特表 2022-552067 部品及び部品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-12-15

(54)【発明の名称】部品及び部品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01G 4/30 20060101AFI20221208BHJP

   H01G 4/33 20060101ALI20221208BHJP

   H01C 7/02 20060101ALI20221208BHJP

   B81C 1/00 20060101ALI20221208BHJP

   B81B 7/02 20060101ALI20221208BHJP

【ＦＩ】

H01G4/30 540

H01G4/33

H01C7/02

B81C1/00

B81B7/02

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022512724

(86)(22)【出願日】2020-10-12

(85)【翻訳文提出日】2022-04-14

(86)【国際出願番号】 EP2020078583

(87)【国際公開番号】W WO2021074068

(87)【国際公開日】2021-04-22

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】300002160

【氏名又は名称】ティーディーケイ・エレクトロニクス・アクチェンゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】ＴＤＫ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＡＧ

【住所又は居所原語表記】Ｒｏｓｅｎｈｅｉｍｅｒ Ｓｔｒａｓｓｅ １４１ｅ， ８１６７１ Ｍｕｅｎｃｈｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】110002664

【氏名又は名称】弁理士法人相原国際知財事務所

(72)【発明者】

【氏名】イーレ， ヤン

(72)【発明者】

【氏名】バーナート， トーマス

(72)【発明者】

【氏名】エントラー， シュテファン ベルント

(72)【発明者】

【氏名】クレン， ミヒャエル

(72)【発明者】

【氏名】ビーグル， シュテファン

(72)【発明者】

【氏名】プフ， マルクス

(72)【発明者】

【氏名】レドルフィ， セバスティアン

【テーマコード（参考）】

3C081

5E001

5E034

5E082

【Ｆターム（参考）】

3C081AA11

3C081AA17

3C081BA03

3C081BA22

3C081BA26

3C081CA03

3C081CA14

3C081CA19

3C081CA20

3C081CA23

3C081CA27

3C081CA28

3C081CA29

3C081CA31

3C081DA03

3C081DA05

3C081DA06

3C081DA07

3C081DA21

3C081DA27

3C081DA30

3C081DA43

3C081EA01

3C081EA21

5E001AC09

5E001AE02

5E001AE03

5E001AG00

5E001AJ04

5E034AA08

5E034AA09

5E034AC02

5E034AC05

5E034DB01

5E034DB04

5E034DC05

5E082BC39

5E082EE23

5E082EE37

5E082FF05

5E082FG03

5E082FG04

5E082FG26

5E082FG42

5E082FG46

5E082GG10

5E082GG11

5E082HH43

(57)【要約】

部品（１）であって、上面（２ａ）及び下面（２ｂ）を有する少なくとも１つのキャリア層（２）と、前記キャリア層（２）の前記上面（２ａ）に配置されていると共に、特殊な電気的特性を有する材料を含む少なくとも１つの機能層（５）と、を有し、前記センサ素子（１）は、別々の部品として直接的に電気システムに組み込まれるように形成されている、部品（１）が記述される。更に、部品の製造方法が記述される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

部品（１）であって、
－ 上面（２ａ）及び下面（２ｂ）を有する少なくとも１つのキャリア層（２）
－ 前記キャリア層（２）の前記上面（２ａ）に配置されていると共に、特殊な電気的特性を有する材料を含む、少なくとも１つの機能層（５）
を有し、
別々の部品として直接的に電気システムに組み込まれるように形成されている、部品（１）。

【請求項2】

前記キャリア層（２）は、シリコン、シリコンカーバイド又はガラスを含む、請求項１に記載の部品（１）。

【請求項3】

前記機能層（５）は、形状接続及び材料接続された状態で前記キャリア層（２）の上に塗布されている、又は、前記機能層（５）は、直接的に前記キャリア層（２）の材料内で局所的に又は層として、生成されている、請求項１又は２に記載の部品（１）。

【請求項4】

前記機能層（５）は、ペロブスカイト型構造の酸化材料をベースとする誘電性の又は反強誘電性のセラミックを含む、請求項１～３のいずれか１項に記載の部品（１）。

【請求項5】

前記機能層（５）は、ナシコン型構造の材料をベースとするイオン伝導性のセラミックを含む、請求項１～３のいずれか１項に記載の部品（１）。

【請求項6】

前記機能層（５）は、スピネル型構造又はペロブスカイト型構造の酸化物をベースとする半導体材料を含む、請求項１～３のいずれか１項に記載の部品（１）。

【請求項7】

前記機能層（５）は、キュリー温度の調整のためのPb、Sr、Ca及びドーパントとしてのY、Mn、Feを含む多結晶BaTiO₃から成るペロブスカイト構造をベースとする半導体材料を含み、前記多結晶構造は、正の温度係数を有する、請求項１～３のいずれか１項に記載の部品（１）。

【請求項8】

少なくとも１つの保護層（７）を更に有し、前記保護層（７）は前記部品（１）の上面（１ａ）に、及び／又は、前記部品（１）の少なくとも１つの側面（１ｃ）に、配置されている、請求項１～７のいずれか１項に記載の部品（１）。

【請求項9】

前記保護層（７）はSiO₂を含む、請求項８に記載の部品（１）。

【請求項10】

少なくとも１つのフィードスルー（３）を更に有し、前記フィードスルー（３）は前記キャリア層（２）を完全に貫通しており、前記キャリア層（２）の前記下面（２ｂ）に前記部品（１）の電気的な接触のための少なくとも１つの接触要素（４）が形成されている、請求項１～９のいずれか１項に記載の部品（１）。

【請求項11】

少なくとも２つのフィードスルー（３）を有し、前記キャリア層（２）の前記下面（２ｂ）には２つの接触要素（４）が形成されている、請求項１０に記載の部品（１）。

【請求項12】

少なくとも１つのカバー電極（６、６ａ、６ｂ）を更に有し、前記カバー電極（６、６ａ、６ｂ）は、前記機能層（５）の電気的な接触のために、前記機能層（５）の上面（５ａ）から形成されている、請求項１～１１のいずれか１項に記載の部品（１）。

【請求項13】

前記カバー電極（６、６ａ、６ｂ）は、前記機能層（５）の直ぐ上に配置されている、請求項１２に記載の部品（１）。

【請求項14】

前記カバー電極（６、６ａ、６ｂ）は、少なくとも１つのスパッタリングされた層を有する、請求項１２又は１３に記載の部品（１）。

【請求項15】

少なくとも２つのカバー電極（６ａ、６ｂ）を有し、前記カバー電極（６ａ、６ｂ）は互いに隣接して配置されており、前記カバー電極（６ａ、６ｂ）は、少なくとも１つの凹部（８）によって、空間的に及び電気的に互いに分離されている、請求項１２～１４のいずれか１項に記載の部品（１）。

