用于制備低成本基板的方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]本發(fā)明涉及微電子裝置的封裝，尤其涉及半導體器件的封裝。
[0002]微電子裝置通常包括半導體材料例如硅或砷化鎵的薄板，該薄板通常被稱為裸片或半導體芯片。半導體芯片通常作為單獨的預封裝的單元提供。在一些單元設(shè)計中，將半導體芯片安裝到基板或芯片載體上，該基板或芯片載體繼而安裝到電路面板諸如印刷電路板上。
[0003]有源電路被制作在半導體芯片的第一面(例如正面)中。為了便于電連接至有源電路，芯片在相同的面上設(shè)有接合焊盤。接合焊盤通常設(shè)置成規(guī)則的陣列，其或者圍繞裸片的邊緣設(shè)置，或者對于許多存儲器裝置而言設(shè)置在裸片的中心。接合焊盤通常由大約0.5微米(MO厚的導電金屬諸如銅或鋁制成。接合焊盤可包括單層或多層金屬。接合焊盤的尺寸將隨器件類型而有所不同，但其側(cè)邊通常測得為數(shù)十至數(shù)百微米。
[0004]內(nèi)插器可用于在微電子元件諸如一個或多個非封裝式或封裝式半導體芯片彼此之間、或在一個或多個非封裝式或封裝式半導體芯片與其他部件之間提供電連接，所述其他部件諸如為其上具有無源電路元件的芯片上集成無源元件(“IP0C”)、分立無源裝置，例如電容器、電阻器或感應(yīng)器或它們的組合，但不限于此。內(nèi)插器可將這種芯片或多個芯片與其他結(jié)構(gòu)諸如電路面板耦合。
[0005]在芯片的任何物理布置方式中，尺寸是重要的考慮因素。隨著便攜式電子裝置的迅速發(fā)展，使芯片的物理布置方式更為緊湊這一需要變得越來越強烈。僅以舉例的方式，通常稱為“智能手機”的裝置將移動電話的功能與強大的數(shù)據(jù)處理器、存儲器和輔助裝置例如，全球定位系統(tǒng)接收器、電子相機、局域網(wǎng)絡(luò)連接、以及高分辨率顯示器和相關(guān)的圖像處理芯片集成在一起。此類裝置可以提供諸如全互聯(lián)網(wǎng)連接、包括全分辨率視頻在內(nèi)的娛樂、導航、電子銀行服務(wù)以及甚至更多的功能，所有這些功能全部存在于一臺袖珍型裝置中。復雜的便攜式裝置需要將很多芯片組裝進小的空間中。此外，一些芯片具有多個通常被稱為“I/o”的輸入和輸出連接。這些I/O必須與其他芯片的I/O互連。所述互連有利地是短的，并且有利地具有低阻抗以最小化信號傳播延遲。形成所述互連的元件不應(yīng)顯著增大部件的尺寸。類似的需求在例如數(shù)據(jù)服務(wù)器(諸如在互聯(lián)網(wǎng)搜索引擎中使用的那些)的其他應(yīng)用中出現(xiàn)。例如，在復雜的芯片之間提供多個短的低阻抗互連的結(jié)構(gòu)可以增大搜索引擎的帶寬并降低其電力消耗。
[0006]雖然已在內(nèi)插器結(jié)構(gòu)和制造方面取得進展，但可進行進一步改進以增強用于制備內(nèi)插器的工藝以及可由此類工藝得到的結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)一個方面，提供了制備或處理部件的方法。根據(jù)這個方面，可在導電層的第一導電部分上方形成掩模，以暴露導電層的第二導電部分?？蓤?zhí)行電解工藝以從第二導電部分的第一區(qū)域和第二區(qū)域移除導電材料。相對于電解工藝所施加的電場，第二區(qū)域可與掩模對齊。第二導電部分的第一區(qū)域與第一導電部分可被第二導電部分的第二區(qū)域分隔開。電解工藝可相對于第二導電部分的第二區(qū)域集中，使得與在第一區(qū)域中相比，在第二區(qū)域中以相對更高的比率進行移除。
