(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１以上の導電性スルーバイアを有するガラス基板を作製する方法において、
表面を有する第１の基板を取得する工程、
第１の表面、第２の表面及び前記第１の表面から前記第２の表面まで貫通するスルーバイアを有する第２の基板を取得する工程、
前記第１の基板の前記表面上にシード層を被着する工程、
前記シード層または前記第２の基板をプラズマ処理して、前記シード層上または前記第２の基板上にプラズマ処理された表面修飾層を形成する工程、
前記第２の基板を前記プラズマ処理された表面修飾層によって前記第１の基板に接合して、アセンブリを形成する工程であって、前記シード層及び前記プラズマ処理された表面修飾層は前記第１の基板と前記第２の基板の間に配される工程、
前記スルーバイアに導電性材料を入れる工程、及び
前記スルーバイアに導電性材料を入れる前記工程の後に、前記アセンブリから前記第２の基板を取り外す工程、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
シード層を被着する前記工程の前に、前記第１の基板の前記表面上に接着層を、前記接着層が前記第１の基板と前記シード層の間に配されるように、被着する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記接着層がクロムまたはチタンの内の１つであることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記シード層が、銅、銀、タングステン、窒化チタン、チタンタングステン、窒化タンタル及び銅合金からなる群から選ばれる導電性材料であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記プラズマ処理された表面修飾層が前記シード層と前記第２の基板の間の一時的接合を与えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記スルーバイアの開口にかけて広がる前記プラズマ処理された表面修飾層の一部を除去して、前記シード層を露出させる工程をさらに含むことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記第２の基板にシード層を被着する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記第２の基板にシード層を被着する前記工程に先立って前記第２の基板に接着層を被着する工程をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記アセンブリから前記第２の基板を取り外す前記工程が、前記第２の基板を機械的に取り外す工程を含むことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記プラズマ処理された表面修飾層が第１の表面修飾層であり、シード層を被着する前記工程に先立ち、前記第１の基板の前記表面上に第２の表面修飾層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は２０１４年１１月５日に出願された米国仮特許出願第６２／０７５３２６号の米国特許法第１１９条の下の優先権の恩典を主張する。本明細書は上記仮特許出現の明細書の内容に依拠し、上記仮特許出願の明細書の内容はその全体が本明細書に参照として含められる。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、スルーバイアに導電性材料を入れる方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
シリコンマイクロチップと有機基板の間で電気信号を送るため、密ピッチチップと広ピッチ下層の間で電気接続を展開させるため、あるいは二次元または三次元の実装アーキテクチャにおいて複数のシリコンチップを接続するために、インタポーザを用いることができる。インタポーザにはインタポーザの厚さを通して導電する必要がある。これは導電性スルーバイアを用いて達成することができる。スルーバイアは電解メッキを用いて導電性層で埋めることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このプロセスでは第１段階として、インタポーザ基板の全表面を、すなわちスルーバイアの壁面及びスルーバイアの壁面に垂直な基板の平表面のいずれをも、めっきする必要がある。第２段階として、スルーバイアが埋められるまでめっきプロセスが継続される。次いで、基板の平表面から「表土」層を除去する必要がある。これは時間がかかり、費用のかかるプロセスであり得る。したがって、表土層を生じない、スルーバイアに導電性材料を入れる方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書に開示されるいくつかの実施形態において、導電性スルーバイアを作製する方法には、
表面を有する第１の基板を取得する工程、
第１の表面、第２の表面及び第１の表面から第２の表面まで貫通するスルーバイアを有する第２の基板を取得する工程、
