本發(fā)明是關(guān)于一種面朝面半導(dǎo)體組件,尤指一種將半導(dǎo)體元件限制于核心基座凹穴中的面朝面半導(dǎo)體組件,其中該核心基座包含有環(huán)繞于凹穴周圍的一系列金屬柱。
背景技術(shù):
多媒體裝置的市場趨勢傾向于更迅速且更薄型化的設(shè)計(jì)需求。其中一種方法是以面朝面(face-to-face)方式以互連兩芯片,以使兩芯片間具有最短的路由距離。由于疊置的芯片間可直接相互傳輸,以降低延遲,故可大幅改善組件的信號完整度,并節(jié)省額外的耗能。因此,面朝面半導(dǎo)體組件可展現(xiàn)三維集成電路堆疊(3D IC stacking)幾乎所有的優(yōu)點(diǎn),且無需于堆疊芯片中形成成本高昂的硅穿孔(Through-Silicon Via)。如美國專利案號7,359,579及美國專利公開案號2014/0210107即揭露了具有面朝面設(shè)置結(jié)構(gòu)的堆疊式芯片組體。但是,由于其底部芯片未受到保護(hù),且底部芯片的厚度又必須比用于外部連接的焊球薄,故該組件可靠度不佳且無法實(shí)際應(yīng)用上。美國專利案號8,008,121、8,519,537及8,558,395則揭露各種具有中間層的組件結(jié)構(gòu),其是將中間層設(shè)于面朝面設(shè)置的芯片間。雖然其無需于堆疊芯片中形成硅穿孔(TSV),但中間層中用于提供芯片間電性路由的硅穿孔會導(dǎo)致工藝復(fù)雜、生產(chǎn)合格率低及高成本。
為了上述理由及以下所述的其他理由,目前亟需發(fā)展一種新式的面朝面半導(dǎo)體組件,以達(dá)到高封裝密度、較佳信號完整度及低成本的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的是提供一種面朝面半導(dǎo)體組件,其底部元件位于核心基座的凹穴中,借此可控制嵌埋的底部元件避免發(fā)生位移。
本發(fā)明的另一目的是提供一種面朝面半導(dǎo)體組件,其于核心基座中形成一系列金屬柱,以作為垂直互連路由。由于金屬柱與凹穴皆是通過同一金屬載板所形成,借此嵌埋的底部元件與金屬柱間可維持預(yù)定的相對位置。
本發(fā)明的再一目的是提供一種面朝面半導(dǎo)體組件,其核心基座中具有凹穴及金屬柱,其中金屬柱作為核心基座兩相反側(cè)間的垂直連接,由于其可利用凹穴的深度,以降低金屬柱所需的最小高度,故可大幅改善生產(chǎn)合格率并降低成本。
依據(jù)上述及其他目的,本發(fā)明提出一種面朝面半導(dǎo)體組件,其包括一核心基座、一第一半導(dǎo)體元件、一頂部增層電路及一第二半導(dǎo)體元件。在一優(yōu)選實(shí)施方面中,該核心基座包括一介電層、一樹脂密封層、一系列金屬柱及一系列金屬化盲孔。該介電層具有一凹穴,其由介電層的頂面延伸。該樹脂密封層設(shè)置于該介電層的頂面上。該第一半導(dǎo)體元件延伸穿過該樹脂密封層,并通過黏著劑貼附至介電層的凹穴底板上。該些金屬柱設(shè)置于介電層的頂面上,且被樹脂密封層所側(cè)向覆蓋,并與第一半導(dǎo)體元件的主動墊于頂面處呈實(shí)質(zhì)上共平面。該些金屬化盲孔設(shè)置于介電層中,并電性耦接至金屬柱。該頂部增層電路設(shè)置于該第一半導(dǎo)體元件與該核心基座的頂面上,并電性耦接至第一半導(dǎo)體元件及金屬柱。該第二半導(dǎo)體元件設(shè)置于頂部增層電路上,并通過頂部增層電路而電性耦接至第一半導(dǎo)體元件,且第二半導(dǎo)體元件的主動墊面向第一半導(dǎo)體元件的主動墊。
此外,本發(fā)明亦提供一種散熱增益型的面朝面半導(dǎo)體組件,其核心基座還包括一金屬座,其中該金屬座設(shè)置于介電層的凹穴底板上,且第一半導(dǎo)體元件通過導(dǎo)熱黏著劑貼附至介電層凹穴中的金屬座上。
本發(fā)明的面朝面半導(dǎo)體組件具有許多優(yōu)點(diǎn)。舉例來說,以面對面方式,將第一及第二半導(dǎo)體元件電性耦接至頂部增層電路的兩相反側(cè),可使第一與第二半導(dǎo)體元件之間具有最短的互連距離。將第一半導(dǎo)體元件插入介電層凹穴中的作法是特別具有優(yōu)勢的,其原因在于,其可利用凹穴的深度以降低金屬柱所需的最小高度,且可提供一平坦平臺,以利于進(jìn)行面朝面的互連工藝,以使第二半導(dǎo)體元件電性耦接至頂部增層電路。
本發(fā)明的上述及其他特征與優(yōu)點(diǎn)可通過下述優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)敘述更加清楚明了。
附圖說明
參考隨附附圖,本發(fā)明可通過下述優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)敘述更加清楚明了,其中:
圖1為本發(fā)明第一實(shí)施方面中,犧牲載板的剖視圖;
圖2及3分別為本發(fā)明第一實(shí)施方面中,于圖1的犧牲載板上形成一重布層的剖視圖及頂部立體示意圖;
圖4及5分別為本發(fā)明第一實(shí)施方面中,半導(dǎo)體芯片設(shè)置于圖2及3結(jié)構(gòu)上的剖視圖及頂部立體示意圖;
圖6為本發(fā)明第一實(shí)施方面中,圖4結(jié)構(gòu)上形成模封材的剖視圖;
圖7及8分別為本發(fā)明第一實(shí)施方面中,將圖6結(jié)構(gòu)中的犧牲載板移除的剖視圖及底部立體示意圖;
圖9及10分別為本發(fā)明第一實(shí)施方面中,圖7及8的結(jié)構(gòu)切割成個別單件的剖視圖及底部立體示意圖;
圖11及12分別為本發(fā)明第一實(shí)施方面中,對應(yīng)于圖9及10切離單元的半導(dǎo)體元件剖視圖及頂部立體示意圖;
圖13及14分別為本發(fā)明第一實(shí)施方面中,金屬載板上形成金屬凸層的剖視圖及底部立體示意圖;
