專利名稱：用于制造集成電路系統(tǒng)的方法
用于制造集成電路系統(tǒng)的方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明大體涉及用于制造集成電路系統(tǒng)的方法，且更特別的是，涉及用于制造包含附著至其它電路或襯底的薄化的襯底的集成電路系統(tǒng)的方法。
背景技術(shù)：
集成電路系統(tǒng)常包括以堆棧方式附著至其它集成電路、內(nèi)插式板(interposer board)或印刷電路板的集成電路(1C)。該IC系統(tǒng)，例如，可包括經(jīng)互連成利用個(gè)別電路的獨(dú)特屬性的微處理器電路、存儲(chǔ)器電路、模擬電路及其類似者。通過(guò)垂直堆棧所述系統(tǒng)組件，可最小化系統(tǒng)的大小或占用面積(footprint)。用穿襯底導(dǎo)孔(through substrate via, TSV)可部分實(shí)現(xiàn)所述系統(tǒng)組件間的互連。提供TSV需要薄化制造集成電路于其中及上的半導(dǎo)體襯底。薄化大的半導(dǎo)體晶片(wafer)(通常直徑有300毫米)至30至100微米 (μπι)的厚度為可能嚴(yán)重影響集成電路系統(tǒng)的良率(yield)的挑戰(zhàn)過(guò)程。
因此，最好提供用于制造集成電路系統(tǒng)的高良率方法。此外，最好提供用于制造避免薄化集成電路半導(dǎo)體襯底沖擊良率窘境的集成電路系統(tǒng)的方法。此外，由以下結(jié)合附圖的詳細(xì)說(shuō)明及權(quán)利要求書和上述的技術(shù)領(lǐng)域與背景技術(shù)將明白本發(fā)明的其它合意特征及特性。發(fā)明內(nèi)容
提供用于制造集成電路系統(tǒng)的方法。根據(jù)一種方法，形成集成電路于半導(dǎo)體襯底中及上。蝕刻進(jìn)入該半導(dǎo)體襯底的正面的通孔(via hole)以及用一導(dǎo)電材料填充所述通孔。提供有一載體晶片(carrier wafer),在其上具有一膠粘劑(adhesive)層以及在該膠粘劑層中形成一壓印圖案(imprinted pattern)。用該帶圖案的膠粘劑層使該半導(dǎo)體襯底的正面粘合(bond)至該載體晶片。去除該半導(dǎo)體襯底的背面的一部分以暴露該導(dǎo)電材料的一部分以及使該薄化的背面附著至第二襯底。然后，使該半導(dǎo)體襯底自該載體晶片脫粘 (de-bond)。
根據(jù)另一具體實(shí)施例，首先在一半導(dǎo)體襯底中及上形成集成電路以及蝕刻進(jìn)入該半導(dǎo)體襯底的正面的通孔來(lái)形成集成電路系統(tǒng)。用一導(dǎo)電材料填充所述通孔作為形成穿襯底導(dǎo)孔的第一步驟。形成上覆該正面及與該導(dǎo)電材料接觸的多個(gè)焊料凸塊(solder bump), 為排列成一凸塊圖案(bump pattern)以及各自有實(shí)質(zhì)相同的高度。提供有一載體晶片，在其上具有一膠粘劑層，以及在該膠粘劑層中形成一壓印圖案。該壓印圖案包含該膠粘劑的上凸部(upstanding portion)及下凹部(depressed portion),以及所述下凹部定位于實(shí)質(zhì)對(duì)應(yīng)至該凸塊圖案。用該帶圖案的膠粘劑層使該半導(dǎo)體襯底的正面粘合至該載體晶片使得所述下凹部經(jīng)安置成避免該膠粘劑層與所述焊料凸塊間實(shí)質(zhì)接觸。去除該半導(dǎo)體襯底的背面的一部分以暴露該導(dǎo)電材料的一部分。之后，使該背面附著至第二襯底以及使該半導(dǎo)體襯底自該載體晶片脫粘。
根據(jù)又一具體實(shí)施例，一種用于制造集成電路系統(tǒng)的方法，其包括在一半導(dǎo)體襯底的正面中及上形成集成電路。提供有一載體晶片，在其上具有一帶圖案的膠粘劑層以及用該帶圖案的膠粘劑層使該半導(dǎo)體襯底的正面粘合至該載體。拋光該半導(dǎo)體襯底的背面以薄化該半導(dǎo)體襯底，以及在該薄化的半導(dǎo)體襯底上形成一背面金屬化圖案(back surface metallization pattern)。使該背面粘著至第二襯底以及使該半導(dǎo)體襯底自該載體晶片脫粘。
