(57)【要約】【課題】導電性であり且つ機械的応力により耐性を持つ部材を製造するための単純な方法を提供する。【解決手段】電子構成要素のための導電性部材を製造するためのこの方法は、以下のステップ、即ち、底面と、その基部を介して前述の底面に接続された少なくとも一つの内側面とを有する少なくとも一つの止り穴を備える構造体を用意するステップと、部材を形成するステップとを含み、この形成ステップは、止り穴内に部材の少なくとも一部を形成するために導電性材料を成長させるステップを含み、前述の成長は、止り穴の側面の基部において前述の側面の残りの部分での成長よりも早く、前述の部材は、形成されると、止り穴の底面の反対側に位置する前述の部材の端部に配置されたキャビティを備え、前述のキャビティは、リムにより全体的に又は部分的に境界を画される。【選択図】図1
2016178201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子構成要素のための導電性部材を製造する方法であって、
底面(1002a)と、基部を介して前記底面に接続された少なくとも一つの内側面(1002b)とを有する少なくとも一つの止り穴(1001)を備えた構造体(1000)を用意するステップと、
前記部材(1)を形成するステップと、を含み、この形成ステップが、前記止り穴(1001)内に前記部材(1)の少なくとも一部を形成するために導電性材料を成長させるステップを含み、その成長が、前記止り穴(1001)の側面(1002b)の前記基部において側面(1002b)の残りの部分での成長よりも早く、前記部材が、形成されると、前記止り穴(1001)の底面(1002a)の反対側に位置する前記部材の端部に配置されたキャビティを備え、前記キャビティが、リムにより全体的に又は部分的に境界を画される、方法。
【請求項２】
前記成長ステップが、電気分解ステップ又は化学的堆積ステップを伴う、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも一つの止り穴(1001)を備えた構造体(1000)を用意するステップが、
基板(1003)を用意するステップと、
前記基板(1003)とともにマスク(1004)が前記少なくとも一つの止り穴(1001)の境界を画するように、前記基板(1003)上に前記マスク(1004)を形成するステップと
を含む、請求項1又は2に記載の方法。
【請求項４】
前記止り穴(1001)の前記底面(1002a)の全部若しくは一部、及び/又は、前記側面(1002b)の少なくとも前記基部が、前記成長を促進するのに適切な材料、特に層の形態をとる材料によって形成される、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記止り穴(1001)の前記底面(1002)が、少なくとも中央部分において、前記成長を妨げる材料の層(1003b)によって形成される、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記止り穴(1001)の前記底面(1002)が、電気分解による前記部材の成長を可能にするのに適切な材料によって形成され、前記部材を形成するステップが、成長ステップの前に、電気分解による前記部材の成長を可能にするのに適切な前記材料のうちの一部を、前記止り穴(1001)の前記内側面の少なくとも前記基部上にスパッタリングするステップを含み、成長ステップが、そのスパッタリングステップの後で電気分解によって行われる、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記スパッタリングステップが、プラズマの印加又はイオンエッチングの実施を含む、請求項6に記載の方法。
【請求項８】
前記電気分解ステップが、ニッケル、金、銅、錫、又はこれらの金属のうちの少なくとも二種による合金を基礎とする、請求項2及び請求項2に従属する請求項3から7のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記部材(1)を形成するステップが、前記部材の部分を成長させた後で、前記部材の残りの部分を形成するために、一つ以上の層(1007)のスタック(1006)を、前記スタックの上部が前記キャビティの境界を画するように前記部材の前記部分上に形成するステップを含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記構造体の全部又は一部を取り除くステップを含めて、前記部材を解放するステップを含む、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
担体(101)と、第1の端部(E1)及び前記第1の端部(E1)に向かい合った第2の端部(E2)を備える導電性部材(1)とを含む電子構成要素(100)であって、前記第2の端部が、キャビティ(2)を備え、前記部材が、その第1の端部(E1)から開始して前記担体(101)とは逆の方向に前記担体(101)から延在し、前記担体(101)が、電子チップ(102)を備え、前記部材(1)が、特に前記部材(1)の前記第1の端部(E1)を介して前記チップ(102)に電気的に接続される電気的接続パッドを形成している、電子構成要素(100)。
