[發明專利]芯片連接方法

有效

• 申請號: 201310019765.5
• 申請日: 2006-06-14
• 公開（公告）號: CN103178031A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 約翰·特雷扎;約翰·卡拉漢;格雷戈里·杜多夫
• 申請（專利權）人: 丘費爾資產股份有限公司
• 主分類號: H01L23/48
• 分類號: H01L23/48;H01L23/498;H01L23/552;H01L23/427;H01L25/065;H01L21/768;H01L21/683;H01L21/48;H01L21/60
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 倪斌

1.一種用于將第一芯片耦合到第二芯片的系統，包括：

所述第一芯片上的包括第一金屬材料的插柱；

從所述第二芯片的外表面延伸到所述第二芯片內的位置并限定所述第二芯片內的阱的下陷的壁；

所述阱內下陷的壁的表面上的導電擴散層材料；和

所述插柱上的韌性導電材料，

其中，所述插柱成形的尺寸適合于插入到該阱中，以及

其中，所述韌性導電材料被配置為當插入所述阱時變形，并且還在加熱到至少所述韌性導電材料的粘結溫度后與所述導電擴散層形成導電粘結連接，從而在所述第一芯片和所述第二芯片之間形成導電通路。

2.如權利要求1所述的系統，其中，所述下陷的壁在外表面處具有在插入操作期間有助于所述插柱與所述阱對齊的形狀和尺寸。

3.如權利要求1或2所述的系統，其中，所述下陷的壁充分環繞局部填充的通道的一部分。

4.如權利要求1所述的系統，其中，預形成的突起的橫向尺寸小于預形成的阱的相應的橫向尺寸，從而使得當插入發生時在預形成的突起和預形成的阱之間存在間隙，并且其中所述間隙在當在外圍界定所述鍵合金屬的所述材料接觸所述第一芯片的表面時被完全填充。

5.如權利要求1所述的系統，其中，所述韌性導電材料至少在被加熱之前大大軟于所述導電擴散層材料。

6.如權利要求5所述的系統，其中，所述韌性導電材料至少在被加熱之前還大大軟于所述插柱的所述第一金屬材料。

7.如權利要求1或2所述的系統，其特征在于，其中，所述插柱、所述導電擴散層材料和所述韌性導電材料完全填充下陷的阱。

8.一種用于將第一芯片耦合到第二芯片的方法，包括：

將所述第一芯片上的插柱與所述第二芯片上的阱對齊，其中，所述插柱和所述阱中的至少一個包括第一導電材料，并且所述插柱和所述阱中的至少另一個包括第二導電材料，所述第二導電材料的韌性大大好于所述第一導電材料，并且其中，所述插柱的橫向尺寸大于所述阱的相應的尺寸；

使所述插柱插入所述阱中，從而引起所述第二導電材料變形；以及

將所述第二導電材料加熱到至少粘結溫度，從而形成至少與所述第一導電材料和所述第二導電材料的導電粘結連接，以在所述第一芯片和所述第二芯片之間形成導電通路。

9.如權利要求8所述的方法，還包括：將所述導電粘結連接加熱到融化溫度，所述融化溫度高于所述粘結溫度。

10.如權利要求8所述的方法，其中，所述插柱包括：

所述第一導電材料；以及

所述第二導電材料，所述第二導電材料置于所述第一導電材料上，

其中，所述阱用第三導電材料涂覆，所述第三導電材料的韌性大大不如所述第二導電材料。

11.如權利要求10所述的方法，其中，所述第三導電材料包括擴散層金屬。

12.如權利要求8所述的方法，其中，所述阱的表面開口具有的橫向尺寸大于所述插柱的橫向尺寸，以有助于在所述插柱被插入所述阱中之前的所述插柱和所述阱之間的對齊。

13.如權利要求8所述的方法，其中，所述插柱包括所述第一導電材料，且所述阱用所述第二導電材料涂覆，所述第二導電材料被配置為當所述插柱被插入所述阱中時變形。

14.如權利要求8所述的方法，其中，所述插柱包括所述第一導電材料和所述第二導電材料，所述第二導電材料形成所述第一導電材料上的覆層，其中，所述覆層被配置為當所述插柱被插入所述阱中時變形。

15.一種芯片集合，包括：

第一芯片，在其上具有插柱；以及

第二芯片，在其中具有阱，所述阱與所述第一芯片上的所述插柱相對應，

其中，所述插柱和所述阱中的至少一個包括第一導電材料，并且所述插柱和所述阱中的至少另一個包括第二導電材料，所述第二導電材料的韌性大大好于所述第一導電材料，以及

其中，所述插柱的橫向尺寸大于所述阱的相應的尺寸，從而使得所述第二導電材料被配置為當所述插柱插入所述阱中變形，以及

其中，所述第二導電材料還被配置為以加熱的粘結和融化工藝形成與至少所述第一導電材料的導電連接，以形成所述第一芯片和所述第二芯片之間的導電通路。