TWI827169B - Manufacturing method of electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
本揭露涉及一種電子裝置的製造方法,特別是一種可提升電子裝置的電性可靠度的電子裝置的製造方法。 The present disclosure relates to a manufacturing method of an electronic device, particularly a manufacturing method of an electronic device that can improve the electrical reliability of the electronic device.
在電子裝置的製造過程中,會需要將導電材料形成在基板上,例如可透過電鍍製程將導電材料形成在基板上。在電鍍銅時,電鍍液不均勻、電流密度不均勻或電場不均勻,可能會造成電鍍銅層厚薄不均,影響基板翹曲度或進一步影響電子裝置的可靠度。 In the manufacturing process of electronic devices, it is necessary to form conductive materials on the substrate. For example, the conductive materials can be formed on the substrate through an electroplating process. When electroplating copper, uneven plating solution, uneven current density or uneven electric field may cause uneven thickness of the electroplated copper layer, affecting the warpage of the substrate or further affecting the reliability of the electronic device.
有鑒於此,本領域需要持續研究電子裝置的製造方法,以改善電鍍層厚薄不均的情況。 In view of this, the art needs to continue to study the manufacturing method of electronic devices to improve the uneven thickness of the electroplating layer.
本揭露的一些實施例提供一種電子裝置的製造方法。首先,提供基板。然後,於基板上形成晶種層。接著,圖案化晶種層以形成多個子晶種層與多條導電線。繼續,形成金屬層於多個子晶種層的其中至少一者上。其中,多個子晶種層包括第一子晶種層與第二子晶種層,且第一子晶種層與第二子晶種層彼此分離。 Some embodiments of the present disclosure provide a method of manufacturing an electronic device. First, a substrate is provided. Then, a seed layer is formed on the substrate. Next, the seed layer is patterned to form a plurality of sub-seed layers and a plurality of conductive lines. Continue to form a metal layer on at least one of the plurality of sub-seed layers. Wherein, the plurality of sub-seed layers include a first sub-seed layer and a second sub-seed layer, and the first sub-seed layer and the second sub-seed layer are separated from each other.
100:電子裝置 100: Electronic devices
110:提供基板 110: Provide substrate
120:於基板上形成晶種層 120: Forming a seed layer on the substrate
130:圖案化晶種層以形成多個子晶種層與多條導電線 130: Patterning the seed layer to form multiple sub-seed layers and multiple conductive lines
140:形成金屬層於多個子晶種層的其中至少一者上 140: Forming a metal layer on at least one of the plurality of sub-seed layers
150:圖案化金屬層 150:Patterned metal layer
160:形成絕緣層 160: Forming an insulating layer
170:形成另一組的晶種層與金屬層 170: Form another set of seed layer and metal layer
180:移除基板與離形層、形成接合材料以及進行與晶片電連接 180: Remove the substrate and release layer, form the bonding material, and make electrical connections with the chip
201:基板 201:Substrate
202:離形層 202: Release layer
203:晶種層 203:Seed layer
203’:晶種層 203’:Seed layer
204:圖案化光阻層 204:Patterned photoresist layer
205:金屬層 205:Metal layer
205’:圖案化的金屬層 205’: Patterned metal layer
205A:主要區 205A:Main area
205B:主要區 205B:Main area
210:第一子晶種層 210: First sub-seed layer
210A:主要區 210A: Main area
210A-1:突出部 210A-1:Protrusion
210A-2:突出部 210A-2:Protrusion
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210B:主要區 210B:Main area
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210L-1A:轉折 210L-1A:Turning
210L-1B:轉折 210L-1B:Turning
220:第二子晶種層 220: Second sub-seed layer
220A:周邊區 220A: Surrounding area
220B:周邊區 220B: Surrounding area
220C:周邊區 220C: Surrounding area
220D:周邊區 220D: Surrounding area
220e:空白區 220e: Blank area
220f:空白區 220f: Blank area
220g:空白區 220g: Blank area
220h:空白區 220h: Blank area
230:導電線 230: Conductive thread
230D-1:導電線 230D-1: Conductive thread
230D-2:導電線 230D-2: Conductive thread
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230L-8:導電線 230L-8: Conductive thread
235:第三子晶種層 235: The third sub-seed layer
240:走線 240: Routing
250:第一層線路重佈層 250: The first layer of line redistribution layer
260:絕緣層 260:Insulation layer
261:開口 261:Open your mouth
270:第二層線路重佈層 270: The second layer of line redistribution layer
271:晶種層 271:Seed layer
272:金屬層 272:Metal layer
280:接合材料 280:Joining materials
281:第一接合材料 281: First joining material
282:第二接合材料 282: Second joining material
290:晶片 290:Chip
291:第一保護層 291: First protective layer
292:第二保護層 292:Second protective layer
L1:長度 L1:Length
L2:長度 L2: length
L3:長度 L3: length
L4:長度 L4:Length
P1:間隔 P1: interval
P2:間隔 P2: interval
S:邊緣 S: edge
圖1表示根據本揭露形成電子裝置的方法的一些實施例的流程示意圖。 FIG. 1 illustrates a flowchart of some embodiments of a method of forming an electronic device according to the present disclosure.
