JP2014528180A

JP2014528180A - スルー基板ビアの形成方法

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Publication number: JP2014528180A
Application number: JP2014533547A
Authority: JP
Inventors: ジー．イングランド，ルーク
Original assignee: マイクロンテクノロジー，インク．
Priority date: 2011-09-28
Filing date: 2012-09-05
Publication date: 2014-10-23
Anticipated expiration: 2032-09-05
Also published as: US20130075268A1; TWI469258B; EP2761646A1; TW201320243A; CN103797566A; EP2761646A4; JP5921696B2; CN103797566B; EP2761646B1; KR20140070604A; KR101611108B1; WO2013048685A1

Abstract

スルー基板ビアの形成方法は、基板内に形成されたスルー基板ビア開口の残存体積を充填するために、銅および少なくとも一つの銅以外の元素を別々に電着させるステップを含む。電着された銅および少なくとも一つの他の元素は、合金を含む導電性スルー基板ビア構造を形成するうえで使用される、銅および少なくとも一つの他の元素の合金を形成するためにアニールされる。【選択図】図４

Description

本明細書で開示される実施形態は、スルー基板ビアの形成方法に関する。

スルー基板ビアは、集積回路を含む基板を完全に通過する垂直電気接続である。スルー基板ビアは、３Ｄ集積回路における３Ｄパッケージを作成するために使用され、パッケージ・オン・パッケージなどの他の技術に対する改良である。なぜなら、スルー基板ビアの密度は、実質的により高い可能性があるからである。スルー基板ビアは、マルチチップ電子回路の複雑性および全体の寸法を顕著に縮小する内部配線によって垂直に配列された電子デバイスの相互接続を提供する。

通常のスルー基板ビアプロセスは、基板の厚さの全てではなく大部分を通る、スルー基板ビア開口の形成を含む。薄い誘電性層は、その後、スルー基板ビア開口の電気的に絶縁性の側壁に配置される。（複数の）接着および／もしくは拡散バリア材料は、誘電性層を裏打ちするためにその後配置される。スルー基板ビア開口は、その後、導電性材料で充填される。基板材料は、ビア開口が、ビア開口内の導電性材料を露出するために形成された基板の反対側から除去される。

一つの望ましい導電性スルー基板ビア材料は、電着によって配置された銅元素である。銅は、スルー基板ビア開口内のシード層を最初に配置するステップと、その後、電気めっき液から銅元素を電着させるステップによって形成されてもよい。例示的な銅電気めっき液は、銅イオンの源として硫酸銅を、導電性を制御するために硫酸を、抑制分子の核生成用に塩化銅を含む。

現在の銅元素充填で構成されたスルー基板ビア構造は、ライナーおよび銅が基板の裏面を通って露出された後、誘電体ビアライナーに対して応力緩和損傷を示す。銅充填金属は、基板内に束縛される間、高い応力下にある。しかしながら、銅および誘電体が基板の裏面から露出されて突出するとき、銅は束縛されなくなり、応力の緩和および銅構造の隆起部に対する平衡かつより低い応力状態をもたらす。銅が膨張するにつれて、誘電体ビアライナーにひびが入る傾向があり、それによって、基板を短絡させる銅マイグレーション用の経路を生成する。

本発明の一実施形態に従うプロセスにおける基板断片の断面図である。図１の後の処理段階における図１の基板断片の図である。図２の後の処理段階における図２の基板断片の図である。図３の後の処理段階における図３の基板断片の図である。図４の後の処理段階における図４の基板断片の図である。図５の後の処理段階における図５の基板断片の図である。本発明の一実施形態に従う、プロセスにおける基板断片の断面図である。本発明の一実施形態に従う、プロセスにおける基板断片の断面図である。図８の後の処理段階における図８の基板断片の図である。図９の後の処理段階における図９の基板断片の図である。図１０の後の処理段階における図１０の基板断片の図である。図１１の後の処理段階における図１１の基板断片の図である。

