用于互连桥组件的对准载体制造技术

一种使用互连桥实现两个或更多个半导体管芯的精确对准和组装的对准载体、组件和方法。对准载体包括由具有与互连桥的热膨胀系数基本匹配的热膨胀系数的材料组成的基板。对准载体还包括多个焊球，其位于基板上并被配置为对准两个或更多个半导体管芯。对准两个或更多个半导体管芯。对准两个或更多个半导体管芯。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于互连桥组件的对准载体

技术介绍

[0001]本专利技术涉及半导体技术，并且更具体地涉及使用互连桥的两个或更多半导体管芯的对准和组装。
[0002]半导体管芯(即，芯片)已经继续变得更复杂并且在尺寸上增长。由于缺陷密度保持相同，所以这已经导致较低产量的半导体管芯，但是半导体管芯尺寸具有更大的机会受到随机缺陷的影响。为了减少产量损失，半导体管芯在尺寸上正划分，但现在需要具有较大量的输入/输出(I/O)以在芯片之间以足够快的速率通信。
[0003]为了实现半导体管芯之间的快速通信，需要在半导体制造中可实现的布线尺寸。在过去已经尝试了互连桥，例如硅(Si)桥。然而，现有技术的互连桥可能导致组装中的重大挑战。例如，通常需要多个互连桥来组装多个半导体管芯。这使得在组装中半导体管芯之间的互连桥区域的对准和互连桥向多个半导体管芯的附接困难。
[0004]由于互连桥连接区域可以被第一电镀，大凸块区域可以被第二电镀，所以由于这两步电镀工艺，半导体管芯的低密度互连(LDI)区域与高密度互连(HDI)区域之间典型地存在一些不对准。这使得将大间距可控塌陷芯片连接(C4)焊料用于互连桥中的对准不够理想。同时，有必要在附接了非常薄的互连桥的情况下处理适当对准的半导体管芯。
[0005]因此，需要避免上述问题的使用互连桥来提供两个或更多个半导体管芯的对准和组装。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种对准载体、组件和方法，其能够使用互连桥来精确对准和组装两个或更多个半导体管芯，避免上述问题。
[0007]在本专利技术的一个方面中，提供了一种对准载体，该对准载体可以用于使用互连桥来对准和组装两个或更多个半导体管芯(即，芯片)。在一个实施例中，对准载体包括具有基本上匹配互连桥的热膨胀系数(CTE)的基板。对准载体还包括多个焊球，多个焊球位于基板的表面上并被配置为对准两个或更多个半导体管芯。在实施例中，存在于对准载体的基板上的焊球形成在对应于随后将与其对准的每个半导体管芯的外围区域的位置中。
[0008]在一些实施例中，并且当互连桥由硅构成时，基板由硅或玻璃构成。在一些实施例中，对准载体的焊球位于基板的表面上，该表面对应于待对准的半导体管芯中的每个半导体管芯的角部。在一些实施例中，对准载体包括窗口(即，开口)，其位于基板的中央区域中。在这种实施例中，窗口被配置用于互连桥的放置和接入。窗口的存在提供对半导体管芯的高密度互连(HDI)区域的接入以用于互连桥放置。
[0009]在一些实施例中，存在于基板上的多个焊球的尺寸大于存在于两个或更多个半导体管芯的低密度互连(LDI)区域中的焊球。焊球中的此大小差异允许存在于对准载体的基板上的焊球接触位于半导体管芯的外围区域处的牺牲接合焊盘，而不允许存在于半导体管芯上的焊球接触对准载体。在一些实施例中，所述多个焊球中的每个焊球是受控塌陷芯片连接(C4)焊球。
[0010]在本专利技术的另一方面，提供了一种组件。在一个实施例中，组件包括第一半导体管芯、第一焊球以及第一接合焊盘，第一半导体管芯包括位于第一半导体管芯的外围区域处的多个第一牺牲接合焊盘，第一焊球位于第一半导体管芯的低密度互连(LDI)区域中，第一接合焊盘位于第一半导体管芯的高密度互连(HDI)区域中。第二半导体管芯侧向邻近于所述第一半导体管芯定位，且包括位于所述第二半导体管芯的外围区域处的多个第二牺牲接合焊盘、位于所述第二半导体管芯的LDI区域中的第二焊球以及位于所述第二半导体管芯的HDI区域中的第二接合焊盘。
[0011]该组件进一步包括对准载体，该对准载体包括具有与互连桥的热膨胀系数基本上匹配的热膨胀系数的基板，以及位于基板上的与正对准的第一半导体管芯和第二半导体管芯的外围区域对应的多个焊球。根据实施例，位于基板上的第一组多个焊球与位于第一半导体管芯的外围区域处的多个第一牺牲接合焊盘对准并接触，并且位于基板上的第二组多个焊球与位于第二半导体管芯的外围区域处的多个第二牺牲接合焊盘对准并接触。
[0012]在一些实施例中，所述对准载体包括存在于所述基板的中心区域中的窗口，所述窗口对应于所述第一半导体管芯的HDI区域和所述第二半导体管芯的HDI区域，从而允许接近所述互连桥的放置。在一些实施例中，存在于组件中的互连桥由硅组成，并且对准载体的基板由硅或玻璃组成。在一些实施例中，多个第一牺牲接合焊盘位于第一半导体管芯的每个角部处，并且多个第二牺牲接合焊盘位于第二半导体管芯的每个角部处。在一些实施例中，对准载体的多个焊球的尺寸大于第一半导体管芯的第一LDI区和第二半导体管芯的第二LDI区中存在的焊球。在一些实施例中，背衬结构可以附接到第一半导体管芯和第二半导体管芯的背面。
