JP3967239B2 - 充填金属部付き部材の製造方法及び充填金属部付き部材 - Google Patents

充填金属部付き部材の製造方法及び充填金属部付き部材 Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板に形成した貫通孔や非貫通孔など、部材に形成された微細孔に金属を充填する充填金属部付き部材の製造方法及び充填金属部付き部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ＩＣチップ等の製造工程で基板（シリコン基板等）に貫通電極（ビアホール電極）を形成する場合、基板に貫通電極用の貫通孔を開け、この基板を導体用の金属を溶融させた溶融金属（メッキ液）に挿入、浸漬し、貫通孔内に溶融金属を充填するメッキ法を採用することが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、メッキ法によって貫通孔に金属を充填する場合、何等かの原因によって基板の貫通孔入り口付近でメッキ層が集中的に成長して、貫通孔奥側へのメッキ液の進入が難しくなるケースがある。この場合、貫通孔内部に鬆ができるなど、空隙の無い状態に金属を充填することが困難になるといった問題があった。
【０００４】
特に、貫通孔が高アスペクト比（孔深さ／開口部直径）の微細孔である場合、溶融金属を貫通孔の奥深くまで進入させることが難しいため、基板の貫通孔入り口付近でのメッキ層の集中的な成長が生じやすく、前述の問題が顕著になる。例えば、シリコンＩＣチップなどを積層する高密度三次元実装では、一枚の基板の表裏の配線パターンを繋ぐために基板に貫通電極（貫通配線）を形成する場合があるが、基板に開ける貫通電極用の貫通孔は高アスペクト比の微細孔であるため、前述のメッキ法によって貫通孔に金属を充填して貫通電極を形成しようとすると、空隙の無い貫通電極を確実に形成することは困難である。
【０００５】
本発明は、前記課題に鑑みて、ワークに形成された微細孔の特にワーク外面に開口する開口部付近での溶融金属の充填を確実に行うことができる充填金属部付き部材の製造方法及び充填金属部付き部材を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の充填金属部付き部材の製造方法は、ワークに形成された微細孔に金属を充填して充填金属部付き部材を製造する方法であって、前記微細孔のワーク外面に開口する端部の内面に金属層を形成した後、前記ワークを溶融金属中に浸潰して前記微細孔に溶融金属を充填せしめ、次いで、微細孔の軸方向に沿った一方の端部の閉塞したまま前記ワークを前記溶融金属から取り出して冷却を行い、その後、充填した金属の一方の端部を露出することを特徴とする。
本発明の請求項２に記載の充填金属部付き部材の製造方法は、ワークに形成された微細孔に金属を充填して充填金属部付き部材を製造する方法であって、前記微細孔が前記ワークを貫通する貫通孔であり、この貫通孔の軸方向両端の内の少なくとも一端部の内面に前記金属層を形成し、溶融金属中に浸潰して前記貫通孔に溶融金属を充填せしめた前記ワークの溶融金属からの取り出しに際して、微細孔の軸方向一方の端部として、貫通孔の軸方向他端部の開口部を封止材で塞いでおき、その後、充填した金属の一方の端部を露出することを特徴とする。
本発明の請求項３に記載の充填金属部付き部材の製造方法は、請求項１または２において、前記微細孔の前記ワーク外面に開口する端部の内面とともに、この微細孔の前記金属層が形成された端部の周囲に延在するワーク外面にも金属層を形成し、このワークを溶融金属槽内の溶融金属中に浸潰して前記微細孔に溶融金属を充填せしめた後、ワークの冷却前に、前記溶融金属から取り出したワークの微細孔の前記ワーク外面に開口する端部の内面及び前記ワーク外面に開口する端部の周囲に形成した金属層の存在部位上に前記微細孔に充填された溶融金属を肉盛りしておき、次いで、ワークを冷却することで、前記微細孔内の溶融金属の固化によって形成される充填金属部と前記溶融金属の肉盛り部分の固化によって形成される外部金属部とを一体形成することを特徴とする。
本発明の請求項４に記載の充填金属部付き部材の製造方法は、請求項１乃至３のいずれか一項において、前記ワークが基板であり、この基板に前記微細孔として、前記基板の表裏両面の内の一方のみに開口する非貫通孔、あるいは、前記基板の表裏両面に開口する貫通孔が形成されていることを特徴とする。
本発明の請求項５に記載の充填金属部付き部材の製造方法は、請求項３において、溶融金属中へのワークの浸漬前に、ワーク外面における微細孔の開口部の周囲の金属層に対して、形成する目的の外部金属部の形状に対応したパターニングを施すことを特徴とする。
本発明の請求項６に記載の充填金属部付き部材の製造方法は、請求項３において、前記ワークとして半導体基板を用い、前記金属層の形成前に微細孔の内面に電気絶縁層を形成することを特徴とする。
【０００７】
この発明に係るワークは、貫通孔（微細孔）あるいは非貫通孔（軸方向に沿った一端のみがワーク外面に開口しており、他端が開口していない微細孔）である金属充填用の微細孔を有する部材であり、例えばビアホールや所謂インナービアホールが形成された基板（回路基板）等である。ワークの材質は、シリコン、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）などの半導体材料の他、ガラス等の絶縁材料など、各種採用可能である。
本発明に係るワークに微細孔（貫通孔、非貫通孔のいずれでも良い）を形成する手法としては、ＩＣＰ−ＲＩＥ（Inductively Coupled Plasma-Ractive Ion Etching）法に代表されるＤｅｅｐ−Ｒａｃｔｉｖｅ（ＤＲＩＥ）法、エッチング溶液を用いたウェットエッチング法、マイクロドリルによる機械加工法、光励起電解研磨法などが挙げられる。微細孔の直径、ワーク寸法、微細孔の深さ等は用途等に応じて適宜設定され、さらに、微細孔の断面形状（軸方向に垂直な断面の形状）も、円形、楕円形、三角形、矩形（四角形を含む）などいかなる形状であっても良い。
【０００８】
