JP2005501413A - 貫通ビア垂直配線、貫通ビア型ヒートシンク及び関連する形成方法 - Google Patents
貫通ビア垂直配線、貫通ビア型ヒートシンク及び関連する形成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005501413A JP2005501413A JP2003523001A JP2003523001A JP2005501413A JP 2005501413 A JP2005501413 A JP 2005501413A JP 2003523001 A JP2003523001 A JP 2003523001A JP 2003523001 A JP2003523001 A JP 2003523001A JP 2005501413 A JP2005501413 A JP 2005501413A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- wiring
- layer
- dielectric layer
- conductive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title abstract description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 193
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 30
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 23
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 35
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 32
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 claims description 21
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 5
- 229920000052 poly(p-xylylene) Polymers 0.000 claims description 5
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 4
- 238000000708 deep reactive-ion etching Methods 0.000 claims description 4
- 238000009429 electrical wiring Methods 0.000 claims description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 26
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 15
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 149
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 11
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 10
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 7
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N benzocyclobutene Chemical compound C1=CC=C2CCC2=C1 UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 4
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 4
- 238000001659 ion-beam spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 3
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 3
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 3
- VRBFTYUMFJWSJY-UHFFFAOYSA-N 28804-46-8 Chemical compound ClC1CC(C=C2)=CC=C2C(Cl)CC2=CC=C1C=C2 VRBFTYUMFJWSJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002318 adhesion promoter Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 hafnium nitride Chemical class 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/11—Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/0011—Working of insulating substrates or insulating layers
- H05K3/0055—After-treatment, e.g. cleaning or desmearing of holes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
- H01L21/4814—Conductive parts
- H01L21/4846—Leads on or in insulating or insulated substrates, e.g. metallisation
- H01L21/4857—Multilayer substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
- H01L21/4814—Conductive parts
- H01L21/4846—Leads on or in insulating or insulated substrates, e.g. metallisation
- H01L21/486—Via connections through the substrate with or without pins
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76898—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics formed through a semiconductor substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/12—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
- H01L23/14—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates characterised by the material or its electrical properties
- H01L23/15—Ceramic or glass substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
- H01L23/367—Cooling facilitated by shape of device
- H01L23/3677—Wire-like or pin-like cooling fins or heat sinks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/481—Internal lead connections, e.g. via connections, feedthrough structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
- H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
- H01L23/49822—Multilayer substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
- H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
- H01L23/49827—Via connections through the substrates, e.g. pins going through the substrate, coaxial cables
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
- H01L23/538—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames the interconnection structure between a plurality of semiconductor chips being formed on, or in, insulating substrates
- H01L23/5383—Multilayer substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
- H01L23/538—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames the interconnection structure between a plurality of semiconductor chips being formed on, or in, insulating substrates
- H01L23/5384—Conductive vias through the substrate with or without pins, e.g. buried coaxial conductors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
- H01L23/538—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames the interconnection structure between a plurality of semiconductor chips being formed on, or in, insulating substrates
