JPH02123738A - 基板を貫く電気接続部の作製方法 - Google Patents

基板を貫く電気接続部の作製方法

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JPH02123738A
JPH02123738A JP1251729A JP25172989A JPH02123738A JP H02123738 A JPH02123738 A JP H02123738A JP 1251729 A JP1251729 A JP 1251729A JP 25172989 A JP25172989 A JP 25172989A JP H02123738 A JPH02123738 A JP H02123738A
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パトリス・ドウルー‐ドーフアン
Henri Sibuet
アンリ・シビユエ
Thierry Dupeux
テイエリー・デユプー
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LCC CICE CIE EUROP COMPOS ELECTRON
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、基板を貫く電気接続部の作製方法に関する０
本発明は集積回路又は磁気録音用装置の製造に、更に一
般的にはマイクロエレクロトニクス及びオプトエレクト
ロニクスで使用される。
磁気録音装置の製造については、ヨーロッパ特許公開第
２６９４８９号が、一方の面に読み取り及び書き込みヘ
ッドが位置し、他方の面に集積回路が位置する基板によ
り構成される磁気ヘッドについて記載している。従って
、“内部接続部”が基板を貫いてヘッドと回路との間に
形成される。
このような内部接続部を製造するために、基板に完全な
穿孔が行われ、作られた穴は２つの基板面の間の電気接
続を行うために使用される。
−船釣に、基板の穿孔又は貫通は化学エツチング（ｃｈ
ｅｍｉｃａｌ　ｅｔｃｈｉｎｇ）又はドライエツチング
（ｄｒｙｅｔｃｈｉｎ８）により実施され得る。しかし
ながら、これら２つのいずれの方法も欠点を有する。前
者は等方性なので、横方向及び垂直方向のエツチング速
度が等しくなり、それにより直径が小さく深さの大きい
穴を得ることができない。これらの方法の２番目は５０
μＩｌｌを越えて形成された材料の放電に関して問題を
生じ、それによりエツチング速度が遅くなる。しかしな
がら、深さが限定されている場合でもエツチング速度は
遅いまま（約０．５μＷ／分）なので、エツチング時間
が数時間となる。
レーザの場合、基板に穴を作る他の方法が提供されてい
る。レーザビームの集束作用の調整には大きな柔軟性が
あり、それに加えてレーザパルス持続時間及びパワーの
調整が可能であるために、レーザは小径穴の作製のため
の効果的な手段となっている。
このような方法は、例えば“その中を通る伝導性を有す
るシリコン−オン・サファイア（ｓｉｌｉｃｏｎ−ｏｎ
−Ｓａｐｐｈｉｒｅ　Ｂｏｄｙ　ｕ＋ｉｔｈ　Ｃｏｎｄ
ｕｃｔｉｖｅ　ＰａｔｈｓＴ　ｈ　ｅ　ｒ　ｅ　ｔ　ｈ
　ｒ　ｏ　ｕ　Ｂ　ｈ　）　”について１９８４年３月
１３日にＴ、Ｒ。
ＡＮＴＩＩＯＮＹ等に認可された米国特許第４４３７１
０９号に記載されている。
集積回路の内部接続が問題となるとき、レーザを使用す
れば六の位置決めに必要な極度の精度を得ることができ
る。精度は該回路上にパターンを作製する機械の精度と
同一レベルになければならない。−旦穴が得られると、
該層には金属被膜が施され（ｍｅｔａ　ｌ　１ｚｅｄ）
、各基板面上に接点（ｃｏｎｔａｃｔｓ）が形成される
。
しかしながら、この方法はそれでも尚欠点を有する。従
って、基板を形成する半導体材料のウェーハ又はプレー
トは、補足的に行われる幾つかの回路の製造作業のため
に操作されなければならない。大半のマイクロエレクト
ロニクス装置で使用されている方法に基づくこの操作は
吸引（ｓｕｃｔｉｏｎ）により行う。しかしながら、こ
のようなウエーノ１で複数の穴が作られると、吸引を使
用することができず、従って他の操作手段が提供されね
ばならない。更に、レーザによる貫通は微粉材料の放出
を招き、これは短絡又は回路の異常を引き起こし得る。
本発明の目的はこれらの欠点を解消することである。従
って、本発明は吸引による穿孔ウェーハの操作方法で問
題を引き起こさず且つ放出の危険性を排除する方法を提
