形成具有無芯封裝件的功能化載體結構制造技術

記載了一種形成微電子封裝結構的方法和由此形成的相關結構。這些方法可包括：將管芯附連于載體材料，其中載體材料包括由蝕刻停止層隔開的頂層和底層；與管芯毗鄰地形成絕緣材料，通過在介電材料上堆積多個層而形成無芯襯底，并隨后從底層載體材料上去除頂層載體材料和蝕刻停止層。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】形成具有無芯封裝件的功能化載體結構
技術介紹
隨著較高處理器性能的半導體技術進步，封裝架構的進步可包括無芯無焊點堆積層(BBUL-C)封裝件架構以及其它這類組成。BBUL-C封裝件的當前工藝流程涉及在包覆以銅箔的臨時芯/載體上構筑襯底，在封裝件從芯分離后，該銅箔被蝕刻掉。附圖簡述盡管說明書以特別指出和清楚要求本專利技術某些實施例的權利要求書作為結束，然而當結合附圖閱讀時本專利技術的優點能從本專利技術下面的描述中更容易地確定，在附圖中圖Ia-Ih示出形成根據本專利技術一實施例的結構的方法。圖2a_2e示出形成根據本專利技術一實施例的結構的方法。圖3示出根據本專利技術一實施例的系統。專利技術詳述在下面的詳細描述中，各附圖被給予附圖標記，這些附圖標記借助示例示出了可將這些方法投入實踐的具體實施例。這些實施例被足夠詳細地描述以允許本領域內技術人員能將這些實施例用于實踐。要理解盡管各實施例是不同的，但不一定是互斥的。例如，本文結合一個實施例所描述的具體特征、結構或特性可實現在其它實施例中而不脫離這些實施例的精神和范圍。另外要理解，可改變每個披露的實施例中的各要素的位置或排列而不脫離這些實施例的精神和范圍。下面的詳細說明因此不被認為是限定的意思，并且這些實 施例的范圍僅由所附權利要求書定義，連同權利要求書所賦予的等效物的全部范圍作出適當解釋。在附圖中，相同的附圖標記在若干圖中表示相同或相似的功能性。描述了形成和利用微電子結構(例如封裝件結構)的方法和相關結構。這些方法可包括將管芯附連于載體材料，其中載體材料包括由蝕刻停止層隔開的頂層和底層；與管芯毗鄰地形成絕緣材料；通過在絕緣材料上堆積多個層來形成無芯襯底；并隨后從底層載體材料去除頂層載體材料和蝕刻停止層。這些實施例的方法允許載體材料功能化以形成功能化載體結構，例如EMI屏蔽、硬化結構、熱擴散器、電感器以及PoP焊區結構。圖Ia-Ih示出形成微電子結構(例如封裝件結構)的方法的實施例。圖Ia示出載體材料100、100’。在一個實施例中,載體材料100可包括可用作載體(例如微電子管芯載體)的多層銅箔。在其它實施例中，載體材料可包括任何適合的導電載體材料100。在一個實施例中，載體材料100可包括兩個層，如圖所示的頂層100和底層100’，但在其它實施例中也可包括一個層或兩個以上的層。在一個實施例中，載體材料100可包括兩個導電材料層，所述導電材料例如但不局限于銅，該導電材料層可通過薄蝕刻阻擋(停止)層102隔開。在一個實施例中，蝕刻停止層102可包括例如鎳的材料，但也可包括可用來包含蝕刻停止層以利于停止載體層之間蝕刻的任何這種材料。在一個實施例中，蝕刻停止層102可用來幫助形成空腔104(圖Ib)，尤其是例如在蝕刻工藝過程中。在一個實施例中，底部載體材料底層100’的厚度103可由接下來的組裝步驟中將要嵌入到載體材料100’中的管芯的厚度和嵌入深度規定。空腔104可形成在載體材料的一個層中，例如通過去除底部載體材料底層100’的一部分。空腔104可利用任何適當的去除工藝來形成，例如業內已知的那些蝕刻工藝。例如，可將掩模材料層壓在載體材料100’的底層上，并可對載體材料100’布圖以形成空腔104，管芯可隨后放置到該空腔104內。載體材料層100、100’之間的蝕刻停止層102可用作空腔104成形的蝕刻停止 結構，并可界定一平坦表面以使管芯置于其上。如此形成的空腔104可包括底部101、斜角部105以及頂部107，其中頂部包括蝕刻停止層102的一部分。在其它實施例中，可形成空腔104，載體材料100的底部可保持基本平坦，如圖Ic所不。在一實施例中，例如微電子管芯106的管芯例如可附連在空腔104內(圖Ic)。在一實施例中，管芯106可包括薄管芯106，并可包括低于約150微米的厚度。在一實施例中，管芯106可附連于空腔104的頂部107。在一實施例中，管芯106可包括至少一個側壁108、后側111和作用側112。在一實施例中，管芯106的背側111可直接設置在每個蝕刻停止層102在空腔104內的一部分上。在某些情形下，可使用粘合劑薄膜(未示出)和/或附連工藝來將管芯106附連在載體材料100’的空腔104內。在一實施例中，例如銅的載體材料可加工成粗糙的以幫助管芯106的附連。在一實施例中，粘合劑薄膜可用作最終封裝件的永久性部分以保護管芯106的背側111，從而提供用于標記的表面和/或例如管理可能發生在管芯106中的任何翹曲。在一實施例中，粘合劑可包括背側薄膜(DBF)，該背側薄膜(DBF)可在部署前施加于管芯106的背側111。DBF可例如用金屬微粒(例如銅或銀)填充，當隨后連接至熱擴散裝置(例如微溝道散熱器)時提高傳導性。絕緣材料110可形成在載體材料100’上并與形成在載體材料100’的空腔104內的管芯106毗鄰(圖Id)。