以下結(jié)合附圖來(lái)描述本發(fā)明，其中，圖中類似的組件用相同的組件符號(hào)表示，且其中


圖1至圖14為根據(jù)不同具體實(shí)施例示意圖示用于制造集成電路系統(tǒng)的方法的簡(jiǎn)化橫截面圖。
具體實(shí)施方式
以下的詳細(xì)說(shuō)明在本質(zhì)上只是用來(lái)示范說(shuō)明而不是用來(lái)限制本發(fā)明或本發(fā)明的應(yīng)用及用途。此外，希望不受出現(xiàn)于上述的技術(shù)領(lǐng)域、背景技術(shù)、發(fā)明內(nèi)容或以下具體實(shí)施方式
中的任何明示或暗示的理論約束。
集成電路(IC)系統(tǒng)的制造常包括薄化已有多個(gè)IC形成于其中及上的半導(dǎo)體襯底。薄化工藝可為形成穿襯底導(dǎo)孔(TSV)工藝的一部分，穿襯底導(dǎo)孔(TSV)有助于芯片及襯底以堆棧方式互連成三維配置。薄化半導(dǎo)體襯底要求使襯底粘合至在薄化期間以及在加工襯底背面期間提供物理支撐的載體晶片。不幸地，習(xí)知粘合及后續(xù)的脫粘為IC系統(tǒng)制造的主要良率損失來(lái)源，尤其是因?yàn)槊撜潮仨氃跇O薄易碎的襯底上進(jìn)行。脫粘工藝可能損壞集成電路的表面地形(surface topography),包括附著至集成電路的任何焊料凸塊。難以去除用于粘合的膠粘劑而且可能損壞焊料凸塊或其它表面特征。
圖1至圖14為根據(jù)不同具體實(shí)施例示意圖示用于制造集成電路系統(tǒng)的方法步驟的簡(jiǎn)化橫截面圖。所述具體實(shí)施例用來(lái)改善或克服上述使良率減少的問(wèn)題。如本文所使用的，“集成電路系統(tǒng)”意指有粘合至另一襯底(可能為另一芯片、內(nèi)插層(interposer laye r) 或印刷電路板)的至少一集成電路(IC)芯片或晶粒的系統(tǒng)。盡管未圖示，該IC系統(tǒng)可包含堆棧在一起以形成三維系統(tǒng)的多個(gè)IC芯片，可能為不同的種類，例如微處理器、存儲(chǔ)器、 模擬或其類似物。制造IC及IC系統(tǒng)的各種步驟為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所習(xí)知，為求簡(jiǎn)潔，在描述具體實(shí)施例時(shí)，許多習(xí)知步驟本文只做簡(jiǎn)述或完全省略而不提供習(xí)知工藝細(xì)節(jié)。會(huì)考慮到及描述兩種實(shí)例，這兩個(gè)實(shí)例圖示說(shuō)明應(yīng)用于IC系統(tǒng)的IC的制造。圖1至圖7有關(guān)于第一實(shí)例，以及圖8至圖14與第二實(shí)例有關(guān)。第一實(shí)例為制造有銅或其它金屬電極在半導(dǎo)體襯底的正、背面上的示范1C。第二實(shí)例為制造有微凸塊(microbump)或焊料凸塊在半導(dǎo)體襯底的一面或兩面上的示范1C。
如圖1所示，用于制造屬于第一實(shí)例類型的IC系統(tǒng)的方法是開(kāi)始于制造多個(gè)IC 于半導(dǎo)體襯底50中及上。在此簡(jiǎn)化橫截面圖中，多個(gè)集成電路只用單一虛線區(qū)52表示。 眾所周知，IC的形式通常為矩形而且在半導(dǎo)體襯底上以規(guī)則的陣列安置，每個(gè)IC用切割格 (scribe grid)與下一個(gè)IC隔開(kāi)。作為制造由IC芯片組成的堆棧陣列的方法的一部分,蝕刻進(jìn)入半導(dǎo)體襯底的正面56的多個(gè)分隔導(dǎo)孔開(kāi)口(via opening) 54。所述導(dǎo)孔開(kāi)口可具有例如30至100微米(μ m)的深度。用導(dǎo)電材料58，例如銅，填充所述導(dǎo)孔開(kāi)口。用金屬或其它導(dǎo)電材料填充的導(dǎo)孔開(kāi)口會(huì)形成提供使多個(gè)芯片及相關(guān)襯底互連的有效構(gòu)件的穿襯底導(dǎo)孔(TSV)?？