JPH08509101A - 極微バイアのプレナ化の方法および半導体集積回路の製造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 極微バイア（１２〜１４）はシリコンまたは酸化シリコンのような基体（１１）上にアルミニウム（１５）のような導電体をスパッタ付着することで充填される。アルミニウムフィルム（１５）は低温の第１温度で付着され、次にその温度を高められる。金属（１５）導電体に対する基体（１１）の相対的な熱膨張係数の相違が導電体を膨張させてバイア（１２〜１４）の内部に押し込める。有効厚さを保持し、第１温度から第２温度までの温度上昇を制御することで、４までのアスペクト比を有する極微バイアを効果的且つ信頼性を有して充填する。本発明は２０°までの窪み角を有するバイアの充填に特に有用である。

Description

【発明の詳細な説明】 極微バイアのプレナ化の方法および半導体集積回路の製造 発明の背景 集積回路のアクティブスイッチ要素は物理蒸着法、化学蒸着法および蒸着（ｅ ｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）などの様々な方法で付着された金属ライン即ち金属線（ ｍｅｔａｌ ｌｉｎｅ）で相互に接続される。典型的には、数段の金属ラインが クロスオーバー即ち交叉（ｃｒｏｓｓｏｖｅｒ）を可能とするように集積回路に 使用される。ある位置にて、異なる段（ｌｅｖｅｌ）のラインの間に電気接点が 形成される。そのような位置がバイア（ｖｉａｓ）と称される。 集積回路を極微の幾何形状となすことは極端なアスペクト比（ａｓｐｅｃｔ ｒａｔｉｏ）と寸法のバイアを生じる。これらのバイアを形成するために使用さ れる方法は、バイア側壁の信頼性のある制御をすることができない。アンダーカ ットや傾斜した窪み（ｒｅ−ｅｎｔｒａｎｔ）形状がしばしば観察される。この ような形状を示すウェーハは、バイアを通じた信頼性のある相互接続が不可能に なるので廃棄されねばならず、この結果ウェーハ製造ラインの歩留りに影響する 。 高アスペクト比のバイアのための相互接続に最も一般的に使用される金属は、 六フッ化タングステンの分解によってバイア側壁に付着されるタングステンプラ グ（ｔｕｎｇｓｔｅｎ ｐｌｕｇ）である。このようなプラグは、製造目的とし て使用されるには十分な信頼性を有していない選択的な付着、または連続するエ ッチバック（ｅｔｃｈ ｂａｃｋ）を伴うフィルムのブランケット付着（ｂｌａ ｎｋｅｔ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）の何れかによって形成されている。全てのタ ングステン付着は、典型的にはプラズマ蒸着された窒化チタンの層である接着層 の事前付着を必要とする。この窒化チタンの付着は、特に高アスペクト比の幾何 形状に関して窪み形状を生じることになり得る。形成される化学蒸着は良く知ら れたキーホール（ｋｅｙｈｏｌｅ）を示すことになり、これは信頼性に係わる問 題を集積回路に生じるとともに、０．５ミクロンより大きい回路形状に対するタ ングステンの化学蒸着法の使用を制限する。 この方法の難しさに加えて、タングステンの化学蒸着法は複雑で高価である。 タングステンは抵抗が大きいことから、材料の接触抵抗およびバイア抵抗が大き くなり、集積回路の性能を制限する。 集積回路の金属ライン間、および第１の金属層と半導体表面との間の相互接続 バイアを充填する材料としてアルミニウムを使用することが提案されており、こ れは材料をバイアの内部へ移動させるために約４５０°Ｃの温度での表面拡散を 使用する。これは例えばアームストロング氏の米国特許第４９９４１６２号明細 書に開示されている。この方法は、連続した高品質の拡散路を形成する低温シー ド層を使用して、その後に付着材料を拡散させるようになす。特徴とする形状に 効率的に表面拡散させるために高温の低速付着段階が使用され、これに続いて付 着を完結させるために高温の高速付着段階が使用される。 この方法はバイア側壁に沿う連続した拡散路を必要とし、また同時にある処理 条件の達成に依存する。これらの条件はしばしば達成且つ制御が困難である。 