專利名稱：：可彈性變形的集成電路器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種集成電路器件，這種集成電路器件包括多個分離的剛性村底島，這些襯底島帶有電路元件，各自的襯底島通過各自的可彈性變形的連接連接到各自的相鄰的襯底島，這些可彈性變形的連接含有至少一個各自的信令層，這種信令層用導(dǎo)電材料制成。
背景技術(shù)：
：這些柔性集成電路器件在下面也稱為柔性電路或柔性電路類型的集成電路器件，并且可從US6，479，890Bl和US6,617671Bl獲知。在這些柔性電路中，剛性襯底島形成柔性網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)，這些剛性襯底島包括電路元件和這些電路元件之間的可彈性變形的連接，這些連接提供用于襯底島之間的信號交換的信令層。柔性電路能夠容許彎曲移動以及由這些移動所導(dǎo)致的拉伸應(yīng)力和壓力，而保持電路的完整性。相反，單晶硅既硬又脆，且往往通過破裂產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力，這就降低產(chǎn)量并縮短集成電路器件的產(chǎn)品壽命。柔性電路還提供其它特定優(yōu)點(diǎn)。例如，這些柔性電路可具有可從毫米至米調(diào)節(jié)的延伸件。這樣就可用有成本效率的方式設(shè)計(jì)大面積器件。不過，已知可彈性變形的連接中的信令層可含有高水平機(jī)械應(yīng)力，例如，這些信令層用鈦(Ti)、氮化鈦(TiN)或銅(Cu)制成。例如，之間的熱膨脹系數(shù)(CTE)的失配所導(dǎo)致。這種應(yīng)力還可以是這些連接中的主要應(yīng)力作用，且大于由這種器件的理想的延伸、壓力或彎曲為了應(yīng)用目的而產(chǎn)生的應(yīng)力作用。不均勻的應(yīng)力在US6,479,890Bl(Trieu等人)中所公開的集成電路器件中增加，在這種器件中，一些相鄰的襯底島對由柔性箔連接，這種柔性箔含有一個信令層，而其它的襯底島含有平行布置的兩個或更多的信令層?？稍谛纬杉呻娐菲骷娜嵝跃W(wǎng)中產(chǎn)生并不希望的不均勻應(yīng)力分布，這些不均勻應(yīng)力分布在最糟的情況下導(dǎo)致連接的破裂。這不利于器件性能。例如，在傳感器用途中，含有這些傳感器的襯底島的規(guī)則隔開的布置是理想的，且單個襯底島的錯誤定位或僅有一些連接的故障降低器件的可靠性。另一方面，像US6，617671Bl那樣在相鄰的襯底島之間含有相等數(shù)量的信令層的柔性連接制約了電路設(shè)計(jì)的自由度，并且將柔性電路的適用性限制在在襯底島之間具有相同的布線的情形中。
發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的在于提供一種柔性電路類型的集成電路器件，這種集成電路器件具有減少的不均勻應(yīng)力分布并允許襯底烏之間的電氣連接的復(fù)雜圖案。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，集成電路器件包括多個分離的剛性襯底島，這些襯底島帶有電路元件。各自的襯底島通過各自的可彈性變形的連接連接到各自的相鄰的襯底島。這些可彈性變形的連接含有至少一個各自的信令層，這種信令層用導(dǎo)電材料制成。在本發(fā)明的集成電路器件中，在襯底島之間的至少一個可彈性變形的連接具有信令層，這種信令層并不電氣連接并因此而形成虛設(shè)信令層。而且，這些可彈性變形的連接沿著第一方向?qū)⒏髯缘囊r底島連接到各自的相鄰的襯底島并具有以該第一方向的可彈性變形性，這種可彈性變形性由各自的彈性模量所主導(dǎo)，這種彈性模量的比率介于0.5與2.0之間。本發(fā)明的集成電路器件具有可彈性變形的連接，這些連接具有以該第一方向的可彈性變形性，這種可彈性變形性由各自的彈性模量所主導(dǎo)，這種彈性模量的比率介于0.5與2.0之間。這就意味著任何對的以該第一方向的可彈性變形的連接具有介于1/2與2/1之間的比率。也將具有在這種間隔之內(nèi)的比率的彈性模量稱為平衡彈性模量。彈性模量的這些比率的限制與提供至少一個虛設(shè)信令層的概念有關(guān)。為了提供與所提及的彈性模量配合的至少一個虛設(shè)信令層，在前面所提及的限制內(nèi)的比率平衡這些可彈性變形的連接，而并不考慮這些襯底島的電路元件之間的電氣連通性的特別要求。虛設(shè)信令層可用于平衡彈性模量比率，而無需電氣連接。本發(fā)明可用于選擇適當(dāng)數(shù)量的虛設(shè)信令層，以在特定電路設(shè)計(jì)的所要求的電氣連接往往單獨(dú)提供這種平衡可彈性變形性的情形中平衡不同的可彈性變形的連接的可彈性變形性。本發(fā)明的集成電路器件還具有允許提供用于多種類型的柔性電路度和電路要求的優(yōu)點(diǎn)。所有的連接可含有相等數(shù)量的信令層，且柔性電路的特別應(yīng)用的單獨(dú)設(shè)計(jì)的唯一問題是連接或不連接單獨(dú)的信令層?？芍圃旎蚴÷赃@些信令層的這些電氣連接，而并不對可彈性變形的連接的彈性模量造成太大影響。虛設(shè)信令層可由電氣絕緣材料的小段終結(jié)。這種彈性模量也稱為揚(yáng)氏模量。這兩種術(shù)語同時用在本說明書中并具有相同的意義。將彈性模量或揚(yáng)氏模量限定為對隨著應(yīng)變的應(yīng)力變化率的小應(yīng)變的限制。對于許多材料而言，揚(yáng)氏模量在應(yīng)變范圍內(nèi)恒定，以使這些應(yīng)變遵守胡克定律。不過，在非線性材料中，揚(yáng)氏模量隨著應(yīng)變的變動而變化。出于本發(fā)明的目的，在與應(yīng)用目的有關(guān)的整個間隔內(nèi)足以確保平衡這些可彈性變形的連接的揚(yáng)氏模量。