稍谥圃霫C的不同時(shí)段形成填充導(dǎo)孔(filled via)，但是在沉積及圖案化第一金屬化層后形成最方便。盡管未圖示于此橫截面圖，制造工藝?yán)^續(xù)以下步驟提供互連金屬化層(interconnect metallization)用于使半導(dǎo)體襯底上的導(dǎo)電材料及各個(gè)晶體管和其它裝置電氣互連以實(shí)現(xiàn)集成電路的設(shè)計(jì)功能。使所有裝置互連的工藝可能需要用層間電介質(zhì)(ILD)隔開(kāi)的金屬化層的數(shù)個(gè)金屬化層。該互連金屬化層由銅形成為較佳。完成半導(dǎo)體襯底50的正面的加工通過(guò)沉積鈍化電介質(zhì)材料的保護(hù)層，隨后蝕刻穿過(guò)該層的開(kāi)口以允許接近焊墊。晶體管、其它裝置、互連金屬化層、ILD及鈍化電介質(zhì)材料全部用前述虛線區(qū)52表示。
如圖2所示，根據(jù)一具體實(shí)施例的方法繼續(xù)以下步驟提供有載體晶片60，在其上具有膠粘劑層62。該載體晶片，例如，可為硅襯底或玻璃襯底。膠粘劑層材料的選定基于半導(dǎo)體襯底50在襯底背面加工期間必須經(jīng)受的狀況。這些狀況可包含化學(xué)暴露，化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)，升高的溫度，真空環(huán)境，及其類似者。選定的膠粘劑層材料必須耐得住將會(huì)遭遇的情況，但是它一般為旋涂聚合物涂層，例如熱塑性材料或基于硅氧樹(shù)脂或有機(jī)聚硅氧烷的溶液。此類材料，例如可購(gòu)自辦公室在10028 S. 51st Street, Phoenix, AZ 85044 的 Shin-Etsu MicroSi 公司，辦公室在 2401 Brewer Drive, Rolla, MO 65401 的 Brewer Science 公司，或辦公室在 46820 Magellan Drive, Novi, MI 48377 的 Sumitomo Bakelite North America公司。膠粘劑層62的厚度至少3倍大于半導(dǎo)體襯底的正面上的最高地形特征的高度為較佳，通常比這個(gè)倍數(shù)還厚，其范圍在20至100微·米間。通過(guò)控制旋涂條件以及涂布至載體晶片60的層數(shù)可控制該層的厚度。在用旋涂法涂布后，熱烘烤該膠粘劑層以驅(qū)離揮發(fā)性溶劑。也如圖2所示,也提供沖壓模板(stamping form)66。該沖壓模板(由金屬、硬化塑膠、陶瓷或其它剛性材料形成為較佳)經(jīng)設(shè)計(jì)成在表面中有由凸起區(qū)及下凹區(qū)組成的雉塊圖案(crenellated pattern)68。
如圖3所示，該方法繼續(xù)以下步驟用沖壓模板66沖壓膠粘劑層62以在膠粘劑層表面中形成雉堞圖案。該沖壓模板壓入該膠粘劑層然后撤回，如箭頭72所示，以壓印由凸起區(qū)及下凹區(qū)組成的雉堞圖案68于膠粘劑層的表面74上。根據(jù)一具體實(shí)施例，雉堞圖案， 例如，可為網(wǎng)格或格板圖案(mesh or waffle pattern)。此外,根據(jù)此具體實(shí)施例,該網(wǎng)格圖案有約小于50%的密度為較佳。也就是，在該膠粘劑層中，雉堞圖案的凸起區(qū)約小于膠粘劑層的總面積的50%。該雉堞圖案僅部分延伸穿過(guò)膠粘劑層的厚度。與下凹區(qū)相反，凸起區(qū)的高度大于半導(dǎo)體襯底的正面上的最高地形特征的高度為較佳。膠粘劑層的無(wú)圖案背面 76保持在載體晶片的整個(gè)幅度上與載體晶片接觸。
該帶圖案的膠粘劑層用來(lái)使半導(dǎo)體襯底50的正面粘合至載體晶片，如圖4所示。 使該膠粘劑層的帶圖案的表面74與半導(dǎo)體襯底50的正面接觸，以及載體晶片、膠粘劑及半導(dǎo)體襯底經(jīng)受溫度及壓力以使半導(dǎo)體襯底牢牢地粘合至載體晶片。粘合操作所使用的時(shí)間、溫度及壓力取決于膠粘劑層的特定材料。如上述，該膠粘劑層的無(wú)圖案背面與載體晶片接觸以提供膠粘劑對(duì)于載體晶片的最大附著力。由于雉堞圖案壓印于帶圖案的表面74，因此半導(dǎo)體襯底的表面只有一部分與該膠粘劑層密切接觸。如以下所解釋的，半導(dǎo)體襯底與膠粘劑間的有限接觸對(duì)于隨后在脫粘半導(dǎo)體與載體晶片時(shí)是有利的。
