结合ic整合基板与载板的结构及其制造方法与电子装置的制造方法

专利名称：：结合ic整合基板与载板的结构及其制造方法与电子装置的制造方法结合IC整合基板与载板的结构及其制造方法与电子装置的制造方法
技术领域：
：本发明是关于一种结合积体电路(ic)整合基板与载板的结构及其制造方法与电子装置的制造方法，特别是关于一种借由差异附着处理所制造的结合IC整合基板与载板的结构及其制造方法，与电子装置的制造方法。
背景技术：
：随着资讯、通讯及消费性电子等产品朝向轻、薄、短、小及搭配多功能化的趋势发展，晶片的线宽、线间距与尺寸日益微型化，且晶片所要求的传输速度愈来愈快，因此也相对应地提高晶片电连接到外部的构装技术的要求，以产生高密度细导线与导线间距。因此，晶片构装的技术从引脚插入型渐渐转进到表面粘着型，从导线架打金线的连接型态渐渐转进到使用凸块的方式，电路板从PCB硬板、软性印刷电路板FPC渐渐转进到多层薄膜基板。一般六层BT材料的PCB硬板重约4克，厚度约lram，因而无法挠曲，而软性印刷电路板在厚度约50um的情况下，仅能制作2层内连线，相对的，在厚度约50um的情况下，多层薄膜基板可以制作出6层内连线，总重量约0.21克，因此多层薄膜基板的可挠曲性最好，并且最轻薄。此外在内连线密度上，PCB硬板与软性印刷电路板的通孔最小需为50ym，通孔焊垫最小需为100ym，线宽与线间距最小需为25um，而相对的，多层薄膜基板的通孔最小需为20um，通孔焊垫最小需为25um，线宽与线间距最小需为20um，因此多层薄膜基板可大幅增加内连线密度。由于其可挠特性，对于体积有特殊限制或结构中有可挠设计的产品尤其适合。一般而言，上述多层薄膜基板主要是作为IC封装用承载基板(ICpackagingsubstrate)，传统上仅扮演电气讯号传送与介面接合的角色。随着电子产品需求朝向高功能化、讯号传输高速化及电路装置高密度化发展，多层薄膜基板将因具有如电容、电阻等功能性的被动装置、驱动IC、或TFT等半导体装置而大幅提升其功能性，因此赋予多层薄膜基板技术更大的成长空间。以下将以IC整合基板来表示此等高功能性的多层薄膜基板。在光电、电子、半导体产业中，随着IC整合基板尺寸的縮小化且所搭配的各种功能性电子装置数量亦随的遽增，对于IC整合基板的精密度要求也同时提高，IC整合基板的制造程序也面临新的挑战，尤其是在制造程序中如何提高线路密度、或结合各种电子装置成为具有高功能性的IC整合基板己成为产业竞争力的一环。上述IC整合基板制造的其中一关键技术在于制造程序中IC整合基板的尺寸安定性。习知的一种解决方法是在一刚性载板上进行IC整合基板的制作，借由载板较佳的尺寸安定性而来增加IC整合基板在制程中的尺寸安定性，但是在IC整合基板制作完成后要如何将IC整合基板与载板分离是此类技术的一大课题。在美国专利第4480288号中，其先将双层薄膜基板形成于由铝所组成的载板上，接着再用盐酸将铝载板去除。此外，在美国专利第4812191号中，揭露一种以牺牲载板制造技术来制作具有多层内连线结构的多层薄膜基板的方法，其在载板上制作多层内连线结构，载板的热膨胀系数小于多层内连线结构，接着进行硬化，在升温、降温的程序中使得载板与多层内连线结构之间产生足够的张力，再以支持装置吸附在多层内连线结构上及酸液浸蚀的方式将多层内连线结构与载板分离开。在美国专利第5258236号中，揭露一种以雷射剥离法分离载板与具有多层内连线结构的多层薄膜基板的方法，如图1所示，其中在以聚合物层2、金属层3与多层内连线结构4的次序依序地形成在透明载板1上之后，再以雷射紫外光透过透明载板1照射在聚合物层2上来分解聚合物层2，而使得透明载板l能够与其他部分结构分离开。然而，上述习知技术的分离方法非常繁琐、复杂。因此，如何提供一个方法与结构，能够同时制作尺寸精密度高的IC整合基板，又能在不增加生产成本的情况下，轻易使IC整合基板与载板分离，仍是IC整合基板制造工艺目前所努力追寻的目标。