圖15為本發(fā)明第一實(shí)施方面中,圖13結(jié)構(gòu)上形成第一介電層的剖視圖;
圖16及17分別為本發(fā)明第一實(shí)施方面中,將圖15結(jié)構(gòu)中金屬載板的一選定部位移除的剖視圖及頂部立體示意圖;
圖18為本發(fā)明第一實(shí)施方面中,圖16結(jié)構(gòu)上形成樹脂密封層的剖視圖;
圖19及20分別為本發(fā)明第一實(shí)施方面中,圖18結(jié)構(gòu)形成置放區(qū)域的剖視圖及頂部立體示意圖;
圖21為本發(fā)明第一實(shí)施方面中,圖19結(jié)構(gòu)上設(shè)置圖11半導(dǎo)體元件的剖視圖;
圖22為本發(fā)明第一實(shí)施方面中,圖21結(jié)構(gòu)上形成第二介電層的剖視圖;
圖23為本發(fā)明第一實(shí)施方面中,圖22結(jié)構(gòu)上形成第一及第二盲孔的剖視圖;
圖24為本發(fā)明第一實(shí)施方面中,圖23結(jié)構(gòu)上形成第一及第二導(dǎo)線的剖視圖;
圖25為本發(fā)明第一實(shí)施方面中,圖24結(jié)構(gòu)上形成第三及第四介電層的剖視圖;
圖26為本發(fā)明第一實(shí)施方面中,圖25結(jié)構(gòu)上形成第三及第四盲孔的剖視圖;
圖27為本發(fā)明第一實(shí)施方面中,圖26結(jié)構(gòu)上形成第三及第四導(dǎo)線的剖視圖;
圖28為本發(fā)明第一實(shí)施方面中,圖27結(jié)構(gòu)上設(shè)置另一半導(dǎo)體元件,以制作完成面朝面半導(dǎo)體組件的剖視圖;
圖29為本發(fā)明第二實(shí)施方面中,金屬載板上形成金屬凸層及輔助金屬墊的剖視圖;
圖30為本發(fā)明第二實(shí)施方面中,圖29結(jié)構(gòu)上形成第一介電層的剖視圖;
圖31為本發(fā)明第二實(shí)施方面中,圖30結(jié)構(gòu)形成凹穴及金屬柱的剖視圖;
圖32為本發(fā)明第二實(shí)施方面中,圖31結(jié)構(gòu)形成金屬座的剖視圖;
圖33為本發(fā)明第二實(shí)施方面中,圖32結(jié)構(gòu)上設(shè)置圖11半導(dǎo)體元件的剖視圖;
圖34為本發(fā)明第二實(shí)施方面中,圖33結(jié)構(gòu)上形成樹脂密封層的剖視圖;
圖35為本發(fā)明第二實(shí)施方面中,圖34結(jié)構(gòu)上形成第二介電層的剖視圖;
圖36為本發(fā)明第二實(shí)施方面中,圖35結(jié)構(gòu)上形成第一及第二盲孔的剖視圖;
圖37為本發(fā)明第二實(shí)施方面中,圖36結(jié)構(gòu)上形成第一及第二導(dǎo)線的剖視圖;
圖38為本發(fā)明第二實(shí)施方面中,圖37結(jié)構(gòu)上形成第三及第四介電層的剖視圖;
圖39為本發(fā)明第二實(shí)施方面中,圖38結(jié)構(gòu)上形成第三及第四盲孔的剖視圖;
圖40為本發(fā)明第二實(shí)施方面中,圖39結(jié)構(gòu)上形成第三及第四導(dǎo)線的剖視圖;
圖41為本發(fā)明第二實(shí)施方面中,圖40結(jié)構(gòu)上設(shè)置另一半導(dǎo)體元件,以制作完成面朝面半導(dǎo)體組件的剖視圖;
圖42為本發(fā)明第三實(shí)施方面中,另一面朝面半導(dǎo)體組件的剖視圖;以及
圖43為本發(fā)明第四實(shí)施方面中,另一散熱增益型面半導(dǎo)體組件的剖視圖。
【符號說明】
第一半導(dǎo)體元件 10
面朝面半導(dǎo)體組件 100、200、300、400
犧牲載板 11
重布層 13
第一路由電路 131
主動墊 132、412
絕緣層 133
第二路由電路 135
凸塊 14
半導(dǎo)體芯片 15
模封材 17
核心基座 20
金屬載板 21
金屬塊 211
金屬柱 213
金屬凸層 221
輔助金屬墊 223
第一介電層 23
凹穴 230
第一盲孔 233、234
底板 236
第一金屬化盲孔 237、238
側(cè)壁 238、248
樹脂密封層 24
開口 240
置放區(qū)域 250
黏著劑 26
金屬座 28
頂部增層電路 310
第一導(dǎo)線 315
第一路由線 316
底部增層電路 320
第二介電層 321
第二盲孔 323、324
第二導(dǎo)線 325
第二路由線 326
第二金屬化盲孔 327、328
第三介電層 331
第三盲孔 333
第三導(dǎo)線 335
第三金屬化盲孔 337
第四介電層 341
第四盲孔 343
第四導(dǎo)線 345
第四金屬化盲孔 347
第二半導(dǎo)體元件 40
焊球 51
切割線 L
具體實(shí)施方式
在下文中,將提供一實(shí)施例以詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方面。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)以及功效將通過本發(fā)明所揭露的內(nèi)容而更為顯著。在此說明所附的附圖是簡化過且作為例示用。附圖中所示的元件數(shù)量、形狀及尺寸可依據(jù)實(shí)際情況而進(jìn)行修改,且元件的配置可能更為復(fù)雜。本發(fā)明中也可進(jìn)行其他方面的實(shí)踐或應(yīng)用,且不偏離本發(fā)明所定義的精神及范疇的條件下,可進(jìn)行各種變化以及調(diào)整。
[實(shí)施例1]
圖1-28為本發(fā)明第一實(shí)施方面中,一種面朝面半導(dǎo)體組件的制作方法圖,該面朝面半導(dǎo)體組件包括一第一半導(dǎo)體元件、一核心基座、一頂部增層電路、一底部增層電路及一第二半導(dǎo)體元件。