本発明に係る充填金属部付き部材の製造方法では、ワークを加熱溶融した溶融金属中に浸潰して、微細孔に溶融金属を流入充填させた後、前記微細孔の軸方向一端を塞いだまま溶融金属中から取り出し、次いで、この取り出したワークの冷却によって、微細孔内の溶融金属を固化させる手法を採用している。微細孔が貫通孔の場合は、ワークの微細孔内に充填された溶融金属の固化によって貫通配線等を形成でき、微細孔が非貫通孔の場合は固化した溶融金属によって充填金属部としてワークの内部電極、内部配線などを形成できる。
なお、溶融金属中からのワークの取り出しの際に、「微細孔の軸方向一端を塞いだまま」にすることとは、微細孔が貫通孔の場合であれば、貫通孔の軸方向に沿った一端の開口部を封止材を用いて塞ぐことなどによって実現できる。また、微細孔が非貫通孔である場合は、この非貫通孔自体が、軸方向に沿った一端が開口され、他端が塞がれた構成であるので、封止材を用いる必要が無いことは言うまでも無い。
【０００９】
本発明に係る充填金属部付き部材の製造方法では、加熱溶融した溶融金属を微細孔に充填するので、メッキ法の場合の微細孔入口でのメッキ層の集中的な成長等に起因する充填不良（前述の空隙の形成等）を回避できる。本発明において「溶融金属」は加熱溶融した金属である。
本発明において、ワークの溶融金属中への浸潰とは、ワークを溶融金属中に埋没させることであり、換言すれば、溶融金属中へのワークの挿入である。但し、ここで言う浸潰は、槽（以下、溶融金属槽とも言う）内に貯留された溶融金属へのワークの没入に限定されず、ワークを収容した容器（前述の溶融金属槽も含む）内への溶融金属の注入なども含む。ここで、微細孔への「充填」とは、微細孔の内部全体に隙間無く充填することに限らず、例えば微細孔の軸方向の一部分に空隙を残したり（インナービアホール等の非貫通孔への金属充填の場合）、充填金属内に若干の空間が存在する構成も「充填」に含まれる。本発明では、特に、微細孔の開口部付近での金属充填がしっかりとなされることで、充填金属部の電気的、機械的特性の確保を充分に行える。また、溶融金属中からのワークの「取り出し」とは、槽内に貯留された溶融金属中から上方への引き上げの他、横方向への取り出しなどの他、槽内の溶融金属中に浸潰したワークを槽内からの溶融金属の排出によって露出させることなども含む。
【００１０】
ところで、本発明者等は、シリコンやガラスから形成された基板といったワークについて、溶融金属中から取り出した後の微細孔内の溶融金属の充填状態を検証し、その結果、単に、微細孔に溶融金属を流入充填したワークを、微細孔の軸方向両端の内の閉じられている側を下端にして溶融金属から引き上げる（「取り出し」に相当）という方法であれば、引き上げ工程の際に、上側の面に開口する微細孔の開口部から溶融金属が流出しやすく、引き上げ工程の際の溶融金属の流出によって、結果的に冷却、固化時には溶融金属が充填不足になってしまうケースが多いことを見出した。溶融金属の流出が生じると微細孔内の溶融金属の収容量が減少するのであるから、例えば図１５に示すように、微細孔１（図１５は貫通孔を示す）内の溶融金属２の上面が、ワーク３（図１５は基板）の上側の面４よりも若干低くなってしまい、段差Ｄが形成される場合がある。また、図１５に示すように段差が形成されると、例えば、この溶融金属を固化した貫通配線上に、別工程でバンプを形成して接合しようとしても、バンプと貫通配線との間に接合不良が生じやすく、電気的接続が不完全になるなどの不良の原因になりやすい。
【００１１】
溶融金属からのワークの引き上げの際に微細孔から溶融金属が流出する現象は、ワークを形成しているシリコンやガラスでは溶融金属との濡れ性を充分に確保できないことに起因しており、微細孔内面と溶融金属との間が馴染みにくいことから、微細孔からの溶融金属の流出が簡単に生じてしまう。
本発明では、微細孔において、ワークの溶融金属からの取り出し（引き上げなどによる取り出し）時に上側となる側の端部の内面に形成した金属層によって、微細孔に充填した溶融金属との濡れ性が確保されるようにした。これにより、溶融金属中からのワークの取り出し時に、微細孔の開口部からの溶融金属の流出が生じにくく、微細孔の開口部付近での段差の形成等の不都合を防止できる。金属層は微細孔の開口部付近の内面の出来るだけ広範囲に形成することがより好ましい。微細孔が貫通孔である場合、貫通孔の両端の内面に金属層を形成すれば、必ずしも貫通孔の軸方向に沿った全長にわたって内面全体に金属層を形成しなくても、貫通孔全体に溶融金属を効果的に馴染ませることができ、貫通孔内での空隙の形成防止等に有効である。
【００１２】
微細孔のワーク外面に開口する端部の内面とともに、該微細孔端部の周囲に延在するワーク外面にも金属層を形成しておくと、この開口部周囲の金属層に対する溶融金属の濡れ性によって、溶融金属中から基板を取り出したときの微細孔からの溶融金属の流出をより確実に防止できる。また、溶融金属中からワークを取り出したときに、この金属層（開口部周囲の金属層）に沿って溶融金属の層が形成されることを利用して、この金属層上の溶融金属の冷却、固化によって、基板上の配線のグランドやバンプ等などといった外部金属部を形成することができる。ここで形成されるグランドやバンプ等の外部金属部は、ワーク外面において微細孔の開口部の周囲に形成した金属層の存在部位上に肉盛りされた溶融金属を冷却、固化させたものであり、微細孔内で固化される充填金属部と一体形成される。こうして形成したグランドやバンプ等の外部金属部は、充填金属部と同一種類の金属によって充填金属部と連続しているので、充填金属部とは別に形成する場合に比べて、充填金属部との接合不良等の問題が生じないといった利点がある。また、外部金属部と充填金属部とが異種材料である場合に生じるような熱膨張係数の違いや材料の拡散等に起因する接合部（外部金属部と充填金属部との間の接合部）の脆性化といった問題も無い。
【００１３】
例えば、ワークとしての基板上に、外部金属部としてのバンプを形成する場合、基板の一方の面における微細孔の開口部の周囲での金属層の形成範囲等によって、大きさや形状等を調整できる。溶融金属中から基板を取り出しときに、基板の一方の面における微細孔の開口部及び該開口部の周囲に形成した金属層の存在部位上に残る溶融金属を、その表面張力等によって山形の肉盛り状態とすることができるから、これを固化させることで山形のバンプが得られる。したがい、基板の一方の面における微細孔の開口部の周囲での金属層の形成範囲をパターニング等によって調整すると、バンプの高さ、大きさ等を調整することができる。
【００１４】