圖2A繪示根據本揭露形成電子裝置的方法對應圖1步驟的基板的剖面示意圖。 FIG. 2A is a schematic cross-sectional view of a substrate corresponding to the steps of FIG. 1 according to the method of forming an electronic device according to the present disclosure.
圖2B繪示根據本揭露形成電子裝置的方法對應圖1步驟的基板的剖面示意圖。 FIG. 2B is a schematic cross-sectional view of the substrate corresponding to the steps of FIG. 1 according to the method of forming an electronic device according to the present disclosure.
圖2C繪示根據本揭露形成電子裝置的方法對應圖1步驟的基板的剖面示意圖。 FIG. 2C is a schematic cross-sectional view of the substrate corresponding to the steps of FIG. 1 according to the method of forming an electronic device according to the present disclosure.
圖2D繪示根據本揭露形成電子裝置的方法對應圖1步驟的基板的剖面示意圖。 FIG. 2D is a schematic cross-sectional view of the substrate corresponding to the steps of FIG. 1 according to the method of forming an electronic device according to the present disclosure.
圖2E繪示根據本揭露形成電子裝置的方法對應圖1步驟的基板的剖面示意圖。 FIG. 2E is a schematic cross-sectional view of the substrate corresponding to the steps of FIG. 1 according to the method of forming an electronic device according to the present disclosure.
圖3、圖3A與圖3B分別繪示根據本揭露形成電子裝置的方法對應圖2A在移除圖案化光阻層後並留下圖案化的晶種層的基板的上視示意圖。 3 , 3A and 3B respectively illustrate a method for forming an electronic device according to the present disclosure, a top view of the substrate corresponding to FIG. 2A after removing the patterned photoresist layer and leaving a patterned seed layer.
圖4與圖4A繪示根據本揭露形成電子裝置的方法對應圖2B的基板及其上膜層的上視示意圖。 4 and 4A are schematic top views of the substrate and its upper film layer corresponding to FIG. 2B according to the method of forming an electronic device according to the present disclosure.
通過參考以下的詳細描述並同時結合附圖可以理解本揭露,須注意的是,為了使讀者能容易瞭解及為了附圖的簡潔,本揭露中的多張附圖只繪出電子裝置的一部分,且附圖中的特定元件並非依照實際比例繪圖。此外,圖中各元件的數量及尺寸僅作為示意,並非用來限制本揭露的範圍。 The present disclosure can be understood by referring to the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings. It should be noted that, in order to make it easy for readers to understand and for the simplicity of the drawings, many of the drawings in the present disclosure only depict a part of the electronic device. And certain elements in the drawings are not drawn to actual scale. In addition, the number and size of components in the figures are only for illustration and are not intended to limit the scope of the present disclosure.
本揭露通篇說明書與所附的權利要求中會使用某些詞彙來指稱特定 元件。本領域技術人員應理解,電子設備製造商可能會以不同的名稱來指稱相同的元件。本文並不意在區分那些功能相同但名稱不同的元件。 Throughout this disclosure and the appended claims, certain words are used to refer to certain element. Those skilled in the art will understand that electronic device manufacturers may refer to the same component by different names. This article is not intended to differentiate between components that have the same function but have different names.
在下文說明書與權利要求書中,「含有」與「包括」等詞為開放式詞語,因此其應被解釋為「含有但不限定為...」之意。 In the following description and claims, the words "including" and "include" are open-ended words, and therefore they should be interpreted to mean "including but not limited to...".
應了解到,當元件或膜層被稱為在另一個元件或膜層「上」或「連接到」另一個元件或膜層時,它可以直接在此另一元件或膜層上或直接連接到此另一元件或層,或者兩者之間存在有插入的元件或膜層(非直接情況)。相反地,當元件被稱為「直接」在另一個元件或膜層「上」或「直接連接到」另一個元件或膜層時,兩者之間不存在有插入的元件或膜層。 It should be understood that when an element or layer is referred to as being "on" or "connected to" another element or layer, it can be directly on or directly connected to the other element or layer. to another element or layer, or there is an intervening element or layer between the two (indirect cases). In contrast, when an element is referred to as being "directly on" or "directly connected to" another element or layer, there are no intervening elements or layers present.
在本揭露一些實施例中,關於接合、連接之用語例如「連接」、「互連」等,除非特別定義,否則可指兩個結構係直接接觸,或者亦可指兩個結構並非直接接觸,其中有其它結構設於此兩個結構之間。且此關於接合、連接之用語亦可包括兩個結構都可移動,或者兩個結構都固定之情況。此外,用語「電性連接」或「電性耦接」包括任何直接及間接的電性連接手段。 In some embodiments of the present disclosure, terms related to joining and connecting, such as "connection", "interconnection", etc., unless otherwise defined, may mean that two structures are in direct contact, or may also mean that two structures are not in direct contact. There are other structures located between these two structures. And the terms about joining and connecting can also include the situation where both structures are movable, or both structures are fixed. In addition, the terms "electrical connection" or "electrical coupling" include any direct and indirect means of electrical connection.
