特許 6836006 電子機器基板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6836006

(24)【登録日】2021年2月8日

(45)【発行日】2021年2月24日

(54)【発明の名称】電子機器基板

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/3205 20060101AFI20210215BHJP

   H01L 21/768 20060101ALI20210215BHJP

   H01L 23/522 20060101ALI20210215BHJP

   C22C 13/00 20060101ALI20210215BHJP

   B22F 1/00 20060101ALI20210215BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/88 J

   C22C13/00

   B22F1/00

【請求項の数】2

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2020-192533(P2020-192533)

(22)【出願日】2020年11月19日

【審査請求日】2020年11月24日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】504034585

【氏名又は名称】有限会社 ナプラ

(74)【代理人】

【識別番号】100089875

【弁理士】

【氏名又は名称】野田 茂

(72)【発明者】

【氏名】関根 重信

【審査官】 佐藤 靖史

(56)【参考文献】

【文献】 特許第６７９９７０１（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開２０１８−１５０６１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１９−４２７８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第６７９９６４９（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３２０５

Ｂ２２Ｆ １／００

Ｃ２２Ｃ １３／００

Ｈ０１Ｌ ２１／７６８

Ｈ０１Ｌ ２３／５２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

微細空間を有する電子機器基板であって、
前記微細空間内には導体が設けられ、
前記導体は、ＳｎおよびＳｎ−Ｃｕ合金を含む母相中に、Ｓｎ、Ｃｕ、ＮｉおよびＧｅを含む金属間化合物を有する構造であり、
前記Ｓｎ−Ｃｕ合金と前記金属間化合物とは、少なくとも１部の間でエンドタキシャル接合が形成されてなる、
電子機器基板。

【請求項2】

前記微細空間は、孔径が１μｍ〜３００μｍであり、かつアスペクト比が１〜１０である、請求項１に記載の電子機器基板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子機器基板に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、電子デバイスや、マイクロマシン等の電子機器基板においては、内部に高アスペクト比を持つ微細な導体充填構造、絶縁構造又は機能構造を形成しなければならないことがある。このような場合、予め選択された充填材を微細孔内に充填することによって、導体充填構造、絶縁構造及び機能構造等を実現する技術が知られている。しかし、高アスペクト比を持つ微細孔内に、空隙や硬化後変形などを生じさせることなく、その底部まで充填材を充分に充填することは困難を極める。

【0003】

そのような技術的困難性を克服し得る先行技術として、特許文献１及び２に記載された充填材、充填方法及び装置が知られている。

【0004】

特許文献１に記載された技術は、ウエハに存在する微細孔に溶融金属を充填し硬化させる製造方法であって、前記微細孔内の前記溶融金属に対し、大気圧を超える強制外力を印加したままで、前記溶融金属を冷却し硬化させる工程を含む。前記強制外力は、プレス圧、射出圧又は転圧から選択された少なくとも１種で与えられ、前記微細孔の他端側を閉じた状態で、前記微細孔の開口する開口面側から前記溶融金属に印加される。特許文献２は、特許文献１に記載された製造方法を実施するための装置を開示している。

【0005】

上述した特許文献１，２に記載された技術によれば、空隙やボイドなどを生じることなく、微細孔を充填物によって満たし得ること、微細隙間で冷却された硬化金属の凹面化を回避し得ること、及び、工程の簡素化、歩留りの向上などに寄与し得ること、等の優れた作用効果を得ることができる。ただしこれらは、電子機器基板配線前での作業工程で完成させている前工程微細孔形成であり、この作業を電子機器基板配線後での作業工程では、配線をも溶融金属にて配線を拡散溶融してしまい後工程微細孔成形には不向きであり高コストである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第４２７８００７号公報

【特許文献2】特許第４５０５５４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の課題は、微細空間内に電気抵抗が低くかつち密な構造を有する導体が、配線等を破壊することなく設けられてなる、電子機器基板を提供することである。