本発明に係る充填金属部付き部材では、微細孔のワーク外面に開口する端部の内面に形成された金属層の濡れ性によって、微細孔の前記金属層が形成されている端部に充填されている充填金属部と金属層との間に優れた密着性が確保されているため、微細孔の開口部付近における充填金属部の固定状態を長期にわたって安定に維持でき、長期の使用によっても、微細孔内面からの充填金属部の剥離、微細孔内での充填金属部の浮動等を確実に防止できるため、長期安定性が得られる。
さらに、前記充填金属部と一体に形成され前記ワーク外面に突出するように肉盛りされた形状の外部金属部が、微細孔の前記金属層が形成された端部の周囲に延在するワーク外面に形成された金属層を覆うように形成された構成では、微細孔内の充填金属部と外部金属部とが一体形成できるから、異種金属の接合による接合不良や、熱膨張係数の違いや材料の拡散等に起因する接合部の脆性化等の問題が無い。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１６】
（第１実施形態）
まず、本発明に係る第１実施形態の充填金属部付き部材の製造方法及び充填金属部付き部材を説明する。
この実施形態の充填金属部付き部材の製造方法は、ワークとしての基板（以下、ワークを「基板」と称する場合がある）の表裏両面（表面、裏面共に、ワーク外面に相当する）の配線パターンを繋ぐための貫通配線及びバンプを形成する方法（以下、この実施形態の金属充填方法を「貫通配線の形成方法」と称する場合がある）である。
【００１７】
図１に示すように、この充填金属部付き部材の製造方法に用いる基板は、微細孔として貫通配線用の貫通孔１１（以下、微細孔を貫通孔と称する場合がある）が複数貫通形成されているものである。ここでは、基板１０としてシリコン基板を採用しているが、基板としてはこれに限定されず、例えばガリウム砒素（ＧａＡｓ）などの半導体材料、ガラスやセラミックなどの絶縁材料、合成樹脂製等も採用可能である。
さらに、例えば、エポキシ樹脂等の有機材料をガラスやシリコン製の基板と積層、一体化した複合基板なども採用可能である。また、基板としては、一方又は両方の主面（表面、裏面）に電気回路が直接形成されるものや、一方又は両方の主面に回路形成用のプラットフォームが形成されるもの、これらの複合など、各種構成が採用可能である。なお、基板１０の厚さは数百μｍ程度である。
基板１０に形成する貫通配線は本発明に係る充填金属部、バンプは本発明に係る外部金属部に相当するものである。この実施の形態において「基板」はワーク、貫通孔は微細孔、貫通配線は充填金属部、バンプは外部金属部と読み替えることができる。また、「貫通配線の形成方法」との記載箇所は充填金属部付き部材の製造方法と読み替えることができる。
【００１８】
この貫通配線の形成方法は、基板の表裏両面における貫通孔の開口部の内面及び開口部の周囲に金属層を形成（メタライズ）する工程（メタライズ工程）と、このメタライズ工程を完了した基板を、溶融金属槽内に貯留されている溶融金属（加熱溶融した金属）中に浸潰して貫通孔に溶融金属を充填する溶融金属充填工程と、この溶融金属充填工程の後、溶融金属槽から取り出し（ここでは具体的には引き上げ）た基板を冷却することで、貫通孔内の溶融金属及び貫通孔から連続して基板上に突出状態に肉盛りされている溶融金属を固化して貫通配線とバンプとを形成する冷却固化工程とを有して構成されている。
【００１９】
（メタライズ工程）
まず、図１に示すように基板１０を用意し、この基板１０を熱酸化処理して基板１０全体に電気絶縁層１２としての酸化膜（以下、電気絶縁層を「酸化膜」と称する場合がある）を形成する（図２）。
貫通孔１１は、基板１０を貫通する径数十μｍ程度（例えば５０μｍ）の微細孔であり、基板１０の表面１３と裏面１４とに開口されている。基板１０の熱酸化処理によって形成される酸化膜１２は、基板１０の表面１３及び裏面１４のみならず、貫通孔１１内面にも形成される。
なお、ここで「表面」とは、後述の溶融金属充填工程（図９〜図１３参照）にて上側に向けられる面（一方の面）であり、「裏面」は下側に向けられる面（他方の面）である。
この実施形態では、ワーク（基板１０）に微細孔（貫通孔１１）を形成する手法として、ＤＲＩＥ法を用いた場合を例に説明する。この実施形態のＤＲＩＥ法は、エッチングガスに六フッ化硫黄（ＳＦ６）を用い、高密度プラズマによるエッチングと、基板壁面へのパッシベーション製膜とを交互に行うことにより（Ｂｏｓｃｈプロセス）、基板１０を深堀エッチングして、基板１０の両側の主面（表面１３と裏面１４）とに貫通する貫通孔１１を形成するものである。
また、ワーク（基板１０）に微細孔（貫通孔１１）を形成する手法としては、ＤＲＩＥ法以外に、前述のエッチング溶液を用いたウェットエッチング法、マイクロドリルによる機械加工法なども採用可能であることは、言うまでも無い。ウェットエッチング法をシリコン基板１０への微細孔の形成に適用する場合は、エッチング液として水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液等が採用される。
【００２０】
次に、図３に示すように、基板１０の表面１３及び裏面１４における貫通孔１１の開口部内面（開口部付近の貫通孔内面）と、表面１３及び裏面１４における貫通孔１１の開口部の周囲とに、金属スパッタリングによって金属層１５を形成する。
具体的には、図４に示すように、まず、厚さ３００Å程度のクロム（Ｃｒ）層である第１層１５ａをスパッタリングにより形成し、次いで、厚さ５０００Å程度の金（Ａｕ）層である第２層１５ｂを前記第１層１５ａ上に積層形成する。貫通孔１１内面に形成する金属層１５は、基板１０の表面１３又は裏面１４から貫通孔１１の軸方向中央部に向かって少なくとも数十μｍ程度入った所まで形成する。
【００２１】
なお、金属層１５は貫通孔１１内面全体に形成しても良く、この貫通孔１１に充填する溶融金属との濡れ性を確保して、貫通孔１１内に空隙を生じることなく溶融金属を確実に充填するには、貫通孔１１内の出来るだけ広範囲にわたって金属層１５を形成することが好ましい。つまり、貫通孔１１内面での金属層１５の形成範囲は、少なくとも基板表面１３側の貫通孔開口部付近の貫通孔１１内面（貫通孔１１の開口部から軸方向中央部に向かって少なくとも数十μｍ程度の範囲）であり、より好ましくは基板１０の表裏両面における開口部付近（つまり、貫通孔１１の軸方向両端付近。いずれの側の端部でも、貫通孔１１の開口部から軸方向中央部に向かって少なくとも数十μｍ程度の範囲）の内面であり、最も好ましくは貫通孔１１の内面の全体である。
