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技術 1つまたは複数のコンタクトライズをキャビティの壁に有するキャビティを備える配線構造およびそのような配線構造を形成するための方法

出願人 コミッサリアアレネルジーアトミークエオゼネルジザルタナテイヴ
発明者 セバスティン・ボリファブリス・ジャケダミアン・サン−パトリス
出願日 2010年10月27日 (8年8ヶ月経過) 出願番号 2010-240640
公開日 2011年5月12日 (8年2ヶ月経過) 公開番号 2011-097059
状態 未査定
技術分野 半導体容器とその封止 半導体または固体装置のマウント 半導体又は固体完全装置の支持
主要キーワード MEMSコンポーネント 中央領 導電性ベース 金属トラック ジャイロメータ 配線デバイス 垂直スロット シャドウ効果
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

課題

配線構造支持体の縁の近くに配置しなければならないという欠点を有していない、実装がしやすい新しい配線構造を見つけ、そのような構造を形成するための方法を提供すること。

解決手段

本発明は、少なくとも1つの穴が形成されている支持体(200)を備える配線デバイスであり、穴は閉じた外形を形成する、キャビティ(203)によって形成される壁と、そのキャビティと連通する1つまたは複数のスロット(205a〜205b、215a〜215b)とを有し、スロットは支持体の主平面と非ゼロの角度をなす方向に延在し、複数の導電要素(214)は穴の少なくとも1つの壁に位置して穴部分を貫通し、導電要素はそれぞれ支持体のいずれかの側に配置されている導電性領域同士を接続することが意図されており、前記スロットの少なくとも1つは前記導電要素の2つを互いから隔てる配線デバイスに関する。

概要

背景

文献「Spin, Spray coating and Electrodeposition of photoresist forMEMS structures − A comparison」、Phamら、Delft University of Technology, DIMESでは、キャビティ内に配置されている導電性領域とキャビティの上に配置されている他の要素との間の接続を確立することを可能にする導電要素を備える、キャビティの傾斜壁上に形成されたコンタクトライズを含む配線構造提示している。

コンタクトライズの形成は、キャビティの壁が垂直である場合に問題となる。

文献国際公開第01/45172号では、支持体の縁をソーイングしてスロットを作製し、次いで、金属材料を前記スロット内に堆積することによって形成される三次元配線構造を形成するための方法を提示している。

こうして形成される配線構造は、支持体の縁の近くに配置されなければならない。

概要

配線構造を支持体の縁の近くに配置しなければならないという欠点を有していない、実装がしやすい新しい配線構造を見つけ、そのような構造を形成するための方法を提供すること。本発明は、少なくとも1つの穴が形成されている支持体(200)を備える配線デバイスであり、穴は閉じた外形を形成する、キャビティ(203)によって形成される壁と、そのキャビティと連通する1つまたは複数のスロット(205a〜205b、215a〜215b)とを有し、スロットは支持体の主平面と非ゼロの角度をなす方向に延在し、複数の導電要素(214)は穴の少なくとも1つの壁に位置して穴部分を貫通し、導電要素はそれぞれ支持体のいずれかの側に配置されている導電性領域同士を接続することが意されており、前記スロットの少なくとも1つは前記導電要素の2つを互いから隔てる配線デバイスに関する。A

目的

これは、支持体のいずれかの側に配置されている要素を互いに接続するために支持体内に形成されたキャビティ内に1つまたは複数のコンタクトライズ(contact rise)を有する改善された配線構造、さらにはそのような構造を製造するための方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

複数の重ね合わされた(100、200)基材および/または層(100a、100b)によって形成された支持体を備える配線デバイスであって、少なくとも1つの穴が形成され、前記穴が、閉じられた外形を形成する、キャビティ(103、203、303)によって形成される壁と、前記キャビティと連通する1つまたは複数のスロット(105a〜105h、205a〜205h、215a〜215b)とを有し、前記キャビティ(303)が、第1の基材(100a)内に作製された第1の開口部と、第1の開口部と異なるセクションを持ち、第2の基材(100b)内に作製された第2の開口部とによって形成され、前記スロットが前記穴の長さの全部または一部にわたって延在し、1つまたは複数の導電要素(104a〜104h、114a〜114b、114、214、314)が、前記穴の少なくとも1つの壁上に位置して穴の部分を貫通し、前記導電要素が、それぞれ前記支持体のいずれかの側に配置されている導電性領域を互いに接続することが意図されている配線デバイス。

請求項2

前記スロットのうちの少なくとも1つは、前記導電要素のうちの2つを互いから隔てる請求項1に記載の配線デバイス。

請求項3

前記スロット(115a、115b)のうちの1つの中に収納され、前記スロットに沿って延在する少なくとも1つの導電要素(114a、114b)を備える請求項1または2に記載の配線デバイス。

請求項4

前記キャビティ(103)は、前記支持体(100)の厚みを貫通する請求項1から3のいずれか一項に記載の配線デバイス。

請求項5

前記キャビティの底部は、ブラインドである請求項1から4のいずれか一項に記載の配線デバイス。

請求項6

前記スロット(205a、205b)は、前記第1の開口部(205a)と連通し、前記基材内に形成された前記キャビティに沿って前記第2の基材(200b)内に形成された1つまたは複数の他のスロット(215a、215b)は、前記第2の開口部(203b)と連通する請求項1から5のいずれか一項に記載の配線デバイス。