第１の基板の表面上にシード層を被着する工程、
シード層上または第２の基板上に表面修飾層を形成する工程、
第２の基板を表面修飾層によって第１の基板に接合して、シード層及び表面修飾層が第１の基板と第２の基板の間に配されたアセンブリを形成する工程、
スルーバイアに導電性材料を入れる工程、及び
スルーバイアに導電性材料を入れる工程の後に、アセンブリから第２の基板を取り外す工程、
を含めることができる。
【０００６】
いくつかの実施形態において、方法には、シード層を被着する工程の前に、接着層を第１の基板の表面上に、第１の基板とシード層の間に接着層が配されるように、被着する工程も含めることができる。接着層は、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｎｉ、ＮｉＣｒ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｎｄ、Ｔａ、Ｖ及びＷの内の１つとすることができる。シード層は、銅、銀、タングステン、窒化チタン、チタンタングステン、窒化タンタル及び銅合金からなる群から選ばれる導電性材料とすることができる。シード層は第１の基板の表面上に直接に被着することができる。表面修飾層はシード層と第２の基板の間の一時的接合を提供することができる。方法には、スルーバイアの開口にかけて広がる表面修飾層の一部を、例えば、表面修飾層を酸素プラズマにさらすことによって、除去して、シード層を露出させる工程も含めることができる。第１の基板及び第２の基板はガラスとすることができる。導電材料は電解めっきによってスルーバイアに入れることができる。スルーバイアは導電性材料、例えば金属、で埋めることができる。第２の基板はアセンブリから機械的に取り外すことができる。アセンブリからの第２の基板の取外しによって、第１の基板または第２の基板が割れて２つ以上の破片になることはない。
【０００７】
いくつかの実施形態において、シード層は第２の基板に被着することができる。接着層はシード層の第２の基板への被着に先だって第２の基板に被着することができる。シード層及び／または接着層は、第１の基板と第２の基板を接合する前または接合した後に、第２の基板に被着することができる。
【０００８】
いくつかの実施形態において、シード層上または第２の基板上に形成される表面修飾層は第１の表面修飾層であり、第２の表面修飾層が第１の基板の表面上に、シード層の被着に先立って、形成される。そのような実施形態においては、方法にはシード層から第１の基板を取り外す工程も含めることができる。
【０００９】
上記の全般的な説明及び以下の詳細な説明のいずれもが例示に過ぎず、特許請求の範囲の本質及び特質を理解するための概要または枠組みの提供が目的とされていることは当然である。さらなる特徴及び利点は以下の詳細な説明に述べられ、ある程度は、当業者にはその説明から容易に明らかであろうし、あるいは、以下の詳細な説明及び特許請求の範囲を含み、また添付図面も含む、本明細書に説明されるように実施形態を実践することによって認められるであろう。
【００１０】
添付図面はさらに深い理解を提供するために含められ、本明細書に組み入れられて本明細書の一部をなす。図面は１つ以上の実施形態を示し、記述とともに、様々な実施形態の原理及び動作の説明に役立つ。図面は比例尺で描かれてはいない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】図１Ａはスルーバイアに導電性材料を入れるための第１の実施形態例に対するフローチャートの第１段階である。
【図１Ｂ】図１Ｂはスルーバイアに導電性材料を入れるための第１の実施形態例に対するフローチャートの第２段階である。
【図１Ｃ】図１Ｃはスルーバイアに導電性材料を入れるための第１の実施形態例に対するフローチャートの第３段階である。
【図１Ｄ】図１Ｄはスルーバイアに導電性材料を入れるための第１の実施形態例に対するフローチャートの第４段階である。
【図２Ａ】図２Ａはスルーバイアに導電性材料を入れるための第２の実施形態例に対するフローチャートの第１段階である。
【図２Ｂ】図２Ｂはスルーバイアに導電性材料を入れるための第２の実施形態例に対するフローチャートの第２段階である。
【図２Ｃ】図２Ｃはスルーバイアに導電性材料を入れるための第２の実施形態例に対するフローチャートの第３段階である。
【図２Ｄ】図２Ｄはスルーバイアに導電性材料を入れるための第２の実施形態例に対するフローチャートの第４段階である。
【図３Ａ】図３Ａはスルーバイアに導電性材料を入れるための第３の実施形態例に対するフローチャートの第１段階である。
【図３Ｂ】図３Ｂはスルーバイアに導電性材料を入れるための第３の実施形態例に対するフローチャートの第２段階である。
【図３Ｃ】図３Ｃはスルーバイアに導電性材料を入れるための第３の実施形態例に対するフローチャートの第３段階である。
【図３Ｄ】図３Ｄはスルーバイアに導電性材料を入れるための第３の実施形態例に対するフローチャートの第４段階である。
【図３Ｅ】図３Ｅはスルーバイアに導電性材料を入れるための第３の実施形態例に対するフローチャートの第５段階である。