また、スパッタリングを利用した金属層１５の形成では、スパッタリングによって金属原子が到達できる範囲であれば金属層１５の形成が可能であるため、貫通孔１１内面への金属層１５の形成を容易に行える利点がある。
【００２２】
一方、表面１３及び裏面１４における貫通孔１１の開口部の周囲に形成する金属層１５は、形成する目的のバンプのサイズに対応して、このバンプの形成範囲よりも広い領域（基板１０の表面１３全体、裏面１４全体に形成しても良い）に形成しておき、後述の図５、図６に示す工程で、バンプの形成範囲に対応する大きさにパターニングする。
なお、金属層１５の第１層１５ａ、第２層１５ｂを形成する金属は、前述のクロムや金に限定されず、他の金属であっても良い。
【００２３】
金属層１５の形成が完了したら、図５に示すように、基板１０の表面１３及び裏面１４に感光性レジスト１６を塗設し、この感光性レジスト１６をフォトリソグラフィ技術によってパターニングする。次いで、図６に示すように、金属層１５（第１層１５ａ及び第２層１５ｂ）をエッチングして、基板１０の表面１３及び裏面１４における貫通孔１１の開口部の周囲に、形成する目的のバンプサイズに適合する形状のメタルパターン（金属層１５）を形成する。図７に、パターニングによって成形した金属層１５形状の一例を示す。これにより、基板１０の表面１３及び裏面１４における貫通孔１１の開口部の周囲に目的形状の金属層１５が形成され、メタライズ工程が完了する。
なお、基板１０の表面１３及び裏面１４におけるパターニングによる金属層１５の成形は、形成するバンプサイズに適合させることに限定されず、例えば、表面１３や裏面１４に形成されるパターン配線のグランドに適合する形状等であっても良く、また、パターン配線の一部を形成する形状であっても良い。
【００２４】
微細孔が形成されたワーク（基板１０）は、溶融金属の充填前にプラズマ前処理工程を行っておく。このプラズマ前処理工程は、ここでは酸素（Ｏ２）プラズマによる１分間の洗浄であり、プラズマにより、ワーク外面のレジスト層の残渣や異物などを洗浄除去する。このため、微細孔への均一な金属充填などが容易になる。なお、洗浄に使用するプラズマは、酸素プラズマに限定されず、水素（Ｈ２）プラズマや、アルゴン（Ａｒ）プラズマでもよく、これらの組み合わせでも良い。また、このプラズマ前処理工程は、溶融金属の充填前のみならず、ワークに対する金属層の形成前にも実施できる。
【００２５】
（溶融金属充填工程）
メタライズ工程が完了したら、図８に示すように、基板１０の裏面１４に封止材１７として耐熱性フィルム（以下、封止材を「耐熱性フィルム」と称する場合がある）を貼り付けて、裏面１４における貫通孔１１の開口部を塞ぐ。
耐熱性フィルムとしては例えばポリイミドフィルムなどが採用可能であり、中でも好適なポリイミドフィルムとしてカプトン（登録商標）などが挙げられる。カプトンの場合、溶融金属の温度（融点）では固くならないグレードのものを採用することが好ましく、この場合、後述する冷却固化工程で溶融金属２０から取り出し（具体的には引き上げ。図１３参照）た基板１０からの耐熱性フィルムの剥がし作業を容易に行える等の利点がある。また、耐熱性フィルムとしては、カプトンなどのポリイミドフィルム同士、あるいは別の樹脂フィルムをシリコン系接着剤を用いて張り合わせた複合フィルムや、テープなども採用可能である。カプトンを用いたフィルムやテープである封止材（カプトン単体からなるフィルムを含む）は、片面にワークに対する接着用の粘着剤が塗布されたものを用いることが貫通孔の封止作業性の上で好ましい。但し、前記粘着剤としては、溶融金属の温度（融点）では固くならず、溶融金属中から取り出したワークからの剥がす作業を容易に行えるものを採用する。
この封止材１７の取り付け作業は大気圧環境下で行うため、封止材１７の取り付けによって貫通孔１１の軸方向片端を塞いだときに、貫通孔１１内の気圧は大気圧になっていることは言うまでも無い。
【００２６】
次いで、図９に示すように、この基板１０を減圧チャンバー１８に収容し、減圧チャンバー１８内を減圧して、この減圧状態を保ったまま基板１０を前記減圧チャンバー１８内の溶融金属槽１９内に貯留されている溶融金属２０中に浸潰する（図１０参照）。ここでの減圧は、貫通孔１１のアスペクト比０．１〜２００に対して真空圧１０３〜１０−５Ｐａ程度が適切である。図９、図１０等において、符号１９ａは、溶融金属槽１９の周囲に配設されたヒーターである。溶融金属２０中への基板１０の浸潰は、この基板１０を、減圧チャンバー１８内に設置されている昇降治具２１に取り付けて、この昇降治具２１を下降させることで、ほぼ水平を維持した状態でなされる。
【００２７】
なお、昇降治具２１に取り付けた基板１０は、前記昇降治具２１の昇降によってほぼ水平を維持したまま昇降されるようになっており、この基板１０の溶融金属２０からの引き上げもほぼ水平を維持したまま行われる。
封止材としては、耐熱性フィルムに限定されず、基板裏面１４における貫通孔１１の開口部を封止可能なものであれば良く、その形状も、前述の耐熱性フィルム１７のように基板裏面１４全体を覆うように接着される構成に限定されない。ここでは、溶融金属２０は、具体的には金−錫共晶ハンダ（Ａｕ−２０ｗｔ％Ｓｎ）を加熱溶融したものであるが、本発明に係る溶融金属としてはこれに限定されず、異なる組成の金−錫合金や、錫（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）などの金属、また、錫鉛（Ｓｎ−Ｐｂ）系、錫（Ｓｎ）基、鉛（Ｐｂ）基、金（Ａｕ）基、インジウム（Ｉｎ）基、アルミニウム（Ａｌ）基などのハンダを使用することもできる。但し、金属層（特にその表層）と溶融金属とは、濡れ性を充分に確保できる組み合わせを選択する。
【００２８】
溶融金属２０中への基板１０の浸潰は、封止材１７が取り付けられた基板裏面１４が下側、表面１３が上側として行い、基板表面１３が露出しないように基板１０全体を溶融金属２０中に埋没させる。但し、この段階では、厚さ数百μｍ程度の基板１０を貫通する径数十μｍ程度の高アスペクト比の微細孔である貫通孔１１への溶融金属２０の流入は殆ど開始されない。