起する。
本発明においては、この目的は以下の方法で達成される
。レーザビームを使用して基板を穿孔する前に、レーザ
ビームの波長に対して基板より小さい吸収係数を有する
材料層を少な（とも１つ基板に被覆させる。従って、穿
孔作業は好ましくは銀層により被覆される面とは反対側
の面で行う。
そのとき基板が従来技術でのようにレーザビームの作用
下で穿孔されるならば、基板を被覆する層はビームによ
る損害を受けることなく通過を受け、その結果ウェーハ
で最終的に得られる穴は層により閉じられる。換言すれ
ば、盲穴が得られる。
ウェーハ又はプレートが完全に穿孔又は貫通されていな
いときは、該ウェーハ又はプレートは吸引により簡単に
操作され得る。その上、層が穴を閉じているために、層
の側への材料の放出はない。
中でも特に本発明は、レーザビームを使用して基板に穴
が作られ、このようにして作られた穴に従って基板を貫
く電気接続部が作製される基板を貫く電気接続部作製方
法に関する。本発明は、基板を穿孔する前に基板の第１
の面に、該レーザビームの波長に対して基板より小さい
吸収係数を有する材料の薄層を少なくとも１つ付着させ
、該レーザビームへの露出を行い、かくして作られた穴
は盲穴の状態で、基板のみに作用が及んでいることを特
徴とする。
方法の効果を改善するために、基板より低い異なる吸収
係数を有する幾つかの材料層が使用され得る。レーザー
ビームに対して透明な層を使用することもできる。
盲穴を伝導材料で部分的に又は完全にふさいで２つのウ
ェーハ面上に作られた接続部との適切な接触部を作るこ
とにより、公知の方法で種々の接続部が得られる。
使用する材料の電気的性質に関してはあらゆる組み合わ
せが可能であり、特に絶縁層を備える導体若しくは半導
体基板の使用又は伝導層を備える絶縁基板の使用が可能
である。
層が伝導性のときは、盲穴の底部が導体要素を構成し、
該要素は盲穴に付着された金属層と接触する。従って、
接触部が即座に得られる。
層が絶縁性のときは、穴の底部、即ち層を時々穿孔する
必要がある。この穿孔は、エツチングのような任意の公
知の手段を採用する方法のＭｔ　ｔ＆に実施され得る。
非制限的な実施例及び添付図面に関して本発明の詳細な
説明する。
使用されるレーザ放射の波長に対して基板より低い吸収
係数を有する材料の１ｉ１２が付着される基板１０を第
１図に示す。このようにして得られたウェーハ又はプレ
ートは“後”面１４及び前”面１６を有する。
例えば、基板１０はシリコンからなり、層１２はシリカ
（ＳｉＯ２）からなり得る。この場合、シリカ層１２は
熱気相成長（ｔｈｅｒｍａｌ　ｖａｐｏｕｒ　ｐｈａｓ
ｅ　ｇｒｏｗｔｈ）又はプラズマ蒸着（ｐｌａｓ＋ｍａ
　ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により得られ得る。しかしな
がら、任意の他の方法も可能である。
厚さに関しては、厚さが５００〜８００μｍの基板と厚
さが０．５〜４μ糟の層とを使用することができる。
しかしながら、添付図面は明確にするためにそのまま縮
尺されていないことが指摘される。
第２図は、本発明の盲穴の製造を示す、レーザ２０がビ
ーム２２を発し、ず−ムは手段２４により集束され且つ
ウェーハの後面１４に向けられる。レーザは材料１０が
送られた波長で吸収性であるように選択される。この選
択は現在何等問題を生じていない。基板が半導体のとき
は、光子エネルギが材料の禁止帯域幅Ｅｇを上回るパワ
ーレーザ（ｐｏｗｅｒｌａｓｅｒ）が適し得る（吸収係
数は禁止帯域幅の関数である）、特にシリコンの場合（
Ｅｇ・１．１ｅＶ）、１．０６μｍ（１，３２ｅＶ）で
放出するＨｄ−ＹへＧレーザが完全に適する。このレー
ザはｑスイッチモードで有利に作動し得る。前述の米国
特許はこのようなレーザの使用条件を記載しており、こ
れらの条件を本発明中に再度記載することができる。
層１２は使用される波長に対してシリコンより低い吸収
係数を有さねばならない。波長が１．０６μｍのときの
シリカの場合がまさにそうである。波長が１．０６μ諭
のときのシリコンの吸収係数は約１０３ｃｆｆｌ−’で
あり、同じ波長でのシリカの吸収係数は１ｃ「１より低
い。
後面１４に当たる集束ビーム２６が基板を穿孔するにの
ためにはレーザパルス列が必要である）。得られた穴２
７は、実質的に集束光ビームの直径に相当する。六の入
り口での直径は数十μ隋である。
最終的に得られた穴は僅かに円錐形であり、閉じられた
端部において約１０μ輪の直径を有し得る。
