專利名稱:壓印襯底的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實施例總地涉及微電子器件制造，更具體地涉及壓印襯底以制造這種器件的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
制造微電子器件的一個步驟為壓印襯底。通常，在襯底核心的一側(cè)或兩側(cè)具有電介質(zhì)材料層，襯底核心可為金屬或有機(jī)化合物。電介質(zhì)材料可由熱固化環(huán)氧樹脂組成。電介質(zhì)層可作為熱固化環(huán)氧樹脂平板敷覆，然后壓印該電介質(zhì)層以形成跡線。然后給跡線鍍上導(dǎo)電材料(例如，銅)以形成微電子器件電路的導(dǎo)電跡線。隨后形成層和相關(guān)的電子電路，以完成該器件。
通常，熱固化環(huán)氧樹脂層通過壓印微型工具來壓印。這種微型工具的傳統(tǒng)設(shè)計具有許多由圖1A-1C示出的不同缺點(diǎn)。
圖1A示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的微型工具。微型工具板105通常為具有分別為凸起部分106和凹陷部分107的薄金屬板(例如，30密耳的鎳板)。微型工具的凸起部分和凹陷部分為其特征，通常從頂?shù)降准s50-70微米。微型工具的每個板都通過真空裝置(未示出)固定，并壓入布置在襯底核心115上的熱固化環(huán)氧樹脂層110。環(huán)氧樹脂層通常大約為40微米。通過應(yīng)用壓力，凹陷部分充滿環(huán)氧樹脂，凸起部分使環(huán)氧樹脂移位。這種設(shè)計的一個缺點(diǎn)是環(huán)氧樹脂材料不被容納，即，沒有措施來防止或限制環(huán)氧樹脂以不希望的方式流動。當(dāng)向微型工具盤施加壓力時，允許環(huán)氧樹脂材料流出。設(shè)備稍微的傾斜會導(dǎo)致環(huán)氧樹脂以不希望的量和位置流動。環(huán)氧樹脂材料的潤濕性質(zhì)使過多的材料沿著微型工具的邊緣聚積，即，溢出的環(huán)氧樹脂可能繞著板的邊緣聚集而引起期望特征的變形。
并且，因為微型工具由薄板組成，所以當(dāng)處于壓力之下時，該薄板特別沿著具有較少環(huán)氧樹脂材料提供阻力的外沿彎曲。該沿著邊緣的向內(nèi)彎曲引起環(huán)氧樹脂層的厚度不均勻。這使得環(huán)氧樹脂層在靠近邊緣處比所期望的薄。
圖1B示出了使用根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的微型工具形成的環(huán)氧樹脂層。如圖1B中所示，由于微型工具板的彎曲，靠近環(huán)氧樹脂層110邊緣的特征111變形。該彎曲可能會遍布，以致在襯底核心115中產(chǎn)生“陷窩”112。另外，凸起部分106用作微型工具的支腳，因而能夠使襯底核心115產(chǎn)生陷窩。
通過計量材料量以限制溢出，在一定限度內(nèi)解決了這個問題。這沒有證明是非常有效的；當(dāng)使用不足的環(huán)氧樹脂量時，其結(jié)果為上述有缺陷的部分。當(dāng)使用過多的環(huán)氧樹脂量時，其過多的量沿著襯底的邊緣形成，因而使得隨后的平面化處理耗時更長。另外，其過多的材料不均勻，因此使得難以在隨后的工序中保持真空。此外，其過多的材料使得襯底粘住微型工具板。移去襯底(例如，將其從板上撬開)會損壞板。
隨著時間的過去，微型工具板沿著邊緣反復(fù)的彎曲會引起邊緣變得永久性變形。這種變形導(dǎo)致有缺陷的襯底特征，使其在板上難以保持真空。
圖1C示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的微型工具板的變形。如圖1C中所示，板105在邊緣120處變形。該變形是由于當(dāng)壓印其中的環(huán)氧樹脂以非期望的量或位置流動的環(huán)氧樹脂層時板的反復(fù)的彎曲而形成的。
