晶圓級(jí)嵌入式散熱器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了具有嵌入式散熱器的器件及其形成方法。載體襯底可以包括載體、粘合層、基底膜層和晶種層。形成具有散熱器開(kāi)口和通孔開(kāi)口的圖案化掩模?？梢圆捎脟婂児に囋趫D案掩模開(kāi)口中同時(shí)形成通孔和散熱器，管芯通過(guò)管芯附接層附接至散熱器。在管芯和散熱器上方施加模塑料使得散熱器設(shè)置在模制襯底的第二面處。第一RDL可以具有多個(gè)安裝焊盤(pán)，在模制襯底上形成多條導(dǎo)線，安裝焊盤(pán)的接合間距可以大于管芯接觸焊盤(pán)的接合間距。
【專利說(shuō)明】晶圓級(jí)嵌入式散熱器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般地涉及半導(dǎo)體【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地來(lái)說(shuō)，涉及半導(dǎo)體器件及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)中的一個(gè)驅(qū)動(dòng)因素是可以強(qiáng)行限定在給定空間內(nèi)的計(jì)算能力和存儲(chǔ)的數(shù)量。眾所周知的摩爾定律表明給定器件上的晶體管的數(shù)量大概每十八個(gè)月增加一倍。為了將更多的處理能力壓縮到甚至更小的封裝件內(nèi)，晶體管尺寸已經(jīng)減小至進(jìn)一步縮小晶體管尺寸的能力受材料和工藝的物理特性限制的程度。此外，在不斷縮小的封裝件形狀因素中功能更強(qiáng)的處理器的使用會(huì)導(dǎo)致熱管理問(wèn)題。提高的器件操作速度和獨(dú)立部件上的更大晶體管數(shù)量都會(huì)產(chǎn)生可能損害或降低部件效率的熱量。此外，更密集的封裝件集成和更緊湊的器件使更多熱生成器件處于更小區(qū)域中，導(dǎo)致所產(chǎn)生的熱量的聚集。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的技術(shù)缺陷，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種器件，包括:管芯，在襯底中設(shè)置在所述襯底的第一面處，并且具有多個(gè)接觸焊盤(pán)；以及散熱器，在所述襯底中設(shè)置在所述襯底的第二面處并與所述管芯熱接觸。
[0004]該器件還包括設(shè)置在所述襯底中并從所述襯底的第一面延伸至所述襯底的第二面的至少一個(gè)通孔。
[0005]該器件還包括位于所述襯底的第一面處的第一再分布層(RDL)，所述第一 RDL具有多個(gè)RDL接觸焊盤(pán)和將所述管芯上的接觸焊盤(pán)電連接至所述多個(gè)RDL接觸焊盤(pán)中的至少一個(gè)的至少一條導(dǎo)線，其中，所述RDL接觸焊盤(pán)的接合間距大于設(shè)置在所述管芯上的多個(gè)接觸焊盤(pán)的接合間距。
[0006]該器件還包括:位于所述襯底的第二面處的第二 RDL，所述第二 RDL具有至少一條導(dǎo)線。
[0007]在該器件中，所述第二 RDL覆蓋所述散熱器。
[0008]在該器件中，在所述散熱器上方設(shè)置至少一條導(dǎo)線的一部分。
[0009]在該器件中，在所述散熱器的一部分處設(shè)置所述第二 RDL，并且所述第二 RDL具有暴露所述散熱器的部分表面的熱暴露開(kāi)口。
[0010]該器件還包括設(shè)置在所述管芯的第二面和所述散熱器之間并且與所述管芯的第二面和所述散熱器接觸的管芯附接層。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種器件，包括:管芯，設(shè)置在襯底內(nèi)并具有設(shè)置為緊鄰所述管芯的第一面的多個(gè)接觸焊盤(pán)；管芯附接層，設(shè)置為緊鄰所述管芯的第二面；散熱器，內(nèi)嵌在所述襯底中并設(shè)置在所述管芯附接層上；以及第一 RDL，設(shè)置在所述管芯的接觸焊盤(pán)上。