大于應(yīng)變情形而言，不必考慮揚(yáng)氏模量的比率，這些應(yīng)變情形與這種器件的制造或運(yùn)行無關(guān)。彈性模量或揚(yáng)氏模量是一種張量?？蓮椥宰冃蔚倪B接可各向異性，即可具有不同的揚(yáng)氏模量值并因此而對以不同方向所加的應(yīng)力展示出不同的機(jī)械性能。出于本發(fā)明的目的，確保平衡這些可彈性變形的連接的揚(yáng)氏模量以用于與應(yīng)用目的有關(guān)的方向就已足夠。換言之，這些可彈性變形的連接可具有不同的揚(yáng)氏模量值。由于這些電橋的彈性模量主導(dǎo)回應(yīng)于機(jī)械應(yīng)力的這些柔性電路中的應(yīng)變分布，所以具有相同的彈性模量的可彈性變形的連接以相同的方式產(chǎn)生相同的應(yīng)力，從而降低由這種柔性電路所形成的網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)變的不均勻性。這樣，與現(xiàn)有技術(shù)中的器件相比，本發(fā)明的集成電路器件的功能可靠性就得到了提高。由于制造誤差的原因，集成電路器件的不同可彈性變形的連接之間的彈性模量的輕微偏差不可避免。因此，對于集成電路器件的所有電橋而言，完全相同的彈性模量值形成根據(jù)本發(fā)明的理想情形。不過，介于0.5至2.0之間的與這種理想情形的偏差在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。在優(yōu)選實(shí)施例中，彈性模量的比率介于0.67與1.5之間，甚至可在0.8與1.25之間。在本申請的范圍內(nèi)，為了保持描述不出現(xiàn)不必要的重復(fù)，在提及彈性模量的"相同，，值時，介于0.5至2.0之間的所有實(shí)施例均與術(shù)語"平衡彈性模量，，一致進(jìn)行處理，除非另有明確說明。用在本說明書中的術(shù)語"信令層"是指用導(dǎo)電材料制成的材料，而無論是否在實(shí)際上用于不同的村底島的電路元件之間的信令目的。將術(shù)語"可彈性變形的連接，，解釋為在兩個襯底島之間提供機(jī)械連接的任何可彈性變形結(jié)構(gòu)?？蓮椥宰冃蔚倪B接的"可變形性"涉及任何類型的機(jī)械變形。變態(tài)的形狀的變化。力可以是:力(拉動):壓力(推動)、剪切力:彎曲或扭曲(扭轉(zhuǎn))而無限制。對于剪切力的情形而言，可用的彈性模量是剪切模量。"彈性"可變形性是可逆變形的能力。當(dāng)停止施加力時，可彈性變形的連接返回到其原始形狀。注意，本發(fā)明并不排除電橋的塑性變形，塑性變形是一種不可逆變形。塑性可變形性和彈性可變形性通常共存并應(yīng)用于不同的應(yīng)力區(qū)域。這些電橋的塑性可變形性可形成對優(yōu)選實(shí)施例中的電橋的機(jī)械性能有用的作用，在這些優(yōu)選實(shí)施例中，可彈性變形的連接在受到超過閾值應(yīng)力量的應(yīng)力時不會彈性變形。這就允許使單個的島在制造之后處于相互之間的較大距離，即使得這種器件可伸展。優(yōu)選將這些可彈應(yīng)力量的應(yīng)力時展示出;余的可彈性變形性。',本發(fā)明提供一種用于柔性電路類型的集成電路器件的襯底島之間的可彈性變形的連接的新式設(shè)計(jì)規(guī)則。第一設(shè)計(jì)優(yōu)先是本發(fā)明的集成電路器件的襯底島之間的可彈性變形的連接的平衡彈性模量。這種新式設(shè)計(jì)規(guī)則替代以前的在村底島的電路元件之間優(yōu)先提供所要求的電氣互連的法則。不過，遵循現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計(jì)規(guī)則不會產(chǎn)生揚(yáng)氏模量的相同值，因?yàn)楦鶕?jù)設(shè)在由電橋連接的兩個各自的襯底島上的電路之間的特定布線要求，不同的可彈性變形的連接通常含有不同數(shù)量的互連，即不同數(shù)量的電氣連接的信令層。因此，這就明顯地對單個電橋的揚(yáng)氏模量的值造成影響?？蓮娜鏤S6,479,890Bl(Trieu等人)中所公開的集成電路器件清楚地看出這種現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)規(guī)則的優(yōu)勢，在這種器件中，一些相鄰的襯底島對由以柔性箔形式的電橋連接，這種電橋含有一個信令層，而其它的電橋含有平行布置的兩個或更多信令層。本發(fā)明為可變形集成電路尤其是具有高度可變形對稱性的可伸展集成電路提供了制造基礎(chǔ)。下面將對本發(fā)明的柔性集成電路器件的其它優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述。除非另有明確說明，這些實(shí)施例可相互結(jié)合。優(yōu)選將這種平衡延伸到一個以上的方向。因此，在優(yōu)選實(shí)施例中，這些可彈性變形的連接沿著至少一個第二方向?qū)⒏髯缘囊r底島連接到各自的不同的相鄰襯底島并具有以該至少一個第二方向的可彈性變形性，該至少一個第二方向不同于該第一方向，且這種可彈性變形性由各自的彈性模量所主導(dǎo)，這種彈性模量的比率介于0.5與2.0之間。優(yōu)選這種比率介于0.67與1.5之間，且更優(yōu)選介于0.8與1.25之間，包括比率為l.O的理想情形。優(yōu)選這些襯底島應(yīng)顯著小于為了避免這些襯底島的破裂而設(shè)計(jì)的這種集成電路器件的彎曲半徑。因此，在這種集成電路器件在預(yù)先設(shè)置的限度內(nèi)的彎曲期間，所有的應(yīng)力通過這些電橋得到緩解。優(yōu)選所有的這些襯底島具有相同的幾何延伸件。優(yōu)選單個的襯底島具有對稱的輪廓，如由正方形或圓形所規(guī)定的輪廓。