TW201732906A - 金屬填充裝置及金屬填充方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之金屬填充裝置係具備：載置部、熔融金屬供給部、密封部、載置部、將熔融金屬供給部及密封部收容在內部之氣密之腔室、及將氣體供給至腔室內之氣體供給部。藉由對向面、密封部、及處理對象物之表面而形成有處理室，並將熔融金屬供給至處理室內而將熔融金屬填充於微細空間內。

Description

金屬填充裝置及金屬填充方法
本發明係關於一種金屬填充裝置及金屬填充方法，特別是關於將熔融金屬填充在處理對象物之以在其表面形成開口的方式形成之微細空間內的金屬填充裝置及金屬填充方法。
以往，已知有一種將熔融金屬填充在處理對象物之以在其表面形成開口的方式形成之微細空間內的金屬填充裝置及金屬填充方法。該種金屬填充裝置係例如揭示在日本特開2013-75330號公報。
在上述特開2013-75330號公報中，揭示有一種金屬填充裝置，係具備：載置晶圓(處理對象物)之載置部；以使下端面與載置部相對向之方式配置之筒狀的殼體；以及插入至殼體之內周側的活塞。該金屬填充裝置係藉由使殼體之下端面抵接於載置部上之晶圓的表面，而可藉由晶圓之表面、殼體、及活塞而形成處理室。再者，將熔融金屬從供給路徑供給至處理室內，並使活塞朝晶圓側移動，藉此以活塞之前端之推壓部對熔融金屬進行機械性 加壓，該供給路徑係從殼體之側面連通至處理室內。藉此，將熔融金屬填充於晶圓表面之微細空間內。藉由在維持以活塞進行之加壓狀態的情形下使熔融金屬凝固，而在微細空間內形成有導體金屬。該導體金屬係形成作為晶圓之貫通電極。
然而，如上述日本特開2013-75330號公報所示，在維持以活塞進行之加壓狀態的情形下使熔融金屬凝固的構成中，會有在處理對象物(晶圓)之表面上成為膜狀之熔融金屬的一部分局部地凝固在活塞前端之推壓部與處理對象物之表面之間的情形。此時，局部地凝固者係如支援柱發揮功能，即便利用活塞進行加壓，亦會有未凝固之液相的部分未被充分地加壓之情形，而有難以維持對熔融金屬之加壓的課題。
此外，在上述日本特開2013-75330號公報中，當將藉由活塞、筒狀之殼體及處理對象物(晶圓)所形成之處理室予以開放時，而成為使活塞及筒狀部材從載置台分離且將處理室之整體完全地開放(分割成上下)的構成。因此，在進行處理對象物之搬入或搬出之際將處理室予以開放時，會有難以進行處理對象物之周圍的氛圍及壓力之控制的課題。
本發明係用以解決上述之課題而研創者，本發明之目的係提供一種可維持在凝固過程中對熔融金屬 進行之加壓，且亦可在進行處理對象物之搬入或搬出之際控制處理對象物之周圍的氛圍及壓力。
為了要達成上述目的，第1發明之金屬填充裝置係將熔融金屬填充在處理對象物之微細空間內，前述微細空間係以在前述處理對象物之表面形成開口的方式形成者，前述金屬填充裝置具備：載置部，係具有供處理對象物載置之載置面；熔融金屬供給部，係包含與載置面相對向之對向面、及設置在對向面之熔融金屬的供給口；環狀之密封部，係以包圍供給口之方式設置在對向面；氣密之腔室，係將載置部、熔融金屬供給部及密封部收容於內部；以及氣體供給部，係將氣體供給至腔室內；金屬填充裝置係構成為：藉由對向面、密封部、及處理對象物之表面而形成處理室，並藉由熔融金屬供給部而經由供給口將熔融金屬供給至處理室內而將熔融金屬填充於微細空間內。此外，本發明之「微細空間」係包含：主要藉由蝕刻處理而形成為晶圓之具有100μm以下之寬度的微細的溝或具有100μm以下之孔徑的微細的非貫通孔等。
在第1發明之金屬填充裝置中，如上所述設置：將載置部、熔融金屬供給部及密封部收容於內部之氣密的腔室；以及將氣體供給至處理室內之氣體供給部；且將金屬填充裝置構成為：藉由熔融金屬供給部之對向面、設置在對向面之密封部、及處理對象物之表面而形成處理室，且藉由熔融金屬供給部經由供給口將熔融金屬供給至處理室內而將熔融金屬填充於微細空間內。因此，將熔融 金屬供給至藉由對向面、密封部及處理對象物之表面而形成之處理室內並進行膜形成，且對腔室內供給氣體，藉此可對處理對象物之表面上之膜狀的熔融金屬進行加壓。此時，即使熔融金屬在凝固過程中局部地凝固，亦可藉由氣體壓力確實地將該凝固部分以外之液相的熔融部分予以加壓。因此，可維持在凝固過程中對熔融金屬進行之加壓。此外，構成處理室之處理對象物(載置有處理對象物之載置部)、熔融金屬供給部及密封部係收容在氣密之腔室內，因此即使在將處理室完全地予以開放時，亦可自由地進行處理室內之氛圍及壓力的控制。結果，在處理對象物之搬入或搬出之際，可進行處理對象物之周圍的氛圍及壓力之控制。因此，依據第1發明，可維持在凝固過程中對熔融金屬進行之加壓，亦可在處理對象物之搬入或搬出之際進行處理對象物之周圍的氛圍及壓力之控制。
在上述第1發明之金屬填充裝置中，較佳是構成為：將熔融金屬供給至處理室內之後，在腔室內在將處理室予以開放之狀態下，藉由從氣體供給部所供給之氣體對熔融金屬進行加壓。如此以上述方式構成，藉由將處理室予以開放，而可容易地藉由氣體對熔融金屬進行加壓。此外，在本發明中，由於藉由熔融金屬供給部之對向面、設置在對向面之密封部、及處理對象物之表面而形成處理室，因此可儘可能地減小處理室之容積。因此，即使在對處理室內供給熔融金屬之後將處理室予以開放，亦可抑制熔融金屬流動而溢出至處理對象物之周圍的情形。
在上述第1發明之金屬填充裝置中，較佳為構成為：金屬填充裝置係在藉由從氣體供給部所供給之氣體將腔室內預先控制成預定之氛圍的狀態下，將處理室予以開放。如上述方式構成，與將處理室予以開放之後對腔室內進行加壓之情形不同，可在進行處理室之開放的同時開始以氣體對熔融金屬進行加壓，因此可縮短填充處理之處理時間。此外，在將處理室予以開放時，可避免對處理對象物上之熔融金屬進行的加壓不足之狀態，因此可抑制填充不良之發生。
在上述第1發明之金屬填充裝置中，較佳係構成為：金屬填充裝置係藉由從氣體供給部所供給之氣體而將腔室內預先控制成預定之氛圍，並且在將處理室內之壓力設為腔室內之壓力以上的狀態下，將處理室予以開放。如上述方式構成，由於在將處理室之內部的壓力設為處理室之外部(腔室內)之壓力以上的狀態下可對處理室進行開放，因此可容易且順暢地將處理室予以開放。亦即，當處理室之內部的壓力比處理室之外部(腔室內)的壓力小時，會因處理室內外之壓力差而產生妨礙開放動作之力。相對於此，當處理室內外之壓力為相等或處理室內成為相對較高之壓力時，不會因壓力差而妨礙到開放動作，而可容易且順暢地將處理室予以開放。就提升處理室之內部的壓力之方法而言，可有下述之方法：例如在對處理室內供給熔融金屬之後，再藉由進行供給而施加供給壓力之方法；將加壓用之氣體送入至處理室內之方法；使相對向面 之一部分變形或移動而使處理室之容積機械性縮小之方法等。此外，在將處理室予以開放之時間點(藉由使密封部從壓縮狀態回復到自然狀態等)處理室內之容積會增大，因此伴隨著容積增大，處理室內之壓力會降低。因此，藉由朝向處理室之開放時序對處理室內進行加壓，而可彌補因開放所致之處理室內的壓力降低。開放時之處理室的內部壓力較佳為與外部壓力相等之大致一定值或僅增加一些。
在對上述處理室內供給熔融金屬之後將處理室予以開放之構成中，金屬填充裝置較佳為構成：在處理室內之熔融金屬的凝固完成之前，將處理室予以開放。如上述方式構成，由於可在藉由氣體對處理對象物上之液相之熔融金屬進行加壓的狀態下使之凝固，因此可有效地抑制空隙(void)等之填充不良的發生。
此時，熔融金屬供給部較佳為包含用以加熱熔融金屬之第1加熱部，金屬填充裝置係構成為：使處理對象物從熔融金屬供給部分離而將處理室予以開放，據此使處理對象物上之熔融金屬冷卻。如上述方式構成，可藉由第1加熱部而避免熔融金屬在供給部(供給口)側凝固之情形。此時。在形成處理室之狀態下，熔融金屬供給部(對向面)側成為熱源，因此可藉由使處理對象物從成為熱源之熔融金屬供給部分離而冷卻，而有效率地使處理對象物上之熔融金屬凝固。
依據將上述處理室予以開放而使處理對象物上之熔融金屬冷卻的構成中，載置部係較佳為包含用以 冷卻處理對象物上之熔融金屬之冷卻部。如上述方式構成，在使處理對象物從熱源(熔融金屬供給部)分離之狀態下，藉由設置在載置部之冷卻部，而可更有效率地使處理對象物上之熔融金屬凝固。
在上述熔融金屬供給部包含第1加熱部之構成中，載置部係較佳為包含用以加熱載置部上之處理對象物的第2加熱部。如上述方式構成，為了在供給熔融金屬之際使熔融金屬不會在處理對象物上凝固，可藉由設置在載置部之第2加熱部將載置部上之處理對象物預先迅速地予以加熱(預熱)。藉此，由於可迅速地開始進行熔融金屬之供給，且可縮短填充處理之處理時間。