[0013]在一些实施例中，在组件中存在跨第一半导体管芯和第二半导体管芯的互连桥。在实施例中，互连桥将第一半导体管芯的HDI区域连接到第二半导体管芯的HDI区域。
[0014]在本专利技术的又一方面，提供了一种用于使用互连桥来对准和组装两个或更多个半导体管芯(即，半导体芯片)的方法。在第一实施例中，该方法包括提供第一组件，该第一组件包括第一半导体管芯、横向邻近于第一半导体管芯定位的第二半导体管芯、以及对准载体。第一半导体管芯包括位于第一半导体管芯的外围区域处的多个第一牺牲接合焊盘、位于第一半导体管芯的低密度互连(LDI)区域中的第一焊球以及位于第一半导体管芯的高密度互连(HDI)区域中的第一接合焊盘。所述第二半导体管芯包括多个位于所述第二半导体管芯的外围区域的第二牺牲接合焊盘、位于所述第二半导体管芯的LDI区域的第二焊球以及位于所述第二半导体管芯的HDI区域的第二接合焊盘。对准载体包括：基板，其具有与互连桥的热膨胀系数基本上匹配的热膨胀系数；以及多个焊球，其位于基板上，对应于第一半导体管芯和第二半导体管芯两者的外围区域。在第一组件中，位于基板上的第一组多个焊球与位于第一半导体管芯的外围区域处的多个第一牺牲接合焊盘对准并接触，并且位于基板上的第二组多个焊球与位于第二半导体管芯的外围区域处的多个第二牺牲接合焊盘对准并接触。
[0015]第一实施例的方法还包括第一将背衬结构附接到第一半导体管芯和第二半导体管芯的背面。接下来，移除对准载体以提供包括第一半导体管芯、第二半导体管芯和背衬结构的第二组件。第一实施例的方法通过第二将互连桥附接在第一半导体管芯和第二半导体管芯之间以提供包括第一半导体管芯、第二半导体管芯、背衬结构和互连桥的第三组装件
而继续。在第三组件中，互连桥将第一半导体管芯的HDI区域连接到第二半导体管芯的HDI区域。第一实施例的方法通过将层压体第三附接至第三组件而继续。
[0016]在第二实施例中，该方法包括提供第一组件，该第一组件包括第一半导体管芯、横向邻近于第一半导体管芯定位的第二半导体管芯、以及对准载体。第一半导体管芯包括位于第一半导体管芯的外围区域处的多个第一牺牲接合焊盘、位于第一半导体管芯的低密度互连(LDI)区域中的第一焊球以及位于第一半导体管芯的高密度互连(HDI)区域中的第一接合焊盘。所述第二半导体管芯包括多个位于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种对准载体，包括：基板，具有基本上与互连桥的热膨胀系数匹配的热膨胀系数；以及多个焊球，位于所述基板上并被配置为对准两个或更多个半导体管芯。2.根据权利要求1所述的对准载体，其中，所述互连桥由硅组成并且所述基板是硅。3.根据权利要求1所述的对准载体，其中，所述互连桥由硅组成并且基板是玻璃。4.根据权利要求1所述的对准载体，其中，存在于所述基板上的所述多个焊球位于与所述两个或更多个半导体管芯的每个角部相对应的区域中。5.根据权利要求1所述的对准载体，进一步包括窗口，所述窗口位于所述基板的中央区域中并且被配置为放置和接入所述互连桥。6.根据权利要求1所述的对准载体，其中，所述多个焊球的尺寸大于存在于所述两个或更多个半导体管芯的低密度互连区域中的焊球。7.根据权利要求1所述的对准载体，其中，所述多个焊球中的每个焊球是控制塌陷芯片连接(C4)焊球。8.一种组件，包括：第一半导体管芯，所述第一半导体管芯包括位于所述第一半导体管芯的外围区域处的多个第一牺牲接合焊盘、位于所述第一半导体管芯的低密度互连LDI区域中的第一焊球、以及位于所述第一半导体管芯的高密度互连区域HDI中的第一接合焊盘；第二半导体管芯，其横向邻近于所述第一半导体管芯定位并且包括位于所述第二半导体管芯的外围区域处的多个第二牺牲接合焊盘、位于所述第二半导体管芯的LDI区域中的第二焊球以及位于所述第二半导体管芯的HDI区域中的第二接合焊盘；以及如权利要求1所述的对准载体，其中，位于所述基板上的所述多个焊球中的第一组与位于所述第一半导体管芯的所述外围区域处的所述多个第一牺牲接合焊盘对准并接触，并且位于所述基板上的所述多个焊球中的第二组与位于所述第二半导体管芯的所述外围区域处的所述多个第二牺牲接合焊盘对准并接触。9.根据权利要求8所述的组件，进一步包括窗口，所述窗口位于所述对准载体的所述基板的中心部分中并且被配置为放置所述互连桥。10.根据权利要求9所述的组件，进一步包括跨越所述第一半导体管芯和所述第二半导体管芯的所述互连桥，其中，所述互连桥将所述第一半导体管芯的HDI区域连接到所述第二半导体管芯的HDI。11.根据权利要求10所述的组件，其中，所述互连桥由硅组成，并且所述对准载体的所述基板由硅或玻璃组成。12.根据权利要求8所述的组件，其中，所述多个第一牺牲接合焊盘位于所述第一半导体管芯的每个角部处，并且所述多个第二牺牲接合焊盘位于所述第二半导体管芯的每个角部处。...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：