JP5187705B2 - 異方性エッチング方法、三次元構造体、及び、デバイス - Google Patents

Description

本発明は、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching（反応性イオンエッチング））を用いた異方性エッチング方法、該異方性エッチング方法を用いて形成可能な三次元構造体、及び、該三次元構造体を備えたデバイスに関するものである。

従来から、下記特許文献１（段落００２３）に開示されているように、湿式の異方性エッチング方法が公知となっており、下記特許文献１の図５に示されているホーン型形状となるようなエッチングが可能である。また、下記特許文献２（段落０１２４、０１２５）には、湿式の異方性エッチング方法及びＲＩＥを用いた異方性エッチング方法が開示されており、下記特許文献２の図２（ａ）〜（ｄ）に示すような断面形状の細孔を形成することが可能である。

特開２００８−２７１５６８号公報 特開２００５−１４８０４８号公報

しかしながら、上記特許文献１、２における湿式の異方性エッチング方法に対して、さらなるエッチング速度の向上が望まれている。また、上記特許文献２におけるＲＩＥを用いた異方性エッチング方法では、基板面に対して垂直方向へのエッチングには適しているが、湿式の異方性エッチング方法のような結晶配向性に依存したエッチングには適さない。したがって、上記特許文献１、２どちらにおいても、所望する形状を形成するためのエッチングを効率よく行うことが困難であった。

そこで、本発明の目的は、被対象物を効率よく所望する形状となるようにエッチングすることが可能な異方性エッチング方法、該異方性エッチング方法を用いて形成可能な三次元構造体、及び、該三次元構造体を備えたデバイスを提供することである。

（１） 本発明の異方性エッチング方法は、所定条件下において、表面に所定形状のマスクを有した結晶異方性の基板に対して、ＳＦ_６とＣ_４Ｆ_８とを含む混合ガス、又は、ＳＦ_６とＣ_４Ｆ_８とＯ_２とを含む混合ガスを用いた反応性イオンエッチングを行うことによって、一方の結晶面のエッチング速度が他方の結晶面のエッチング速度よりも大きくなる乾式の結晶異方性エッチングを行う結晶異方性エッチング工程を有しているものである。

上記（１）の構成によれば、ウェットエッチングに比べてエッチング速度が速い反応性イオンエッチングによって結晶異方性エッチングを行うことが可能である。また、結晶異方性ウェットエッチングでは、（１１１）ウェハに対するエッチングレートが非常に遅く、実用的でないが、上記（１）の結晶異方性エッチングでは、（１１１）ウェハに対して実用的な速度でエッチングすることが可能である。

（２） 上記（１）の異方性エッチング方法においては、前記マスクが円形状又は長方形状の開口部を備えたものであって、前記基板の表面が｛１００｝面、｛１１０｝面、又は、｛１１１｝面であることが好ましい。ここで、｛１００｝面には、（１００）面及び（１００）面と等価な対称性をもつ（０１０）面、（００１）面、（−１００）面、（０−１０）面、（００−１）面、すべてが含まれる。また、｛１１０｝面については、（１１０）面及び（１１０）面と等価な対称性をもつ面のすべてが含まれる。｛１１１｝面についても、（１１１）面及び（１１１）面と等価な対称性をもつ面のすべてが含まれる。

上記（２）の構成によれば、反応性イオンエッチングによって、所定形状（例えば、円錐形状、四角錐形状など）の穴部を形成することができる。例えば、一方の面に｛１００｝面を有している基板に対しては、内部の少なくとも一部に該一方の面に対して５４．７°の角度に沿った｛１１１｝面を含む穴部を形成することができる。また、一方の面に｛１１０｝面を有している基板に対しては、内部の少なくとも一部に該一方の面に対して垂直方向に沿った｛１１１｝面を含む穴部を形成することができる。また、一方の面に｛１１１｝面を有している基板に対しては、内部の少なくとも一部に該一方の面に対して７０．５°又は１０９．５°の角度に沿った｛１１１｝面を含む穴部を形成することができる。