在上述第1發明之金屬填充裝置中，較佳為更具備：驅動部，係使載置部及熔融金屬供給部之至少一方朝彼此接近或分離之方向移動；以及控制部，係進行藉由驅動部而使密封部與載置面上之處理對象物抵接，以使處理室形成之控制。如上述方式構成，藉由進行使載置部及熔融金屬供給部朝接近之方向相對地移動的控制，而可形成儘可能縮小載置面上之處理對象物的表面與熔融金屬供給部之相對向面的距離之處理室，因此可減低熔融金屬之使用量。此外，在進行熔融金屬之供給後進行使載置部及熔融金屬供給部之至少一者朝接近之方向驅動的控制，藉此亦可對處理室內之熔融金屬機械性地進行加壓，此時可藉由機械性之壓力而有效地抑制空隙(void)等之填充不良的發生。
在上述第1發明之金屬填充裝置中，較佳為更具備：金屬供給泵，係設置在腔室之外部，且對熔融金屬供給部供給熔融金屬；以及供給管，係連接腔室之外部的金屬供給泵與腔室之內部的熔融金屬供給部。依據上述方式構成，可容易地對氣密之腔室內的熔融金屬供給部輸送熔融金屬。再者，藉由金屬供給泵及供給管而可對從熔融金屬供給部供給至處理室之熔融金屬施加供給壓力。結果，由於可藉由供給壓力有效地進行對微細空間之填充，因此可有效地抑制填充不良之發生。
在上述第1發明之金屬填充裝置中，熔融金屬供給部係較佳為更包含：設置在熔融金屬供給部之內部，且連接在供給口之熔融金屬的導入部；以及配置在導入部內，且朝供給口進退而構成為可開閉供給口之閥體。依據上述方式構成，藉由使閥體移動，可在比處理室4更接近之位置進行從導入部對處理室之熔融金屬的供給及供給停止之切換。此外，藉由在關閉供給口之際在導入部內使閥體朝供給口移動，而可將伴隨閥體之移動所產生的機械性壓力施加在處理室側。結果，在開放前之處理室的內部壓力比處理室之外部(腔室內)的壓力更低時，可容易且順暢地將處理室予以開放。
在上述第1發明之金屬填充裝置中，熔融金屬供給部及載置部之至少一方係較佳為構成為可朝與載置面平行之方向移動。在此，於本發明中，由於藉由熔融金屬供給部之對向面、設置在對向面之密封部、及處理對象 物之表面而形成處理室，因此可限定在例如處理對象物之表面中之形成有微細空間的局部區域形成處理室。因此，更藉由使熔融金屬供給部及載置部之至少一方朝與載置面平行之方向移動，可在處理對象物之表面上的任意位置形成局部之處理室。因此，在處理對象物之表面上的局部區域進行金屬填充時，與在處理對象物之表面上的大致整體形成處理室之情形相比較，可更進一步減低熔融金屬之使用量。
在上述第1發明之金屬填充裝置中，較佳為構成：更具備使腔室內排氣並予以減壓之減壓部，在藉由減壓部而使腔室減壓之狀態下形成處理室。如上述方式構成，在將熔融金屬供給至減壓狀態之處理室內之後，藉由氣體供給部對腔室內進行加壓，而可將熔融金屬差壓填充於微細空間內。藉此，可更有效地抑制對微細空間之填充不良的發生。
在上述第1發明之金屬填充裝置中，腔室係較佳為包含用來使處理對象物進出之可開閉的出入口。如上述方式構成，可在將腔室內維持在所希望之氛圍及壓力狀態之情形下，可容易地進行處理對象物之搬入或搬出。藉由例如將腔室內設成惰性氣體氛圍，即可在進行處理對象物之搬入搬出之際抑制附著在熔融金屬供給部之對向面的熔融金屬之殘存部分曝露在外氣而氧化等之情形。
第2發明之金屬填充方法係將熔融金屬填充在處理對象物之微細空間內，前述微細空間係以在前述 處理對象物之表面形成開口的方式形成者，前述金屬填充方法係：在氣密腔室內，使處理對象物之表面和設置在與表面相對向之對向面的環狀之密封部抵接，且藉由對向面、密封部、及處理對象物之表面而形成處理室，並對處理室內供給熔融金屬以對微細空間供給熔融金屬，並使密封部與處理對象物分離，而在腔室內將供給熔融金屬後的處理室予以開放，並藉由氣體對將處理對象物、對向面及密封部收容於內部之腔室內進行加壓，並藉由氣體對處理對象物上之熔融金屬進行加壓。
在第2發明之金屬填充方法中，如上所述，對藉由對向面、密封部、及處理對象物之表面而形成之處理室內供給熔融金屬，且藉由氣體對腔室內進行加壓，並對處理對象物之表面上的膜狀之熔融金屬進行加壓，藉此即使在凝固過程中熔融金屬局部地凝固，亦可藉由氣體壓而確實地對該凝固部分以外之液相的熔融部分進行加壓。因此，可維持在凝固過程中對熔融金屬之加壓。此外，藉由在氣密之腔室內將處理室予以開放，即使在將處理室予以完全地開放時，亦可自由地進行腔室內之氛圍及壓力的控制。因此，依據第2發明，可維持在凝固過程中對熔融金屬之加壓，且亦在進行處理對象物之搬入或搬出之際進行處理對象物之周圍的氛圍及壓力之控制。
在上述第2發明之金屬填充方法中，較佳為預先將腔室內進行加壓之後，在加壓狀態之腔室內將處理室予以開放。如上述方式構成，在處理室之開放的同時可 開始以氣體對熔融金屬進行加壓。結果，可避免對處理對象物之表面上的熔融金屬未施加壓力或所施加之壓力不足的狀態，因此可抑制填充不良之發生。此外，可縮短填充處理之處理時間。
在上述第2發明之金屬填充方法中，較佳為在預先對腔室內進行加壓之後，於加壓狀態之腔室內，在將處理室內之壓力設為腔室內之壓力以上的狀態下供給熔融金屬，同時將處理室予以開放。如上述方式構成，在將處理室之內部壓力設為處理室之外部(腔室內)之壓力以上的狀態下可將處理室予以開放，因此可容易且順暢地將處理室予以開放。就提升處理室之內部的壓力之方法而言，可有下述之方法：在對例如處理室內供給熔融金屬之後，藉由進一步進行供給而施加供給壓力之方法；將加壓用之氣體送入至處理室內之方法；使對向面之一部分變形或移動並使處理室之容積機械性縮小之方法等。
在上述第2發明之金屬填充方法中，較佳為在處理室內之熔融金屬的凝固完成之前，將處理室予以開放。如上述方式構成，能藉由氣體對處理對象物上之液相的熔融金屬進行加壓的狀態下使之凝固，因而可有效果地抑制填充不良之發生。
在上述第2發明之金屬填充方法中，較佳為在熔融金屬之供給之前，更進行使處理對象物之表面中之包含微細空間之處理區域相對於熔融金屬的濕潤性提升向的處理，或使處理對象物之表面中之比處理區域更外側之 周圍區域相對於熔融金屬的濕潤性降低之處理的至少一種處理。在此，濕潤性係指顯現液體相對於固體表面之親和性的概念。使濕潤性提升之處理係包含例如：將相對於熔融金屬之濕潤性比處理對象物高之材料成膜在處理對象物之表面的處理；或藉由電漿等去除處理對象物之表面氧化物的處理；及使表面狀態活性化之處理。使濕潤性降低之處理係包含例如；將相對於熔融金屬之濕潤性比處理對象物低之材料成膜在處理對象物之表面的處理；或使處理對象物之表面氧化的處理。
如上述方式構成時，可使處理區域之濕潤性相對地變高，且使比處理區域更外側之周圍區域的濕潤性設為相對較低之狀態。藉此，在將處理室予以開放之情形時，於處理區域與周圍區域之交界形成熔融金屬之介面，以抑制處理區域之熔融金屬擴散至周圍區域側，且可有效地將熔融金屬填充於微細空間內。
1‧‧‧晶圓
1a‧‧‧晶圓之表面
1b‧‧‧處理區域
1c‧‧‧周圍區域
2‧‧‧微細空間
3‧‧‧熔融金屬
4‧‧‧處理室
10‧‧‧載置部
11‧‧‧載置面
12‧‧‧加熱器
13‧‧‧冷卻部
20‧‧‧熔融金屬供給部
21‧‧‧對向面
22‧‧‧密封部
23‧‧‧供給口
24‧‧‧通路
25‧‧‧導入部
26‧‧‧填充閥
26a‧‧‧閥體
26b‧‧‧閥體驅動部
27‧‧‧加熱器
30‧‧‧腔室
31‧‧‧側部隔壁
32‧‧‧上部隔壁
33‧‧‧下部隔壁
34‧‧‧閘門
40‧‧‧氣體供給部
41‧‧‧真空泵
42a、42b、42c‧‧‧氣體配管
43‧‧‧控制閥
50‧‧‧控制部
51‧‧‧驅動部
52‧‧‧金屬供給泵
53‧‧‧供給管
100、200、300‧‧‧金屬填充裝置
151、254‧‧‧驅動部
D‧‧‧間隔
第1圖係顯示本發明第1實施形態之金屬填充裝置的示意圖。
第2圖係在第1圖中形成處理室之狀態的處理室附近的放大剖視圖。
第3圖係用以說明形成處理室時之晶圓的表面上之各區域與密封部之位置關係之晶圓的俯視圖。
第4圖係用以說明處理室開放後之晶圓之表面上之各 區域與熔融金屬之位置關係的晶圓之剖視圖。
第5圖係顯示貫通電極之第1形成方法中之微細空間形成步驟(A)、金屬填充步驟(B)、相反面之去除步驟(C)的示意圖。
第6圖係顯示貫通電極之第2形成方法中之微細空間形成步驟(A)、金屬填充步驟(B)、及拆下支持基板之狀態(C)的示意圖。
第7圖係用以說明本發明第1實施形態之貫通電極形成處理的流程圖。
第8圖係用以說明本發明第1實施形態之金屬填充處理的流程圖。
第9圖係顯示本發明第2實施形態之金屬填充裝置的示意圖。
第10圖係顯示本發明第3實施形態之金屬填充裝置的示意圖。
第11圖係顯示本發明第4實施形態之金屬填充裝置的示意圖。
第12圖係顯示本發明第5實施形態之金屬填充裝置之熔融金屬供給部的示意圖。
第13圖係顯示第12圖中之處理室附近之水平剖面的示意圖。
以下，依據圖式說明本發明之實施形態。
[第1實施形態]
首先，參照第1圖至第6圖，說明第1實施形態之金屬填充裝置100。
(金屬填充裝置之構成)
如第1圖所示，第1實施形態之金屬填充裝置100係將熔融金屬3填充至屬於處理對象物之一例的半導體晶圓(以下簡稱為晶圓1)之以在其表面1a形成開口之方式形成之通路等微細空間2(參照第5圖及第6圖)內的裝置。藉由使填充於微細空間2之熔融金屬3凝固而形成的導體金屬，形成有矽貫通電極(Through-silicon via；TSV)。
