JP2001308480A - 金属インターロック構造を含む電子構造及びその形成 - Google Patents
金属インターロック構造を含む電子構造及びその形成Info
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- H05K3/382—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by special treatment of the metal
- H05K3/383—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by special treatment of the metal by microetching
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- H05K3/4644—Manufacturing multilayer circuits by building the multilayer layer by layer, i.e. build-up multilayer circuits
Abstract
(57)【要約】
【課題】 めっき密着力が改善された導電めっき層を有
する電子構造を提供する。 【解決手段】 誘電層内に金属シートを持つ基板を使用
する。金属シートは銅等の金属を含む。誘電層及び金属
シートの一部を通るレーザ・ドリル加工により、基板に
ブラインド・バイア等の開口が形成される。開口下部の
表面（ブラインド表面）は、レーザ・ドリル加工で形成
された金属突起を含み、金属突起はブラインド表面の一
部と一体になる。金属突起は金属シートの金属と誘電層
からの少なくとも１つの構成要素を含む。金属突起は次
にエッチングされ、ブラインド表面の一部と一体の金属
インターロック構造が形成される。金属インターロック
構造を含む開口中にめっきによって導電金属が付着され
る。
する電子構造を提供する。 【解決手段】 誘電層内に金属シートを持つ基板を使用
する。金属シートは銅等の金属を含む。誘電層及び金属
シートの一部を通るレーザ・ドリル加工により、基板に
ブラインド・バイア等の開口が形成される。開口下部の
表面（ブラインド表面）は、レーザ・ドリル加工で形成
された金属突起を含み、金属突起はブラインド表面の一
部と一体になる。金属突起は金属シートの金属と誘電層
からの少なくとも１つの構成要素を含む。金属突起は次
にエッチングされ、ブラインド表面の一部と一体の金属
インターロック構造が形成される。金属インターロック
構造を含む開口中にめっきによって導電金属が付着され
る。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属表面に金属め
っきを施すため金属インターロック構造を含む電子構
造、及び電子構造を形成する方法に関する。
っきを施すため金属インターロック構造を含む電子構
造、及び電子構造を形成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ブラインド・バイアの形のマイクロバイ
アに銅をめっきする際、通常、銅の無電解めっきは、ブ
ラインド・バイアの側壁と金属の下部表面を被覆し、銅
の無電解皮膜上の後の銅の電気めっきを考慮して電気的
共通化（electrical commoning）を行うために行われ
る。銅めっきブラインド・バイアの信頼性は、めっきさ
れた銅とブラインド・バイアの下部金属表面間の密着力
に依存する。密着力が弱い場合、熱応力テスト時または
現場での継続動作中に銅めっきが下部金属表面から分離
する可能性がある。チャネル内の、チャネル下部の金属
表面への銅めっきの場合等、他の形状についても同様な
信頼性の問題がある。
アに銅をめっきする際、通常、銅の無電解めっきは、ブ
ラインド・バイアの側壁と金属の下部表面を被覆し、銅
の無電解皮膜上の後の銅の電気めっきを考慮して電気的
共通化（electrical commoning）を行うために行われ
る。銅めっきブラインド・バイアの信頼性は、めっきさ
れた銅とブラインド・バイアの下部金属表面間の密着力
に依存する。密着力が弱い場合、熱応力テスト時または
現場での継続動作中に銅めっきが下部金属表面から分離
する可能性がある。チャネル内の、チャネル下部の金属
表面への銅めっきの場合等、他の形状についても同様な
信頼性の問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】めっき銅と銅がめっき
される金属表面間に強力な密着力を与える方法が求めら
れる。
される金属表面間に強力な密着力を与える方法が求めら
れる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は構造を形成する
方法を提供し、この方法は、誘電層の内側に、金属を含
む金属シートを有する基板を用意するステップと、前記
誘電層及び前記金属シートの一部を通してブラインド開
口をレーザでドリル加工し、前記金属シートの一部と一
体であり、金属及び前記誘電層からの少なくとも１つの
構成要素が金属ストランドに含まれるよう金属ストラン
ドを有する、金属突起を形成するステップと、前記金属
突起の一部をエッチングし、前記金属シートの一部と一
体で、前記ブラインド開口に突き出た金属インターロッ
ク構造を形成するステップとを含む。
方法を提供し、この方法は、誘電層の内側に、金属を含
む金属シートを有する基板を用意するステップと、前記
誘電層及び前記金属シートの一部を通してブラインド開
口をレーザでドリル加工し、前記金属シートの一部と一
体であり、金属及び前記誘電層からの少なくとも１つの
構成要素が金属ストランドに含まれるよう金属ストラン
ドを有する、金属突起を形成するステップと、前記金属
突起の一部をエッチングし、前記金属シートの一部と一
体で、前記ブラインド開口に突き出た金属インターロッ
ク構造を形成するステップとを含む。
【０００５】本発明は構造を提供し、この構造は、誘電
層の内側に、金属を含む金属シートを有する基板と、前
記誘電層及び前記金属シートの一部を通るブラインド開
口と、前記ブラインド開口のブラインド表面に接続さ
れ、該ブラインド開口に突き出ており、金属ファイバを
含み、各金属ファイバが曲線状であり、金属、前記誘電
層の少なくとも１つの構成要素、及びその組み合わせで
構成されるグループから選択された物質を含む固有の組
成を有する、金属インターロック構造とを含む。
層の内側に、金属を含む金属シートを有する基板と、前
記誘電層及び前記金属シートの一部を通るブラインド開
口と、前記ブラインド開口のブラインド表面に接続さ
れ、該ブラインド開口に突き出ており、金属ファイバを
含み、各金属ファイバが曲線状であり、金属、前記誘電
層の少なくとも１つの構成要素、及びその組み合わせで
構成されるグループから選択された物質を含む固有の組
成を有する、金属インターロック構造とを含む。
【０００６】本発明には、めっき銅等の金属めっきと、
金属めっきが施される金属表面間に強力な密着力を与え
るという利点があるため、めっき密着力の信頼性が大幅
に改良される。
金属めっきが施される金属表面間に強力な密着力を与え
るという利点があるため、めっき密着力の信頼性が大幅
に改良される。
【０００７】本発明には、本発明なしには金属表面のめ
っきが困難または不可能な場合でも、金属表面をめっき
するのに十分強力なめっき密着力を与えるという利点が
ある。
っきが困難または不可能な場合でも、金属表面をめっき
するのに十分強力なめっき密着力を与えるという利点が
ある。
【０００８】本発明には、めっきされたブラインド・バ
イアやチャネルを含め、信頼できるめっきを様々な形状
で形成するという利点がある。
イアやチャネルを含め、信頼できるめっきを様々な形状
で形成するという利点がある。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の好適実施例に従
った、誘電層１２の内側に金属シート１４を持つ基板１
０の正面断面図である。金属シート１４は、金属めっき
物質でめっきすることのできる金属を含む。金属シート
１４は、好適には銅を含むが、銅合金、黄銅、青銅、及
びパラジウム等、エッチング可能な他の金属も含めるこ
とができる。誘電層１２は、好適には、特にシリカ充填
材を有するアリル化ポリフェニレン・エーテル樹脂等の
有機誘電物質を含む。誘電層１２に使用できる他の誘電