本発明の実施形態は、スルー基板ビアの形成方法を包含し、基板内に形成されるスルー基板ビア開口の残存体積を充填するために、銅および銅以外の少なくとも一つの元素を別々に電着させるステップを含む。電着された銅および少なくとも一つの他の元素は、合金を含む導電性スルー基板ビア構造の形成で使用される、銅および少なくとも一つの他の元素の合金を形成するためにアニール（焼きなまし）される。最初の例示的実施形態は、図１−図６を参照して記述される。

図１に関連して、基板断片１０は、反対側面１６および１８を有する基板材料１２を含む。材料１２は、複数の材料、領域、層および作製されたまたは作製プロセス中の集積回路の一部を構成する構造を有する不均質なものでありうる。簡便性のために、本明細書では、基板側面１６は、基板１２の第一側面と称され、基板側面１８は、基板１２の第二側面と称される。

スルー基板ビア開口２０は、基板１２内へ形成される。一実施形態においては、開口２０は、基板１２を部分的に通って伸長し、第一の基板側面１６から形成される。或いは、スルー基板ビア開口２０は、基板材料１２を完全に通って伸長し、および／もしくは、第二の基板側面１６から形成されてもよい。それとは関係なく、スルー基板ビア開口２０は、化学的および／もしくは物理的手段によって形成されてもよく、化学エッチング、穿孔、レーザアブレーションがその幾つかの例である。基板材料１２は、シリコンを含んでもよい。スルー基板ビアは、スルーシリコンビア（ＴＳＶ）として本技術分野で称されることもある。本文書においては、“スルー基板ビア”は、スルーシリコンビアを包含するか、またはスルーシリコンビアを総称し、スルー基板ビアは、材料のうちのいずれかがシリコンであるか否かに関わらず、基板材料を通って伸長する導電性ビアを含む。

図２に関連して、スルー基板ビア開口２０の側壁は、誘電体２２で裏打ちされる。これらは、均質であってもよいし、不均質であってもよく、二酸化シリコンおよび／もしくはシリコン窒化物が実施例である。導電性シード材料ライニング２４は、スルー基板ビア開口２０内の誘電体２２上に横方向に形成される。これらは均質であってもよいし、不均質であってもよく、銅が一実施例である。（図示されていない）（複数の）銅拡散バリア材料は、導電性シード材料２４と誘電体２２との間に提供されてもよい。これらは均質であってもよいし、不均質であってもよく、タンタル、タンタル／タングステン、窒化タンタル、もしくは銅マイグレーションに対するバリアとして機能することが可能な他の材料である。拡散バリア材料は、誘電性であってもよいし、導電性であってもよく、導電性である場合、シード材料２４の構成部分として機能してもよい。

図３に関連して、金属ライニング２６は、銅もしくは銅以外の元素を電着させることによって其々のスルー基板ビア開口２０内に形成される。使用される電着技術は、任意の既存の技術であるか、または、（複数の）開発中の電着技術である可能性がある。基板１０は、金属ライニング２６がスルー基板ビア開口２０内の分離された金属ライニングとして（即ち、任意の分離された開口２０間で連続しないように）電着されるように、（図示されていないが）予めマスクされる。金属ライニング２６は、均質であってもよいし、不均質であってもよく、銅以外の一つ以上の元素を含み、元素および／もしくは合金形式であってもよい。銅以外の例示的な元素は、亜鉛、錫、ニッケルを含む。それとは関係なく、一実施形態においては、金属ライニング２６は、其々のスルー基板ビア開口２０内の外側開放間隙２７を形成するものとして考えられてもよい。

図４に関連して、銅もしくは他の元素のうちの他方２８は、間隙２７を充填するために電着される。

図５に関連して、電着された銅および少なくとも一つの他の元素は、銅および少なくとも一つの他の元素の合金３０を形成するためにアニールされる。（図示されていない）シード材料２４は、（示されるような）合金３０の一部を本質的に形成してもよい。合金３０は均質であってもよいし、不均質であってもよい。合金は（複数の）他の元素よりも多い銅か、もしくは少ない銅を有してもよい。亜鉛が別の元素である一実施形態においては、合金は、亜鉛よりも銅をより多く有する。例えば、亜鉛は、約０．５％から２５％の重量で存在し、これは、銅亜鉛位相図におけるα位相範囲を目標とし、金属はお互いに固溶体である。合金内の銅および他の元素の量は、スルー基板ビア開口２０内の電着された材料２６および２８の量によって決定されてもよい。銅以外の（複数の）金属のアニール前の開始厚さは、目標にされた最終的な合金組成を達成するために、ビア開口直径を有するように変化されてもよい。例えば、より多い銅を有する大直径のビア開口は、より小直径のビア開口と比較して、目標にされた合金組成を達成するためにアニールの前に、より厚い他の（複数の）元素の層を使用してもよい。

