1264805 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 =日=關於-種於承裁件中整合半導體元件 法，尤指一種將薄化晶片固定 、衣 【先前技術】 n载件之開孔内的製法。 ，子產業的蓬勃發展，電子 方向，同時外形也朝向輕薄短小之方“：。 因此，如何在日益緊縮之有限办 π义化。 置高佈線密度之半導俨曰片：内，在曰曰片承載件上安 要課題。 1已成為承《界的-項重 者半導體裝置之製程，首先係由晶片承載件萝迭苹 或導線m t 曰曰片承載件’如各式電路板 者進s 將該些晶片承載件交由半導體封裝孝 者進灯置晶、打魏、据厭 条 足半導雕封壯&^ 、土、l及植球等製程。同時，為滿 足丰^料件㊅積集度（IntegmiQ_及微型化 ((ΓΓΓ咖iGn)的封裝要求，係可採用層間連接技術 ΓΓ1ΓΓΤ一以擴A電路板上可利用的佈線面 '、取、所1展出的一種可藉由將晶片嵌埋入電路板 預开/成的開孔中，並使晶片固定於電路板内 導麵，電路板結構，如第丨至第2圖所示。一 之半i:二圖：不，係為美國專利第6,7。9,898號所提出 广 、、衣件。如圖所示，該半導體封裝件係以-散熱 板102作為承載件，該散熱板⑽具有至少一凹部刚， 以由▲凹# 1〇4接置—半導體晶片n4。其中，係塵合一 ]8]〇】 1264805 ，"電層Π 2於該半導體晶片】]4及散熟板〗〇2的表囬，裔 介電層112係貼置於該半導體晶片1]4之主動面]]$，且 该半導體晶片114之非主動面1]8則係藉由一熱傳導黏著 材料120接置於該凹部1〇4中。而且，藉由增層技術^可 於該散熱板102及該半導體晶片114上形成一線路增層結 構12 2，如第2圖所示。 心惟，由於該介電層112具有流動性，該介電層ιΐ2會 :入該半導體晶片114與該凹部ι〇4間之缝隙後，使得該 ”電層112表面形成多個凹處。如此一來，因介電層112 坦性不足’將影響後續進行線路增層結構之i程品 貝與電性連接的可靠度。 —匕外為使I體體積更為輕薄短小以及設置更多主被 力兀件，係將晶圓背面加以 化再進仃切割，以獲得 /二ά的損傷’例如去除晶面貼片時變得容易破 衣’化成晶圓的報廢。 因此，如何於整人a y ?此" 術之製f的阁斤 口 3曰片承載件之製造與半導體封裝技 性，：：、” ’均勻控制承載件接置晶片之表面的平敕 陡，亚有效降低晶圓之破 1+1 【發明内容】 男'為亟待抓纣之课題。 提供技術之缺點，本發明之主要目的传 表面所形成的介”二“體元件之製法，使該承载件 程之進行。％…面保持平整，俾利後續增層線路製 18101 1264805 本兔明々又-目的係提供—種於承 元件之製法，以於令整體結構薄 ：“〜豆 工晶圓時之破片率。 #化之…降低研磨及加 本發明之再一目的係提供-種於承载件中整合半導俨 板中。 曰日片此輕易地置放且接置於核心 為達上述目的以及其他目的 合半導體亓彳^ 發明之於承載件中整 曰η你曰+ 支係包括.百先提供至少一薄化 係具有-主動面及非主動面； 開口之承載件；於該承載件底面形成一第_介：^至二 非主動面結合在該第中再;使該薄化晶片之 晶…面形成一第二介電;表:及；：該承載件及薄化 订平坦化製程，使該第二介電層表面保持平整:層表面進 於—個較佳實施例中，該薄 一具有—主動面以及-非主動之製程係包括··提供 面形成—保護層，·接著料曰圓之:函，於該晶圓之主動 於該晶圓之非主動面形成非，面進:研磨；再 晶圓設置於—支承板上. "猎由5亥黏著層以將該 遽声.以及 ，二後移除該晶圓之主動面上的佯 以二及切利該晶圓以形成複數個薄化晶片。保 、較佳實施例中，將至少—薄化晶片 件之開口之步戰係包括：加熱該薄化 ^^承裁 内，使該薄化晶；涛化晶片置於該承載件之— 日日片、4合在第一介電層表面。 】8]〇] 1264805 另一較佳實施例中，將至+ 一 件之開口之步驟 y “曰曰片整合於一承載 乂 系包括··將該薄 之開口内之第一介~化卵片直接置於該承載件 著，而在該第一介+ '"弟；丨笔層未固化前黏 載件。 ^層固化後以將該薄化晶片固定於該承 於分別實施上述兩將薄 得以將該薄化晶片接—B曰片置於承裁件之方式後， 承載件及薄化晶片表面上形成，内，並後續於該 晶片固定於該承載件。 弟—"黾層，以將該薄化 於一個較佳實施例中，該承載 成該電路板之步驟係包括：提供 笔路板，且形 板；於該金屬層進行圖案 金屬層之核心 該核心板上形成至少—開口。 形成—線路層，·以及於 於一個較佳實施例中 路增層結構之步驟。 匕在該線路層上形成一線 1 於一個較佳實施例中， — 為含膠量不同之材質所製成者。复二^層與该第二介電層 膠量低於該第二介電層。較佳者為’該第—介電層之含 動性之物質，而該第二介電層則具—介電層為低流 於一個較佳實施例中，對 _ 土之黏性及流動性。 程之步驟係採化學機械研磨。介電層進行平坦化製 化製程之步驟後藉由增層技^ ’ ^可選擇該進行平坦 透過前述本發明之製法中曰U° 保護層後，再將該晶圓背面研戶加^曰曰圓之主動面黏著 吁工加以缚化；然後將該晶圓 18101 8 1264805 =於一支承板後，再進行切割最 動面上的保護層。因此， 牙、日日®之主 , J解決習知技術中研声、望 中’該晶圓容易破裂所造成之種種問題，俾過程 個別晶片’使整體之體積更為輕薄短小。。更身之 同時，本發明係在進行 形成一線路增層社構，故一衣私後，藉由增層技術 的平整性，心；!Jr控制接置薄化晶片之表面 丨：私品質與電性連接可靠度之種種缺失。故，心：構之 有利於後續細線路製程之進行。 心用本發明 【實施方式】 以下係藉由特定的具體實施例說 式，熟習此技藝之人士可由本說明 方 瞭解本發明之其他優點與功效。本 T一内易地 的具體實施例加以施行或庫 ;;^可错由其他不同 可基於不同觀點與應用，在不 員、.、田即亦 種修飾與變更。 本杂月之精神下進行各 請參閱第3A圖至第3Nn 合半導體元件之製法的剖面示意圖。…、承载件中整 首先請參閱第3A至第开圖，係 之製程。 月之潯化晶片 如第3A圖所示，首先提供一晶圓卜 主動面la以及一非主動面lb。苴口具有— Ύ έ亥晶圓1可设姐达 -矽晶圓或砷化鎵(GaAS)晶圓，但非以此為限。、為 如第3B圖所示，接著於該晶圓]之主動面！"著— 9 18101 1264805 保護層3。 如第3C圖所示，之後對該晶圓 研声，頦yfl· # Θ m 1 非主動面1 b進行 汁以 >専化该晶0 1之厚度 一研磨機台（未圖示）内進行 /日日貝’丁、如移入 ^ ^ ^ 琨仃研磨，而使該晶圓1達到預 叹厗度。其中，研磨該晶圓i之 .預 不另為文贅述。 Μ屬業界習知者，故 於本實施例中，該保護層3可例如為 ; 片（tape)或平板，以於研磨期 ’、、子又：二之膠 h。但，於其他實施例中， 動面 所仏制上+ %保邊層3亦可為諸如剛性姑 貝所製成之藍寶石（Sapphire)、X梓力 材 士丄 ）不鐵鋼、或其他等效物株。 冋犄，由剛性材質所製成之保護 件 曰门 曼續3亦可於研磨時禪罐斗 日日圓1不致變形破裂。因此，σ 呆°蒦硪 主叙；士 ，、要可於研磨該晶圓1之非 主動面lb時可保護該主動面1 之非 明，而非侷限於本實施例中所述者。 、本毛 如第3D圖所示，於該經薄化 成一黏著層1c。該黏著声& 之非主動面lb形 彻“甘 層“糸如聚亞酿胺㈣yimide)、 、离寺、或其他具黏性之材質所製成 上士如第則所示，將該經薄化晶《Μ設置於-支承^ 广如圖所示’係將該晶《Μ之非主動面 支’： 5上，並藉由該黏著声lc將兮曰问， 直万…亥支承板 而。甘// 亥晶圓1固定於該支承板5夺 ，、中，该支承板5可為例如一切割架。 乂 如第3F圖所示，接著移除該保護層3並進行切單作 業，以將該晶圓1切割成複數薄化晶片u。 之後，如第3G至第31圖所示，俜A 士 口岍不知為本發明之承載件 ]8]〇] 10 1264805 製，而該承載件係可為陶£材料、❹… 有線路之電路板。