參考下面的描述和用來示出本發(fā)明實施例的附圖，能夠最佳地理解本發(fā)明。在附圖中圖1A示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的微型工具；圖1B示出了使用根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的微型工具形成的環(huán)氧樹脂層；圖1C示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的微型工具板的變形；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的微型工具；圖2A示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的微型工具，其中兩個板中的一個具有側(cè)壁；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的微型工具，其具有帶側(cè)壁的板，該側(cè)壁形成為接觸襯底核心；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的微型工具，其具有在其中形成的一個或多個排氣孔，以改善遍及由側(cè)壁形成的容器的電介質(zhì)材料的流動；圖4A為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的微型工具板的俯視圖，所述微型工具板具有在其中形成的排氣道；和圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例形成微型工具的工序。
具體實施方式在下面的描述中，陳述了多個具體細(xì)節(jié)。但是，應(yīng)當(dāng)理解，沒有這些具體細(xì)節(jié)，本發(fā)明的實施例也可實施。在其它的實例中，未詳細(xì)示出公知的電路、結(jié)構(gòu)和技術(shù)，以不模糊對本說明書的理解。
貫穿該說明書的對“一個實施例”或“實施例”的引用意味著在本發(fā)明至少一個實施例中包括結(jié)合該實施例描述的特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性。這樣，在貫穿該說明書的不同位置出現(xiàn)的用語“在一個實施例中”或“在實施例中”不必全部指的是相同的實施例。另外，其特性的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以任意適當(dāng)?shù)姆绞皆谝粋€或多個實施例中組合。
此外，有創(chuàng)造性的方面少于單個公開的實施例中所有的特征。因此，說明書所附的權(quán)利要求
據(jù)此清楚地并入該詳細(xì)說明書中，每個權(quán)利要求
基于其本身作為本發(fā)明的單獨(dú)實施例。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的微型工具。圖2中示出的微型工具200包括分別在板205a和205b上的側(cè)壁225a和225b。對于本發(fā)明的一個實施例，側(cè)壁與板整體地形成，并且以與板相同的材料制成，可為鎳或鎳合金。這些側(cè)壁繞著微型工具板的壓印圖案(即，特征)形成容器。側(cè)壁225a和225b的尺寸設(shè)定得適于襯底核心215的厚度，使得在板上施加壓力時，壓印圖案向電介質(zhì)層210中延伸進(jìn)期望的量。電介質(zhì)層210可由熱固化環(huán)氧樹脂、熱塑性塑料或其它適合的材料組成。對于本發(fā)明的一個實施例，側(cè)壁225a和225b中的每個延伸超過壓印圖案一個大致等于襯底核心215厚度一半的距離。
在板205a和205b上施加壓力時，側(cè)壁225a和225b彼此接觸。因為側(cè)壁提供了彼此相抵的阻力，所以施加的壓力的量不象現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計中那樣重要。對于通常使用的壓力，由于在側(cè)壁225a和225b之間產(chǎn)生的阻力，所以各板的邊緣不會彎曲。另外，在關(guān)閉或壓印位置，微型工具200封住整個襯底，因此電介質(zhì)材料不能在微型工具板的邊緣上聚積，也不能沿著襯底的邊緣形成過多的電介質(zhì)材料。此外，由于電介質(zhì)材料不能容易地流到不期望的位置，所以傾斜不會引起缺陷部分。
對于本發(fā)明的一個實施例，微型工具的側(cè)壁定位使得在壓印時，整個襯底密封在電介質(zhì)材料中。該實施例會導(dǎo)致減少或消除襯底粘到微型工具上的可能性。
本發(fā)明的各種可選實施例減少或消除了微型工具板沿著邊緣的彎曲、由于傾斜引起的電介質(zhì)材料到不期望位置的流動、以及過多的電介質(zhì)材料沿著襯底邊緣的聚積，因此提供了具有大致為7微米的總厚度變動(TTV)的壓印襯底。