一実施形態においては、アニールは、不活性雰囲気中で実施される。アニールが約０．５時間から約３時間、約１５０℃から４５０℃の温度で実施される一実施形態においては、たとえ非常に少ない時間でも十分なアニールが生じる可能性がある。大気圧、低大気圧、大気圧よりも高い圧力が使用されてもよい。アニールは、合金を形成する目的用の専用アニールであってもよいし、基板の他の熱処理と組み合わせて生じてもよい。

図６に関連して、基板材料１２は、第二の基板側面１８から除去され、第二の基板側面１８から合金３０を含む導電性スルー基板ビア構造３２を露出させ、突出させる。当該除去は、任意の適切な技術によって実施され、本発明の実施形態に不可欠ではない。材料３０、２４、および２２は、示されるように、基板側面１６から除去されてもよい。（図示されていない）その後の処理は、所望の構造および回路を完成させるために生じ、例えば、基板側面１８から突出する少なくともいくらかの誘電性材料２２が除去される。

銅は、まず電着されて、間隙を充填するために他の一つ以上の元素が電着されてもよい。或いは、他の一つ以上の元素がまず電着されて、間隙を充填するために銅が電着されてもよい。一実施形態においては、示されるように、外側開放間隙および充填された間隙は、スルー基板ビア開口２０内に放射状に中心に配置されてもよい。一実施形態においては、スルー基板ビア開口２０内の全ての導電性材料は、合金の外側に放射状に存在しうる（図示されていない）任意の導電性銅拡散バリア材料がなければ、かつ、充填された間隙がスルー基板ビア開口内に放射状に中心に配置されるか否かに関わらず、合金３０で本質的に構成される。

第一に電着された材料２６および第二に電着された材料２８は、（図示されていない）同一の横方向の厚さであってもよいし、（図示されていない）異なる横方向の厚さであってもよい。異なる厚さである場合、いずれかが他方よりも厚くてもよい。例えば、図４の実施形態は、第一に電着された材料２６を第二に電着された材料２８よりも薄くなるように示す。より大量の銅が望まれる理想的一実施形態においては、電着された銅は、他の電着された（複数の）材料よりも横方向に厚い。それとは関係なく、図７は、第二に電着された材料２８ａよりもより大きな横方向の厚さに第一に電着された材料２６ａが配置された別の実施形態の基板断片１０ａを示す。記述された第一の実施形態と類似する参照番号が適切な場合に使用され、幾つかの構造的相違は、添え字“ａ”で示される。

別々の電着は、銅および他の唯一つの元素、または銅および銅以外の複数の元素に対するものであってもよい。一実施形態においては、合金は、本質的に銅および亜鉛、銅および錫、もしくは銅およびニッケルで構成される。

別々の電着が銅および唯一つの他の元素に対するものか否かに関わらず、電着の合計回数は、二回もしくは二回以上であってもよい。上記の図４および図７の実施形態は、アニールを実施する前に、スルー基板ビア開口２０の残存体積を充填する二回だけの電着を示す。合計二回以上の電着を含む別の実施形態は、続いて、基板断片１０ｂに関連して、図８―図１２を参照して記述される。上述された実施形態と類似する参照番号が適切な場合に使用され、幾つかの構造的相違は、添え字“ｂ”もしくは異なる参照番号で示される。

