裸片切割及堆叠式装置结构制造方法及图纸

本申请描述了用于从相应工件切割裸片的技术，以及将一个或多个切割的裸片结合到堆叠式装置结构中的技术。在一些实施例中，从工件切割裸片包括在切割线中化学蚀刻工件。在一些实施例中，从工件切割裸片包括在切割线中机械切割工件并沿着裸片的侧壁形成衬垫。裸片可以被结合到堆叠式装置结构中。裸片可以沿着附接到基板上的另一裸片而附接到基板上。封装物可以位于每一个裸片和基板之间，并且横向地位于裸片之间。

Bare chip cutting and stacking device structure

【技术实现步骤摘要】
裸片切割及堆叠式装置结构
本申请的实施例大致涉及裸片切割(diesingulation)以及堆叠式装置结构，特别地，涉及从工件切割裸片的工艺，用于改进堆叠式装置结构中的特性。
技术介绍
通常来说，半导体加工工业已普遍开发出堆叠技术，其中形成在裸片上的集成电路被堆叠到另一基板上。堆叠技术的示例包括被称为2.5维集成电路(2.5DIC)的技术，其中一个或多个裸片(每一裸片上均形成有集成电路)被堆叠在中介层(interposer)上。另一示例包括被称为3维集成电路(3DIC)的技术，其中一个或多个裸片(每一裸片上均形成有集成电路)被堆叠在另一裸片(其上亦形成有集成电路)上。在另一示例中，可以实现具有或不具有中介层的多级堆叠式裸片。堆叠技术的益处为更高的密度、更小的占用面积、更短的电气布线(electricalrouting)和更低的功耗。例如，裸片的垂直集成可以减小将堆叠式裸片连接至封装基板的面积。此外，在某些情况下，电信号的传导路径可包括垂直于至另一裸片的连接的部分，这可以减小电信号传播的距离。所减小的距离可以减小电阻，并且反过来可以降低功耗和传播延迟。
技术实现思路
本申请的实施例大致涉及用于切割裸片的技术以及涉及包括切割的裸片的堆叠式装置结构。本申请描述的各种切割工艺可以改善堆叠式装置结构的鲁棒性和可靠性。本申请的一个实施例为一种结构。所述结构包括基板、附接到所述基板的第一裸片以及位于所述第一裸片和所述基板之间的封装物。所述第一裸片具有第一侧壁，所述第一侧壁具有至少一个第一凹痕。所述封装物被设置在所述第一凹痕中，并被粘合到所述第一凹痕的第一表面。本申请的另一实施例为一种集成电路封装的方法。所述方法包括从第一工件切割第一裸片、将所述第一裸片附接到基板的第一区域以及在所述基板上形成封装物。切割所述第一裸片包括在第一切割线中从所述第一工件化学移除材料。所述封装物被进一步形成在所述第一区域和所述第一裸片之间，并被粘合到所述第一裸片的第一侧壁。本申请的另一实施例为一种结构。所述结构包括基板、附接到所述基板的第一裸片以及位于所述第一裸片和所述基板之间的封装物。所述第一裸片具有第一侧壁以及沿着所述第一侧壁的第一衬垫。所述封装物被粘合到所述第一衬垫。本申请的另一实施例为一种集成电路封装的方法。所述方法包括从第一工件切割第一裸片、将所述第一裸片附接到基板的第一区域以及在所述基板上形成封装物。切割所述第一裸片包括在第一切割线中机械切割所述第一工件，并沿着所述第一裸片的第一侧壁形成第一衬垫。通过机械切割所述第一工件形成所述第一裸片的第一侧壁。所述封装物被进一步形成在所述第一区域和所述第一裸片之间。所述封装物被粘合到所述第一衬垫。本申请的另一实施例为一种结构，所述结构包括：基板；第一裸片，所述第一裸片具有第一侧壁，所述第一侧壁具有至少一个第一凹痕，所述第一裸片被附接至所述基板；以及封装物，所述封装物位于所述第一裸片与所述基板之间，所述封装物被设置在所述第一凹痕中并被粘合到所述第一凹痕的第一表面。在某些实施方式中，所述第一侧壁是波状侧壁，所述第一凹痕是所述波状侧壁的凹形表面。在某些实施方式中，所述第一侧壁是具有一个或多个凹口的垂直侧壁，所述至少一个第一凹痕是所述一个或多个凹口。在某些实施方式中，所述结构还包括第二裸片，所述第二裸片具有第二侧壁，所述第二侧壁具有至少一个第二凹痕，所述第二裸片被附接至所述基板，其中所述封装物还位于所述第二裸片与所述基板之间并且横向地位于所述第一侧壁与所述第二侧壁之间以及粘合至所述第一侧壁与所述第二侧壁，所述封装物还被设置在所述第二凹痕中并且粘合至所述第二凹痕的第二表面。在某些实施方式中，所述第一侧壁是通过从工件切割所述第一裸片而形成，所述从工件切割所述第一裸片包括使用深反应离子蚀刻DRIE工艺。在某些实施方式中，所述第一侧壁是通过从工件切割所述第一裸片而形成，所述从工件切割所述第一裸片包括使用各向异性蚀刻工艺以及随后的各向同性蚀刻工艺，其中至少一部分由所述各向异性蚀刻工艺形成的侧壁在所述各向同性蚀刻工艺期间被钝化。在某些实施方式中，所述基板是具有集成电路的第二裸片，或者所述基板是中介层。本申请的另一实施例为一种结构，所述结构包括：基板；第一裸片，所述第一裸片具有第一侧壁以及沿着所述第一侧壁的第一衬垫，所述第一裸片被附接至所述基板；以及封装物，所述封装物位于所述第一裸片和所述基板之间，所述封装物被粘合至所述第一衬垫。在某些实施方式中，所述结构还包括第二裸片，所述第二裸片具有第二侧壁以及沿着所述第二侧壁的第二衬垫，所述第二裸片被附接至所述基板，其中所述封装物还位于所述第二裸片与所述基板之间，并且横向地位于所述第一裸片与所述第二裸片之间以及粘合至所述第二衬垫。在某些实施方式中，所述第一衬垫是氮化物层。在某些实施方式中，形成所述第一衬垫包括沿着所述第一侧壁沉积所述第一衬垫以及使用蚀刻工艺平滑所述第一衬垫。在某些实施方式中，所述基板是具有集成电路的第二裸片，或者所述基板是中介层。以上及其他方面可通过参考以下详细描述而被理解。附图说明可通过参考示例性实施方式而更详细地理解本申请的上述特征并获得本申请的更详细的描述，其中附图中描绘了部分示例性实施方式。然而应当注意，附图仅描述了典型的示例性实施方式并因此不应被视作限制本申请的范围，而本申请可能包含其他同等有效的实施例。图1-图6为根据本申请的实施例处于用于形成堆叠式装置结构的一般工艺阶段的中间结构的横截面图；图7为根据本申请的实施例用于形成堆叠式装置结构的一般工艺的流程图；图8和图9为根据本申请的实施例处于第一裸片切割工艺阶段的中间结构的横截面图；图10为根据本申请的实施例的第一裸片切割工艺的流程图；图11为根据本申请的实施例的堆叠式装置结构的横截面图，其中堆叠式装置结构包括使用图8和图9的第一裸片切割工艺从工件切割的裸片；图12-图17为根据本申请的实施例处于第二裸片切割工艺阶段的中间结构的横截面图；图18为根据本申请的实施例的第二裸片切割工艺的流程图；图19为根据本申请的实施例的堆叠式装置结构的横截面图，其中堆叠式装置结构包括使用图12至图17的第二裸片切割工艺从工件切割的裸片；图20为根据本申请的实施例的堆叠式装置结构的横截面图，其中堆叠式装置结构包括使用修改版本的图12至图17的第二裸片切割工艺从工件切割的裸片；图21-图24为根据本申请的实施例处于第三裸片切割工艺阶段的中间结构的横截面图；图25为根据本申请的实施例的第三裸片切割工艺的流程图；图26为根据本申请的实施例的堆叠式装置结构，其中堆叠式装置结构包括使用图21至图24的第三裸片切割工艺从工件切割的裸片。为便于理解，在可能的情况下，将使用相同的附图标记来表示附图中共同的相同元件。可预期的是，一个实施例的元件可被有益地结合到其他实施例中。具体实施方式本申请的实施例提供用于切割裸片的技术，并提供包括切割的裸片的堆叠式装置结构。本申请描述的各种切割工艺可以改善所述堆叠式装置结构的鲁棒性和可靠性。例如，本申请所述的切割工艺可用于减少可能在裸片处引起压力并由此导致裸片中产生裂缝的缺陷，这反过来可以减少堆叠式装置结构中的破裂。此外，例如，本申请所述的切割工艺可提供具有改善的粘合特性的表面，而具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种结构，其特征在于，所述结构包括：基板；第一裸片，所述第一裸片具有第一侧壁，所述第一侧壁具有至少一个第一凹痕，所述第一裸片被附接至所述基板；以及封装物，所述封装物位于所述第一裸片与所述基板之间，所述封装物被设置在所述第一凹痕中并被粘合到所述第一凹痕的第一表面。

