用于倒装芯片封装的加强结构制造技术

本发明专利技术提供了一种载体基板、一种包括了载体基板的器件、以及一种将载体基板接合到芯片的方法。一种示例性器件包括载体基板，该载体基板具有芯片区域和外围区域，芯片接合到载体基板的芯片区域。载体基板包括加强结构，该加强结构嵌入在外围区域中。本发明专利技术还提供了一种用于倒装芯片封装的加强结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体领域，更具体地，本专利技术涉及一种加强结构。
技术介绍
半导体集成电路(IC)工业经历了快速的发展。IC材料和设计中的技术进步产生出了一代又一代1C，每代IC都比前一代IC更小更复杂。然而，这些改进同时还增加了处理和制造IC的复杂程度，对于这些即将实现的改进，需要在IC处理和制造中进行类似的改进。在IC的发展期间，随着几何尺寸(即，利用制造工 艺可以形成的最小元件)的减小，功能密度(即，单位芯片面积的互连器件的数量)通常会增大。随着几何尺寸越来越小，IC的封装工艺变得越发困难。现如今的其中一种封装工艺使用了“倒装芯片”技术，在这种技术中，需要将IC翻转，并将其与载体基板相接合。现有的倒装芯片接合工艺中的温度波动可能会产生过多的热应力，从而可能会导致IC封装的翘曲。因此，尽管现有的IC封装通常足以达到其预期目的，但是无法在各个方面都完全令人满意。
技术实现思路
为了解决现有技术中所存在的问题，根据本专利技术的一个方面，提供了一种器件，包括载体基板，具有芯片区域和外围区域，其中，所述载体基板包括加强结构，所述加强结构嵌入在所述外围区域中；以及芯片，接合到所述载体基板的所述芯片区域。在该器件中，所述加强结构具有金属，所述金属是铜。在该器件中，所述载体基板包括第一表面和第二表面，所述第二表面与所述第一表面相对，所述加强结构在所述载体基板中从所述第一表面延伸到所述第二表面，所述芯片包括有源表面和与所述有源表面相对的另一表面，其中，所述芯片的所述有源表面电连接到所述载体基板的所述第一表面或所述第二表面。在该器件中，所述加强结构包围所述芯片，或者所述加强结构包括多个柱状物，所述多个柱状物位于所述载体基板中，所述多个柱状物包围所述芯片，或者所述加强结构置于所述载体基板的角落中，所述加强结构为L形。在该器件中，所述载体基板是层压基板，所述层压基板包括双马来酰亚胺三嗪(BT)。根据本专利技术的另一方面，提供了一种封装基板，包括层压基板，包括芯片区域和外围区域，所述芯片区域被配置为接合到芯片；以及加强结构，嵌入在所述层压基板的所述外围区域中。在该封装基板中，所述加强结构包括多个柱状物结构，所述多个柱状物结构包围所述芯片区域。在该封装基板中，所述加强结构位于所述层压基板的角落中；或者所述层压基板包括多个介电层，所述多个介电层中设置有多个金属层，其中，所述加强结构延伸穿过所述多个介电层；或者所述加强结构具有金属。 根据本专利技术的又一方面，提供一种方法，包括提供载体基板，所述载体基板包括芯片区域和外围区域，其中，所述载体基板包括嵌入在所述外围区域中的加强结构；以及将芯片接合到所述载体基板的所述芯片区域。在该方法中，接合所述芯片的步骤包括实施倒装芯片接合工艺；或者提供所述载体基板的步骤包括形成层压基板，其中，当形成所述层压基板时，形成所述加强结构。附图说明根据以下结合附图的详细描述可以最好地理解本专利技术。需要强调的是，根据工业中的标准实践，各种不同部件没有按比例绘制，并且只是用于图示的目的。实际上，为了使论述清晰，可以任意增加或减小各种部件的数量和尺寸。 图IA是根据本专利技术实施例的包含带有加强结构的载体基板的器件的俯视图。图IB是沿着图IA的线1B-1B截取的器件的横截面侧视图。图2A是根据本专利技术另一实施例的包含带有加强结构的载体基板的器件的俯视图。图2B是沿着图2A的线2B-2B截取的器件的横截面侧视图。图3是示出了根据本专利技术各个方面的形成器件的方法的流程图。图4A-图4B是根据图3的方法实施例的各个阶段中的器件的横截面侧视图。具体实施例方式为了实现本专利技术的不同特征，以下公开的内容提供了多个不同的实施例或者实例。下文中描述了元件和布置方式的具体实例，从而简化了本专利技术。当然，上述具体实例仅仅是举例，并不意在进行限定。例如，关于第一元件在第二元件“之上”或者“上方”的描述(以及类似描述)可以包括第一元件和第二元件直接接触的实施例，还可以包括在第一元件和第二元件之间插入有附加元件的实施例。另外，本专利技术可以在各个实例中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清晰的目的，并且没有在本质上表示各个实施例和/或所讨论配置之间的关系。