図８に関連して、第一の金属ライニング２６ｂは、其々のスルー基板ビア開口２０内の銅もしくは銅以外の元素のうちの一つを電着させるステップによって形成される。第一の金属ライニング２６ｂは、其々のスルー基板ビア開口２０の側壁上に形成される導電性シード材料２４の内側に横方向に形成され、其々のスルー基板ビア開口２０の側壁上に形成される導電性シード材料２４に直接相対して形成されてもよい。本文書においては、所定の材料もしくは構造のお互いに対する少なくともいくらかの物理的接触が存在するときに、材料もしくは構造は、他の材料もしくは構造と“直接相対して（ｄｉｒｅｃｔｌｙａｇａｉｎｓｔ）”いる。対照的に、“ｏｖｅｒ”は、（複数の）中間材料もしくは構造が所定の材料もしくは構造とお互いに物理的接触がない構造と同様に、“ｄｉｒｅｃｔｌｙａｇａｉｎｓｔ”を包含する。第一の金属ライニング２６ｂは、其々のスルー基板ビア開口２０内の第一の外側開放間隙４０（例えば、第一の実施形態における間隙２７／２７ａと同一であってもよい）を形成する。

図９に関連して、第二の金属ライニング２８ｂは、銅もしくは他の元素のうちの他方を電着させるステップによって、其々のスルー基板ビア開口２０内に形成される。第二の金属ライニング２８ｂは、第一の金属ライニング２６ｂの内側に横方向に形成され、第一の金属ライニング２６ｂに直接相対し、其々のスルー基板ビア開口２０内に第二の外側開放間隙４２を形成する。第二の金属ライニング２８ｂおよび第一の金属ライニング２６ｂは、（図示されていない）同一の厚さであってもよいし、（図示されていない）異なる厚さであってもよく、いずれかは、他方よりも厚くなるように処理することができる。それとは関係なく、第二の間隙４２は、最終的に電着された金属で充填される。基板はその後、アニールされ、合金を含む導電性スルー基板ビア構造を形成するうえで最終的に使用される、少なくとも銅および他の金属を含む合金を形成する。これらは、さらなる一回の電着もしくは一回以上のさらなる電着を実施するステップによって生じてもよい。

例えば、図１０に関連して、一実施形態においては、第一の金属ライニング２６ｂの銅もしくは他の元素のうちの一つは、其々のスルー基板ビア開口２０内の第三の金属ライニング４４を形成するために電着される。第三の金属ライニング４４は、第二の金属ライニング２８ｂの内側に横方向に形成され、第二の金属ライニング２８ｂに直接相対し、其々のスルー基板ビア開口２０内の第三の外側開放間隙４６を形成する。第三の金属ライニング４４は、第一の金属ライニング２６ｂおよび第二の金属ライニング２８ｂとは別の金属を含んでもよい。あるいは、第三の金属ライニング４４は、第一の金属ライニング２６ｂおよび／もしくは第二の金属ライニング２８ｂのうちの一つ以上と同一の金属を含んでもよい。第三の金属ライニング４４および第二の金属ライニング２８ｂは、（図示されていない）同一の厚さであってもよいし、（図示されていない）異なる厚さであってもよいし、ライニング４４は、第一の金属ライニング２６と（図示されていない）同一の厚さであってもよいし、（図示されていない）異なる厚さであってもよい。それとは関係なく、第三の間隙４６は、最終的に電着された材料で充填される。これらは、さらなる一回の電着もしくは一回以上のさらなる電着を実施するステップによって生じてもよい。

例えば、図１１に関連して、一実施形態においては、銅もしくは他の元素のうちの他方は、其々のスルー基板ビア開口２０内の第四の金属ライニング４８を形成するために電着される。第四の金属ライニング４８は、第三の金属ライニング４４の内側に横方向に形成され、第三の金属ライニング４４に直接相対し、其々のスルー基板ビア開口２０内の第四の外側開放間隙５０を形成する。第四の金属ライニング４８は、第一の金属ライニング２６ｂ、第二の金属ライニング２８ｂおよび第三の金属ライニング４４とは別の金属を含んでもよい。あるいは、第四の金属ライニング４８は、第一の金属ライニング２６ｂ、第二の金属ライニング２８ｂおよび／もしくは第三の金属ライニング４４のうちの一つ以上と同一の金属を含んでもよい。第四の金属ライニング４８および第三の金属ライニング４４は、（図示されていない）同一の厚さであってもよいし、（図示されていない）異なる厚さであってよいし、ライニング４８は、第一の金属ライニング２６と（図示されていない）同一の厚さであってもよいし、（図示されていない）異なる厚さであってもよい。それとは関係なく、第四の間隙５０は、最終的には、電着された材料で充填される。これらは、例えば、銅もしくは銅以外の元素のうちの一つのさらなる一回の電着として、図１２に示されるように、さらなる一回の電着もしくはさらなる一回以上の電着を実施するステップによって生じてもよい。別のおよび／もしくはさらなる属性およびその後の処理は、上述されたように生じてもよい。