【0008】

本発明は、微細空間を有する電子機器基板であって、前記微細空間内には導体が設けられ、前記導体は、ＳｎおよびＳｎ−Ｃｕ合金を含む母相中に、Ｓｎ、Ｃｕ、ＮｉおよびＧｅを含む金属間化合物を有する構造であり、前記Ｓｎ−Ｃｕ合金と前記金属間化合物とは、少なくとも１部の間でエンドタキシャル接合が形成されてなる、電子機器基板を提供するものである。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、半微細空間内に電気抵抗が低くかつち密な構造を有する導体が、配線等を破壊することなく設けられてなる、電子機器基板を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の金属粒子をFIB（集束イオンビーム）で薄くカッティングした断面のSTEM像である。

【図2】本発明の金属粒子の製造に好適な製造装置の一例を説明するための図である。

【図3】図１で示した金属粒子断面のEDSによる元素マッピング分析結果である。

【図4】実施例１で得られた金属粒子断面のＳＴＥＭ像および部分分析結果である。

【図5】本発明の一実施形態を説明するための、微細空間の断面図である。

【図6】本発明の金属粒子の一実施形態説明するための断面図である。

【図7】実施例１で得られた微細空間の断面顕微鏡写真である。

【図8】実施例１で得られた導体の断面における金属間化合物結晶と母相との界面を示すＴＥＭ像、および母相−金属間化合物結晶界面の透過型電子回折パターンである。

【図9】比較例１で得られた微細空間の断面顕微鏡写真である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明をさらに詳しく説明する。
先に、本明細書における用語法は、特に説明がない場合であっても、以下による。
（１）金属というときは、金属元素単体のみならず、複数の金属元素を含む合金、金属間化合物を含むことがある。
（２）ある単体の金属元素に言及する場合、完全に純粋に当該金属元素のみからなる物質だけを意味するものではなく、微かな他の物質を含む場合もあわせて意味する。すなわち、当該金属元素の性質にほとんど影響を与えない微量の不純物を含むものを除外する意味ではないことは勿論、たとえば、母相という場合、Ｓｎの結晶中の原子の一部が他の元素（たとえば、Ｃｕ）に置き換わっているものを除外する意味ではない。例えば、Al、Co、Fe、Mn、Mo、Crのような前記他の物質または他の元素は、金属粒子中、０〜１質量％含まれる場合がある。
（３）エンドタキシャル接合とは、金属・合金となる物質中（本発明ではＳｎおよびＳｎ−Ｃｕ合金を含む母相）に金属間化合物が析出し、この析出の最中にＳｎ−Ｃｕ合金と金属間化合物とが結晶格子レベルで接合し、結晶粒を構成することを意味している。エンドタキシャルという用語は公知であり、例えばNature Chemisry 3(2): 160-6、2011年の１６０頁左欄最終パラグラフに記載がある。

【0012】

本発明における、前記微細空間内の導体（以下、本発明の導体と呼ぶことがある）は、下記の金属粒子（以下、本発明の金属粒子と呼ぶことがある）を用いて形成することができる。

【0013】

図１は、本発明の金属粒子をFIB（集束イオンビーム）で薄くカッティングした断面のSTEM像である。図１で示される金属粒子の粒子径は、およそ５μｍであるが、本発明の金属粒子の粒子径は、微細空間のサイズに合わせたものであることができ、例えば好適には１μｍ〜５０μｍの範囲である。図１の金属粒子を参照すると、該金属粒子は、ＳｎおよびＳｎ−Ｃｕ合金を含む母相１４０中に、Ｓｎ、Ｃｕ、ＮｉおよびＧｅを含む金属間化合物１２０を有している。

【0014】

本発明の金属粒子は、例えばＣｕが０．７〜１５質量％、Ｎｉが０．１〜５質量％、Ｇｅが０．００１〜０.１質量％、残部がＳｎであり、好ましくは、Ｃｕが１〜１５質量％、Ｎｉが０．１〜３質量％、Ｇｅが０．００１〜０.０１質量％、残部がＳｎである。

【0015】

本発明の金属粒子は、例えば８質量％Ｃｕ、１質量％Ｎｉ、０.００１質量％Ｇｅおよび残部がＳｎからなる組成の原材料から製造することができる。例えば、該原材料を溶融し、これを窒素ガス雰囲気中で高速回転する皿形ディスク上に供給し、遠心力により該溶融金属を小滴として飛散させ、減圧下で冷却固化させることにより得られる。