物質として、ポリイミド、エポキシ、及びシリカを充填
したテフロン（登録商標）誘電物質等がある。
った、誘電層１２の内側に金属シート１４を持つ基板１
０の正面断面図である。金属シート１４は、金属めっき
物質でめっきすることのできる金属を含む。金属シート
１４は、好適には銅を含むが、銅合金、黄銅、青銅、及
びパラジウム等、エッチング可能な他の金属も含めるこ
とができる。誘電層１２は、好適には、特にシリカ充填
材を有するアリル化ポリフェニレン・エーテル樹脂等の
有機誘電物質を含む。誘電層１２に使用できる他の誘電
物質として、ポリイミド、エポキシ、及びシリカを充填
したテフロン（登録商標）誘電物質等がある。
【００１０】図２は、レーザ源２０からのレーザ・ビー
ム２１、２２により誘電層１２の一部及び金属シート１
４の上部が除去され、基板１０内にブラインド開口２４
が形成された後の図１を示す。ブラインド開口は、基板
１０の全厚は貫通せず、従って開口下部に"ブラインド
表面"という下面を含む開口である。ブラインド開口２
４には側壁２５がある。レーザ・ビーム２１、２２は、
図４及び図５にあわせて後述するように、照射時間の異
なる同じレーザ・ビームを表す。レーザ・ビーム２１、
２２は、除去される物質（ターゲット物質）に、ターゲ
ット物質の円形の部分（ターゲット・サークル）で作用
する。ターゲット・サークルは、"２ターゲット径"と呼
ばれる直径がＤの大きさである。ターゲット物質のレー
ザ除去は、好適にはレーザ・トレパニング（trepannin
g）により行われる。これはレーザ・ビーム２１（また
は２２）のターゲット・サークルをターゲット物質の重
なった部分に順次に位置付け、連続パルスのターゲット
・サークルの中心間変位（ターゲット変位）がターゲッ
ト径未満になるようにする操作を含む。また、ターゲッ
ト変位はターゲット径を超えてもよく、その場合本発明
はレーザ・トレパニングなしに実装することができる。
レーザ・トレパニングについては、Owenらによる米国特
許第５５９３６０６号（１９９７年）図３Ａと第５カラ
ムの３1行乃至４２行を参照されたい。後述する図４及
び図１０の本発明でのレーザ・トレパニングを示す。
ム２１、２２により誘電層１２の一部及び金属シート１
４の上部が除去され、基板１０内にブラインド開口２４
が形成された後の図１を示す。ブラインド開口は、基板
１０の全厚は貫通せず、従って開口下部に"ブラインド
表面"という下面を含む開口である。ブラインド開口２
４には側壁２５がある。レーザ・ビーム２１、２２は、
図４及び図５にあわせて後述するように、照射時間の異
なる同じレーザ・ビームを表す。レーザ・ビーム２１、
２２は、除去される物質（ターゲット物質）に、ターゲ
ット物質の円形の部分（ターゲット・サークル）で作用
する。ターゲット・サークルは、"２ターゲット径"と呼
ばれる直径がＤの大きさである。ターゲット物質のレー
ザ除去は、好適にはレーザ・トレパニング（trepannin
g）により行われる。これはレーザ・ビーム２１（また
は２２）のターゲット・サークルをターゲット物質の重
なった部分に順次に位置付け、連続パルスのターゲット
・サークルの中心間変位（ターゲット変位）がターゲッ
ト径未満になるようにする操作を含む。また、ターゲッ
ト変位はターゲット径を超えてもよく、その場合本発明
はレーザ・トレパニングなしに実装することができる。
レーザ・トレパニングについては、Owenらによる米国特
許第５５９３６０６号（１９９７年）図３Ａと第５カラ
ムの３1行乃至４２行を参照されたい。後述する図４及
び図１０の本発明でのレーザ・トレパニングを示す。
【００１１】レーザ・ビーム２１、２２の物理特性は次
の通りである。波長は好適には約２６０ｎｍ（ナノメー
トル）乃至約５４０ｎｍ、平均電力は好適には約０．０
１ミリジュール／パルス乃至約０．１０ミリジュール／
パルス、一時の（temporal）パルス幅は好適には約１０
ナノ秒乃至約１５０ナノ秒、パルス繰り返し率は好適に
は約４ｋＨｚ（キロヘルツ）乃至約２０ｋＨｚである。
ターゲット変位は好適には約１ミクロン乃至約２５ミク
ロンである。
の通りである。波長は好適には約２６０ｎｍ（ナノメー
トル）乃至約５４０ｎｍ、平均電力は好適には約０．０
１ミリジュール／パルス乃至約０．１０ミリジュール／
パルス、一時の（temporal）パルス幅は好適には約１０
ナノ秒乃至約１５０ナノ秒、パルス繰り返し率は好適に
は約４ｋＨｚ（キロヘルツ）乃至約２０ｋＨｚである。
ターゲット変位は好適には約１ミクロン乃至約２５ミク
ロンである。
【００１２】レーザ・ビームの強度は、一般にはターゲ
ット・サークル全体で均一ではなく、ターゲット・サー
クル中央で最大強度になり、ターゲット・サークル中央
からターゲット径に沿って離れるにつれて単調に減少す
る。ターゲット径に沿ったレーザ強度の空間形状は凡そ
正規曲線である。レーザ・ビーム２１、２２により生成
されるブラインド表面の形状は、レーザ強度の空間形状
を反映し、２つのトラフを生じる（レーザ・ビーム２１
下とレーザ・ビーム２２下にそれぞれ１つ）。従って方
向１７でレーザの入射が最も深いブラインド表面３２の
ポイント３３、３４は、レーザ・ビーム２１、２２の、
それぞれトラフの横方向の略中央、ターゲット・サーク
ルの略中央にある。
ット・サークル全体で均一ではなく、ターゲット・サー
クル中央で最大強度になり、ターゲット・サークル中央
からターゲット径に沿って離れるにつれて単調に減少す
る。ターゲット径に沿ったレーザ強度の空間形状は凡そ
正規曲線である。レーザ・ビーム２１、２２により生成
されるブラインド表面の形状は、レーザ強度の空間形状
を反映し、２つのトラフを生じる（レーザ・ビーム２１
下とレーザ・ビーム２２下にそれぞれ１つ）。従って方
向１７でレーザの入射が最も深いブラインド表面３２の
ポイント３３、３４は、レーザ・ビーム２１、２２の、
それぞれトラフの横方向の略中央、ターゲット・サーク
ルの略中央にある。
【００１３】図２は、レーザ・ビーム２１、２２により
ブラインド表面３２上にある誘電層１２から物質が除去
された後、金属シート１４に形成されたブラインド表面
３２を示す。レーザ・ビーム２１、２２の各サイクルで
誘電層１２から方向１７の物質の厚みが除去される。例
えばレーザから出たビームが円形経路を描く場合、円形
経路はそれぞれ１つの完全なサイクルである。従ってレ
ーザ・ビーム２１、２２で金属シート１４に届くため十
分な誘電物質を誘電層１２から除去するには数回のレー
ザ・サイクル（４サイクル或いは５サイクル等）が必要
になる。第１サイクルでレーザ・ビーム２１、２２によ
り金属シート１４が除去される間、ブラインド表面上に
ある誘電層１２の残りの部分が除去され、トラフ間に金
属の突起３０が残る。金属突起３０は、方向１７とは反
対の上方向に突き出し、金属ケーシング３８内に曲線状
金属ストランド３１を含む。金属ケーシング３８は金属
シート１４の金属を含む。
ブラインド表面３２上にある誘電層１２から物質が除去
された後、金属シート１４に形成されたブラインド表面
３２を示す。レーザ・ビーム２１、２２の各サイクルで
誘電層１２から方向１７の物質の厚みが除去される。例
えばレーザから出たビームが円形経路を描く場合、円形
経路はそれぞれ１つの完全なサイクルである。従ってレ
ーザ・ビーム２１、２２で金属シート１４に届くため十
分な誘電物質を誘電層１２から除去するには数回のレー
ザ・サイクル（４サイクル或いは５サイクル等）が必要
になる。第１サイクルでレーザ・ビーム２１、２２によ
り金属シート１４が除去される間、ブラインド表面上に
ある誘電層１２の残りの部分が除去され、トラフ間に金
属の突起３０が残る。金属突起３０は、方向１７とは反
対の上方向に突き出し、金属ケーシング３８内に曲線状
金属ストランド３１を含む。金属ケーシング３８は金属
シート１４の金属を含む。
【００１４】物質除去しきい値を、物質を除去できる最
小レーザ・エネルギ強度として定義するとき、金属シー
ト１４の除去しきい値は誘電層１２の除去しきい値より
大きい。よってレーザ・ビーム２１、２２のレーザ・エ
ネルギ強度プロファイルは次のように調整される。誘電
層１２を除去し、ポイント３３、３４周りを中心にした
金属シート１４のトラフ部分を除去し、トラフ間の金属
シート１４の（金属突起３０が形成された）部分の金属
をリフローする（除去ではなく融解）。リフローした金
属（リフロー銅等）の一部は固化して金属突起３０内に
金属ケーシング３８（銅ケーシング等）を形成する。レ
