專利名稱：堆疊微電子裝置及用于制造堆疊微電子裝置的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及堆疊微電子裝置及用于制造堆疊微電子裝置的方法。
背景技術：
處理器、存儲器裝置、圖像器及其它類型的微電子裝置常常制造于半導體工件或其它類型的工件上。在典型應用中，使用復雜及昂貴設備及工藝在單個工件上制造若干個 別裸片(例如，裝置)。個別裸片大體包括集成電路及耦合到集成電路的多個接合襯墊。接 合襯墊在裸片上提供外部電觸點，經(jīng)由所述外部電觸點向集成電路及從集成電路傳遞電源 電壓、信號，及其它電參數(shù)。接合襯墊通常非常小，且其以在接合襯墊之間具有細微間距的 陣列布置。裸片還可為相當精密的。結果，在制造之后，裸片經(jīng)封裝以保護裸片且將接合襯 墊連接到更容易連接到印刷電路板的另一較大端子陣列。用于封裝裸片的常規(guī)工藝包括將裸片上的接合襯墊電耦合到引腳、球狀襯墊或其 它類型的電端子的陣列，且接著囊封裸片以保護其免受環(huán)境因素(例如，濕氣、微粒、靜電 及物理沖擊)影響。在一個應用中，所述接合襯墊電連接到具有球狀襯墊陣列的中介層襯 底(interposer substrate)上的觸點。舉例來說，圖IA示意性地說明常規(guī)已封裝微電子 裝置6，其包括微電子裸片10、附接到裸片10的中介層襯底60、將裸片10電耦合到中介層 襯底60的多個引線接合90，及保護裸片10免受環(huán)境因素影響的罩殼70。圖IB示意性地說明另一常規(guī)的具有兩個堆疊微電子裸片lOa-b的已封裝微電子 裝置6a。微電子裝置6a包括襯底60a、附接到襯底60a的第一微電子裸片10a、附接到具 有第一粘合劑22a的第一裸片IOa的間隔件30，及附接到具有第二粘合劑22b的間隔件30 的第二微電子裸片10b。間隔件30為半導體晶片的預切割部分。其它類型的常規(guī)堆疊微電 子裝置封裝包括使第一裸片IOa與第二裸片IOb間隔開的環(huán)氧樹脂間隔件(而非半導體晶 片的部分)。通過向第一裸片IOa上施與離散量的環(huán)氧樹脂且隨后將第二裸片IOb向下按 壓到環(huán)氧樹脂上形成所述環(huán)氧樹脂間隔件。然而，環(huán)氧樹脂間隔件在固化之前并非剛性的， 且因此第二裸片不可與對應的第一裸片均勻地間隔開。
圖IA示意性地說明根據(jù)現(xiàn)有技術的常規(guī)已封裝微電子裝置。圖IB示意性地說明根據(jù)現(xiàn)有技術的另一常規(guī)已封裝微電子裝置。圖2A為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的在裸片拐角處具有兩層的金屬間隔件的堆疊 微電子裸片組合件的等角視圖。圖2B為展示定位于間隔件接合位點上的金屬間隔件的圖2A的組合件的橫截面 圖。圖2C為展示經(jīng)過堆疊裸片之間的互連的圖2A的組合件的另一橫截面圖。圖2D為展示金屬間隔件的電隔離的圖2A的組合件的另一橫截面圖。圖3A-圖3C為根據(jù)本發(fā)明的若干實施例的金屬間隔件的橫截面圖。
圖4為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的具有放置于裸片的內(nèi)部部分上的金屬間隔件 的微電子裸片的等角視圖。圖5A為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的具有縫接金屬間隔件的堆疊裸片組合件的等 角視圖。圖5B為展示經(jīng)過堆疊裸片之間的縫接金屬間隔件的圖5A的組合件的橫截面圖。圖5C為展示縫接金屬間隔件的電隔離的圖5B的組合件的橫截面圖。圖6A-圖6F說明根據(jù)本發(fā)明的若干實施例的形成金屬間隔件的方法的階段。