一種優(yōu)選實(shí)施例具有呈六角形的襯底島。這就允許將相鄰的襯底島之間的距離在基本上所有的方向均保持相等。在另一個優(yōu)選實(shí)施例中，各自的襯底島沿著該第一方向或第二方向或沿著該第一方向和第二方向至其相鄰的襯底島的可彈性變形的連接包括相等數(shù)量的可彈性變形的電橋。在一個實(shí)施例中，這些可彈性變形的電橋形成這些可彈性變形的連接。在另一個實(shí)施例中，除了支撐這些電橋的可彈性變形材料層之外，這些可彈性變形的電橋形成這些可彈性變形的連接的一部分。在一個這種實(shí)施例中，這些可彈性變形的電橋嵌入可彈性變形的材料中。這種可彈性變形材料層還可用于支撐這些襯底島。優(yōu)選這種可彈性變形材料具有熱膨脹系數(shù)，這種熱膨脹系數(shù)足夠地接近于這些可彈性變形的電橋的熱膨脹系數(shù)，以在這種器件的制造或運(yùn)行期間溫度升高時避免這些電橋和這種可彈性變形材料的蛻變。根據(jù)本發(fā)明的集成電路器件的優(yōu)選實(shí)施例，這些電橋或這些可彈性變形的連接總體上包括相等數(shù)量的信令層。單個信令層形成互連元件或虛設(shè)信令層，這些互聯(lián)元件將相鄰的襯底島的電路元件電氣連接。雖然該實(shí)施例包括每個電橋一個信令層的情形，但其它的優(yōu)選實(shí)施例和有利實(shí)施例具有多個電橋，且每個電橋具有多個信令層，每個電橋所具有的信令層的數(shù)量相等。該實(shí)施例為確保平衡這些電橋的彈性模量提供了有效的途徑。該實(shí)施例還形成所提及的本發(fā)明的設(shè)計(jì)規(guī)則的示范性實(shí)例。即便是在一些電橋中并不在實(shí)際上要求所有的信令層形成相鄰的襯底島的電路元件之間的互連時，這些電橋仍含有相等數(shù)量的信令層。不過，這些電橋的未使用的信令層向彈性模量的各自的值做出貢獻(xiàn)。在上面的段落中所描述的實(shí)施例還提供標(biāo)準(zhǔn)的電橋構(gòu)造。從可靠性的角度而言，相對于這種數(shù)量的信令層的一個標(biāo)準(zhǔn)電橋構(gòu)造的使用還具有其它的優(yōu)點(diǎn)。僅有一個標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造需要具有可靠性方面的特征并在處理期間進(jìn)行監(jiān)測。這非常適合于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中集成電路器件的處理效率原則。例如，僅一個標(biāo)準(zhǔn)接觸構(gòu)造在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中用在集成電路器件中互連結(jié)構(gòu)的互連層之間。若包括不同電橋的這些信令層具有相等的幾何延伸件，則還可將該實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)。若在不同的襯底島的兩個電路元件之間要求特別低的互連電阻或必須傳輸高電流密度，則可并行使用一個電橋的兩個或更多信令層，而不是提供具有較大幾何延伸件的單個信令層。優(yōu)選通常包括不同電橋或可彈性變形的連接的信令層用相同的材料制成。這就確保普通的設(shè)計(jì)會產(chǎn)生彈性模量值，且將這些彈性模量值平衡。當(dāng)然，若不同的材料具有相同的或幾乎相同的相對于本發(fā)明的上下文的機(jī)械性能，則甚至可利用這些不同的材料實(shí)現(xiàn)這些電橋(連接)的彈性模量的相同的值。實(shí)現(xiàn)這些電橋的彈性模量的相同值的最有效途徑是對所有的電橋采用單電橋結(jié)構(gòu)，即對所有的層采用具有預(yù)定次序的金屬和其它功能層(如電介質(zhì)和阻擋層)的單層結(jié)構(gòu)以及預(yù)定的幾何延伸件和材料組成。在另一個優(yōu)選實(shí)施例中，兩個各自相鄰的襯底島由多個可彈性變形的電橋相互連接。該實(shí)施例也允許實(shí)現(xiàn)用于電源線或感應(yīng)線圏的較低的串聯(lián)電阻。因此，在此實(shí)施例中，從本發(fā)明的意義上而言，電橋由具有在兩個各自的相鄰襯底島之間的預(yù)定數(shù)量的"子電橋"的組形成。根據(jù)本發(fā)明，要保持相同的是這種單個子電橋組的彈性模量。這地實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明可用于襯底島之間的不同類型的電橋。在一個實(shí)施例中，這些電橋采用處于無應(yīng)力狀態(tài)的螺旋的形式。將這種螺旋構(gòu)造成在各自的相鄰襯底島之間施加張應(yīng)力時部分或完全解繞，這些襯底島由該電橋連接。這些電橋允許襯底島的有成本效率且齒狀排列(dens3rr3y)。優(yōu)選這種螺旋具有兩個螺旋臂，這些螺旋臂用它們各自的內(nèi)端連接到單個襯底島。螺旋臂的外端連接到與相鄰的村底島關(guān)聯(lián)的螺旋臂的外端。在本說明書中，術(shù)語"內(nèi)端"和"外端"僅用于描述清楚的目的，而在實(shí)際上，通常無"端部"制造與相鄰的襯底島關(guān)聯(lián)的螺旋臂。優(yōu)選與相鄰的襯底島關(guān)聯(lián)的螺旋臂在外螺旋區(qū)域相互避讓，從而不允許這些螺旋臂的外端的清楚限定。在替代實(shí)施方式中，這些電橋采用處于無應(yīng)力狀態(tài)的一個或多個折疊梁的形式。將這些折疊梁構(gòu)造成在各自的相鄰襯底島之間施加張應(yīng)力時部分或完全去4斤疊(unfold)，這些襯底島由該電橋連接。優(yōu)選在不施加張應(yīng)力時以彈簧形狀的Z字形方式折疊這些梁。該實(shí)施例中的襯底島和電橋可由可彈性變形的聚合物材料支撐。