堆叠微电子装置及用于制造堆叠微电子装置的方法制造方法及图纸

本文揭示堆叠微电子装置及用于制造堆叠微电子装置的方法。在一个实施例中，一种制造微电子装置的方法包括：在第一微电子裸片的前侧上形成多个电隔离的多层金属间隔件；及将第二微电子裸片的后侧表面附接到个别金属间隔件。在另一实施例中，所述制造所述微电子装置的方法可进一步包括：在所述第一裸片的前侧引线接合上形成顶层间隔件元件。

【技术实现步骤摘要】
分案申请信息本专利技术专利申请是申请日为2008年7月29日、申请号为200880102878.9、专利技术名称为“堆叠微电子装置及用于制造堆叠微电子装置的方法”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及堆叠微电子装置及用于制造堆叠微电子装置的方法。
技术介绍
处理器、存储器装置、图像器及其它类型的微电子装置常常制造于半导体工件或其它类型的工件上。在典型应用中，使用复杂及昂贵设备及工艺在单个工件上制造若干个别裸片(例如，装置)。个别裸片大体包括集成电路及耦合到集成电路的多个接合衬垫。接合衬垫在裸片上提供外部电触点，经由所述外部电触点向集成电路及从集成电路传递电源电压、信号，及其它电参数。接合衬垫通常非常小，且其以在接合衬垫之间具有细微间距的阵列布置。裸片还可为相当精密的。结果，在制造之后，裸片经封装以保护裸片且将接合衬垫连接到更容易连接到印刷电路板的另一较大端子阵列。用于封装裸片的常规工艺包括将裸片上的接合衬垫电耦合到引脚、球状衬垫或其它类型的电端子的阵列，且接着囊封裸片以保护其免受环境因素(例如，湿气、微粒、静电及物理冲击)影响。在一个应用中，所述接合衬垫电连接到具有球状衬垫阵列的中介层衬底(interposersubstrate)上的触点。举例来说，图1A示意性地说明常规已封装微电子装置6，其包括微电子裸片10、附接到裸片10的中介层衬底60、将裸片10电耦合到中介层衬底60的多个引线接合90，及保护裸片10免受环境因素影响的罩壳70。图1B示意性地说明另一常规的具有两个堆叠微电子裸片10a-b的已封装微电子装置6a。微电子装置6a包括衬底60a、附接到衬底60a的第一微电子裸片10a、附接到具有第一粘合剂22a的第一裸片10a的间隔件30，及附接到具有第二粘合剂22b的间隔件30的第二微电子裸片10b。间隔件30为半导体晶片的预切割部分。其它类型的常规堆叠微电子装置封装包括使第一裸片10a与第二裸片10b间隔开的环氧树脂间隔件(而非半导体晶片的部分)。通过向第一裸片10a上施与离散量的环氧树脂且随后将第二裸片10b向下按压到环氧树脂上形成所述环氧树脂间隔件。然而，环氧树脂间隔件在固化之前并非刚性的，且因此第二裸片不可与对应的第一裸片均匀地间隔开。
技术实现思路
本专利技术涉及一种制造微电子装置的方法。所述方法包含：形成多个多层金属间隔件，其具有在第一微电子裸片的前侧表面上的第一间隔件元件及在对应的第一间隔件元件上的第二间隔件元件；将第二微电子裸片的后侧表面附接到所述第二间隔件元件；且其中所述第一及第二间隔件元件中的至少一者与所述第一裸片的所述前侧表面及所述第二裸片的所述后侧表面中的至少一者电隔离。本专利技术还涉及一种制造微电子装置的方法。所述方法包含：在第一微电子裸片的前侧处的间隔件位点的表面上形成非可压缩金属间隔件，其中所述间隔件位点与所述第一裸片的集成电路电隔离；以及将第二微电子裸片附接到所述金属间隔件。本专利技术还涉及一种制造微电子装置的方法。所述方法包含：将第一引线接合附接到第一微电子裸片的前侧表面处的接合位点，其中个别第一引线接合的一部分为底层间隔件元件；以介电材料覆盖第二微电子裸片的后侧的至少一部分；将顶层间隔件元件耦合到所述底层间隔件元件；以及将所述第二裸片的电绝缘部分附接到所述顶层间隔件元件。本专利技术还涉及一种微电子装置，其包含：第一微电子裸片，其具有带有接合位点的前侧及耦合到所述接合位点的引线接合；第二微电子裸片，其具有后侧；以及多个金属间隔件，其插入于所述第一与第二裸片之间，其中所述金属间隔件与所述第一裸片的所述前侧表面及所述第二裸片的所述后侧表面耦合，且其中所述金属间隔件与所述第一及第二裸片中的至少一者电隔离。