【図４Ａ】図４Ａはスルーバイアに導電性材料を入れるための第４の実施形態例に対するフローチャートの第１段階である。
【図４Ｂ】図４Ｂはスルーバイアに導電性材料を入れるための第４の実施形態例に対するフローチャートの第２段階である。
【図４Ｃ】図４Ｃはスルーバイアに導電性材料を入れるための第４の実施形態例に対するフローチャートの第３段階である。
【図４Ｄ】図４Ｄはスルーバイアに導電性材料を入れるための第４の実施形態例に対するフローチャートの第４段階である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
その例が添付図面に示されている、現在好ましい実施形態をここで詳細に参照する。可能であれば必ず、全図面にわたり同じ参照数字が同じかまたは同様の要素を指して用いられる。
【００１３】
定義：
「必要に応じる」または「必要に応じて」は、続いて述べられるイベントまたは状況がおこってもおこらなくても差し支えないこと、並びに、そのイベントまたは状況がおこる場合及びおこらない場合をその説明が含むことを意味する。
【００１４】
名は、本明細書に用いられるように、別途に指定されない限り、少なくとも１つ、すなわち１つ以上の対象を指す。
【００１５】
「一時的接合」は２つの物体の間の、その接合が、接合された物体の１つ以上のさらなる処理に耐えるに十分であるが、例えば、２つの物体の分離を可能にする機械力により、その接合を壊すことができる、非破壊的で可逆的な密着を指す。
【００１６】
いくつかの実施形態において、１つ以上のスルーバイアを有する、インタポーザのような、基板が表面修飾層によってキャリア基板に一時的に接合される。キャリア基板は１つ以上のスルーバイアを有する基板に対する支持を提供し、基板が薄い場合に処理中の基板の破壊を防止することができるから有用であり得る。また、キャリアの使用により、電解プロセスを用いてスルーバイアを導電性材料で埋めるために基板の全表面をめっきする必要を排除することもできる。キャリアには、スルーバイアを埋めるための電解めっきプロセス中に導電性材料を被着するための開始部位として、シード層をその上に被着することができる。１つ以上のスルーバイアが埋められてしまえば、一時的接合を壊すことによって１つ以上のスルーバイアを有する基板を取り外すことができる。このプロセスは表土層の形成を、したがって１つ以上のスルーバイアを有する基板から表土層を除去する必要を抑制または排除することができる。
【００１７】
図１Ａ〜１Ｄはスルーバイアに導電性材料を入れるための一例のプロセスを簡略に示す。図１Ａは、第１の表面１０２及び反対側の第２の表面１０４を有する第１の基板１００が第１の表面１０２に被着された接着層１０６及び接着層１０６に被着されたシード層１０８を有することができる、一例のプロセスにおける初期段階を示す。いくつかの実施形態において、第１の基板１００は、第２の基板が処理されている間、第２の基板を支持するためのキャリア基板である。いくつかの実施形態において、第１の基板１００は、処理中の第２の基板の撓みまたは曲がりを防止し、よって第２の基板への損傷を、例えば割れまたはクラックを、防止するために、第２の基板への支持を与えることができる材料とすることができる。いくつかの実施形態において、第１の基板１００のための材料には、ガラス、金属、ポリマー、セラミック、ガラス−セラミックまたはサファイアを含めることができるが、これらには限定されない。いくつかの実施形態において、第１の基板１００は、約０.２ｍｍ〜約３ｍｍ以上、約０.２ｍｍ以上、約０.３ｍｍ以上、約０.４ｍｍ以上、約０.５ｍｍ以上、約０.６ｍｍ以上、約０.７ｍｍ以上、約０.８ｍｍ以上、約０.９ｍｍ以上、約１ｍｍ以上、約１.５ｍｍ以上、約２ｍｍ以上、約２.５ｍｍ以上または約３ｍｍ以上の範囲にある厚さを有することができる。いくつかの実施形態において、第１の基板１００は、図示されるように、一層で形成することができ、あるいは相互に接合された複数の層で形成することができる。いくつかの実施形態において、第１の基板１００の第１の表面１０２は約５００ｍｍ２〜約９ｍ２の範囲にある面積を有することができる。
【００１８】
接着層１０６はシード層１０８を第１の基板１００に密着させることができ、これの達成に適するいずれかの材料とすることができる。いくつかの実施形態において、接着層１０６は金属接着層とすることができ、金属には、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｎｉ、ＮｉＣｒ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｎｄ、Ｔａ、Ｖ、及びＷを含めることができるが、これらには限定されない。接着層１０６は既知の手法を、例えばスパッタリングを、用いて被着することができる。いくつかの実施形態において、接着層１０６は約１０ｎｍ〜約５００ｎｍ、または約２０ｎｍ〜約１００ｎｍの範囲にある厚さを有することができる。
【００１９】