[0012]在該器件中，所述襯底是模制襯底，并且所述第一 RDL還設(shè)置在所述模制襯底的第一面上。
[0013]該器件還包括:多個(gè)RDL接觸焊盤(pán)，設(shè)置在所述第一 RDL內(nèi)；以及至少一條導(dǎo)線，設(shè)置在所述第一 RDL內(nèi)并且將所述管芯的第一面上的接觸焊盤(pán)電連接至所述多個(gè)RDL接觸焊盤(pán)中的至少一個(gè)；其中，所述RDL接觸焊盤(pán)的接合間距大于所述管芯的第一面上的接觸焊盤(pán)的接合間距。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種形成器件的方法，包括:在載體襯底上形成具有散熱器開(kāi)口的圖案化掩模；在所述載體襯底上的散熱器開(kāi)口中形成散熱器；在所述散熱器上方安裝管芯，所述管芯與所述散熱器熱接觸；以及通過(guò)在所述管芯上方和所述散熱器上方施加模塑料來(lái)形成模制襯底，其中，所述管芯設(shè)置在所述模制襯底的第一面處，并且所述散熱器設(shè)置在所述模制襯底的第二面處。
[0015]該方法還包括:在所述圖案化掩模中形成至少一個(gè)通孔開(kāi)口 ；以及在所述通孔開(kāi)口中形成通孔。
[0016]在該方法中，采用噴鍍工藝并同時(shí)形成所述通孔和所述散熱器。
[0017]在該方法中，通過(guò)管芯附接膜將所述管芯安裝至所述散熱器。
[0018]在該方法中，在所述載體襯底上形成所述圖案化掩模包括:提供載體；在所述載體上施加粘合層；以及在所述粘合層上施加基底膜層。
[0019]在該方法中，在所述載體襯底上形成所述圖案化掩模還包括在所述基底膜層上施加晶種層。
[0020]該方法還包括在所述模制襯底的第一面上形成第一 RDL，所述第一 RDL具有多個(gè)RDL接觸焊盤(pán)和多條導(dǎo)線，每條導(dǎo)線都提供所述RDL接觸焊盤(pán)和所述管芯的接觸焊盤(pán)之間的電連接。
[0021]該方法還包括在所述模制襯底的第二面上形成第二 RDL并且所述第二 RDL覆蓋所述散熱器的至少一部分，所述第二 RDL具有與至少一個(gè)通孔電接觸的至少一條導(dǎo)線。
[0022]該方法還包括在所述第二 RDL中提供暴露所述散熱器的一部分的開(kāi)口。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]為了更全面地理解本發(fā)明的實(shí)施例以及其制造和使用所涉及的技術(shù)，現(xiàn)在將結(jié)合附圖所進(jìn)行的以下描述作為參考，其中:
[0024]圖1至圖7是示出用于形成嵌入式散熱器的方法的實(shí)施例中的中間步驟的截面圖；
[0025]圖8是示出具有散熱器組件的模制襯底的截面圖；
[0026]圖9至圖10是具有嵌入式散熱器的晶圓級(jí)器件的實(shí)施例的截面圖；以及
[0027]圖11是示出用于形成具有嵌入式散熱器的晶圓級(jí)組件的方法的流程圖。
[0028]除非另有說(shuō)明，否則不同附圖中的相應(yīng)標(biāo)號(hào)和符號(hào)通常指的是相應(yīng)部件。將附圖繪制成示出實(shí)施例的相關(guān)方面而不必須按比例繪制。為了清楚起見(jiàn)，在可能的情況下，單個(gè)附圖忽略不必要的參考標(biāo)號(hào)。
【具體實(shí)施方式】
[0029]在下面詳細(xì)論述本發(fā)明實(shí)施例的制造和使用。然而，應(yīng)該理解，本發(fā)明的實(shí)施例提供了許多可以在各種具體環(huán)境中實(shí)現(xiàn)的可應(yīng)用的創(chuàng)造性構(gòu)思。所論述的具體實(shí)施例僅是制造和使用所公開(kāi)的主題的具體方式，而不用于限制不同實(shí)施例的范圍。
[0030]將結(jié)合具體環(huán)境描述實(shí)施例，S卩，制造和使用例如晶圓級(jí)處理器組件中使用的嵌入式散熱器。但是，其他實(shí)施例也可以應(yīng)用于其他電部件，包括但不限于存儲(chǔ)器組件、顯示器、輸入組件、離散部件、電源或調(diào)節(jié)器或者任何其他嵌入式部件。
