CN103765560B - 金属充填装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种金属充填装置，不仅可将在处理后的被处理物上所形成的剩余金属层的厚度缩减到最小限度，亦可在被处理物上所形成的开口般的微小空间(贯通孔)内充填熔融金属。金属充填装置1包括保持半导体芯片的保持台H、与保持台H成对向设置的活塞P、在保持台H对向侧上设置的由金属构成的挤压组件，以及挤压活塞P使其对着保持台H上的半导体芯片K的挤压机构5等，并通过半导体芯片K、外壳C以及活塞P等形成气密状的处理室2。此外，还具备将处理室2内部的气体排出以使该处理室2内部减压的减压机构3、将熔融金属M供给至处理室2内部的熔融金属供给机构4，将非活性气体供给至处理室2内部的加压气体供给机构7等。

Description

金属充填装置

技术领域

本发明涉及一种将熔融金属充填于在被处理表面物上所形成的微小空间内的金属充填装置。

背景技术

目前，对于硅贯通电极（Through silicon via）技术方面，有要求到需将金属充填于半导体晶圆片（被处理物）上所设有的贯通孔（微小空间）。根据硅贯通电极技术，由于利用贯通电极而可以开发芯片积层的技术，借着三次元实装而能实现高机能、高速动作的半导体系统是有所期待的。

然而，所述在被处理物上的微小空间内充填金属的方法，例如有在特开2002-368083号专利公报上有说明其方法。

在特开2002-368083号公报上所述的方法是指，在已减压的腔室内，对于已形成务必充填金属的微小空间的试料的一面，将被覆该微小空间而供给熔融金属之后，借着以非活性气体将真空腔室内加压到大气压以上，使熔融金属真空吸引到微小空间内的方法。根据此方法，借着被处理物上的微小空间内和真空室内之间所产生的压力差，可以将熔融金属真空吸引到微小空间内。

先前技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2002-368083号公报

发明内容

发明所欲解决的问题

但是，当被处理物和熔融金属之间的湿合性不好时，供给到被处理物上的熔融金属会有因表面张力而被弹开的问题。因此，上述先前的金属充填方法，在供给熔融金属以被覆微小空间的时候，需要以大量的熔融金属来被覆被处理物的一面。然而，如此地将大量的熔融金属供给被处理物上时，在处理后的被处理物上会因剩余金属而形成一个厚层，在后面的制程上必须要去除它。

再者，为了供给大量的熔融金属，需要建立加热系统的大容量化，熔融金属质量保持的手段，以及增加材料的消耗量等无法避免装置成本及运转成本的增加。

本发明鉴于以上的实情，可以将形成于处理后的被处理物上的剩余金属所形成的厚层的厚度做到最小限度的厚度，同时可以将熔融金属充填于被处理物上开口形成的微小空间（via，贯通孔），而提供的一种金属充填装置为目的。

解决问题的技术手段

本发明涉及一种在被处理物表面，在该表面开口形成的微小空间内，充填已提供于该被处理物上的熔融金属的金属充填装置。

上述金属充填装置具备有保持部、筒状元件、挤压组件、挤压机构及移动机构等；

所述保持部保持有所述被处理物；

所述筒状元件具有内部空间，一端对向着所述保持部；

所述挤压组件嵌入于所述筒状元件的内部空间并可以自由进退；

所述挤压机构相对于保持在所述保持部的被处理物，使所述挤压组件进退；

所述升降机构将所述保持部及所述筒状元件的至少其中一方向另一方靠近、远离；

所述处理室为通过保持于所述保持部的被处理物及所述保持部，所述筒状元件及所述挤压组件等形成的气密状的空间；

再者，具备了将所述处理室内减压的减压机构以及供给所述处理室内的熔融金属加压的加压机构的同时，所述处理室借着所述挤压组件的进退位置其容积有所变化。

根据此金属充填装置，首先，借着升降机构使保持部和筒状元件形成背离的状态，将表面已形成微小空间的被处理物配置于表面是和挤压组件成对向的保持部，接着，经由升降机构将保持部和筒状元件接近，将筒状元件的一端接触于保持在保持部的被处理物或保持部，借此，经由被处理物及保持部，还有筒状元件及挤压组件等包围着而形成了气密状的处理室。再者，如果熔融金属的比重比被处理物的比重大时，将所述筒状元件的一端接触于被处理物，经由被处理物，筒状元件及挤压组件而形成处理室，在将熔融金属供给予该处理室内时，可以防止被处理物由保持部上浮上来。

然后，借着减压机构，将处理室内的气体排出，使处理室内减压之后，借着熔融金属供给机构，将熔融金属供给至处理室内（被处理物和推压组件之间）。其后，经由加压机构将供给至处理室内的熔融金属加压，使熔融金属充填于微小空间内。并且，如此地使处理室内减压之后，借着供给熔融金属至该处理室内，而可以减低空洞的发生。

接着，如上述金属充填装置，经由挤压机构将挤压组件移动至被处理物的方向（使其进入），使该挤压组件推触到被处理物。借此，处理室的容积缩小了，换言之，由于被处理物和挤压组件之间的空隙变窄了，被处理物上的剩余熔融金属将由该被处理物和挤压组件之间挤出来。因此可以将处理后的被处理物上所形成的剩余金属的厚层的厚度降为最低限度。此时，剩余金属亦可推回熔融金属供给机构，或者在供给熔融金属后的处理室内若还剩下空间的话，亦可挤出到该剩余的空间内。

上述金属充填装置的加压机构，亦可为供给加压气体至处理室内的加压气体供给机构。若照如此，经由将加压气体供给至已供给有熔融金属的处理室内，供给于该处理室内的熔融金属可以借由气体来加压，亦即经由压差充填可以将熔融金属充填于微小空间内。再者，熔融金属经由气体的加压，可以防止在被处理物上熔融金属被弹开来的现象。

对于上述金属充填装置的熔融金属供给机构，亦可为处理室内完全充满着熔融金属，将熔融金属供给至该处理室内的一种结构。如此的话，在被处理物上熔融金属不会被弹开，可以将熔融金属均匀广泛地散布于被处理物上。在处理室内完全充满着熔融金属的状态下，将所述挤压组件移向被处理物，由于可以将经由挤压组件而供给于处理室内的熔融金属加压，因此可以将熔融金属推挤至被处理物上的微小空间内。此时，所述挤压机构亦可有加压机构的功能。将所述挤压组件移向被处理物，可以从挤压组件和被处理物之间挤压出剩余的熔融金属。而且，被挤出的剩余熔融金属会回归到熔融金属供给机构。再者，预先将挤压组件接近被处理物，使处理室的容积尽量变小后才供给熔融金属，因此可以减少为了完全充满处理室内而必要的熔融金属的量。

