(57)【要約】  ２つの電子回路（１２，１４）を電気的に接続するための金属電極（２２）が貫通する材料の層（１６）を備えるインターフェースデバイス（１０）。本発明によると、材料の層（１６）がグラフェン層を含み、電極（２２）の各々が、グラフェン層（１６）の厚さにわたって形成された中央導電要素（２８）と、中央要素（２８）とグラフェン層（１６）との間に介在する絶縁周辺層（３０）とを備える。
2016502758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの電子回路（１２，１４）を電気的に接続するための金属電極（２２）が貫通する材料の層（１６）を備えるインターフェースデバイス（１０）であって、
前記材料の層（１６）がグラフェン層を含み、
前記電極（２２）の各々が、
グラフェン層（１６）の厚さにわたって形成された中央導電要素（２８）と、
中央要素（２８）とグラフェン層（１６）との間に介在する絶縁周辺層（３０）とを備えることを特徴とする、インターフェースデバイス。
【請求項２】
前記中央要素（２８）が銅からなり、前記周辺層（３０）が一酸化銅からなることを特徴とする、請求項１に記載のインターフェースデバイス。
【請求項３】
２つの電子回路（１２，１４）を電気的に接続するための金属電極（２２）が貫通する材料の層（１６）を備えるインターフェースデバイス（１０）の製造方法であって、
前記電極（２２）が与えられる位置に貫通する穴を有するグラフェン層（１６）を形成する段階と、
グラフェン層（１６）の厚さにわたって形成された中央導電要素（２８）と、中央要素（２８）とグラフェン層（１６）との間に介在する絶縁周辺層（３０）と、を各々が備える電極（２２）で前記穴を充填する段階と、
を含むことを特徴とする、インターフェースデバイス（１０）の製造方法。
【請求項４】
グラフェン層（１６）の表面上の電極穴が占める領域に、アニーリングによって酸化銅を銅に変換する、紫外線放射を吸収または反射する材料のリング（５２）を形成する段階と、
前記穴の中に酸化銅（５４）を堆積する段階と、
前記放射に曝露される酸化銅の部分を中央銅要素に変換するために、前前記リング（５２）を通して記紫外線放射（５６）を適用する段階と、によって各々の電極（２２）を形成することを特徴とする、請求項３に記載のインターフェースデバイス（１０）の製造方法。
【請求項５】
前記リング（５２）が金、チタン、または銀からなることを特徴とする請求項４に記載のインターフェースデバイス（１０）の製造方法。
【請求項６】
前記リング（５２）が３０ナノメートルを超える厚さを有することを特徴とする、請求項４または５に記載のインターフェースデバイス（１０）の製造方法。
【請求項７】
０．５ミリ秒から２ミリ秒の範囲内の継続時間を有し、かつ２００ジュールから１５００ジュールの範囲内のフルエンス、特に１．５ミリ秒の継続時間および１４００ジュールのフルエンスを有する、フォトニックパルスによって紫外線アニーリングを実現することを特徴とする、請求項４から６のいずれか一項に記載のインターフェースデバイス（１０）の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子回路が回路間の電気および機械接続を形成するインターフェースデバイスまたは「インターポーザー」を利用して互いに積層された、いわゆる「３次元」集積化の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
回路表面を増加させるため、および／または同一の電子機器において異なる技術を使用することができるようにするために、超小型電子回路を積層することが知られており、この種の集積化は「３次元マイクロパッケージング」（３Ｄ  ｍｉｃｒｏｐａｃｋａｇｉｎｇ）と呼ばれる。
【０００３】
通常、回路は、回路の電気領域またはトラックと接する金属電極が貫通するケイ素、ガラス、または黒鉛層を含むインターポーザーを用いて、電気的および機械的に接続され、それにより連通および／または電力供給が可能となる。最先端技術では、電極支持層に以下の特徴：電極の短絡を防ぎ、かつ／またはリーク電流を防ぐ優れた電気的遮蔽性、熱を放散する優れた熱伝導性、およびインターポーザーに接続された回路の熱膨張係数に可能な限り近い正の熱膨張係数、を組み合わせたインターポーザーが望まれており、回路は一般的に、例えば半導体材料および金属などの正の熱膨張係数を有する材料でできている。このような設計制約は、例えば文献ＵＳ２００８／０２７７７７６およびＵＳ  ２００４／０１９５６６９に記載されている。
