絕緣性糊劑、電子器件及絕緣部形成方法
【專利摘要】本發(fā)明提供絕緣性糊劑、電子器件及絕緣部形成方法，所述絕緣性糊劑含有絕緣性微粒（311）、Si微粒（312）和有機(jī)Si化合物（320）。有機(jī)Si化合物（320）通過與Si微粒312反應(yīng)而在絕緣性微粒（311）的周圍形成Si-O鍵，從而將其周圍填埋。
【專利說明】絕緣性糊劑、電子器件及絕緣部形成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及絕緣性糊劑、電子器件及絕緣部形成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，在多種電子器件中，形成微細(xì)的絕緣區(qū)域的必要性提高。例如，在TSV(硅通孔:Through-Silicon_Via)技術(shù)中，必須使貫通電極與娃基板電絕緣。作為電絕緣的手段，日本特開2008-251964中公開了以包圍貫通電極的方式設(shè)置貫通硅基板的環(huán)狀的分離槽，在分離槽的底面及側(cè)面上直接形成硅膜，接著以填埋分離槽內(nèi)剩下的間隙的方式在硅膜上形成絕緣膜，通過對分別與分離槽的內(nèi)周側(cè)面及外周側(cè)面相接的硅膜的表面進(jìn)行熱氧化，形成硅熱氧化膜的技術(shù)。
[0003]但是，難形成足夠厚的絕緣膜，構(gòu)成貫通電極的金屬成分、例如Cu有時向硅氧化膜中擴(kuò)散，進(jìn)而向硅基板中擴(kuò)散，從而損害電絕緣特性。
[0004]接著，日本特開2004-31923中公開了在MOS晶體管或雙極晶體管等中形成溝道分離槽的技術(shù)的詳細(xì)內(nèi)容。其公開的內(nèi)容大致如下。
[0005](a)將由二氧化硅微粒等形成的絕緣粒子分散在有機(jī)溶劑等分散介質(zhì)中形成懸浮液，然后通過旋涂將該懸浮液涂布在硅基板的形成有溝道的面上，然后從該涂膜中除去分散介質(zhì)，從而用絕緣粒子填埋溝道。絕緣粒子不相互結(jié)合，也不與溝道的側(cè)壁及底面結(jié)合。因此，之后通過回流性電介質(zhì)層封閉溝道的上部以防止從溝道釋放絕緣粒子。
[0006](b)公開了用與上述(a)相同的方法，在將絕緣粒子埋入溝道中后，通過絕緣粘合劑使絕緣粒子相互結(jié)合而由絕緣粒子和絕緣粘合劑形成了網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的粒狀絕緣層。作為絕緣粘合劑的材料，記載了使用將硅烷醇溶解于有機(jī)溶劑而成的無機(jī)SOG及有機(jī)S0G。并記載了，在無機(jī)SOG及有機(jī)SOG所使用的硅烷醇中，也可以將與Si原子鍵合的一 OH基及一 O —基的一部分置換為一 H基，在有機(jī)SOG所使用的硅烷醇中，一 CH3基也可以置換為一 C2H5基等其它烷基，以及在有機(jī)SOG所使用的硅烷醇中，也可以將與Si原子鍵合的一 OH基及一O 一基的一部分置換為一 CH3基或一 C2H5基等烷基等。
[0007](c)利用不含粘合劑的第I粒狀絕緣層和含有粘合劑的第2粒狀絕緣層形成絕緣層。用含有絕緣粘合劑的第2粒狀絕緣層包覆不含粘合劑的第I粒狀絕緣層的上表面。
[0008](d)構(gòu)成絕緣層的粒狀絕緣層含有均勻混合了的第I絕緣粒子和第2絕緣粒子、以及用于將它們交聯(lián)的絕緣粘合劑。
[0009]但是，在日本特開2004-31923中，由于由二氧化硅微粒等形成的絕緣粒子不相互結(jié)合且與溝道的側(cè)壁及底面也不結(jié)合，所以必須采用用回流電介質(zhì)層封閉溝道上部(上述a)，或用粘合劑將絕緣粒子(上述b?d)結(jié)合等方法，從而導(dǎo)致絕緣結(jié)構(gòu)及工序的復(fù)雜化。
