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    本發明係關於一種金屬充填裝置，不僅可將在處理後的被處理物上所形成的剩餘金屬之層面的厚度縮減到最小限度，同時亦可在被處理物上所形成的開口般的微小空間(貫通孔)內充填溶融金屬。金屬充填裝置1包括有保持半導體晶片的保持台H、與保持台H成對向設置、在保持台H對向側上設有由金屬構成的擠壓部所形成的活塞P，以及具備有相對於保持台H所維持的半導體晶片K，為了可擠壓活塞P而設置的擠壓機構5等，並透過保持台H所保持的半導體晶片K、外殼C以及活塞P等來形成氣密狀的處理室2。此外，還具備有可將處理室2內部的氣體排出、並對該處理室2內部做減壓的減壓機構3、將溶融金屬M供給至處理室2內部的溶融金屬供給機構4，將非活性氣體供給至處理室2內部的加壓氣體供給機構7等。
    公开号:TW201318091A
    申请号:TW101133024
    申请日:2012-09-10
    公开日:2013-05-01
    发明作者:Yukitaka Yamaguchi；Toshiji Takigawa；Toshihiro Hayami；Osamu Imai
    申请人:Sumitomo Precision Prod Co；
    IPC主号:B22D18-00
    专利说明:
    金屬充填裝置
    本發明涉及一種將溶融金屬充填於在被處理表面物上所形成的微小空間內的金屬充填裝置。
    最近，對於矽貫通電極(Through silicon via)技術方面，有要求到需將金屬充填於半導體晶圓片(被處理物)上所設有的貫通孔(微小空間)。根據矽貫通電極技術，由於利用貫通電極而可以開發晶片積層的技術，藉著三次元實裝而能實現高機能、高速動作的半導體系統是有所期待的。
    然而，所述在被處理物上的微小空間內充填金屬的方法，例如有在特開2002-368083號專利公報上有說明其方法。
    在特開2002-368083號公報上所述的方法是指，在已減壓的腔室內，對於已形成務必充填金屬的微小空間的試料的一面，將被覆該微小空間而供給溶融金屬之後，藉著以非活性氣體將真空腔室內加壓到大氣壓以上，使溶融金屬真空吸引到微小空間內的方法。根據此方法，藉著被處理物上之微小空間內和真空室內之間所產生之壓力差，可以將溶融金屬真空吸引到微小空間內。 [先前技術文獻] [專利文獻]
    專利文獻1：日本專利特開2002-368083號公報
    但是，當被處理物和溶融金屬之間的濕合性不好時，供給到被處理物上之溶融金屬會有因表面張力而被彈開的問題。因此，上述先前的金屬充填方法，在供給溶融金屬以被覆微小空間的時候，需要以大量的溶融金屬來被覆被處理物的一面。然而，如此地將大量的溶融金屬供給被處理物上時，在處理後之被處理物上會因剩餘金屬而形成一個厚層，在後面的製程上必須要去除它。
    再者，為了供給大量的溶融金屬，需要建立加熱系統的大容量化，溶融金屬品質保持的手段，以及增加材料的消耗量等無法避免裝置成本及運轉成本的增加。
    本案發明係鑑於以上的實情，可以將形成於處理後之被處理物上之剩餘金屬所形成的厚層的厚度做到最小限度的厚度，同時可以將溶融金屬充填於被處理物上開口形成的微小空間(via，貫通孔)，而提供的一種金屬充填裝置為目的。
    本發明涉及一種在被處理物表面，在該表面開口形成的微小空間內，充填已提供於該被處理物上的溶融金屬的金屬充填裝置。
    上述金屬充填裝置係具備有保持部、筒狀元件、擠壓元件、擠壓機構及移動機構等；保持部係保持有前述被處理物；筒狀元件係具有內部空間，一端係對向著前述保持部；擠壓元件係進退自如地嵌入於前述筒狀元件的內部空間；擠壓機構係對於保持在前述保持部之被處理物將前述擠壓元件做進退的工作；移動機構係將前述保持部及筒狀元件，至少將其中一邊對令一邊而言做接近、離開方向的移動動作；保持於前述保持部的被處理物及前述保持部，前述筒狀元件及前述擠壓元件等形成了氣密狀的處理室；再者，將前述處理室內減壓的減壓機構以及將供給前述處理室內的溶融金屬加壓的加壓機構等具備了這些的同時，前述處理室係藉著前述擠壓元件的進退位置使其容積有所變化而構成者。
    根據此金屬充填裝置，首先，藉著移動機構將保持部和筒狀元件，使兩者形成離反的狀態，將表面已形成微小空間的被處理物配置於其表面是和擠壓元件成對向的保持部，接著，經由移動機構將保持部和筒狀元件接近，將筒狀元件的一端接觸於保持在保持部的被處理物或保持部，藉此，經由被處理物及保持部，還有筒狀元件及擠壓元件等包圍著而形成了氣密狀的處理室。再者，如果溶融金屬的比重比被處理物的比重大時，將前述筒狀元件的一端接觸於被處理物，經由被處理物，筒狀元件及擠壓元件而形成處理室，在將溶融金屬供給與該處理室內時，可以防止被處理物由保持部上浮上來。
    然後，藉著減壓機構，將處理室內的氣體排氣，使處理室內減壓之後，藉著溶融金屬供給機構，將溶融金屬供給至處理室內(被處理物和推壓元件之間)。其後，經由加壓機構將供給至處理室內之溶融金屬加壓，使溶融金屬充填於微小空間內。尚且，如此地使處理室內減壓之後，藉著供給溶融金屬至該處理室內，而可以減低空洞的發生。
    接著，在上述金屬充填裝置，經由擠壓機構將擠壓元件移動至被處理物的方向(使其進出)，使該擠壓元件推觸到被處理物。藉此，處理室的容積縮小了，換言之，由於被處理物和擠壓元件之間的空隙變窄了，被處理物上的剩餘溶融金屬將由該被處理物和擠壓元件之間擠出來。因此可以將處理後之被處理物上所形成的剩餘金屬的厚層的厚度降為最低限度。然而此時，剩餘金屬亦可推回溶融金屬供給機構，或者在供給溶融金屬後的處理室內若還剩下空間的話，亦可擠出到該剩餘的空間內。
    對於上述金屬充填裝置之加壓機構，亦可為供給加壓氣體至處理室內的加壓氣體供給機構。若照如此，經由將加壓供給至已供給有溶融金屬的處理室內，將供給於該處理室內的溶融金屬可以藉由氣體來加壓，亦即經由壓差充填可以將溶融金屬充填於微小空間內。再者，溶融金屬經由氣體的加壓，可以防止在被處理物上溶融金屬被彈開來的現象。