雖然術語第一、第二、第三...可用以描述多種組成元件,但組成元件並不以此術語為限。此術語僅用於區別說明書內單一組成元件與其他組成元件。權利要求中可不使用相同術語,而依照權利要求中元件宣告的順序以第一、第二、第三...取代。因此,在下文說明書中,第一組成元件在權利要求中可能為第二組成元件。 Although the terms first, second, third... may be used to describe various constituent elements, the constituent elements are not limited to these terms. This term is only used to distinguish a single component from other components in the specification. The same terms may not be used in the claims, but may be replaced by first, second, third... according to the order in which the elements are declared in the claims. Therefore, in the following description, a first constituent element may be a second constituent element in the claims.
須知悉的是,以下所舉實施例可以在不脫離本揭露的精神下,可將數個不同實施例中的技術特徵進行替換、重組、混合以完成其他實施例。 It should be noted that the following embodiments can be replaced, reorganized, and mixed with technical features in several different embodiments without departing from the spirit of the present disclosure to complete other embodiments.
圖1表示根據本揭露形成電子裝置100的方法的一些實施例的流程示意圖。圖2A至圖2E分別繪示根據本揭露形成電子裝置的方法的製程示意圖,並
以剖面示意圖表示元件結構,圖2A至圖2E大致對應於圖1所示的流程示意圖剖面圖。在本揭露中,電子裝置100可以包括各種電子元件、半導體封裝元件、顯示(display)裝置、發光(lighting)裝置、感測裝置、天線裝置、可彎折電子裝置、拼接電子裝置或可撓式電子裝置等,但本揭露不以此為限。電子裝置100中也可以包括有半導體晶粒、或是多層金屬層(銅層與晶種層)與多層絕緣層交錯堆疊所形成的功能疊層,例如線路重佈層(RDL),但本揭露不以此為限。此處的“可撓性式/可彎折”是指材料可以彎曲(curved)、彎折(bent)、折疊(fold)、捲曲(rolled)、撓曲(flexible)、拉伸(stretch)及/或其他類似的變形,來表示上述的至少一種可能的變形方式,且“可撓性/可彎折”也不限於上述的變形方式。天線裝置可為液晶型態的天線裝置或非液晶型態的天線裝置,感測裝置可為感測電容、光線、熱能或超聲波的感測裝置,但不以此為限。在本揭露中,電子元件可包括被動元件與主動元件,例如電容、電阻、電感、二極體、薄膜電晶體、靜電放電(electrostatic discharge,ESD)防護元件等。二極體可包括發光二極體或光電二極體。發光二極體可例如包括有機發光二極體(organic light emitting diode,OLED)、次毫米發光二極體(mini LED)、微發光二極體(micro LED)或量子點發光二極體(quantum dot LED),但不以此為限。拼接裝置可例如是顯示器拼接裝置或天線拼接裝置,但不以此為限。需注意的是,本揭露的電子裝置可為前述之任意排列組合,但不以此為限。
FIG. 1 illustrates a flowchart of some embodiments of a method of forming an
請參考圖1並對照圖2A到圖2E,其中圖2A到圖2E繪示根據本揭露形成電子裝置100的方法的結構剖面示意圖。圖2A中的Z方向為電子裝置100的法線方向,或可以視為裝置中多層金屬層與絕緣層的堆疊方向,又X方向垂直於Z方向。圖1步驟110表示,首先提供基板201。基板201可以是一種支撐性質的載板,用來支撐一個或多個電子單元、離形層、絕緣層、材料層及/或電路層的組合。例如在一些實施方式中,基板201可以包括有機材料、無機材料或上述之組合的
矽、塑膠或玻璃等有電鍍金屬層需求的材料,但是本揭露不限於此。根據一些實施例,基板201可以是一種暫時性支撐的載板。依據本揭露的一些實施例,基板201上可以至少堆疊離形層202,但是本揭露不限於此。離形層202可以是一種暫時性的黏著層使得多個電子單元、絕緣層、材料層及/或電路層等元件可以暫時附著於基板201上,並在需要時將基板201與上述元件分離。離形層202可以包括任何適當的黏性材料。在一些實施方式中,在需要將基板201與上述元件分離時,可以透過例如加熱裂解、雷射去除或其他適合的方法加工離形層202,使得基板201與上述元件得以分離,但是本揭露不限於此。在本實施例中,離形層202可以整面式的形成在基板201表面。
Please refer to FIG. 1 and compare FIGS. 2A to 2E , which are schematic structural cross-sectional views of a method of forming an
接下來圖1步驟120表示,在基板201上提供晶種層203。例如可以在基板201上形成整面的晶種層203,使得後續的導電材料得以形成在基板201上。晶種層203可以為單層或多層無機材料堆疊。晶種層203材料可包含導電材料,例如:鈦、銅、鋁、鋅、鉑、上述組合及氧化物/及其合金或其他合適的材料,但不以此為限。晶種層203例如可以用濺鍍法來形成,但是本揭露不限於此。在一些實施方式中,視情況需要的絕緣層(圖未示)可以設置在晶種層203與離形層202之間,但是本揭露不限於此。