[0010]而且，在上述方法(a)的情況下，不能形成與硅基板密合強(qiáng)度高的絕緣層。在方法(b)的情況下，由于成為由絕緣粒子和絕緣粘合劑形成了網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的粒狀絕緣層，所以絕緣層與硅基板的密合強(qiáng)度仍不充分。此外，在使用了有機(jī)SOG等粘合劑的情況下，由于絕緣層含碳，所以作為高絕緣電阻所要求的絕緣層本來并不是優(yōu)選的。方法(c)、(d)由于含有第I絕緣粒子及第2絕緣粒子，所以密合強(qiáng)度方面仍殘存問題。
[0011]此外，在將絕緣粒子埋入溝道中后，在填充用于將絕緣粒子相互結(jié)合的粘合劑并使其固化時，還存在整體收縮，在絕緣層與基板之間產(chǎn)生間隙等問題。
[0012]另外，日本特開2010-132511中公開了將分散、填充有亞微尺寸的無機(jī)化合物粒子的SIRAGUSITAL-B4373 (無熱玻璃)二氧化硅液體涂布在玻璃與玻璃或金屬、金屬與金屬或陶瓷的界面上，使玻璃化網(wǎng)絡(luò)反應(yīng)進(jìn)行、結(jié)束玻璃化固化的技術(shù)。
[0013]但是，該技術(shù)在使絕緣粒子在微小空間內(nèi)固化時，也出現(xiàn)整體收縮，在絕緣層與基板之間產(chǎn)生間隙等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]1.絕緣性糊劑
[0015]本發(fā)明的絕緣性糊劑含有絕緣性微粒、Si微粒和有機(jī)Si化合物。所述有機(jī)Si化合物通過與所述Si微粒反應(yīng)而在所述絕緣性微粒的周圍形成S1-O鍵，從而將其周圍填埋。本發(fā)明的絕緣性糊劑通過將絕緣性微粒、Si微粒及有機(jī)Si化合物分散在適當(dāng)?shù)姆稚⒔橘|(zhì)中來制備。絕緣性微粒意味著可具有一定值的比介電常數(shù)，與電介質(zhì)性微粒的含義相同。
[0016]2.絕緣部形成方法
[0017]本發(fā)明的絕緣部形成方法是在微細(xì)空間內(nèi)形成絕緣部的方法。所謂微細(xì)空間指的是在鄰接的兩個部件間產(chǎn)生的微小空間、設(shè)在一個部件上的孔或槽。
[0018](I)第 I 方法
[0019]第I方法是使用本發(fā)明的絕緣性糊劑而在微細(xì)空間內(nèi)形成絕緣部的方法。在實(shí)施該方法時，向微細(xì)空間內(nèi)填充含有絕緣性微粒、Si微粒及有機(jī)Si化合物的絕緣性糊劑。
[0020]接著，通過熱處理使所述有機(jī)Si化合物及所述Si微粒相互反應(yīng)而形成填埋所述絕緣性微粒的周圍的S1-O鍵的網(wǎng)絡(luò)。
[0021]通過使用本發(fā)明的絕緣性糊劑進(jìn)行上述工藝，可在微細(xì)空間內(nèi)形成物理、化學(xué)強(qiáng)度方面優(yōu)良的絕緣部。
[0022]而且，通過使有機(jī)Si化合物及Si微粒相互反應(yīng)，能夠形成填埋金屬氧化物微粒的周圍的S1-O鍵，具體而言能夠形成非晶質(zhì)的Si02。即，由于形成了 Si微粒的氧化物，所以體積增加，可在微細(xì)空間內(nèi)形成無間隙、空洞、裂紋等缺陷的高可靠度的絕緣部。其中，SiO2與Si微粒相比，體積增加30?35%左右。這與Si微粒的收縮率相對應(yīng)，所以能夠避免由收縮導(dǎo)致的空洞、間隙或裂紋的產(chǎn)生等。