シード層１０８は、以下に説明するように、電解めっきプロセス中に１つ以上のスルーバイアを埋める導電性材料の被着のための部位として依拠される、導電性層とすることができる。いくつかの実施形態において、シード層１０８には、銅、銀、タングステン、窒化チタン、窒化タンタル、チタンタングステンまたは、銅−スズ合金のような、銅合金を含めることができるが、これらには限定されない。いくつかの実施形態において、シード層材料は粒子の成長を妨げるように選ばれる。シード層１０８は既知の手法を、例えばスパッタリングを、用いて被着することができる。いくつかの実施形態において、シード層１０８は約５０ｎｍ〜約２０００ｎｍの範囲にある厚さを有することができる。いくつかの実施形態において、初期シード層を、例えば約１００ｎｍ〜約１０００ｎｍの範囲にある厚さまで、スパッタリングによって形成することができ、次いで、所望の最終厚をもつシード層を達成するため、別の被着手法、例えば電解めっきまたは無電解めっきを用いることができる。
【００２０】
次に、図１Ｂに示されるように、第２の基板１１０が第１の基板１００に接合されてアセンブリ１１２が形成される。いくつかの実施形態において、シード層１０８及び第２の基板１１０の一方または両方の上に表面修飾層１１４が形成され、表面修飾層１１４は第１の基板１００と第２の基板１１０の間の接合を形成する。したがって、アセンブリ１１２は以下の順次する層、第１の基板１００、接着層１０６、シード層１０８、表面修飾層１１４及び第２の基板１１０を有することができる。第２の基板１１０は、第１の表面１１６、反対側の第２の表面１１８及び第１の表面１１６から第２の表面１１８まで貫通する１つ以上のスルーバイア１２０を有することができる。いくつかの実施形態において、第２の基板１１０はインタポーザとすることができる。いくつかの実施形態において、第２の基板１１０は、ガラス、セラミック、ガラス−セラミック、サファイア、石英、シリコンまたはポリマーを含むが、これらには限定されない、インタポーザとしての使用に適する材料とすることができる。第２の基板１１０がポリマーである場合、ポリマーには、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）またはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を含めることができる。いくつかの実施形態において、第２の基板１１０は、約２０μｍ〜約３ｍｍ、約２０μｍ〜約１ｍｍ、約２０μｍ〜約３００μｍ、約２０μｍ〜約２００μｍ、約４０μｍ〜約３００μｍまたは約４０μｍ〜約２００μｍの範囲にある厚さを有することができる。いくつかの実施形態において、第２の基板１１０の厚さは約３００μｍ以下とすることができる。いくつかの実施形態において、第２の基板１１０は、図示されるように、一層で形成することができ、あるいは相互に接合された複数の層で形成することができる。いくつかの実施形態において、第２の基板１１０の第１の表面１１６及び／または第２の表面１１８は約５００ｍｍ２〜約９ｍ２の範囲にある面積を有することができる。
【００２１】
いくつかの実施形態において、表面修飾層１１４は第１の基板１００と第２の基板１１０の間の一時的接合を与える。いくつかの実施形態において、表面修飾層１１４は、第２の基板１１０とシード層１０８の間の強い共有結合または静電結合が抑制されるように、第２の基板１１０の表面エネルギーを化学的に改変及び／または低減する。いくつかの実施形態において、第１の基板１００は、第２の基板１１０が処理されている間、例えばスルーバイア１２０の埋込中に、第２の基板１１０を支持する、キャリア基板とすることができる。表面修飾層１１４によって与えられる一時的接合は、接合が第２の基板１１０の処理中にアセンブリ１１２がさらされる処理条件（例えば、温度、圧力、等）に耐えるように、しかし処理後には第１の基板１００及び／または第２の基板１１０に損傷を与えずに接合が壊され得るように、制御することができる。例えば、いくつかの実施形態において、表面修飾層の形成は、第１の基板１００と第２の基板１１０の間の付着エネルギーが約５０ｍＪ/ｍ２〜約２０００ｍＪ/ｍ２、約５０ｍＪ/ｍ２〜約１０００ｍＪ/ｍ２または約１００ｍＪ/ｍ２〜約２０００ｍＪ/ｍ２の範囲にあることが確実に保証されるように制御することができる。表面修飾プロセスの例には、（１）その全体が本明細書に参照として含められる米国特許出願公開第２０１５／０１２０４９８号明細書に説明されるような、表面へのプラズマ重合ポリマー膜（例えばフルオロポリマー膜）のプラズマ被着、（２）その全体が本明細書に参照として含められる国際公開第２０１５／１１２９５８号に説明されるような、表面への炭素質表面修飾層の被着及びこれに続く炭素質表面修飾層への極性基の導入、または（３）その全体が本明細書に参照として含められる国際公開第２０１５／１５７２０２号に説明されるような、フルオロポリマー、フッ素化エッチング材の反応生成物またはこれらの組合せから選ばれるプラズマによる表面処理を含めることができるが、これらには限定されない。他の適する表面修飾層には、
有機シリケート、例えばトリメチル基を含有する有機シリケート、
フルオロシラン、
有機シリコン、
有機ゲルマニウム、
エッチングガス、例えばＣＦ４の、例えば、Ｈ２、ＣＨＦ３、Ｃ４Ｆ８またはＣＨ４のような、ポリマーフォーマーとのプラズマ反応によって形成されるプラズマフルオロポリマーを含む、フルオロポリマー、