【請求項16】

前記部品（１）は、ＭＥＭＳ構造及び／又はＳＥＳＵＢ（登録商標）構造への直接的な組み込みのために形成されている、請求項１～１５のいずれか１項に記載の部品（１）。

【請求項17】

以下のステップを含む、部品（１）の製造方法。
Ａ）キャリア層（２）を形成するためのキャリア材料（１０）を準備するステップ
Ｂ）前記キャリア材料（１０）を完全に貫通する少なくとも１つのフィードスルー（３）を形成するステップ
Ｃ）前記少なくとも１つのフィードスルー（３）を金属材料（１３）で充填するステップ
Ｄ）機能層（５）を形成するために、前記キャリア材料（１０）を機能材料（１４）で被覆するステップ
Ｅ）前記部品（１）を細断するステップ

【請求項18】

ステップＥ）の前に、前記機能材料（１４）の上面の上への少なくとも１つのカバー電極（６、６ａ、６ｂ）の堆積が行われる、請求項１７に記載の方法。

【請求項19】

前記機能層（５）はＰＶＤ又はＣＶＤプロセスによって生成される、又は、前記機能材料（１４）はゾル－ゲル法によって又はセラミックスラリーによって生成され、ＣＳＤ法によって前記キャリア材料（１０）の上に塗布される、請求項１７又は１８に記載の方法。

【請求項20】

ステップＤ）の後に、焼戻し工程が行われる、請求項１７～１９のいずれか１項に記載の方法。

【請求項21】

ステップＤ）はステップＢ）の前又はステップＣ）の前に実行される、請求項１７～２０のいずれか１項に記載の方法。

【請求項22】

前記カバー電極（６、６ａ、６ｂ）は、前記機能層（５）の電気的な接触のために、前記機能層（５）の上面（５ａ）から形成されている、請求項１８～２１のいずれか１項に記載の方法。

【請求項23】

前記カバー電極（６、６ａ、６ｂ）は、前記機能層（５）の直ぐ上に配置される、請求項１８～２２のいずれか１項に記載の方法。

【請求項24】

前記キャリア層（２）の前記下面（２ｂ）には、前記部品（１）の電気的な接触のための少なくとも１つの接触要素（４）が形成される、請求項１７～２３のいずれか１項に記載の方法。

【請求項25】

前記部品（１）は、ＭＥＭＳ構造及び／又はＳＥＳＵＢ（登録商標）構造への直接的な組み込みのために形成されている、請求項１７～２４のいずれか１項に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、部品、特に電気部品に関する。本発明は、更に、部品の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えばセンサ、コンデンサ、保護部品及び／又はヒータのような受動部品を電気システムに組み込むために、部品の寸法は、マイクロメートル・スケール領域及びナノメートル・スケール領域でさえある現代の実装設計に適合されていなければならない。このレベルの小型化を達成するために、部品は、電気接続を有する支持構造上に薄膜として堆積され、別々の部品として記述される。これらの部品は、ＭＥＭＳ（微小電子機械システム）構造又はＳＥＳＵＢ（登録商標）（半導体内蔵基板）構造に組み込むことができる。

【0003】

しかしながら、現在の技術的解決策は、例えばＭＥＭＳ又はＳＥＳＵＢ構造への電子部品の組み込みに適していない。これらのシステムには、非常に小さな構成要素が必要であり、それらは、更に、適切な接触方法によって組み込み可能でなければならない。ＳＭＤ（表面実装型デバイス）構造のための従来のはんだ付けプロセス又は「ベアダイ」のためのワイヤボンディング技術を、そのために使用することはできない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の目的は、上述した問題を解決する部品を記述することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

この課題は、独立請求項による部品及び部品の製造方法によって解決される。

【0006】

一態様によれば、部品が記述される。部品は、電気部品である。部品は、電気システムへの組み込みのために形成されている。

【0007】

部品は、好ましくは受動部品である。部品は、例えばセンサ、コンデンサ、保護部品又は加熱素子である。

【0008】

部品は、少なくとも１つのキャリア層を有する。キャリア層は、上面及び下面を有する。キャリア層は、キャリア材料を含む。好ましくは、キャリア層は、シリコン、シリコンカーバイド又はガラス（ケイ酸塩ガラス又はホウケイ酸ガラス）を含む。

【0009】

部品は、更に、少なくとも１つの機能層を有する。部品は、１つより多くの機能層、例えば２つ又は３つの機能層を有することもできる。機能層は、特殊な電気特性を有する材料（機能材料）を含む。例えば、機能材料は、特定のＵ／Ｉ特性曲線、特定のＲ値及びＢ値特性曲線、特定の充電／放電曲線、特定のキャパシタンス及び／又は特定のR_IS(T)を有する。

【0010】

機能層は、好ましくは、キャリア層の上面に配置されている。機能層は、キャリア層の上面を、好ましくは完全に覆っている。機能層は、好ましくは、キャリア層の上面の直ぐ上に形成されている。特に、機能材料は、形状接続又は材料接続された状態で、キャリア層の材料の上にある。これに代えて、機能材料は、直接的にキャリア層の材料内で局所的に又は層として、生成されている。

【0011】

これに代えて、例えばシリコンキャリアの場合、キャリア層の構成に応じて、キャリア層と機能層との間に、薄い電気絶縁膜を形成することもできる。

【0012】

特殊な構成により、部品は非常にコンパクトに具現することができる。例えば、部品は、好ましくは５００μｍ以下の、例えば１００μｍ又は２５０μｍの幅を有する。部品は、更に、好ましくは５００μｍ以下の、例えば１００μｍ又は２５０μｍの長さを有する。部品は、好ましくは、１００μｍ以下の、例えば５０μｍの高さ又は厚さを有する。

【0013】

したがって、部品は非常にコンパクトに具現されており、その結果、回路基板又はシリコンチップのような電気システム内に完全な部品として組み込むことができる。特に、部品は、別々の部品として直接的に電気システム内に埋め込まれるように形成されている。例えば、部品は、ＭＥＭＳ構造及び／又はＳＥＳＵＢ構造に直接的に組み込まれるように形成されている。

【0014】

機能層は、好ましくは、薄膜層である。換言すれば、機能層は、非常に小さな厚さしか有していない。例えば、機能層は、１０ｎｍ≦ｄ≦１μｍの、例えば５００ｎｍの厚さｄを有する。このようにして、既存の構造内に問題なく埋め込むことのできる、非常に小さな別々の部品が利用可能になる。