【０００４】
ケイ素またはガラスのインターポーザーは、低価格および優れた放熱性を有する一方で、例えば小型化のためにインターポーザーを薄くするとケイ素の量が減少するため、貫通接続の金属の量が比例的に多くなり、インターポーザーの著しい温度上昇が生じ得る。
【０００５】
さらに、ケイ素のインターポーザーは剛性が高く、例えば電子皮膚などの特定の用途での使用は困難である。最後に、接続を形成する金属は非常に高いヤング率を有するため、それらが形成されるケイ素の層を脆化させる。
【０００６】
さらに、貫通金属電極は、堆積法によって予め形成されたケイ素またはガラスの層に穴をエッチングし、次いでそれらの穴を金属で充填することによって形成される。ここで、良質のフォームファクターを有する貫通穴、特にケイ素またはガラスの層の全厚さにわたって一定の断面を有する穴の形成には、複雑かつ高価なエッチング技法の使用が必要とされる。
【０００７】
これらの問題を解決するために、有機材料、特に有機塩素系材料、例えばポリ塩化ビフェニルなどでできたインターポーザーが使用されてきた。実際には、ポリ塩化ビフェニルは、柔軟であるという利点を有し、規則的に分布した貫通穴を備えたポリ塩化ビフェニルの層は、安価な製造技術、特にシルクスクリーニングを用いて一段階で形成することができる。
【０００８】
しかしながら、ポリ塩化ビフェニルは、熱伝導性が低く、一般的に小型電子回路で発生する、しばしば３００Ｗ／ｃｍを超える値に達する、著しい熱流をそれ自体で分散することができない。そのため、この種のインターポーザーでは熱が蓄積され、インターポーザーおよび接続された回路の両方を損傷する熱衝撃を引き起こす。さらに、ポリ塩化ビフェニルは、高周波数のための高い誘電体誘電率を有し、高周波数で動作する回路の動作を妨げる。
【０００９】
さらに、最先端技術のインターポーザーの種類にかかわらず、電極が形成された層の正の熱膨張係数と、電極に使用される金属の正の熱膨張係数との間に大きな相違が見られる。強い熱的変動にさらされると、インターポーザーの異なる部分が別々に膨張または収縮し、アセンブリを脆化させる。
【００１０】
最後に、インターポーザーを通じて接続された回路もまた、特にそれらが異なる膨張係数を有するため、および／またはそれらが異なる熱変動にさらされるため、異なる収縮または膨張にさらされ、ここでもまたアセンブリを脆化させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許出願公開２００８／０２７７７７６号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開２００４／０１９５６６９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、優れた熱伝導体であり、インターポーザー自体における、またはインターポーザーと、そこに接続される回路と、の間の熱変動に起因して生じる可能性のある膨張および収縮の相違を最小化し、柔軟であり、かつ／または安価な技法によって製造することができる、小型電子回路を電気的および機械的に接続するためのインターポーザーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
そのため、本発明は、２つの電子回路を電気的に接続するための金属電極が貫通する材料の層を備えるインターフェースデバイスを目的とする。
本発明によると、
材料の層はグラフェン層を含み、
電極の各々は、
グラフェン層の厚さにわたって形成された中央導電要素と、
中央要素とグラフェン層との間に介在する絶縁周辺層と、
を備える。
【００１４】
グラフェン層とは、実質的にグラフェンのみでできた層を意味する。知られているように、グラフェンは、２次元炭素結晶である。グラフェンは黒鉛に自然に含まれ得るが、グラフェンは黒鉛とは結晶構造が異なる。そのためグラフェンは、黒鉛とは異なる特性を有する。黒鉛は正の熱膨張係数を有するが、グラフェンは逆に服の熱膨張係数を有する。