晶圓1係由一般的矽等半導體材料所構成。晶圓1係具有例如約200mm等預定直徑之大略圓形狀，且可切出複數個半導體晶片。此外，晶圓1係藉由蝕刻處理等之前步驟而在形成有複數個微細空間2(參照第5圖及第6圖)之狀態下搬入至金屬填充裝置100。微細空間2之形狀及尺寸並無特別限定者，且為例如直徑數μm、深度數十μm左右之圓孔。
熔融金屬3係例如無鉛銲料。無鉛銲料係在用於填充之材料之內具有較低之融點，因此可容易地進行處理。就用於熔融金屬3之金屬材料而言，對應於填充於微細空間2之目的或填充金屬之功能，亦可採用Au、Ag、Cu、Pt、Pd、Ir、Al、Ni、Sn、In、Bi、Zn或該等之合金，且採用上述以外之金屬材料。
金屬填充裝置100係具備：具有供晶圓1載置之載置面11的載置部10；包含與載置面11相對向之對向面21的熔融金屬供給部20；以及設置在對向面21之環狀的密封部22。此外，金屬填充裝置100係具備：載置部10；用以將熔融金屬供給部20及密封部22收容於內部之氣密之腔室30；以及將氣體供給至腔室30內之氣體供給部40。在第1圖之構成例中，金屬填充裝置100係更具備控制金屬填充裝置100之動作的控制部50。
載置部10係構成作為晶圓1之載置台(台座)構成。載置部10係構成為；在上表面具有平坦之載置面11，且支撐載置於載置面11上之晶圓1。此外，在第1實施形態中，載置面11係配置成：大致水平，且朝向與水平面正交之上方向(載置面11與對向面21在上下方向相對向)。
載置部10及熔融金屬供給部20之至少一方係構成為可朝上下方向(彼此接近或分離之方向)移動。在第1圖之構成例中，金屬填充裝置100係具備：可使載置部10朝相對於熔融金屬供給部20接近或分離之上下方向移動之驅動部51。熔融金屬供給部20係固定在載置部10之上方位置(與載置部10上下地疊合之位置)。
熔融金屬供給部20之載置部10側的表面(下表面)對向面21。對向面21係成為與載置面11大致平行(大致水平)之平坦面。對向面21亦可非為平坦面。如第2圖所示，在對向面21設置有熔融金屬3之供給口23。藉 此，熔融金屬供給部20係構成為透過供給口23(參照第2圖)而對後述之處理室4內供給熔融金屬3。
密封部22係在熔融金屬供給部20之對向面21中，以包圍供給口23之方式在對向面21設置成環狀(參照第3圖)。亦即，對向面21係藉由密封部22而區分成環狀之密封部22之包含內側之供給口23的區域、及密封部22之外側的區域。密封部22係藉由例如彈性體而形成，且從對向面21朝載置部10側突出之方式設置。在第1圖至第3圖之構成例中，密封部22係以沿著圓形之晶圓1之外周附近之方式具有預定之直徑。
在第1實施形態中，如第2圖所示，金屬填充裝置100係構成為：藉由對向面21、密封部22、及晶圓1之表面1a而形成有處理室4，且藉由熔融金屬供給部20透過供給口23對處理室4內供給熔融金屬3，且將熔融金屬3填充於微細空間2內。具體而言，控制部50係構成為：進行藉由第1圖所示之驅動部51而使密封部22與載置面11上之晶圓1抵接，以形成處理室4(參照第2圖)之控制。亦即，藉由驅動部51使載置部10上升，並使密封部22與晶圓1之表面1a在上下方向抵接，以形成處理室4。
如第2圖所示，處理室4係在晶圓1之表面1a與對向面21隔著些微之預定間隔D而隔開的狀態下，藉由與晶圓1之表面1a抵接之密封部22而將周圍予以密封，以形成為密閉狀態之填充空間。間隔D係相當於處理室4之內部高度。在形成有處理室4之狀態下，於密封部 22之內側(處理室4內)配置有對向面21之供給口23、及晶圓1之微細空間2。
在處理室4之形成狀態下，藉由將熔融金屬3從供給口23供給至處理室4內，而將熔融金屬3供給至晶圓1之表面1a，且將熔融金屬3流入至朝表面1a開口之微細空間2內。此外，處理室4亦可為非完全之密閉狀態，即使在例如晶圓1之表面1a與密封部22之間具有微小之密封洩漏，亦不會有問題。
在第1圖之構成例中，金屬填充裝置100係具備：設置在腔室30之外部，且對熔融金屬供給部20供給熔融金屬3之金屬供給泵52；以及連接腔室30之外部的金屬供給泵52與腔室30之內部之熔融金屬供給部20的供給管53。金屬供給泵52係配置在腔室30之下方，且透過貫通腔室30之下部隔壁33的供給管53而連接在熔融金屬供給部20。下部隔壁33與供給管53之間係被密封。供給管53係透過未圖示之連接部(管接頭)而連接在形成於熔融金屬供給部20之通路24。藉此，以預定之送出壓力將熔融金屬3從金屬供給泵52供給至熔融金屬供給部20。
在第1實施形態中，熔融金屬供給部20係包含設置在熔融金屬供給部20之內部，並且包含連接在供給口23之熔融金屬3的導入部25。再者，熔融金屬供給部20係包含配置在導入部25內且朝供給口23進退並以可開閉供給口23之方式構成之閥體26a。導入部25係形成作為熔融金屬供給部20之內部空間，且與連接於金屬供給 泵52之通路24、及位於導入部25之下端部的供給口23相連通。閥體26a係與閥體驅動部26b一同構成熔融金屬3之填充閥26。閥體26a係藉由閥體驅動部26b而可朝上下方向移動於閉塞供給口23之關閉位置、與從供給口23朝上方分離而開放之開放位置之間。
如此，在第1實施形態中，熔融金屬供給部20係可藉由金屬供給泵52之吐出壓力而以預定之供給壓力將熔融金屬3供給至處理室4內。再者，熔融金屬供給部20係在關閉填充閥26之際閥體26a會在導入部25內朝供給口23移動，因此可對熔融金屬3施加機械性之壓力。此外，亦可在供給熔融金屬3且將供給口23予以閉鎖之後，藉由驅動部51而將載置部10朝對於熔融金屬供給部20側接近之方向驅動。此時，載置部10上之晶圓1朝接近對向面21之方向推壓，因此可對熔融金屬3施加機械性之壓力。該等熔融金屬3之加壓會促進供給至晶圓1之表面1a上的熔融金屬3填充於微細空間2內，以抑制空隙(void)等殘留於微細空間2內。
此外，熔融金屬3係在供給至處理室4內之際，保持在金屬材料之液相溫度以上的狀態。為了避免熔融金屬3在供給途中、或對晶圓1之表面1a上供給之後立刻凝固，較佳為熔融金屬供給部20或晶圓1在供給時預先維持在液相溫度以上。
因此，在第1實施形態中，如第2圖所示，熔融金屬供給部20亦可包含用以加熱熔融金屬3之加熱器 27。加熱器27亦可如第2圖所示內建在熔融金屬供給部20，且安裝在熔融金屬供給部20之表面。再者，在第1實施形態中，載置部10亦可包含用以加熱載置部10上之晶圓1的加熱器12。加熱器12亦可如第2圖所示內建在載置部10，且以朝載置部10之載置面11露出之方式安裝。加熱器27及加熱器12係分別為申請專利範圍之「第1加熱部」及「第2加熱部」之一例。加熱器27及加熱器12亦可為電阻發熱、或燈加熱器等之任一構成。亦可設置用以加熱腔室30內之加熱器，以取代設置加熱器27或加熱器12。
加熱器27及加熱器12係藉由控制部50而控制成預定之加熱溫度。為了不使導入部25內及供給口23附近之熔融金屬3凝固，加熱器27係控制成在金屬填充處理之動作中恆常地動作。加熱器12係為了進行晶圓1之預熱，而在熔融金屬3之供給前動作。加熱器12係在例如晶圓1之載置後、處理室4之形成前動作。在處理室4之形成狀態(特別是熔融金屬3之供給後)，加熱器27會成為熱源，因此非一定要使加熱器12動作。再者，在熔融金屬3之供給後、使熔融金屬3凝固之階段，亦可使加熱器12停止。
如第1圖所示，腔室30係將載置部10、熔融金屬供給部20及密封部22收容在內部。在第1圖之構成例中，腔室30係包含：包圍載置部10、熔融金屬供給部20及密封部22之周圍的筒狀之側部隔壁31；閉塞側部 隔壁31之上部的上部隔壁32；及閉塞側部隔壁31之下部的下部隔壁33。側部隔壁31與上部隔壁32及下部隔壁33之連接部係被密封，且腔室30之內部係成為密閉空間。
在處理室4之形成狀態下，構成由處理室4所構成之第1空間、與由腔室30所構成之第2空間的雙重構造。因此，即便在使熔融金屬供給部20與載置部10隔開而將處理室4予以開放之狀態下，晶圓1及熔融金屬3係被密閉在腔室30內。在第1實施形態中，腔室30係包含用以供晶圓1出入之可開閉之閘門(閘門閥)34。閘門34係申請專利範圍之「出入口」的一例。閘門34係構成為設置在側部隔壁31，且局部地將腔室30內部予以開閉。閘門34與側部隔壁31之連接部係相密封。閘門34之大小係在可設為可供晶圓1進出之最小限度，即使在閘門34之開放狀態下亦可抑制與外部之氣體的流通。藉此，腔室30係構成為：在將內部維持在預定之氛圍狀態之情形下可供晶圓1進出。
再者，在第1圖之構成例中，金屬填充裝置100係具備將腔室30內予以排氣並減壓之真空泵41。真空泵41係申請專利範圍之「減壓部」的一例。真空泵41係透過將側部隔壁31貫通至內側之氣體配管42a及42b而連接在腔室30之內部。真空泵41係可將腔室30內之氣體予以排氣並減壓。再者，在真空泵41與腔室30之間，設置有控制閥43。藉由控制部50而將控制閥43之開閉與真空泵41之動作予以控制，即可將腔室30內減壓至大致真空 狀態。金屬填充裝置100係構成為：在藉由真空泵41將腔室30內予以減壓之狀態下，形成處理室4。減壓係進行至大致真空狀態為止。