請求項7

前記キャビティの前記壁は、導電性材料で覆われている請求項1から6のいずれか一項に記載の配線デバイス。

請求項8

支持体を貫通する導電性パッドを形成する工程と、前記支持体の厚みの中にキャビティを形成して前記導電性パッドの一部を開いて取り除き、このときに前記パッドの前記他の部分が保持され、溝(115a、115b)の中に収納された導電要素(114a、114b)を形成する工程とを含む請求項1から7のいずれか一項に記載の配線デバイスを形成する方法。

請求項9

支持体の厚みにキャビティを形成する工程と、導電性ベースが前記キャビティの前記壁を覆う領域を形成する工程と、前記導電性材料を開くように、前記キャビティと連通する少なくとも1つのスロットを形成する工程とを含む請求項1から7のいずれか一項に記載の配線デバイスを形成する方法。

請求項10

支持体の厚みにキャビティを形成し、前記キャビティと連通してその全部または一部に延在するスロットを形成する工程と、前記スロットを前記キャビティから隔てるために、前記スロット内に犠牲材料の層を形成する工程と、前記キャビティの前記壁に導電性層を形成する工程と、犠牲材料の前記層を取り除き、前記スロットと前記キャビティとの間の前記導電性層の一部を取り除く工程とを含む請求項1から7のいずれか一項に記載の配線デバイスを形成する方法。

請求項11

前記支持体の厚みにキャビティを形成する工程と、前記キャビティと連通し、その全部または一部の上へ延在する少なくとも1つのスロットを形成する工程であって、前記スロットを前記支持体に平行な平面内で、前記スロットと前記キャビティとの間の接続部に狭隘部を持つ可変セクションを有するように作製する工程と、前記壁の上、および前記スロットの一部の上に導電性材料の指向性堆積を実行する工程とを含む請求項1から7のいずれか一項に記載の配線デバイスを形成する方法。

請求項12

支持体(100、200)を備える配線デバイスであって、少なくとも1つの穴が形成され、前記穴が、閉じられた外形を形成する、キャビティ(103、203、303)によって形成される壁と、前記キャビティと連通する1つまたは複数のスロット(105a〜105h、205a〜205h、215a〜215b)とを有し、前記スロットは前記穴の長さの全部または一部にわたって延在し、1つまたは複数の導電要素は前記支持体(104a〜104h、114a〜114b、114、214、314)のいずれかの側部上に配置される導電性領域を互いに接続して前記キャビティの壁の少なくとも一部および前記スロットの一部のみを覆うことが意図されており、前記スロットは前記スロット内の接続要素と前記キャビティの前記導電要素との間の電気的不連続を確実にする配線デバイス。

請求項13

前記キャビティ(103)は、前記支持体(100)の厚みを貫通する請求項12に記載の配線デバイス。

請求項14

前記キャビティは、前記支持体(100a)内に形成されるブラインドオリフィスによって形成されている請求項12または13に記載の配線デバイス。

請求項15

前記支持体(100)は、複数の重ね合わされた基材および/または層(100a、100b)によって形成されている請求項12から14のいずれか一項に記載の配線デバイス。

請求項16

前記キャビティ(303)は、第1の基材(100a)内に作製された第1の開口部および前記第1の開口部と異なるセクションを持ち、第2の基材(100b)内に作製された第2の開口部によって形成されている請求項15に記載の配線デバイス。

請求項17

前記スロット(205a、205b)は、前記第1の開口部(205a)と連通し、前記基材内に形成された前記キャビティに沿って前記第2の基材(200b)内に形成された1つまたは複数の他のスロット(215a、215b)は、前記第2の開口部(203b)と連通している請求項5に記載の配線デバイス。

請求項18

a.前記支持体の厚みにキャビティを形成する工程と、b.前記キャビティと連通し、その全部または一部の上へ延在する少なくとも1つのスロットを形成する工程であって、前記スロットを前記支持体に平行な平面内で前記スロットと前記キャビティとの間の接続部に狭隘部を持つ可変セクションを有するように作製する工程と、c.前記壁の上、および前記スロットの一部の上に導電性材料の指向性堆積を実行する工程とを含む請求項12から17のいずれか一項に記載の配線デバイスを形成する方法。

技術分野

0001

本発明は、マイクロエレクトロニクスおよびマイクロシステムの分野に関するものであり、より具体的には、「ウェハレベルパッケージング」(WLP)工程と一般に呼ばれる工程、つまり、基本回路切り分ける前にウェハ上に作製される集積回路パッケージを形成するための工程の実行時に特に作製される配線構造の分野に関する。

0002

これは、支持体のいずれかの側に配置されている要素を互いに接続するために支持体内に形成されたキャビティ内に1つまたは複数のコンタクトライズ(contact rise)を有する改善された配線構造、さらにはそのような構造を製造するための方法を提供する。

背景技術

0003

文献「Spin, Spray coating and Electrodeposition of photoresist forMEMS structures − A comparison」、Phamら、Delft University of Technology, DIMESでは、キャビティ内に配置されている導電性領域とキャビティの上に配置されている他の要素との間の接続を確立することを可能にする導電要素を備える、キャビティの傾斜壁上に形成されたコンタクトライズを含む配線構造を提示している。

0004

コンタクトライズの形成は、キャビティの壁が垂直である場合に問題となる。

0005

文献国際公開第01/45172号では、支持体の縁をソーイングしてスロットを作製し、次いで、金属材料を前記スロット内に堆積することによって形成される三次元配線構造を形成するための方法を提示している。