[0023]另外，本發(fā)明的絕緣性糊劑由于含有絕緣性微粒，所以可形成具有與該絕緣性微粒的特性相應(yīng)的各種電特性的絕緣部。例如，在由鈦酸鋇等強(qiáng)電介質(zhì)材料形成絕緣性微粒的情況下，能夠形成靜電容量大的絕緣部，在由低電介質(zhì)材料形成絕緣性微粒的情況下，能夠形成靜電容量小的絕緣部。
[0024](2)第 2 方法
[0025]關(guān)于第2方法，在微細(xì)空間內(nèi)形成絕緣部時，通過向微細(xì)空間內(nèi)注入硅油并進(jìn)行熱處理來生成Si微粒。
[0026]其后，在所述微細(xì)空間內(nèi)注入含有絕緣性微粒及有機(jī)Si化合物的絕緣性糊劑，接著，通過熱處理使所述有機(jī)Si化合物及所述Si微粒反應(yīng)，從而形成填埋所述絕緣性微粒的周圍的S1-O鍵的網(wǎng)絡(luò)。
[0027]與第I方法相對比，其特征在于，在微細(xì)空間內(nèi)通過對硅油進(jìn)行熱處理來生成Si微粒。
[0028]3.電子器件
[0029]本發(fā)明的電子器件為如下獲得的器件:通過使用上述的絕緣糊劑及絕緣部形成方法，在導(dǎo)體或半導(dǎo)體上形成微細(xì)的絕緣部，或在層疊型電子器件中形成將在層疊基板間產(chǎn)生的微細(xì)間隙填埋的底填料等。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1是圖示地表示本發(fā)明的絕緣性糊劑的組成的圖。
[0031]圖2是表示本發(fā)明的“在微細(xì)空間內(nèi)形成絕緣部的方法”的圖。
[0032]圖3是圖示地表示使用了本發(fā)明的絕緣性糊劑的絕緣部的結(jié)構(gòu)的圖。
[0033]圖4是表示本發(fā)明的“在微細(xì)空間內(nèi)形成絕緣部的方法”的另一個例子的圖。
[0034]圖5是表示本發(fā)明的電子器件的一部分的俯視圖。
[0035]圖6是圖5所示的電子器件的剖視圖。
[0036]圖7是表示本發(fā)明的電子器件的另一實(shí)施方式的俯視圖。
[0037]圖8是圖7所示的電子器件的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]1.絕緣性糊劑
[0039]參照圖1，本發(fā)明的絕緣性糊劑300含有絕緣性微粒311、Si微粒312和液態(tài)的有機(jī)Si化合物320。有機(jī)Si化合物320在與Si微粒312反應(yīng)時，以絕緣性微粒311為骨架，在其周圍形成S1-O鍵，從而起到將其周圍填埋的作用。
[0040]絕緣性微粒311及Si微粒312具有nm尺寸(I μ m以下)的粒徑。絕緣性微粒311及Si微粒312在圖1中以球形顯示，但其外形形狀是任意的，并不限定于球形。此外，絕緣性微粒311及Si微粒312的粒徑不需要均勻，可以含有上述nm尺寸的區(qū)域內(nèi)的不同粒徑的微粒。
[0041]2.絕緣部形成方法
[0042]( I)第 I 方法
[0043]在實(shí)施使用本發(fā)明的絕緣性糊劑300而在微細(xì)空間內(nèi)形成絕緣部的第I方法時，首先，如圖2 (A)所示，準(zhǔn)備具有微細(xì)空間30的部件111、112。部件111、112可以是不同的部件，也可以是相同的部件。此外，優(yōu)選至少劃定微細(xì)空間30的面具有導(dǎo)電性。微細(xì)空間30可以采用縱孔、橫孔、帶狀延伸的槽或在不同的部件間產(chǎn)生的間隙等多種形態(tài)。