- H01L23/5389—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames the interconnection structure between a plurality of semiconductor chips being formed on, or in, insulating substrates the chips being integrally enclosed by the interconnect and support structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
- H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
- H01L25/065—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
- H01L25/0657—Stacked arrangements of devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/50—Multistep manufacturing processes of assemblies consisting of devices, each device being of a type provided for in group H01L27/00 or H01L29/00
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
- H01S5/42—Arrays of surface emitting lasers
- H01S5/423—Arrays of surface emitting lasers having a vertical cavity
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/46—Manufacturing multilayer circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/0401—Bonding areas specifically adapted for bump connectors, e.g. under bump metallisation [UBM]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
- H01L2224/05001—Internal layers
- H01L2224/05005—Structure
- H01L2224/05009—Bonding area integrally formed with a via connection of the semiconductor or solid-state body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/13001—Core members of the bump connector
- H01L2224/1302—Disposition
- H01L2224/13023—Disposition the whole bump connector protruding from the surface
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/13001—Core members of the bump connector
- H01L2224/1302—Disposition
- H01L2224/13025—Disposition the bump connector being disposed on a via connection of the semiconductor or solid-state body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/13001—Core members of the bump connector
- H01L2224/13099—Material
- H01L2224/131—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16135—Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
- H01L2224/16145—Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
- H01L2224/16146—Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked the bump connector connecting to a via connection in the semiconductor or solid-state body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2225/00—Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
- H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00
- H01L2225/04—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers
- H01L2225/065—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
- H01L2225/06503—Stacked arrangements of devices
- H01L2225/06513—Bump or bump-like direct electrical connections between devices, e.g. flip-chip connection, solder bumps
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2225/00—Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
- H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00
- H01L2225/04—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers
- H01L2225/065—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
- H01L2225/06503—Stacked arrangements of devices
- H01L2225/06541—Conductive via connections through the device, e.g. vertical interconnects, through silicon via [TSV]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2225/00—Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
- H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00
- H01L2225/04—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers
- H01L2225/065—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
- H01L2225/06503—Stacked arrangements of devices
- H01L2225/06589—Thermal management, e.g. cooling
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/095—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00 with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials provided in the groups H01L2924/013 - H01L2924/0715
- H01L2924/097—Glass-ceramics, e.g. devitrified glass
- H01L2924/09701—Low temperature co-fired ceramic [LTCC]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
- H01L2924/1204—Optical Diode
- H01L2924/12044—OLED
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/0206—Substrates, e.g. growth, shape, material, removal or bonding
- H01S5/0207—Substrates having a special shape
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/0235—Method for mounting laser chips
- H01S5/02355—Fixing laser chips on mounts
- H01S5/0237—Fixing laser chips on mounts by soldering
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
- H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0306—Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/01—Dielectrics
- H05K2201/0137—Materials
- H05K2201/0179—Thin film deposited insulating layer, e.g. inorganic layer for printed capacitor
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/09—Shape and layout
