(57)【要約】  ダイと絶縁膜とを備えた集積回路製品を提供する。絶縁膜はダイに動作可能に結合している。絶縁膜は複数のバンプ開口部を含んでいる。絶縁膜はアンダーフィルアンカー構造も含んでいる。斯かる集積回路製品の製造方法も提供する。
2010516063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイと、
複数のバンプ開口部およびアンダーフィルアンカー構造を含み、前記ダイに動作可能に結合した絶縁膜と
を備えてなる集積回路製品。
【請求項２】
前記アンダーフィルアンカー構造に機械的に付着したアンダーフィル材料を更に含んでいる請求項１に記載の集積回路製品。
【請求項３】
前記アンダーフィルアンカー構造は、前記絶縁膜によって画定される少なくとも１つの開口部を含んでいる請求項１または２に記載の集積回路製品。
【請求項４】
前記アンダーフィルアンカー構造は、突起部と陥凹部との少なくとも一方を含んでいる請求項１または２に記載の集積回路製品。
【請求項５】
前記ダイと前記絶縁膜との間に動作可能に結合したダミー材料を更に含み、該ダミー材料は前記アンダーフィルアンカー構造を画定している請求項１乃至４のいずれか１項に記載の集積回路製品。
【請求項６】
前記アンダーフィルアンカー構造は、前記絶縁膜の外周の少なくとも一部分に沿って配置されている請求項１乃至５のいずれか１項に記載の集積回路製品。
【請求項７】
前記アンダーフィルアンカー構造は、前記複数のバンプ開口部の周りに配置されている請求項１乃至５のいずれか１項に記載の集積回路製品。
【請求項８】
ダイを提供する工程と、
複数のバンプ層およびアンダーフィルアンカー構造を含む絶縁膜を前記ダイに付加する工程と
を含んでなる、集積回路製品の製造方法。
【請求項９】
前記複数のバンプ開口部と前記アンダーフィルアンカー構造との少なくとも一方は、前記絶縁膜の一部を取り除くことによって形成されている請求項８に記載の集積回路製品の製造方法。
【請求項１０】
前記複数のバンプ開口部と前記アンダーフィルアンカー構造との少なくとも一方を画定するマスクを前記絶縁膜に付加し、
前記マスクと前記絶縁膜とに電磁放射線を照射し、
前記絶縁膜を現像し、
前記絶縁膜を硬化し、
前記絶縁膜の前記マスクを介して電磁放射線に照射されなかった部分を取り除く
ことによって、前記絶縁膜の一部を取り除くものである請求項９に記載の集積回路製品の製造方法。
【請求項１１】
前記アンダーフィルアンカー構造は、前記絶縁膜によって画定される少なくとも１つの開口部を含んでいる請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の集積回路製品の製造方法。
【請求項１２】
前記アンダーフィルアンカー構造は、突起部と陥凹部との少なくとも一方を含んでいる請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の集積回路製品の製造方法。
【請求項１３】
前記アンダーフィルアンカー構造は、前記絶縁膜の外周の少なくとも一部分に沿って配置されている請求項８乃至１２のいずれか１項に記載の集積回路製品の製造方法。
【請求項１４】
前記アンダーフィルアンカー構造は、前記複数のバンプ開口部の周りに配置されている請求項８乃至１２のいずれか１項に記載の集積回路製品の製造方法。
【請求項１５】
前記絶縁膜を前記ダイに付加する前に、前記アンダーフィルアンカー構造を画定するダミー材料を前記ダイ表面に動作可能に結合させる工程を更に含む請求項８乃至１４のいずれか１項に記載の集積回路製品の製造方法。
【請求項１６】
前記複数のバンプ開口部を通して複数の導電性バンプを前記ダイに動作可能に結合させる工程を更に含む請求項８乃至１５のいずれか１項に記載の集積回路製品の製造方法。
【請求項１７】
前記複数の導電性バンプに基板を動作可能に結合させる工程を更に含む請求項１６に記載の集積回路製品の製造方法。
【請求項１８】
前記ダイと前記基板との間の間隙をアンダーフィル材料で埋める工程を更に含み、この工程によって前記アンダーフィル材料は前記アンダーフィルアンカー構造に機械的に付着するものである請求項１７に記載の集積回路製品の製造方法。
【請求項１９】
ダイと、