藉由具備氣體供給部40及真空泵41，在供晶圓1出入之際，可將腔室30內設為惰性氣體氛圍或大致真空之減壓狀態。與閘門34連接之搬送路徑為例如大氣環境下時，藉由將腔室30內設為與大氣壓同等以上之壓力的惰性氣體氛圍，且抑制大氣混入至腔室30內，以抑制殘留於熔融金屬供給部20之對向面21的熔融金屬3等之氧化。當搬送路徑為大致真空之減壓狀態時，腔室30內係設為相等之減壓狀態。
氣體供給部40係透過氣體配管42a及42c而與腔室30之內部連接。氣體供給部40係可將氮氣等惰性氣體加壓供給至腔室30內。藉此，可將腔室30之內部予以加壓。金屬填充裝置100係構成為：藉由控制部50將控制閥43之開閉與氣體供給部40之動作予以控制，並藉由氣體而將供給至晶圓1之表面1a上的熔融金屬3予以加壓。
控制部50係構成為：藉由驅動部51而使載置部10下降，以進行使密封部22與晶圓1之表面1a隔開並使處理室4開放之控制。在第1實施形態中，金屬填充裝置100係構成為：在對處理室4內供給熔融金屬3之後，在腔室30內將處理室4予以開放之狀態下，藉由從氣體供給部40所供給之氣體對熔融金屬3進行加壓。
藉由氣體供給部40而開始對腔室30內之加壓的時序亦可在將處理室4予以開放之前或開放之後，但較佳為構成為：金屬填充裝置100係藉由氣體供給部40所供給之氣體將腔室30內預先控制在預定之氛圍的狀態下，將處理室4予以開放。在第1實施形態中，在將處理室4予以開放之前，藉由氣體供給部40將腔室30內維持在加壓狀態。此時，由於將處理室4予以密閉，氣體壓係不會直接作用於熔融金屬3。再者，在將處理室4予以開放之同時，開始以氣體進行熔融金屬3之加壓。
金屬填充裝置100係藉由從氣體供給部40所供給之氣體而將腔室30內預先控制在預定之氛圍，並且在將處理室4內之壓力設定在腔室30內之壓力以上的狀態下，將處理室4予以開放。藉此，處理室4內之壓力成為腔室30(處理室4之外部)的壓力以上，因此可藉由處理室4之內外的壓力差來抑制開放動作被妨礙之情形。
比開放時之處理室4內的壓力腔室30(處理室4之外部)之壓力過低或過高都不好。當壓力差大時，會有因伴隨著開放時之壓力變動而產生之衝擊晶圓1之表面1a上的熔融金屬3起伏或移動之可能性。再者，在將處理室4予以開放之時間點，由於密封部22會從壓縮狀態回復到自然狀態等，由於處理室4內之容積增大，因此會有處理室4內之壓力伴隨著容積增大而降低之傾向。因此，可藉由往處理室4之開放時序對處理室4內進行加壓，且可弭補伴隨著開放之處理室4內的壓力降低。開放時之處理 室4的內部壓力係較佳為增加與外部壓力同等之大致一定值或略為增加。藉此，可容易地進行處理室4之開放，並且可抑制處理室4之開放時的壓力變動。
就加壓處理室4內之方法而言，有一種在對處理室4內供給熔融金屬3之後，並且透過供給口23供給(追加注入)熔融金屬3，藉此施加供給壓力之方法。在關閉熔融金屬供給部20之填充閥26之際，即使藉由使閥體26a在導入部25內朝供給口23移動之動作，亦可對處理室4內機械性地進行加壓。此外，如後述之構成例，亦可為對處理室4內送入加壓用之氣體的方法(參照第11圖)。此外，可為使對向面21之一部分變形或移動並使處理室4之容積機械性縮小之方法等。
此外，金屬填充裝置100係構成為：在處理室4內之熔融金屬3之凝固完成之前，將處理室4予以開放。處理室4係在熔融金屬3為完全液相之狀態、或熔融金屬3部分地(局部地)凝固之不完全凝固狀態之期間被開放。具體而言，金屬填充裝置100係構成為：藉由使處理室開放，而將晶圓1上之熔融金屬3予以冷卻。
處理室4之開放係只要密封部22之一部分從晶圓1之表面1a分離而解除氣密即可，亦可成為熔融金屬供給部20之一部分(對向面21)與晶圓1上之熔融金屬3接觸的狀態。然而，在對向面21與晶圓1上之熔融金屬3接觸的狀態下，熔融金屬供給部20之加熱器27會成為熱源，來自加熱器27之熱亦會傳導至晶圓1上之熔融金屬 3。在本實施形態中，例如在將處理室4予以開放之際，使晶圓1及熔融金屬3從熔融金屬供給部20分離。此時，藉由使晶圓1從熔融金屬供給部20分離並使處理室4開放，將晶圓1上之熔融金屬3予以冷卻。藉此，由於抑制來自加熱器27之熱傳導，因此可迅速地進行冷卻(降低溫度)。
為了促進熔融金屬3之冷卻，在第1實施形態中，載置部10係包含用以冷卻晶圓1上之熔融金屬3之冷卻部13(參照第2圖)。在第2圖之構成例中，冷卻部13係內建在載置部10內，且藉由供冷媒流通之冷媒管或採用帕耳帖元件等熱電元件等之散熱泵所構成。冷卻部13之冷卻動作係藉由控制部50而控制。就冷卻部13而言，亦可為被安裝在載置部10之外表面，且安裝在例如載置部10之表面的散熱片。
此外，如上所述，由於藉由對向面21、密封部22、及晶圓1之表面1a而形成處理室4，因此藉由調節對向面21與晶圓1之表面1a之間的間隔D(調節密封部22之壓縮量)，而可將處理室4之容積(亦即熔融金屬3之量)設為所需最小限度。因此，藉由使處理室4之容積充分地變小，而可避免在使處理室4開放之際晶圓1之表面1a上的熔融金屬3流出至晶圓1之外部(載置部10上)等之情形。
為了更抑制在處理室4開放之狀態下之晶圓1上之熔融金屬3的流動，在晶圓1之表面1a中，較佳為預先將相對於熔融金屬3之濕潤性(親和性)較低之區域 形成在處理區域之周圍。亦即，較佳為在進行熔融金屬3之供給之前，進行使晶圓1之表面1a中之包含微細空間2之處理區域1b(參照第3圖)相對於熔融金屬3的濕潤性提升之處理、或使晶圓1之表面1a中之比處理區域1b更外側之周圍區域1c(參照第3圖)相對於熔融金屬3之濕潤性降低之處理的至少任一處理。藉此，如第4圖所示，在濕潤性相對較高之區域(處理區域1b)、與濕潤性相對較低之區域(周圍區域1c)之交界，可形成熔融金屬3之介面並抑制流動。
此外，在本說明書中，「濕潤(或濕潤性高)」係指液體面(熔融金屬3之表面)成為固體表面(晶圓1之表面1a)的角度(接觸角)未達90度之狀態，較佳為接觸角未達30度。「彈(或濕潤性低)」係指接觸角為90度以上之狀態。在第3圖中，為了方便起見，對於周圍區域1c附加陰影線而圖示。處理區域1b係配置在表面1a中之比與密封部22抵接之部分更內側之處，周圍區域1c係配置在比表面1a中之與密封部22抵接之部分更外側之處，以包圍處理區域1b之方式形成為環狀。
處理對象物為矽晶圓1時，一般而言相對於銲料等熔融金屬3之濕潤性並不高。因此，如第3圖所示，藉由在配置於密封部22之內側的處理區域1b施行使相對於熔融金屬3之濕潤性提升之處理，比處理區域1b更外側之周圍區域1c的濕潤性相對較低。使濕潤性提升之處理係例如有：藉由與熔融金屬3之濕潤性比母材(矽)高之材料 (例如Cu或Au等)而對處理區域1b進行塗覆之成膜處理、或藉由電漿等而去除晶圓1之表面氧化物之處理、使表面狀態活性化之處理等。
此外，在與熔融金屬3之濕潤性高之處理對象物(母材)之情形時，只要在比處理區域1b更外側之周圍區域1c施行使濕潤性降低之處理即可。使濕潤性降低之處理係有藉由例如與熔融金屬3之濕潤性比母材低之材料而對周圍區域1c進行塗覆之成膜處理、或使晶圓1之表面氧化之處理等。亦可實施使處理區域1b之濕潤性提升之處理、及使周圍區域1c之濕潤性降低之處理的兩種處理。
(貫通電極形成處理之流程)
參照第7圖，說明貫通電極形成處理之流程。金屬填充裝置100係實施相當於第7圖之步驟S4之處理。各步驟係分別藉由各自之裝置而實施，晶圓1係藉由未圖示之搬送機器人而搬送於各裝置之間。
在步驟S1中，藉由蝕刻處理等而對於晶圓1形成微細空間2。
此外，藉由對於微細空間2之金屬填充而形成矽貫通電極之方法係可為例如第5圖及第6圖之2種方法。第5圖之第1形成方法係：(A)從晶圓1之表面1a形成微細空間2以作為非貫通之凹部；(B)將熔融金屬3填充於微細空間2內而形成導體金屬5；(C)去除微細空間2未開口之相反面1d至導體金屬5露出為止前而形成貫通電極 之方法。在第1方法之情形時，在步驟S1中，形成微細空間2以作為非貫通之凹部。
第6圖之第2形成方法係預先在晶圓1之相反面1d形成與矽貫通電極連接之配線部6，且為：(A)形成微細空間2作為從晶圓1之表面1a到達至配線部6之貫通孔；(B)在將相反面1d側貼附在支持基板7之狀態下，將熔融金屬3填充於微細空間2而形成導體金屬5；(C)去除支持基板7而形成導體金屬5與配線部6之連接構造的方法。在第2方法之情形時，在步驟S1中，形成微細空間2作為從表面1a到達至配線部6之貫通孔。
在步驟S2中，藉由鍍覆處理等，對晶圓1之處理區域1b，進行相對於熔融金屬3之濕潤性高之材料(Cu等)的成膜處理。此時，晶圓1之周圍區域1c係不會被處理而不會成膜。結果，如第3圖所示，晶圓1之表面1a係被區隔成相對於熔融金屬3之濕潤性較高之處理區域1b及相對於熔融金屬3之濕潤性較低之周圍區域1c。