バイア充填のための技法としての容積（ｂｕｌｋ）拡散は１９９２年ＶＭＩＣ ・コンフェレンス・プロシーディングスの「ＳｉＮ側壁を有する４分の１ミクロ ンの孔をアルミニウムの高温スパッタリングで充填する方法」でスガノ氏他によ り提案された。スガノ法によれば、バイア充填のための駆動力はチタン表面層と 付着アルミニウムとの境界面に生じる。この方法は、バイア側壁に連続した高品 質のチタン表面層が存在することを必要とする。 トレーシー氏の米国特許第４９７０１７６号明細書は、第１の温度での比較的 厚いアルミニウム層の付着と、その後の高温での薄いアルミニウム層の付着とを 開示している。その明細書は、温度の上昇が粒子の成長および再結晶化を通じて アルミニウムを再流動させるように作用することを示している。その明細書に示 されるように、バイアの充填はバイア底部から開始され、頂部へ到るように作業 が上方へ向けて進む。ここで、トレーシー氏の特許は典型的にはバイアが１ミク ロンより大きい寸法のものであるとして出願されている。 イノウエ氏の米国特許第５０７１７９１号明細書は、アルミニウム付着の間は ウェーハ基体を加熱し、その後アルミニウムから析出することのあるシリコン形 成を回避するために急冷することを開示している。基本的にこの方法は容積拡散 方法である。更に、カモシダ氏の米国特許第４８１６１２６号はアルミニウムフ ィルムのバイア付着を開示している。また、ワン氏の米国特許第４１０８５７０ 号は、２０００オングストロームの初期層をスパッタ被覆し、その後に約３０〜 ４５秒間ほど高い温度の下で層をスパッタ被覆することを開示している。その背 景は、バイアが１．５ミクロンほどの小さいものであり得ることを示している。 これらの特許の何れも１より大きなアスペクト比を有する極微バイアを充填する ことに有効である方法を開示していない。更に、これらの方法は一般に比較的複 雑で、反応条件の限界制御を必要とする。発明の概要 本発明は極微バイアが効果的且つ信頼性を有してアルミニウムのスパッタ付着 で充填できることの実現を前提とする。 更に詳しくは、本発明は押出しによるバイアの充填を利用する。この方法によ れば、アルミニウムは第１の温度においてバイア上にスパッタ付着される。その 後熱エネルギーを加えて圧縮状態とされる。フィルムが十分に加熱されると、有 効な厚さの初期アルミニウムが付着されたと仮定すれば、このアルミニウムは塑 性変形を生じてバイア内部に押し込められる。塑性変形温度は付着された合金、 その熱膨張係数、ならびに基体およびその熱膨張係数に関して特有である。 バイア上に有効厚さの金属層を付着し、その金属を押出しによってバイアに充 填させるのに十分な高温にまで温度を高めることで、信頼性のある完全なバイア の充填が達成できる。 本発明は以下の詳細な説明および図面に鑑みて一層認識されよう。図面の簡単な説明 第１図〜第１４図はバイア内部にスパッタ付着されたアルミニウムを有する半 導体の横断面の走査電子顕微鏡写真； 第１５図は複数のバイアを有する集積回路の頂面図；および 第１６図は第１５図の線１６−１６に沿う横断面図である。詳細な説明 本発明はバイア（ｖｉａ）特に極微径を有するバイアの充填方法であり、この バイアのアスペクト比すなわち高さ対直径は約１〜約４である。本発明の実施に おいて、アルミニウムは０．７〜約０．１ミクロン、好ましくは０．５〜０．２ ５ミクロンの直径を有するバイアの内部に付着される。この方法によれば、１以 上のバイアを含む基体は、先ず最初にアルミニウムまたはアルミニウム合金の層 を被覆される。このアルミニウム層はウェーハ温度を高めることで圧縮状態とさ れる。基体とアルミニウムとの間の熱膨張係数の違いがアルミニウムを圧縮状態 にする。この圧縮力がアルミニウムをバイア内部に流動させて充填する。 典型的に本発明にて使用される基体はシリコン層、ボロンおよびリンをドープ 付けされたシリカ、熱酸化物およびＴＥＯＳ酸化物を含む。これらの物質の熱膨 張係数は表１に示されている。 使用されるほとんど全てのガラスの熱膨張係数は、石英のそれにほぼ等しい。 アルミニウムまたはアルミニウム合金は基体にスパッタ付着される。