【0015】

一実施形態において、機能層は、ペロブスカイト型構造の酸化材料をベースとする誘電性の又は反強誘電性のセラミックを含む。その場合、ペロブスカイトは、組成PLZT（鉛（Pb）－ランタン（La）－ジルコニウム（Zr）－チタン（Ti））の混晶を含むことができる。Laの全部又は一部を、例えばNa又はCuで置換することができる。

【0016】

これに代えて、機能層は、ナシコン型構造の材料をベースとするイオン伝導性のセラミックを含むことができる。その場合、組成は、LATP（リン酸チタンアルミリチウム）、LVP（リン酸バナジウムリチウム）、LZP（リン酸ジルコニウムリチウム）、及び、例えばLiCo又はLiFePのような電池用の他の典型的な活物質の混晶をベースとすることができる。

【0017】

これに代えて、機能層は、スピネル型構造又はペロブスカイト型構造の酸化物をベースとする半導体材料を含むことができる。スピネルの組成は、NiMn₂O₄の混晶をベースとすることができ、Ni及びMnの全部又は一部を、例えばFe、Co又はAlで置換することができる。ペロブスカイトは、組成CaMnO₃の混晶をベースとすることができ、Caの全部又は一部を、例えばY、Cr、Al又はLaで置換することができる。

【0018】

これに代えて、機能層は、多結晶BaTiO₃から成るペロブスカイト構造をベースとする半導体材料を含むことができる。その場合、Pb、Sr又はCaを、キュリー温度の調整のために用いることができる。材料は、ドーパントとしてY、Mn、Feを含むことができる。多結晶構造は、好ましくは、正の温度係数を有する。

【0019】

代替的な実施形態において、機能層は、六方晶系ウルツ鉱型構造又は閃亜鉛鉱型構造中の立方相の、シリコンカーバイドをベースとする半導体材料を含む。これに代えて、機能層は、ウルツ鉱型構造の金属窒化物を含むことができる。

【0020】

これらの上述した材料は、機能層が安定な薄膜層としてキャリア層の上に堆積されることを可能にする。したがって、信頼性が高くコンパクトな部品を利用可能にすることができる。

【0021】

一実施形態において、部品は、保護層を有する。保護層は、部品の上面に配置されている。保護層は、部品の上面を、好ましくは完全に覆っている。

【0022】

例えば、保護層は、機能層の上面の上に形成されている。しかしながら、保護層は、機能層の上に配置された構造の上に形成することもできる。保護層は、部品を、外部の影響から保護する。好ましくは、保護層はSiO₂を含む。

【0023】

更なる実施形態において、部品の少なくとも１つの側面、好ましくは全ての側面も、保護層によって覆われていることができる。この保護層も、好ましくはSiO₂を含む。特に、この保護層は、好ましくはSiO₂から成る。

【0024】

一実施形態において、部品は、少なくとも１つのフィードスルー（Durchfuehrung）を有する。部品は、１つより多くのフィードスルー、例えば２つ又は３つのフィードスルーを有することもできる。フィードスルーは、金属材料を含む。フィードスルーは、キャリア層を完全に貫通している。換言すれば、フィードスルーは、キャリア層の上面の機能層からキャリア層の下面まで延びている。その場合、キャリア層の下面は、部品が統合される電子システムの上に又は当該電子システムの構成要素の上に載置される、キャリア層又は部品の面である。

【0025】

代替的な実施形態において、フィードスルーは、付加的に機能層も完全に貫通することができる。この場合、フィードスルーは、機能層の上面から機能層及びキャリア層を貫いてキャリア層の下面まで延びている。

【0026】

キャリア層の下面には、更に、部品の電気的な接触のための少なくとも１つの接触要素が形成されている。しかしながら、部品は、１つより多くの接触要素、例えば２つ又は３つの接触要素を有することもできる。接触要素は、キャリア層の下面で、直接的にフィードスルーに接続されている。

【0027】

接触要素は、例えば、バンプ又は薄い電極を有することができる。フィードスルー及び接触要素は、電気的な接触及び接続面であり、それによって、部品を電気的に接触させることができる。したがって、電気的な接触のための、ＳＭＤ構造のための従来のはんだ付けプロセス又はワイヤボンディングは、省略することができる。したがって、部品は、ＭＥＭＳ又はＳＥＳＵＢ構造に組み込まれるのに、抜きん出て適している。

【0028】

一実施形態において、部品は、更に、少なくとも１つのカバー電極を有する。カバー電極は、例えばAu、Ni、Cr、Ag、W、Ti又はPtを含む。カバー電極は、機能層の上側から機能層を電気的に接触させるために形成されている。したがって、部品は、下側からはフィードスルー及び接触要素を介して、上側からはカバー電極を介して、確実に接触させることができる。

【0029】

好ましくは、カバー電極は、機能層の直ぐ上に配置されている。特に、カバー電極は、機能層の上面の上に堆積されている。カバー電極は、機能層の上にスパッタリングすることができる。カバー電極は、薄い金属膜を有する。好ましくは、カバー電極は、薄膜電極である。カバー電極は、単層として又は複層として、形成することができる。例えば、カバー電極は、１０ｎｍ≦ｄ≦１μｍの、例えば５００ｎｍの厚さｄを有する。このようにして、電気システムに直接的に組み込むための非常にコンパクトな部品が利用可能になる。

【0030】

一実施形態において、部品は、少なくとも２つのカバー電極を有する。好ましくは、カバー電極は、互いに隣接して配置されている。その場合、それぞれのカバー電極は、機能層の上面の一部のみを覆っている。

【0031】

カバー電極は、少なくとも１つの凹部又は少なくとも１つのギャップによって、空間的に及び電気的に互いに分離されている。凹部の大きさ（特に幅）、したがってカバー電極間の距離の大きさによって、部品の抵抗を変更又は調整することができる。

【0032】

凹部の代わりに、２つのカバー電極の間に、くし状に互いに噛み合う構造を設けることもできる。このようにして、カバー電極間の面積が増大する。更に、くし状の構造によって、部品の抵抗及び抵抗のばらつきが低減される。

【0033】

一態様によれば、部品、特に電気部品の製造方法が記述される。好ましくは、当該方法によって、上述した部品が製造される。部品又は方法に関して開示されている全ての特性は、それぞれの特性がそれぞれの態様の文脈において明示的に言及されない場合であっても、それぞれの他の態様に関して対応して開示されており、その逆も同様である。方法は、以下のステップを含む：

【0034】

Ａ）キャリア層（ウェハー）を形成するためのキャリア材料を準備するステップキャリア材料は、好ましくはSi、SiC又はガラスを含む。キャリア材料によって形成されたキャリア層は、部品の安定化のために機能する。