在可選實施例中，只有其中一個微型工具板可包括側(cè)壁。圖2A示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例其中兩個板中的一個具有側(cè)壁的微型工具。圖2A中所示的微型工具200A包括形成在下部板205b上的側(cè)壁225。板205a不包括側(cè)壁。對于該實施例，側(cè)壁225的高度基于襯底核心215，使得在板上施加壓力時，壓印圖案向電介質(zhì)層210延伸進(jìn)期望的量。
如上面參考圖2所述，根據(jù)本發(fā)明一個實施例的微型工具具有在壓印處理期間彼此接觸的側(cè)壁。對于該實施例，側(cè)壁的高度在嚴(yán)格的公差范圍內(nèi)確定，以確保側(cè)壁不阻止壓印圖案與電介質(zhì)層正確地接觸。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的微型工具，其具有帶側(cè)壁的板，該側(cè)壁用以接觸襯底核心。圖3所示的微型工具300包括分別在板305a和305b上的側(cè)壁325a和325b。如圖3中所示，在向板施加壓力時，側(cè)壁接觸襯底核心315。每個側(cè)壁325a和325b繞著各自微型工具板305a和305b的壓印圖案形成容器。
對于該實施例，不再必須基于襯底核心的厚度確定側(cè)壁的高度。側(cè)壁的高度而是大致等于特征尺寸。該實施例允許加工的簡便性。但是，因為側(cè)壁會與襯底核心相接觸，所以在施加的壓力上必須遵守更加嚴(yán)格的公差，以避免使襯底核心產(chǎn)生陷窩，或者損壞襯底核心的電路。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的微型工具，其具有在其中形成的一個或多個排氣道，以改善遍及由側(cè)壁形成的容器的電介質(zhì)材料的流動。如圖4中所示，微型工具400具有在上部板405a中形成的排氣道430。排氣道可形成在板上的任意位置，并可另外地或替代地形成在下部板405b上。電介質(zhì)材料流進(jìn)由微型工具板形成的容器的某些區(qū)域可能性較小。例如，電介質(zhì)材料流進(jìn)容器的上角(即，由上部板側(cè)壁形成的角)可能性較小。排氣道有助于電介質(zhì)材料從電介質(zhì)層410流進(jìn)容器中的該區(qū)域。此外，排氣道允許其過多的電介質(zhì)材料從容器溢出，從而不在襯底或微型工具板上聚積。
圖4A為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的微型工具板的俯視圖，所述微型工具板具有在其中形成的排氣道。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例形成微型工具的工序。圖5中所示的工序500從操作505開始，該步驟中確定襯底的尺寸。其尺寸可包括襯底核心厚度，以及電介質(zhì)層厚度和要壓印在襯底上的特征的尺寸。
在操作510，基于襯底尺寸確定微型工具板的側(cè)壁高度。例如，對于上面參考圖2描述的微型工具，其中各側(cè)壁會與相對的板上的側(cè)壁相接觸，使用襯底核心厚度以及特征尺寸來確定側(cè)壁高度。對于該實施例，各板的側(cè)壁高度大致等于特征高度與襯底核心厚度的一半相加之和。對于參考圖3描述的微型工具，各板的側(cè)壁高度大致等于特征高度。
在操作515，形成微型工具，其在至少一個繞著壓印圖案的板上具有所確定高度的側(cè)壁。另外，微型工具的一個或兩個板可具有在其中形成的排氣道，以輔助電介質(zhì)材料的流動，如上面參考圖4和4A所描述的。
盡管已經(jīng)根據(jù)幾個實施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員會認(rèn)識到本發(fā)明不限于描述的實施例，而是能夠在所附權(quán)利要求
的精神和范圍內(nèi)通過修改和替代予以實施。因此本說明書應(yīng)看作是示意性的，而不是限制性的。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，包括一個或多個板，每個板都具有在其上形成的相應(yīng)的壓印圖案；以及一個或多個側(cè)壁，每個側(cè)壁都環(huán)繞著各自板的相應(yīng)的壓印圖案。
2.如權(quán)利要求
1所述的設(shè)備，其中每個側(cè)壁都與各自的板整體地形成。
3.如權(quán)利要求
1所述的設(shè)備，其中每個板都為大致30密耳厚的金屬板，該金屬從主要包括鎳和鎳合金的組中選擇。
4.如權(quán)利要求
1所述的設(shè)備，其中至少一個板具有在其中形成的一個或多個排氣道。