如圖5所示，根據(jù)一具體實(shí)施例，該用于制造集成電路系統(tǒng)的方法以加工半導(dǎo)體襯底50的背面繼續(xù)。例如，該半導(dǎo)體襯底的背面可經(jīng)受薄化操作以充分薄化該襯底而暴露部分導(dǎo)電材料58。原始背面用虛線51表示以及薄化的背面用實(shí)線53表示。該導(dǎo)電材料此時(shí)由正面56至背面53延伸穿過(guò)襯底而形成穿襯底導(dǎo)孔(TSV) 80。例如，可用化學(xué)機(jī)械拋光法(CMP)薄化該半導(dǎo)體襯底。其它工藝步驟可應(yīng)用于半導(dǎo)體襯底的此時(shí)已薄化的背面，例如形成與所述TSV電性連通(electrical communication)的帶有圖案及經(jīng)金屬化的重新分布層(redistribution layer, RDL),以及上覆鈍化層,這兩層未圖示于此橫截面圖。在有些應(yīng)用中，焊料凸塊也可附著至RDL層。
在半導(dǎo)體襯底50的背面的薄化及加工后，使背面53附著至襯底82，如圖6所示。 襯底82,例如,可為一層切割膠帶(dicing tape)、內(nèi)插層、印刷電路板、或另一 IC半導(dǎo)體襯底。如果襯底82為一層切割膠帶，半導(dǎo)體襯底50與該切割膠帶層迭在一起以準(zhǔn)備切割該半導(dǎo)體襯底以分離制造于其中及上的個(gè)別集成電路。如果襯底82為內(nèi)插層、印刷電路板或另一 1C，使該半導(dǎo)體襯底粘合至襯底82，以及使帶圖案的RDL層上的金屬化接點(diǎn)與在襯底82上的帶圖案的金屬化層的電接點(diǎn)(electrical contact)間產(chǎn)生金屬至金屬接觸 (metal-to-metal contact)。所述金屬至金屬接觸允許電子信號(hào)以在襯底與形成于半導(dǎo)體襯底50中及上的IC間傳輸。再者，帶圖案的RDL層及襯底82上的帶圖案的金屬化層未圖示于此橫截面圖。
如圖7所示，一旦半導(dǎo)體襯底50附著至襯底82以及用襯底82支撐薄化的半導(dǎo)體襯底時(shí)，可使載體晶片60及帶圖案的膠粘劑層62自半導(dǎo)體襯底脫粘。有至少3種方法實(shí)現(xiàn)脫粘，這部分取決于選擇用作膠粘劑層62的材料?？捎没瘜W(xué)處理、紫外線(UV)處理或熱處理去除載體晶片60?？筛髯杂没瘜W(xué)溶劑、UV輻射或熱來(lái)軟化膠粘劑層。由于壓印圖案沖壓于該膠粘劑層的表面，因此有數(shù)量減少的膠粘劑與半導(dǎo)體襯底50的正面接觸，這與用膠粘劑完全覆蓋載體晶片的方式相反。這意謂該膠粘劑更強(qiáng)地粘合至該載體晶片以及相應(yīng)地比較不強(qiáng)力地粘合至該半導(dǎo)體襯底。膠粘劑與半導(dǎo)體襯底的正面接觸的數(shù)量減少造成在脫粘期間大部分的膠粘劑保持附著至載體晶片60而僅有較少的數(shù)量保持附著至半導(dǎo)體襯底的正面。膠粘劑與半導(dǎo)體襯底50的正面接觸的數(shù)量減少使得在分離載體晶片與半導(dǎo)體襯底時(shí)損壞IC 52表面上·的任何特征的可能性減少。由于有較少數(shù)量的膠粘劑保持附著至半導(dǎo)體襯底50的正面，因此在后續(xù)的表面清洗操作也去除較少的膠粘劑，因此損壞IC 52表面上的特征的機(jī)會(huì)也較小。