0006

こうして形成される配線構造は、支持体の縁の近くに配置されなければならない。

0007

国際公開第01/45172号

先行技術

0008

Pham、「Spin, Spray coating and Electrodeposition of photoresist forMEMS structures − A comparison」、Delft University of Technology, DIMES

発明が解決しようとする課題

0009

問題は、前述の欠点を有していない、実装がしやすい新しい配線構造を見つけ、そのような構造を形成するための方法を発見することである。

0010

本発明は、第1に、少なくとも1つの穴が形成されている支持体を備える配線デバイスに関するものであり、穴は、閉じた外形を形成する、キャビティによって形成される壁と、そのキャビティと連通する1つまたは複数のスロットとを有し、スロットの少なくとも一部は穴に沿って延在し、デバイスは穴の少なくとも1つの壁に位置決めされ穴部分を貫通する1つまたは複数の導電要素を備え、導電要素はそれぞれ支持体のいずれかの側に配置されている導電性領域同士を接続することが意図されている。

課題を解決するための手段

0011

考えられる1つの実施形態によれば、前記スロットのうちの少なくとも1つは、前記導電要素の2つを互いから隔てる

0012

考えられる1つの実施形態によれば、デバイスは、前記溝のうちの1つの中に収納され、前記スロットに沿って延在する少なくとも1つの導電要素を備えることができる。

0013

キャビティは、支持体の厚みを貫通することができる。

0014

1つの代替形態によれば、キャビティは、支持体内に形成されたブラインドオリフィスによって形成されうる。

0015

支持体は、複数の基材および/または重ね合わせた層によって形成されうる。

0016

キャビティは、第1の基材内に作製された第1の開口部および第1の開口部と異なるセクションを持ち、第2の基材内に作製された第2の開口部によって形成されうる。

0017

スロットは、前記第1の開口部と連通し、1つまたは複数の他のスロットが第2の開口部と連通する前記基材内に形成されたキャビティに沿って第2の基材内に形成されうる。

0018

キャビティの壁は、導電性材料で覆われうる。したがって、キャビティの周に、電磁波による混乱を防ぐ保護体を形成することが可能である。

0019

本発明は、上記のような配線デバイスを製造するための方法にも関係し、この方法は、
−支持体を貫通する導電性パッドを形成する工程と、
−支持体の厚みの中にキャビティを形成して導電性パッドの一部を開いて取り除き、このときにパッドの他の部分が保持され、パッドの他の部分が溝の中に収納された導電要素を形成する工程とを含む。

0020

本発明は、上記のような配線デバイスを製造するための方法にも関係し、この方法は、
−支持体の厚みにキャビティを形成する工程と、
導電性ベースがキャビティの壁を覆う領域を形成する工程と、
−導電性材料を開くように、キャビティと連通する少なくとも1つのスロットを形成する工程とを含む。

0021

本発明は、上記のような配線デバイスを製造するための方法にも関係し、この方法は、
−支持体の厚みにキャビティを形成し、前記キャビティと連通しその全部または一部の上へ延在するスロットを形成する工程と、
−スロットをキャビティから隔てるために、スロット内に犠牲材料の層を形成する工程と、
−キャビティの壁に導電性層を形成する工程と、
−犠牲材料の層を取り除き、スロットとキャビティとの間の導電性層の一部を取り除く工程とを含む。

0022

本発明は、上記のような配線デバイスを製造するための方法にも関係し、この方法は、
−支持体の厚みにキャビティを形成する工程と、
−前記キャビティと連通し、その全部または一部の上へ延在する、支持体に平行な平面内でスロットとキャビティとの間の接続部に狭隘部を持つ可変セクションを有するように作製されている、少なくとも1つのスロットを形成する工程と、
−前記壁の上、およびスロットの一部の上に導電性材料の指向性堆積を実行する工程とを含む。

