[發明專利]三維芯片堆疊的方法和結構

有效

• 申請號: 201610849228.7
• 申請日: 2016-09-26
• 公開（公告）號: CN106952833B
• 公開（公告）日: 2020-03-20
• 發明（設計）人: 余振華;林詠淇;邱文智
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L23/52;H01L23/538;H01L21/56;H01L23/31
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

1.一種制造封裝件的方法，包括：

在第一載體上方放置多個第一器件管芯，其中，所述多個第一器件管芯和所述第一載體組合形成第一復合晶圓；

將所述第一復合晶圓接合至第二晶圓，其中，通過混合接合將所述多個第一器件管芯接合至所述第二晶圓中的多個第二器件管芯；

將所述第一載體從所述多個第一器件管芯分離；

將所述多個第一器件管芯密封在密封材料中；以及

在所述多個第一器件管芯和所述密封材料上方形成互連結構。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，在所述接合期間，在所述多個第一器件管芯之間存在空的間隔，并且所述方法進一步包括在所述第二晶圓上形成多個貫通孔，并且在將所述第一復合晶圓接合至所述第二晶圓中，所述多個貫通孔延伸至所述空的間隔內。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，當實施所述接合時，所述多個貫通孔與所述第一復合晶圓間隔開。

4.根據權利要求1所述的方法，還包括：

在所述第一復合晶圓上形成多個貫通孔，其中，在所述第一復合晶圓上實施密封所述多個第一器件管芯，并且在所述接合中，所述密封材料接觸所述多個第二器件管芯并且不接合至所述多個第二器件管芯。

5.根據權利要求1所述的方法，還包括形成所述第二晶圓，形成所述第二晶圓包括：

在第二載體上方放置多個第二器件管芯，其中，所述多個第二器件管芯和所述第二載體組合形成所述第二晶圓，所述第二晶圓是第二復合晶圓，并且所述密封材料環繞所述多個第一器件管芯和所述多個第二器件管芯。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，所述混合接合包括：

將所述多個第一器件管芯的第一接合焊盤接合至所述多個第二器件管芯的第二接合焊盤；以及

將所述多個第一器件管芯的第一表面介電層接合至所述多個第二器件管芯的第二表面介電層，以及所述方法進一步包括形成圍繞所述第一接合焊盤的氣隙。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，所述多個第一器件管芯的每個均包括：

半導體襯底；以及

貫穿所述半導體襯底的額外的貫通孔，其中，密封所述多個第一器件管芯包括平坦化步驟以減薄所述多個第一器件管芯并且以暴露所述額外的貫通孔。

8.一種制造封裝件的方法，包括：

在載體上方放置多個第一器件管芯；

在晶圓的多個第二器件管芯上形成多個貫通孔；

使所述載體上的所述多個第一器件管芯與所述多個第二器件管芯對準；

通過混合接合將所述多個第一器件管芯接合至所述多個第二器件管芯，其中，所述多個貫通孔延伸至位于所述多個第一器件管芯之間的間隔內；

將所述載體從所述多個第一器件管芯分離；

將所述多個第一器件管芯密封在密封材料中；

實施平坦化以使所述多個第一器件管芯的頂面、所述密封材料的頂面和所述多個貫通孔的頂面齊平；以及

在所述多個第一器件管芯和所述密封材料上方形成互連結構。

9.根據權利要求8所述的方法，其中，所述混合接合包括：

將所述多個第一器件管芯預接合至所述多個第二器件管芯；以及

使所述多個第一器件管芯和所述多個第二器件管芯退火以形成所述混合接合。

10.根據權利要求9所述的方法，其中，在所述多個第一器件管芯和所述載體上均實施所述退火。

11.根據權利要求9所述的方法，其中，實施所述退火以暴露所述多個第一器件管芯的頂面。

12.根據權利要求8所述的方法，其中，在所述平坦化之后，暴露所述多個貫通孔。