圖1為犧牲載板11的剖視圖。犧牲載板11可由任何可剝離或可移除的材料所制成,如硅、銅、鋁、鐵、鎳、錫或其合金。
圖2及3分別為犧牲載板11上形成重布層(re-distribution layer)13的剖視圖及頂部立體示意圖。在此圖中,該重布層13包括第一路由電路131、一絕緣層133及第二路由電路135。第一路由電路131側(cè)向延伸于犧牲載板11上。絕緣層133接觸犧牲載板11及第一路由電路131,并覆蓋且側(cè)向延伸于犧牲載板11及第一路由電路131上。第二路由電路135自第一路由線路131朝上延伸,并延伸穿過絕緣層133,同時側(cè)向延伸于絕緣層133上。該絕緣層133可由環(huán)氧樹脂、玻璃環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺、或其類似物所制成,且通常具有50微米的厚度。
圖4及5分別為半導(dǎo)體芯片15以覆晶方式接置于重布層13上的剖視圖及頂部立體示意圖。通過熱壓、回焊、或熱超聲波接合技術(shù),可將半導(dǎo)體芯片15經(jīng)由凸塊14電性耦接至第二路由電路135。
圖6為重布層13及半導(dǎo)體芯片15上形成模封材(mold compound)17的剖視圖。該模封材17通常是通過模封工藝(molding)、樹脂涂布或樹脂層壓方式形成,其接觸重布層13及半導(dǎo)體芯片15,并由上方覆蓋重布層13及半導(dǎo)體芯片15。
圖7及8分別為移除犧牲載板11的剖視圖及底部立體示意圖。犧牲載板11可通過各種技術(shù)移除,以顯露第一路由電路131,如使用酸性溶液(如氯化鐵、硫酸銅溶液)或堿性溶液(如氨溶液)進(jìn)行濕刻蝕、電化學(xué)刻蝕、或于機(jī)械方式(如鉆孔或端銑)后再進(jìn)行化學(xué)刻蝕。據(jù)此,重布層13的第一路由電路131可由下方顯露,并具有陣列排列的主動墊132(如圖8所示),以提供與下一級增層電路互連的電性接點(diǎn)。
圖9及10分別為將圖7及8的面板尺寸結(jié)構(gòu)切割成個別單件的剖視圖及底部立體視圖。如圖所示,沿著切割線“L”,將此面板尺寸結(jié)構(gòu)(其中半導(dǎo)體芯片15接置于重布層13上)切割成各個的第一半導(dǎo)體元件10。
圖11及12分別為個別第一半導(dǎo)體元件10的剖視圖及頂部立體視圖,其中該第一半導(dǎo)體元件10包括一重布層13、一半導(dǎo)體芯片15及一模封材17。重布層13的頂面具有主動墊132,而半導(dǎo)體芯片15由下方電性耦接至重布層13且被模封材17所包圍。在此圖中,該半導(dǎo)體元件15通過凸塊14電性耦接至重布層13?;蛘?,亦可通過另一種方法制得第一半導(dǎo)體元件10,其半導(dǎo)體芯片15可通過微盲孔而電性耦接至重布層13。
圖13及14分別為金屬載板21上形成金屬凸層221的剖視圖及底部立體示意圖。金屬載板21及金屬凸層221通常由銅、鋁、鎳、或其他金屬或合金制成。金屬凸層221的材料可與金屬載板21相同或相異。金屬載板21的厚度可為0.05毫米至0.5毫米(優(yōu)選為0.1毫米至0.2毫米),而金屬凸層221的厚度可為10微米至100微米。在本實(shí)施方面中,該金屬載板21由銅所制成并具有0.125毫米厚度,而金屬凸層221由銅所制成并具有50微米厚度。金屬凸層221可通過圖案化沉積法形成于金屬載板21,如電鍍、無電電鍍、蒸鍍、濺射或其組合,或者通過刻蝕或機(jī)械刻蝕(carving)而形成。
圖15為金屬載板21與金屬凸層221上形成第一介電層23的剖視圖。該第一介電層23可通過層壓或涂布方式形成,且通常含有玻璃纖維。第一介電層23接觸金屬載板21及金屬凸層221,并由下方覆蓋并側(cè)向延伸于金屬載板21及金屬凸層221上,同時于側(cè)面方向上環(huán)繞且同形披覆金屬凸層221的側(cè)壁。
圖16及17分別為形成一金屬塊211及陣列式金屬柱213的剖視圖及頂部立體示意圖。在此,可通過如光刻技術(shù)及濕刻蝕方式,移除金屬載板21的選定部分,以形成金屬塊211及金屬柱213。金屬塊211由上方覆蓋金屬凸層221,而金屬柱213則位于第一介電層23的頂面上。在此階段中,由于已將金屬載板21刻蝕分成金屬塊211及金屬柱213,故主要是通過第一介電層23的機(jī)械強(qiáng)度來維持整體結(jié)構(gòu)的完整性,而第一介電層23所含有的玻璃纖維可提高第一介電層23的機(jī)械強(qiáng)度,以避免發(fā)生樹脂裂損及彎翹現(xiàn)象。
圖18為第一介電層23上形成樹脂密封層24的剖視圖。樹脂密封層24由上方覆蓋第一介電層23,并于側(cè)面方向上環(huán)繞、同形披覆且覆蓋金屬塊211及金屬柱213的側(cè)壁。在此,該樹脂密封層24通常不含玻璃纖維,且其厚度與金屬塊211及金屬柱213厚度相同。因此,樹脂密封層24與金屬塊211及金屬柱213于頂面及底面處呈實(shí)質(zhì)上共平面。
圖19及20分別為移除金屬塊211及金屬凸層221的剖視圖及頂部立體示意圖。金屬塊211及金屬凸層221可通過各種技術(shù)移除,如濕刻蝕、電化學(xué)刻蝕或激光,以形成由凹穴230及開口240所構(gòu)成的置放區(qū)域250。第一介電層23中的凹穴230具有一底板236,其實(shí)質(zhì)上平行于第一介電層23的頂面及底面,且凹穴230的周緣定義出自底板236延伸至第一介電層23頂面的內(nèi)側(cè)壁238。開口240的側(cè)壁248是由樹脂密封層24的底面延伸至頂面,并且對準(zhǔn)凹穴230。在此圖中,凹穴230與開口240具有相同直徑,且開口240的側(cè)壁248與凹穴230的側(cè)壁238齊平。
