接合的半导体封装制造技术

本实用新型专利技术涉及一种半导体封装。该半导体封装的实施方式可以包括：具有第一表面的第一晶片和第一组刀片互连件，所述第一组刀片互连件从所述第一表面延伸。所述封装可以包括具有第一表面的第二晶片和第二组刀片互连件，所述第二组刀片互连件从所述第一表面延伸并以基本垂直于所述第一组刀片互连件的取向方向取向。在所述第一组刀片互连件和所述第二组刀片互连件之间的多个相交点处，所述第一组刀片互连件可以混合接合到所述第二组刀片互连件。所述多个相交点可以沿着所述第一组刀片互连件的每个刀片互连件的长度布置，并沿着所述第二组刀片互连件的每个刀片互连件的长度布置。

【技术实现步骤摘要】
接合的半导体封装
本技术的各方面通常涉及半导体封装。更具体的实施方式涉及用于半导体封装的接合晶片。
技术介绍
半导体封装内的三维纵向连接已被用于促进晶片在集成电路中的堆叠。通常，这些已采取硅通孔(TSV)的形式或氧化物通孔(TOV)的形式。通常通过在接合层的材料不是全部相同的材料处混合接合，或者通过在每个晶片上接合的材料是相同的材料处熔融接合，进行两个晶片的接合。
技术实现思路
半导体封装的实施方式可以包括：具有第一表面的第一晶片和与所述第一晶片的第一表面连接的第一组刀片互连件，所述第一组刀片互连件从该第一表面延伸。所述封装可以包括具有第一表面的第二晶片和与所述第二晶片的第一表面连接的第二组刀片互连件，所述第二组刀片互连件从该第一表面延伸并以基本垂直于所述第一组刀片互连件的取向方向取向。在所述第一组刀片互连件和所述第二组刀片互连件之间的多个相交点处，所述第一组刀片互连件可以混合接合到所述第二组刀片互连件。所述多个相交点可以沿着所述第一组刀片互连件的每个刀片互连件的长度布置，并可以沿着所述第二组刀片互连件的每个刀片互连件的长度布置。半导体封装的实施方式可以包括以下情形中的一者、全部或任何：所述第一组刀片互连件和所述第二组刀片互连件可以包括金属或金属合金。所述第一组刀片互连件和所述第二组刀片互连件可以包括在其上的焊料层。所述半导体封装可以包括设置在所述第一组刀片互连件的刀片互连件之间的底部填充材料。所述半导体封装可以包括设置在所述第二组刀片互连件的刀片互连件之间的底部填充材料。所述第一组刀片互连件和所述第二组刀片互连件的每个刀片互连件可以具有第一侧壁和与所述第一侧壁相对的第二侧壁。所述第一侧壁可以具有与所述第一晶片和所述第二晶片中的一者的第一表面成90度～170度的角度，并且所述第二侧壁可以具有与所述第一晶片和所述第二晶片中的一者的第一表面成90度～170度的角度。所述第一组刀片互连件的至少一个刀片互连件可以不与所述第一组刀片互连件的其他刀片互连件尺寸相同。所述第二组刀片互连件的至少一个刀片互连件可以不与所述第二组刀片互连件的其他刀片互连件尺寸相同。所述第一组刀片互连件的每个刀片互连件并不都可以具有相应的第二组刀片互连件的刀片互连件。半导体封装的实施方式可以包括：具有第一表面的第一晶片和与所述第一晶片的第一表面连接的第一组刀片互连件，所述第一组刀片互连件从该第一表面延伸。所述封装还可以包括具有第一表面的第二晶片、与所述第二晶片的第一表面连接的第二组刀片互连件，所述第二组刀片互连件从该第一表面延伸并以基本垂直于所述第一组刀片互连件的取向方向取向。所述第二组刀片互连件的每个刀片互连件可以具有在其中的倒角。在所述第一组刀片互连件与所述第二组刀片互连件的每个刀片的倒角之间的多个相交点处，所述第一组刀片互连件可以混合接合到所述第二组刀片互连件。所述多个相交点可以沿着所述第一组刀片互连件的每个刀片互连件的长度布置，并且可以在所述第二组刀片互连件的每个刀片互连件的倒角内布置。半导体封装的实施方式可以包括以下情形中的一者、全部或任何：所述第一组刀片互连件和所述第二组刀片互连件可以包括金属或金属合金。所述第一组刀片互连件和所述第二组刀片互连件可以包括在其上的焊料层。所述半导体封装可以包括设置在所述第一组刀片互连件的刀片互连件之间的底部填充材料和设置在所述第二组刀片互连件的刀片互连件之间的底部填充材料。所述第一组刀片互连件和所述第二组刀片互连件的每个刀片互连件可以具有第一侧壁和与所述第一侧壁相对的第二侧壁。所述第一侧壁可以具有与所述第一晶片和所述第二晶片中的一者的第一表面成90度～170度的角度，并且所述第二侧壁可以具有与所述第一晶片和所述第二晶片中的一者的第一表面成90度～170度的角度。所述第一组刀片互连件的至少一个刀片互连件可以不与所述第一组刀片互连件的其他刀片互连件尺寸相同。所述第二组刀片互连件的至少一个刀片互连件可以不与所述第二组刀片互连件的其他刀片互连件尺寸相同。所述第一组刀片互连件的每个刀片互连件并不都可以具有相应的第二组刀片互连件的刀片互连件。半导体封装的实施方式可以通过使用制造半导体封装的方法的实施方式来进行。所述方法可以包括在第一晶片的第一表面和第二晶片的第一表面中的一者上的光致抗蚀剂层中形成底切光致抗蚀剂图案，其中，当从所述光致抗蚀剂图案的横截面图上方观察时，所述底切光致抗蚀剂层具有在所述光致抗蚀剂层中的两个相对的三角形和在所述光致抗蚀剂层中的沙漏形状中的一者。金属可被电镀到所述底切光致抗蚀剂图案中。在使用所述光致抗蚀剂图案的两个相对的三角形和沙漏形状中的一者进行电镀期间，可以在所述刀片互连件中形成倒角，并且去除所述光致抗蚀剂以形成刀片互连件。形成半导体封装的方法的实施方式可以包括以下情形中的一者、全部或任何：所述底切光致抗蚀剂图案可以具有以下情形中的一者：两个相对的三角形具有圆角顶点，和所述沙漏形状具有圆角边缘。金属籽晶层可以沉积在所述第一晶片的第一表面和所述光致抗蚀剂图案之间。在将金属电镀到所述底切光致抗蚀剂图案之后，可以蚀刻掉所述金属籽晶层。根据说明书和附图以及权利要求书，上述及其他的方面、特征和优点对于本领域普通技术人员是明显的。附图说明以下将结合附图描述实施方式，其中，相同的标号表示相同的元件，并且：图1是理想的接合焊盘阵列的布局图；图2是具有用于对准结构的开放空间的常规接合焊盘的布局图；图3是在接合之前具有刀片互连件的半导体封装实施方式的横截面视图；图4是图3示出晶片和刀片互连件的实施方式的放大图；图5是带有多组相交的刀片互连件实施方式的两个晶片的局部透视图；图6是图5的相交的刀片互连件的局部透视放大图；图7是示出多组相交的刀片互连件的接合晶片的顶部横截面透视图；图8是用于计算刀片相交区域的刀片互连件的侧视图；图9是用于计算刀片相交区域的两个刀片互连件之间的相交区域的侧视图；图10是在接合之前包括具有焊料层的刀片互连件的半导体封装的横截面视图；图11是在接合之前带有具有一组倒角刀片互连件的半导体封装的横截面视图；图12是带有下部倒角刀片互连件的图11的刀片互连件的放大图；图13是带有上部倒角刀片互连件的图11的刀片互连件的放大图；图14是包括在光致抗蚀剂层中形成的底切光致抗蚀剂图案的晶片的横截面视图；图15是在光致抗蚀剂层中形成的图14的底切光致抗蚀剂图案的俯视图；图16是在光致抗蚀剂层中形成的替代底切光致抗蚀剂图案的俯视图；图17是刀片互连件填充光致抗蚀剂层的底切的图14的晶片的横截面视图；图18是去除光致抗蚀剂层的图17的晶片的横截面视图；以及图19是涂布有底部填充材料的图18的晶片的横截面视图。具体实施方式本技术、其方面和实施方式不限于本文公开的具体组件、组装过程或方法元素。根据本申请的具体实施方式的应用，本领域中已知的与预期半导体封装一致的许多附加组件、组装过程和/或方法元件是显而易见的。因此，例如，尽管公开了具体实施方式，但是这样的实施方式和实施组件可以包括与预期操作和方法一致的在本领域中对于这种半导体封装以及实施组件和方法是已知的任何形状、尺寸、样式、类型、模型、版本、量度、浓度、材料、数量、方法元素、步骤和/或诸如此类。尽管本技术中公开的各种实施方式集本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体封装，包括：具有第一表面的第一晶片；与所述第一晶片的第一表面连接的第一组刀片互连件，所述第一组刀片互连件从该第一表面延伸；具有第一表面的第二晶片；以及与所述第二晶片的第一表面连接的第二组刀片互连件，所述第二组刀片互连件从该第一表面延伸并以基本垂直于所述第一组刀片互连件的取向方向取向；其中，在所述第一组刀片互连件和所述第二组刀片互连件之间的多个相交点处，所述第一组刀片互连件混合接合到所述第二组刀片互连件；并且其中，所述多个相交点沿着所述第一组刀片互连件的每个刀片互连件的长度布置，并沿着所述第二组刀片互连件的每个刀片互连件的长度布置。