0023

本発明は、添付の図面を参照しつつ、純粋に参考のため、また非制限的なものとして提供されている実施形態の説明を読むことでよりよく理解することができる。

図面の簡単な説明

0024

キャビティ内に作製されたコンタクトライズを備える、本発明による配線構造の第1の例を示す図である。
キャビティ内に作製されたコンタクトライズを備える、本発明による配線構造の第1の例を示す図である。
キャビティを貫通し、キャビティ内で連通するトレンチを介して互いに電気的に絶縁されている導電要素を含む、本発明による配線構造の第2の例を示す図である。
接続要素が通るキャビティおよびスロットを備える、本発明による配線構造の第3の例を示す図である。
接続要素が通るキャビティおよびスロットを備える、本発明による配線構造の第3の例を示す図である。
キャビティを貫通し、接続要素が備えられているキャビティに沿って形成されたスロットによって互いから絶縁されているコンタクトライズを備える、本発明による配線構造の第4の例を示す図である。
キャビティを貫通し、接続要素が備えられているキャビティに沿って形成されたスロットによって互いから絶縁されているコンタクトライズを備える、本発明による配線構造の第4の例を示す図である。
本発明による配線構造の第5の例を示す図である。
コンタクトライズがキャビティの全面に形成される、本発明による配線構造の第6の例を示す図である。
キャビティの壁に突き当たって形成されるスロットを介してキャビティを貫通する導電要素から絶縁されている導電性材料で覆われたキャビティを備える本発明による配線構造の第7の例を示す図である。
キャビティが形成される2つの重ね合わされた基材で構成される支持体の一例を示す図である。
キャビティが形成される2つの重ね合わされた基材で構成される支持体の一例を示す図である。
キャビティが形成される2つの重ね合わされた基材で構成される支持体の一例を示す図である。
異なるセクションのいくつかの部分とともにキャビティ内に形成され、それぞれの部分がキャビティの壁に沿って形成されるスロットによって互いから絶縁されている導電性領域を含み、キャビティの一部の中に形成されたスロットは他の部分内に形成された他のスロットを持つトレンチを介して連通する、本発明による配線構造の他の例を示す図である。
異なるセクションのいくつかの部分とともにキャビティ内に形成され、それぞれの部分がキャビティの壁に沿って形成されるスロットによって互いから絶縁されている導電性領域を含み、キャビティの一部の中に形成されたスロットは他の部分内に形成された他のスロットを持つトレンチを介して連通する、本発明による配線構造の他の例を示す図である。
異なるセクションのいくつかの部分とともにキャビティ内に形成され、それぞれの部分がキャビティの壁に沿って形成されるスロットによって互いから絶縁されている導電性領域を含む、本発明による配線構造の他の例を示す図である。
異なるセクションのいくつかの部分とともにキャビティ内に形成され、それぞれの部分がキャビティの壁に沿って形成されるスロットによって互いから絶縁されている導電性領域を含む、本発明による配線構造の他の例を示す図である。
ブラインドキャビティ内に形成された、本発明による配線構造の他の例を示す図である。
ブラインドキャビティ内に形成された、本発明による配線構造の他の例を示す図である。
コンタクトライズがキャビティの周全体に設けられている、ブラインドキャビティ内に形成された、本発明による配線構造の他の例を示す図である。
コンタクトライズがキャビティの周全体に設けられている、ブラインドキャビティ内に形成された、本発明による配線構造の他の例を示す図である。
ブラインドキャビティの底部に出現する配線ビアホールに接続され、ブラインドキャビティ内に形成された、本発明による配線構造の一例を示す図である。
図13に示されている配線構造の例の代替例を示す図である。
方性導電性薄膜挟装される2つの重ね合わされた基材の形態で支持体内にブラインドキャビティが形成されている本発明による配線構造の他の例を示す図である。
異方性導電性薄膜が挟装される2つの重ね合わされた基材の形態で支持体内にブラインドキャビティが形成されている本発明による配線構造の他の例を示す図である。
異方性導電性薄膜が挟装される2つの重ね合わされた基材の形態で支持体内にブラインドキャビティが形成されている本発明による配線構造の他の例を示す図である。
本発明による配線構造の実装を背景とする支持体内のキャビティの一実施形態を示す図である。
本発明による配線構造の実装を背景とする支持体内のキャビティの一実施形態を示す図である。
本発明による配線構造の一実施形態を示す図である。
本発明による配線構造の一実施形態を示す図である。
キャビティが中に形成される接着によって組み立てられた2つの基材によって形成された支持体を示す図である。
キャビティが中に形成される接着によって組み立てられた2つの基材によって形成された支持体を示す図である。
本発明による配線構造を形成するための方法の一例を示す図である。
本発明による配線構造を形成するための方法の一例を示す図である。
本発明による配線構造を形成するための方法の一例を示す図である。
本発明による配線構造を形成するための方法の他の例を示す図である。
本発明による配線構造を形成するための方法の他の例を示す図である。
本発明による配線構造を形成するための方法の他の例を示す図である。
本発明による配線構造を形成するための方法の他の例を示す図である。
本発明による配線構造を形成するための方法の他の例を示す図である。
本発明による配線構造を形成するための方法の他の例を示す図である。
本発明による配線構造を形成するための方法の他の例を示す図である。
本発明による配線構造を形成するための方法の他の例を示す図である。
本発明による配線構造を形成するための方法の他の例を示す図である。
本発明による配線構造を形成するための方法の他の例を示す図である。
キャビティ内のコンタクトライズとともに配線構造を形成し、このような構造を撮像装置内に一体化するための方法の一例を示す図である。
キャビティ内のコンタクトライズとともに配線構造を形成し、このような構造を撮像装置内に一体化するための方法の一例を示す図である。
キャビティ内のコンタクトライズとともに配線構造を形成し、このような構造を撮像装置内に一体化するための方法の一例を示す図である。
キャビティ内のコンタクトライズとともに配線構造を形成し、このような構造を撮像装置内に一体化するための方法の一例を示す図である。
キャビティ内のコンタクトライズとともに配線構造を形成し、このような構造を撮像装置内に一体化するための方法の一例を示す図である。
キャビティ内のコンタクトライズとともに配線構造を形成し、このような構造を撮像装置内に一体化するための方法の一例を示す図である。
キャビティ内のコンタクトライズとともに配線構造を形成し、このような構造を撮像装置内に一体化するための方法の一例を示す図である。
キャビティ内のコンタクトライズとともに配線構造を形成し、このような構造を撮像装置内に一体化するための方法の一例を示す図である。
キャビティ内のコンタクトライズとともに配線構造を形成し、このような構造を撮像装置内に一体化するための方法の一例を示す図である。
本発明による配線構造を形成することができるキャビティを備える光学デバイスの一例を示す図である。
本発明による配線構造を形成することができるキャビティを備えるMEMSデバイスの一例を示す図である。
平方向トレンチの一実施形態の一例を示す図である。
水平方向トレンチの一実施形態の一例を示す図である。