熔融金属供给机构，为了使处理室内完全充满熔融金属，亦可为加压供给熔融金属于该处理室内的这种结构。如此的话，在湿润性非常不好、弹力很强的场合，亦可如上述所说的熔融金属不会在被处理物上弹开，而可以将熔融金属均匀且广泛地散布于被处理物上，且将熔融金属加压供给于处理室内，经由熔融金属的供给压强可以将已供给到处理室内的熔融金属加压，因此可以将熔融金属推挤至被处理物上的微小空间内。此时，所述熔融金属供给机构亦能有加压机构的功能。

上述金属充填装置，其一端在筒状元件的内壁面备有开口的通气通道，另一端在筒状元件的内壁面备有开口的供给通道，减压机构是通过通气通道将处理室内的气体排出将处理室内减压的结构，熔融金属供给机构较适合通过供给通道将熔融金属供给至处理室内的结构。

上述金属充填装置，其中一端是在该挤压组件的所述保持部的对向面是呈开口状态并具有形成于挤压组件上的通气通道，同时另一端在所述对向面呈开口状态并具有于挤压组件上形成的供给通道，，减压机构是通过通气通道将处理室内的气体排出，将该处理室内减压的结构，熔融金属供给机构可以是通过供给通道将熔融金属供给至处理室内的结构。

本发明的上述金属充填装置是适合将经由熔融金属供给机构所供给的熔融金属封入挤压组件和被处理物表面之间的封闭空间的熔融金属封装部设置于挤压组件。若如此的话，将挤压组件挤压到被处理物表面时，经由熔融金属封装部的运作，将熔融金属塞入到挤压组件和被处理物表面之间，因此可以对被处理物的处理表面整体施以较高的压力，并且可以将熔融金属无空隙地充填到被处理物上所形成的微小空间内。

亦即，借着将熔融金属挤入所述挤压组件和所述被处理物之间，熔融金属是在被处理物上的整个区域上呈封装状态，对熔融金属可以施以适当的压力，亦可将该熔融金属推挤入被处理物整体的微小空间内，可以回避在充填时发生的空洞现象，且可实现高精度的金属充填。

本发明，在被处理物上所形成的微小空间的大小，可推测为0.1微米（μm）至数十微米的大小。再者，只要熔融金属能够进入即可，而不涉及其形成方法或比重比等的形态，亦不论及是否为贯通孔。同时，也不限制其形状，直线状、曲线状、曲柄状等任意形状均可，也不论及有无分歧。另外，若是非贯通孔，其深度可以随着被处理物的厚度在数百μm以下的任意大小均可。

KLPP140106

发明的效果

根据本发明所述的金属充填装置，可以将处理后的被处理物上的剩余金属所造成的厚层做成最小限度的厚度，同时可以将熔融金属充填于在被处理物上呈开口状而形成的微小空间（via，贯通孔）。

附图说明

图1是关于本发明其中一种实施例的金属充填装置概略构成的剖面示意图；

图2是上述实施例的金属充填装置的动作流程示意说明图；

图3是上述实施例的金属充填装置的动作流程示意说明图；

图4是上述实施例的金属充填装置的动作流程示意说明图；

图5是上述实施例的金属充填装置的动作流程示意说明图；

图6是上述实施例的金属充填装置的动作流程示意说明图；

图7是上述实施例的金属充填装置的动作流程示意说明图；

图8是上述实施例的金属充填装置的动作流程示意说明图；

图9（a）是在活塞设有熔融金属封装部的构成实施例的剖面图，（b）是将（a）的活塞向着半导体芯片下降时的剖面示意图；

图10（a）是在活塞设有熔融金属封装部的详细结构实施例的剖面图，（b）是将（a）的活塞向着半导体芯片下降时的剖面示意图；

图11（a）是设置于活塞的熔融金属封装部的详细结构实施例的剖面图，（b）是将（a）的活塞向着半导体芯片下降时的剖面示意图；

图12（a）是设置于活塞的熔融金属封装部的详细结构实施例的剖面示意图，(b）是将（a）的活塞向着半导体芯片下降时的剖面示意图；

图13（a）是设置于活塞的熔融金属封装部的详细结构实施例的剖面图，(b）是将（a）的活塞向着半导体芯片下降时的剖面示意图；

图14（a）是金属充填前的半导体芯片上的微小空间的剖面示意图，(b）是有良好金属充填过的上述微小空间的剖面示意图，（c）为发生充填不良的上述微小空间的剖面示意图；

图15是本发明其他实施例相关的金属充填装置的概略构成的剖面示意图；

图16是本发明其他实施例相关的金属充填装置的概略构成的剖面示意图；

图17是上述实施例的金属充填装置的动作流程说明示意图；

图18是上述实施例的金属充填装置的动作流程的说明示意图；

图19是上述实施例的金属充填装置的动作流程的说明示意图；

图20是上述实施例的金属充填装置的动作流程的说明示意图；

图21是上述实施例的金属充填装置的动作流程的说明示意图；

图22是上述实施例的金属充填装置的动作流程的说明示意图。

具体实施方式

以下，将针对本发明的具体实施形态，辅以附图做一说明。

[1、金属充填装置的结构]

如图1所示，本实施例的金属充填装置1，是在半导体芯片（被处理物）K表面上做开口而形成的微小空间内，充填熔融金属M的金属充填装置，包含有半导体芯片K与表面维持朝上的保持台H，及在内部形成空间、下端与保持台H相对设置的筒状外壳C，以及可在保持台H所支撑的半导体芯片K的表面上方自由进退的挤压组件活塞P，与使所述保持台H靠近、远离外壳C的升降机构16，及使所述活塞P进退的挤压机构5，以及通过所述保持台H所支撑的半导体芯片K、外壳C以及活塞P而形成气密状的处理室2。

此外，该金属充填装置1，具备有将所述处理室2内的气体排出使该处理室2内部减压的减压机构3、供给处理室2内部熔融金属M的熔融金属供给机构4、供给处理室2内部非活性气体的气体加压机构7、可将供给至处理室2内部的熔融金属M的熔融金属回收的回收装置8、所述升降机构16、挤压机构5、减压机构3、熔融金属供给机构4、气体加压机构7及可控制熔融金属回收机构8动作的控制装置15。

所述保持台H，是通过所述升降机构16来作升降移动，将此保持台H朝外壳C上升，并经由使保持台H的上方与外壳C的下端面相接，来形成气密状的处理室2。此外，所述升降机构16是由扭力马达等所构成，并经由所述控制装置15来控制动作。