有機プラズマポリマー、例えば、炭化水素、例えば、ＣＨ４、脂肪族炭化水素（例えば、炭素数が８より少ない、アルカン、アルケンまたはアルキン）、ベンゼンまたは炭素数が１２より少ない芳香族炭化水素から形成された有機プラズマポリマー、
を含めることができるが、これらには限定されない。いくつかの実施形態において、表面修飾層１１４は、ダイアモンドバーコビッチ圧子試験で測定して、約２０ＧＰａ以下、約１５ＧＰａ以下、約１０ＧＰａ以下、約５ＧＰａ以下または約１ＧＰａ以下の弾性率を有することができる。本明細書に用いられるように、「バーコビッチ圧子試験」は、表面から少なくとも約１００ｎｍの圧痕深さを有する圧痕を形成するためにバーコビッチ圧子を表面の押し込むことによる、表面の硬度を測定するための試験を含む。表面修飾層１１４はシード層１０８と第２の基板１１０の間の固体層として示されているが、これは例示に過ぎない、いくつかの実施形態において、表面修飾層１１４はシード層１０８と第２の基板１１０の間のインターフェースの、１００％、１００％未満、約１％〜１００％、約１０％〜１００％、約２０％〜約９０％、または約５０％〜約９０％を被覆することができる。いくつかの実施形態において、表面修飾層１１４は、約０.１ｎｍ〜約１００ｎｍ、約０.１ｎｍ〜約１０ｎｍ、約０.１ｎｍ〜約２ｎｍ、約０.１ｎｍ〜約１ｎｍ、約０.１ｎｍ〜約０.５ｎｍまたは約０.１ｎｍ〜約０.２ｎｍの範囲にある厚さを有することができる。
【００２２】
次に、図１Ｃに示されるように、導電性材料１２２をスルーバイア１２０に入れることができる。いくつかの実施形態において、導電性材料は既知の手法を用いてスルーバイア１２０に入れることができる。例えば、導電性材料１２２がスルーバイア１２０内に堆積され得るように、アセンブリ１１２をめっき浴内において、帯電させることができる、一般的な電解めっきプロセスを用いることができる。いくつかの実施形態において、図１Ｃに示されるように、スルーバイア１２０は導電性材料で完全に埋められる。別の実施形態において、スルーバイア１２０は導電性材料である程度埋められる。いくつかの実施形態において、導電性材料１２２の堆積はシード層に隣接するスルーバイア１２０の「底」に始まり、導電性材料１２２がスルーバイア１２０の「天」に達するまで伸び続けることができる。したがって、このプロセスはボトムアップ電解めっきと称することができる。導電性材料１２２は、銅、アルミニウム、金、銀、鉛、スズ、酸化インジウムスズあるいはこれらの組合せまたは合金を含むがこれらには限定されない、金属とすることができる。
【００２３】
続いて、図１Ｄに示されるように、第１の基板１００と第２の基板１１０の間の一時的接合を壊して、第２の基板１１０をアセンブリ１１２から取り外し、第１の基板上１１０に表面修飾層１１４を残すことができる。いくつかの実施形態において、一時的結合は、例えば、ナイフエッジまたはブレード、吸引カップまたはグリッパー、エアナイフを用いることにより、あるいは単に第２の基板１１０をアセンブリ１１２から引き剥がすことにより、第１の基板１００または第２の基板１１０に損傷を与えずに、機械な力または接触で壊すことができる。第１の基板１００は清浄にし、キャリア基板としてまた再使用することができる。
【００２４】
図２Ａ〜２Ｄは、図１Ａ〜１Ｄに示されるプロセスと同様であるが、シード層１０８と第１の基板１００の間の接着層１０６がない、別の例のプロセスを示す。図２Ａに示されるように、シード層１０８は第１の基板１００上に直接に被着することができる。そのような実施形態において、シード層１０８は、シード層として及び接着層としてはたらくという二重の目的を有し、適する材料には、チタンタングステン、窒化チタン、窒化タンタル、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）及びフッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）があるが、これらには限定されない。図２Ｂは第２の基板１１０が表面修飾層１１４によって第１の基板１００に一時的に接合されているアセンブリ２１２を示す。図２Ｃは導電性材料１２２によるスルーバイア１２０の埋込を示す。図２Ｄは第２の基板１１０のアセンブリ２１２からの取外しを示す。
【００２５】
図３Ａ〜３Ｅは、図１Ａ〜１Ｄに示されるプロセスと同様であるが、第２の基板１１０の第１の基板１００への一時的接合形成の後で、導電性材料１２２によるスルーホールバイアの埋込みの前に、シード層１０８を露出させるため、表面修飾層１１４の一部を除去することができる、別の例のプロセスを示す。図３Ａは第１の基板１００への接着層１０６及びシード層１０８の被着を示す。いくつかの実施形態においては、接着層１０６を含めずに、シード層１０８を第１の基板１００に直接に被着することができる。図３Ｂは第２の基板１１０が表面修飾層１１４によって第１の基板１００に一時的に接合されているアセンブリ３１２を示す。図３Ｃに示されるように、スルーバイア１２０が表面修飾層１１４を貫通するように表面修飾層１１４を除去することができる。