実施例

0025

異なる図の同一の、類似の、または同等の部分には、ある図から次の図へと簡単に移行できるように同じ符号を付す。

0026

図に示されている異なる部分は、図を判読しやすくするために必ずしも均等な縮尺を使用して示されてはいない。

0027

本発明により実装される配線構造の第1の例は、図1A〜1Bに示されている(図1Aは構造を上面図で示しており、図1Bは構造を横断面図で示しており、切断面は図1Aに示されている)。

0028

構造は、例えば、層、または複数の層からなる1つのスタック、または基材、または複数の基材からなる1つのスタック、またはインターポーザの形態をとることができる支持体100内に作製され、上面(図1Aに示されている)と下面との間にある支持体の厚みを貫通するキャビティ103を備える。

0029

支持体100は、例えば、半導体材料、または絶縁材料、例えばガラスで作製することができる。

0030

この配線構造を使用すると、支持体の下面と上面のいずれかの側に配置されている要素またはデバイスを接続することが可能になる。この配線構造は、支持材中央領域内に作製することができる。

0031

キャビティ103の垂直壁は、例えば、銅、アルミニウム、またはタングステン、またはポリシリコンなどの導電性材料106のベースを有する要素104a、104b、104cで覆われている。

0032

導電要素104aおよび104bは、キャビティ103の垂直壁を覆うプレートの形態をとることができる(垂直方向は図に与えられている直交基準

0033

のベクトル

0034

に平行な方向として定義される)。

0035

導電要素104a、104bは、キャビティ103と連通する、前記垂直壁のところに形成されるスロット105aを介して互いに隔てられる一方で、他方のスロット105bは、導電要素104bおよび104cを隔てる。これらのスロット105a、105bは、垂直方向に延在し、この例では、キャビティ103の高さhに対応する、支持体100の厚さeを貫通する。

0036

スロット105a、105bおよび後者の部分と連通するキャビティ103は穴を形成し、その穴の垂直壁が閉じた外形を形成する。

0037

スロット105a、105bおよびキャビティ103は、例えば、DRIE(深掘り反応性イオンエッチング)またはレーザエッチングなどのエッチングによって、同時にまたは連続的に形成することができる。

0038

スロット105a、105bによって、導電要素104a、104b、104cの間の電気的不連続を確実にすることが可能である。

0039

したがって、導電要素104a、104b、104cは、互いに接続されていないか、または互いに電気的に接続されていない。

0040

この例では、導電要素104bの1つは、支持体100の主平面に平行な支持体の上面の上に延在する導電性トラック107bによって伸長される(支持体の主平面は後者の部分を貫通し図に示されている平面

0041

に平行な平面として定義される)。

0042

貫通する導電要素104a、104b、104cのそれぞれにより、支持体100の上面上に、またはその上方に配置されているデバイスおよび支持体100の下面の真下に、または下方に配置されている他のデバイスを接続することが可能になる。

0043

一代替形態によれば(図2)、導電要素104a、104b、104cは、支持体100の上面上に延在する、導電性トラック107a、107b、107cのそれぞれによって伸長されうる。

0044

配線構造の他の例は、図3A〜3Bに示されている。

0045

他の例では、導線の形態の導電性材料のベースを有する垂直接続要素114a、114bは、スロット105a、105b内にも配置され、支持体100の厚みを貫通する。要素114a、114bは、スロット105a、105bのように、支持体の主平面に関して非ゼロの角度を形成し、この実施例では、支持体の主平面に対し垂直である。

0046

接続要素114a、114bは、スロット105a、105bの壁の一部を覆うのみである。

0047

接続要素114a、114bは、支持体100の上面上に延在する、導電性トラック117a、117bのそれぞれによって伸長される。

0048

図4A〜4Bに示されている例では、配線構造は、キャビティ103の壁上に導電要素104a、104b、104cを、スロット内に接続要素114a、114bを備え、スロット内の接続要素114a、114bは、支持体の上面上に延在する導電性トラック117a、117bに接続されるが、導電要素104bは支持体上に載るトラック107bにも接続される。

0049

接続要素114a、114bは、スロット105a、105bの一部のみを覆い、スロットの部分により、接続要素114a、114bと導電要素104a、104b、104cとの間の電気的不連続を確実にすることが可能である。スロット105a、105bによって、導電要素114a、114bから接続要素104a、104b、104cを分離し、電気的に絶縁することが可能になる。

0050

図5の例では、すでに説明されている例に関して、導電要素104a、104cは、支持体100の上面上に位置する導電性トラック107a、107cにも電気的に接続される。

0051

垂直壁がそれぞれ導電要素で覆われているキャビティ103を有し、導電要素104a、104b、104c、104d、104e、104f、104g、104hがキャビティ103の全面に形成されている一連のスロット105a、105b、105c、105d、105e、105f、105g、105hによって隔てられている、構造の一例が、図6に示されている。

0052

キャビティ103内に形成される配線構造の他の例が、図7に例示されている。この例では、キャビティ103の垂直壁は、支持体100の上面の一部も覆う、導電性領域114によって完全に覆われる。

0053

キャビティ103の垂直壁上に形成されている接続要素104bは、キャビティ103と連通する垂直スロット105a、105bによって導電性領域114から隔てられ、接続を絶たれている。

0054

接続要素104bは、支持体100の上面上に延在する導電性トラック107bによって伸長される。

0055

導電性材料で覆われていない支持領域は、導電性領域114から導電性トラック107bを隔てて、導電性領域114と導電性トラック107bが電気的に接続しないようにする。

0056

図8A〜8Cに例示されているように(図8Bは上面図に従ってデバイスを示しており、図8Aおよび8Cは横断面図を示している)、本発明による配線構造は、支持体200の厚さにおいて異なる寸法を有する複数の部分203a、203bによって形成されるキャビティ203内に形成されうる。