圖21為圖11的第一半導(dǎo)體元件10置于置放區(qū)域250中的剖視圖。該第一半導(dǎo)體元件10插入該置放區(qū)域250中,并通過黏著劑26而貼附至凹穴230的底板236,其中主動墊132會與金屬柱213及樹脂密封層24于頂面處呈實(shí)質(zhì)上共平面。黏著劑26接觸第一半導(dǎo)體元件10的模封材17及凹穴230的底板236,并且夾置于第一半導(dǎo)體元件10的模封材17與凹穴230的底板236之間,以提供第一半導(dǎo)體元件10與第一介電層23間的機(jī)械連接。凹穴230的側(cè)壁238與開口240的側(cè)壁248側(cè)向?qū)?zhǔn)并靠近第一半導(dǎo)體元件10的外圍邊緣,得以限制第一半導(dǎo)體元件10側(cè)向位移。
圖22為第二介電層321由上方層壓/涂布于第一半導(dǎo)體元件10、金屬柱213及樹脂密封層24上的剖視圖。第二介電層321接觸第一半導(dǎo)體元件10、金屬柱213及樹脂密封層24的該些頂面,且覆蓋并側(cè)向延伸于第一半導(dǎo)體元件10、金屬柱213及樹脂密封層24的該些頂面上。在此實(shí)施方面中,該第二介電層321通常具有50微米的厚度,且可由環(huán)氧樹脂、玻璃環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺、或其類似物所制成。
圖23為形成第一盲孔233及第二盲孔323、324的剖視圖。第一盲孔233延伸穿過第一介電層23,并對準(zhǔn)金屬柱213的選定部位,以于向下方向上顯露金屬柱213的選定部位。第二盲孔323、324延伸穿過第二介電層321,并分別對準(zhǔn)金屬柱213的選定部位及第一半導(dǎo)體元件10的主動墊132,以于向上方向上顯露金屬柱213的選定部位及第一半導(dǎo)體元件10的主動墊132。第一盲孔233及第二盲孔323、324可通過各種技術(shù)形成,如激光鉆孔、等離子體刻蝕、及光刻技術(shù),且通常具有50微米的直徑。可使用脈沖激光提高激光鉆孔效能?;蛘?,可使用掃描激光束,并搭配金屬掩模。
參考圖24,通過金屬沉積及金屬圖案化工藝,分別于第一介電層23及第二介電層321上形成第一導(dǎo)線315及第二導(dǎo)線325。第一導(dǎo)線315自金屬柱213的底面朝下延伸,并填滿第一盲孔233,同時側(cè)向延伸于第一介電層23上。第二導(dǎo)線325自金屬柱213的頂面及第一半導(dǎo)體元件10的主動墊132朝上延伸,并填滿第二盲孔323、324,同時側(cè)向延伸于第二介電層321上。因此,第一導(dǎo)線315及第二導(dǎo)線325可分別包括第一路由線316及第二路由線326,其分別位于第一介電層23與第二介電層321上,以提供X及Y方向的水平信號路由,且第一導(dǎo)線315及第二導(dǎo)線325更分別包括有第一金屬化盲孔237及第二金屬化盲孔327、328,其分別位于第一盲孔233與第二盲孔323、324中,以提供垂直路由。
第一導(dǎo)線315及第二導(dǎo)線325可通過各種技術(shù)沉積為單層或多層,如電鍍、無電電鍍、蒸鍍、濺射或其組合。舉例來說,首先通過將該結(jié)構(gòu)浸入活化劑溶液中,使第一介電層23及第二介電層321與無電鍍銅產(chǎn)生催化劑反應(yīng),接著以無電電鍍方式被覆一薄銅層作為晶種層,然后以電鍍方式將所需厚度的第二銅層形成于晶種層上。或者,于晶種層上沉積電鍍銅層前,該晶種層可通過濺射方式形成如鈦/銅的晶種層薄膜。一旦達(dá)到所需的厚度,即可使用各種技術(shù)圖案化被覆層,以形成第一導(dǎo)線315及第二導(dǎo)線325,其包括濕刻蝕、電化學(xué)刻蝕、激光輔助刻蝕及其組合,并使用刻蝕掩模(圖未示),以定義出第一導(dǎo)線315及第二導(dǎo)線325。
圖25為形成第三介電層331及第四介電層341的剖視圖,其中第三介電層331由下方層壓/涂布于第一介電層23及第一導(dǎo)線315上,而第四介電層341由上方層壓/涂布于第二介電層321及第二導(dǎo)線325上。第三介電層331接觸第一介電層23及第一導(dǎo)線315,并由下方覆蓋并側(cè)向延伸于第一介電層23及第一導(dǎo)線315上。第四介電層341接觸第二介電層321及第二導(dǎo)線325,并由上方覆蓋并側(cè)向延伸于第二介電層321及第二導(dǎo)線325上。第三介電層331及第四介電層341可由環(huán)氧樹脂、玻璃環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺、或其類似物所制成,且通常具有50微米的厚度。
圖26為形成第三盲孔333及第四盲孔343的剖視圖。第三盲孔333延伸穿過第三介電層331,以于向下方向上顯露第一導(dǎo)線315的選定部位。第四盲孔343延伸穿過第四介電層341,以于向上方向上顯露第二導(dǎo)線325的選定部位。如第一盲孔233及第二盲孔323所述,第三盲孔333及第四盲孔343亦可通過各種技術(shù)形成,如激光鉆孔、等離子體刻蝕、及光刻技術(shù),且通常具有50微米的直徑。
圖27為形成第三導(dǎo)線335及第四導(dǎo)線345的剖視圖,其中第三導(dǎo)線335及第四導(dǎo)線345可通過金屬沉積及金屬圖案化工藝分別形成于第三介電層331及第四介電層341上。第三導(dǎo)線335自第一導(dǎo)線315向下延伸,并填滿第三盲孔333,以形成直接接觸第一導(dǎo)線315的第三金屬化盲孔337,同時側(cè)向延伸于第三介電層331上。第四導(dǎo)線345自第二導(dǎo)線325向上延伸,并填滿第四盲孔343,以形成直接接觸第二導(dǎo)線325的第四金屬化盲孔347,同時側(cè)向延伸于第四介電層341上。