言い換えると、グラフェンは優れた熱伝導体であり、例えばシルクスクリーニングなどの安価な技法を用いて貫通穴を備えた層の形態で提供され得る。
【００１５】
さらに、その２次元結晶性に起因して、グラフェン層は、柔軟な基板、特に、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）およびＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などのプラスチックでできた基板上に形成することができる。
【００１６】
最後に、電極を形成する金属が正の熱膨張係数を有する一方で、グラフェンは負の膨張係数を有する材料である。そのため、電極が膨張する間にグラフェンは収縮し、電極分離のリスクを回避することができる。さらに、インターポーザーによって相互接続された回路は、正の熱膨張係数を有する。そのため、これらの回路が異なる膨張または収縮にさらされる間、グラフェンは回路を適当な位置に保持しつつこの相違を相殺する。
実施形態によると、中央要素は銅からなり、周辺層は一酸化銅からなる。銅は、電気抵抗が低く、磁気特性を有さないため、インターポーザーに接続された回路の動作を妨げない。
【００１７】
本発明はまた、２つの電子回路を電気的に接続するための金属電極が貫通する材料の層を備えるインターフェースデバイスの製造方法を目的とする。
本発明によると、該方法は、
電極が与えられる位置に貫通する穴を有するグラフェン層を形成する段階と、
グラフェン層の厚さにわたって形成された中央導電要素と、
中央要素とグラフェン層との間に介在する絶縁周辺層と、
を各々が備える電極で穴を充填する段階と、
を含む。
【００１８】
実施形態によると、電極の各々は、
グラフェン層の表面上の電極穴が占める領域に、アニーリングによって酸化銅を銅に変換する、紫外線放射を吸収または反射する材料のリングを形成し、
穴の中に酸化銅を堆積し、
前記放射に曝露される酸化銅の部分を中央銅要素に変換するために、リングを通して前記紫外線放射を適用することによって、形成される。
【００１９】
言い換えると、ＵＶアニールによる酸化銅の銅への還元には、デバイスの全体的な加熱を必要としない。さらに、ＵＶアニールの適用は、電極の位置で、著しい温度上昇を誘発しないため、必要であればプラスチック支持体上にグラフェン層を堆積させることができる。
【００２０】
さらに、穴の入口でリング状のマスクと組み合わせて紫外線アニールを使用することで、中央導電要素と、導電材料であるグラフェンから中央要素を絶縁する周辺絶縁層と、を単一のステップで形成することが可能となる。
特に、リングは金、チタン、または金からなり、その厚さは有利には３０ナノメートルより厚い。
【００２１】
さらに、紫外線アニールは、０．５ミリ秒から２ミリ秒の範囲の継続時間を有し、かつ２００ジュールから１５００ジュールの範囲のフルエンスを有する、特に１．５ミリ秒の継続時間および１４００ジュールのフルエンスを有するフォトニックパルスである。この値によって、一酸化銅（ＣｕＯ）を銅（Ｃｕ）へと還元することができる。
例えば、ＵＶ放射は、Ｘｅｎｏｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの「ＸＥＮＯＮ（登録商標）ＰｕｌｓｅＦｏｒｇｅ」のフラッシュランプをグラフェン層から５センチメートル離して放射される。
【００２２】
本発明は、添付の図面に関連して、実施例として提供された以下の説明を読むことによってより深く理解されるであろう。図面において、同一の参照符号は同一または類似の要素を指す。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明によるデバイスの簡略化した断面図である。
【図２】本発明によるインターポーザーの電極を表す、図１の詳細な図である。
【図３】本発明によるインターポーザーを表す詳細な上面図である。
【図４】本発明によるインターポーザーおよび回路の製造方法を表す簡略図である。
【図５】本発明によるインターポーザーおよび回路の製造方法を表す簡略図である。
【図６】本発明によるインターポーザーおよび回路の製造方法を表す簡略図である。
【図７】本発明によるインターポーザーおよび回路の製造方法を表す簡略図である。