【0035】

Ｂ）少なくとも１つのフィードスルーを形成するステップフィードスルーは、キャリア材料を、好ましくは完全に貫通する。換言すれば、後に金属材料で充填される貫通孔が、キャリア材料を貫いて生成される。

【0036】

このプロセスステップにおいては、貫通孔が、キャリア材料の薄化ステップの後に初めて、当該キャリア材料を完全に貫通するようにすることができる。換言すれば、先ず開口部／凹部をキャリア材料に形成し、続いてキャリア材料を除去することができる。その結果、開口部／凹部はキャリア材料を完全に貫通する。これに代えて、キャリア材料には、単一のプロセスステップで貫通する開口部を設けることもできる。

【0037】

Ｃ）少なくとも１つのフィードスルーを、例えば電気的に、金属材料で充填するステップ金属材料は、例えば銅又は金を含むことができる。

【0038】

Ｄ）機能層を形成するために、キャリア材料を機能材料で被覆するステップその場合に結果として得られる機能層は、好ましくは、薄膜層である。

【0039】

被覆は、例えば、ＰＶＤ（物理気相成長）プロセスによって、ＣＶＤ（化学気相成長）プロセスによって、又は、電気的に、行われる。任意に、続いて、焼戻し工程を行うことができる。

【0040】

これに代えて、機能層は、ゾル－ゲル法によって又はセラミックスラリーによって生成することができ、ＣＳＤ（化学溶液堆積）法、例えばスピンコーティングによってキャリア材料の上に塗布することができる。この場合、引き続いての熱処理が必要となる。

【0041】

セラミックに応じて、熱処理においては、空気、又は、例えばアルゴン、窒素、フォーミングガスのような不活性ガスの雰囲気下での、水分あり及びなしでの、最大４時間までの保持時間を伴う、数Ｋ／ｓ～Ｋ／ｍｉｎ及び最大１２００℃までの範囲の急速な加熱ランプが意図される。

【0042】

Ｅ）部品を細断するステップこれは、例えば、フォトレジストを塗布し、続いて機能層及びキャリア層をプラズマエッチング又はソーイング及びノッチングすることによって行われる。

【0043】

当該方法によって、既存の電気システムに容易に組み込むことのできる、信頼性が高くコンパクトな別々の部品が生成される。

【0044】

一実施形態において、ステップＥ）の前に、機能材料の上面の上への少なくとも１つのカバー電極の堆積が行われる。例えば、カバー電極は、少なくとも１つのフィードスルーの充填を伴う１つのプロセスステップで生成することができる。これに代えて、フィードスルーを充填するため及びカバー電極を生成するための別個のプロセスステップも意図され得る。

【0045】

少なくとも１つのカバー電極の生成は任意のステップであり、すなわち、結果として得られる部品は、カバー電極なしで形成することもでき、フィードスルー及び接触要素を介してのみ下側から接触させることができる。

【0046】

カバー電極の堆積は、好ましくは、ＰＶＤプロセスによって、ＣＶＤプロセスによって、又は、電気的に、行われる。その場合に結果として得られるカバー電極は、好ましくは、薄膜電極である。

【0047】

一実施形態において、ステップＤ）は、ステップＢ）の前又はステップＣ）の前に実行される。換言すれば、キャリア材料の機能材料による被覆は、少なくとも１つのフィードスルーの形成の前に、又は、少なくとも１つのフィードスルーの充填の前に、行うことができる。この場合、フィードスルーは、機能層内に突出する。例えば、フィードスルーは、機能層によって取り囲まれる。好ましくは、フィードスルーは、キャリア層及び機能層を完全に貫通する。

【0048】

少なくとも１つのフィードスルーの充填の前に機能材料を塗布することにより、好ましくは、機能材料の後の除去を回避することができる。それにより、特に安価で迅速な製造方法が可能になる。

【0049】

以下に記述される図面は、縮尺どおりと解釈されてはならない。むしろ、より良好な図示のために、個々の寸法が拡大、縮小あるいは歪曲されて示されている可能性がある。

【0050】

互いに同一の、又は、同一の機能を担う構成要素は、同一の参照符号で示されている。

【図面の簡単な説明】

【0051】

【図1】第１の実施形態における部品を示している。

【図2】第２の実施形態における部品を示している。

【図3】第３の実施形態における部品を示している。

【図4】第４の実施形態における部品を示している。

【図5】第５の実施形態における部品を示している。

【図6】第６の実施形態における部品を示している。

【図7】部品の製造方法を示している。

【図8】部品の製造方法を示している。

【図9】部品の製造方法を示している。

【図10】部品の製造方法を示している。

【図11】部品の製造方法を示している。

【図12】部品の代替的な製造方法を示している。

【図13】部品の代替的な製造方法を示している。

【図14】部品の代替的な製造方法を示している。

【図15】部品の代替的な製造方法を示している。

【図16】部品の代替的な製造方法を示している。

【図17】部品の代替的な製造方法を示している。

【図18】部品の代替的な製造方法を示している。

【図19】部品の代替的な製造方法を示している。

【図20】部品の代替的な製造方法を示している。

【図21】部品の代替的な製造方法を示している。

【図22】部品の代替的な製造方法を示している。

【図23】部品の代替的な製造方法を示している。

【図24】部品の代替的な製造方法を示している。

【図25】部品の代替的な製造方法を示している。

【図26】部品の代替的な製造方法を示している。

【図27】部品の代替的な製造方法を示している。

【図28】部品の代替的な製造方法を示している。

【図29】部品の代替的な製造方法を示している。

【図30】部品の代替的な製造方法を示している。

【図31】部品の代替的な製造方法を示している。

【図32】部品の代替的な製造方法を示している。

【図33】部品の代替的な製造方法を示している。

【図34】部品の代替的な製造方法を示している。

【図35】部品の代替的な製造方法を示している。

【発明を実施するための形態】

【0052】

図１は、第１の実施形態による部品１を示している。部品は、好ましくは受動部品として形成されている。部品１は、好ましくは、センサ素子、コンデンサ、保護部品又は加熱素子である。

【0053】

部品１は、少なくとも１つのキャリア層２又はウェハー２を有する。キャリア層２は、上面２ａ及び下面２ｂを有する。キャリア層２は、キャリア材料、好ましくはシリコン（Si）、シリコンカーバイド（SiC）又はガラス（ケイ酸塩ガラス又はホウケイ酸ガラス）を含む。キャリア層２は、部品１の機械的な安定化のために機能する。

【0054】

部品１は、更に、少なくとも１つの機能層５を有する。この実施例では、部品１はちょうど１つの機能層５を有している。しかしながら、複数の機能層５、例えば２つ、３つ又は４つの機能層５も考えられ、これらは、例えば互いに隣接して又は互いに重なり合って、配置され得る。