【技术特征摘要】
2016.10.05 US 15/285,8241.一种半导体封装，包括：具有第一表面的第一晶片；与所述第一晶片的第一表面连接的第一组刀片互连件，所述第一组刀片互连件从该第一表面延伸；具有第一表面的第二晶片；以及与所述第二晶片的第一表面连接的第二组刀片互连件，所述第二组刀片互连件从该第一表面延伸并以基本垂直于所述第一组刀片互连件的取向方向取向；其中，在所述第一组刀片互连件和所述第二组刀片互连件之间的多个相交点处，所述第一组刀片互连件混合接合到所述第二组刀片互连件；并且其中，所述多个相交点沿着所述第一组刀片互连件的每个刀片互连件的长度布置，并沿着所述第二组刀片互连件的每个刀片互连件的长度布置。2.根据权利要求1所述的半导体封装，其中，所述第一组刀片互连件和所述第二组刀片互连件包括金属和金属合金中的一者。3.根据权利要求1所述的半导体封装，其中，所述第一组刀片互连件和所述第二组刀片互连件均包括在其上的焊料层。4.根据权利要求1所述的半导体封装，进一步包括设置在所述第一组刀片互连件的刀片互连件之间的底部填充材料。5.根据权利要求1所述的半导体封装，进一步包括设置在所述第二组刀片互连件的刀片互连件之间的底部填充材料。6.根据权利要求1所述的半导体封装，其中，所述第一组刀片互连件和所述第二组刀片互连件的每个刀片互连件包括第一侧壁和与所述第一侧壁相对的第二侧壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·F·朗，杰弗里·P·甘比诺，查尔斯·A·希尔，
申请(专利权)人：半导体元件工业有限责任公司，
类型：新型
国别省市：美国,US