【００２９】
溶融金属２０への基板１０の浸潰を完了したら、前記減圧チャンバー１８内を加圧する。図１１（ａ）に示すように、減圧チャンバー１８内の加圧前では溶融金属２０が流入していない貫通孔１１内は、その開口部（基板表面１３側の開口部）を塞ぐ溶融金属２０と封止材１７とによって減圧状態が維持されているので、前記減圧チャンバー１８内を加圧することにより、貫通孔１１内に溶融金属２０を確実に流入、充填させることができる（図１１（ｂ）、図１２参照）。ここでの加圧は大気圧以上であれば良い。また、このとき、貫通孔１１の基板裏面１４側の端部内面に形成されている金属層１５によって溶融金属２０の濡れ性が確保されることから、貫通孔１１の基板裏面１４側の端部付近でも溶融金属２０が貫通孔１１内面によく馴染んで貫通孔１１内に隙間無く充填されるため、貫通孔１１全体に溶融金属２０を確実に充填できる。
減圧チャンバー１８内の加圧は、減圧チャンバー１８内への窒素ガス等の不活性ガスの送り込みなどによって行うことも可能であり、この場合は、不活性ガス雰囲気によって、固化前の溶融金属への酸素の巻き込み等を防止して、基板１０上や貫通孔１１内の溶融金属の特性劣化を防げる利点がある。
【００３０】
（冷却固化工程）
貫通孔１１への溶融金属２０の充填が完了したら、図１３に示すように基板１０を溶融金属２０から引き上げる。このとき、貫通孔１１の基板裏面１４側の開口部が耐熱性フィルム１７によって塞がれた状態が維持されているので、貫通孔１１内の溶融金属２０が基板裏面１４から抜け落ちない。また、貫通孔１１の基板表面１３側の開口部付近の内面と開口部の周囲とに形成されている金属層１５に対する溶融金属２０の濡れ性によって、貫通孔１１内に充填された溶融金属２０が、貫通孔１１の基板表面１３側の開口部から溶融金属２０が流出するといった不都合も生じない。
【００３１】
溶融金属２０中から引き上げた基板１０の表面１３上には、メタライズ工程にて形成されたメタルパターン（金属層１５）に沿って溶融金属２０が付着したまま落下せずに残る。メタルパターン以外の領域では、基板１０に対する溶融金属２０の濡れ性が悪いことから、溶融金属２０中からの基板１０の引き上げに伴って溶融金属２０が落下する。
例えば図７に示すように、バンプ形状に対応して貫通孔１１の開口部の周囲に環状の金属層１５を形成した場合は、この金属層１５と前記貫通孔１１の開口部との存在領域（基板表面１３における金属層１５の存在領域及び貫通孔１１の開口部の存在領域）上に、前記貫通孔１１から連続する溶融金属２０が肉盛り状態となる。
【００３２】
溶融金属２０中から基板１０を引き上げたら、この基板１０を冷却して、貫通孔１１内に充填されている溶融金属２０及び前述の肉盛り状態の溶融金属２０とを固化させる。これにより、図１４に示すように、貫通孔１１内の溶融金属２０が固化してなる貫通配線２２と、基板表面１３上に突出するバンプ２３とが、一体的に形成され、充填金属部（貫通配線２２）と外部金属部（バンプ２３）とが形成された貫通配線付き基板（本発明に係る充填金属部付き部材に相当）が得られる。
前述のように、溶融金属２０中からの基板１０の引き上げに伴う貫通孔１１からの溶融金属２０流出が防止され、貫通孔１１に対する溶融金属２０の充填状態を確実に維持できることから、内部の空隙等の不良の無い貫通配線２２が確実に得られる。また、金属層１５及び前記貫通孔１１の開口部の存在領域上に肉盛り状態になっている溶融金属２０はその表面張力等によって山形になるため、これを冷却、固化させることで、基板表面１３上に突出する山形のバンプ２３が形成される。
【００３３】
このように、貫通配線２２とバンプ２３とが一体形成されている構成では、貫通配線とは別にバンプを形成して貫通配線と接合させる構成に比べて、接合不良等の問題が無く、電気的特性を確実に確保できる。また、バンプと貫通配線とが異種材料である場合に生じるような熱膨張係数の違いや材料の拡散等に起因する接合部（バンプと貫通配線との間の接合部）の脆性化といった問題も無く、長期信頼性を向上できる。
【００３４】
図１５は、比較例として、基板に金属層１５を形成しないで、つまり、メタライズ工程を行わずに、溶融金属充填工程と、冷却固化工程とを行った例を示す。図１５中、基板３は、本実施の形態で説明した基板１０と同じものである。図１５中、符号２を付した溶融金属は、本実施の形態にて説明した溶融金属２０と同じものを採用している。この場合も、溶融金属充填工程にて基板３の貫通孔１内全体に溶融金属２を充填できたが、溶融金属槽１９内の溶融金属中から基板３を引き上げる際に貫通孔１から溶融金属が流出して、結果的に貫通孔１の溶融金属２が充填不足となり、溶融金属２上面が、引き上げ時に上側となっている基板３の面４から下方に数μｍ〜数十μｍ程度低くなっている段差Ｄを形成するケースが確認された。このことから、本発明に係る貫通配線の形成方法では、貫通孔の開口部付近の内面及び基板表面における貫通孔の開口部の周囲に形成した金属層１５によって、溶融金属の流出防止効果が発揮されていることが明らかである。
【００３５】
なお、本発明に係る貫通配線の形成方法について、貫通孔の開口部付近の内面のみに金属層を形成し、基板表面における貫通孔の開口部の周囲への金属層の形成を省略した場合についても検証したが、充分な大きさのバンプを形成することは困難であるものの、溶融金属中からの基板の引き上げに伴う貫通孔からの溶融金属の流出は防止することができ、溶融金属の充填不足による段差の発生等の不都合は生じない。この場合、例えば、貫通配線に接合するバンプを別工程で形成する際に、接合不良等の発生を非常に少なくすることができる等の効果が得られる。
【００３６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
この実施形態の充填金属部付き部材の製造方法は、ワーク５０として、非貫通孔５１（微細孔）が形成されている基板（以下、ワークを「基板」と称する場合がある）を採用し、前記非貫通孔５１に充填した溶融金属を固化した充填金属部及びバンプを形成する方法である。
【００３７】
図１６に示すように、この実施形態では、基板５０として、微細孔である非貫通孔５１が複数形成されているガラス基板を用いた構成を例示するが、基板５０の非貫通孔５１以外の構成（材質など）は、第１実施形態の基板１０と同様のものを採用することが可能である。