【0016】

本発明の金属粒子の製造に好適な製造装置の一例を図２を参照して説明する。粒状化室１は上部が円筒状、下部がコーン状になっており、上部に蓋２を有する。蓋２の中心部には垂直にノズル３が挿入され、ノズル３の直下には皿形回転ディスク４が設けられている。符号５は皿形回転ディスク４を上下に移動可能に支持する機構である。また粒状化室１のコーン部分の下端には生成した粒子の排出管６が接続されている。ノズル３の上部は粒状化する金属を溶融する電気炉（高周波炉）７に接続されている。混合ガスタンク８で所定の成分に調整された雰囲気ガスは配管９及び配管１０により粒状化室１内部及び電気炉７上部にそれぞれ供給される。粒状化室１内の圧力は弁１１及び排気装置１２、電気炉７内の圧力は弁１３及び排気装置１４によりそれぞれ制御される。ノズル３から皿形回転ディスク４上に供給された溶融金属は皿形回転ディスク４による遠心力で微細な液滴状になって飛散し、減圧下で冷却されて固体粒子になる。生成した固体粒子は排出管６から自動フィルター１５に供給され分別される。符号１６は微粒子回収装置である。

【0017】

溶融金属を高温溶解から冷却固化させる過程は、本発明の金属粒子を形成するために重要である。
例えば次のような条件が挙げられる。
溶解炉７における金属の溶融温度を６００℃〜８００℃に設定し、その温度を保持したまま、ノズル３から皿型回転ディスク４上に溶融金属を供給する。
皿形回転ディスク４として、内径６０ｍｍ、深さ３ｍｍの皿形ディスクを用い、毎分８万〜１０万回転とする。
粒状化室１として、９×１０^-２Ｐａ程度まで減圧する性能を有する真空槽を使用して減圧した上で、１５〜５０℃の窒素ガスを供給しつつ排気を同時に行って、粒状化室１内の気圧を１×１０^−１Ｐａ以下とする。

【0018】

また、本発明の金属粒子における金属間化合物の組成は、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｇｅの原子数の比として、例えばＳｎ４０〜６０、Ｃｕ３０〜５０、Ｎｉ４〜９、Ｇｅ０．００１〜０.０１である。

【0019】

また、本発明の金属粒子における金属間化合物の割合は、金属粒子全体に対し、例えば２０〜６０質量％であり、３０〜４０質量％が好ましい。
前記金属間化合物の組成および割合は、前記金属粒子の製造条件に従うことにより満たすことができる。

【0020】

本発明の金属粒子は、前記Ｓｎ−Ｃｕ合金および前記金属間化合物の少なくとも１部が、エンドタキシャル接合してなることが好ましい。上述のように、エンドタキシャル接合とは、金属・合金となる物質中（本発明ではＳｎおよびＳｎ−Ｃｕ合金を含む母相）に金属間化合物が析出し、この析出の最中にＳｎ−Ｃｕ合金と金属間化合物とが結晶格子レベルで接合し、結晶粒を構成するものである。エンドタキシャル接合の形成により、金属間化合物の脆さの課題を解決できるとともに、下記で説明するＳｎの結晶構造の変化による機械的強度の低下も抑制でき、更に高い耐熱性及び機械的強度を有する導体を提供できる。なお、本発明の金属粒子を用いて形成された本発明の導体は、金属粒子のエンドタキシャル接合が維持されることを本発明者らは確認している。
本発明の金属粒子のエンドタキシャル接合は、本発明の金属粒子を形成するための、溶融金属を高温溶解から冷却固化させる条件にしたがって形成することができる。