所述活塞P，位于保持台H的对侧，装设有具有耐热性的不锈钢440C（或不锈钢304）所构成的挤压组件6。此外，不锈钢即便在高温环境下使用，其表面状态也很稳定，具备足够的硬度，因此很适合作为挤压组件6的材料。此外，活塞P是嵌插于所述外壳C的上侧开口部，通过挤压机构5沿轴线方向做进退。另外，活塞P的外侧面与外壳C的内侧面之间，插装有O型环13，两者之间借由此O型环13而形成密封。另外，活塞P的凸缘部与外壳C的上端面之间设有伸缩囊式轴封17，并通过该伸缩囊式轴封17，来提高活塞P与外壳C之间的气密性。

还有，挤压组件6的表面上，至少是与熔融金属M相接的区域需要做电解研磨并实施镜面加工。像这样镜面加工处理的结果，在试做的金属充填装置1上，挤压组件6的表面粗细，十点平均粗细（Rz）为0.3μm以下，最大高度（Ry）为0.5μm以下，凹凸平均距离（Sm）为10μm以上。只要使挤压组件6的金属表面平滑，即可防止熔融金属M黏着在挤压组件6侧，因此在将挤压组件6剥离开半导体芯片K时，也能让已冷却硬化的熔融金属M轻易地从挤压组件6剥离开，可有效地避免充填不良及半导体芯片K的破裂等问题。

此外，本申请书上所述的表面粗细，是指日本工业标准（JIS）规格的十点平均粗细度。

再者，挤压组件6的表面，有做DLC皮膜处理（离型处理），即使强力将挤压组件6按压到熔融金属上，即便该熔融金属M已经硬化也能轻易从挤压组件6剥离。

所谓离型处理，除了DLC处理之外，尚有CrN（氮化铬）电镀处理、TiN（氮化钛）电镀处理、表面处理等可供选择利用。此外，挤压组件6，如所述是不锈钢的金属制品，具有很充分的硬度，试做的金属充填装置1在实施上述镜面加工处理及离型处理的状态下，其维氏硬度试验的硬度（Hv）大于1200。

另外，金属制挤压组件6，因加热加压而产生变形的情形较少，如上所述因具有足够的硬度，施加于表面上的电镀处理不易脱落，有使电镀处理效果的寿命延长的作用。

所述挤压机构5，即所谓油压汽缸机构，是提供活塞P进出的驱动力的机构，可用已定的压力将挤压组件6挤压在半导体芯片K上。此外，图面上虽未显示，但此挤压机构5，与图中上侧的厂房以及图中下侧的厂房供给压油的配管各别连接，这些配管上装设有由所述控制装置所控制的切换阀，所述活塞P在供给压油至所述上侧厂房时会往下方移动，而供给压油至所述下侧的厂房时则往上方移动。

所述减压机构3，是由贯穿外壳C上端的侧壁所设置的配管11、与处理室2相连接的真空泵3a、以及装设于真空泵3a与处理室2之间的控制阀3b所构成，是一通过真空泵3a将处理室2内部的空气排出，从而使处理室2内部减压的机构。此外，所述真空泵的动作以及所述控制阀3b的开关，由所述控制装置15来控制。

另外，所述熔融金属供给机构4，是由通过贯穿外壳C下端的侧壁所设置的配管9与处理室2相连接的熔融金属供给部4a、及配管9的熔融金属供给部4a与处理室2之间设置的控制阀4b所构成，是一通过规定的供给压将熔融金属M从熔融金属供给部4a供给至处理室2的机构。而所述控制阀4b的开关由所述控制装置15来控制。

用于金属充填的熔融金属M在高于融点的温度下被热熔化时，会以液体状态被储存于熔融金属供给部4a中。在本实施例中，用于金属充填的熔融金属M，是融点约200℃的无铅焊锡。如焊锡这类融点较低的金属其优点为取得容易，但在本发明中，熔融金属M的种类并不限于焊锡，只要符合可充填于微小空间的目的以及功能即可，如Au、Ag、Cu、Pt、Pd、Ir、Al、Ni、Sn、In、Bi、Zn等任一合金皆可采用。

此外，所述加压气体供给机构7，是由通过配管10与配管11及配管9连接的加压气体供给部7a、配管10的设置于配管11与加压气体供给部7a之间的控制阀7b、以及设置于配管9与加压气体供给部7a之间的控制阀7C所构成，是一以配管9、配管10以及配管11为媒介，从加压气体供给部7a供给非活性气体至处理室2的供给机构。此外，所述加压气体供给部7a的动作以及两个控制阀7a、7b的开关，可由所述控制装置15来控制。

所述熔融金属回收机构8，是由通过贯穿外壳C下端侧壁所设置的配管12与处理室2相连接的熔融金属回收部8a、配管12的设置于熔融金属回收部8与处理室2之间的控制阀8b所构成，是一将处理室2内部的熔融金属回收的机构，而控制阀8b的开关，可由所述控制装置15来控制。此外，熔融金属回收部8，可作为由回收槽及与回收槽相连接的排气装置所构成机构的范例。

[2、金属充填的顺序]

其次，将利用图2至图8来说明本实施例的金属充填装置1的金属充填顺序。

首先，利用控制装置15来控制升降机构16的动作，使保持台H下降，使得保持台H的上面远离外壳C的下端面之后，将表面已形成微小空间的半导体芯片K使其在该表面朝上的状态下置放到保持台H的上。接着，通过控制装置15来控制升降机构16的动作，使保持台H朝外壳C方向上升，使保持台H的上面与外壳C的下端面相连接，以此来形成处理室2。另外，此时，须使所述外壳C的下端面与半导体芯片K的表面相接，使半导体芯片K挤压在保持台H上。

上述完成后，依图2所示，在控制装置15的控制下，在使真空泵3a动作的同时，打开配管11的控制阀3b，将处理室2内部的气体排出，将处理室2内部以及微小空间内部减压成微真空状态。

接着，如图3所示，通过真空泵3a持续减压，使处理室2内部一直保持在微真空状态下，并通过控制装置15打开配管9的控制阀4b，从熔融金属供给部4a将已加热至融点以上呈液体状的熔融金属M持续供给至处理室2的内部，直到量达到在半导体芯片K的表面上不会反弹开，能将该半导体芯片K全面覆盖住为止。另外，以金属充填装置1来说，是将配管11从外壳C的上端贯穿设置，亦即通过将配管11设置于距离所供给的熔融金属液面有足够距离的上方，利用真空泵3a持续减压的状态下，使供给熔融金属M变为可行，但为避免熔融金属M被吸入真空泵3a内部，建议在适当时机停止供应熔融金属M较为理想。此外，如上所述，要将半导体芯片K挤压在保持台H上，例如，再往由硅（比重：约2.5）所形成的半导体芯片上供应焊锡（比重：约9.0），也能让半导体芯片无法从保持台上浮出来。