（３） 上記（１）の異方性エッチング方法においては、前記マスクがフォトリソグラフィにより作製されたフォトレジストであることが好ましい。

結晶異方性ウェットエッチングでは、アルカリ溶液などに耐性のあるシリコン酸化膜又はシリコン窒化膜を使用する必要があり、シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜を成膜するためには高温処理工程が必要になる。この高温処理工程を経ることで、所望する基板（デバイス）の特性が変化してしまうことがあるので、該変化を防ぐために追加工程を施す必要がある。また、該追加工程によって、エッチングの全工程を迅速に行うことができない。これらに対して、上記（３）の構成によれば、従来の半導体プロセスで一般的に利用されるフォトレジスト(低温で使用可能)をマスクに使用できるため、所望する基板（デバイス）の特性を変化させることなく、エッチング工程を簡素化できる。

（４） 上記（１）〜（３）の異方性エッチング方法においては、ＳＦ_６とＣ_４Ｆ_８とを含む混合ガス、又は、ＳＦ_６とＣ_４Ｆ_８とＯ_２とを含む混合ガスを用いた反応性イオンエッチングによって、前記マスクを有した基板に対して、Ｂｏｓｃｈ法による垂直異方性エッチングを行う垂直異方性エッチング工程を有しているものであってもよい。

上記（４）の構成によれば、反応性イオンエッチングによって、基板両面に形成されている穴部のそれぞれに接続される孔を形成することもできるので、従来よりも容易且つ迅速に、所定形状の貫通孔を形成することが可能となる。

（５） 本発明の三次元構造体は、一方の面及び他方の面に｛１００｝面を有し、内部の少なくとも一部に前記一方の面に対して５４．７°の角度に沿った｛１１１｝面を含む第１の穴部を前記一方の面側に有しているとともに、内部の少なくとも一部に前記他方の面に対して５４．７°の角度に沿った｛１１１｝面を含む第２の穴部を前記他方の面側に有している基板からなり、
前記基板に、前記一方の面及び前記他方の面に対して垂直方向に貫通している貫通孔が設けられており、前記貫通孔の一端に前記第１の穴部が形成されており、前記貫通孔の他端に前記第２の穴部が形成されているものであり、前記第１の穴部、前記第２の穴部、及び前記貫通孔が、ＳＦ _６ とＣ _４ Ｆ _８ とを含む混合ガス、又は、ＳＦ _６ とＣ _４ Ｆ _８ とＯ _２ とを含む混合ガスを用いた反応性イオンエッチングにより、所定のマスクを介して、乾式で結晶異方性エッチングされることによって形成されたものである。

上記（５）の構成によれば、ウェハレベルパッケージングにおいて、はんだボールを穴部に埋め込むことができ、複数枚のウェハの積層などに使用することができる。また、穴部に平面を有することから、フォトリソグラフィによるパターニングが容易である。さらに、スパッタリングなどにより第１の穴部から貫通孔を介して第２の穴部にかけて電気的な配線を行うことも可能である。また、鋭角・垂直段差がなく、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を原料ガスとして用いるプラズマＣＶＤ法による酸化膜の成膜、金属のスパッタリングによる成膜などにおいて、基板表面に対して垂直に貫通しただけの孔であるＴＳＶ（Through Silicon Via）と比較して、コンフォーマルに成膜することが容易な形状の穴部及び貫通孔を有したものである。また、スプレーコーティングで、ポリイミド又はレジストをコンフォーマルに成膜することが容易な形状の穴部及び貫通孔を有したものである。

（６） 上記（５）の三次元構造体においては、前記貫通孔の一端及び他端の開口部が長方形状であり、前記第１の穴部及び前記第２の穴部の形状が、前記貫通孔へ向かって縮幅している四角錐台形状であり、前記貫通孔の一端の開口部が前記第１の穴部の底部であり、前記貫通孔の他端の開口部が前記第２の穴部の底部であってもよい。

上記（６）の構成によれば、第１の穴部から貫通孔を介して第２の穴部にかけて配線を複数本通すことが可能なものとなる。したがって、上記（６）の構成の三次元構造体を、第１の穴部から貫通孔を介して第２の穴部にかけて配線を複数本通したデバイスなどの基板として用いた場合、従来よりもスペース効率を向上させることができる。

（７） 本発明のデバイスは、上記（５）の三次元構造体を複数備えたものであり、前記基板の一方の面側から、順に、前記第１の穴部、前記貫通孔、前記第２の穴部を介して、前記基板の他方の面側にかけて電気的な配線が設けられているとともに、前記第１の穴部及び前記第２の穴部に嵌合した略球状の導電部材によって、各三次元構造体の配線同士を通電可能に接続するものである。

