再構成ウエハ製造の間のチップの位置決め方法
本発明は、前面側（１２）と呼称されるチップの１つの面に接続パッド（１１）を有するチップ（１０）を含む再構成ウエハ（１）の製造方法に関する。この方法は、次のステップ、すなわち、
−チップ（１０）を、接着支持体（２０）の上の所定位置に、前面側を下にして載せるステップと、
−チップを封止するために支持体（２０）上に樹脂（５０）を堆積させるステップと、
−その樹脂（５０）を硬化させるステップと、
を含む。さらに、この方法は、樹脂堆積ステップの前に、チップの上に、チップを位置決めするための支持ウエハ（４０）であって、チップの１つの面上（１２、１３）に載せられる部分を有する支持ウエハ（４０）を接合するステップを含む。
−チップ（１０）を、接着支持体（２０）の上の所定位置に、前面側を下にして載せるステップと、
−チップを封止するために支持体（２０）上に樹脂（５０）を堆積させるステップと、
−その樹脂（５０）を硬化させるステップと、
を含む。さらに、この方法は、樹脂堆積ステップの前に、チップの上に、チップを位置決めするための支持ウエハ（４０）であって、チップの１つの面上（１２、１３）に載せられる部分を有する支持ウエハ（４０）を接合するステップを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の対象分野は、樹脂内に封止されたチップを含む再構成ウエハの製造である。この場合、このチップは、一般的に前もって試験済みのものである。
【背景技術】
【０００２】
再構成ウエハの製造に最も一般的に用いられる技法は、一般的に試験後に選択されかつ通常「既知の良好なダイ（ｋｎｏｗｎ ｇｏｏｄ ｄｉｅｓ）」と呼称される種々のタイプのチップまたはダイを取り出すことにその要点がある。「チップ」という用語は、むき出しのチップのような能動電子素子、または受動素子、またはＭＥＭＳ（マイクロ電子機械システム：ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）を意味する。図１に示すように、これらのチップ１０は、活性側または前面側１２と呼称される面に接続パッド１１を有しており、接着支持体２０の上に、例えばピックアンドプレース機械によって、前面側を下にして載せられる。この接着支持体２０は、通常、剛性支持体２２に接合された接着表皮２１そのものである。次に、チップを、確実に固定するためにエポキシタイプのポリマー樹脂内に封止する。続いて、剛性支持体２２および接着表皮２１を除去した後、再配線層（ｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）すなわちＲＤＬを、前面側に、おそらく数段階において形成する。例えばＴｉＷ／ＣｕまたはＴｉＰｄ／Ａｕ製のトラックを含むこのＲＤＬ層は、接着支持体の代わりに堆積された誘電体層の上に、浸漬コーティングまたはスピンコーティングによって形成される。次に、このように再構成される欠陥チップを含まないウエハをダイスカットして、プラスチックのマイクロパッケージにすることができる。また、このウエハを、他の再構成ウエハの上に積層して、種々の既知の方法によってその再構成ウエハに電気接続することが可能である。この積層体をダイスカットして３Ｄ（３次元）の電子モジュールが得られる。
【０００３】
チップの封止は、次のステップ、すなわち、
−チップ間の空間を充填するように、樹脂を、接着支持体に接合されたチップの回りおよび場合によってはその上にも（キャスティングまたは圧縮成形法によって）堆積させるステップと、
−樹脂を硬化させて、チップが固定された取り扱い可能な堅固な基板を形成するステップであり、続いて接着基板を取り除くことが可能なステップと、
を含む。
【０００４】
明白な欠点の１つは、樹脂を堆積している間および／または樹脂が硬化している間にチップが動くことである。これは、硬化後の樹脂の非可逆的な収縮および可逆的な膨張によって、チップの比較的等方性でかつ予測可能な微小移動（ｍｉｃｒｏｍｏｖｅｍｅｎｔ）が作り出されるからである。この微小移動は、通常、数μｍおよび数１０μｍの範囲内であり、このため、場合によっては、通常１０μｍ程度である成形後の所要位置決め公差を超える可能性がある。
【０００５】
提案された１つの解決策は、矩形網目の銅の格子を接着支持体の上に載せて、次にチップを、交差する格子のバーの間の空洞部内の支持体の上に移載するという点にその要点がある。従って、この格子は、チップを載せるためのテンプレートとして用いられる。続いて、バーの間に樹脂を堆積させて硬化させる。この方法は、膨張を低減し、従ってチップの動きを抑えるのに役立つが、格子を除去することは不可能である。さらに、この方法は次のような欠点を有する。
−格子が一旦樹脂内に埋め込まれるとその除去は不可能であるので、必然的に格子が最終パッケージの中に残留する。
−格子が空間を一部占有するために、ウエハ上のチップの個数が制限される。
−格子のバーを消失させるために二重のダイスカット操作が必要になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、チップを樹脂内に埋め込み成形する間にチップが動くという欠点を軽減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
具体的には、本発明の主題は、前面側と呼称される１つの面に接続パッドを有するチップを含む再構成ウエハの製造方法であって、次のステップ、すなわち、
−チップを、接着支持体の上の所定位置に、前面側を下にして載せるステップと、
−チップを封止するために支持体上に樹脂を堆積させるステップと、
−樹脂を硬化させるステップと、
を含む方法である。
【０００８】
この方法は、樹脂堆積ステップの前に、チップの上に、チップを位置決めするための支持ウエハであって、チップの１つの面上に載せられる部分を有する支持ウエハを接合するステップを含む、ことを主たる特徴とする。
【０００９】
この方法によって、チップが樹脂内に埋め込み成形される間およびその後に、チップが載せられた場所にチップを保持することが可能になる。
【００１０】
チップの材料は、約３ｐｐｍ／℃の膨張係数を有するので、支持ウエハの材料は、チップの膨張係数に近い膨張係数、すなわち１０ｐｐｍ／℃未満の膨張係数を有することが有利である。
【００１１】
支持ウエハは、一般的に、完全に金属または部分的に金属である。
【００１２】
支持ウエハは、中実のウエハ、あるいは開口を有する格子とすることができる。
【００１３】
本発明の１つの特徴によれば、この方法は、硬化ステップの後に、支持ウエハを完全にまたは部分的に取り除くステップを含む。
【００１４】
この支持ウエハは運転中のチップが発生する熱の問題の解決にも役立つ。この問題は、チップが積層される３Ｄ電子モジュールにおいて特に敏感である。
【００１５】
このために、本発明の別の特徴によれば、チップに接合される支持ウエハの一部がさらに熱シンク要素である。この熱シンク要素は、チップが発生する熱を消散させ、また、チップの信頼性を損ねる可能性があるホットスポットを避けるように、チップからの熱を一様に拡散させるものである。
【００１６】
第１実施形態によれば、支持ウエハが、チップの裏面側に接合される格子である。
【００１７】
この場合、格子のチップへの接合は、例えば、チップの裏面側にポリマー接着剤を堆積させるステップと、その接着剤の上に格子の要素を位置決めするように格子を所定位置に載せるステップと、続いて接着剤を硬化させるステップとを含む。
【００１８】
格子は２つの部分を有することができる。すなわち、格子を形成する第１部分、および第２部分を形成するピラーであり、ピラーは第１部分を貫通している。
【００１９】
格子の第１部分は、例えばガラス、アルミナまたは窒化アルミニウムのようなセラミック製とすることができる。
【００２０】
第２実施形態によれば、支持ウエハがチップの前面側に接合される。
【００２１】
この場合、支持ウエハのチップへの接合は、例えば、支持ウエハの上に接着剤フィルムを載せるステップと、チップの前面側を支持ウエハに接合するようにチップをそのフィルムの上の所定位置に載せるステップと、接着剤フィルムを硬化させるステップとを含み、さらに場合によっては、樹脂硬化後に、支持ウエハを完全にまたは部分的に取り除くステップを含む。
【００２２】
接着剤は、１００℃未満の温度で、および／または、紫外線および／またはマイクロ波の放射によって硬化させることが望ましい。
【００２３】
本発明の他の特徴および利点は、非限定的な例に基づきかつ添付の図面を参照してなされる以下の詳細説明を読めば明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】前記で説明した製造中の再構成ウエハの概略図である。ウエハは断面で示されている。
【図２ａ】本発明による製造方法の第１実施形態の１つの態様の１つのステップにおけるウエハを概略的に示す。この場合、格子はチップの裏面側に接合される。ウエハは断面で示されている。
【図２ｂ】図２ａの実施態様の別の１つのステップにおけるウエハを概略的に示す。