【図８】本発明によるインターポーザーおよび回路の製造方法を表す簡略図である。
【図９】本発明によるインターポーザーおよび回路の製造方法を表す簡略図である。
【図１０】本発明によるインターポーザーおよび回路の製造方法を表す簡略図である。
【図１１】本発明によるインターポーザーおよび回路の製造方法を表す簡略図である。
【図１２】本発明によるインターポーザーおよび回路の製造方法を表す簡略図である。
【図１３】本発明によるインターポーザーおよび回路の製造方法を表す簡略図である。
【図１４】本発明によるインターポーザーおよび回路の製造方法を表す簡略図である。
【図１５】本発明によるインターポーザーおよび回路の製造方法を表す簡略図である。
【図１６】本発明による代替のインターポーザーを表す簡略化した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１の簡略化した断面図を参照すると、本発明によるインターポーザー１０は、第１および第２小型電子回路１２、１４の間の電気的および機械的な相互接続を実現する。第１回路１２は、例えば、アセンブリの支持体として使用され、電力供給および／または第２回路１４の連通のための導電トラックを備える印刷回路基板または「ＰＣＢ」である。第２回路１４は、例えば、インターポーザー１０を通じて第１回路１２によって電力供給された１つまたは複数の電子チップから形成される。
【００２５】
インターポーザー１０は、そこに放熱開口２０が形成された、柔軟性材料、特にポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、またはポリイミド（ＰＩ）などの低価格のプラスチックの層１８上に任意で堆積されたグラフェン層１６を備える。
インターポーザー１０はまた、第１および第２回路１２、１４の接続された領域、トラック、および／または要素２４、２６の間の電気的相互接続を実現する中実貫通電極２２を備える。
【００２６】
電極２２の各々は、金属コア２８と、電極のコア２２を導電材料であるグラフェンから絶縁するためにグラフェン層１６とコア２２との間に介在する絶縁材料からなる周辺層３０とを備える。
【００２７】
インターポーザー１０と、回路１２、１４との間の電気機械的接続は、当業者に知られているあらゆる手段によって実現され得る。第１回路１２とインターポーザー１０の相互接続によって描かれた第１の変形例によると、相互接続は、導電バンプまたはパッド３２によって実現される。接着剤３４は、電極２２および第１回路１２上に堆積され、導電要素３２が接着剤ドット３４上に置かれるように、インターポーザー１０上に配置される。
【００２８】
第２の変形例によると、相互接続は、ソルダバンプ３２によって実現される。
電極２２は、第１回路１２に対向する表面上が、はんだ材料による湿潤性を有する金属からなる領域３４で被覆され、第１回路１２の領域２６もまたそのような金属で被覆されるかまたは該金属でできており、次いでインターポーザー１０および回路１２は、例えば「フリップチップ」型ハイブリッド形成法を用いて、ソルダバンプ３２を融かすことによって電気的および機械的に接続される。
【００２９】
第２回路１４とインターポーザー１０の相互接続によって描かれた第３の変形例によると、相互接続は、導電性接着剤３６、特にエポキシ接着剤と例えば銀などの金属粒子の混合物を用いて実現される。接着剤が電極２２の中央要素上に堆積され、第２回路１４は、接続領域２６が接着剤ドット３６上に位置するようにインターポーザー１０上に配置される。
【００３０】
有利には、インターポーザー１０と２つの回路１２、１４との間の相互接続要素の配列は、回路から発生する熱の放出が最適化されるように実施される。特に、例えば第２回路１４など、多くの熱を発生する可能性のある回路は、有利には、そこでの熱交換の表面積を最大にするようにグラフェン層１６と接して配置される。グラフェンは、実際に、５０００Ｗ／ｍ．Ｋに近い熱伝導度を有する優れた熱伝導体であるため、多くの放熱を可能にする。
【００３１】
導電性接着剤３６による相互接続の場合、グラフェン層１６と第２回路１４の接触を妨げる接着剤パッドの突出の形成を防ぐために、例えば各々の電極２２の中央要素２８にキャビティ４０が形成され、キャビティ４０内に接着剤が堆積され、有利には、接着剤は、層１６の表面と同一平面の接着表面を画定する。さらに、キャビティ４０は、接着剤３６とインターポーザー１０との間の接触表面積を増加させることができ、アセンブリの機械的挙動を向上させる。