【0055】

機能層５は、この実施例では、キャリア層２の上面２ａに配置されている。機能層５は、好ましくは完全に、キャリア層２の上面２ａを覆っている。機能層５は、形状接続又は材料接続された状態で、キャリア層２の上に配置されている。これに代えて、機能層５は、直接的にキャリア層の材料内で局所的に又は層として、生成されている。

【0056】

機能層５は、１μｍ以下の非常に小さな厚さを有している。

【0057】

機能層５は、特殊な電気的特性を有する材料を含む。機能層５は、例えば、ペロブスカイト型構造の酸化材料をベースとする誘電性の又は反強誘電性のセラミックを含む。ペロブスカイトは、例えば組成PLZTの混晶から成り、ここで、Laの全部又は一部は、例えばNa又はCuで置換することができる。

【0058】

機能層５は、ナシコン型構造の材料をベースとするイオン伝導性のセラミックを含むこともできる。この場合、組成は、例えばLATP、LVP、LZP、及び、例えばLiCo、LiFePのような電池用の他の典型的な活物質の混晶をベースとする。

【0059】

これに代えて、機能層５は、スピネル型構造又はペロブスカイト型構造の酸化物をベースとする半導体材料を含むことができる。その場合、スピネルの組成は、好ましくはNiMn₂O₄の混晶をベースとし、ここで、Ni及びMnの全部又は一部を、例えばFe、Co、Alで置換することができる。ペロブスカイトは、好ましくは、組成CaMnO₃の混晶を含み、ここで、Caの全部又は一部は、例えばY、Cr、Al又はLaで置換することができる。

【0060】

機能層５は、更に、キュリー温度を調整するためのPb、Sr、Ca、及び、ドーパントとして例えばY、Mn、Feを有する、多結晶BaTiO₃から成るペロブスカイト型構造をベースとする半導体材料を含むこともできる。この場合、多結晶構造は、好ましくは正の温度係数を有する。

【0061】

これに代えて、機能層５は、六方晶系ウルツ鉱型構造又は閃亜鉛鉱型構造中の立方相の、シリコンカーバイドをベースとする半導体材料を含むことができる。代替的な実施形態において、機能層５は、更に、ウルツ鉱型構造の金属窒化物を含むことができる。

【0062】

図１による実施例では、キャリア層２は、更に、２つのフィードスルー３を有する。これに代えて、部品１は、１つのフィードスルー３のみを有していてもよいし（これについては図３参照）、全くフィードスルー３を有していなくてもよい（これについては図４参照）。更に、２つより多くのフィードスルー３、例えば３つ又は４つのフィードスルーも考えられる（明示的には示されていない）。

【0063】

それぞれのフィードスルー３は、キャリア層２を完全に貫通している。換言すれば、フィードスルー３は、キャリア層２の上面２ａから下面２ｂまで突出している。フィードスルー３は、例えば銅又は金のような金属材料を含む。

【0064】

図１に示された部品１は、更に、２つの接触要素４を有する。接触要素４は、キャリア層２の下面２ｂに配置されている。接触要素４は、直接的にフィードスルー３に形成されている。接触要素４は、フィードスルー３と、電気的及び機械的に接触している。接触要素４は、部品１の電気的な接触のために機能する。更に、部品１は、接触要素４を介して、例えば電気システムの他の構成要素の上に積み重ねられ得る。

【0065】

接触要素４は、例えばバンプとして又は薄い電極として、具現され得る。接触要素４は、金属、例えば銅、金又ははんだ付け可能な合金を含む。フィードスルー３は、キャリア層２の上面２ａの機能層５をキャリア層２の下面２ｂの接触要素４に接続し、それによって機能層５を電気的に接触させるために機能する。このようにして、堅牢で信頼性の高い部品１が提供される。

【0066】

更なる実施例（明示的には示されていない）において、部品１の上面１ａには、更に、保護層７が配置されている。保護層７は、この場合、直接的に機能層５の上に形成されている。保護層７は、機能層５の上面５ａを完全に覆っている。保護層７は、好ましくはSiO₂を含む。保護層７は、機能層５及び部品１を外部の影響から保護するために機能する（これについては図２も参照）。

【0067】

部品１は、その特殊な接触（フィードスルー３、接触要素４）及び特殊な層構造（特殊な電気的特性を有する薄い機能層５）を通じて、完全な部品としてSiチップ内に又は回路基板上に組み込まれ得るよう構想されている。特に、部品１は、別々の部品としてＭＥＭＳ又はＳＥＳＵＢ構造に組み込まれるように形成されている。

【0068】

全体として、部品１は、非常にコンパクトに具現されている。部品１は、非常に小さな寸法を有する。部品１は、好ましくは５００μｍ以下の、例えば５０μｍ、１００μｍ、２５０μｍ、３００μｍ、４００μｍ又は４５０μｍの幅を有する。部品１は、好ましくは５００μｍ以下の、例えば５０μｍ、１００μｍ、２５０μｍ、３００μｍ、４００μｍ又は４５０μｍの長さを有する。好ましくは、部品１は、矩形の基本形状を有する。部品１は、好ましくは１００μｍ以下の、例えば１０μｍ、５０μｍ又は８０μｍの高さ（積層方向の広がり）を有する。

【0069】

コンパクトな設計、並びに、フィードスルー３及び接触要素４による接触によって、部品１は、ＭＥＭＳ又はＳＥＳＵＢ構造への組み込みに、抜きん出て適している。

【0070】

図２は、第２の実施形態における部品１を示している。図１に関連して記載した部品１とは異なり、図２による部品１は、付加的にカバー電極６を有している。カバー電極６は、機能層５の上面５ａの上に配置されている。特に、カバー電極６は、機能層５の直ぐ上に塗布されている。この実施例において、カバー電極６は、機能層５の上面５ａを完全に覆っている。機能層５は、カバー電極６によって、上側から接触させることができる。下側の接触は、フィードスルー３及び接触要素４を介して行われる。

【0071】

カバー電極６は、金属材料、好ましくはAu、Ni、Cr、Ag、W、Ti又はPtを含む。好ましくは、カバー電極６は、機能層５の上に、例えばＰＶＤ若しくはＣＶＤプロセスによって又は電気的に、堆積されている。好ましくは、カバー電極６は、機能層５の上にスパッタリングされている。カバー電極６は、薄膜電極である。換言すれば、カバー電極６は、好ましくは薄い金属膜を有する。カバー電極６は、≧１００ｎｍかつ≦１μｍ、例えば５００ｎｍの厚さｄ又は高さを有する。

