專利名稱：電子器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子器件，以及制造該電子器件的方法。
技術(shù)背景迄今為止已經(jīng)開發(fā)出的制造電子器件的方法包括，例如， JP-A-2003-309215中披露的方法。根據(jù)其中披露的制造方法，多個(gè)互連 層順序地堆疊在支撐襯底上，從而形成多層互連結(jié)構(gòu)，并接著去除該 支撐襯底。在通過去除該支撐襯底而暴露出來的多層互連結(jié)構(gòu)的一個(gè) 表面上形成焊球，以便于起到外部電極端子的作用。在該多層互連結(jié) 構(gòu)的另一表面倒裝安裝電子元件。因此能夠得到包括多層互連結(jié)構(gòu)的 電子器件，其中該多層互連結(jié)構(gòu)上安裝有電子元件。除了 JP-A-2003-309215以外，與本發(fā)明相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)還包括 JP-A-S57-7147 ， JP-A-H09-321408 ， JP-A-H1 1-126978 ， 以及 JP-A-2001-53413。本發(fā)明者已經(jīng)意識到如下問題。在上面的電子器件中，為了在互 連層與電子元件之間實(shí)現(xiàn)精細(xì)的連接，在構(gòu)成該多層互連結(jié)構(gòu)的互連 層中，采用適于微處理的樹脂必須被用于電子元件側(cè)上的互連層。另 一方面，對于焊球側(cè)上的互連層，通常不需要采用適于微處理的樹脂。 因此，從電子器件的制造成本角度來看，期望采用相對便宜的樹脂來 用于焊球惻上的互連層。 但是，根據(jù)JP-A-2003-309215中披露的制造方法，如已經(jīng)描述的， 在支撐襯底上順序地形成多個(gè)互連層，用于形成多層互連結(jié)構(gòu)。這就 意味著，在電子元件側(cè)上的互連層之前形成焊球側(cè)的互連層。因此， 比用于電子元件側(cè)上的互連層熱分解溫度更低的樹脂不能被用于焊球 側(cè)上的互連層。這一限制對于選擇要被用于焊球側(cè)上的互連層的樹脂 來說施加了限制，從而妨礙了降低該電子器件的制造成本。發(fā)明內(nèi)容在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面中，提供了一種制造電子器件的方法， 包括在支撐襯底上形成第一互連層；去除該支撐襯底；以及在去除 該支撐襯底之后，在第一互連層的表面上形成第二互連層，而在該第 一互連層上初始地配備了支撐襯底；其中形成該第二互連層的步驟包 括在第一互連層中形成第一導(dǎo)電插塞。根據(jù)這樣安排的制造方法，在支撐襯底上形成第一互連層，其中 將要在該第一互連層上安裝電子元件，并且接著在形成該第二互連層 之前去除該支撐襯底。這種結(jié)構(gòu)消除了如下限制無法采用比形成第 一互連層更低熱分解溫度的樹脂來形成第二互連層。因此，該方法允 許采用適于微處理的樹脂來用于第一互連層，同時(shí)采用相對較便宜的 樹脂用于第二互連層。在根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面中，提供了一種電子器件，包括第 一互連層；第二互連層，其配備在該第一互連層上并具有外部電極端 子；以及第一導(dǎo)電插塞，其配備在該第一互連層上并且暴露在該第二 互連層一側(cè)的第一互連層的表面上；其中形成該第一互連層的樹脂的 熱分解溫度高于形成該第二互連層的樹脂的熱分解溫度；以及該第二 互連層一側(cè)上的第一導(dǎo)電插塞的端面的面積大于與相對端面的面積。這樣構(gòu)建的電子器件允許采用比形成第一互連層具有更低熱分解 溫度的樹脂來形成第二互連層。因此，可以采用相對便宜的樹脂用于
該第二互連層，同時(shí)釆用適于微處理的樹脂用于該第一互連層。這樣，本發(fā)明提供了一種器件以及制造該電子器件的方法，其中 該器件能夠在互連層與電子元件之間形成精確連接，盡管成本很低。


本發(fā)明的上述和其他目標(biāo)，優(yōu)點(diǎn)和特征將會通過下面參照附圖對某些優(yōu)選實(shí)施例的說明而變得更加清晰，其中圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的電子器件的剖面圖；圖2為用于說明第一互連層與第二互連層之間分界面周圍結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖3A-3E為順序地顯示根據(jù)第一實(shí)施例的電子器件的制造方法的 剖面圖；圖4A和4B為順序地顯示根據(jù)第一實(shí)施例的電子器件的制造方法 