋め込み方法。A micropore forming step of forming micropores on the substrate,
A metal particle arranging step of arranging the metal particles in the opening of the fine hole while securing a gap between the opening and the metal particle,
Disposing the substrate in which the metal particles are disposed in a chamber in a vacuum state, and exhausting gas in the fine holes from the gap;
Heating the substrate placed in the chamber in a vacuum state to melt the metal particles and close the gap with the molten metal;
By pressurizing the inside of the chamber, pushing the molten metal into the fine holes of the heated substrate and filling the fine holes,
A method of embedding metal in the fine holes, comprising: a solidifying step of cooling and solidifying the molten metal filled in the fine holes.
前記金属粒配置工程が、
少なくとも2つの金属粒を多段重ねで配置する工程
を備える微細孔への金属埋め込み方法。A method for embedding a metal in a micropore according to claim 1,
The metal grain arrangement step,
A method of embedding a metal in a fine hole, comprising a step of arranging at least two metal grains in a multi-stage stack.
前記微細孔形成工程が、
前記微細孔の前記開口部を非円形に形成する工程
を備える微細孔への金属埋め込み方法。A method for embedding a metal in a micropore according to claim 1,
The micropore forming step,
A method of embedding a metal in a fine hole, comprising a step of forming the opening of the fine hole in a non-circular shape.
前記基板上の前記開口部周辺にランドを形成する工程
をさらに備える微細孔への金属埋め込み方法。A method for embedding a metal in a fine hole according to any one of claims 1 to 3,
A method of embedding a metal into a fine hole, further comprising forming a land around the opening on the substrate.
前記微細孔形成工程が、
前記基板の裏面に設けられた膜に達する前記微細孔を形成する工程
を備え、
前記固化工程後に前記膜を除去する工程
をさらに備える微細孔への金属埋め込み方法。A method for embedding a metal in a fine hole according to any one of claims 1 to 4,
The micropore forming step,
A step of forming the fine holes reaching a film provided on the back surface of the substrate,
A method of embedding a metal in a fine hole, further comprising a step of removing the film after the solidification step.
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