本专利技术还涉及一种计算系统，其包含处理器、存储器及输入/输出装置，其中所述计算系统包括根据前述段落的微电子装置。本专利技术还涉及一种微电子装置，其包含：中介层衬底，其具有接合衬垫；第一微电子裸片，其在所述中介层衬底上，所述第一裸片包含集成电路及包括多个间隔件位点的前侧表面，其中所述间隔件位点与所述集成电路电隔离；多个金属间隔件，其耦合到所述间隔件位点；第二微电子裸片，其具有耦合到所述金属间隔件的后侧表面；以及多个第一及第二引线接合，其分别将所述第一及第二裸片电耦合到所述中介层衬底，其中所述第一引线接合的一部分在所述第一与第二裸片之间。本专利技术另外涉及一种微电子装置，其包含：第一微电子裸片，其具有前侧表面及耦合到其的多个引线接合；第二微电子裸片，其具有后侧表面及在所述后侧表面上的介电层；以及多个金属间隔件，其接触所述介电层且具有个别引线接合。附图说明图1A示意性地说明根据现有技术的常规已封装微电子装置。图1B示意性地说明根据现有技术的另一常规已封装微电子装置。图2A为根据本专利技术的一个实施例的在裸片拐角处具有两层的金属间隔件的堆叠微电子裸片组合件的等角视图。图2B为展示定位于间隔件接合位点上的金属间隔件的图2A的组合件的横截面图。图2C为展示经过堆叠裸片之间的互连的图2A的组合件的另一横截面图。图2D为展示金属间隔件的电隔离的图2A的组合件的另一横截面图。图3A-图3C为根据本专利技术的若干实施例的金属间隔件的横截面图。图4为根据本专利技术的另一实施例的具有放置于裸片的内部部分上的金属间隔件的微电子裸片的等角视图。图5A为根据本专利技术的另一实施例的具有缝接金属间隔件的堆叠裸片组合件的等角视图。图5B为展示经过堆叠裸片之间的缝接金属间隔件的图5A的组合件的横截面图。图5C为展示缝接金属间隔件的电隔离的图5B的组合件的横截面图。图6A-图6F说明根据本专利技术的若干实施例的形成金属间隔件的方法的阶段。图7为根据本专利技术的另一实施例的具有引线接合金属凸块及缝接金属间隔件的微电子裸片的等角视图。图8为根据本专利技术的另一实施例的具有不同大小的微电子裸片及三层的金属间隔件的已封装微电子装置的横截面图。图9为根据本专利技术的另一实施例的具有三个堆叠微电子裸片及对应的两层及三层的金属间隔件的已封装微电子装置的横截面图。图10为进一步包括内部金属间隔件的图8的已封装微电子装置的横截面图。图11为可并入有微电子装置的系统的示意性说明。具体实施方式下文参考半导体装置及用于制造半导体装置的方法描述本专利技术的若干实施例的特定细节。半导体组件制造于可包括衬底的半导体晶片上，在所述衬底上及/或在所述衬底中制造微电子装置、微机械装置、数据存储元件、光学器件、读/写组件及其它特征。举例来说，可在半导体晶片上构造SRAM、DRAM(例如，DDR/SDRAM)、快闪存储器(例如，NAND快闪存储器)、处理器、图像器及其它类型的装置。尽管下文关于具有集成电路的半导体装置描述了许多实施例，但在其它类型的衬底上制造的其它类型的装置可在本专利技术的范围内。此外，本专利技术的若干其它实施例可具有与此部分中描述的配置、组件或程序不同的配置、组件或程序。因此，所属领域的技术人员将相应地理解本专利技术可具有带有额外元件的其它实施例，或者本专利技术可具有不具有下文参考图2A-图11展示且描述的特征的若干者的其它实施例。图2A为包括第一微电子裸片102a的堆叠裸片组合件100的一个实施例的等角视图，所述第一微电子裸片102a具有通过金属间隔件104与第二微电子裸片102b的后侧分隔的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微电子装置，其包含：第一微电子裸片，其具有集成电路、带有接合位点的前侧及耦合到所述接合位点的引线接合；位于所述第一微电子裸片的所述前侧的导电金属间隔件位点，其中，所述间隔件位点与所述第一裸片的集成电路电隔离，且与所述第一微电子裸片的所述前侧基本共面；第二微电子裸片，其具有集成电路以及后侧；以及多个金属间隔件，其插入于所述第一裸片与所述第二裸片之间，其中个别金属间隔件附接至相应的金属间隔件位点，且与所述第二裸片的后侧表面上的相应的非导电部分直接接触，且其中所述金属间隔件与所述第一裸片和所述第二裸片的所述集成电路电隔离。