- H05K2201/09209—Shape and layout details of conductors
- H05K2201/095—Conductive through-holes or vias
- H05K2201/09581—Applying an insulating coating on the walls of holes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
Description
【0001】
本発明は、半導体装置、特に、貫通ビア垂直配線、貫通ビア型ヒートシンク及びこれらに関連する形成方法に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体産業の到来時において、基板間の電気的及び電気光学的な配線は、ワイヤボンディング技術による素子同士の接続に限られていた。このことは、殆どの場合において、所望の素子同士がワイヤで接続された状態で、これらの基板が直線的に、二次元方向に存在することを意味している。貫通ビアによる配線(即ち、基板の一方の側からその内部を貫通して基板の反対側に向かって形成された接続)の出現は、三次元関係で存在する基板の積層構造をもたらした。これらの積層構造は、よりコンパクトな実装設計をもたらすと共に、センサ又はトランスデューサの配列など、高密度の素子の形成を可能にする。
【0003】
また、貫通ビア配線により、異なる一連の素子間の相互接続がもたらされる。例えば、トランジスタなどのアナログ素子を1つの基板上に形成する一方で、データ処理用の素子などのデジタル素子を第2の基板上に形成することも可能である。コスト面の制約及び製造面の問題により、単一の基板上においてアナログ及びデジタル素子を組み合わせることは実際的ではない。従って、貫通ビア配線は、高密度の積層化された実装環境において異種素子同士を接続する手段をもたらすものである。
【0004】
通常、貫通ビア配線は、ある程度の高温処理により形成される。例えば、酸化物からなる誘電体層は、通常、1000℃を超える温度でおこなう熱酸化処理により形成される。このような高温処理は、貫通ビア配線の形成を初期段階の工程(即ち、基板上に素子を形成する前)に限定してしまう。後に基板上に形成される素子の大部分は、製造プロセス全体の最終段階でこのような高温処理が施されると、機能性及び信頼性の面で悪影響を受けることになってしまう。
【0005】
貫通ビア配線の最終段階での処理は、基板の処理及び素子の形成が通常おこなわれることから、望ましいことである。多くの用途においては、厚い基板上に素子を形成した後、素子形成後の基板を薄くする手段として、基板の裏面側の相当部分をエッチングで除去する。基板のエッチング処理前に貫通ビア配線を形成することは、ビアのアスペクト比が相当高くなりビアの壁部内におけるコンフォーマルな堆積が不可能になってしまうため、実際的ではない。従って、先ず素子を基板上に形成して、その裏面側のエッチング処理を引き続いておこなった後に、プロセスの最終段階においてビアを形成することが、多くの用途において求められている。
【0006】
今日まで、貫通ビア配線の低温処理は、プラズマ促進化学蒸着(PECVD)などの形成技術に限られていた。しかしながら、PECVD及びその他の周知の低温処理では、貫通ビアの内壁部におけるコンフォーマルな堆積が実現しない。一般的に、これらの処理は、(ビアの高さとビアの直径との比が)3:1、4:1又は5:1の高アスペクト比のビアに対してコンフォーマルな堆積を実現することが不可能である。ビアの壁部のコンフォーマルな被覆は、配線をさらに形成する上で必要であると共に、結果的に得られる配線を介した適切な送電又は光信号の送信を保証するものである。
【0007】
従って、高アスペクト比で低温処理及びコンフォーマルな堆積を実現する貫通ビア配線の開発が求められている。このような低温処理により、全体的な半導体装置のプロセスの流れの最終段階において貫通ビア配線を形成することが可能になる。
【発明の開示】
【0008】
本発明は、改良された貫通ビア垂直配線及び貫通ビア型ヒートシンクを実現するものである。得られる装置は、低温での堆積処理を可能にする有機誘電体層から利益を享受する。貫通ビア配線及びヒートシンクの形成に用いられる低温処理により、能動素子及び対応する回路の形成後を含め、半導体装置の製造におけるどの時点でも配線及びヒートシンクを形成することが可能になる。本発明の貫通ビア垂直配線は、配線構造を構成する種々の層のコンフォーマルな厚さを確保するように形成されている。従って、基板の厚さと配線の直径との比が約10:1の範囲の高アスペクト比で、配線を形成することが可能である。
【0009】
本発明は、貫通ビア垂直配線装置において具現化される。上記装置は、少なくとも1つのビアが内部に形成された基板と、上記少なくとも1つのビアの表面上に配置された有機誘電体層と、該誘電体層上に配置されており、上記基板の第1の略平坦面と上記基板の第2の略平坦面との間において貫通ビア垂直配線を形成する第1の導電層とを備えている。好適な実施形態において、上記有機誘電体材料は、パリレンC、N又はDなどのパリレン材料で構成されている。
【0010】
上記装置の多々ある実施形態において、上記誘電体層及び第1の配線層は、上記基板を摂氏約300度未満の温度に保ちつつ配置される。この低温処理により、上記基板上に能動素子及び電気回路を形成した後、製造プロセスの最終段階において上記配線を形成することが可能になる。
【0011】
また、上記装置は、上記誘電体層と上記第1の導電層との間において上記少なくとも1つのビアの表面上に配置された拡散バリア層と、上記第1の導電層と該第1の導電層に隣接する層との間に配置された接着促進層とを備えていてもよい。殆どの実施形態において、上記貫通ビア垂直配線は、上記第1の導電層上に配置された第2の導電層を備えており、該第2の導電層は、上記少なくとも1つのビアを全体的に充填するという目的に適うものである。
【0012】
本発明の別の実施形態において、貫通ビア垂直配線の形成方法は、少なくとも1つのビアを基板内に形成する工程と、上記少なくとも1つのビアの表面上に有機誘電体層を配置する工程と、上記基板の第1の略平坦面と上記基板の第2の略平坦面との間に貫通ビア垂直配線を形成するように、第1の導電配線層を上記誘電体層上に配置する工程とを含んでいる。また、上記有機誘電体及び上記第1の導電層を配置する工程は、上記基板を約300度未満の温度に保ちながら遂行される。通常、低温処理は、室温下での重合を組み合わせた熱分解などの気相成長により上記誘電体層を配置すること、及び金属・有機化学気相成長(MOCVD)処理により上記第1の導電配線層を配置することにより維持される。通常、エッチング処理は、高アスペクト比のビアを形成するための深い反応性イオンエッチング法を伴うことになる。
【0013】
また、上記貫通ビア垂直配線形成方法は、追加的な処理工程を伴う場合がある。これらの追加的な工程には、上記誘電体層と上記第1の導電配線層との間において、上記少なくとも1つのビアのビア表面上に拡散バリア層を配置する工程が含まれる。上記拡散バリア層は、高温での用途において金属原子の拡散を防止する。接着促進層を配置する追加的な工程は、上記導電層と隣接する層との間の接着を促進するために必要とされる場合がある。殆どの用途において、上記少なくとも1つのビアを全体的に充填するように、第2の導電配線層を上記第1の導電配線層上に配置する必要がある。これらの用途において、上記第1の導電層は、後に形成される上記第2の導電層のためのシード層としての役割を果たす。
【0014】
本発明の別の実施形態において、半導体製造方法は、半導体基板の表面上に能動素子及び/又は電気回路を形成する工程を含んでいる。上記能動素子及び/又は電気回路の形成後、上記基板内に貫通ビア垂直配線が形成される。上記貫通ビア垂直配線の低温処理により、上記基板上に他の構造、回路及び素子を形成した後に上記配線を形成することができる。
【0015】
本発明は、複数基板の半導体装置においても具現化される。上記多層の半導体装置は、2つ以上の基板からなる積層体を備える。上記積層体における基板のうち1つ以上の基板は、1つ以上の貫通ビア垂直配線を備える。上記1つ以上の貫通ビア垂直配線は、上記基板内に形成されたビアと、有機誘電体層と、第1の導電層とを備えている。通常、上記基板を約300℃未満の温度に保ちながら上記貫通ビア垂直配線を形成することによりその範囲が定められる。上記貫通ビア配線は、1つの基板上の素子及び回路を、上記積層体における別の基板上の素子及び回路に電気的に接続する機能を果たす。上記積層体における基板は全て、シリコンなどの同じ材料から構成されていてもよいし、或いは上記基板は、電気的及び電気光学的な接続に対応するために異なる材料から構成されていてもよい。また、上記複数基板の装置は、該複数基板の半導体装置全体を通じて熱流のための連続的な経路を形成する貫通ビア型ヒートシンク構造を備えていてもよい。
【0016】
従って、本発明は、改良された貫通ビア垂直配線及び貫通ビア型ヒートシンクを実現するものである。貫通ビア配線及びヒートシンクの形成に用いられる低温処理により、能動素子及び対応する回路の形成後を含め、半導体装置の製造におけるどの時点でも配線及びヒートシンクを形成することが可能になる。本発明の貫通ビア垂直配線は、配線構造を構成する種々の層のコンフォーマルな厚さを確保するように形成されている。従って、基板の厚さと配線の直径との比が約10:1までの範囲の高アスペクト比で、配線を形成することが可能である。
〔発明の詳細な説明〕
【0017】
以下、添付図面を参照しながら本発明をより詳細に説明し、本発明の好適な実施形態を示す。ただし、本発明は、様々な形で実施することも可能であり、本願明細書に記載の実施形態に限定されるものとして解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示を徹底的で完全なものにするために示されており、当業者に対して本発明の範囲を十分に知らしめるものである。全般に亘り、同じ符号は、同じ構成要素を示す。
【0018】
図1は、本発明の実施形態に係る貫通ビアによる垂直配線(TVI)の断面図である。貫通ビア垂直配線10は、1つ以上のビア14が内部に形成された基板12を備えている。通常、基板はシリコンで構成されるが、その他のあらゆる適切な基板材料を用いて基板を構成することもできる。他の適切な基板材料の例としては、ガリウムヒ素、セラミック材料、ガラス材料などがある。本発明は、基板の厚さとビアの直径との比が典型的には約4:1ないし約10:1の範囲である、高アスペクト比で形成可能なビアを実現するものである。例えば、500マイクロメートルの厚さの基板は、50マイクロメートルという小さな直径のビアに対応可能である。このような高アスペクト比は、ビア14の内壁部16に材料の層をコンフォーマルに形成する本発明の特性により、実現可能となっている。
【0019】
