[发明专利]在微细空间内形成功能部分的方法

说明书

技术领域

本发明涉及在微细空间内形成功能部分的方法。

背景技术

例如在以半导体器件为代表的电子器件或微型机械等中，有时必须要在内部形成具有高纵横比的微细的导体填充结构、绝缘结构或功能结构。在这种情况下，已知有通过将预先选择的填充材料填充到微细孔内来实现导体填充结构、绝缘结构及功能结构等的技术。但是，向具有高纵横比的微细孔内将填充材料充分地填充至其底部而不产生空隙和固化后变形等是很困难的。

作为能够克服这种技术困难的现有技术，已知有日本专利第4278007号公报及日本专利第4505540号公报中所记载的填充方法及装置。

日本专利第4278007号公报中记载的技术是将熔融金属填充到存在于晶片的微细孔中并使其固化的方法，其包含以下工序：在对上述微细孔内的上述熔融金属施加有超过大气压的强制外力的状态下，使上述熔融金属冷却而固化。关于上述强制外力，赋予选自按压压力、喷射压力或碾压压力中的至少1种，并在关闭上述微细孔的另一端侧的状态下从上述微细孔的开口的开口面侧向上述熔融金属进行施加。日本专利第4505540号公报公开了用于实施日本专利第4278007号公报中记载的方法的装置。

根据上述日本专利第4278007号公报、日本专利第4505540号公报中记载的技术，可获得以下优异的作用效果：能够用填充物将微细孔填满而不会产生空隙和孔隙等、能够避免在微细间隙被冷却后的固化金属的凹面化、以及有助于工序的简化、合格率的提高等。

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明的技术问题在于提供使用低温分散系功能性材料在微细空间内形成没有空隙、间隙或空洞的功能部分的方法。

用于解决技术问题的手段

为了解决上述技术问题，本发明公开了属于一个发明构思的多个方法。

首先，第1方法为：当在微细空间内形成功能部分时，将在液状分散介质中分散具有热熔化性的功能性微粉而得到的分散系功能性材料填充到微细空间内，接着，使上述微细空间内的上述液状分散介质蒸发，然后，对功能性微粉进行加热，并一边进行加压一边使其固化。

如上所述，在第1方法中，使用在液状分散介质中分散功能性微粉而得到的分散系功能性材料。即，使用作为流动性填充材料的分散系功能性材料。因此，可以利用分散系功能性材料的流动性将原本具有难以填充的微粉形态的功能性微粉切实地填充到微细空间内。

将分散系功能性材料填充到微细空间内时，优选在真空室内的减压气氛下进行处理。在减压处理后，还可采用对真空室的内压进行增压的差压填充方式。通过该差压填充，可以将分散系功能性材料切实地填充到微细空间的内部。将分散系功能性材料填充到微细空间内时，例如若向对象物或装置赋予超声波振动等，则可以顺畅地进行填充作业。

接着，使上述微细空间内的上述液状分散介质蒸发。在微细空间的内部仅残留功能性微粉。然后，通过加热处理使残留的功能性微粉熔化后，一边进行加压一边使其固化。由此，在微细空间内形成没有空隙、间隙或空洞的功能部分。

对具有热熔化性的功能性微粉没有限定，例如为Sn合金等低熔点金属微粉。

在本说明书中，功能性材料是指以显现材料所具有的电特性、电介质特性、磁性、光学特性等特性为目的而使用的类型的材料。功能性微粉是指将这样的功能性材料进行微粉化而得到的物质。分散系是指微细的固体粒子分散在液体的分散介质中而得到的悬浮液或糊剂，包括相同粒度的粒子聚集而成的单分散系、粒度不一致地变化的多分散系这两种体系。另外，不仅包括粗粒的分散系，还包括胶体的分散系。

接着，第2方法的特征在于：使用在液状分散介质中分散功能性微粉及结合材料微粉而得到的分散系功能性材料。在第2方法中，也可获得在第1方法中所述的作用效果。

对功能性微粉及结合材料微粉没有限定，为高熔点金属微粉及低熔点金属微粉的组合。

进而，第3方法的特征在于：在微细空间内使液状分散介质蒸发后，使液状结合材料含浸于上述微细空间内的上述功能性微粉的微粒之间的间隙中，接着，通过热处理使上述液状结合材料与上述功能性微粉发生反应后，一边进行加压一边使其固化。在第3方法中，也可获得在第1方法中所述的作用效果。

在第1至第3方法中，作为液状分散介质，均可使用水性分散介质或挥发性有机分散介质。

发明效果

如上所述，根据本发明，可提供使用低温分散系功能性材料在微细空间内形成没有空隙、间隙或空洞的功能部分的方法。

附图说明