另外，在进入后述的挤压工程之前，最好勿使熔融金属M冷却硬化，在此阶段，可通过适当的加热机构，将处理室2内部的温度保持在熔融金属M的融点以上，以便将熔融金属M维持在液体的状态。

若是已供应足够份量的熔融金属M至处理室2的内部，则如图4所示，以控制装置15将配管9的控制阀4b关闭，接着，通过控制装置15的控制，启动挤压机构5，将处理室2内部的活塞P缓缓朝着半导体芯片K前行靠近，并将挤压组件6的表面浸入供应到处理室2内部的熔融金属M之中。如此，在处理室2内部维持在微真空状态下，通过将挤压组件6的表面浸入熔融金属M的中，可避免挤压组件6与熔融金属M之间产生气泡（气层）。

其次，如图5所示，在挤压组件6的表面浸入熔融金属M的状态下，以控制装置15来关闭配管11的控制阀3b，同时停止真空泵3a的动作以终止减压，另一方面，在控制装置15的控制下，打开配管10的控制阀7b，同时起动加压气体供给部7a，从该加压气体供给部7a将加压用的氮气等供应至处理室2内部，并通过此加压气体对熔融金属M施压，通过所谓差压充填来将熔融金属M充填至微小空间内部。

其次，如图6所示，以控制装置15启动挤压机构5，使活塞P更加靠近半导体芯片K，将挤压组件6挤压到半导体芯片K的表面上。通过此动作，可将挤压组件6与半导体芯片K之间的剩余熔融金属，从半导体芯片K挤压至外壳C的内侧面与活塞P的外侧面之间的空隙。因此，可使处理后的半导体芯片K表面上所形成的残渣量减少。此外，所谓残渣，是指半导体芯片K上无法完全进入微小空间的剩余熔融金属在半导体芯片K上硬化而形成的层状不需要的金属部分，但该金属部分，并不是全部情况下都不需要，有时也做为配线层或接线层利用。

接着，在将挤压组件6挤压到半导体芯片K表面的状态下暂时停止。在本实施例的金属充填装置1中，如上所述，挤压组件6被放入熔融金属M液体中的部分排开等体积的熔融金属M，此部分的熔融金属M会在外壳C与活塞P的外侧面之间的空隙移动，因此熔融金属M的液面会上升。此结果，半导体芯片K会变成从熔融金属M液面浸渍到较深位置的熔融金属M的状态，挤压组件6与半导体芯片K接触，熔融金属M与半导体芯片K以及挤压组件6之间的湿合性恶化，即使半导体芯片K上熔融金属M被反弹开的力量变大，在半导体芯片K面的熔融金属M的膜也很难破裂。此外，在将挤压组件6挤压至半导体芯片K的表面时，建议通过加压气体供给部7持续加压气体。借此，可在维持充填力的同时，有效地防止上述膜破裂。

其次，如图7所示，在将挤压组件6被挤压到半导体芯片K表面的状态下，以控制装置15来打开配管10的控制阀7C，同时打开配管12的控制阀8b，将无法充填至半导体芯片K微小空间的剩余熔融金属M回收至熔融金属回收部8a。若不回收剩余的熔融金属M，在后述的冷却后，剩余的熔融金属M会在外壳C与挤压组件6之间的空隙硬化，从而妨碍到活塞P的升降动作，或是在半导体芯片K与处理室2的壁面产生固态黏着的问题。但是挤压组件6与半导体芯片K之间若有气体进入则会产生充填不良的问题，因此并不将剩余金属全部排出，而是在挤压组件6侧壁与外壳C内壁的空隙间留下熔融金属M。在此空隙残留的熔融金属M份量，须视半导体芯片K以及挤压部6与熔融金属M之间的湿合性、空隙大小来决定，但建议最好高度留下几毫米的程度即可。

然后，在回收剩余的熔融金属M之后，以控制装置15关闭配管10的两个控制阀7b、7C，在停止供应加压用气体的同时，关闭配管12的控制阀8b。完成后，停止处理室2内部的加热或是保温，使熔融金属M的温度冷却至融点以下，并待机直至充填至半导体芯片K微小空间的熔融金属M冷却硬化。

接着，如图8所示，以控制装置15启动挤压机构5，使活塞P慢慢上升，再启动升降机构16，使保持台H下降，以此来放开处理室2。之后，将已完成金属充填处理的半导体芯片K从保持台H取出，接着换上新的需要进行金属充填处理的半导体芯片K。若是需要进行多个的半导体芯片K的金属充填时，只要重复图2至图8的顺序即可。

[3、设置熔融金属封装部的实施例]

其次，对于适合的实施例，在上述结构中，将熔融金属供给机构4所供应的熔融金属M封入挤压组件6与半导体芯片K之间的熔融金属封装部的构成例子做逐一说明。

首先，熔融金属封装部设置的第一个实施例，如图9（a）所示，有在挤压组件6的下面，沿着圆形的半导体芯片K的外侧，由弹性体所构成的环状封装部20（熔融金属封装部）所设的形态。同图中，画有斜线的厚壁部的构成已省略（如图10～13也是相同）。

依照本结构，使挤压组件6接近半导体芯片K时（参照图6），将剩余的熔融金属M会往外部排出，可大量减少在半导体芯片K上残留的剩余熔融金属M的数量。亦即，相对于在封装部20与半导体芯片K接触之前，封装部20内侧区域的熔融金属M会往该区域的外部排出，若封装部20更加接近半导体芯片K，并与半导体芯片K的表面接触（相接）的话，熔融金属M将会被封存在封装部20的内侧区域内（参照图9（b））。

封装部20，因是以弹性体所构成的封装部20，因此具有良好的封装性。而后，会因挤压组件6而使得封装部20变形，导致封装区域变小，可利用挤压机构5的推力，高效率地将高压施加于在该封装区域内的熔融金属M上。

在本实施例中，可通过具备气体加压与封装部20的挤压组件6来做二次加压，即便熔融金属M与半导体芯片K的湿合性变差，也能够实施金属充填。具体来说，首先，实施气体加压，此时的气体压力必须是熔融金属M在半导体芯片K与挤压组件6之间的空隙中也不会使膜破裂程度的轻度压力（例如0.2MPa以下）。然后，便可通过将具有封装部20的挤压部6挤压，从封装部20在内侧的半导体芯片K处理面上全部的熔融金属M上施以高压做充填处理。若采用此种方法，即使处理室的压力容器性能并非极高，亦可通过气体加压与挤压加压的二次加压有效地实现金属充填。