アルミニ ウムに加えて、ＡｌＳｉ（１％）、ＡｌＳｉ（１％）−Ｃｕ（０．５％）、およ びＡｌ−Ｔｉ（０．１５％）のようなアルミニウム合金が使用できる。アルミニ ウム濃度が高いので、これらの合金は全て約２４〔ｐｐｍ／゜Ｃ〕の熱膨張係数 を有する。 有効な厚さのアルミニウムまたはアルミニウム合金の層を低温度で付着するこ とが、本発明の実施のために重要である。第１５図および第１６図に示されるよ うに、３つのバイア１２，１３，１４を有する基体１１は厚さすなわち高さＨの アルミニウム層１５で被覆される。バイアの容積１２（ａ），１３（ａ）および １４（ａ）は斜線を付されている。各バイアはアルミニウムの利用可能半径を有 しており、その半径とは中心から中心までの測定による隣接バイアまでの距離の 半分にほぼ等しい。これは第１５図にＲ１，Ｒ２およびＲ３として示されている 。したがって、この半径と厚さＨとで画成されるアルミニウムの筒体が規定され 、これは２πＲ²Ｈに等しく、バイアの容積を充填するために必要なアルミニウ ムの押出しに要する不可欠な圧縮応力を発生させることに利用できる。 ウェーハ上にアルミニウムを付着した後、温度が高められる。バイアを充填す るために、筒体×基体とアルミニウム層との熱膨張の差がバイア容積に少なくと も等しくなされねばならない。付着されたアルミニウムを加熱して、温度変化に より生じる利用可能なアルミニウム容積の増大がバイアの空間容積に等しくされ ねばならない。０．８立方ミクロンの容積を有するバイア充填を完了するために は、フィルムの厚さが１ミクロンであり、温度変化が１００°Ｃであるならば、 ７ミクロンの利用可能半径でなければならない。これは、基体がシリコンで、金 属はアルミニウムであることを仮定する。充填されるべきこのバイアがたったの ０．２立方ミクロンの容積しか有していないならば、１ミクロンの厚さのフィル ムに対して３ミクロンの利用可能半径が必要である。温度が２００°Ｃほど上昇 するならば、それぞれの半径は３．７ミクロンおよび１．５ミクロンとなる。 利用可能半径は押出しでバイアを充填するのに利用できる物質を制限するので あり、したがってこの方法が適用可能なバイア密度を制限する。示した値はほと んどの、そうでなければ全ての実際的な集積回路に適合される。より高い密度が 必要とされるならば、付着アルミニウムのフィルムの厚さが増大できる。この増 大は押出しでバイアを充填するのに利用できる物質量を増大し、したがって半径 を反比例して減少させる。大容積バイア孔の高密度配列は厚い層を付着すること によって充填することができ、この層は押出し処理後に正規の厚さにまでエッチ ングして戻される。 これらの制限を心に留めて、以下は実際の付着処理の詳細な説明である。 本発明はマルチチャンバーのスパッタリングユニットにて行われ、これらのチ ャンバーにはエッチングチャンバーと、２以上のスパッタリングチャンバーが含 まれることが好ましい。このような１つの機械はマテリアルズ・リサーチ・コー ポレーションにより販売されているエクリプスのブランドのスパッタリング装置 である（米国特許第４９９４１６２号も参照される）。他の市販されて購入可能 な装置も等しく適当とされる。 第１チャンバー内で基体は先ずエッチングされて表面の不純物を除去される。 基体の加熱もまたガス抜き除去を助成する。これは任意であるが好ましい。基体 は次に第２のチャンバーへ移動される。 第２チャンバーにおいて、望まれるならばバリヤ層（ｂａｒｒｉｅｒ ｌａｙ ｅｒ）を付与できる。好ましいバリヤ層は、ＴｉＮであるが、ＺｒＮおよびＲｕ Ｏ₂のバリヤ層も使用できる。しかしながら、バリヤ層はあらゆる応用例で要求 されることはない。一般にバリヤ層の厚さは約１０００〜約２０００オングスト ロームである。本来のバイア側壁がウェーハ表面に鉛直であれば、これは僅かに 内方（負）へ傾斜した窪み形状（ｒｅ−ｅｎｔｒａｎｔ ｐｒｏｆｉｌｅ）をバ イアに形成する。この傾斜した、すなわちアンダーカットされた窪み形状は、圧 縮状態でアルミニウムがバイア内部に移動し易くする。基本的にこれは開口を小 さくするのであり、これにより初期のアルミニウム層は充填しないでその開口を 被覆するようになされる。