[0031]本發(fā)明涉及提供用于制造有源器件、嵌入式處理器、管芯、芯片、離散部件等的嵌入式散熱器的系統(tǒng)和方法。嵌入式散熱器可以允許熱生成部件散熱或轉(zhuǎn)移來(lái)自部件的熱量，尤其在長(zhǎng)期使用的情況下，減輕了部件的熱負(fù)荷。為嵌入式管芯提供散熱器可以允許更高的管芯可靠性和更長(zhǎng)的管芯壽命。
[0032]參照?qǐng)D1，示出了用于形成晶圓級(jí)嵌入式散熱器的中間步驟的實(shí)施例的截面圖。載體襯底102可以包括載體110，其可以被配置成提供用于隨后沉積非剛性層的結(jié)構(gòu)剛性或基底。在一個(gè)實(shí)施例中，載體Iio可以是玻璃載體,但可以可選地是晶圓、半導(dǎo)體、金屬、合成物或具有合適的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)剛性的其他材料。
[0033]在一些實(shí)施例中，可以將粘著層或粘合層108施加至載體110，其中，任選的基底膜層106和任選的晶種層104施加在粘合層108上方。在一個(gè)實(shí)施例中，粘合層108可以是粘合層，或可選地，可以是通過(guò)旋涂工藝等施加給載體110的膠或環(huán)氧樹(shù)脂。在一些實(shí)施例中，粘合層108可以用于后續(xù)步驟中將載體110與散熱器組件以及相關(guān)的器件或?qū)臃蛛x。
[0034]可以在粘合層108上方形成晶種層104，并且該晶種層104可以用作后續(xù)金屬噴鍍或沉積步驟的基底。在一些實(shí)施例中，晶種層104可以用作后續(xù)電鍍工藝中的電極?？梢酝ㄟ^(guò)物理汽相沉積(PVD)、化學(xué)汽相沉積(CVD)(包括但不限于等離子體增強(qiáng)CVD(PECVD)、低氣壓CVD(LPCVD)、原子層CVD)、原子層沉積、濺射、電化學(xué)沉積或其他合適的方法來(lái)沉積晶種層104。在一些實(shí)施例中，晶種層104可以是銅,而在其他實(shí)施例中，晶種層可以是金、鋁鉭、鎳、它們的合金或其他材料或合金。
[0035]在一些實(shí)施例中，基底膜層106可以施加有利于允許后面的層適當(dāng)形成的材料并且基底膜層106由該材料形成。例如，在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，基底膜層106可以由諸如聚苯并惡唑(PBO)的聚合物形成。在這樣的實(shí)施例中，可以通過(guò)旋涂等將PBO施加至粘合層108(當(dāng)粘合層108被使用時(shí))，或任選地，將PBO直接施加至載體110。諸如PBO的固化聚合物允許通過(guò)旋涂工藝施加基底膜層106，但是通過(guò)固化仍然能夠形成基本上牢固的基底膜。此外，因?yàn)樵诠袒笏纬傻娜嵝越Y(jié)構(gòu)用作具有不同膨脹系數(shù)(CoE)的材料之間的緩沖件，所以PBO可以是優(yōu)選的。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，載體110可以是玻璃，并且具有遠(yuǎn)低于例如由銅制成的晶種層104的CoE。在這樣的實(shí)施例中，半剛性基底膜層106可以用于緩沖固化熱處理的不同膨脹率。但是，任何合適的材料可以用作基底膜層106。
[0036]圖2示出了用于形成晶圓級(jí)嵌入式散熱器的中間步驟的實(shí)施例的截面圖。可以在晶種層104上方施加掩模層112。在一些實(shí)施例中，掩模層112可以是通過(guò)旋涂工藝涂覆的光刻膠。在其他實(shí)施例中，掩模層112可以是諸如氮化物、氧化物、氮氧化物等的硬掩模。可以通過(guò)PVD、CVD或通過(guò)其他合適的沉積方法涂覆為硬掩模的掩模層112。
[0037]圖3示出了使用圖案化掩模114形成晶圓級(jí)嵌入式散熱器的中間步驟的實(shí)施例的截面圖。圖案化并顯影掩模層112以形成圖案化掩模114?？梢詧D案化掩模層112以形成具有散熱器開(kāi)口 118和任選地一個(gè)或多個(gè)通孔開(kāi)口 116的圖案化掩模114。在一個(gè)實(shí)施例中，可以形成圖案化掩模，使得通孔開(kāi)口 116中所形成的結(jié)構(gòu)最初被形成為具有約105 μ m的高度，然后研磨、拋光、蝕刻、或以其他方式降至約80 μ m至約90 μ m的高度。在一些實(shí)施例中，圖案化掩模114中的通孔開(kāi)口 116可以具有約110 μ m的間距和約70 μ m的直徑。因而，在形成之后，通孔開(kāi)口 116中所形成的結(jié)構(gòu)將具有最終為1.5: I的高寬比。