在本說明書中，與本發(fā)明的上下文有關(guān)的彈性模量由這些梁和這種聚合物材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)產(chǎn)生。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，一種用于制造集成電路器件的方法，這種集成電路器件具有多個分離的剛性襯底島，這些襯底島帶有電路元件，這些襯底島通過可彈性變形的電橋連接到各自的相鄰的襯底島，這種方法包括以下步驟制造晶片，這種晶片具有多個剛性襯底島區(qū)域，這些村底島區(qū)域相互隔開并含有電路元件；在該晶片上的相鄰的襯底島區(qū)域之間制造電橋并將這些電橋構(gòu)造成提供機(jī)械連接，這種連接將這些相鄰的襯底烏區(qū)域之間的距離橋接；對該晶片進(jìn)行處理以將該晶片的這些襯底島區(qū)域轉(zhuǎn)變成襯底島；其中，制造可彈性變形的電橋的步驟包括將這些電橋構(gòu)造成具有相同的或幾乎相同的彈性模量值的步驟。本發(fā)明的第二方面的優(yōu)點(diǎn)和實(shí)施例對應(yīng)于本說明書中對本發(fā)明的第一方面的器件的說明。注意，可通過如使用用于用晶片形成這些襯底島的結(jié)構(gòu)性特征和這些電橋的結(jié)構(gòu)性特征的普通光刻步驟用時間重疊進(jìn)行這種方法的步驟。下面將描述本發(fā)明的第二方面的方法的其它實(shí)施例。在一個實(shí)施例中，制造晶片的步驟包括在第一晶片側(cè)面上制造電路元件和電橋。對晶片進(jìn)行處理的步驟包括在該第一晶片側(cè)面上淀積彈性絕緣材料；將該晶片附到支撐物，且該第一晶片側(cè)面朝向這種支撐物；將襯底島區(qū)域之間的晶片材料去除以形成單個襯底島；以及將該支撐物去除。本實(shí)施例的過程改進(jìn)了公知的襯底轉(zhuǎn)移技術(shù)(STT)方法，這種方法用于通過結(jié)合用于分離的襯底島的形成的去除步驟形成柔性電路。在另一個實(shí)施例中，在晶片上的相鄰的襯底島區(qū)域之間制造電橋的步驟包括在對晶片進(jìn)行處理的步驟之前或之后在這些村底島之間制造可伸展電氣互連。正如在前面所說明的那樣，對這些電橋進(jìn)行如此構(gòu)造以在集成電路器件的運(yùn)行期間在村底島之間提供機(jī)械和電橋連接。在一個實(shí)施例中，制造電橋的步驟包括將這些電氣互聯(lián)嵌入彈性絕緣材料中的步驟。這就提高了這些電氣互聯(lián)的機(jī)械防護(hù)和支撐，并有助于提高集成電路器件的壽命，即便是在大的或常常變化的機(jī)械應(yīng)力下也是如此。下面將參考附圖對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的柔性電路類型的集成電路器件的節(jié)段的示意圖。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的集成電路器件的節(jié)段。圖3示出了本發(fā)明的集成電路器件的實(shí)施例的示意性側(cè)視圖。圖4至圖8示出了本發(fā)明的集成電路器件的實(shí)施例的生產(chǎn)期間的不同階段。圖9和圖IO示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例的集成電路器件的制造過程中的兩個階段。圖11至圖13示出了本發(fā)明的集成電路器件的另一個實(shí)施例的生產(chǎn)期間的不同階段。具體實(shí)施例方式圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的柔性電路類型的集成電路器件100的示意圖。將示于圖1中的細(xì)節(jié)程度大大減小以集中于這種器件的特征，這些特征在本發(fā)明的上下文中有關(guān)。集成電路器件100含有襯底島，這些襯底島中的四個通過附圖標(biāo)記102、104、106和108示出。這些襯底島含有電路塊(未示出)?？稍趯⒐杈殖煞蛛x的村底島之前在硅晶片上用如公知的CMOS或BiCMOS處理技術(shù)制造這種襯底島上的這些電路塊。接，在圖1中用大寫字母A至K標(biāo)記這些電橋。從下面的與根據(jù)本發(fā)明的集成電路器件200的比較會清楚地看出在無電橋的位置的大寫字母L的使用，參看圖2。含在各自的電橋中的信令層用導(dǎo)電材料制成并在圖1中用Z字形線示意性地表示。這些信令層的布置用于指明各自的襯底島上的電路塊的位置，各自的信令層連接到該位置。例如，將襯底島102和106連接的信令層110分別位于襯底島102和106的各自的側(cè)面102a和106a的中心略微靠左的位置。通過舉例方式用附圖標(biāo)記110a和110b示出的點(diǎn)序列表示至襯底島102和106上的各自的電路塊的電氣連接。信令層112至120具有小于其它電橋如電橋110的串聯(lián)電阻，這種串聯(lián)電阻由圖1中用于信令層112至120的粗體印刷的各自的附圖標(biāo)記表示。因此，圖1中的現(xiàn)有技術(shù)器件100使用至少兩個不同類型的信令層。出于例證目的在圖1中示出了具有不同數(shù)量和類型的信令層的不同電橋A至K。本領(lǐng)域中熟練的技術(shù)人員會明白在該圖和下面的圖2中給出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)(圖1)和根據(jù)本發(fā)明(圖2)的電橋設(shè)計(jì)規(guī)則而不是實(shí)際的器件結(jié)構(gòu)。不同的示范性電橋構(gòu)造提供相同的電氣功能度，并且在兩個視圖中用大寫字母A至L標(biāo)記，以更容易地對不同的電橋設(shè)計(jì)進(jìn)行比較。在集成電路器件100的電橋中的這些信令層通常含有高水平的機(jī)械應(yīng)力，這些信令層如用鈦(Ti)、氮化鈦(TiN)或銅(Cu)制成,之間的熱膨脹系數(shù)(CTE)的失配所導(dǎo)致?？