在微电子学中增加可靠性和提高产率的直接键合堆叠结构制造技术

提供了用于在微电子学中增加可靠性和提高产率的直接键合堆叠结构。针对存储器模块和3DIC提供了用于减少垂直堆叠管芯中的缺陷的结构特征和堆叠配置。例如，示例工艺减轻了较厚的顶部管芯与其下方的直接键合管芯之间的翘曲应力。顶部管芯上的蚀刻表面可以减轻翘曲应力。示例堆叠可以包括在管芯之间的顺应层。另一堆叠配置用模制材料层代替顶部管芯以规避翘曲应力。键合表面上的腔体阵列可以减轻应力。还可以在顶部管芯的一侧或在其他管芯之间创建一个或多个应力平衡层以减轻或对抗翘曲。边缘圆角化可以防止应力和压力破坏性地传递穿过管芯和衬底层。这些措施可以一起或组合应用于单个封装中。用于单个封装中。用于单个封装中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在微电子学中增加可靠性和提高产率的直接键合堆叠结构
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年6月24日提交的美国非临时专利申请No.16/911,360的优先权，并且要求Uzoh等人的于2019年6月26日提交的美国临时专利申请No.62/866,965的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术介绍

[0003]在诸如高带宽存储器模块(HBM、HBM2、HBM3)等常规3DIC微电子封装的制造期间，被键合在一起的集成电路微芯片(“管芯”)的堆叠由于垂直堆叠而容易受到某些类型的缺陷的影响，并且这些缺陷会影响整体生产产率。例如，在HBM2模块的情况下，存储器规格可能规定要构建的模块的某些物理尺寸，诸如700pm的高度要求。
[0004]如图1所示，示例常规HBM2存储器模块100的高带宽是通过在衬底104上的垂直堆叠103中将多个存储器管芯102键合在一起来实现的。每个个体管芯102可以具有一定的垂直厚度，诸如55pm。在垂直堆叠的顶部，要添加的顶部管芯106通常比其他管芯102厚，以达到700μm(或其他)的高度规格。例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种装置，包括：衬底；直接键合管芯堆叠，形成在所述衬底上；以及第一管芯，包括所述直接键合管芯堆叠的顶部管芯，所述顶部管芯具有不同于第二管芯的物理尺寸，所述第二管芯包括所述直接键合管芯堆叠的剩余管芯中的任何一个。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述顶部管芯具有比所述第二管芯更大的垂直厚度。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述顶部管芯通过以下项中的一项被附接到所述管芯堆叠中的邻近管芯：柔性粘合剂、底部填充物、电连接或焊点。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述顶部管芯具有至少一个水平尺寸，所述至少一个水平尺寸比所述第二管芯的对应水平尺寸更大。5.根据权利要求4所述的装置，其中所述顶部管芯具有两个水平尺寸，所述两个水平尺寸比所述第二管芯的对应水平尺寸更大。6.根据权利要求1所述的装置，还包括在所述衬底上、并且包围所述管芯堆叠中的所述管芯的至少一部分的底部填充物或模制材料。7.根据权利要求1所述的装置，其中所述顶部管芯包括虚设管芯。8.根据权利要求1所述的装置，其中所述顶部管芯具有表面，所述表面具有中央区域和外围区域，所述中央区域与所述管芯堆叠中的邻近管芯接触，所述外围区域与所述表面的至少一部分接触，所述表面的至少一部分与所述管芯堆叠中的所述邻近管芯不接触。9.根据权利要求1所述的装置，还包括在所述顶部管芯的键合表面上的腔体阵列。10.根据权利要求1所述的装置，其中所述直接键合管芯堆叠中的所述管芯中的至少一个管芯包括存储器...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：伊文萨思粘合技术公司，
类型：发明
国别省市：