【請求項１２】
前記部材(1)が、前記第1の端部(E1)と前記キャビティ(2)の底面(4)との間に延在する中実の本体(3)を備え、前記本体(3)が、前記部材(1)の最大全高(h2)の少なくとも10%の高さ(h1)を有し、リム(5)が、前記キャビティ(2)の全部又は一部の境界を画している、請求項11に記載の構成要素。
【請求項１３】
前記リム(5)が、勾配付きの形状を有する、請求項12に記載の構成要素。
【請求項１４】
前記リム(5)が、向かい合い且つ好ましくは実質的に平行な少なくとも二つの側方部分(5a、5b)を備える、請求項12又は13に記載の構成要素。
【請求項１５】
前記リム(5)が、一平面に完全に含まれる輪を形成する縁部を備える、請求項12から14のいずれか一項に記載の構成要素。
【請求項１６】
前記部材(1)の前記第2の端部(E2)が、導電性要素(104)と電気的に接触している、請求項11から15のいずれか一項に記載の構成要素。
【請求項１７】
対応する前記部材(1)との電気的接触を確実にするために、前記リム(5)の全部又は一部が前記導電性要素(104)に貫入している、請求項16に記載の構成要素。
【請求項１８】
導電性線要素(106)を固定するための溝(105)を備え、前記部材が、その第1の端部(E1)から開始して前記担体(101)の一部により形成された前記溝(105)の第1の側壁(105a)から延在し、前記部材(1)の前記第2の端部(E2)が、固定溝(105)の第2の側壁(105b)に面している、請求項11から17のいずれか一項に記載の構成要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子工学の分野に関し、より詳細には、超小型電子技術の分野における接続部に関する。
【０００２】
具体的には、本発明の一目的は、電子構成要素のための導電性部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
電子要素の相互接続に関して、対応する導電性要素との良好な電気的接触を促進する貫入パッドを使用することが知られている。
【０００４】
この点に関して、文献FR2967296は、雄部材及び雌部材を使用する接続システムについて説明している。この接続システムは効果的であるが、雄部材と雌部材との結合の際に、前述の部材のうちの一方の部材の劣化を回避しなければならない場合、高い精度を必要とする。
【０００５】
文献FR2928033は、空気が取り込まれるのを防ぐと同時に第3の部材へのインサートの貫入を容易にするために、面取りされた中空円筒によってインサートが形成される、一代替形態である。文献FR2967296に関して述べられたのと同じ問題が当てはまる。
【０００６】
さらに、上述の接続システムの製造方法の質は、インサート又は部材の壊れやすさのために、制御するのが困難である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、導電性であり且つ機械的応力により耐性を持つ部材を製造するための単純な方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、電子構成要素のための導電性部材の製造方法によって少なくとも部分的に達成され、前述の方法は、以下のステップ、即ち、底面と、その基部を介して前述の底面に接続された少なくとも一つの内側面とを有する少なくとも一つの止り穴を備える構造体を用意するステップと、部材を形成するステップとを含み、この形成ステップは、止り穴内に部材の少なくとも一部を形成するために導電性材料を成長させるステップを含み、前述の成長は、止り穴の側面の基部において前述の側面の残りの部分での成長よりも早く、前述の部材は、形成されると、止り穴の底面の反対側に位置する前述の部材の端部に配置されたキャビティを備え、前述のキャビティは、リムにより全体的に又は部分的に境界を画される。
【０００９】
例えば、成長ステップは、電気分解ステップ又は化学的堆積ステップを伴う。
【００１０】
一実施形態によれば、前述の少なくとも一つの止り穴を備える構造体を用意するステップは、以下のステップ、即ち、基板を用意するステップと、前述の基板とともにマスクが前述の少なくとも一つの止り穴の境界を画するように、基板上に前述のマスクを形成するステップと、を含む。
【００１１】
特定の一実施形態によれば、止り穴の底面の全部若しくは一部、及び/又は、側面の少なくとも基部は、特に層の形態を取る、前述の成長を促進するのに適切な材料の層によって形成される。
【００１２】
例えば、止り穴の底面は、少なくとも中央部分において、前述の成長を妨げる材料の層によって形成される。
【００１３】