バイアが大きくなればバリヤ層および初期アルミニウ ム層が厚くされねばならない。しかし、開口は０．１ミクロンより小さい半径を 有してはならない。更に、０〜２０°、好ましくは５〜１０°の内方へ向かう窪 み形状を有することが好ましい。バリヤ層はこの形成を助成する。 第３チャンバーにおいて、基体はほぼ室温にまで冷却される。基体はその後に 最終チャンバーへ送られ、そこでアルミニウムが付着される。 この装置を使用して、約３〜１５ｋｗのスパッタ出力により約２０〜５０°Ｃ の温度で初期アルミニウムの２０００〜５０００オングストロームの厚い層を付 着することが好ましい。望まれるならばバイアス電圧を付与できるが、これは必 須ではない。一旦この第１の厚さのアルミニウム層が付着されたならば、基体お よびアルミニウムは引き続き、アルミニウムを基体に対して膨張させるように強 制する温度にまで加熱される。比較的滑らかな表面を形成するために、加熱段階 時にアルミニウム付着を継続することが望ましい。この加熱は加熱面とウェーハ との間にガスを受入れることで完結される。このガスは背面からウェーハへ熱を 伝達して、ウェーハ温度を上昇させる。更に、ウェーハは付着された付加的なア ルミニウムの凝固熱によって加熱される。 更に重要なことは、温度上昇によって生じた応力を解放させるために十分な時 間を与えることである。一般に、１〜１０分間におよぶ高温保持が適当な応力解 放を可能にする。 第１図〜第１２図は、成功例および失敗例を示すために様々なパラメータで充 填されたバイアを示している。第１図は明確に空間を残した密閉空間パターンを 示している。失敗した平坦化すなわちプレナ化（ｐｌａｎａｒｉｚａｔｉｏｎ） を示すこの図は２つの事実、すなわち１）バイア充填が側壁に沿う連続フィルム を通らず、底部より上方に位置するが、既に存在している空間を充填するように 頂部から下方へ延びている、および２）非常に高いパターン密度がバイアの完全 な充填を行わせるために十分大きな応力を発生させていない、ことを示している 。しかしながら第２図および第３図は一層隔てられたバイアにおける成功したプ レナ化を示している。 第２図に示されるように、基体のバイアはアルゴンガス（５０ＳＣＣＭ）（ガ ス圧は４．７ミリトリチェリー）による１２０秒間におよぶ５００°Ｃでのウェ ーハ表面の初期エッチングによって充填されている。表面洗浄に加えて、この段 階はフィルムに存在する水分の脱水を意図する。第２チャンバーにおいては、ウ ェーハはＴｉＮバリヤ被覆を被覆された。３００°Ｃの背面温度状態で、３５０ オングストロームのフィルムが、５０ＳＣＣＭのアルゴンガス流、および２．２ ＳＣＣＭの窒素ガス流（３ｋＶの電圧を印加される）を付与された。この最後の ５秒間に２０ＳＣＣＭのアルゴンが導入され、この間、背面ガスが保持されて２ ７ＳＣＣＭの窒素ガスが受入れられた。最後に、第３段階において、８００オン グストロームのＴｉＮが６ｋＶのＤＣ電力で３３秒間にわたり付与された（アル ゴンは２０ＳＣＣＭで受入れられた）。 第３チャンバーにおいて、このウェーハは１２０秒間にわたって室温である背 面それ故に背面ガスによって冷却された。ウェーハは冷凍ガスを使用してこのチ ャンバー内で積極的に冷却できた。１２０秒間におよぶ０＋−４０°Ｃへのウェ ーハの急冷は最終製品を向上させることができる。最後に、第４チャンバーにお いて、２５００オングストロームの初期アルミニウム層がスパッタガスとして供 給された１００ＳＣＣＭのアルゴンガス流で、１２秒間におよび１１．０ｋＶの ＤＣ電力で付与された。それ故にウェーハ温度は約５０°Ｃに留まった。次の８ ８秒間にわたり、１．７ｋＶのＤＣ出力で背面ガスが５５０°Ｃの温度で付与さ れた。この時間中、アルミニウムの３０００オングストロームフィルムが付着さ れた。この結果が第２図に示されている。 第３図に示された結果は同様な方法で得られた。最初に基体はエッチングされ 、５００°Ｃで焼かれた。ウェーハは次に約１５００オングストロームの窒化チ タン層で被覆され、その後第３チャンバーでの冷却段階が行われた。最終チャン バーにおいて、５０００オングストロームのアルミニウムフィルムが１１．