稍谛纬杉呻娐菲骷?00的柔性網(wǎng)中產(chǎn)生并不希望的不均勻應(yīng)變分布，這些不均勻應(yīng)力分布在最糟的情況下導(dǎo)致電橋A至K的破裂。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的集成電路器件200的示意圖。所示出的節(jié)段對應(yīng)于示于圖1中用于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的集成電路器件IOO的節(jié)段，以允許對設(shè)計(jì)規(guī)則進(jìn)行比較，這種比較由根據(jù)本發(fā)明的集成電路器件200實(shí)現(xiàn)。除了將第一個數(shù)字"1"用"2"替代之外，圖2中的附圖標(biāo)記對應(yīng)于圖1中用于對應(yīng)部分的附圖標(biāo)記。正如前面所提及的那樣，在圖2中也用大寫字母A至L標(biāo)記不同的電橋構(gòu)造，以能夠進(jìn)行比較。與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的集成電路器件100相反，所有的電橋A至L含有相等數(shù)量的信號層，即四個信號層。同樣也用之字形單線表示信號層。不過，通過引入虛設(shè)信令層在圖2中進(jìn)行進(jìn)一步區(qū)分，這些虛設(shè)信令層用不間斷的之字形線表示。例如，電橋E不僅含有對應(yīng)于圖1中的信令層110的已連接信令層210。電橋E還含有三個虛設(shè)信令層210a、210b和210c。所示出的所有電橋構(gòu)造具有四個信令層，這四個信令層電氣連接或以虛設(shè)信令層的形式。不過，信令層的這種數(shù)量僅選擇用于示范目的。通常希望提供具有最大可能數(shù)量的信令層的電橋以向單個襯底島的電氣連接電路塊提供相互之間的最大柔性。集成電路器件200的電橋A至L還在幾何層延伸件和不同的功能性層的材料方面具有相同的結(jié)構(gòu)性設(shè)置。這樣就可實(shí)現(xiàn)所有的電橋展示出相同的彈性模量值，而與它們在電氣功能度方面的差異無關(guān)。這樣就避免了由這些電橋中的內(nèi)部應(yīng)力所導(dǎo)致的在整個集成電路器件200的網(wǎng)中的并不希望的不均勻應(yīng)變分布。因此，在這些電橋的設(shè)計(jì)中，機(jī)械性能尤其是提供相同的彈性模量值是優(yōu)先設(shè)計(jì)約束條件。在這種設(shè)計(jì)約束條件下，可通過將電橋的兩個或更多信令層并聯(lián)來實(shí)現(xiàn)具有低串聯(lián)電阻的連接。對信令層對212和220指明了這一點(diǎn)，該信令層對兩個信令層，這兩個信令層由這些襯底島上的各自的金屬節(jié)段成對并聯(lián)。這樣，電橋的結(jié)構(gòu)就無需改變以在相鄰的襯底島上的不同電路塊之間提供特別低的串聯(lián)電阻。將現(xiàn)有技術(shù)的器件100中的電橋構(gòu)造L與根據(jù)本發(fā)明的集成電路器件200中的電橋構(gòu)造L進(jìn)行比較也是有益的。在現(xiàn)有技術(shù)的器件中并不要求電氣連接并因此而并不提供電橋，而圖2中的集成電路器件200并不提供包括四個虛設(shè)信令層222a至222d的標(biāo)準(zhǔn)電橋。這樣就避免了不同襯底島的可彈性變形的連接中的不對稱。同樣，所希望的機(jī)械性能而不是所要求的電氣功能度在電橋的設(shè)計(jì)中占有優(yōu)勢。在下面的表中，在以下范疇將現(xiàn)有技術(shù)的器件100中的電橋構(gòu)造A至L與集成電路器件200(本發(fā)明)中的電橋構(gòu)造A至L進(jìn)行比較信令層數(shù)量(對現(xiàn)有技術(shù)的器件和本發(fā)明的器件均適用)、低串聯(lián)電阻層的數(shù)量(僅用在現(xiàn)有技術(shù)的器件中)、虛設(shè)信令層的數(shù)量(僅用在本發(fā)明的器件中)和(串聯(lián))連接的信令層的數(shù)量(僅用在本發(fā)明的器件中)。<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>表l:圖1和圖2中的電橋構(gòu)造比較前面的表表明現(xiàn)有技術(shù)的器件100的電橋設(shè)計(jì)受控于襯底島之間的電氣連通的要求。不過，在遵循本發(fā)明的設(shè)計(jì)規(guī)則時可實(shí)現(xiàn)相等的電氣功能度，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)規(guī)則，向每個相鄰的襯底島提供電橋，并帶有相等數(shù)量的信令層，這些信令層具有相等的幾何延伸件和材料選擇。這種設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)用于電橋A至L中的每一個的相同的彈性模量，而提供相同的電氣功能度作為圖1的器件中的電橋構(gòu)造A至L。在并不要求襯底島之間的電氣連接的情況下，使用僅含有虛設(shè)信令層的電橋。在將少于最大數(shù)量的信令層用在電橋中的情況下，通過適當(dāng)?shù)碾姎饨^緣將未使用的信令層制成虛設(shè)信令層。在希望有具有特別低的串聯(lián)電阻的信令層的情況下，將兩個或更多的信令層并聯(lián)。優(yōu)選將這些電橋在每個襯底島上的相等位置對稱布置。這樣就能夠避免形成互連的村底島(如202和208)的網(wǎng)絡(luò)的集成電路器件200中的不均勻應(yīng)變分布。圖3示出了本發(fā)明的集成電路器件的實(shí)施例的示意性側(cè)視圖。示于圖3中的集成電路器件300包括襯底島，這些襯底島中的四個用附圖標(biāo)記302至308示出。