これらの直径は改良された集束手段の場合には明らかに
小さくされ得る。
ビームがＪｌｉ１２に到達すると、ビームはごく僅かし
か吸収されず、射出ビーム２８を形成するために層を穿
孔することなく通過する。このような盲穴の穿孔は１〜
１０ｍ５ｅｃを要する。
次に、このような盲穴が穿孔されたウェーハは、実際の
内部接続部を製造するために従来の手段により処理され
得る。基板１０が導体（例えばシリコン）で層１２が絶
縁体く例えばＳｉＯ□）であると想定される幾つかの段
階を非制限的に第３図から第６図に示す。
従って、第３図は穴の壁及びその端部上に付着された絶
縁層３０を示す。熱酸化又はＬＰＣＶＤ（低圧化学蒸着
）によりこの層を得ることができる。
第４図はあらかじめ前記層３０で被覆された穴の内壁上
に付着される伝導層３２を示す。伝導層は穴の端部にも
及んでいる。この層は蒸着又は電解的に付着され得る。
電気分解又は電解めっきにより伝導材料（Ｃｕ、ＦｅＮ
ｉ等）で盲穴を完全にふさぐこともできる。
金属層３２どの接触を可能とするために、盲穴の底部が
穿孔される。開口部３４が層１２のマスキング及びエツ
チングにより設けられる。
従って、接続部のパターンは前面上の接触手段３６と適
切にエツチングされた層３２とを備えるウェーハの８両
面上で特定され得る（第６図）。
第７図は、基板１０が絶縁体で層１２が伝導性の場合の
本発明方法の他の実施例を示す。この場合、第３図から
第６図の絶縁層３０は無用で、伝導層３２が穴の壁土に
直接付着され得る。更には、層１２が伝導性のときは、
銀層は層３２との接触部３６を直接確保する。
この実施例に適する透明な伝導材料は、例えば約４００
ｎｍを越える波長で放射を伝達するＩＴＯ（インジウム
及び酸化ｍ　）　、　ＩｎＳｎ　、５ｎＯｚ　、　Ｉｎ
ｚＯｚＳｎ０２である。
【図面の簡単な説明】
第１図は基板より低い吸収係数を有する層で被覆された
基板を示す図、第２図は穿孔作業を示す図、第３図から
第６図は基板が半導体性で層が絶縁性の場合の内部接続
部製造の４段階を示す区、第７図は基板が絶縁性で層が
伝導性の場合に対応する変形例を示す図である。 １０、　、　、基板、１２．、、層、２０．、、レーザ
、２２．、、ビーム、３０、、、絶縁層、３２．、、伝
導層、３４．、、開口部、３６、、、接触部。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）レーザビームを使用して基板に穴が作られ、この
    ようにして作られた穴に従つて電気接続部が基板を貫い
    て作製される基板を貫く電気接続部の作製方法であって
    、基板を穿孔する前に基板の第１の面に、該レーザビー
    ムの波長に対して基板より小さい吸収係数を有する材料
    の薄層を少なくとも１つ付着させ、該レーザビームへの
    露出を行い、かくして作られた穴は盲穴の状態で基板の
    みに作用が及んでいることを特徴とする方法。
  2. （２）基板が伝導性又は半導体性であり層が絶縁性であ
    ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. （３）基板がシリコンからなることを特徴とする請求項
    ２に記載の方法。
  4. （４）層がシリカからなることを特徴とする請求項２に
    記載の方法。
  5. （５）穴の作製作業後に絶縁層が穴の壁上に付着させら
    れることを特徴とする請求項２に記載の方法。
  6. （６）基板が絶縁性で層が伝導性であることを特徴とす
    る請求項１に記載の方法。
  7. （７）伝導層がＩＴＯ、ＩｎＳｎ、ＳｎＯ＿２及びＩｎ
    ＿２Ｏ＿３ＳｎＯ＿２からなる群の中から選択される材
    料であることを特徴とする請求項６に記載の方法。
  8. （８）伝導層がエッチングされ且つ接触手段として役立
    つことを特徴とする請求項６に記載の方法。
  9. （９）伝導材料が少なくとも穴の一部に付着させられる
    ことを特徴とする請求項５又は６に記載の方法。
  10. （１０）層が絶縁性のときに該層は穴に対面して貫通し
    てエッチングされ且つ接触部が該層上に設けられること
    を特徴とする請求項８に記載の方法。
JP1251729A 1988-09-29 1989-09-27 基板を貫く電気接続部の作製方法 Pending JPH02123738A (ja)

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