的剖面圖；圖5A和5B為順序地顯示根據(jù)第一實(shí)施例的電子器件的制造方法 的剖面圖；圖6A和6B為順序地顯示根據(jù)第一實(shí)施例的電子器件的制造方法 的剖面圖；圖7A和7B為順序地顯示根據(jù)第一實(shí)施例的電子器件的制造方法 的剖面圖；圖8為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的電子器件的剖面圖； 圖9A和9B為順序地顯示根據(jù)第二實(shí)施例的電子器件的制造方法 的剖面圖；圖IOA和IOB為順序地顯示根據(jù)第二實(shí)施例的電子器件的制造方 法的剖面圖；圖IIA和IIC為順序地顯示根據(jù)第二實(shí)施例的電子器件的制造方 法的剖面圖；圖12A和12B為順序地顯示根據(jù)第二實(shí)施例的電子器件的制造方 法的剖面圖13為根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的電子器件的剖面圖；圖14A和14B為順序地顯示根據(jù)第三實(shí)施例的電子器件的制造方 法的剖面圖；圖15為用于說明實(shí)施例的變化的剖面圖；以及圖16為用于說明實(shí)施例的另一個(gè)變化的剖面圖。
具體實(shí)施方式
下面將參照說明性實(shí)施例來描述本發(fā)明。本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可 以認(rèn)識到，通過使用本發(fā)明的教導(dǎo)可以實(shí)現(xiàn)許多替換實(shí)施例，并且本 發(fā)明并不限于僅用于說明目的的實(shí)施例。在下文中，將參照附圖來詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的電子器件及其 制造方法的實(shí)施例。在全部附圖中，相同的數(shù)字來表示相同的部件， 并且不會重復(fù)對它們的描述。第一實(shí)施例圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的電子器件的剖面圖。該電子器件1包括互連層10 (第一互連層)以及互連層20 (第二互連層)。該互連層IO包括通路插塞12a (第一導(dǎo)電插塞)，通路插塞12b， 絕緣樹脂14以及導(dǎo)體互連16 (第一互連)。在該絕緣樹脂14中配備有 通路插塞12a， 12b。如圖1中可以清晰的看到，該通路插塞12a為錐 形，它的直徑朝著互連層20的方向逐漸增加。因此，該互連層20 — 側(cè)上的通路插塞12a的端面的面積大于相對端面的面積，即將在后面描 述的IC芯片32， 36 —側(cè)上的端面。相反，該通路插塞12b為錐形， 它的直徑朝著互連層20的方向逐漸減小。因此，該互連層20—側(cè)上 通路插塞12a的端面的面積小于相對端面的面積。該通路插塞12a， 12b 暴露在與該互連層20相對的互連層10的表面上。該通路插塞12a的導(dǎo)體可以為例如銅(Cu)，鎳(Ni)，金(Au)
或銀(Ag)。該絕緣樹脂14可以由聚酰亞胺樹脂、聚苯并卩惡唑(polybenzoxazole，下文稱PBO)樹脂，苯并環(huán)丁烯(benzocyclobutene， BCB)樹脂，荷環(huán)樹脂(cardoresin，銜環(huán)聚合物，cardo polymer)或 環(huán)氧樹脂構(gòu)成。該聚酰亞胺樹脂可以為感光的或者非感光的。在該絕 緣樹脂14上配備有導(dǎo)體互連16，以便于與通路插塞12a， 12b相連。在該互連層10的上表面(第一表面)上安裝有IC芯片32， 36 (電 子元件)。該IC芯片32， 36分別通過凸塊33, 37倒裝連接至導(dǎo)體互 連16。在該IC芯片32與互連層10之間的間隙中裝載有下填充樹脂 34。同樣地，在IC芯片36與互連層IO之間的間隙中填充有下填充樹 脂38。多個(gè)IC芯片36被配置為彼此堆疊在一塊。該IC芯片32和IC 芯片36可以分別為例如CPU和堆疊的存儲器。該堆疊的存儲器由彼此 電連接的三維堆疊的IC芯片(存儲器)構(gòu)成。該IC芯片32, 36上覆蓋有互連層10上配備的封裝樹脂52。更詳 細(xì)地，IC芯片32的側(cè)面以及IC芯片36的側(cè)面和上表面覆蓋有封裝樹 脂52。該互連層10的下表面(第二表面)上配備有互連層20。在平面圖 中，該互連層20的面積大于互連層10,并且延伸至互連層10的外部 區(qū)域。換句話說，該互連層20從互連層10向外伸出。該互連層20包括通路插塞22a (第二導(dǎo)電插塞)，通路插塞22b， 以及絕緣樹脂24。該通路插塞22a, 22b配備在絕緣樹脂24中。該通 路插塞22a， 22b分別與通路插塞12a， 12b相連。該通路插塞22a與通 路插塞12a整體地形成在一塊，使得該通路插塞12a， 22a構(gòu)成了通路 插塞12 (中間層通路插塞)。換句話說，互連層10中配備的部分通路 插塞12對應(yīng)于通路插塞12a，并且互連層20中配備的部分對應(yīng)于通路 插塞22a。