基板12の表面上及び1つ以上のビア14の内壁部16上には、有機誘電体層18が配置されている。本発明の一実施形態において、有機誘電体層の材料には、パリレンC、N又はDなどのパリレン材料が含まれる。別の実施形態において、(300℃を下回る)低温下でコンフォーマルな堆積をおこなう手法が可能であれば、誘電体層は、酸化物、窒化物又はその他の化合物から構成されてもよい。誘電体層は、基板と、1つ以上の貫通ビア垂直配線の導電部との間の電気的分離をもたらす。通常、有機誘電体材料は、低温処理、即ち、摂氏約300度(℃)未満、好ましくは約200℃での処理により形成される。例えば、真空での重合を組み合わせた熱分解処理などの気相堆積技術を用いることにより、約200℃の温度で誘電体層を形成してもよい。誘電体層は、通常、約500オングストロームないし約5000オングストロームの範囲の厚さ、好ましくは、約2000オングストロームの厚さを有する。
【0020】
貫通ビア垂直配線10の構造体には、任意の拡散バリア層20も含まれていてよい。拡散バリア層は、後に形成される導電性配線材料の熱拡散を防止するために設けられる。通常、拡散バリア層は、結果的に得られる装置を自動車分野におけるセンサなど、高温の用途に使用する場合に、貫通ビア垂直配線構造体内に設けられる。低温の用途の場合には、拡散バリア層を備えた本発明の配線を構成する必要がないこともある。拡散バリア層は、通常、従来の低温のCVD又はスパッタリング技術を用いて配置する。拡散バリア層は、窒化チタニウム(TiN)など、高融点金属の窒化物材料から構成されていてもよい。窒化シリコン(SiNx)、窒化タンタル(TaN)、窒化ハフニウム(HfN)など、別の窒化物材料を用いることも可能である。拡散バリア層は、通常、約500オングストロームないし約5000オングストロームの範囲の厚さ、好ましくは、約2000オングストロームの厚さを有する。
【0021】
誘電体層18と、後に形成する導電性配線材料との間に任意の接着促進層22を形成することも有利になる場合がある。当業者には知られているように、銅及び金などの多くの導体材料は、接着特性が低く、構造体中の隣接する層に対する適切な接着性を確保するために接着促進物質を必要とする。拡散バリア層20を必要とする用途においては、拡散バリア層が十分な接着促進特性を発揮する場合がある。しかしながら、拡散バリア層を必要としない用途、又は拡散バリア層が十分な接着促進特性を発揮しない用途においては、別個の接着促進層を設けなければならない場合がある。接着促進層は、TiN又はその他のあらゆる適切な材料から構成されてもよい。接着促進層は、通常、約50オングストロームないし約200オングストロームの範囲の厚さ、好ましくは、約100オングストロームの厚さを有する。接着促進層は、スパッタリング又はその他のあらゆる適切な低温処理により形成可能である。
【0022】
貫通ビア垂直配線10は、有機誘電体層18又は、必要に応じて、拡散バリア層20或いは接着促進層22上に配置された第1の導電層24を備えている。ビアが大きい直径を有する場合、第1の導電層は、後に形成されてビア内を完全に充填する第2の導電層26のためのシード層として機能することも可能である。第1の導電層は、通常、金属・有機化学気相成長(MOCVD)技術又はその他のあらゆる適切な低温処理により形成される。第1の導電層は、銅、金又はその他のあらゆる適切な導体材料で構成されてもよい。第1の導電層は、通常、約0.5マイクロメートルないし5マイクロメートルの範囲の厚さ、好ましくは、約1マイクロメートルの厚さを有する。
【0023】
大型のビア構造においては、任意の第2の導電層26でビアを完全に充填しなければならない場合がある。通常、第2の導電層の処理がおこなわれるのは、マスキングにより、能動素子(図1には図示せず)に通じる導電性の配線コンタクトを構成する領域28の範囲を基板12の表面上において定めた後である。第2の導電層は、通常、電気化学的堆積技術又はその他のあらゆる適切な低温処理により形成される。第2の導電層は、銅、金又はその他のあらゆる適切な導体材料で構成されてもよく、通常は、第1の導電層の形成に用いられた材料と同様の材料で構成される。第2の導電層の厚さは、一般的に、充填を必要とするビアの直径に基づいて決められる。
【0024】
図2A〜図2Dは、本発明の実施形態の製造方法に係る、貫通ビア垂直配線装置の製造プロセスにおける各段階を示す断面図である。本製造プロセスは、能動素子及び回路の形成後に、基板上に貫通ビア垂直配線を形成することを可能にする低温処理を実現するものである。
【0025】
図2Aは、1つ以上のビア14が内部に形成された基板12の断面図である。通常、フォトリソグラフィによるパターニングをおこなうことにより、ビアが形成される基板の領域の範囲が決められると共にパターニングが施される。パターニングにより、これらの領域の範囲が決まると、深い反応性イオンエッチングなどのエッチング処理がおこなわれて、基板内を貫通する高アスペクト比のビアが形成される。
【0026】
図2Bは、誘電体層18及び任意の拡散バリア層20が形成された後の貫通ビア垂直配線構造体の断面図である。誘電体層は、低温処理、即ち、摂氏約300度(℃)未満、好ましくは約200℃での処理により配置されている。例えば、室温下での重合を組み合わせた熱分解などの気相堆積技術を用いることにより、誘電体層を約200℃の温度で形成することも可能である。熱分解は、モノマーを気化させ、その気体を分解温度まで加熱して結合を解き、その生成物を基板の表面上において凝縮してポリマーを形成する工程(即ち、表面重合)を伴う。このプロセスにおける気体が約300℃の低温のしきい値を超える一方で、基板本体を低温に(通常は、室温に)保つことにより、表面重合のプロセスを円滑化する。拡散バリア層は、金属・有機化学気相成長(MOCVD)、イオンビームスパッタ蒸着(IBSD)又は同様の蒸着法などの低温処理技術により配置される。
【0027】
図2Cは、任意の接着促進層22及び第1の導電層24が形成された後の貫通ビア垂直配線構造体の断面図である。通常、任意の接着促進層は、後に形成される導電層と誘電体又は拡散バリア層との間の接着を促進するために用いられる。接着促進層は、従来のスパッタリング技術により配置してもよいし、或いはその他のあらゆる適切な半導体堆積技術を用いてもよい。第1の導電層は、MOCVD、IBSD又は同様の半導体処理技術など、低温処理技術を用いて配置される。ビアの直径が大きい場合、第1の導電層が、後におこなわれる、ビアを完全に充填する第2の導電層の処理のためのシード層を構成する。
【0028】
図2Dは、第2の導電層26の形成、その平坦化及び任意のパシベーション層30の形成がおこなわれた後の貫通ビア垂直配線構造体の断面図である。パシベーション層は、回路及び素子の保護を補助する。パシベーション層は、シリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン酸窒化物、ポリイミド、ベンゾシクロブテン(BCB)などの適切な無機又は有機材料から形成されてもよい。パシベーション層は、通常、約0.5マイクロメートルないし約8.0マイクロメートルの厚さを有する。
【0029】
第2の導電層26の堆積後、第1の導電層24のうち第2の導電層の下に位置しない部分を除去する。通常、化学研磨処理をおこなうことにより、第1の導電層のこれらの部分を除去する。研磨処理により、誘電体層18、拡散バリア層20又は、図2Dに示すように、接着促進層22が露出する。除去/研磨処理の後、誘電体層18、拡散バリア層20又は、図2Dに示すように、接着促進層22の露出部分上に、任意のパシベーション層を配置する。通常、パシベーション層は、ベンゾシクロブテン(BCB)などの有機誘電体材料、又はシリコン酸窒化物などの有機誘電体材料で構成される。
【0030】
図3は、本発明の実施形態に係る、貫通ビア垂直配線装置を製造するための処理工程のフロー図である。この製造プロセスは、全体を通して低温処理をおこなうものであり、これにより、基板上の能動回路の形成後にビアを形成することが可能になる。ステップ100においては、基板内に1つ以上のビアを形成するが、通常、深い反応性イオンエッチングなどのエッチング処理をおこなうことにより、高アスペクト比のビアを形成する。
【0031】
ステップ110においては、基板上及び1つ以上のビアの内面に有機誘電体層を配置する。通常、誘電体材料は、有機誘電体層の堆積をおこなう際に基板を摂氏約300度未満に保つことを可能にする低温処理により配置される。例えば、熱分解処理をおこなうことにより、モノマーを気化させ、その気体を分解温度まで加熱し、そして基板上において表面重合を起こさせることもできる。
【0032】
任意のステップ120においては、誘電体層上に拡散バリア層を配置する。拡散バリア層は、導電性配線材料の熱拡散を防止する。通常、拡散バリア層は、結果的に得られる装置が高温の用途に使用される場合に必要となる。低温の用途の場合には、拡散バリア層を形成する必要性がなくなることもある。任意のステップ130においては、誘電体層又は拡散層のいずれか一方の上に接着促進層を配置する。接着促進層は、誘電体層又は拡散バリア層と、後に形成される導電層との間の接着を促進するために必要とされる場合がある。通常、銅、金などの導電層材料は、その下に位置する層との十分な接着のために、接着促進層を必要とする。拡散バリア層及び接着促進層は、通常、基板を摂氏約300度未満の温度に保つことが可能な低温処理により配置される。
【0033】
ステップ140においては、誘電体層(又は、拡散バリア層或いは接着促進層などの中間層)上に、第1の導電配線層を配置する。第1の導電配線層は、基板の第1の略平坦面と基板の第2の略平坦面との間に貫通ビアによる電気配線を形成するように、配置される。通常、第1の導電層は、基板を約300℃未満の温度に保つことが可能な低温処理により形成される。例えば、第1の導電層は、MOCVD処理技術などにより形成することもできる。
【0034】
任意のステップ150及び160においては、フォトレジストを配置し、パターン化し、そしてマスクとして使用することによりビアの領域及びビアから通じる導電性のコンタクトの範囲を定める、リソグラフィによるパターニングをおこなう。貫通ビア垂直配線のビアの直径が大きい場合には、第2の導電層を配置してビア内を完全に充填する。通常、第2の導電層は、基板を約300℃未満の温度に保つことが可能な低温処理により形成される。例えば、第2の導電層は、従来の電気メッキ技術などにより形成することもできる。
【0035】
図4は、本発明の別の実施形態に係る、貫通ビア垂直配線と共に形成することが可能なヒートシンク構造の平面図であり、図5はその断面図である。半導体基板10の内部には1つ以上のヒートシンク孔40が形成されている。ヒートシンク孔は、従来の化学エッチング又は機械加工法を用いて基板内に開口を設けることにより、形成することも可能である。本発明の一実施形態において、これらの孔は、ウェハを貫通する形で異方性の化学エッチングをおこなう技術により形成される。通常、ヒートシンク孔は、図4及び図5に示される、ウェハを貫通する配線ビア42を形成するエッチング処理の際に同時に形成される。
【0036】