圖7為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的具有引線接合金屬凸塊及縫接金屬間隔件的 微電子裸片的等角視圖。圖8為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的具有不同大小的微電子裸片及三層的金屬間 隔件的已封裝微電子裝置的橫截面圖。圖9為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的具有三個堆疊微電子裸片及對應的兩層及三 層的金屬間隔件的已封裝微電子裝置的橫截面圖。圖10為進一步包括內(nèi)部金屬間隔件的圖8的已封裝微電子裝置的橫截面圖。圖11為可并入有微電子裝置的系統(tǒng)的示意性說明。
具體實施例方式下文參考半導體裝置及用于制造半導體裝置的方法描述本發(fā)明的若干實施例的 特定細節(jié)。半導體組件制造于可包括襯底的半導體晶片上，在所述襯底上及/或在所述襯 底中制造微電子裝置、微機械裝置、數(shù)據(jù)存儲元件、光學器件、讀/寫組件及其它特征。舉例 來說，可在半導體晶片上構造SRAM、DRAM(例如，DDR/SDRAM)、快閃存儲器(例如，NAND快閃 存儲器)、處理器、圖像器及其它類型的裝置。盡管下文關于具有集成電路的半導體裝置描 述了許多實施例，但在其它類型的襯底上制造的其它類型的裝置可在本發(fā)明的范圍內(nèi)。此 夕卜，本發(fā)明的若干其它實施例可具有與此部分中描述的配置、組件或程序不同的配置、組件 或程序。因此，所屬領域的技術人員將相應地理解本發(fā)明可具有帶有額外元件的其它實施 例，或者本發(fā)明可具有不具有下文參考圖2A-圖11展示且描述的特征的若干者的其它實施 例。圖2A為包括第一微電子裸片102a的堆疊裸片組合件100的一個實施例的等角視圖，所述第一微電子裸片102a具有通過金屬間隔件104與第二微電子裸片102b的后側分 隔的前側(例如，有源側)。金屬間隔件104可為包含至少兩個間隔件元件的多層金屬間 隔件，且在圖2A中展示的特定實施例中，間隔件104為具有第一間隔件元件及堆疊于第一 間隔件元件上的第二間隔件元件的兩層的金屬間隔件。金屬間隔件104位于鄰近于第一裸 片102a的拐角的電隔離的間隔件位點106處。第一裸片102a及第二裸片102b可分別進 一步包括用于將第一裸片102a及第二裸片102b電耦合到中介層襯底110 (例如，印刷電路 板)的接合襯墊114的接合襯墊108a及108b。因此，多個第一引線接合112a及多個第二 引線接合112b分別將第一裸片102a及第二裸片102b耦合到接合襯墊114。除這些電耦 合之外，粘合劑層116將第一裸片102a物理地耦合到襯底110，且填充劑層118將第二裸 片102b粘附到第一裸片102a。填充劑層118還可使個別第一引線接合112a彼此物理地且 電性地隔離。填充劑層118可包含(例如)環(huán)氧樹脂、環(huán)氧丙烯酸酯、聚酰胺或其它合適材料，且其可用以進一步將第一裸片102a附接到第二裸片102b。
圖2B-圖2D為圖2A中展示的組合件100的橫截面圖。圖2B展示附接到第一裸 片102a的前側表面120及第二裸片102b的后側表面122兩者的金屬間隔件104。在此實 施例中，金屬間隔件104具有在堆疊、兩層的配置中的兩個單獨元件。填充劑層118囊封金 屬間隔件104且填充組合件100的內(nèi)部部分124。圖2C展示與第一裸片102a、第二裸片 102b及襯底110相關聯(lián)的部分示意圖。第一裸片102a及第二裸片102b分別包括集成電 路(IC) 126a及126b及互連網(wǎng)絡127a及127b。