【0021】

Ｓｎの結晶構造は、約１３℃〜約１６０℃の温度領域では正方晶（なお、正方晶の結晶構造を有するＳｎをβ−Ｓｎという。）であり、これより低い温度領域になると立方晶（なお、立方晶の結晶構造を有するＳｎをα−Ｓｎという。）に結晶構造が変化する。また、β−Ｓｎの結晶構造は、約１６０℃を超える温度領域で高温相結晶の斜方晶に変化する（なお、斜方晶の結晶構造を有するＳｎをγ−Ｓｎという。）。そして、とりわけ正方晶のβ−Ｓｎと立方晶のα−Ｓｎの間の相転移時には、大きな体積変化が生じることが一般的に知られている。
本発明の金属粒子は、約１６０℃以下でも（たとえば、常温でも）高温相結晶を含有している。たとえば、この金属粒子を加熱する際に、当該金属材料を完全には溶融させない半溶融状態とし、金属間化合物と母相とのエンドタキシャル接合を含む状態とすれば、冷却後の１６０℃以下の温度領域でも高温相結晶を含む状態を維持する。そして、かかる高温相結晶は、ある程度まで温度を下げても、正方晶の低温相結晶β−Ｓｎへの相転移を起こしにくく、正方晶のβ−Ｓｎに相転移しないままのＳｎについては、α−Ｓｎへの相転移が生じず、温度の低下によるα−Ｓｎへの相転移に伴う大きな体積変化が生じない。したがって、１６０℃以下の温度領域でも（たとえば、常温でも）高温相結晶を有するＳｎを含む導体は、Ｓｎを組成に含む他の導体（すなわち、１６０℃以下の温度領域でも高温結晶相を意図的には含ませていないもの）よりも、温度変化による体積変化が低減される。
したがって、本発明の金属粒子は、幅広い温度領域で（たとえば、常温でも）高温相結晶相を含有し、正方晶の低温相β−Ｓｎが生じることを出来る限り回避することによって、温度変化による正方晶のβ−Ｓｎから立方晶のα−Ｓｎへの相転移に伴う大きな体積変化を起こしにくいという性質を有するため、導体を形成するための材料に有用である。

【0022】

上記Ｓｎの結晶構造の変化の抑制による効果は、金属粒子中のエンドタキシャル接合によって良好に奏される。

【0023】

また本発明の金属粒子において、エンドタキシャル接合は、母相と金属間化合物との接合面の全体を１００％としたとき、３０％以上が好ましく、６０％以上がさらに好ましい。前記エンドタキシャル接合の割合は、例えば次のようにして算出できる。
下記図１で示すような金属粒子の断面を電子顕微鏡写真撮影し、金属間化合物とＳｎ−Ｃｕ合金との接合面を任意に５０か所サンプリングする。続いて、その接合面を画像解析し、下記図４に示すようなエンドタキシャル接合が、サンプリングした接合面に対してどの程度存在するのかを調べる。

【0024】

本発明の導体は、上述のように、本発明の金属粒子を用いて形成することができる。該金属粒子を用いて形成された本発明の導体は、該金属粒子の結晶構造と同様の結晶構造を有することが、本発明者らによって確認されている。

【0025】

すなわち、本発明の導体の組成は、例えばＣｕを０．７〜４０質量％、Ｎｉを０．１〜５質量％およびＧｅを０．００１〜０.０１質量％含み、好ましくは、Ｃｕを１〜１５質量％、Ｎｉを１〜３質量％およびＧｅを０．００１〜０.０１質量％含む。
また、本発明の導体における前記金属間化合物の組成は、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｇｅの原子数の比として、例えばＳｎ４０〜６０、Ｃｕ３０〜５０、Ｎｉ４〜９、Ｇe０.０１〜０.０６である。
また、金属間化合物は、Snを６０〜９５質量％、Ｃｕを４〜４０質量％、Ｎｉを０．１〜５質量％およびGeを０.０１〜０.０６質量％含む。
また、本発明の導体における金属間化合物の割合は、導体に対し、例えば５０〜９０質量％であり、６０〜８０質量％が好ましい。

【0026】

本発明の導体は、前記Ｓｎ−Ｃｕ合金および前記金属間化合物の少なくとも１部が、エンドタキシャル接合してなることが好ましい。エンドタキシャル接合は、Ｓｎ−Ｃｕ合金と金属間化合物との接合面の全体を１００％としたとき、３０％以上が好ましく、６０％以上がさらに好ましい。

【0027】

次に本発明の導体の形成方法の具体例について説明する。
本発明の導体は、微細空間に充填可能な大きさの本発明の金属粒子を準備し、これを液状分散媒中に分散させて分散液を得る工程（１）と、真空下、前記分散液を前記微細空間内に充填する工程（２）と、前記工程（２）を経た後、前記微細空間に対し遠心力を施し加圧する工程（３）と、を有する方法により形成することができる。