表面修飾層１１４は、表面修飾層１１４のための材料が薄くはなく、及び／またはシード層１０８が導電性材料１２２の被着において有効にはたらくに十分には導電性でない場合に、除去することができる。いくつかの実施形態において、表面修飾層１１４は酸化剤、例えば酸素プラズマによるか、あるいは表面修飾層１１４を分解させるいずれか他の適する方法を用いて、除去することができる。酸素プラズマの例には、ＣＦ４-Ｏ２またはＳＦ６-Ｏ２のような、フッ素含有酸素プラズマを含めることができるが、これらには限定されない。図３Ｄは導電性材料１２２によるスルーバイア１２０の埋込みを示す。図３Ｅは第２の基板１１０のアセンブリ３１２からの取外しを示す。いくつかの実施形態において、第２の基板１１０が取り外されると、導電性材料１２２は第２の基板１１０のスルーバイア１２０から延び出すであろう。そのような場合、スルーバイア１２０から延び出している導電性材料１２２の部分は、導電性材料が第２の基板１１０の第２の表面１１８と同一平面にあるように、適するプロセス、例えば化学機械研磨（ＣＭＰ）を用いて除去することができる。
【００２６】
図４Ａ〜４Ｄは、図１Ａ〜１Ｄに示されるプロセスと同様であるが、第１段階として接着層が表面修飾層で置き換えられている、別の例のプロセスを示す。図４Ａは、第１の基板１００の第１の表面１０２上に表面修飾層４０１が形成され、シード層１０８が表面修飾層４０１に被着されている、一例のプロセスにおける初期段階を示す。いくつかの実施形態において、表面修飾層４０１は第１の基板１００とシード層１０８の間の一時的接合を与え、第２の基板１１０のシード層１０８への付着力はシード層１０８の第１の基板１００への付着力より強い。いくつかの実施形態において、表面修飾層４０１は、図１Ａ〜１Ｄに関して上述した、シード層１０８と第２に基板１１０の間に配置される表面修飾層１１４と同じ材料とすることができ、及び／または同じ態様で被着することができる。
【００２７】
いくつかの実施形態において、表面修飾層４０１は、第１の基板１００とシード層１０８の間の強い共有結合または静電結合が抑制されるように、第１の基板１００の表面エネルギーを化学的に改変及び／または低減する。適する表面修飾層には、
有機シリケート、例えばトリメチル基を含有する有機シリケート、
フルオロシラン、
有機シリコン、
有機ゲルマニウム、
エッチングガス、例えばＣＦ４の、例えば、Ｈ２、ＣＨＦ３、Ｃ４Ｆ８またはＣＨ４のような、ポリマーフォーマーとのプラズマ反応によって形成されるプラズマフルオロポリマーを含む、フルオロポリマー、
有機プラズマポリマー、例えば、炭化水素、例えば、ＣＨ４、脂肪族炭化水素（例えば、炭素数が８より少ない、アルカン、アルケンまたはアルキン）、ベンゼンまたは炭素数が１２より少ない芳香族炭化水素から形成された有機プラズマポリマー、
を含めることができるが、これらには限定されない。
【００２８】
別の実施形態において、表面修飾層４０１は、インタポーザ作製中に用いられる溶液に不溶であり、その溶液内で十分に安定であるが、インタポーザ作製中に用いられない溶液には可溶である、材料とすることができる。そのような材料の例には、ノボラック樹脂（フェノールに対するフォルムアルデヒドのモル比が１より小さいフェノール−フォルムアルデヒド樹脂）、アクリルポリマーまたはエポキシドポリマーを含めることができるが、これらには限定されない。
【００２９】
また別の実施形態において、表面修飾層４０１は、第１の基板１００とシード層１０８の間の付着力を減じるため、反応によって不可逆的に変化する材料とすることができる。反応は、熱、紫外線、マイクロ波照射またはその他のエネルギー源によっておこすことができる。反応は、ポリマー表面修飾層４０１の構造または配座を変えるか、あるいは反応または状態変化により気体または液体の副生成物を放出することができる。適する表面修飾層４０１の例には、第１の基板上への化学種（例えば水素）の注入、シリコン層内のヘリウム、アモルフォスシリコン（ａ-Ｓｉ）または、アモルフォスシリコンとフッ素化石英ガラスの隣接層を有するような、反応によって離層し得る複数の層を含めることができる。
【００３０】
表面修飾層４０１はシード層１０８と第１の基板１００の間の固体層として示されているが、これは例示に過ぎない、いくつかの実施形態において、表面修飾層４０１はシード層１０８と第１の基板１００の間のインターフェースの、１００％、１００％未満、約１％〜１００％、約１０％〜１００％、約２０％〜約９０％または約５０％〜約９０％を被覆することができる。いくつかの実施形態において、表面修飾層４０１は、約０.１ｎｍ〜約１００ｎｍ、約０.１ｎｍ〜約１０ｎｍ、約０.１ｎｍ〜約２ｎｍ、約０.１ｎｍ〜約１ｎｍ、約０.１ｎｍ〜約０.５ｎｍまたは約０.１ｎｍ〜約０.２ｎｍの範囲にある厚さを有することができる。
【００３１】
