JPWO2018219484A5

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Publication number: JPWO2018219484A5
Application number: JP2019564442A
Authority: JP
Publication date: 2022-02-22
Anticipated expiration: 2037-12-07

Claims

半導体デバイスを製造する方法であって、
第１の超伝導金属の第１のパターンを形成するためにベース基板上で前記第１の超伝導金属の層をパターニングするステップと、
第２の超伝導金属の第２のパターンを形成するためにキャップ基板上で前記第２の超伝導金属の層をパターニングするステップと、
ビアを形成するために前記第２の超伝導金属の前記第２のパターンおよび前記キャップ基板をエッチングするステップであって、前記第２の超伝導金属の残りの部分は、前記キャップ基板の上面上で前記ビアの外周の周りに延びる、前記エッチングするステップと、
前記キャップ基板を反転させて、前記キャップ基板を前記ベース基板に接合するステップと、
前記ビアを露出させてそれへの開口部を設けるために前記キャップ基板の一部分を除去するステップであって、前記ビアの底部は、第１の超伝導金属の前記第１のパターンを露出させる、前記除去するステップと、
基板貫通ビアを形成するために前記ビアを第３の超伝導金属で充填するステップと
を含む、方法。
前記キャップ基板を前記ベース基板に接合するステップは、前記キャップ基板上の前記第２の超伝導金属の前記部分を前記ベース基板上の前記第１の超伝導金属に位置合わせして、熱圧縮により接触させるステップを含む、請求項１に記載の方法。
前記ビアを前記第３の超伝導金属で充填するステップは、電気めっきするステップを含む、請求項１または２に記載の方法。
前記ビアを前記第３の超伝導金属で充填するステップは、その上の酸化物および汚染物質を除去するために前記ビアの前記底部における第１の超伝導金属の前記露出した第１のパターンを清浄化するステップと、その後に続く電気めっきするステップとを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
前記ビアを前記第３の超伝導金属で充填するステップは、その上の酸化物および汚染物質を除去するために前記ビアの前記底部における前記第１の超伝導金属の前記露出した第１のパターンを清浄化するステップと、前記ビアの前記底部における前記第１の超伝導金属の前記露出した第１のパターン上へ第４の超伝導金属を無電解的に堆積するステップと、前記ビアを前記底部から上方に充填するために前記第３の超伝導金属をその中に電気めっきするステップとを含む、請求項１または２に記載の方法。
前記ベース基板および前記キャップ基板は、シリコン・ウェーハを備える、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。
前記キャップ基板の前記部分を除去するステップは、約１０μｍ～約２５０μｍの深さをもつ前記ビアを提供する、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
前記ビアを露出させてそれへの前記開口部を提供するために前記キャップ基板の前記部分を除去するステップは、裏面研削プロセスを含む、請求項１～７のいずれか一項に記載の方法。
前記第１および第２の超伝導金属は、同じである、請求項１～８のいずれか一項に記載の方法。
前記第３の超伝導金属は、前記第１および第２の超伝導金属とは異なる、請求項１～９のいずれか一項に記載の方法。
半導体デバイスを製造する方法であって、
第１の超伝導金属の第１のパターンを形成するためにベース基板上で前記第１の超伝導金属の層をパターニングするステップと、
第２の超伝導金属の第２のパターンを形成するためにキャップ基板上で前記第２の超伝導金属の層をパターニングするステップと、
前記キャップ基板を反転させて、前記第１の超伝導金属を前記第２の超伝導金属に接合するステップと、
前記キャップ基板を前記接合された第２の超伝導金属までエッチングすることによってビアを形成するステップであって、前記ビアの底部は、前記第２の超伝導金属の表面を露出させる、前記形成するステップと、
基板貫通ビアを形成するために前記ビアを底部から上方に第３の超伝導金属で充填するステップと
を含む、方法。
前記第１の超伝導金属を前記第２の超伝導金属に接合するステップは、前記第１および第２の超伝導金属を熱圧縮により接触させるステップを含む、請求項１１に記載の方法。
ビアを形成するために前記キャップ基板をエッチングする前記ステップは、前記ビアを形成するために前記キャップ基板をエッチングする前に、１０μｍ～約２５０μｍの厚さを提供するために前記キャップ基板の一部分を除去するステップを含む、請求項１１～１１２のいずれか一項に記載の方法。
前記厚さを提供するために前記キャップ基板の前記部分を除去するステップは、裏面研削プロセスを含む、請求項１３に記載の方法。
前記第３の超伝導金属は、前記第１および第２の超伝導金属とは異なる、請求項１１～１４のいずれか一項に記載の方法。
第１のシリコン基板と第２のシリコン基板との間に挟み込まれた熱圧着された超伝導金属層であって、前記第２の基板は、前記熱圧着された超伝導金属層への複数のシリコン貫通ビアを備える、前記超伝導金属層と、
前記シリコン貫通ビアを充填する電気めっきされた超伝導金属と
を備える、半導体構造。
前記電気めっきされた超伝導金属は、前記熱圧着された超伝導金属層とは異なる、請求項１６に記載の半導体構造。
第１のシリコン基板と第２のシリコン基板との間に挟み込まれた熱圧着された超伝導金属層を備え、前記第２の基板は、前記熱圧着された超伝導金属層への複数のシリコン貫通ビアを備える、
半導体構造。
前記第１のシリコン基板と前記第２のシリコン基板との間に挟み込まれた前記熱圧着された超伝導金属層は、第１の超伝導金属層および第２の超伝導金属層を備え、前記第１および第２の超伝導金属は異なる、請求項１８に記載の半導体構造。
シリコン貫通ビアを超伝導金属で充填するための方法であって、
第１のシリコン基板と第２のシリコン基板との間に挟み込まれた熱圧着された超伝導金属層を設けるステップであって、前記第２の基板は、前記熱圧着された超伝導金属層への複数の前記シリコン貫通ビアを備える、前記設けるステップと、
電気めっきプロセス中に底部電極として前記熱圧着された超伝導金属層を用いて、第２の超伝導金属を前記シリコン貫通ビア中に電気めっきするステップであって、前記充填は、前記底部から上に向かう、前記電気めっきするステップと
を含む、方法。
前記熱圧着された超伝導金属層は、アルミニウム、鉛、またはそれらの合金を備え、前記超伝導金属充填物は、インジウム、錫、またはそれらの合金を備える、請求項２０に記載の方法。