基板５０に形成されている複数の非貫通孔５１はインナービアホール等として機能するものである。この非貫通孔５１の内径は、第１実施形態の基板１０の貫通孔１１（微細孔）と同様のもので良い。基板５０に形成されている非貫通孔５１は、全て、基板５０の一方の面（ここでは表面５３）に開口されており、この表面５３における開口部からほぼ真っ直ぐに基板５０の裏面５４に向けて延びるように形成されている。
【００３８】
この充填金属部付き部材の製造方法では、基板５０を用いて、メタライズ工程と、溶融金属充填工程と、冷却固化工程とを第１実施形態と同様の順番で進めていく。但し、この充填金属部付き部材の製造方法で用いる基板５０の微細孔５１は非貫通孔であり、軸方向に沿った一方の端部のみ基板５０外面（ここでは表面５３）に開口しており、軸方向に沿った他方の端部は塞がっているため、溶融金属充填工程にて溶融金属２０中に浸潰した基板５０の溶融金属２０からの取り出し作業（具体的には引き上げを採用できる）にあたり封止材を用いる必要が無い。この充填金属部付き部材の製造方法は、基板５０への封止材の取り付け、取り外しを省略する点以外は、メタライズ工程と、溶融金属充填工程と、冷却固化工程とを第１実施形態と同様に進めていく構成になっている。また、プラズマ前処理工程なども、第１実施形態と同様に行う。
さらに、ここで説明する充填金属部付き部材の製造方法では、冷却固化工程の後に、基板裏面側に充填金属部を露出させる充填金属部露出工程（後述）を追加している。
【００３９】
図１７は、メタライズ工程を完了した基板５０を示す図であり、符号５２は酸化膜等の電気絶縁層、符号５５は金属層である。金属層５５は、微細孔５１内面と、ワーク５０の表面５３における微細孔５１の開口部の周囲に形成されているが、微細孔５１内面に対する形成範囲は、第１実施形態における金属層と同様に、微細孔５１の開口部から微細孔５１の奥側に向かって少なくとも数十μｍ程度入った所まで形成する。
図１８は、金属充填工程にて基板５０を溶融金属中に浸潰した状態を示す図であり、減圧チャンバー１８内に設置されている溶融金属槽１９内の溶融金属２０中に浸潰した状態を示す。金属充填工程は、第１実施形態と同様であるが、但し、この図に示すように、封止材の使用を省略できる。
図１９は、冷却固化工程にて、溶融金属２０から取り出した基板５０を冷却して、微細孔５１内に充填されている溶融金属２０及び該微細孔５１の開口部付近に基板５０上に突出するように肉盛りされた溶融金属２０の固化によって、充填金属部５６と、これに一体の外部金属部５７（バンプ等）とを形成した状態を示す。図１９に示す基板５０、つまり、充填金属部５６及び外部金属部５７が形成された基板５０が、この実施形態に係る充填金属部付き部材である。
図２０は、充填金属部露出工程を示す図であり、冷却固化工程を完了した基板５０の裏面側を研磨して、微細孔５１内の充填金属部５６を露出させた状態を示す。これにより、充填金属部５６は、基板５０の貫通配線等としても機能し得る。図２０に示す基板も、この実施形態に係る充填金属部付き部材である。
基板５０裏面側に充填金属部５６を露出させる手法としては、研磨以外、例えば、ウェットエッチングによる基板５０の一部除去など、各種手法が採用可能である。
【００４０】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を説明する。
図２１は、ワーク２４として棒状の部材（以下、ワークを「棒状部材」と称する場合がある）を採用し、この棒状部材２４の軸方向（図２１上下）に沿って穿設した径０．１ｍｍ、全長５ｍｍの貫通孔２５に、第１実施形態と同様の手法（前述と同様にメタライズ工程と、溶融金属充填工程と、冷却固化工程とを順に行う。このワーク２４の後述する上側の面２８を基板表面、逆側の面を基板裏面に対応させれば良い）により溶融金属として錫を充填して、充填金属部２６と外部金属部２７とを形成した例を示す。ワーク２４に貫通孔を形成する手法は、前述のＤＲＩＥ法等、各種採用可能である。
ワーク２４（棒状部材）としては、ここではガラス棒であるが、これに限定されず、例えば、セラミック、シリコン、各種合成樹脂などから選択される１種の材料によって形成されたもの、あるいは、ガラス、セラミック、シリコン、合成樹脂などから選択される２種以上の材料を複合した材料によって形成されたものを採用できる。金属層１５の種類、形成方法、耐熱性フィルム１７等は、前述と同様のものを採用している。但し、金属層１５の形成範囲は、貫通孔２５の軸方向両端から軸方向中央部に向かって貫通孔２５径の２〜３倍程度の範囲、棒状部材２４の軸方向に対向する両側面における貫通孔２５の開口部の周囲に該開口部の外周部から数ｍｍ程度の範囲とした。
【００４１】
貫通孔２５に溶融金属を充填する手法も前述の溶融金属充填工程と同様であるが、但し、減圧チャンバー１８内の溶融金属槽１９に貯留されている溶融金属に対する棒状部材２４の浸潰、引き上げは、耐熱性フィルム１７側を下にして行う。図２２を参照して説明すると（図２２は、溶融金属２０中からワーク２４を引き上げた状態）、金属層１５の形成を完了したワーク２４は、減圧チャンバー１８内の昇降治具２１に取り付けて、該昇降治具２１の昇降駆動によって、貫通孔２５が上下となる姿勢を維持したまま減圧チャンバー１８内で昇降されるようにする。但し、減圧チャンバー１８内への収容時に上側に向けられる貫通孔２５の軸方向一端部に対向して下側に向けられる軸方向他端部の開口部を、このワーク２４を減圧チャンバー１８に収容する前に、予め封止材１７によって塞いでおく。このワーク２４を減圧チャンバー１８に収容したら、前記減圧チャンバー１８内を減圧し、この減圧状態を保ったまま前記ワーク２４を下降させて、前記減圧チャンバー１８内の溶融金属槽１９内に貯留されている溶融金属２０中に浸潰する。次いで、ワーク２４を溶融金属２０中に浸潰した状態を保ったまま、減圧チャンバー１８内を加圧して前記貫通孔２５に溶融金属を充填せしめる。次いで、ワーク２４を上昇させて前記溶融金属２０中から引き上げ、冷却する。
【００４２】