複数のバンプ開口部およびアンダーフィルアンカー構造を含み、前記ダイに動作可能に結合した絶縁膜と、
前記複数のバンプ開口部を通して前記ダイに動作可能に結合した複数の導電性バンプと、
前記複数の導電性バンプに動作可能に結合した基板と、
前記ダイと前記基板との間の間隙を埋め、前記アンダーフィルアンカー構造に機械的に付着したアンダーフィル材料と
を備えてなる集積回路製品。
【請求項２０】
前記アンダーフィルアンカー構造は、前記絶縁膜によって画定される少なくとも１つの開口部を含んでいる請求項１９に記載の集積回路製品。
【請求項２１】
前記アンダーフィルアンカー構造は、突起部と陥凹部との少なくとも一方を含んでいる請求項１９に記載の集積回路製品。
【請求項２２】
前記アンダーフィルアンカー構造は、前記絶縁膜の外周の少なくとも一部分に沿って配置されている請求項１９乃至２１のいずれか１項に記載の集積回路製品。
【請求項２３】
前記アンダーフィルアンカー構造は、前記複数のバンプ開口部の周りに配置されている請求項１９乃至２１のいずれか１項に記載の集積回路製品。
【請求項２４】
ダイと、
複数のバンプ開口部およびアンダーフィルアンカー構造を含み、前記ダイに動作可能に結合した絶縁膜と、
前記複数のバンプ開口部を通して前記ダイに動作可能に結合した複数の導電性バンプと、
前記複数の導電性バンプに動作可能に結合した基板と、
前記ダイと前記基板との間の間隙を埋め、前記アンダーフィルアンカー構造に機械的に付着したアンダーフィル材料と
を備えてなる集積回路製品を含むデバイス。
【請求項２５】
前記集積回路製品に動作可能に結合したディスプレイを更に備え、前記ダイはプロセッサを含んでいる請求項２４に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に半導体製造技術に関し、特に、ダイの絶縁膜を別の材料に付着させるための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フリップチップ（flip-chip）とは一般的にはダイを“うつぶせにして（表を下にして）”基板（例えばキャリア）上に直に取り付けた形の半導体素子である。電気接続はダイの表面に付着した導電性バンプによって実現される。マウントの際、チップは、バンプがそれぞれの目標位置に配置された基板上で反転、つまりフリップされる（これが“フリップチップ”の由来である）。フリップチップは結線を必要としないことから一般的には従来型チップよりも小型である。
【０００３】
図１Ａおよび図１Ｂに先行技術によるフリップチップ１０の一部分を示す。図１Ａはフリップチップ１０の一部分の例示的な断面図である。図１Ｂはフリップチップ１０の一部分の例示的な平面図である。フリップチップ１０は、ダイ１２、絶縁膜１４、ＵＢＭ（under bump metal）１６、導電性バンプ１８、アンダーフィル材料２０、および基板２２を含む。ダイ１２は電子回路を含むことがある。絶縁膜１４はダイ１２に付加される誘電材料（一般的にはポリイミドその他の材料）である。絶縁膜１４は各導電性バンプ１８のバンプ開口部２４を含む。また絶縁膜１４は応力緩衝膜（stress buffer）、平坦化媒体（planarizing medium）、パッシベーション膜（passivation layer）としての機能を果たす。
【０００４】
導電性バンプ１８はダイ１２に電気的に結合しており、ダイ１２から基板２２への電気接点を提供する。より具体的には、ＵＢＭ１６はバンプ開口部２４を通して（貫通して）ダイ１２に動作可能に（operatively）結合しており、導電性バンプ１８はＵＢＭ１６に動作可能に結合している。導電性バンプ１８は基板２２にも動作可能に結合している。
【０００５】
アンダーフィル材料２０は、一般的には非導電性接着剤で、絶縁膜１４と基板２２との間の間隙を埋めるために使用される。アンダーフィル材料２０は絶縁膜１４と基板２２に接着する。またアンダーフィル材料２０は導電性バンプ１８をダイ１２と基板２２との間の熱膨張の違いから保護する。アンダーフィル材料２０はフリップチップ１０を、湿気、イオン性汚染物質、放射線、熱的および機械的状態（例えば衝撃や振動など）といった敵性動作環境からも保護する役割を果たす。
【０００６】