[0038]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的散熱器120的形成的截面圖。在一個(gè)實(shí)施例中，可以通過(guò)諸如通孔(through-aperture-via, TAV)噴鍍工藝的噴鍍工藝沉積散熱器120。在一些實(shí)施例中，可以在與一個(gè)或多個(gè)通孔122相同的步驟中形成散熱器120。例如，一個(gè)非限制性實(shí)施例可以是在晶種層104上鍍銅以填充通孔開(kāi)口 116，以及散熱器開(kāi)口118的下部從而分別形成通孔122和散熱器120。例如，可以通過(guò)將具有應(yīng)用的圖案化掩模114的載體襯底102浸入施加電流的銅溶液中的銅電鍍工藝來(lái)完成該步驟，導(dǎo)致銅累積在晶種層104上。可選地，可以使用非電鍍工藝、CVD、PECVD或另一金屬沉積工藝來(lái)形成散熱器120和通孔122。散熱器120的厚度可取決于散熱器120的面積和通孔122的數(shù)量。例如，在一些實(shí)施例中，可以具有1200個(gè)通孔122，從而可以形成厚度介于約3μπι和約5μπι之間的散熱器120。
[0039]可以采用噴鍍工藝代替用于形成散熱器120和通孔122的工藝，同時(shí)在其他實(shí)施例中，可以在多個(gè)步驟中實(shí)施形成散熱器120和任何通孔122。例如，可以在第一噴鍍步驟中形成通孔122，然后在后續(xù)步驟中形成或設(shè)置散熱器120。在這樣的實(shí)施例中，可以形成不具有散熱器開(kāi)口 118，但具有通孔開(kāi)口 116的圖案化掩模114?？梢栽谕组_(kāi)口 116中形成通孔122，然后可以在形成通孔122之后形成散熱器開(kāi)口 118。然后在已經(jīng)形成通孔122之后，可以在散熱器開(kāi)口 118中形成散熱器120。在這樣的實(shí)施例中，可以在散熱器120形成期間掩蔽或覆蓋通孔122。多步驟金屬沉積工藝可以允許施加用于通孔122和散熱器120的不同材料。例如，在制造由例如金形成通孔122之后，可以形成銅散熱器120。
[0040]在另一個(gè)實(shí)施例中，還可以單獨(dú)形成嵌入式散熱器120，然后將其應(yīng)用于載體襯底102。在這樣的實(shí)施例中，例如，可以遠(yuǎn)離載體襯底102銑削、模制或以其他方式形成散熱器120，然后將該散熱器應(yīng)用于粘合層108、基底膜層106或晶種層104。在這樣的實(shí)施例中，因?yàn)樯崞?20被設(shè)置來(lái)代替原位形成，所以可以去除不必需的或非優(yōu)選的晶種層104，從而散熱器120應(yīng)用于基底膜層106、粘合層108或直接應(yīng)用于載體110。
[0041]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例將諸如管芯130的有源器件應(yīng)用于散熱器120的截面圖。在形成通孔122和散熱器120之后去除圖案化掩模114。例如，在掩模層112由光刻膠形成的實(shí)施例中，可以通過(guò)灰化和任選的沖洗或清洗去除生成的圖案化掩模114。在掩模層112由硬掩模形成的實(shí)施例中，可以通過(guò)蝕刻圖案掩模去除生成的圖案化掩模114以保留下面的載體襯底102。