再者，只要利用具备封装部20的挤压组件6，在接下来的剩余金属排出工程中，即使将封装范围外的剩余熔融金属M用气体吹出及液体冲洗等排出，对封装范围内的微小空间的充填性也不会产生影响，故而能更有效率地将剩余熔融金属回收。亦即，在本实施例中，因为有封装部20，因此与金属充填装置1不同，就算将剩余熔融金属M′全部排出，挤压组件6与半导体芯片K之间也不会有气体进入导致充填不良的情况发生，可使封装范围外的区域保持干净。

此外，做为设置熔融金属封装部的第二实施例，如图10（a）所示，在挤压部6的下面，与半导体芯片K外侧的保持台H呈对立方向的位置上，设有以圆形的半导体芯片K及同心圆状的弹性体所构成的封装部21（熔融金属封装部）的形态。

以本机构来说，封装部21是设置于半导体芯片K的外部，封装部21不会接触到半导体芯片K，可在半导体芯片K的全面进行熔融金属M的充填处理（参照图10（b））。

形成以上的熔融金属封装部的材料，具备某程度的弹性与耐热性等，只要是适合用于封装的材料即可，并无特别限制，可通过采用使封装前的熔融金属易于泄出到外部的材料或结构，即可将被封装的熔融金属M的分量减至最小，使半导体芯片K上的残渣变薄。

其次，就设置有熔融金属封装部的第三种实施例，如图11（a）所示，挤压组件6与熔融金属M的接合面与背面处，已经层积有弹性体层22（熔融金属封装部）的式样。这时，利用挤压机构5，让活塞P往半导体芯片K方向移动，而挤压组件6则面对熔融金属M及半导体芯片K来接近的话，如此一来，就如图（b）所示，弹性体层22将扩大压着方向与垂直的平面状，此已扩大的弹性体层22将因为和外壳C对接，使得熔融金属M用弹性体层22闭锁于已封装的空间内部的中。但要形成这样的构造，事先要保持有气体加压的熔融金属M的压力才来进行封装。

另外，要做成这样的话，即使半导体芯片K表面与挤压组件6表面的平行度不佳的时候，就算因弹性体层22的变形，半导体芯片K表面也可和挤压组件6表面做高效率的密合。不仅如此，因为此容易变形的挤压组件6的金属部薄板，即使半导体芯片K表面平坦度不佳时，弹性体层22及因金属薄板变形半导体芯片K表面与挤压组件6表面可让其高效率密合，做保压冷却，因为可硬化熔融金属M，这些密合效果将可使得半导体芯片K上的残渣变得更薄。

其次，就设有熔融金属封装部的第四种实施例，如图12（a）所示，挤压组件6与半导体芯片K接合面与背面处，已经层积有弹性体层23（熔融金属封装部），不仅如此，于挤压组件6的下面，沿着圆形半导体芯片K的外侧，设置有来自弹性体所形成环状的封装部24（熔融金属封装部）的式样。这时，利用挤压机构5，让活塞P往半导体芯片K方向移动，而挤压组件6则面对熔融金属M及半导体芯片K来接近，让封装部24与半导体芯片K对接，如此一来，就如图（b）所示，封装部24在圈选范围内将熔融金属M封装。根据此实施例，和所述第三实施例来比较，实际有效的封装范围将因为局限于半导体芯片K的范围内，因为可使封装部24圈选范围外的熔融金属M′经由熔融金属回收机构适当地回收，让残留在多余间隙内的残留金属的分量可以减低。

接下来，就设置有就熔融金属封装部的第五种实施例，如图13（a）所示，活塞的内，挤压组件6与熔融金属M连接面的外侧范围开始，至所述面的背面处，层积有弹性体层25（熔融金属封装部）的式样。此时，利用挤压机构5，让活塞P往半导体芯片K方向移动，而挤压部则面对熔融金属M及半导体芯片K来接近，让弹性体层25接上半导体芯片K的话，如此一来，就如图（b）所示，于弹性体层25的对接范围内将熔融金属封装。此外，与图11所示的不同，与外壳C之间的间隙的被熔融金属M′完全封装。

如同上述，因为设置有各种的熔融金属封装部，所以熔融金属M可封入挤压组件6和半导体芯片K之间，在半导体芯片K的广泛范围下，可因此提高封装性，所以对熔融金属M加上适当压力，可将该熔融金属M推压进半导体芯片K的微小空间内。此外，同时可减少产生于半导体芯片K的残渣，尤其是采用将熔融金属M只封入半导体芯片K的实施例时，因为熔融金属封装部可将圈选范围外的熔融金属M′，经由熔融金属回收机构进行回收，因而可以减少残留于处理室内的剩余的熔融金属。

借此，可将熔融金属毫无空隙地挤压进微小空间内，可回避充填时产生空洞，以实现高精度金属充填的目标。

最后，使用本发明，金属充填的状态如图14（a）所示，此为充填熔融金属M前的半导体芯片K上的微小空间V的剖面图，图中下方为半导体芯片K。于同图（a）中，半导体芯片K的表面处有无数的微小空间V有条不紊地整齐排列着。图14（b）则为使用本发明，半导体芯片K上的微小空间V中，熔融金属M充填良好状态的剖面图。于同图（b）中可以清楚知道，微小空间V被熔融金属M无间隙地充填的效果。

对此，以图14（C）来做比较为例，此为发生熔融金属M充填不良时，微小空间V1～V4的剖面图。于同图（C）中，在微小空间V1﹐V2底部侧虽然熔融金属M有被充填，但是量不够，因此无法完全充满微小空间。此外，在微小空间V3﹐V4，可看出熔融金属没有到达底部侧而产生充填不良的模样。

虽然上述说明了有关本发明的实施形态，但是本发明采取的具体效果是不限于此。

例如于上例，虽然采用挤压组件6向半导体芯片K靠近的构造，但是不限于此，亦可采用将半导体芯片K（保持台H）向着挤压组件6来靠近的构造。

另外，于上例当中，在熔融金属M供给后，有说明到使活塞P往半导体芯片K方向移动，挤压部6去靠近熔融金属M的液面，让挤压组件6沉入熔融金属M中的方法，但是并非挤压组件6去接近液面，而是挤压组件6的表面被熔融金属M浸入为止地，去供给该熔融金属M，亦可做成把挤压组件6沉入熔融金属M中的状态。

另外，就挤压组件6的挤压方向，并非局限于从铅直上方向往下做挤压的形态，而是根据装置的构造，由铅直下方向朝上方也能挤压，或是亦可做成朝水平横向来挤压。不仅如此，金属充填装置的方向不单单限于图1所示的方向，像是将图1的方向作成横转方向亦可，或是让它反转上下方向都可以。