【図２ｃ】図２ｂのステップにおけるウエハを上面図として概略的に示す。
【図２ｄ】図２ａの実施態様のさらに別のステップにおけるウエハを概略的に示す。堆積された樹脂はチップの表面レベルを超えて広がってはいない。
【図２ｅ】図２ａの実施態様のさらに別のステップにおけるウエハを概略的に示す。
【図２ｆ】図２ａの実施態様のさらに別のステップにおけるウエハを概略的に示す。
【図３ａ】本発明の第１実施形態の別の態様の１つのステップにおけるウエハを概略的に示す。この場合、格子はチップの裏面側に接合され、樹脂はチップの表面レベルを超えて広がっているが、格子を埋め込んではいない。ウエハは断面で示されている。
【図３ｂ】図３ａの実施態様の別の１つのステップにおけるウエハを概略的に示す。
【図３ｃ】図３ａの実施態様のさらに別のステップにおけるウエハを概略的に示す。
【図４ａ】本発明の第１実施形態のさらに別の態様の１つのステップにおけるウエハを概略的に示す。この場合、格子は、チップの裏面側に接合されたピラーを有し、樹脂は、チップの表面レベルを図３ａ〜図３ｃの場合よりも遥かに超えて広がることが可能である。ウエハは断面で示されている。
【図４ｂ】図４ａの実施態様の別の１つのステップにおけるウエハを概略的に示す。
【図４ｃ】図４ａの実施態様のさらに別のステップにおけるウエハを概略的に示す。
【図４ｄ】図４ａの実施態様と一部異なる態様の図４ａに相当する断面図である。
【図４ｅ】図４ａの実施態様の場合と異なるピラー形状を断面において示す。
【図５ａ】本発明の第１実施形態のさらに別の態様の１つのステップにおけるウエハを概略的に示す。この場合、格子はチップの裏面側に接合され、格子の一部はチップ用の熱シンク要素として作用する。ウエハは断面で示されている。
【図５ｂ】図５ａのステップにおけるウエハを上面図として概略的に示す。
【図５ｃ】図５ａの実施態様のさらに別のステップにおけるウエハを概略的に示す。
【図５ｄ】図５ｃのステップにおけるウエハを上面図として概略的に示す。
【図５ｅ】図５ａの実施態様のさらに別のステップにおけるウエハを概略的に示す。
【図６】２つのチップの積層体を含む３Ｄ電子モジュールの例を概略的に示す。
【図７ａ】本発明による製造方法の第２実施形態の１つの態様の１つのステップにおけるウエハを概略的に示す。この場合、格子はチップの前面側に接合される。ウエハは断面で示されている。
【図７ｂ】図７ａのステップにおけるウエハを上面図として概略的に示す。
【図７ｃ】図７ａの実施態様のさらに別のステップにおけるウエハを概略的に示す。
【図７ｄ】図７ａの実施態様のさらに別のステップにおけるウエハを概略的に示す。
【図７ｅ】図７ｄのステップにおけるウエハを上面図として概略的に示す。
【００２５】
各図において、同じ要素は同じ参照符号によって特定される。参照符号１は、製造の種々のステップにおける再構成ウエハを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明による方法は、支持ウエハの利用に基づいている。先行技術の格子と違って、支持ウエハは、チップの裏面側に接合されるか、変形形態によれば前面側に接合される。
【００２７】
支持ウエハは銅またはアルミニウム製とすることができるが、これらの材料は１５〜２５ｐｐｍ／℃の間の膨張係数を有する。
【００２８】
支持ウエハの材料は、樹脂が硬化する間ほぼ同じ態様において膨張するように、すなわち硬化前の位置を維持するように、チップの膨張係数（実際にはチップの主たる材料の膨張係数）に近い膨張係数を有することが望ましい。通常チップの材料であるシリコンは、約３〜４ｐｐｍ／℃の膨張係数を有する。１０ｐｐｍ／℃未満の膨張係数を有する材料から作製される支持ウエハ、例えばフェロニッケル製の支持ウエハが好適に使用可能であろう。シリコン製の支持ウエハも考えることができる。
【００２９】
一般的な金属支持ウエハは、中実ウエハ、または開口４４を有する格子とすることができる。
【００３０】
この格子は図２ｃに見られるように、例えば矩形網目の開口４４を有する。他の網目構成も考慮の対象となり、これについては以下に述べる。
【００３１】
格子のバー、あるいはさらに一般的には格子の種々の要素は、各断面図に示されるように、矩形断面、あるいは少なくともチップの方に向けられる側の面が平面であるような断面を有することが望ましい。
【００３２】
金属格子は、例えば、フォトエッチングまたは打ち抜きによって、かつ、チップに接合する前に作製される。
【００３３】
図２ａ〜２ｅに関連して説明する第１の実施形態によれば、チップ位置決め用の支持格子４０がチップの裏面側１３に接合され、その裏面側は当然前面側の反対側である。このステップは、チップ１０を接着支持体２０の上に載せた後に、そして当然ながら樹脂を堆積させる前に行われる。
【００３４】
このステップは、例えばエポキシ接着剤であるポリマー接着剤３０を、図２ａに示すようにチップの裏面側１３の上に堆積させる第１サブステップを含む。この接着剤は、注射器またはインクジェット印刷またはスクリーン印刷またはステンシル噴霧によって、あるいは当業者に知られる任意の他の手段によって堆積させることができる。格子４０は、図２ｂおよび２ｃに示す第２サブステップの間にチップ上に載せ、最後に、この接着剤を硬化させるための第３サブステップを、低温、すなわち１００℃未満または室温に近い温度で、例えばＵＶまたはマイクロ波硬化によって実施する。この硬化接着剤の接合力は、大まかに「スコッチ（Ｓｃｏｔｃｈ）」接着テープになぞらえることができる接着表皮よりも遥かに高い。従って、各チップ１０は、図２ｃの断面に示されるように、かつ図２ｄの上部から分かるように、格子の少なくとも１つのバー４１に接合される。場合によって、ある特定のバー４１'が、図２ｄの例の場合のように、部分的にまたは完全にチップ１０の外側に位置することがある。これが生じるか否かは、格子の網目のピッチとチップ配置のピッチとによる。
【００３５】
続いて、樹脂５０を、チップ１０の間に（図２ｄ）、格子４０の高さに届かないように、例えば自動注射器のような従来型の注入法によって堆積させる。それによって、格子には構造上開口が設けられているので、樹脂が格子を通って流れることが可能になる。続いて、既知の方法で樹脂を硬化させる。
【００３６】
次に、金属格子４０を除去するが、これは、例えば塩化第二鉄タイプの従来型溶液中でそれを溶解することによって行われる。図２ｅに見られるように、チップ上には接着剤のスポットが残留する。この接着剤のスポットそのものは、例えば、化学エッチングまたは研磨によってチップを薄くする操作の間に除去される。その結果を図２ｆに示す。
【００３７】
一変形態様によれば、図３ａに示すように、樹脂５０を格子４０（または格子のバー４１）に届くように堆積させるが、格子を埋め込んでしまうことはない。格子を埋め込むと溶解が困難になる。格子が除去された時点で、チップ１０の裏面側には、図３ｂに見られるように、接着剤３０のスポットだけでなく残留樹脂５０が存在する。接着剤３０および樹脂５０は、例えば、ウエハ１を、チップの裏面側で、研磨および続いて化学エッチングすることによって除去される。その結果を図３ｃに示す。
【００３８】
図４ａ〜４ｅに関連して説明するさらに別の変形態様によれば、格子が、格子を形成する第１部分４２と、第２部分を形成するピラー４３とを含む。ピラー４３は、第１部分を貫通しており、チップ１０の厚さよりも厚い樹脂５０の層を堆積させ得るように、第１部分４２をチップの平面から僅かに（距離ｂだけ）離すように意図されている。但しこの場合、格子の第１部分４２がこの樹脂層の中に埋め込まれることがないようにする。厚さはウエハの平面に対して垂直の方向に測定する。このピラー４３の例が図４ａに表現されているが、ピラー４３はそのベース部を介してチップ１０に接合される。従って、樹脂５０の層は、チップ間の空間に充満し、かつピラーから離れたチップの裏面側１３をカバーする。このピラーは、通常１００μｍ〜１０００μｍの間の厚さｂを有する。このため、チップの裏面側は、例えば５０μｍ〜３００μｍの厚さの樹脂層でカバーすることができる。ピラー４３は、例えば、そのベース部において、約４０００μｍ×４０００μｍの寸法のチップの裏面側に対して２０００μｍの直径を有する。
【００３９】
種々のピラー形状を考えることができる。図４ｅにおいては、格子の第１部分４２に固定されるピラーの「頂部」部分４３ａの直径が、チップの裏面側に接合されるピラーのベース部４３ｂの直径よりも小さい。この方式は、格子の第１部分４２を強化する利点を有するが、より多くの材料を含む。
【００４０】
ピラー４３は、図４ａに示す例の場合のように、格子の第１部分４２と同じ材料から作製してもよく、例えば選択フォトエッチングによって同時に製造することができる。樹脂の硬化後には、格子の第１部分およびピラーを例えば化学エッチングによって除去する。
【００４１】