一般來說，互連網(wǎng)絡127a_127b各自包括 在裸片上將IC布線到適當外部接合襯墊連接的金屬線(例如，銅、鋁、鈦、鈷等等)及通路 (例如，銅或鎢)的堆疊層。因此，互連網(wǎng)絡127a將IC 126a布線到接合襯墊108a，且互連 網(wǎng)絡127b將IC 126b布線到接合襯墊108b。襯底110經(jīng)由頂側接合襯墊114將接合襯墊 108a-108b耦合到底側接合襯墊128。圖2D展示互連網(wǎng)絡127a_127b及與對應接合襯墊 108a-108b的電耦合的側視圖。圖2D還展示間隔件位點106與互連網(wǎng)絡127a的電隔離。 間隔件位點106至少部分地由介電層129電隔離，介電層129環(huán)繞間隔件位點106且將間 隔件位點106與接合襯墊108a隔離。間隔件位點106由于缺少到第一裸片102a中的第一 互連網(wǎng)絡127a的內(nèi)部連接而進一步被電隔離。介電層129可包含例如經(jīng)沉積的二氧化硅 的非導電氧化物，且間隔件位點106及接合襯墊108a-108b可包含多種常規(guī)金屬或金屬合 金(例如，鋁、銅、金，或這些材料的合金)。舉例來說，可在第一裸片102a的制造期間與接 合襯墊108a同時地形成間隔件位點106。由于間隔件位點106為金屬的，所以可使用常規(guī)引線接合及/或焊接工藝來將金 屬間隔件104附接到間隔件位點106，以用于使第一裸片102a與第二裸片102b彼此間隔。 再次返回圖2A，附接金屬間隔件104及堆疊第一裸片102a及第二裸片102b的工藝可包括 (例如)在襯底110上形成粘合劑層116 ；將第一裸片102a附接到粘合劑層116 ；在接合襯 墊108a與接合襯墊114之間形成引線接合；將金屬間隔件104附接到間隔件位點106 ；在 第一裸片102a的前側表面上沉積填充劑材料；及將第二裸片102b附接到金屬間隔件104?？梢远喾N方式形成金屬間隔件104。在一個實施例中，金屬間隔件104由引線接合 材料制成且通過引線接合工藝同時形成。在此實施例中，個別金屬間隔件104的每一層包 含通過引線接合器形成的金屬凸塊。在另一實施例中，可使用焊接工藝來在間隔件位點106 上且任選地也在接合襯墊108a上形成單個金屬凸塊層。間隔件位點106上的金屬凸塊充 當金屬間隔件104的第一層。另一方面，接合襯墊108a上的金屬凸塊可用以將引線電耦合 到第一裸片102a。通過在金屬凸塊的第一層的頂部上形成金屬凸塊的第二層而完成此實施 例的金屬間隔件104。形成金屬間隔件104的替代實施例包括在間隔件位點106上個別地 焊接或以其它方式定位預成形的單或多層金屬間隔件。又，在另外的實施例中，可通過在組 合件100上方形成罩殼來囊封第一裸片102a及第二裸片102b、引線接合112a_l 12b及襯底 110的頂側表面部分而產(chǎn)生已封裝微電子裝置。參考圖8-圖10更加詳細地說明已封裝裝 置的實施例。圖2A-圖2D中展示的組合件100的實施例以及若干替代實施例可減輕或消除將 裸片彼此堆疊的若干問題。舉例來說，金屬間隔件104的若干實施例提供可無需額外設備 或處理步驟而在引線接合工藝期間制造的不可壓縮間隔件。金屬間隔件104的許多實施 例因此在無需成本及硅間隔件所需的處理設備的情形下充當硅間隔件。另外，金屬間隔件104的若干實施例可經(jīng)放置鄰近于引線接合或于裸片的最外邊緣處以確保組合件100中的第一裸片102a及第二裸片102b大致相對于彼此平行。金屬間隔件104的所述實施例因此 避免與環(huán)氧樹脂間隔件相關聯(lián)的未對準誤差。圖3A-圖3C為展示可用于圖2A-圖2D中展示的堆疊裸片組合件100中或下文描 述的替代實施例的任一者中的金屬間隔件的若干實例的橫截面圖。