本發明僅以其 ·〜’,a i »層或具 說明，惟並非用以限制其可實_圍兒路板實施例作詳細 如弟3G圖所示，當本發明之承載件 路板實施時，其主要製作方法如下 ，、有線路之電 7]，於該核心板71之上下表面:先提供一核心板 而各該全屬声72釗4叮达 ’、刀別形成—金屬層72, 。。乡至屬層72例如可為銅金 所構成。 蜀飞具他具導電性之金屬 如第3Η圖所示，係可選握 等方弋右兮 、 用機械鑽孔或雷射鑽孔 寺方式在该核心板71形成複數個 、，、_ 形成一電鑛導通孔，以漣Έ μ ，亚進行電鍵以 兒锁♦逋孔以連通上下表面的 ，田上 蝕刻技術形成-線路圖案化 θ ’亚利用如 件7。其中，該線路層721亦可選擇採曰用2 ’以形成該承載 方半於闰安儿 用黾錢（Electroplating) 方法灰圖案化之電鍍中形成細 亡问仏μ 略亚非以此為限。因此， 有關線路圖案化技術繁多，惟 苴非太安斗"从 乃業界所周知之製程技術， /、非本案技術特徵，故未再予贅述。 如第31圖所示，係可選擇利 以名兮·?甚a 用械械銑孔或雷射製孔， 以在忒承載件7形成至少一開口 74。 第3J至第3Κ圖所示者，係士夕石， 人係肸至少一薄化晶片11整 合於该承載件7之開口 74中。 接著’如第3 J圖所示，传斟认 ^ ? ^ 於欲整合該薄化晶片11 之考載仵7表面壓合一第一介電； 一 日5。如圖所示，係在該 核心板71底面壓合一第一介電 a ^ ^ ^ , 而该乐一介電層75 7送擇為例如背膠銅箔（Resi
〇ated copper，RCC)、ABF η 18101 1264805 (Ajinomoto build-up film)、pp(pre„preg)、以及 βΤ (Bismaleimidetriazine)等所製成。 隨後’如第3K圖所示，將号舊/μ曰 肘邊溥化晶片11整合至承載 件7之開口 74。其中，各簿什曰H ]飞π /寻化日日片11得以係如晶片吸取 設備（圖式中未表示）吸取，而置於該承載件7之開口 ％ 中。由於該晶片吸取設備及其吸取原理俱為習知技術，且 並非本案特徵’故不多作說明。 化W中，係先加熱該薄化晶片u，令該薄化晶 將”之：者層1C (如弟3 F圖所示）軟化並產生黏性，再 ：置於該承載件7之開内之第—介電 ^M；V 該黏著層1e可為例如膠膜。而且，於本 知例中，係形成可爲-正方形或長方形之開口 、t 以供收納該薄化晶片1 i ’然而，於其他 、幵^ 擇形成至少-狹槽以供收納該薄化晶“二可選 件，而非侷限於此。 次一他笔子元 轶者，如 1<费从 你對於欲整合該薄化曰Η 件7表面壓合-第二介電層76。如圖所 曰曰 心板71頂面及薄化晶片U之非 ’、係在纪 命居γ 斤 王動面lb上壓合一輦一 包層76，而該第二介電層76 。弟一 ABF、pp、BT等所製成。 ”、、歹1如背膠銅箔 、於本實施例中，該第一介電層75 _八 為含膠量不同之材質所製成 —j丨電層76 m ^ ^ 運用該第一介 恥置較低而具有較低之流動性，1包層75之含 量則較高而具有較佳之黏性及、_ <弟；丨甩層76之含勝 及，。如此-來，第―、 18101 12 1264805 二介電層75,76於進 部分該第二介泰厚7“ “至違核心板日寺.便可使 电运76 w入該薄化晶片J ]盥 間隙，以確實將爷舊# B u ，、4開口 74間之 隹貝亂專化晶片u固定於承載件7中。 、，，、、'、後，如第3M圖所示，對該第二介電層76 > 平坦化製程，以使該第__介命 、仃 可進行例如化學機找I; 表面保持平整。其中， CMP) ' 1： (Ch--l Machine P〇lishing? 而神的Ϊ 式，讓該第二介電層76表面達到全 .面性，平坦化，以利後續製程之進行。 