【技术特征摘要】
2007.08.16 SG 200706007-21.一种微电子装置，其包含：第一微电子裸片，其具有集成电路、带有接合位点的前侧及耦合到所述接合位点的引线接合；位于所述第一微电子裸片的所述前侧的导电金属间隔件位点，其中，所述间隔件位点与所述第一裸片的集成电路电隔离，且与所述第一微电子裸片的所述前侧基本共面；第二微电子裸片，其具有集成电路以及后侧；以及多个金属间隔件，其插入于所述第一裸片与所述第二裸片之间，其中个别金属间隔件附接至相应的金属间隔件位点，且与所述第二裸片的后侧表面上的相应的非导电部分直接接触，且其中所述金属间隔件与所述第一裸片和所述第二裸片的所述集成电路电隔离。2.根据权利要求1所述的微电子装置，其中所述金属间隔件包括第一间隔件元件和堆叠于所述第一间隔件元件上的第二间隔件元件。3.根据权利要求1所述的微电子装置，其进一步包含：罩壳，其收纳所述第一裸片及所述第二裸片；填充剂层，其插入于所述第一裸片与所述第二裸片之间；以及中介层衬底，其附接到所述罩壳及所述第一裸片，其中所述衬底将所述罩壳内的电连接布线到所述罩壳外部的接合衬垫。4.一种计算系统，其包含处理器、存储器及输入/输出装置，其中所述计算系统包括根据权利要求1所述的微电子装置。5.一种微电子装置，其包含：中介层衬底，其具有接合衬垫；第一微电子裸片，其在所述中介层衬底上，所述第一裸片包含集成电路及包括多个间隔件位点的前侧表面，其中所述间隔件位点与所述集成电路电隔离且由第一导电材料制成；多个金属间隔件，其耦合到所述间隔件位点，其中所述金属间隔件由与所述第一导电材料不同的第二导电材料制成；第二微电子裸片，其具有后侧表面，所述后侧表面具有与相应的金属间隔件直接接触的一个或多个非导电部分；以及多个第一引线接合及第二引线接合，其分别将所述第一及第二裸片电耦合到所述中介层衬底，其中所述第一引线接合的一部分位于所述第一裸片与第二裸片之间。6.根据权利要求5所述的微电子装置，其中所述第一裸片包含使所述间隔件位点与所述集成电路电隔离的介电层。7.根据权利要求6所述的微电子装置，其进一步包含：互连网络，其耦合到所述集成电路；以及多个金属接合衬垫，其耦合到所述互连网络，其中所述介电层使所述金属接合衬垫与所述间隔件位点隔离。8.根据权利要求1所述的微电子装置，其进一步包含：填充剂层，其位于所述第一微电子裸片的所述前侧和所述第二微电子裸片的所述后侧之间，其中所述填充剂层囊封所述金属间隔件。9.根据权利要求1所述的微电子装置，其中所述第一微电子装置包含位于所述第一微电子装置的所述前侧的介电层，且其中所述间隔件位点与所述介电层基本共面。10.根据权利要求1所述的微电子装置，其中所述引线接合至少部分地延伸穿过所述第一微电子裸片和所述第二微电子裸片之间的空间。11.根据权利要求6所述的微电子装置，其中所述间隔件位点与所述第一微电子裸片的所述前侧表面处的介电层基本共面。12.根据权利要求5所述的微电子装置，其进一步包含：位于所述第一微电子裸片和所述第二微电子裸片之间的填充剂层。13.根据权利要求12所述的微电子装置，其中所述填充剂层与所述第一引线接合和所述金属间隔件电隔离。14.根据权利要求5所述的微电子装置，其中所述多个间隔件中的每一间隔件包含堆叠于第二间隔件元件上的第一间隔件元件。15.根据权利要求12所述的微电子装置，其进一步包含：介电罩壳，其与所述填充剂层隔开，所述介电罩壳覆盖所述中介层衬底、所述第一及第二微电子裸片以及所述第一及第二接合引线中的每一者的至少一部分。16.根据权利要求8所述的微电子装置，其进一步包含：介电罩壳，其与所述填充剂层隔开，所述介电罩壳覆盖所述第一微电子裸片和所述第二微电子裸片中的每一者的至少一部分。17.根据权利要求8所述的微电子装置，其中所述填充剂层将所述第一微电子裸片粘附到所述第二微电子裸片。18.根据权利要求12所述的微电子装置，其中所述填充剂层将所述第一微电子裸片附接到所述第二微电子裸片。19.