舉例來說，圖3A展示具 有第一及第二間隔件元件(例如具有相應直徑dl及d2的球形金屬凸塊130及131)的金 屬間隔件104的實施例。直徑dl及d2的和確立第一裸片102a與第二裸片102b之間的間 隔距離hi。球形金屬凸塊130及131可包含多種材料，例如金、鋁、錫、銀、鉛、這些材料的合 金，或其它尺寸穩(wěn)定的合適材料。在一個特定實施例中，金屬凸塊的直徑dl及d2可為約10 到75微米。因此，此種實施例的間隔距離hi可為約20到150微米。圖3B展示包含堆疊 金屬凸塊130及131的金屬間隔件104的替代實施例。金屬凸塊130及131的每一者沿形 成個別較小直徑d3及d4的軸壓縮，所述直徑d3及d4確立第一裸片102a與第二裸片102b 之間的間隔距離h2。此種經(jīng)壓縮、經(jīng)平坦化或“鑄造”的金屬凸塊可提供相對于純粹球形的 金屬凸塊的提高的穩(wěn)定性。然而，可使用多種其它金屬凸塊堆疊配置。舉例來說，圖3C展 示包含提供較寬基底的經(jīng)平坦化金屬凸塊130的金屬間隔件104的實施例，球形金屬凸塊 131沉積于金屬凸塊130上。圖4為展示在第一裸片102a上的金屬間隔件104的替代放置的實施例的等角視 圖。第二裸片102b已被移除以在第一裸片102a的內(nèi)部表面部分上展示金屬間隔件104的 三腳布置。圖4中展示的金屬間隔件104的布置可為裸片102a的邊緣處的額外接合襯墊 136留出更多空間，且三腳布置僅使用三個金屬間隔件用于支撐且間隔被附接的裸片。金屬 間隔件的其它布置也是可能的；替代布置可包括使用三個以上的金屬間隔件104或在裸片 102a的內(nèi)部表面及邊緣表面部分兩者上放置金屬間隔件。圖5A-圖5C說明具有第一裸片144a、堆疊于第一裸片144a的一側上的第二裸片 144b及在第一裸片144a的另一側處的中介層襯底147的堆疊裸片組合件140的替代實施 例。第一裸片144a與第二裸片144b大體類似于第一裸片102a及第二裸片102b，但第一 裸片144a與第二裸片144b不具有經(jīng)電隔離的間隔件位點。而是，如圖5B中最佳地展示， 組合件140在第一裸片144a的前側處及在第二裸片144b的后側下方具有“縫接”金屬間 隔件142。參看圖5B，個別金屬間隔件142具有第一間隔件元件142a及第二間隔件元件 142b。組合件140進一步包括從個別第一間隔件元件142a突出的縫接引線接合143。接合 襯墊108a因此界定代替圖2A中展示的間隔件位點106的間隔件位點。在圖5A中展示的 特定實施例中，縫接引線接合143及金屬間隔件142經(jīng)定位成僅靠近第一裸片144a及第二 裸片144b的拐角。金屬間隔件142由于其在接合襯墊108a上而也為電活性的，且因此組 合件140進一步在第二裸片144b的后側上具有介電層145以使第二裸片144b與金屬間隔 件142電隔離?？膳c制造圖2A的組合件100的工藝類似地制造組合件140。圖5C展示互連網(wǎng)絡127a_127b及與對應接合襯墊108a_108b的電耦合的橫截面 圖。圖5C還展示在第二裸片144b的后側上使第二裸片144b與金屬間隔件142電隔離的 介電層145。介電層145可包含多種材料，例如，用于將第二裸片144b附接到金屬間隔件 142的粘合劑材料?；蛘?，介電層145可包含已熱生長或沉積于第二裸片144b的后側上的 非導電氧化物。一般來說，介電層145應為實質(zhì)上非導電的以防止金屬間隔件142與第二裸片144b之間的電傳導。圖6A-圖6E為展示用于形成縫接金屬間隔件的方法的實施例的階段的橫截面。在圖6A中，第一金屬引線160a的尖端158經(jīng)熔化以形成第一金屬凸塊162a。第一凸塊162a 充當縫接金屬間隔件的底部或第一間隔件元件。第一凸塊162a的直徑可通過加熱尖端158 而進行修改直到實現(xiàn)所要的直徑?