０ｋ ＶのＤＣ電力で室温（５０°Ｃを超えない）のもとで基体に付与（１４秒間にわ たり）された。次の４３秒間にわたり、３０００オングストロームのアルミニウ ムが５５０°Ｃで付与される背面ガスにより付与された。次の段階において、Ｄ Ｃ出力は３．７ｋＶに変化され、３６秒間（１００ＳＣＣＭのアルゴンガス）に わたり背面ガスが５５０°Ｃの温度で付与された。この時間中、３５００オング ストロームのアルミニウムが付着された。 第４図は二酸化シリコンのパターンを示しており、本発明の方法で充填された 負の傾斜（内方へ向かう）窪み角度を示している。このような構造は従来技術の 何れの方法でも完全に充填することは不可能である。 第５図は窪みバイア角度を有する特徴形状をプレナ化する第１の失敗例を示し ている。このパターンは高密度のもので、最終温度は５００°Ｃに達している。 最初の冷却段階の温度は約１００°Ｃであり、４００°Ｃの全温度上昇を示して いる。パターンの厳しさ、特に密接な間隔は、バイアを効果的に充填するために 十分な応力を発生させることができず、バイアは半分だけしか充填されない。一 方において、第６図は最終温度が５５０°Ｃ（４５０°Ｃの温度上昇）の同様な 密度のパターンを示している。頂部からのバイアの充填は明確に進展しており、 やく２／３ほど充填されたように見られる。最終的に、６００°Ｃまでの温度上 昇により、したがって５００°Ｃの温度差による、第７図および第８図に示され た高密度構造におけるバイア充填を示している。注目されることは、第７図に示 されたバイアが１６°（基体平面に直角な線から測定して）より大きな窪み角度 を有していて、連続フィルムの側壁に沿う付着を阻止していることである。この ような側壁に沿う拡散は、フィルムの断続箇所で分断され、したがって従来技術 を使用しては不可能である。この技術はあらゆる窪み形状を有するバイアに適用 される。しかしながら、一般には、５°〜１０°の窪み形状を有することが好ま しい。 第９図〜第１１図、および第１２図〜第１４図は本発明の他の要素を周示して いる。第９図〜第１１図は、第５図〜第７図に示されるよりも低密度に間隔を隔 てられた小さなバイア（０．６ミクロン）を示しており、したがって一層低い温 度（５４０°Ｃ）でプレナ化されることができる。応力解放の時間の増大がこれ らの条件では必要となる。第９図に示されたバイアの充填において、５０秒間の スパッタ時間が使用され、空間はバイアの極く底部に残された。しかしながら、 第１０図に示されたバイアは１分間にわたりスパッタを受け、完全に充填されて いる。同様に、第１１図に示されるように２分間のスパッタリングがバイアの充 填を完結させる。 最後に、第１２図〜第１４図は大きなバイア、すなわち同じウェーハにおける ０．８ミクロンのバイアを示している。第９図および第１２図に示されたバイア は、第１０図と第１３図および第１１図と第１４図に示されたバイアと同様に、 同じ条件の下で処理された。大きなバイアに関しては、５０秒および１分間の応 力解放時間では空間が全くないバイア充填には不十分である。２分間の応力解放 時間がバイアを完全に充填する。集積回路におけるパターン密度は典型的にこれ らのテストしたパターンで示されるよりも実質的に低密度である。それ故に、低 温度および短い熱サイクルでの適当な応力場の設定を可能にする。 したがって、これらの例で示されるように、本発明は多数のパラメータの極端 な制御を必要とせずにバイアをスパッタ付着アルミニウムで充填する方法を提供 する。これは、０．１〜０．８ミクロンのおよび１．０〜４．０のアスペクト比 を有し、０°から２０°までの窪み形状を有するバイアに広く適用できる。本発 明は多目的な信頼性の高い安価なものである。勿論、これは本発明を実現した発 明者が現在知る最良態様と同様に本発明で説明された。しかしながら、本発明は それ自体、添付の請求の範囲でのみ定められねばならない。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９４年１１月９日 【補正内容】 請求の範囲 ５． 前期バイアが５°〜１０°の窪み形状を有する請求項４に請求された 方法。 ６． 