【0072】

この実施例において、部品１は、更に、既に図１に関連して記載した保護層７を有する。したがって、カバー電極６は、図示の場合、機能層５と保護層７との間に配置されている。換言すれば、保護層７は、この実施例において、カバー電極６の直ぐ上に形成されている。

【0073】

しかしながら、代替的な実施例（明示的には示されていない）においては、保護層７を省略することもできる。この場合、カバー電極６が、部品１の上面を形成する。この実施例では、例えばカバー電極６の上でのワイヤボンディングによって付加的な接触を実現する（明示的には示されていない）という可能性が存在する。

【0074】

図２による部品１の全ての更なる特徴に関しては、図１についての説明を参照されたい。

【0075】

図３は、第３の実施形態における部品１を示している。この実施例において、部品１は、１つのフィードスルー３及び１つの接触要素４のみを有し、それにより、機能層５は、下側から接触される。接触要素４は、既述のように、バンプとして又は薄い電極として、具現され得る。

【0076】

部品１は、この実施例においては、更に、既に図２に関連して記載したカバー電極６を有する。図２の場合とは異なり、カバー電極６は、この実施例においては、機能層５の（上側からの）接触のために絶対に必要である。

【0077】

図３による部品１の全ての更なる特徴に関しては、図１及び図２についての説明を参照されたい。

【0078】

図４は、第４の実施形態における部品１を示している。この実施例において、部品１は、フィードスルー３を有しておらず、キャリア層２の下面２ａの接触要素４も有していない。むしろ、機能層５は、ここでは、専ら上側から接触される。特に、部品１は、部品１の電気的な接続のための２つのカバー電極６ａ、６ｂを有している。カバー電極６ａ、６ｂは、機能層５の直ぐ上に形成されており、好ましくは、既に図２に関連して説明したように堆積されている。カバー電極６ａ、６ｂは、機能層５の上で互いに隣接して配置されている。

【0079】

それぞれのカバー電極６ａ、６ｂは、単層として又は複層として、形成することができる。それぞれのカバー電極６ａ、６ｂは、好ましくは薄膜電極である。それぞれのカバー電極６ａ、６ｂは、好ましくは、少なくとも１つのスパッタリングされた金属層を有する。例えば、それぞれのカバー電極６ａ、６ｂは、Au、Ni、Cr、Ag、W、Ti又はPtを含む。好ましくは、それぞれのカバー電極６ａ、６ｂは、１００ｎｍ～１μｍの厚さ又は高さを有する。

【0080】

カバー電極６ａ、６ｂは、この実施例において、部品１の上面を形成している。しかしながら、これに代えて（明示的には示されていない）、カバー電極６ａ、６ｂの上に配置された保護層７を設けることもできる。

【0081】

カバー電極６ａ、６ｂは、電気的に互いに分離されている。この目的のために、図４に示されているように、カバー電極６ａ、６ｂの間に、少なくとも１つの凹部又はギャップ８が形成されている。この凹部８は、カバー電極６ａ、６ｂを空間的及び電気的に分離している。凹部８の大きさ（水平方向の広がり、すなわち積層方向に対して垂直な広がり）によって、部品１の抵抗を調整することができる。凹部８が小さくなると、抵抗は低下する。しかしながら、それにより、抵抗のばらつきも大きくなる。これを回避するために、又は、カバー電極６ａ、６ｂの間の面積を増大させ、それにより抵抗を低下させるために、カバー電極６の間にくし状の構造を設けることもできる（明示的には示されていない）。カバー電極６は、この場合、互いに噛み合った状態で隣接して配置されている。

【0082】

図５は、第５の実施形態における部品１を示している。この実施例において、部品１は、２つのフィードスルー３と、２つの接触要素４と、２つのカバー電極６と、を有する。

【0083】

図１に示された実施例と比較すると、この実施例においては、フィードスルー３は、キャリア層２だけでなく機能層５も、完全に貫通している。特に、それぞれの金属製のフィードスルー３は、機能層５内に突出していると共に、機能層５によって取り囲まれている。したがって、それぞれのフィードスルーは、キャリア層２の下面２ｂから、キャリア層２及び機能層５を貫通して、機能層５の上面５ａまで延びている。

【0084】

それぞれのフィードスルー３の上面には、それぞれカバー電極６が形成されている。それぞれのカバー電極６も、この実施例においては、少なくとも部分的に機能層５内に埋め込まれている。したがって、カバー電極６は、少なくとも部分的に機能層５の上面５ａを形成している。

【0085】

機能層５の直ぐ上には、保護層７が形成されている。保護層７は、この場合、少なくとも部分的にカバー電極６によって形成される機能層５の上面５ａを覆っている。

【0086】

下側の接触は、フィードスルー３及び接触要素４、例えばバンプを介して行われる。その場合、図５に示されたものよりも多くのフィードスルー、例えば４つのフィードスルーを設けることもできる。

【0087】

図６は、第６の実施形態における部品１を示している。図５に示された実施形態の場合のように、部品１は、２つのフィードスルー３と、２つの接触要素４と、２つのカバー電極６とを有する。

【0088】

ここでも、フィードスルー３は機能層５を完全に貫通している。特に、それぞれのフィードスルーは、キャリア層２の下面から、キャリア層２及び機能層５を貫通して、機能層５の上面まで延びている。

【0089】

図５による実施形態の場合とは異なり、それぞれのフィードスルー３は、ここでは円錐形に形成されている。この場合、それぞれのカバー電極６は、電気的なプロセスにおいて製造される。続いて、平坦化のために更に「フライカッティング」ステップを実行することができる。

【0090】

この実施例において、それぞれのカバー電極６は、機能層５の表面の上に形成されている。

【0091】

機能層５の直ぐ上には、保護層７が形成されている。保護層７は、機能層５の上面を覆っている。下側の接触は、やはりフィードスルー３及び接触要素４、例えばバンプを介して行われる。

【0092】

図７～１１は、部品１の製造方法を示している。好ましくは、当該方法によって、上述した実施例のうちの１つによる部品１が生成される。したがって、部品１との関連で説明された全ての特徴は、当該方法にも適用することができ、その逆も同様である。

【0093】

第１のステップＡ）において、上述したキャリア層２を形成するためのキャリア材料１０が準備される（上述の図７参照）。好ましくは、キャリア材料１０は、Si、SiC又はガラスを含む。

【0094】

次のステップＢ）において、上述したフィードスルー３が生成される。そのために、ビア／貫通孔１２が、例えばフォトリソグラフィ及びその後のプラズマエッチング（「ドライエッチング」）によって、キャリア材料１０内に生成される（図７の中央及び下を参照）。代替的に、ビア１２は、レーザによっても生成することができる（レーザ穿孔）。