一种制造微电子装置的方法，所述方法包含：形成多个多层金属间隔件，其具有在第一微电子裸片的前侧表面上的第一间隔件元件及在对应的第一间隔件元件上的第二间隔件元件，其中所述第一间隔件元件和所述第二间隔件元件中的至少一者引线接合到衬底上的相应的顶侧接合衬垫；将第二微电子裸片的后侧表面附接到所述第二间隔件元件，其中，所述第一间隔件元件和所述第二间隔件元件中的至少一者与所述第一裸片的所述前侧表面和所述第二裸片的所述后侧表面中的至少一者电隔离。20.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一间隔件元件通过在所述第一裸片上形成引线接合球而形成。21.根据权利要求19所述的方法，其中附接所述第二裸片的所述后侧表面包括在所述第一裸片的所述前侧表面上沉积填充剂材料及将所述第二裸片按压到所述填充剂材料上。22.根据权利要求19所述的方法，其进一步包含形成至少三个金属间隔件。23.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一及第二裸片具有相等的外部周长。24.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一微电子裸片具有比与所述第二裸片相关联的外部周长大的外部周长。25.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一及第二间隔件元件包含第一及第二金属凸块的堆叠。26.根据权利要求19所述的方法，其中所述金属间隔件的一部分定位于所述第一裸片的内部部分处。27.根据权利要求26所述的方法，其中所述金属间隔件进一步包含第三金属凸块。28.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一裸片具有位于所述前侧表面的金属间隔件位点和接合位点，所述金属间隔件位点与所述接合位点以及所述第一裸片的集成电路电隔离，且形成所述多层间隔件的工艺包含在所述间隔件位点上形成第一金属凸块且在所述第一金属凸块上形成第二金属凸块。29.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一裸片具有集成电路及在电耦合到所述集成电路的所述前侧表面处的接合衬垫，且形成所述多层间隔件的工艺包含在所述接合衬垫上形成第一金属凸块且在所述第一金属凸块上形成第二金属凸块。30.根据权利要求19所述的方法，其中形成所述间隔件包含：将第一金属凸块附接到间隔件位点；以及在所述第一金属凸块的顶部上沉积第二金属凸块。31.根据权利要求30所述的方法，其进一步包含通过在所述第二金属凸块的顶部上安置第三金属凸块而增加所述第一裸片与所述第二裸片之间的间隔距离。32.根据权利要求30所述的方法，其进一步包含将所述第一金属凸块及所述第二金属凸块中的至少一者平坦化。33.一种制造微电子装置的方法，所述方法包含：将第一引线接合附接到第一微电子裸片的前侧表面处的接合位点，其中个别第一引线接合的一部分为底层间隔件元件，其中所述第一间隔件元件和第二间隔件元件中的至少一者引线接合到衬底上的相应的顶侧接合衬垫；使用介电材料覆盖第二微电子裸片的后侧的至少一部分；将顶层间隔件元件耦合到所述底层间隔件元件；以及将所述第二裸片的电绝缘部分附接到所述顶层间隔件元件。34.根据权利要求33所述的方法，其中耦合所述顶层间隔件元件进一步包含：将第二引线接合附接到个别底层间隔件元件；以及从所述第二引线接合去除额外引线。35.一种微电子装置，其包含：第一微电子裸片，其具有带有接合位点的前侧；第二微电子裸片，其具有背朝所述第一微电子裸片的前侧以及面向所述第一微电子裸片的后侧；多个金属间隔件，其插入于所述第一裸片与所述第二裸片之间，其中每个金属间隔件包含至少两个间隔件元件，其中所述金属间隔件与所述第一裸片的前侧表面以及所述第二裸片的后侧表面耦合，且其中所述金属间隔件与所述第一裸片和所述第二裸片中的至少一者电隔离；以及缝接引线接合，其连接到所述多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃德蒙·坤典·赖，廖世雄，李俊光，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US