制造三维集成电路的方法-复审决定


发明创造名称:制造三维集成电路的方法
外观设计名称:
决定号:190205
决定日:2019-09-17
委内编号:1F278604
优先权日:2014-10-29
申请(专利)号:201510710791.1
申请日:2015-10-28
复审请求人:巨擘科技股份有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:陈冬冰
合议组组长:梁素平
参审员:颜庙青
国际分类号:H01L21/768
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求的技术方案相对于作为最接近的现有技术的对比文件存在区别技术特征,该区别技术特征的一部分不属于本领域的公知常识,本领域技术人员没有动机改变该最接近的现有技术以获得具有该部分区别技术特征的技术方案,且该部分区别技术特征为该项权利要求的技术方案带来了有益的技术效果,则该项权利要求的技术方案相对于该对比文件和本领域公知常识的结合具有突出的实质性特点和显著的进步,从而具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201510710791.1,发明名称为“制造三维集成电路的方法”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为巨擘科技股份有限公司,申请日为2015年10月28日,优先权日为2014年10月29日,公开日为2016年05月11日。
经实质审查,国家知识产权局实质审查部门于2019年01月09日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-8、16-20不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为:申请日2015年10月28日提交的说明书第1-14页、说明书附图第1-7页、说明书摘要和摘要附图以及2018年09月18日提交的权利要求第1-20项。
驳回决定所针对的权利要求书内容如下:
“1. 一种制造三维集成电路的方法,其特征在于,包括:
提供一基板,所述基板为一耐温高之强固材料,其材料融化温度或材料玻璃转化温度大于400℃;
于该基板上形成至少一金属层以及至少一介电层;
于该金属层上形成若干个电性连接点;
切割以产生若干个封装单元,每一封装单元贴附在一切割后基板上;
反转每一封装单元并将每一反转的封装单元接合至一线路基板之一表面上以形成一整合线路板,其中该整合线路板包括一高密度接点区域以及一低密度接点区域,该高密度接点区域包括各每一反转的封装单元之一外表面的区域,该低密度接点区域包括各每一反转的封装单元未覆盖的区域;
移除各每一反转的封装单元之切割后基板;
执行一覆晶接合以将一芯片连接至这些反转的封装单元之其中一者;以及
对该线路基板执行植球以将至少一植球焊垫形成于该线路基板之另一表面上。
2. 根据权利要求1所述的制造三维集成电路的方法,其特征在于,于该金属层上形成这些电性连接点的步骤之后进一步包括:
于这些电性连接点上形成一胶膜。
3. 根据权利要求1所述的制造三维集成电路的方法,其特 征在于,该金属层包括一表面金属层以及至少一内部金属层。
4. 根据权利要求1所述的制造三维集成电路的方法,其特征在于,该介电层与该基板之间具有一预先控制的附着力。
5. 根据权利要求5所述的制造三维集成电路的方法,其特征在于,移除各每一反转的封装单元之切割后基板的步骤中,是藉由减弱该预先控制的附着力来移除该切割后基板。
6. 根据权利要求1所述的制造三维集成电路的方法,其特征在于,该封装单元的厚度小于100微米。
7. 根据权利要求1所述的制造三维集成电路的方法,其特征在于,该线路基板为一印刷电路板、一有机基板或一高密度内连线基板。
8. 根据权利要求1所述的制造三维集成电路的方法,其特征在于,该高密度接点区域用于接合最小图形尺寸为小于50微米的接点或元件,该低密度接点区域用于接合最小图形尺寸为大于50微米的接点或元件。
9. 一种制造三维集成电路的方法,其特征在于,包括:
提供一第一载板,所述第一载板为一耐温高之强固材料,其材料融化温度或材料玻璃转化温度大于400℃;
于该第一载板上形成至少一金属层以及至少一介电层;
于该金属层上形成若干个电性连接点以产生一封装单元;
反转该封装单元,并将该反转的封装单元接合至一第二载板之一表面上;
移除该第一载板,并将一增层膜贴附至该反转的封装单元上,以使该反转的封装单元嵌入于该增层膜中,且在该增层膜上执行钻孔制程并形成焊垫;以及