（８） 本発明のデバイスは、上記（６）の三次元構造体を備えたものであり、前記基板の一方の面から、順に、前記第１の穴部、前記貫通孔、前記第２の穴部を介して、前記基板の他方の面にかけて複数の電気的な配線がそれぞれ独立して設けられているものである。

（ａ）が本発明の第１実施形態に係る三次元構造体を示す概略断面図、（ｂ）が（ａ）と同様の三次元構造体を複数用いて形成したウェハパッケージ構造を示す概略断面図である。 図１の三次元構造体の製造工程を順に示す図である。 （ａ）が本発明の第２実施形態に係る三次元構造体を示す概略一部断面図、（ｂ）が（ａ）に示した三次元構造体のＩ−Ｉ矢視断面図である。 図３の三次元構造体に配線を施した状態を示す一部断面斜視図である。 本発明の実施例１を説明するための図及び写真である。 本発明の実施例２に係る三次元構造体を説明するための写真である。 本発明の実施例３に係る三次元構造体を説明するために、コンフォーカル（共焦点）顕微鏡により撮影した写真である。 本発明の実施例４に係る三次元構造体を説明するために、コンフォーカル（共焦点）顕微鏡により撮影した写真である。

以下、図を参照しながら、本発明の実施形態に係る三次元構造体、デバイス、及び、結晶異方性エッチング方法について説明する。

＜第１実施形態＞
図１（ａ）に示すように、三次元構造体１０は、ＴＳＶ（Through Silicon
Via）と呼ばれる孔２０を備えた基板（例えば、Ｓｉ基板、ＧａＡｓ基板など）からなるものである。該基板は、一方の面（図１紙面上部側の面）及び他方の面（図１紙面下部側の面）に｛１００｝面を有しているものである。また、孔２０は、基板の一方の面側に形成された第１の穴部２１と、基板の他方の面側に形成された第２の穴部２２と、上記基板の一方の面及び他方の面に対して垂直方向に貫通している貫通孔２３とを有したものである。

穴部２１は、上記基板の一方の面に対して５４．７°の角度に沿った｛１１１｝面を含むとともに、内部に向かって縮幅している略四角錐台形状の凹部となっている。また、穴部２２は、貫通孔２３を中心として、穴部２１と対称形状となるように形成されているものである。

貫通孔２３は、一端に第１の穴部２１と接続するように形成されているとともに、他端に第２の穴部２２が接続するように形成されているものである。また、貫通孔２３の開口部は、第１の穴部２１及び第２の穴部２２の底部と同様の形状、大きさとなるように形成されている。

ここで、三次元構造体１０と、三次元構造体１０と同構成の三次元構造体とを用いたウェハパッケージ構造（デバイス）の一例について説明する。図１（ｂ）に示したように、三次元構造体１０の孔２０、及び、三次元構造体１０と同構成の三次元構造体１１、１２の孔を導電材料で形成された配線４０で塞ぐとともに、配線４０が通電可能となるように、はんだボール３０を三次元構造体１０の穴部２２、三次元構造体１１、１２の穴部に適宜埋め込んで、三次元構造体１０、１１、１２を積層する。これにより、従来よりも、ウェハパッケージ構造１００を容易且つ精度良く形成することができる。なお、はんだボール３０は配線同士を通電させることが可能な導電部材であれば、どのようなものであってもかまわない。

次に、図２を用いて、三次元構造体１０の製造方法について説明する。まず、三次元構造体１０の前駆体１０ａの一方の面にフォトレジスト５０を塗布する（図２（ａ）参照）。次に、フォトレジスト５０にリソグラフィにより円形状の開口部５０ａを形成し、後述する結晶異方性エッチング用のマスクとして使用する（図２（ｂ）参照）。

