[发明专利]具有敷镀通孔的器件及其制造方法

说明书

建议了一种用于实现器件中的在电方面非常可靠且在机械方面极其稳定的敷镀通孔的有利可能性，其功能在导电衬底(100)上的层结构中实现。引导到器件背侧的用于与在层结构中实现的功能元件(18)电接通的覆镀通孔(垂直互连通道VIA)(3)包括衬底(100)中的连接区域，所述连接区域在整个衬底厚度上延伸并且通过同样在整个衬底厚度上延伸的沟槽状绝缘框架(2)相对于邻接的衬底(100)电绝缘。根据本发明，所述沟槽状绝缘框架(2)以电绝缘的聚合物(21)填充。

技术领域

本发明涉及一种器件，其功能在导电衬底上的层结构中实现，所述器件具有至少一个引导至器件背侧上的敷镀通孔(垂直互连通道VIA)，其用于在层结构中实现的功能元件的电接通。敷镀通孔包括衬底中的连接区域，所述连接区域在整个衬底厚度上延伸并且通过同样在整个衬底厚度上延伸的沟槽状的绝缘框架相对于邻接的衬底电绝缘。

此外，本发明还涉及一种用于制造具有这种敷镀通孔的器件的方法。

此外，本发明还涉及一种器件，所述器件具有在衬底上的层结构中实现的功能元件和层结构上的导电罩衬底。

背景技术

已知通过晶片或晶片的部分区域实施电接通。这种接通例如使用在确定用于倒装芯片安装的器件中。但敷镀通孔也能够实现三维封装方案，其中多个器件垂直相叠地设置并且接通。因此，敷镀通孔越来越重要。

在欧洲专利申请EP 1 671 924 A2中描述了开头所述类型的微机械传感器元件，其微机械结构元件在层结构的功能层中实现。在此涉及具有固定电极和可偏转电极的交错的交叉数字结构。为了这些电极的电连接，在衬底与经结构化的功能层之间，一些印制导线集成到层结构中。这些印制导线分别与衬底的形成敷镀通孔的连接区域直接接触。每个连接区域完全由沟槽包围，所述沟槽在制成层结构之后以背侧沟槽工艺在衬底中产生并且在整个衬底厚度上延伸。所述沟槽形成绝缘框架，其使连接区域相对于邻接的衬底电绝缘。在EP 1671 924 A2中描述的敷镀通孔的绝缘框架大多数时候被表面填充，更确切地说，以绝缘层的材料填充，所述绝缘层在背侧沟槽工艺之后并且在金属化之前被施加到衬底背侧上并且被结构化，使得金属化部与连接区域连接。

敷镀通孔的所述实现形式在实践中在两种方面证明是有问题的。一方面，敞开的沟槽的绝缘特性是未限定的。其例如可能由于在制造过程或者分割过程中或在器件的使用位置处的污染受到损害，从而敷镀通孔的电可靠性受损。另一方面，具有敞开的绝缘框架的敷镀通孔的机械稳定性主要取决于其几何结构、即其形状、深度和宽度。但例如为了通过引线键合的外部接通，敷镀通孔的机械稳定性必须始终满足相同的最低要求。

发明内容

本发明建议一种用于实现开头所述类型的器件中在电方面非常可靠且在机械方面稳定的敷镀通孔的有利可能性。

根据本发明，敷镀通孔的所追求的电可靠性和机械稳定性通过以电绝缘的聚合物填充沟槽状的绝缘框架来实现。

根据本发明首先已经认识到，可以最简单地通过填充绝缘框架来获得已知的敷镀通孔的足够机械稳定性。关于在这里提到的器件的安装，在此应注意的是，器件背侧在敷镀通孔的区域中也是尽可能无形貌的。此外填充应尽可能无缩孔，以便实现敷镀通孔的最佳电绝缘。如此选择填充材料和填充工艺，使得即使在中等温度下也不污染敷镀通孔的周围环境。

根据本发明已经认识到，电绝缘的聚合物不仅由于其电特性和机械特性而且由于可供用于填充具有高纵横比的沟槽的方法而特别良好地适于已知的敷镀通孔的绝缘。

基于以上所述的发明思想还建议：在相应构造的器件的导电罩衬底中实现这种敷镀通孔，使得所述器件可通过它的罩接通。

在此，BCB(苯并环丁烯)、Asahi公司的ALX-211聚合物、聚酰亚胺和PBO(聚亚苯基-2，6-苯并噁唑环)以及它们的层组合称作特别合适的聚合物。这些材料可以简单地在真空条件下离心涂镀或喷涂到衬底背侧上，其中逐渐地填充沟槽，如绝缘框架。