格子は、図４ｅおよび４ｄに示すように、２つの異なる材料、すなわちピラー４３用の１つの材料と、第１部分４２用のもう１つの材料とから作製することもできる。ピラーの材料は、このピラーが消失するように意図されたものである場合は、化学エッチング溶液に急速に溶解する銅またはアルミニウムのような溶解材料とすることが望ましい。ウエハ１の最終的な厚さを増大したくない場合がこれに該当する。実際には、硬化接着剤３０によって保持されるピラーのベース部は、図４ｂに示すように、ピラー溶解時に完全には消失しない。図４ｂ見られるような種々の余剰層の不規則な表面を平坦化するために、あるいは場合によっては、図４ｃに見られるようにその厚さを低減するために、研磨操作が用いられる。
【００４２】
さらに、膨張を制御するのは格子の第１部分であるので、ピラーの材料は必ずしも低膨張係数を有するものではない。ピラーは、格子の第１部分にリベット打ちされた、銅またはアルミニウムまたは他の金属製のリベットとすることができる。また、ピラーは、格子の第１部分の上における銅、アルミニウムまたは他の金属の局所的な電気化学的成長によって作製することもできる。
【００４３】
格子の第１部分４２の材料は、シリコンの膨張係数に近い低膨張係数の材料であり、ピラーをエッチングする溶液中で化学エッチング可能でないものが有利である。列挙し得る材料の例として、フェロニッケル、Ｋｏｖａｒ、Ｉｎｖａｒ、またはセラミック（例えば、ガラス、アルミナまたは硝酸アルミニウム）がある。従って、格子のこの部分（あるいは格子の残留部分）は再利用可能であり、エポキシ樹脂材料への接着を防止するためにＴｅｆｌｏｎタイプの非粘着性被膜で防護することができる。
【００４４】
上記に述べた２つの場合においてはピラー４３が除去されるが、特定の場合には、ピラーが運転中のチップ加熱の熱問題の解決の助けになるので、それを除去しないことが有利である。このチップの熱問題は、例えばチップを積層する場合には必ず考慮の対象になる可能性がある。この熱問題は、ホットスポットを回避しなければならない移動電話の分野にも、たとえその構成要素が低電力の素子であっても存在する。その場合、チップ１０の上に残されたピラー４３は伝熱体として作用する。この伝熱体は、熱をチップ上に一様に拡散させるように、従ってチップの信頼性を大きく損なう可能性があるホットスポットを避けるようにも作用する。
【００４５】
従って、ピラーの材料が化学エッチング溶液中に可溶であることは必要ではなく、それは良好な伝熱体でなければならないだけである。アルミニウムは第１の機能はよく充足するが、第２の機能の充足が十分でないのに対して、銅はこれらの両機能を充足する。これは、エポキシの熱抵抗が０．６Ｗ／ｍＫであるのに比べて、銅の熱抵抗は３６０Ｗ／ｍＫであり、銅が非常に強力な伝熱体であるからである。
【００４６】
ピラー４３がこれらの熱シンク要素４５の１つの例であり、熱シンク要素４５のもう１つの例が図５ａ〜５ｅに示されるが、この熱シンク要素４５の形状は、これらの熱の伝導および均等化の役割が最適に遂行されるように適合させることができる。格子のパターンは、一般的に矩形であるチップ１０の面の形状と、一般的に矩形のグリッドパターンであるチップの支持体上の配置とによって決定される。格子は、矩形の面を有するチップの矩形のグリッドパターンに適合するために、例えばバー４６によって画定される矩形の網目セルを有し、このバー４６は、格子がチップに接合された後にチップ間の空間と垂直方向において同心に合致するように配置される。熱シンク要素となるように意図される格子の要素４５も矩形であるが、図５ｂから分かるように、その寸法はチップの面の寸法よりも若干小さい。この要素４５は、格子接合後にチップの裏面側に位置するように、網目セル内に配置される。また、この要素４５は、好ましくは４個のタブ４７または脚部によって網目に（この場合バー４６に）固定される。このタブ４７は、例えばチップを積層する際の引き続くチップのルーティングを妨げないように、チップのコーナ部と垂直方向において同心に合致して通っている。以下に見るように、このタブ４７も伝熱機能を有する。他のチップ形状および支持体上へのチップの他の配置に適合させるために、他の格子形状も考えることができる。
【００４７】
熱シンク要素の厚さは、通常５０〜２００μｍの間にあり、格子全体も同じ厚さを有する。一変形態様によれば、タブ４７の厚さおよびバー４６の厚さは、格子の強度を機械的に強化するために熱シンク要素４５の厚さより大きい。二重厚さの格子が、例えば二重エッチングによって得られる。
【００４８】
チップ間に樹脂を堆積させる間（図５ｃおよび５ｄ）、前記樹脂が表面上の熱伝達要素４５を超えて飛び出て部分的にそれをカバーする場合は、この樹脂の余剰分を取り除くためにウエハ１の全体的な研磨を実施する。
【００４９】
図５ｅは、ウエハスケールののこ切断ステップ後の再構成ウエハ１を示す。のこ切断ステップの機能は、
−チップ１０を相互に分離すること、および、
−格子のバー４６を除去すること、である。この場合、のこ切断溝８の幅「ｌ」はバーの幅より大きく、通常１００〜２００μｍの間にある。
【００５０】
チップの積層体を含む３Ｄ電子モジュールのウエハスケールの製造法は、いくつかの再構成ウエハを積層するステップを含み、これに、全積層ウエハをのこ切断するステップが続く。図６は、２段のチップ１０の積層体を含む３Ｄモジュール２の例を示す。２段のチップ１０の垂直方向の電気的な相互接続は、予め作成された回路図であって種々のＲＤＬ層１５を一緒に接続することを可能にする回路図に合致する積層体側面の金属化部分６０によって提供される。このＲＤＬ層１５は、剛性の接着支持体２０'の上にある。熱シンク要素４５は積層体の中に統合される。各段においてモジュールの４つのコーナ部に突き出るタブ（この図には表示されていない）は、３Ｄモジュールの側面の金属化部分（これは、電気的な相互接続用の側面の金属化部分とは異なる）によって、上方および／または下方のタブと熱的に連結され、それによって、熱シンク要素の外部への熱接触が改善される。より多くの熱を外部に消散しなければならない場合は、３Ｄモジュールの１つの側面をこの目的のために専用に用いることが可能である。これは、熱シンク要素４５の寸法を、その側面の１つが各段のこの側面と同一平面になるように調整し、続いて、これらの要素の側面を一緒に熱的に連結するように全面を金属化することによって行われる。３Ｄモジュールのこの側面は、従って、垂直方向の電気的な相互接続機能を設けるためのものとしては用いられない。
【００５１】
図７ａ〜７ｅに関連して説明する本発明の第２の実施形態によれば、格子４０が、図７ａに示すように、チップの前面側１２に接合される。この格子は金属格子である。この実施形態は、例えば次のステップに従って実行される。すなわち、
−格子の網目セルの間から落下しない程度に十分に固いポリマー接着剤７０のフィルムを、前もって製造された金属格子４０の上に載せる。このフィルムは、通常、エポキシ接着剤のフィルム、または硬化可能なポリマー製の接着性フィルムである。
−チップ１０をその接着剤フィルム７０の上に移載し、樹脂注入前に各チップを格子上の所定位置に堅固に維持するように、接着剤を硬化させることによって（好ましくは高温よりも室温で、ＵＶまたはマイクロ波硬化によって）、チップ１０を接着剤フィルム７０に接合する。ポリマー接着剤７０の転移温度は、注入樹脂が硬化している間、各チップを所定位置に維持するその特性を失わないようにするため、注入樹脂５０の硬化温度を超えるものでなければならない。この実施形態においては、格子４０は、前記の例における支持体２２と同様にチップ用の支持体としても作用する。例えば、格子４０は図２ｂ、２ｃおよび２ｄに関連して述べた格子の形状を有する。接着剤フィルム７０は、２つの機能、すなわち、接着支持体２１の機能と、前記の例のチップおよび格子間のポリマー接着剤３０の機能とを有する。
−続いて、チップを埋め込み成形して取り扱い可能な堅固な基板を形成するために、樹脂５０を堆積させかつ硬化させる。
−次に、金属格子４０を、前記の例の場合にすでに見たように、例えばそれを溶解することによって除去する。
−さらに、接続パッド１１を露出させるためだけに、接着剤フィルム７０を、全体としてあるいは部分的に、化学溶解またはレーザアブレーションまたはフォトエッチングまたはプラズマエッチングによって除去する。そして、
−その次に、チップの接続パッドをチップの周囲に接続するように、いくつかの接続層を含むことができるＲＤＬ層を当業者に知られた方法で形成する。
【００５２】
図７ａおよび７ｂに示す態様によれば、格子の形状は、これらのパッドと垂直方向において同心に合致する部分が全くないような形状である。この場合は、格子は完全には除去されない。前記のように、格子の部分４５および４７は、熱を消散させるための熱シンク要素として用いるのが有利である。バー４６は、すでに見たように、後刻にウエハがのこ切断される際に除去されるであろう。切り込み線が図７ｅに示されている。格子は、例えばタブ４７を有する形状のような、熱シンク要素を有する変形態様に関連して述べたような形状を有するが、補足的な制約も伴っている。すなわち、熱シンク要素４５の寸法は、前面側１３の寸法より小さくなければならないだけでなく、図７ｂに見ることができるように、チップの接続パッド１１によって画定される活性面１２の面積の寸法よりも小さいものでなければならない。このように、格子の形状は、これらの接続パッドと垂直方向において同心に合致する部分が全くないような形状である。