    對於上述金屬充填裝置之溶融金屬供給機構，亦可為處理室內完全充滿著溶融金屬，將溶融金屬供給至該處理室內的一種結構。如此的話，在被處理物上溶融金屬不會被彈開，可以將溶融金屬均勻廣泛地散佈於被處理物上。將處理室內完全充滿著溶融金屬的狀態下，將前述擠壓元件移向被處理物，由於可以將經由擠壓元件而供給於處理室內的溶融金屬加壓，因此可以將溶融金屬推擠至被處理物上之微小空間內。此時，前述擠壓機構亦可有加壓機構的功能。將前述擠壓元件移向被處理，可以從擠壓元件和被處理物之間擠壓出剩餘的溶融金屬。然而，被擠出的剩餘溶融金屬會回歸到溶融金屬供給機構。再者，預先將擠壓元件接近被處理物，使處理室之容積儘量變小後才供給溶融金屬，因此可以為了完全充滿處理室內而減少必要的溶融金屬的量。
    溶融金屬供給機構，為了使處理室內完全充滿溶融金屬，亦可為加壓供給溶融金屬於該處理室內的這種結構。如此的話，在溼潤性非常不好、彈力很強的場合，亦可如上述所說的溶融金屬不會在被處理物上彈開，而可以將溶融金屬均勻且廣泛地散佈於被處理物上，且將溶融金屬加壓供給於處理室內，經由溶融金屬的供給壓可以將已供給到處理室內的溶融金屬加壓，因此可以將溶融金屬推擠至被處理物上的微小空間內。此時，前述溶融金屬供給機構亦能有加壓機構的功能。
    上述金屬充填裝置，其一端在筒狀元件的內壁面備有開口的通氣路，另一端在筒狀元件的內壁面備有開口的供給路，減壓機構是透過通氣路將處理室內的氣體排氣將處理室內減壓的這種結構，溶融金屬供給機構較適合透過供給路將溶融金屬供給至處理室內的這種結構。
    上述金屬充填裝置，其中一端是備有形成於擠壓元件的通氣路而在該擠壓元件的前述保持部的對向面是呈開口狀態，同時另一端備有形成於擠壓元件的供給路，而在前述對向面是呈開口狀態，減壓機構是透過通氣路將處理室內的氣體排氣，將該處理室內減壓的這種結構，溶融金屬供給機構，亦可以是透過供給路將溶融金屬供給至處理室內的這種結構。
    本發明的上述金屬充填裝置係適合將經由溶融金屬供給機構所供給的溶融金屬以及將擠壓元件和被處理物表面之間封閉的溶融金屬封裝部設置於擠壓元件。若如此的話，將擠壓元件擠壓到被處理物表面時，經由溶融金屬封裝部的運作，將溶融金屬塞入到擠壓元件和被處理物表面之間，因此可以對被處理物之處理面整體施以較高的壓力，並且可以將溶融金屬以無空隙地充填到被處理物上所形成的微小空間內。
    亦即，藉著將溶融金屬擠入前述擠壓元件和前述被處理物之間，溶融金屬係在被處理物上的整個領域上呈封裝狀態，對溶融金屬可以施以適切的壓力，亦可將該溶融金屬推擠入被處理物整體的微小空間內，可以迴避在充填時發生的空洞現象，且可實現高精度的金屬充填。
    本發明，在被處理物上所形成的微小空間的大小，可推測為0.1μm~數十μm的大小。再者，只要溶融金屬能夠進入即可，而不涉及其形成方法或比重比等的形態，亦不論及是否為貫通孔。也不限制其形狀，直線狀、曲線狀、曲柄狀等任意形狀均可，也不論及有無分歧。又，若是非貫通孔，其深度可以隨著被處理物之厚度在數百μm以下的任意大小均可。
    根據本發明所述的金屬充填裝置，可以將處理後之被處理物上之剩餘金屬所造成的厚層做成最小限度的厚度，同時可以將溶融金屬充填於在被處理物上呈開口狀而形成的微小空間(via，貫通孔)。
    以下，將針對本發明之具體實施形態，輔以附件圖面為基礎做一說明。 〔1.金屬充填裝置之結構〕
    如圖1所示，本實施例的金屬充填裝置1，係在半導體晶片(被處理物)K表面上做開口而形成的微小空間內，充填溶融金屬M的金屬充填裝置，包含有半導體K與前述表面維持朝上的保持台H，及在內部形成空間、下端與上前述保持台H維持對立而配置的筒狀外殼C，以及可在保持台所支撐的半導體晶片K的表面自由進出的擠壓元件活塞P，與使前述保持台H靠近、退離外殼C的升降機構16，及使前述活塞P前進後退的擠壓機構5，並透過前述保持台H所支撐的半導體晶片K、外殼C以及活塞P來形成氣密狀的處理室2。
    此外，該金屬充填裝置1，具備有將前述處理室2內的氣體排出，與使該處理室2內部減壓的減壓機構3、供給處理室內2內部溶融金屬M的溶融金屬供給機構4、供給處理室2內部非活性氣體的氣體加壓機構7、可將供給至處理室2內部的溶融金屬M的溶融金屬回收的回收裝置8、前述升降機構16、擠壓機構5、減壓機構3、溶融金屬供給機構4、氣體加壓機構7及可控制溶融金屬回收機構8動作的控制裝置15。
    前述保持台H，是透過前述升降機構16來作升降，將此保持台H朝外殼C上升，並經由使保持台H的上方與外殼C的下端面相接，來形成氣密狀的處理室2。此外，前述升降機構16是由扭力馬達等所構成，並經由前述控制裝置15來控制動作。
    前述活塞P，位於保持台H的對側，裝設有具耐熱性的不鏽鋼440C(或不鏽鋼304)所構成的擠壓部6。此外，不鏽鋼即便在高溫環境下使用，其表面狀態也很穩定，具備足夠的硬度，因此很適合做為擠壓部6的材料。此外，活塞P是嵌插於前述外殼C的上側開口部，透過擠壓機構5呈軸線方線做進出。另，活塞P的外周面與外殼C的內周面之間，插裝有O型環13，兩者之間藉由此O型環13而形成密封。另外，活塞P的凸緣部與外殼C的上端面之間設有伸縮囊式軸封17，並透過該伸縮囊式軸封17，來提高活塞P與外殼C之間的氣密性。
    還有，擠壓部6的表面上，至少是與溶融金屬M相接的區域，有做電解研磨並實施鏡面加工。像這樣鏡面加工處理的結果，在試做的金屬充填裝置1上，擠壓部6的表面粗細，十點平均粗細(Rz)為0.3μm以下，最大高度(Ry)為0.5μm以下，凹凸平均距離(Sm)為10μm以上。只要使擠壓部6的金屬表面平滑，即可防止溶融金屬M黏著在擠壓部6側，因此在將擠壓部6剝離開半導體晶片K時，也能讓已冷卻硬化的溶融金屬M輕易地從擠壓部6剝離開，可有效地迴避充填不良及半導體晶片K的破裂等問題。
    此外，本申請書上所述之表面粗細，係指JIS規格的十點平均粗細度。
    再者，擠壓部6的表面，有做DLC皮膜處理(離型處理)，即使強力將擠壓部6按押到溶融金屬上，即便該溶融金屬M已經硬化也能輕易從擠壓部6剝除。