另外，在上例的金属充填装置1，经由某一程度多数量的供给熔融金属M至处理室2内，熔融金属M将可平均地覆盖半导体芯片K的全部表面，例如，亦可先将处理室2的容积调小，把熔融金属M供给到该处理室2内，并完全充满处理室2内，因此亦可将熔融金属平均地覆盖半导体芯片K的全部表面。有关此种构造的金属充填装置，请参阅图15并说明如下。此外，关于金属充填装置1的构造与相同的构造要素，附上同一记号来省略详细说明。

图15所示的金属充填装置30，除了有保持台H、外壳C、活塞P、升降机构16、减压机构3、熔融金属供给机构4、熔融金属回收机构8、控制装置15等，另外具备有针对所述保持于保持台H上的半导体芯片K、让所述活塞P进退的挤压加压机构5′、以及供给处理室2内非活性气体的送气机构7′。此外，所述挤压加压机构5′以及送气机构7′的启动，则由所述控制装置15来控制。此外，挤压加压机构5则为挤压机构并亦有加压机构的功能。

所述活塞P和上述金属充填装置1的活塞P一样，设置有面向保持台侧的不绣钢440C所构成的挤压组件6，不仅如此，此挤压组件6上，在面对保持台面的外侧边缘部，设有熔融金属封装部6a。此外，该活塞P和外壳C之间，装有2个O型环13a﹐13b，这2个O型环则被固定于外壳C上。

另外，所述送气机构7′可供给非活性气体至处理室2内，是专门将处理室2内的剩余熔融金属输送到熔融金属回收机构8的熔融金属回收部8a的机构供给非活性气体的气体供给部7a′，以及连接气体供给部7a′与配管11的配管10′，以及配管10′，气体供给部7′与配管11之间设置有控制阀7b′所构成，所述气体供给部7a′的启动，以及控制阀7b′的开关，是由所述控制装置15来控制。此外，于金属充填装置30上，配管11是贯通外壳C下端侧的侧壁来安装。

另外，于金属充填装置30，用控制装置15来控制升降机构16的启动，让保持台H上升，使外壳下端面和保持在保持台H上的半导体芯片K的表面对接，而形成处理室2。此外，形成处理室2之际，在外壳C的下端面与半导体芯片K表面之间，使用O型环14来维持气密性。

此外，所述熔融金属回收机构8的控制阀8b可以切换成闭锁、经由绞紧的开放，以及全开放等的3种状态。

接下来，依据此金属充填装置30，首先，让保持台H和外壳C在分离的状态下，保持台H上放置半导体芯片K，用控制装置15来控制，让升降机16启动，让保持台H朝外壳C上升，经由该保持台H上放置的半导体芯片K的表面与外壳C的下端面对接，因而形成处理室2。

其次，使用控制装置15来控制，启动所述挤压加压机构5，为将处理室2的容积尽可能地缩小，活塞P朝保持在保持台上的半导体芯片K靠近后，用控制装置15打开控制阀3b的同时，启动真空泵3a，将处理室2内减压到微真空状态。紧接着，用控制装置15关闭控制阀3b的同时，一方面让真空泵3a停止动作，同时打开控制阀4b，将熔融金属M加压供给至处理室2内。接着，将熔融金属M完全充满处理室2内之后，使用控制装置15关闭控制阀4b，停止供给熔融金属M到处理室2内。如此一来，因为处理室2内被熔融金属M完全充满，熔融金属M在半导体芯片K的表面不会弹开，半导体芯片K表面则被熔融金属K均匀地覆盖着。此外，如上所述，外壳C下端面与半导体芯片K的表面之间，因为装隔有O型环14可保有气密性，因此在供给熔融金属M至处理室2内之际，可防止熔融金属M回流入半导体芯片K的背面。

接下来，停止供给熔融金属M至处理室2内之后，用控制装置15间隔绞紧，控制阀8b设于开放状态的同时，在控制装置15的控制下，启动挤压加压机构5′，使活塞P朝半导体芯片K移动。此时，因为间隔绞紧，控制阀8b设于开放状态，因移动活塞P而使熔融金属M一直处于适当的加压状态下，剩余的熔融金属M则被推挤到熔融金属回收部8a。

接下来，用控制装置15将控制阀设为全开放的状态，同时打开控制阀7b′，启动气体供应部7a′，从该气体供应部7a将非活性气体供给到处理室2内，将残留于熔融金属封装部6a的内部范围以外的剩余熔融金属M排出至熔融金属回收部8a。此外，于此排出工程，因为熔融金属回收部8a将会维持在接近大气压力，即使在低的气体压力下，剩余熔融金属M也很容易排出至熔融金属回收部8a内。接下来，熔融金属M排出至熔融金属回收部8a之后，用控制装置15让气体供应部7a′的动作停止，将充填于半导体芯片K的微小空间内的熔融金属M做待机冷却至硬化为止。

之后，在控制装置15控制下，启动挤压加压机构5′，让活塞P上升，同时起动升降机构16，让保持台H下降，最后从保持台H上取下半导体芯片K。

如此，根据上述金属充填装置30，可使熔融金属M完全充满处理室2内，防止半导体芯片K表面熔融金属M反弹，可用熔融金属M均匀地覆盖半导体芯片K的全部表面。另外，在熔融金属M完全充满处理室2内的状态下，让活塞P朝半导体芯片K移动，因此，可将熔融金属M挤压入半导体芯片K的微小空间内，不仅如此，因为挤压组件6压贴于半导体芯片K的表面，即使熔融金属封装部6a有作用，亦可把熔融金属M挤压入微小空间内，可进行有效的金属充填。

不仅如此，因为半导体芯片K表面上压贴有挤压组件6，所以可将剩余的熔融金属从半导体芯片上挤压出，将可以减少处理后的半导体芯片K表面上所形成的残渣量。

另外，正因为设置有熔融金属封装部6a，所以可使熔融金属M封入于该熔融金属封装部6a的内侧范围内，只有内侧范围以外的剩余熔融金属M可用送气机构7′排出至熔融金属回收部8a，可防止处理之后，剩余的熔融金属在外壳C的内侧面与挤压组件6的外侧面的缝隙中硬化，而影响活塞P升降动作，或是半导体芯片K与外壳C固化产生黏着的问题发生。

不仅如此，上述金属充填装置30，因可使活塞P靠近保持于保持台H上的半导体芯片K，所以可让处理室2的容积极其可能的变小，如此便可以抑制原本应该要供给到处理室2内的熔融金属M的量，不需要金属用液态储存时的大容量加热系统，也避免材料浪费，可以有效降低设备与营运成本。

