專利名稱：用于不同半導體裸片和/或晶片的半導體晶片到晶片結合的制作方法
技術領域：
本發(fā)明大體上涉及集成電路(IC)。更具體來說，本發(fā)明涉及制造堆疊式集成電路。
背景技術：
半導體裸片包括在晶片中晶體管與其它組件的集合。通常，這些晶片為半導體材料，且特定來說為硅。半導體晶片經(jīng)單一化或分割以形成半導體裸片?？稍诶缍询B式IC等產(chǎn)品的制造期間堆疊半導體晶片。晶片到晶片結合涉及在將半導體晶片單一化為半導體裸片之前堆疊半導體晶片。然而，晶片到晶片結合需要相等大小的晶片和裸片。堆疊IC通常包括不同類型或制造工藝的裸片。舉例來說，堆疊式IC 可具有堆疊于處理器上的存儲器裝置。在此狀況下，存儲器裝置可能不占據(jù)與處理器所占據(jù)的裸片面積一樣多的裸片面積。當裸片未對準以用于晶片到晶片堆疊時，使用替代半導體制造技術。這些較低效的技術包括裸片到裸片結合、裸片到襯底結合和裸片到晶片結合。在裸片到襯底結合中，將裸片放置于來自兩個晶片的襯底上、進行結合和封裝以形成堆疊式裸片。在裸片到裸片結合中，個別地堆疊兩個裸片、進行結合和封裝以形成堆疊式裸片。在裸片到晶片結合中，將裸片個別地放置于晶片上、進行結合和封裝。與晶片到晶片工藝相比，所有這些工藝均具有低產(chǎn)量。因此，需要不同裸片和/或晶片大小的有效半導體制造。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種用于具有第一裸片的第一晶片到具有第二裸片的經(jīng)重構晶片的晶片到晶片結合的半導體制造工藝包括對準所述經(jīng)重構晶片的所述第二裸片，使得所述第二裸片上的第二互連與所述第一裸片上的第一互連對準。所述方法進一步包括使所述經(jīng)重構晶片與所述第一晶片耦合以產(chǎn)生晶片堆疊。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種晶片堆疊包括第一晶片，所述第一晶片具有擁有第一裸片互連結構的第一裸片。所述晶片堆疊還包括經(jīng)重構晶片，所述經(jīng)重構晶片具有擁有第二裸片互連結構的第二裸片和部分地環(huán)繞所述第二裸片的模制化合物。在所述經(jīng)重構晶片上堆疊所述第一晶片，使得所述第二裸片互連結構與所述第一裸片互連結構對準。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，一種晶片堆疊包括具有第一裸片的第一晶片。所述晶片堆疊還包括用于布置第二裸片以與所述第一裸片對準的裝置。前文已相當廣泛地概述本發(fā)明的特征和技術優(yōu)勢，以便可更好地理解以下具體實施方式
。在下文中將描述形成本發(fā)明的權利要求書的主題的額外特征和優(yōu)勢。所屬領域的技術人員應了解，所揭示的概念和特定實施例可容易用作修改或設計用于執(zhí)行本發(fā)明的相同目的的其它結構的基礎。所屬領域的技術人員還應認識到，此類等效構造不脫離如所附權利要求書中所闡述的本發(fā)明的技術。當結合附圖考慮時，從以下描述將更好地理解據(jù)信為本發(fā)明的特性的新穎特征(關于其組織和操作方法兩者)以及其它目的和優(yōu)勢。然而，應明確地理解，圖式中的每一者僅出于說明和描述的目的而提供，且不希望作為對本發(fā)明的限度的界定。