如圖l中可以清晰的看到，該通路插塞22a, 22b為錐形，它的直 徑朝著互連層10的方向逐漸減小。因此，該互連層10 —側(cè)上通路插 塞22a， 22b的端面的面積小于相對的端面上的面積，即將在隨后描述 的焊球60—側(cè)上的端面的面積。此外，由于如上所述地整體地形成了 該通路插塞12a， 22a，因此彼此相互接觸的通路插塞12a， 22a的端面 的面積與通路插塞22a， 12a的面積相同。如同通路插塞12a, 12b，該 通路插塞22a， 22b的導(dǎo)體可以為例如銅(Cu)，鎳(Ni)，金(Au)或 銀(Ag)。該絕緣樹脂24可以由例如環(huán)氧樹脂構(gòu)成。由互連層10和互 連層20構(gòu)成的互連結(jié)構(gòu)在電子器件1中起到插入物的作用。形成該互連層10的絕緣樹脂14的熱分解溫度高于形成互連層20 的絕緣樹脂24的熱分解溫度。在采用PBO樹脂作為絕緣樹脂14的情 況下，該熱分解溫度為例如540°C。在采用環(huán)氧樹脂作為絕緣樹脂24 的情況下，該熱分解溫度為例如31(TC。這里的熱分解溫度是指在該溫 度下，以每分鐘l(TC的加熱速率用熱天平(thermo balance)測得該樹 脂的重量降低5%。這里，在采用相同類型的樹脂(例如環(huán)氧樹脂)作 為絕緣樹脂14， 24的情況下，前者應(yīng)該具有比后者更高的熱分解溫度。在延伸出該互連層10的互連層20的區(qū)域上安裝有IC芯片42和 無源元件44，作為第二電子元件。該無源元件44可以為電容器，例如 去耦電容器。該IC芯片42被封裝樹脂54覆蓋。該無源元件44被樹 脂56覆蓋，其中該樹脂56配備在互連層20向外延伸的區(qū)域上。該樹 脂56可以是與封裝樹脂54相同的樹脂，或者不同的樹脂。該互連層20具有多層互連結(jié)構(gòu)，包括在多個(gè)層中形成的導(dǎo)體互連 26，以及與不同層的導(dǎo)體互連26相連的通路插塞28。該互連層20還 配備有與最低層的導(dǎo)體互連26相連的焊球60。該焊球60部分地埋置 在阻焊劑62中。該焊球60起到電子器件1的外部連接端的作用。參看圖2，下面將描述互連層IO與互連層20之間的分界面周圍結(jié)
構(gòu)的例子。在該例中，配備有粘接金屬層72 (第二粘接金屬層)，用以覆蓋該通路插塞12。換句話說，該粘接金屬層72共同地覆蓋該通路插 塞12a， 22a。此外，在與通路插塞12a接觸的導(dǎo)體互連16的表面上配 備有粘接金屬層74 (第一粘接金屬層)。該粘接金屬層72與通路插塞 12a上的粘接金屬層74接觸。因此，該粘接金屬層72的一部分被配置 為與絕緣樹脂14接觸，而另一部分與粘接金屬層74接觸。另外，配 備有粘接金屬層75，以便于覆蓋通路插塞28。在通路插塞28上，該 粘接金屬層75與導(dǎo)體互連26接觸。優(yōu)選地，該粘接金屬層72， 74由含有Ti(例如，Ti， TiN或TiW 膜)的膜，或者Cr膜構(gòu)成。參看圖3A-7B，下面將描述制造該電子器件1的方法，作為根據(jù) 本發(fā)明制造電子器件的方法的第一實(shí)施例。在開始詳細(xì)描述之前，參 照圖3A-3E來描述該制造方法的概要。首先，如圖3A所示，在支撐襯 底90上形成互連層10 (形成第一互連層的步驟)。該支撐襯底90可以 為硅襯底，陶瓷襯底，玻璃襯底或者金屬襯底。接著如圖3B所示，將IC芯片32， 36安裝在互連層10上(安裝 電子元件的步驟)。如圖3C所示，進(jìn)一步在互連層IO上形成封裝樹脂 52，以便于覆蓋該IC芯片32， 36 (形成封裝樹脂的步驟)。接著，如 圖3D中所示，去除該支撐襯底90 (去除支撐襯底的步驟)。之后，如 圖3E所示，在互連層10的下表面上形成互連層20 (形成第二互連層 的步驟)。最后，雖然圖中未示出，形成焊球60，從而獲得了如圖l中 所示電子器件1?，F(xiàn)在參看圖4A-7B來更詳細(xì)地描述該制造方法。首先，在支撐襯 底90上配備絕緣樹脂14，并在該絕緣樹脂14中形成通路插塞12b。 接著，在該絕緣樹脂14上形成導(dǎo)體互連16 (圖4A)。接著，在該導(dǎo)體 互連16上倒裝安裝IC芯片32， 36(圖4B)。之后，在該互連層10上 配備有封裝樹脂52，以便覆蓋該IC芯片32， 36。可以通過例如模塑、 印刷或者罐封(potting)來形成封裝樹脂52 (圖5A)。接著，去除該 支撐襯底90，以便暴露出該通路插塞12b (圖5B)。