この例でも、前述の基板１０の場合と同様に、貫通孔２５全体への溶融金属の充填を確実に行うことができた。また、溶融金属２０中から取り出し（具体的には引き上げ）たワーク２４の上側の面２８（貫通孔２５の一端部が開口されている側のワーク２４側面）における貫通孔２５の開口部及び該開口部の周囲の金属層１５の存在領域上には、貫通孔２５から連続する溶融金属２０が肉盛り状態になっており、溶融金属２０中から引き上げたワーク２４の冷却によって、貫通孔２５内の溶融金属２０が固化してなる充填金属部２６と前述の肉盛り状態の溶融金属２０が固化してなる外部金属部２７とを一体形成することができ、充填金属部２６と外部金属部２７とを有する充填金属部付き部材が得られた。
得られた充填金属部付き部材の内部には、空隙の無い中実な充填金属部２６を形成できた。また、貫通孔２５の径（内径）は前述の基板１０の貫通孔１１に比べてかなり大きいが、充填金属部２６は、貫通孔２５の軸方向一端部も含めて貫通孔２５全体に充填状態になっており、貫通孔２５の軸方向一端部にて充填金属部２６先端がワーク２４側面から落ち込むような段差が形成されていないことから、この例でも、溶融金属槽１９からの棒状部材２４の引き上げ時における貫通孔２５からの溶融金属の流出が防止されているものと考えられる。
【００４３】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態を説明する。
この実施形態は、ワーク３０として第３実施形態と同様の棒状部材（以下、ワークを棒状部材と称する場合がある）を採用することは同じであるが、図１１に示すように、棒状部材の軸方向に沿って形成された微細孔３１が、棒状部材３０の軸方向一端部のみに開口し、軸方向他端部には開口していない非貫通孔（以下、微細孔を非貫通孔と称する場合がある）である点が異なる。
【００４４】
この実施形態の充填金属部付き部材の製造方法も、第３実施形態と同様にメタライズ工程と、溶融金属充填工程と、冷却固化工程の順に行うが、ワーク３０に形成されている微細孔３１が非貫通孔である故、封止材を使用する必要は無い。
図２３は、冷却固化工程を完了したワーク３０を示すものであり、図２３に示すように充填金属部２６及び外部金属部２７が形成されたワーク３０が、この実施形態に係る充填金属部付き部材である。また、この実施形態の充填金属部付き部材の製造方法では、冷却固化工程の後に充填金属部露出工程を追加して、棒状部材３０の軸方法他端側にも充填金属部２６を露出させることができる。つまり、図２３に示す充填金属部付き部材（あるいはワーク３０のみ）の、図２３中、仮想線３２から下側を研磨等によって除去することで、金属充填部２６を露出させれば、金属充填部２６を貫通配線等として利用することが可能になる。
【００４５】
なお、本発明は、前記実施の形態に限定されず、各種変更が可能である。
例えば、金属層の形成手法としては、前述のスパッタリングに限定されず、メッキ法（基板をメッキ液に浸潰）等を採用することも可能である。
本発明に係る充填金属部付き部材の製造方法について、前記実施の形態では、ワークとして基板と棒状部材を例示したが、本発明はこれに限定されず、ワークの具体的形状、素材等は各種採用可能である。
基板やワークの溶融金属中への浸潰、溶融金属中からの取り出しは、図面等に例示したように封止材である耐熱性フィルムによって貫通孔を塞いだ側を下にした姿勢で行うことに限定されず、例えば、貫通孔の開口部付近内面等に形成した金属層と貫通孔内に流入した溶融金属との濡れ性や、溶融金属の流動性等の条件によっては、溶融金属中への浸潰時の姿勢並びに取り出し（引き上げ等）時の姿勢の自由度を大きく確保できる。
【００４６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、微細孔の両端の内、ワーク外面に開口する端部の内面に形成した金属層によって、微細孔に充填した溶融金属との濡れ性が確保されるようにした。これにより、溶融金属中からの基板の取り出し時に、微細孔の開口部からの溶融金属の流出が生じにくく、微細孔の開口部付近での段差の形成等の不都合を防止できる。段差が無ければ、この溶融金属が固化した貫通配線等の充填金属部に対して別工程で形成したバンプ等を接合する場合に確実に接合させることができ、接合不良を防止できる。また、微細孔のワーク外面に開口する端部の内面に金属層を形成すれば、微細孔内部での空隙発生（特に、溶融金属中への浸潰時に塞がれている端部付近に発生しやい空隙）を有効に防止でき、微細孔全体に溶融金属を確実に充填でき、段差や空隙等の無い中実な貫通配線を形成できる。
【００４７】
微細孔の開口部付近の内面とともに、ワーク外面における微細孔の開口部の周囲にも金属層を形成しておくことで、この開口部周囲の金属層に対する溶融金属の濡れ性によって、溶融金属中からワークを取り出したときの微細孔からの溶融金属の流出をより確実に防止できる。また、溶融金属中から基板を取り出したときに、この金属層（開口部周囲の金属層）に沿って溶融金属の層が形成されることを利用して、この金属層上の溶融金属の冷却、固化によって基板上の配線のグランドやバンプ等を形成することができる。
外部金属部が、微細孔から連続して、ワーク外面における微細孔の開口部及び該開口部の周囲に形成した金属層の存在部位上に肉盛りされた溶融金属を冷却、固化させたものであれば、微細孔内で固化される溶融金属によって形成される充填金属部と一体形成されるから、充填金属部との接合不良等の問題が生じないといった利点がある。また、外部金属部と充填金属部とが異種材料である場合に生じるような熱膨張係数の違いや材料の拡散等に起因する接合部（外部金属部と充填金属部との接合部）の脆性化といった問題も無く、長期信頼性が向上する。
ワーク外面における微細孔の開口部の周囲の金属層を形成するにあたり、該金属層を、形成する目的の外部金属部の形状（バンプ形状等）に対応してパターニングすることで、目的サイズのバンプ等を簡単に形成できる。この場合、ワーク外面における微細孔の開口部の周囲での金属層の形成範囲をパターニングによって調整することで、バンプの高さ、大きさ等を簡単に調整できるといった利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態を示す図であって、用意した基板を示す断面図である。
【図２】 図１の基板を熱酸化処理して電気絶縁層として酸化膜を形成した状態を示す断面図である。
【図３】 図２の熱酸化処理後の基板に金属層を形成した状態を示す断面図である。
【図４】 図３の金属層の詳細を示す断面図である。
【図５】 図３の金属層を形成した基板に感光性レジストを塗設した状態を示す断面図である。