Next,
接著,進行圖1步驟130,圖案化晶種層203以形成包括多個特定圖案的圖案化的晶種層。在一些實施方式中,可以在晶種層203上形成光阻層204,使得離形層202可以位於晶種層203與基板201之間、又晶種層203可以位於離形層202與光阻層204之間,但是本揭露不限於此。光阻層204可包括正型光阻或負型光阻,以正型光阻為例說明,但不以此為限。光阻層204可以先整面形成在晶種層203上,並利用圖案化製程移除部分光阻層204以先使光阻層204圖案化,其覆蓋部分的晶種層203並暴露出另一部分的晶種層203,如圖2A所示。圖案化光阻層204的方法例如微影蝕刻製程,但不以此為限。圖案化的光阻層204的可以
用來定義預定的晶種層203圖案,例如其圖案可對應預定的多個子晶種層與多條導電線的圖案設計。接著,可利用圖案化的光阻層204當作遮罩以移除部分的晶種層203進行圖案化晶種層203的步驟,形成包括多個子晶種層與多條導電線圖案的的圖案化的晶種層203’。例如,在一些實施方式中,可以在圖案化光阻層204的存在下,使用蝕刻的方式移除沒有被圖案化光阻層204覆蓋的晶種層203,得到圖案化的晶種層203’(如圖2B所示),其可以暴露出部分的離形層202。在完成蝕刻步驟後,可以移除圖案化光阻層204,留下圖案化的晶種層203’。
Next, step 130 of FIG. 1 is performed to pattern the
請繼續參照圖2A到圖2E與圖3、圖3A與圖3B。其中圖3與圖3B分別繪示根據本揭露形成電子裝置100的方法對應圖2A在移除圖案化光阻層204並留下圖案化的晶種層203’的基板201的兩種實施例的上視示意圖。其中X方向垂直於Y方向、又X方向與Y方向分別垂直於圖2A中所示的Z方向。形成位於基板201上的圖案化的晶種層203’可以包括形成多個子晶種層與多條導電線。舉例而言,請參考圖3、圖3A與圖3B,在上視圖中(Z方向),圖案化的晶種層203’可具有多種形狀,例如是長方形、圓形、正方形、三角形、線條、上述組合或其他合適的形狀,但不以此為限。換句話說,圖案化的晶種層203’可以包至少括第一子晶種層210與第二子晶種層220與多條導電線230。但本揭露不以此為限。依據本揭露的一些實施例,第一子晶種層210與第二子晶種層220之間可以彼此分離設置。彼此分離設置例如可以視為第一子晶種層210與第二子晶種層220間可以彼此物理性分離而不相連,或是也可以視為彼此間相隔有適當的距離,但本揭露不以此為限。
Please continue to refer to Figures 2A to 2E and Figure 3, Figure 3A and Figure 3B. 3 and 3B respectively illustrate two embodiments of the method of forming the
依據本揭露的一些實施例,第一子晶種層210可以包括至少一個主要區與至少一個突出部,例如可以包括一個或多個主要區,與一個或多個突出部。舉例而言,一些實施例中第一子晶種層210可僅包括一個主要區。或者如圖3所繪示,第一子晶種層210可包括兩個主要區(即主要區210A與主要區210B)的實
施例,但本揭露的第一子晶種層210不限於兩個主要區,還可以包括多於兩個主要區的實施方式。依據本揭露的一些實施例,第二子晶種層220可以包括複數個周邊區,例如周邊區220A、周邊區220B、周邊區220C、周邊區220D,但本揭露不以此為限。周邊區220A、周邊區220B、周邊區220C、周邊區220D例如可以分別位於基板201的邊緣,上述“位於基板201的邊緣”可表示,在上視圖中(Z方向),周邊區220A、周邊區220B、周邊區220C、周邊區220D分別鄰接於基板201的一邊緣(side)S,或是各個周邊區220A、周邊區220B、周邊區220C、周邊區220D的一側邊大致上分別切齊於基板201的邊緣S,但不以上述為限。在一些實施方式中,第二子晶種層220可以在電鍍的過程中連接電鍍的電極板。
According to some embodiments of the present disclosure, the first
依據本揭露的一些實施例,每個主要區可以與至少一個突出部相連,例如一個或多個突出部可以自一個主要區向外延伸出來。依據本揭露的一些實施例,主要區的每個邊可以包括至少一個突出部,例如每個邊可以包括一個或多個突出部。圖3繪示主要區210A包括突出部210A-1、突出部210A-2、突出部210A-3、突出部210A-4、突出部210A-5、突出部210A-6、突出部210A-7、突出部210A-8的實施例;主要區210B包括突出部210B-1、突出部210B-2、突出部210B-3、突出部210B-4、突出部210B-5、突出部210B-6、突出部210B-7、突出部210B-8的實施例,但本揭露不以此為限。依據本揭露的一些實施例,多個突出部的其中至少一者可以具有一導角,例如一個突出部可以獨立地具有一導角θ。突出部的導角θ可以介於30°至150°(30°θ150°),例如導角θ可以介於45°至135°(45°θ135°),或是導角θ可以介於60°至120°(60°θ120°),或是導角θ可以介於80°至100°(80°θ100°),但本揭露不以此為限。舉例而言,可透過自動光學系統(Auto-Optical Inspection,AOI)檢測導角θ,當導角θ大於等於30°且小於150°時,有助於降低晶種層的電流密度,可以改善基板201邊緣電力線不均勻造成的電場不均勻,有利於提升其上電鍍層(例如電鍍銅層)的厚度
的均勻程度,所以有利於增進電子裝置100的電性可靠度。在一些實施方式中,一個或多個突出部也可以具有一鈍圓形,舉例而言,請參考圖3A,例如從上視圖觀之,一個或多個突出部210A-1、突出部210A-2、突出部210A-3、突出部210A-4、突出部210A-5、突出部210A-6、突出部210A-7、突出部210A-8、突出部210B-1、突出部210B-2、突出部210B-3、突出部210B-4、突出部210B-5、突出部210B-6、突出部210B-7、突出部210B-8可以分別包括弧形邊緣/邊角或弧形轉角等多種不同的實施方式,但本揭露不以此為限。當突出部具有鈍圓的形狀時,也有助於改善基板201邊緣電力線不均勻造成的電場不均勻,有利於提升電鍍層的厚度的均勻程度,所以也有利於增進電子裝置100的電性可靠度。在一些實施方式中,一個或多個突出部彼此間的形狀可以相同也可以不同。