[0008]在一些布置方式中，可通過電解工藝完全移除第二導電部分的第二區(qū)域，以使第一導電部分與第二導電部分的第一區(qū)域電隔離，從而形成多個導電通孔。在一些布置方式中，第二導電部分的第一區(qū)域可形成圍繞每個單獨形成的導電通孔的連續(xù)共用元件的一部分。在一些布置方式中，連續(xù)共用元件可比相鄰于共用元件形成的導電通孔要短。
[0009]在一些布置方式中，導電通孔中的至少一者可具有大于20:1的高度與寬度的縱橫比。在一些布置方式中，此比率可在20:1與40:1之間的范圍內(nèi)，并且在一些布置方式中，在30:1與40:1之間的范圍內(nèi)。
[0010]在一些布置方式中，可在第一導電部分與第二導電部分的第一區(qū)域之間形成絕緣層，以形成內(nèi)插器的至少一部分。
[0011]在一些布置方式中，第二導電部分的至少表面可被配置成充當機械支撐件、熱導體和電接地中的至少一者。
[0012]在一些布置方式中，第一導電部分可被配置為導電通孔的至少一部分。在一些布置方式中，在形成內(nèi)插器后，導電通孔可從內(nèi)插器的第一側(cè)面延伸到內(nèi)插器的第二側(cè)面。在一些布置方式中，第二導電部分可被配置成為耦合至內(nèi)插器的部件提供熱路徑功能和電接地路徑功能中的至少一者。
[0013]在一些布置方式中，可在形成絕緣層之前形成阻擋層。阻擋層可提供熱絕緣和導電性中的至少一者。
[0014]在一些布置方式中，絕緣層的至少一部分可被平面化以暴露至少一些通孔的頂部表面，使得至少絕緣層的平面化部分與通孔的頂部表面形成平整表面。
[0015]在一些布置方式中，可形成至少第一布線層以在與待處理部件的主表面平行的至少一個方向上延伸。布線層可與至少一些暴露通孔電耦合。在一些布置方式中，可在與絕緣層的第二表面相對的絕緣層的第一表面處形成第一布線層。
[0016]在一些布置方式中，可從支撐件移除導電層的接觸側(cè)面。在一些布置方式中，可在絕緣層的第二表面處形成第二布線層。
[0017]在一些布置方式中，可在第一布線層處形成柱，所述柱與至少一些所形成的通孔電耦合。在一些布置方式中，可將柱附接到支撐件。在一些布置方式中，可在從基板電解移除金屬之前，將柱附接到支撐件。在一些布置方式中，可在與柱相對的基板側(cè)面處施加多個耐電解掩模。在一些布置方式中，掩?？煞乐闺娊庖瞥饘伲噜徰谀５倪吘壷g的多個區(qū)域內(nèi)除外。
[0018]在一些布置方式中，支撐件可包括光可分解的粘合劑或粘合劑層和載體。在一些布置方式中，粘合劑或粘合劑層可為透明或半透明的，使得穿過載體的光會分解光可分解的粘合劑。
[0019]在一些布置方式中，所形成的通孔可具有30:1與40:1之間的范圍內(nèi)的高度與寬度的縱橫比。在一些布置方式中，這種比率可在30:1與40:1之間的范圍內(nèi)。
[0020]在一些布置方式中，電解工藝的執(zhí)行可包括攪拌電解浴槽。在一些布置方式中，電解工藝的執(zhí)行可包括在電解材料移除工藝與電解電鍍工藝之間交替。在一些布置方式中，可基于希望移除的材料量來確定這種交替的占空比。在一些布置方式中，電解移除工藝可有如下任一種或兩種情況:具有比電解電鍍工藝相對更長的持續(xù)時間，以及處于比電解電鍍工藝相對更高的電流密度。在一些布置方式中，可基于希望移除的材料量來確定這種持續(xù)時間和這種電流密度任一者或兩者的占空比。