【0028】

前記工程（１）において、前記液状分散媒としては、フラックス、マロン酸等の有機酸、エタノール等のアルコール類、またはこれらの混合物等が挙げられ、液状分散媒中の本発明の金属粒子の含有量は、例えば70〜90質量％が好ましく、87〜82質量％がさらに好ましい。

【0029】

前記工程（２）は、真空下、前記分散液を前記微細空間内に充填する工程である。
この工程（２）は、例えば、真空スクリーン印刷法等の公知の技術により行うことができる。前記真空スクリーン印刷法としては、例えば公知の真空スクリーン印刷機を用い、具体的には、真空スクリーン印刷機の真空チャンバに対象物を設置し、該真空チャンバ内の真空度を10²〜10⁴Ｐａ程度とし、該真空チャンバ内にて対象物表面に工程（１）で調製した分散液（ペースト）を添加し、スキージー動作、印刷埋め込み開始、刷り込み動作を行った後、該真空チャンバ内を大気圧に戻し、対象物を取り出すステップを経て行うことができる。

【0030】

前記工程（３）は、前記工程（２）を経た後、前記微細空間に対し遠心力を施し加圧する工程である。
この工程（３）は、例えば、遠心分離機に対象物を設置し、遠心分離機内雰囲気を例えば窒素のような不活性ガスで置換した後、例えば55〜1000×g程度で前記微細空間に対し遠心力を施し加圧する工程が挙げられる。また、エンドタキシャル接合形成のために、本発明の金属粒子には、２２０℃〜２５０℃の加熱を施すのがよい。

【0031】

また、この工程（３）を行った後、工程（４）として、加圧チャンバー内で0.11ＭＰａ〜0.3ＭＰａ程度の雰囲気圧力を前記対象物に施す形態が好ましい。雰囲気圧力の制御は常法にしたがい行えばよく、加圧時間は例えば1分〜60分程度である。また工程（４）においては、50〜250℃に雰囲気温度を上昇させることが好ましい。

【0032】

なお、上記工程（４）において雰囲気温度を上記のように上昇させると、溶剤のような前記微細空間内の前記液状分散媒を蒸発させることができる。これにより、前記微細空間内の導体がより緻密構造となる。

【0033】

本発明の工程（２）および（３）によれば、上記特定の方法を組み合わせて前記分散液（機能性材料）を微細空間内に充填するから、本来、充填の困難な微粉末を、機能性材料の流動性を利用して、微細空間内に例えば溶剤ともに確実に充填することができる。なお、本発明の工程（３）または工程（４）を経た後は、冷却工程を行うことが好ましい。冷却温度は、使用する本発明の金属粒子の融点を考慮して適宜設定すればよい。

【0034】

前記微細空間内の金属粒子は、母相が溶融金属凝縮抑えアンカーの役割を果たし、金属間化合物は金属拡散接合の役割をなし微細空間での導通孔配線及び放熱材の役割を果たし、得られた導体は電気抵抗が低く、機械的強度に優れる。

【0035】

なお、本明細書において、分散液とは、微細な金属粒子が液体の分散媒中に分散した懸濁液又はペーストを言い、同じ粒度の粒子がそろった単分散系，粒度が不ぞろいに変化する多分散系の両系を含む。また、粗粒の分散系のみならず、コロイダルな分散系をも含む。

【0036】

以下、図面を参照しながら本発明をさらに説明する。
図５は、本発明の一実施形態を説明するための、微細空間の断面図である。
まず、微細空間１０３を有する対象物１００を準備する（図５（ａ））。対象物１００には、ウエハ、回路基板、積層基板、半導体チップ、MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）等、微細空間を有する電子機器基板が広く含まれる。微細空間１０３には、TSV（Through Silicon Via）で代表される貫通孔、非貫通孔（盲孔）等が含まれる。微細空間１０３の内壁面は、絶縁膜又は絶縁層によって構成されている。