在該互連層10上初始配備有支撐襯底，而在互連層10的下表面 上形成了絕緣樹脂24，以便延伸至該互連層IO的外部區(qū)域。該絕緣樹 脂24可以由絕緣膜構(gòu)成。接著，在從該互連層10向外延伸的絕緣樹 脂24的區(qū)域上實(shí)現(xiàn)IC芯片42和無源元件44。接著，形成封裝樹脂 54,以便覆蓋該IC芯片42 (圖6A)。另外，還配備了樹脂56，用于 填充在從該互連層10向外延伸的絕緣樹脂24的區(qū)域上剩余的間隙。 這樣，該無源元件44就被樹脂56覆蓋(圖6B)。接著，形成用于通路插塞12的通孔68a以及用于通路插塞22b的 通孔68b。形成該通孔68a，以便不僅穿透該絕緣樹脂24而且還穿透該 絕緣樹脂14(圖7A)。接著形成通路插塞12和通路插塞22b，以便填 充該通孔68a， 68b。這樣，在該實(shí)施例中，在形成互連層20的過程中， 通路插塞12a， 22a被形成一體結(jié)構(gòu)的通路插塞12為。接著，在該絕緣樹脂24上形成內(nèi)嵌(build-up)互連層。該內(nèi)嵌 互連的形成過程的例子包括在例如環(huán)氧樹脂的絕緣樹脂層中通過半加 成工藝形成導(dǎo)體互連26以及通過激光工藝形成通路插塞28。通過該工 藝，就得到了互連層20 (圖7B)。之后，通過形成阻焊劑62和焊球60， 就能夠得到如圖1中所示的電子器件1。從上面的描述中可以理解的是，在每個(gè)圖中，在從上方形成的通 孔中形成通路插塞12b的同時(shí)，也在從下方形成的通孔中形成通路插 塞12a， 22a， 22b。因此，如上所述，通路插塞12b在IC芯片32， 36 一側(cè)具有比相對的一側(cè)更大的端面，以及通路插塞12a， 22a， 22b在焊 球60 —側(cè)上具有比相對的一側(cè)更大的端面。
該實(shí)施例具備如下有益效果。通過上面的制造方法，在支撐襯底
90上形成其上安裝有IC芯片32， 36的互連層10,并且接著在形成互 連層20之前去除該支撐襯底90。這種結(jié)構(gòu)消除了如下限制，即無法采 用熱分解溫度比絕緣樹脂14的熱分解溫度更低的樹脂來作為絕緣樹脂 24。因此，該方法允許采用適于微處理的樹脂來作為絕緣樹脂14，同 時(shí)采用相對較便宜的樹脂來作為絕緣樹脂24。這樣，上述實(shí)施例提供 了一種制造電子器件1的方法，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)互連層10與IC芯片 32、 36之間的精確連接，而成本很低。
除此之外，在形成互連層20而不是互連層10的工藝期間形成將 被配置在互連層10中的通路插塞12a。這種結(jié)構(gòu)允許在形成配備在互 連層中的導(dǎo)電材料(該實(shí)施例中的通路插塞22a， 22b)的同時(shí)形成通 路插塞12a，從而有利于減少了制造步驟的數(shù)量。上面的過程還促進(jìn)了 形成通孔。對于該方面，參看圖7A以獲取更多細(xì)節(jié)，以很高的位置精 度來形成該通孔68b，這是因?yàn)樵撏?8b必須指向已經(jīng)配備的通路插 塞12b。另一方面，該通孔68a將與導(dǎo)體互連16相連，其中該導(dǎo)體互 連的面積大于通路插塞12b，并且因此不需要與通孔68b相同的精確程 度。由于上述原因，同時(shí)形成通路插塞12a和通路插塞22a有利于形成 通孔。
此外，在去除該支撐襯底90時(shí)會暴露出該通路插塞12b (參看圖 5B)。因此，在去除該支撐襯底90之后進(jìn)行電檢査時(shí)該通路插塞12b 可以被用作端子，其能夠在較早的階段檢測到加工中的電子器件中的 故障，如果存在的話。這里，并不必須按照這種方式形成通路插塞12b。 作為選擇，可以在互連層20的形成過程期間形成互連層10中的全部 通路插塞。
該互連層20延伸至互連層10的外部區(qū)域。該結(jié)構(gòu)允許確保用于 配備焊球60(即，互連層20的下表面)的足夠的區(qū)域，同時(shí)保持該互 連層10盡可能的小。因此，可以很容易地將該電子器件1安裝在另一
個(gè)電子器件或母板上，而不會導(dǎo)致成本增加。相反，在互連層10和互
連層20面積相同的情況下，延伸該互連層20促進(jìn)安裝過程會不可避 免地導(dǎo)致互連層IO面積的增加。由于采用了適于微處理的相對昂貴的 樹脂來構(gòu)成互連層10，因此這就很自然地導(dǎo)致增加電子器件1的制造 成本。另一方面，在試圖降低成本時(shí)降低互連層IO的面積就會迫使該 互連層20的面積更小，這樣就降低了安裝便利性。這樣，上面實(shí)施例 就消除了這個(gè)矛盾并且同時(shí)實(shí)現(xiàn)了低成本和安裝的便利性。