【００５３】
従来、格子は、前もって、すなわちチップに接合する前に製造された。
【００５４】
第２の実施形態の一変形態様によれば、例えば次のステップを含むことができる。すなわち、
−ポリマー接着剤のフィルムを中実の金属支持ウエハの上に載せる。
−チップをその接着剤フィルムの上に移載し、樹脂注入前にこれらの各チップを支持ウエハ上の所定位置に堅固に位置決めするように、接着剤を硬化させて（好ましくは高温よりも室温で、ＵＶまたはマイクロ波硬化によって）接合する。
−続いて、チップを埋め込み成形して取り扱い可能な堅固な基板を形成するために、樹脂を堆積させかつ硬化させる。
−次に、支持ウエハを、前記の例の場合にすでに見たように、例えばそれを吸収することによって除去する。
−さらに、接続パッドを露出させるためだけに、接着剤フィルムを、全体としてあるいは部分的に、化学溶解またはレーザアブレーションまたはフォトエッチングまたはプラズマエッチングによって除去する。そして、
−その次に、チップの接続パッドをチップの周囲に接続するために、いくつかの接続層を含むことができるＲＤＬ層を当業者に知られた方法で形成する。
【００５５】
これによって再構成ウエハが製造される。
【００５６】
しかし、熱シンク要素をチップの前面側に維持したい場合は、（熱シンク要素に相当する）支持ウエハのこの部分は保存される。但し、少なくとも、パッドと垂直方向において同心に合致する支持ウエハの部分は除去することが必要である。この部分はフォトエッチングによって除去される。これは、格子の所定位置における（ｉｎ ｓｉｔｕ）製造と同じことである。
【００５７】
この場合、接着剤フィルム７０の除去は、上記のように、チップの接続パッド１１をＲＤＬ層に接続する目的でチップの接続パッド１１を露出させるための部分的除去である。
【００５８】
次に、誘電体層１５ａを例えばフォトエッチングによって堆積させ、続いて、図７ｄおよび７ｅに示すように、ＴｉＰｄ／ＡｕまたはＴｉＷ／Ｃｕのトラック１５ｂを堆積させることによって、ＲＤＬ層を構成するステップを実施する。これは、非平面状の表面に構成する必要があるので、前記の場合よりも難しい。
【技術分野】
【０００１】
本発明の対象分野は、樹脂内に封止されたチップを含む再構成ウエハの製造である。この場合、このチップは、一般的に前もって試験済みのものである。
【背景技術】
【０００２】
再構成ウエハの製造に最も一般的に用いられる技法は、一般的に試験後に選択されかつ通常「既知の良好なダイ（ｋｎｏｗｎ ｇｏｏｄ ｄｉｅｓ）」と呼称される種々のタイプのチップまたはダイを取り出すことにその要点がある。「チップ」という用語は、むき出しのチップのような能動電子素子、または受動素子、またはＭＥＭＳ（マイクロ電子機械システム：ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）を意味する。図１に示すように、これらのチップ１０は、活性側または前面側１２と呼称される面に接続パッド１１を有しており、接着支持体２０の上に、例えばピックアンドプレース機械によって、前面側を下にして載せられる。この接着支持体２０は、通常、剛性支持体２２に接合された接着表皮２１そのものである。次に、チップを、確実に固定するためにエポキシタイプのポリマー樹脂内に封止する。続いて、剛性支持体２２および接着表皮２１を除去した後、再配線層（ｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）すなわちＲＤＬを、前面側に、おそらく数段階において形成する。例えばＴｉＷ／ＣｕまたはＴｉＰｄ／Ａｕ製のトラックを含むこのＲＤＬ層は、接着支持体の代わりに堆積された誘電体層の上に、浸漬コーティングまたはスピンコーティングによって形成される。次に、このように再構成される欠陥チップを含まないウエハをダイスカットして、プラスチックのマイクロパッケージにすることができる。また、このウエハを、他の再構成ウエハの上に積層して、種々の既知の方法によってその再構成ウエハに電気接続することが可能である。この積層体をダイスカットして３Ｄ（３次元）の電子モジュールが得られる。
【０００３】
チップの封止は、次のステップ、すなわち、
−チップ間の空間を充填するように、樹脂を、接着支持体に接合されたチップの回りおよび場合によってはその上にも（キャスティングまたは圧縮成形法によって）堆積させるステップと、
−樹脂を硬化させて、チップが固定された取り扱い可能な堅固な基板を形成するステップであり、続いて接着基板を取り除くことが可能なステップと、
を含む。
【０００４】
明白な欠点の１つは、樹脂を堆積している間および／または樹脂が硬化している間にチップが動くことである。これは、硬化後の樹脂の非可逆的な収縮および可逆的な膨張によって、チップの比較的等方性でかつ予測可能な微小移動（ｍｉｃｒｏｍｏｖｅｍｅｎｔ）が作り出されるからである。この微小移動は、通常、数μｍおよび数１０μｍの範囲内であり、このため、場合によっては、通常１０μｍ程度である成形後の所要位置決め公差を超える可能性がある。
【０００５】
提案された１つの解決策は、矩形網目の銅の格子を接着支持体の上に載せて、次にチップを、交差する格子のバーの間の空洞部内の支持体の上に移載するという点にその要点がある。従って、この格子は、チップを載せるためのテンプレートとして用いられる。続いて、バーの間に樹脂を堆積させて硬化させる。この方法は、膨張を低減し、従ってチップの動きを抑えるのに役立つが、格子を除去することは不可能である。さらに、この方法は次のような欠点を有する。
−格子が一旦樹脂内に埋め込まれるとその除去は不可能であるので、必然的に格子が最終パッケージの中に残留する。
−格子が空間を一部占有するために、ウエハ上のチップの個数が制限される。
−格子のバーを消失させるために二重のダイスカット操作が必要になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、チップを樹脂内に埋め込み成形する間にチップが動くという欠点を軽減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
具体的には、本発明の主題は、前面側と呼称される１つの面に接続パッドを有するチップを含む再構成ウエハの製造方法であって、次のステップ、すなわち、
−チップを、接着支持体の上の所定位置に、前面側を下にして載せるステップと、
−チップを封止するために支持体上に樹脂を堆積させるステップと、
−樹脂を硬化させるステップと、
を含む方法である。
【０００８】
この方法は、樹脂堆積ステップの前に、チップの上に、チップを位置決めするための支持ウエハであって、チップの１つの面上に載せられる部分を有する支持ウエハを接合するステップを含む、ことを主たる特徴とする。
【０００９】
この方法によって、チップが樹脂内に埋め込み成形される間およびその後に、チップが載せられた場所にチップを保持することが可能になる。
【００１０】
チップの材料は、約３ｐｐｍ／℃の膨張係数を有するので、支持ウエハの材料は、チップの膨張係数に近い膨張係数、すなわち１０ｐｐｍ／℃未満の膨張係数を有することが有利である。
【００１１】
支持ウエハは、一般的に、完全に金属または部分的に金属である。
【００１２】
支持ウエハは、中実のウエハ、あるいは開口を有する格子とすることができる。
【００１３】
本発明の１つの特徴によれば、この方法は、硬化ステップの後に、支持ウエハを完全にまたは部分的に取り除くステップを含む。
【００１４】
この支持ウエハは運転中のチップが発生する熱の問題の解決にも役立つ。この問題は、チップが積層される３Ｄ電子モジュールにおいて特に敏感である。
【００１５】
このために、本発明の別の特徴によれば、チップに接合される支持ウエハの一部がさらに熱シンク要素である。この熱シンク要素は、チップが発生する熱を消散させ、また、チップの信頼性を損ねる可能性があるホットスポットを避けるように、チップからの熱を一様に拡散させるものである。
【００１６】
第１実施形態によれば、支持ウエハが、チップの裏面側に接合される格子である。
【００１７】
この場合、格子のチップへの接合は、例えば、チップの裏面側にポリマー接着剤を堆積させるステップと、その接着剤の上に格子の要素を位置決めするように格子を所定位置に載せるステップと、続いて接着剤を硬化させるステップとを含む。
【００１８】
格子は２つの部分を有することができる。すなわち、格子を形成する第１部分、および第２部分を形成するピラーであり、ピラーは第１部分を貫通している。
【００１９】
格子の第１部分は、例えばガラス、アルミナまたは窒化アルミニウムのようなセラミック製とすることができる。
【００２０】
第２実施形態によれば、支持ウエハがチップの前面側に接合される。
【００２１】