此外，于上述金属充填装置30上，虽已说明过其中经由控制阀8b的阀门，可维持熔融金属M的加压状态，可把剩余熔融金属M′挤压出到处理室2内，但不局限于此，例如说，像是维持处理室2内的熔融金属M的加压状态时，用非活性气体等来平衡加压熔融金属回收部8a的状态，亦当做使活塞P移动，挤压出剩余熔融金属M′的机构。

另外，于上述两种金属充填装置1﹐金属充填装置30上，是经由有贯通外壳C侧壁的各配管，可做为把熔融金属M供给至处理室2，以及做处理室2的排气的这种机构，但不限于此，于活塞P的半导体芯片的表面的对向面处做一个开口，经由形成于该活塞P的配管，亦可当做把熔融金属M供给到处理室2内，以及做处理室2的排气机构。关于具备这样构造的金属充填装置40，请参阅图16～图21，说明如下。此外针对金属充填装置1﹐金属充填装置30的构造与相同构造要素有附上相同记号，省略其详细说明。

如图16所示，金属充填装置40是由保持台H、外壳C、活塞P、升降机构16、挤压加压机构5′、减压机构3、熔融金属供给机构4、以及控制装置15所构成的。

所述真空泵3a与处理室2是保持于保持台H上的半导体芯片K表面与活塞P面对面的中心附近处，由一端已开口的配管11′所连接，处理室2内的气体借由该配管11′来排气。另外，熔融金属供给部4a与处理室2同样由一端位于活塞P的所述面对面的中心近旁处的已开口的配管9′所连接，熔融金属M借由该配管9′供给至处理室2内。另外，所述配管11′的活塞P侧的开口部处，设置有由控制装置15来控制其开关的闸阀3C，而所述配管9′的活塞P侧的开口部处，同样地设置有由控制装置15来控制其开关的闸阀4C。

另外，位于活塞P与外壳C之间，装设有两个O型环13b﹐13C，O型环13C固定于活塞P的下端处，而O型环13b固定于外壳C的上端处。

此外，位于金属充填装置40的活塞P是呈面对此保持部H侧处，因没有设置挤压组件的构造，若要设置挤压组件的时候，所述两配管9′﹐11′的一端，在挤压组件与保持于保持台H上的半导体芯片K表面呈对向的中心附近处，做个开口即可。

其次，关于用此金属充填装置40，将熔融金属M充填到半导体芯片K的微小空间内的过程，请参阅图17～图21的说明。

首先，在控制装置15的控制下，使其升降机构16启动，让保持台H下降后，半导体芯片K载置于保持台H上，紧接下来的是，用升降机构16让保持台H上升，半导体芯片K的表面与外壳C的下端面对接，形成气密状的处理室2。之后，在控制装置15的控制下，启动所述的挤压加压机构5′，将处理室2的容积极尽地缩小，活塞P会靠近已位于保持台H上的半导体芯片K。通过控制装置15启动真空泵3a的同时，打开配管11′的控制阀3b与门阀3C，使处理室2内部的气体排出，将该处理室减压至微真空状态为止（参阅图17）。

其次，如图18所示，用控制装置15来关闭控制阀3C与门阀3C，同时也停止真空泵3C的动作。之后，一直维持处理室2内的减压状态下，用控制装置15打开控制阀4b与门阀4C，加压供给来自熔融金属部4a的熔融金属M，将熔融金属M完全充满处理室2的内部。如此，正因处理室2内部用熔融金属M完全填满，如同上述，可防止熔融金属M在半导体芯片K的表面被弹开，半导体芯片K表面则因熔融金属而被均匀地覆盖着。

接下来，如图19所示，将控制阀4b与门阀4C一直处于打开的状态，通过控制装置15的控制，启动挤压加压机构5′，使活塞P朝半导体芯片K的表面来移动。此时，比熔融金属供给部4a的熔融金属M的供给压力还大的压力，使活塞P移动，缩小处理室2的容积，若其构造可使来自处理室2内的熔融金属M挤回至熔融金属供给部4a的话，熔融金属M则用与供给压力相同的压力来维持加压状态。另外，如上所述，用高于熔融金属M的供给压力的压力，使活塞P移动，将剩余熔融金属M经由配管9′挤回至熔融金属供给部4a。

之后，更让活塞P移动，该活塞P推压于半导体芯片K上的状态下放置（参阅图20），紧接着用控制装置15关闭控制阀4b以与门阀4C，熔融金属温度一直冷却到融点以下，充填于半导体芯片K的微小空间内的熔融金属M待机直到冷却硬化为止。

另外，倘若熔融金属供给部4a不产生空洞，而微小空间内金属充填压力不能建立时，活塞P在推压于半导体芯片K的阶段之前，关闭闸阀4C将已封入处理室2内的熔融金属M，因用活塞P加压，所以不发生空洞也可得到金属充填压力。此时，半导体芯片K上的剩余熔融金属将之弄到需要的最低限度，用控制装置15来控制闸阀4C的关闭时间。之后，于此一状态下，熔融金属M的温度冷却至融点以下为止，充填于半导体芯片K的微小空间内的熔融金属M则待机到冷却硬化为止。

之后，如图21所示，用控制装置15来控制，启动加压装置，让活塞P上升，不仅如此，还启动升降机构16，让保持台H下降来开放处理室2，最后从保持台H上取出半导体芯片K。

如此，即使于上述半导体芯片K上，因处理室2内用熔融金属M完全充满，在半导体芯片K的表面防止熔融金属反弹，可使熔融金属M平均地覆盖半导体芯片K的全部表面。此外，该半导体芯片K的表面上压贴活塞P，因半导体芯片K上的剩余熔融金属M将从该半导体芯片K上向熔融金属供给部4a推出，所以将可减少处理后的半导体芯片K表面上所形成的残渣量。

再者，可把处理室2的容积先设定小，如上述一般，可抑制应该要供给到处理室2的熔融金属M的量，还可降低设备及运转成本。

另外，于上述金属充填装置，因外壳C上配管没有连接，所以O型环13C可配置于活塞P的挤压面旁边，而且可尽量地缩小位于处理室2的外壳C与活塞P之间的间隙。根据于此，即使省略残留于所述间隙的熔融金属M的排出工程，亦可避免外壳C与活塞P因硬化金属会固着的问题，不仅如此，做为挤压组件上无设置封装部的构造可以扩大有效处理面积。

此外，于上述金属充填装置40，虽活塞P上设置有2条配管的结构，但2条配管之内，也可以一边设有活塞P上，另一边设于外壳C上的构造。在此情况时，通过中间设有活塞P的配管来进行熔融金属的供给，亦可通过设于外壳C的配管来进行处理室2内的排气，相反地亦可通过设有活塞P的配管来进行处理室2内的排气，可通过设于外壳C的配管来进行熔融金属的供给。