发明内容本发明的目的在于提供一种结合ic整合基板与载板的结构及其制造方法与电子装置的制造方法，可使ic整合基板与载板的分离简单、快速且可降低成本。为了达到上述目的，本发明一种结合ic整合基板与载板的结构，包含一载板；及一IC整合基板，位于该载板上，其特征在于该IC整合基板与该载板间的介面具有一特定区域，该特定区域上的介面附着力相异于该介面的其余区域。本发明还提供一种结合ic整合基板与载板的结构的制造方法，其特征在于包含以下步骤-a,提供一载板；b，对该载板进行差异附着处理；及C，在该载板上形成一IC整合基板，其中该差异附着处理使得该IC整合基板与该载板间的介面形成一特定区域，该特定区域上的介面附着力相异于该介面的其余区域。本发明还提供一种电子装置的制造方法，其特征在于包含以下步骤a,提供一载板；b，对该载板进行差异附着处理；c，在该载板上形成一IC整合基板，其中该差异附着处理使得该IC整合基板与该载板间的介面形成一特定区域，该特定区域上的介面附着力相异于该介面的其余区域；及d,切割该IC整合基板，使切割后的IC整合基板与该载板自然分离而形成电子装置。本发明的一实施态样提供一种结合IC整合基板与载板的结构，其包含一载板及一位于该载板上的IC整合基板，其中该IC整合基板与该载板间的介面具有一特定区域，该特定区域上的介面附着力相异于该介面的其余区域。本发明的另一实施态样提供一种结合ic整合基板与载板的结构的制造方法，包含下列步骤提供一载板；对该载板进行差异附着处理；及在该载板上形成一IC整合基板，其中该差异附著处理使得该IC整合基板与该载板间的介面形成一特定区域，该特定区域上的介面附著力相异于该介面的其余区域。本发明的另一实施态样提供一种电子装置的制造方法，包含以下步骤提供一载板；对该载板进行差异附着处理；在该载板上形成一IC整合基板，其中该差异附著处理使得该IC整合基板与该载板间的介面形成一特定区域，该特定区域上的介面附著力相异于该介面的其余区域；及切割该IC整合基板，使切割后的IC整合基板与该载板自然分离而形成电子装置。在本发明中，「IC整合基板」是与传统封装用的多层薄膜基板有所不同。具体而言，本发明的IC整合基板可具有用于电气连接的多层内连线结构、或至少一半导体装置，例如被动装置、驱动电子装置、薄膜电晶体(TFT)装置及其它电子装置等、或其组合等。借由本发明的技术手段，相较于习知技术须以溶剂、雷射等繁复的方式来将多层薄膜基板与载板分离，本发明可以简单、快速且低成本的方式将IC整合基板与载板分离，以制作具有多层内连线结构、具有至少一半导体装置、或其组合的电子装置。图l显示一种习知以雷射剥离法分离载板与电子装置的方法。图2显示根据本发明一实施例，结合具有至少一半导体装置的IC整合基板与载板的结构的示意图。图3显示根据本发明的一实施例，结合具有至少一半导体装置的IC整合基板与载板的结构的制造方法与电子装置的制造方法的流程图。图4显示根据本发明的另一实施例，结合具有多层内连线结构的IC整合基板与载板的结构的示意图。图5显示如本发明的差异附着处理区域为网格状。图6显示如本发明的差异附着处理区域为点状。具体实施方式现在将参照本发明的实施例以促进对本发明的彻底了解。其中使用适当、相同的参考符号代表相同的特征部。然而，应该了解在此所提出的实施利仅作为说明性、而非限制性的范例。因此，本发明并不仅限于所提出的实施利、更包含熟习此项技艺者所了解的任意变化及其同等物。图2显示根据本发明一实施例，结合IC整合基板30与载板21的结构20的示意图。图2的上半部表示整个结构的俯视图，下半部则表示其横剖面图。