為了實現(xiàn)對本發(fā)明的更完整理解，現(xiàn)參看結合附圖所采取的以下描述。圖1為展示可有利地使用本發(fā)明的一實施例的示范性無線通信系統(tǒng)的框圖。圖2為說明用于所揭示的半導體IC封裝的電路、布局和邏輯設計的設計工作站的框圖。圖3A為說明根據(jù)一個實施例的從其單一化第二層裸片的晶片的俯視圖。圖3B為說明根據(jù)一個實施例的第一層晶片的俯視圖。圖3C為說明根據(jù)一個實施例的經(jīng)重構晶片的俯視圖。圖3D為說明根據(jù)一個實施例的在示范性晶片到晶片結合之后的堆疊式晶片的俯視圖。圖4A為說明根據(jù)一個實施例的半導體晶片的橫截面圖。圖4B為說明根據(jù)一個實施例的在單一化為半導體裸片且進行布置以與第一層裸片匹配之后的半導體晶片的橫截面圖。圖4C為說明根據(jù)一個實施例的在晶片重構之后的半導體晶片的橫截面圖。圖5為說明根據(jù)一個實施例的用于不同裸片和/或晶片的晶片到晶片結合的示范性工藝的流程圖。圖6A為說明根據(jù)一個實施例的在不同大小的裸片和/或晶片的示范性結合之前的兩個晶片的橫截面圖。圖6B為說明根據(jù)一個實施例的不同大小的裸片和/或晶片的示范性結合的橫截面圖。圖6C為說明根據(jù)一個實施例的在薄化之后不同大小的裸片和/或晶片的示范性結合的橫截面圖。圖6D為說明根據(jù)一個實施例的在半導體制造之后不同大小的裸片和/或晶片的示范性結合的橫截面圖。圖6E為說明根據(jù)一個實施例的在薄化之后不同大小的裸片和/或晶片的示范性結合的橫截面圖。圖6F為說明根據(jù)一個實施例的在單一化之后不同大小的裸片和/或晶片的示范性結合的橫截面圖。圖7A為說明根據(jù)一個實施例的從其單一化第二層裸片的晶片的俯視圖。圖7B為說明根據(jù)一個實施例的第一層晶片的俯視圖。圖7C為說明根據(jù)一個實施例的經(jīng)重構晶片的俯視圖。圖7D為說明根據(jù)一個實施例的在示范性晶片到晶片結合之后的堆疊式晶片的俯視圖。圖8為說明根據(jù)一個實施例的用于堆疊式IC的構造的示范性工藝的流程圖。
具體實施方式
圖1為展示可有利地使用本發(fā)明的一實施例的示范性無線通信系統(tǒng)100的框圖。 出于說明的目的，圖1展示三個遠程單元120、130和150以及兩個基站140。將認識到，無線通信系統(tǒng)可具有更多遠程單元和基站。遠程單元120、130和150包括通過此處所揭示的工藝制造的IC裝置125A、125B和125C。將認識到，含有IC的任何裝置還可包括具有所揭示的特征的半導體組件和/或通過此處所揭示的工藝制造的組件，包括基站、交換裝置和網(wǎng)絡設備。圖1展示從基站140到遠程單元120、130和150的前向鏈路信號180，以及從遠程單元120、130和150到基站140的反向鏈路信號190。在圖1中，遠程單元120被展示為移動電話，遠程單元130被展示為便攜式計算機，且遠程單元150被展示為無線區(qū)域回路系統(tǒng)中的固定位置遠程單元。舉例來說，遠程單元可為蜂窩式電話手機、手持式個人通信系統(tǒng)(PCQ單元、例如個人數(shù)據(jù)助理等便攜式數(shù)據(jù)單元，或例如儀表讀取設備等固定位置數(shù)據(jù)單元。盡管圖1說明根據(jù)本發(fā)明的教示的遠程單元，但本發(fā)明不限于這些所說明的示范性單元。如下文所描述，本發(fā)明可合適地用于包括半導體組件的任何裝置中。圖2為說明用于下文所揭示的半導體部件的布局、晶片和裸片設計的設計工作站的框圖。設計工作站200包括含有操作系統(tǒng)軟件、支持文件和例如Cadence或OrCAD等設計軟件的硬盤201。設計工作站200還包括顯示器以促進半導體部件210的設計，半導體部件 210可包括半導體晶片和/或半導體裸片。提供存儲媒體204以用于有形地存儲半導體部件210。半導體部件210可以例如⑶SII或GERBER的文件格式存儲于存儲媒體204上。存儲媒體204可為⑶-ROM、DVD、硬盤、快閃存儲器或其它適當?shù)难b置。此外，設計工作站200 包括用于接受來自存儲媒體204的輸入或將輸出寫入到存儲媒體204的驅動設備203。記錄于存儲媒體204上的數(shù)據(jù)可規(guī)定配置、光刻掩模的圖案數(shù)據(jù)，或例如電子束光刻等串行寫入工具的掩模圖案數(shù)據(jù)。