由于在其上形成有導(dǎo)體互連16的圖案的支撐襯底90的剛性結(jié)構(gòu)， 因此能夠以足夠精致的圖案形成導(dǎo)體互連16。此外，由于在剛性的支 撐襯底90上連接了該互連層10和IC芯片32， 36，因此能夠通過凸塊 以精確的間距將互連層10和IC芯片32， 36連接在一塊。這有助于降 低互連層的數(shù)量，以及減小IC芯片32， 36的尺寸。
進(jìn)一步，由于在去除該支撐襯底90之后形成互連層20，因此可以 形成比絕緣樹脂14更厚的絕緣樹脂24，用于形成互連層20。因此， 該絕緣樹脂24獲得了更高的應(yīng)力消除性能，而這導(dǎo)致了該電子器件1 更高的可靠性。
在形成第二互連層的步驟中，采用熱分解溫度比在形成第一互連 層10的步驟中采用的、用于形成互連層10的絕緣樹脂14的熱分解溫 度更低的樹脂作為用于形成互連層20的絕緣樹脂24。這種結(jié)構(gòu)允許在 互連層10上適當(dāng)?shù)匦纬苫ミB層20。
在該電子器件1中，可以采用熱分解溫度比用于形成互連層10的 絕緣樹脂14的熱分解溫度更低的樹脂作為用于形成互連層20的絕緣 樹脂24。因此，可以采用適于微處理的樹脂作為絕緣樹脂14，同時(shí)采 用相對便宜的樹脂作為絕緣樹脂24。這樣，該電子器件l能夠?qū)崿F(xiàn)互 連層10和IC芯片32， 36之間的精確連接，而成本很低。
在該電子器件l中，互連層10和互連層20彼此直接接觸，而在 它們之間沒有配備芯層。 一般地，芯層中形成的通路插塞比普通互連 層中形成的通路插塞更難微型化(micronize),因此，配備該芯層就從 整體上妨礙了該電子器件的微型化。沒有包括該芯層的電子器件1不 受這些缺點(diǎn)的影響。
配備了該封裝樹脂52，以便覆蓋該IC芯片32, 36。該結(jié)構(gòu)允許 在去除支撐襯底90之后保持該互連層的形狀。因此，焊球60能夠獲 得很高的共面性。特別是在該實(shí)施例中，還在從互連層10向外延伸的 互連層20的區(qū)域上配備有樹脂56,而這就增強(qiáng)了上述效果。
與絕緣襯底相比，采用硅襯底作為支撐襯底90使得熱膨脹的效果 最小化。因此，該結(jié)構(gòu)進(jìn)一步促進(jìn)了互連層10與IC芯片32， 36之間 連接的微型化。
采用聚酰亞胺樹脂，PBO樹脂，，BCB樹脂，芴環(huán)樹脂作為絕緣樹 脂14允許該絕緣樹脂14具有適于微處理的屬性。采用環(huán)氧樹脂作為 絕緣樹脂24允許以很低成本形成絕緣樹脂24。
配備了粘接金屬層72，以便于覆蓋該通路插塞12 (參看圖2)。該 粘接金屬層72用于確保通路插塞12與絕緣樹脂14， 24之間的牢固粘 接。此外，在與通路插塞12接觸的導(dǎo)體互連16的表面上配備了粘接 金屬層74 (參看圖2)。該粘接金屬層74也確保了導(dǎo)體互連16與絕緣 樹脂14之間的牢固粘接。進(jìn)一步，配備了粘接金屬層75，以便于覆蓋 該通路插塞28 (參看圖2)。該粘接金屬層75確保了通路插塞28與絕 緣樹脂24之間的牢固粘接。該牢固粘接很自然地導(dǎo)致了提高電子器件 l的可靠性。當(dāng)該粘接金屬層72， 74， 75含有Ti，或者由Cr構(gòu)成時(shí)， 該粘接金屬層72， 74， 75能夠?qū)崿F(xiàn)與樹脂的顯著牢固粘接。
該IC芯片42和無源元件44被安裝在從該互連層10向外延伸的
互連層20的區(qū)域上。該結(jié)構(gòu)能夠進(jìn)一步增強(qiáng)該電子器件1的功能和性 能。
第二實(shí)施例
圖8為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的電子器件的剖面圖。該電子器件2 包括互連層IO (第一互連層)，以及互連層80 (第二互連層)。該互連 層IO具有與參照圖1中所述類似的結(jié)構(gòu)，除了不包括通路插塞12b以 外。
該互連層80配備在互連層10的下表面上，以便于延伸至該互連 層10的外部區(qū)域。該互連層80包括阻焊劑84，以及在該阻焊劑84中 形成的導(dǎo)體互連86 (第二互連)。該導(dǎo)體互連層86與通路插塞12a相 連。該導(dǎo)體互連層86與通路插塞12a整體地形成。該阻焊劑84由熱分 解溫度比絕緣樹脂14的熱分解溫度更低的樹脂構(gòu)成。該互連層80包 括通路插塞82 (第二導(dǎo)電插塞)，其與導(dǎo)體互連層86相連。該通路插 塞82對應(yīng)于部分焊球60，更具體地為埋置在阻焊劑84中的一部分。 如圖8中可以清晰看到的，該通路插塞82為錐形，并且它的直徑朝著 互連層10逐步減小。因此，該互連層10—側(cè)上的通路插塞82的端面 的面積小于相對的端面的面積。