在一實施例中，絕緣材料110可例如通過層壓工藝形成。絕緣材料110可形成在空腔104的底部101上、形成在空腔104的斜角部105上以及形成在載體材料100’圍繞管芯106的空腔104的頂部107的一部分上。絕緣材料110可提供用于后繼堆積工藝的水平面。在一個實施例中，可在層壓前將載體材料100’加工成粗糙的以有助于粘附到絕緣材料110。在一實施例中，可在管芯106的管芯面積焊區內的絕緣材料110中形成通孔113，其中管芯焊盤，例如銅管芯焊盤，可露出在管芯106的作用側112(圖Ie)。在一實施例中，可使用半加性工藝(SAP)在管芯106的管芯焊盤上形成管芯焊盤互連結構112，并且第一金屬層114可形成在與管芯106毗鄰的絕緣材料110上(圖If)。隨后可使用例如標準襯底SAP堆積處理來形成接下來的那些層，其中可通過利用堆積工藝在彼此之上形成額外的絕緣層110’和金屬化層114’以形成無芯封裝件結構120的無芯襯底部分116 (圖Ig)。在一實施例中，無芯封裝件結構120可包括BBUL無芯封裝件結構120，并且管芯106可完全地嵌入到無芯封裝件120內，其中完全地嵌入指管芯106不經由空腔104地直接地附連于層110’的工藝。在一實施例中，當堆積結束時，可去除頂部載體材料100和蝕刻停止層102，使附連于無芯封裝件結構120的底部載體材料100’露出(圖lh)。在一些情形下，載體材料100’可經過化學處理以減少未來的氧化。在一實施例中，底部載體材料100’可被布圖以形成至少一個功能化載體結構100’。在一實施例中，功能化載體結構100’設置至無芯封裝件結構120的某一深度122。可形成功能化載體材料100’以實現各種功能。例如，在一實施例中，保持在無芯封裝件120之上/之內的載體材料100’可充當加固結構100’。在某些情形下，無芯襯底部分116可直接堆積在加固結構/功能化載體結構100’上而無需任何外部增設的宏觀粘合附連。在一實施例中，無芯封裝件襯底120可進一步包括例如球柵陣列(BGA)球的互連結構125，該互連結構125可附連至封裝件結構120。在一實施例中，通過調整合適的材料性質，管芯106周圍的載體材料100’(在某些情形下可包括銅環)的存在能減輕無芯封裝件結構120的翹曲。在一些現有技術的無芯BBUL封裝件結構中，可采用非常小的形狀因數( 12X本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.04.16 US 12/761,7821.一種方法，包括 在載體材料中形成空腔，其中所述載體材料包括由蝕刻停止層隔開的頂層和底層； 將管芯附連在所述空腔內； 與所述管芯毗鄰地并所述載體材料底層上形成絕緣材料； 通過在所述絕緣材料上堆積多個層來形成無芯襯底；以及 從所述載體材料的底層去除所述載體材料頂層和蝕刻停止層。2.如權利要求I所述的方法，其特征在于，所述載體材料的底層保持附連于所述無芯襯底。3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述載體材料的底層包括熱擴散器、EMI屏蔽結構和加固結構中的至少一者。4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述加固結構包括在所述管芯周圍的銅環。5.如權利要求I所述的方法，其特征在于，還包括當所述載體材料頂層和蝕刻停止層位于所述無芯襯底上時將所述載體材料頂層和蝕刻停止層去除。6.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述加固結構不采用粘附劑地附連于所述襯底。7.如權利要求I所述的方法，其特征在于，所述載體材料包括銅。8.如權利要求I所述的方法，其特征在于，所述無芯襯底包括一部分無芯、無焊點的堆積層封裝件。9.一種方法，包括 將管芯附連于載體材料，其中所述載體材料包括由蝕刻停止層隔開的頂層和底層； 與所述管芯毗鄰地并在所述載體材料的底層上形成絕緣材料； 在所述管芯區內形成管芯焊盤互連結構； 在非管芯區內形成通孔以與所述底層載體材料相連； 通過在所述絕緣材料上堆積多個層來形成無芯襯底；以及 從所述底層載體材料去除所述頂層載體材料和蝕刻停止層。10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，還包括對所述底層載體材料布圖以形成電感器和PoP焊區結構中的至少一者。11.如權利要求9所述的方法，其特征在于，所述底層載體材料不采用粘合劑地附連于所述無芯封裝件。12.如權利要求9所述的方法，其特征在于，所述無芯襯底包括一部分無芯、無焊點的堆積層封裝件。13.如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述PoP焊區結構的頂表面與所述無芯無焊點堆積封裝件的頂表面共面。14.一種結構,包括 嵌入到無芯襯底中的管芯； 與所述管芯毗鄰的絕緣材料； 設置在所述管芯的管芯焊盤區內的管芯焊盤互連結構；以及 設置在所述無芯襯底中的至少一個功...

【專利技術屬性】
技術研發人員：R·K·納拉，H·R·阿茲米，J·S·古扎克，J·S·岡薩雷斯，D·W·德萊尼，
申請(專利權)人：英特爾公司，
類型：
國別省市：