圖28為第二半導(dǎo)體元件40接置于第四導(dǎo)線345上的剖視圖。第二半導(dǎo)體元件40的底面處具有主動墊412,其主動墊412面向第一半導(dǎo)體元件10的主動墊132,且第二半導(dǎo)體元件40通過焊球51電性耦接至第一半導(dǎo)體元件10,其中該些焊球51與第四導(dǎo)線345及第二半導(dǎo)體元件40的主動墊412接觸。
據(jù)此,如圖28所示,已完成的面朝面半導(dǎo)體組件100包括一第一半導(dǎo)體元件10、一核心基座20、一頂部增層電路310、一底部增層電路320及一第二半導(dǎo)體元件40。在此圖中,第一半導(dǎo)體元件10包括一重布層13、一半導(dǎo)體芯片15及一模封材17;核心基座20包括陣列式金屬柱213、一第一介電層23、一樹脂密封層24及陣列式第一金屬化盲孔237;頂部增層電路310包括第二介電層321、第二導(dǎo)線325、一第四介電層341及第四導(dǎo)線345;底部增層電路320包括第一路由線316、一第三介電層331及第三導(dǎo)線335。
該第一半導(dǎo)體元件10以面朝上方式設(shè)置于第一介電層23的凹穴230中,并突伸出凹穴230且延伸穿過樹脂密封層24的開口240,同時第一半導(dǎo)體元件10的主動墊132與金屬柱213及樹脂密封層24于其頂面處呈實(shí)質(zhì)上共平面。第一半導(dǎo)體元件10與凹穴230側(cè)壁238及開口240側(cè)壁248間的間隙約于5微米至50微米的范圍內(nèi)。如此一來,凹穴230的側(cè)壁238及開口240的側(cè)壁248可精準(zhǔn)控制第一半導(dǎo)體元件10的置放位置,其中凹穴230的側(cè)壁238朝向上方向延伸超過第一半導(dǎo)體元件10的底面。頂部增層電路310設(shè)置于第一半導(dǎo)體元件10及核心基座20的頂面,并電性耦接至第一半導(dǎo)體元件10的主動墊132與核心基座20的金屬柱213。第二半導(dǎo)體元件40設(shè)置于頂部增層電路310上,并以面朝面的方式,通過頂部增層電路310而電性耦接至第一半導(dǎo)體元件10。底部增層電路320設(shè)置于核心基座20的底面上,且電性耦接至核心基座20的第一金屬化盲孔237。據(jù)此,底部增層電路320通過第一介電層23中的第一金屬化盲孔237及樹脂密封材24中的金屬柱213,電性連接至頂部增層電路310,且頂部增層電路310可于第一及第二半導(dǎo)體元件10、40間提供最短的互連距離。
[實(shí)施例2]
圖29-41為本發(fā)明第二實(shí)施方面的面朝面半導(dǎo)體組件制作方法圖,其是于凹穴中沉積一金屬座,并于金屬柱底下設(shè)有輔助金屬墊。
為了簡要說明的目的,上述實(shí)施例1中任何可作相同應(yīng)用的敘述皆并于此,且無須再重復(fù)相同敘述。
圖29為金屬載板21上形成金屬凸層221及陣列式輔助金屬墊223的剖視圖。金屬凸層221及輔助金屬墊223自金屬載板21的底面朝向下方向延伸。在此圖中,每一輔助金屬墊223與金屬凸層221于其頂面及底面處呈實(shí)質(zhì)上共平面。輔助金屬墊223的材料可與金屬凸層221的材料相同,且可通過圖案化沉積法形成,如電鍍、無電電鍍、蒸鍍、濺射或其組合,或者通過刻蝕或機(jī)械刻蝕而形成。
圖30為金屬載板21、金屬凸層221及輔助金屬墊223上形成第一介電層23的剖視圖。第一介電層23接觸金屬載板21、金屬凸層221及輔助金屬墊223,并由下方覆蓋金屬載板21、金屬凸層221及輔助金屬墊223,同時于側(cè)面方向上環(huán)繞且同形披覆金屬凸層221及輔助金屬墊223的側(cè)壁。
圖31為形成一凹穴230及陣列式金屬柱213的剖視圖。在此,該凹穴230及該些金屬柱213通過移除金屬載板21的選定部分及金屬凸層221而形成。金屬柱213對準(zhǔn)輔助金屬墊223,并于向上方向上接觸并覆蓋輔助金屬墊223。金屬柱213底面處的直徑可與輔助金屬墊223頂面處的直徑相同或相異。此外,凹穴230的深度實(shí)質(zhì)上相等于輔助金屬墊223的厚度。
圖32為凹穴230的底板236上形成一金屬座28的剖視圖。金屬座28通常由銅所制成,且可通過各種技術(shù)沉積形成,如電鍍、無電電鍍、蒸鍍、濺射或其組合。
圖33為圖11的第一半導(dǎo)體元件10置于第一介電層23的凹穴230中的剖視圖。該第一半導(dǎo)體元件10插入該凹穴230中,并通過導(dǎo)熱黏著劑27而貼附至金屬座28,其中主動墊132與金屬柱213于頂面處呈實(shí)質(zhì)上共平面。導(dǎo)熱黏著劑27接觸第一半導(dǎo)體10的模封材17及金屬座28,并提供第一半導(dǎo)體元件10與金屬座28間的熱性連接。
圖34為第一介電層23上形成樹脂密封層24的剖視圖。樹脂密封層24由上方覆蓋第一介電層23,并于側(cè)面方向上環(huán)繞、同形披覆且覆蓋第一半導(dǎo)體元件10及金屬柱213的側(cè)壁。在此,樹脂密封層24與第一半導(dǎo)體元件10及金屬柱213于頂面處呈實(shí)質(zhì)上共平面。
圖35為第二介電層321由上方層壓/涂布于第一半導(dǎo)體元件10、金屬柱213及樹脂密封層24上的剖視圖。第二介電層321接觸并覆蓋第一半導(dǎo)體元件10、金屬柱213及樹脂密封層24的該些頂面。
圖36為形成第一盲孔233、234及第二盲孔323、324的剖視圖。第一盲孔233、234延伸穿過第一介電層23,并對準(zhǔn)輔助金屬墊223及金屬座28的選定部位,以于向下方向上顯露準(zhǔn)輔助金屬墊223及金屬座28的選定部位。第二盲孔323、324延伸穿過第二介電層321,并對準(zhǔn)金屬柱213的選定部位及第一半導(dǎo)體元件10的主動墊132,以于向上方向上顯露金屬柱213的選定部位及第一半導(dǎo)體元件10的主動墊132。