    所謂離型處理，除了DLC處理之外，尚有CrN電鍍處理、TiN電鍍處理、表面處理等可供選擇利用。此外，擠壓部6，如前述是不鏽鋼的金屬製品，具有很充分的硬度，試做的金屬充填裝置1在實施上述鏡面加工處理及離型處理的狀態下，其維氏硬度試驗之硬度(Hv)大於1200。
    另外，金屬製擠壓部6，因加熱加壓而產生變形的情形較少，如上所述因具有足夠的硬度，施加於表面上的電鍍處理不易脫落，有使電鍍處理效果的壽命延長的作用。
    前述擠壓機構5，即所謂油壓汽缸機構，係賦予活塞P進出之驅動力的機構，可用已定之押壓力將擠壓部6擠壓在半導體晶片K上。此外，圖面上雖未顯示，但此擠壓機構5，與圖中上側的廠房以及圖中下側的廠房供給壓油的配管各別連接，這些配管上裝設有由前述控制裝置所控制的切換閥，前述活塞P在供給壓油至前述上側廠房時會往下方移動，而供給壓油至前述下側的廠房時則往上方移動。
    前述減壓機構3，係由貫穿外殼C上端的側壁所設置的配管11、與處理室2相連接的真空泵3a、以及裝設於真空泵3a與處理室2之間的控制閥3b所構成，係一透過真空泵3a將處理室2內部的空氣排出，從而使處理室2內部減壓的機構。此外，前述真空泵的動作以及前述控制閥3b的開關，係經由前述控制裝置15來操控。
    另外，前述溶融金屬供給機構4，係由透過貫穿外殼C下端的側壁所設置的配管9與處理室2相連接的溶融金屬供給部4a、及配管9的溶融金屬供給部4a與處理室2之間設置的控制閥4b所構成，係一透過規定之供給壓將溶融金屬M從溶融金屬供給部4a供給至處理室2的機構。而前述控制閥4b之開關係經由前述控制裝置15來操控。
    用於金屬充填的溶融金屬M在高於融點的溫度下被熱熔化時，會以液體狀態被儲存於溶融金屬供給部4a中。在本實施例中，用於金屬充填的溶融金屬M，係融點約200℃的無鉛焊錫。如焊錫這類融點較低的金屬其優點為取得容易，但在本發明中，溶融金屬M的種類並不限於焊錫，只要符合可充填於微小空間的目的以及功能，Au、Ag、Cu、Pt、Pd、Ir、Al、Ni、Sn、In、Bi、Zn等任一合金皆可採用。
    此外，前述加壓氣體供給機構7，係由透過配管10與配管11及配管9連接的加壓氣體供給部7a、配管10的設置於配管11與加壓氣體供給部7a之間的控制閥7b、以及設置於配管9與加壓氣體供給部7a之間的控制閥7C所構成，係一以配管9、配管10以及配管11為媒介，從加壓氣體供給部7a供給非活性氣體至處理室2的供給機構。此外，前述加壓氣體供給部7a的動作以及兩個控制閥7a,7b的開關，可經由前述控制裝置15來操控。
    前述溶融金屬回收機構8，係由透過貫穿外殼C下端側壁所設置的配管12與處理室2相連接的溶融金屬回收部8a、配管12的設置於溶融金屬回收部8與處理室2之間的控制閥8b所構成，係一將處理室2內部的溶融金屬回收的機構，而控制閥8b的開關，可經由前述控制裝置15來操控。此外，溶融金屬回收部8，可作為由回收槽及與回收槽相連接的排氣裝置所構成機構之範例。 〔2.金屬充填的順序〕
    其次，將利用圖2至圖8來說明本實施例的金屬充填裝置1的金屬充填順序。
    首先，利用控制裝置15來控制升降機構16的動作，藉著使保持台H下降，使得保持台H的上面背離外殼C的下端面之後，將表面已形成微小空間的半導體晶片K使該表面朝上的狀態下置放到保持台H之上。接著，透過控制裝置15來控制升降機構16的動作，使保持台H朝外殼C方向上升，使保持台H的上面與外殼C的下端面相連接，以此來形成處理室2。另外，此時，須使前述外殼C的下端面與半導體晶片K的表現相接，使半導體晶片K擠壓在保持台H上。
    上述完成後，依圖2所示，在控制裝置15的控制下，在使真空泵3a動作的同時，打開配管11的控制閥3b，將處理室2內部的氣體排出，將處理室2內部以及微小空間內部減壓成微真空狀態。
    接著，如圖3所示，透過真空泵3a持續減壓，使處理室2內部一直保持在微真空狀態下，並透過控制裝置15打開配管9的控制閥4b，從溶融金屬供給部4a將已加熱至融點以上呈液體狀的溶融金屬M持續供給至處理室2的內部，直到量達到在半導體晶片K的表面上不會反彈開，能將該半導體晶片K全面覆蓋住為止。另外，以金屬充填裝置1來說，係將配管11從外殼C的上端貫穿設置，亦即透過將配管11設置於距離所供給的溶融金屬液面有足夠距離的上方，利用真空泵3a持續減壓的狀態下，使供給溶融金屬M變為可行，但為避免溶融金屬M被吸入真空泵3a內部，建議在適當時機停止供應溶融金屬M較為理想。此外，如上所述，要將半導體晶片K擠壓在保持台H上，例如，再往由矽(比重：約2.5)所形成的半導體晶片上供應焊錫(比重：約9.0)，也能讓半導體晶片無法從保持台上浮出來。
    另外，在進入後述的擠壓工程之前，最好勿使溶融金屬M冷卻硬化，在此階段，可透過適當的加熱機構，將處理室2內部的溫度保持在溶融金屬M的融點以上，以便將溶融金屬M維持在液體的狀態。
    若是已供應足夠份量的溶融金屬M至處理室2的內部，則如圖4所示，以控制裝置15將配管9的控制閥4b關閉，接著，透過控制裝置15的控制，啟動擠壓機構5，將處理室2內部的活塞P緩緩朝著半導體晶片K前行靠近，並將擠壓部6的表面浸入供應到處理室2內部的溶融金屬M之中。如此，在處理室2內部維持在微真空狀態下，透過將擠壓部6的表面浸入溶融金屬M之中，可避免擠壓部6與溶融金屬M之間產生氣泡(氣層)。
    其次，如圖5所示，在擠壓部6的表面浸入溶融金屬M的狀態下，以控制裝置15來關閉配管11的控制閥3b，同時停止真空泵3a的動作以終止減壓，另一方面，在控制裝置15的控制下，打開配管10的控制閥7b，同時起動加壓氣體供給部7a，從該加壓氣體供給部7a將加壓用的氮氣等供應至處理室2內部，並透過此加壓氣體對溶融金屬M施壓，透過所謂差壓充填來將溶融金屬M充填至微小空間內部。
    其次，如圖6所示，以控制裝置15啟動擠壓機構5，使活塞P更加朝半導體晶片K移動，將擠壓部6擠壓到半導體晶片K的表面上。透過此動作，可將擠壓部6與半導體晶片K之間的剩餘溶融金屬，從半導體晶片K擠壓至外殼C的內周面與活塞P的外周面之間的空隙。因此，可使處理後的半導體晶片K表面上所形成的殘渣量減少。此外，所謂殘渣，係指半導體晶片K上無法完全進入微小空間之剩餘溶融金屬在半導體晶片K上硬化而形成的層狀不需要的金屬部份，但該金屬部份，並不是全部情況下都不需要，有時也做為配線層或接線層利用。