所示出的這些襯底島302至308是一種線性布置。部分，應(yīng)理解圖3也表示襯底島的二維布置。這些村底島302至308通過可彈性變形的電橋310至318與它們各自的相鄰襯底島連接。這些電橋310至318用虛線示出。所示出的這些電橋310至318出于彎曲狀態(tài)以表明它們的可變形性。這些電橋可彈性變形，且根據(jù)本發(fā)明，這些電橋均具有相同的或幾乎相同的彈性模量值。圖3示出了集成電路器件300所受到的彎曲完全由可彈性變形的電橋310至318所容納。襯底島302至308形成這種器件的剛性節(jié)段。應(yīng)將襯底島303至308的延伸件選擇為大大小于彎曲半徑，在工作條件下，電子電路器件300受到這種彎曲。這樣，所有的應(yīng)力會通過這些可彈性變形的電橋得到緩解。正如將參考下面的視圖所詳細(xì)示出的那樣，這些柔性電橋通常含有在這些襯底島之間的電氣互聯(lián)。這些電橋通常會比這些襯底島的延伸件短。不過，并不將這一點(diǎn)解釋為一種限制，根據(jù)所希望的用途，這些電橋還可不這些襯底島的延伸件長。下面將會示出一種實(shí)例。注意，通常某些襯底島會容納某些功能。例如，一個或多個襯底島可專用于提供存儲能力。另一種襯底島可含有鎖相回路(PLL)電路。再一種襯底島可含有處理器電路。襯底島的專用功能度的另一種實(shí)例是模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器電路。當(dāng)然，根據(jù)襯底島的大小，可將幾個功能電路模塊設(shè)在一個襯底島上。襯底島的通常的大小在毫米的范圍內(nèi)。不過，應(yīng)根據(jù)特定用途的柔性要求選擇大小。還可使幾個襯底島與這些電橋一起共同執(zhí)行單一功能，這些電橋的作用在于在這些村底島之間提供電氣互聯(lián)。例如，幾個襯底島可一起形成感應(yīng)線圏。另一種實(shí)例是由襯底島組形成天線，例如，以10x10矩陣布置這些村底島?？裳刂@種矩陣的外襯底島布置這種天線。這種矩陣本身可形成較大集成電路器件的區(qū)域。諧振電路的帶寬通常足夠大以容納天線諧振頻率的小偏差，這種偏差可由含有這種天線的襯底島矩陣的變形所導(dǎo)致。下面將詳細(xì)描述其它實(shí)施例和這些實(shí)施例的制造。圖4至圖8示出了本發(fā)明的集成電路器件的實(shí)施例的生產(chǎn)期間的不同階段。示于圖4至圖8中的截面是示意性截面。圖4示出了完全處理過的晶片400。晶片400是一種用如CMOS工藝設(shè)有電子電路的晶片。該實(shí)例利用標(biāo)準(zhǔn)的塊狀硅IC工藝，因此，采用塊狀硅襯底晶片401。不過，并不將這一點(diǎn)解釋為一種限制。示于圖4至圖8中的還可與SOI晶片一起使用。在下面的描述中會明確地注意到，對于以SOI為基礎(chǔ)的制造方法而言，與所描述的處理的偏差在何種情形中是必要的。這種晶片含有襯底島區(qū)域402和404，在隨后的處理中，這些襯底島區(qū)域?qū)⑥D(zhuǎn)變成單個的村底島。這些襯底島區(qū)域含有有源電路元件406、408、410和412。將會理解，這些有源電路元件406至412表示任何適當(dāng)?shù)募呻娐罚筛鶕?jù)特定用途的需要設(shè)計(jì)這些集成電路。在單個襯底島區(qū)域402和404上的局部互連結(jié)構(gòu)414至420在各自的襯底島的集成電路內(nèi)提供電信號傳輸。經(jīng)過處理的晶片400還含有電橋區(qū)域422和424。這些電橋區(qū)域含有層序列，這種層序列由場效氧化物層426和典型的互連堆428形成，互連堆428含有電介質(zhì)層(用與場效氧化物層426相同的影線示出)和金屬互連430和432。這些金屬互連在相鄰的襯底島之間提供信號傳輸。金屬互連430和432分別含有水平互連節(jié)段430.1和432.1以及垂直互連節(jié)段430.2和432.2。水平互連節(jié)段430.1和432.1在電橋區(qū)域422和424中的互連堆428的頂部金屬層內(nèi)制造。而且，優(yōu)選以彈簧形狀的z字形方式(在這些圖中未示出)以垂直于所示出的截面的方向即平行于晶片表面的方向設(shè)計(jì)水平互連節(jié)段430.1和432.1的金屬。應(yīng)理解晶片400繼續(xù)向左而以相同的方式超過圖4至圖8所示。圖4中的晶片400的右側(cè)形成晶片邊緣并因此而并不含有電橋區(qū)域。正如可看出的那樣，電橋區(qū)域430、432的結(jié)構(gòu)相同。這樣就可確同的彈性模量值。在電橋并不起到電氣互聯(lián)的作用的情形中，可將一個或多個垂直互連節(jié)段省略。這樣就僅引入較少的結(jié)構(gòu)修改，這種較少的結(jié)構(gòu)修改對彈性模量在作用可忽略不計(jì)。圖5示出了處于隨后的處理階段的晶片400。已在此階段將彈性聚合物層438應(yīng)用于晶片400的互連堆428的表面。在該彈性聚合物層的頂部，通過粘合劑層442將玻璃支撐物440附到該襯底，在下面也將這種彈性聚合物層稱為聚酰亞胺層438,且并無限制。在示于圖6中的隨后的處理階段，已將硅襯底晶片401的厚度降低到約lOjim,并將硅襯底晶片401蝕刻以形成襯底島452和554。這些襯底島由電橋區(qū)域422和424連接。如圖7所示，接著對這些電橋區(qū)域進(jìn)行覆層各向異性干式蝕刻程序，這種程序?qū)⒈┞兜膱鲂а趸飳?26和層堆428的電介質(zhì)層去除。合作制蝕刻在互連430.1和432.1的金屬上停止。因此，這些互連起到硬蝕刻掩膜的作用。在這些互連的下面，在該干式蝕刻步驟之后留下薄的電介質(zhì)層456，這種電介質(zhì)層456將這些互連結(jié)合到聚酰亞胺層438。在替代實(shí)施例中，通過各向異性蝕刻步驟的繼續(xù)將剩余的電介質(zhì)層456去除，這種各向異性蝕刻步驟可以是如一種濕式蝕刻步驟。