用于半导体裸片组合件的弹性接合层和相关联系统和方法与流程

本公开大体上涉及半导体装置组合件，且更具体地说，涉及用于半导体裸片组合件的弹性接合层以及相关联系统和方法。

背景技术：

1、半导体封装通常包含安装在封装衬底上且包覆在保护性覆盖物中的一或多个半导体裸片(例如存储器芯片、微处理器芯片、成像器芯片)。半导体裸片可包含功能特征，例如存储器单元、处理器电路或成像器装置，以及电连接到所述功能特征的接合垫。接合垫可电连接到封装衬底的对应导电结构，所述对应导电结构可耦合到保护性覆盖物外部的端子，使得半导体裸片可连接到更高等级的电路系统。

2、在一些半导体封装中，两个或更多个半导体裸片堆叠在彼此之上以减少半导体封装的占据面。堆叠中的半导体裸片可以类似阶梯的图案布置(这可称作“叠瓦堆叠”)，使得半导体裸片的一部分可自由地可接近——例如，用以将接合线附接到位于所述部分中的一或多个接合垫。在一些情况下，半导体裸片可堆叠成“z形”图案以相对于上覆于接合垫上方的半导体裸片增加接合垫上方的空间，以便有助于形成接合线。然而，此类布置往往会增加半导体封装的总高度。此外，接合线可增加高度和/或引入信号传播延迟。

技术实现思路

1、在一方面，本公开提供一种半导体裸片，其包括：半导体衬底，其包含集成电路系统；在所述半导体衬底上方的介电结构，所述介电结构包含位于所述介电结构背对所述半导体衬底的第一侧处的弹性接合层；以及所述介电结构中包含的导电垫，所述导电垫延伸穿过所述弹性接合层且以操作方式耦合到所述集成电路系统，其中：至少部分地基于所述导电垫的宽度来预定所述弹性接合层的厚度，所述宽度大体上垂直于所述厚度。

2、在另一方面，本公开进一步提供一种半导体裸片组合件，其包括：衬底裸片；以及附接到所述衬底裸片的半导体裸片，所述半导体裸片包含：半导体衬底，其具有集成电路系统；在所述半导体衬底上方的介电结构，所述介电结构包含位于所述介电结构背对所述半导体衬底的第一侧处的弹性接合层；以及包含在所述介电结构中的铜垫，所述铜垫延伸穿过所述弹性接合层且以操作方式耦合到所述集成电路系统，其中：至少部分地基于所述铜垫的宽度来预定所述弹性接合层的厚度，所述宽度大体上垂直于所述厚度。

3、在又一方面，本公开进一步提供一种方法，其包括：提供包含具有集成电路系统的衬底的半导体裸片；在所述衬底上形成介电结构，所述介电结构包含位于所述介电结构背对所述衬底的第一侧处的弹性接合层以及所述衬底与所述弹性接合层之间的介电层；以及在所述介电结构中形成导电垫，所述导电垫延伸穿过所述弹性接合层且以操作方式耦合到所述集成电路系统，其中：至少部分地基于所述导电垫的宽度来预定所述弹性接合层的厚度，所述宽度大体上垂直于所述厚度。

技术特征：

1.一种半导体裸片，其包括：

2.根据权利要求1所述的半导体裸片，其中：

3.根据权利要求2所述的半导体裸片，其中所述深度与所述导电垫的所述宽度成比例，使得至少部分地基于所述深度来预定所述弹性接合层的所述厚度。

4.根据权利要求2所述的半导体裸片，其中所述弹性接合层的所述厚度至少是所述深度的十(10)倍。

5.根据权利要求1所述的半导体裸片，其中所述弹性接合层包含聚合物材料，所述聚合物材料经配置以适应由所述第一侧处的不规则体产生的应力。

6.根据权利要求5所述的半导体裸片，其中所述聚合物材料是柔性的，以响应于由所述第一侧处的所述不规则体产生的所述应力而变形。

7.根据权利要求5所述的半导体裸片，其中所述不规则体对应于存在于所述第一侧处的颗粒。

8.根据权利要求5所述的半导体裸片，其中所述不规则体对应于所述导电垫，其中：

9.根据权利要求5所述的半导体裸片，其中所述不规则体来源于所述导电垫，其中：

10.根据权利要求1所述的半导体裸片，其中所述导电垫包含铜。

11.根据权利要求1所述的半导体裸片，其中所述弹性接合层包含聚酰亚胺、聚苯并恶唑(pbo)、聚硅氧烷基材料或溶胶-凝胶材料中的至少一种。

12.根据权利要求1所述的半导体裸片，其中所述弹性接合层包含2gpa或更小的弹性模量。

13.一种半导体裸片组合件，其包括：

14.根据权利要求13所述的半导体裸片组合件，其中所述弹性接合层包含聚合物材料，所述聚合物材料经配置以适应由所述第一侧处的不规则体产生的应力。

15.根据权利要求13所述的半导体裸片组合件，其中所述半导体裸片是第一半导体裸片且所述铜垫是第一铜垫，且所述半导体裸片组合件另外包括：

16.根据权利要求13所述的半导体裸片组合件，其中所述半导体裸片是第一半导体裸片且所述弹性接合层是第一弹性接合层，且所述半导体裸片组合件另外包括：

17.根据权利要求16所述的半导体裸片组合件，其中：

18.一种方法，其包括：

19.根据权利要求18所述的方法，其中在所述介电结构中形成所述导电垫包含：

20.根据权利要求18所述的方法，其中在所述介电结构中形成所述导电垫包含：

技术总结
公开了用于半导体裸片组合件的弹性接合层以及相关联系统和方法。在实施例中，第一半导体裸片包含表面处的弹性接合层，第二半导体裸片可直接接合到所述弹性接合层以形成所述第一半导体裸片与第二半导体裸片之间的接合界面。在所述接合界面处，所述第一半导体裸片的第一导电垫可在直接接合过程期间结合到所述第二半导体裸片的第二导电垫以形成互连件。在一些情况下，在所述接合界面处可存在可能干扰所述接合过程的不规则体。所述弹性接合层可包含经配置以适应由所述不规则体产生的应力的聚合物(或有机)材料。在一些实施例中，所述弹性接合层的厚度基于所述第一(或第二)导电垫的宽度而预定。

技术研发人员：文秉勋,K·K·柯比
受保护的技术使用者：美光科技公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13