図4に示す実施形態において、ヒートシンク構造44は、基板の厚さに対して最大限に表面領域を露出させるために、多分岐の構成に設計されている。また、多分岐の構成により、基板上に形成された1つ以上の電力消費型の半導体素子46をヒートシンク構造で囲むことが可能になっている。
【0037】
基板10内のヒートシンク孔40の形成後、これらの孔は、適切な金属材料、好ましくはニッケル、銅などの熱伝導性材料で充填される。通常、従来の化学的又は機械的な堆積技術を用いることにより、ヒートシンク孔を熱伝導性で充填して、ヒートシンク構造44を形成する。例えば、従来の電気メッキ技術を用いることにより、ヒートシンク孔を充填してもよい。この点で、熱伝導性材料によるこれらの孔の充填は、導電性の配線ビア42を形成するためにおこなわれる第1及び/又は第2の導電層の処理工程により完了することもできる。
【0038】
通常、ヒートシンク構造は、ペルティエ素子又はその他の熱電モジュール(図1及び図2には図示せず)などの外部冷却装置と、熱的に、そして特質上、機械的に接続される。冷却装置は、ヒートシンクの金属部分を、基板上に形成された電子素子の動作温度を大きく下回る温度に維持する機能を果たす。自然な伝導により、熱は、高温領域、即ち、電力消費型の半導体素子46から、低温領域、即ち、貫通ビア型のヒートシンク構造へと流れる。そして、ヒートシンク構造が外部冷却装置に熱を伝える。
【0039】
図6は、本発明の実施形態に係る、貫通ビア垂直配線と、基板を貫通するヒートシンクとを組み込んだ複数基板の積層体の断面図である。図示の実施形態においては、能動素子と、能動素子同士を接続する貫通ビア垂直配線と、複数基板の構造全体の熱を逃す貫通ビア型ヒートシンク構造とを有する3層の基板200、210及び220が設けられている。これらの基板を同様の材料で(即ち、全てシリコン基板として)構成することにより、同種の集積を実現することもできる。また、これらの基板を異なる材料で(即ち、シリコン基板及び光学材料基板として)構成することにより、異種の集積を実現することもできる。図6に示す実施形態において、第1の基板200は、第1の材料で構成されており、第2及び第3の基板210及び220は、第1の材料とは異なる第2の材料で構成されている。
【0040】
図示の実施形態において、第1の基板200は、第1の基板に形成された能動素子240と第2の基板210に形成された能動素子250とを電気的に接続する機能を果たす貫通ビア垂直配線230を有している。例えば、第1の基板は、センサ又は検出器の形で構成された能動素子を有していてもよく、この素子は、増幅器など、第2の基板のアナログ素子に対してビアを介して接続される。第2の基板210は、第2の基板に形成された能動素子270と第3の基板220に形成された能動素子280とを接続する機能を果たす貫通ビア垂直配線260を有している。例えば、第2の基板は、増幅器などのアナログ素子を有していてもよく、この素子は、第3の基板に形成された処理又は多重化素子に対してビアを介して接続される。
【0041】
また、第1の基板200は、第2の基板210に形成されたヒートシンク構造300に対して全体的に位置合わせされていると共に接続されている貫通ビア型ヒートシンク290を有している。この全体的に位置合わせされた経路により、下に位置する第3の基板220と、対応する外部冷却装置(図6には図示せず)及び/又は放熱領域とに熱を流す連続的な経路が構成される。図示の実施形態においては、これらのヒートシンク構造を全体的に位置合わせすることにより連続的な経路を実現しているが、部分的に位置合わせされた又は位置合わせされない構成のヒートシンクを実現するように、ヒートシンク構造を形成すること或いはウェハを積層することも可能である。通常、複数基板の積層体の実施形態は、外部冷却装置(図6には図示せず)への熱の流れを可能にする貫通ビア型ヒートシンク構造を包含する。外部冷却装置は、第3の基板220に、又は複数基板の積層体にほぼ近接する位置に配置してもよい。
【0042】
基板が積層化された構成における個々の基板は、それぞれ個別に形成され後に、従来のはんだ付け、接着工程、又は隣接する基板を接続するその他の適切な手段により互いに接続される。図6に示す実施形態において、第1及び第2の基板間と、第2及び第3の基板間とには接着層310が設けられている。接着層は、基板の裏面と、基板上に形成され、能動素子、ウェハを貫通する配線及びヒートシンク上に位置するパシベーション層320とに対して接着する。
【0043】
図7は、本発明に係る、貫通ビア垂直配線を組み込んだ複数基板の積層体の断面図である。図示の実施形態においては、能動素子と、能動素子同士を接続する貫通ビア垂直配線とを有する2層の基板400及び410が設けられている。第1の基板400の内部には、3つの貫通ビア垂直配線420、430及び440が形成されている。これら3つの貫通ビア垂直配線により、光電子素子450及び460に対する電気的接続が形成される。一実施形態において、第1の基板は、ガリウムヒ素(GaAS)で構成されており、光電子素子は、垂直共振器表面発光ダイオードレーザー(VCSEL)又は発光ダイオード(LED)などの発光素子である。VCSEL又はLEDは、第1の基板の表面にアレイ状に配置してもよい。第2の基板410には、能動回路470及び480が超大規模集積(VLSI)回路の構成回路として配置されている。一実施形態において、第2の基板はシリコンで構成されており、能動回路の素子はセンサである。図7に示す実施形態における第1及び第2の基板は、はんだバンプ490を介して接続されている。はんだバンプは、貫通ビア垂直配線420、430及び440と、第2の基板上に形成されたコンタクトパッド500とに対して接触している。はんだバンプによる接続は、一例として示しただけであり、本願明細書に開示されている本発明の概念から逸脱することなく、接着などの他の基板接続手段を実現することも可能である。図7に示す構成により、拡張可能な光電子素子のアレイが実現すると共に、ワイヤボンディング及び表面のリード線が不要となるため、配線インダクタンス及び容量が低減される。
【0044】
従って、本発明は、改良された貫通ビア垂直配線、貫通ビア型ヒートシンク及び関連する配線及びヒートシンクの形成方法を実現するものである。パリレン化合物などの有機誘電体材料を組み込むことにより、製造プロセス全般に亘って低温処理の維持が可能となる。貫通ビア配線及びヒートシンクの形成に用いられる低温処理により、能動素子及び対応する回路の形成後を含め、半導体装置の製造におけるどの時点でも配線及びヒートシンクを形成することが可能になる。本発明の貫通ビア垂直配線は、配線構造を構成する種々の層のコンフォーマルな厚さを確保するように形成されている。従って、基板の厚さと配線の直径との比が約4:1ないし約10:1の範囲の高アスペクト比で、配線を形成することが可能である。これらの配線及びヒートシンクは、複数基板の構造において有用性が高い。これらにより、積層された基板間において容易な電気的接続手段が実現するため、不必要な電気的な結合線が排除されると共に、異なるタイプの材料からなる基板の積層に拍車がかかる。
【0045】
前述の説明及び対応する図面において示した教示により利益がもたらされる、本発明が属する技術の当業者であれば、本発明の数々の変更及び異なる実施形態を案出することであろう。従って、当然のことながら、本発明は、開示された具体的な実施形態に限定されるものではなく、変更及び異なる実施形態も付記した特許請求の範囲内に含まれることを意図している。本願明細書においては、具体的な用語が使用されているが、これらは一般的及び説明的な意味でのみ用いられており、限定を目的としていない。
【図面の簡単な説明】
【0046】
【図1】本発明の実施形態に係る、基板内の貫通ビア垂直配線の断面図である。
【図2】2A〜2Dは、本発明の実施形態に係る、貫通ビア垂直配線の処理における各製造段階を示す断面図である。
【図3】本発明の実施形態に係る、貫通ビア垂直配線を形成するためのプロセスのフロー図である。
【図4】本発明の実施形態に係る、貫通ビア垂直配線及び貫通ビア型ヒートシンク構造を示す上面図である。
【図5】本発明の別の実施形態に係る、貫通ビア型ヒートシンク及び貫通ビア垂直配線の断面図である。
【図6】本発明の実施形態に係る、貫通ビア垂直配線、貫通ビア型ヒートシンク及び接着を実現した複数基板の半導体装置の断面図である。
【図7】本発明の実施形態に係る、貫通ビア垂直配線及びはんだバンプを実現した複数基板の半導体装置の断面図である。
Claims (27)
- 少なくとも1つのビアが内部に形成されている基板であって、上記少なくとも1つのビアは、上記基板の第1の略平坦面から上記基板の第2の略平坦面に延びるビア表面を有している基板と、
上記少なくとも1つのビアのビア表面上に配置された有機誘電体層と、
上記誘電体層上に配置されており、上記基板の第1の略平坦面と上記基板の第2の略平坦面との間において、貫通ビアによる垂直配線を形成する第1の導電層とを備えている貫通ビア垂直配線装置。 - 上記有機誘電体層は、さらにパリレン材料で構成されている、請求項1に記載の貫通ビア配線装置。
- 上記誘電体層と上記第1の導電層との間において、上記少なくとも1つのビアのビア表面上に配置された拡散バリア層をさらに備えている、請求項1に記載の貫通ビア配線装置。
- 上記拡散バリア層は、窒化物材料で構成されている、請求項3に記載の貫通ビア配線装置。
- 上記第1の導電層上に配置されており、上記少なくとも1つのビアを全体的に充填する第2の導電層をさらに備えている、請求項1に記載の貫通ビア配線装置。
- 上記有機誘電体層及び上記第1の導電層は、上記基板を摂氏約300度未満の温度に保った状態で配置される、請求項1に記載の貫通ビア配線装置。
- 基板の第1の略平坦面から上記基板の第2の略平坦面に延びるビア表面を有する少なくとも1つのビアを上記基板内に形成する工程と、
上記少なくとも1つのビアのビア表面上に有機誘電体層を配置する工程と、
上記基板の第1の略平坦面と上記基板の第2の略平坦面との間に貫通ビアによる電気配線を形成するように、第1の導電配線層を上記誘電体層上に配置する工程と、
上記有機誘電体層及び上記第1の導電層を配置する間、上記基板を約300度未満の温度に保つ工程と
を含んでいる、貫通ビア垂直配線の形成方法。 - 上記少なくとも1つのビアのビア表面上に誘電体層を配置する工程は、熱分解処理及び室温下での重合をおこなう工程をさらに含んでいる、請求項7に記載の方法。
- 上記誘電体層上に第1の導電配線層を配置する工程は、金属・有機化学気相成長(MOCVD)処理をおこなう工程をさらに含んでいる、請求項7に記載の方法。
- 上記基板内に少なくとも1つのビアを形成する工程は、深い反応性イオンエッチングにより少なくとも1つのビアを形成する工程をさらに含んでいる、請求項7に記載の方法。
- 上記誘電体層と上記第1の導電配線層との間において、上記少なくとも1つのビアのビア表面上に拡散バリア層を配置する工程をさらに含んでいる、請求項7に記載の方法。
- 上記第1の導電配線層を配置する前に、上記少なくとも1つのビアのビア表面上に接着促進層を配置する工程をさらに含んでいる、請求項7に記載の方法。