図４Ｂは第２の基板１１０が表面修飾層１１４によってシード層１０８に一時的に接合されているアセンブリ４１２を示す。いくつかの実施形態において、シード層１０８と第２の基板１１０の間の表面修飾層１１４は、第１の基板１００とシード層１０８の間に表面修飾層４０１があるから、シード層１０８が平滑で極性の材料、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、である限り、必要に応じて設けられる。図４Ｃは導電性材料１２２によるスルーバイア１２０の埋込みを示す。時４Ｄは第２の基板１１０のアセンブリ４１２からの取り外しを示し、表面修飾層４０１、シード層１０８及び表面修飾層１１４は第１の基板１００上に取り残される。シード層１０８と第２の基板１１０の間の接合は図１Ｄを参照して後述した手法のいずれかを用いて壊すことができる。いくつかの実施形態において、第１の基板１００をキャリア基板として再使用できるように第１の基板１００から表面修飾層４０１、シード層１０８及び表面修飾層１１４を除去するため、第１の基板１００とシード層１０８の間の接合を壊すことができる。第１の基板１００とシード層の間の接合は、表面修飾層４０１のための材料に依存して、様々な態様で壊すことができる。表面修飾層４０１が、
有機シリケート、例えばトリメチル基を含有する有機シリケート、
フルオロシラン、
有機シリコン、
有機ゲルマニウム、
エッチングガス、例えばＣＦ４の、例えば、Ｈ２、ＣＨＦ３、Ｃ４Ｆ８またはＣＨ４のような、ポリマーフォーマーとのプラズマ反応によって形成されるプラズマフルオロポリマーを含む、フルオロポリマー、
有機プラズマポリマー、例えば、炭化水素、例えば、ＣＨ４、脂肪族炭化水素（例えば、炭素数が８より少ない、アルカン、アルケンまたはアルキン）、ベンゼンまたは炭素数が１２より少ない芳香族炭化水素から形成された有機プラズマポリマー、
を含む場合、例えば、ナイフエッジまたはブレード、吸引カップまたはグリッパー、エアナイフ、を用いることにより、あるいは単に引き剥がすことにより、第１の基板１００に損傷を与えずに、機械的な力または接触で接合を壊すことができる。表面修飾層４０１が、ノボラック樹脂（フェノールに対するフォルムアルデヒドのモル比が１より小さいフェノール−フォルムアルデヒド樹脂）、アクリルポリマーまたはエポキシドポリマーを含む場合、表面修飾層４０１を溶液内で溶解させることで接合を壊すことができる。表面修飾層４０１が、第１の基板１００上への化学種（例えば水素）の注入、シリコン層内のヘリウム、アモルフォスシリコン（ａ-Ｓｉ）または、アモルフォスシリコンとフッ素化石英ガラスの隣接層を有するような、反応によって離層し得る複数の層を含む場合、第１の基板１００とシード層１０８の間の付着力を不可逆的に変化させるため、熱、紫外線、マイクロ波照射またはその他のエネルギー源によるような、反応をおこさせることで接合を壊すことができる。
【００３２】
上述したように、シード層１０８と第２の基板１１０の間の表面修飾層１１４は必要に応じて設けることができる。そのような場合、シード層１０８及び表面修飾層４０１は第２の基板１１０上にとどまることができ、従来の手法、例えば化学機械研磨（ＣＭＰ）、を用いて除去することができる。
【００３３】
上記の実施形態のいずれにおいても、導電性材料１２２によるスルーバイア１２０の埋込みに先立ち、導電材料１２２のスルーバイア１２０の壁面への密着を容易にするため、個々の接着層及びシード層によるか、あるいは複合密着／シード層としてはたらく単層によって、第２の基板１１０をコーティングすることができる。接着層及びシード層が個々に用いられる場合、接着層は図１Ａを参照して上述した接着層と同様とすることができ、シード層は図１Ａを参照して上述したシード層と同様とすることができる。複合密着／シード層が用いられる場合、複合密着／シード層は図２Ａを参照して上述したシード層と同様とすることができる。第２の基板１１０は第１の基板への密着の前または後にコーティングすることができる。コーティングは、スパッタリングを含むがこれには限定されない、従来の被着手法を用いて達成することができる。
【００３４】
以上、第１のキャリア基板と少なくとも１つのスルーバイアを有する第２の基板が、スルーバイアが導電性材料で埋め込まれている間一時的に接合され、導電性材料の埋込み後、第１の基板と第２の基板の間の一時的結合を壊すことで第２の基板をアセンブリから取り外すことができる、バイアボトムアップ電解めっき法を開示した。
【００３５】
本発明の精神または範囲を逸脱することなく様々な改変及び変形がなされ得ることが当業者には明らかであろう。
【００３６】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００３７】
実施形態１  
導電性スルーバイアを作製する方法において、
表面を有する第１の基板を取得する工程、
第１の表面、第２の表面及び前記第１の表面から前記第２の表面まで貫通するスルーバイアを有する第２の基板を取得する工程、
前記第１の基板の前記表面上にシード層を被着する工程、
前記シード層上または前記第２の基板上に表面修飾層を形成する工程、
前記第２の基板を前記表面修飾層によって前記第１の基板に接合して、アセンブリを形成する工程であって、前記シード層及び前記表面修飾層は前記第１の基板と前記第２の基板の間に配される工程、
前記スルーバイアに導電性材料を入れる工程、及び
前記スルーバイアに導電性材料を入れる前記工程の後に、前記アセンブリから前記第２の基板を取り外す工程、
を含む方法。
【００３８】
実施形態２  