有利には、止り穴の底面は、電気分解による部材の成長を可能にするのに適切な材料によって形成され、部材を形成するステップは、成長ステップの前に、電気分解による部材の成長を可能にするのに適切な材料の一部を止り穴の内側面の少なくとも基部上にスパッタリングするステップを含み、成長ステップは、そのスパッタリングステップの後で電気分解によって実施される。
【００１４】
スパッタリングステップは、プラズマの印加又はイオンエッチングの実施を含みうる。
【００１５】
有利には、電気分解ステップは、ニッケル、金、銅、錫、又はそれらの金属のうちの少なくとも二種による合金を基礎とする。
【００１６】
部材を形成するステップは、先の部材の部分を成長させた後で、前述の部材の残りの部分を形成するために、スタックの上部が前述のキャビティの境界を画するように部材の前述の部分上に一つ以上の層のスタックを形成するステップを含むことが好ましい。
【００１７】
方法はさらに、構造体の全部又は一部を取り除くステップを含めて、部材を解放するステップを含みうる。
【００１８】
本発明はまた、担体と、第1の端部及び第1の端部に向かい合った第2の端部を備える導電性部材とを含む電子構成要素に関し、前述の第2の端部はキャビティを備え、前述の部材は、その第1の端部から開始して担体とは逆の方向にこの担体から延在し、前述の担体は、電子チップを備え、その部材は、特に前述の部材の第1の端部を介してそのチップに電気的に接続される電気的接続パッドを形成する。
【００１９】
その部材は特に、第1の端部とキャビティの底面との間に延在する中実の本体を備え、この本体は、部材の最大全高の少なくとも10%の高さを有し、リムが、キャビティの全部又は一部の境界を画する。
【００２０】
構成要素の一実施形態によれば、前述のリムは、勾配付きの形状を有する。
【００２１】
例えば、前述のリムは、向かい合い且つ好ましくは実質的に平行な少なくとも二つの側方部分を備える。
【００２２】
具体的には、リムは、一平面に完全に含まれる輪を形成する縁部を備える。
【００２３】
部材の第2の端部は、特に、導電性要素と電気的に接触する。
【００２４】
有利には、対応する前述の部材との電気的接触を確実にするために、リムの全部又は一部が導電性要素に貫入する。
【００２５】
構成要素は、特に、導電性線要素を固定するための溝を備え、その部材は、その第1の端部から開始して担体の一部により形成された溝の第1の側壁から延在し、部材の前述の第2の端部は、固定溝の第2の側壁に面する。
【００２６】
本発明の他の特徴及び利点は、限定的ではない例として挙げられ且つ添付の図面に示された以下の本発明の特定の実施形態の説明から、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】部材の製造方法のステップを示す図である。
【図２Ａ】部材の製造方法のステップを示す図である。
【図２Ｂ】部材の製造方法のステップを示す図である。
【図３】部材の製造方法のステップを示す図である。
【図４】部材の製造方法のステップを示す図である。
【図５】部材の製造方法のステップを示す図である。
【図６Ａ】部材の製造方法のステップを示す図である。
【図６Ｂ】部材の製造方法のステップを示す図である。
【図７】本発明の実施形態による部材の斜視図である。
【図８】本発明の実施形態による部材の斜視図である。
【図９】本発明の実施形態による部材の斜視図である。
【図１０】図7から9におけるC1に沿った断面を示す図である。
【図１１】本発明の一実施態様による電子構成要素の、特定の一実施形態を示す図である。
【図１２】電子構成要素における、部材の一つの可能性のある使用方法を示す図である。
【図１３】線要素を固定するための溝を有する電子構成要素の、特定の一実施形態の斜視図である。
【図１４】図13の構成要素の固定溝の平面におけるC2に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下で説明するような電子構成要素のための導電性部材の製造方法は、特に、より安定性に優れた部材を迅速に得ることが可能になるという点で、従来技術とは異なる。結果として、部材は壊れにくくなり、また、部材が応力を受けたときに、特に別の部材又は要素への貫入中に、部材が壊れる恐れが少なくなる。
【００２９】
具体的には、そのような方法は、少なくとも一つ(又は一つ以上の)止り穴1001を備える構造体1000を用意するステップを含みうる(図1から5)。
【００３０】
止り穴1001は、底面1002aと、その基部により前述の底面1002aに連結された少なくとも一つの内側面1002bとを備える。
【００３１】
要するに、側面1002bは、止り穴1001の開口部の方向に底面1002aから延在し、前述の開口部は、前述の底面1002aの反対側に位置している。止り穴1001に対して、側面1002bは、事実上、止り穴の内面に対応し、前述の表面は、止り穴の底面1002aから止り穴の開口部まで延在する。止り穴1001の底面1002aは、平面状又は非平面状の表面によって境界を画されうる。