0057

1つまたは複数のキャビティ203は、所定の寸法を有する、第1の部分203aおよび第1の部分の延長部に置かれる第2の部分203bによって形成することができ、第2の部分は、支持体内に平行な平面内で、第1の部分203aより小さい寸法を有し、第1の部分203aおよび第2の部分203bは壁によって階段状縦断面を形成するように画定される。階段形状であるため、例えば、レンズを第1の部分203a内に収納し、電気的コンタクトライズを階段状キャビティに沿って対応させつつ、第2の部分203bを使用して撮像装置に対して位置決めすることも可能である。

0058

考えられる一実施形態によれば、2つより多い段を備える階段状縦断面を形成することができる。

0059

支持体200は、場合によっては、例えば、接着剤で貼り合わせることができる、複数の層または複数の積層基材、例えば、2つの層200a、200bもしくは2つの基材200a、200bからなるものとしてよい。

0060

このために、例えば、2つの基材200a、200bの間にグルーシーム211を入れることができる。

0061

このグルーシーム211は、第1の場合によると、キャビティ203に到達できるように(図20)、またはキャビティ203の壁に対して引き下がった配置をとるように(図21)形成することができる。

0062

第1の基材200aは、キャビティ203の第1の部分203aと連通し、前記第1の部分200aの壁に形成される垂直スロット205a、205bを備えることができ、第2の基材200bは、キャビティ203の第2の部分203bと連通し、前記第2の部分203bの壁内に形成される垂直スロット215a、215bを備える。

0063

図9A〜9Bにおいて、そのようなキャビティ203が形成されている支持体を備える配線構造の一例が示されている。

0064

この構造では、第1の導電性領域214は、第1の基材200aの上面の一部、キャビティ203の第1の部分の203aの垂直壁の一部、前記第1の部分203aの底部に配置されている第2の基材200bの上面の一部、さらにはキャビティ203の第2の部分203bの垂直壁の一部を覆う。

0065

第1の導電性領域214から隔てられている第2の導電性領域216は、キャビティの第1の部分の103aの垂直壁を覆う部分、前記第1の部分103aの底部に配置されている第2の基材100bの上面の一部、さらにはキャビティ103の第2の部分103bの垂直壁の一部に延在する、第1の基材100aの上面上に延在する導電性ストリップ107bによって形成される。

0066

第1の導電性領域214および第2の導電性領域216は、第1の基材200a、200b内に形成された垂直スロット205a、205b、第2の基材200b上に形成され、スロット205a、205bと連通する水平トレンチ208a、208b(水平方向は図に示されている直交基準

0067

の平面

0068

に平行な方向として定義される)、および第2の基材200b内に形成される垂直スロット215a、215bを介して互いに隔てられ電気的に絶縁される。スロット205a、205b、215a、215bは、このキャビティと連通する。

0069

水平トレンチ208a、208bの一実施形態の他の例は、図33A〜33Bに示されている(図33Aでは支持体は導電性領域を持たないように示されている)。

0070

この他の例では、導電性領域218aは、トレンチに沿って延在し、後者の部分に沿って延在する導電性領域を含む。

0071

トレンチ208a、208bは、口部が底部より小さくなるように形成することができる。

0072

これにより、トレンチの底部の一部のみを覆う導電性領域218a、218bを形成することが可能になる。

0073

これらの領域218a、218bは、実際には、金属堆積によって作製することができ、金属はトレンチの底部の一部にトレンチ208a、208bの形状によるシャドウ効果によってのみ堆積される。

0074

すでに説明されている例の一代替形態によれば(図10A〜10B)、第2の基材200b内に形成された、水平トレンチ205a、205bは、導電性材料で覆われず、露出している第2の基材200bの領域206a、206bで置き換えられる。

0075

「ブラインド」キャビティ303を持つ配線構造も、実現することができる(図11Aおよび11B)。

0076

この場合、キャビティ303は、第2の基材200bの上に載る、第1の基材200aの厚みに形成することができ、キャビティ303は第1の基材200aの厚みを貫通し、第2の基材200bのところにあり、その上面によって形成されうる底部を有する。

0077

第1の基材200aの上面の一部、キャビティの壁の一部、さらには第2の基材200bの上面は、導電性領域314で覆われる。

0078

金属トラック207bは、第1の基材200aの上面、キャビティ303の壁、および第2の基材200bの上面上に延在する。

0079

この金属トラック207bは、キャビティの壁内に形成されるスロット105a、105b、さらには金属材料によって覆われていない基材100a、100bの領域を介して導電性領域314から隔てられ、電気的に絶縁されている。

0080

ブラインドキャビティを備える配線構造の他の例は、図12A〜12Bに示されている。スロット205a、205b、205c、205d、205e、205f、205g、205hは、キャビティの全面に形成され、これらは導電要素307a、307b、307c、307d、307e、307f、307g、307h同士を電気的に絶縁し、それぞれ第1の基材200aの上に延在する導電性トラック、キャビティの一つの壁を覆う導電性領域、および第2の基材200b上でキャビティ303の底部に延在する別の導電性トラックによって形成される。

0081

考えられる一実施形態によれば、導電要素307a、307b、307c、307d、307e、307f、307g、307hは、第2の基材100bを貫通するビアホール317に接続できる(図13)。

