覆晶堆疊的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)案大體上和覆晶堆疊有關(guān)，且明確地說(shuō)，是關(guān)于堆疊包含直通硅穿孔(Through Silicon Via,TSV)中介片、集成電路(Integrated Circuit, IC)晶粒、以及有機(jī)基板的覆晶的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]用以實(shí)施覆晶堆疊的現(xiàn)有技術(shù)方式涉及放置一直通硅穿孔(TSV)中介片在一有機(jī)基板上并且接著堆疊一集成電路在該TSV中介片上，以便形成覆晶。此等用于覆晶堆疊的現(xiàn)有技術(shù)方法的特征為特殊的粘結(jié)方法以及所涉及的制程參數(shù)。覆晶堆疊的組裝合格率明顯受到現(xiàn)有技術(shù)覆晶堆疊期間所發(fā)生的TSV中介片翹曲的影響?，F(xiàn)有技術(shù)的覆晶堆疊方式會(huì)造成大量的TSV中介片翹曲，其最終會(huì)影響IC性能以及組裝合格率。
[0003]目前正在研究用以減輕TSV中介片翹曲的效應(yīng)的其中一種方式是將集成電路晶粒熱壓縮粘結(jié)至TSV中介片。然而，熱壓縮粘結(jié)卻會(huì)導(dǎo)致數(shù)項(xiàng)副作用，例如，助熔劑殘留以及不均勻的熱輪廓，它們接著會(huì)導(dǎo)致不良的焊接效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種覆晶堆疊的方法，其包含:形成一空腔晶圓，其包括多個(gè)空腔以及一對(duì)轉(zhuǎn)角導(dǎo)軌；將一直通硅穿孔(TSV)中介片放置在該空腔晶圓上，該TSV中介片具有被耦合至該TSV中介片一表面的多個(gè)焊接凸塊，使得該焊接凸塊位于該多個(gè)空腔中，而該TSV中介片位于該對(duì)轉(zhuǎn)角導(dǎo)軌之間；將一集成電路(IC)晶粒放置在該TSV中介片的另一表面上，使得該IC晶粒、該TSV中介片、以及該焊接凸塊會(huì)形成一已堆疊的中介片單元；從該空腔晶圓處移除該已堆疊的中介片單元；以及將該已堆疊的中介片單元的該焊接凸塊粘結(jié)至一有機(jī)基板，使得該已堆疊的中介片單元與該有機(jī)基板形成覆晶。
[0005]該多個(gè)空腔從該空腔晶圓的頂端表面延伸至該空腔晶圓的底部表面。
[0006]該方法進(jìn)一步包含在該空腔晶圓的底部表面施加真空，用以將具有多個(gè)焊接凸塊的TSV中介片固持在相對(duì)于該空腔晶圓的正確地方。
[0007]該方法進(jìn)一步包含:在包含該多個(gè)空腔及該對(duì)轉(zhuǎn)角導(dǎo)軌的空腔晶圓的一表面上形成一層可移除的粘著劑；以及將具有多個(gè)焊接凸塊的TSV中介片放置在該層可移除的粘著劑上，使得該層可移除的粘著劑將該TSV中介片固持在相對(duì)于該空腔晶圓的正確地方。
[0008]該方法進(jìn)一步包含實(shí)施回焊接合，用以將該集成電路晶粒附接至該TSV中介片的另一表面。
[0009]該方法進(jìn)一步包含在實(shí)施回焊接合之后實(shí)施底層填充。
[0010]移除該已堆疊的中介片單元的動(dòng)作包括實(shí)施化學(xué)溶解。
[0011]將該已堆疊的中介片單元的該焊接凸塊粘結(jié)至該有機(jī)基板的動(dòng)作包括實(shí)施回焊接合。
[0012]該方法進(jìn)一步包含熔化和該集成電路晶粒相關(guān)聯(lián)的多個(gè)IC焊接凸塊。
[0013]該多個(gè)空腔通過(guò)下面方式所形成:圖樣化晶圓上的光阻；對(duì)該具有已圖樣化光阻的晶圓實(shí)施反應(yīng)離子干式蝕刻；以及利用有機(jī)溶劑移除該光阻。