在步驟S3中，藉由洗淨步驟而去除晶圓1之表面1a的氧化物。洗淨步驟係在晶圓1於大氣中被搬送時進行。當晶圓1從步驟S2連續在大致真空中被搬送時，會抑制表面氧化物之形成或附著，因此不需要洗淨步驟。
在步驟S4中，藉由金屬填充裝置100而實施熔融金屬3對於晶圓1之表面1a之微細空間2的填充處理。金屬填充處理之內容(金屬填充裝置100之動作)係如後述。藉此，在晶圓1之微細空間2的部分形成有被填充 而凝固之導體金屬5。
在金屬填充處理後，於步驟S5中，藉由CMP(化學機械研磨)或研磨機等機械研磨對晶圓1之表面1a進行研磨，以去除在表面1a凝固之熔融金屬3的殘渣。之後，第5圖之第1形成方法，係去除相反面1d至導體金屬5露出為止(參照第5圖(C))，而形成矽貫通電極。在第6圖之第2方法中，已形成矽貫通電極，且從晶圓1去除支持基板7(參照第6圖(C))。
(金屬填充處理)
接著，參照第8圖，說明以金屬填充裝置100進行之金屬填充處理。第8圖係顯示晶圓1朝金屬填充裝置100之搬入搬出在大氣環境下進行時之處理的流程。金屬填充裝置100之動作控制係藉由控制部50而控制。此外，就金屬填充裝置100之各部而言，參照第1圖及第2圖。
在步驟S11中，藉由控制部50之控制而將閘門34予以開放，並將晶圓1搬入至腔室30內。晶圓1係通過閘門34而載置在載置部10之載置面11上。
在步驟S12中，控制部50係使閘門34閉鎖。腔室30之內部係成為氣密狀態。在步驟S13中，控制部50係控制真空泵41及控制閥43，並將腔室30內予以排氣，且減壓至大致真空狀態。在步驟S14中，控制部50係控制驅動部51而形成處理室4。亦即，控制部50係使載置部10朝熔融金屬供給部20側移動，並使密封部22與 晶圓1之表面1a抵接，而形成處理室4。
在步驟S15中，控制部50係將填充閥26(閥體26a)予以開放，並且使金屬供給泵52動作，對處理室4供給熔融金屬3。藉此，對微細空間2供給熔融金屬3。此外，熔融金屬供給部20之加熱器27係控制成在填充處理中恆常地動作。載置部10之加熱器12係控制成在步驟S11至S14之間的預定之時序動作，且對載置部10上之晶圓1預先進行加熱。
在步驟S16中，控制部50係控制氣體供給部40及控制閥43，並對腔室30內供給惰性氣體，且將腔室30內設為加壓狀態。此外，雖將以氣體進行之加壓顯示為步驟S16，但以氣體進行之加壓的開始時序，係只要為在形成處理室4之步驟S14以後、或處理室4被開放之前(步驟S18)，則可為任一時序。腔室30內係在步驟S18中處理室4被開放之前，藉由氣體供給部40進行加壓而成為預定之壓力。
在步驟S17中，控制部50係使填充閥26(閥體26a)閉鎖，而停止熔融金屬3對於處理室4之供給。在步驟S18中，控制部50係控制驅動部51並將處理室4予以開放。亦即，控制部50係使載置部10朝從熔融金屬供給部20分離之方向移動，並使密封部22從晶圓1之表面1a分離，藉此使熔融金屬3之供給後的處理室4在腔室30內開放。處理室4係在處理室4內之熔融金屬3的凝固完成之前的預定時序開放。如第4圖所示，熔融金屬3係在 處理區域1b與周圍區域1c之間形成介面而停留在處理區域1b。
此外，伴隨著處理室4之開放，藉由從氣體供給部40預先供給至腔室30內之氣體而對熔融金屬3進行加壓。熔融金屬3會藉由惰性氣體之壓力而被推入至微細空間2內，以抑制在微細空間2內之空隙(void)的產生。
在步驟S19中，控制部50係使冷卻部13動作而開始熔融金屬3之冷卻。在冷卻中，控制部50係以氣體繼續進行熔融金屬3之加壓之方式控制氣體供給部40。晶圓1上之熔融金屬3係藉由氣體對露出於腔室30內之全表面進行加壓。因此，即使熔融金屬3伴隨冷卻而部分地(局部地)凝固時，亦會對凝固部分、未凝固之液相部分施加壓力，並在維持充分地填充於微細空間2內之情形下，凝固(冷卻)會進行。之後，控制部50係待機直到熔融金屬3之溫度降低至固相溫度以下，並使熔融金屬3之凝固完成。冷卻部13之冷卻動作係在凝固完成後停止。
在熔融金屬3之凝固完成之後，於步驟S20中，控制部50係控制氣體供給部40及控制閥43，並使腔室30內之壓力回復到常壓(與腔室30之外部環境大致相同之壓力)。在步驟S21中，控制部50係使閘門34開放。藉此，從腔室30內搬出晶圓1。腔室30內係維持在惰性氣體氛圍，且成為與外部環境大致相同之壓力，因此會抑制大氣混入至處理室內(會抑制附著於對向面21之金屬的氧化)。
藉由以上之處理，進行金屬填充裝置100之金屬填充處理動作。
此外，在大致真空狀態之減壓環境下將晶圓1搬入搬出時，伴隨搬入搬出之動作係與第8圖不同。具體而言，步驟S13之真空排氣係在步驟S11之閘門開放之前進行。同樣地，步驟S20係成為與步驟S13相同之真空排氣處理，以取代將腔室30內回復到常壓之處理。亦即，在進行晶圓1之搬入搬出之際，在將腔室30內設為與外部相等之大致真空狀態之減壓環境的狀態下，將閘門34予以開放。
(第1實施形態之效果)
在第1實施形態中，可獲得以下之效果。
在第1實施形態中，如上所述，在具備氣體供給部40之氣密之腔室30內，藉由熔融金屬供給部20之對向面21、設置在對向面21之密封部22、及晶圓1之表面1a而形成處理室4，藉由熔融金屬供給部20，透過供給口23而對處理室4內供給熔融金屬3，且以對微細空間2內填充熔融金屬3之方式構成金屬填充裝置100。藉此，對處理室4內供給熔融金屬3，且對腔室30內供給氣體，而可對晶圓1之表面1a上的膜狀之熔融金屬3進行加壓。此時，即使在凝固過程中熔融金屬3局部分地凝固，藉由氣體壓對該凝固部分以外之液相的熔融部分確實地進行加壓。因此，可在凝固過程中維持對熔融金屬3之加壓。此 外，由於構成處理室4之晶圓1(載置有晶圓1之載置部10)、熔融金屬供給部20及密封部22係收容在氣密之腔室30內，因此即使在將處理室4予以完全地開放時，腔室30內之氛圍及壓力的控制係可自由地進行。結果，在晶圓1之搬入或搬出之際，都可進行晶圓1之周圍之氛圍及壓力的控制。因此，依據第1實施形態之金屬填充裝置100，可維持在凝固過程中對熔融金屬3進行之加壓，且在晶圓1之搬入或搬出之際都可進行晶圓1之周圍的氛圍及壓力之控制。
再者，在形成收納晶圓1之整體之大處理室之構成的金屬填充裝置時，熔融金屬3亦會繞入並附著於晶圓1之相反面1d側，除了必須進行表面殘渣之去除處理之外，亦必須進行相反面1d側之附著金屬的去除處理。相對於此，在第1實施形態中，由於利用晶圓1之表面1a來形成處理室4，因此會抑制熔融金屬3繞入至晶圓1之相反面(裏面)1d側，而不需要進行相反面1d側之附著金屬的去除處理。
此外，在第1實施形態中，如上述所述，在對處理室4內供給熔融金屬3之後，在腔室30內將處理室4予以開放之狀態下，藉由從氣體供給部40供給之氣體對熔融金屬3進行加壓，而構成金屬填充裝置100。藉此，只要使處理室4開放，即可藉由氣體容易地對熔融金屬3進行加壓。此外，在第1實施形態中，藉由熔融金屬供給部20之對向面21、設置在對向面21之密封部22、及晶圓 1之表面1a，可儘可能地減小處理室4之容積。因此，在對處理室4內供給熔融金屬3之後，即便使處理室4開放，亦可抑制熔融金屬3流動而溢出至晶圓1之周圍。
再者，在第1實施形態中，如上所述構成為：在藉由從氣體供給部40所供給之氣體將金屬填充裝置100之腔室30內預先控制在預定氛圍的狀態，將處理室4予以開放。藉此，與在將處理室4予以開放之後對腔室30內進行加壓之情形不同，可在處理室4之開放的同時，開始以氣體對熔融金屬3進行加壓，因此可縮短填充處理之處理時間。再者，在將處理室4予以開放時，可避免對晶圓1上之熔融金屬3進行之加壓不足的狀態，因此可抑制填充不良之發生。
再者，在第1實施形態中，如上所述構成為：藉由從氣體供給部40所供給之氣體將金屬填充裝置100之腔室30內預先控制成預定之氛圍，並且在將處理室4內之壓力設為腔室30內之壓力以上的狀態下，將處理室4予以開放。藉此，由於可在將處理室4之內部的壓力設為處理室4之外部(腔室30內)之壓力以上的狀態下可使處理室4開放，因此可容易且順暢地將處理室4予以開放。特別是，在使開放時之處理室4的內部壓力僅增加與外部(腔室30)之壓力相等之大致一定值時，抑制伴隨著處理室4內之容積增大的壓力降低，並使處理室4之開放容易，同時可抑制處理室4之開放時的壓力變動。
此外，在第1實施形態中，如上所述將金屬 填充裝置100構成為：在處理室4內之熔融金屬3的凝固完成之前將處理室4予以開放。藉此可藉由氣體將晶圓1上之液相的熔融金屬3予以加壓之狀態下使之凝固，因此可有效地抑制空隙(void)等之填充不良的發生。此外，亦可避免熔融金屬供給部20與晶圓1透過熔融金屬3而黏在一起(成為一體)。