続いて、（i）ＳＦ_６とＣ_４Ｆ_８とを含む混合ガス、又は、（ii）ＳＦ_６とＣ_４Ｆ_８とＯ_２とを含む混合ガスを用いた反応性イオンエッチングによって、所定条件下で前駆体１０ａの一方の面側から結晶異方性エッチングを行って、第１の穴部２１を形成する（図２（ｃ）参照）。具体的には、例えば、４インチのウェハ（基板温度：−３０〜３０（℃）のいずれかの値）について、ＩＣＰ−ＲＩＥ装置（住友精密工業(株)製 ＰＥＧＡＳＵＳ（登録商標））を、コイルパワー６００〜２５００（Ｗ）のいずれかの値、プラテンパワー５〜５０（Ｗ）のいずれかの値でエッチングに使用する。また、ＩＣＰ−ＲＩＥ装置の雰囲気内の圧力を２．５〜２０（Ｐａ）のいずれかの値としつつ、上記（i）又は（ii）の混合ガス（ＳＦ_６を８０〜２４０（ｓｃｃｍ（スタンダード：０℃／１ａｔｍ、ｃｃ／ｍｉｎ。以下同様））のいずれかの値、Ｃ_４Ｆ_８を１０〜２００（ｓｃｃｍ）のいずれかの値、Ｏ_２を０〜６００（ｓｃｃｍ）のいずれかの値で混合したガス）を流して、エッチングを行う。このような結晶異方性エッチングによれば、ウェットエッチングに比べて速いエッチング速度を得ることが可能である。また、従来の半導体プロセスで一般的に利用されるフォトレジスト(低温で使用可能)をマスクとして使用できるため、所望する基板又はデバイスの特性を変化させることなく、エッチング工程を簡素化できる。また、結晶異方性ウェットエッチングでは、（１１１）ウェハに対するエッチングレートが非常に遅く、実用的でないが、上記（１）の結晶異方性エッチングでは、（１１１）ウェハに対して実用的な速度でエッチングすることが可能である。

続いて、三次元構造体１０の前駆体１０ａの他方の面にフォトレジスト５１を塗布し、開口部５０ａに対して正面対向するように、フォトレジスト５１にリソグラフィにより円形状の開口部５１ａを形成する。その後、前駆体１０ａの他方の面側から、上述した結晶異方性エッチングと同様のエッチングを行い、第２の穴部２２を形成する（図２（ｄ）参照）。

続いて、第１の穴部２１及び第２の穴部２２との間に、Ｂｏｓｃｈ法で垂直貫通エッチングを行い、貫通孔２３を形成する（図２（ｅ）参照）。そして、フォトレジスト５１、５２を除去することにより、三次元構造体１０が完成する。このようにして、所定形状の貫通孔２３を有した三次元構造体１０を従来よりも容易且つ迅速に形成することが可能となる。

上述した三次元構造体１０は、上述したように、ウェハレベルパッケージングにおいて、はんだボールを第１の穴部２１、第２の穴部２２に埋め込むことができ、複数枚のウェハの積層などすることが可能である。また、第１の穴部２１内、第２の穴部２２内に平面を有することから、フォトリソグラフィによるパターニングが容易である。また、三次元構造体１０は、鋭角・垂直段差がなく、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を原料ガスとして用いるプラズマＣＶＤ法による酸化膜の成膜、金属のスパッタリングによる成膜などにおいて、基板表面に対して垂直に貫通しただけの孔であるＴＳＶと比較して、コンフォーマルに成膜することが容易な形状の孔２０を有したものである。また、三次元構造体１０は、スプレーコーティングで、ポリイミド又はレジストをコンフォーマルに成膜することが容易な形状の孔２０を有したものである。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る三次元構造体、デバイス、及び、結晶異方性エッチング方法について説明する。

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、三次元構造体５２は、ＴＳＶ（Through Silicon
Via）と呼ばれる孔６０を備えた基板（例えば、Ｓｉ基板、ＧａＡｓ基板など）からなるものである。該基板は、一方の面（図３紙面上部側の面）及び他方の面（図３紙面下部側の面）に｛１００｝面を有しているものである。また、孔２０は、基板の一方の面側に形成された第１の穴部６１と、基板の他方の面側に形成された第２の穴部６２と、上記基板の一方の面及び他方の面に対して垂直方向に貫通している貫通孔６３とを有したものである。

穴部６１は、上記基板の一方の面に対して５４．７°の角度に沿った｛１１１｝面を含むとともに、内部に向かって縮幅している略四角錐台形状の凹部となっている。また、穴部６２は、貫通孔６３を中心として、穴部６１と対称形状となるように形成されているものである。

貫通孔６３は、一端に第１の穴部６１と接続するように形成されているとともに、他端に第２の穴部６２が接続するように形成されているものである。また、貫通孔６３の開口部は、底部と同様の形状、大きさとなるように形成されている。