[0044]接著，如圖2 (B)所示，向微細(xì)空間30的內(nèi)部流入圖1所示的絕緣性糊劑300。該絕緣性糊劑300如上所述含有絕緣性微粒311、Si微粒312及有機(jī)Si化合物320。也可以在將絕緣性微粒311及Si微粒312注入微細(xì)空間內(nèi)后，注入有機(jī)Si化合物320的液體。
[0045]接著，如圖2(C)所示，使有機(jī)Si化合物320及Si微粒312相互反應(yīng)，形成將絕緣性微粒311的周圍填埋的S1-O鍵的網(wǎng)絡(luò)。有機(jī)Si化合物320及Si微粒312的反應(yīng)優(yōu)選在真空氣氛中進(jìn)行，例如可以通過在130°C?150°C的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行加熱來進(jìn)行。由此，如圖2 (C)所示形成絕緣部3。伴隨反應(yīng)而產(chǎn)生的有機(jī)物被熱分解，以氣體形式排出。
[0046]絕緣部3如圖3所示，形成通過S1-O鍵的網(wǎng)絡(luò)、具體而言通過非晶質(zhì)二氧化硅(SiO2) 330將絕緣性微粒311的周圍完全填埋的結(jié)構(gòu)。
[0047]另外,熱處理工序優(yōu)選包含一邊對構(gòu)成微細(xì)空間的孔或槽內(nèi)的內(nèi)容物進(jìn)行加壓一邊加熱，然后一邊加壓一邊冷卻的工序。通過該工序，隨著進(jìn)一步推進(jìn)有機(jī)物熱分解而使絕緣層致密化，能夠提高對半導(dǎo)體基板的密合力。
[0048]通過使用本發(fā)明的絕緣性糊劑300進(jìn)行上述工藝，能夠在微細(xì)空間內(nèi)形成物理、化學(xué)強(qiáng)度優(yōu)良的絕緣部3。
[0049]而且，通過使有機(jī)Si化合物320及Si微粒312相互反應(yīng)，能夠形成將絕緣性微粒311的周圍填埋的S1-O鍵，具體而言能夠形成非晶質(zhì)二氧化硅(Si02)。即，由于形成Si微粒的氧化物，所以體積增加，能夠在微細(xì)空間內(nèi)無間隙、空洞、裂紋等缺陷地形成與微細(xì)空間的側(cè)壁面的密合強(qiáng)度高的高可靠度的絕緣部。其中，SiO2與Si微粒312相比，體積增加30~35%左右。這與Si微粒312的收縮率相對應(yīng)，所以能夠避免由收縮導(dǎo)致的空洞、間隙或裂紋的產(chǎn)生等。[0050]另外，本發(fā)明的絕緣性糊劑300由于含有絕緣性微粒311，所以能夠形成具有與該絕緣性微粒311的特性相應(yīng)的多種電特性的絕緣部。絕緣性微粒311基本上為金屬氧化物微粒(陶瓷)。例如，在使用了由鈦酸鋇等強(qiáng)電介質(zhì)材料形成的絕緣性微粒311時，能夠形成靜電容量大的絕緣部，或在使用了由Si02、Al203等低電介質(zhì)材料形成的絕緣性微粒311時，能夠形成靜電容量小的絕緣部。
[0051]本發(fā)明中所用的有機(jī)Si化合物320的代表例為用化學(xué)式CH3O — [SinOn-1 (CH3)n(OCH3) J 一 CH3表示的烷基烷氧基硅烷。此時的反應(yīng)式如下。
[0052]Si+CH3O — [SinOn-1 (CH3)n(OCH3) J — CH3 — SiO2+ (C, H, O) ? (I)
[0053]當(dāng)具有微細(xì)空間的基板為Si基板時，在Si基板與Si之間也發(fā)生上述反應(yīng)。除此以外，也可以使用有機(jī)聚硅氧烷(官能性側(cè)鏈烷氧基硅烷)。具體而言，有Si或二硅氧烷中鍵合有烷氧基(RO)的那些等。其中，R為有機(jī)基團(tuán)。