如圖8所示，用于制造屬于第二實(shí)例類型的IC系統(tǒng)的方法使用與第一實(shí)例的相同方式開(kāi)始，也是以制造多個(gè)IC于半導(dǎo)體襯底150中及上。再者，在此簡(jiǎn)化橫截面圖中，多個(gè)集成電路只用單一虛線區(qū)152表示。如同第一實(shí)例，蝕刻進(jìn)入半導(dǎo)體襯底的正面156的多個(gè)導(dǎo)孔開(kāi)口 154以及用導(dǎo)電材料158(例如，銅)填充所述多個(gè)導(dǎo)孔開(kāi)口 154而接著形成穿襯底導(dǎo)孔。盡管未圖示于此橫截面圖，制造工藝?yán)^續(xù)以下步驟提供互連金屬化層用于使導(dǎo)電材料與IC上的各種裝置電氣互連以實(shí)現(xiàn)想要的電路功能。在所有互連金屬化層完成后， 沉積及圖案化鈍化電介質(zhì)層。該互連金屬化層及鈍化電介質(zhì)層未圖示于這些橫截面圖。蝕刻穿過(guò)鈍化電介質(zhì)材料層的開(kāi)口以暴露該互連金屬化層的選定部分，而且以凸塊圖案形成多個(gè)分隔焊料凸塊157或微凸塊于所述開(kāi)口中而與互連金屬化層及導(dǎo)電材料電氣接觸從而耦合至集成電路。雖然焊料凸塊與微凸塊不一樣，為了簡(jiǎn)明及便于討論，用于本文的術(shù)語(yǔ)“焊料凸塊”指稱兩者而不限制。焊料凸塊全有實(shí)質(zhì)相同的高度為較佳。晶體管、其它裝置、 互連金屬化層及鈍化電介質(zhì)材料層全部用前述虛線區(qū)152表示。
用與圖2所示的相同方式，根據(jù)此具體實(shí)施例的方法，如圖9所示，繼續(xù)以下步驟 提供有載體晶片160，在其上具有膠粘劑層162。也提供沖壓模板166。用來(lái)選擇載體晶片 60、膠粘劑層62及沖壓模板66的相同準(zhǔn)則也用來(lái)選擇載體晶片160、膠粘劑層162及沖壓模板166。例如用旋涂法，涂布有想要厚度的膠粘劑層162，然后加熱以驅(qū)離揮發(fā)性溶劑。 沖壓模板166經(jīng)設(shè)計(jì)成在其表面中有由凸起區(qū)及下凹區(qū)組成的雉堞圖案168。根據(jù)此具體實(shí)施例，沖壓模板上的雉堞圖案包含對(duì)應(yīng)至焊料凸塊157的凸塊圖案的凸起部(raised portion) 167。另外，在對(duì)應(yīng)至焊料凸塊的位置的區(qū)域以外的區(qū)域中，該雉堞圖案可為規(guī)則圖案，例如網(wǎng)格圖案。
如圖10所示，根據(jù)此具體實(shí)施例的方法繼續(xù)以下步驟用沖壓模板166沖壓膠粘劑層162以在該膠粘劑層中形成帶有圖案的壓印。該沖壓模板壓入該膠粘劑層然后撤回， 如箭頭172所示，以壓印由凸起區(qū)及下凹區(qū)組成的雉堞圖案168于膠粘劑層的表面174上。 該沖壓模板與載體晶片及膠粘劑層對(duì)齊成該沖壓模板的凸起部167在膠粘劑層中產(chǎn)生的下凹區(qū)267與半導(dǎo)體襯底的表面上的焊料凸塊的凸塊圖案對(duì)應(yīng)。該雉堞圖案有小于約50% 的密度為較佳。也就是，雉堞圖案的凸起部在膠粘劑層上小于膠粘劑層的總面積的50%為較佳。除了由焊料凸塊組成的凸塊圖案的區(qū)域以外，雉堞圖案168可與雉堞圖案68類似，雖然它們與圖3及圖10的比較起來(lái)似乎極不相似。外觀上的不相似是選擇沿著對(duì)應(yīng)至由焊料凸塊組成的預(yù)定直線繪出圖10的橫截面的人工制品(artifact)。膠粘劑層162的其余部分可壓印成具有與載體晶片60上的膠粘劑層62類似的圖案。如同前面的具體實(shí)施例， 該雉堞圖案只部分延伸穿過(guò)膠粘劑層的厚度。與下凹區(qū)相反，凸起區(qū)的高度大于焊料凸塊 157的高度為較佳。膠粘劑層的無(wú)圖案背面176實(shí)質(zhì)在載體晶片的整個(gè)幅度上與載體晶片 160接觸。
帶圖案的膠粘劑層162用來(lái)使半導(dǎo)體襯底150的正面粘合至載體晶片160，如圖 11所示。使該膠粘劑層的帶圖 案的表面174與半導(dǎo)體襯底150的正面接觸，以及載體晶片、 膠粘劑及半導(dǎo)體襯底經(jīng)受溫度及壓力以使半導(dǎo)體襯底牢牢地粘合至載體晶片。粘合操作所使用的時(shí)間、溫度及壓力取決于膠粘劑層的特定材料。如上述，該膠粘劑層的無(wú)圖案背面 176與載體晶片160接觸以提供膠粘劑對(duì)于載體晶片的最大附著力。由于雉堞圖案壓印于帶圖案的表面174，因此半導(dǎo)體襯底的表面只有一部分與該膠粘劑層密切接觸。載體晶片 160上的膠粘劑的雉堞層經(jīng)安置成使膠粘劑層的下凹區(qū)267位于焊料凸塊157上方以便最小化與焊料凸塊接觸的膠粘劑材料的數(shù)量以及在后續(xù)脫粘工藝期間最小化對(duì)于焊料凸塊的損傷。