ここで、三次元構造体５２を用いたデバイスの一例について説明する。本発明に係るデバイス２００は、図４に示したように、三次元構造体５２の一方の面から、孔６０（第１の穴部６１、貫通孔６３、第２の穴部６２）を介して、三次元構造体５２の他方の面にかけて、複数の薄膜状の配線７０をそれぞれ独立して形成したものである。なお、三次元構造体５２の表面には、配線７０を形成する前に、スプレーコーティングによるポリイミド被膜、又は、ＣＶＤによるテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）などの絶縁被膜を形成しておく。また、配線７０は、スパッタリングなどにより形成することが可能である。

次に、三次元構造体５２の製造方法について説明する。基本的に第１実施形態での製造方法と同様であるが、エッチングに使用するマスクの形状を長方形状とした点が異なっている。この点以外は、第１実施形態と同様の工程を行うことで、三次元構造体５２を製造することができるので、同様部分の説明は省略する。

上述した三次元構造体５２は、第１の穴部２１内、第２の穴部２２内に平面を有することから、フォトリソグラフィによるパターニングが容易である。また、三次元構造体５２は、鋭角・垂直段差がなく、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を原料ガスとして用いるプラズマＣＶＤ法による酸化膜の成膜、金属のスパッタリングによる成膜などにおいて、基板表面に対して垂直に貫通しただけの孔であるＴＳＶと比較して、コンフォーマルに成膜することが容易な形状の孔６０を有したものである。また、三次元構造体５２は、スプレーコーティングで、ポリイミド又はレジストをコンフォーマルに成膜することが容易な形状の孔６０を有したものである。

次に、本発明について、実施例を用いて説明する。

（実施例１）
図５（ａ）に示したマスク（中央部に円形状の開口部（径：６０μｍ）を設けたもの）を厚さが５２５μｍ程度（５２５ｕｍ±２５ｕｍ）のシリコン基板（後述する３種のもの）の一方の面上に形成し、ＩＣＰ−ＲＩＥ装置（住友精密工業(株)製 ＰＥＧＡＳＵＳ（登録商標））を用いて下記条件下でエッチング（エッチング時間５０分）を行った。

上記ＩＣＰ−ＲＩＥ装置内の雰囲気中の圧力を１０Ｐａに保持したまま、上記ＩＣＰ−ＲＩＥ装置のコイルパワーを１２００Ｗ、プラテンパワーを２５Ｗとして、混合ガス（ＳＦ₆ガス：１６０ｓｃｃｍ、Ｃ₄Ｆ₈ガス：１２０ｓｃｃｍ、Ｏ₂ガス：２００ｓｃｃｍ）を流しながら、エッチングを行った。なお、シリコン基板の温度は１０℃とした。

上述のような条件で、（１００）面をエッチングする面に有した基板にエッチングを行った結果を示すＳＥＭ写真を図５（ｂ）、（ｃ）、（１１０）面をエッチングする面に有した基板にエッチングを行った結果を示すＳＥＭ写真を図５（ｄ）、（ｅ）、（１１１）面をエッチングする面に有した基板にエッチングを行った結果を示すＳＥＭ写真を図５（ｆ）、（ｇ）に示す。なお、図５（ｃ）は図５（ｂ）のＩＩ−ＩＩ矢視断面写真、図５（ｅ）は図５（ｄ）のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面写真、図５（ｇ）は図５（ｆ）のＩＶ−ＩＶ矢視断面写真である。

（１００）面をエッチングする面に有した基板に、上述の条件でエッチングを行った場合、図５（ｃ）の写真に示したような平面８０が形成される。この平面８０は（１１１）面であり、＜１１０＞方向に対して５４．７°の角度で形成されている。すなわち、結晶異方性に依存したエッチングをＲＩＥによって達成できたことがわかる。

（１１０）面をエッチングする面に有した基板に、上述の条件でエッチングを行った場合、図５（ｅ）の写真に示したような平面８１が形成される。この平面８１は（１１１）面であり、＜１１１＞方向に対して略９０°の角度で形成されている。すなわち、結晶異方性に依存したエッチングをＲＩＥによって達成できたことがわかる。