この場合、支持ウエハのチップへの接合は、例えば、支持ウエハの上に接着剤フィルムを載せるステップと、チップの前面側を支持ウエハに接合するようにチップをそのフィルムの上の所定位置に載せるステップと、接着剤フィルムを硬化させるステップとを含み、さらに場合によっては、樹脂硬化後に、支持ウエハを完全にまたは部分的に取り除くステップを含む。
【００２２】
接着剤は、１００℃未満の温度で、および／または、紫外線および／またはマイクロ波の放射によって硬化させることが望ましい。
【００２３】
本発明の他の特徴および利点は、非限定的な例に基づきかつ添付の図面を参照してなされる以下の詳細説明を読めば明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】前記で説明した製造中の再構成ウエハの概略図である。ウエハは断面で示されている。
【図２ａ】本発明による製造方法の第１実施形態の１つの態様の１つのステップにおけるウエハを概略的に示す。この場合、格子はチップの裏面側に接合される。ウエハは断面で示されている。
【図２ｂ】図２ａの実施態様の別の１つのステップにおけるウエハを概略的に示す。
【図２ｃ】図２ｂのステップにおけるウエハを上面図として概略的に示す。
【図２ｄ】図２ａの実施態様のさらに別のステップにおけるウエハを概略的に示す。堆積された樹脂はチップの表面レベルを超えて広がってはいない。
【図２ｅ】図２ａの実施態様のさらに別のステップにおけるウエハを概略的に示す。
【図２ｆ】図２ａの実施態様のさらに別のステップにおけるウエハを概略的に示す。
【図３ａ】本発明の第１実施形態の別の態様の１つのステップにおけるウエハを概略的に示す。この場合、格子はチップの裏面側に接合され、樹脂はチップの表面レベルを超えて広がっているが、格子を埋め込んではいない。ウエハは断面で示されている。
【図３ｂ】図３ａの実施態様の別の１つのステップにおけるウエハを概略的に示す。
【図３ｃ】図３ａの実施態様のさらに別のステップにおけるウエハを概略的に示す。
【図４ａ】本発明の第１実施形態のさらに別の態様の１つのステップにおけるウエハを概略的に示す。この場合、格子は、チップの裏面側に接合されたピラーを有し、樹脂は、チップの表面レベルを図３ａ〜図３ｃの場合よりも遥かに超えて広がることが可能である。ウエハは断面で示されている。
【図４ｂ】図４ａの実施態様の別の１つのステップにおけるウエハを概略的に示す。
【図４ｃ】図４ａの実施態様のさらに別のステップにおけるウエハを概略的に示す。
【図４ｄ】図４ａの実施態様と一部異なる態様の図４ａに相当する断面図である。
【図４ｅ】図４ａの実施態様の場合と異なるピラー形状を断面において示す。
【図５ａ】本発明の第１実施形態のさらに別の態様の１つのステップにおけるウエハを概略的に示す。この場合、格子はチップの裏面側に接合され、格子の一部はチップ用の熱シンク要素として作用する。ウエハは断面で示されている。
【図５ｂ】図５ａのステップにおけるウエハを上面図として概略的に示す。
【図５ｃ】図５ａの実施態様のさらに別のステップにおけるウエハを概略的に示す。
【図５ｄ】図５ｃのステップにおけるウエハを上面図として概略的に示す。
【図５ｅ】図５ａの実施態様のさらに別のステップにおけるウエハを概略的に示す。
【図６】２つのチップの積層体を含む３Ｄ電子モジュールの例を概略的に示す。
【図７ａ】本発明による製造方法の第２実施形態の１つの態様の１つのステップにおけるウエハを概略的に示す。この場合、格子はチップの前面側に接合される。ウエハは断面で示されている。
【図７ｂ】図７ａのステップにおけるウエハを上面図として概略的に示す。
【図７ｃ】図７ａの実施態様のさらに別のステップにおけるウエハを概略的に示す。
【図７ｄ】図７ａの実施態様のさらに別のステップにおけるウエハを概略的に示す。
【図７ｅ】図７ｄのステップにおけるウエハを上面図として概略的に示す。
【００２５】
各図において、同じ要素は同じ参照符号によって特定される。参照符号１は、製造の種々のステップにおける再構成ウエハを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明による方法は、支持ウエハの利用に基づいている。先行技術の格子と違って、支持ウエハは、チップの裏面側に接合されるか、変形形態によれば前面側に接合される。
【００２７】
支持ウエハは銅またはアルミニウム製とすることができるが、これらの材料は１５〜２５ｐｐｍ／℃の間の膨張係数を有する。
【００２８】
支持ウエハの材料は、樹脂が硬化する間ほぼ同じ態様において膨張するように、すなわち硬化前の位置を維持するように、チップの膨張係数（実際にはチップの主たる材料の膨張係数）に近い膨張係数を有することが望ましい。通常チップの材料であるシリコンは、約３〜４ｐｐｍ／℃の膨張係数を有する。１０ｐｐｍ／℃未満の膨張係数を有する材料から作製される支持ウエハ、例えばフェロニッケル製の支持ウエハが好適に使用可能であろう。シリコン製の支持ウエハも考えることができる。
【００２９】
一般的な金属支持ウエハは、中実ウエハ、または開口４４を有する格子とすることができる。
【００３０】
この格子は図２ｃに見られるように、例えば矩形網目の開口４４を有する。他の網目構成も考慮の対象となり、これについては以下に述べる。
【００３１】
格子のバー、あるいはさらに一般的には格子の種々の要素は、各断面図に示されるように、矩形断面、あるいは少なくともチップの方に向けられる側の面が平面であるような断面を有することが望ましい。
【００３２】
金属格子は、例えば、フォトエッチングまたは打ち抜きによって、かつ、チップに接合する前に作製される。
【００３３】
図２ａ〜２ｅに関連して説明する第１の実施形態によれば、チップ位置決め用の支持格子４０がチップの裏面側１３に接合され、その裏面側は当然前面側の反対側である。このステップは、チップ１０を接着支持体２０の上に載せた後に、そして当然ながら樹脂を堆積させる前に行われる。
【００３４】
このステップは、例えばエポキシ接着剤であるポリマー接着剤３０を、図２ａに示すようにチップの裏面側１３の上に堆積させる第１サブステップを含む。この接着剤は、注射器またはインクジェット印刷またはスクリーン印刷またはステンシル噴霧によって、あるいは当業者に知られる任意の他の手段によって堆積させることができる。格子４０は、図２ｂおよび２ｃに示す第２サブステップの間にチップ上に載せ、最後に、この接着剤を硬化させるための第３サブステップを、低温、すなわち１００℃未満または室温に近い温度で、例えばＵＶまたはマイクロ波硬化によって実施する。この硬化接着剤の接合力は、大まかに「スコッチ（Ｓｃｏｔｃｈ）」接着テープになぞらえることができる接着表皮よりも遥かに高い。従って、各チップ１０は、図２ｃの断面に示されるように、かつ図２ｄの上部から分かるように、格子の少なくとも１つのバー４１に接合される。場合によって、ある特定のバー４１'が、図２ｄの例の場合のように、部分的にまたは完全にチップ１０の外側に位置することがある。これが生じるか否かは、格子の網目のピッチとチップ配置のピッチとによる。
【００３５】
続いて、樹脂５０を、チップ１０の間に（図２ｄ）、格子４０の高さに届かないように、例えば自動注射器のような従来型の注入法によって堆積させる。それによって、格子には構造上開口が設けられているので、樹脂が格子を通って流れることが可能になる。続いて、既知の方法で樹脂を硬化させる。
【００３６】
次に、金属格子４０を除去するが、これは、例えば塩化第二鉄タイプの従来型溶液中でそれを溶解することによって行われる。図２ｅに見られるように、チップ上には接着剤のスポットが残留する。この接着剤のスポットそのものは、例えば、化学エッチングまたは研磨によってチップを薄くする操作の間に除去される。その結果を図２ｆに示す。
【００３７】
一変形態様によれば、図３ａに示すように、樹脂５０を格子４０（または格子のバー４１）に届くように堆積させるが、格子を埋め込んでしまうことはない。格子を埋め込むと溶解が困難になる。格子が除去された時点で、チップ１０の裏面側には、図３ｂに見られるように、接着剤３０のスポットだけでなく残留樹脂５０が存在する。接着剤３０および樹脂５０は、例えば、ウエハ１を、チップの裏面側で、研磨および続いて化学エッチングすることによって除去される。その結果を図３ｃに示す。
【００３８】
図４ａ〜４ｅに関連して説明するさらに別の変形態様によれば、格子が、格子を形成する第１部分４２と、第２部分を形成するピラー４３とを含む。ピラー４３は、第１部分を貫通しており、チップ１０の厚さよりも厚い樹脂５０の層を堆積させ得るように、第１部分４２をチップの平面から僅かに（距離ｂだけ）離すように意図されている。但しこの場合、格子の第１部分４２がこの樹脂層の中に埋め込まれることがないようにする。厚さはウエハの平面に対して垂直の方向に測定する。このピラー４３の例が図４ａに表現されているが、ピラー４３はそのベース部を介してチップ１０に接合される。従って、樹脂５０の層は、チップ間の空間に充満し、かつピラーから離れたチップの裏面側１３をカバーする。このピラーは、通常１００μｍ〜１０００μｍの間の厚さｂを有する。このため、チップの裏面側は、例えば５０μｍ〜３００μｍの厚さの樹脂層でカバーすることができる。ピラー４３は、例えば、そのベース部において、約４０００μｍ×４０００μｍの寸法のチップの裏面側に対して２０００μｍの直径を有する。