移除该第二载板,其中该增层膜及嵌入于该增层膜中之该反转的封装单元形成一整合线路板,该整合线路板包括一高密度接点区域以及一低密度接点区域,该高密度接点区域包括该反转的封装单元之一外表面的区域,该低密度接点区域包括该反转的封装单元之该外表面以外的区域。
10. 根据权利要求9所述的制造三维集成电路的方法,其特征在于,于该金属层上形成这些电性连接点以产生该封装单元的步骤之后进一步包括:
于这些电性连接点上形成一胶膜。
11. 根据权利要求9所述的制造三维集成电路的方法,其特征在于,该金属层包括一表面金属层以及至少一内部金属层。
12. 根据权利要求9所述的制造三维集成电路的方法,其特征在于,该介电层与该第一载板之间具有一预先控制的附着力。
13. 根据权利要求12所述的制造三维集成电路的方法,其特征在于,移除该第一载板的步骤中,是藉由减弱该预先控制的附着力来移除该第一载板。
14. 根据权利要求9所述的制造三维集成电路的方法,其特征在于,该封装单元的厚度小于100微米。
15. 根据权利要求9所述的制造三维集成电路的方法,其特征在于,该高密度接点区域用于接合最小图形尺寸为小于50微米的接点或元件,该低密度接点区域用于接合最小图形尺寸为大于50微米的接点或元件。
16. 一种制造三维集成电路的方法,其特征在于,包括:
于一第一载板上形成若干个封装单元,每一封装单元包括至少一金属层以及至少一介电层,其中所述第一载板为一耐温高之强固材料,其材料融化温度或材料玻璃转化温度大于400℃;
执行一覆晶接合以将若干个上芯片连接至这些封装单元;
对这些上芯片进行一晶圆模封以形成一模封后上晶圆;
执行一覆晶接合以将该模封后上晶圆连接至一第二载板之一表面上;
移除该第一载板;
于该模封后上晶圆上形成若干个凸块;
将该模封后上晶圆转移至一胶膜上;以及
切割以分离这些封装单元。
17. 根据权利要求16所述的制造三维集成电路的方法,其特征在于,该金属层包括一表面金属层以及至少一内部金属层。
18. 根据权利要求16所述的制造三维集成电路的方法,其特征在于,该介电层与该第一载板之间具有一预先控制的附着力。
19. 根据权利要求18所述的制造三维集成电路的方法,其特征在于,移除每一封装单元之切割后基板的步骤中,是藉由减弱该预先控制的附着力来移除该第一载板。
20. 根据权利要求16所述的制造三维集成电路的方法,其特征在于,该封装单元的厚度小于100微米。”
驳回决定引用了如下对比文件:
对比文件1:CN101120445A,公开日为2008年02月06日。
驳回决定指出:I、独立权利要求1相对于对比文件1的区别技术特征是:切割以产生若干个封装单元,每一封装单元贴附在一切割后基板上。然而,该区别技术特征是本领域的公知常识。因此,权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2-8的附加技术特征或被对比文件1公开,或属于本领域的公知常识,因而权利要求2-8也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。独立权利要求16与对比文件1的区别技术特征是:于第一载板上形成若干封装单元、切割分离封装单元。然而,该区别技术特征是本领域的公知常识。因此,权利要求16不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求17-20的附加技术特征或被对比文件1公开,或属于本领域的公知常识,因而权利要求17-20也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。II、对于申请人的意见陈述,驳回决定认为:权利要求1、9、16中新增加的技术特征“所述第一载板为一耐温高之强固材料,其材料融化温度或材料玻璃转化温度大于400℃”已被对比文件1公开:支撑基板401可以由Cu制成,即为耐高温材料,融化温度大于400℃。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2019年04月08日向国家知识产权局提出了复审请求,并未修改权利要求书。复审请求人认为:独立权利要求的技术特征“所述基板为一耐温高之强固材料,其材料融化温度或材料玻璃转化温度大于400℃”使得权利要求具备创造性。本申请由于基板100为一耐温高之强固材料,适于在其上制作精细线路,这些金属层(包括表面金属层104及内部金属层106)之最小图形尺寸小于50微米。介电层102与基板100之间具有一预先控制的附着力,在后续步骤中,直接利用机械力分离或减弱该附着力再直接利用机械力分离即可使内部金属层106与该介电层102从该基板100上分离。对比文件1虽然公开了Cu作为支撑基板,但金属材料并无玻璃转化温度。本申请使用的基板为非金属材料,与对比文件1有重大区别。这不是本领域的公知常识。对比文件2的基板为硅,虽然耐高温但属于硬脆材料,后续制程中需要制作穿孔,更容易破裂。