如圖12所示,一旦半導(dǎo)體襯底150牢牢地粘合至載體晶片160，根據(jù)一具體實(shí)施例，該用于制造集成電路系統(tǒng)的方法可以加工半導(dǎo)體襯底的背面繼續(xù)。例如，半導(dǎo)體襯底的背面可經(jīng)受薄化操作以充分薄化該襯底而暴露部分導(dǎo)電材料158。該導(dǎo)電材料此時(shí)由正面至背面延伸穿過(guò)襯底而形成穿襯底導(dǎo)孔(TSV) 180。例如，可用化學(xué)機(jī)械拋光法(CMP)薄化該半導(dǎo)體襯底。其它工藝步驟可應(yīng)用于半導(dǎo)體襯底的此時(shí)已薄化的背面，例如形成與所述 TSV電性連通的帶有圖案及經(jīng)金屬化的重新分布層(RDL)，以及上覆鈍化層，這兩層未圖示于此橫截面圖。蝕刻穿過(guò)該鈍化層的開(kāi)口以及使焊料凸塊257在通過(guò)鈍化層的開(kāi)口而暴露時(shí)附著至RDL。焊料凸塊257因而耦合至TSV以及耦合至形成于半導(dǎo)體襯底150的正面中及上的集成電路。
在半導(dǎo)體襯底150的背面的薄化及加工后，使背面附著至襯底182，如圖13所示。 襯底182以及半導(dǎo)體襯底150與襯底182的附著可類似于如上述的襯底82以及半導(dǎo)體襯底50與襯底82的附著。如果襯底182為內(nèi)插層、印刷電路板或另一 1C，使半導(dǎo)體襯底150 粘合至襯底182，以及使帶圖案的RDL層上的焊料凸塊257與在襯底182上的帶圖案的金屬化層的電接點(diǎn)間產(chǎn)生接觸。所述接觸允許電子信號(hào)以在襯底與形成于半導(dǎo)體襯底150中及上的IC間傳輸。再者，帶圖案的RDL層及襯底182上的帶圖案的金屬化層未圖示于此橫截面圖。
如圖14所示,一旦半導(dǎo)體襯底150附著至襯底182以及用襯底182支撐薄化的半導(dǎo)體襯底時(shí)，可使載體晶片160及帶圖案的膠粘劑層162自半導(dǎo)體襯底脫粘。脫粘工藝可包含在說(shuō)明圖7時(shí)提及的相同技術(shù)。由于壓印圖案沖壓于該膠粘劑層的表面，因此有數(shù)量減少的膠粘劑與半導(dǎo)體襯底150的正面接觸，特別是與焊料凸塊157接觸，這與用膠粘劑完全覆蓋載體晶片的方式相反。這意謂該膠粘劑更強(qiáng)地粘合至該載體晶片以及相應(yīng)地比較不強(qiáng)力地粘合至該半導(dǎo)體襯底及所述焊料凸塊。膠粘劑與半導(dǎo)體襯底的正面接觸的數(shù)量減少造成在脫粘期間大部分的膠粘劑保持附著至載體晶片160而僅有較少的數(shù)量保持附著至半導(dǎo)體襯底的正面及焊料凸塊。膠粘劑與半導(dǎo)體襯底150的正面接觸的數(shù)量減少使得在分離載體晶片與半導(dǎo)體襯底時(shí)損壞IC表面上的焊料凸塊157及任何其它特征的可能性減少。 由于有較少數(shù)量的膠粘劑保持附著至半導(dǎo)體襯底150的正面，因此在后續(xù)的表面清洗操作也去除較少的膠粘劑，再者，因此損壞IC表面上的焊料凸塊或其它特征的機(jī)會(huì)也較小。
在上述具體實(shí)施例中，用使用帶圖案的沖壓模板的沖壓工藝，壓印一堞形圖案于膠粘劑層的表面內(nèi)。有可用來(lái)把所欲圖案壓印于膠粘劑層的表面內(nèi)的其它方法。例如，盡管未圖示在附圖中，也可用光刻技術(shù)及蝕刻方法將堞形圖案壓印于膠粘劑層的表面內(nèi)。根據(jù)一具體實(shí)施例，可在膠粘劑層涂布一光阻層以及用雉堞圖案選擇性地曝光。在顯影該經(jīng)選擇性曝光的光阻層后，該光阻層可用作蝕刻掩膜以及通過(guò)蝕刻穿過(guò)膠 粘劑層的部分厚度， 可將雉堞圖案轉(zhuǎn)印至膠粘劑層。根據(jù)另一具體實(shí)施例，可選擇光敏聚合物材料作為膠粘劑材料，以及可用通過(guò)帶圖案的光刻掩膜(photolithographic mask)的曝光福射直接及選擇性地照射該材料。然后，可顯影經(jīng)選擇性照射的聚合物材料以實(shí)現(xiàn)想要的壓印圖案。