フリップチップ１０が応力を受けると、絶縁膜１４とアンダーフィル材料２０との間の接着結合（状態）が弱まる可能性がある。接着結合が弱まると絶縁膜１４とアンダーフィル材料２０との間に望ましくない層間剥離が生じる結果になりかねない。
【０００７】
この問題を克服する試みに用いられる１つの方法として、絶縁膜１４の表面２６をプラズマエッチングその他の適切な方法によって表面処理することが挙げられる。表面２６を表面処理してサブミクロンの溝その他の形状をもたらすことにより絶縁膜の表面部分の粗さが増す結果となり、それが絶縁膜１４をアンダーフィル材料２０に接着する助けになる。しかしながら、この方法は或る応力条件下ではまだ層間剥離を起こしやすい。
【０００８】
別の方法では、アンダーフィル材料２０の接着力は結合力を高めるように変えられることがある。しかしながら、この方法もまだ接着面結合に依存しており、或る応力条件下ではまだ層間剥離を起こしやすい。
【０００９】
さらに別の方法では、製造段階において洗浄工程を追加することにより絶縁膜１４の表面２６が洗浄されることがある。しかしながら、この方法はフリップチップ１０の製造コストを増大させかねない。その上、この方法もまだ接着面結合に依存しており、或る応力条件下ではまだ層間剥離を起こしやすい。
【発明の概要】
【００１０】
以上のことから、絶縁膜がアンダーフィル材料に改良された方法で付着する集積回路を提供することが何よりも望まれている。
【００１１】
本発明の理解をより容易にするため、以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。添付図面の中では類似の要素には類似の符号が付されている。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】先行技術によるフリップチップの一部分の例示的な断面図である。
【図１Ｂ】先行技術によるフリップチップの一部分の例示的な平面図である。
【図２】本発明の実施の一形態によるアンカー構造を備えた絶縁膜の一例を有するフリップチップの断面図である。
【図３】図２のフリップチップの例示的な平面図である。
【図４】図２のフリップチップの第２の例示的な平面図である。
【図５】アンカー構造を備えた絶縁膜を有するフリップチップの第２の例示的な断面図である。
【図６】アンカー構造を備えた絶縁膜を有するフリップチップを製造するために実行することができる例示的な工程を示すフロー図である。
【図７】図２のフリップチップを製造するために実行することができる例示的な工程を示すフロー図である。
【図８】図５のフリップチップを製造するために実行することができる例示的な工程を示すフロー図である。
【図９】アンカー構造を備えた絶縁膜を有するフリップチップを実装する例示的なデバイスの機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
一例において、集積回路製品（ＩＣ（integrated circuit）製品）はダイと絶縁膜を含む。絶縁膜はダイに動作可能に結合している。絶縁膜は複数のバンプ開口部を含む。絶縁膜はアンダーフィルアンカー構造（underfill anchor structure）も含む。アンダーフィルアンカー構造は、後述するように位置決め可能な（locatable）開口部／突起構造部によって定められる。それらは、マスキング技術、エッチング技術その他の適切な技術によって位置決め可能である。位置決め可能な開口部／突起部は、数ミクロンの深さを持つ。アンダーフィルアンカー構造は、適切な位置に設定されるとともに所望のサイズおよび形状（shape and configuration）を持つように指定された開口および／または突起構造部を含む。例えば、それらは円錐形や円筒形その他の所望の適切な形状を持つ開口部でありうる。他の利点として、アンダーフィルアンカー構造は、表面粗化技術と比較して、アンカーリングメカニズムの整合的な位置と形状を提供することによって改善されたクォリティが得られる定義可能な構造である。アンカー構造は層間剥離を低減するのにも役立つ可能性がある。他の利点は当業者であれば認識されるであろう。
【００１４】