【００３９】
種々のピラー形状を考えることができる。図４ｅにおいては、格子の第１部分４２に固定されるピラーの「頂部」部分４３ａの直径が、チップの裏面側に接合されるピラーのベース部４３ｂの直径よりも小さい。この方式は、格子の第１部分４２を強化する利点を有するが、より多くの材料を含む。
【００４０】
ピラー４３は、図４ａに示す例の場合のように、格子の第１部分４２と同じ材料から作製してもよく、例えば選択フォトエッチングによって同時に製造することができる。樹脂の硬化後には、格子の第１部分およびピラーを例えば化学エッチングによって除去する。
【００４１】
格子は、図４ｅおよび４ｄに示すように、２つの異なる材料、すなわちピラー４３用の１つの材料と、第１部分４２用のもう１つの材料とから作製することもできる。ピラーの材料は、このピラーが消失するように意図されたものである場合は、化学エッチング溶液に急速に溶解する銅またはアルミニウムのような溶解材料とすることが望ましい。ウエハ１の最終的な厚さを増大したくない場合がこれに該当する。実際には、硬化接着剤３０によって保持されるピラーのベース部は、図４ｂに示すように、ピラー溶解時に完全には消失しない。図４ｂ見られるような種々の余剰層の不規則な表面を平坦化するために、あるいは場合によっては、図４ｃに見られるようにその厚さを低減するために、研磨操作が用いられる。
【００４２】
さらに、膨張を制御するのは格子の第１部分であるので、ピラーの材料は必ずしも低膨張係数を有するものではない。ピラーは、格子の第１部分にリベット打ちされた、銅またはアルミニウムまたは他の金属製のリベットとすることができる。また、ピラーは、格子の第１部分の上における銅、アルミニウムまたは他の金属の局所的な電気化学的成長によって作製することもできる。
【００４３】
格子の第１部分４２の材料は、シリコンの膨張係数に近い低膨張係数の材料であり、ピラーをエッチングする溶液中で化学エッチング可能でないものが有利である。列挙し得る材料の例として、フェロニッケル、Ｋｏｖａｒ、Ｉｎｖａｒ、またはセラミック（例えば、ガラス、アルミナまたは硝酸アルミニウム）がある。従って、格子のこの部分（あるいは格子の残留部分）は再利用可能であり、エポキシ樹脂材料への接着を防止するためにＴｅｆｌｏｎタイプの非粘着性被膜で防護することができる。
【００４４】
上記に述べた２つの場合においてはピラー４３が除去されるが、特定の場合には、ピラーが運転中のチップ加熱の熱問題の解決の助けになるので、それを除去しないことが有利である。このチップの熱問題は、例えばチップを積層する場合には必ず考慮の対象になる可能性がある。この熱問題は、ホットスポットを回避しなければならない移動電話の分野にも、たとえその構成要素が低電力の素子であっても存在する。その場合、チップ１０の上に残されたピラー４３は伝熱体として作用する。この伝熱体は、熱をチップ上に一様に拡散させるように、従ってチップの信頼性を大きく損なう可能性があるホットスポットを避けるようにも作用する。
【００４５】
従って、ピラーの材料が化学エッチング溶液中に可溶であることは必要ではなく、それは良好な伝熱体でなければならないだけである。アルミニウムは第１の機能はよく充足するが、第２の機能の充足が十分でないのに対して、銅はこれらの両機能を充足する。これは、エポキシの熱抵抗が０．６Ｗ／ｍＫであるのに比べて、銅の熱抵抗は３６０Ｗ／ｍＫであり、銅が非常に強力な伝熱体であるからである。
【００４６】
ピラー４３がこれらの熱シンク要素４５の１つの例であり、熱シンク要素４５のもう１つの例が図５ａ〜５ｅに示されるが、この熱シンク要素４５の形状は、これらの熱の伝導および均等化の役割が最適に遂行されるように適合させることができる。格子のパターンは、一般的に矩形であるチップ１０の面の形状と、一般的に矩形のグリッドパターンであるチップの支持体上の配置とによって決定される。格子は、矩形の面を有するチップの矩形のグリッドパターンに適合するために、例えばバー４６によって画定される矩形の網目セルを有し、このバー４６は、格子がチップに接合された後にチップ間の空間と垂直方向において同心に合致するように配置される。熱シンク要素となるように意図される格子の要素４５も矩形であるが、図５ｂから分かるように、その寸法はチップの面の寸法よりも若干小さい。この要素４５は、格子接合後にチップの裏面側に位置するように、網目セル内に配置される。また、この要素４５は、好ましくは４個のタブ４７または脚部によって網目に（この場合バー４６に）固定される。このタブ４７は、例えばチップを積層する際の引き続くチップのルーティングを妨げないように、チップのコーナ部と垂直方向において同心に合致して通っている。以下に見るように、このタブ４７も伝熱機能を有する。他のチップ形状および支持体上へのチップの他の配置に適合させるために、他の格子形状も考えることができる。
【００４７】
熱シンク要素の厚さは、通常５０〜２００μｍの間にあり、格子全体も同じ厚さを有する。一変形態様によれば、タブ４７の厚さおよびバー４６の厚さは、格子の強度を機械的に強化するために熱シンク要素４５の厚さより大きい。二重厚さの格子が、例えば二重エッチングによって得られる。
【００４８】
チップ間に樹脂を堆積させる間（図５ｃおよび５ｄ）、前記樹脂が表面上の熱伝達要素４５を超えて飛び出て部分的にそれをカバーする場合は、この樹脂の余剰分を取り除くためにウエハ１の全体的な研磨を実施する。
【００４９】
図５ｅは、ウエハスケールののこ切断ステップ後の再構成ウエハ１を示す。のこ切断ステップの機能は、
−チップ１０を相互に分離すること、および、
−格子のバー４６を除去すること、である。この場合、のこ切断溝８の幅「ｌ」はバーの幅より大きく、通常１００〜２００μｍの間にある。
【００５０】
チップの積層体を含む３Ｄ電子モジュールのウエハスケールの製造法は、いくつかの再構成ウエハを積層するステップを含み、これに、全積層ウエハをのこ切断するステップが続く。図６は、２段のチップ１０の積層体を含む３Ｄモジュール２の例を示す。２段のチップ１０の垂直方向の電気的な相互接続は、予め作成された回路図であって種々のＲＤＬ層１５を一緒に接続することを可能にする回路図に合致する積層体側面の金属化部分６０によって提供される。このＲＤＬ層１５は、剛性の接着支持体２０'の上にある。熱シンク要素４５は積層体の中に統合される。各段においてモジュールの４つのコーナ部に突き出るタブ（この図には表示されていない）は、３Ｄモジュールの側面の金属化部分（これは、電気的な相互接続用の側面の金属化部分とは異なる）によって、上方および／または下方のタブと熱的に連結され、それによって、熱シンク要素の外部への熱接触が改善される。より多くの熱を外部に消散しなければならない場合は、３Ｄモジュールの１つの側面をこの目的のために専用に用いることが可能である。これは、熱シンク要素４５の寸法を、その側面の１つが各段のこの側面と同一平面になるように調整し、続いて、これらの要素の側面を一緒に熱的に連結するように全面を金属化することによって行われる。３Ｄモジュールのこの側面は、従って、垂直方向の電気的な相互接続機能を設けるためのものとしては用いられない。
【００５１】
図７ａ〜７ｅに関連して説明する本発明の第２の実施形態によれば、格子４０が、図７ａに示すように、チップの前面側１２に接合される。この格子は金属格子である。この実施形態は、例えば次のステップに従って実行される。すなわち、
−格子の網目セルの間から落下しない程度に十分に固いポリマー接着剤７０のフィルムを、前もって製造された金属格子４０の上に載せる。このフィルムは、通常、エポキシ接着剤のフィルム、または硬化可能なポリマー製の接着性フィルムである。
−チップ１０をその接着剤フィルム７０の上に移載し、樹脂注入前に各チップを格子上の所定位置に堅固に維持するように、接着剤を硬化させることによって（好ましくは高温よりも室温で、ＵＶまたはマイクロ波硬化によって）、チップ１０を接着剤フィルム７０に接合する。ポリマー接着剤７０の転移温度は、注入樹脂が硬化している間、各チップを所定位置に維持するその特性を失わないようにするため、注入樹脂５０の硬化温度を超えるものでなければならない。この実施形態においては、格子４０は、前記の例における支持体２２と同様にチップ用の支持体としても作用する。例えば、格子４０は図２ｂ、２ｃおよび２ｄに関連して述べた格子の形状を有する。接着剤フィルム７０は、２つの機能、すなわち、接着支持体２１の機能と、前記の例のチップおよび格子間のポリマー接着剤３０の機能とを有する。
−続いて、チップを埋め込み成形して取り扱い可能な堅固な基板を形成するために、樹脂５０を堆積させかつ硬化させる。
−次に、金属格子４０を、前記の例の場合にすでに見たように、例えばそれを溶解することによって除去する。