【0037】

対象物１００に設けられた微細空間１０３は、貫通孔又は非貫通孔であり、開口部の孔径Ｄ１、深さＨ１を有している。孔径Ｄ１は、例えば１μｍ〜３００μｍであり、好ましくは１０μｍ〜１００μｍであり、深さＨ１は、孔径Ｄ１とのアスペクト比が、１以上１０以下、好ましくは５以上１０以下となる値である。対象物１が、例えばウエハである場合には、上述した微細空間１０３は、ウエハ面内に多数設けられる。

【0038】

上述した対象物１００の微細空間１０３に、機能性材料５０を充填する。機能性材料５０は、本発明の金属粒子５２を液状分散媒５１中に分散させた（図５(ｂ)）ものでなる。充填方法は、上記本発明の工程（２）および（３）で説明した通りである。

【0039】

次に、液状分散媒５１を蒸発させた後、冷却固化することにより、微細空間３の内部においてち密な構造を持ち、電気抵抗が低く、機械的強度に優れた導体が形成される（図５(ｃ)）。

【0040】

本発明の金属粒子は、樹脂膜で被覆された金属粒子５００であることが好ましい。樹脂被覆された金属粒子は、酸化防止及び凝集防止作用が得られるからである。その概念図を、図６に示した。図６を参照すると、金属粒子５０１が、樹脂膜５０２で被覆されている。樹脂膜５０２は、酸化防止膜及び凝集防止膜として機能する。そのような技術は、例えば、特開２００６−２２３８４号公報で知られている。

【0041】

特開２００６−２２３８４号公報に開示された技術によれば、金属粒子の表面が樹脂層で被覆された樹脂被覆金属粒子を製造するに当たり、金属粒子として、トリアジンチオール化合物で表面処理された金属粒子と、重合性反応基を有し且つトリアジンチオール化合物と反応し得る有機化合物とを反応させて得られた表面に重合性反応基を有する金属粒子を用い、前記表面に重合性反応基を有する金属粒子と、重合性単量体との重合によって樹脂被覆を行う。

【0042】

上述のようにして樹脂膜５０２で被覆した金属粒子５００は、液状分散媒中に分散され、機能性材料を構成する。

【実施例】

【0043】

以下、本発明を実施例によりさらに説明するが、本発明が下記例に制限されるものではない。

【0044】

（実施例１）
（金属粒子の調製）
原材料として８質量％Ｃｕ、１質量％Ｎｉ、０.００１質量％Ｇｅおよび残部がＳｎからなる組成の原材料を用い、図２に示す製造装置により、直径約３〜４０μｍの金属粒子１を製造した。
その際、以下の条件を採用した。
溶解炉７に溶融るつぼを設置し、その中に上記原材料を入れ、６５０℃で溶融し、その温度を保持したまま、ノズル３から皿型回転ディスク４上に溶融金属を供給した。
皿形回転ディスク４として、内径６０ｍｍ、深さ３ｍｍの皿形ディスクを用い、毎分８万〜１０万回転とした。
粒状化室１として、９×１０^-２Ｐａ程度まで減圧する性能を有する真空槽を使用して減圧した上で、１５〜５０℃の窒素ガスを供給しつつ排気を同時に行って、粒状化室１内の気圧を１×１０^−１Ｐａ以下とした。

【0045】

得られた金属粒子１は、前記図１に示すような断面を有していた。
図３は、図１で示した金属粒子断面のEDSによる元素マッピング分析結果である。この分析結果から、Ｃｕが１０.２４質量％、Ｎｉが０.９９質量％、Ｇｅが０.００１質量％、残部Ｓｎであることが判明した。

【0046】

また、金属粒子１における金属間化合物は、金属粒子中、３０〜３５質量％を占めていた。

【0047】

図４は、金属粒子１の実施例１で得られた金属粒子断面のＳＴＥＭ像および部分分析結果である。
図４上段を参照すると、ＳｎおよびＳｎ−Ｃｕ合金を含む母相１４０中に、Ｓｎ、Ｃｕ、ＮｉおよびＧｅからなる金属間化合物１２０が存在していることが分かる。また、母相１４０と金属間化合物１２０との間で、格子定数（および結晶方位）が揃い（図４では０．３ｎｍ）、それぞれの結晶が、連続的に結晶格子レベルで接合していることが確認された。すなわち、図４上段によれば、格子の接合が実現していることからエンドタキシャル接合であることが確認され、なおかつ、図４下段の母相１４０と金属間化合物１２０の界面の透過型電子回折パターンによれば、その結晶間にはバッファー層がないことも確認された。