[0042]采用諸如管芯附接膜(DFA)等的管芯附接層132，將管芯130應(yīng)用于散熱器。在一些實(shí)施例中，管芯附接層132可以具有足以使管芯130與散熱器120熱接觸的熱特性。在一些實(shí)施例中，管芯附接層132可以是熱化合物，例如該化合物具有足以將熱量從管芯130傳遞至散熱器120從而允許管芯130工作同時(shí)生成預(yù)定熱輸出的銀含量。因此，管芯附接層132可以將足夠的熱能從管芯130傳遞至散熱器120，從而當(dāng)管芯在預(yù)定范圍內(nèi)工作時(shí)降低或保持管芯130的溫度。這種溫度管理可以允許管芯130在更長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)以更高的速度或容量工作，同時(shí)保持管芯130部件的完整性。[0043]在一些實(shí)施例中，可以通過(guò)利用管芯附接層132將管芯130的頂面或非接觸面附接至散熱器120來(lái)將管芯130附接至散熱器120。因此，管芯130可以設(shè)置為具有一個(gè)或多個(gè)接觸焊盤(pán)131或管芯130的安裝焊盤(pán)的管芯130的第一面與安裝至散熱器120的管芯130的第二面相對(duì)。
[0044]圖6示出了將模塑料134施加至嵌入式散熱器120的截面圖。模塑料134可以是具有高介電常數(shù)的可流動(dòng)化合物。在一些實(shí)施例中，用于保持可模制化合物的模具或其他外殼可以用于形成模塑料134。在這樣的實(shí)施例中，環(huán)氧樹(shù)脂或類似的液體模塑料134可以有效地用于形成模制襯底800。此外，可以在施加之后固化模塑料134。例如，模塑料134可以是使用催化劑的環(huán)氧樹(shù)脂，然后在施加之后固化?？蛇x地，可以在施加之后通過(guò)施加催化劑來(lái)固化模塑料134，例如，通過(guò)紫外線曝光或通過(guò)曝光于空氣等來(lái)固化模塑料。
[0045]圖7示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的拋光或減少的模塑料142。模塑料134可以實(shí)施研磨步驟以從管芯130接觸焊盤(pán)131和通孔122去除多余材料。在這樣的實(shí)施例中，可以對(duì)模塑料134實(shí)施化學(xué)機(jī)械拋光、純機(jī)械拋光、化學(xué)蝕刻或其他合適的減少工藝。在一些實(shí)施例中，所生成的減少的模塑料142的頂面可以位于或者低于通孔122和管芯130接觸焊盤(pán)131的頂面。因此，可以在減少的模塑料142的拋光面暴露出通孔122和管芯130接觸焊盤(pán)131，使得可以在通孔122和管芯130接觸焊盤(pán)131上形成電接觸件。在一些實(shí)施例中，研磨還可以將通孔122的高度降至約80μπι至約90μπι，使得高寬比介于約1.1: I和約1.3:1之間。
[0046]圖8示出從載體襯底102去除之后的模制襯底800。載體110可以在粘合層108處與模制襯底800分離，并且可以例如通過(guò)蝕刻、拋光等去除任何剩余的粘合層108材料、以及任何的基底膜層106或晶種層104材料。所生成的模制襯底800可以具有在第一面上暴露的管芯130接觸焊盤(pán)131和在相對(duì)的第二面處設(shè)置并暴露的散熱器120。
[0047]圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有嵌入式散熱器120的晶圓級(jí)組件900。模制襯底800可以具有設(shè)置在一個(gè)面上的第一再分布層(RDL)901和設(shè)置在相對(duì)面上的一個(gè)或多個(gè)第二 RDL902。在一些實(shí)施例中，第一 RDL901可以具有設(shè)置在金屬間電介質(zhì)(MD) 904中并且與管芯130上的接觸焊盤(pán)131電接觸的一條或多條導(dǎo)線910。導(dǎo)線910可以被布置成提供位于管芯130上的接觸焊盤(pán)131和RDL接觸焊盤(pán)906之間的電連接件。導(dǎo)線910可以從管芯130接觸焊盤(pán)131呈扇形散開(kāi)，使得RDL接觸焊盤(pán)906可以具有比管芯130接觸焊盤(pán)131更大的接合間距，并且其可以適用于球柵陣列908或其他封裝安裝系統(tǒng)。雖然第一 RDL901被示出為具有配置成呈扇形散開(kāi)并且提供在管芯130接觸焊盤(pán)131和RDL接觸焊盤(pán)906之間的電連接件的導(dǎo)線910，但是第一 RDL901不限制于這樣的實(shí)施例。在一些實(shí)施例中，第一 RDL901還可以具有將一個(gè)或多個(gè)通孔122連接至RDL接觸焊盤(pán)906的導(dǎo)線910。在又一個(gè)實(shí)施例中，例如，導(dǎo)線910可以將通孔122電連接至另一通孔122、連接至管芯130接觸焊盤(pán)或連接至設(shè)置在模制襯底800中的另一管芯或器件。