此外，在第1實施形態中，如上所述在熔融金屬供給部20設置用以加熱熔融金屬3之加熱器27。再者，將金屬填充裝置100構成為：藉由使晶圓1從熔融金屬供給部20分離並使處理室4開放，而將晶圓1上之熔融金屬3予以冷卻。因此，藉由加熱器27可避免熔融金屬3在熔融金屬供給部20(供給口23)側凝固之情形。此外，在形成處理室4之狀態下熔融金屬供給部20(對向面21)側成為熱源，因此在將處理室4予以開放之際使晶圓1從作為熱源之熔融金屬供給部20分離，藉此會成為晶圓1側之熱容量被極小化之狀態下的冷卻，可使晶圓1上之熔融金屬3有效率地凝固。
再者，在第1實施形態中，如上所述在載置部10設置用以冷卻晶圓1上之熔融金屬3的冷卻部13。藉此，在使晶圓1從熱源(熔融金屬供給部20)分離之狀態下，藉由設置在載置部10之冷卻部13，可使晶圓1上之熔融金屬3更有效率地凝固。此外，無須在每次處理將對向面21側予以冷卻。可減少反覆進行加熱冷卻之浪費之能量及處理時間。再者，要供給之金屬不會在每次處理反覆 進行熔融及凝固，而使處理時間縮短、可抑制材料劣化。
再者，在第1實施形態中，如上所述，在載置部10設置用以加熱載置部10上之晶圓1的加熱器12。藉此，為了在供給熔融金屬3之際使熔融金屬3不會在晶圓1上凝固，可藉由設置在載置部10之加熱器12將載置部10上之晶圓1預先迅速地進行加熱(預熱)。結果，由於可迅速地開始進行熔融金屬3之供給，因此可縮短填充處理之處理時間。
此外，在第1實施形態中，如上所述設置：朝使載置部10及熔融金屬供給部20之至少一方彼此接近或分離之方向(上下方向)移動之驅動部51；及藉由驅動部51使密封部22與載置面上之晶圓1抵接，以進行使處理室4形成之控制的控制部50。藉此，藉由進行使載置部10及熔融金屬供給部20朝接近之方向相對移動之控制，而可形成使載置面11上之晶圓1的表面1a與熔融金屬供給部20之對向面21的距離儘可能地縮小之處理室4，因此可減低熔融金屬3之使用量。此外，藉由在熔融金屬3之供給後進行使載置部10及熔融金屬供給部20之至少一方朝接近之方向驅動之控制，亦可對處理室4內之熔融金屬3機械地進行加壓。此時，藉由機械性之壓力而可有效地抑制空隙(void)等之填充不良的發生。
此外，在第1實施形態中，如上所述將對熔融金屬供給部20供給熔融金屬3之金屬供給泵52設置在腔室30之外部，且更設置連接腔室30之外部之金屬供給 泵52與腔室30之內部之熔融金屬供給部20的供給管53。藉此，可對氣密之腔室30內之熔融金屬供給部20容易地輸送熔融金屬3。此外，藉由金屬供給泵52及供給管53，可對從熔融金屬供給部20供給至處理室4之熔融金屬3施加供給壓力。結果，可藉由供給壓力有效地進行對微細空間2之填充，因此可有效地抑制填充不良之發生。
再者，在第1實施形態中，如上所述，將連接於供給口23之熔融金屬3的導入部25設置在熔融金屬供給部20之內部，並且設置配置在導入部25內且以朝供給口23進退並可使供給口23開閉之方式構成的閥體26a。藉此，藉由使閥體26a移動，而可在相對於處理室4較近之位置進行將熔融金屬3從導入部25對處理室4之供給及停止供給之切換。再者，在關閉供給口23之際使閥體26a在導入部25內朝供給口23移動，而可將伴隨著閥體26a之移動的機械性壓力施加至處理室4側。結果，在開放前之處理室4的內部之壓力比處理室4之外部(腔室30內)的壓力更低時，也可容易且順暢地將處理室4予以開放。
此外，在第1實施形態中，亦可一邊將熔融金屬3供給至處理室4，一邊將處理室4予以開放，並使閥體26a朝向供給口23移動，藉此亦可一邊將機械性之壓力施加至處理室4側，一邊將處理室4予以開放。即使在任一情形時都可減低處理室4之內外的壓力差，且容易且順暢地將處理室4予以開放。
再者，在第1實施形態中，如上所述在藉由 真空泵41使腔室30內減壓之狀態下，以形成處理室4之方式構成金屬填充裝置100。藉此，在對減壓狀態之處理室4內供給熔融金屬3之後，藉由氣體供給部40對腔室30內進行加壓，即可將熔融金屬3差壓填充於細空間2內。藉此，可更有效果地抑制對微細空間2之填充不良的發生。再者，由於在處理室4之外部的腔室30設置真空泵41，因此與設置連通於處理室4之真空排氣口之情形相比較，金屬不會接觸於排氣口(閥)，而可避免因金屬粉咬入於閥閥體等所造成之氣密不良的發生。
此外，在第1實施形態中，如上所述在腔室30設置用以供晶圓1進出之可開閉的閘門34。藉此，在將腔室30內維持在所希望之氛圍及壓力狀態之情形下，可容易地進行晶圓1之搬入或搬出。藉由將例如腔室30內設為惰性氣體氛圍，可抑制在進行晶圓1之搬入搬出之際附著在熔融金屬供給部20之對向面21的熔融金屬3之殘存部分被曝露在外氣而氧化等之情形。再者，在以可進行真空連續搬送之方式將金屬填充裝置100與真空成膜裝置等相連接時，亦可為在不接觸於大氣之情形下進行連續處理之構成。
再者，在第1實施形態中，如上所述在熔融金屬3之供給之前，進行使晶圓1之表面中之包含微細空間2之處理區域1b相對於熔融金屬3的濕潤性(親和性)提升之處理、或使晶圓1之表面中之比處理區域1b更外側之周圍區域1c相對於熔融金屬3的濕潤性降低之處理之至少 任一處理。藉此，使處理區域1b之濕潤性相對地提升，且可將比處理區域1b更外側之周圍區域1c的濕潤性設為相對較低之狀態。結果，即使不設為將熔融金屬3推入於氣密空間之狀態，亦可在使熔融金屬3遍及於處理區域1b，且將處理室4予以開放時，在處理區域1b與周圍區域1c之交界形成熔融金屬3之介面，並抑制處理區域1b之熔融金屬3朝周圍區域1c側擴展之情形，且可將熔融金屬3有效地填充於微細空間2內。
[第2實施形態]
接著，參照第9圖，說明第2實施形態之金屬填充裝置200。在該金屬填充裝置200中，與構成為可使載置部10朝相對於熔融金屬供給部20接近或分離之方向(上下方向)移動之上述第1實施形態不同，針對以可使熔融金屬供給部20移動之方式構成之例加以說明。此外，針對第2實施形態中之與上述第1實施形態相同之構成，標示與上述第1實施形態相同之符號，並省略說明。
在第2實施形態之金屬填充裝置200中，如第9圖所示，熔融金屬供給部20係構成為：配置在載置部10之上方(上下疊合之位置)，且可朝相對於載置部10接近或分離之方向(上下方向)移動。
亦即，金屬填充裝置200係具備使熔融金屬供給部20朝相對於載置部10接近或分離之方向(上下方向)移動的驅動部151。控制部50係藉由驅動部151而使熔融 金屬供給部20下降並使密封部22與載置面11上之晶圓1抵接，以進行使處理室4形成之控制。控制部50係藉由驅動部151而使熔融金屬供給部20上升，以進行使處理室4開放之控制。
在第2實施形態中，載置部10係固定地設置在腔室30之下部隔壁33上。載置部10係與上述第1實施形態同樣地，亦可構成為藉由驅動部51朝相對於熔融金屬供給部20接近或分離之方向(上下方向)移動。亦即，亦可在金屬填充裝置200設置分別使載置部10及熔融金屬供給部20之兩方朝上下方向移動之驅動部51及驅動部151。
第2實施形態之其他構成係與上述第1實施形態相同。
(第2實施形態之效果)
在第2實施形態中，與上述第1實施形態同樣地，在設置有氣體供給部40之氣密之腔室30內，藉由對向面21、密封部22、及晶圓1之表面1a而形成有處理室4，且以透過供給口23而對處理室4內供給熔融金屬3之方式構成金屬填充裝置200，藉此可維持在凝固過程中之對熔融金屬3進行之加壓，且可在晶圓1之搬入或搬出之際對晶圓1之周圍的氛圍及壓力之控制。
第2實施形態之其他效果係與上述第1實施形態相同。
[第3實施形態]
接著，參照第10圖，說明第3實施形態之金屬填充裝置300。在該金屬填充裝置300中，不僅上述第1實施形態及第2實施形態之構成之外，亦針對將熔融金屬供給部20及載置部10之至少一方構成為可朝與載置面11平行之方向移動之構成的例加以說明。此外，針對第3實施形態中之與上述第1實施形態及第2實施形態相同之構成，標示與上述第1實施形態相同之符號，並省略說明。
在第3實施形態之金屬填充裝置300中，係構成為：熔融金屬供給部20及載置部10之至少一方可朝與載置面11大致平行之方向(水平方向)移動。在第10圖中，係構成為：熔融金屬供給部20及載置部10中之載置部10可朝與載置面11大致平行之方向(水平方向)移動。在第3實施形態中，熔融金屬供給部20亦可朝大致水平方向移動，熔融金屬供給部20及載置部10之兩方亦可朝大致水平方向移動。
在第10圖之構成例中，金屬填充裝置300係具備將載置部10朝與載置面11平行之方向移動之驅動部254。驅動部254係例如藉由可朝在與載置面11平行之面(水平面)內正交之2方向移動的2軸移動機構所構成。藉此，可將水平方向之載置部10與熔融金屬供給部20之相對位置任意地變更。驅動部254亦可為1軸之移動機構。載置部10係構成為可藉由驅動部254朝水平方向移動，且不會朝上下方向移動。
熔融金屬供給部20係配置在比載置部10更上方之位置。熔融金屬供給部20係藉由驅動部151朝上下方向(載置部10及熔融金屬供給部20彼此接近或分離之方向)移動，且以不會朝水平方向移動之方式固定。此外，由於載置部10在下部隔壁33上移動，因此熔融金屬供給部20係經由貫通側部隔壁31之供給管53，與配置在腔室30之外側的金屬供給泵52連接。