0082

この構造の代替形態は、図14に示されており、第1の基材100a上に延在する導電性ストリップ、キャビティの壁を覆う導電性領域、および第2の基材100bと第1の基材との間に配置される他の導電性ストリップによってそれぞれ形成される導電要素407h、407dを備え、前記他の導電性ストリップはビアホール317に接続されている。

0083

図15、16、17の構造の例では、誘電体材料352の層内の金属トラック351によって形成される配線領域350は、第1の基材100aと第2の基材100bとの間に設けられ、これにより、第1の基材100aの導電要素307h、307dと第2の基材100bの他の導電要素、例えば、第2の基材100bを貫通するビアホール317(図15)または第2の基材100b上に配置されている金属領域318(図16)または第2の基材100bの2面の一部を覆う金属領域319、さらには第2の基材100bを貫通する開口部の壁(図17)の間の接続を確立することが可能になる。

0084

図18Aおよび18Bに示されているように、すでに説明されている配線構造のキャビティは、基材100aおよび100bが組み立てられ、接続された後に形成することができる。

0085

図19A〜19Bは、ブラインドキャビティ303の底部および壁が金属層416で覆われ、その金属層のところに第1の基材100a上に配置されている金属ストリップ407a、407b、407c、407d、407e、407f、407g、407hが形成される、配線構造の一実施形態の一例を示している。

0086

キャビティ303の全面に形成され、それと連通する垂直スロット205a、205b、205c、205d、205e、205f、205g、205hは、基材に対し直交する方向で金属層の領域を互いから絶縁する(図19A)。

0087

次いで、金属領域416の一部は、キャビティ303の底部から除去される。

0088

除去は、キャビティ303の対向する壁上で互いと向かい合って配置される溝の間で金属層416が除去されるように行うことができる。

0089

本発明による配線構造に設けられた絶縁スロットを備えるキャビティを形成するための方法の一例が図22A〜22Cに示されている。

0090

パッド101a、101bは、支持体100の厚みに最初に形成され、これは、1つの層、または層のスタック、または基材の形態とすることができる(図22A)。

0091

パッド101a、101bは、例えば、銅、アルミニウム、またはタングステンなどの金属材料、またはポリシリコンのベースを備える導電性パッドとすることができる。これらのパッドは、これらを囲む誘電体材料の厚みを通して絶縁されているビアホールとすることができる。

0092

次いで、キャビティ103が、支持体100を貫通するように形成される。

0093

キャビティ103は、導電性パッド101a、101bの一部が位置する支持体の一部を貫通し、導電性パッド101a、101bの一部を開いて、取り除くように作製される(図22B)。

0094

図23A〜23Bの製造方法の例では、導電性パッド201a、201bは、最初に支持体の中にかなりのサイズで形成される(図23A)。

0095

次いで、キャビティ103は、支持体100および導電性パッド201a、201bが配置されている領域を貫通するように形成され、これにより、導電性パッドの部分のかなりの部分を開いて取り除き、他の部分をキャビティ103の側面に当たるように保持する(図23B)。

0096

他の例示的な方法によれば、最初に、支持体100を通り抜けるキャビティ103を形成し、次いで、導電性材料の領域108を使用してキャビティの壁を覆うようにすることが可能である(図24A)。

0097

支持体100が、半導体材料のベースを有している場合、絶縁層(図示せず)を、キャビティの垂直壁上にあらかじめ堆積しておくことができる。

0098

次いで、スロット105a、105bが、キャビティの少なくとも1つの垂直壁のレベルに形成され、スロット105a、105bはキャビティ103と連通する。

0099

スロット105a、105bは、導電性材料の領域108の一部を取り除くようにして作製される。

0100

除去後、キャビティ103の壁の一部を覆う第1の導電性領域108aは、スロット105a、105bを介して、キャビティ103の壁の一部を覆う導電性領域108aから隔てられる(図24B)。

0101

他の例示的な方法によれば、キャビティ103およびスロット105a、105bは、同時に、または順に、支持体100内に形成される(図25A)。

0102

次いで、犠牲材料109の層がスロット105a、105b内に、またはスロット105a、105bの壁に堆積され、犠牲材料109はキャビティ103とスロット105a、105bとの間に仕切りを形成するように分散される(図25B)。

0103

犠牲材料109の層は、キャビティ103内に突き出るように形成することができる。

0104

犠牲材料109は、例えば、SiO2またはSi3N4とすることができる。

0105

次いで、導電性材料108の層は、キャビティ103の壁を覆い、犠牲材料109を覆うように堆積される。

0106

材料は、例えば、PVD(物理的気相成長法)によって堆積することができる。

0107

導電性材料108の厚さは、キャビティ103内に突き出ている犠牲材料109の層の厚さより小さくなるようにすることができる(図25C)。次いで、犠牲材料109の層が取り除かれ、これによって、例えば湿式化学エッチングによりスロット105a、105bに対向する導電性材料108が除去される。

0108

この除去の終わりに、導電性領域108は、互いに接続されていない、スロット105a、105bを使用して隔てられている2つの別々の導電性部分108aおよび108bの形態をとる(図25D)。

0109

配線構造を製造するための方法の一例は、図26および27に示されている。

0110

この例では、支持体100において、キャビティ103は、支持体100を通り抜けるように作製され、また少なくとも1つの垂直スロット105が支持体100の厚み内に延在し、キャビティ103と連通する。