一例において、集積回路製品（ＩＣ製品）は、アンダーフィルアンカー構造に機械的に付着したアンダーフィル材料を含む。
【００１５】
一例において、アンダーフィルアンカー構造は、絶縁膜によって画定される少なくとも１つの開口部（aperture）を含む。別の例では、アンダーフィルアンカー構造は、突起部（protrusion）または陥凹部（recess）を含む。
【００１６】
一例において、集積回路製品（ＩＣ製品）は、ダイと絶縁膜との間に動作可能に結合したダミー材料（dummy material）を含む。ダミー材料は、アンダーフィルアンカー構造を画定する。
【００１７】
一例において、アンダーフィルアンカー構造は、絶縁膜の外周（perimeter）の少なくとも一部分に沿って設定される。別の例では、アンダーフィルアンカー構造は、複数のバンプ開口部の周りに（取り囲むように）設定される。
【００１８】
一例において、集積回路製品（ＩＣ製品）の製造方法は、ダイを提供する工程と、絶縁膜をダイに付加する工程とを含む。絶縁膜は、複数のバンプ開口部（bump apertures）を含む。絶縁膜は、アンダーフィルアンカー構造も含む。
【００１９】
一例において、複数のバンプ開口部および／またはアンダーフィルアンカー構造は、絶縁膜の一部を取り除くことによって形成される。別の例では、絶縁膜の該一部は、複数のバンプ開口部および／またはアンカー構造を画定するマスクを絶縁膜に適用することによって取り除かれる。マスクと絶縁膜とに電磁放射線が照射される。そして、絶縁膜は、現像され、硬化される。マスクによって絶縁膜の電磁放射線が照射されなかった部分が除去される。
【００２０】
一例において、アンダーフィルアンカー構造は、絶縁膜によって画定される少なくとも１つの開口部を含む。別の例では、アンダーフィルアンカー構造は、突起部または陥凹部を含む。
【００２１】
一例において、アンダーフィルアンカー構造は、絶縁膜の外周の少なくとも一部分に沿って設定される。別の例では、アンダーフィルアンカー構造は、複数のバンプ開口部の周りに（取り囲むように）設定される。
【００２２】
一例において、絶縁膜の付加に先立って、ダミー材料がダイ表面に動作可能に結合される。ダミー材料は、アンダーフィルアンカー構造を画定する。
【００２３】
一例において、複数の導電性バンプが、複数のバンプ開口部を通してダイに動作可能に結合される。複数の導電性バンプに基板が動作可能に結合される。ダイと基板との間の間隙がアンダーフィル材料で充填される。アンダーフィル材料は、アンダーフィルアンカー構造に機械的に付着している。
【００２４】
一例において、集積回路製品（ＩＣ製品）は、ダイ、絶縁膜、複数の導電性バンプ、基板、およびアンダーフィル材料を含む。絶縁膜はダイに動作可能に結合している。絶縁膜は、複数のバンプ開口部とアンダーフィルアンカー構造とを含む。複数の導電性バンプは、複数のバンプ開口部を通してダイに動作可能に結合している。基板は、複数の導電性バンプに動作可能に結合している。アンダーフィル材料は、ダイと基板との間の間隙を埋めている。アンダーフィル材料は、アンダーフィルアンカー構造に機械的に付着している。
【００２５】
一例において、アンダーフィルアンカー構造は、絶縁膜によって画定される少なくとも１つの開口部を含む。別の例では、アンダーフィルアンカー構造は、突起部または陥凹部を含む。
【００２６】
一例において、アンダーフィルアンカー構造は、絶縁膜の外周の少なくとも一部分に沿って設定される。別の例では、アンダーフィルアンカー構造は、複数のバンプ開口部の周りに（取り囲むように）設定される。
【００２７】
一例において、デバイスは集積回路製品（ＩＣ製品）を含む。集積回路製品は、ダイ、絶縁膜、複数の導電性バンプ、基板、およびアンダーフィル材料を含む。絶縁膜はダイに動作可能に結合している。絶縁膜は、複数のバンプ開口部とアンダーフィルアンカー構造を含む。複数の導電性バンプは、複数のバンプ開口部を通してダイに動作可能に結合している。基板は、複数の導電性バンプに動作可能に結合している。アンダーフィル材料は、ダイと基板との間の間隙を埋めている。アンダーフィル材料は、アンダーフィルアンカー構造に機械的に付着している。
【００２８】
一例において、集積回路製品（ＩＣ製品）にディスプレイが動作可能に結合している。ダイはプロセッサを含む。