由图2可看出，结构20是包含载板21与形成于其上的IC整合基板30，并且在载板21与IC整合基板30间的介面上具有一周围区域23,在周围区域23上的介面附着力与该介面的其余区域不同。为了后续切割处理时，方便将载板21与IC整合基板30分离，周围区域23的介面附着力可大于其余区域。此外，本实施例所例示的IC整合基板30包含至少一半导体装置，其可为被动装置、驱动电子装置、薄膜电晶体(TFT)装置、或其它电子装置等。须注意在图2中，仅显示具有一半导体装置的IC整合基板，但熟习此项技艺人士可知，一IC整合基板可包含许多半导体装置，并可在后续制程利用切割而制作成数百数千个电子装置，在此仅为了方便表示与说明而将其结构加以简化。接下来，参考图3，说明根据本发明的一实施例，制造上述结构20与电子装置38的方法。首先，如图3中的3A所示，提供载板21。接着，如图3中的3B所示，先对载板21进行差异附着处理，再将IC整合基板30的底部介电层31形成于载板21之上，使载板21与底部介电层31间的介面在周围区域23的介面附着力大于介面的其余区域。此外，差异附着处理使得载板21与底部介电层31在周围区域23产生实质附着，并使该二者在其余区域实质不附着。此处需了解，本发明的「实质附着J代表二接触表面牢固贴合，不会因后续制程中所产生的应力而互相分离，且「实质不附着」代表二接触表面的间附着力非常微弱(或没有附着力)，其二者可自然分离，亦即在不施加外力或施加少许外力(如借着真空吸附或胶带粘附等方式)的情况下即可将其分离而不破坏其结构。本发明所谓的「差异附着处理」是泛指可使载板与ic整合基板间的介面附着力产生区域不一致性的处理，其处理方式可视载板与IC整合基板的底层的材料特性来决定，举例来说，差异附着处理可针对特定区域进行附着强化处理，或针对特定区域进行减弱附着处理，或先对载板进行全区附着强化处理之后，再对特定区域进行减弱附着处理，或者先对载板进行全区减弱附着处理之后，再对特定区域进行附着强化处理。在本实施例中，载板21的材料为硅晶圆，而底部介电层31的材料选用低介电系数(小于4)的聚醯亚胺(PI，polyimide，杜邦公司所生产的PI-2611)，由于此二材料间的附着力非常微弱(亦即「实质不附着」)，因此本实施例的「差异附着处理」仅针对周围区域23进行附着强化处理。其处理方式是于载板21的周围区域23涂布硅甲烷系的附着增强剂(杜邦公司所生产的VM-651)以增加载板21与底部介电层31间的附着力，而载板21的其余区域则不做任何处理，再将底部介电层31旋转涂布在载板21，如此，可使载板21与底部介电层31在周围区域23产生实质附着。其后，如图3中的3C所示，在底部介电层31上形成半导体装置的其他部分，如闸极32、源极33、汲极34、介电层35、半导体层36等，借此形成具有半导体装置的IC整合基板30。最后，如图3中的3D所示，在IC整合基板30的适当位置进行切割，此时由于IC整合基板30(底部介电层31)与载板21仅在周围区域23实质附着，其余区域为实质不附着的状态，因此切割后的电子装置38可与载板21自然分离，举例来说，其二者可在不施加外力的情况下分离或可借由真空吸取装置将其二者分离。如上所述，相较于习知技术须以溶剂、雷射等繁复的方式将IC整合基板与载板分离以形成电子装置，本实施例可以简单、快速的方式将IC整合基板与载板分离，以制作尺寸精密度高、轻薄、且可挠性佳的具有至少一半导体装置的电子装置。图4显示根据本发明的另一实施例，结合IC整合基板50与载板41的结构40的示意图。与图2类似，结构40包含载板41与形成于其上的IC整合基板50，并且在载板41与IC整合基板50间的介面的周围区域43上，其介面附着力大于该介面的其余区域。其两者不同之处在于本实施例的IC整合基板50具有一多层内连线结构，且其为一双面基板，即正面与背面皆电气连接至外部。