ーザ除去により局所温度が極めて高くなり（例えば約３
００００゜K）、誘電層１２の構成要素が全てまたはい
くつか（炭素、シリコン等）が蒸発すると考えられる。
リフロー金属（銅等）は、いくらか除去された誘電層１
２からの少なくとも１つの構成要素（炭素、シリコン
等）と機械的に密着結合し、金属ストランド３１を形成
する。
小レーザ・エネルギ強度として定義するとき、金属シー
ト１４の除去しきい値は誘電層１２の除去しきい値より
大きい。よってレーザ・ビーム２１、２２のレーザ・エ
ネルギ強度プロファイルは次のように調整される。誘電
層１２を除去し、ポイント３３、３４周りを中心にした
金属シート１４のトラフ部分を除去し、トラフ間の金属
シート１４の（金属突起３０が形成された）部分の金属
をリフローする（除去ではなく融解）。リフローした金
属（リフロー銅等）の一部は固化して金属突起３０内に
金属ケーシング３８（銅ケーシング等）を形成する。レ
ーザ除去により局所温度が極めて高くなり（例えば約３
００００゜K）、誘電層１２の構成要素が全てまたはい
くつか（炭素、シリコン等）が蒸発すると考えられる。
リフロー金属（銅等）は、いくらか除去された誘電層１
２からの少なくとも１つの構成要素（炭素、シリコン
等）と機械的に密着結合し、金属ストランド３１を形成
する。
【００１５】曲線状金属ストランド３１は通常、０以外
の曲率の幾何形状を含むが、まっすぐなストランドに対
応する特殊なゼロ曲率も含む。金属ストランドはそれぞ
れ、通常は組成が不均一で、金属（銅等）と少なくとも
１つの誘電領域１２要素（炭素、シリコン等）の両方を
含む。金属ストランド３１の金属（銅等）は、金属シー
ト１４のリフロー部分から生じ、金属ストランド３１の
誘電領域１２要素（炭素、シリコン等）は融解した金属
（融解銅等）への、除去された誘電層１２の気体要素
（炭素、シリコン等）の凝縮により生じる。金属突起３
０は金属ケーシング３８に金属ストランド３１を含む。
金属突起３０は金属シート１４の金属突起３０下の部分
と一体である。
の曲率の幾何形状を含むが、まっすぐなストランドに対
応する特殊なゼロ曲率も含む。金属ストランドはそれぞ
れ、通常は組成が不均一で、金属（銅等）と少なくとも
１つの誘電領域１２要素（炭素、シリコン等）の両方を
含む。金属ストランド３１の金属（銅等）は、金属シー
ト１４のリフロー部分から生じ、金属ストランド３１の
誘電領域１２要素（炭素、シリコン等）は融解した金属
（融解銅等）への、除去された誘電層１２の気体要素
（炭素、シリコン等）の凝縮により生じる。金属突起３
０は金属ケーシング３８に金属ストランド３１を含む。
金属突起３０は金属シート１４の金属突起３０下の部分
と一体である。
【００１６】ブラインド表面３２に誘電デブリ膜２６
（炭素等）が形成されることがある。炭素質物質の化学
的ホール・クリーニング等、当業者には周知の方法によ
り膜２６を取り除くことができる。膜２６が除去された
後、ブラインド表面３２は平坦でクリーンになり、従っ
てエッチング対象として良好な状態になる。
（炭素等）が形成されることがある。炭素質物質の化学
的ホール・クリーニング等、当業者には周知の方法によ
り膜２６を取り除くことができる。膜２６が除去された
後、ブラインド表面３２は平坦でクリーンになり、従っ
てエッチング対象として良好な状態になる。
【００１７】図３は、膜２６が除去され、金属めっきを
施す前にブラインド表面３２と金属突起３０を準備する
ためブラインド表面３２と金属突起３０にエッチング剤
が適用された後の図２を示す。図２のブラインド表面３
２は、エッチング剤により、図３に示すように、マイク
ロエッチングされた（つまり粗くされた）形になる。こ
れは後続のブラインド表面３６との金属めっきの密着性
を改良する。金属突起３０は、エッチング剤により金属
突起３０の局所組成及び空間に応じて変化するエッチン
グ率でエッチングされる。特に金属（銅等）は金属スト
ランド３１より早くエッチングされる。エッチング剤に
対する誘電要素（炭素、シリコン等）のエッチング感度
により、金属ストランド３１はそれぞれエッチング率が
異なることがある。エッチング率はまた、各金属ストラ
ンド３１内の物質の空間分布の違いにより、エッチング
剤に触れる各金属スレッド３１の物質の表面積が異なる
限り、物質の空間分布に依存する。金属突起３０の差異
化エッチングにより、金属突起３０は、バックグラウン
ド・ボイド（空洞）４２に曲線状金属ファイバ４１が複
雑に入り組んだ金属インターロック構造４０に変化す
る。曲線状金属ファイバ４１は通常、非ゼロ曲率の幾何
形状を含むが、まっすぐなファイバに対応する特別なゼ
ロ曲率も含む。バックグラウンド・ボイド４２は、金属
のエッチングと金属ストランド３１の部分的エッチング
により生じる。曲線状金属ファイバ４１は、残りの金属
ストランド３１の部分的エッチングにより生じる。金属
インターロック構造４０の金属ファイバ４１は、金属ス
トランド３１から派生する。各金属ファイバ４１は金属
シート１４からの金属（銅等）、誘電層１２の少なくと
も１つの構成要素（炭素、シリコン等）、またはその組
み合わせを含む。金属突起３０を金属インターロック構
造４０に変化させるため使用するエッチング剤は、金属
ケーシング３８の物質と金属突起の物質の組成に依存す
る。特定の物質組成が与えられている場合、当業者は、
過度の実験を行うことなく、金属突起３０の部分のエッ
チング効果の異なるエッチング剤を選択することができ
る。そのためには、所定の物質をエッチングすることが
知られているエッチング剤を使用し、エッチング剤を、
エッチング剤により形成された金属インターロック構造
４０を調べることにより簡単にテストする。金属インタ
ーロック構造４０はブラインド表面３６の一部ではない
が、金属インターロック構造４０がブラインド開口２４
に突き出るようにブラインド表面３６に接続される。金
属インターロック構造４０は、金属インターロック構造
４０下の金属シート１４の部分と一体である。
施す前にブラインド表面３２と金属突起３０を準備する
ためブラインド表面３２と金属突起３０にエッチング剤
が適用された後の図２を示す。図２のブラインド表面３
２は、エッチング剤により、図３に示すように、マイク
ロエッチングされた（つまり粗くされた）形になる。こ
れは後続のブラインド表面３６との金属めっきの密着性
を改良する。金属突起３０は、エッチング剤により金属
突起３０の局所組成及び空間に応じて変化するエッチン
グ率でエッチングされる。特に金属（銅等）は金属スト
ランド３１より早くエッチングされる。エッチング剤に
対する誘電要素（炭素、シリコン等）のエッチング感度
により、金属ストランド３１はそれぞれエッチング率が
異なることがある。エッチング率はまた、各金属ストラ
ンド３１内の物質の空間分布の違いにより、エッチング
剤に触れる各金属スレッド３１の物質の表面積が異なる
限り、物質の空間分布に依存する。金属突起３０の差異
化エッチングにより、金属突起３０は、バックグラウン
ド・ボイド（空洞）４２に曲線状金属ファイバ４１が複
雑に入り組んだ金属インターロック構造４０に変化す
る。曲線状金属ファイバ４１は通常、非ゼロ曲率の幾何
形状を含むが、まっすぐなファイバに対応する特別なゼ
ロ曲率も含む。バックグラウンド・ボイド４２は、金属
のエッチングと金属ストランド３１の部分的エッチング
により生じる。曲線状金属ファイバ４１は、残りの金属
ストランド３１の部分的エッチングにより生じる。金属
インターロック構造４０の金属ファイバ４１は、金属ス
トランド３１から派生する。各金属ファイバ４１は金属
シート１４からの金属（銅等）、誘電層１２の少なくと
も１つの構成要素（炭素、シリコン等）、またはその組
み合わせを含む。金属突起３０を金属インターロック構
造４０に変化させるため使用するエッチング剤は、金属
ケーシング３８の物質と金属突起の物質の組成に依存す
る。特定の物質組成が与えられている場合、当業者は、
過度の実験を行うことなく、金属突起３０の部分のエッ
チング効果の異なるエッチング剤を選択することができ
る。そのためには、所定の物質をエッチングすることが
知られているエッチング剤を使用し、エッチング剤を、
エッチング剤により形成された金属インターロック構造
４０を調べることにより簡単にテストする。金属インタ
ーロック構造４０はブラインド表面３６の一部ではない
が、金属インターロック構造４０がブラインド開口２４
に突き出るようにブラインド表面３６に接続される。金
属インターロック構造４０は、金属インターロック構造