0111

スロットは、例えば、矩形図26)または卵形図27)のセクションを備えることができる。

0112

キャビティ103の壁104の部分106a、106bは、キャビティの部分とスロット105との間に仕切りを形成する。

0113

次いで、キャビティの壁およびスロット105の一部を覆うように金属堆積108が行われる。部分106a、106bは、キャビティの壁104およびスロット105上の金属堆積が不連続領域を形成するように、スロット一面への堆積を妨げる。

0114

金属堆積は、いわゆる「指向性」堆積としてよく、この場合、材料は、支持体の主平面に対して所定の角度に沿って施される(支持体の主平面は後者を通過し、図面内に示されている直交基準

0115

の平面

0116

に平行である)。

0117

シャドウ効果によって、部分106a、106bは、スロットの周囲に金属堆積が生じるのを妨げる。

0118

したがって、金属堆積の間に前記壁上に形成された導電要素104aおよび104cから切り離されている、スロットに沿った接続要素104bを形成することが可能である。

0119

配線構造を形成するための方法の他の例は、図28A〜28Bおよび29A〜29Bに示されている(図28A〜28Bは上面図を示しており、図29A〜29Bは横断面図を示しており、切断面は図28A〜28Bに示されている)。

0120

配線構造は、支持体200から作製することができ、場合によっては、例えば、グルーシーム211を使用して、接着剤で貼り合わせることができる、複数の層または複数の積層基材、例えば、2つの層200a、200bもしくは2つの基材200a、200bからなるものとしてよい。

0121

ブラインドオリフィスの形態のキャビティ303が、第1の基材200a内に設けられる。垂直スロット105a、105b、つまり支持体200の主平面に直交する垂直スロットが、キャビティの壁に形成されており、それと連通している。グルーシーム211の一部は、キャビティ303によって露出されている。

0122

この実施形態では、第1の基材200aは、後面、つまり、第2の基材200bの向かい側に配置されている面上に少なくとも1つの金属トラック404を備える(図28Aおよび29A)。

0123

次いで、犠牲材料をスロット105a、105b内に堆積し、次いで、金属材料414をキャビティ303内と、支持体300上に堆積する。

0124

次いで、犠牲材料を取り除き、次いで、パターンを金属材料に、例えば、支持体の上面上の金属トラック417aに接続されている、キャビティ303の壁を覆う金属領域415内に形成する。

0125

この工程の結果、やはりスロットで金属領域415から隔てられている他の金属領域416が形成され、スロット105a、105bの間に配置されているキャビティの壁部分が覆われ、支持体の上面上に形成されている他の金属トラック417bによって伸長される(図28Bおよび29B)。

0126

形成されたばかりのキャビティを備える配線構造は、他のデバイスと一体化されるか、または一緒に組み立てられうる。

0127

図30A〜30Eは、そのような配線構造を含む撮像装置デバイスを作製するための方法を示している。

0128

この方法は、すでに形成されている構造から行うことができる(図28Bのデバイスを断面図C’Cで示している図30Aに関して説明されている)。

0129

次いで、第2の支持体200bを貫通する1つまたは複数のビアホール430を形成し、さらには第2の支持体200b上に1つまたは複数の接続パッド432が形成され、パッド432はビアホールに接続する(図30B)。

0130

次いで、光学コンポーネントC、例えば、固定焦点レンズ平行板、または可変焦点デバイスをキャビティ303内に配置し、前記キャビティ内に形成されている導電性領域415に接続する(図30C)。

0131

次いで、撮像装置基材を第1の基材200aの上面に取り付け、撮像装置基材を組み立てて、第1の基材200aの上面に形成された金属トラック417a、417bに接続する(図30D)。

0132

次いで、光学コンポーネントCの向かい側の第2の基材200bに開口部を形成する(図30E)。

0133

本発明に従って実装されたキャビティを備える配線構造は、例えば、慣性センサ加速度計、またはジャイロメータなどのMEMSコンポーネントの分野に応用することができる(図31)。

0134

図32は、撮像装置基材上に焦点を合わせる、キャビティ303の上部に設定されている能動的光学要素500からなるユニタリカメラの一例を示している。

0135

コンタクトライズは、前記能動的光学要素に給電するためにキャビティ303内に実装される。

0136

C光学コンポーネント
100支持体
100a 第1の基材
100b 第2の基材
101a、101b導電性パッド
103キャビティ
103a 第1の部分
103b 第2の部分
104 壁
104a、104b、104c、104d、104e、104f、104g、104h 要素
105a、105b、105c、105d、105e、105f、105g、105hスロット
106導電性材料
106a、106b 部分
107a、107b、107c導電性トラック
108 導電性材料の領域
108a導電性領域
109犠牲材料
114 導電性領域
114a、114b接続要素
117a、117b 導電性トラック
200 支持体
200a、200b 層もしくは基材
201a、201b 導電性パッド
203 キャビティ
203a、203b 部分
205a、205b、205c、205d、205e、205f、205g、205h垂直スロット
206a、206b 領域
207b金属トラック
208a、208b 水平トレンチ
211グルーシーム
214 第1の導電性領域
215a、215b 垂直スロット
216 第2の導電性領域
218a、218b 導電性領域
300 支持体
303 キャビティ
307a、307b、307c、307d、307e、307f、307g、307h導電要素
314 導電性領域
317ビアホール
318金属領域
319 金属領域
350配線領域
352誘電体材料
351 金属トラック
407a、407b、407c、407d、407e、407f、407g、407h金属ストリップ
414金属材料
415 金属領域
416金属層
417a 金属トラック
417b 金属トラック
430 ビアホール
432接続パッド
500 能動的光学要素

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