在此双面基板之中，基板正面是电连接至基板背面，但多层内连线结构也可以是其他内连接方式，如同面多点的内连接或其他各种情形，此外，多层内连线结构的层数也没有限制，可依各种应用来作适当的变化。在本实施例中，载板41是使用硅晶圆，载板41上依序交叠介电层与金属层以形成具有多层内连线结构的IC整合基板50，其中介电层51、53、55、57是选用低介电系数(小于4)的聚醯亚胺PI(polyimide)，上金属层52与下金属层56选用Cr/Cu/Ni/Au结构的凸块底层金属(UBM，underbumpmetallurgy),以作为后续锡球电连接之用，中间的金属层54选用Cr/Cu/Cr多层金属线。在多层内连线结构上可以利用蚀刻方法或雷射钻孔方法贯通介电层53、55、57，使得金属内连线可以彼此电气连接，或电气连接至外部。在制作上述结构40时，由于载板41(硅晶圆)与介电层51(PI)的材料间的附着力非常微弱(亦即「实质不附着」)，因此，本实施例的「差异附着处理」仅针对周围区域43进行附着强化处理，其处理方式与图3所示的实施例相同，此处不再赘述。在进行差异附着处理之后，可使载板41与介电层51在周围区域43产生实质附着。其后，将金属层52、介电层53、金属层54、介电层55、金属层56、介电层57依序层叠于介电层51而形成IC整合基板50。最后，在IC整合基板50的适当位置进行切割，此时由于IC整合基板50(介电层51)与载板41仅在周围区域43实质附着，其余区域为实质不附着的状态，因此切割后的电子装置可与载板41自然分离，举例来说，其二者可在不施加外力的情况下分离或可借由真空吸取装置将其二者分离。同样地，相较于习知技术须以溶剂、雷射等繁复的方式将多层薄膜基板与载板分离以形成电子装置，本实施例可以简单、快速的方式将IC整合基板与载板分离，以制作尺寸精密度高、轻薄、且可挠性佳的具有多层内连线结构的电子装置。须注意在本发明中，载板可以是所有的固体材料，包含金属、玻璃、陶瓷、硅晶圆、蓝宝石基板、砷化镓、聚醯亚胺等等。介电层材料可以是任何的有机材料，包含聚醯亚胺PI(polyimide)、苯并环丁烯BCB(benzo-cyclobutene)、聚甲基丙烯酸甲酯P腿(poly(methyl-methacrylate))、液晶聚合物LCP(liquidcrystalpolymer)等等。此外，针对以上材料，本发明的「差异附着处理」的处理方式可在特定区域进行附着强化处理，其可以利用载板表面的原生特性，或利用提升表面能的方式，如以电浆处理等等，或利用加强介面分子交联与交缠的材料，如涂布硅甲烷系的增强剂等等方式来达成。表一显示各种不同载板材料与介电层材料可以选用的附着强化处理方式的示例，但不限于此。表一:<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>在本发明的另一实施例中，差异附着处理可先对载板进行全区附着强化处理，再对特定区域进行减弱附着处理。举例来说，若载板材料为硅，且介电层材料为聚醯亚胺，则可先在载板整个表面涂布聚醯亚胺，再以Ar电浆进行全面性处理，如此可达成全区附着强化处理。接着以喷墨或点胶方式，在特定区域涂布硅甲垸系的附着增强剂，经过烘烤的后再涂布介电层。由于硅甲烷系的附着增强剂会降低聚醯亚胺/聚醯亚胺间的介面附着力，因此可减弱该特定区域的附着力(亦即减弱附着处理)。在本发明的又另一实施例中，差异附着处理亦可针对特定区域进行减弱附着处理。举例来说，若载板材料为硅，且介电层材料为聚醯亚胺，则可先以喷墨或点胶方式，在载板上的特定区域涂布聚醯亚胺，接着再涂布内含硅甲垸系的附着增强剂的介电层。由于介电层包含该附着增强剂，且该特定区域涂布有聚醯亚胺，因此该特定区域的附着力被减弱(亦即减弱附着处理)，同时，该附着增强剂可增强载板与介电层在其余区域的介面附着力。