４０下の金属シート１４の部分と一体である。
【００１８】図４は、図２の基板の平面図である。図２
のブラインド開口２４は、図４ではブラインド・バイア
３７として示している。ブラインド・バイア３７は、断
面が実質的に円形であり、半径Ｒの実質的に円形の境界
３９とラジアル・センタ４３を含む。円形境界３９は、
図２のブラインド開口２４の側壁に対応する。レーザ・
ドリル加工は、断面が実質的に円形の外部リングの内部
で行われる。外部リングは内側円２９と実質的に円形の
境界３９の間にある。図４は、連続した時間間隔での金
属シート１４と金属シート１４上の誘電層１２（図示せ
ず）に対するレーザの作用を示す、重なり合ったターゲ
ット・サークルでのレーザ・トレパニングを示してい
る。例えばターゲット・サークル４４（ラジアル・セン
タ４５）はターゲット・サークル４６（ラジアル・セン
タ４７）に重なる。図４は、図２のレーザ・ビーム２
１、２２が、それぞれ図４のターゲット・サークル４６
（ラジアル・センタ４７）とターゲット・サークル５６
（ラジアル・センタ５７）に対応し、異なる時間での同
じレーザ・ビームを表す実施例を示している。図４で、
ターゲット径ＤはＲの約２０％乃至約１５０％である。
Ｄは約１５０％と大きい値まで得られる。これは前記の
ように、レーザ・ビームの最高強度がターゲット・サー
クルの中心にあり、強度はターゲット・サークルの中心
から大きく離れると（例えばターゲット・サークルの中
心からＲの約１５０％の距離では）比較的低くなる。タ
ーゲット変位（つまりラジアル・センタ４５、４７間の
ような連続パルス間またはターゲット・サークル間の線
形距離）をＬと置くと、レーザ・トレパニングにはＬ＜
Ｄの条件が必要である。ただし、Ｌ≧Ｄのようにターゲ
ット・サークルが重ならないことを特徴とする、トレパ
ニングではないブラインド開口２４のレーザ・ドリル加
工も本発明の範囲内である。Ｌは、好適には約１ミクロ
ン乃至約２５ミクロンである。
のブラインド開口２４は、図４ではブラインド・バイア
３７として示している。ブラインド・バイア３７は、断
面が実質的に円形であり、半径Ｒの実質的に円形の境界
３９とラジアル・センタ４３を含む。円形境界３９は、
図２のブラインド開口２４の側壁に対応する。レーザ・
ドリル加工は、断面が実質的に円形の外部リングの内部
で行われる。外部リングは内側円２９と実質的に円形の
境界３９の間にある。図４は、連続した時間間隔での金
属シート１４と金属シート１４上の誘電層１２（図示せ
ず）に対するレーザの作用を示す、重なり合ったターゲ
ット・サークルでのレーザ・トレパニングを示してい
る。例えばターゲット・サークル４４（ラジアル・セン
タ４５）はターゲット・サークル４６（ラジアル・セン
タ４７）に重なる。図４は、図２のレーザ・ビーム２
１、２２が、それぞれ図４のターゲット・サークル４６
（ラジアル・センタ４７）とターゲット・サークル５６
（ラジアル・センタ５７）に対応し、異なる時間での同
じレーザ・ビームを表す実施例を示している。図４で、
ターゲット径ＤはＲの約２０％乃至約１５０％である。
Ｄは約１５０％と大きい値まで得られる。これは前記の
ように、レーザ・ビームの最高強度がターゲット・サー
クルの中心にあり、強度はターゲット・サークルの中心
から大きく離れると（例えばターゲット・サークルの中
心からＲの約１５０％の距離では）比較的低くなる。タ
ーゲット変位（つまりラジアル・センタ４５、４７間の
ような連続パルス間またはターゲット・サークル間の線
形距離）をＬと置くと、レーザ・トレパニングにはＬ＜
Ｄの条件が必要である。ただし、Ｌ≧Ｄのようにターゲ
ット・サークルが重ならないことを特徴とする、トレパ
ニングではないブラインド開口２４のレーザ・ドリル加
工も本発明の範囲内である。Ｌは、好適には約１ミクロ
ン乃至約２５ミクロンである。
【００１９】図５は、ブラインド・バイア３７内に金属
インターロック構造４０が形成された後の図４を示す。
図５のブラインド・バイアは、図４に示したターゲット
・サークルが通行する領域４８と、バックグラウンド・
ボイド４２の曲線状金属ファイバ４１の境界を成す外部
境界４９を有する金属インターロック構造４０を含む。
この金属インターロック構造４０は、図３に関して述べ
たようにエッチングにより形成されたものである。
インターロック構造４０が形成された後の図４を示す。
図５のブラインド・バイアは、図４に示したターゲット
・サークルが通行する領域４８と、バックグラウンド・
ボイド４２の曲線状金属ファイバ４１の境界を成す外部
境界４９を有する金属インターロック構造４０を含む。
この金属インターロック構造４０は、図３に関して述べ
たようにエッチングにより形成されたものである。
【００２０】本発明は、旭化成の（シリカ充填材を含
む）アリル化ポリフェニレン・エーテル樹脂（製造番号
PC5103）を含む誘電層１２とともに、銅を含む金属シー
ト１４を使用することにより、図４及び図５のブライン
ド・バイア３７に似たブラインド・バイアを形成すると
ころまで実用化に成功している。得られた金属ストラン
ド３１及び金属ファイバ４１は、銅、炭素及びシリコン
を含み、炭素はシリコンより多い。エッチング剤には過
硫酸ナトリウムが用いられ、金属突起３０は金属インタ
ーロック構造４０に変化した。
む）アリル化ポリフェニレン・エーテル樹脂（製造番号
PC5103）を含む誘電層１２とともに、銅を含む金属シー
ト１４を使用することにより、図４及び図５のブライン
ド・バイア３７に似たブラインド・バイアを形成すると
ころまで実用化に成功している。得られた金属ストラン
ド３１及び金属ファイバ４１は、銅、炭素及びシリコン
を含み、炭素はシリコンより多い。エッチング剤には過
硫酸ナトリウムが用いられ、金属突起３０は金属インタ
ーロック構造４０に変化した。
【００２１】図６乃至図９は、前記実施例に従って形成
されたブラインド・バイア下部の中程に得られた金属イ
ンターロック構造４０を示す。図６乃至図９はそれぞれ
５００、７５０、１０００及び３０００の倍率を表し、
他は同じである。図９の金属インターロック構造４０内
の金属ファイバ４１は、バックグラウンド・バイア４２
内で曲線状に見え、金属インターロック構造４０は、入
り組んだ機械的構造のように見える。実際に形成された
図９の実施例の金属ファイバ４１を調べると、金属ファ
イバ４１は、少量のシリコンとともに不均一に分散した
銅と炭素を含む。金属ファイバ４１の線形断面寸法は約
５ミクロン乃至約１０ミクロンである。
されたブラインド・バイア下部の中程に得られた金属イ
ンターロック構造４０を示す。図６乃至図９はそれぞれ
５００、７５０、１０００及び３０００の倍率を表し、
他は同じである。図９の金属インターロック構造４０内
の金属ファイバ４１は、バックグラウンド・バイア４２
内で曲線状に見え、金属インターロック構造４０は、入
り組んだ機械的構造のように見える。実際に形成された
図９の実施例の金属ファイバ４１を調べると、金属ファ
イバ４１は、少量のシリコンとともに不均一に分散した
銅と炭素を含む。金属ファイバ４１の線形断面寸法は約
５ミクロン乃至約１０ミクロンである。
【００２２】図１０は図２の基板の平面図である。ブラ
インド開口２４は、図１０ではチャネル境界５９間の長
手方向５８のブラインド・チャネル６０として示してあ
る。ブラインド・チャネルは、基板１０内に下部ブライ
ンド表面を有する基板１０のチャネルである。幅Ｗのブ
ラインド・チャネル６０には、２つのレーザ経路６１、
６２を分ける中心線６３がある。チャネル境界５９は図
２のブラインド開口２４の側壁２５に対応する。図１０
は、レーザ経路６１、６２それぞれのレーザ・トレパニ
ングを示す。レーザ経路６１、６２それぞれに、金属シ
ート１４と金属シート１４上の誘電層１２（図１０には
図示せず）に対するレーザの作用を表す重なったターゲ
ット・サークルがある。例えばレーザ経路６１で、ター
ゲット・サークル６４（ラジアル・センタ６５）はター
ゲット・サークル６６（ラジアル・センタ６７）に重な
る。レーザ経路６２では、ターゲット・サークル７４
（ラジアル・センタ７５）がターゲット・サークル７６
（ラジアル・センタ７７）に重なる。図１０は、図２の
レーザ・ビーム２１、２２が、時間同期の取られた異な
るレーザ・ビームを表す実施例を示す。つまり、それぞ
れレーザ経路６１、６２に沿った異なるレーザ・ビーム
２１、２２のレーザ・ドリル加工は、所定時間には長手
方向５８に沿った同じ位置（座標）にある。図１０で、