    接著，在將擠壓部6擠壓到半導體晶片K表面的狀態下暫時靜止。在本實施例的金屬充填裝置1中，如上所述，擠壓部6被放入溶融金屬M液體中的份量，因此份量的溶融金屬M會在外殼C與活塞P的外周面之間的空隙移動，因此溶融金屬M的液面會上升。此結果，半導體晶片K會變成從溶融金屬M液面浸漬到較深位置的溶融金屬M的狀態，擠壓部6與半導體晶片K接觸，溶融金屬M與半導體晶片K以及擠壓部6之間的濕合性惡化，在半導體晶片K上溶融金屬M被反彈開的力量變大的狀況之下，在半導體晶片K面溶融金屬M的膜也很難破裂。此外，在將擠壓部6擠壓至半導體晶片K的表面之時，建議透過加壓氣體供給部7持續氣體加壓。藉此，可在維持充填力的同時，有效地防止上述膜破裂。
    其次，如圖7所示，在將擠壓部6擠壓到半導體晶片K表面的狀態下，以控制裝置15來打開配管10的控制閥7C，同時打開配管12的控制閥8b，將無法充填至半導體晶片K微小空間的剩餘溶融金屬M回收至溶融金屬回收部8a。若不回收剩餘的溶融金屬M，在後述的冷卻後，剩餘的溶融金屬M會在外殼C與擠壓部6之間的空隙硬化，從而妨礙到活塞P的升降動作，或是在半導體晶片K與處理室2的壁面產生固態黏著的問題。但是擠壓部6與半導體晶片K之間若有氣體進入則會產生充填不良的問題，因此並不將剩餘金屬全部排出，而是在擠壓部6側壁與外殼C內壁的空隙間留下溶融金屬M。在此空隙殘留的溶融金屬M份量，須視半導體晶片K以及擠壓部6與溶融金屬M之間的濕合性、空隙大小來決定，但建議最好高度留下幾mm的程度即可。
    然後，在回收剩餘的溶融金屬M之後，以控制裝置15關閉配管10的兩個控制閥7b、7C，在停止供應加壓用氣體的同時，關閉配管12的控制閥8b。完成後，停止處理室2內部的加熱或是保溫，使溶融金屬M的溫度冷卻至融點以下，並待機直至充填至半導體晶片K微小空間的溶融金屬M冷卻硬化。
    接著，如圖8所示，以控制裝置15啟動擠壓機構5，使活塞P慢慢上昇，再啟動升降裝置16，使保持台H下降，以此來開放處理室2。之後，將已完成金屬充填處理的半導體晶片K從保持台H取出，接著換上新的需要進行金屬充填處理的半導體晶片K。若是需要進行複數的半導體晶片K的金屬充填時，只要重複圖2至圖8的順序即可。 〔3.設置溶融金屬封裝部的形態〕
    其次，對於適合的實施形態，在上述結構中，將溶融金屬供給機構4所供應的溶融金屬M封入擠壓部6與半導體晶片K之間的溶融金屬封裝部的構成例子做逐一說明。
    首先，溶融金屬封裝部設置的第一個形態，如圖9(a)所示，有在擠壓部6的下面，沿著圓形的半導體晶片K的外周，由彈性體所構成的環狀封裝部20(溶融金屬封裝部)所設的形態。同圖中，畫有斜線的厚壁部的構成已省略(如圖10~13也是相同)。
    依照本結構，使擠壓部6接近半導體晶片K時(參照圖6)，將剩餘的溶融金屬M會往外部排出，可大量減少在半導體晶片K上殘留的剩餘溶融金屬M的數量。亦即，相對於在封裝部20與半導體晶片K接觸之前，封裝部20內側區域的溶融金屬M會往該區域的外部排出，若封裝部20在更加接近半導體晶片K，並與半導體晶片K的表面接觸(相接)的話，溶融金屬M將會被封存在封裝部20的內側區域內(參照圖9(b))。
    封裝部20，因係以彈性體所構成的封裝部20，因此具有良好的封裝性。而後，會因擠壓部6而使得封裝部20變形，導致封裝區域變小，可利用擠壓機構5的推力，高效率地將高壓施加於在該封裝區域內的溶融金屬M上。
    在本實施形態中，可透過具備氣體加壓與封裝部20的擠壓部6來做二階段加壓，即便溶融金屬M與半導體晶片K的濕合性變差，也能夠實施金屬充填。具體來說，首先，實施氣體加壓，此時的氣體壓力必須是溶融金屬M在半導體晶片K與擠壓部6之間的空隙中也不會使膜破裂程度的輕度壓力(例如0.2MPa以下)。然後，便可透過將具有封裝部20的擠壓部6擠壓，從封裝部20在內側的半導體晶片K處理面上全部的溶融金屬M上施以高壓做充填處理。若採用此種方法，即使處理室的壓力容器性能並非極高，亦可透過氣體加壓與擠壓加壓的二段加壓有效地實現金屬充填。
    再者，只要利用具備封裝部20的擠壓部6，在接下來的剩餘金屬排出工程中，即使將封裝範圍外的剩餘溶融金屬M用氣體吹出及液體沖洗等排出，對封裝範圍內的微小空間的充填性也不會產生影響，故而能更有效率地將剩餘溶融金屬回收。亦即，在本實施形態中，因為有封裝部20，因此與金屬充填裝置1不同，就算將剩餘溶融金屬M’全部排出，擠壓部6與半導體晶片K之間也不會有氣體進入導致充填不良的情況發生，可使封裝範圍外的區域保持乾淨。
    此外，做為設置溶融金屬封裝部的第二形態，如圖10(a)所示，在擠壓部6的下面，與半導體晶片K外側的保持台H呈對立方向的位置上，設有以圓形的半導體晶片K及同心圓狀的彈性體所構成的封裝部21(溶融金屬封裝部)的形態。
    以本機構來說，封裝部21是設置於半導體晶片K的外部，封裝部21不會接觸到半導體晶片K，可在半導體晶片K的全面進行溶融金屬M的充填處理(參照圖10(b))。
    形成以上的溶融金屬封裝部的素材，具備某程度的彈性與耐熱性等，只要是適合用於封裝之材料即可，並無特別限制，可透過採用使封裝前的溶融金屬易於洩出到外部的材料或結構，即可將被封裝的溶融金屬M的分量減至最小，使半導體晶片K上的殘渣變薄。
    其次，就設置有溶融金屬封裝部的第三種的式樣，如圖11(a)所示，擠壓部6與溶融金屬M的接合面與背面處，已經層積有彈性體層22(溶融金屬封裝部)的式樣。這時，利用擠壓機構5，讓活塞P往半導體晶片K方向移動，而擠壓部6則面對溶融金屬M及半導體晶片K來接近的話，如此一來，就如圖(b)所示，彈性體層22將擴大壓著方向與垂直的平面狀，此已擴大的彈性體層22將因為和外殼C對接，使得溶融金屬M用彈性體層22閉鎖於已封裝的空間內部之中。但要形成這樣的構造，事先要保持有氣體加壓的溶融金屬M的壓力才來進行封裝。