（１１１）面をエッチングする面に有した基板に、上述の条件でエッチングを行った場合、図５（ｇ）の写真に示したような平面８２が形成される。この平面８２は（１１１）面であり、＜１１０＞方向に対して７０．５°又は１０９．５の角度で形成されている。すなわち、結晶異方性に依存したエッチングをＲＩＥによって達成できたことがわかる。

（実施例２）
次に、実施例１で得た図５（ｂ）、（ｃ）に示した基板の他方の面側にも図５（ａ）と同様のマスク（ただし、開口部の径は１００μｍ）を設けて、実施例１と同様の条件で結晶異方性エッチングを行って（ただし、エッチング時間は両面に対して５０分）、基板の中心部に対して対称的な一対の穴部を形成した後、Ｂｏｓｃｈ法によって両穴部の底部同士を接続すべく、垂直貫通エッチングを行った。このようにして得られた基板の断面ＳＥＭ写真を図６（ａ）、基板の上視ＳＥＭ写真を図６（ｂ）に示す。

本実施例から、上記第１実施形態に示した三次元構造体１０を、従来よりも容易に得られることがわかる。

（実施例３）
本実施例では、実施例１と同様の条件で、マスクの開口部の径を１００μｍとして（１００）面方位のシリコン基板にエッチングを行った場合（エッチング時間５０分）の結果（図７（ａ）の上視写真参照）と、マスクの開口部の径を２０μｍとして（１００）面方位のシリコン基板にエッチングを行った場合（エッチング時間５０分）の結果（図７（ｂ）の上視写真参照）との比較を行った。また、混合ガスにＯ_２ガスを含まないものとした以外、実施例１と同様の条件で、マスクの開口部の径を１００μｍとしてシリコン基板にエッチングを行った場合（エッチング時間５０分）の結果（図７（ｃ）の上視写真参照）と、マスクの開口部の径を２０μｍとしてシリコン基板にエッチングを行った場合（エッチング時間５０分）の結果（図７（ｄ）の上視写真参照）との比較を行った。

図７（ａ）及び図７（ｂ）においては、シリコン基板におけるエッチング後の形状（穴部の開口部の形状）が正方形に近くなっていることがわかる。したがって、実施例１と同様の条件であれば、マスクの開口部の径が１００μｍであっても２０μｍであっても、結晶異方性に依存したエッチングを行うことが可能であることがわかった。

また、図７（ｃ）においては、シリコン基板におけるエッチング後の形状（穴部の開口部の形状）が円形状に近くなっていることがわかる。図７（ｄ）においては、シリコン基板におけるエッチング後の形状（穴部の開口部の形状）が正方形に近くなっていることがわかる。したがって、マスクの開口部の径を２０μｍとして、混合ガスにＯ_２ガスを含まないものとした以外、実施例１と同様の条件とした場合は、結晶異方性に依存したエッチングを行うことが可能であることがわかった。また、マスクの開口部の径を１００μｍとして、混合ガスにＯ_２ガスを含まないものとした以外、実施例１と同様の条件とした場合は、結晶異方性に依存したエッチングを行うことが可能であるものの、マスクの開口部の径を２０μｍにした場合と比べ、結晶異方性への依存の程度は弱いものとなることがわかった。

（実施例４）
本実施例では、シリコン基板の温度を２０℃とし、混合ガス中のＯ_２ガスの流量を１００ｓｃｃｍとした以外、実施例１と同様の条件で、マスクの開口部の径を１００μｍとして（１００）面方位のシリコン基板にエッチング（エッチング時間は３０分）を行った場合の結果（図８（ａ）の上視写真参照）と、実施例１と同様の条件で、マスクの開口部の径を１００μｍとして（１００）面方位のシリコン基板にエッチング（エッチング時間は３０分）を行った場合の結果（図８（ｂ）の上視写真参照）と、混合ガス中のＯ_２ガスの流量を３００ｓｃｃｍとした以外、実施例１と同様の条件で、マスクの開口部の径を１００μｍとして（１００）面方位のシリコン基板にエッチング（エッチング時間は３０分）を行った場合の結果（図８（ｃ）の上視写真参照）と、の比較を行った。