ターゲット径ＤはＷの約１０％乃至約１５０％である。
ターゲット変位（ラジアル・センタ６５、６７間または
ラジアル・センタ７５、７７間の線形距離）をＬと置く
と、レーザ・トレパニングにはＬ＜Ｄの条件が必要であ
る。ただし、Ｌ≧Ｄとなるような重なり合わないターゲ
ット・サークルを特徴とするブラインド・チャネル６０
の、トレパニングではないレーザ・ドリル加工も本発明
の範囲内である。レーザ・ビーム２１、２２によるチャ
ネル全長（方向５８）の横断を"横断サイクル"という。
横断サイクルは、所望の深さのチャネルを得るには、同
じレーザ経路６１、６２上で数回必要になることがあ
る。
インド開口２４は、図１０ではチャネル境界５９間の長
手方向５８のブラインド・チャネル６０として示してあ
る。ブラインド・チャネルは、基板１０内に下部ブライ
ンド表面を有する基板１０のチャネルである。幅Ｗのブ
ラインド・チャネル６０には、２つのレーザ経路６１、
６２を分ける中心線６３がある。チャネル境界５９は図
２のブラインド開口２４の側壁２５に対応する。図１０
は、レーザ経路６１、６２それぞれのレーザ・トレパニ
ングを示す。レーザ経路６１、６２それぞれに、金属シ
ート１４と金属シート１４上の誘電層１２（図１０には
図示せず）に対するレーザの作用を表す重なったターゲ
ット・サークルがある。例えばレーザ経路６１で、ター
ゲット・サークル６４（ラジアル・センタ６５）はター
ゲット・サークル６６（ラジアル・センタ６７）に重な
る。レーザ経路６２では、ターゲット・サークル７４
（ラジアル・センタ７５）がターゲット・サークル７６
（ラジアル・センタ７７）に重なる。図１０は、図２の
レーザ・ビーム２１、２２が、時間同期の取られた異な
るレーザ・ビームを表す実施例を示す。つまり、それぞ
れレーザ経路６１、６２に沿った異なるレーザ・ビーム
２１、２２のレーザ・ドリル加工は、所定時間には長手
方向５８に沿った同じ位置（座標）にある。図１０で、
ターゲット径ＤはＷの約１０％乃至約１５０％である。
ターゲット変位（ラジアル・センタ６５、６７間または
ラジアル・センタ７５、７７間の線形距離）をＬと置く
と、レーザ・トレパニングにはＬ＜Ｄの条件が必要であ
る。ただし、Ｌ≧Ｄとなるような重なり合わないターゲ
ット・サークルを特徴とするブラインド・チャネル６０
の、トレパニングではないレーザ・ドリル加工も本発明
の範囲内である。レーザ・ビーム２１、２２によるチャ
ネル全長（方向５８）の横断を"横断サイクル"という。
横断サイクルは、所望の深さのチャネルを得るには、同
じレーザ経路６１、６２上で数回必要になることがあ
る。
【００２３】図１１は、ブラインド・チャネル６０内に
金属インターロック構造４０が形成された後の図１０を
示す。図１１のブラインド・チャネル６０は、図１０に
示したターゲット・サークルが通過する領域６８と、バ
ックグラウンド・ボイド４２の曲線状金属ファイバ４１
の境界を成す外部境界６９を有する金属インターロック
構造４０を含む。金属インターロック構造４０は、図３
とともに説明したように、エッチングにより形成され
た。
金属インターロック構造４０が形成された後の図１０を
示す。図１１のブラインド・チャネル６０は、図１０に
示したターゲット・サークルが通過する領域６８と、バ
ックグラウンド・ボイド４２の曲線状金属ファイバ４１
の境界を成す外部境界６９を有する金属インターロック
構造４０を含む。金属インターロック構造４０は、図３
とともに説明したように、エッチングにより形成され
た。
【００２４】図１２は、図２の基板の平面図である。ブ
ラインド開口２４は、図１２では、境界７９間のブライ
ンド経路８０として示してある。図１２のブラインド・
チャネル８０は図１１のブラインド・チャネル６０とは
異なり、図１２のブラインド経路８０は方向が変化する
が、図１１のブラインド・チャネル６０は同じ方向５８
に向いている。前記の方向とは別に、図１０及び図１１
とともに説明したブラインド・チャネル６０に関する注
意点は全てブラインド経路８０にも同じようにあてはま
る。
ラインド開口２４は、図１２では、境界７９間のブライ
ンド経路８０として示してある。図１２のブラインド・
チャネル８０は図１１のブラインド・チャネル６０とは
異なり、図１２のブラインド経路８０は方向が変化する
が、図１１のブラインド・チャネル６０は同じ方向５８
に向いている。前記の方向とは別に、図１０及び図１１
とともに説明したブラインド・チャネル６０に関する注
意点は全てブラインド経路８０にも同じようにあてはま
る。
【００２５】ブラインド開口２４（図２及び図３）は、
どのような形状であれ、２つのレーザ・ビーム２１、２
２により、レーザ・ビーム２１、２２のトラフ間に金属
突起３０または複数の金属突起が形成される限り、本発
明の範囲内である。ブラインド開口２４の断面が大きい
（つまり深さ方向に対して垂直な方向に長さと幅があ
る）場合、断面表面を適切な形で覆うのに十分な数の金
属突起３０を形成するため、異なる空間経路上に横断が
数回必要になることがある。
どのような形状であれ、２つのレーザ・ビーム２１、２
２により、レーザ・ビーム２１、２２のトラフ間に金属
突起３０または複数の金属突起が形成される限り、本発
明の範囲内である。ブラインド開口２４の断面が大きい
（つまり深さ方向に対して垂直な方向に長さと幅があ
る）場合、断面表面を適切な形で覆うのに十分な数の金
属突起３０を形成するため、異なる空間経路上に横断が
数回必要になることがある。
【００２６】図１３は、導電金属のめっき層２８を有す
る図３を示す。めっき層２８は金属インターロック構造
４０を覆ってこれを埋め、またブラインド表面３６を覆
い、ブラインド開口２４の側壁２５を覆う。めっき層２
８は、当業者には周知の任意の方法により形成すること
ができる。例えば側壁２５がパラジウム等のシード材で
覆われた後、金属インターロック構造４０、ブラインド
表面３６、及び側壁２５の一部に、導電金属を含む第１
導電層８１を無電解めっきすることができる。第１導電
層８１、及び金属インターロック構造４０上とその内側
に、第２導電層８２を電気めっきすることができる。第
２導電層８２は導電金属を含む。めっき層２８は第１導
電層８１と第２導電層８２の両方を含む。ブラインド開
口２４は、上のめっき層２８とともに"めっきブライン
ド開口"と呼ばれる。従ってブラインド開口２４には、
断面が実質的に円形のめっきブラインド・バイアを含め
ることができる。金属インターロック構造４０は、めっ
き層２８と極めて強力に連動する。実際、金属インター
ロック構造４０により得られるめっき結合は、金属イン
ターロック構造４０なしにはめっきが困難または不可能
な金属が金属表面に含まれる場合でも金属表面をめっき
できるほど強力である。従って金属インターロック構造
４０から得られるめっき結合は、特に熱サイクル、吸湿
性、及び長期使用に関して信頼性が高い。
る図３を示す。めっき層２８は金属インターロック構造
４０を覆ってこれを埋め、またブラインド表面３６を覆
い、ブラインド開口２４の側壁２５を覆う。めっき層２
８は、当業者には周知の任意の方法により形成すること
ができる。例えば側壁２５がパラジウム等のシード材で
覆われた後、金属インターロック構造４０、ブラインド
表面３６、及び側壁２５の一部に、導電金属を含む第１
導電層８１を無電解めっきすることができる。第１導電
層８１、及び金属インターロック構造４０上とその内側
に、第２導電層８２を電気めっきすることができる。第
２導電層８２は導電金属を含む。めっき層２８は第１導
電層８１と第２導電層８２の両方を含む。ブラインド開
口２４は、上のめっき層２８とともに"めっきブライン
ド開口"と呼ばれる。従ってブラインド開口２４には、
断面が実質的に円形のめっきブラインド・バイアを含め
ることができる。金属インターロック構造４０は、めっ
き層２８と極めて強力に連動する。実際、金属インター
ロック構造４０により得られるめっき結合は、金属イン
ターロック構造４０なしにはめっきが困難または不可能
な金属が金属表面に含まれる場合でも金属表面をめっき
できるほど強力である。従って金属インターロック構造
４０から得られるめっき結合は、特に熱サイクル、吸湿
性、及び長期使用に関して信頼性が高い。
【００２７】図１４は、ブラインド開口２４がめっき層
２８で埋められ、金属プラグ８４が形成された図１３を
示す。図１４の例では、金属プラグ８４は第１導電層８
１と第２導電層８２を含み、第２導電層８２が誘電層１