[0048]此外，不出形成的散熱器120大于管芯130的實(shí)施例。在一些實(shí)施例中，散熱器120可以具有與管芯130基本相同的尺寸或占位面積，導(dǎo)致形成散熱器120所需要的減小面積。散熱器120可以大幅大于管芯130以提供更大的散熱或吸熱能力。形成的散熱器120可以與通孔122布置和模制襯底800的邊界的需求所允許的一樣大。
[0049]類似地，在模制襯底800與第一 RDL901相對(duì)的面上設(shè)置的第二 RDL902可以具有設(shè)置在MD904中的一條或多條導(dǎo)線910或其他介電材料。第二 RDL902導(dǎo)線910可以將通孔122互連至或?qū)⑼走B接至設(shè)置在晶圓級(jí)組件900中或晶圓級(jí)組件900外的一個(gè)或多個(gè)其他器件或元件。
[0050]在一些實(shí)施例中，可以在散熱器120上方設(shè)置第二 RDL902，并且位于散熱器120上方的區(qū)域可以包括導(dǎo)線910。因此，可以在散熱器120的一部分上方設(shè)置第二 RDL902，此外，還可以在散熱器120上方設(shè)置導(dǎo)線910的一部分。這樣的實(shí)施例可以被用于相互連接在散熱器120的相對(duì)面上設(shè)置的元件或通孔122。
[0051]因此，在一些實(shí)施例中，具有嵌入式散熱器120的晶圓級(jí)組件900可以是一種器件，該器件包括襯底800、設(shè)置在襯底中并且具有接觸焊盤(pán)131 (設(shè)置在管芯130的第一面上并且通過(guò)襯底800的第一面暴露)的管芯130，其中，散熱器120可以進(jìn)一步與管芯130熱接觸并且設(shè)置在襯底800的第二面處。此外，散熱器120可以設(shè)置在管芯130的第二面處并且被配置成轉(zhuǎn)移源于管芯130的熱量。在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)通孔122可以設(shè)置在襯底800中并且從襯底800的第一面延伸至襯底800的第二面。
[0052]在一些實(shí)施例中，第一 RDL901可以設(shè)置在襯底800的第一面上，并且可以具有多個(gè)RDL接觸焊盤(pán)906和將管芯130上的接觸焊盤(pán)131電連接至RDL接觸焊盤(pán)906的至少一條導(dǎo)線910。此外，RDL接觸焊盤(pán)906的接合間距可以大于接觸焊盤(pán)131的接合間距。還可以在襯底800上設(shè)置與第一 RDL901相對(duì)的第二 RDL902，并且第二 RDL902可以具有與通孔122接觸的導(dǎo)線。第二 RDL902設(shè)置在散熱器120上并且可以覆蓋散熱器120。此外，可以在散熱器120上方設(shè)置至少一條導(dǎo)線910的一部分。在一些實(shí)施例中，管芯附接層132設(shè)置在管芯130的第二面和散熱器120之間并且與管芯130的第二面和散熱器120接觸。管芯附接層132可以任選地為管芯附接膜，并且可以接合散熱器120和管芯130。
[0053]圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例具有嵌入式散熱器120的晶圓級(jí)組件1000。在一些實(shí)施例中，可以形成具有熱暴露開(kāi)口 1002的第二 RDL902。這可以允許在散熱器120上方實(shí)現(xiàn)更大的氣流，導(dǎo)致更有效的熱輻射，并且允許散熱器120將多余的熱量散發(fā)至周圍環(huán)境或外部環(huán)境內(nèi)。在這樣的實(shí)施例中，第二 RDL902中的導(dǎo)線910可以布線至熱暴露開(kāi)口 1002的周圍。在一些實(shí)施例中，例如可以通過(guò)掩蔽熱暴露開(kāi)口 1002，在MD904制造期間形成熱暴露開(kāi)口 1002。在其他實(shí)施例中，在制造MD904之后，可以在散熱器120上方蝕刻或以其他方式制造熱暴露開(kāi)口 1002。