另外，于上述金属充填装置40，若不欲再利用供给至处理室2内的熔融金属M的时，如图22所示的金属充填装置50一般，也可设置熔融金属回收机构8。另外，在这情形时，熔融金属回收机构8的熔融金属回收部8a，亦可通过配管9回收处理室2内的剩余熔融金属，而且活塞P上形成另外的配管，亦可通过该配管进行回收。此外，于上述金属充填装置1﹐30，若是再利用熔融金属M的话，不用另外设置熔融金属回收部，如金属充填装置40一般，剩余熔融金属也可以回到熔融金属供给部。

产业上的利用可能性

如上述说明，本发明，最适合使用在对被处理物表面上的微小空间（via,贯穿孔）内充填熔融金属的金属充填装置。

符号的说明

1 金属充填装置

2 处理室

3 减压机构

4 熔融金属供给机构

5 挤压机构

6 挤压组件

7 加压气体供给部

8 熔融金属回收机构

15 控制装置

16 升降机构

C 外壳

H 保持台

K 半导体芯片

P 活塞

Claims (16)

1.一种金属充填装置，其特征在于，其是一将供给至被处理物上的熔融金属，充填至所述被处理物表面上形成开口的微小空间内的金属充填装置；包括：

具有保持所述被处理物的保持部；

含有内部空间，其中一端设置于与所述保持部呈对向的筒状元件；

被嵌设在所述筒状元件的内部空间内可自由进退的挤压组件；

具备有一挤压机构，该挤压机构使该筒状元件及该保持部与该挤压组件，于相互接近、远离被保持于该保持部的该被处理物及该挤压组件的方向，可相对使其移动，同时于接近时，对被保持于该保持部的该被处理物可按压该挤压组件而使其移动；

具有使所述保持部以及所述筒状元件的至少其中一方朝另一方靠近、远离的升降机构；

通过保持于所述保持部的所述被处理物或所述保持部，与所述筒状元件及所述挤压组件所形成的气密状的处理室；

更具备有对所述处理室内做减压的减压机构；

供给熔融金属至所述处理室内的熔融金属供给机构；

将加压的熔融金属供给至所述处理室内的供给机构；

同时通过所述挤压组件的进退位置而使所述处理室的容积产生变化。

2.根据权利要求1所述的金属充填装置，其特征在于，经由所述熔融金属供给机构将所供给的熔融金属封入所述挤压组件与所述被处理物表面之间的熔融金属封装部，设置于所述挤压组件上。

3.根据权利要求1所述的金属充填装置，其特征在于，其中一端具有在所述筒状元件的内壁面开口的通气通道，同时另一端则具有在所述筒状元件的内壁面开口的供给通道；

所述减压机构为经由所述通气通道将所述处理室内的气体排出，以使所述处理室内部减压的结构；

所述熔融金属供给机构为经由所述供给通道将熔融金属供给至处理室内的结构。

4.根据权利要求3所述的金属充填装置，其特征在于，将所述熔融金属供给机构所供给的熔融金属封入所述挤压组件与所述被处理物表面之间的熔融金属封装部，装设于所述挤压组件上。

5.根据权利要求1所述的金属充填装置，其特征在于，其中一端上在所述挤压组件的所述保持部的对向面上做一开口，并具备有在该挤压组件上形成的通气通道，而另一端上在挤压组件的所述对向面做开口并具备有在挤压组件上形成的供给通道；

所述减压机构，为经由所述通气通道将所述处理室内的气体排出，以使该处理室内部减压的结构；

所述熔融金属供给机构，为经由所述供给通道将熔融金属供给至处理室内的结构。

6.根据权利要求5所述的金属充填装置，其特征在于，经由所述熔融金属供给机构将所供给的熔融金属封入所述挤压组件与所述被处理物表面之间的熔融金属封装部，设置于所述挤压组件上。

7.根据权利要求1所述的金属充填装置，其特征在于，所述挤压机构，可在进出时令所述挤压组件能够推压进出至所述被处理物上。

8.根据权利要求7所述的金属充填装置，其特征在于，经由所述熔融金属供给机构将所供给的熔融金属封入所述挤压组件与所述被处理物表面之间的熔融金属封装部，设置于所述挤压组件上。

9.根据权利要求7所述的金属充填装置，其特征在于，其中一端具有在所述筒状元件的内壁面开口的通气通道，而另一端则是具有在所述筒状元件的内壁面开口的供给通道，

所述减压机构，为经由所述通气通道将所述处理室内的气体排出，以使该处理室内部减压的结构；

所述熔融金属供给机构，为经由所述供给通道将熔融金属供给至所述处理室内的结构。

10.根据权利要求9所述的金属充填装置，其特征在于，经由所述熔融金属供给机构将所供给的熔融金属封入所述挤压组件与所述被处理物表面之间的熔融金属封装部，设置于所述挤压组件上。

11.根据权利要求7所述的金属充填装置，其特征在于，其中一端上在所述挤压组件的所述保持部的对向面上做一开口，并具备有在该挤压组件上形成的通气通道，而另一端上在挤压组件的所述对向面做开口并具备有在挤压组件上形成的供给通道；

所述减压机构，为经由所述通气通道将所述处理室内的气体排出，以使该处理室内部减压的结构；

所述熔融金属供给机构，为经由所述供给通道将熔融金属供给至所述处理室内的结构。

12.根据权利要求11所述的金属充填装置，其特征在于，经由所述熔融金属供给机构将所供给的熔融金属封入所述挤压组件与所述被处理物表面之间的熔融金属封装部，设置于所述挤压组件上。

13.根据权利要求1至12中任一权利要求所述的金属充填装置，其特征在于，所述加压机构是将加压气体供给至所述处理室内的加压气体供给机构。

14.根据权利要求1至12中任一权利要求所述的金属充填装置，其特征在于，所述熔融金属供给机构为一供给熔融金属至所述处理室内并以熔融金属将其内部完全填满的机构，而所述挤压机构亦做为所述加压机构功能的机构。

15.根据权利要求1至12中任一权利要求所述的金属充填装置，其特征在于，所述熔融金属供给机构是一将熔融金属填满所述处理室内部从而将熔融金属加压供给至该处理室内的结构，亦做为所述加压机构功能的机构。

16.根据权利要求1～12中任一项所述的金属充填装置，其特征在于，该筒状元件的两端为一开口的构件，该挤压组件于被嵌入到该筒状元件的另一端的状态下，通过驱动该升降机构使该筒状元件及该保持部相对地移动，于非嵌合状态下让该筒状元件及该保持部抵接，或者通过该筒状元件及该保持部挟持该被处理物，通过被保持于该保持部的该被处理物或该保持部、及该筒状元件与该挤压组件形成气密状的处理室。