【００３２】
その方法はさらに、前述の少なくとも一つの止り穴1001から部材1(図1に点線で示す)を形成するステップを含む。実際には、その方法はまた、複数の部材の作製を可能とし、したがって、構造体が複数の止り穴1001を備える場合、各止り穴1001は対応する部材1の形成を可能とし、用意された構造体が複数の止り穴1001を備えている場合、この説明において一つの部材を形成するのに適用される全てのことを、複数の部材を好ましくは同時に形成するために適用することができる。
【００３３】
この点において、部材を形成するステップは、止り穴1001内に部材1の少なくとも一部を形成するために導電性材料を成長させるステップを含み、この成長は、止り穴1001の側面1002bの基部において、前述の側面1002bの残りの部分での成長よりも早くなる。部材は、形成されると、止り穴1001の底面1002aの反対側に位置する前述の部材の端部に配置されたキャビティを特に備え、前述のキャビティは、リムによって全体的に(完全に)又は部分的に境界を画される。
【００３４】
「キャビティ」という用語は、リムにより全体的に又は部分的に境界を画された、部材の一つの外端部に位置する陥凹領域を意味すると理解されることが好ましい。
【００３５】
「リム」という用語は、部材の対応する部分から突出して前述のキャビティの境界を画する部分を意味すると理解される。このリムは、勾配がつけられていることが好ましい。
【００３６】
図7から9は、キャビティ2を備えた導電性部材1を示す。図7から9では、部材の本体3が、キャビティの底面4の境界を部分的に画し、その底面4からはリム5が延在する。
【００３７】
特定の一実施態様によれば、成長ステップは、電気分解/電着ステップ、又は化学的(「無電解」とも呼ばれる)堆積ステップを伴う。電気分解ステップは、ニッケル、金、銅、錫、若しくはそれらの金属のうちの少なくとも二種による合金、又はCuAgSnを基礎とされうる。鉛や白金も適切とされうる。
【００３８】
本明細書では、電気分解は電着とされうる。
【００３９】
例として、金からの電気分解は、0.009A/cm2の電流密度で実行され、また、ニッケルの場合では、第1の層が作られてから、0.007A/cm2の電流密度で実行されうる。
【００４０】
特定の一実施形態(図2Aから6B)によれば、前述の少なくとも一つの止り穴1001を備える構造体1000を用意するステップは、基板1003を用意するステップと、マスク1004が前述の基板1003とともに前述の少なくとも一つの止り穴1001の境界を画するように、基板1003上に前述のマスク1004を形成するステップとを含む。
【００４１】
図2A及び2Bに示された、構造体1000を用意するステップの第1の変形形態によれば、基板1003はシリコン層1003aを含むことができ、このシリコン層1003aの上に、部材1の成長を可能にするのに適切な材料の層1003bが置かれる(この材料は、上記で使用された電気分解シード材料でありうる)。マスク1004は、好ましくは予め形成された穴を含むが、部材1の成長を可能にするのに適切な材料で好ましくは平坦なその底面1002aが作られた一つ以上の止り穴1001の境界を画するように、層1003b上に堆積/形成される。或いは、マスク1004は、ポジレジスト(positive resist)のフォトリソグラフィにより、例えばTHB820の20μm厚の層で、基板1003の層1003b上に直接形成されうる。層1003bの厚さは、100Å〜2000Åの間、又は数ミクロン程度で構成されうる。
【００４２】
図3から5に示された第2の変形形態によれば、その方法は、シリコン層1003aから始まり、このシリコン層1003a上に、フォトリソグラフィにより(特にフォトレジストの)第1の犠牲マスク1005が形成され、シリコン層1003aとともに一つ以上の中間止り穴を形成する。次いで、エッチングステップ(図4)により、中間止り穴のそれぞれは、シリコン層1003a内に延長することが可能になる。次に、第1の犠牲マスク1005が除去され、そして、部材1の成長を可能にするのに適切な材料の層1003bが、シリコン層1003aに形成された(図5)止り穴を覆うように共形堆積法によって堆積される。最後に、説明されたような部材1の成長を可能にするのに適切な材料によって形成された底面1002aと側面1002bの基部とを各止り穴1001が有するように、マスク1004が形成される(図5)。言い換えれば、材料1003bは、底面1002aを形成し、且つ、止り穴1001の開口部の方向に延在する。
【００４３】
したがって、一般に、止り穴の好ましくは平坦な底面1002aの全部若しくは一部、及び/又は、側面1002bの少なくとも基部は、前述の部材の成長を促進するのに適切な(特に層の形態をとる)材料1003bによって形成される。これにより、特に、側面の基部での成長の方が前述の側面の残りの部分での成長よりも早くなるようにして、部材1の成長を実施することが可能になる。「成長を促進する」という表現は、可能であれば前述の材料1003bが存在する場所でのみ成長が早まることを意味すると理解される。上述のことから、止り穴の内面の少なくとも一部、特に側面1002bの一部によって形成された部分は、前述の成長促進材料によって形成されないことが好ましいことが理解されるであろう。