[0014]該方法進(jìn)一步包含放置另一個(gè)集成電路(IC)晶粒在該TSV中介片上。
[0015]本發(fā)明提供一種覆晶堆疊的方法，其包含:在一晶圓的一表面上形成一支撐層；將一直通硅穿孔(TSV)中介片放置在該支撐層上，該TSV中介片具有被耦合至該TSV中介片一表面的多個(gè)焊接凸塊，使得該焊接凸塊至少部分位在該支撐層中，而該TSV中介片的至少一部分位于該支撐層的一表面之上；將一集成電路(IC)晶粒放置在該TSV中介片的另一表面上，使得該IC晶粒、該TSV中介片、以及該焊接凸塊會(huì)形成一已堆疊的中介片單元；從該支撐層處移除該已堆疊的中介片單元；以及將該已堆疊的中介片單元的該焊接凸塊粘結(jié)至一有機(jī)基板，使得該已堆疊的中介片單元與該有機(jī)基板形成覆晶。
[0016]該支撐層包括一粘著層與一脫除層。
[0017]將具有多個(gè)焊接凸塊的TSV中介片放置在該支撐層的動(dòng)作包括將該焊接凸塊設(shè)置在該粘著層與該脫除層兩者中。
[0018]該方法進(jìn)一步包含實(shí)施回焊接合，用以將該集成電路晶粒附接至該TSV中介片的另一表面。
[0019]該方法進(jìn)一步包含在實(shí)施回焊接合之后實(shí)施底層填充。
[0020]移除該已堆疊的中介片單元的動(dòng)作包括實(shí)施化學(xué)溶解。
[0021]將該已堆疊的中介片單元的該焊接凸塊粘結(jié)至該有機(jī)基板的動(dòng)作包括實(shí)施回焊接合。
[0022]該方法進(jìn)一步包含熔化和該集成電路晶粒相關(guān)聯(lián)的多個(gè)IC焊接凸塊。
[0023]該方法進(jìn)一步包含放置另一個(gè)集成電路(IC)晶粒在該TSV中介片上。
[0024]閱讀本發(fā)明實(shí)施例的下面詳細(xì)說(shuō)明便會(huì)明白其它和進(jìn)一步觀點(diǎn)與特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0025]附圖圖解實(shí)施例的設(shè)計(jì)和效用，其中，雷同的元件會(huì)以相同的元件符號(hào)來(lái)表示。此等附圖并未必依照比例繪制。為更明白如何達(dá)成上述以及其它優(yōu)點(diǎn)與目的，本發(fā)明將特別說(shuō)明隨附附圖中所示的實(shí)施例。此等附圖僅描繪典型的實(shí)施例，且因而，不應(yīng)被視為限制權(quán)利要求的范疇。
[0026]圖1-1至1-5所示的是覆晶堆疊的方法的剖面圖。
[0027]圖2所示的是根據(jù)某些實(shí)施例的覆晶堆疊的方法的流程圖。
[0028]圖3-1至3-8所示的是根據(jù)某些實(shí)施例的覆晶堆疊的方法的剖面圖。
[0029]圖4-1至4-8所示的是根據(jù)某些實(shí)施例的覆晶堆疊的方法的剖面圖。
[0030]圖5所示的是根據(jù)某些實(shí)施例的覆晶堆疊的方法的流程圖。
[0031]圖6-1至6-10所示的是根據(jù)某些實(shí)施例的覆晶堆疊的方法的剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下文將參考附圖來(lái)說(shuō)明各種實(shí)施例。應(yīng)該注意的是，該附圖并未依照比例繪制，而且在所有附圖中具有雷同結(jié)構(gòu)或功能的元件以相同的元件符號(hào)來(lái)表示。應(yīng)該注意的是，該附圖僅為幫助說(shuō)明實(shí)施例。它們并沒(méi)有成為本發(fā)明的竭盡式說(shuō)明或是成為限制本文所主張的發(fā)明的范疇的意圖。此外，圖中所示實(shí)施例亦未必具有圖中所示的所有觀點(diǎn)或優(yōu)點(diǎn)。