According to some embodiments of the present disclosure, each main area may be connected to at least one protrusion, for example, one or more protrusions may extend outward from one main area. According to some embodiments of the present disclosure, each side of the main area may include at least one protrusion, for example, each side may include one or more protrusions. Figure 3 shows that the
從上視圖觀之,相鄰的突出部之間具有一間隔,其表示在基板201的同一側的兩個相鄰的突出部的相鄰的兩個延伸邊之間沿著X方向或Y方向上的最短距離。依據本揭露的一些實施例,相鄰突出部之間的間隔可以為可變的而依需要設計,例如可以為完全相同、不完全相同或皆不相同。舉例而言,相鄰的突出部210A-1與突出部210A-2的相鄰的兩個延伸邊沿著X方向或Y方向上之間具有一間隔P1,相鄰的突出部210A-3與突出部210A-4的相鄰的兩個延伸邊之間沿著X方向或Y方向上具有一間隔P2,間隔P1的長度可以與間隔P2的長度相同或是不同。圖3繪示間隔P1的長度與間隔P2的長度不同(P1≠P2)的實施例,但本揭露不以此為限。突出部之間設計具有不同的間隔可以降低電流密度集中在角落,改善電鍍層厚度不均的問題。
Viewed from a top view, there is an interval between adjacent protrusions, which means that there is an interval between two adjacent extending sides of two adjacent protrusions on the same side of the
依據本揭露的一些實施例,多條導電線230可以設置於第一子晶種層210與第二子晶種層220之間,例如可以設置於第一子晶種層210的多個突出部與第二子晶種層220之間,以作為第一子晶種層210與第二子晶種層220之間的電連接導電線,也就是說多個突出部的其中一者可以經由多條導電線230中的至少一
者與第二子晶種層220電連接。依據本揭露的一些實施例,導電線230可以具有轉折。具有轉折的導電線230有助於縮小不同位置的不同導電線各自的長度差異。依據本揭露的一些實施例,不同位置的導電線230之間的長度差異值可以不大於15%,或者不同位置的導電線230之間的長度差異值可以不大於10%,或者不同位置的導電線230之間的長度差異值可以不大於5%。例如,與同一個主要區連接的最長導電線的長度M與最短導電線的長度m之間的長度差異值可以不大於15%,也就是說0(M-m)/M0.15,或者同一個主要區連接的最長導電線的長度M與最短導電線的長度m之間的長度差異值可以不大於10%,也就是說0(M-m)/M0.10,或者同一個主要區連接的最長導電線的長度M與最短導電線的長度m之間的長度差異值可以不大於5%,也就是說0(M-m)/M0.05。導電線230長度的計算方式,可以是一條給定的導電線從第一子晶種層210到第二子晶種層220間沿著平行於X方向或Y方向上所有的長度的總和。圖3繪示主要區210A的連接導電線230L-1、導電線230L-2、導電線230L-3、導電線230L-4、導電線230L-5、導電線230L-6、導電線230L-7、導電線230L-8;主要區210B的連接導電線230D-1、導電線230D-2、導電線230D-3、導電線230D-4、導電線230D-5、導電線230D-6、導電線230D-7、導電線230D-8的實施例,但本揭露不以此為限。舉例而言,導電線230L-1可以包括轉折210L-1A與轉折210L-1B的實施例,但本揭露不以此為限。透過上述設計,可以降低電極板所提供的不同電流傳導至主要區的路徑差異,進而提升電鍍層的厚度均勻性或降低基板的翹曲。
According to some embodiments of the present disclosure, a plurality of
在一些實施方式中,多個相鄰的周邊區之間,例如相鄰的周邊區220A、周邊區220B、周邊區220C或周邊區220D之間,可以安排有空白區,例如但不限於空白區220e、空白區220f、空白區220g、空白區220h。空白區可以表示基板201上沒有設置圖案化的晶種層203’的區域,或者也可以視為基板201上可以包含空白區與圖案化的晶種層203’,但本揭露不以此為限。例如在一些實施方式
中,空白區可以設置在基板201的轉角處,或者位於相鄰的周邊區之間,但本揭露不以此為限。空白區的形狀可以依據基板201的形狀或者周邊區的形狀來決定,例如空白區的形狀可以是多邊形,但本揭露不以此為限。空白區的設計可以降低電流密度集中在角落所造成的電鍍層的厚度不均勻現象,並有助於維持電子裝置的電性可靠度。
In some embodiments, a blank area, such as but not limited to a blank area, may be arranged between multiple adjacent peripheral areas, such as between adjacent