【0095】

ビア／貫通孔１２は、ステップＣ）において、例えば電気的に、金属材料１３（例えば銅）で充填される（これについては、図８参照）。フォトリソグラフィの際に使用されたフォトレジスト１１（図７参照）が、次に洗浄除去される。

【0096】

更なるステップＤ）において、機能層５を形成するために、キャリア材料１０が機能材料１４で被覆される（これについては、図９を参照）。

【0097】

被覆は、例えばＰＶＤ又はＣＶＤプロセスによって行われる。その場合、機能材料１４の薄膜が、キャリア材料１０の上に生成される。任意に、ステップＤ）の後に、焼戻し工程を行うことができる。

【0098】

これに代えて、機能層５は、ゾル－ゲル法によって又はセラミックスラリーによって生成することができ、ＣＳＤ法（例えばスピンコーティング）によってキャリア材料１０の上に塗布することができる。この変形例の場合、引き続いての熱処理が必要となる。

【0099】

方法ステップＤ）は、代替的な実施例においては、ビア／貫通孔１２の生成（ステップＢ））の前に行うこともできる。この場合、金属材料１３は、機能層５内に突出し、機能層５によって取り囲まれる（これについては、図５／図６に関連して説明した実施例も参照）。

【0100】

更なるステップにおいて、少なくとも１つのカバー電極６を形成するために、電極材料１５の堆積が行われる（これについては、図２～６に関連して図１０を参照）。電極材料１５は、好ましくはAu、Ni、Cr、Ag、W、Ti又はPtを含む。堆積は、ＰＶＤ若しくはＣＶＤプロセスによって又は電気的に行われる。

【0101】

その場合、単層又は複層の薄いカバー電極６（薄層電極）が生成される。特に、カバー電極６は、この方法ステップにおいて、機能材料１４の上に薄い電極膜として堆積される。２つのカバー電極６が堆積される場合、凹部（図４参照）又はくし状の構造が、カバー電極６ａ、６ｂを電気的に分離するために設けられる。

【0102】

任意のステップにおいて、更に、適切な材料（好ましくはSiO₂）を塗布することにより、機能材料１４の上（図１による実施例）又は電極材料１５の上（図２～６による実施例）のいずれかへの、保護層７の形成を行うことができる。

【0103】

最後のステップＥ）において、部品１が細断される（これについては、図１１参照）。これは、フォトレジスト１１を塗布し、続いて機能層５及びキャリア材料１のうち後のキャリア層２の高さ又は厚さを決定する部分をプラズマエッチング又はソーイングすることによって行われる（ノッチング）。

【0104】

これに代えて、下側のキャリア材料１０の薄化は、２つのステップで実行することができ、第１のステップにおいて、キャリア材料１０が平面的にエッチング除去又は研磨除去され、第２のステップにおいて、平面的なエッチングによって細断が行われ、接触要素４が金属を酸化させることなく露出される。

【0105】

図１２～１７は、部品１の代替的な製造方法を示している。好ましくは、以下の方法では、ガラスキャリア層２を有する部品１が製造される。

【0106】

第１のステップにおいて、上述したキャリア層２を形成するためのキャリア材料１０が準備される（図１２参照）。好ましくは、キャリア材料１０は、ホウケイ酸ガラス（ガラスウェハー）を含む。

【0107】

更なるステップ（図１３参照）において、フィードスルー３が生成される。これは、この実施例においては、好ましくはＬＩＤＥ（laser induced deep etching）によって、ガラスウェハー内にビア／貫通孔１２をエッチングすることにより行われる。この場合、好ましくは、円錐形状を有する貫通孔１２が生成される（これについては図６も参照）。

【0108】

続いて、更なるステップにおいて、機能層５、例えばＮＴＣ層を形成するために、キャリア材料１０の機能材料１４による被覆が行われる（図１４）。この場合、機能材料１４は、それぞれのビア／貫通孔１２の内側領域にも塗布することができる。特に、ビア／貫通孔１２の内側領域は、完全に機能材料１４で被覆される。

【0109】

機能材料１４は、この実施例においては、完全に、キャリア材料１０の上に又はビア／貫通孔１２の内側領域に残る。高価で時間のかかる、機能材料１４を部分的に除去するための後続のステップは必要とされない。それにより、方法は単純化され安価になる。

【0110】

ビア／貫通孔１２は、更なるステップにおいて、好ましくは電気的に、金属材料１３（好ましくは銅）で充填される。このために、先ず、金属材料１３（好ましくは銅）の犠牲層又はシード層（Keimschicht）が、機能材料１４の上にスパッタリングされる（明示的には示されていない）。更に、この関連において、フォトリソグラフィマスク１６（フォトレジスト）が機能材料１４の上に塗布される（図１５）。

【0111】

続いて、ビア／貫通孔１２が、電気的に金属材料１３で充填される。機能材料１４の上面のフォトリソグラフィマスク１６の間にある空間にも、少なくとも部分的に、金属材料１３が、カバー電極を形成するために堆積される（図１６）。

【0112】

フォトリソグラフィマスク１６は、続いて再び除去され、例えば洗浄される（図１６）。更に、前述した犠牲層又はシード層も、例えばエッチングによって部分的に除去される。

【0113】

最後のステップにおいて、下側のキャリア材料１０の薄化が、裏面研削（Backgrinding）又はエッチングによって行われる（図１７）。金属材料１３は、その後、キャリア材料１０の下面から機能材料１４の上面まで突出する。したがって、金属材料１３は、２つの層を完全に貫通する。その場合、金属材料１３は、図１６及び１７から分かるように（これについては図６も参照）、部分的にキャリア材料１４の上面の上に載っている。

【0114】

図１８～２２は、部品１の代替的な製造方法を示している。好ましくは、以下の方法では、ガラスキャリア層２を有する部品１が製造される。

【0115】

第１のステップにおいて、上述したキャリア層２を形成するためのキャリア材料１０が準備される。好ましくは、キャリア材料１０は、ガラス（ケイ酸塩ガラス又はホウケイ酸ガラス）（ガラスウェハー）を含む。

【0116】

図１２～１７に関連して説明した方法とは異なり、次のステップにおいては、ハードマスク１７がキャリア層１０の上面の上に塗布される（図１８）。マスク１７は、好ましくは、例えば凹部のような構造を有する固体のキャリアである。

【0117】

次のステップにおいて、フィードスルー３が生成される。これは、ガラスウェハーにビア／貫通孔１２をエッチングすることによって行われる。その場合、円錐形状を有する貫通孔１２が生成される（図１８）。