；蛘?，可通過將金屬凸塊平坦化為所要大小來調(diào)整金屬 間隔件的整體高度(參考圖6C進一步進行描述)。圖6B展示已(例如)通過引線接合工 具抵靠接合襯墊164進行彎曲及按壓之后的第一引線160a。引線接合工具施加機械力、熱 及/或超聲能量直到在第一凸塊162a與接合襯墊164之間形成金屬連接?？呻S后將第一 引線160a的剩余部分縫接到中介層襯底的外部接合襯墊。在替代實施例中，圖6C展示已 通過向第一凸塊162a的頂側及底側施加機械壓力而平坦化或壓扁之后的第一凸塊162a。 可在成形之后立即平坦化個別金屬凸塊，或可通過抵靠平坦表面壓縮金屬凸塊而同時平坦 化裸片上的所有金屬凸塊。圖6D展示第一凸塊162a上的第二金屬凸塊162b及從第二凸塊162b突出的第二 引線160b。圖6E展示在已移除金屬引線160b之后的第一凸塊162a與第二凸塊162b及 金屬引線160a，金屬引線160b可能留下從離金屬凸塊162b向外突出的小引線尾端166。 引線尾端166可被擠壓于金屬凸塊中(即，經(jīng)由平坦化工藝)或者引線尾端166可足夠小 從而可以忽略。第一凸塊162a及第二凸塊162b形成縫接金屬間隔件142。為確保第一引 線160a不接觸堆疊于縫接金屬間隔件142上的微電子裸片，第二凸塊162b應在第一引線 160a上方延伸。圖6E展示第二凸塊162b的頂部與第一引線160a之間的分隔距離h3。在 某些實施例中，具有顯著的曲率的引線可能需要較大直徑的金屬凸塊?；蛘?，三個或三個以 上堆疊金屬凸塊可在裸片的后側與彎曲引線之間形成適當?shù)姆指艟嚯x(參考圖8-圖10進 一步進行描述)。圖6F展示已從縫接金屬間隔件142改裝的間隔件104的實施例。在此實施例中， 已移除第一引線160a及第二引線160b以形成堆疊金屬凸塊162a-162b。圖6F還展示朝遠 離個別金屬凸塊162a-162b的方向突出的引線尾端166a_166b。舉例來說，可通過平坦化工 藝移除引線尾端166a-166b。圖7為根據(jù)替代實施例的縫接金屬間隔件放置的等角視圖。在此圖中，已移除第 二裸片144b (圖5A-圖5C)以展示在前側接合襯墊108a上的縫接金屬間隔件142的布置。 接合襯墊108a交替處于常規(guī)引線接合耦合件174與縫接金屬間隔件142之間。相對于圖 5A-圖5C中縫接金屬間隔件142處于裸片的拐角處的組合件140的實施例，圖7中展示的 縫接及常規(guī)引線接合的布置在第一裸片144a與第二裸片144b之間沿更多點提供支撐。還 預期多種額外布置是可能的，例如具有縫接及非縫接間隔件元件兩者的金屬間隔件，及/ 或縫接及非縫接間隔件。舉例來說，縫接金屬間隔件可沿第一裸片144a的邊緣形成且非縫 接金屬間隔件可在第一裸片144a的內(nèi)部表面部分處形成。圖8為已封裝微電子裝置180的實施例的橫截面圖，所述已封裝微電子裝置180 包括第一微電子裸片186、通過縫接金屬間隔件190而與第一裸片186間隔開的第二微電 子裸片188及在第一裸片186及第二裸片188上方形成的罩殼182。第一裸片186具有比 第二裸片188大的周邊。第一引線192a及第二引線192b分別將第一裸片186與第二裸片 188耦合到中介層襯底194。此實施例中的金屬間隔件190包括三層的金屬間隔件以在第一引線192a與第二裸片188之間提供較大間隔。另外，將第一引線192a耦合到第二層金 屬凸塊190b以使得第一引線192a在第一裸片186的拐角及表面部分上方延伸。在替代實施例中，且取決于第一裸片186及第二裸片及188的相對周長大小，引線192可與第一層金 屬凸塊190a或第三層金屬凸塊190c耦合。圖9為已封裝微電子裝置200的另一實施例的橫截面圖，所述已封裝微電子裝置 200包括三個微電子裸片204a-204c及形成在裸片204a-204c上方的罩殼202。