２の凡そ上面１３のレベルまでブラインド開口２４を埋
める。金属プラグ８４には、目的を問わず、導電配線ま
たは導電回路ラインを加えることができる。
２８で埋められ、金属プラグ８４が形成された図１３を
示す。図１４の例では、金属プラグ８４は第１導電層８
１と第２導電層８２を含み、第２導電層８２が誘電層１
２の凡そ上面１３のレベルまでブラインド開口２４を埋
める。金属プラグ８４には、目的を問わず、導電配線ま
たは導電回路ラインを加えることができる。
【００２８】図１５は、金属プラグ８４の側壁８５を囲
む誘電層１２物質の高さ（または深さ）を除去し、側壁
８５が露出した図１４を示す。その結果金属プラグ８４
の高さは露出した部分Ｈになる。一般にＨ≧０である。
Ｈ＝０は図１４に対応する。図１４で金属プラグ８４は
誘電層１２の凡そ上面１３まで埋まっている。誘電層１
２物質の除去は、レーザ・アブレーション、化学的エッ
チング等、当業者には周知の任意の方法により行える。
側壁８５が露出した金属プラグ８４は、目的を問わず、
導電配線や導電回路で構成することができ、電子デバイ
スと導電接続される導電パッドとして使用できる。例え
ば導電コンタクト９２により、図１５の半導体チップ９
０を金属プラグ８４に導電可能且つはんだ可能に接続す
ることができる。導電コンタクト９２には、特にリフロ
ーはんだ９４により、金属プラグ８４とはんだ可能にイ
ンタフェースを取るＣ４（controlled collapse chip c
onnect）はんだボールを使用できる。半導体チップ９０
はまた、図１４の構成で金属プラグ８４と、または図１
３のめっき層２８と、導電可能に接続できる。
む誘電層１２物質の高さ（または深さ）を除去し、側壁
８５が露出した図１４を示す。その結果金属プラグ８４
の高さは露出した部分Ｈになる。一般にＨ≧０である。
Ｈ＝０は図１４に対応する。図１４で金属プラグ８４は
誘電層１２の凡そ上面１３まで埋まっている。誘電層１
２物質の除去は、レーザ・アブレーション、化学的エッ
チング等、当業者には周知の任意の方法により行える。
側壁８５が露出した金属プラグ８４は、目的を問わず、
導電配線や導電回路で構成することができ、電子デバイ
スと導電接続される導電パッドとして使用できる。例え
ば導電コンタクト９２により、図１５の半導体チップ９
０を金属プラグ８４に導電可能且つはんだ可能に接続す
ることができる。導電コンタクト９２には、特にリフロ
ーはんだ９４により、金属プラグ８４とはんだ可能にイ
ンタフェースを取るＣ４（controlled collapse chip c
onnect）はんだボールを使用できる。半導体チップ９０
はまた、図１４の構成で金属プラグ８４と、または図１
３のめっき層２８と、導電可能に接続できる。
【００２９】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
の事項を開示する。
【００３０】（１）電子構造を形成する方法であって、
誘電層の内側に金属を含む金属シートを有する基板を設
けるステップと、前記誘電層及び前記金属シートの一部
を通して、ブラインド開口のレーザ・ドリル加工を行
い、前記金属シートの一部と一体であって、それぞれが
前記金属、前記誘電層の少なくとも１つの構成要素、及
びその組み合わせからなるグループから選択された物質
を含む金属ストランドを有する金属突起を形成するステ
ップと、前記金属突起をエッチングし、前記金属シート
の一部と一体であり、前記ブラインド開口の方向へ突き
出た金属インターロック構造を形成するステップと、を
含む、方法。 （２）前記金属は銅を含み、前記少なくとも１つの構成
要素は炭素を含む、前記（１）記載の方法。 （３）前記少なくとも１つの構成要素はシリコンを含
む、前記（２）記載の方法。 （４）前記金属は銅を含み、前記誘電層はアリル化ポリ
フェニレン・エーテルを含み、前記少なくとも１つの構
成要素は炭素を含む、前記（１）記載の方法。 （５）前記エッチングは、前記金属突起内の局所組成及
び空間に応じて変化するエッチング速度で行われ、得ら
れた前記金属インターロック構造は曲線状の個別金属フ
ァイバを含み、各金属ファイバは、前記金属、前記誘電
層の前記少なくとも１つの構成要素、及びその組み合わ
せを含むグループから選択された物質を含む固有の組成
を有する、前記（１）記載の方法。 （６）前記ブラインド開口上に導電物質のめっき層を形
成するステップを含み、該ステップは、前記ブラインド
開口のブラインド表面、前記金属インターロック構造の
一部、及び前記ブラインド開口の側壁の一部に、導電金
属を含む第１導電層を形成するステップと、前記第１導
電層、前記金属インターロック構造及びその内部に、導
電金属を含む第２導電層を形成するステップと、を含
む、前記（１）記載の方法。 （７）前記導電金属は金属を含む、前記（６）記載の方
法。 （８）前記めっき層は前記ブラインド開口を埋めない、
前記（６）記載の方法。 （９）前記めっきされたブラインド開口は、断面が実質
的に円形のめっきされたブラインド・バイアを含む、前
記（８）記載の方法。 （１０）前記めっき層は前記ブラインド開口を埋め、導
電プラグを形成する、前記（６）記載の方法。 （１１）前記ブラインド開口は、前記導電プラグが導電
回路ラインを含むようにブラインド・チャネルを含む、
前記（１０）記載の方法。 （１２）前記導電プラグの側壁を囲む前記誘電層の一部
を除去するステップを含み、前記導電プラグの該側壁が
露出する、前記（１０）記載の方法。 （１３）前記除去ステップは、化学的エッチングとレー
ザ・アブレーションを含むグループから選択される、前
記（１２）記載の方法。 （１４）電子デバイスを前記導電金属に導電可能に接続
するステップを含む、前記（６）記載の方法。 （１５）前記電子デバイスは半導体チップを含む、前記
（１４）記載の方法。 （１６）前記レーザ・ドリル加工はレーザ光の出力を含
み、該レーザ光は、波長約２６０ｎｍ乃至約５４０ｎ
ｍ、平均出力約０．０１ミリジュール／パルス乃至約
０．１０ミリジュール／パルス、パルス幅約１０ナノ秒
乃至約１５０ナノ秒、パルス繰り返し率約４ｋＨｚ乃至
約２０ｋＨｚである、前記（１）記載の方法。 （１７）前記ブラインド開口は、断面が実質的に円形の
ブラインド・バイアを含み、前記レーザ・ドリル加工は
該円形断面の外部リング内で行われ、レーザ・パルス・
ターゲット・サークルはターゲット径が該円形断面の半
径の約２０％乃至約５０％、連続パルス間変位が約１ミ
クロン乃至約２５ミクロンである、前記（１６）記載の
方法。 （１８）前記ブラインド開口は、第１レーザ経路と第２
レーザ経路を分ける中心線を有するブラインド・チャネ
ルを含み、前記レーザ・ドリル加工は、レーザ・パルス
・ターゲット・サークルのターゲット径がブラインド・
チャネル幅の約１０％乃至約５０％で、前記第１レーザ
経路に沿ったレーザ・ドリル加工と、レーザ・パルス・
ターゲット・サークルのターゲット径が前記ブラインド
・チャネル幅の約１０％乃至約５０％で、前記第２レー
ザ経路に沿ったレーザ・ドリル加工と、を含む、前記
（１６）記載の方法。 （１９）誘電層の内側に、金属を含む金属シートを有す
る基板と、前記誘電層及び前記金属シートの一部を通る
ブラインド開口と、前記ブラインド開口のブラインド表
面に接続され、前記ブラインド開口の方へ突き出た金属
インターロック構造とを含み、該金属インターロック構
造は前記金属シートの一部と一体であり、金属ファイバ
を含み、各金属ファイバは曲線状で、前記金属、前記誘
電層の少なくとも１つの構成要素、及びその組み合わせ
からなるグループから選択された物質を含む組成を有す
る、電子構造。 （２０）前記金属は銅を含み、前記少なくとも１つの構
成要素は炭素を含む、前記（１９）記載の電子構造。 （２１）前記少なくとも１つの構成要素は更にシリコン
を含む、前記（２０）記載の電子構造。 （２２）前記金属は銅を含み、前記誘電層はアリル化ポ
リフェニレン・エーテルを含み、前記少なくとも１つの
構成要素は炭素を含む、前記（１９）記載の電子構造。 （２３）前記ブラインド表面、前記金属インターロック
構造とその内側、及び前記ブラインド開口の側壁をめっ
きするステップを含み、該めっきは導電金属を含む、前
記（１９）記載の電子構造。 （２４）前記導電金属は金属を含む、前記（２３）記載
の電子構造。 （２５）前記めっきは前記ブラインド開口を埋めない、
前記（２３）記載の電子構造。 （２６）前記ブラインド開口は、断面が実質的に円形の
ブラインド・バイアを含む、前記（２５）記載の電子構