【0118】

更なるステップにおいて、マスク１７が再び除去される。続いて、機能層５、例えばＮＴＣ層を形成するために、キャリア材料１０の機能材料１４による被覆が行われる（図１９）。この場合、機能材料１４は、それぞれの貫通孔１２の内側領域にも塗布することができる。ここでも、機能材料１４のその後の部分的な除去は必要とされず、それにより、方法は単純化され安価になる。

【0119】

ビア／貫通孔１２は、更なるステップにおいて、金属材料１３（例えば銅）で充填される。このために、先ず、金属材料１３の犠牲層／シード層がスパッタリングされる（「シード層スパッタリング」）。更に、フォトリソグラフィマスク１６が機能材料１４の上に塗布される（図２０）。

【0120】

続いて、ビア／貫通孔１２が、電気的に金属材料１３で充填される。金属材料１３は、フォトリソグラフィマスク１６の間の空間内に、機能材料１４の表面の上に部分的に導入される。

【0121】

フォトリソグラフィマスク１６は、続いて再び除去される。更に、犠牲層又はシード層も、例えばエッチングによって部分的に再び除去される（図２１）。

【0122】

最後のステップにおいて、やはり下面の上のキャリア材料１０の薄化が、裏面研削（Backgrinding）又はエッチングによって行われる（図２２）。

【0123】

図２３～２８は、部品１の代替的な製造方法を示している。好ましくは、以下の方法では、シリコンキャリア層２を有する部品１が製造される。

【0124】

第１のステップにおいて、上述したキャリア層２を形成するためのキャリア材料１０が準備される（図２３）。好ましくは、キャリア材料１０は、シリコン（シリコンウェハー）を含む。

【0125】

次のステップにおいて、フィードスルー３が生成される。特に、レーザによって、ビア／貫通孔１２がシリコンウェハー内に導入される（図２４）。貫通孔１２は、好ましくは円錐形状を有する。

【0126】

更なるステップにおいて、適切な材料（好ましくはSiO₂）をキャリア材料１０の上に塗布することによって、電気絶縁層が生成される（明示的には示されていない）。特に、キャリア材料１０は、電気絶縁材料で被覆される。その場合、電気絶縁材料の薄膜が生成される。

【0127】

次のステップにおいて、機能層５を形成するために、キャリア材料１０が機能材料１４で被覆される（図２５）。その場合、機能材料１４は、絶縁層の上に塗布される。機能材料１４は、ビア／貫通孔１２の内側領域にも塗布される。

【0128】

ビア／貫通孔１２は、更なるステップにおいて、金属材料１３（好ましくは銅）で充填される。このために、やはり先ず金属材料１３の犠牲層がスパッタリングされる。更に、フォトリソグラフィマスク１６（フォトレジスト）が機能材料１４の上に塗布される（図２６）。

【0129】

続いて、ビア／貫通孔１２が、電気的に金属材料１３で充填される。フォトリソグラフィマスク１６及び部分的に犠牲層も、続いて、例えば洗浄又はエッチングによって除去される（図２７）。

【0130】

最終のステップにおいて、下面の上のキャリア材料１０の薄化が、裏面研削（Backgrinding）又はエッチングによって行われる（図２８）。この方法においても、機能材料１４の少なくとも部分的な除去は必要とされず、これにより、単純化された安価なプロセスがもたらされる。

【0131】

図２９～３５は、部品１の代替的な製造方法を示している。好ましくは、以下の方法では、シリコンキャリア層２を有する部品１が製造される。

【0132】

第１のステップにおいて、上述したキャリア層２を形成するためのキャリア材料１０が準備される（図２９）。好ましくは、キャリア材料１０は、シリコン（シリコンウェハー）を含む。

【0133】

続いて、キャリア材料１０に凹部１９が生成される。このために、フォトレジスト１８がキャリア材料１０の上面の上に塗布される（図２９）。続いて、凹部１９が、フォトレジスト１８の間の領域にプラズマエッチングによって生成される（図３０）。次のステップにおいて、フォトレジスト１８が再び除去される。

【0134】

更なるステップにおいて、適切な材料（好ましくはSiO₂）をキャリア材料１０の上に塗布することによって、電気絶縁層が生成される（明示的には示されていない）。特に、キャリア材料１０は、電気絶縁材料で被覆される。電気絶縁材料の薄膜が生成される。

【0135】

次のステップにおいて、機能層５を形成するために、キャリア材料１０が機能材料１４で被覆される（図３１）。例えば、薄いＮＴＣ層が、キャリア材料１０の上に又は絶縁層の上に塗布される。その場合、キャリア材料１４は、先に生成された凹部１９の内部にも導入される。特に、凹部１９は、キャリア材料１４で充填される。

【0136】

続いて、キャリア材料１０の上面の機能材料１４の研磨が行われる。特に、研磨は、機能材料１４が、好ましくは、先に生成された凹部１９内にのみ残り、キャリア材料１０の表面の上には残らないような方法で、行われる（図３２）。特に、機能材料１４は、好ましくは、キャリア材料１０の表面と面一に終端する。

【0137】

次のステップにおいて、機能材料１４の上面がフォトレジスト１８で被覆される（図３３）。続くプラズマエッチングにより、キャリア材料１０が広い面積に亘って除去される。特に、キャリア材料１０は、先に生成された機能材料１４の下部にのみ残る。このようにして、ビア／貫通孔１２が、キャリア材料１０及び機能材料１４の個々のセクション／柱体の間に生成される（図３４参照）。続いて、フォトレジスト１８が再び除去される。

【0138】

更なるステップにおいて、ビア／貫通孔１２が、犠牲層／シード層（明示的には示されていない）の塗布後に、電気的に金属材料１３（好ましくは銅）で充填される（図３５）。この方法では、キャリア材料１０が前のステップで既にプラズマエッチングによって除去されるので、キャリア層２の最終的な薄化を省略することができる。

【0139】

ここで提示された主題の記載は、個々の特定の実施形態に限定されない。むしろ、個々の実施形態の特徴は、技術的に意味のある限り、任意に互いに組み合わせられ得る。

【符号の説明】

【0140】

１ 部品
１ａ 部品の上面
１ｂ 部品の下面
１ｃ 部品の側面
２ キャリア層／ウェハー
２ａ キャリア層の上面
２ｂ キャリア層の下面
３ フィードスルー
４ 接触要素
５ 機能層
５ａ 機能層の上面
６、６ａ、６ｂ カバー電極
７ 保護層
８ 凹部
１０ キャリア材料
１１ フォトレジスト
１２ ビア
１３ 金属材料
１４ 機能材料
１５ 電極材料
１６ フォトリソグラフィマスク
１７ マスク
１８ フォトレジスト
１９ 凹部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【国際調査報告】