- 上記少なくとも1つのビアを全体的に充填するように、第2の導電配線層を上記第1の導電配線層上に配置する工程をさらに含んでいる、請求項7に記載の方法。
- 少なくとも1つのビアが内部に形成されている基板であって、上記少なくとも1つのビアは、上記基板の第1の略平坦面から上記基板の第2の略平坦面に延びるビア表面を有している基板と、
上記基板を摂氏約300度未満の温度に保った状態で上記少なくとも1つのビアのビア表面上に配置された有機誘電体層と、
上記基板を摂氏約300度未満の温度に保った状態で上記誘電体層上に配置され、上記基板の第1の略平坦面と上記基板の第2の略平坦面との間において貫通ビア垂直配線を形成する第1の導電層と
を備えている貫通ビア垂直配線装置。 - 上記誘電体層は、パリレン材料で構成されている、請求項14に記載の貫通ビア垂直配線装置。
- 上記誘電体層と上記第1の導電層との間において、上記少なくとも1つのビアのビア表面上に配置された拡散バリア層をさらに備えている、請求項14に記載の貫通ビア垂直配線装置。
- 上記拡散バリア層は、窒化物材料で構成されている、請求項16に記載の貫通ビア垂直配線装置。
- 上記第1の導電層上に配置されており、上記少なくとも1つのビアを全体的に充填する第2の導電層をさらに備えている、請求項14に記載の貫通ビア垂直配線装置。
- 1つ以上の第1の基板用貫通ビア垂直配線が内部に形成されている第1の基板であって、上記第1の基板用貫通ビア垂直配線は、上記第1の基板内に形成されたビア、該ビア内に配置された有機誘電体層、及び該有機誘電体層上に配置された第1の導電を有している第1の基板と、
上記第1の基板下に全体的に位置すると共に上記第1の基板に貼り付けられている第2の基板であって、その上部には、上記1つ以上の第1の基板用貫通ビア垂直配線を介して上記第1の基板と電気的に接続される電気回路が形成されている第2の基板とを備えている、複数基板の半導体装置。 - 上記第1の基板は、第1の材料で構成されており、上記第2の基板は、第2の材料で構成されている、請求項19に記載の複数基板の半導体装置。
- 上記第1及び第2の基板は、第1の材料で構成されている、請求項19に記載の複数基板の半導体装置。
- 上記第1の基板は、基板接着技術により上記第2の基板に貼り付けられている、請求項19に記載の複数基板の半導体装置。
- 上記第1の基板は、はんだバンプにより上記第2の基板に貼り付けられている、請求項19に記載の複数基板の半導体装置。
- 上記第1の基板は、第1の基板用貫通ビア型ヒートシンク構造をさらに備えており、該第1の基板用貫通ビア型ヒートシンク構造は、上記第1の基板内に形成されたビアと、該ビア内に配置された有機誘電体層と、該有機誘電体層上に配置された第1の導電層とを備えている、請求項19に記載の複数基板の半導体装置。
- 上記第1の基板上に全体的に位置すると共に上記第1の基板に貼り付けられており、1つ以上の第3の基板用貫通ビア垂直配線が内部に形成されている第3の基板をさらに備えている、請求項19に記載の複数基板の半導体装置。
- 上記第1の基板は電気回路をさらに備えており、上記1つ以上の第3の基板用貫通ビア垂直配線が、上記第1の基板上の電気回路と上記第3の基板との間の電気的接続を形成している、請求項25に記載の複数基板の半導体装置。
- 上記第3の基板内に配置された第3の基板用貫通ビア型ヒートシンク構造と、上記第1の基板内に配置された第1の基板用貫通ビア型ヒートシンク構造とをさらに備え、上記第1及び第3の基板用貫通ビア型ヒートシンク構造は、上記複数基板の半導体装置全体を通じて熱流のための連続的な経路を形成している、請求項25に記載の複数基板の半導体装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US31500901P | 2001-08-24 | 2001-08-24 | |
PCT/US2002/027013 WO2003019651A2 (en) | 2001-08-24 | 2002-08-23 | Through-via vertical interconnects, through-via heat sinks and associated fabrication methods |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005501413A true JP2005501413A (ja) | 2005-01-13 |
Family
ID=23222469
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003523001A Pending JP2005501413A (ja) | 2001-08-24 | 2002-08-23 | 貫通ビア垂直配線、貫通ビア型ヒートシンク及び関連する形成方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20030038344A1 (ja) |
EP (1) | EP1419526A2 (ja) |
JP (1) | JP2005501413A (ja) |
KR (1) | KR20040060919A (ja) |
AU (1) | AU2002323388A1 (ja) |
WO (1) | WO2003019651A2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012238862A (ja) * | 2006-02-03 | 2012-12-06 | Micron Technology Inc | 導電性ビアの製造と充填のための方法、およびそのように形成された導電性ビア |
KR20160103370A (ko) * | 2015-02-24 | 2016-09-01 | 삼성전기주식회사 | 회로기판 및 회로기판 조립체 |
JP2017509154A (ja) * | 2014-03-04 | 2017-03-30 | クアルコム,インコーポレイテッド | 導電性ビアを備える基板 |
US9685394B2 (en) | 2010-05-21 | 2017-06-20 | Napra Co., Ltd. | Electronic device and manufacturing method therefor |
US9704793B2 (en) | 2011-01-04 | 2017-07-11 | Napra Co., Ltd. | Substrate for electronic device and electronic device |
JP2021530103A (ja) * | 2018-06-29 | 2021-11-04 | ザイリンクス インコーポレイテッドXilinx Incorporated | インチップヒートシンクを有する集積回路ダイ |
Families Citing this family (47)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6774486B2 (en) * | 2001-10-10 | 2004-08-10 | Micron Technology, Inc. | Circuit boards containing vias and methods for producing same |
US7880305B2 (en) * | 2002-11-07 | 2011-02-01 | International Business Machines Corporation | Technology for fabrication of packaging interface substrate wafers with fully metallized vias through the substrate wafer |
KR100584965B1 (ko) * | 2003-02-24 | 2006-05-29 | 삼성전기주식회사 | 패키지 기판 및 그 제조 방법 |
US6943106B1 (en) * | 2004-02-20 | 2005-09-13 | Micron Technology, Inc. | Methods of fabricating interconnects for semiconductor components including plating solder-wetting material and solder filling |
JP4800585B2 (ja) * | 2004-03-30 | 2011-10-26 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 貫通電極の製造方法、シリコンスペーサーの製造方法 |
DE102004040505A1 (de) * | 2004-08-20 | 2006-03-02 | Infineon Technologies Ag | Halbleiterschaltungsanordnung und Verfahren zu deren Herstellung |
US7279407B2 (en) | 2004-09-02 | 2007-10-09 | Micron Technology, Inc. | Selective nickel plating of aluminum, copper, and tungsten structures |
DE102004048219A1 (de) * | 2004-09-30 | 2006-04-06 | Basf Ag | Kontaktierung thermoelektrischer Materialien |
JP4564342B2 (ja) * | 2004-11-24 | 2010-10-20 | 大日本印刷株式会社 | 多層配線基板およびその製造方法 |
US7271697B2 (en) * | 2004-12-07 | 2007-09-18 | Multi-Fineline Electronix | Miniature circuitry and inductive components and methods for manufacturing same |
US8154105B2 (en) * | 2005-09-22 | 2012-04-10 | International Rectifier Corporation | Flip chip semiconductor device and process of its manufacture |
US7768085B2 (en) * | 2005-10-11 | 2010-08-03 | Icemos Technology Ltd. | Photodetector array using isolation diffusions as crosstalk inhibitors between adjacent photodiodes |