【００４４】
この説明では、成長を促進するのに適切な材料は、金、銅、銀、又はパラジウムから有利には選択される。一般に、止り穴の成長を促進するのに適切な材料の厚さに勾配を設ける(材料の厚さは、穴の軸に対して垂直な方向において、止り穴の側面の基部で最大になる)目的から、容易に再スパッタリングすることができる材料が選択される。
【００４５】
特定の一実施形態によれば、部材1を形成するステップは、好ましくは、止り穴1001の特性(特に、止り穴1001の底面1002aの特性)を変更するために、プラズマ、好ましくは酸素プラズマを印加するか又は俯角入射でイオンエッチングを実施するステップと、止り穴1001内の部材を成長させるためにニッケルを電気分解するステップとを、連続して含む。この部材を形成するステップは、構造体1000を用意するステップの第1の変形形態(図2A)との関連で使用されることが好ましい。
【００４６】
酸素プラズマは、SF6などの他の反応性ガスのプラズマと置き換えることもできる。
【００４７】
実際には、酸素プラズマは、部材の成長を促進するのに適切な材料に由来する金属を基礎とする導電性堆積物を、止り穴1001の側面1002bの基部上に形成するために、したがって前述の材料の厚さに勾配を形成するために、止り穴1001の底面1002aをスパッタリング(又は、成長を促進するのに適切な材料がスパッタリングにより事前に堆積されていた場合には、再スパッタリング)する。ほとんどの場合、堆積物は、母材の表面(底面1002aが母材を形成する)に近づくほど厚く(したがって、より導電性を持つように)なる。母材から離れるにつれて、堆積物は薄くなってゆき、単一の島を形成しうる。例えばネクストラル(NEXTRAL)330などの適切な装置において酸素プラズマを印加するステップの特定の一実施方法によれば、以下の条件が用いられる:
-  電力: 250W
-  使用ガス:140sccmのO2、及び20sccmのAr
-  圧力:100mTorr
-  時間:30秒。
【００４８】
次に、酸素プラズマに続く電気分解中、止り穴の側面上にスパッタリングされた金属残留物が、止り穴の底面に電気的に結合される。電解堆積率は、通過する電流の量に比例する。金属残留物は、上部よりも底面の方がより導電性があり、そのため均一の抵抗を持たないので、成長率は、母材から離れるにつれて減少し、それにより必然的に、リム及び関連するキャビティが形成される。次いで、金属が十分に厚くなると、堆積物の成長率は基部表面と一致し、成長を通して初期形状が維持される。
【００４９】
図6Bに示された一変形形態、及び俯角入射でのイオンエッチングの実施によれば、イオンエッチングの実施により、有利には穴の形状を画定するマスク1004の側面に由来する絶縁材料1003cが、止り穴の底面の中央部分上に堆積しているスパッタリングされた材料にスパッタリングされる(又は、スパッタリングにより事前にマスクが得られている場合には、前述の絶縁材料が再スパッタリングされる)ことが可能になる。このイオンエッチングは、例えば、アルゴン又は酸素を用いて実施される。勾配付きの厚さを有する比較的多孔質の絶縁残留物が、止り穴の底面の中央部分に形成されて(残留物の中央の方がその周辺部よりも厚い)、底面の周辺部に導電性の領域をもたらす。イオンエッチングの場合、電気分解は導電性表面から優先的に始まるので、堆積は止り穴の底面の周辺部から始まることになり、次いで、多孔質の残留物は、電気分解中に最も薄い領域から分解するので、材料は、止り穴の底面の周辺部から成長して、中央に向かって徐々に延在し、したがって、均一でない電解成長がもたらされる。
【００５０】
より全般的には、止り穴1001の底面1002が、電気分解による部材の成長を可能にするのに適切な材料によって形成されている場合、プラズマを印加する又はイオンエッチングを実施するステップは、部材を形成するステップが、成長ステップの前に、電気分解による(特にニッケルの電気分解による)部材の成長を可能にするのに適切な材料の一部を止り穴1001の内側面1002bの少なくとも基部上にスパッタリングするステップを含み、そして成長ステップが、そのスパッタリングステップの後で電気分解によって(特にニッケルの電気分解によって)実施されるという点で、一般化されうる。
【００５１】
スパッタリングステップは、プラズマの印加又はイオンエッチングの実施を含みうることが好ましい。
【００５２】
例えば、スパッタリングステップに関して、電気分解による部材の成長を可能にするのに適切な材料は、そのスパッタリング閾値がアルゴンなどの所与のガスの下で予め設定された閾値(例えば、ガスとしてアルゴンを含む銀を基礎とした材料の場合、50〜100eV)よりも低い材料とすることができ、銀、金、銅、及びパラジウムなどの材料が、好ましい対象とされる。