【００２９】
ここで使用される、モジュール、回路および／またはステージという用語は、限定はされないが、１以上のソフトウェアまたはファームウェアプログラムを実行する１以上のプロセッサ（例えば、コア（cores）、共有、専用、または一群のプロセッサ（例えば、限定はされないが、マイクロプロセッサ、グラフィックプロセッサ、ＤＳＰ、または中央処理装置など））およびメモリ、組み合わせ論理回路、アナログ・デジタル回路、および／または記述される機能性を実現する他の適切なコンポーネントを含む任意の適切な電子回路を含みうる。
【００３０】
図２は、本発明の実施の一形態によるフリップチップ１００の例示的な断面図である。フリップチップ１００は、ダイ１０２、絶縁膜１０４、ＵＢＭ（under bump metal）１０６、導電性バンプ１０８、アンダーフィル材料１１０、および基板１１２を含む。ダイ１０２、絶縁膜１０４、ＵＢＭ１０６、および導電性バンプ１０８は、しばしばまとめてバンプ付ダイ（bumped die）と呼ばれる。
【００３１】
ダイ１０２は、１以上の電子回路を含みうる。絶縁膜１０４は、ダイ１０２に付加される誘電材料（誘電体）であり、一般的にはポリイミド（polymide）である。一部の態様では、絶縁膜１０４は５〜６ミクロンの厚みがある。また、絶縁膜１０４は、応力緩衝膜（stress buffer）、平坦化媒体（planarizing medium）、パッシベーション膜（passivation layer）としての機能を果たす。絶縁膜１０４は、バンプ開口部１１４とアンカー構造１１６とを含む。アンカー構造１１６は、絶縁膜１０４によって画定される開口部１１８を含みうる。
【００３２】
例えば、Ｓｎ／Ｐｂ共晶バンプその他の既知の材料から成る導電性バンプ１０８は、ダイ１０２と基板１１２とに動作可能に結合している。より具体的には。ＵＢＭ１０６は、既知の技術を用いてバンプ開口部１１４を通してダイ１０２に結合しており、導電性バンプ１０８は、当該分野で周知のようにＵＢＭ１０６に結合している。
【００３３】
アンダーフィル材料１１０は、一般的には非導電性接着剤、例えばＮａｍｉｃｓ８４３９などであり、絶縁膜１０４と基板１１２との間の間隙を埋めるために使用される。アンダーフィル材料１１０は、ダイ１０２と基板１１２との間の熱膨張の違いから導電性バンプ１０８を保護する。アンダーフィル材料１１０は、湿気、イオン性汚染物質、放射線、熱的および機械的状態（例えば、衝撃や振動など）といった厳しい動作環境からもフリップチップ１０を保護する役割を果たす。
【００３４】
アンダーフィル材料１１０を絶縁膜１０４に付着する。より具体的には、アンカー構造１１６は、アンダーフィル材料１１０に機械的に付着して機械的なロックを生み出す。この機械的なロックに加えて、絶縁膜１０４とアンダーフィル材料１１０とは、アンダーフィル材料からの接着結合によっても付着する。機械的なロックと接着結合とを組み合わせることによって、フリップチップ１００は、従来のフリップチップよりも強度が増した構造を持ち、層間剥離が起こりにくくなっている。
【００３５】
次に、図３は、（図２の）フリップチップ１０２の例示的な平面図を示す。一部の態様では、絶縁膜１０４の側縁部２００は、ダイ１０２の側縁部２０２から少なくとも８０ミクロンのところにある。加えて、絶縁膜１０４の角縁部２０４は、ダイ１０２の角（コーナー）２０６から少なくとも３００ミクロンのところにある。しかしながら、任意の適切な距離を利用できることが理解されるであろう。
【００３６】
アンカー構造１１６は、一般に符号２０８で示す様にバンプ開口部１１４の周りに（例えば、バンプ開口部を取り囲むように）配置されうる。アンカー構造１１６は、一般に符号２１０で示すように、絶縁膜１０４の外周（の一部分）に沿って配置されうる。
【００３７】
一部の態様では、アンカー構造１１６の開口部１１８は、直径が少なくとも４０ミクロンである。加えて、開口部１１８は、絶縁膜１０４の外周に沿って配置されたときに少なくとも６０ミクロンの間隔を置いて離されることがある。さらに、開口部１１８は、一般に符号２１２で示す様にバンプ開口部１１４の縁から少なくとも２５ミクロンの間隔が置かれることがある。しかしながら、任意の適切なサイズや間隔を利用できることが理解されるであろう。
【００３８】
次に、図４は、（図２の）フリップチップ１００の第２の例示的な平面図を示す。アンカー構造１１６の開口部１１８は、任意の適切な形状およびサイズでありうる。例えば、開口部１１８は、一般に符号３００で示す様に正方形の形をしている場合がある。開口部１１８は、例えば、一般に符号３０２で示した八角形の形をしているように一般に事実上円形をしている場合がある。開口部１１８は、一般に符号３０４で示すように、長方形または矩形をしている場合がある。加えて、開口部１１８は、一般に符号３０６で示すように、バンプ開口部１１４を取り囲む（または少なくとも実質的に取り囲む）ことがある。開口部１１８の例示的な形状を示したが、当業者であれば、開口部１１８は任意の適切な形状をしていてよいことが理解されるであろう。
【００３９】
次に、図５は、本発明の第２の実施形態によるフリップチップ１００を示す。本実施形態では、アンカー構造１１６は、ダイ１０２と絶縁膜１０４との間のダミー材料４００によって画定される。ダミー材料４００は、銅、アルミニウムその他の適切な金属および／または物質から作ることができる。一部の態様では、ダミー材料４００は、厚みが約５ミクロンであり、幅が約４０ミクロンであるが、他の幅や厚みも考えられる。ダミー材料は、既知の技術、例えばスパッタリングやメッキその他の適切な技術を用いて付加することができる。ダミー材料４００は、絶縁膜１０４に突起部４０２を形成し、これによりアンダーフィル材料１１０が絶縁膜１０４に機械的に付着してロックされることが可能となる。一部の態様では、絶縁膜１０４に突起部４０２ではなく陥凹部（recess）を形成するために、ダミー材料４００は一部が取り除かれる場合がある。
【００４０】
次に、図６は、アンカー構造１１６を持つ集積回路製品を製造するために実行することができる例示的な工程を有するフローチャート５００を示す。製造プロセスは工程５０２で始まる。工程５０４では、ダイ１０２は、例えば機械や人その他の当該分野で周知の適切な手段によってアセンブリステーション（図示せず）に提供される。一部の態様では、ダイ１０２は、ウェーハの形をしていることがある。アセンブリステーションは、組立の際にダイ１０２を所定の位置に保持するのに適したいかなる物であってもよい。工程５０６では、アンカー構造１１６を含む絶縁膜１０４がダイ１０２に付加される。既に議論したように、アンカー構造１１６は、開口部１１８、突起部４０２、および／または陥凹部を含みうる。
【００４１】
次に、図７は、開口部１１８を有するアンカー構造１１６を備えたフリップチップ１００を製造するために実行することができる例示的な工程を有するフローチャート６００を示す。製造プロセスは工程６０２で始まる。工程６０４では、ダイ１０２は、ウェーハの形であってもよく、アセンブリステーションに提供される。アンカー構造１１６を有する絶縁膜１０４は、例えば工程６０８〜６１４に示すように、ダイ１０２に付加することができる。しかしながら、任意の適切な処理工程を利用できる。工程６０６では、ダイ１０２の表面上に形成し、絶縁体の役割を果たす酸化膜がダイ１０２の選択部分から取り除かれる。
【００４２】
工程６０８では、絶縁膜１０４がダイ１０２に付加される。より具体的には、絶縁膜１０４は、当該分野で周知のスピン被覆によってダイ１０２に付加される。工程６１０では、バンプ開口部１１４と開口部１１８とを画定するマスクが絶縁膜１０４に付加される。マスクは、当該分野で既知の任意の方法により付加可能である。例えば、マスクは絶縁膜１０４と接触する場合があってもよく、マスクは絶縁膜１０４に近傍内に存在する場合があってもよく、または、マスクは絶縁膜１０４上に投影される場合があってもよい。
【００４３】
工程６１２では、絶縁膜１０４は、当該分野で周知のように電磁（ＥＭ：electromagnetic）放射線に露光、現像、そして硬化される。ＥＭ放射線は一般的には紫外線である。工程６１４では、バンプ開口部１１４と開口部１１８とを絶縁膜１０４に生成するため、絶縁膜１０４のマスクによりＥＭ放射線に照射されなかった部分が当該分野で既知の技術によって取り除かれる。
【００４４】