US7723759B2 (en) * | 2005-10-24 | 2010-05-25 | Intel Corporation | Stacked wafer or die packaging with enhanced thermal and device performance |
US7560371B2 (en) | 2006-08-29 | 2009-07-14 | Micron Technology, Inc. | Methods for selectively filling apertures in a substrate to form conductive vias with a liquid using a vacuum |
KR100896883B1 (ko) * | 2007-08-16 | 2009-05-14 | 주식회사 동부하이텍 | 반도체칩, 이의 제조방법 및 이를 가지는 적층 패키지 |
JP2009239256A (ja) * | 2008-03-03 | 2009-10-15 | Panasonic Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
US8409901B2 (en) * | 2008-03-11 | 2013-04-02 | The Royal Institution For The Advancement Of Learning/Mcgill University | Low temperature wafer level processing for MEMS devices |
DE102008050538B4 (de) * | 2008-06-06 | 2022-10-06 | OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu dessen Herstellung |
KR100997272B1 (ko) * | 2008-07-17 | 2010-11-29 | 주식회사 동부하이텍 | 반도체칩 및 반도체칩 적층 패키지 |
KR101002680B1 (ko) * | 2008-10-21 | 2010-12-21 | 삼성전기주식회사 | 반도체 패키지 및 그 제조 방법 |
DE102009005458B4 (de) * | 2009-01-21 | 2010-09-30 | Austriamicrosystems Ag | Halbleiterbauelement mit Durchkontaktierung und Verfahren zu dessen Herstellung |
US8143532B2 (en) * | 2009-02-05 | 2012-03-27 | Xilinx, Inc. | Barrier layer to prevent conductive anodic filaments |
JP5330115B2 (ja) * | 2009-06-17 | 2013-10-30 | 浜松ホトニクス株式会社 | 積層配線基板 |
WO2011044393A1 (en) * | 2009-10-07 | 2011-04-14 | Tessera North America, Inc. | Wafer-scale emitter package including thermal vias |
FR2951871B1 (fr) * | 2009-10-23 | 2011-12-16 | St Microelectronics Sa | Plaque d'interface entre circuits integres |
US8339471B2 (en) | 2009-12-31 | 2012-12-25 | DigitalOptics Corporation Europe Limited | Auto white balance algorithm using RGB product measure |
US8304863B2 (en) | 2010-02-09 | 2012-11-06 | International Business Machines Corporation | Electromigration immune through-substrate vias |
WO2011109648A1 (en) * | 2010-03-03 | 2011-09-09 | Georgia Tech Research Corporation | Through-package-via (tpv) structures on inorganic interposer and methods for fabricating same |
KR101055565B1 (ko) * | 2010-03-22 | 2011-08-08 | 삼성전기주식회사 | 저항막방식 터치스크린 |
US8324511B1 (en) | 2010-04-06 | 2012-12-04 | Amkor Technology, Inc. | Through via nub reveal method and structure |
TW201200853A (en) * | 2010-06-18 | 2012-01-01 | Ind Tech Res Inst | Measuring apparatus |
US8440554B1 (en) | 2010-08-02 | 2013-05-14 | Amkor Technology, Inc. | Through via connected backside embedded circuit features structure and method |
US8487445B1 (en) | 2010-10-05 | 2013-07-16 | Amkor Technology, Inc. | Semiconductor device having through electrodes protruding from dielectric layer |
WO2012061304A1 (en) * | 2010-11-02 | 2012-05-10 | Georgia Tech Research Corporation | Ultra-thin interposer assemblies with through vias |
US8390130B1 (en) | 2011-01-06 | 2013-03-05 | Amkor Technology, Inc. | Through via recessed reveal structure and method |
US8552548B1 (en) | 2011-11-29 | 2013-10-08 | Amkor Technology, Inc. | Conductive pad on protruding through electrode semiconductor device |
US9048298B1 (en) | 2012-03-29 | 2015-06-02 | Amkor Technology, Inc. | Backside warpage control structure and fabrication method |
US9129943B1 (en) | 2012-03-29 | 2015-09-08 | Amkor Technology, Inc. | Embedded component package and fabrication method |
TWI499101B (zh) * | 2012-07-13 | 2015-09-01 | Ind Tech Res Inst | 熱電轉換結構及使用其之散熱結構 |
MY191331A (en) | 2016-12-30 | 2022-06-16 | Intel Corp | Substrate with gradiated dielectric for reducing impedance mismatch |
CN107934907A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-04-20 | 成都海威华芯科技有限公司 | 一种深Si通孔结构 |
CN209765246U (zh) * | 2018-05-31 | 2019-12-10 | 松下知识产权经营株式会社 | 摄像装置 |
FR3082354B1 (fr) | 2018-06-08 | 2020-07-17 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Puce photonique traversee par un via |
US11201122B2 (en) * | 2018-09-27 | 2021-12-14 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method of fabricating semiconductor device with reduced warpage and better trench filling performance |
CN111769077B (zh) * | 2020-06-18 | 2021-08-20 | 复旦大学 | 一种用于三维集成电路封装的硅通孔结构及其制造方法 |
US20230058897A1 (en) * | 2021-08-17 | 2023-02-23 | International Business Machines Corporation | Thermal conduction layer |
US11968780B2 (en) * | 2022-06-02 | 2024-04-23 | International Business Machines Corporation | Method to manufacture conductive anodic filament-resistant microvias |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2767223B1 (fr) * | 1997-08-06 | 1999-09-17 | Commissariat Energie Atomique | Procede d'interconnexion a travers un materiau semi-conducteur, et dispositif obtenu |
US6037822A (en) * | 1997-09-30 | 2000-03-14 | Intel Corporation | Method and apparatus for distributing a clock on the silicon backside of an integrated circuit |
JP3199006B2 (ja) * | 1997-11-18 | 2001-08-13 | 日本電気株式会社 | 層間絶縁膜の形成方法および絶縁膜形成装置 |