參考圖37,通過金屬沉積及金屬圖案化工藝,分別于第一介電層23及第二介電層321上形成第一導(dǎo)線315及第二導(dǎo)電325。第一導(dǎo)線315自輔助金屬墊223及金屬座28朝下延伸,并填滿第一盲孔233、234,以形成第一金屬化盲孔237、238,同時側(cè)向延伸于第一介電層23上。第二導(dǎo)線325自金屬柱213及第一半導(dǎo)體元件10的主動墊132朝上延伸,并填滿第二盲孔323、324,以形成第二金屬化盲孔327、328,同時側(cè)向延伸于第二介電層321上,以形成第二路由線326。
圖38為形成第三介電層331及第四介電層341的剖視圖,其中第三介電層331由下方層壓/涂布于第一介電層23及第一導(dǎo)線315上,而第四介電層341由上方層壓/涂布于第二介電層321及第二導(dǎo)線325上。第三介電層331接觸第一介電層23及第一導(dǎo)線315,并由下方覆蓋并側(cè)向延伸于第一介電層23及第一導(dǎo)線315上。第四介電層341接觸第二介電層321及第二導(dǎo)線325,并由上方覆蓋并側(cè)向延伸于第二介電層321及第二導(dǎo)線325上。
圖39為形成第三盲孔333及第四盲孔343的剖視圖。第三盲孔333延伸穿過第三介電層331,以于向下方向上顯露第一導(dǎo)線315的選定部位。第四盲孔343延伸穿過第四介電層341,以于向上方向上顯露第二導(dǎo)線325的選定部位。
圖40為形成第三導(dǎo)線335及第四導(dǎo)線345的剖視圖,其中第三導(dǎo)線335及第四導(dǎo)線345可通過金屬沉積及金屬圖案化工藝分別形成于第三介電層331及第四介電層341上。第三導(dǎo)線335自第一導(dǎo)線315向下延伸,并填滿第三盲孔333,以形成直接接觸第一導(dǎo)線315的第三金屬化盲孔337,同時側(cè)向延伸于第三介電層331上。第四導(dǎo)線345自第二導(dǎo)線325向上延伸,并填滿第四盲孔343,以形成直接接觸第二導(dǎo)線325的第四金屬化盲孔347,同時側(cè)向延伸于第四介電層341上。
圖41為第二半導(dǎo)體元件40接置于第四導(dǎo)線345上的剖視圖。第二半導(dǎo)體元件40的底面處具有主動墊412,其主動墊412面向第一半導(dǎo)體元件10的主動墊132,且第二半導(dǎo)體元件40通過焊球51電性耦接至第一半導(dǎo)體元件10,其中該些焊球51與第四導(dǎo)線345及第二半導(dǎo)體元件40的主動墊412接觸。
據(jù)此,如圖41所示,已完成的散熱增益型面朝面半導(dǎo)體組件200包括一第一半導(dǎo)體元件10、一核心基座20、一頂部增層電路310、一底部增層電路320及一第二半導(dǎo)體元件40。于此圖中,第一半導(dǎo)體元件10包括一重布層13、一半導(dǎo)體芯片15及一模封材17;核心基座20包括陣列式金屬柱213、陣列式輔助金屬墊223、一第一介電層23、一樹脂密封層24、陣列式第一金屬化盲孔237、238、及一金屬座28;頂部增層電路310包括第二介電層321、第二導(dǎo)線325、一第四介電層341及第四導(dǎo)線345;底部增層電路320包括第一路由線316、一第三介電層331及第三導(dǎo)線335。
該第一半導(dǎo)體元件10延伸穿過樹脂密封層24的開口240,并延伸進(jìn)入第一介電層23的凹穴230,并與凹穴230中的金屬座28熱性導(dǎo)通。該第一半導(dǎo)體元件10凸伸于凹穴230外的凸出高度實(shí)質(zhì)上相等于金屬柱213與樹脂密封層24的厚度,而凹穴230的深度則實(shí)質(zhì)上相等于輔助金屬墊223的厚度。頂部增層電路310電性耦接至金屬柱213、第一半導(dǎo)體元件10的主動墊132、及第二半導(dǎo)體元件40的主動墊412,以提供第一及第二半導(dǎo)體元件10、40間最短的互連距離。底部增層電路320則通過第一金屬化盲孔237及核心基座20的輔助金屬墊223與金屬柱213,電性耦接至頂部增層電路310,同時通過第一金屬化盲孔238及核心基座20的金屬座28,而與第一半導(dǎo)體元件10熱性導(dǎo)通。
[實(shí)施例3]
圖42為本發(fā)明第三實(shí)施方面中,另一種不具底部增層電路的面朝面半導(dǎo)體組件300剖視圖。
在本實(shí)施方面中,該面朝面半導(dǎo)體組件300與實(shí)施例1所述相似,只是不同處在于,該核心基座20的底面上未形成底部增層電路,且該核心基座20還包括陣列式輔助金屬墊223,其中該些輔助金屬墊223被第一介電層23側(cè)向覆蓋,且電性耦接至金屬柱213及第一金屬化盲孔237,并設(shè)置于金屬柱213與第一金屬化盲孔237之間。
[實(shí)施例4]
圖43為本發(fā)明第四實(shí)施方面中,另一種不具底部增層電路的散熱增益型面朝面半導(dǎo)體組件400剖視圖。
在本實(shí)施方面中,該散熱增益型面朝面半導(dǎo)體組件400與實(shí)施例2所述相似,只是不同處在于,該核心基座20的底面上未形成底部增層電路,且第一金屬化盲孔237直接接觸金屬柱213,而未有輔助金屬墊223設(shè)置于第一金屬化237與金屬柱213之間。
上述面朝面半導(dǎo)體組件僅為說明范例,本發(fā)明尚可通過其他多種實(shí)施例實(shí)現(xiàn)。此外,上述實(shí)施例可基于設(shè)計(jì)及可靠度的考慮,彼此混合搭配使用或與其他實(shí)施例混合搭配使用。舉例來說,第一介電層可包括多個排列成陣列形狀的凹穴,且每一凹穴中可設(shè)置一第一半導(dǎo)體元件。此外,頂部增層電路亦可包括額外的導(dǎo)線,以接收并連接額外第一半導(dǎo)體元件的額外主動墊。