在第3實施形態中，對向面21之直徑(面積)及密封部22的直徑係形成為比載置面11(載置於載置面11上之晶圓1)更小。亦即，金屬填充裝置300係構成為：藉由載置部10之水平移動，而在晶圓1之表面1a的任意位置使密封部22抵接於晶圓1之表面1a，並藉由對向面21、密封部22、及晶圓1之表面1a，而在晶圓1之表面1a的一部分形成局部之處理室4。因此，假設晶圓1之外徑與上述第1實施形態相同時，在第3實施形態中，處理室4之容積係比第1實施形態更小。
控制部50係可進行下述控制：藉由驅動部254使載置部10水平移動，將晶圓1之表面1a上之微細空間2的形成位置配置在與熔融金屬供給部20之對向面21相對向之位置。並且，控制部50係藉由驅動部151使熔融金屬供給部20下降，並使密封部22與載置面11上之晶圓1抵接，以進行使局部之處理室4形成在晶圓1之表面1a上的控制。再者，控制部50係藉由驅動部151使熔融金屬供給部20上升，以進行使處理室4開放之控制。
第3實施形態之其他構成係與上述第1實施形態相同。
(第3實施形態之效果)
在第3實施形態中，與上述第1實施形態同樣地，在設置氣體供給部40之氣密之腔室30內，藉由對向面21、密封部22、及晶圓1之表面1a而形成處理室，且以經由供給口23將熔融金屬3供給至處理室4內之方式構成金屬填充裝置300，藉此，可維持在凝固過程中對熔融金屬3之加壓，且在晶圓1之搬入或搬出之際亦可進行晶圓1之周圍的氛圍及壓力之控制。
再者，在第3實施形態中，如上所述，以可朝與載置面11平行之方向(水平方向)移動之方式構成載置部10。藉此，可在晶圓1之表面1a上之任意位置(必須進行金屬填充處理之位置)形成局部之處理室4。結果，與在晶圓1之表面1a上的大致整體形成處理室4之情形相比較，可更減低熔融金屬3之使用量。
第3實施形態之其他效果係與上述第1實施形態相同。
[第4實施形態]
接著，參照第11圖，針對第4實施形態之金屬填充裝置400加以說明。在該金屬填充裝置400中，不僅上述第1實施形態之構成，亦針對在熔融金屬供給部320之對向 面21設置第2供給口(氣體供給口327)，且可藉由氣體對處理室4內進行加壓之構成之例加以說明。此外，針對第4實施形態中之與上述第1實施形態相同之構成，標示與上述第1實施形態相同之符號，並且省略說明。
在第4實施形態之金屬填充裝置400中，如第11圖所示，熔融金屬供給部320係不僅設置在對向面21之熔融金屬3的供給口23，且更包含設置在對向面21之加壓氣體的氣體供給口327。
氣體供給口327係經由貫通側部隔壁31之氣體配管345而與氣體供給部40連接。藉此，金屬填充裝置400係構成為：經由熔融金屬供給部320之氣體供給口327，處理室4之內部亦藉由氣體而可獨立地進行加壓。此外，氣體供給部40係經由氣體配管42a及42c與控制閥43而連接在腔室30之內部，且透過氣體配管42c及345、及控制閥344而與熔融金屬供給部320之內部(氣體供給口327)連接。亦可分別設置腔室30內之加壓用的氣體供給部40、及處理室4內之加壓用的氣體供給部40。此外，在第11圖之構成例中，氣體供給口327亦可經由氣體配管345、42c及42b、控制閥43及344而與真空泵41連接，亦可對處理室4內進行真空排氣。
在第11圖之構成例中，熔融金屬供給部320係包含切換加壓氣體之供給與供給停止之氣體閥326。在該構成例中，氣體閥326係與熔融金屬3之填充閥26同樣地構成。亦即，熔融金屬供給部320係包含：設置在熔融 金屬供給部320之內部，並且連接在氣體供給口327之加壓氣體的導入部325；配置在導入部325內，且朝氣體供給口327進退而以可開閉氣體供給口327之方式構成之閥體326a。閥體326a係與閥體驅動部326b一同構成氣體閥326。閥體326a係藉由閥體驅動部326b而可朝上下方向移動於閉塞氣體供給口327之閉位置、與從氣體供給口327朝上方分離而開放之開位置之間。
控制部50係藉由控制氣體閥326、控制閥43及344、氣體供給部40(或真空泵41)，而進行藉由惰性氣體對處理室4內進行加壓之控制、或將處理室4內減壓至大致真空狀態之控制。
第4實施形態之其他構成係與上述第1實施形態相同。
(第4實施形態之效果)
在第4實施形態中，與上述第1實施形態同樣地，在設置有氣體供給部40之氣密之腔室30內，藉由對向面21、密封部22、及晶圓1之表面1a而形成處理室4，且經由供給口23而對處理室4內供給熔融金屬3，以構成金屬填充裝置400，藉此可維持在凝固過程中對熔融金屬3進行之加壓，且在晶圓1之搬入或搬出之際可進行晶圓1之周圍之氛圍及壓力的控制。
此外，在第4實施形態中，如上所述在對向面21設置氣體供給口327，並經由氣體供給口327，處理 室4之內部亦藉由氣體而獨立地進行加壓，以構成金屬填充裝置400。藉此，在對處理室4內供給熔融金屬3之後，藉由氣體供給部40並利用惰性氣體對處理室4內進行加壓，而可更有效地抑制對微細空間2之填充不良的發生。
第4實施形態之其他效果係與上述第1實施形態相同。
[第5實施形態]
接著，參照第12圖及第13圖，針對第5實施形態加以說明。在第5實施形態中，不僅上述第1實施形態及第2實施形態之構成，且針對在熔融金屬供給部420設置用以規定對向面21與晶圓1之表面1a之間之間隔D的間隔部428之例加以說明。此外，第5實施形態中之熔融金屬供給部420以外的構成係與上述第1實施形態相同，因此標示與上述第1實施形態相同之符號，並且省略說明。
在第5實施形態中，如第12圖所示，熔融金屬供給部420係具備用以規定對向面21與晶圓1之表面1a之間之間隔D的間隔部428。間隔部428係固定地設置在熔融金屬供給部420，且在形成有處理室4之狀態下，且配置在朝上下方向(熔融金屬供給部420與載置部10相對向之方向)與載置部10抵接之位置。具體而言，間隔部428係在熔融金屬供給部420之載置部10側端部(下部)中之比密封部22更外側且比載置面11上之晶圓1之配置位置更外側的位置，並形成為朝載置部10突出之柱狀(突起 狀)。
間隔部428係如例如第13圖所示，以等角度間隔在密封部22之周圍設置複數個。在第13圖中，係顯示以約120度間隔配置3個間隔部428之例。間隔部428朝載置部10側的突出量H係在考慮晶圓1之厚度、用以確保密封性之密封部22之變形量(壓潰量)之前提下，將在形成處理室4之狀態下之晶圓1之表面1a與對向面21之間隔D設定為預定之一定量。結果，在間隔部428與載置部10抵接之狀態下，熔融金屬供給部420與載置部10無法更進一步以上接近，而可避免晶圓1之表面1a與對向面21之間隔D變得更小。
間隔部428並一定需要以從對向面21突出之方式形成。例如，間隔部428係在從熔融金屬供給部420之下部側面朝側方延伸之後，亦可為朝載置部10側折彎之形狀。間隔部428並不一定要與載置面11抵接，與設置在載置部10之專用的抵接面接觸。再者，間隔部428亦可設置在載置部10側。在將間隔部428設置在載置部10時，與在熔融金屬供給部側設置間隔部之情形相比較，具有具備間隔部428之構成的模具作成會變得容易且清掃容易之優點。
第5實施形態之其他構成係與上述第1實施形態相同。
(第5實施形態之效果)
在第5實施形態中，與上述第1實施形態同樣地，可維持在凝固過程中對熔融金屬3進行之加壓，且亦可在晶圓1之搬入或搬出之際進行晶圓1之周圍的氛圍及壓力之控制。
再者，在第5實施形態中，如上所述在熔融金屬供給部420設置用以規定對向面21與晶圓1之表面1a之間之間隔D的間隔部428。藉此，在形成處理室4之際，可容易地將處理室4之容積設為一定，且可將熔融金屬3之供給量設為一定。而且，藉由間隔部428而可將在形成處理室4之狀態下之密封部22的變形量設為一定。藉此，可抑制使密封部22過度地變形而劣化，或密封部22之變形量變異且處理室4之密封性能變異之情形。
第5實施形態之其他效果係大致與上述第1實施形態相同。
[變形例]
此外，應考慮這次所揭示之實施形態係在所有之點為例示且並非限制性者。本發明之範圍並非上述之實施形態的說明而是由申請專利範圍所揭示者，且包含與申請專利範圍相等之意義及範圍內之所有的變更(變形例)。
例如，在上述第1至第5實施形態所揭示之各構成亦可彼此組合。例如，在第3實施形態之金屬填充裝置300中，亦可設置第4實施形態(金屬填充裝置400)之熔融金屬供給部320，以取代熔融金屬供給部20。再者， 例如亦可在第4實施形態之金屬填充裝置400設置第2實施形態(金屬填充裝置200)之驅動部151，且構成為使熔融金屬供給部320朝相對於載置部10接近或分離之方向移動。再者，亦可在熔融金屬供給部320設置第5實施形態之間隔部428。
