Patent DE-112013007312-B4 (DE)
Title: Zuerst eingehauste und später geätzte dreidimensionale flip-chip system-in-package-struktur und verfahren für deren herstellung
Inventor: LIANG CHIH-CHUNG
IPC: H01L23/31
Filed: 2013-12-19
Granted: 2021-02-11
Abstract: Herstellungsverfahren für eine zuerst eingehauste und später geätzte dreidimensionale Flip-Chip System-in-Package-Struktur, umfassend:
 Schritt 1: Herstellen eines Metallsubstrats;
 Schritt 2: Vorplattieren von Oberflächen des Metallsubstrats mit einem Kupfermaterial,
 worin die Oberflächen des Metallsubstrats mit einer Schicht Kupfermaterial vorplattiert werden;
 Schritt 3: Aufbringen eines Fotolackfilms,
 worin der Fotolackfilm zum Belichten und Entwickeln auf einer oberen Oberfläche und einer unteren Oberfläche des Metallsubstrats, die in Schritt 2 mit dem Kupfermaterial vorplattiert wurden, aufgebracht wird;
 Schritt 4: Entfernen eines Teils des Fotolackfilms auf der oberen Oberfläche des Metallsubstrats,
 worin die obere Oberfläche des Metallsubstrats, auf der der Fotolackfilm in Schritt 3 aufgebracht wurde, in einer Struktur durch eine Belichtungs- und Entwicklungsvorrichtung belichtet und entwickelt wird, um den Teil des Fotolackfilms in der Struktur zu entfernen und eine Region der oberen Oberfläche des Metallsubstrats für das Plattieren mit einer Metallverdrahtungsschicht freizulegen;
 Schritt 5: Plattieren mit der Metallverdrahtungsschicht,
 worin die Region der oberen Oberfläche des Metallsubstrats, auf der der Teil des Fotolackfilms in Schritt 4 entfernt wurde, mit der Metallverdrahtungsschicht plattiert wird, um Kontaktstellen und Kontaktstifte auf der oberen Oberfläche des Metallsubstrats auszubilden;
 Schritt 6: Aufbringen eines Fotolackfilms,
 worin der Fotolackfilm zum Belichten und Entwickeln auf der oberen Oberfläche des Metallsubstrats, die in Schritt 5 mit der Metallverdrahtungsschicht plattiert wurde, aufgebracht wird.
 Schritt 7: Entfernen eines Teils des Fotolackfilms auf der oberen Oberfläche des Metallsubstrats, 
 worin die obere Oberfläche des Metallsubstrats, auf der der Fotolackfilm in Schritt 6 aufgebracht wurde, in einer Struktur durch eine Belichtungs- und Entwicklungsvorrichtung belichtet und entwickelt wird, um den Teil des Fotolackfilms in der Struktur zu entfernen und eine Region der oberen Oberfläche des Metallsubstrats für das Plattieren mit leitfähigen Säulen freizulegen;
 Schritt 8: Plattieren mit den leitfähigen Säulen,
 worin die Region der oberen Oberfläche des Metallsubstrats, auf der der Teil des Fotolackfilms in Schritt 7 entfernt wurde, mit den leitfähigen Säulen plattiert wird;
 Schritt 9: Entfernen des Fotolackfilms,
 worin der Fotolackfilm auf der Oberfläche des Metallsubstrats entfernt wird;
 Schritt 10: Bonden von Nacktchips,
 worin ein leitfähiges oder nicht leitfähiges Haftmaterial auf oberen Oberflächen der in Schritt 5 ausgebildeten Kontaktstellen aufgebracht wird, um erste Nacktchips zu bonden;
 Schritt 11: Bonden von Metalldrähten,
 worin der Metalldraht zwischen einer oberen Oberfläche des ersten Nacktchips und dem in Schritt 5 ausgebildeten Kontaktstift gebondet wird;
 Schritt 12: Formen mit einem Epoxidharz,
 worin die mit den Nacktchips und den Metalldrähten gebondete obere Oberfläche des Metallsubstrats, mit dem Epoxidharz geformt wird, um die obere Oberfläche des Metallsubstrats zu schützen;
 Schritt 13: Schleifen einer Oberfläche des Epoxidharzes,
 worin die Oberfläche des Epoxidharzes geschliffen wird, nachdem das Epoxidharz in Schritt 12 geformt wurde;
 Schritt 14: Aufbringen eines Fotolackfilms,
 worin der Fotolackfilm zum Belichten und Entwickeln auf der oberen Oberfläche und der unteren Oberfläche des Metallsubstrats aufgebracht wird, nachdem die Oberfläche des Epoxidharzes in Schritt 13 geschliffen wurde;
 Schritt 15: Entfernen eines Teils des Fotolackfilms auf der unteren Oberfläche des Metallsubstrats,
 worin die untere Oberfläche des Metallsubstrats, auf der in Schritt 14 der Fotolackfilm aufgebracht wurde, in einer Struktur durch eine Belichtungs- und Entwicklungsvorrichtung belichtet und entwickelt wird, um den Teil des Fotolackfilms in der Struktur zu entfernen und eine Region der unteren Oberfläche des Metallsubstrats zum Ätzen freizulegen;
 Schritt 16: Ätzen,
 worin chemisches Ätzen in der Region der unteren Oberfläche des Metallsubstrats durchgeführt wird, auf der in Schritt 15 der Teil des Fotolackfilms entfernt wurde;
 Schritt 17: Entfernen des Fotolackfilms,
 worin der Fotolackfilm auf der Oberfläche des Metallsubstrats entfernt wird, indem der Fotolackfilm mit einem chemischen Reagens aufgeweicht wird oder die Oberfläche des Metallsubstrats mit Hochdruckwasser gereinigt wird;
 Schritt 18: Plattieren mit einer antioxidierenden Metallschicht oder Beschichten mit einem Antioxidans,
 worin die freigelegte Oberfläche des Metallsubstrats, auf der in Schritt 17 der Fotolackfilm entfernt wurde, mit der antioxidierenden Metallschicht plattiert oder mit dem Antioxidans beschichtet wird;
 Schritt 19: Flippen von Chips,
 worin zweite Nacktchips auf unteren Oberflächen der Kontaktstellen und Kontaktstifte geflippt werden, die mit der antioxidierenden Metallschicht plattiert oder mit dem Antioxidans beschichtet sind, indem Spalte zwischen Metallkugeln, zwischen den zweiten Nacktchips und der Kontaktstelle sowie zwischen den zweiten Nacktchips und den Kontaktstiften mit einer Unterfüllung aufgefüllt werden;
 Schritt 20: Formen mit einem Epoxidharz,
 worin die mit den zweiten Nacktchips gebondete untere Oberfläche des Metallsubstrats mit dem Epoxidharz geformt wird, um die untere Oberfläche des Metallsubstrats zu schützen; und
 Schritt 21: Gehäuse-Aussägen, um ein Endprodukt auszubilden,
 worin ein halbfertiges Produkt ausgesägt wird, nachdem das Epoxidharz in Schritt 20 geformt wurde, und geformte Gehäusemodule des Metallverdrahtungssubstrats, die anfänglich in einer geordneten Anhäufung integriert sind und Nacktchips enthalten, ausgesägt werden, damit sie voneinander getrennt sind, um das Endprodukt einer zuerst eingehausten und später geätzten dreidimensionalen Flip-Chip System-in-Package-Struktur auszubilden.