工程６１６では、当該分野で既知の技術によってアンダーバンプ導体（underbump conductor）が絶縁膜１０４に付加される。工程６１８では、アンダーバンプ導体にフォトレジストが塗布される。工程６２０では、アンダーバンプ層を生成するため、当該分野で既知の技術によってフォトレジストはＥＭ放射線に露光、現像、そして硬化される。フォトレジストがポジ型フォトレジストのときには、フォトレジストはＥＭ放射線に露光されると（現像液に対して）より可溶性になる。しかしながら、フォトレジストがネガ型フォトレジストのときには、ＥＭ放射線に露光されたフォトレジストは逆に（現像液に対して）より不溶性になる。工程６２２では、ＵＢＭ１０６を生成するため、エッチングその他の適切な技術によってアンダーバンプ層の一部が取り除かれる。工程６２４でフォトレジストが取り除かれる。
【００４５】
工程６２６では、導電性バンプ１０８がダイ１０２に動作可能に結合される。より具体的には、ＵＢＭ１０６は既知技術を用いてバンプ開口部１１４を通してダイ１０２に動作可能に結合され、導電性バンプ１０８は既知技術を用いてＵＢＭ１０６に動作可能に結合される。工程６２８では、既知技術を用いて基板１１２が導電性バンプ１０８に動作可能に結合される。
【００４６】
工程６３０では、既知技術を用いてアンダーフィル材料１１０が絶縁膜１０４と基板１１２との間に充填される。このようにして、アンダーフィル材料１１０は、開口部１１８内に流れ込み、アンカー構造１１６に機械的に付着し、かつロックされる。この機械的なロックにより、フリップチップ１００は層間剥離を起しにくくなる。工程６３２では、フリップチップ１００が既知技術を用いて硬化される。工程６３４では、製造プロセスが終了する。
【００４７】
次に、図８は、ダミー材料４００によって画定されるアンカー構造１１６を備えたフリップチップ１００を製造するために実行することができる例示的な工程を有するフローチャート７００を示す。製造プロセスは工程７０２で始まる。工程７０４では、ダイ１０２は、ウェーハの形であってもよく、アセンブリステーションに提供される。工程７０６では、ダイ１０２の表面上に形成する酸化膜がダイ１０２の選択部分から取り除かれる。工程７０８では、ダミー材料４００は既知技術を用いてダイ１０２に動作可能に結合される。既に議論したように、ダミー材料４００は、銅、アルミニウムその他の適切な金属および／または物質から作ることができる。
【００４８】
工程７１０では、ダイ１０２に絶縁膜１０４が付加される。より具体的には、絶縁膜１０４は、スピン被覆その他の適切な技術によってダイ１０２とダミー材料４００とに付加される。工程７１６では、バンプ開口部１１４を画定するマスクが絶縁膜１０４に付加される。一部の態様では、マスクは、バンプ開口部１１４と開口部１１８との両方を画定する。マスクは、当該分野において既知の任意の方法で絶縁膜１０４に付加される。例えば、マスクは絶縁膜１０４と接触する場合があってもよく、マスクは絶縁膜１０４の近傍内に存在する場合があってもよく、または、マスクは絶縁膜１０４上に投影される場合があってもよい。
【００４９】
工程７１４では、絶縁膜１０４は、既知技術を用いて電磁放射線（ＥＭ）に露光、現像、そして硬化される。ＥＭ放射線は一般的には紫外線である。工程７１６では、バンプ開口部１１４を生成するため、マスクによって絶縁膜１０４のＥＭ放射線に照射されなかった部分が取り除かれる。マスクがバンプ開口部１１４と開口部１１８との両方を画定する場合には、バンプ開口部１１４と開口部１１８とを両方とも生成するため、絶縁膜１０４のＥＭ放射線に照射されなかった部分が取り除かれる。
【００５０】
工程７１８では、当該分野において既知の技術によって絶縁膜１０４にアンダーバンプ導体が付加される。工程７２０では、アンダーバンプ導体にフォトレジストが塗布される。工程７２２では、アンダーバンプ層を形成するため、当該分野において既知の技術によってフォトレジストがＥＭ放射線に露光、現像、そして硬化される。フォトレジストがポジ型フォトレジストのときには、フォトレジストはＥＭ放射線に露光されると（現像液に対して）より可溶性になる。しかしながら、フォトレジストがネガ型フォトレジストのときには、ＥＭ放射線に露光されたフォトレジストは逆により不溶性になる。工程７２４では、ＵＢＭ１０６を生成するため、エッチングその他の適切な技術によってアンダーバンプ層の一部が取り除かれる。工程７２６でフォトレジストが取り除かれる。