如上述實(shí)施方面所示,本發(fā)明建構(gòu)出一種獨(dú)特的面朝面半導(dǎo)體組件,其包括一核心基座、一第一半導(dǎo)體元件、一頂部增層電路及一第二半導(dǎo)體元件,其中該第一半導(dǎo)體元件容置于核心基座中,并電性耦接至頂部增層電路的一側(cè),而該核心基座提供一平坦平臺,以供第二半導(dǎo)體元件可進(jìn)行面朝面互連工藝,使第二半導(dǎo)體元件電性耦接至頂部增層電路的另一側(cè)上。
在一優(yōu)選實(shí)施方面中,該核心基座包括一介電層、一樹脂密封層、位于介電層中的一凹穴與金屬化盲孔、以及位于樹脂密封層中的一開口與一系列金屬柱。第一半導(dǎo)體元件可通過下述步驟而封裝于核心基座中并電性耦接至頂部增層電路:形成一金屬凸層于一金屬載板的一底面上;形成一介電層,其覆蓋該金屬凸層及該金屬載板的該底面;移除該金屬載板的一部分,以于該介電層的一頂面上形成一系列金屬柱;移除該金屬凸層,以于該介電層中形成一凹穴;利用一黏著劑,將一第一半導(dǎo)體元件貼附至該介電層的該凹穴中,其中該第一半導(dǎo)體元件延伸穿過一樹脂密封層并延伸進(jìn)入該介電層的該凹穴中,且其頂面具有主動墊;形成一頂部增層電路于該第一半導(dǎo)體元件、該樹脂密封層及該些金屬柱的頂面上,其中該頂部增層電路電性耦接至該第一半導(dǎo)體元件的該些主動墊及該些金屬柱;以及形成金屬化盲孔于該介電層中,其中該些金屬化盲孔電性耦接至該些金屬柱。據(jù)此,該核心基座可作為供后續(xù)進(jìn)行面朝面互連步驟的一平坦平臺,也就是,可通過將一第二半導(dǎo)體元件電性耦接至該頂部增層電路的步驟,以制作完成一面朝面半導(dǎo)體組件。具體地說,該第二半導(dǎo)體元件設(shè)置于頂部增層電路的頂面上,且其主動墊面朝第一半導(dǎo)體元件的主動墊。
除非特別描述或必須依序發(fā)生的步驟,上述步驟的順序并無限制于以上所列,且可根據(jù)所需設(shè)計(jì)而變化或重新安排。
該第一半導(dǎo)體元件可為已封裝或未封裝芯片。例如,可通過面板尺寸工藝制得已封裝芯片后,再進(jìn)行切割步驟以獲得第一半導(dǎo)體元件,其包括一半導(dǎo)體芯片、一重布層及一模封材。該重布層的頂面處可具有主動墊,以與頂部增層電路互連,而半導(dǎo)體芯片可設(shè)置于重布層的底面上,并電性耦接至重布層的主動墊,同時被模封材所包圍。于一優(yōu)選實(shí)施方面中,該第一半導(dǎo)體元件可通過下述步驟制得:在一犧牲載板上形成一重布層;將一半導(dǎo)體芯片電性耦接至重布層;形成一模封材,以覆蓋該重布層及該半導(dǎo)體芯片;以及移除該犧牲載板。
該核心基座的介電層優(yōu)選是含有玻璃纖維,并具有容置第一半導(dǎo)體元件的凹穴。該介電層的凹穴具有一底板及自底板延伸至介電層頂面的側(cè)壁。該介電層的凹穴側(cè)壁側(cè)向?qū)?zhǔn)并靠近第一半導(dǎo)體元件的外圍邊緣。由于凹穴側(cè)壁由凹穴底板延伸超過第一半導(dǎo)體元件的底面,故凹穴側(cè)壁可限制第一半導(dǎo)體元件的側(cè)向位移,以控制第一半導(dǎo)體元件置于凹穴中的準(zhǔn)確度。
樹脂密封層可不含玻璃纖維,且可與金屬柱于頂面及底面處呈實(shí)質(zhì)上共平面。在此,該樹脂密封層可于貼附第一半導(dǎo)體元件于介電層凹穴中的步驟前形成。例如,于移除金屬載板的選定部位而形成金屬柱及覆蓋金屬凸層的金屬塊后,可提供樹脂密封層以覆蓋金屬塊及金屬柱的側(cè)壁,接著再移除金屬塊及金屬凸層,以于樹脂密封層中形成開口,同時于介電層中形成凹穴。據(jù)此,第一半導(dǎo)體元件可穿過樹脂密封層的開口并插入于介電層的凹穴,借此,可利用凹穴側(cè)壁作為抗位移控制件,使第一半導(dǎo)體元件保持于預(yù)定位置處?;蛘?,可于第一半導(dǎo)體元件貼附于介電層凹穴中后,接著再提供樹脂密封層以覆蓋第一半導(dǎo)體元件及金屬柱側(cè)壁。據(jù)此,第一半導(dǎo)體元件凸出于凹穴外的凸出部位將被該樹脂密封層側(cè)向包圍。
樹脂密封層中的金屬柱及介電層中的金屬化盲孔可提供核心基座兩相對側(cè)間的垂直電性連接。在一優(yōu)選實(shí)施方面中,金屬柱的厚度小于第一半導(dǎo)體元件的總厚度,并且實(shí)質(zhì)上相等于第一半導(dǎo)體元件凸出于凹穴外的凸出高度。此外,金屬化盲孔由核心基座的底面延伸進(jìn)入介電層,并對準(zhǔn)且電性耦接至金屬柱。
為達(dá)散熱效果,該核心基座更可包含一金屬座,其于第一半導(dǎo)體元件貼附于介電層凹穴中前形成于介電層的凹穴底板上。據(jù)此,于散熱增益型的方面中,該第一半導(dǎo)體元件優(yōu)選是通過導(dǎo)熱黏著劑而貼附至金屬座,且可于介電層中形成額外的金屬化盲孔,以對準(zhǔn)并熱性導(dǎo)通至金屬座。此外,該核心基座更可包含一系列輔助金屬墊,其被介電層所側(cè)向覆蓋,且電性耦接至金屬柱與金屬化盲孔,并設(shè)置于金屬柱與金屬化盲孔之間。該些輔助金屬墊可于形成金屬凸層之同時沉積于金屬載板的底面上,后續(xù)再形成金屬柱及金屬化盲孔,其中金屬柱接觸輔助金屬墊的頂面,而金屬化盲孔則接觸輔助金屬墊的底面。在一優(yōu)選實(shí)施方面中,該些輔助金屬墊與金屬凸層于頂面及底面處呈實(shí)質(zhì)上共平面,且輔助金屬墊的厚度實(shí)質(zhì)上相等于介電層凹穴的深度。此外,輔助金屬墊頂面處的直徑可相等于或不同于金屬柱底面處的直徑。
