[发明专利]金属充填装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种将熔融金属充填于在被处理表面物上所形成的微小空间内的金属充填装置。

背景技术

目前，对于硅贯通电极（Through silicon via）技术方面，有要求到需将金属充填于半导体晶圆片（被处理物）上所设有的贯通孔（微小空间）。根据硅贯通电极技术，由于利用贯通电极而可以开发芯片积层的技术，借着三次元实装而能实现高机能、高速动作的半导体系统是有所期待的。

然而，所述在被处理物上的微小空间内充填金属的方法，例如有在特开2002-368083号专利公报上有说明其方法。

在特开2002-368083号公报上所述的方法是指，在已减压的腔室内，对于已形成务必充填金属的微小空间的试料的一面，将被覆该微小空间而供给熔融金属之后，借着以非活性气体将真空腔室内加压到大气压以上，使熔融金属真空吸引到微小空间内的方法。根据此方法，借着被处理物上的微小空间内和真空室内之间所产生的压力差，可以将熔融金属真空吸引到微小空间内。

先前技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2002-368083号公报

发明内容

发明所欲解决的问题

但是，当被处理物和熔融金属之间的湿合性不好时，供给到被处理物上的熔融金属会有因表面张力而被弹开的问题。因此，上述先前的金属充填方法，在供给熔融金属以被覆微小空间的时候，需要以大量的熔融金属来被覆被处理物的一面。然而，如此地将大量的熔融金属供给被处理物上时，在处理后的被处理物上会因剩余金属而形成一个厚层，在后面的制程上必须要去除它。

再者，为了供给大量的熔融金属，需要建立加热系统的大容量化，熔融金属质量保持的手段，以及增加材料的消耗量等无法避免装置成本及运转成本的增加。

本发明鉴于以上的实情，可以将形成于处理后的被处理物上的剩余金属所形成的厚层的厚度做到最小限度的厚度，同时可以将熔融金属充填于被处理物上开口形成的微小空间（via，贯通孔），而提供的一种金属充填装置为目的。

解决问题的技术手段

本发明涉及一种在被处理物表面，在该表面开口形成的微小空间内，充填已提供于该被处理物上的熔融金属的金属充填装置。

上述金属充填装置具备有保持部、筒状元件、挤压组件、挤压机构及移动机构等；

所述保持部保持有所述被处理物；

所述筒状元件具有内部空间，一端对向着所述保持部；

所述挤压组件嵌入于所述筒状元件的内部空间并可以自由进退；

所述挤压机构相对于保持在所述保持部的被处理物，使所述挤压组件进退；

所述升降机构将所述保持部及所述筒状元件的至少其中一方向另一方靠近、远离；

所述处理室为通过保持于所述保持部的被处理物及所述保持部，所述筒状元件及所述挤压组件等形成的气密状的空间；

再者，具备了将所述处理室内减压的减压机构以及供给所述处理室内的熔融金属加压的加压机构的同时，所述处理室借着所述挤压组件的进退位置其容积有所变化。

根据此金属充填装置，首先，借着升降机构使保持部和筒状元件形成背离的状态，将表面已形成微小空间的被处理物配置于表面是和挤压组件成对向的保持部，接着，经由升降机构将保持部和筒状元件接近，将筒状元件的一端接触于保持在保持部的被处理物或保持部，借此，经由被处理物及保持部，还有筒状元件及挤压组件等包围着而形成了气密状的处理室。再者，如果熔融金属的比重比被处理物的比重大时，将所述筒状元件的一端接触于被处理物，经由被处理物，筒状元件及挤压组件而形成处理室，在将熔融金属供给予该处理室内时，可以防止被处理物由保持部上浮上来。

然后，借着减压机构，将处理室内的气体排出，使处理室内减压之后，借着熔融金属供给机构，将熔融金属供给至处理室内（被处理物和推压组件之间）。其后，经由加压机构将供给至处理室内的熔融金属加压，使熔融金属充填于微小空间内。并且，如此地使处理室内减压之后，借着供给熔融金属至该处理室内，而可以减低空洞的发生。