依據本揭露的一些實施例,圖案化的晶種層203’可以更包括一或多個第三子晶種層235。在一些實施方式中,第三子晶種層235可以設置在相鄰的第一子晶種層之間,例如一或多個第三子晶種層235可以位於多個主要區的相鄰的兩個主要區之間。第三子晶種層235的形狀可以包括多邊形、弧形邊緣或弧形轉角等多種不同的實施方式,但本揭露不以此為限。例如圖3B所繪示,第三子晶種層235可以設置在第一子晶種層210的兩個相鄰的主要區之間,例如設置在圖3B所示的主要區210A與主要區210B之間,但本揭露不以此為限。依據本揭露的一些實施例,第三子晶種層235可以與多條導電線中的至少一者連接。依據本揭露的一些實施例,第一子晶種層210可以經由多條導電線中的其中至少一者與第三子晶種層235電連接,例如第一子晶種層的突出部210A-8可以經由導電線230L-8與第三子晶種層235電連接。根據一些實施例,第三子晶種層235例如可以為電流傳輸區域(transfer portion)。依據本揭露的一些實施例,第三子晶種層235可以經由多條導電線中的其中至少一者與第二子晶種層220電連接,例如第三子晶種層235可以經由導電線230D-3與第二子晶種層220A電連接。第三子晶種層235存在時導電線長度的計算方式,可以是一條給定的導電線從第一子晶種層210到第二子晶種層220間沿著平行於X方向或Y方向上通過第三子晶種層235的所有的長度的總和。舉例而言,請參考圖3B,導電線230L-8的長度計算可以視為長度L1+長度L2+長度L3+長度L4總和(L1+L2+L3+L4),但本揭露不以此為限。增加第三子晶種層235的設置可降低任一導電線在轉折的過程中斷線而影響
到電子裝置100的電性可靠度的機會。詳細而言,若沒有設置第三子晶種層235,那麼導電線230L-8對應長度L4的線段與對應長度L3的線段在相接轉折處可能會具有90度的轉折,且該轉折處的線寬即為導電線的線寬,線寬很細;而本實施例圖3B中第三子晶種層235的設置位置可與該轉折處的預定位置重疊,以較大面積的塊狀第三子晶種層235取代原來只具有細線寬的導電線轉折處,改善斷線問題。由於第一子晶種層210可藉由一導電線230電連接到第二子晶種層230,而該導電線230可以先經過第三子晶種層235,或是說第三子晶種層235可重疊一部分的導電線230(例如導電線230L-8),因此,在某些實施例中,也可以視為第一子晶種層210透過導電線230與第三子晶種層235電連接到第二子晶種層230。
According to some embodiments of the present disclosure, the patterned seed layer 203' may further include one or more third
圖2B繪示根據本揭露形成電子裝置100的方法對應圖1步驟140的基板201的剖面示意圖。圖4與圖4A繪示對應圖2B的基板201及其上膜層的上視示意圖。圖1步驟140對應如圖2B所繪示,可以在圖案化的晶種層203’的存在下,形成金屬層205,例如,可以透過電鍍步驟形成金屬層205於多個子晶種層的其中至少一者上,使得金屬層205可以覆蓋圖案化的晶種層203’。在一些實施方式中,可選擇性地形成金屬層205於一或多個的第一子晶種層210上,使得金屬層205可以覆蓋一或多個第一子晶種層210及/或第三子晶種層(圖未示)。在一些實施方式中,另包括形成金屬層205於多條導電線230上成為多條走線240。或者在一些實施方式中,形成金屬層205但是金屬層205不會覆蓋第二子晶種層220,使得從上視圖觀之,基板201上包含覆蓋第一子晶種層210的金屬層205與暴露出來的第二子晶種層220。圖案化的晶種層203’,還可以暴露出部分的離形層202。
FIG. 2B is a schematic cross-sectional view of the
依據本揭露的一些實施例,從上視圖觀之,金屬層205可以包括至少一個主要區,例如可以包括一個或多個主要區。圖4繪示依據本揭露的電子裝置100,金屬層205包括一個主要區205A的實施例。圖4A繪示依據本揭露的電子裝置100,金屬層205包括主要區205A與主要區205B的實施例,但本揭露的金屬層
205不限於兩個主要區,還可以包括多於兩個主要區的實施方式。主要區205A或主要區205B可以分別經由多條走線240與一或多個第二子晶種層220的周邊區電連接。
According to some embodiments of the present disclosure, the
圖2C繪示根據本揭露形成電子裝置100的方法對應圖1步驟150的基板201的剖面示意圖。圖1步驟150對應如圖2C所繪示,可以進行圖案化金屬層205的步驟以得到一圖案化金屬層,且此步驟可同時圖案化晶種層203’。在一些實施方式中,可以進行一次或多次的蝕刻步驟,對金屬層205與圖案化的晶種層203’進行圖案化。例如可以先圖案化金屬層205,然後在圖案化金屬層205’的存在下順應地圖案化位於圖案化金屬層205’下方的第一子晶種層(例如以圖2C中的晶種層203’表示),完成一次或多次的蝕刻步驟,但是本揭露不限於此。在一些實施方式中,可提供一電鍍光阻在晶種層203’上以定義金屬層205所形成的區域,形成金屬層205後再去除電鍍光阻可得到圖案化金屬層205’,圖案化金屬層205’可暴露出部分的晶種層203’,接著完成一次或多次的蝕刻步驟將暴露出的晶種層203’去除。在一些實施方式中,完成圖案化的金屬層205’與經由第二次圖案化的晶種層203’可一起作為第一層線路重佈層250(RDL),例如可以做為凸塊下金屬(UBM,under bump metallization)的連接墊(pad)之用,但是本揭露不限於此。依據本揭露,線路重佈層可以包含多層的金屬層、晶種層與絕緣層(圖未示)交錯堆疊而成的疊層(stacking layer),例如絕緣層(圖未示)與圖案化金屬層可以一起形成功能疊層。線路重佈層視情況需要還可以更包括薄膜電晶體、靜電放電防護(electrostatic discharge,ESD)元件、或電容等電子元件,但是本揭露不限於此。
FIG. 2C is a schematic cross-sectional view of the
圖2C繪示根據本揭露形成電子裝置100的方法對應圖1步驟160的基板201的剖面示意圖。圖1步驟160對應如圖2C所繪示,可以進行形成視情況需要的絕緣層260的步驟。在一些實施方式中,可以形成絕緣層260於圖案化金屬層