【００３２】
有利には、回路は、例えば第１回路１２は、ソルダバンプ３２の存在によって放熱を最適化するようにインターポーザー１０と間隔を空けて配置され得る。特に、図１に図示される構成では、第１回路１２は、熱伝導度の低い材料で主にできている電力供給基板であり得る。インターポーザー１０と第１回路１２との間に画定されるエアブレードの存在により、グラフェン層１６と接して形成される第２回路１４から発生する熱をより効率的に放出することが可能となる。グラフェン層との接触もしくはエアブレードの選択、または回路の真空度は、例えば用途および／またはシステムの製造および動作制約に依存する。
【００３３】
さらに、グラフェンは、負の熱膨張係数を有する材料、つまり温度上昇につれて収縮し、温度下降によって膨張する材料である。ここで、金属は正の熱膨張係数を有するため、温度上昇の下で電極は膨張する。さらに、グラフェンが収縮するため、電極は常に層１６と接し続け、分離現象は生じない。
【００３４】
さらに、小型電子回路を形成する材料もまた一般的に、正の熱膨張係数を有する。また、グラフェンは、回路１２、１４の幾何学的変化に対する抵抗を提供する。例えば第１および第２回路が別々の温度上昇にさらされ、別々に膨張しようとする場合、グラフェン層は逆に、回路の膨張に対抗する収縮を経るため、膨張の相違を低減させる。有利な変形例では、グラフェン層１６によってもたらされる復元力を最大化するために、２つの回路１２、１４はそれぞれ、例えば前述のような接着剤を用いてグラフェン層１６と接して配置される。
【００３５】
ここで、本発明によるインターポーザーの製造方法、および前述のような第１および第２回路と該インターポーザーの積層方法について説明する。
【００３６】
方法は、紫外線放射を透過する柔軟性基板１８の形成段階から開始される。特に、基板は、安価なプラスチック層、例えばＰＥＮ、ＰＥＴ、またはＰＩからなり、２５マイクロメートルから５０マイクロメートルの範囲内の厚さを有する。次いで、例えば安息香酸メチルでのエッチングを実施するフォトリソグラフィ、または酸素プラズマ（Ｏ２）および／または六フッ化硫黄（ＳＦ６）でのエッチングを用いて、インターポーザー１０の電極２２に望ましい位置で基板１８の表面にキャビティ５０が形成される。キャビティ５０は、例えば円形または四角形の断面、５０マイクロメートルから１００マイクロメートルの範囲内の幅、および１マイクロメートルから５マイクロメートルの範囲内の深さを有する（図４の断面図）。
【００３７】
次いで、方法は、紫外線放射を吸収または反射する材料からなるリング５２を各々のキャビティ５０の底部に、キャビティの縁部に接して形成する段階に進む。例えば、リング５２は、金、白金、銀、または例えばピレンなどの紫外線放射を遮蔽する有機材料からなる（図５の断面図ならびに図６および７の上面図にそれぞれ四角形の断面図を有するリングおよび円形の断面図を有するリングを図示する）。
【００３８】
リング５２は、例えばマスクを通した物理気相堆積、全面堆積に続く湿式エッチングもしくはエキシマープラズマエッチングによって、またはシルクスクリーニングもしくはインクジェット印刷によって形成される。
【００３９】
リング５２の厚さは、キャビティ５０の深さより薄くなるように、好ましくは２０ナノメートルから５０ナノメートル、有利には金の場合３０ナノメートルの厚さに選択され、この厚さは後述の紫外線放射を効率的に遮蔽する厚さである。リング５２の直径または内径は、電極２２の中央要素に望ましい寸法に従って選択される。リング５２の幅は、グラフェン層１６の電極からコア２２を分離する絶縁リング３０に望ましい幅に従って選択され、この層がＣｕＯからなる場合、５マイクロメートルから数十マイクロメートルの範囲内である。
【００４０】
次の段階では、続いてそこに堆積されるグラフェン層の接着性を向上させる表面処理が表面５６に行われる。特に、この処理は、２分から２０分の範囲内の時間、紫外線照射の適用と組み合わせてオゾンプラズマ（Ｏ３）を適用する段階、続いて数十秒間、特に６０秒間酸素プラズマを適用する段階を含む。このような表面処理は、表面粗さを増加させ、表面５６上に存在し得る有機残留物を除去する。