造。 （２７）前記めっきは前記ブラインド開口を埋めて導電
プラグを形成し、該導電プラグの露出高さはＨであり、
Ｈ≧０である、前記（２３）記載の電子構造。 （２８）Ｈ＞０である、前記（２７）記載の電子構造。 （２９）Ｈ＝０である、前記（２７）記載の電子構造。 （３０）前記ブラインド開口は、前記導電プラグが導電
回路ラインを含むようにブラインド・チャネルを含む、
前記（２７）記載の電子構造。 （３１）前記導電金属に導電可能に接続された電子デバ
イスを含む、前記（２３）記載の電子構造。 （３２）前記電子デバイスは半導体チップを含む、前記
（３１）記載の電子構造。
誘電層の内側に金属を含む金属シートを有する基板を設
けるステップと、前記誘電層及び前記金属シートの一部
を通して、ブラインド開口のレーザ・ドリル加工を行
い、前記金属シートの一部と一体であって、それぞれが
前記金属、前記誘電層の少なくとも１つの構成要素、及
びその組み合わせからなるグループから選択された物質
を含む金属ストランドを有する金属突起を形成するステ
ップと、前記金属突起をエッチングし、前記金属シート
の一部と一体であり、前記ブラインド開口の方向へ突き
出た金属インターロック構造を形成するステップと、を
含む、方法。 （２）前記金属は銅を含み、前記少なくとも１つの構成
要素は炭素を含む、前記（１）記載の方法。 （３）前記少なくとも１つの構成要素はシリコンを含
む、前記（２）記載の方法。 （４）前記金属は銅を含み、前記誘電層はアリル化ポリ
フェニレン・エーテルを含み、前記少なくとも１つの構
成要素は炭素を含む、前記（１）記載の方法。 （５）前記エッチングは、前記金属突起内の局所組成及
び空間に応じて変化するエッチング速度で行われ、得ら
れた前記金属インターロック構造は曲線状の個別金属フ
ァイバを含み、各金属ファイバは、前記金属、前記誘電
層の前記少なくとも１つの構成要素、及びその組み合わ
せを含むグループから選択された物質を含む固有の組成
を有する、前記（１）記載の方法。 （６）前記ブラインド開口上に導電物質のめっき層を形
成するステップを含み、該ステップは、前記ブラインド
開口のブラインド表面、前記金属インターロック構造の
一部、及び前記ブラインド開口の側壁の一部に、導電金
属を含む第１導電層を形成するステップと、前記第１導
電層、前記金属インターロック構造及びその内部に、導
電金属を含む第２導電層を形成するステップと、を含
む、前記（１）記載の方法。 （７）前記導電金属は金属を含む、前記（６）記載の方
法。 （８）前記めっき層は前記ブラインド開口を埋めない、
前記（６）記載の方法。 （９）前記めっきされたブラインド開口は、断面が実質
的に円形のめっきされたブラインド・バイアを含む、前
記（８）記載の方法。 （１０）前記めっき層は前記ブラインド開口を埋め、導
電プラグを形成する、前記（６）記載の方法。 （１１）前記ブラインド開口は、前記導電プラグが導電
回路ラインを含むようにブラインド・チャネルを含む、
前記（１０）記載の方法。 （１２）前記導電プラグの側壁を囲む前記誘電層の一部
を除去するステップを含み、前記導電プラグの該側壁が
露出する、前記（１０）記載の方法。 （１３）前記除去ステップは、化学的エッチングとレー
ザ・アブレーションを含むグループから選択される、前
記（１２）記載の方法。 （１４）電子デバイスを前記導電金属に導電可能に接続
するステップを含む、前記（６）記載の方法。 （１５）前記電子デバイスは半導体チップを含む、前記
（１４）記載の方法。 （１６）前記レーザ・ドリル加工はレーザ光の出力を含
み、該レーザ光は、波長約２６０ｎｍ乃至約５４０ｎ
ｍ、平均出力約０．０１ミリジュール／パルス乃至約
０．１０ミリジュール／パルス、パルス幅約１０ナノ秒
乃至約１５０ナノ秒、パルス繰り返し率約４ｋＨｚ乃至
約２０ｋＨｚである、前記（１）記載の方法。 （１７）前記ブラインド開口は、断面が実質的に円形の
ブラインド・バイアを含み、前記レーザ・ドリル加工は
該円形断面の外部リング内で行われ、レーザ・パルス・
ターゲット・サークルはターゲット径が該円形断面の半
径の約２０％乃至約５０％、連続パルス間変位が約１ミ
クロン乃至約２５ミクロンである、前記（１６）記載の
方法。 （１８）前記ブラインド開口は、第１レーザ経路と第２
レーザ経路を分ける中心線を有するブラインド・チャネ
ルを含み、前記レーザ・ドリル加工は、レーザ・パルス
・ターゲット・サークルのターゲット径がブラインド・
チャネル幅の約１０％乃至約５０％で、前記第１レーザ
経路に沿ったレーザ・ドリル加工と、レーザ・パルス・
ターゲット・サークルのターゲット径が前記ブラインド
・チャネル幅の約１０％乃至約５０％で、前記第２レー
ザ経路に沿ったレーザ・ドリル加工と、を含む、前記
（１６）記載の方法。 （１９）誘電層の内側に、金属を含む金属シートを有す
る基板と、前記誘電層及び前記金属シートの一部を通る
ブラインド開口と、前記ブラインド開口のブラインド表
面に接続され、前記ブラインド開口の方へ突き出た金属
インターロック構造とを含み、該金属インターロック構
造は前記金属シートの一部と一体であり、金属ファイバ
を含み、各金属ファイバは曲線状で、前記金属、前記誘
電層の少なくとも１つの構成要素、及びその組み合わせ
からなるグループから選択された物質を含む組成を有す
る、電子構造。 （２０）前記金属は銅を含み、前記少なくとも１つの構
成要素は炭素を含む、前記（１９）記載の電子構造。 （２１）前記少なくとも１つの構成要素は更にシリコン
を含む、前記（２０）記載の電子構造。 （２２）前記金属は銅を含み、前記誘電層はアリル化ポ
リフェニレン・エーテルを含み、前記少なくとも１つの
構成要素は炭素を含む、前記（１９）記載の電子構造。 （２３）前記ブラインド表面、前記金属インターロック
構造とその内側、及び前記ブラインド開口の側壁をめっ
きするステップを含み、該めっきは導電金属を含む、前
記（１９）記載の電子構造。 （２４）前記導電金属は金属を含む、前記（２３）記載
の電子構造。 （２５）前記めっきは前記ブラインド開口を埋めない、
前記（２３）記載の電子構造。 （２６）前記ブラインド開口は、断面が実質的に円形の
ブラインド・バイアを含む、前記（２５）記載の電子構
造。 （２７）前記めっきは前記ブラインド開口を埋めて導電
プラグを形成し、該導電プラグの露出高さはＨであり、
Ｈ≧０である、前記（２３）記載の電子構造。 （２８）Ｈ＞０である、前記（２７）記載の電子構造。 （２９）Ｈ＝０である、前記（２７）記載の電子構造。 （３０）前記ブラインド開口は、前記導電プラグが導電
回路ラインを含むようにブラインド・チャネルを含む、
前記（２７）記載の電子構造。 （３１）前記導電金属に導電可能に接続された電子デバ
イスを含む、前記（２３）記載の電子構造。 （３２）前記電子デバイスは半導体チップを含む、前記
（３１）記載の電子構造。
【図１】本発明の好適実施例に従った、誘電層の内側に
金属シートを有する基板の正面断面図である。
金属シートを有する基板の正面断面図である。
【図２】レーザ・ビームにより金属シートの上部から誘
電層へのドリル加工を行い、基板内にドレイン開口と、
ブラインド開口のブラインド表面の一部に接続された金
属突起を形成した後の図１を示す図である。
電層へのドリル加工を行い、基板内にドレイン開口と、
ブラインド開口のブラインド表面の一部に接続された金
属突起を形成した後の図１を示す図である。
【図３】金属突起がエッチングされて金属インターロッ
ク構造が形成された後の図２を示す図である。
ク構造が形成された後の図２を示す図である。
【図４】ブラインド開口にブラインド・バイアが含まれ
る図２の基板の平面図である。
る図２の基板の平面図である。
【図５】ブラインド・バイアに金属インターロック構造
が形成された後の図４を示す図である。
が形成された後の図４を示す図である。
【図６】実用に供し得る図４の金属インターロック構造
を示す顕微鏡写真である。
を示す顕微鏡写真である。
【図７】実用に供し得る図４の金属インターロック構造
を示す顕微鏡写真である。
を示す顕微鏡写真である。
【図８】実用に供し得る図４の金属インターロック構造
を示す顕微鏡写真である。
を示す顕微鏡写真である。
【図９】実用に供し得る図４の金属インターロック構造
を示す顕微鏡写真である。
を示す顕微鏡写真である。
【図１０】ブラインド開口にブラインド・チャネルが含
まれる図２の基板の平面図である。
まれる図２の基板の平面図である。
【図１１】ブラインド・チャネルに金属インターロック