此外，在上述第3實施形態中，雖例示可使熔融金屬供給部20朝相對於載置部10接近或分離之方向(上下方向)移動，且載置部10可朝與載置面11平行之方向(水平方向)移動的構成例，但本發明並不限定於此。例如，載置部10及熔融金屬供給部20中之一方亦可朝水平方向及上下方向之3軸方向移動。
再者，在上述第4實施形態中，雖在熔融金屬供給部320顯示設置熔融金屬3之供給口23、及加壓氣體之氣體供給口327之例，但本發明並不限定於此。在本發明中，例如亦可在熔融金屬供給部設置複數個熔融金屬3之供給口23。再者，亦能以包圍各自之供給口23的方式，設置各自之密封部22。此時，可同時地形成複數個處理室4。
再者，在上述第1實施形態中，藉由在大致真空之減壓狀態下將熔融金屬3供給至處理室4，雖顯示進行差壓填充之例，但本發明並不限定於此。在本發明中，亦可不進行差壓填充，而將處理室4內設為大氣壓程度之一定壓力下並供給熔融金屬3。此時，亦可伴隨熔融金屬3之供給而將處理室4內之氣體予以排氣之排氣構造設置在 熔融金屬供給部。
此外，在上述第1實施形態中，雖顯示在處理室4之開放後(晶圓1從熔融金屬供給部20側分離之後)使冷卻部13動作之例，惟本發明並不限定於此。在本發明中，亦可在處理室4之開放前使冷卻部13動作。
此外，在上述第1實施形態中，雖顯示在將腔室30內預先進行加壓之狀態下顯示使處理室4開放之例，但本發明並不限定於此。在本發明中，亦可在處理室4之開放後對腔室30內進行加壓。
此外，在上述第1實施形態中，在熔融金屬3之供給之前，雖顯示進行使處理區域1b相對於熔融金屬3的濕潤性提升之處理、或使外側之周圍區域1c相對於熔融金屬3之濕潤性降低之處理之至少一處理的例(第7圖之成膜處理)，但本發明並不限定於此。在本發明中，若為熔融金屬3潤濕於處理區域1b之狀態，亦可不進行使濕潤性提升或降低之處理。在本發明中，由於可儘可能地使處理室4之容積減小，因此熔融金屬3只要不會在表面1a上彈出而流動或凝聚成島狀，亦可進行該種表面處理。與對向面21之至少熔融金屬接觸之面較佳為被修飾成不會潤濕於熔融金屬(容易地使熔融金屬彈出)、或由不易被潤濕之材質所構成。藉由如此構成而可容易地將對向面21與晶圓上之熔融金屬予以容易地分離。
1‧‧‧晶圓
1a‧‧‧晶圓之表面
3‧‧‧熔融金屬
10‧‧‧載置部
11‧‧‧載置面
20‧‧‧熔融金屬供給部
21‧‧‧對向面
22‧‧‧密封部
23‧‧‧供給口
24‧‧‧通路
25‧‧‧導入部
26‧‧‧填充閥
26a‧‧‧閥體
26b‧‧‧閥體驅動部
30‧‧‧腔室
31‧‧‧側部隔壁
32‧‧‧上部隔壁
33‧‧‧下部隔壁
34‧‧‧閘門
40‧‧‧氣體供給部
41‧‧‧真空泵
42a、42b、42c‧‧‧氣體配管
43‧‧‧控制閥
50‧‧‧控制部
51‧‧‧驅動部
52‧‧‧金屬供給泵
53‧‧‧供給管
100‧‧‧金屬填充裝置

Claims (19)

  1. 一種金屬填充裝置，係將熔融金屬填充在處理對象物之微細空間內，前述微細空間係以在前述處理對象物之表面形成開口的方式形成者，前述金屬填充裝置係具備：載置部，係具有供前述處理對象物載置之載置面；熔融金屬供給部，係包含與前述載置面相對向之對向面、及設置在前述對向面之熔融金屬的供給口；環狀之密封部，係以包圍前述供給口之方式設置在前述對向面；氣密之腔室，係將前述載置部、前述熔融金屬供給部及前述密封部收容於內部；以及氣體供給部，係將氣體供給至前述腔室內；該金屬填充裝置係構成為：藉由前述對向面、前述密封部、及前述處理對象物之表面而形成處理室，並藉由前述熔融金屬供給部而經由前述供給口將前述熔融金屬供給至前述處理室內而將熔融金屬填充於前述微細空間內。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之金屬填充裝置，係構成為：在將熔融金屬供給至前述處理室內之後，在前述腔室內在將前述處理室予以開放之狀態下，藉由從前述氣體供給部所供給之氣體對熔融金屬進行加壓。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之金屬填充裝置，係構成為：在藉由從前述氣體供給部所供給之氣體將前述腔室內預先控制成預定之氛圍的狀態下，將前述處理室予以 開放。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之金屬填充裝置，係構成為：藉由從前述氣體供給部所供給之氣體而將前述腔室內預先控制成預定之氛圍，並且在將前述處理室內之壓力設為前述腔室內之壓力以上的狀態下，將前述處理室予以開放。
  5. 如申請專利範圍第2項至第4項中任一項所述之金屬填充裝置，係構成為：在前述處理室內之熔融金屬的凝固完成之前，將前述處理室予以開放。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之金屬填充裝置，其中，前述熔融金屬供給部係包含用以加熱熔融金屬之第1加熱部，且該金屬填充裝置係構成為：使前述處理對象物從前述熔融金屬供給部分離而將前述處理室予以開放，據此使前述處理對象物上之熔融金屬冷卻。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之金屬填充裝置，其中，前述載置部係包含用以冷卻前述處理對象物上之熔融金屬之冷卻部。
  8. 如申請專利範圍第6項或第7項所述之金屬填充裝置，其中，前述載置部係包含用以加熱前述載置部上之前述處理對象物的第2加熱部。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之金屬填充裝置，更具備：驅動部，係使前述載置部及前述熔融金屬供給部之至少一方朝彼此接近或分離之方向移動；以及控制部，係進行藉由前述驅動部而使前述密封部 與前述載置面上之前述處理對象物抵接，以使前述處理室形成之控制。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之金屬填充裝置，更具備：金屬供給泵，係設置在前述腔室之外部，且對前述熔融金屬供給部供給熔融金屬；以及供給管，係連接前述腔室之外部的前述金屬供給泵與前述腔室之內部的前述熔融金屬供給部。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之金屬填充裝置，其中，前述熔融金屬供給部更包含：設置在前述熔融金屬供給部之內部，且連接在前述供給口之熔融金屬的導入部；以及配置在前述導入部內，且朝前述供給口進退而構成為可開閉前述供給口之閥體。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之金屬填充裝置，其中，前述熔融金屬供給部及前述載置部之至少一方係構成為可朝與前述載置面平行之方向移動。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之金屬填充裝置，更具備使前述腔室內排氣並予以減壓之減壓部，且前述金屬填充裝置係在藉由前述減壓部而使前述腔室減壓之狀態下形成前述處理室。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之金屬填充裝置，其中，前述腔室係包含用來使前述處理對象物進出之可開閉的出入口。
  15. 一種金屬填充方法，係將熔融金屬填充在處理對象物之 微細空間內，前述微細空間係以在前述處理對象物之表面形成開口的方式形成者，前述金屬填充方法係：在氣密之腔室內，使前述處理對象物之表面和設置在與前述表面相對向之對向面的環狀之密封部抵接，且藉由前述對向面、前述密封部、及前述處理對象物之表面而形成處理室，對前述處理室內供給熔融金屬以對前述微細空間供給熔融金屬，使前述密封部與前述處理對象物分離，而在前述腔室內將供給熔融金屬後的前述處理室予以開放，且藉由氣體對將前述處理對象物、前述對向面及前述密封部收容於內部之前述腔室內進行加壓，以對前述處理對象物上之熔融金屬進行加壓。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之金屬填充方法，其中，在預先將前述腔室內進行加壓之後，在加壓狀態之前述腔室內將前述處理室予以開放。
  17. 如申請專利範圍第15項所述之金屬填充方法，其中，在預先對腔室內進行加壓之後，於加壓狀態之前述腔室內，在將前述處理室內之壓力設為前述腔室內之壓力以上的狀態下將前述處理室予以開放。
  18. 如申請專利範圍第16項或第17項所述之金屬填充方法，其中，在前述處理室內之熔融金屬的凝固完成之前，將前述處理室予以開放。
  19. 如申請專利範圍第15項所述之金屬填充方法，其中， 在供給熔融金屬之前，更進行使前述處理對象物之表面中之包含前述微細空間之處理區域相對於熔融金屬的濕潤性提升的處理，或使前述處理對象物之表面中之比前述處理區域更外側之周圍區域相對於熔融金屬的濕潤性降低之處理的至少其中一種處理。
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