【００５３】
具体的には、図2Bにおける第1の変形形態では、電気分解-したがって部材の成長-を促進するのに適切な材料1003bは、穴の底面から穴の外側に向かうにつれて減少する勾配付きの厚さを示すように、薄い(数ナノメートルから数十ナノメートルの厚さの)導電性層部分1003cの形態で、最初の止り穴(図2A)の側面1002b上に再スパッタリングされる(この薄い層は、前述の穴の側面に達していてもいなくてもよい)。言い換えれば、成長促進材料は、マスク1004の壁上で止り穴の開口部に向かって延在しうる。次に、電気分解により、導電性部材を得るために、一つ以上の追加の層1007を成長させることが可能になる。この原理は、層部分1003c及びこれらの追加の層1007を示す図6Bにも適用される。図示されていないが、同一の原理が、電気分解促進材料によって形成された図1の底面1002aに適用されうる。
【００５４】
一変形形態によれば、止り穴1001の底面1002は、少なくとも中央部分において、前述の成長を妨げる材料の層1003bによって形成される(これにより、止り穴の内面の残りの部分は、前述の部材の成長を促進することが可能とされる)。この場合、成長率は一定であるが、その一方、穴の一部のマスキングもまた、マスキングしていない領域でのこの成長の促進を可能にし、結果として、成長は、止り穴の側面の基部において、前述の側面の残りの部分での成長よりも早くなる。
【００５５】
したがって、この変形形態によれば、マスクを越えた成長を可能にするために、底面の一部をマスキングすることが可能である。
【００５６】
或いは、また、上述の変形形態と組み合わせられる方法で、成長を妨げることが望ましい図6Bの領域1003cにおける材料の特性を変更するために(絶縁材料1003cがスパッタリングされる上述の代替形態参照)、成長可能材料をスパッタリング又は再スパッタリングすることが可能である。
【００５７】
一般に、図6A及び6Bに関連する実施形態は、図2A及び2Bに示されるような一つ以上の止り穴の場合にも適用されうる。
【００５８】
上記の説明から、部材の全部又は一部のみが成長ステップにおいて形成されうることが理解されるであろう。成長ステップにより部材の一部のみが形成される場合、部材を形成するステップは、部材の前述の部分の成長の後、スタックの上部が前述のキャビティの境界を画するように前述の部材の残りの部分を形成するために、部材の前述の部分上に一つ以上の層1007(図2B、6A、6B)のスタック1006を形成するステップを含みうる。
【００５９】
例えば、このスタックベースの実施形態の例示として、止り穴1001の底面1002a及び内側面1002b(図6A)の少なくとも一部は、部材の成長を促進する材料によって形成されうる。この場合、部材を形成するステップは、最初に、特にニッケルの電気分解により、止り穴の底面の形態を変更するステップと、前述の内側面1002bの少なくとも一部の形態を変更する(上述の基部を形成する)ステップとを含む。この変更により、部材の全体的な形状のシード(seed)を形成することが可能になる。次に、一つ以上の層1007のスタック1006が、そのシードから作り出される。
【００６０】
方法は、構造体1000の全部又は一部を取り除くことを含めて、部材1を解放するステップを含むことが好ましい。基板は、電子構成要素の担体で構成することができ、又は、部材は、それを作るのに使用された基板から離れて電子構成要素の担体上に配置されるように、完全に解放されていてもよい。
【００６１】
上記のことから、本発明は、上述のような方法によって得られる電子構成要素のための導電性部材にも関することになる。その部材は、第1の端部E1と、第1の端部E1に向かい合った第2の端部E2とを備え、この第2の端部は、キャビティ2を含む(図7から10)。
【００６２】
さらに、本発明は、担体に連接するように意図された第1の端部E1と第1の端部E1に向かい合った第2の端部E2との間に延在する電子構成要素のための導電性部材1にも関する。この部材1は、上述のような方法に従って得られるのが好ましいが、第2の端部E2に形成されたキャビティ2と、第1の端部E1とキャビティ2の底面4との間に延在する中実の本体3とを備え、本体3は、部材1の最大全高h2の少なくとも10%の高さh1を有する。リム5が、キャビティ2の全部又は一部の境界を画する(図7から10)。最大全高h2は、端部E1及びE2の各遠位点を隔てる最大距離として定義されうる。
【００６３】
高さh1は、最大全高h2の10%から90%を占めることができ、また、好ましくは、h2の60%に等しいか又は約60%である。当然ながら、本体3の高さh1は、キャビティ2の存在と絶えず両立するものであり、言い換えれば、高さh1は、部材1の高さh2の100%に達することはできない。キャビティ2の深さは、本体の高さh1よりも小さいことが好ましい。こうした寸法の本体3は、部材1がその第1の端部E1が担体に固定されている間にその第2の端部E2において応力を受けたときに劣化するのを防ぐことに関して、十分な安定性を有する。有利には、これらの二つの高さh1及びh2、並びにキャビティの深さは、二つの端部E1及びE2を通る軸A1に沿って配向される。