這樣，水平互連節(jié)段430.1和432.1就完全懸浮在空氣中。不過，隨后通常將該電路的兩側(cè)用聚酰亞胺(未示出)覆蓋，聚酰亞胺會將這些互連包埋。由于水平互連節(jié)段430.1和432.1呈之字形，而且由于下層聚酰亞胺層438的原因，這些電橋會起到彈簧的作用，在施加機(jī)械應(yīng)力期間，這些彈簧具有相同的彈性模量。這一點(diǎn)與僅剩余非常少的電介質(zhì)(通常是陶瓷)材料的情況相結(jié)合會避免電橋432和434在施加機(jī)械應(yīng)力期間破裂。在最后的步驟中將玻璃支撐物440和粘合劑層442去除，該最后步驟的結(jié)果在圖8中示出。圖9和圖IO示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例的集成電路器件的制造過程中的兩個階段。用于本實(shí)施例的處理通常與示于圖4至圖8中的處理類似。圖9表示與圖4中的處理節(jié)段對應(yīng)的處理階段。示于圖9中的晶片900與示于圖4中的晶片400的不同之處在于金屬互聯(lián)結(jié)構(gòu)930和932具有也以垂直于該晶片表面的方向的之字形。這通過使這些金屬互連的水平節(jié)段在相鄰的互連層之間交替來實(shí)現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)最小的可能節(jié)距。圖IO示出了對應(yīng)于圖4至圖8的實(shí)施例的處理之后的處理過的晶片。示于圖10中的最后處理階段對應(yīng)于圖8中的處理階段。圖11至圖13示出了本發(fā)明的集成電路器件的另一個實(shí)施例的生產(chǎn)期間的不同階段。用類似于對圖4至圖8所描述的方式對晶片1100進(jìn)行處理。不過，下面將專注于與前面所描述的處理相比的較少差異。在本實(shí)施例中，在對應(yīng)于示于圖4中的晶片400的晶片結(jié)構(gòu)的晶片結(jié)構(gòu)1100的基礎(chǔ)上，上金屬層面1102并不是由標(biāo)準(zhǔn)的層間電介質(zhì)材料覆蓋，而是由彈性聚合物層1104覆蓋。在通過粘合劑層1110將支撐物1108附到該晶片之前將中間剝離層1106淀積在彈性層1104上。例如，這種剝離層可以是一種二氧化硅層，但也可選擇適用于剝離工藝的另一種材料。接著對這種硅襯底像前面參考圖7所描述的那樣進(jìn)行處理。之后應(yīng)用彈性聚合物層1112以包埋這些電路島，在本圖中用附圖標(biāo)記1114和1116示出這些電路島，參看圖12。之后通過剝離工藝將玻璃支撐物1108去除，這種剝離工藝選擇性地去除二氧化硅層1106以及二氧化硅層1106所具有的粘合劑1110和支撐物1108，并留下完成的集成電路器件完全嵌入彈性材料中。彈性聚合物層在整個器件的均勻應(yīng)用確保能夠使襯底島1114與1116之間的這些電橋1118的彈性模量相同。雖然用于彈性聚合物層1104和1112的優(yōu)選材料是聚酰亞胺，但也有聚酰亞胺樹脂的替代材料選擇，如聚酰胺-酰亞胺(polyamide-imide)、聚醚-酰亞胺、聚硅氧烷-酰亞胺、聚醚-酮樹脂和本領(lǐng)域中公知的類似材料。所選擇的材料的彈性性能為各向同性是重要的，以確保以二維類似于矩陣的器件的所有方向的電橋的相同的彈性模量。在下面的權(quán)利要求書中，附圖標(biāo)記不應(yīng)解釋為對權(quán)利要求書的范圍進(jìn)行限制。權(quán)利要求1.一種集成電路器件，所述集成電路器件包括多個分離的剛性襯底島(202至208；302至308，452，454)，所述襯底島帶有電路元件，各自的襯底島通過各自的可彈性變形的連接(210至222；310至318；438)連接到各自的相鄰的襯底島，所述可彈性變形的連接含有至少一個各自的信令層(210至222；310至318，432.1)，所述信令層用導(dǎo)電材料制成，其中在襯底島之間的至少一個可彈性變形的連接具有信令層，所述信令層并不電氣連接并因此而形成虛設(shè)信令層(210a至210c)，而且，所述可彈性變形的連接沿著第一方向?qū)⒏髯缘囊r底島連接到各自的相鄰的襯底島，所述可彈性變形的連接具有以所述第一方向的可彈性變形性，所述可彈性變形性由各自的彈性模量所主導(dǎo)，所述彈性模量的比率介于0.5與2.0之間。2.如權(quán)利要求1所述的集成電路器件，其特征在于所述彈性模量的比率介于0.67與1.5之間。3.如權(quán)利要求l所述的集成電路器件，其特征在于所述彈性模量的比率介于0.8與1.25之間。4.如權(quán)利要求1所述的集成電路器件，其特征在于所述可彈性變形的連接在受到超過閾值應(yīng)力量的應(yīng)力時不可彈性變形。5.如權(quán)利要求l所述的集成電路器件，其特征在于所述可彈性變形的連接沿著至少一個第二方向?qū)⒏髯缘囊r底島連接到各自的不同的相鄰襯底島并具有以所述第二方向的可彈性變形性，所述至少一個第二方向不同于所述第一方向，且所述可彈性變形性由各自的彈性模量所主導(dǎo)，所述彈性模量的比率介于0.5與2.0之間。6.如權(quán)利要求l所述的集成電路器件，其特征在于所述可彈性變形的連接包括相等數(shù)量的信令層，且所述單個信令層形成互連元件或虛設(shè)信令層，所述互聯(lián)元件將相鄰的村底島的電路元件電氣連接。7.如權(quán)利要求l所述的集成電路器件，其特征在于包括不同可彈性變形的連接的所述信令層具有相等的幾何延伸件。8.如權(quán)利要求7所述的集成電路器件，其特征在于包括不同的連接的所述信令層用相同的材料制成。9.如權(quán)利要求1所述的集成電路器件，其特征在于除了位于邊緣位置的襯底島之外，所述襯底島連接到相等數(shù)量的相鄰襯底島。10.如權(quán)利要求1所迷的集成電路器件，其特征在于所述村底島的形狀為正方形(202至208)、圓形或六角形。