【００４１】
次いで、方法は、キャビティ５０を空けた状態で、基板１８の表面５６上にグラフェン層１６、例えば２５マイクロメートルから１００マイクロメートルの範囲内の厚さを有する層を堆積する段階に進む（図８の断面図）。
【００４２】
有利には、グラフェンは、安価な技法、特に、シクロヘキサンタイプの溶媒を有するグラフェンインクを使用したシルクスクリーニングによって堆積され、各々のナノシートが数原子層の厚さを有するグラフェンナノシートの積層で形成されたグラフェン層を得ることができる。変形例として、グラフェン層は、インクジェット堆積法または気相堆積法によって得られる。好ましくは、グラフェンがキャビティ５０内部、および特にリング５２上に堆積されないように、グラフェンは、５マイクロメートルから１０マイクロメートルの範囲内の幅“ｅ”だけキャビティ５０の縁部に対してくぼむように堆積され、かつ／またはインクの塗布により完全に乾燥する前にインクがキャビティ５０内に流れ込まないようにグラフェンインクの粘度および／または表面５６の湿潤性が適合される。
【００４３】
グラフェンインクが堆積されるとすぐに、インク溶媒を蒸発させてグラフェン層１６を固化させるために、１００℃から１３０℃の範囲内の温度で、１０分間超、特に１０分から３０分間の範囲内の時間アニーリングが適用される。
【００４４】
次の段階では、キャビティ５０は、例えば水系ＣｕＯインクを堆積するインクジェット印刷またはシルクスクリーニングによって、好ましくは薄い堆積厚が望ましい場合にはこのインクを噴霧することによって、例えば２０マイクロメートルから１００マイクロメートルの範囲内の厚さにわたって、一酸化銅（ＣｕＯ）５４で完全にまたは部分的に充填される（図９の断面図）。例えば、ＣｕＯインクは米国テキサスのＮｏｖａｃｅｎｔｒｉｘ社の「Ｍｅｔａｌｏｎ（登録商標）ＩＣＩ−０２０」または「Ｍｅｔａｌｏｎ  ＩＣＩ−０２１」のインクである。
【００４５】
次いで、インクを乾燥させてＣｕＯ５４を固化させるために、１００℃から１３０℃の範囲内の温度でのアニーリングが１０から３０分間適用される。
方法は、次いで、前述のように後に接着剤を受け入れるキャビティ４０を形成するために、ＣｕＯ要素５４の中央の局所エッチングの段階に進む。（図１０の断面図）。
【００４６】
方法は、次いで、特に２００ナノメートルから７００ナノメートルの範囲内の波長を有する、紫外線波長範囲のフォトニックパルス５６を、基板１８を通して垂直にＣｕＯパッド５４の各々に合わせて印加する段階に進む。パルスは例えば基板１８の全面に印加される。（図１１の断面図）。
【００４７】
紫外線パルス５６は、０．５ミリ秒から２ミリ秒の範囲内の継続時間、および２００ジュールから１４００ジュールの範囲内のエネルギー、有利には１．５ミリ秒の継続時間および１４００ジュールのエネルギーを有する。このようなエネルギー値は、プラスチックのＰＥＮまたはＰＥＴ基板の背面からＣｕＯをＣｕに変換することを可能にする。パルス５６は、例えばＵＶフラッシュランプ、特にＸｅｎｏｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの「ＸＥＮＯＮ  ＰｕｌｓｅＦｏｒｇｅ」フラッシュランプによって発生させる。有利には、部材１０とランプの距離は、３センチメートルから７センチメートルの範囲内、特に５センチメートルである。この距離は、キセノンランプの光学系が送られた光パルスの焦点を合わせる距離、つまりエネルギーが最大となる距離である。
【００４８】
次いで、ＵＶパルス５６は、基板１８を通過し、吸収材料のリング５２の各々をそこに含む酸化銅部分５８に入射する。同時に、吸収または反射材料のリング５２は、紫外線パルスの少なくとも一部を遮蔽し、このパルスがリング５２の下に存在する酸化銅部分に到達することを少なくとも部分的に妨げる。紫外線パルス６２は、リング５２に存在する酸化銅のアニーリングを引き起こし、銅（Ｃｕ）へ還元され、インターポーザー１０の電極２２の銅導電性コア２８が形成される。こうして、スクエア当たりの抵抗が１０６Ω／□程度の導電性の低い酸化銅が、スクエア当たりの抵抗が６０Ω／□を有する優れた導電体である銅へと還元される。
【００４９】