[0021]在一些布置方式中，電解浴槽可包括絡(luò)合劑。在一些布置方式中，提高絡(luò)合劑的濃度可降低離子在電解浴槽中的迀移率。
[0022]在一些布置方式中，電解浴槽可包括鈍化劑，所述鈍化劑被選擇為使電解移除工藝集中于相對于電場與掩模對齊的區(qū)域。
[0023]在一些布置方式中，導電層可為金屬基板。
[0024]在一些布置方式中，可在電解工藝期間通過支撐件來支撐導電層的接觸側(cè)面，并且可在電解溶液中進行電解工藝。在一些此類布置方式中，可繼續(xù)電解工藝，直到支撐件暴露于電解溶液。在一些此類布置方式中，電解工藝的繼續(xù)可完成通孔。
[0025]在一些布置方式中，可用光可分解的粘合劑將導電層粘附到支撐件。在一些布置方式中，支撐件可為透明或半透明的，使得光可分解的粘合劑可被穿過支撐件的光所分解。
[0026]在一些布置方式中，在電解工藝期間，可由導電層的第二導電部分的第二區(qū)域內(nèi)的剩余材料限定至少一個間隙。在此類布置方式中，所述一個或多個間隙可位于第一導電部分與第二導電部分的第二區(qū)域之間。
[0027]在一些布置方式中，接觸導電層的掩模的接觸表面與所述一個或多個間隙至少一者的最低點之間的距離可為掩模的接觸表面與第二導電部分的第一區(qū)域的頂點之間的距離的三倍或更多倍。在一些布置方式中，接觸導電層的掩模的接觸表面與所述一個或多個間隙至少一者的最低點之間的距離可小于或等于掩模的接觸表面與第二導電部分的第一區(qū)域的頂點之間的距離的1.5倍。
[0028]在一些布置方式中，導電層可覆蓋在支撐結(jié)構(gòu)上。在一些此類布置方式中，電解工藝可繼續(xù)執(zhí)行，直到暴露支撐結(jié)構(gòu)。在一些此類布置方式中，電解工藝的繼續(xù)執(zhí)行可形成完整的導電通孔。在一些布置方式中，可在連續(xù)共用元件的至少部分和與此類部分相鄰的完整通孔上方形成絕緣層。
[0029]在一些布置方式中，導電材料的移除可各向同性地、各向異性地或各向同性地及各向異性地進行。在此類布置方式中，導電層的導電材料的移除比率在電解浴槽內(nèi)的不同區(qū)域中可分別為各向同性的、各向異性的或各向同性及各向異性的。
[0030]在一些布置方式中，掩模可防止通過電解工藝從第一區(qū)域移除導電材料。
[0031]根據(jù)一個方面，提供了制備或處理部件的方法。根據(jù)這個方面，可通過施加到基板上的多個掩模以電解方式移除導電層的部分。電解移除可形成通孔的部分。通孔的部分可形成內(nèi)插器的部分。導電層的第一側(cè)面可覆蓋在第一布線層上，使得可從與布線層相對的導電層的第二側(cè)面移除導電層的部分?？尚纬傻谝唤^緣層以使單獨通孔電絕緣，從而形成第一子組合件。
[0032]在一些布置方式中，可在所形成的第一導電柱上方形成第二布線層?？赏ㄟ^第二絕緣層使所形成的第一導電柱彼此分隔開，以形成第二子組合件。在一些布置方式中，可將第二子組合件附接到第一子組合件。在一些布置方式中，可將第二布線層與第一布線層電規(guī)A
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[0033]在一些布置方式中，第一子組合件可在所形成的通孔和第一絕緣層上方包括第三布線層。在