盡管在以上的詳細(xì)說(shuō)明中已提出至少一個(gè)示范具體實(shí)施例，然而應(yīng)了解，仍存在許多變體。也應(yīng)了解，所述示范具體實(shí)施例只是范例，而且不希望以任何方式來(lái)限定本發(fā)明的范疇、應(yīng)用范圍、或配置。反而，上述詳細(xì)說(shuō)明是要讓本領(lǐng)域的技術(shù)人員有個(gè)方便的發(fā)展藍(lán)圖用來(lái)具體實(shí)作所述示范具體實(shí)施例。應(yīng)了解，組件的功能及排列可做出不同的改變而不脫離如隨附權(quán)利要求書及其合法等效物所述的本發(fā)明的范疇。
權(quán)利要求
1.一種用于制造集成電路系統(tǒng)的方法，其包含下列步驟 在一半導(dǎo)體襯底中及上形成集成電路； 蝕刻進(jìn)入該半導(dǎo)體襯底的正面的通孔； 用一導(dǎo)電材料填充所述通孔； 提供有一載體晶片，在其上具有一膠粘劑層； 在該膠粘劑層中形成一壓印圖案； 用該帶圖案的膠粘劑層使該半導(dǎo)體襯底的該正面粘合至該載體晶片； 去除該半導(dǎo)體襯底的背面的一部分以暴露該導(dǎo)電材料的一部分； 使該背面附著至第二襯底；以及 使該半導(dǎo)體襯底自該載體晶片脫粘。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成一壓印圖案的步驟包括沖壓該圖案于該膠粘劑層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成一壓印圖案的步驟包括形成一網(wǎng)格圖案，以及其中，該膠粘劑層有一厚度以及該網(wǎng)格圖案部分延伸穿過(guò)該厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，形成一壓印圖案的步驟包括形成密度小于50%的一網(wǎng)格圖案。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，提供一載體晶片的步驟包括提供由一材料形成的一載體晶片，該材料選自由下列各物組成的群玻璃與硅，以及其中，通過(guò)跟隨熱退火的旋轉(zhuǎn)涂布工藝施加該膠粘劑層于該載體晶片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括形成上覆該導(dǎo)電材料及與該導(dǎo)電材料電氣接觸的焊料凸塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括 在去除該背面的一部分后 在該背面上形成一重新分布層，該重新分布層與該導(dǎo)電材料接觸；以及 形成上覆該重新分布層的一鈍化層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，使該背面附著至第二襯底的步驟包括使該背面附著至由下列各物組成的群選出的一襯底集成電路襯底、內(nèi)插式襯底、以及印刷電路板。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，該第二襯底包含在其表面上的圖案金屬化層，以及其中，該半導(dǎo)體襯底及該第二襯底經(jīng)安置成提供該導(dǎo)電材料與該圖案金屬化層間的電氣接觸。
10.一種用于制造集成電路系統(tǒng)的方法，其包含下列步驟 在一半導(dǎo)體襯底中及上形成集成電路； 蝕刻進(jìn)入該半導(dǎo)體襯底的正面的通孔； 用一導(dǎo)電材料填充所述通孔； 形成上覆該正面及與該導(dǎo)電材料接觸且各自有實(shí)質(zhì)相同高度的多個(gè)焊料凸塊，所述多個(gè)焊料凸塊排列成一凸塊圖案； 提供有一載體晶片，在其上具有一膠粘劑層； 在該膠粘劑層中形成一壓印圖案，該壓印圖案提供該膠粘劑的上凸部及下凹部，所述下凹部定位于實(shí)質(zhì)對(duì)應(yīng)至該凸塊圖案；用該帶圖案的膠粘劑層使該半導(dǎo)體襯底的該正面粘合至該載體晶片，所述下凹部經(jīng)安置成實(shí)質(zhì)避免該膠粘劑層與所述焊料凸塊間的接觸； 去除該半導(dǎo)體襯底的背面的一部分以暴露該導(dǎo)電材料的一部分； 使該背面附著至第二襯底；以及 使該半導(dǎo)體襯底自該載體晶片脫粘。