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年04月15日依法受理了该复审请求,并将其转送至实质审查部门进行前置审查。
实质审查部门在前置审查意见书中认为,本申请说明书第[0016]段记载了:于图1A中,提供一基板100。基板100可以包括但不限于玻璃基板或金属基板。而对比文件1中公开的是金属Cu制成的基板,融化温度大于400℃。而复审请求中认为本申请的强固材料并非金属材料,与本申请说明书第[0016]段相矛盾,因而坚持驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
经充分阅卷并合议,在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以依法作出审查决定。
二、决定的理由
1、审查文本的认定
复审请求人提出复审请求时并未修改申请文件,本复审请求审查决定所针对的审查文本与驳回决定所针对的文本相同,即:申请日2015年10月28日提交的说明书第1-14页、说明书附图第1-7页、说明书摘要和摘要附图以及2018年09月18日提交的权利要求第1-20项。
2、关于创造性
专利法第22条第3款规定:创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型具有实质性特点和进步。
如果一项权利要求的技术方案相对于作为最接近的现有技术的对比文件存在区别技术特征,该区别技术特征的一部分不属于本领域的公知常识,本领域技术人员没有动机改变该最接近的现有技术以获得具有该部分区别技术特征的技术方案,且该部分区别技术特征为该项权利要求的技术方案带来了有益的技术效果,则该项权利要求的技术方案相对于该对比文件和本领域公知常识的结合具有突出的实质性特点和显著的进步,从而具备创造性。
本复审请求审查决定在评价权利要求的创造性时引用的对比文件与驳回决定所引用的对比文件相同,即:
对比文件1:CN101120445A,公开日为2008年02月06日。
2.1关于权利要求1-8的创造性
权利要求1请求保护一种制造三维集成电路的方法,对比文件1公开了一种芯片内置基板及其制造方法,并具体公开了以下技术内容(参见说明书第13页倒数第2段至第16页第4段、附图5A-5P):提供一基板401,该基板为Cu(即所述基板为一耐温高之强固材料,其材料熔化温度大于4000C);于基板401之上形成至少一通过Cu电解电镀形成的布线部408(即至少一金属层)以及至少一绝缘层406a(即至少一介电层),在该金属层408上形成若干个焊锡连接部409(即电性连接点);最终形成布线基板400;该布线基板400与布线基板200结合(即封装单元接合至一线路基板之一表面上以形成一整合线路板);其中该整合线路板包括一高密度接点区域与一低密度接点区域,该低密度接点区域包括布线基板400未覆盖的区域,例如布线基板200不与布线基板400结合的一侧;移除支撑基板401;对该线路基板执行植焊球413以将至少一连接层402(即植球焊垫)形成于该线路基板之另一侧。
权利要求1与对比文件1的区别技术特征在于:(1)切割以产生若干个封装单元,每一封装单元贴附在一切割后基板上;(2)反转每一封装单元并将每一反转的封装单元接合至一线路基板上;高密度接点区域包括各每一反转的封装单元之一外表面的区域;执行一覆晶接合以将一芯片连接至这些反转的封装单元之其中一者。
基于上述区别技术特征可以确定权利要求1实际所要解决的技术问题是:批量生产具有一定机械强度且具有高密度扇出布线能力的三维集成电路。
对于区别技术特征(1),在半导体领域中,通过切割基板以获得多个封装单元,此时封装单元仍旧贴附在基板上是本领域的惯用手段;