11.如權(quán)利要求1或5所述的集成電路器件，其特征在于各自的襯底島沿著所述第一方向或第二方向或沿著所述第一方向和第二方向至其相鄰的村底島的可彈性變形的連接包括相等數(shù)量的可彈性變形的電橋(210a至210d，222a至222d)。12.如權(quán)利要求ll所迷的集成電路器件，其特征在于所述可彈性變形的電橋嵌入可彈性變形的材料(1104，1H2)中。13.如權(quán)利要求12所迷的集成電路器件，其特征在于所述可彈性變形材料具有第一熱膨脹系數(shù)，所述第一熱膨脹系數(shù)足夠地接近于所述可彈性變形的電橋的第二熱膨脹系數(shù)，以在所述器件的制造或運(yùn)行期間溫度變化時避免所述電橋和所述可彈性變形材料的蛻變。14.如權(quán)利要求9所述的集成電路器件，其特征在于在處于無應(yīng)力狀態(tài)時，所述可彈性變形的電橋采用螺旋的形式，將所述螺旋構(gòu)造成在各自的相鄰襯底島之間施加張應(yīng)力時部分或完全解繞，所述襯底島由所述電橋連接。15.如權(quán)利要求14所述的集成電路器件，其特征在于所述螺旋具有兩個螺旋臂，所述螺旋臂用它們各自的內(nèi)端連接到襯底島，且所述螺旋臂的相應(yīng)外端連接到與相鄰的襯底島關(guān)聯(lián)的螺旋臂的外端。16.如權(quán)利要求1所述的集成電路器件，其特征在于在處于無應(yīng)力狀態(tài)時，所述可彈性變形的電橋采用一個或多個折疊梁(932)的形式，將所述折疊梁構(gòu)造成在各自的相鄰襯底島之間施加張應(yīng)力時部分或完全去折疊，這些襯底島由所述電橋連接。17.如權(quán)利要求16所述的集成電路器件，其特征在于在不施加張應(yīng)力時，以彈簧形狀的Z字形方式折疊所述梁(932)。18.如權(quán)利要求16所述的集成電路器件，其特征在于所述襯底島和所述梁(932)由可彈性變形的聚合物材料支撐。19.如權(quán)利要求1所述的集成電路器件，其特征在于所述襯底島含有來自一個組的至少一個電子電路，所述組包括檢測器電路、存儲器電路、處理器電路、鎖相回路電路、模擬與數(shù)字信號之間的變換器電路、傳感器電路。20.—種制造集成電路器件的方法，所述集成電路器件具有多個分離的剛性襯底島(202至208;302至308，452，454)，所述襯底島帶有電路元件，所述襯底島通過可彈性變形的電橋連接到各自的相鄰的襯底島，所述方法包括以下步驟制造一種晶片，所述晶片具有多個剛性襯底島區(qū)域，所述襯底島區(qū)域相互隔開并含有電路元件；在所述晶片上的相鄰的襯底島區(qū)域之間制造可彈性變形的連接(210至222;310至318，432.1)并將所述連接構(gòu)造成提供機(jī)械連接，所述機(jī)械連接將所述相鄰的襯底島區(qū)域之間的距離橋接；對所述晶片進(jìn)行處理以將所述晶片的所述襯底島區(qū)域轉(zhuǎn)變成襯底島；其中，制造可彈性變形的連接的步驟包括在襯底島之間制造具有信令層的至少一個可彈性變形的連接，所述信令層并不電氣連接并因此而形成虛設(shè)信令層(210a至210c)，以及構(gòu)造所述可彈性變形的連接，使其沿著第一方向?qū)⒏髯缘囊r底島連接到各自的不同的相鄰襯底島，并具有以所述第一方向的可彈性變形性，所述可彈性變形性由各自的彈性模量所主導(dǎo)，所述彈性模量的比率介于0.5與2.0之間。21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于所述制造晶片的步驟包括在第一晶片側(cè)面上制造所述電路元件和所述電橋；以及所述處理所述晶片的步驟包括在所述第一晶片側(cè)面上淀積彈性絕緣材料；將所述晶片附到一種支撐物，且所述第一晶片側(cè)面朝向所述支撐物；將襯底島區(qū)域之間的晶片材料去除以形成單個村底島；以及將所述支撐物去除。22.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于在所述晶片上的相鄰的襯底島區(qū)域之間制造可彈性變形連接(210a至210d，222a至222d)的步驟包括在對所述晶片進(jìn)行處理的所述步驟之前或之后在所述襯底島之間制造可伸展電氣互連。23.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于所述制造電橋的步驟包括將所述電氣互連嵌入彈性絕緣材料中的步驟。全文摘要本發(fā)明涉及一種集成電路器件，這種集成電路器件包括多個分離的剛性襯底島(202至208)，這些襯底島帶有電路元件，各自的襯底島通過各自的可彈性變形的連接(210至222)連接到各自的相鄰的襯底島，這些可彈性變形的連接含有至少一個各自的信令層，這種信令層用導(dǎo)電材料制成。在襯底島之間的至少一個可彈性變形的連接具有信令層，這種信令層并不電氣連接并因此而形成虛設(shè)信令層(210a至210c)，而且，這些可彈性變形的連接沿著第一方向?qū)⒏髯缘囊r底島連接到各自的相鄰的襯底島并具有以該第一方向的可彈性變形性，這種可彈性變形性由各自的彈性模量所主導(dǎo)，這種彈性模量的比率介于0.5與2.0之間。這就降低由這種集成電路器件所形成的襯底島網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)變的不均勻性。與現(xiàn)有技術(shù)的器件相比，本發(fā)明的集成電路器件的功能可靠性得到了提高，而并不限制電路設(shè)計(jì)的自由度。文檔編號H01L23/538GK101416302SQ200780012607公開日2009年4月22日申請日期2007年4月3日優(yōu)先權(quán)日2006年4月7日發(fā)明者R·德克,T·M·米切爾森,T·佐姆波利迪斯申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司