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，提供有一載體晶片，在其上具有一膠粘劑層的步驟包括提供有一厚度的一膠粘劑層，以及其中，所述下凹部的凹陷程度小于該厚度，以及其中，所述上凸部的高度至少等于所述焊料凸塊的高度。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)一步包括在該半導(dǎo)體襯底的該背面上形成與該導(dǎo)電材料電氣接觸的多個(gè)第二焊料凸塊。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，附著該背面的步驟包括使該背面附著至第二集成電路半導(dǎo)體襯底，在其上具有有電接點(diǎn)，以及其中，所述第二焊料凸塊電氣耦合至所述電接點(diǎn)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，提供有一載體晶片，在其上具有一膠粘劑層的步驟包括 提供有一載體晶片，在其上涂有一熱塑性膠粘劑層；以及 沖壓一壓印圖案于該膠粘劑層中。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，沖壓的步驟包括沖壓一網(wǎng)格圖案于該膠粘劑層中。
16.一種用于制造集成電路系統(tǒng)的方法，其包含下列步驟 在一半導(dǎo)體襯底的正面中及上形成集成電路； 提供有一載體晶片，在其上具有一帶圖案的膠粘劑層； 用該帶圖案的膠粘劑層使該半導(dǎo)體襯底的正面粘合至該載體； 拋光該半導(dǎo)體襯底的背面以薄化該半導(dǎo)體襯底； 在該薄化的半導(dǎo)體襯底上形成一背面金屬化圖案； 使該背面粘著至第二襯底；以及 使該半導(dǎo)體襯底自該載體晶片脫粘。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，提供一載體晶片的步驟包括 提供由一材料形成的一載體晶片，該材料選自由下列各物組成的群玻璃與娃; 沉積一膠粘劑層于該載體晶片的一表面上； 實(shí)體沖壓一圖案于該膠粘劑層中。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，形成集成電路的步驟包括形成電氣耦合至所述集成電路的焊料凸塊，以及其中，在該膠粘劑層中的該圖案經(jīng)安置成最小化所述焊料凸塊與該圖案膠粘劑層間的接觸。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，提供一載體晶片的步驟包括 提供有一載體晶片，在其上具有一膠粘劑層，該膠粘劑層有一厚度； 沖壓該膠粘劑層以形成一網(wǎng)格圖案，該網(wǎng)格圖案有凸起部及下凹部，所述凸起部及下凹部中的每一部小于該厚度。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，使該背面粘著至第二襯底的步驟包括使該背面粘著 至由下列各物組成的群選出的一襯底集成電路襯底、內(nèi)插層、以及印刷電路板。
全文摘要
本發(fā)明提供用于制造集成電路系統(tǒng)的方法，其包括在一半導(dǎo)體襯底中及上形成集成電路。蝕刻進(jìn)入半導(dǎo)體襯底正面的通孔以及用導(dǎo)電材料填充所述通孔。提供有一載體晶片，在其上具有一膠粘劑層以及在該膠粘劑層中形成一壓印圖案。用該帶圖案的膠粘劑層使該半導(dǎo)體襯底的正面粘合至該載體晶片。去除該半導(dǎo)體襯底的背面的一部分以暴露該導(dǎo)電材料的一部分以及使該薄化的背面附著至第二襯底。然后，使該半導(dǎo)體襯底自該載體晶片脫粘。
文檔編號(hào)H01L21/683GK103021921SQ20121035634
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者任明鎮(zhèn) 申請(qǐng)人:格羅方德半導(dǎo)體公司