但是对于区别技术特征(2),对比文件1的基板401属于制造过程中的承载基板,其不仅在制造过程中承载芯片410,还在布线基板200向布线基板400的堆叠过程中承担承载作用。因而本领域技术人员没有动机反转基板401,因为这将使得基板401失去承载作用且会导致布线基板200承受过大的压力;其次,由于对比文件1是制造内置芯片的布线基板,布线基板400的高密度接点区域位于接合后的基板401的内表面上。本领域技术人员也没有动机将基板401反转且在反转后执行一覆晶接合以将一芯片连接至这些反转的封装单元之其中一者,因为在对比文件1的技术方案中,在将布线基板200接合至布线基板400之前,已经完成了覆晶步骤,如果反转后覆晶将使得芯片410暴露在堆叠基板的外表面。即对比文件1没有公开该区别技术特征(2),本领域技术人员在对比文件1的基础上没有动机改变其技术方案而获得该区别技术特征(2)。该区别技术特征(2)将具有金属层和介电层的封装单元作为中间基板替换现有技术中的硅中介基板以获得具有高密度扇出布线能力的集成电路,这不是本领域的公知常识,该区别技术特征(2)取得了如下技术效果:获得了具有一定机械强度且具有高密度扇出布线能力的三维集成电路。
综上所述,权利要求1相对于对比文件1和本领域公知常识的结合具有突出的实质性特点和显著的进步,具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求1还具有由“或”连接的并列技术方案,即包含技术特征“所述基板的玻璃转化温度大于4000C”的技术方案。
权利要求1的该技术方案与对比文件1的区别技术特征除了上述区别技术特征(1)、(2)之外,还具有区别技术特征(3):所述基板的玻璃转化温度大于4000C。
然而,如前所述,区别技术特征(1)是本领域的惯用手段。
对于区别技术特征(3),而采用非金属材料作为支撑基板是本领域的公知常识,为了满足制造工艺的需求,选择耐高温(例如玻璃转化温度大于4000C)的非金属材料是本领域技术人员根据制造工艺的需求的常规选择。
由于区别技术特征(2)的存在使得权利要求1的该技术方案也具有突出的实质性特点和显著的进步,因而权利要求1的该技术方案具备专利法第22条第3款规定的创造性。
由于权利要求2-8直接或间接引用权利要求1,在其引用的权利要求1具备创造性时,权利要求2-8也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.2关于权利要求16-20的创造性
权利要求16请求保护一种制造三维集成电路的方法,对比文件1公开了一种芯片内置基板及其制造方法,并具体公开了以下技术内容(参见说明书第13页倒数第2段至第16页第4段、附图5A-5P):提供一基板401(即第一载板),于基板401之上形成至少一通过Cu电解电镀形成的布线部408(即至少一金属层)以及至少一绝缘层406a(即至少一介电层),该基板为Cu(即所述第一载板为一耐温高之强固材料,其材料熔化温度大于4000C);在该金属层408上形成若干个焊锡连接部409(即电性连接点);执行一覆晶接合将芯片410连接至该基板401上的焊锡连接部409形成布线基板400;该布线基板400与布线基板200通过封装连接层L1结合(即对这些上芯片进行一晶圆模封同时形成一模封后上晶圆以及将该模封后上晶圆连接至一第二基板之一表面上);移除支撑基板401(即移除该第一载板)。
权利要求16与对比文件1的区别技术特征为:(1)权利要求16的晶圆模封步骤与覆晶接合步骤将模封后上晶圆连接至一第二载板为两个步骤,将该模封后上晶圆转移至一胶膜上;(2)于该模封后上晶圆上形成若干个凸块;切割分离这些封装单元。
基于该区别技术特征可以确定权利要求16实际所要解决的技术问题是:制造更薄的三维集成电路。
对于区别技术特征(1),对比文件1公开了在一个步骤中,即将布线基板400与布线基板200通过封装连接层L1结合的步骤中,实现了晶圆模封以及将模封后的晶圆连接至第二基板的双重功能,虽然本领域技术人员根据需要也可以将这两个步骤分开进行,但对比文件1制造的是芯片内置的布线基板,第二基板不会在后续步骤中去除,因而在对比文件1的基础上,本领域技术人员没有动机将布线基板200替换为后续被去除的第二载板并将该模封后上晶圆转移至一胶膜上。即区别技术特征(1)未被对比文件1公开,基于对比文件1公开的内容,本领域技术人员没有动机结合本领域的公知常识以获得该区别技术特征。所述区别技术特征具有如下技术效果:制造了更薄的三维集成电路。
对于区别技术特征(2),为了后续电连接以及批量制造三维集成电路,在模封后的晶圆上形成若干凸块以及切割分离这些封装单元是本领域的惯用手段。
综上所述,权利要求16相对于对比文件1和本领域公知常识的结合具有突出的实质性特点和显著的进步,具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求16还具有由“或”连接的并列技术方案,即包含技术特征“所述基板的玻璃转化温度大于4000C”的技术方案。参见对权利要求1的评述意见,由于区别技术特征(1)的存在使得权利要求16的该技术方案也具有突出的实质性特点和显著的进步,具备专利法第22条第3款规定的创造性。