一実施形態においては、銅以外の唯一つの他の元素が使用され、一実施形態においては、合金は、本質的に同および当該他の元素で構成される。

上述された各実施形態は、スルー基板ビアの形成方法の実施例にすぎない。当該方法は、銅および少なくとも一つの銅以外の元素を別々に電着させるステップを含み、基板内に形成されたスルー基板ビア開口の残存体積を充填する。電着された銅および少なくとも一つの他の元素はアニールされ、合金を含む導電性スルー基板ビア構造を最終的に形成する銅および少なくとも一つの元素の合金を形成する。二回以上の電着が実施され、別々の電着のうちの第一の電着は銅に対するものであるか、別々の電着のうちの第一の電着は銅以外の元素に対するものである。それとは関係なく、本発明の実施形態は、別々の電着のうちの銅に対する最後の電着を包含するか、別々の電着のうちの銅以外の元素に対する最後の電着を含む。

［結論］
幾つかの実施形態においては、スルー基板ビアの形成方法は、基板内に形成されるスルー基板ビア開口の残存体積を充填するために、銅および少なくとも一つの銅以外の元素を別々に電着させるステップを含む。電着された銅および少なくとも一つの他の元素はアニールされ、合金を含む導電性スルー基板ビア構造を形成するうえで使用される銅および少なくとも一つの他の元素の合金を形成する。

幾つかの実施形態においては、スルー基板ビアの形成方法は、基板の第一側面から基板を部分的に通るスルー基板ビア開口を形成するステップを含む。スルー基板ビア開口の側壁は、誘電体で裏打ちされる。導電性シード材料は、スルー基板ビア開口内の誘電体上に横方向に裏打ちされる。銅および銅以外の少なくとも一つの元素は、別々に電着され、スルー基板ビア開口の残存体積を充填する。電着された銅および少なくとも一つの他の元素は、アニールされ、銅および少なくとも一つの他の元素の合金を形成する。アニールの後、基板材料は、基板の第一の側面とは逆の第二の側面から除去され、基板の第二の側面から合金を含む導電性スルー基板ビア構造を露出し、突出させる。

幾つかの実施形態においては、スルー基板ビアの形成方法は、銅もしくは銅以外の元素のうちの一つを電着させるステップを含み、基板内に形成された其々のスルー基板ビア開口内の金属ライニングを形成する。金属ライニングは、其々のスルー基板ビア開口内の外側開放間隙を形成する。銅もしくはある元素のうちの他方は間隙を充填するために電着される。電着された銅および元素はアニールされて、合金を含む導電性スルー基板ビア構造を形成するうえで使用される銅および元素の合金を形成する。

幾つかの実施形態においては、スルー基板ビアの形成方法は、銅もしくは銅以外の元素のうちの一つを電着させるステップを含み、基板内に形成される其々のスルー基板ビア開口内の第一の金属ライニングを形成する。第一の金属ライニングは、其々のスルー基板ビア開口の側壁上に形成される導電性シード材料の内側に横方向に形成され、其々のスルー基板ビア開口の側壁上に形成される導電性シード材料に直接相対する。第一の金属ライニングは、其々のスルーシリコンビア開口内の第一の外側開放間隙を形成する。銅もしくは他の元素のうちの他方は、電着されて、其々のスルー基板ビア開口内の第二の金属ライニングを形成する。第二の金属ライニングは、第一の金属ライニングの内側に横方向に形成され、第一の金属ライニングに直接相対する。第二の金属ライニングは、其々のスルー基板ビア開口内の第二の外側開放間隙を形成する。第二の間隙は、電着された金属で充填される。基板はアニールされて、合金を含む導電性スルー基板ビア構造を形成するうえで使用される、少なくとも銅および他の元素を含む合金を形成する。