【００６４】
部材1の最大全高h2は、3μmから50μmの間に含まれ、また、高さh1は、2μmから40μmの間に含まれることが好ましい。
【００６５】
特定の一実施形態によれば、高さh1は12μmに等しく、高さh2は18μmに等しい。
【００６６】
要するに、部材1は、その第1の端部E1と第2の端部E2との間で軸A1に沿って延在し、この軸は、第1の端部E1を含む平面と第2の端部E2を含む平面とに対して、実質的に垂直に位置している。
【００６７】
図7から10に示されるように、リム5は有利には、勾配付きの形状を有する。
【００６８】
具体的には、前述のリム5は、少なくとも二つの向かい合った側方部分5a、5bを含み、これらの側方部分は、好ましくは実質的に平行している。図7では、キャビティ2は、二つの端部で開口している溝によって境界を画され、溝の底面は、キャビティ2の底面を形成している。さらに、リム5の二つの側方部分5a、5bの境界を画するために、溝の二つの斜め切子面(oblique facet)が溝の底面から延在し且つ分岐する。
【００６９】
図8に示された特定の一実施形態では、キャビティ2は、その基部がリム5の縁部を形成する4つの側面を持つ、頂部が切り取られた角錐形のネガティブインプリント(negative imprint)によって境界を画される。この角錐の各面は、第1の端部E1に向かって収束する。これは示されていないが、ネガティブインプリントは、頂部を切り取られていなくてもよい。より全般的には、このネガティブインプリントは、その二つの端部が閉じられた溝と比較されうる。
【００７０】
図7及び8では、二つの部分5a、5bはそれぞれ、部材の残りの部分とともに、二つの勾配付き部分の境界を画する。これら二つの部分は、第3の要素への部材1の貫入を促進する。
【００７１】
図9に示された特定の一実施形態では、キャビティ2は、その基部がキャビティ2の縁部を形成する、頂部が切り取られた円錐形のネガティブインプリントによって境界を画される。その円錐は、第1の端部E1に向かって収束する。これは示されていないが、ネガティブインプリントは、頂部を切り取られていなくてもよい。この実施形態では、部材1は、その二つの端部E1とE2との間で円筒によって境界を画され、また、単一の輪状面取り部を備える。
【００７２】
特定の一実施形態によれば、リム5は、一平面に完全に含まれる輪を形成する縁部を備える。したがって、リム5がキャビティ全体の境界を画することが理解されるであろう。図8及び9の実施形態では、この縁部は、キャビティ2の側部を形成する。
【００７３】
軸A1に対して実質的に垂直に交差する平面における部材の断面は、長方形(図7及び8)、長円形又は円板形状(図9)でありうることが好ましく、その断面は、関連する止り穴の形状に依存しうる。他のより複雑な形状も作り出すことができ、具体的には、断面が多角形である場合、ネガティブインプリントもまた、その基部が多角形である角錐でありうる。
【００７４】
上述のように、部材は導電性であり、この導電性により、部材は電気的接続部材を形成することができる。部材は、製造方法に関して挙げられた材料のうちの一つで作られうる。
【００７５】
本発明はまた、電子構成要素に関する。図11は、そのような構成要素100を示す。電子構成要素100は、担体101と、上述の実施形態のうちの一つによる部材1であって、その第1の端部E1から開始して前述の担体とは逆の方向に担体101から延在する(したがって、第2の端部E2は、担体101から離れて位置する)部材1とを含む。当然ながら、構成要素は、説明されたような部材を複数含むことができる。
【００７６】
有利には、担体101は電子チップ102を備え、また、部材1は、特にその第1の端部E1を介してチップ102に電気的に接続される、電気的接続パッドを形成する。この電気的接続は、図11に点線で表されているような任意のタイプの接続要素103を用いて得られうる。この場合、部材1の全部又は一部のみが導電性とされうる。
【００７７】
この説明において、「電子チップ」という表現は、具体的には、一つ以上の電気的接続部を含む、受動的又は能動的な任意の電子構造体を意味することが理解される。
【００７８】
部材1の第2の端部E2は、図12に示されるように、電子構成要素100の導電性要素104と電気的に接触することが好ましい。例えば、リム5の全部又は一部が、対応する前述の部材1との電気的接触を確実にするために、導電性要素104に貫入する。部材1の端部E2により導電性要素104との密な接触を形成できることが理解されるであろう。
【００７９】
一実施形態によれば、部材1のキャビティ2は、有利には、前述の部材1に関連付けられる導電性要素104を位置合わせするか又は中心に置くことを可能にする。