由于权利要求17-20直接或间接引用权利要求16,在其引用的权利要求16具备创造性时,权利要求17-20也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、对于驳回决定和前置审查中的相关意见的答复
驳回决定的理由部分认为,对比文件1公开了将布线基板400与布线基板200粘合,相当于公开了权利要求1的反转结合步骤以及权利要求16中的覆晶接合步骤;对比文件1公开了芯片410在另一面倒装连接,相当于公开了权利要求1的覆晶接合以将一芯片连接至这些反转的封装单元之其中一者。对比文件1中的封装连接层L1上的绝缘层D1相当于权利要求16中的胶膜。驳回决定和前置审查意见均认为:对比文件1公开了支撑基板401可以由Cu制成,即为耐高温材料,融化温度大于400℃。
合议组认为:对比文件1虽然公开了支撑基板401可以由Cu制成,为耐温高之强固材料。但是,对比文件1并未公开将布线基板400反转后与布线基板200粘合,且对比文件1的芯片410是在布线基板400与布线基板200粘合之前就已经完成了覆晶步骤。另外,对比文件1公开了布线基板100的基材为预浸材料,布线基板200与布线基板的情况一样(参见说明书第7页第2段,第8页第2段),可见,对比文件1的布线基板100不是半导体芯片,将布线基板200与布线基板400接合,不能相当于权利要求16的覆晶接合步骤。对比文件1中的封装连接层L1上的绝缘层D1是芯片410的封装材料,并不能相当于权利要求16中的承载晶圆的胶膜。
因而,权利要求1与对比文件1相比具有区别技术特征(2):反转每一封装单元并将每一反转的封装单元接合至一线路基板上;高密度接点区域包括各每一反转的封装单元之一外表面的区域;执行一覆晶接合以将一芯片连接至这些反转的封装单元之其中一者。
如前所述,本领域技术人员没有动机反转对比文件1的基板401,因为这将使得基板401失去承载作用且会导致布线基板200承受过大的压力;由于对比文件1是制造内置芯片的布线基板,布线基板400的高密度接点区域位于接合后的基板401的内表面上。本领域技术人员也没有动机将基板401反转且在反转后执行一覆晶接合以将一芯片连接至这些反转的封装单元之其中一者,因为在对比文件1的技术方案中,在将布线基板200接合至布线基板400之前,已经完成了覆晶步骤,如果反转后覆晶将使得芯片410暴露在堆叠基板的外表面。本领域技术人员在对比文件1的基础上没有动机改变其技术方案而获得该区别技术特征(2)。该区别技术特征(2)将具有金属层和介电层的封装单元作为中间基板替换现有技术中的硅中介基板以获得具有高密度扇出布线能力的集成电路,这不是本领域的公知常识,该区别技术特征(2)取得了如下技术效果:获得了具有一定机械强度且具有高密度扇出布线能力的三维集成电路。因而权利要求1具备创造性。
权利要求16与对比文件1相比具有区别技术特征(1):权利要求16的晶圆模封步骤与覆晶接合步骤将模封后上晶圆连接至一第二载板为两个步骤,将该模封后上晶圆转移至一胶膜上。
上述区别技术特征隐含了去除第二载板,对比文件1公开了在一个步骤中,即将布线基板400与布线基板200通过封装连接层L1结合的步骤中,实现了晶圆模封以及将模封后的晶圆连接至布线基板200(即第二基板)的双重功能,虽然本领域技术人员根据需要也可以将这两个步骤分开进行,但对比文件1制造的是芯片内置的布线基板,布线基板200(即第二基板)不会在后续步骤中去除,因而在对比文件1的基础上,本领域技术人员没有动机将布线基板200替换为后续被去除的第二载板并将该模封后上晶圆转移至一胶膜上。即区别技术特征(1)未被对比文件1公开,基于对比文件1公开的内容,本领域技术人员没有动机结合本领域的公知常识以获得该区别技术特征。所述区别技术特征具有如下技术效果:制造了更薄的三维集成电路。因而权利要求16具备创造性。
综上所述,本申请权利要求1-8、16-20相对于对比文件1和本领域公知常识的结合具备创造性。
至于本申请是否存在其它不符合专利法和专利法实施细则规定的缺陷,留待后续程序继续审查。
三、决定
撤销国家知识产权局于2019年01月09日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局实质审查部门在本复审请求审查决定所针对的审查文本的基础上对本申请继续进行审查。

如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。


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