US6404061B1 (en) * | 1999-02-26 | 2002-06-11 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device and semiconductor chip |
US6278181B1 (en) * | 1999-06-28 | 2001-08-21 | Advanced Micro Devices, Inc. | Stacked multi-chip modules using C4 interconnect technology having improved thermal management |
US6180518B1 (en) * | 1999-10-29 | 2001-01-30 | Lucent Technologies Inc. | Method for forming vias in a low dielectric constant material |
US6815329B2 (en) * | 2000-02-08 | 2004-11-09 | International Business Machines Corporation | Multilayer interconnect structure containing air gaps and method for making |
US6482733B2 (en) * | 2000-05-15 | 2002-11-19 | Asm Microchemistry Oy | Protective layers prior to alternating layer deposition |
TW502381B (en) * | 2001-04-24 | 2002-09-11 | United Microelectronics Corp | Manufacturing method of damascene structure |
US6469385B1 (en) * | 2001-06-04 | 2002-10-22 | Advanced Micro Devices, Inc. | Integrated circuit with dielectric diffusion barrier layer formed between interconnects and interlayer dielectric layers |
-
2002
- 2002-08-23 US US10/227,089 patent/US20030038344A1/en not_active Abandoned
- 2002-08-23 WO PCT/US2002/027013 patent/WO2003019651A2/en not_active Application Discontinuation
- 2002-08-23 EP EP02757368A patent/EP1419526A2/en not_active Withdrawn
- 2002-08-23 KR KR10-2004-7002596A patent/KR20040060919A/ko not_active Application Discontinuation
- 2002-08-23 AU AU2002323388A patent/AU2002323388A1/en not_active Abandoned
- 2002-08-23 JP JP2003523001A patent/JP2005501413A/ja active Pending
-
2004
- 2004-04-29 US US10/834,224 patent/US20040201095A1/en not_active Abandoned
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012238862A (ja) * | 2006-02-03 | 2012-12-06 | Micron Technology Inc | 導電性ビアの製造と充填のための方法、およびそのように形成された導電性ビア |
US9685394B2 (en) | 2010-05-21 | 2017-06-20 | Napra Co., Ltd. | Electronic device and manufacturing method therefor |
US9704793B2 (en) | 2011-01-04 | 2017-07-11 | Napra Co., Ltd. | Substrate for electronic device and electronic device |
JP2017509154A (ja) * | 2014-03-04 | 2017-03-30 | クアルコム,インコーポレイテッド | 導電性ビアを備える基板 |
KR20160103370A (ko) * | 2015-02-24 | 2016-09-01 | 삼성전기주식회사 | 회로기판 및 회로기판 조립체 |
JP2016157924A (ja) * | 2015-02-24 | 2016-09-01 | サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. | 回路基板および回路基板組立体 |
KR102295103B1 (ko) * | 2015-02-24 | 2021-08-31 | 삼성전기주식회사 | 회로기판 및 회로기판 조립체 |
JP2021530103A (ja) * | 2018-06-29 | 2021-11-04 | ザイリンクス インコーポレイテッドXilinx Incorporated | インチップヒートシンクを有する集積回路ダイ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1419526A2 (en) | 2004-05-19 |
KR20040060919A (ko) | 2004-07-06 |
WO2003019651A3 (en) | 2003-05-22 |
US20040201095A1 (en) | 2004-10-14 |
AU2002323388A1 (en) | 2003-03-10 |
WO2003019651A2 (en) | 2003-03-06 |
US20030038344A1 (en) | 2003-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2005501413A (ja) | 貫通ビア垂直配線、貫通ビア型ヒートシンク及び関連する形成方法 | |
TWI702659B (zh) | 傳導阻障直接混合型接合 | |
US8592932B2 (en) | Apparatus and methods for constructing semiconductor chip packages with silicon space transformer carriers | |
US7381629B2 (en) | Method of forming through-wafer interconnects for vertical wafer level packaging | |
US5373627A (en) | Method of forming multi-chip module with high density interconnections | |
US5481133A (en) | Three-dimensional multichip package | |
US6962866B2 (en) | System-on-a-chip with multi-layered metallized through-hole interconnection | |
KR20230058508A (ko) | 상호접속 구조를 갖는 접합 구조체 | |
US8034704B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device and semiconductor device | |
US8129811B2 (en) | Techniques for three-dimensional circuit integration | |
JP5274004B2 (ja) | 半導体基板内に導電性ビア構造体を製造する方法 | |
CN110034026A (zh) | 封装件结构和方法 | |
TW586196B (en) | System on a package fabricated on a semiconductor or dielectric wafer | |
KR101483273B1 (ko) | 구리 패드와 패드 장벽층을 포함하는 반도체 소자와 그의 배선 구조 및 그 제조 방법들 | |
JPH06314890A (ja) | 高性能コンピュータ用の3次元パッケージおよび構造 | |
TW200539366A (en) | Interconnect device, integrated circuit package and method of manufacturing the same, and method of interconnecting semiconductor devices | |
KR20080046115A (ko) | 칩 스태킹을 위한 자기-정렬된 스루 비아 | |
US20040195669A1 (en) | Integrated circuit packaging apparatus and method | |
KR100777926B1 (ko) | 반도체 소자 및 그 제조방법 | |
TW202406018A (zh) | 具有高深寬比tsv的電連接結構及其製造方法 | |
JP2007042824A (ja) | 電子回路装置とその製造方法 | |
TW201933568A (zh) | 中介層及電性元件併於基底板中之線路板製法 | |
WO1994017549A1 (en) | Off-chip conductor structure and fabrication method for large integrated microcircuits |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050804 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20070122 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20070122 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070307 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070313 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090331 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090929 |