[0054]在一些實(shí)施例中，第二 RDL902可以僅覆蓋散熱器120的一部分。在其他實(shí)施例中，第二 RDL902可以完全避開(kāi)散熱器120的表面以暴露出散熱器120的整個(gè)表面。因此，可以形成大于管芯130的散熱器120，其中，第二 RDL902的一部分僅覆蓋散熱器120的一部分，并且暴露散熱器120的一部分。在這樣的實(shí)施例中，一條或多條導(dǎo)線910可以布線為穿過(guò)散熱器120上方的第二 RDL902，實(shí)現(xiàn)在干擾第二 RDL902導(dǎo)線910的布局的條件下形成散熱器 120。
[0055]圖11是示出用于形成具有嵌入式散熱器120的晶圓級(jí)組件900的方法1100的流程圖。在框1102中，可以通過(guò)提供載體110以及在載體110上施加粘合層108來(lái)形成載體襯底102。在框1104中，可以在粘合層108上任選地施加基底膜層106。在框1106中，可以在基底膜層106上任選地施加晶種層104。在框1108中，可以通過(guò)施加并圖案化掩模層112，在載體襯底102上形成具有散熱器開(kāi)口 118的圖案化掩模114。在框1110中，可以在圖案化掩模114中形成散熱器120和通孔122。在框1112中，可以在散熱器120上施加可以任選地為管芯附接膜的管芯附接層132。在框1114中，可以通過(guò)管芯130的第一面在管芯附接層132上安裝具有設(shè)置在管芯130的第二面上的多個(gè)接觸焊盤(pán)131的管芯130。在框1116中，可以在管芯130和散熱器120上方施加模塑料142以制造模制襯底800，使得在模制襯底800的第一面處暴露出管芯130的接觸焊盤(pán)131，并且使得散熱器120設(shè)置在模制襯底800的第二面處。然后，可以從器件900剝離載體110?？梢圆捎脟婂児に嚮蚱渌线m的金屬沉積工藝同時(shí)形成通孔122和散熱器120。
[0056]在一些實(shí)施例中，晶圓級(jí)組件900創(chuàng)建方法1100還可以包括在框1120中的在模制襯底800的第一面上形成第一 RDL901。第一 RDL901可以具有多個(gè)RDL接觸焊盤(pán)906和多條導(dǎo)線910，每條導(dǎo)線910都提供安裝焊盤(pán)906和管芯130的接觸焊盤(pán)之間的電連接件。在其他實(shí)施例中，RDL接觸焊盤(pán)906的接合間距可以大于管芯130接觸焊盤(pán)131的接合間距。在框1120中，還可以在模制襯底800的第二面上形成第二 RDL902，第二 RDL902可以覆蓋散熱器120的至少一部分并且具有與至少一個(gè)通孔122電接觸的至少一條導(dǎo)線910。
[0057]盡管已經(jīng)詳細(xì)地描述了本發(fā)明的實(shí)施例及其優(yōu)勢(shì)，但應(yīng)該理解，可以在不背離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明主旨和范圍的情況下，做各種不同的改變、替換和更改。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將很容易理解可以采用各種材料和工藝步驟的各種次序?qū)嵤┥厦嬲撌龅脑S多部件和功能。例如，散熱器120可以是幾乎任何形狀以用于避開(kāi)通孔的或與模制襯底800的邊界一致。散熱器120還可以是任何導(dǎo)熱材料，這樣的材料被稱為諸如陶瓷或其他非金屬材料。作為另一實(shí)例，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解可以以任何優(yōu)選次序?qū)嵤┯糜谥圃炀A級(jí)嵌入式散熱器結(jié)構(gòu)的多個(gè)步驟同時(shí)保持在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0058]此外，本申請(qǐng)的范圍并不僅限于說(shuō)明書(shū)中描述的工藝、機(jī)器、制造、材料組分、裝置、方法和步驟的特定實(shí)施例。作為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