最後，如第3Ν圖所+，π 4曰# + 721上形成一線路” μ 輕乂據貫際需要在該線路層 4、果路心層結構77，係在該第二介 成線路層771及導電盲孔77 : 形 利用增犀法ΓΒ丨]ϋ 方、本只鈀例中，係可選擇 θ UP Pl〇CeSS)，如全加成法(Full additive -叫、_加成法（Semi_additivepr〇cess)、或減成法 (Subtractive process) ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ 構77。1中, ，口木化之線路增層結 .X„4. 乂 成法、半加成法、以及減成法均屬孝 ►"自知者，故於此不再多作說明。 業 敕1 於係採平坦化製程使該第二介電層％表面保持平 :，相％C於習知技術，應用本實施例之承載件7 層表面。 、〃、化、、泉路有效且平整地形成於該介電 月/上所述之具體實施例，僅係用以例釋本發明之特點 ^效，而非用以㈣本發明之可實施範_。舉例來說、、、， 本貫域係將具黏著層之薄化晶片整合至承載件，作於复 他實施例中，亦可將不具黏著層之薄化晶片直接置於該i 1810] 13 1264805 載件之開口。如此，在整合薄化aa 預先加熱該薄化 ：八載件時，可省略 置於該承載件7之開口 7二第=薄化晶片π直接 第-介電層75未固化前黏著 ：'：層75上，並由該 ^ 考而在該第一 後以將該薄化晶片u固定於 ：層75固化 介電層76淥入每仆曰Hll # 或可再藉由第二 固… 弟二介電層76將該薄化曰片η 口疋於该承載件7之開口 74内。 匕日日片11 同¥，於其他實施例中，亦豆帝 承載件。舉例來說，於第卞子元件整合至 電子元I ，亦可先在承載件7表面設置至少- 然後再於承载件為動兀件或被動元件， 如第^該第二介電層％。之後， 程。最後，如第3Nn / 表面進行平坦化製 路增声^77 & ㈣線路層721上形成該線 吩’日尽、答口構7 7 〇如此，係^p脸士 ^ 片U盥電子… 本發明應用於整合有薄化晶 乃1 1只甩子兀件9之承載
圖之順序亦可加以變化 ’ * 至第3L 合於-承載件之開口中，個該薄化晶片整 下表面分別加熱陶一第：;:5:化晶片之承載件上 發明。 一 及弟-介電層者皆適用於本 :亡可知’本發明係於晶圓薄化製程中先將晶圓非主 t 如朦膜之黏著層以及在晶圓主動面黏貼保護層， ~後進饤缚化，然後將經薄化晶圓貼置於諸如切割架之支 ]8]〇] 14 1264805 f板’再除去保護層以進行切割。如此，可由該支承板妹 涛化^0製程中避免於去除保護層後產生破片現象。而 且斜=別形成之各薄化晶片以諸如晶片吸取設備吸取， 化晶片加熱，以使晶背上之膠膜軟化並具黏性， =專：晶片置於承載件之開口中之介電層上，接著再全 成介電層；而最後，便對該介電層進行平坦化’ 以利後績進行線路增層製程。 戶斤34，本發明係可使承載件表面所壓合的介電層 發明，俾利後續線路增層製程之進行，且應 整體結構薄化之際，™^ =實_僅為例示性說明本㈣ ==發明。任何所屬技術領域具有通二 修飾*變：：因：明ί精神及範° 壽下，對上述實施例進行 申靖專利^本發明之_簡範圍，應如後述之 〒明專利乾圍所列。 【圖式簡單說明】 :1以及第2圖係為美國專利第6,7 出的半導體裳置之剖面示意圖； 5 虎案所棱 體元係爲本發明之於承載件中整合半導 衣法之w程示意圖；以及 第3L’至第3N，圖传第3L 5楚⑽m 程示意圖。 口知弟几至乐3N圖之另一實施之製 【主要元件符號說明】 18101 15 1264805
102 散熱板 104 凹部 112 介電層 114 半導體晶片 116 主動面 118 非主動面 120 熱傳導黏著材料 1 晶圓 11 薄化晶片 la 主動面 lb 非主動面 1 c 黏著層 3 保護層 5 支承板 7 承載件 71 核心板 72 金屬層 721 線路層 73 開孔 74 開口 75 第一介電層 76 第二介電層 77 ^ 122 線路增層結構 771 線路層 772 導電盲孔 9 電子元件 16 ]8]0]