5.一種微型工具，包括上部板，具有在其上形成的第一壓印圖案，該上部板具有繞著第一壓印圖案的第一側(cè)壁；以及下部板，具有在其上形成的第二壓印圖案，該下部板具有繞著第二壓印圖案的第二側(cè)壁。
6.如權(quán)利要求
5所述的微型工具，其中在施加壓力時，第一側(cè)壁與第二側(cè)壁相接觸，使得第一側(cè)壁有助于減小下部板的彎曲并且第二側(cè)壁有助于減小上部板的彎曲。
7.如權(quán)利要求
6所述的微型工具，其中與第二側(cè)壁相接觸的第一側(cè)壁形成了襯底電介質(zhì)材料的容器，使得減少了過多的電介質(zhì)材料在襯底、上部板和下部板上的聚積。
8.如權(quán)利要求
6所述的微型工具，其中第一側(cè)壁和第二側(cè)壁的高度基于要壓印的襯底的襯底核心的厚度來確定。
9.如權(quán)利要求
5所述的微型工具，其中各上部板和下部板都為大至30密耳厚的金屬板，該金屬從主要包括鎳和鎳合金的組中選擇。
10.如權(quán)利要求
5所述的微型工具，其中在施加壓力時，第一側(cè)壁與襯底核心的上表面相接觸，第二側(cè)壁與襯底核心的下表面相接觸，使得襯底核心有助于減小下部板的彎曲和上部板的彎曲。
11.如權(quán)利要求
10所述的微型工具，其中與襯底核心上表面接觸的第一側(cè)壁形成襯底電介質(zhì)材料的容器，使得減小了過多的電介質(zhì)材料在襯底和上部板上的聚積，并且與襯底核心下表面接觸的第二側(cè)壁形成襯底電介質(zhì)材料的容器，使得減小了過多的電介質(zhì)材料在襯底和下部板上的聚積。
12.如權(quán)利要求
5所述的微型工具，其中上部板和下部板中的至少一個具有形成在其中的一個或多個排氣道。
13.一種微型工具，包括板，具有形成在其上的相應(yīng)的壓印圖案，該壓印圖案由形成在板上的側(cè)壁圍繞；以及相對的板，具有形成在其上的相應(yīng)的壓印圖案。
14.如權(quán)利要求
13所述的微型工具，其中在施加壓力時，側(cè)壁與相對的板的表面相接觸，使得與相對的板的表面相接觸的側(cè)壁有助于減小板和相對的板的彎曲。
15.如權(quán)利要求
13所述的微型工具，其中與相對的板的表面相接觸的側(cè)壁形成襯底電介質(zhì)材料的容器，使得減小了過多的電介質(zhì)材料在襯底、上部板和下部板上的聚積。
16.如權(quán)利要求
15所述的微型工具，其中板具有在其中形成的一個或多個排氣道。
17.一種方法，包括確定襯底的一個或多個尺寸；基于襯底的尺寸確定微型工具板的側(cè)壁高度；和形成具有一個或多個板的微型工具，每個板都具有形成在其上的相應(yīng)的壓印圖案，至少一個板具有側(cè)壁，每個側(cè)壁都環(huán)繞著各自板的相應(yīng)的壓印圖案。
18.如權(quán)利要求
17所述的方法，還包括在微型工具的一個或多個板中形成排氣道。
19.如權(quán)利要求
17所述的方法，其中每個側(cè)壁都與各自的板整體地形成。
20.如權(quán)利要求
17所述的方法，其中每個板都為大約30密耳厚的金屬板，該金屬從主要包括鎳和鎳合金的組中選擇。
21.如權(quán)利要求
17所述的方法，還包括在微型工具的兩個相對的板中的每一個上都形成側(cè)壁，其中在施加壓力時，各側(cè)壁與相對的板的側(cè)壁相接觸，使得各板的側(cè)壁有助于防止相對的板的彎曲。
22.如權(quán)利要求
21所述的方法，其中彼此相接觸的側(cè)壁形成襯底電介質(zhì)材料的容器，使得減小了過多的電介質(zhì)材料在襯底和兩個板中每一個上的聚積。
23.如權(quán)利要求
17所述的方法，還包括在微型工具的一個或多個相應(yīng)的板中的每一個上都形成側(cè)壁，其中在施加壓力時，各側(cè)壁與襯底核心相接觸，使得與襯底核心相接觸的側(cè)壁有助于防止相應(yīng)的板的彎曲。
24.如權(quán)利要求
17所述的方法，還包括使用微型工具壓印襯底。
專利摘要
一種壓印襯底的方法和設(shè)備。本發(fā)明的一個實施例提供了一種在一個或兩個板上具有側(cè)壁的微型工具。側(cè)壁有助于防止在微型工具板上或襯底上形成過多的電介質(zhì)材料。對于本發(fā)明的一個實施例，每個微型工具板都具有在其上形成的側(cè)壁。在施加壓力時，側(cè)壁彼此接觸，因而減小了或消除了微型工具板的彎曲。
文檔編號H05K3/00GK1994032SQ20058002650
公開日2007年7月4日 申請日期2005年7月20日
發(fā)明者T·比格斯, J·溫里奇 申請人:英特爾公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan