JP2024501399A - ファンアウトパッケージまたは相互接続ブリッジのための転写可能ピラー構造 - Google Patents

Abstract

ピラー構造が提供される。ピラー構造は、複数のピラーを備える。ピラーのそれぞれは、テンプレートウェハにエッチングされたピット内に形成されたキャッピング材料層、キャッピング材料層上に形成された導電性プラグ、導電性プラグ上に形成されたベース層、および、ベース層上に形成された取付け材料層を有する。これらのピラーは、縦方向で互いに結合されてピラー構造を形成する。

Description

本発明は、電気素子、電子素子、および、半導体素子の分野に関する。詳細には、本発明は、半導体集積回路（ＩＣ）チップなどの物品用のファンアウトパッケージまたは相互接続ブリッジのための、転写可能ピラー構造、および、ピラー構造を形成する方法に関する。

典型的な半導体集積回路（ＩＣ）チップは、層フィーチャが互いに重ね合わされて、個々の素子を形成し、素子を互いに接続するように積み重ねられた層を有する。ＩＣは、薄い半導体ウェハ上にチップのアレイを形成することにより量産される。各アレイ位置はダイとして知られており、各ダイは、ＩＣチップ、または、テストまたは位置合わせのための構造などの多層構造を収容することができる。

トランジスタ技術が発展するにつれて、チップフィーチャおよび素子は、ますます小型になっており、一般には１マイクロメートル（１μｍ）または１ミクロンをはるかに下回る最小寸法を有している。チップフィーチャおよび素子が小型であるほど、ＩＣ製造者は、より多くの機能を同一の実チップ資産内で統合することが可能になる。典型的なＩＣは、互いに結線されて、チップ機能を提供する回路にされた数十億のトランジスタを含むことが可能である。また、ＩＣ回路は、マイクロセンサまたは他のマイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）構造などのマイクロマシン構造を含み得る。カンチレバーおよびメンブレンのフォーメーションなどの典型的なＭＥＭＳ構造は、表面配線構造の下に複数の層間ビア層を積み重ね、周囲フィーチャを傷付けずに表面配線をアンダーカットすることにより形成されてきた。

完成された各チップまたはダイの表面層には一般に、チップ電力および入出力（Ｉ／Ｏ）信号に接続するためのプローブ式オフチップパッドが実装される。各ダイにパックする機能を増やすことは、一方の側（頂部）の各ダイに、または、両側（頂部および底部）の３次元（３Ｄ）チップ構造に提供されるＩ／Ｏ信号をより多くすることを一般に意味する。各ダイは、Ｉ／Ｏ信号ごとの少なくとも１つの表面パッド、および、いくつかの電力（供給および接地）接続パッドを有する。ダイのサイズが縮小されるにつれて、これらのＩ／Ｏ信号および供給が提供されることで、より厳密なオフチップＩ／Ｏ接続要件、すなわち、いっそう密集したＩ／Ｏパッドアレイに至っている。典型的な現状技術ＩＣウェハ上では、例えば、各ダイの表面層に、数千の接続パッドが密集することがある。これを成し遂げるためには、５０ミクロン未満（＜５０μｍ）の非常に密なピッチの超微細ピッチパッドを要する。

パッケージ内での複数のチップの異種混交的集積化のために、ラミネートの上方にシリコンブリッジ構造を組み込んで、２つまたはそれより多くのアクティブなダイを接続する微細ピッチ配線を提供することがしばしば望まれる。この構造は、２つの異なる高さ、そして場合によっては、異なる横方向サイズの複数の電気相互接続を要し得る。いくつかの相互接続は、高アスペクト比の構造（すなわち、大きな高さ－ピッチ比）を要し得る。さらに、２つの異なるピッチ間で対面型相互接続が必要とされることもある。

本発明の実施形態は、ピラー構造に関する。ピラー構造は、複数のピラーを備える。複数のピラーのそれぞれは、テンプレートウェハにエッチングされたピット内に形成されたキャッピング材料層、キャッピング材料層上に形成された導電性プラグ、導電性プラグ上に形成されたベース層、および、ベース層上に形成された取付け材料層を有する。これらのピラーは、縦方向で互いに結合されてピラー構造を形成する。

本発明の他の実施形態は、ピラー構造を形成する方法に関する。この方法は、複数のピラーを形成する段階、各ピラーが、テンプレートウェハにエッチングされたピット内でキャッピング材料層を形成し、キャッピング材料層上に導電性プラグを形成し、導電性プラグ上にベース層を形成し、ベース層上に取付け材料層を形成することにより形成される；および、ピラー構造を形成するように、複数のピラーを縦方向で互いに結合させる段階を備える。

他の実施形態は、ブリッジ構造に関する。このブリッジ構造は、基板；基板上に形成されたブリッジ；基板上に形成された複数のピラースタック、各ピラースタックが、互いに重なって形成された複数のピラーを有し、各ピラーが、キャッピング材料層、キャッピング材料層上に形成された導電性プラグ、導電性プラグ上に形成されたベース層、および、ベース層上に形成された取付け材料層を含む；および、ピラースタックの頂部に形成された複数のチップを備える。

上記の概要は、本発明の例証される各実施形態または全ての実装形態を説明することを意図しているわけではない。

本願に含まれる図面は、本明細書に組み込まれ、その一部分を形成する。それらは、本発明の実施形態を例証し、記載部分と共に、本発明の原理を説明する。図面は、特定の実施形態の例示に過ぎず、本発明を限定しない。

実施形態による、製造工程のうちの一中間ステージにおける突起体位置にピットが設けられたテンプレートウェハの一例の断面図である。

実施形態による、製造プロセスの次のステージにおける、図１Ａのテンプレートウェハでの転写物の形成の一例の断面図である。

実施形態による、製造プロセスの次のステージにおける、図１Ｂのテンプレートウェハでの転写可能ピラーの形成の一例の断面図である。

実施形態による、製造プロセスの次のステージにおける、図１Ｃのテンプレートウェハでの転写可能ピラーの先端部の形成の一例の断面図である。

実施形態による、製造プロセスの次のステージにおける、図１Ｄのテンプレートウェハでの転写可能ピラーの先端部の形成の一例の断面図である。

実施形態による、転写可能ピラーの一例の断面図であって、転写可能ピラーが物品に取り付けられた後であり、かつ、転写可能ピラーがテンプレートウェハから取り外された後の断面図である。

実施形態による、図１Ｆの転写可能ピラーの一例の断面図であって、転写可能ピラーがテンプレートウェハから取り外された後であり、かつ、転写可能ピラーの先端部がはんだボールに突き刺さった後の断面図である。

実施形態による、図１Ｆの転写可能ピラーの一例の断面図であって、転写可能ピラーがテンプレートウェハから取り外された後であり、かつ、転写可能ピラーの先端部がコイニング工程を受けて、平らにされた先端部形状またはフック状の先端部形状が形成された後の断面図である。

実施形態による、転写可能ピラーの先端部がはんだボールに挿入された後であり、かつ、物品が取り除かれる前の、図１Ｇの第１の完成された構造の一例の断面図である。

実施形態による、物品が取り除かれた後の図２Ａに示される第１の完成された構造の断面図である。

実施形態による、被転写基板に転写される前の図２Ｂに示される第１の完成された構造の断面図である。

実施形態による、被転写基板に転写された後の図２Ｃに示される第１の完成された構造を含むピラー構造の断面図である。

実施形態による、被転写基板に転写される前の、第２の完成された構造を含めた図２Ｄに示されるピラー構造の断面図である。

実施形態による、被転写基板に転写された後の、第２の完成された構造を含めた図２Ｅに示されるピラー構造の断面図である。

実施形態による、被転写基板に転写された後の、第３の完成された構造を含めた図２Ｆに示されるピラー構造の断面図である。

実施形態による、異なる基板層構成に取り付けられた図２Ｇに示されるピラー構造の一例の断面図である。

実施形態による、はんだリフロー前の厚い端子はんだ層を有するピラー構造の一例の断面図である。

実施形態による、はんだリフロー後の厚い端子はんだ層を有するピラー構造の一例の断面図である。

実施形態による、複数の異なるピラー構造を含むプレモールドピラーチップの一例の断面図である。

実施形態による、ピラー構造が一時的な処理基板に転写された後の図５Ａに示されるプレモールドピラーチップの例の断面図である。

実施形態による、ピラー構造が一時的な処理基板に転写された後であり、かつ、リリース層および一時的な処理基板が取り除かれた後の図５Ｂに示されるプレモールドチップの例の断面図である。

実施形態による、図５Ｃに示されるプレモールドピラーチップを含む、ファンアウトパッケージオンパッケージ（ＰｏＰ）構造またはブリッジ構造のための転写ピラー構造の一例の断面図である。

実施形態による、ブリッジがラミネート基板に取り付けられた後の図６Ａのプレモールドピラーチップを含む、ファンアウトパッケージオンパッケージ（ＰｏＰ）構造またはブリッジ構造のための転写ピラー構造の断面図である。

実施形態による、ブリッジがラミネート基板に取り付けられた後の図６Ｂのプレモールドピラーチップを含む、ファンアウトパッケージオンパッケージ（ＰｏＰ）構造またはブリッジ構造のための転写ピラー構造の断面図であり、ここでは、プレモールドピラーチップが、ラミネート基板の表面に近接させられている。

実施形態による、プレモールドピラーチップがラミネート基板に取り付けられた後の図６Ｃのプレモールドピラーチップを含む、ファンアウトパッケージオンパッケージ（ＰｏＰ）構造またはブリッジ構造のための転写ピラー構造の断面図である。

実施形態による、平坦化工程後であり、かつ、チップが加えられた後の、図６Ｄのプレモールドピラーチップを含む、ファンアウトパッケージオンパッケージ（ＰｏＰ）構造またはブリッジ構造のための転写ピラー構造の断面図である。

実施形態による、挿入の後にモールドされたピラー構造を含む、ファンアウトパッケージオンパッケージ（ＰｏＰ）構造またはブリッジ構造のための転写ピラー構造の一例の断面図である。

縦方向ピラー構造間の介在空間に形成されたモールド層を含む、図７Ａのファンアウトパッケージオンパッケージ（ＰｏＰ）構造またはブリッジ構造の断面図である。

図７Ｂのファンアウトパッケージオンパッケージ（ＰｏＰ）構造またはブリッジ構造の断面図であり、ここでは、ピラー構造が、ＣＭＰ工程を使用して平坦化されている。

実施形態による、ラミネート基板除去後の図７Ｃの転写ピラー構造の一例の断面図である。

実施形態による、予め形成されたｂ－ステージアンダーフィル／熱可塑性モールドコンパウンドに挿入されたピラー構造を含む、ファンアウトパッケージオンパッケージ（ＰｏＰ）構造またはブリッジ構造のための転写ピラー構造の一例の断面図である。

実施形態による、モールドコンパウンド層に挿入されている図８Ａの素子のピラー構造の断面図である。

図８Ｂのファンアウトパッケージオンパッケージ（ＰｏＰ）構造またはブリッジ構造の断面図であり、ここでは、ピラー構造が、ＣＭＰ工程を使用して平坦化されている。

図面内の要素は簡略化および明瞭化のために示されていることを理解されたい。簡略化のために、また、例証される実施形態の理解の助けになるために、商業的に実現可能な実施形態で有用または必要であり得る、十分に理解されている要素は示されていない場合もある。

本開示は、ファンアウト構造または相互接続ブリッジと併せて使用可能なピラー構造を説明する。詳細には、本開示は、複数のピラーを含むピラー構造を説明する。ピラーのそれぞれは、テンプレートウェハにエッチングされたピット内に形成されたキャッピング材料層、キャッピング材料層上に形成された導電性プラグ、導電性プラグ上に形成されたベース層、および、ベース層上に形成された取付け材料層を含む。これらのピラーは、縦方向で互いに結合されてピラー構造を形成する。互いに重なるようにピラーを積み重ねて、所望の総高さのピラー構造を形成することができ、ピラー構造を、ファンアウト構造または相互接続ブリッジ内で使用することができる。

本発明の様々な実施形態が、関係する図面を参照して本明細書で説明される。本発明の範囲から逸脱せずに、代替実施形態を考え出すことも可能である。以下の説明内および図面内では、要素間の様々な接続および位置関係（例えば、上、下方、隣接など）が記載されることに留意されたい。これらの接続および／または位置関係は、別段の指定がない限り、直接的なものでも、間接的なものでもよく、本開示は、この点について限定を行うことを意図しない。したがって、実体同士の結合は、直接的または間接的な結合を指すことができ、実体間の位置関係は、直接的または間接的な位置関係であり得る。間接的な位置関係の一例として、層「Ａ」を層「Ｂ」の上に形成すると本説明内で言われた場合は、１つまたは複数の中間層（例えば、層「Ｃ」）が、層「Ａ」および層「Ｂ」の関係する特性および機能性がその中間層により実質的に変えられない限りは、層「Ａ」および層「Ｂ」の間に存在する状況が含まれる。

以下の定義および略語が、特許請求の範囲および明細書の解釈に使用される。本明細書では、「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」、「ｉｎｃｌｕｄｅｓ」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」、「ｈａｓ」、「ｈａｖｉｎｇ」、「ｃｏｎｔａｉｎｓ」または「ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ」という語、または、それらの他の任意の変形形態は、非排他的包含を対象とすることを意図している。例えば、要素のリストを含む組成物、混合物、工程、方法、物品、または、装置は、必ずしもそれらの要素のみに限定されず、明示的にリストされていない他の要素、または、こうした組成物、混合物、工程、方法、物品または装置に固有の他の要素を含み得る。

以後の説明の目的のために、「上」、「下」、「右」、「左」、「縦」、「水平」、「頂部」、「底部」といった語、および、それらの派生語は、図面内の向きでの、説明されている構造および方法に関係するものとする。「重ね合わせる」、「～の頂上に」、「～の頂部に」、「～上に位置決めされる」、または、「～の頂上に位置決めされる」といった言い回しは、第１の構造などの第１の要素が、第２の構造などの第２の要素上に存在することを意味し、ここでは、界面構造など、間に入る要素が、第１の要素および第２の要素の間に存在し得る。「直接接触」といった言い回しは、第１の構造などの第１の要素および第２の構造などの第２の要素が、２つの要素の界面にいかなる中間の導電、絶縁、または、半導体層も存在せずに接続されることを意味する。例えば、「第１の要素が第２の要素に対して選択的である」など、「～に対して選択的である」という言い回しは、第１の要素をエッチング可能であり、第２の要素が、エッチストップとして働くことが可能であることを意味することを留意されたい。

簡潔にするために、半導体素子および集積回路（ＩＣ）の作製に関する従来式の技術は、本明細書で詳細に説明される場合、または、されない場合がある。さらに、本明細書で説明される様々なタスクおよび工程ステップは、本明細書で詳細には説明されていない追加のステップまたは機能性を有するより包括的な手順または工程に組み込むことも可能である。具体的には、半導体素子および半導体ベースのＩＣの製造における様々なステップは、周知のものであるので、簡潔にするために、多くの従来式ステップは、本明細書では簡単に述べられるのみであるか、または、周知の工程詳細が提供されずに全体的に省略されることとなる。

一般に、パッケージ化されてＩＣになるマイクロチップを形成するのに使用される様々な工程は、４つの一般的なカテゴリー、すなわち、膜堆積、除去／エッチング、半導体ドーピング、および、パターニング／リソグラフィに含まれる。

堆積とは、材料をウェハ上で成長させる、ウェハ上で被覆する、または、ウェハに転写する任意の工程である。利用可能な技術には、数ある中でも特に、物理的気相成長（ＰＶＤ）、化学的気相成長（ＣＶＤ）、電気化学堆積（ＥＣＤ）、分子ビームエピタキシ（ＭＢＥ）が含まれ、より最近では、原子層堆積（ＡＬＤ）が含まれる。他の堆積技術は、プラズマ加速化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）であり、これは、プラズマ内のエネルギーを使用して、通常であれば、従来式のＣＶＤに関連するより高い温度を要するはずの反応をウェハ表面で誘発する工程である。ＰＥＣＶＤ堆積中のエネルギッシュなイオン衝撃により、膜の電気的および機械的性質を改善することも可能である。

除去／エッチングは、ウェハから材料を取り除く任意の工程である。例には、エッチング工程（湿式または乾式）および化学機械平坦化（ＣＭＰ）などが含まれる。除去工程の１つの例は、イオンビームエッチング（ＩＢＥ）である。一般に、ＩＢＥ（またはミリング）は、遠隔のブロードビーム・イオン／プラズマ源を利用して、物理的な不活性ガスおよび／または化学的な反応性ガス手段により基板材料を取り除く乾式プラズマエッチング方法を指す。他のプラズマエッチング技術同様に、ＩＢＥは、エッチング速度、異方性、選択性、均一性、アスペクト比、および、基板損傷の最小化などの利点を有する。乾式除去工程の他の例は、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）である。一般に、ＲＩＥは、化学反応性の高いプラズマを使用してウェハに堆積された材料を取り除く。ＲＩＥを用いると、低圧力（真空）下で電磁場によりプラズマが生成される。ＲＩＥプラズマからの高エネルギーイオンが、ウェハ表面に衝突し、それと反応して材料を取り除く。

半導体ドーピングとは、例えば、トランジスタのソースおおびドレインを、一般には拡散および／またはイオン注入によりドーピングすることで電気的性質を変えることである。これらのドーピング工程に続いて、炉アニーリングまたは急速熱アニーリング（「ＲＴＡ」）が行われる。アニーリングは、注入されたドーパントを活性化する働きをする。トランジスタ、および、それらのコンポーネントを接続および分離するために、導体（例えば、ポリシリコン、アルミニウム、銅など）および絶縁体（例えば、様々な形態のシリコン酸化物、窒化シリコンなど）の両方の膜が使用される。半導体基板の様々な領域の選択ドーピングより、電圧を印加することで基板の導電率を変えることが可能になる。これらの様々なコンポーネントの構造を作ることで、数百万のトランジスタを構築し、互いに結線させて、現代のマイクロエレクトロニック素子の複雑な回路を形成することができる。

半導体リソグラフィとは、半導体基板上に３次元レリーフ画像またはパターンを形成することであり、これは、その後で、パターンを基板に転写するために行われる。半導体リソグラフィでは、フォトレジストと呼ばれる感光性ポリマーによりパターンが形成される。トランジスタを作る複雑な構造、および、回路の数百万のトランジスタを接続する多くのワイヤを構築するために、リソグラフィおよびエッチングパターン転写のステップが、複数回繰り返される。ウェハへのプリント中の各パターンは、それより前に形成されたパターンと位置整合され、導体、絶縁体、および、選択的にドーピングされた領域が徐々に構築されて、最終素子が形成される。

ここで本発明の態様により具体的に関係する技術の概要を参照すると、背が高い（すなわち、高アスペクト比の）相互接続を作成するための２つの方法があり、それら方法のそれぞれは、特定の欠点を有する。これらの方法のうちの１つはＣｕボールを使用するものであり、このボールを落下させて、ふるいに通し、球体になるように高さ対幅比＝１ではんだ付けする。これらの方法のうちの他の方法はめっきされたＣｕピラーを使用するものであり、このピラーは、一般にはダイ上にめっきされている。この２つ目の方法では、ピラーの高さ対幅のアスペクト比が、最高で２：１から３：１である。この２つ目の方法では、パターン形成されたウェットフィルムマスクまたはドライフィルムマスクを通しためっき加工という基本的制限が存在する。

本実施形態は、リリース工程を使用して、めっきされたピラー構造を他の基板からダイに転写する。選択されたエリアの転写により、要求される領域のみにピラーが置かれる。さらに、特定の実施形態では、選択的転写についての要求される領域は、捕獲パッドを含む領域である。換言すると、ピラーは、対応する捕獲パッドがある場合のみ転写される。また、フィリップチップ接合工程を使用することで複数回の転写を行って、リソグラフィ制御による正確な高さを有する高アスペクト比の構造を作ることが可能である。この高さは、ポジションモードのフリップチップボンダを使用して制御することが可能である。さらに、この高さは、はんだ層が所々に置かれた状態で、複数の先端部を「ストップ」として働かせることで制御することが可能である。

パッケージ内での複数のチップの異種混交的集積化のために、ラミネートの上方にシリコンブリッジ構造を組み込んで、２つまたはそれより多くのアクティブなダイを接続する微細ピッチ配線を提供することがしばしば望まれる。この構造は、２つの異なる高さ、そして場合によっては、異なる横方向サイズの複数の電気相互接続を要し得る。いくつかの相互接続は、高アスペクト比の構造、すなわち、大きな高さ－ピッチ比を要し得る。２つの異なるピッチ間で対面型相互接続が必要とされることもある。チップごとに異なるピッチおよび高さを考慮することを要し得る相互接続ブリッジを有するパッケージを構築するこれらの課題を考えると、本発明の実施形態は、ブリッジ構造についてオフセットを作り出すために、転写可能ピラー構造を使用して、ピラーフィーチャのサイズを正確に調整することを可能にする。

本実施形態は、独立した基板上にピラー構造を作り、ファンアウトパッケージまたはブリッジ構造内のチップについてオフセットを形成するために、所望のパッケージに構造を選択的に転写するための転写可能ピラー方法を利用する。この工程を繰返し実行して、アスペクト比により限定されずに、ピラー構造の全高をさらに増やすことが可能である。

ここで図面を、初めに図１Ａを参照すると、この図は、実施形態による、製造工程のうちの一中間ステージにおける突起体位置にピットが設けられたテンプレートウェハの一例の断面図である。下記のステップのうちの特定のステップは、製造工程内の電気化学めっき加工ステップを含む。図１Ａに示されるように、テンプレートウェハ１００は、少なくとも１つの突起体位置１０３（図１Ｂも参照されたい）にピット１０５が設けられ、各ピット１０５を被覆する低粘着性の表面層またはシード層１０２で覆われる。図１Ａでは単一のピット１０５が示されているが、テンプレートウェハ１００は、複数のピット１０５を含んでもよいことを理解されたい。被覆されたピット１０５は、電流安定度に悪影響を及ぼさずにピット１０５内での核生成の助けになる局所的な電流集中を各ピット１０５内に引き起こす非平面状の表面を提供するが、これは、アンカー効果により、連続的な電力供給が可能になるからである。さらに、ピット１０５のキャビティにより、流体境界層が提供され、この層は、総体的な流れではなく拡散により質量移動をもたらし、槽撹拌により意図せずに核生成部位が外されることを阻止する。さらに、テンプレートウェハ１００上の連続膜に電気めっきをする際に、シード層１０２が下にある構造（ピット１０５）と協働することにより、連続堆積のための安定した均一の電流が供給されながら、膜が固定されて、デラミネーションが阻止される。核生成部位は、シード層１０２に付着し、シード層１０２はピット１０５、および、それらの間の水平面に付着するので、電気めっき溶液は、相対的に粒子汚染のない状態にとどまる。ピット１０５により、次にめっきされる水平方向膜の拡張が可能になって、応力がリリースされる。最後に、テンプレートウェハ１００を形成する応力をかけられた材料により、より厚く、破損のないめっき加工が容易になり、これにより、キャビティをめっきする金属内の応力、および、隣接し合うピット１０５間の平らな部分での膜デラミネーションによる応力の両方がリリースされる。さらに、テンプレートウェハ１００を再生して再使用して、突起体を作製し、それを追加の物品に取り付けることができる。

特定の実施形態では、テンプレートウェハ１００は、角柱状、円錐形、円筒状、または、ピラミッド型のピット１０５を有するシリコンウェハである。この例では、ピット１０５は、正方形の底面および正三角形状の辺１０１を有する逆ピラミッド形状を有する。マイクロピラーのアレイ、または、５０マイクロメートルまたはミクロン（５０μｍ）およびそれを下回るマイクロＣ４のボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）を用いてＩＣチップにバンプを設けるために、または、こうしたウェハのためのテストプローブを形成するために、ピット１０５は１から２５μｍの深さ、好ましくは、８μｍの深さであり、表面の対角線／直径は１から５０μｍ、例えば、１４μｍである。ピット１０５は、例えば、ディープまたはシャロートレンチアイソレーション（ＳＴＩ）でのトレンチ形成で使用されるものなど、任意の周知半導体パターン形成およびエッチング工程を使用して形成され得る。任意の適当なウェットまたはドライエッチングが使用され得る。例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨまたはＴＭＡＯＨ）を使用した異方性ウェットエッチングにより、テンプレートウェハ１００の表面にピラミッド型のピット１０５がエッチングされる。他の例では、ウェットエッチングのためにＫＯＨが使用され得る。さらに、周知のパターン形成およびエッチングを使用してピット１０５を形成することができるので、選択される特定の技術特徴に応じて、ピット１０５を任意のサイズおよび任意のピッチに縮小可能である。

シード層１０２は、各ピット１０５を被覆し、特定の実施形態では、シード層１０２は、金属層である複数の副層（図１Ａでは示されていない）を有する。１つの例では、シード層１０２は、テンプレートウェハ１００（例えば、シリコン基板）への良好な粘着性を保証するためにシリコンテンプレートウェハ１００上に直接的に形成された、例えばチタンであるベース層を第１の副層として含む。この例では、シード層１０２は、均一な電流分布を保証し、電気めっき加工中の電流安定度を維持するためにベース層上に形成された、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、または、金（Ａｕ）などの高導電性層（図示せず）を第２の副層として含む。この例では、シード層１０２は、高導電性層上に形成された、例えばＴｉなどのシード材料の表面層（図示せず）を第３の副層として含む。Ｔｉ表面層上に形成される自然酸化物（図示せず）により、Ｔｉ表面層への粘着性が十分に低くなることが保証されて、後で、電気めっきされた材料を相対的に低い力で分離することが可能になる。

表面の非線形性または他の表面粗さにより、この例ではピットにより、核生成部位をめっきすることが容易にされ、次でめっきされる金属の、めっき加工中でのテンプレートウェハへの付着性が維持され、また、粘着性が十分に低いので、相対的に低い力でめっきがリリースされる。他の適当なシード材料は、例えば、ステンレス鋼およびクロム（Ｃｒ）を含み得る。また、シード層１０２は、その層がテンプレートウェハ１００に十分に付着し、十分に均一な電流分布を提供するのであれば単一の金属層（例えば、図１Ａに示されるようなもの）であってもよい。

ここで図１Ｂを参照すると、この図は、実施形態による、製造プロセスの次のステージにおける、図１Ａのテンプレートウェハ１００での転写可能ピラーの形成の一例の断面図である。特定の実施形態では、図１Ｂに示されるように、各転写可能ピラーが、堅い先端部キャップを形成するキャッピング材料層（または、ハードキャップ層１０６）を含み、この層は、テンプレートウェハ１００上に犠牲層１０４を形成およびパターン形成した後にシード層１０２に電気めっきされる。パターン形成された犠牲層１０４は、シード層１０２で被覆された各ピット１０５の上方に突起体位置１０３を画定する。あるいは、複数の尖った先端部の実施形態では、各転写可能ピラーが、複数のピット１０５の上に形成され、ピット１０５間の表面が、パターン形成された犠牲層１０４により途中で遮られず、次でのめっき加工が、ピット１０５において、かつ、それらの間で均一に行われる。この単一の尖った先端部の例では、ハードキャップ層１０６は、突起体位置１０３でのみシード層１０２を覆い、ピット１０５を完全にライニングする。特定の実施形態では、ハードキャップ層１０６のキャッピング材料は、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、金（Ａｕ）、または、適当なリフラクトリーメタル、または、それらの合金であり、例えば、１から３０μｍ、好ましくは５μｍの厚さに電気めっきされる。

ここで図１Ｃを参照すると、この図は、実施形態による、製造プロセスの次のステージにおける、図１Ｂのテンプレートウェハ１００での転写可能ピラー１５０の形成の一例の断面図である。図１Ｃに示されるように、例えば銅である導電性プラグ１０８を、ハードキャップ層１０６にめっきし、こうすることで、めっきされた銅製の導電性プラグ１０８が、例えば１から１００μｍ、好ましくは１０μｍの最小厚さを有するようにする。次に、好ましくはニッケルであるベース層１１０が、導電性プラグ１０８に電気めっきされる。次に、例えば金からなる中間層１１２が、ベース層１１０に塗布される。特定の実施形態では、中間層１１２は省略されてもよい。次いで、スズ／銀（Ｓｎ／Ａｇ）はんだなど、好ましくは無鉛はんだである取付け材料１１４が、中間層１１２に電気めっきされる。この例では、ベース層１１０の厚さが、０．５から３μｍ、好ましくは２μｍであり、取付け材料１１４の厚さが、１から１００μｍ、好ましくは１０μｍである。また、この例では、逆さまの金属突起体、または、転写可能ピラー１５０（すなわち、キャップ層１０６、導電性プラグ１０８、ベース層１１０、中間層１１２、および、取付け材料１１４）が、各ピット１０５（図１Ｂ参照）を完全に充填する。図１Ｂに示される例では、導電性プラグ１０８は、ピット１０５を部分的にのみ充填（または平坦化）するように示されている（すなわち、導電性プラグ１０８の頂部には、ピット１０５の形状を依然有する小部分が存在している）。ただし、他の例では、十分な材料の導電性プラグ１０８が使用されて、ピット１０５が完全に充填されることを理解されたい。

ここで図１Ｄを参照すると、この図は、実施形態による、製造プロセスの次のステージにおける、図１Ｃのテンプレートウェハ１００での転写可能ピラー１５０の形成の一例の断面図である。図１Ｄに示されるように、パターン形成された犠牲層１０４が、任意の典型的なウェットストリップ、リンス、および、乾燥の工程で取り除かれる。この除去ステップにより、図１Ｄの逆さまの転写可能ピラー１５０が露出される。粘着性は相対的に低いが、パターン形成された犠牲層１０４のレジスト材料がはぎ取られた際にフィーチャ（すなわち、逆さまの転写可能ピラー１５０）を適所で保持するのに十分な粘着性が依然存在する。

ここで図１Ｅを参照すると、この図は、実施形態による、製造プロセスの次のステージにおける、図１Ｄのテンプレートウェハ１００での転写可能ピラー１５０の形成の一例の断面図である。図１Ｅに示されるように、転写可能ピラー１５０は、図１Ｄに示された眺めに対して逆さまにされ、物品１１６に取り付けられる位置に移動させられる。特定の実施形態では、物品１１６（または転写基板）は、図１Ｅに示されるように、セラミック、シリコン、または、有機基板であり得る。他の実施形態では、物品１１６が一時的な保持具である場合、それはガラスであってもよい。この例では、パッド１５１は、物品１１６上に形成された、好ましくは銅であるベース層１１８、ベース層１１８上に形成された、好ましくはニッケルである界面層１２０、および、界面層１２０上に形成された、好ましくは金である耐酸化層１２２を含む層状パッドである。はんだ付けを参照して説明されているが、転写可能ピラー１５０をパッド１５１に取り付けるために、例えば、接着などの任意の適当な取付け方法を使用することができる。

ここで図１Ｆを参照すると、この図は、実施形態による、転写可能ピラー１５０の一例の断面図であって、転写可能ピラーが物品１１６に取り付けられた後であり、かつ、転写可能ピラー１５０がテンプレートウェハ１００から取り外された後の断面図である。図１Ｆに示されるように、露出された金属突起体（すなわち、転写可能ピラー１５０）が、物品１１６に取り付けられる。例えば、それは、はんだベースの取付け材料１１４をリフローすることで物品１１６上のパッド１５１にはんだ付けされる。転写可能ピラー１５０がパッド１５１に取り付けられると、テンプレートウェハ１００をこじり外すための、または、それを引き外すための非常に小さな力を使用して、テンプレートウェハ１００が、完成された被転写ピラー１５２（すなわち、転写可能ピラー１５０およびパッド１５１）（被転写ピラーと称することもできる）から分離される。さらに、被転写ピラー１５２は、リソグラフィにより画定することが可能なので、複数の被転写ピラー１５２を非常に微細なピッチにすることができ、また、それらを、非常に均一な高さに形成することができる。

ここで図１Ｇを参照すると、この図は、実施形態による、被転写ピラー１５２の一例の断面図であって、転写可能ピラーがテンプレートウェハ１００から取り外された後であり、かつ、被転写ピラー１５２の先端部がはんだボール１２６に突き刺さった後の断面図である。本明細書で説明される実施形態のうちのいくつかでは、被転写ピラー１５２の先端部は、尖っているか、または、鋭利になっていることを理解されたい。しかし、他の実施形態では、被転写ピラー１５２の先端部は、鋭利で尖った輪郭を必ずしも有さない。さらに、図１Ａから図１Ｇの例示的な実施形態での被転写ピラー１５２の先端部は、四角すい形状を有するが、他の適当な形状（例えば、円錐形状または平ら形状）を利用することもできる。図１Ｇに示されるように、はんだ基板１２４には、はんだボール１２６が形成される。物品１１６がはんだ基板１２４に近づくように移動させられるにつれて、被転写ピラー１５２の先端部が、はんだボールに部分的に（または完全に）埋め込まれる。特定の実施形態では、はんだボール１２６を加熱して、ボールを軟化させることができ（すなわち、完全にははんだを溶融またはリフローさせない）、これにより、被転写ピラー１５２の先端部が、はんだボール１２６に侵入する量を増やすことを可能することができる。特定の実施形態では、被転写ピラー１５２の先端部の挿入の後には、はんだボール１２６および被転写ピラー１５２の間には機械的な噛合いが存在し、これは、次ではんだボール１２６から被転写ピラー１５２が分離される場合には、それに耐える助けになり得る。特定の実施形態では、被転写ピラー１５２の先端部がはんだボール１２６に挿入された後、物品１１６（すなわち、図１Ｇの上部の基板）が取り除かれ、これにより、はんだ基板１２４上に、完成された構造１５３（すなわち、被転写ピラー１５２およびはんだボール１２６）が残される。下記でさらに説明されるように、複数のこうした完成された構造１５３を互いに積み重ねて、所望の総高さのピラーを形成することができる。さらに、様々な数の完成された構造１５３を積み重ねたものを用いて複数の異なるピラーを形成し、この結果、様々な総高さのピラーにすることができる。よって、ピラーを様々な高さにすることで、２つまたはそれより多くの異なる高さの電気相互接続を可能にするこができる。先で述べられたように、シリコンブリッジ構造をラミネートの上方に組み込んで、２つまたはそれより多くのアクティブなダイを接続する微細ピッチ配線を提供することがしばしば望まれ、この構造は、様々な高さの電気相互接続を要し得る。本実施形態の１つまたは複数の完成された構造１５３を構成するピラーは、これらの様々な高さに適応することができる。

ここで図１Ｈを参照すると、この図は、実施形態による、図１Ｆの被転写ピラー１５２の一例の断面図であって、転写可能ピラーがテンプレートウェハ１００から取り外された後であり、かつ、被転写ピラー１５２の先端部がコイニング（または変形）されてフック形状が形成された後の断面図である。図１Ｈに示されるように、被転写ピラー１５２の先端部がある程度変形（すなわち、コイニング動作）または平らにされるまで、被転写ピラー１５２が変形基板１８０に押し付けられる。特定の例では、このコイニング工程の結果、被転写ピラー１５２の頂部の形状がある程度フック状になり、このことは、はんだボール１２６および被転写ピラー１５２の間の機械的な噛合いの助けになる。

本明細書で説明される様々な実施形態では、完成された被転写ピラー１５２が、多くの異なる積重ね構成（すなわち、被転写ピラー１５２およびはんだボール１２６を含む複数の完成された構造１５３が互いに積み重ねされたもの）において使用されて、多くの異なるファンアウト性能および構成が可能になる。つまり、被転写ピラー１５２の完成された構造（または、複数の完成された構造１５３のスタック）が、これらの異なるファンアウト構成を可能にするスペーサとして機能することができる。換言すると、完成された構造１５３を、様々なファンアウトに適応するように様々な高さに構築することができる。図１Ａから図１Ｈの例は、被転写ピラー１５２上の単一の先端部を示しているが、被転写ピラー１５２は、ピラーの傾きを阻止または最小限にするために、複数の異なる先端部（例えば、図２Ａに示されるような２つの先端部）を含んでもよいことを理解されたい。換言すると、２つまたはそれより多くの先端部を有する被転写ピラー１５２は、複数の接触点を有し、これらを用いて先端部は何らかの表面に接触するものであり、これらの複数の先端部は、高アスペクト比のピラーに、特定の度合いの縦方向安定度をもたらす。１つの被転写ピラー１５２自体が、プローブとして機能するための能力を有することもあるが、本実施形態では、完成された構造１５３は、極めて微細なピッチのリソグラフィ形成されたピングリッドアレイに類似したスペーサ（または相互接続ピラー）または導電性構造として機能することを理解されたい。

ここで図２Ａから図２Ｇを、初めに図２Ａを参照すると、この図面は、実施形態による、被転写ピラー１５２の先端部がはんだボール１２６に挿入された後であり、かつ、物品１１６が取り除かれる前の、図１Ｇの第１の完成された構造１５３－１（すなわち、被転写ピラー１５２およびはんだボール１２６）の一例の断面図である。例示を容易にするために、被転写ピラー１５２は、図１Ａから図１Ｇについて先で説明されたコンポーネント層の全てを伴って図示されてはいない。図２Ｂに示されるように、物品１１６が取り除かれ、これにより、はんだ基板１２４上に第１の完成された構造１５３－１が残される。

ここで図２Ｃを参照すると、この図は、実施形態による、被転写基板２００（例えば、素子ダイの基板）に転写される前の図２Ｂに示される第１の完成された構造１５３－１の一例の断面図である。図２Ｃに示されるように、被転写基板２００には、例えば、銅層２０２、および、はんだ層２０４が設けられている。はんだ基板１２４は、それに形成された第１の完成された構造１５３－１が被転写基板２００のはんだ層２０４に近接するように位置決めされる。

図２Ｄに示されるように、はんだ基板１２４が被転写基板２００に近づくように移動させられ、こうすることで、被転写ピラー１５２がはんだ層２０４に接触するようになる。次いで、はんだ層２０４がリフローされて、被転写ピラー１５２を、被転写基板２００の銅層２０２に接続する。

特定の実施形態では、転写可能ピラー１５０を、図１Ｆに示されるようにテンプレートウェハ１００から物品１１６に転写し（例えば、ここでは、物品はセラミック、シリコン、または、有機基板であり得る）、次いで、図２Ｂに示されるように物品１１６からはんだ基板１２４に転写し、次いで、はんだ基板１２４から図２Ｃに示される被転写基板２００に転写する工程の代替策として、転写可能ピラー１５０が、被転写基板２００に直接的に接合されてもよい。つまり、特定の実施形態では、転写可能ピラー１５０は、はんだ基板を使用せずに転写することができる。換言すると、転写可能ピラー１５０を最終目的地基板に転写するための、任意の適当な数の異なるタイプの方法が存在し得る。また、他の実施形態では、転写可能ピラー１５０の尖った先端部は、それら先端部が上方向または下方向に方向付けられた状態で、それらの最終目的地基板に達し得ることを理解されたい。つまり、先端部は、上方向を向いていても、下方向を向いていてもよい。

ここで図２Ｅを参照すると、この図は、実施形態による、図２Ｄに示される被転写基板２００に転写される前の第２の完成された構造１５３－２の一例の断面図である。第２の完成された構造１５３－２は、第１の完成された構造１５３－１と全く同じやり方（または、異なるやり方）で形成することができ、また、それと全く同じ構造（または異なる構造）を有することができることを理解されたい。例えば、図１Ｆに示された被転写ピラー１５２がテンプレートウェハ１００から取り除かれた（例えば、第１の完成された構造１５３－１について）後、図１Ａから図１Ｆについて先で議論されたものと同じやり方でテンプレートウェハ１００を再使用して、第２の完成された構造１５３－２の被転写ピラー１５２を形成することができる。図２Ｅに示されるように、第２の完成された構造１５３－２の被転写ピラー１５２が、それより前に転写された第１の完成された構造１５３－１のはんだボール１２６に近接させられる。

図２Ｆに示されるように、第２の完成された構造１５３－２の被転写ピラー１５２が第１の完成された構造１５３－１のはんだボール１２６に接触した後、第１の完成された構造１５３－１のはんだボール１２６がリフローされて、第２の完成された構造１５３－２の被転写ピラー１５２を、第１の完成された構造１５３－１の被転写ピラー１５２に接続する。特定の実施形態では、第１の完成された構造１５３－１の被転写ピラー１５２の先端部（すなわち、ピラミッド型形状の先端部の頂点）が、第１の完成された構造１５３－１のはんだボールに十分深く埋め込まれ、こうすることで、それらが、第２の完成された構造１５３－２の被転写ピラー１５２に接触する。換言すると、第１の完成された構造１５３－１のはんだボール１２６のリフロー後高さＨは、第１の完成された構造１５３－１の被転写ピラー１５２の円錐形先端部の高さと同じである。したがって、先端部同士を接触させた場合に、適切に制御された高さの全体的なピラー構造を実現することが可能である。しかし、先端部同士を接触させない場合でも、当業者に知られているように、フリップチップボンダで高さを制御することができることを理解されたい。

ここで図２Ｇを参照すると、この図は、実施形態による、図２Ｄに示される被転写基板２００に転写された後の第３の完成された構造１５３－３の被転写ピラーの一例の断面図である。第２の完成された構造１５３－３は、第１の完成された構造１５３－１および第２の完成された構造１５３－２と全く同じやり方（または異なるやり方）で形成することができ、また、それらと全く同じ構造（または異なる構造）を有することができることを理解されたい。図２Ｇに示される第３の完成された構造１５３－３ははんだボール１２６を加えずに示されているが、他の例では、この構造ははんだボールを有してもよいことを理解されたい。したがって、図２Ｇに示されるように、非常に背が高い（すなわち、高アスペクト比の）ピラー構造２５０が、３つの独立した完成された構造の組み合わせにより形成される。完成された構造を組み合わせるこの工程を任意の適当な回数だけ繰り返して、特定の用途について望まれる高さのピラー構造２５０を得ることができることを理解されたい。各個別のピラー転写（すなわち、連続した各ピラー転写レベルについての異なるはんだ組成物などのはんだ階層構造を要し得る）の後に、または、複数ピラー構造全体が形成された後に、はんだリフロー動作を実行することもできることを理解されたい。この組み合わせたリフロー動作は、一時的な保持具基板上で、または、最終目的地基板上で実行され得る。

また、特定の実施形態では、転写可能ピラー１５０を先で説明されたように形成することができ、ここでは、転写可能ピラー１５０が、一時的な保持具に転写され、次いで、一時的な保持具上で積み重ねられ、次いで、一時的な保持具から素子ウェハに転写され、次いで、はんだがリフローされる。

ここで図３を参照すると、この図は、実施形態による、異なる基板層構成に取り付けられたピラー構造２５０の一例の断面図である。図３に示されるように、ピラー構造２５０は、異なる銅層およびはんだ層の構成を介して被転写基板２００に取り付けられる。ピラー構造２５０のそれぞれについて単一の銅層２０２および単一のはんだ層２０４が提供された図２Ｃに示される実施形態とは対照的に、図３に示されるこの実施形態では、ピラー構造のそれぞれについて複数の銅層３００およびはんだ層３０２が提供される。他の点については、ピラー構造２５０は、図２Ｇについて先で説明されたものと同じ構成を有する。

特定の実施形態では、ピラーのスタック（すなわち、ピラー構造２５０）は、ラミネート基板（例えば、図６Ａに示されるラミネート基板６００）に既に取り付けられていてもよく、次いで、それに被転写基板２００を結合してもよい。このようにして、被転写基板２００およびピラー構造２５０の組み合わせは、ラミネートを必ず伴うようになる。

ここで図４Ａを参照すると、この図は、実施形態による、はんだリフロー前の厚い端子はんだ層４００を有するピラー構造４５０の一例の断面図である。

ここで図４Ｂを参照すると、この図は、実施形態による、はんだリフロー後の厚い端子はんだ層４００を有する図４Ａのピラー構造４５０の一例の断面図である。

ここで図５Ａから図５Ｃを、初めに図５Ａを参照すると、実施形態による、複数の異なるピラー構造５５０を含むプレモールドピラーチップ５０６の一例が示されている。図５Ａに示されるように、複数のピラー構造５５０（例えば、図２Ｇまたは図３に示されるピラー構造２５０、または、図４Ｂに示されるピラー構造４５０）が、テンプレートウェハ１００上に提供されており、一時的な処理基板５００に転写されることとなる。一時的な処理基板５００上にリリース層５０２を形成して、次での一時的な処理基板５００からのピラー構造５５０のリリースを可能にすることができる。

ここで図５Ｂを参照すると、実施形態による、ピラー構造５５０が一時的な処理基板５００に転写された後の図５Ａに示されるプレモールドピラーチップ５０６の一例が示されている。図５Ｂに示されるように、テンプレートウェハ１００が取り除かれており、ピラー構造５５０の周りにモールドコンパウンド層５５２が形成される。

ここで図５Ｃを参照すると、実施形態による、ピラー構造５５０が一時的な処理基板５００に転写された後であり、かつ、リリース層５０２および一時的な処理基板５００が取り除かれた後の図５Ｂに示されるプレモールドチップ５０６の一例が示されている。特定の実施形態では、ラミネート基板への転写中に、一時的な処理基板５００を取り付けたままにして、プレモールドピラーのウェハレベル（例えば、図６Ａに示されるラミネート基板６００）での転写工程を可能にすることができる。図５Ｃに示されるように、リリース層５０２および一時的な処理基板５００が取り除かれ、これにより、複数のピラー構造５５０を含むプレモールドチップ５０６が残される。特定の実施形態では、プレモールドピラーチップ５０６の上面が平らになるように、最も上に位置する被転写ピラー１５２の先端部を平坦化工程（例えば、ＣＭＰ）で取り除くことができる（図５Ｃでは示されていない）。つまり、被転写ピラー１５２の鋭利なピラミッド型形状の先端部は、複数の異なる被転写ピラー１５２を転写し、積み重ねるには有用であるが、最も上に位置する被転写ピラー１５２に対しては有用でない。

ここで図６Ａから６Ｅを、初めに図６Ａを参照すると、実施形態による、図５Ｃに示されるプレモールドピラーチップを含む、ファンアウトパッケージオンパッケージ（ＰｏＰ）構造またはブリッジ構造のための転写ピラー構造の一例が示されている。図６Ａに示されるように、ラミネート基板６００が提供される。ラミネート基板６００に、ブリッジ６０２がダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）６０４を用いて取り付けられる。図６Ａに示されるように、ブリッジ６０２は、ブリッジ６０２の頂面に取り付けられたラミネート基板６００（またはブリッジ処理基板）を使用して取り付けてもよく、次いで、このラミネート基板は、ブリッジ６０２の取付けの後で取り除かれる。よって、図６Ａに示される矢印の方向にブリッジ６０２を移動させることで、ブリッジ６０２はラミネート基板６００の頂部側に取り付けられる。ラミネート銅層６０６およびラミネートはんだバンプ６０８が、ラミネート基板６００の様々な部分に形成される。これらのラミネート銅層６０６およびラミネートはんだバンプ６０８の位置は、下記でさらに詳細に議論されるように、これから取り付けられるプレモールドピラーチップ５０６内のピラー構造５５０の位置に対応する。