上述实施例仅为例示性而非限制性，本发明「差异附着处理J的目的在于使载板与IC整合基板间的介面附着力产生区域不一致性，而其处理方式可视制程要求而任意调整。一般来说，可借着參考下列文献中所提出的附著力理論来控制载板与IC整合基板间的介面附着力，以达到「差异附着处理」的目的1、Fowkes，F.M.，"ContactAngle,Wettability,andAdhesion"AmericanChemicalSociety,Washington,D.C.,1964.2、Berg，J.C.，"Wettability"MarcelDekker,Inc.,NewYork,1993.3、薛敬和，"接着剂全书"高立，台北，1985.附着力理论说明附着的3个必要条件湿润、固体化、充分变形以减少接合时的弹性压力，秉持此三项原则即可选择及控制附着力以达到本发明所需的功效，以下详述此三原则。对于湿润原则可以参考Cooper&Nuttall理论，对于一液体1于一固体s表面的湿润条件S=Ys—Y-Ysi湿润S〉0不湿润S〈0y尸该固体与饱和蒸汽介面自由能YF该液体与饱和蒸汽介面自由能Ys产该固体与该液体介面自由能S二起始扩散系数对于以涂布方式形成的介电层可以根据湿润原则，S值越大最终的附着力也越大，S值越小最终的附着力也越小，根据此原则，可以利用表面处理的方式来适当改变自由能，以增强或减弱附着性质，以达到本发明所需要的附着力结果。由于附着力实际数值受制程品质影响甚巨，所以熟悉此项技艺者应该了解本原则为一定性上的结果，而非以具体s值限定其适用范围，但依此定性原则与试误法同时进行，即可在本发明中得到载板与介电层间的适当附着力，以达成本发明所谓「自然分离」的功效。对于非涂布方式形成的介电层，如压合、冷锻等，湿润原则亦可适用，因为压合、冷锻等处理的微观接触点会形成所谓的"塑性流动"，湿润原则亦可适用。由于本发明产品必为固体，自然符合固体化原则。对于非涂布方式形成的介电层需要同时参考充分变形原则，接触面处理时若能充分变形则附着力较大，反的较小，适当利用此原则也可达成本发明所谓「自然分离j的功效。此外，在图2与图4的实施例中，仅针对周围区域进行附着强化处理，但本发明的差异附着处理区域并不限于上述实施例的周围区域，其可以是各种形态，如网格状、点状，只要不至于在后续各种制程中产生脱层、气泡等各种缺陷即可，图5显示本发明的差异附着处理区域为网格状的情形，图6则显示本发明的差异附着处理区域为点状的情形。虽然以上仅详述本发明的示范性实施例，但凡熟习此项技艺者应了解上述的说明仅是描述性而非限制性，在不脱离本发明的新颖教示及优点的情况下，可根据上述实施例而进行各种变化修改。因此,所有此类修改应视为包含于本发明的专利范畴内。符号的说明1透明载板2聚合物层3金属层4多层内连线结构20结合IC整合基板与载板的结构21载板23周围区域30IC整合基板31底部介电层32闸极33源极34汲极35介电层36半导体层38电子装置40结合IC整合基板与载板的结构41载板43周围区域50IC整合基板51介电层52金属层53介电层54金属层55介电层56金属层57介电层权利要求1.一种结合IC整合基板与载板的结构，包含一载板；及一IC整合基板，位于该载板上，其特征在于该IC整合基板与该载板间的介面具有一特定区域，该特定区域上的介面附着力相异于该介面的其余区域。2.如权利要求1所述的结合IC整合基板与载板的结构，其特征在于该特定区域的介面附着力较该其余区域强。3.如权利要求1所述的结合IC整合基板与载板的结构，其特征在于该特定区域是在载板的周围区域。4.如权利要求1所述的结合IC整合基板与载板的结构，其特征在于该特定区域是为点状分布。5.如权利要求1所述的结合IC整合基板与载板的结构，其特征在于该特定区域是为网格状分布。6.如权利要求1所述的结合IC整合基板与载板的结构，其特征在于该IC整合基板包含一多层内连线结构。