[0054](2)第 2 方法
[0055]第2方法涉及生成Si的方法。首先，如圖4 (A)所示，通過向部件111、112中形成的微細(xì)空間30的內(nèi)部注入硅油301、進(jìn)行熱處理，如圖4 (B)所示，生成Si微粒302。然后,如圖4 (C)、(D)所示,進(jìn)行上述反應(yīng)工序(I)。
[0056]作為硅油301，可以使用二甲基聚硅氧烷(C2H6OSi)ntl此時的熱處理條件及反應(yīng)式根據(jù)不活潑性氣體加熱及真空加熱的差別而如下所示。
[0057](a)在不活潑性氣體加熱時，在150°C~300°C的溫度條件下進(jìn)行下述的反應(yīng)。
[0058]SiCH3+02 — SiCH2+H02
[0059]SiCH3+H02 — SiCH2+2H0
[0060]2SiCH3 + 2H0 — 2 (SiCH2) +2H20
[0061]SiCH2+02 — SiCH2O2 — Si0+CH20
[0062]由于在大氣下加熱時會生成SiO2,因此為了生成Si，在不活潑性氣體中進(jìn)行加熱。加熱時間為5小時左右。
[0063]SiCH202+SiCH3 — SiCH202H+SiCH2[0064]SiCH2O2H — SiCH20+H0
[0065](b)在加熱5小時后，采用真空加熱、在450°C~500°C的溫度條件下進(jìn)行下述的反應(yīng)。
[0066]SiCH2O — Si+CH2O
[0067]通過上述反應(yīng)生成納米Si微粒。當(dāng)絕緣粒子由SiO2形成時及當(dāng)基板為Si基板時，納米Si微粒附著在其表面上。
[0068](C)然后，將用化學(xué)式CH3O - [SinOn-1 (CH3)n(OCH3)J 一 CH3表示的烷基烷氧基硅烷作為有機(jī)Si化合物、與絕緣性微粒一同浸滲到微細(xì)空間內(nèi)。
[0069](d)接著，在450°C~500°C的大氣加熱溫度條件下進(jìn)行反應(yīng)。該反應(yīng)按照上述的反應(yīng)式(I)進(jìn)行。
[0070]Si+CH3O — [SinOn-1 (CH3)n(OCH3) J — CH3 — SiO2+ (C, H, O) ? (I)
[0071]在上述反應(yīng)過程中，當(dāng)具有微細(xì)空間的基板為Si基板時，在Si基板與Si的之間也發(fā)生上述反應(yīng)。除此以外，如上所述，也可以使用有機(jī)聚硅氧烷(官能性側(cè)鏈烷氧基硅燒)。具體而目，有Si或二硅氧烷鍵合有烷氧基(RO)的那些等。其中，R為有機(jī)基團(tuán)。由此，在二氧化硅微粒及Si基板之間形成SiO2的強(qiáng)固的接合層(S1-ο鍵的網(wǎng)絡(luò))。
[0072]3.電子器件
[0073]本發(fā)明能夠用于在各種電子器件的導(dǎo)體或半導(dǎo)體等導(dǎo)電性基體上形成微細(xì)的絕緣部。作為其代表性的一個例子，為使應(yīng)用了 TSV技術(shù)的各種電子器件的設(shè)在半導(dǎo)體基板上的縱向?qū)w與其它縱向?qū)w及在半導(dǎo)體基板上形成的半導(dǎo)體電路元件電絕緣。以下示出其具體的例子。
[0074]首先，參照圖5及圖6，半導(dǎo)體基板I具有朝向厚度方向的絕緣層3。絕緣層3被填充于設(shè)置在構(gòu)成半導(dǎo)體基板I的例如硅基板的厚度方向上的孔或槽(以下稱為穿孔)30內(nèi)。槽可以采用直線狀、曲線狀或環(huán)狀等任意形態(tài)。在孔的情況下，其孔形可以采用圓形、方形或橢圓形等任意形狀。