裝置200 可具有使第一裸片204a與第二裸片204b分隔的兩層的縫接金屬間隔件206及使第二裸片 204b與第三裸片204c分隔的三層的縫接金屬間隔件208。在此實施例中，兩層的金屬間隔 件206防止第一引線210a接觸第二裸片204b的表面。由于第二引線210b具有比第一引 線210a小的曲率半徑，所以三層的金屬間隔件208中的額外金屬凸塊將第二引線210b與 第三裸片204c的后側表面充分地間隔開以防止其之間的接觸。在另外或替代的實施例中， 可使用包含四個或四個以上金屬凸塊的金屬間隔件來分隔個別微電子裸片。此外，其它實 施例可包括四個或四個以上堆疊微電子裸片。圖10為包含非縫接內(nèi)部金屬間隔件210及212的已封裝微電子裝置200的橫截 面圖。在此實施例中，由具有三個或三個以上金屬凸塊的多層金屬間隔件支撐的裸片可通 過內(nèi)部金屬間隔件接收增加的結構支撐。上文參考圖2A-圖10描述的已封裝微電子裝置的任一者可并入于無數(shù)更大及/ 或更復雜的系統(tǒng)490的任一者中，所述系統(tǒng)490的代表性系統(tǒng)示意性地展示于圖11中。系 統(tǒng)490可包括處理器491、存儲器492 (例如，SRAM、DRAM、快閃及/或其它存儲器裝置)、輸 入/輸出裝置493及/或其它子系統(tǒng)或組件494。微電子裝置可包括于圖11中展示的組件 的任一者中。所得系統(tǒng)490可執(zhí)行各種各樣的計算、處理、存儲、傳感器、成像及/或其它功 能中的任一者。因此，代表性系統(tǒng)490包括(而不限于)計算機及/或其它數(shù)據(jù)處理器，例 如，桌上型計算機、膝上型計算機、因特網(wǎng)設備、手持式裝置(例如，掌上型計算機、可佩戴 計算機、蜂窩式或移動電話、個人數(shù)字助理)、多處理器系統(tǒng)、基于處理器的或可編程的消費 型電子器件、網(wǎng)絡計算機及微型計算機。其它代表性系統(tǒng)490包括照相機、光或其它輻射傳 感器、服務器及相關聯(lián)的服務器子系統(tǒng)、顯示器裝置及/或存儲器裝置。在此種系統(tǒng)中，個 別裸片可包括例如CMOS圖像器的圖像器陣列。系統(tǒng)490的組件可被收納于單個單元中或 例如經(jīng)由通信網(wǎng)絡分布于多個、互連的單元上。組件可因此包括本地及/或遠程存儲器存 儲裝置，及各種各樣的計算機可讀媒體中的任一者。從前述內(nèi)容將了解，出于說明的目的本文已描述本發(fā)明的特定施例，但在不偏離 本發(fā)明的情況下可進行各種修改。舉例來說，除了其它實施例的元件以外或代替其它實施 例的元件，一個實施例的許多元件可與其它實施例相組合。另外，在若干實施例中，金屬間 隔件可為從離散間隔件位點突出的單一的、尺寸穩(wěn)定的柱狀或其它支柱狀部件。因此，除如 由所附權利要求書所限制以外，本發(fā)明不受限制。
權利要求
一種制造微電子裝置的方法，所述方法包含形成多個多層金屬間隔件，其具有在第一微電子裸片的前側表面上的第一間隔件元件及在對應的第一間隔件元件上的第二間隔件元件；將第二微電子裸片的后側表面附接到所述第二間隔件元件；且其中所述第一及第二間隔件元件中的至少一者與所述第一微電子裸片的所述前側表面及所述第二微電子裸片的所述后側表面中的至少一者電隔離。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中通過在所述第一微電子裸片上形成引線接合球而 形成所述第一間隔件元件。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其進一步包含構造耦合到所述第一及第二間隔件元件 中的至少一者的個別引線。