さらに、基板１８全体ではなくパッド５４の位置で局所的にアニーリングが実施され、アニーリングは１００℃未満の温度、つまり基板１８を形成するプラスチックのガラス転移温度未満の温度を誘発する。
【００５０】
次の段階では、パッド５４を露出するために基板１８に開口部が形成される。任意で、熱流の放出を増加させるために、追加の開口部２０がグラフェン層１６までずっと基板１８内に形成される（図１２の断面図）。基板１８の開口部は、例えばエキシマーレーザーまたはＵＶエッチング６０によって形成される。好ましくは、パッド５４を露出するために形成された開口部は、続いて接着剤を受け入れるためのリングを形成するため、広がりおよび／またはグラフェン層１６との接触を防ぐことができる。
【００５１】
変形例として、基板１８は完全に除去され、それにより熱流の最大の放出がもたらされる。
好ましくは、選択的であり、グラフェン、銅、および一酸化銅をエッチングせず、これらの要素上でエッチングが停止するという利点を有する、例えばＵＶエッチングまたはエキシマーレーザーの実施によって、リング５２もまた除去される。
【００５２】
次いで、方法は、形成されたばかりのインターポーザー１０と第１および第２回路１２、１４とのハイブリッド形成を実施する。特に、接着剤３４、例えばエポキシ接着剤と金属粒子、特にＨｅｒａｅｕｓ製の銀の混合物が、キャビティ４０が形成された表面に対向する電極２２の表面上に堆積される。堆積は、例えばマスクを通したシルクスクリーニングによって、または接着剤ドットを所望の位置のみに堆積するロボット化アームによって実施される（図１３の断面図）。同時に、第１回路１２に固体導電バンプまたは特に金からなる「スタッドバンプ」が提供される。
【００５３】
接着剤３４が固化されていない間、バンプ３２が接着剤ドット３４と接触して配置され、接着剤を固化するために６０℃から９０℃の範囲内の温度でのアニーリングが５分から３０分の範囲内の時間適用されて、インターポーザー１０と第１回路１２がハイブリッド形成される（図１４の断面図）。
【００５４】
方法は、電極２２に形成されたキャビティ４０を例えば先に説明したような導電性接着剤３６で充填し（図１５の断面図）、接着剤ドット３６と第２部材１４の接続領域２６が接するように第２回路１４をインターポーザー１０上に配置し、アセンブリを固化するために先に説明したようなアニーリングを適用することによって（図１）、第２回路１４とインターポーザー１０のハイブリッド形成にを実施する。
【００５５】
インターポーザーの電極２２が、各々の電極の絶縁層および導電コアを同時に画定するためにＣｕＯパッドの部分的ＵＶフラッシュを実施することによって得られる実施形態が説明された。
【００５６】
その他の種類の電極も当然可能である。特に、図１６に図示されるように、グラフェン層１６に存在する、導電材料で充填される前のキャビティの縁部が絶縁層８０で被覆され得、その後導電材料、例えば銅、チタン、またはニッケルがキャビティ内に堆積されてインターポーザー電極の中央導電要素８２が形成され得る。例えば絶縁層８０は、キャビティ縁部上にスパッタリングによって金属層を堆積させ、次いで酸素プラズマを適用することによって堆積された金属を酸化させ、絶縁性である非常に高い電気伝導度の金属の酸化物層が形成される。
【００５７】
電気接続が通る単一のグラフェン層で形成されたインターポーザーについて説明された。変形例として、導電または絶縁材料の層、特に銅、金またはチタンからなる例えば薄い金属層などが、回路の短絡を防ぐために該層が貫通接続と接触しないようにしつつ、グラフェン層の一方および／または他方の表面上に堆積され得る。このような追加の層はグラフェン層の負の膨張係数を部分的に相殺するが、これにより追加の機能を実装することが可能となる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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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】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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