將很容易理解，根據(jù)本發(fā)明可以利用現(xiàn)有的或今后開(kāi)發(fā)的用于執(zhí)行與根據(jù)本文所述相應(yīng)實(shí)施例基本上相同的功能或獲得基本上相同結(jié)果的工藝、機(jī)器、制造、材料組分、裝置、方法或步驟。因此，所附權(quán)利要求應(yīng)該在其范圍內(nèi)包括這樣的工藝、機(jī)器、制造、材料組分、裝置、方法或步驟。
【權(quán)利要求】
1.一種器件，包括: 管芯，在襯底中設(shè)置在所述襯底的第一面處，并且具有多個(gè)接觸焊盤(pán)；以及 散熱器，在所述襯底中設(shè)置在所述襯底的第二面處并與所述管芯熱接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，還包括設(shè)置在所述襯底中并從所述襯底的第一面延伸至所述襯底的第二面的至少一個(gè)通孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的器件，還包括位于所述襯底的第一面處的第一再分布層(RDL)，所述第一 RDL具有多個(gè)RDL接觸焊盤(pán)和將所述管芯上的接觸焊盤(pán)電連接至所述多個(gè)RDL接觸焊盤(pán)中的至少一個(gè)的至少一條導(dǎo)線，其中，所述RDL接觸焊盤(pán)的接合間距大于設(shè)置在所述管芯上的多個(gè)接觸焊盤(pán)的接合間距。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的器件，還包括:位于所述襯底的第二面處的第二RDL，所述第二 RDL具有至少一條導(dǎo)線。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的器件，其中，所述第二RDL覆蓋所述散熱器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的器件，其中，在所述散熱器上方設(shè)置至少一條導(dǎo)線的一部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的器件，其中，在所述散熱器的一部分處設(shè)置所述第二RDL，并且所述第二 RDL具有暴露所述散熱器的部分表面的熱暴露開(kāi)口。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，還包括設(shè)置在所述管芯的第二面和所述散熱器之間并且與所述管芯的第二面和所述散熱器接觸的管芯附接層。
9.一種器件，包括: 管芯，設(shè)置在襯底內(nèi)并具有設(shè)置為緊鄰所述管芯的第一面的多個(gè)接觸焊盤(pán)； 管芯附接層，設(shè)置為緊鄰所述管芯的第二面； 散熱器，內(nèi)嵌在所述襯底中并設(shè)置在所述管芯附接層上；以及 第一 RDL，設(shè)置在所述管芯的接觸焊盤(pán)上。
10.一種形成器件的方法，包括: 在載體襯底上形成具有散熱器開(kāi)口的圖案化掩模； 在所述載體襯底上的散熱器開(kāi)口中形成散熱器； 在所述散熱器上方安裝管芯，所述管芯與所述散熱器熱接觸；以及通過(guò)在所述管芯上方和所述散熱器上方施加模塑料來(lái)形成模制襯底，其中，所述管芯設(shè)置在所述模制襯底的第一面處，并且所述散熱器設(shè)置在所述模制襯底的第二面處。
【文檔編號(hào)】H01L23/367GK103681541SQ201310161095
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年5月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月20日
【發(fā)明者】張緯森, 江宗憲, 胡延章, 蕭景文 申請(qǐng)人:臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司