ここで図６Ｂを参照すると、実施形態による、ブリッジ６０２がラミネート基板６００に取り付けられた後の図６Ａのプレモールドピラーチップ５０６を含む、ファンアウトパッケージオンパッケージ（ＰｏＰ）構造またはブリッジ構造のための転写ピラー構造が示されている。図６Ｂに示されるように、ブリッジ６０２がＤＡＦ６０４によってラミネート基板６００に取り付けられた後、ラミネート基板６００（またはブリッジ処理基板）は、ブリッジ６０２の頂面から取り除かれる。

ここで図６Ｃを参照すると、実施形態による、図６Ｂのプレモールドピラーチップ５０６を含む、ファンアウトパッケージオンパッケージ（ＰｏＰ）構造またはブリッジ構造のための転写ピラー構造が示されており、ここでは、プレモールドピラーチップ５０６が、ラミネート基板６００の表面に近接させられている。図６Ｃに示されるように、プレモールドピラーチップ５０６が、ラミネート基板６００に近接させられる。先で議論されたように、プレモールドピラーチップ５０６は、個々のピラー構造５５０の位置がラミネート銅層６０６およびラミネートはんだバンプ６０８の位置に対応するように設計され得る。

ここで図６Ｄを参照すると、実施形態による、プレモールドピラーチップ５０６がラミネート基板６００に取り付けられた後の図６Ｃのプレモールドピラーチップ５０６を含む、ファンアウトパッケージオンパッケージ（ＰｏＰ）構造またはブリッジ構造のための転写ピラー構造が示されている。図６Ｄに示されるように、ピラー構造５５０の位置がラミネートはんだバンプ６０８の位置と同じになるように、プレモールドピラーチップ５０６が、ラミネートはんだバンプ６０８に接触させられる。特定の実施形態では、ラミネートはんだバンプ６０８を加熱またはリフローして、プレモールドピラーチップ５０６をラミネート基板６００に固定することもできる。先で議論されたように、プレモールドピラーチップ５０６が、互いに積み重ねられた１つの、または、いくつかの完成された構造１５３（図２Ｇ参照）を含み、こうすることで、ピラー構造５５０の全体的な高さがブリッジ６０２の上面に概ね対応するようにしてもよいことを理解されたい。したがって、異なる高さを有する複数のブリッジ６０２が存在する限りは、異なるプレモールドピラーチップ５０６を、適当な数の完成された構造１５３を有するように設計することが可能であり、こうすることで、それぞれのピラー構造５５０の高さが、ブリッジ６０２の様々な高さに対応するようになる。次いで、隣接し合うラミネートはんだバンプ６０８の間、および、ブリッジ６０２およびプレモールドピラーチップ５０６の間に隙間があれば、それを充填するためにアンダーフィル層６１０（またはモールドコンパウンド）が加えられる。図６Ｄに示されるように、特定の実施形態では、プレモールドピラーチップ５０６およびブリッジ６０２の頂部にも、特定量のアンダーフィル層６１０を加えることができる。

ここで図６Ｅを参照すると、実施形態による、平坦化工程後であり、かつ、チップが加えられた後の、図６Ｄのプレモールドピラーチップ５０６を含む、ファンアウトパッケージオンパッケージ（ＰｏＰ）構造またはブリッジ構造のための転写ピラー構造が示されている。図６Ｅに示されるように、ピラー構造５５０の先端部の尖った面が、ＣＭＰ工程（または他の適当な材料除去工程）を使用して平坦化される。よって、平坦化工程の後、プレモールドピラーチップ５０６全体の頂面が、ブリッジ６０２の頂面と同じ高さになる。特定の実施形態では、ブリッジ構造は、平坦化を止めるための何らかのタイプの保護膜を要することがあり、それ対しては、後でエッチング除去などを行うことが可能である。これらの実施形態では、こうした保護膜の使用は、再配線層（ＲＤＬ）またはパッドが形成されるかどうかなどに依存し得る。特定の実施形態では、構造の平坦化の後に、任意選択の再配線層（ＲＤＬ）、パッド、または、バンプ作製工程が実施され得る。図６Ｅに示される例では、バンプ６１２が形成される。バンプ６１２の位置は、ピラー構造５５０上およびブリッジ６０２上の特定の電気接触点に対応し得る。第１のチップ６１６および第２のチップ６１８を、任意の適当な方法で全体構造に取り付けることができる。特定の例では、バンプ６１２の周りの隙間空間を充填するために、アンダーフィル層６１４が加えられ得る。特定の例では、チップ６１６、６１８の間の位置にモールド層６２０が加えられ得る。特定の実施形態では、複数のアンダーフィルを使用することができ、こうすることで、バンプピッチの差などに起因して、ブリッジ領域の中とブリッジ領域の外とで異なるアンダーフィルが存在し得る。

ここで図７Ａから７Ｄを、初めに図７Ａを参照すると、実施形態による、挿入の後にモールドされたピラー構造５５０（例えば、図２Ｇに示されたピラー構造２５０）を含む、ファンアウトパッケージオンパッケージ（ＰｏＰ）構造またはブリッジ構造のための転写ピラー構造の一例が示されている。図７Ａに示されるように、ピラー構造５５０の露出された先端部（例えば、ピラミッド型形状の先端部）が、先で説明されたように、はんだバンプ６０８に突き刺さるまで、ピラー構造がラミネートはんだバンプ６０８に接触させられる。図６Ａから図６Ｅについて先で説明された実施形態とは対照的に、この実施形態のピラー構造５５０は、モールドされたチップ構造に埋め込まれない（または、その中で予め形成されない）。よって、このステージでは、はんだバンプ６０８がリフローされた後、高アスペクト比のピラー構造５５０が、転写基板（図７Ａには示されていない）の除去後では自立構造となる。ピラー構造５５０の先端部がピラー構造の頂部側に方向付けられた（すなわち、下にある基板から離れている）図６Ａから図６Ｅについて説明された実施形態とは対照的に、図７Ｃでは、ピラー構造５５０の先端部はピラー構造５５０の底部側に方向付けられていることに留意されたい。これに関して、ピラー構造の転写または形成工程の性質次第で、ピラー構造の先端部がどちら側に形成されているかは、素子の動作にとって極めて重要なことにはならないことを理解されたい。

ここで図７Ｂを参照すると、この図は、縦方向ピラー構造５５０間の介在空間に形成されたモールド層７０６を示している。

図７Ｃに示されるように、ピラー構造５５０が、ＣＭＰ工程（または他の適当な材料除去工程）を使用して平坦化される。よって、平坦化ステップの後、ピラー構造５５０全体の頂面が、ブリッジ６０２の頂面と同じ高さになる。特定の実施形態では、構造の平坦化の後に、任意選択の再配線層（ＲＤＬ）、パッド、または、バンプ作製工程が実施され得る。図７Ｃに示される例では、バンプ６１２が形成される。バンプ６１２の位置は、ピラー構造５５０上およびブリッジ６０２上の特定の電気接触点に対応し得る。第１のチップ６１６および第２のチップ６１８を、任意の適当な方法で全体構造に取り付けることができる。特定の例では、バンプ６１２の周りの隙間空間を充填するために、アンダーフィル層６１４が加えられ得る。特定の例では、チップ６１６、６１８の間の位置にモールド層６２０が加えられ得る。