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中附接所述第二微電子裸片的所述后側表面包括在 所述第一微電子裸片的所述前側表面上沉積填充劑材料及將所述第二微電子裸片按壓到 所述填充劑材料上。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其進一步包含形成至少三個金屬間隔件。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述第一及第二微電子裸片具有相等的外部周長。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述第一微電子裸片具有比與所述第二微電子裸 片相關聯(lián)的外部周長大的外部周長。
8.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述第一及第二間隔件元件包含第一及第二金屬 凸塊的堆疊。
9.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述金屬間隔件的一部分定位于所述第一微電子 裸片的內(nèi)部部分處。
10.根據(jù)權利要求9所述的方法，其中所述金屬間隔件進一步包含第三金屬凸塊。
11.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述第一微電子裸片具有在所述前側表面處的 金屬間隔件位點及接合位點，所述金屬間隔件位點與所述接合位點及所述第一微電子裸片 的集成電路電隔離，且形成所述多層間隔件的工藝包含在所述間隔件位點上形成第一金屬 凸塊且在所述第一金屬凸塊上形成第二金屬凸塊。
12.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述第一微電子裸片具有集成電路及在電耦合 到所述集成電路的所述前側表面處的接合襯墊，且所述形成所述多層間隔件的工藝包含在 所述接合襯墊上形成第一金屬凸塊且在所述第一金屬凸塊上形成第二金屬凸塊。
13.—種制造微電子裝置的方法，所述方法包含在第一微電子裸片的前側處的間隔件位點的表面上形成非可壓縮金屬間隔件，其中所 述間隔件位點與所述第一微電子裸片的集成電路電隔離；以及將第二微電子裸片附接到所述金屬間隔件。
14.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中所述間隔件包含具有至少兩個間隔件元件層的 金屬間隔件。
15.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中所述間隔件位點包含金屬襯墊。
16.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中形成所述間隔件包含將第一金屬凸塊附接到所述間隔件位點；以及在所述第一金屬凸塊的頂部上沉積第二金屬凸塊。
17.根據(jù)權利要求16所述的方法，其進一步包含通過在所述第二金屬凸塊的頂部上安 置第三金屬凸塊而增加所述第一微電子裸片與所述第二微電子裸片之間的間隔距離。
18.根據(jù)權利要求16所述的方法，其進一步包含將所述第一金屬凸塊及所述第二金屬 凸塊中的至少一者平坦化。
19.一種制造微電子裝置的方法，所述方法包含將第一引線接合附接到第一微電子裸片的前側表面處的接合位點，其中個別第一引線 接合的一部分為底層間隔件元件；以介電材料覆蓋第二微電子裸片的后側的至少一部分； 將頂層間隔件元件耦合到所述底層間隔件元件；以及 將所述第二微電子裸片的電絕緣部分附接到所述頂層間隔件元件。
20.根據(jù)權利要求19所述的方法，其中耦合所述頂層間隔件元件進一步包含 將第二引線接合附接到個別底層間隔件元件；以及從所述第二引線接合移除過量弓I線。