前記金属導電体がアルミニウム、ＡｌＳｉ、Ａｌ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｓｉ ＣｕおよびＡｌ−Ｔｉを含む群から選択された請求項１に請求された方法。 ７． 前記基体がシリコン、ボロンおよびリンをドープ付与されたシリカ石 英、ＴＥＯＳ、スピンオンガラス、Ｓｉ₃Ｎｉ₄を含む群から選択された請求項１ に請求された方法。 ８． バリヤ層をスパッタ付着して前記金属導電体を付着するより先に、バ イア内で窪み形状が形成される請求項１に請求された方法。 ９． 前記バリヤ層がＴｉＮ、ＺｒＮ、およびＲｕＯで構成される群から選 択された請求項８に請求された方法。 １０． 前記導電体の加熱時に付加的な金属がスパッタ付着される請求項１に 請求された方法。 １１． 前記第２の温度が１〜１０分間継続されて前記導電体の応力解放を行 う請求項１に請求された方法。 １２． 第２の温度は、第１の温度よりも約３００°だけ高い温度である請求 項１に請求された方法。 １３． 金属導電体の層は、２，０００−５，０００オングストロームである 請求項１に請求された方法。 【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年２月１３日 【補正内容】 請求の範囲 １． 基体の極微バイアを充填する方法であって、 ある熱膨張係数を有する金属導電体の層を該金属導電体よりも小さい熱膨張係 数を有する前記基体上に第１の温度で付着し、該層は該バイアを被覆し且つ該バ イア内に空所を残存させ、また基体および付着導電体を第２温度にまで加熱する ことを含み、第１温度から第２温度までの温度上昇で発生する熱応力と付着導電 体および基体の相対熱膨張係数とによって付着導電体が膨張されて極微バイア内 の空所を均一に充填するように、付着金属導電体の層が有効な厚さとなされてい る、上記基体の極微バイアを充填する方法。 ２． 前記バイアが約０．８〜約０．１ミクロンの直径を有する請求項１に 請求された方法。 ３． 前記バイアが約１〜約４のアスペクト比を有する請求項２に請求され た方法。 ４． 前記バイアが前記基体平面に直角な線から測定して約０°〜約２０° の窪み形状を有する請求項２に請求された方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 基体の極微バイアを充填する方法であって、 ある熱膨張係数を有する金属導電体の層を該金属導電体よりも小さい熱膨張係 数を有する前記基体上に第１の温度で付着し、また基体および付着導電体を第２ 温度にまで加熱することを含み、第１温度から第２温度までの温度上昇で発生す る熱応力と付着導電体および基体の相対熱膨張係数とによって付着導電体が膨張 されてバイアを均一に充填するように、付着導電体フィルムが有効な厚さとなさ れている、上記基体の極微バイアを充填する方法。 ２． 前記バイアが約０．８〜約０．１ミクロンの直径を有する請求項１に 請求された方法。 ３． 前記バイアが約１〜約４のアスペクト比を有する請求項２に請求され た方法。 ４． 前記バイアが前記基体平面に直角な線から測定して約０゜〜約２０゜ の窪み形状を有する請求項２に請求された方法。 ５． 前記バイアが５゜〜１０゜の窪み形状を有する請求項４に請求された 方法。 ６． 前記金属導電体がアルミニウム、ＡｌＳｉ、Ａｌ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｓｉ ＣｕおよびＡｌ−Ｔｉを含む群から選択された請求項１に請求された方法。 ７． 前記基体がシリコンボロンおよびリンをドープ付与されたシリカ石英 、ＴＥＯＳ、スピンオンガラス、Ｓｉ₃Ｎｉ₄を含む群から選択された請求項１に 請求された方法。 ８． バリヤ層をスパッタ付着して前記金属導電体を付着するより先に、窪 み形状が形成される請求項１に請求された方法。 ９． 前記バリヤ層がＴｉＮ、ＺｒＮ、およびＲｕＯで構成される群から選 択された請求項８に請求された方法。 １０． 前記導電体の加熱時に付加的な金属がスパッタ付着される請求項１に 請求された方法。 １１． 前記第２の温度が１〜１０分間継続されて前記導電体の応力解放を行 う請求項１に請求された方法。