シード層を被着する前記工程の前に、前記第１の基板の前記表面上に接着層を、前記接着層が前記第１の基板と前記シード層の間に配されるように、被着する工程をさらに含む、実施形態１に記載の方法。
【００３９】
実施形態３  
前記接着層が、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｎｉ、ＮｉＣｒ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｎｄ、Ｔａ、ＶまたはＷの内の１つである、実施形態２に記載の方法。
【００４０】
実施形態４  
前記シード層が、銅、銀、タングステン、窒化チタン、チタンタングステン、窒化タンタル及び銅合金からなる群から選ばれる導電性材料である、実施形態１から３のいずれかに記載の方法。
【００４１】
実施形態５  
前記シード層が前記第１の基板の前記表面に直接に被着される、実施形態１または４に記載の方法。
【００４２】
実施形態６  
前記表面修飾層が前記シード層と前記第２の基板の間の一時的接合を与える、実施形態１から５のいずれかに記載の方法。
【００４３】
実施形態７  
前記スルーバイアの開口にかけて広がる前記表面修飾層の一部を除去して、前記シード層を露出させる工程をさらに含む、実施形態１から６のいずれかに記載の方法。
【００４４】
実施形態８  
前記表面修飾層の一部を除去する前記工程が前記表面修飾層を酸素プラズマにさらす工程を含む、実施形態７に記載の方法。
【００４５】
実施形態９  
前記第１の基板がガラスを含む、実施形態１から８のいずれかに記載の方法。
【００４６】
実施形態１０  
前記第２の基板がガラスを含む、実施形態１から９のいずれかに記載の方法。
【００４７】
実施形態１１  
前記スルーバイアに導電性材料を入れる前記工程が前記スルーバイアを電解めっきする工程を含む、実施形態１から１０のいずれかに記載の方法。
【００４８】
実施形態１２  
前記スルーバイアが前記導電性材料で埋められる、実施形態１１に記載の方法。
【００４９】
実施形態１３  
前記導電性材料が金属である、実施形態１から１２のいずれかに記載の方法。
【００５０】
実施形態１４  
前記第２の基板にシード層を被着する工程をさらに含む、実施形態１から１３のいずれかに記載の方法。
【００５１】
実施形態１５  
前記第２の基板にシード層を被着する前記工程に先立って前記第２の基板に接着層を被着する工程をさらに含む、実施形態１４に記載の方法。
【００５２】
実施形態１６  
前記シード層が前記第１の基板と前記第２の基板を接合する前記工程に先立って前記第２の基板に被着される、実施形態１４に記載の方法。
【００５３】
実施形態１７  
前記シード層が前記第１の基板と前記第２の基板を接合する前記工程の後に前記第２の基板に被着される、実施形態１４に記載の方法。
【００５４】
実施形態１８  
前記アセンブリから前記第２の基板を取り外す前記工程が前記第２の基板を機械的に取り外す工程を含む、実施形態１から１７のいずれかに記載の方法。
【００５５】
実施形態１９  
前記アセンブリから前記第２の基板を取り外す前記工程が前記第１の基板または前記第２の基板の２つ以上の破片への割れを生じさせない、実施形態１から１８のいずれかに記載の方法。
【００５６】
実施形態２０  
前記表面修飾層が第１の表面修飾層であり、シード層を被着する前記工程に先立ち、前記第１の基板の前記表面上に第２の表面修飾層を形成する工程をさらに含む、実施形態１から１９のいずれかに記載の方法。
【００５７】
実施形態２１  
前記第１の基板を前記シード層から取り外す工程をさらに含む、実施形態２０に記載の方法。
【符号の説明】
【００５８】
１００    第１の基板
１０２    第１の基板の第１の表面
１０４    第１の基板の第２の表面
１０６    接着層
１０８    シード層
１１０    第２の基板
１１２．２１２，３１２，４１２    アセンブリ
１１４，４０１    表面修飾層
１１６    第２の基板の第１の表面
１１８    第２の基板の第２の表面
１２０    スルーバイア
１２２    導電性材料
【図１Ａ】
0006723236.tif 000002
【図１Ｂ】
0006723236.tif 000003
【図１Ｃ】
0006723236.tif 000004
【図１Ｄ】
0006723236.tif 000005
【図２Ａ】
0006723236.tif 000006
【図２Ｂ】
0006723236.tif 000007
【図２Ｃ】
0006723236.tif 000008
【図２Ｄ】
0006723236.tif 000009
【図３Ａ】
0006723236.tif 000010
【図３Ｂ】
0006723236.tif 000011
【図３Ｃ】
0006723236.tif 000012
【図３Ｄ】
0006723236.tif 000013
【図３Ｅ】
0006723236.tif 000014
【図４Ａ】
0006723236.tif 000015
【図４Ｂ】
0006723236.tif 000016
【図４Ｃ】
0006723236.tif 000017
【図４Ｄ】
0006723236.tif 000018