【００８０】
導電性要素104は、劣化することなしに部材1(特に部材1のリム5)が導電性要素104に貫入できるように、部材1よりも硬くないことが好ましい。部材及び素子の接触領域において、前述の部材及び/又は導電性要素の部分的な劣化が生じる場合もある。
【００８１】
図13及び14に示された特定の一実施態様によれば、電子構成要素100は、(電線のような)導電性線要素106を固定するための溝105を含む。部材1は、その第1の端部E1から開始して、担体101の一部により形成された溝105の第1の側壁105aから延在する。部材1の第2の端部E2は、溝105の第2の側壁105bに面する。言い換えれば、溝105の第2の側壁105bは、第2の端部E2と水平に配置される少なくとも一つの部分を含む。第1の側壁105a及び第2の側壁105bは、互いに実質的に平行であることが好ましい。溝105は、有利には、その二つの端部107a及び107bにおいて開いている。第2の端部E2と溝105の第2の側壁105bとの間に残された空間は、線要素106を固定するためのものである。線要素106は固定されると、電子構成要素100の一体的な部分を形成するので、上述の導電性要素104と同等であると見なされうる。
【００８２】
溝105の第1及び第2の側壁105a、105bは、溝の軸Ar(図14に示され、また、図13に示された線要素106に実質的に平行である)に沿って延在し、部材1の向かい合った二つの部分5a、5bは、溝の軸Arに沿って間隔を置かれ、且つ前述の溝の軸Arに対して垂直に又は斜めに配置されていることが好ましい。これにより、前述の線要素106が溝105に対して横方向の固定方向d1に沿って溝105内に固定されているときに、線要素106への部材の貫入を容易にすることが可能になると同時に、部材1が、その本体によってもたらされる安定性により、固定作業中に誘発される剪断応力に申し分なく抵抗することが可能になる。図14に示された三つの部材1a、1b、1cは、図7から9における部材が単独で又は組み合わせて使用されうることを示しているが、溝の二つの端点を介して線要素の固定を容易にする開いた溝によりそのキャビティ2の境界が画された、図7における部材を使用することが好ましい。
【００８３】
図13では、線要素106は、部材1の第2の端部E2と溝側壁105aに向かい合った溝側壁105bとの間に挟まれており、前述の部材1は、溝側壁105aから開始して延在する。部材1と溝側壁105bとの間に線要素106を挟むことによってもたらされる力は、線要素106を電子構成要素の残りの部分と組付けておくのに十分であるが、溝105は、有利には、前述の組付けを強化するように意図された電気絶縁材料又は導電性材料で満たされうる。
【００８４】
この説明において、「実質的に平行」という表現は、正確に平行であるか、又は上下10度の範囲内で平行であることを意味すると理解されうる。
【００８５】
この説明において、「実質的に垂直」という表現は、正確に垂直であるか、又は上下10度の範囲内で垂直であることを意味すると理解されうる。
【００８６】
上述のように、導電性要素104を、説明されたような部材と位置合わせするか又は中央に置くことが可能である。より全般的には、導電性部材は、特に超小型電子技術の分野において、任意の第3の要素(それが導電性であるか否かは問わず)を位置合わせするためのツールとしても使用されうる。そのような第3の要素は、球状か、又は特許出願FR2967296で説明されているような雄要素(それが導電性であるか否かは問わず)であってもよく、前述の雄要素は、この場合では前述の導電性部材によって形成された雌要素に貫入する。
【符号の説明】
【００８７】
1  部材、導電性部材
2  キャビティ
3  本体
4  底面
5  リム
5a、5b  側方部分
100  電子構成要素
101  担体
102  電子チップ
103  接続要素
104  導電性要素
105  溝
105a  第1の側壁
105b  第2の側壁
106  導電性線要素
107a、107b  端部
1000  構造体
1001  止り穴
1002a  底面
1002b  側面
1003  基板
1003a  シリコン層
1003b  層、材料
1003c  絶縁材料
1004  マスク
1005  第1の犠牲マスク
1006  スタック
1007  追加の層
A1  軸
Ar  溝の軸
d1  固定方向
E1  第1の端部
E2  第2の端部
h1  本体3の高さ
h2  部材1の最大全高
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2016178201.tif 000015
【図１２】
2016178201.tif 000016
【図１３】
2016178201.tif 000017
【図１４】
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【外国語明細書】
2016178201000001.pdf