205’上,使得絕緣層260可以覆蓋圖案化的金屬層205’與第一子晶種層(如圖2C的晶種層203’表示)作為保護層。或者在一些實施方式中,可以形成絕緣層260位於離形層202與晶種層203之間。絕緣層260可以覆蓋圖案化的金屬層205’與晶種層203’,降低水氣或氧氣影響圖案化的金屬層205’與晶種層203’的可能性,所以有利於增進電子裝置100的電性可靠度。在一些實施方式中,絕緣層260可以包括一種介電材料,例如可以包括有機絕緣材料、無機絕緣材料、填料、或是任何適當的介電材料。舉例而言,絕緣層260可以包括聚醯亞胺(PI)、聚苯乙烯(PS)、氮氧化矽材料、ABF膜(Ajinomoto build-up film)等,但是本揭露不限於此。在一些實施方式中,可以使用狹縫塗佈(slit coating)的方式形成絕緣層260,但是本揭露不限於此。在一些實施方式中,形成絕緣層260的步驟還可以包含圖案化絕緣層260的過程,使得圖案化的絕緣層260有利於配合後續步驟的進行。第一線路重佈層250中的圖案化金屬層205’、晶種層203’與絕緣層260可一起形成功能疊層。
FIG. 2C is a schematic cross-sectional view of the
圖2D繪示根據本揭露形成電子裝置100的方法對應圖1步驟170的基板201的剖面示意圖。圖1步驟170對應如圖2D所繪示,可以再進行另一組的晶種層271與金屬層272的形成步驟。在一些實施方式中,再形成的另一組的晶種層271與金屬層272可以一起作為第二層線路重佈層270之用,但本揭露不限於此。第二層線路重佈層270可以穿過覆蓋圖案化的金屬層205’與晶種層203’的第一子晶種層(未標示)的圖案化絕緣層260所形成的開口261,並透過開口261與第一層線路重佈層250電連接。例如,第二層線路重佈層270的晶種層271可以與第一層線路重佈層250的圖案化的金屬層205’電連接,使得第二層線路重佈層270可以與第一層線路重佈層250電連接。第二層線路重佈層270的晶種層271與金屬層272的材料或是形成方式請參考前述,而不再贅述。
FIG. 2D is a schematic cross-sectional view of the
圖2E繪示根據本揭露形成電子裝置100的方法對應圖1步驟180的基
板201的剖面示意圖。圖1步驟180對應如圖2E所繪示,可以再進行移除基板201與離形層202、形成接合材料280以及進行與晶片290電連接的步驟。例如,可以借助離形層202將暫時性的基板201與第一層線路重佈層250分開而移除基板201。在一些實施方式中,可以形成與第一層線路重佈層250電連接的接合材料280,例如形成與第一層線路重佈層250的圖案化的晶種層203’(示於圖2D)電連接的第一接合材料281。在一些實施方式中,可以形成與第二層線路重佈層270電連接的接合材料280,例如形成與第二層線路重佈層270的金屬層272電連接的第二接合材料282。在一些實施方式中,可以再將晶片290與第二接合材料282電連接,使得晶片290可以經由彼此電連接的第二接合材料282、第二層線路重佈層270、第一層線路重佈層250與第一接合材料281電連接。接合材料280可以包括導電材料,例如可以包括導電凸塊、焊球、上述組合或其他合適的材料,但是本揭露不限於此。晶片290可以包括一種電子元件,例如可以包括二極體(diode)、半導體晶粒(die),但是本揭露不限於此。在一些實施例中,在將晶片290接合到第二層線路重佈層270上之前,可以選擇性的先進行切割製程,以將圖2D中的整面第二層線路重佈層270與第一線路重佈層250切割成數個部分,使各部分可分別對應預接合的晶片290,但本揭露不以上述為限。當晶片290接合到重佈層之後,可形成第一保護層291與第二保護層292。其中,第一保護層291可形成在晶片290、重佈層270與接合材料之間進而提升電子裝置可靠度,第一保護層291可例如為底部填充劑(underfill)或其他合適的材料,但不以此為限。第二保護層292可以圍繞晶片290或重佈層270或重佈層250,第二保護層292可降低環境中水氧對於電子裝置100的影響,第二保護層可例如為封裝環氧樹脂(epoxy molding compound,EMC)或其他合適的材料,但不以此為限。
FIG. 2E illustrates the basic steps of the method for forming the
須注意的是,在圖1所示的本揭露電子裝置的製造方法中,步驟150
到步驟180為可選擇性的,亦即此些步驟可以在某些實施例中部分或全部省略。例如,在某些實施例中,本揭露電子裝置的製造方法可包括步驟110到步驟160與步驟180而省略步驟170,但本揭露不以上述為限。
It should be noted that in the manufacturing method of the disclosed electronic device shown in FIG. 1 , step 150
依據本揭露的一些實施例,本揭露提供一種電子裝置的製造方法,經由先形成圖案化的分區晶種層後,再將圖案化的金屬層順應地形成在圖案化的分區晶種層上並配合空白區的設計,可以降低邊緣或角落因不均勻的電流密度或不均勻的電場所造成的導電層翹曲,並有助於維持電子裝置的電性可靠度。在一些實施方式中,主要區的突出部可以具有一適當的導角θ或是形狀,有助於降低晶種層的電流密度,可以改善基板邊緣電力線不均勻造成的電場不均勻,可以改善基板邊緣電力線不均勻造成的電場不均勻,有利於提升電鍍銅層的厚度的均勻程度,所以有利於增進電子裝置的電性可靠度。選擇性的,經由電鍍製程在圖案化的分區晶種層上形成金屬層後,可以對金屬層進行圖案化製程,其下側的分區晶種層亦可對應圖案化。因此,晶種層可進行兩次圖案化製程。 