ここで図７Ｄを参照すると、実施形態による、ラミネート基板６００の除去後の図７Ｃの転写ピラー構造の一例が示されている。図７Ｄに示されるように、ラミネート基板６００（または、保持具または一時的な基板）が取り除かれており、様々な相互接続バンプ７５０が加えられている。任意の適当な数の、または、様々な相互接続フィーチャを加えて、ブリッジ６０２および様々なピラー構造５５０に相互接続バンプ７５０を電気的に接続することができることを理解されたい（図７Ｄには示されていないが）。

ここで図８Ａから８Ｃを、初めに図８Ａを参照すると、実施形態による、予め形成されたｂ－ステージアンダーフィル／熱可塑性モールドコンパウンドに挿入されたピラー構造５５０（例えば、図２Ｇに示されたピラー構造２５０）を含む、ファンアウトパッケージオンパッケージ（ＰｏＰ）構造またはブリッジ構造のための転写ピラー構造の一例が示されている。図８Ａに示されるように、モールドコンパウンド層８０６（またはｂ－ステージアンダーフィル）が、ラミネート基板６００の上で、ラミネート銅層６０６、ラミネートはんだバンプ６０８、ＤＡＦ６０４、および、ブリッジ６０２の上方および周りに形成される。特定の例では、モールドコンパウンド層８０６が、ブリッジ６０２の頂面よりも上の高さになるように形成される。

ここで図８Ｂを参照すると、この図は、矢印の方向へとモールドコンパウンド層８０６に挿入されているピラー構造５５０（一時的転写基板８０８に取り付けられている）を示している。先で説明された他の実施形態同様に、単一のまたは複数に積み重ねられた被転写ピラーを用いて背の高いピラーを形成し、高い充填剤含量のこのｂ－ステージアンダーフィル（またはモールドコンパウンド層８０６）に挿入することが可能である。

図８Ｃに示されるように、ピラー構造５５０が、ＣＭＰ工程（または他の適当な材料除去工程）を使用して平坦化される。よって、平坦化ステップの後、ピラー構造５５０全体の頂面が、ブリッジ６０２の頂面と同じ高さになる。特定の実施形態では、構造の平坦化の後に、任意選択の再配線層（ＲＤＬ）、パッド、または、バンプ作製工程が実施され得る。図７Ｃに示される例では、バンプ６１２が形成される。バンプ６１２の位置は、ピラー構造５５０上およびブリッジ６０２上の特定の電気接触点に対応し得る。第１のチップ６１６および第２のチップ６１８を、任意の適当な方法で全体構造に取り付けることができる。特定の例では、バンプ６１２の周りの隙間空間を充填するために、アンダーフィル層６１４が加えられ得る。特定の例では、チップ６１６、６１８の間の位置にモールド層６２０が加えられ得る。

特定の実施形態では、はんだリフロー動作が成功したこと、および、ピラー構造が導電性を有することを保証するために、転写可能ピラースタックに電気的検査を実行することができる。ピラー構造がどのように作製されるか次第で、電気的検査を１回または複数回実行してもよく、この検査は、はんだリフローの前または後に実行することができる。

よって、本実施形態は、独立した基板上にピラー構造を作り、ファンアウトパッケージまたはブリッジ構造内のチップについてオフセットを形成するために、所望のパッケージに構造を選択的に転写するための転写可能ピラー方法を利用する。この工程を繰返し実行して、アスペクト比により限定されずに、ピラー構造の全高をさらに増やすことが可能である。

本発明の様々な実施形態の説明は、例示目的で提示されてきたが、包括的になること、または、開示された実施形態に限定されることが意図されるものではない。説明される実施形態の範囲から逸脱することのない多くの修正形態および変形形態が、当業者には明らかになるであろう。本明細書で使用される専門用語は、実施形態の原理、市場で見られる技術の実用的な適用、または、それに対する技術的改善を最適に説明するように、または、本明細書で開示される実施形態を他の当業者が理解することを可能にするように選択された。

本発明の一実施形態では、基板；前記基板上に形成されたブリッジ；少なくとも１つのピラー、各ピラーが、キャッピング材料層、前記キャッピング材料層上に形成された導電性プラグ、前記導電性プラグ上に形成されたベース層、および、前記ベース層上に形成された取付け材料層を有している；および、前記少なくとも１つのピラーの頂部に形成された少なくとも１つのチップを備えるブリッジ構造が提供される。前記ピラーは、尖った先端部を有し得る。

Claims (18)

1. ピラー構造を形成する方法であって、
   複数のピラーを形成する段階、各ピラーが、
   テンプレートウェハにエッチングされたピット内でキャッピング材料層を形成し、
   前記キャッピング材料層上に導電性プラグを形成し、
   前記導電性プラグ上にベース層を形成し、
   前記ベース層上に取付け材料層を形成する
   ことにより形成される；および、
   前記ピラー構造を形成するように、前記複数のピラーを縦方向で互いに結合させる段階
   を備える方法。
2. 前記取付け材料層が、はんだ材料である、請求項１に記載の方法。
3. 前記複数のピラーを縦方向で互いに結合させる段階が、
   転写基板を提供する段階；
   前記複数のピラーのうちの第１のピラーを前記転写基板に取り付ける段階；
   前記複数のピラーのうちの前記第１のピラーから第１のテンプレートウェハを取り除く段階；
   前記複数のピラーのうちの前記第１のピラーに前記複数のピラーのうちの第２のピラーを取り付ける段階；および
   前記複数のピラーのうちの前記第２のピラーから第２のテンプレートウェハを取り除く段階；
   を有する、請求項１に記載の方法。
4. 前記複数のピラーのそれぞれについて、前記取付け材料をリフローする段階をさらに備える、請求項３に記載の方法。
5. 前記ピラー構造をプレモールドチップに埋め込む段階をさらに備える、請求項１に記載の方法。
6. 前記複数のピラーのそれぞれが、前記テンプレートウェハに形成された前記ピットの形状に対応する先端部を含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記先端部が、円錐形状またはピラミッド型形状を有する、請求項６に記載の方法。
8. 複数の前記ピラー構造を、ファンアウトＰｏＰ構造またはブリッジ構造に取り付ける段階；および
   前記ピラー構造間の空間を充填するために充填層を提供する段階
   をさらに備える、請求項１に記載の方法。
9. 前記ピラー構造のうちの第１のピラー構造が、第１の数のピラーを含み、前記ピラー構造のうちの第２のピラー構造が、前記第１の数のピラーとは異なる第２の数のピラーを含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記複数のピラーのそれぞれが、前記ピットの形状に対応した尖った先端部を有し、前記方法が、前記尖った先端部を変形させる段階をさらに備える、請求項１に記載の方法。
11. 複数のピラーを備えるピラー構造であって、各ピラーが
    テンプレートウェハにエッチングされたピット内に形成されたキャッピング材料層、
    前記キャッピング材料層上に形成された導電性プラグ、
    前記導電性プラグ上に形成されたベース層、および
    前記ベース層上に形成された取付け材料層
    を有し、
    前記複数のピラーが、縦方向で互いに結合されて、前記ピラー構造が形成された、
    ピラー構造。
12. 前記取付け材料層が、はんだ材料である、請求項１１に記載のピラー構造。
13. 前記ピラー構造が、プレモールドチップに埋め込まれた、請求項１１に記載のピラー構造。
14. 前記複数のピラーのそれぞれが、前記テンプレートウェハに形成された前記ピットの形状に対応する先端部を有する、請求項１１に記載のピラー構造。
15. 前記先端部が、円錐形状またはピラミッド型形状を有する、請求項１４に記載のピラー構造。
16. 複数の前記ピラー構造が、ファンアウトＰｏＰ構造またはブリッジ構造に取り付けられており、前記ピラー構造間の空間を充填するためにモールド層が形成された、請求項１１に記載のピラー構造。
17. 前記ピラー構造のうちの第１のピラー構造が、第１の数のピラーを含み、前記ピラー構造のうちの第２のピラー構造が、前記第１の数のピラーとは異なる第２の数のピラーを含む、請求項１６に記載のピラー構造。
18. 前記複数のピラーのそれぞれが、前記ピットの形状に対応する尖った先端部を有し、前記尖った先端部が変形された、請求項１１に記載のピラー構造。

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