    另外，要做成這樣的話，即使半導體晶片K表面與擠壓部6表面之平行度不佳的時候，就算因彈性體層22的變形，半導體晶片K表面也可和擠壓部6表面做高效率的密合。不僅如此，因為此容易變形的擠壓部6的金屬部薄板，即使半導體晶片K表面平坦度不佳時，彈性體層22及因金屬薄板變形半導體晶片K表面與擠壓部6表面可讓其高效率密合，做保壓冷卻，因為可硬化溶融金屬M，這些密合效果將可使得半導體晶片K上的殘渣變得更薄。
    其次，就設有溶融金屬封裝部之第四種的式樣，如圖12(a)所示，擠壓部6與半導體晶片K接合面與背面處，已經層積有彈性體層23(溶融金屬封裝部)，不僅如此，於擠壓部6的下面，沿著圓形半導體晶片K的外周，設置有來自彈性體所形成環狀的封裝部24(溶融金屬封裝部)的式樣。這時，利用擠壓機構5，讓活塞P往半導體晶片K方向移動，而擠壓部6則面對溶融金屬M及半導體晶片K來接近，讓封裝部24與半導體晶片K對接，如此一來，就如圖(b)所示，封裝部24在圈選範圍內將溶融金屬M封裝。根據此式樣，和前述第三種的式樣來比較，實際有效的封裝範圍將因為侷限於半導體晶片K的範圍內，因為可使封裝部24圈選範圍外的溶融金屬M’經由溶融金屬回收機構適當地回收，讓殘留在多餘間隙內的殘留金屬的分量可以減低。
    接下來，就設置有就溶融金屬封裝部之第五種的式樣，如圖13(a)所示，活塞之內，擠壓部6與溶融金屬M連接面的外側範圍開始，至前述面的背面處，層積有彈性體層25(溶融金屬封裝部)的式樣。此時，利用擠壓機構5，讓活塞P往半導體晶片K方向移動，而擠壓部則面對溶融金屬M及半導體晶片K來接近，讓彈性體層25接上半導體晶片K的話，如此一來，就如圖(b)所示，於彈性體層25的對接範圍內將溶融金屬封裝。此外，與圖11所示的不同，與外殼C之間的間隙的被溶融金屬M’完全封裝。
    如同上述，因為設置有各種的溶融金屬封裝部，所以溶融金屬M可封入擠壓部6和半導體晶片K之間，在半導體晶片K的廣泛範圍下，可因此提高封裝性，所以對溶融金屬M加上適當壓力，可將該溶融金屬M推壓進半導體晶片K的微小空間內。此外，同時可減低產生於半導體晶片K的殘渣，尤其是採用將溶融金屬M只封入半導體晶片K的式樣時，因為溶融金屬封裝部可將圈選範圍外的溶融金屬M’，經由溶融金屬回收機構進行回收，因而可以減低殘留於處理室內的剩餘之溶融金屬。
    藉此，可將溶融金屬毫無空隙地擠壓進微小空間內，可迴避充填時產生空洞，以實現高精度金屬充填的目標。
    最後，使用本發明，金屬充填的良好之狀態如圖14(a)所示，此為充填溶融金屬M前的半導體晶片K上之微小空間V的剖面圖，圖中下方為半導體晶片K。於同圖(a)中，半導體晶片K的表面處有無數的微小空間V有條不紊地整齊排列著。圖14(b)則為使用本發明，半導體晶片K上的微小空間V中，溶融金屬M充填良好狀態的剖面圖。於同圖(b)中可以清楚知道，微小空間V被溶融金屬M無間隙地充填的模樣。
    對此，以圖14(C)來做比較為例，此為發生溶融金屬M充填不良時，微小空間V1~V4的剖面圖。於同圖(C)中，在微小空間V1,V2底部側雖然溶融金屬M有被充填，但是量不夠，因此無法完全充滿微小空間。此外，在微小空間V3,V4，可看出溶融金屬沒有到達底部側而產生充填不良的模樣。
    雖然上述說明了有關本發明的實施形態，但是本發明採取的具體模樣是不限於此。
    例如於上例，雖然採用擠壓部6係靠近著半導體晶片K的構造，但是不限於此，亦可採用將半導體晶片K(保持台H)這邊往擠壓部6那方來靠近的構造。
    另外，於上例當中，在溶融金屬M供給後，有說明到使活塞P往半導體晶片K方向移動，擠壓部6去靠近溶融金屬M的液面，讓擠壓部6沉入溶融金屬M中的方法，但是並非擠壓部6去接近液面，而是擠壓6的表面被溶融金屬M浸入為止地，去供給該溶融金屬M，亦可做成把擠壓部6沉入溶融金屬M中的狀態。
    另外，就擠壓部6的擠壓方向，並非侷限於從鉛直上方向往下做擠壓的形態，而是根據裝置的構造，由鉛直下方向朝上方也能擠壓，或是亦可做成朝水平橫方向來擠壓。不僅如此，金屬充填裝置的方向不單單限於圖1所示之方向，像是將圖1的方向作成橫轉方向亦可，或是讓它反轉上下方向都可以。
    另外，在上例之金屬充填裝置1，經由某一程度多數量的供給溶融金屬M至處理室2內，溶融金屬M將可平均地覆蓋半導體晶片K的全部表面，例如，亦可先將處理室2的容積調小，把溶融金屬M供給到該處理室2內，並完全充滿處理室2內，因此亦可將溶融金屬平均地覆蓋半導體晶片K的全部表面。有關此種構造的金屬充填裝置，請參閱圖15並說明如下。此外，關於金屬充填裝置1的構造與相同之構造要素，附上同一記號來省略詳細說明。
    圖15所示之金屬充填裝置30，除了有保持台H、外殼C、活塞P、升降機構16、減壓機構3、溶融金屬供給機構4、溶融金屬回收機構8、控制裝置15等，另外具備有針對前述保持於保持台H上之半導體晶片K、讓前述活塞P進退之擠壓加壓機構5’、以及供給處理室2內非活性氣體之送氣機構7’。此外，前述擠壓加壓機構5’以及送氣機構7’的啟動，則由前述控制裝置15來控制。此外，擠壓加壓機構5則為擠壓機構並亦有加壓機構的功能。
    前述活塞P和上述金屬充填裝置1的活塞P一樣，設置有面向保持台側之不繡鋼440C所構成之擠壓部6，不僅如此，此擠壓部6上，在面對保持台面的外周邊緣部，設有溶融金屬封裝部6a。此外，該活塞P和外殼C之間，裝有2個O型環13a,13b，這2個O型環則被固定於外殼C上。
    另外，前述送氣機構7’可供給非活性氣體至處理室2內，係專門將處理室2內的剩餘溶融金屬輸送到溶融金屬回收機構8之溶融金屬回收部8a的機構供給非活性氣體的氣體供給部7a’，以及連接氣體供給部7a’與配管11之配管10’，以及配管10’，氣體供給部7’與配管11之間設置有控制閥7b’所構成，前述氣體供給部7a’的啟動，以及控制閥7b’的開關，係由前述控制裝置15來控制。此外，於金屬充填裝置30上，配管11係貫通外殼C下端側之側璧來安裝。
    另外，於金屬充填裝置30，用控制裝置15來控制升降機構16的啟動，讓保持台H上升，使外殼下端面和保持在保持台H上之半導體晶片K的表面對接，而形成處理室2。此外，形成處理室2之際，在外殼C的下端面與半導體晶片K表面之間，使用O型環14來維持氣密性。