頂部增層電路形成于第一半導(dǎo)體元件及核心基座的頂面上,以于第一與第二半導(dǎo)體元件間提供最短的互連路由。更具體地說,該頂部增層電路可包括一上部介電層及導(dǎo)線,其中該上部介電層位于第一半導(dǎo)體元件及核心基座的頂面,而導(dǎo)線直接接觸第一半導(dǎo)體元件的主動墊及核心基座的金屬柱,并由第一半導(dǎo)體元件的主動墊及核心基座的金屬柱延伸且填滿上部介電層中的盲孔,以形成上部金屬化盲孔,同時側(cè)向延伸于上部介電層上。據(jù)此,該頂部增層電路可通過上部介電層中的上部金屬化盲孔,電性耦接至第一半導(dǎo)體元件的主動墊及核心基座的金屬柱,借此,第一半導(dǎo)體元件與頂部增層電路間的電性連接、以及核心基座與頂部增層電路間的電性連接皆無須使用焊接材料??筛x擇性地形成一底部增層電路于核心基座的底面上,且該底部增層電路電性耦接至核心基座的介電層中的金屬化盲孔。更具體地說,該底部增層電路可包括一或多條路由線,其中該些路由線側(cè)向延伸于核心基座的介電層底面上,并且與核心基座的介電層中的金屬化盲孔接觸并電性耦接。據(jù)此,該底部增層電路可通過核心基座中的金屬柱、選擇性輔助金屬墊及金屬化盲孔,電性耦接至該頂部增層電路。
假如需要更多的信號路由,頂部增層電路及底部增層電路可進(jìn)一步包括額外的介電層、額外的盲孔、以及額外的導(dǎo)線。頂部及底部增層電路的最外側(cè)導(dǎo)線可分別容置導(dǎo)電接點(diǎn),例如焊球,以與另一電性裝置電性傳輸及機(jī)械性連接。例如,第二半導(dǎo)體元件可通過頂部增層電路最外側(cè)導(dǎo)線上的導(dǎo)電接點(diǎn),以面朝下方式設(shè)置于頂部增層電路上,以形成面朝面半導(dǎo)體組件。在此,該第二半導(dǎo)體元件可為已封裝或未封裝芯片。例如,第二半導(dǎo)體元件可為裸芯片或晶圓級封裝晶粒等。
為達(dá)散熱效果,底部增層電路更可通過核心基座的介電層中額外的金屬化盲孔,而與介電層凹穴中的金屬座熱性導(dǎo)通。更具體地說,該核心基座的額外金屬化盲孔可延伸穿過核心基座的介電層,并與金屬座接觸,而底部增層電路的路由線則接觸核心基座中該額外的金屬化盲孔。據(jù)此,由于核心基座中該些額外的金屬化盲孔可作為散熱管,因此第一半導(dǎo)體元件所產(chǎn)生的熱可通過核心基座中該些額外的金屬化盲孔,散逸至底部增層電路的外側(cè)導(dǎo)線。
「覆蓋」一詞意指于垂直及/或側(cè)面方向上不完全以及完全覆蓋。例如,在凹穴向上的狀態(tài)下,介電層可于下方覆蓋第一半導(dǎo)體元件,不論另一元件例如黏著劑是否位于介電層與第一半導(dǎo)體元件之間。
「對準(zhǔn)」一詞意指元件間的相對位置,不論元件之間是否彼此保持距離或鄰接,或一元件插入且延伸進(jìn)入另一元件中。例如,當(dāng)假想的水平線與介電層的凹穴側(cè)壁及第一半導(dǎo)體元件相交時,介電層的凹穴側(cè)壁即側(cè)向?qū)?zhǔn)于第一半導(dǎo)體元件,不論介電層的凹穴側(cè)壁與第一半導(dǎo)體元件之間是否具有其他與假想的水平線相交的元件,且不論是否具有另一與第一半導(dǎo)體元件相交但不與介電層的凹穴側(cè)壁相交、或與介電層的凹穴側(cè)壁相交但不與第一半導(dǎo)體元件相交的假想水平線。同樣地,盲孔對準(zhǔn)于第一半導(dǎo)體元件的主動墊。
「靠近」一詞意指元件間的間隙的寬度不超過最大可接受范圍。如本領(lǐng)域現(xiàn)有通識,當(dāng)介電層的凹穴側(cè)壁與第一半導(dǎo)體元件間的間隙不夠窄時,第一半導(dǎo)體元件于間隙中的側(cè)向位移而導(dǎo)致的位置誤差可能會超過可接受的最大誤差限制。在某些情況下,一旦第一半導(dǎo)體元件的位置誤差超過最大極限時,則不可能使用激光束對準(zhǔn)第一半導(dǎo)體元件的預(yù)定位置,而導(dǎo)致第一半導(dǎo)體元件以及增層電路間的電性連接失敗。根據(jù)第一半導(dǎo)體元件的主動墊尺寸,于本領(lǐng)域的技術(shù)人員可經(jīng)由試誤法以確認(rèn)第一半導(dǎo)體元件以及介電層的凹穴側(cè)壁間的間隙的最大可接受范圍,以確保金屬化盲孔與第一半導(dǎo)體元件的主動墊對準(zhǔn)。由此,「介電層的凹穴側(cè)壁靠近第一半導(dǎo)體元件的外圍邊緣」的用語是指第一半導(dǎo)體元件的外圍邊緣與介電層的凹穴側(cè)壁間的間隙窄到足以防止第一半導(dǎo)體元件的位置誤差超過可接受的最大誤差限制。舉例來說,第一半導(dǎo)體元件與介電層的凹穴側(cè)壁間的間隙可約于5微米至50微米的范圍內(nèi)。
「電性連接」、以及「電性耦接」的詞意指直接或間接電性連接。例如,頂部增層電路的導(dǎo)線直接接觸并且電性連接至第一半導(dǎo)體元件的主動墊,而底部增層電路的路由線則與第一半導(dǎo)體元件的主動墊保持距離,并且通過頂部增層電路的導(dǎo)線及核心基座中的金屬柱與金屬化盲孔,而電性連接至第一半導(dǎo)體元件的主動墊。
本發(fā)明的面朝面半導(dǎo)體組件具有許多優(yōu)點(diǎn)。舉例來說,該頂部增層電路可提供具有簡單電路圖案的信號路由,或具有復(fù)雜電路圖案的可撓性多層信號路由,并于第一與第二半導(dǎo)體元件間提供最短的互連距離??衫冒佳ǖ纳疃纫越档徒饘僦淖钚「叨龋璐说靡栽O(shè)置更多的金屬柱。凹穴側(cè)壁可用來控制第一半導(dǎo)體元件置放的準(zhǔn)確度。第一半導(dǎo)體元件與頂部增層電路直接電性連接,且無須使用焊料,因此有利于展現(xiàn)高I/O值以及高性能。通過此方法制備成的面朝面半導(dǎo)體組件為可靠度高、價(jià)格低廉、且非常適合大量制造生產(chǎn)。
本發(fā)明的制作方法具有高度適用性,且以獨(dú)特、進(jìn)步的方式結(jié)合運(yùn)用各種成熟的電性及機(jī)械性連接技術(shù)。此外,本發(fā)明的制作方法不需昂貴工具即可實(shí)施。因此,相比于傳統(tǒng)技術(shù),此制作方法可大幅提升產(chǎn)量、合格率、效能與成本效益。
在此所述的實(shí)施例為例示之用,其中該些實(shí)施例可能會簡化或省略本技術(shù)領(lǐng)域已熟知的元件或步驟,以免模糊本發(fā)明的特點(diǎn)。同樣地,為使附圖清晰,附圖亦可能省略重復(fù)或非必要的元件及元件符號。