図８（ａ）〜（ｃ）から、上視で穴部の縁形状が四角に近いほど結晶異方性が高いと考えられるが、混合ガス中のＯ_２ガスの流量を２００ｓｃｃｍとした場合が最も結晶異方性が高く、混合ガス中のＯ_２ガスの流量を１００ｓｃｃｍ、３００ｓｃｃｍとした場合は、混合ガス中のＯ_２ガスの流量を２００ｓｃｃｍとした場合に比べて結晶異方性が弱くなるという結果が得られた。

なお、本発明は上記実施形態及び実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。

１０、１１、１２、５２ 三次元構造体
１０ａ 前駆体
２０、６０ 孔
２１、２２、６１、６２ 穴部
２３、６３ 貫通孔
３０ はんだボール
４０、７０ 配線
５０、５１ フォトレジスト
５０ａ、５１ａ 開口部
８０、８１、８２ 平面
１００ ウェハパッケージ構造

Claims (8)

1. 所定条件下において、表面に所定形状のマスクを有した結晶異方性の基板に対して、ＳＦ_６とＣ_４Ｆ_８とを含む混合ガス、又は、ＳＦ_６とＣ_４Ｆ_８とＯ_２とを含む混合ガスを用いた反応性イオンエッチングを行うことによって、一方の結晶面のエッチング速度が他方の結晶面のエッチング速度よりも大きくなる乾式の結晶異方性エッチングを行う結晶異方性エッチング工程を有していることを特徴とする異方性エッチング方法。
2. 前記マスクが円形状又は長方形状の開口部を備えたものであって、前記基板の表面が｛１００｝面、｛１１０｝面、又は、｛１１１｝面であることを特徴とする請求項１に記載
   の異方性エッチング方法。
3. 前記マスクがフォトリソグラフィにより作製されたフォトレジストであることを特徴とする請求項１又は２に記載の異方性エッチング方法。
4. ＳＦ_６とＣ_４Ｆ_８とを含む混合ガス、又は、ＳＦ_６とＣ_４Ｆ_８とＯ_２とを含む混合ガスを用いた反応性イオンエッチングによって、前記マスクを有した基板に対して、Ｂｏｓｃｈ法による垂直異方性エッチングを行う垂直異方性エッチング工程を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の異方性エッチング方法。
5. 一方の面及び他方の面に｛１００｝面を有し、内部の少なくとも一部に前記一方の面に対して５４．７°の角度に沿った｛１１１｝面を含む第１の穴部を前記一方の面側に有しているとともに、内部の少なくとも一部に前記他方の面に対して５４．７°の角度に沿った｛１１１｝面を含む第２の穴部を前記他方の面側に有している基板からなり、
   前記基板に、前記一方の面及び前記他方の面に対して垂直方向に貫通している貫通孔が設けられており、前記貫通孔の一端に前記第１の穴部が形成されており、前記貫通孔の他端に前記第２の穴部が形成されているものであり、
   前記第１の穴部、前記第２の穴部、及び前記貫通孔が、ＳＦ _６ とＣ _４ Ｆ _８ とを含む混合ガス、又は、ＳＦ _６ とＣ _４ Ｆ _８ とＯ _２ とを含む混合ガスを用いた反応性イオンエッチングにより、所定のマスクを介して、乾式で結晶異方性エッチングされることによって形成されたものであることを特徴とする三次元構造体。
6. 前記貫通孔の一端及び他端の開口部が長方形状であり、
   前記第１の穴部及び前記第２の穴部の形状が、前記貫通孔へ向かって縮幅している四角錐台形状であり、
   前記貫通孔の一端の開口部が前記第１の穴部の底部であり、前記貫通孔の他端の開口部が前記第２の穴部の底部であることを特徴とする請求項５に記載の三次元構造体。
7. 請求項５に記載の三次元構造体を複数備えたものであり、
   前記基板の一方の面側から、順に、前記第１の穴部、前記貫通孔、前記第２の穴部を介して、前記基板の他方の面側にかけて電気的な配線が設けられているとともに、前記第１の穴部及び前記第２の穴部に嵌合した略球状の導電部材によって、各三次元構造体の配線同士を通電可能に接続するものであることを特徴とするデバイス。
8. 請求項６に記載の三次元構造体を備えたものであり、
   前記基板の一方の面から、順に、前記第１の穴部、前記貫通孔、前記第２の穴部を介して、前記基板の他方の面にかけて複数の電気的な配線がそれぞれ独立して設けられているものであることを特徴とするデバイス。