    此外，前述溶融金屬回收機構8的控制閥8b可以切換成閉鎖，經由絞緊的開放，以及全開放等之3種狀態。
    接下來，依據此金屬充填裝置30，首先，讓保持台H和外殼C在分離的狀態下，保持台H上放置半導體晶片K，用控制裝置15來控制，讓升降機16啟動，讓保持台H朝外殼C上升，經由該保持台H上放置的半導體晶片K的表面與外殼C的下端面對接，因而形成處理室2。
    其次，使用控制裝置15來控制，啟動前述擠壓加壓機構5，為將處理室2的容積儘可能地縮小，活塞P朝保持在保持台上的半導體晶片K靠近後，用控制裝置15打開控制閥3b的同時，啟動真空泵3a，將處理室2內減壓到微真空狀態。緊接著，用控制裝置15關閉控制閥3b的同時，一方面讓真空泵3a停止動作，同時打開控制閥4b，將溶融金屬M加壓供給至處理室2內。接著，將溶融金屬M完全充滿處理室2內之後，使用控制裝置15關閉控制閥4b，停止供給溶融金屬M到處理室2內。如此一來，因為處理室2內被溶融金屬M完全充滿，溶融金屬M在半導體晶片K的表面不會彈開，半導體晶片K表面則被溶融金屬K均勻地覆蓋著。此外，如上所述，外殼C下端面與半導體晶片K的表面之間，因為裝隔有O型環14可保有氣密性，因此在供給溶融金屬M至處理室2內之際，可防止溶融金屬M回流入半導體晶片K之背面。
    接下來，停止供給溶融金屬M至處理室2內之後，用控制裝置15間隔絞緊，控制閥8b設於開放狀態的同時，在控制裝置15的控制下，啟動擠壓加壓機構5’，使活塞P朝半導體晶片K移動。此時，因為間隔絞緊，控制閥8b設於開放狀態，因移動活塞P而使溶融金屬M一直處於適當的加壓狀態下，剩餘的溶融金屬M則被推擠到溶融金屬回收部8a。
    接下來，用控制裝置15將控制閥設為全開放的狀態，同時打開控制閥7b’，啟動氣體供應部7a’，從該氣體供應部7a將非活性氣體供給到處理室2內，將殘留於溶融金屬封裝部6a之內部範圍以外的剩餘溶融金屬M排出至溶融金屬回收部8a。此外，於此排出工程，因為溶融金屬回收部8a將會維持在接近大氣壓力，即使在低的氣體壓力下，剩餘溶融金屬M也很容易排出至溶融金屬回收部8a內。接下來，溶融金屬M排出至溶融金屬回收部8a之後，用控制裝置15讓氣體供應部7a’的動作停止，將充填於半導體晶片K之微小空間內的溶融金屬M做待機冷卻至硬化為止。
    之後，在控制裝置15控制下，啟動擠壓加壓機構5’，讓活塞P上升，同時起動升降機構16，讓保持台H下降，最後從保持台H上取下半導體晶片K。
    如此，根據上述金屬充填裝置30，可使溶融金屬M完全充滿處理室2內，防止半導體晶片K表面溶融金屬M反彈，可用溶融金屬M均勻地覆蓋半導體晶片K的全部表面。另外，在溶融金屬M完全充滿處理室2內的狀態下，讓活塞P朝半導體晶片K移動，因此，可將溶融金屬M擠壓入半導體晶片K的微小空間內，不僅如此，因為擠壓部6壓貼於半導體晶片K的表面，即使溶融金屬封裝部6a有作用，亦可把溶融金屬M擠壓入微小空間內，可進行有效的金屬充填。
    不僅如此，因為半導體晶片K表面上壓貼有擠壓部6，所以可將剩餘的溶融金屬從半導體晶片上擠壓出，將可以減少處理後之半導體晶片K表面上所形成的殘渣量。
    另外，正因為設置有溶融金屬封裝部6a，所以可使溶融金屬M封入於該溶融金屬封裝部6a的內側範圍內，只有內側範圍以外的剩餘溶融金屬M可用送氣機構7’排出至溶融金屬回收部8a，可防止處理之後，剩餘的溶融金屬在外殼C的內周面與擠壓部6的外周面的縫隙中硬化，而影響活塞P升降動作，或是半導體晶片K與外殼C固化產生黏著的問題發生。
    不僅如此，上述金屬充填裝置30，因可使活塞P靠近保持於保持台H上的半導體晶片K，所以可讓處理室2的容積極其可能的變小，如此便可以抑低原本應該要供給到處理室2內的溶融金屬M的量，不需要金屬用液態儲存時的大容量加熱系統，也避免材料浪費，可以有效降低設備與營運成本。
    此外，於上述金屬充填裝置30上，雖已說明過其中經由控制閥8b的閥門，可維持溶融金屬M的加壓狀態，可把剩餘溶融金屬M’擠壓出到處理室2內的機構，但不侷限於此，例如說，像是維持處理室2內的溶融金屬M的加壓狀態時，用非活性氣體等來平衡加壓溶融金屬回收部8a的狀態，亦當做使活塞P移動，擠壓出剩餘溶融金屬M’的機構。
    另外，於上述兩種金屬充填裝置1,30上，係經由有貫通外殼C側璧的各配管，可做為把溶融金屬M供給至處理室2，以及做處理室2的排氣的這種機構，但不限於此，於活塞P之半導體晶片的表面之對向面之處做一個開口，經由形成於該活塞P的配管，亦可當做把溶融金屬M供給到處理室2內，以及做處理室2的排氣之機構。關於具備這樣構造的金屬充填裝置40，請參閱圖16~圖21，說明如下。此外針對金屬充填裝置1,30的構造與相同構造要素有附上相同記號，省略其詳細說明。
    如圖16所示，金屬充填裝置40係由保持台H、外殼C、活塞P、升降機構16、擠壓加壓機構5’、減壓機構3、溶融金屬供給機構4、以及控制裝置15所構成的。
    前述真空泵3a與處理室2係保持於保持台H上的半導體晶片K表面與活塞P面對面的中心附近處，由一端已開口的配管11’所連接，處理室2內的氣體藉由該配管11’來排氣。另外，溶融金屬供給部4a與處理室2同樣由一端位於活塞P的前述面對面的中心近旁處之已開口的配管9’所連接，溶融金屬M藉由該配管9’供給至處理室2內。另外，前述配管11’之活塞P側的開口部處，設置有由控制裝置15來控制其開關的閘閥3C，而前述配管9’之活塞P側的開口部處，同樣地設置有由控制裝置15來控制其開關的閘閥4C。
    另外，位於活塞P與外殼C之間，裝設有兩個O型環13b,13C，O型環13C固定於活塞P的下端處，而O型環13b固定於外殼C的上端處。
    此外，位於金屬充填裝置40的活塞P係呈面對此保持部H側處，因沒有設置擠壓部的構造，若要設置擠壓部的時候，前述兩配管9’,11’的一端，在擠壓部與保持於保持台H上之半導體晶片K表面呈對向的中心附近處，做個開口即可。
    其次，關於用此金屬充填裝置40，將溶融金屬M充填到半導體晶片K的微小空間內的過程，請參閱圖17~圖21之說明。