According to some embodiments of the present disclosure, the present disclosure provides a method of manufacturing an electronic device by first forming a patterned partitioned seed layer, and then conformally forming a patterned metal layer on the patterned partitioned seed layer. Coupled with the design of the blank area, it can reduce the warping of the conductive layer caused by uneven current density or uneven electric field at edges or corners, and help maintain the electrical reliability of electronic devices. In some embodiments, the protruding portion of the main area can have an appropriate lead angle θ or a shape, which helps to reduce the current density of the seed layer, can improve the uneven electric field caused by uneven power lines at the edge of the substrate, and can improve the substrate. The uneven electric field caused by the uneven edge power lines is conducive to improving the uniformity of the thickness of the electroplated copper layer, so it is conducive to improving the electrical reliability of the electronic device. Optionally, after a metal layer is formed on the patterned partitioned seed layer through an electroplating process, a patterning process can be performed on the metal layer, and the partitioned seed layer below it can also be patterned accordingly. Therefore, the seed layer can be patterned twice.
以上所述僅為本揭露之實施例,凡依本揭露申請專利範圍所做之均等變化與修飾,皆應屬本揭露之涵蓋範圍。 The above are only embodiments of the present disclosure, and all equivalent changes and modifications made based on the patent scope of the present disclosure shall be within the scope of the present disclosure.
110:提供基板 110: Provide substrate
120:於基板上形成晶種層 120: Forming a seed layer on the substrate
130:圖案化晶種層以形成多個子晶種層與多條導電線 130: Patterning the seed layer to form multiple sub-seed layers and multiple conductive lines
140:形成金屬層於多個子晶種層的其中至少一者上 140: Forming a metal layer on at least one of the plurality of sub-seed layers
150:圖案化金屬層 150:Patterned metal layer
160:形成絕緣層 160: Forming an insulating layer
170:形成另一組的晶種層與金屬層 170: Form another set of seed layer and metal layer
180:移除基板與離形層、形成接合材料以及進行與晶片電連接 180: Remove the substrate and release layer, form the bonding material, and make electrical connections with the chip
Claims (9)
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TW111128529A TWI827169B (en) | 2022-07-29 | 2022-07-29 | Manufacturing method of electronic device |
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CN101452973A (en) * | 2007-12-03 | 2009-06-10 | 帕洛阿尔托研究中心公司 | Method of forming conductive lines and similar features |
CN103222350A (en) * | 2010-12-02 | 2013-07-24 | 高通股份有限公司 | Selective seed layer treatment for feature plating |
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Patent Citations (2)
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