圖中雖然并未顯示，或者，雖然沒(méi)有明確說(shuō)明，本文中配合一特殊實(shí)施例所述的觀點(diǎn)或優(yōu)點(diǎn)未必受限于該實(shí)施例，并且可以實(shí)行在任何其它實(shí)施例中。另外，整篇說(shuō)明書(shū)中提及的「某些實(shí)施例(some embodiments)」或是「其它實(shí)施例(other embodiments)」的意義為配合該實(shí)施例所述的一特殊特征元件、結(jié)構(gòu)、材料、或是特性包含在至少其中一實(shí)施例中。因此，出現(xiàn)在整篇說(shuō)明書(shū)中各個(gè)地方的「在某些實(shí)施例(in some embodiments)」或是「在其它實(shí)施例(in other embodiments)」詞組未必是表示相同(多個(gè))實(shí)施例。
[0033]覆晶堆疊的其中一種方式是涉及將一直通硅穿孔(TSV)中介片放置在一有機(jī)基板上并且接著堆疊一集成電路在該TSV中介片上，用以形成覆晶。此種覆晶堆疊的方法的特征為，視所采用的特殊粘結(jié)方法和制程參數(shù)而定，具有50至80%的組裝合格率。覆晶堆疊的組裝合格率明顯受到現(xiàn)有技術(shù)覆晶堆疊期間所發(fā)生的TSV中介片翹曲的影響。此種覆晶堆疊可能造成大量的TSV中介片翹曲，其最終會(huì)影響IC性能以及組裝合格率。
[0034]圖1-1至1-5所示的是覆晶堆疊的方法的剖面圖。一開(kāi)始，一有機(jī)基板101會(huì)如圖1-1中所示地被形成。該有機(jī)基板101可能包含底下的電路以及用以形成通往該底下的電路的連接線的各種外部觸墊(圖中并未顯示)。
[0035]一直通硅穿孔(TSV)中介片103接著可以被放置在該有機(jī)基板101上，如圖1_2中所示。該TSV中介片包含多個(gè)穿孔105，它們從該TSV中介片103的頂端表面延伸至該TSV中介片103的底部表面，以便允許在該頂端表面與該底部表面之間進(jìn)行連接。TSV中介片103的底部表面會(huì)被耦合至多個(gè)對(duì)應(yīng)的焊接凸塊107。該焊接凸塊107被耦合至該TSV中介片103的該穿孔105，以便允許連接至該穿孔105。該焊接凸塊107可能對(duì)應(yīng)于該有機(jī)基板101的外部觸墊(圖中并未顯示)，使得可以經(jīng)由該TSV中介片103形成通往該有機(jī)基板101的底下的電路的連接線。
[0036]圖1-3所示的是已經(jīng)被放置在該有機(jī)基板101上之后的TSV中介片103。為將TSV中介片103放置在該有機(jī)基板上并且形成該TSV中介片的穿孔105和該有機(jī)基板101的外部觸墊(圖中并未顯示)之間的連接線，可能要使用一制程來(lái)熔化該焊接凸塊107，以便形成該TSV中介片103和該有機(jī)基板101之間的連接線。
[0037]多個(gè)集成電路晶粒109可能接著被放置在該TSV中介片103的頂端表面上，用以形成如圖1-4中所示的覆晶。該集成電路晶粒109可能包含被耦合至一底部表面的多個(gè)集成電路焊接凸塊111，用以形成該集成電路晶粒109的底下的電路和該TSV中介片103的該穿孔105之間的連接線。
[0038]圖1-5所示的是該集成電路晶粒109已經(jīng)被放置在該TSV中介片103的頂端表面上之后的覆晶。為將該集成電路晶粒109放置在該有機(jī)基板101上并且形成該TSV中介片的穿孔105和該集成電路晶粒109之間的連接線，可能會(huì)使用一制程來(lái)熔化該焊接凸塊或銅柱凸塊111，以便形成該TSV中介片103和該IC晶粒109之間的連接線。
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