    首先，在控制裝置15的控制下，使其升降機構16啟動，讓保持台H下降後，半導體晶片K載置於保持台H上，緊接下來的是，用升降機構16讓保持台H上升，半導體晶片K的表面與外殼C的下端面對接，形成氣密狀的處理室2。之後，在控制裝置15的控制下，啟動前述之擠壓加壓機構5’，將處理室2的容積極盡地縮小，活塞P會靠近已位於保持台H上的半導體晶片K。透過控制裝置15啟動真空泵3a的同時，打開配管11’的控制閥3b及閘閥3C，使處理室2內部的氣體排出，將該處理室減壓至微真空狀態為止(參閱圖17)。
    其次，如圖18所示，用控制裝置15來關閉控制閥3C及閘閥3C，同時也停止真空泵3C的動作。之後，一直維持處理室2內的減壓狀態下，用控制裝置15打開控制閥4b及閘閥4C，加壓供給來自溶融金屬部4a的溶融金屬M，將溶融金屬M完全充滿處理室2的內部。如此，正因處理室2內部用溶融金屬M完全填滿，如同上述，可防止溶融金屬M在半導體晶片K的表面被彈開，半導體晶片K表面則因溶融金屬而被均勻地覆蓋著。
    接下來，如圖19所示，將控制閥4b及閘閥4C一直處於打開的狀態，透過控制裝置15的控制，啟動擠壓加壓機構5’，使活塞P朝半導體晶片K的表面來移動。此時，比溶融金屬供給部4a之溶融金屬M的供給壓力還大的壓力，使活塞P移動，縮小處理室2的容積，若其構造可使來自處理室2內的溶融金屬M擠回至溶融金屬供給部4a的話，溶融金屬M則用與供給壓力相同的壓力來維持加壓狀態。另外，如上所述，用高於溶融金屬M的供給壓力的壓力，使活塞P移動，將剩餘溶融金屬M經由配管9’擠回至溶融金屬供給部4a。
    之後，更讓活塞P移動，該活塞P推壓於半導體晶片K上的狀態下放置(參閱圖20)，緊接著用控制裝置15關閉控制閥4b以及閘閥4C，溶融金屬溫度一直冷卻到融點以下，充填於半導體晶片K的微小空間內的溶融金屬M待機直到冷卻硬化為止。
    另外，倘若溶融金屬供給部4a不產生空洞，而微小空間內金屬充填壓力不能建立之時，活塞P在推壓於半導體晶片K的階段之前，關閉閘閥4C將已封入處理室2內的溶融金屬M，因用活塞P加壓，所以不發生空洞也可得到金屬充填壓力。此時，半導體晶片K上的剩餘溶融金屬將之弄到需要的最低限度，用控制裝置15來控制閘閥4C的關閉時機。之後，於此一狀態下，溶融金屬M的溫度冷卻至融點以下為止，充填於半導體晶片K的微小空間內之溶融金屬M則待機到冷卻硬化為止。
    之後，如圖21所示，用控制裝置15來控制，啟動壓著加壓裝置，讓活塞P上升，不僅如此，還啟動升降機構16，讓保持台H下降來開放處理室2，最後從保持台H上取出半導體晶片K。
    如此，即使於上述半導體晶片K上，因處理室2內用溶融金屬M完全充滿，在半導體晶片K的表面防止溶融金屬反彈，可使溶融金屬M平均地覆蓋半導體晶片K的全部表面。此外，該半導體晶片K的表面上壓貼活塞P，因半導體晶片K上的剩餘溶融金屬M將從該半導體晶片K上向溶融金屬供給部4a推出，所以將可減少處理後之半導體晶片K表面上所形成之殘渣量。
    再者，可把處理室2的容積先設定小，如上述一般，可抑低應該要供給到處理室2的溶融金屬M的量，還可降低設備及運轉成本。
    另外，於上述金屬充填裝置，因外殼C上配管沒有連接，所以O型環13C可配置於活塞P的擠壓面旁邊，而且可盡量地縮小位於處理室2之外殼C與活塞P之間的間隙。根據於此，即使省略殘留於前述間隙之溶融金屬M的排出工程，亦可避免外殼C與活塞P因硬化金屬會固著的問題，不僅如此，做為擠壓部上無設置封裝部的構造可以擴大有效處理面積。
    此外，於上述金屬充填裝置40，雖活塞P上設置有2條配管的結構，但2條配管之內，也可以一邊設於活塞P上，另一邊設於外殼C上之構造。在此情況時，通過中間設有活塞P的配管來進行溶融金屬的供給，亦可通過設於外殼C的配管來進行處理室2內的排氣，相反地亦可通過設有活塞P的配管來進行處理室2內的排氣，可通過設於外殼C的配管來進行溶融金屬的供給。
    另外，於上述金屬充填裝置40，若不欲再利用供給至處理室2內的溶融金屬M之時，如圖22所示之金屬充填裝置50一般，也可設置溶融金屬回收機構8。另外，在這情形時，溶融金屬回收機構8之溶融金屬回收部8a，亦可通過配管9回收處理室2內的剩餘溶融金屬，而且活塞P上形成另外的配管，亦可通過該配管進行回收。此外，於上述金屬充填裝置1,30，若是再利用溶融金屬M的話，不用另外設置溶融金屬回收部，如金屬充填裝置40一般，剩餘溶融金屬也可以回到溶融金屬供給部。 [產業上之利用可能性]
    如上述說明，本發明，最適合使用在對被處理物表面上的微小空間(via，貫穿孔)內充填溶融金屬之金屬充填裝置。
    1‧‧‧金屬充填裝置
    2‧‧‧處理室
    3‧‧‧減壓機構
    4‧‧‧溶融金屬供給機構
    5‧‧‧擠壓裝置
    6‧‧‧擠壓部
    7‧‧‧加壓氣體供給部
    8‧‧‧溶融金屬回收機構
    15‧‧‧控制裝置
    16‧‧‧升降機構
    C‧‧‧外殼
    H‧‧‧保持台
    K‧‧‧半導體晶片
    P‧‧‧活塞
    圖1是關於本發明其中一種形態的金屬充填裝置概略構成之示意剖面圖。
    圖2是上述實施形態的金屬充填裝置之動作流程示意說明圖。
    圖3是上述實施形態的金屬充填裝置之動作流程示意說明圖。
    圖4是上述實施形態的金屬充填裝置之動作流程示意說明圖。
    圖5是上述實施形態的金屬充填裝置之動作流程示意說明圖。
    圖6是上述實施形態的金屬充填裝置之動作流程示意說明圖。
    圖7是上述實施形態的金屬充填裝置之動作流程示意說明圖。
    圖8是上述實施形態的金屬充填裝置之動作流程示意說明圖。
    圖9(a)是在活塞設有溶融金屬封裝部的構成例的剖面圖，(b)是將(a)的活塞向著半導體晶片下降時示意的剖面圖。
    圖10(a)是在活塞設有溶融金屬封裝部的詳細結構例的剖面圖，(b)是將(a)的活塞向著半導體晶片下降時之示意剖面圖。
    圖11(a)是設置於活塞的溶融金屬封裝部的詳細結構例的剖面圖，(b)是將(a)的活塞向著半導體晶片下降時之示意的剖面圖。