[0075]絕緣層3是通過使用圖1所示的絕緣性糊劑300而形成的，如圖3所示，包含nm尺寸的絕緣性微粒311和將絕緣性微粒311-311間填埋的非晶質(zhì)二氧化硅330。
[0076]絕緣性微粒311雖然具有粒子的形狀，但二氧化硅330為非晶質(zhì)、是不定形的。所以，絕緣性微粒311和二氧化硅330盡管成分基本相同為SiO2，但兩者存在差別。
[0077]絕緣性微粒311的粒徑原則上優(yōu)選為穿孔30的槽寬的1/10以下。當(dāng)穿孔30的孔徑或槽寬為上述的10 μ m以下、例如選定為幾μ m時,絕緣性微粒311的粒徑為I μ m以下、例如為幾百nm左右。
[0078]如上所述，在本發(fā)明的半導(dǎo)體基板I中，由于絕緣層3含有nm尺寸的絕緣性微粒311和將絕緣性微粒311-311間的間隙填埋的二氧化硅330，所以可得到無裂紋、空洞等缺陷的高可靠度的絕緣層3。
[0079]更詳細(xì)而言，在僅由絕緣性微粒311形成絕緣層3的情況下，有在絕緣性微粒311-311間產(chǎn) 生微小空隙、空洞等的危險性，由此有絕緣層3產(chǎn)生裂紋，或者該裂紋損壞半導(dǎo)體基板1、例如硅基板及在硅基板上或其內(nèi)部形成的半導(dǎo)體電路元件的危險性。
[0080]然而，在本發(fā)明中，由于絕緣層3由絕緣性微粒311和將絕緣性微粒311的周圍填埋的二氧化硅330構(gòu)成，所以絕緣性微粒311-311間的微小空隙、空洞等被二氧化硅330填埋。因此，不會在絕緣層3產(chǎn)生裂紋，從而能夠避免在硅基板及其內(nèi)部形成的半導(dǎo)體電路元件上留下由裂紋等導(dǎo)致的損壞。
[0081]此外，由nm尺寸的絕緣性微粒311和將絕緣性微粒311的周圍無間隙地填埋的二氧化硅330構(gòu)成的納米復(fù)合結(jié)構(gòu)發(fā)揮納米復(fù)合結(jié)構(gòu)的特有作用、減小應(yīng)力，所以還有助于縮短半導(dǎo)體電路元件與絕緣層3之間的距離，提高半導(dǎo)體電路元件形成的面積效率。
[0082]絕緣層3為環(huán)狀、包圍縱向?qū)w2地設(shè)在環(huán)狀槽30內(nèi)，環(huán)狀槽30設(shè)在半導(dǎo)體基板I上。所以，半導(dǎo)體基板I被絕緣層3分離成其內(nèi)側(cè)的環(huán)狀部分11和外側(cè)區(qū)域。由此，使縱向?qū)w2與半導(dǎo)體基板I及另一縱向?qū)w2電絕緣。
[0083]環(huán)狀槽30可以通過CVD法、激光穿孔法等公知的技術(shù)形成。環(huán)狀槽30相對于半導(dǎo)體基板I設(shè)在其厚度方向上，具有比縱向?qū)w2所設(shè)的縱孔20的外徑大的第I內(nèi)徑。所以，在縱孔20的內(nèi)周面與具有第I內(nèi)徑的環(huán)狀槽30的內(nèi)周面之間，半導(dǎo)體基板I僅以徑差程度、以環(huán)狀部分11的形式島狀地存在。環(huán)狀槽30具有僅與第I內(nèi)徑距離槽寬程度的第2內(nèi)徑。環(huán)狀槽30的槽寬雖然沒有限定,但最好為10 μ m以下,例如為幾μ m。
[0084]絕緣層3也可以進(jìn)一步含有絕緣膜31、32。絕緣膜31、32優(yōu)選含有氧化膜、更優(yōu)選含有氮化膜。氧化膜及氮化膜可以是單層，也可以是多層，或者也可以是它們的組合。另夕卜，氧化膜、氮化膜可以在環(huán)狀槽30的內(nèi)表面成膜而成的，也可以是將出現(xiàn)在環(huán)狀槽30的內(nèi)表面的半導(dǎo)體基板I的面氧化或氮化而成的。根據(jù)如此的絕緣結(jié)構(gòu)，能夠利用絕緣膜31、32阻斷絕緣層3對半導(dǎo)體基板I的不良影響。