而且，空间相对位置的术语，比如“在...下方”、“在...下面”、“下面的”、“在...上方”、“上面的”等等，在本中可以使得附图中所示出的一个部件或者元件与另一个部件或者元件的关系易于描述。空间相对位置的术语覆盖了包括部件的器件的不同定向。例如，如果附图中的器件翻转，则所描述的在其他元件“下面”或者“下方”的元件将定位为在其他元件或者部件“上方”。因此，示例性术语“下面”可以包含上方和下方的定向。装置可以进行其他定向(旋转90度或者其他方向)，从而，也可以同样对本文中所使用的空间相对描述进行解释。图IA是根据本专利技术实施例的包含带有加强结构的载体基板的器件100的俯视图。图IB是沿着图IA的线1B-1B截取的器件100的横截面侧视图。将同时描述图IA和图1B，为了清楚且更好地理解本专利技术的专利技术构思，将图IA和图IB简化。可以将附加的元件增加到器件100中，对于器件100的其他实施例，可以替换或者移除以下所描述的一些元件。器件100包括芯片110 (还成为管芯)。芯片110可以是集成电路(IC)芯片、片上系统(SoC)、或者上述的部分，上述器件可以包括各种无源微电子器件和有源微电子器件，比如电阻器、电容器、电感器、二极管、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、互补金属氧化物半导体(CMOS)晶体管、双极结式晶体管(BJT)、横向扩散MOS(LDMOS)晶体管、大功率MOS晶体管、或者其他类型的晶体管。芯片110可以包括微机电系统(MEMS)器件和/或纳机电系统(NEMS)器件。芯片110包括晶圆(未示出)，在本实施例中，该晶圆是半导体晶圆。例如，该晶圆可以是硅晶圆。可选地，晶体管可以由下述其他适当的元素半导体，比如金刚石或者锗；适当化合物半导体，比如碳化硅、砷化铟、或者磷化铟；或者适当的合金半导体，比如碳化硅锗、磷化镓砷、或者磷化镓铟制成。晶圆包括各种掺杂区域(未示出)、隔离元件、其他元件、或者上述的组合。芯片110还具有形成在晶圆上方的 互连结构(未示出)。互连结构包括多个经过图案化的介电层和导电层，该介电层和导电层在晶圆的各种掺杂区域和/或其他元件(例如，栅极结构)之间提供互连件(例如，布线)。例如，互连结构包括层间电介质(ILD)，该层间电介质包括绝缘的介电材料，比如低k材料。该低k材料可以定义为介电常数低于大约3. 9的介电材料，其为热氧化硅的介电常数。低k材料可以包括碳掺杂氧化娃、Black Diamondd) (Applied Materials of Santa Clara, California)、Xerogel、Aerogel> 非晶氟化碳、ParyIene、BCB( 二苯并环丁烯)、SiLK(Dow Chemical, Midland,Michigan)、聚酰亚胺、和/或其他材料。ILD可以通过旋涂形成,在其他实施例中，ILD可以包括氧化硅、氮化硅、氟硅玻璃(FSG)、上述的组合、或者其他适当的绝缘材料，并且该ILD可以通过CVD、PVD、ALD、上述的组合形成。在所示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.17 US 13/050,1251.ー种器件，包括 载体基板，具有芯片区域和外围区域，其中，所述载体基板包括加强结构，所述加强结构嵌入在所述外围区域中；以及 芯片，接合到所述载体基板的所述芯片区域。2.根据权利要求I所述的器件，其中，所述加强结构具有金属，所述金属是铜。3.根据权利要求I所述的器件，其中，所述载体基板包括第一表面和第二表面，所述第 ニ表面与所述第一表面相对，所述加强结构在所述载体基板中从所述第一表面延伸到所述第二表面，所述芯片包括有源表面和与所述有源表面相对的另一表面，其中，所述芯片的所述有源表面电连接到所述载体基板的所述第一表面或所述第二表面。4.根据权利要求I所述的器件，其中，所述加强结构包围所述芯片，或者 所述加强结构包括多个柱状物，所述多个柱状物位于所述载体基板中，所述多个柱状物包围所述芯片，或者 所述加强结构置于所述载体基板的角落中，所述加强结构为L形。5.根据权利要求I所述的器件，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘豫文，杨庆荣，陈宪伟，潘信瑜，史朝文，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：