    圖12(a)是設置於活塞的溶融金屬封裝部的詳細結構之示意剖面圖，(b)是將(a)的活塞向著半導體晶片下降時之示意剖面圖。
    圖13(a)是設置於活塞的溶融金屬封裝部的詳細結構之剖面圖，(b)是將(a)的活塞向著半導體晶片下降時之示意剖面圖。
    圖14(a)是金屬充填前的半導體晶片上的微小空間之示意剖面圖，(b)是有良好金屬充填過的上述微小空間之示意剖面圖，(c)為發生充填不良的上述微小空間之示意剖面圖。
    圖15是本發明其他形態相關的金屬充填裝置的概略構成之示意剖面圖。
    圖16是本發明其他形態相關的金屬充填裝置的概略構成之示意剖面圖。
    圖17是上述實施形態的金屬充填裝置之動作流程示意說明圖。
    圖18是上述實施形態的金屬充填裝置的動作流程之示意說明圖。
    圖19是上述實施形態的金屬充填裝置的動作流程之示意說明。
    圖20是上述實施形態的金屬充填裝置的動作流程之示意說明圖。
    圖21是上述實施形態的金屬充填裝置的動作流程之示意說明圖。
    圖22是上述實施形態的金屬充填裝置的動作流程之示意說明圖。
    权利要求:
    Claims (15)
    [1] 一種金屬充填裝置，其特徵在於：其係一將供給至該被處理物上之溶融金屬，充填至被處理物表面上形成開口的微小空間內的金屬充填裝置；包括：具備有保持前述被處理物的保持部；含有內部空間，其中一端設置於與前述保持部呈對向的筒狀元件；被嵌設在前述筒狀元件的內部空間內可自由進出的擠壓元件；相對於保持於前述保持部的被處理物，可使前述擠壓元件進出的擠壓機構；具有可使前述保持部以及筒狀元件之至少其中一方朝另一方靠近、向遠離方向移動的移動機構；透過保持於前述保持部的被處理物或前述保持部，與前述筒狀元件及前述擠壓元件所形成之氣密狀的處理室；更具備有對前述處理室內做減壓的減壓機構；供給溶融金屬至前述處理室內的溶融金屬供給機構；對將加壓之溶融金屬供給至前述處理室內的供給機構；同時前述處理室可透過前述擠壓元件的進退位置而使該容積產生變化。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之金屬充填裝置，其特徵在於，經由前述溶融金屬供給機構將所供給的溶融金屬封入前述擠壓元件與前述被處理物表面之間的溶融金屬封裝部，係設置於前述擠壓元件上。
    [3] 如申請專利範圍第1項所述之金屬充填裝置，其特徵在於，其中一端具有在前述筒狀元件之內壁面開口之通氣通道，同時另一端則具有在前述筒狀元件的內壁面開口之供給通道；前述減壓機構係為經由前述通氣通道將處理室內的氣體排出，以使處理室內部減壓之結構；前述溶融金屬供給機構係為經由前述供給通道將溶融金屬供給至處理室內之結構。
    [4] 如申請專利範圍第3項所述之金屬充填裝置，其特徵在於，將前述溶融金屬供給機構所供給的溶融金屬封入前述擠壓元件與前述被處理物表面之間的溶融金屬封裝部，係裝設於前述擠壓元件上。
    [5] 如申請專利範圍第1項所述之金屬充填裝置，其特徵在於，其中一端上在前述擠壓元件之前述保持部之對向面上做一開口，並具備有在該擠壓元件上形成之通氣通道，而另一端上在擠壓元件之前述對向面做開口並具備有在擠壓元件上形成之供給通道；前述減壓機構，係為經由前述通氣通道將處理室內的氣體排出，以使該處理室內部減壓之結構；前述溶融金屬供給機構，係為經由前述供給通道將溶融金屬供給至處理室內之結構。
    [6] 如申請專利範圍第5項所述之金屬充填裝置，其特徵在於，經由前述溶融金屬供給機構將所供給之溶融金屬封入前述擠壓元件與前述被處理物表面之間的溶融金屬封裝部，係設置於前述擠壓元件上。
    [7] 如申請專利範圍第1項所述之金屬充填裝置，其特徵在於，前述擠壓機構，可在進出時令前述擠壓元件能夠推壓進出至前述被處理物上。
    [8] 如申請專利範圍第7項所述之金屬充填裝置，其特徵在於，經由前述溶融金屬供給機構將所供給之溶融金屬封入前述擠壓元件與前述被處理物表面之間的溶融金屬封裝部，係設置於前述擠壓元件上。
    [9] 如申請專利範圍第7項所述之金屬充填裝置，其特徵在於，其中一端具有在前述筒狀元件之內壁面開口之通氣通道，而另一端則是具有在前述筒狀元件的內壁面開口之供給通道，前述減壓機構，係為經由前述通氣通道將處理室內的氣體排出，以使該處理室內部減壓之結構；前述溶融金屬供給機構，係為經由前述供給通道將溶融金屬供給至處理室內之結構。
    [10] 如申請專利範圍第9項所述之金屬充填裝置，其特徵在於，經由前述溶融金屬供給機構將所供給之溶融金屬封入前述擠壓元件與前述被處理物表面之間的溶融金屬封裝部，係設置於前述擠壓元件上。
    [11] 如申請專利範圍第7項所述之金屬充填裝置，其特徵在於，其中一端上在前述擠壓元件之前述保持部之對向面上做一開口，並具備有在該擠壓元件上形成之通氣通道，而另一端上在擠壓元件之前述對向面做開口並具備有在擠壓元件上形成之供給通道；前述減壓機構，係為經由前述通氣通道將處理室內的氣體排出，以使該處理室內部減壓之結構；前述溶融金屬供給機構，係為經由前述供給通道將溶融金屬供給至處理室內之結構。
    [12] 如申請專利範圍第1項所述之金屬充填裝置，其特徵在於，經由前述溶融金屬供給機構將所供給之溶融金屬封入前述擠壓元件與前述被處理物表面之間的溶融金屬封裝部，係設置於前述擠壓元件上。
    [13] 如申請專利範圍第1至12項之任一項所述之金屬充填裝置，其特徵在於，前述加壓機構係將加壓氣體供給至前述處理室內之加壓氣體供給機構。
    [14] 如申請專利範圍第1至12項之任一項所述之金屬充填裝置，其特徵在於，前述溶融金屬供給機構係為一供給溶融金屬至前述處理室內並以溶融金屬將其內部完全填滿之機構，而前述擠壓機構亦可做為前述加壓機構功能之機構。
    [15] 如申請專利範圍第1至12項之任一項所述之金屬充填裝置，其特徵在於，前述溶融金屬供給機構係一如同將溶融金屬填滿前述處理室內部一般，將溶融金屬加壓供給至該處理室內之結構，亦可做為前述加壓機構功能之機構。
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