[發(fā)明專利]高密度有機(jī)橋器件和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310757213.4
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN104037161A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·K·羅伊;S·M·洛茨;任緯倫
• 申請（專利權(quán)）人: 英特爾公司
• 主分類號: H01L23/532
• 分類號: H01L23/532;H01L23/522;H01L21/60
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 韓宏;陳松濤

本申請要求享有于2012年12月20日提交的美國專利申請序列號No.13／722,203的優(yōu)先權(quán)，以其全部內(nèi)容通過參考并入于此。

技術(shù)領(lǐng)域

實(shí)施例涉及集成電路(IC)管芯(die)、多芯片封裝、以及相關(guān)的方法。更具體地，實(shí)施例涉及在有機(jī)物封裝襯底中使用有機(jī)橋來將管芯與高密度互連互相連接。

背景技術(shù)

為了提高性能，處理單元產(chǎn)品越來越多地以并排或者其它多芯片管芯塊(MCM)格式將多個管芯集成在處理單元封裝內(nèi)。在傳統(tǒng)的MCM格式中，芯片管芯經(jīng)由襯底內(nèi)的連接件互相連接。一種增加輸入-輸出(IO)容量的方法是通過特征為在管芯之間局部具有非常高的布線密度的嵌入式IO橋式管芯將管芯連接。在硅襯底上圖案化密集的金屬特征是傳統(tǒng)的制成方式。這能夠?qū)崿F(xiàn)非常細(xì)微的特征、大小一致的后端金屬化、以及大量的IO互接。然而，在有機(jī)物封裝和硅橋的熱膨脹系數(shù)(CTE)之間存在著顯著的失配，從而導(dǎo)致多種材料之間的分層和開裂。在硅橋已經(jīng)放置在襯底中之后，由于在MCM的制成中使用的多個工藝步驟，制造工藝本身可導(dǎo)致開裂和分層。另外，嵌入由硅制成的外部橋以增加局部IO而導(dǎo)致硅橋超薄，并且在襯底中嵌入硅橋可能具有挑戰(zhàn)性。

附圖說明

圖1示出了根據(jù)一些實(shí)施例的一般性微電子工藝；

圖2示出了根據(jù)一些實(shí)施例的微電子封裝的平面圖；

圖3示出了根據(jù)一些實(shí)施例的放置在襯底中的有機(jī)橋的截面圖；以及

圖4示出了根據(jù)一些實(shí)施例的生成有機(jī)橋的工藝。

具體實(shí)施方式

下文的說明書和附圖充分說明了特定的實(shí)施例，以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)⑵鋵?shí)施。其它實(shí)施例可包括結(jié)構(gòu)的、邏輯的、電的、工藝以及其它變化。一些實(shí)施例的部分或者特征可包括在其它實(shí)施例的那些部分或特征中，或者被其它實(shí)施例的那些部分或特征來代替。權(quán)利要求中闡述的實(shí)施例包括那些權(quán)利要求的所有可用的等價體。

圖1示出了根據(jù)一些實(shí)施例的一般性微電子工藝。該工藝(總體被示出為100)采用由襯底制造工藝102、橋制造工藝104制成的組件，并且如108中所示將其組裝以生產(chǎn)微電子封裝／器件，例如多芯片封裝110。

管芯制造工藝106以虛線的形式示出，用于表示管芯可以在相同的工藝108中或者在后面獨(dú)立的工藝中組裝在襯底和橋上。管芯制造工藝106可以是足以生產(chǎn)將要合并到最終產(chǎn)品中的所希望的管芯的任何工藝。對于管芯的制造106，這里不給出更多的描述，因?yàn)槠鋵τ谠摴_內(nèi)容來說不是重要的。

襯底制造工藝102可包括生產(chǎn)可在例如用于多芯片封裝中用到的合適的封裝襯底的任何工藝。獨(dú)立的襯底制造工藝102允許工藝對于特定的封裝襯底被有效地調(diào)整。通常，這意味著封裝襯底和工藝102只由封裝襯底(以及橋的放置位置)所驅(qū)動的這些方面進(jìn)行調(diào)整，而不由橋本身驅(qū)動的這些方面進(jìn)行調(diào)整。通常，這允許使用較廉價的工藝，提供較高產(chǎn)能、較高體積、封裝襯底上或者內(nèi)的導(dǎo)體的更隨便的幾何形狀、所有這些的組合，或者一些其它特定標(biāo)準(zhǔn)或者標(biāo)準(zhǔn)的組合的工藝。典型的封裝襯底由有機(jī)聚合物制成，例如環(huán)氧樹脂。封裝襯底可以使多種材料(例如二氧化硅，氧化鈣，氧化鎂，等等)添加到有機(jī)聚合物，以獲得特定的性能，例如希望的玻璃轉(zhuǎn)移溫度或者其它希望的特性。

由襯底制造工藝102生產(chǎn)的封裝襯底可包括不同的層和幾何形狀，例如線和連接點(diǎn)。在一個示例中，可使用大約40μm線寬和大約40μm線間距的設(shè)計規(guī)則來生產(chǎn)襯底。同樣地，內(nèi)建層(如果有的話)可比由橋制造工藝104所用的內(nèi)建層厚，以生產(chǎn)有機(jī)橋。

橋制造工藝104可包括用于生產(chǎn)適于放置在封裝襯底內(nèi)的高密度互連橋的工藝。一個示例的工藝在下文中結(jié)合圖4進(jìn)行討論。橋可由諸如環(huán)氧樹脂的有機(jī)聚合物制成，而沒有其自身的襯底(例如，只有幾個內(nèi)建層，或者包括布線層和焊盤層的單個內(nèi)建層)。在一個實(shí)施例中，通過橋制造工藝104生產(chǎn)的有機(jī)橋厚度小于大約30μm。在另一實(shí)施例中，由橋制造工藝104生產(chǎn)的有機(jī)橋厚度大約15μm。

在沒有襯底的橋的實(shí)施例中，當(dāng)作為組裝工藝108的一部分將橋放置在封裝襯底上時，橋符合其下面的封裝襯底中的層的輪廓。這有助于最小化內(nèi)部材料問題，例如開裂、碎屑或者分層。橋的厚度使其能夠易于滿足工藝和／或封裝的任何z高度的需求。對于沒有襯底而制造的實(shí)施例，橋制造工藝104可使用低成本的、可重復(fù)使用的玻璃載體。