構造が形成された後の図１０を示す図である。
構造が形成された後の図１０を示す図である。
【図１２】ブラインド開口にブラインド通路が含まれ、
ブラインド通路に金属インターロック構造が形成された
図２の基板の平面図である。
ブラインド通路に金属インターロック構造が形成された
図２の基板の平面図である。
【図１３】側壁、ブラインド開口のブラインド表面、及
び金属インターロック構造を覆う金属めっきを有する図
３を示す図である。
び金属インターロック構造を覆う金属めっきを有する図
３を示す図である。
【図１４】ブラインド開口を埋めて金属プラグを形成す
る金属めっきを有する図１３を示す図である。
る金属めっきを有する図１３を示す図である。
【図１５】金属プラグを囲む誘電層の物質が除去された
図１４を示す図である。
図１４を示す図である。
１０ 基板 １２ 誘電層 １４ 金属シート １７ 方向 ２０ レーザ源 ２１、２２ レーザ・ビーム ２４ ブラインド開口 ２５、８５ 側壁 ２６ 誘電デブリ膜 ２８ 導電金属のめっき層 ２９ 内側円 ３０ 金属突起 ３１ 曲線状金属ストランド ３２ ブラインド表面 ３３、３４ ポイント ３６ ブラインド表面 ３７ ブラインド・バイア ３８ 金属ケーシング ３９ 円形境界 ４０ 金属インターロック構造 ４１ 金属ファイバ ４２ バックグラウンド・ボイド（空洞） ４３、４５、４７、５７、６５、６７、７５、７７ ラ
ジアル・センタ ４４、４６、４７、５６、６４、６６、７４、７６ タ
ーゲット・サークル ４８、６８ 領域 ４９、６９ 外部境界 ５８ 長手方向 ５９ チャネル境界 ６０、８０ ブラインド・チャネル ６１、６２ レーザ経路 ７９ 境界 ８１ 第１導電層 ８２ 第２導電層 ８４ 金属プラグ ９０ 半導体チップ ９２ 導電コンタクト ９４ リフローはんだ
ジアル・センタ ４４、４６、４７、５６、６４、６６、７４、７６ タ
ーゲット・サークル ４８、６８ 領域 ４９、６９ 外部境界 ５８ 長手方向 ５９ チャネル境界 ６０、８０ ブラインド・チャネル ６１、６２ レーザ経路 ７９ 境界 ８１ 第１導電層 ８２ 第２導電層 ８４ 金属プラグ ９０ 半導体チップ ９２ 導電コンタクト ９４ リフローはんだ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｋ 3/38 Ｈ０５Ｋ 3/38 Ｚ 3/42 ６１０ 3/42 ６１０Ａ (72)発明者 ジェラルド・ジィ・アドボケイト・ジュニ ア アメリカ合衆国12569、ニューヨーク州プ レザント・バレー、バーチ・ドライブ 59 (72)発明者 フランシス・ジェイ・ドウンズ・ジュニア アメリカ合衆国13850、ニューヨーク州ベ スタル、レイエレン・ドライブ 405 (72)発明者 ルイス・ジェイ・マティエンゾ アメリカ合衆国13760、ニューヨーク州エ ンディコット、キャファーティ・ヒル・ロ ード 1211 (72)発明者 ロナルド・エイ・カスチャック アメリカ合衆国13850、ニューヨーク州ベ スタル、フォードハム・ロード 316 (72)発明者 ジョン・エス・クレスゲ アメリカ合衆国13905、ニューヨーク州ビ ングハントン、クレストモント・ロード 27 (72)発明者 ダニエル・シィ・バン・ハート アメリカ合衆国13748、ニューヨーク州コ ンクリン、フォールブルック・ロード 424
Claims (18)
- 【請求項１】電子構造を形成する方法であって、 誘電層の内側に金属を含む金属シートを有する基板を設
けるステップと、 前記誘電層及び前記金属シートの一部を通して、ブライ
ンド開口のレーザ・ドリル加工を行い、前記金属シート
の一部と一体であって、前記金属、前記誘電層の少なく
とも１つの構成要素、及びその組み合わせからなるグル
ープから選択された物質を含む金属ストランドを有する
金属突起を形成するステップと、 前記金属突起をエッチングし、前記金属シートの一部と
一体であり、前記ブラインド開口の方向へ突き出た金属
インターロック構造を形成するステップと、 を含む、方法。 - 【請求項２】前記金属は銅を含み、前記少なくとも１つ
の構成要素は炭素を含む、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】前記少なくとも１つの構成要素はシリコン
を含む、請求項２記載の方法。 - 【請求項４】前記金属は銅を含み、前記誘電層はアリル
化ポリフェニレン・エーテルを含み、前記少なくとも１
つの構成要素は炭素を含む、請求項１記載の方法。 - 【請求項５】前記エッチングは、前記金属突起内の局所
組成及び空間に応じて変化するエッチング速度で行わ
れ、得られた前記金属インターロック構造は曲線状の個
別金属ファイバを含み、各金属ファイバは、前記金属、
前記誘電層の前記少なくとも１つの構成要素、及びその
組み合わせを含むグループから選択された物質を含む固
有の組成を有する、請求項１記載の方法。 - 【請求項６】前記ブラインド開口上に導電物質のめっき
層を形成するステップを含み、該ステップは、 前記ブラインド開口のブラインド表面、前記金属インタ
ーロック構造の一部、及び前記ブラインド開口の側壁の
一部に、導電金属を含む第１導電層を形成するステップ
と、 前記第１導電層、前記金属インターロック構造及びその
内部に、導電金属を含む第２導電層を形成するステップ
と、 を含む、請求項１記載の方法。 - 【請求項７】電子デバイスを前記導電金属に導電可能に
接続するステップを含む、請求項６記載の方法。 - 【請求項８】前記レーザ・ドリル加工はレーザ光の出力
を含み、該レーザ光は、 波長約２６０ｎｍ乃至約５４０ｎｍ、 平均出力約０．０１ミリジュール／パルス乃至約０．１
０ミリジュール／パルス、 パルス幅約１０ナノ秒乃至約１５０ナノ秒、 パルス繰り返し率約４ｋＨｚ乃至約２０ｋＨｚである、
請求項１記載の方法。 - 【請求項９】前記ブラインド開口は、断面が実質的に円
形のブラインド・バイアを含み、前記レーザ・ドリル加
工は該円形断面の外部リング内で行われ、レーザ・パル
ス・ターゲット・サークルはターゲット径が該円形断面
の半径の約２０％乃至約５０％、連続パルス間変位が約
１ミクロン乃至約２５ミクロンである、請求項８記載の
方法。 - 【請求項１０】前記ブラインド開口は、第１レーザ経路
と第２レーザ経路を分ける中心線を有するブラインド・
チャネルを含み、前記レーザ・ドリル加工は、 レーザ・パルス・ターゲット・サークルのターゲット径
がブラインド・チャネル幅の約１０％乃至約５０％で、
前記第１レーザ経路に沿ったレーザ・ドリル加工と、 レーザ・パルス・ターゲット・サークルのターゲット径
が前記ブラインド・チャネル幅の約１０％乃至約５０％
で、前記第２レーザ経路に沿ったレーザ・ドリル加工
と、 を含む、請求項８記載の方法。 - 【請求項１１】誘電層の内側に、金属を含む金属シート
を有する基板と、 前記誘電層及び前記金属シートの一部を通るブラインド
開口と、 前記ブラインド開口のブラインド表面に接続され、前記
ブラインド開口の方へ突き出た金属インターロック構造
とを含み、該金属インターロック構造は前記金属シート
の一部と一体であり、金属ファイバを含み、各金属ファ
イバは曲線状で、前記金属、前記誘電層の少なくとも１
つの構成要素、及びその組み合わせからなるグループか
ら選択された物質を含む組成を有する、 電子構造。 - 【請求項１２】前記金属は銅を含み、前記少なくとも１
つの構成要素は炭素を含む、請求項１１記載の電子構
造。 - 【請求項１３】前記少なくとも１つの構成要素は更にシ
リコンを含む、請求項１２記載の電子構造。 - 【請求項１４】前記金属は銅を含み、前記誘電層はアリ
ル化ポリフェニレン・エーテルを含み、前記少なくとも
１つの構成要素は炭素を含む、請求項１１記載の電子構
造。 - 【請求項１５】前記ブラインド表面、前記金属インター
ロック構造とその内側、及び前記ブラインド開口の側壁
をめっきするステップを含み、該めっきは導電金属を含
む、請求項１１記載の電子構造。 - 【請求項１６】前記ブラインド開口は、断面が実質的に
円形のブラインド・バイアを含む、請求項１１記載の電
子構造。 - 【請求項１７】前記ブラインド開口は、導電回路ライン
を含むようにブラインド・チャネルを含む、請求項１１
記載の電子構造。 - 【請求項１８】前記導電金属に導電可能に接続された電
子デバイスを含む、請求項１５記載の電子構造。
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