21.一種微電子裝置，其包含第一微電子裸片，其具有帶有接合位點的前側及耦合到所述接合位點的弓I線接合； 第二微電子裸片，其具有后側；以及多個金屬間隔件，其插入于所述第一與第二微電子裸片之間，其中所述金屬間隔件與 所述第一微電子裸片的所述前側表面及所述第二微電子裸片的所述后側表面耦合，且其中 所述金屬間隔件與所述第一及第二微電子裸片中的至少一者電隔離。
22.根據(jù)權利要求21所述的微電子裝置，其中所述金屬間隔件包含堆疊于所述第一間 隔件元件上的第一間隔件元件及第二間隔件元件。
23.根據(jù)權利要求22所述的微電子裝置，其中個別第一間隔件元件包含金屬球及從所 述金屬球的引線接合突出部。
24.根據(jù)權利要求20所述的微電子裝置，其進一步包含 罩殼，其收納所述第一及第二微電子裸片；填充劑層，其插入于所述第一與第二微電子裸片之間；以及中介層襯底，其附接到所述罩殼及所述第一微電子裸片，其中所述襯底將所述罩殼內(nèi) 的電連接布線到所述罩殼外部的接合襯墊。
25.根據(jù)權利要求21所述的微電子裝置，其進一步包含在所述第一微電子裸片的所述 前側處的與所述第一微電子裸片的集成電路電隔離的金屬間隔件位點，其中個別金屬間隔 件附接到個別金屬間隔件位點。
26.根據(jù)權利要求21所述的微電子裝置，其進一步包含在所述第二微電子裸片的所述 后側上且接觸所述金屬間隔件的介電層。
27.一種計算系統(tǒng)，其包含處理器、存儲器及輸入/輸出裝置，其中所述計算系統(tǒng)包括 根據(jù)權利要求21所述的微電子裝置。
28.一種微電子裝置，其包含 中介層襯底，其具有接合襯墊；第一微電子裸片，其在所述中介層襯底上，所述第一微電子裸片包含集成電路及包括多個間隔件位點的前側表面，其中所述間隔件位點與所述集成電路電隔離； 多個金屬間隔件，其耦合到所述間隔件位點； 第二微電子裸片，其具有耦合到所述金屬間隔件的后側表面；以及 多個第一及第二引線接合，其分別將所述第一及第二微電子裸片電耦合到所述中介層 襯底，其中所述第一引線接合的一部分在所述第一與第二微電子裸片之間。
29.根據(jù)權利要求28所述的微電子裝置，其中所述第一微電子裸片包含使所述間隔件 位點與所述集成電路電隔離的介電層。
30.根據(jù)權利要求29所述的微電子裝置，其進一步包含 互連網(wǎng)絡，其耦合到所述集成電路；以及多個金屬接合襯墊，其耦合到所述互連網(wǎng)絡，其中所述介電層使所述金屬接合襯墊與 所述間隔件位點隔離。
31.一種微電子裝置，其包含第一微電子裸片，其具有前側表面及耦合到其的多個引線接合； 第二微電子裸片，其具有后側表面及在所述后側表面上的介電層；以及 多個金屬間隔件，其接觸所述介電層且具有個別引線接合。
32.根據(jù)權利要求31所述的微電子裝置，其中所述絕緣層包含氧化物膜及粘合劑層中 的至少一者。
33.根據(jù)權利要求31所述的微電子裝置，其中個別第一金屬間隔件包含縫接金屬凸塊。
34.根據(jù)權利要求33所述的微電子裝置，其中個別第二金屬間隔件包含非縫接金屬凸塊。
全文摘要
本發(fā)明揭示堆疊微電子裝置及制造堆疊微電子裝置的方法。在一個實施例中，一種制造微電子裝置的方法包括在第一微電子裸片的前側上形成多個電隔離的多層金屬間隔件；及將第二微電子裸片的后側表面附接到個別金屬間隔件。在另一實施例中，所述制造所述微電子裝置的方法可進一步包括在所述第一裸片的前側引線接合上形成頂層間隔件元件。
文檔編號H01L25/065GK101809737SQ200880102878
公開日2010年8月18日 申請日期2008年7月29日 優(yōu)先權日2007年8月16日
發(fā)明者埃德蒙·坤典·賴, 廖世雄, 李俊光 申請人:美光科技公司