[0085]實(shí)施方式中所示的絕緣膜31、32是通過將環(huán)狀槽30的內(nèi)壁面氧化或氮化而得到的。即，環(huán)狀槽30的內(nèi)側(cè)面被絕緣膜31、32覆蓋，絕緣層3填充在由絕緣膜31、32圍住的環(huán)狀槽30的內(nèi)部。
[0086]作為半導(dǎo)體基板1，當(dāng)采用普通的硅基板作為例子時，則氧化膜為硅氧化膜、氮化膜為硅氮化膜。硅氧化膜、硅氮化膜可以應(yīng)用已知的技術(shù)來形成。例如，已知有從表面將硅基板氧化或氮化的方法、通過化學(xué)氣相沉積法(CVD法)形成絕緣層3的方法，也可以采用任意方法。絕緣膜31、32的氧化、氮化的深度即實(shí)質(zhì)上的層厚優(yōu)選參照實(shí)際所要求的傳送特性來確定。
[0087]絕緣層3可以是單層，也可以是有間隔地同軸狀配置的多層結(jié)構(gòu)，此外，其形狀也可以不是圖示的圓形，而是四邊形等方形。另外，縱向?qū)w2也不必是圖示的圓形、圓柱狀。也可以是方柱狀。
[0088]縱向?qū)w2填充在沿半導(dǎo)體基板I的厚度方向延伸的縱孔20的內(nèi)部。如此的縱向?qū)w2可以通過鍍覆法、熔融金屬填充法或?qū)щ姾齽┨畛浞ǖ裙募夹g(shù)形成?？v向?qū)w2相對于基板面排列分布。實(shí)施方式所示的縱向?qū)w2是貫通半導(dǎo)體基板I的貫通電極。
[0089]縱向?qū)w2從假設(shè)為基板面的平面看，以規(guī)定的配置間距配置。關(guān)于縱向?qū)w2的尺寸，作為一個例子進(jìn)行例示，配置間距為4?100 μ m的范圍，最大部的直徑為0.5?25 μ m的范圍。不過，配置間距不需要是固定尺寸，直徑也不限定于上述的值。
[0090]圖7及圖8表示又一方式。在該實(shí)施方式中，絕緣層3將設(shè)在半導(dǎo)體基板I的厚度方向的第I孔30填埋，縱向?qū)w2將開向絕緣層3的第2孔20填埋。在該實(shí)施方式中，絕緣層3也如圖3放大地表示，由絕緣性微粒311和將絕緣性微粒311的周圍填埋的二氧化硅330構(gòu)成，使縱向?qū)w2與半導(dǎo)體基板I及其它縱向?qū)w2電絕緣。[0091]在圖7?圖8所示的電子器件中，由于絕緣層3由絕緣性微粒311和將絕緣性微粒311的周圍填埋的二氧化硅330構(gòu)成，所以也能夠得到參照圖4及圖5說明過的作用效
果O
[0092]由nm尺寸的絕緣性微粒311和將絕緣性微粒311的周圍填埋的二氧化硅330的組合構(gòu)成的納米復(fù)合結(jié)構(gòu)由于還具有緩和在貫通電極附近產(chǎn)生的應(yīng)力的作用，所以有助于縮短構(gòu)成貫通電極的縱向?qū)w2與半導(dǎo)體電路元件之間的距離，從而提高半導(dǎo)體電路元件形成的面積效率。
[0093]此外，由于絕緣層3使沿半導(dǎo)體基板I的厚度方向延伸的縱向?qū)w2與半導(dǎo)體基板I絕緣，所以半導(dǎo)體基板I及以貫通電極等所代表的縱向?qū)w2通過絕緣層3而與其它縱向?qū)w2及在半導(dǎo)體基板I上形成的半導(dǎo)體電路元件電絕緣。
[0094]而且，絕緣層3還可以通過將絕緣物填充在朝向半導(dǎo)體基板I的厚度方向的環(huán)狀的槽或孔的內(nèi)部來形成。如此形成的絕緣層3的成本低，而且具有與環(huán)狀的槽或孔30的內(nèi)徑相稱的足夠厚的厚度。