【0048】

また図４から、本実施例の金属粒子におけるＳｎの少なくとも一部が、常温下でも高温相結晶を含有していることが分かった。

【0049】

（導体の形成）
微細空間を有する対象物として、TSV（Through Silicon Via）における貫通孔を準備した。
該貫通孔は、孔径が１５μｍであり、かつアスペクト比が４であった。

【0050】

液状分散媒としてマロン酸/エタノールを用い、前記本発明の金属粒子を分散させ、分散液を調製した（工程（１））。

【0051】

得られた分散液を用い、下記工程（２）および（３）を行い、微細空間３内に分散液を充填した。

【0052】

工程（２）：真空チャンバに対象物を設置し、真空チャンバ内の真空度を10²Paとし、この真空チャンバ内にて対象物表面に分散液を添加し、スキージー動作、印刷埋め込み開始、刷り込み動作を行う真空スクリーン印刷を行った後、大気圧に戻し、対象物を取り出した。
工程（３）：前記取り出した対象物を、遠心分離機のチャンバ内ボックスに設置し、チャンバ内ボックス内をN₂雰囲気で充満させ、大気圧、500rpm、1分間の遠心分離を行った。
工程（４）：続いて、チャンバ内ボックス内にN₂ガスを加圧導入し、０．２MPaに到達させ、この加圧雰囲気を２分維持したまま、５００ｒｐｍで遠心分離を行い、２分後、同回転数でチャンバ内ボックス内を２３０℃、２分間維持し、その後減速遠心を行い、４０℃まで冷却し、対象物を取り出した。

【0053】

微細空間３内に形成された導体の断面顕微鏡写真（倍率：１５００倍）を図７に示す。
図７の結果から、微細空間３内に、ち密な構造を有する導体３２が形成されていることが判明した。

【0054】

図８は、実施例１で得られた導体の断面における金属間化合物結晶と母相のＳｎ−Ｃｕ合金との界面を示すＴＥＭ像である。また右下部分は、Ｓｎ−Ｃｕ合金−金属間化合物結晶界面の透過型電子回折パターンである。このＴＥＭ像および回折パターンから、金属間化合物がＳｎ−Ｃｕ合金とエンドタキシャル接合した結晶構造を有することが明らかとなった。

【0055】

（比較例１）
上記特許文献１（特許第４２７８００７号公報）に記載された実施形態を追試したところ、後工程で溶融金属を使用した方法では、図９に示すように、微細な銅配線が崩壊していることが判明した。

【0056】

以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様及び説明されない他の適用技術分野を想到しえることは自明である。

【符号の説明】

【0057】

１ 粒状化室
２ 蓋
３ ノズル
４ 皿形回転ディスク
５ 回転ディスク支持機構
６ 粒子排出管
７ 電気炉
８ 混合ガスタンク
９ 配管
１０ 配管
１１ 弁
１２ 排気装置
１３ 弁
１４ 排気装置
１５ 自動フィルター
１６ 微粒子回収装置
１２０ 金属間化合物
１４０ 母相
１００ 対象物
１０３ 微細空間
５０ 機能性材料
５１ 液状分散媒
５２ 金属粒子
５００ 金属粒子
５０１ 金属コア部分
５０２ 樹脂膜

【要約】

【課題】電子機器基板内微細空間内に電気抵抗が低くかつち密な構造を有する導体が、配線等を破壊することなく設けられてなる、電子機器基板を提供する。
【解決手段】微細空間を有する電子機器基板であって、前記微細空間内には導体が設けられ、前記導体は、ＳｎおよびＳｎ−Ｃｕ合金を含む母相中に、Ｓｎ、Ｃｕ、ＮｉおよびＧｅを含む金属間化合物を有する構造であり、前記Ｓｎ−Ｃｕ合金と前記金属間化合物とは、少なくとも１部の間でエンドタキシャル接合が形成されてなる、電子機器基板によって前記課題を解決した。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】