法規の遵守において、本明細書で開示された本発明の主題は、構造的および方法論的特性に関して、多少具体的に、言語で記述されてきた。しかしながら、請求項は、示され、記述された具体的な特性に限定されるべきではないことを理解されたい。なぜなら、本明細書で開示された手段は、例示的な実施形態を含むからである。したがって、請求項は、文字通り表されたものとして全範囲が提供され、均等物の教理に従って適切に解釈されるべきである。

Claims

複数のスルー基板ビアを形成する方法であって、
基板内に形成される複数のスルー基板ビア開口の残存体積を充填するために、銅および少なくとも一つの銅以外の元素を別々に電着させるステップと、
前記銅および前記少なくとも一つの他の元素の合金を形成するために、前記電着された銅および前記少なくとも一つの他の元素をアニールするステップと、
前記合金を含む複数の導電性スルー基板ビア構造を形成するステップと、
を含む、
ことを特徴とする方法。
前記電着させるステップは、銅および唯一つの他の元素に対するものである、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記合金は、銅および亜鉛もしくは銅および錫のいずれかで実質的に構成される、
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
前記合金は、銅および亜鉛で本質的に構成され、前記亜鉛は、前記合金において、重量で約０．５％から２５％である、
ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
合計二回の電着するステップを含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
合計二回以上の電着するステップを含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
合計三回以上の電着するステップを含む、
ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
銅を電着させるステップと、前記他の元素を電着させるステップとを、交互に行うステップを含む、
ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
前記電着させるステップは、銅および銅以外の複数の元素に対するものである、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
合計三回の電着するステップを含む、
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
合計三回以上の電着するステップを含む、
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
不活性雰囲気中で前記アニールするステップを実施するステップを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
約０．５時間から約３時間、約１５０℃から４５０℃で前記アニールするステップを実施するステップを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記合金は均質である、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記複数のスルー基板ビア開口内の全ての導電性材料は、前記合金の外側に放射状に存在しうる任意の導電性銅拡散バリア材料がなければ、前記合金で本質的に構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記合金は均質である、
ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
複数のスルー基板ビアを形成する方法であって、
前記基板の第一側面から基板を部分的に通る複数のスルー基板ビア開口を形成するステップと、
誘電体で、前記複数のスルー基板ビア開口の複数の側壁を裏打ちするステップと、
前記複数のスルー基板ビア開口内の前記誘電体上に、導電性シード材料を横方向に裏打ちするステップと、
前記複数のスルー基板ビア開口の残存体積を充填するために、銅および少なくとも一つの銅以外の元素を別々に電着させるステップと、
前記銅および前記少なくとも一つの他の元素の合金を形成するために、前記電着された銅および前記少なくとも一つの他の元素をアニールするステップと、
前記アニールするステップの後、前記基板の第二側面から前記合金を含む複数の導電性スルー基板ビア構造を露出させ、突出させるために、前記第一側面とは逆の前記基板の前記第二側面から基板材料を除去するステップと、
を含む、
ことを特徴とする方法。
前記シード材料は銅を含む、
ことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
前記複数のスルー基板ビア開口内の前記導電性シード材料を提供するステップの前に、前記複数のスルー基板ビア開口内の前記誘電体上に拡散バリア材料を裏打ちするステップを含む、
ことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
前記別々に電着させるステップのうちの第一ステップは、銅に対するものである、
ことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
前記別々の電着させるステップのうちの第一ステップは、銅以外の元素に対するものである、
ことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
前記別々に電着させるステップのうちの最終ステップは、銅に対するものである、
ことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
前記別々に電着させるステップのうちの最終ステップは、銅以外の元素に対するものである、
ことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
前記少なくとも一つの他の元素は、錫もしくは亜鉛のうちの少なくとも一つを含む、
ことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
複数のスルー基板ビアを形成する方法であって、
基板内に形成された其々のスルー基板ビア開口内の金属ライニングを形成するために、銅もしくは銅以外の一元素のうちの一つを電着させるステップであって、前記金属ライニングは、前記其々のスルー基板ビア開口内の外側開放間隙を形成する、ステップと、
前記複数の間隙を充填するために、前記銅もしくは一元素のうちの他方を電着させるステップと、
前記銅および一元素の合金を形成するために、前記電着された銅および一元素をアニールするステップと、
前記合金を含む複数の導電性スルー基板ビア構造を形成するステップと、
を含む、
ことを特徴とする方法。
銅は、まず電着され、前記一元素は前記複数の間隙を充填するために、電着される、
ことを特徴とする請求項２５に記載の方法。
前記一元素がまず電着され、銅は、前記複数の間隙を充填するために電着される、
ことを特徴とする請求項２５に記載の方法。
前記複数の外側開放間隙および前記充填された複数の間隙は、前記複数のスルー基板ビア開口内に放射状に中心に配置される、
ことを特徴とする請求項２５に記載の方法。
前記電着された一元素よりも横方向に厚くなるように、前記銅を電着させるステップを含む、
ことを特徴とする請求項２５に記載の方法。
複数のスルー基板ビアを形成する方法であって、
基板内に形成された其々のスルー基板ビア開口内の第一の金属ライニングを形成するために、銅もしくは銅以外の元素のうちの一つを電着させるステップであって、前記第一の金属ライニングは、前記其々のスルー基板ビア開口内の複数の側壁上に形成された導電性シード材料の内側に横方向に形成され、前記導電性シード材料に直接相対し、前記第一の金属ライニングは、前記其々のスルー基板ビア開口内の第一の外側開放間隙を形成する、ステップと、
前記其々のスルー基板ビア開口内の第二の金属ライニングを形成するために、前記銅もしくは他の元素のうちの他方を電着させるステップであって、前記第二の金属ライニングは、前記第一の金属ライニングの内側に横方向に形成され、前記第一の金属ライニングと直接相対し、前記第二の金属ライニングは、前記其々のスルー基板ビア開口内の第二の外側開放間隙を形成する、ステップと、
電着された金属で前記複数の第二の間隙を充填するステップと、
少なくとも銅および前記他の元素を含む合金を形成するために前記基板をアニールするステップと、
前記合金を含む複数の導電性スルー基板ビア構造を形成するステップと、
を含む、
ことを特徴とする方法。
前記合金は、銅および前記他の元素で本質的に構成される、
ことを特徴とする請求項３０に記載の方法。
前記複数の第二の間隙を充填するステップは、
前記其々のスルー基板ビア開口内の第三の金属ライニングを形成するために、前記銅もしくは他の元素のうちの一つを電着させるステップであって、前記第三の金属ライニングは、前記第二の金属ライニングの内側に横方向に形成され、前記第二の金属ライニングに直接相対し、前記第三の金属ライニングは、前記其々のスルー基板ビア開口内の第三の外側開放間隙を形成する、ステップと、
電着された金属で前記複数の第三の間隙を充填するステップと、
を含む、
ことを特徴とする請求項３０に記載の方法。
前記合金は、銅および前記他の元素で本質的に構成される、
ことを特徴とする請求項３２に記載の方法。
前記複数の第三の間隙を充填するステップは、
前記其々のスルー基板ビア開口内の第四の金属ライニングを形成するために、前記銅もしくは他の元素のうちの他方を電着させるステップであって、前記第四の金属ライニングは、前記第三の金属ライニングの内側に横方向に形成され、前記第三の金属ライニングに直接相対し、前記第四の金属ライニングは、前記其々のスルー基板ビア開口内の第四の外側開放間隙を形成する、ステップと、
電着された金属で前記複数の第四の間隙を充填するステップと、
を含む、
ことを特徴とする請求項３２に記載の方法。
前記合金は、銅および前記他の元素で本質的に構成される、
ことを特徴とする請求項３４に記載の方法。