−さらに、接続パッド１１を露出させるためだけに、接着剤フィルム７０を、全体としてあるいは部分的に、化学溶解またはレーザアブレーションまたはフォトエッチングまたはプラズマエッチングによって除去する。そして、
−その次に、チップの接続パッドをチップの周囲に接続するように、いくつかの接続層を含むことができるＲＤＬ層を当業者に知られた方法で形成する。
【００５２】
図７ａおよび７ｂに示す態様によれば、格子の形状は、これらのパッドと垂直方向において同心に合致する部分が全くないような形状である。この場合は、格子は完全には除去されない。前記のように、格子の部分４５および４７は、熱を消散させるための熱シンク要素として用いるのが有利である。バー４６は、すでに見たように、後刻にウエハがのこ切断される際に除去されるであろう。切り込み線が図７ｅに示されている。格子は、例えばタブ４７を有する形状のような、熱シンク要素を有する変形態様に関連して述べたような形状を有するが、補足的な制約も伴っている。すなわち、熱シンク要素４５の寸法は、前面側１３の寸法より小さくなければならないだけでなく、図７ｂに見ることができるように、チップの接続パッド１１によって画定される活性面１２の面積の寸法よりも小さいものでなければならない。このように、格子の形状は、これらの接続パッドと垂直方向において同心に合致する部分が全くないような形状である。
【００５３】
従来、格子は、前もって、すなわちチップに接合する前に製造された。
【００５４】
第２の実施形態の一変形態様によれば、例えば次のステップを含むことができる。すなわち、
−ポリマー接着剤のフィルムを中実の金属支持ウエハの上に載せる。
−チップをその接着剤フィルムの上に移載し、樹脂注入前にこれらの各チップを支持ウエハ上の所定位置に堅固に位置決めするように、接着剤を硬化させて（好ましくは高温よりも室温で、ＵＶまたはマイクロ波硬化によって）接合する。
−続いて、チップを埋め込み成形して取り扱い可能な堅固な基板を形成するために、樹脂を堆積させかつ硬化させる。
−次に、支持ウエハを、前記の例の場合にすでに見たように、例えばそれを吸収することによって除去する。
−さらに、接続パッドを露出させるためだけに、接着剤フィルムを、全体としてあるいは部分的に、化学溶解またはレーザアブレーションまたはフォトエッチングまたはプラズマエッチングによって除去する。そして、
−その次に、チップの接続パッドをチップの周囲に接続するために、いくつかの接続層を含むことができるＲＤＬ層を当業者に知られた方法で形成する。
【００５５】
これによって再構成ウエハが製造される。
【００５６】
しかし、熱シンク要素をチップの前面側に維持したい場合は、（熱シンク要素に相当する）支持ウエハのこの部分は保存される。但し、少なくとも、パッドと垂直方向において同心に合致する支持ウエハの部分は除去することが必要である。この部分はフォトエッチングによって除去される。これは、格子の所定位置における（ｉｎ ｓｉｔｕ）製造と同じことである。
【００５７】
この場合、接着剤フィルム７０の除去は、上記のように、チップの接続パッド１１をＲＤＬ層に接続する目的でチップの接続パッド１１を露出させるための部分的除去である。
【００５８】
次に、誘電体層１５ａを例えばフォトエッチングによって堆積させ、続いて、図７ｄおよび７ｅに示すように、ＴｉＰｄ／ＡｕまたはＴｉＷ／Ｃｕのトラック１５ｂを堆積させることによって、ＲＤＬ層を構成するステップを実施する。これは、非平面状の表面に構成する必要があるので、前記の場合よりも難しい。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面側（１２）と呼称されるチップの１つの面に接続パッド（１１）を有するチップ（１０）を含む再構成ウエハ（１）の製造方法であって、次のステップ、すなわち、
−チップ（１０）を、接着支持体（２０）の上の所定位置に、前面側を下にして載せるステップと、
−チップを封止するために前記支持体（２０）上に樹脂（５０）を堆積させるステップと、
−前記樹脂（５０）を硬化させるステップと、
を含む方法において、
−前記樹脂堆積ステップの前に、チップの上に、チップを位置決めするための支持ウエハ（４０）であって、チップの１つの面上（１２、１３）に載せられる部分を有する支持ウエハ（４０）を接合するステップを含む、
ことを特徴とする、再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項２】
チップ（１０）の主材料が約３ｐｐｍ／℃の膨張係数を有するので、前記支持ウエハ（４０）の材料は１０ｐｐｍ／℃未満の膨張係数を有することを特徴とする、請求項１に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項３】
前記支持ウエハ（４０）が、完全に金属または部分的に金属であることを特徴とする、請求項１または２に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項４】
前記支持ウエハ（４０）の金属部分が、銅、ニッケルまたはアルミニウム製、あるいは、フェロニッケル合金またはＫｏｖａｒ合金またはＩｎｖａｒ合金製であることを特徴とする、請求項３に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項５】
前記支持ウエハ（４０）が１００〜５００μｍの間の厚さを有し、この厚さは、再構成ウエハ（１）の平面に対して垂直の方向に取られることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項６】
前記支持ウエハ（４０）が、中実ウエハ、または開口（４４）を有する格子であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項７】
前記支持ウエハが、打ち抜きされたまたはフォトエッチングされた金属格子（４０）であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項８】
前記硬化のステップの後に、前記支持ウエハ（４０）を完全にまたは部分的に取り除くステップを含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項９】
前記支持ウエハ（４０）の一部が、さらに、チップ（１０）が発生する熱を消散させるように意図された熱シンク要素（４５）であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項１０】
前記支持ウエハが、チップ（１０）の裏面側（１３）に接合される格子（４０）であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項１１】
前記格子のチップへの接合が、前記チップの裏面側（１３）にポリマー接着剤（３０）を堆積させるステップと、その接着剤の上に前記格子（４０）の要素を位置決めするように前記格子を所定位置に載せるステップと、続いて前記接着剤を硬化させるステップとを含むことを特徴とする、請求項１０に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項１２】
前記格子（４０）が、２つの部分、すなわち、格子を形成する第１部分（４２）と、第２部分を形成するピラー（４３）とを含み、このピラーは前記第１部分を貫通していることを特徴とする、請求項１０または１１に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項１３】
前記ピラー（４３）の一部分が、前記格子の除去ステップ後にもチップ（１０）に接合されたまま残ることを特徴とする、請求項１２に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項１４】
前記格子の第１部分（４２）がセラミック製であることを特徴とする、請求項１２または１３に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項１５】
前記格子の第１部分（４２）が、ガラスまたはアルミナまたは窒化アルミニウム製であることを特徴とする、請求項１４に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項１６】
前記支持ウエハ（４０）をチップの前面側（１２）に接合することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項１７】
前記支持ウエハのチップへの接合が、その支持ウエハ（４０）の上に接着剤フィルム（７０）を載せるステップと、チップの前面側（１２）をその支持ウエハに接合するようにチップ（１０）を前記フィルムの上の所定位置に載せるステップと、前記接着剤フィルム（７０）を硬化させるステップとを含むことを特徴とする、請求項１６に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項１８】