【００５１】
工程７２８では、導電性バンプ１０８がダイ１０２に動作可能に結合される。より具体的には、ＵＢＭ１０６は既知技術を用いてバンプ開口部１１４を通してダイ１０２に動作可能に結合され、導電性バンプ１０８は既知技術を用いてＵＢＭ１０６に動作可能に結合される。工程７３０では、既知技術を用いて基板１１２が導電性バンプ１０８に動作可能に結合される。工程７３２では、アンダーフィル材料１１０が、絶縁膜１０４と基板１１２との間に充填される。このようにして、アンダーフィル材料１１０は、突起部４０２の間に（または陥凹部に）流れ込み、アンカー構造１１６に機械的に付着し、かつロックされる。この機械的なロックにより、フリップチップ１００は層間剥離を起しにくくなる。工程７３４では、フリップチップ１００が既知技術を用いて硬化される。工程７３６では、製造プロセスが終了する。
【００５２】
上記の工程は任意の適切な順序で実行することが許され、要望に応じて他の製造技術を利用できることが理解されるであろう。
【００５３】
次に、図９を参照して説明すると、フリップチップ１００は、例えば、無線電話機、移動型および／もしくは固定型コンピュータ、プリンタ、ＬＡＮインタフェース（無線および／もしくは有線）、メディアプレイヤ、ビデオ復号器および／もしくは符号器、並びに／または他の適切なデバイスといった、デバイス８００に実装可能である。デバイス８００は、何よりも、グラフィックプロセッサ（あるいは単一コア）および／または１以上の中央演算処理装置（あるいは単複数コア）その他の適切な回路といった、プロセッサ８０２を含みうる。プロセッサ８０２は、フリップチップ１００に実装されうる。より具体的には、フリップチップ１００のダイ１０２はプロセッサ８０２を含みうる。
【００５４】
デバイス８００は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、スタティック、個別論理、ダイナミック、低遅延不揮発性メモリ（例えばフラッシュメモリなど）および／または１以上のプロセッサ８０２によって実行することが許される実行可能な命令を格納する任意の適切な光磁気または電子データストレージなどの、メモリ８０４も含みうる。メモリ８０４は、インタネットサーバを介して利用可能なネットワークメモリ、インタネットサーバその他の適切なノンローカル・メモリなど、ノンローカル・メモリも含みうる。図示されてはいないが、メモリ８０４もフリップチップ１００に実装されうる。
【００５５】
デバイス８００は、ディスプレイ８０６および／または任意の他の適切な回路、インタフェース、構造もしくは機能操作も含みうる。プロセッサ８０２、メモリ８０４、および／またはディスプレイ８０６は、バス８０８および／または任意の他の適切な通信メカニズムを介して、そのバスがローカル、無線、ネットワーク接続その他の適切なリンクのいずれであっても、通信することができる。
【００５６】
既に指摘したように、フリップチップ１００は何よりも、アンカー構造を含む改良された絶縁膜を有する。アンダーフィル材料は、機械的なロックを生み出すアンカー構造に機械的に付着する。機械的なロックは、フリップチップ１００の構造をより強固にし、従って層間剥離を起きにくくする。アンカー構造の開口部、陥凹部または突起部は、絶縁膜の例えばマスク層で決定される所定の位置に配置される。また、開口部、陥凹部または突起部のサイズは、サブミクロンレベルとは対照的に数ミクロンレベルである。
【００５７】
本開示は、本発明の実施形態の特定例を含むが、本開示に限定されないと理解されたい。本願に添付した図面、明細書、特許請求の範囲の請求項の研究を通して、当業者は、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、数々の変更、変形、置換および均等形態を考えつくことであろう。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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