【図６】 図５の基板から感光性レジストを除去した状態を示す断面図である。
【図７】 基板表面上の金属層のパターニングによる成形の一例を示す斜視図である。
【図８】 図７の金属層のパターニングを完了した基板の裏面に耐熱性フィルムを貼り付けて貫通孔の開口部を塞いだ状態を示す図である。
【図９】 本発明に係る貫通配線の形成方法に適用される減圧チャンバーを示す断面図である。
【図１０】 図９の減圧チャンバー内に設置された溶融金属槽内に貯留されている溶融金属中に基板を浸潰した状態を示す図である。
【図１１】 （ａ）は減圧チャンバー内を減圧した状態で溶融金属中に基板を浸潰した状態を示す断面図、（ｂ）は減圧チャンバー内を加圧して基板の貫通孔に溶融金属を充填した状態を示す断面図である。
【図１２】 図１１（ｂ）の状態を詳細に示す断面図である。
【図１３】 図９の減圧チャンバー内に設置された溶融金属槽内に貯留されている溶融金属中から基板を引き上げた状態を示す図である。
【図１４】 溶融金属中から引き上げた基板を冷却して、貫通配線とバンプとを形成した状態を示す断面図である。
【図１５】 比較例の貫通配線の形成方法によって基板の貫通孔に形成した貫通配線を示す断面図である。
【図１６】 本発明の第２実施形態に適用する基板を示す断面図である。
【図１７】 図１６の基板のメタライズ工程を完了した状態を示す断面図である。
【図１８】 図１６の基板をメタライズ工程の完了後、金属充填工程にて溶融金属中に浸潰した状態を示す図であり、減圧チャンバー内に設置されている溶融金属槽内の溶融金属中に浸潰した状態を示す。
【図１９】 図１８の金属充填工程の完了後、冷却固化工程にて、溶融金属から取り出した基板の冷却を完了して、充填金属部及び外部金属部を形成した状態を示す断面図である。
【図２０】 図１９の冷却固化工程の完了後、充填金属部露出工程にて基板の裏面側を研磨して、微細孔内の充填金属部を露出させた状態を示す断面図である。
【図２１】 本発明の第３実施形態を示す図であり、貫通孔が穿設されている棒状部材に、本発明に係る充填金属部付き部材の製造方法によって充填金属部と外部金属部とを形成した例を示す断面図である。
【図２２】 図２１の棒状部材の貫通孔に溶融金属を充填する工程を示す図であって、減圧チャンバー内に設置された溶融金属槽内に貯留されている溶融金属中から基板を引き上げた状態を示す図である。
【図２３】 本発明の第４実施形態を示す図であり、非貫通孔が穿設されている棒状部材に、本発明に係る金属充填方法によって充填金属部と外部金属部とを形成した例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０…ワーク（基板）、１１…微細孔（貫通孔）、１３…表面（一方の面）、１４…裏面（他方の面）、１５…金属層、１７…封止材（耐熱性フィルム）、１８…減圧チャンバー、１９…溶融金属槽、２０…溶融金属、２２…充填金属部（貫通配線）、２３…外部金属部（バンプ）、２４…ワーク（棒状部材）、２５…微細孔（貫通孔）、２６…充填金属部、２７…外部金属部、２８…上側の面、３０…ワーク（棒状部材）、３１…微細孔（非貫通孔）、５０…ワーク（基板）、５１…微細孔（非貫通孔）、５３…表面（一方の面）、５４…裏面（他方の面）、５５…金属層、５６…充填金属部、５７…外部金属部（バンプ）。

Claims (6)

  1. ワーク（１０、２４、３０、５０）に形成された微細孔（１１、２５、３１、５１）に金属を充填して充填金属部付き部材を製造する方法であって、
    前記微細孔のワーク外面に開口する端部の内面に金属層（１５、５５）を形成した後、前記ワークを溶融金属（２０）中に浸潰して前記微細孔に溶融金属を充填せしめ、次いで、微細孔の軸方向に沿った一方の端部を閉塞したまま前記ワークを前記溶融金属から取り出して冷却を行い、その後、充填した金属の一方の端部を露出することを特徴とする充填金属部付き部材の製造方法。
  2. ワーク（１０、２４、３０、５０）に形成された微細孔（１１、２５、３１、５１）に金属を充填して充填金属部付き部材を製造する方法であって、
    前記微細孔が前記ワークを貫通する貫通孔であり、この貫通孔の軸方向両端の内の少なくとも一端部の内面に前記金属層を形成し、溶融金属（２０）中に浸潰して前記貫通孔に溶融金属を充填せしめた前記ワークの溶融金属からの取り出しに際して、微細孔の軸方向一方の端部として、貫通孔の軸方向他端部の開口部を封止材（１７）で塞いでおき、その後、充填した金属の一方の端部を露出することを特徴とする充填金属部付き部材の製造方法。
  3. 前記微細孔の前記ワーク外面に開口する端部の内面とともに、この微細孔の前記金属層が形成された端部の周囲に延在するワーク外面にも金属層を形成し、このワークを溶融金属槽内の溶融金属中に浸潰して前記微細孔に溶融金属を充填せしめた後、ワークの冷却前に、前記溶融金属から取り出したワークの微細孔の前記ワーク外面に開口する端部の内面及び前記ワーク外面に開口する端部の周囲に形成した金属層の存在部位上に前記微細孔に充填された溶融金属を肉盛りしておき、次いで、ワークを冷却することで、前記微細孔内の溶融金属の固化によって形成される充填金属部（２２、２６、５６）と前記溶融金属の肉盛り部分の固化によって形成される外部金属部（２３、２７、５７）とを一体形成することを特徴とする請求項１または２に記載の充填金属部付き部材の製造方法。
  4. 前記ワークが基板であり、この基板に前記微細孔として、前記基板の表裏両面（１３、１４、５３、５４）の内の一方のみに開口する非貫通孔、あるいは、前記基板の表裏両面に開口する貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の充填金属部付き部材の製造方法。
  5. 溶融金属中へのワークの浸漬前に、ワーク外面における微細孔の開口部の周囲の金属層に対して、形成する目的の外部金属部の形状に対応したパターニングを施すことを特徴とする請求項３に記載の充填金属部付き部材の製造方法。
  6. 前記ワークとして半導体基板を用い、前記金属層の形成前に微細孔の内面に電気絶縁層を形成することを特徴とする請求項３に記載の充填金属部付き部材の製造方法。
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