[0095]如此的電子器件代表性地采用三維封裝系統(tǒng)(3D_SiP)的形態(tài)。具體而言，為系統(tǒng)LS1、存儲器LS1、圖像傳感器或MEMS等?？梢允前M或數(shù)字電路、DRAM等存儲器電路、CPU等邏輯電路等的電子器件，也可以是通過各自的工藝制作模擬高頻電路和低頻低耗電的電路等異種電路，然后將它們層疊而成的電子器件。
[0096]此外具體而言，可包含以傳感器模塊、光電模塊、單極晶體管、MOS FET, CMOS FET、存儲單元或它們的集成電路部件(1C)、或者各種規(guī)格的LSI等大致的電子電路為功能要素的電子器件的大部分元件。在本發(fā)明中，當(dāng)稱為集成電路LSI時，包含小規(guī)模集成電路、中規(guī)模集成電路、大規(guī)模集成電路、超大規(guī)模集成電路VLS1、ULSI等全部電路。
[0097]在上述各種電子器件中，即使在基板層疊結(jié)構(gòu)、半導(dǎo)體基板I的種類、貫通半導(dǎo)體基板I的縱向?qū)w2的形狀、配置、孔徑等方面與該說明書所述的內(nèi)容不同，但只要絕緣層3的結(jié)構(gòu)及絕緣層3與縱向?qū)w2的關(guān)系滿足本發(fā)明，則即包含在本發(fā)明中。
【權(quán)利要求】
1.一種電子器件用絕緣性糊劑，其含有Si微粒和有機(jī)Si化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣性糊劑，其中，所述有機(jī)Si化合物通過與所述Si微粒反應(yīng)而形成S1-O鍵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣性糊劑，其進(jìn)一步含有絕緣性微粒，所述有機(jī)Si化合物通過與所述Si微粒反應(yīng)而在所述絕緣性微粒的周圍形成S1-O鍵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣性糊劑，其中，所述有機(jī)Si化合物為烷基烷氧基硅烷或有機(jī)聚硅氧烷即官能性側(cè)鏈烷氧基硅烷中的任一種。
5.一種在微細(xì)空間內(nèi)形成有絕緣部的電子器件，其中，所述絕緣部是通過使用權(quán)利要求I所述的絕緣性糊劑而形成的。
6.一種在設(shè)于電子器件中的微細(xì)空間內(nèi)形成絕緣部的方法，其包含以下工序: 在所述微細(xì)空間內(nèi)注入含有絕緣性微粒、Si微粒及有機(jī)Si化合物的糊劑； 接著，通過熱處理使所述有機(jī)Si化合物和所述Si微粒反應(yīng)，從而形成將所述絕緣性微粒的周圍填埋的S1-O鍵。
7.—種在設(shè)于電子器件中的微細(xì)空間內(nèi)形成絕緣部的方法，其包含以下工序: 將硅油注入所述微細(xì)空間內(nèi)，通過熱處理生成Si微粒； 在所述微細(xì)空間內(nèi)注入含有絕緣性微粒及有機(jī)Si化合物的糊劑； 接著，通過熱處理使所述有機(jī)Si化合物和所述Si微粒反應(yīng)，從而形成將所述絕緣性微粒的周圍填埋的S1-O鍵。
【文檔編號】H01L21/3205GK103839866SQ201310611930
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月26日
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