此外，IC芯片92倒裝安裝在該互連層10的下表面上。換句話說， 該IC芯片92通過凸塊93與下表面相連，并且用下填充樹脂94來填 充該互連層10與IC芯片92之間的間隙。在從互連層10向外延伸的 互連層80的區(qū)域上配備有樹脂56。在該實(shí)施例中，該樹脂56同時(shí)覆 蓋了該封裝樹脂52的側(cè)面和頂面。
參看圖9A-12B，下面將描述制造該電子器件2的方法，作為根據(jù) 本發(fā)明的制造電子器件的方法的第二實(shí)施例。首先，在支撐襯底90上 形成絕緣樹脂14和導(dǎo)體互連16 (圖9A)。接著，在導(dǎo)體互連16上倒 裝安裝IC芯片32， 36 (圖9B)。
之后，在互連層10上形成封裝樹脂52，以便于覆蓋該IC芯片32， 36 (圖IOA)。接著，去除該支撐襯底90。在該互連層10的下表面上 配備有支撐片91，以便于從該互連層IO向外延伸(圖10B)。接著，在該互連層10外部的支撐片91的區(qū)域上，配備有樹脂56 以便于覆蓋該封裝樹脂52 (圖IIA)。之后，該支撐片91被剝?nèi)?圖 IIB)。接著，形成用于通路插塞12a的通孔69 (圖IIC)，并且形成通 路插塞12a和導(dǎo)體互連86，以便于填充該通孔69。這樣，在該實(shí)施例 中，在該互連層80的形成過程中，同時(shí)形成了作為一體的導(dǎo)電材料的 通路插塞12a和導(dǎo)體互連86。之后，配備了阻焊劑84，以便于覆蓋該導(dǎo)體互連86。對該阻焊劑 84進(jìn)行圖案化，以便于形成開口，其中在該開口處將配備焊球60并且 將要安裝IC芯片92 (圖12A)。在這一階段，獲得了互連層80。接著， 將IC芯片92倒裝安裝在該互連層10的下表面上(圖12B)。之后通過 形成焊球60，就能夠獲得如圖8中所示的電子器件2。除了第一實(shí)施例提供的有益效果以外，該實(shí)施例還具備如下有益 效果。由于該阻焊劑84被用作形成互連層的樹脂，因此能夠進(jìn)一步降 低該電子器件2的成本。此外，該電子元件(IC芯片92)不僅實(shí)現(xiàn)在 互連層10的上表面上，而且還實(shí)現(xiàn)在它的下表面上。該結(jié)構(gòu)進(jìn)一步增 強(qiáng)了該電子器件2的功能和性能。這里，如圖8所示，雖然該凸塊93 通過導(dǎo)體互連86與通路插塞12a相連，但是該凸塊93也可以直接與通 路插塞12a相連。第三實(shí)施例圖13為根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的電子器件的剖面圖。該電子器件 3包括互連層10，以及互連層80。該電子器件3與圖8中所示的電子 器件2的不同之處在于該互連層80具有多層互連結(jié)構(gòu)。在該實(shí)施例中，
該互連層80包括在互連層10的下表面上配備的絕緣樹脂84a，以及在 該絕緣樹脂84a上配備的阻焊劑84b。根據(jù)該實(shí)施例的互連層80包括在多層中配備的導(dǎo)體互連86，以及 與該導(dǎo)體互連86相連的通路插塞83 (第二導(dǎo)電插塞)。從圖13中可以 清晰的看到，該通路插塞83為錐形，并且它的直徑朝著互連層10逐 步減小。因此，該互連層IO—側(cè)上的通路插塞83的端面的面積小于 相對的端面的面積。該電子器件3其余部分的結(jié)構(gòu)與電子器件2類似。參看圖14A和14B，下面將描述制造該電子器件3的方法，作為 根據(jù)本發(fā)明的制造電子器件的方法的第三實(shí)施例。首先，通過參照圖 9A-11B描述的過程來形成如圖11B中所示的結(jié)構(gòu)。接著，同時(shí)形成通路插塞12a和導(dǎo)體互連86的第一層。接著，配 備了絕緣樹脂84a，以便于覆蓋該導(dǎo)體互連86。進(jìn)一步，在該絕緣樹脂 84a中形成通路插塞83，以便于與該導(dǎo)體互連86相連。接著，在該絕 緣樹脂84a中形成導(dǎo)體互連86的第二層，以便于與該通路插塞83相連。 之后，配備了阻焊劑84b，以便于覆蓋該導(dǎo)體互連86的第二層。接著，對該阻焊劑84b進(jìn)行圖案化，從而在將要形成焊球60以及 要實(shí)現(xiàn)IC芯片92的位置上形成開口 (圖14A)。在該階段，得到了互 連層80。之后，將lC芯片92倒裝安裝在絕緣樹脂84a上(圖14B)。 之后，通過形成焊球60，就能夠得到如圖13中所示的電子器件3。該 實(shí)施例提供了與第二實(shí)施例相同的有益效果。這里，如圖13所示，雖 然該凸塊93通過導(dǎo)體互連S6與通路插塞83相連，但是該凸塊93也 可以直接與通路插塞83相連。根據(jù)本發(fā)明的電子器件及其制造方法并不僅限于上面的實(shí)施例， 但是可以進(jìn)行各種修改。雖然上面的實(shí)施例中，為了引用一些例子， 采用了IC芯片作為將要安裝在互連結(jié)構(gòu)的上表面或下表面上的電子元