7.如权利要求1所述的结合IC整合基板与载板的结构，其特征在于该IC整合基板包含至少一半导体装置。8.—种结合IC整合基板与载板的结构的制造方法，其特征在于:包含以下步骤a,提供一载板；b,对该载板进行差异附着处理；及c，在该载板上形成一IC整合基板，其中该差异附着处理使得该IC整合基板与该载板间的介面形成一特定区域，该特定区域上的介面附着力相异于该介面的其余区域。9.如权利要求8所述的结合IC整合基板与载板的结构的制造方法，其特征在于该差异附着处理包含对该特定区域进行附着强化处理。10.如权利要求8所述的结合IC整合基板与载板的结构的制造方法，其特征在于该差异附着处理包含对该其余区域进行减弱附着处理。11.如权利要求8所述的结合IC整合基板与载板的结构的制造方法，其特征在于该差异附着处理包含对该载板进行全区附着强化处理；及对该其余区域进行进行减弱附着处理。12.如权利要求8所述的结合IC整合基板与载板的结构的制造方法，其特征在于该差异附着处理包含对该载板进行全区减弱附着处理；及对该特定区域进行附着强化处理。13.如权利要求8所述的结合IC整合基板与载板的结构的制造方法，其特征在于该特定区域是在载板的周围区域。14.如权利要求8所述的结合IC整合基板与载板的结构的制造方法，其特征在于该特定区域是为点状分布。15.如权利要求8所述的结合IC整合基板与载板的结构的制造方法，其特征在于该特定区域是为网格状分布。16.如权利要求8所述的结合IC整合基板与载板的结构的制造方法，其特征在于该IC整合基板包含一多层内连线结构。17.如权利要求8所述的结合IC整合基板与载板的结构的制造方法，其特征在于该IC整合基板包含至少一半导体装置。18.—种电子装置的制造方法，其特征在于包含以下步骤-a，提供一载板；b，对该载板进行差异附着处理；c,在该载板上形成一IC整合基板，其中该差异附着处理使得该IC整合基板与该载板间的介面形成一特定区域，该特定区域上的介面附着力相异于该介面的其余区域；及d，切割该IC整合基板，使切割后的IC整合基板与该载板自然分离而形成电子装置。19.如权利要求18所述的电子装置的制造方法，其特征在于该差异附着处理包含对该特定区域进行附着强化处理。20.如权利要求18所述的电子装置的制造方法，其特征在于该差异附着处理包含对该其余区域进行减弱附着处理。21.如如权利要求18所述的电子装置的制造方法，其特征在于:该差异附着处理包含对该载板进行全区附着强化处理；及对该其余区域进行进行减弱附着处理。22.如权利要求18所述的电子装置的制造方法，其特征在于该差异附着处理包含-对该载板进行全区减弱附着处理；及对该特定区域进行附着强化处理。23.如权利要求18所述的电子装置的制造方法，其特征在于该特定区域是在载板的周围区域。24.如权利要求18所述的电子装置的制造方法，其特征在于-该特定区域是为点状分布。25.如权利要求18所述的电子装置的制造方法，其特征在于该特定区域是为网格状分布。26.如权利要求18所述的电子装置的制造方法，其特征在于该ic整合基板包含一多层内连线结构。27.如权利要求18所述的电子装置的制造方法，其特征在于该IC整合基板包含至少一半导体装置。全文摘要一种结合IC整合基板与载板的结构，其包含一载板及一位于该载板上的IC整合基板，其中该IC整合基板与该载板间的介面具有一特定区域，该特定区域上的介面附着力相异于该介面的其余区域。本发明亦提供上述结构的制造方法、及电子装置的制造方法，本发明可以简单、快速且低成本的方式将IC整合基板与载板分离。文档编号H01L23/538GK101127343SQ20061011552公开日2008年2月20日申请日期2006年8月18日优先权日2006年8月18日发明者杨之光申请人:巨擘科技股份有限公司