【技术特征摘要】
2018.02.26 US 15/904,7641.一种结构，其特征在于，所述结构包括：基板；第一裸片，所述第一裸片具有第一侧壁，所述第一侧壁具有至少一个第一凹痕，所述第一裸片被附接至所述基板；以及封装物，所述封装物位于所述第一裸片与所述基板之间，所述封装物被设置在所述第一凹痕中并被粘合到所述第一凹痕的第一表面。2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述第一侧壁是波状侧壁，所述第一凹痕是所述波状侧壁的凹形表面。3.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述第一侧壁是具有一个或多个凹口的垂直侧壁，所述至少一个第一凹痕是所述一个或多个凹口。4.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述结构还包括第二裸片，所述第二裸片具有第二侧壁，所述第二侧壁具有至少一个第二凹痕，所述第二裸片被附接至所述基板，其中所述封装物还位于所述第二裸片与所述基板之间并且横向地位于所述第一侧壁与所述第二侧壁之间以及粘合至所述第一侧壁与所述第二侧壁，所述封装物还被设置在所述第二凹痕中并且粘合至所述第二凹痕的第二表面。5.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述第一侧壁是通过从工件切割所述第一裸片而形成，所述从工件切割所述第一裸片包括使用深反应离子蚀刻DRIE工艺。6.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·哈里哈兰，R·沙威尔，I·辛格，
申请(专利权)人：赛灵思公司，
类型：新型
国别省市：美国,US