件的例子，其中該互連結(jié)構(gòu)包括第一和第二互連層，但是該電子元件 也可以為無源元件，例如電容器。此外，該電子器件并不是必須包括 電子元件。雖然在根據(jù)實(shí)施例的電子器件中配備了焊球，但是配備焊球并不 是強(qiáng)制性的。在沒有配備焊球的情況下，該導(dǎo)體互連的島部分起到外 部電極端的作用。以參看圖1中所示的電子器件1為例，該與悍球60接觸的部分導(dǎo)體互連26相當(dāng)于島部分。在上面的實(shí)施例中，該第二互連層延伸至第一互連層的外部區(qū)域。 但是該結(jié)構(gòu)不是強(qiáng)制性的，而是該第一和第二互連層可以在平面圖上 具有相同的面積。也可以按照各種方式來修改第一和第二互連層之間的分界面周圍的結(jié)構(gòu)，而不僅限于圖2中所示的結(jié)構(gòu)。例如，在實(shí)施例中，該導(dǎo)電材料被載入到整個(gè)通孔中，用以形成該通路插塞。但是，該通孔可以部分地填入導(dǎo)電材料。圖15描述了如圖2中所示的結(jié)構(gòu)，但是其中通 過部分地填充相關(guān)的通孔來形成通路插塞12， 28。這里，雖然用導(dǎo)電 材料部分地填充了該通孔，但是該通路插塞端面的面積被規(guī)定為被該 端面的外部圓周所包圍的區(qū)域的面積。因此，只要通孔的大小相同， 那么端面的面積就是相同的，而與該導(dǎo)電材料是全部還是部分填充該 通孔無關(guān)。進(jìn)一步，如圖16所示，可以配備粘接金屬層76(第二粘接金屬層)， 以便于共同地覆蓋該通路插塞12a和導(dǎo)體互連86。該粘接金屬層76與 通路插塞12a上的粘接金屬層74接觸。這樣，該粘接金屬層76的整體 就與絕緣樹脂14或粘接金屬層74接觸。這樣，配備了粘接金屬層76 就可以確保通路插塞12a與絕緣樹脂14之間的牢固粘接。此外，在圖 16中，配備了粘接金屬層73，以便于覆蓋該通路插塞83 (參看圖13)。 該粘接金屬層73與通路插塞83上的導(dǎo)體互連86接觸。這樣，配備了
粘接金屬層76就可以確保通路插塞83與絕緣樹脂84a之間的牢固粘 接。該粘接金屬層73， 76可以由與粘接金屬層72， 74， 75中采用的 膜類似的膜構(gòu)成。很清楚的是，本發(fā)明不僅限于上面的實(shí)施例，并且可以在不脫離 本發(fā)明的精神和范疇的情況下進(jìn)行修改和改變。
權(quán)利要求
1.一種制造電子器件的方法，包括在支撐襯底上形成第一互連層；去除所述支撐襯底；以及在所述去除所述支撐襯底之后，在所述第一互連層上的初始配備了所述支撐襯底的表面上形成第二互連層；其中所述第二互連層的所述形成步驟包括在所述第一互連層中形成第一導(dǎo)電插塞。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，還包括在所述去除所述支撐襯底之前，將電子元件安裝在所述第一互連 層上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，還包括在所述安裝電子元件與所述去除所述支撐襯底的步驟之間，在所 述第一互連層上形成封裝樹脂，以便覆蓋所述電子元件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中為了形成所述第二互連層，所述形成第二互連層包括采用熱 分解溫度比用于形成所述第一互連層的、在所述形成第一互連層中采 用的樹脂的熱分解溫度更低的樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中所述形成第二互連層的步驟包括形成位于所述第二互連層中 的第二導(dǎo)電插塞；以及所述形成第一導(dǎo)電插塞的步驟以及所述形成第二導(dǎo)電插塞的步驟 同時(shí)進(jìn)行，以便形成一體的導(dǎo)電插塞。
6.根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中所述形成第二互連層的步驟包括形成位于所述第二互連層中 的互連；以及所述形成第一導(dǎo)電插塞的步驟和所述形成互連的步驟同時(shí)進(jìn)行， 以便形成一體的導(dǎo)電材料。
7. 根據(jù)權(quán)利^"^ 1的方法，其中所述支撐襯底為硅襯底。