樹脂硬化後に、前記支持ウエハ（４０）を完全にまたは部分的に取り除くステップを含むことを特徴とする、請求項１６または１７に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項１９】
前記接着剤（３０、７０）を、１００℃未満の温度で、および／または、紫外線および／またはマイクロ波放射によって硬化させることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項１】
前面側（１２）と呼称されるチップの１つの面に接続パッド（１１）を有するチップ（１０）を含む再構成ウエハ（１）の製造方法であって、次のステップ、すなわち、
−チップ（１０）を、接着支持体（２０）の上の所定位置に、前面側を下にして載せるステップと、
−チップを封止するために前記支持体（２０）上に樹脂（５０）を堆積させるステップと、
−前記樹脂（５０）を硬化させるステップと、
を含む方法において、
−前記樹脂堆積ステップの前に、チップの上に、チップを位置決めするための支持ウエハ（４０）であって、チップの１つの面上（１２、１３）に載せられる部分を有する支持ウエハ（４０）を接合するステップを含む、
ことを特徴とする、再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項２】
チップ（１０）の主材料が約３ｐｐｍ／℃の膨張係数を有するので、前記支持ウエハ（４０）の材料は１０ｐｐｍ／℃未満の膨張係数を有することを特徴とする、請求項１に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項３】
前記支持ウエハ（４０）が、完全に金属または部分的に金属であることを特徴とする、請求項１または２に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項４】
前記支持ウエハ（４０）の金属部分が、銅、ニッケルまたはアルミニウム製、あるいは、フェロニッケル合金またはＫｏｖａｒ合金またはＩｎｖａｒ合金製であることを特徴とする、請求項３に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項５】
前記支持ウエハ（４０）が１００〜５００μｍの間の厚さを有し、この厚さは、再構成ウエハ（１）の平面に対して垂直の方向に取られることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項６】
前記支持ウエハ（４０）が、中実ウエハ、または開口（４４）を有する格子であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項７】
前記支持ウエハが、打ち抜きされたまたはフォトエッチングされた金属格子（４０）であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項８】
前記硬化のステップの後に、前記支持ウエハ（４０）を完全にまたは部分的に取り除くステップを含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項９】
前記支持ウエハ（４０）の一部が、さらに、チップ（１０）が発生する熱を消散させるように意図された熱シンク要素（４５）であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項１０】
前記支持ウエハが、チップ（１０）の裏面側（１３）に接合される格子（４０）であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項１１】
前記格子のチップへの接合が、前記チップの裏面側（１３）にポリマー接着剤（３０）を堆積させるステップと、その接着剤の上に前記格子（４０）の要素を位置決めするように前記格子を所定位置に載せるステップと、続いて前記接着剤を硬化させるステップとを含むことを特徴とする、請求項１０に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項１２】
前記格子（４０）が、２つの部分、すなわち、格子を形成する第１部分（４２）と、第２部分を形成するピラー（４３）とを含み、このピラーは前記第１部分を貫通していることを特徴とする、請求項１０または１１に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項１３】
前記ピラー（４３）の一部分が、前記格子の除去ステップ後にもチップ（１０）に接合されたまま残ることを特徴とする、請求項１２に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項１４】
前記格子の第１部分（４２）がセラミック製であることを特徴とする、請求項１２または１３に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項１５】
前記格子の第１部分（４２）が、ガラスまたはアルミナまたは窒化アルミニウム製であることを特徴とする、請求項１４に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項１６】
前記支持ウエハ（４０）をチップの前面側（１２）に接合することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項１７】
前記支持ウエハのチップへの接合が、その支持ウエハ（４０）の上に接着剤フィルム（７０）を載せるステップと、チップの前面側（１２）をその支持ウエハに接合するようにチップ（１０）を前記フィルムの上の所定位置に載せるステップと、前記接着剤フィルム（７０）を硬化させるステップとを含むことを特徴とする、請求項１６に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項１８】
樹脂硬化後に、前記支持ウエハ（４０）を完全にまたは部分的に取り除くステップを含むことを特徴とする、請求項１６または１７に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【請求項１９】
前記接着剤（３０、７０）を、１００℃未満の温度で、および／または、紫外線および／またはマイクロ波放射によって硬化させることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の再構成ウエハ（１）の製造方法。
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図４ｃ】
【図４ｄ】
【図５ａ】
【図５ｃ】
【図５ｅ】
【図６】
【図７ａ】
【図７ｃ】
【図７ｄ】
【図１】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図２ｃ】
【図２ｄ】
【図２ｅ】
【図２ｆ】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図３ｃ】
【図４ｅ】
【図５ｂ】
【図５ｄ】
【図７ｂ】
【図７ｅ】
【図４ｂ】
【図４ｃ】
【図４ｄ】
【図５ａ】
【図５ｃ】
【図５ｅ】
【図６】
【図７ａ】
【図７ｃ】
【図７ｄ】
【図１】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図２ｃ】
【図２ｄ】
【図２ｅ】
【図２ｆ】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図３ｃ】
【図４ｅ】
【図５ｂ】
【図５ｄ】
【図７ｂ】
【図７ｅ】
【公表番号】特表２０１２−５２０５５８（Ｐ２０１２−５２０５５８Ａ）
【公表日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５５３４２３（Ｐ２０１１−５５３４２３）
【出願日】平成２２年３月９日（２０１０．３．９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／０５２９６４
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１０２９９６
【国際公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【出願人】（５０７０９１０２６）
【氏名又は名称原語表記】３Ｄ ＰＬＵＳ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月９日（２０１０．３．９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／０５２９６４
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１０２９９６
【国際公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【出願人】（５０７０９１０２６）
【氏名又は名称原語表記】３Ｄ ＰＬＵＳ
【Ｆターム（参考）】
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