8. —種電子器件，包括 第一互連層；第二互連層，其配備在所述第一互連層上并具有外部電極端子；以及第一導(dǎo)電插塞，其配備在所述第一互連層中，并且暴露在所述第 二互連層側(cè)上的所述第一互連層的表面上；其中形成所述第一互連層的樹脂的熱分解溫度高于形成所述第二 互連層的樹脂；以及所述第二互連層側(cè)上的所述第一導(dǎo)電插塞的端面的面積大于相對 端面的面積。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的電子器件，還包括安裝在與所述第二互連層相對的所述第一互連層的表面上的電子 元件。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的電子器件， 其中所述電子元件為IC芯片和無源元件中的一個(gè)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9的電子器件，還包括封裝樹脂，其配備在所述第一互連層上，以便于覆蓋所述電子元 件的側(cè)面。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8的電子器件，還包括第二互連，其配備在所述第二互連層中，并與所述第一導(dǎo)電插塞 相連。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12的電子器件，還包括第二導(dǎo)電插塞，其配備在所述第二互連層中，并與所述第二互連 相連。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13的電子器件，其中在所述第一互連層側(cè)上的所述第二導(dǎo)電插塞的端面的面積小 于相對端面的面積。
15. 根據(jù)權(quán)利要求8的電子器件，還包括第二導(dǎo)電插塞，其配備在所述第二互連層中，并與所述第一導(dǎo)電 插塞相連。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15的電子器件，其中所述第一互連層側(cè)上的所述第二導(dǎo)電插塞的端面的面積小于相對端面的面積；以及彼此接觸的所述第一導(dǎo)電插塞的端面和所述第二導(dǎo)電插塞的端面 的面積相同。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12的電子器件，還包括第二粘接金屬層，其共同地覆蓋所述第一導(dǎo)電插塞以及所述第二 互連。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17的電子器件，還包括第一互連，其配備在所述第一互連層中，并與所述第一導(dǎo)電插塞 相連；以及第一粘接金屬層，其配備在與所述第一導(dǎo)電插塞接觸的所述第一 互連的表面上。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18的電子器件，其中所述第二粘接金屬層的整體與形成所述第一互連層的所述樹 脂以及所述第一粘接金屬層的其中之一接觸。
20. 根據(jù)權(quán)利要求15的電子器件，還包括第二粘接金屬層，其共同地覆蓋了所述第一以及所述第二導(dǎo)電插塞。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20的電子器件，還包括第一互連，其配備在所述第一互連層中，并與所述第一導(dǎo)電插塞 相連；以及第一粘接金屬層，其配備在與所述第一導(dǎo)電插塞接觸的所述第一 互連的表面上。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21的電子器件，其中部分所述第二粘接金屬層與形成所述第一互連層的樹脂以及 所述第一粘接金屬層中的一個(gè)接觸。
23. 根據(jù)權(quán)利要求17的電子器件，其中所述粘接金屬層由含有Ti的金屬膜以及主要由Cr構(gòu)成的金 屬膜中的一個(gè)構(gòu)成。
24. 根據(jù)權(quán)利要求8的電子器件，其中形成所述第一互連層的所述樹脂是從如下組中選出的一種， 其中該組由聚酰亞胺樹脂，PBO樹脂，，BCB樹脂，以及荷環(huán)樹脂構(gòu)成; 形成所述第二互連層的所述樹脂為環(huán)氧樹脂。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電子器件及其制造方法。該電子器件包括第一互連層和第二互連層。該第二互連層配備在該第一互連層的下表面上。該第一互連層包括通路插塞(第一導(dǎo)電插塞)。該第二互連層一側(cè)上的通路插塞的端面小于相對端面。該通路插塞暴露在與該第二互連層相對的第一互連層的表面上。形成該第一互連層的絕緣樹脂的熱分解溫度高于形成該第二互連層的絕緣樹脂的熱分解溫度。
文檔編號H01L21/48GK101159239SQ20071014997
公開日2008年4月9日 申請日期2007年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月2日
發(fā)明者副島康志, 川野連也, 栗田洋一郎 申請人:恩益禧電子股份有限公司