提供存儲媒體204上的數(shù)據(jù)會通過降低用于制造和 /或設計半導體晶片和/或半導體裸片的工藝的數(shù)目來促進半導體部件210的設計。使用經(jīng)重構晶片作為晶片堆疊中的一個晶片的晶片到晶片結合允許堆疊工藝針對不同大小的晶片和/或裸片而具有高產(chǎn)量。在一個實施例中，可使用晶片到晶片結合來制造在每一層上具有不同大小的裸片的堆疊式IC。另外，所描述的示范性晶片到晶片處理具有有限源變數(shù)，使得可在不同位置制造晶片堆疊的組件。晶片到晶片結合中的經(jīng)重構晶片減少了在將載體晶片附接到半導體組合件期間與粘著劑有關的問題。另外，晶片到晶片結合充分利用現(xiàn)有工藝以減少在制造期間所消耗的成本和時間。圖3A-3D為說明根據(jù)一個實施例的不同大小的裸片和/或晶片的示范性堆疊的俯視圖的框圖。如上文所描述的不同大小的裸片和/或晶片的結合允許構造定制的堆疊式裸片。圖3A為說明根據(jù)一個實施例的從其單一化第二層裸片的晶片的俯視圖。晶片314 包括裸片316。裸片316的大小相對于第一層裸片的大小不同。從其起源第二層裸片的晶片的大小相對于第一層晶片的大小也可不同。圖;3B為說明根據(jù)一個實施例的第一層晶片的俯視圖。晶片330包括裸片332。裸片332的大小與裸片316的大小不同。圖3C為說明根據(jù)一個實施例的經(jīng)重構晶片的俯視圖。在從晶片314單一化或分割裸片316之后，將裸片316模制于經(jīng)重構晶片320上。部分地基于晶片330上裸片332的布局和間距來選擇經(jīng)重構晶片320上裸片316的間隔318。因此，當將經(jīng)重構晶片320結合到晶片330時，裸片316與裸片332重疊。另外， 裸片316的互連(未圖示)與裸片332上的互連對準。圖3D為說明根據(jù)一個實施例的在示范性晶片到晶片結合之后的堆疊式晶片的俯視圖。根據(jù)下文所描述的晶片到晶片結合來結合經(jīng)重構晶片320與晶片330以形成經(jīng)結合晶片堆疊340。第一層的裸片332和第二層的裸片316與互連結構(未圖示)重疊。S卩，裸片316的間距與裸片332的間距匹配。布置裸片332上的互連以接觸裸片316上的互連。重構裸片會允許將先前從晶片單一化的裸片模制為新晶片。現(xiàn)轉到圖4A-4C，將描述用于形成經(jīng)重構晶片的工藝。圖4A為說明根據(jù)一個實施例的半導體晶片的橫截面圖。晶片410包括作用部分 414和襯底部分412。晶片410還可包括沉積于晶片410的任一側上的各種膜層(未圖示)。圖4B為說明根據(jù)一個實施例的在單一化為半導體裸片且進行布置以與第一層裸片匹配之后的半導體晶片的橫截面圖?？蓪⒕?10分割或單一化為裸片420。裸片420 中的每一者包括作用部分424、襯底部分422，和在晶片410上的膜層(未圖示)?？墒褂媚Ｖ苹衔飳⒙闫?20形成為晶片。以根據(jù)裸片420的所要間隔的布局布置裸片420。舉例來說，根據(jù)一個實施例，可選擇間隔以使待堆疊晶片的裸片與裸片420匹配。圖4C為說明根據(jù)一個實施例的在晶片重構之后的半導體晶片的橫截面圖。在裸片420周圍固定模制化合物430以形成經(jīng)重構晶片440。因此，可通過在上文的圖4B中適當?shù)夭贾寐闫?20來選擇在放置于模制化合物430中之后裸片420的間隔和經(jīng)重構晶片 440的晶片大小?，F(xiàn)將描述使用經(jīng)重構晶片來制造堆疊式IC的晶片到晶片結合。圖5為說明根據(jù)一個實施例的用于不同裸片和/或晶片的晶片到晶片結合的示范性工藝的流程圖。在框510處，拾取且放置第二層裸片以用于模制為經(jīng)重構晶片?？煞胖玫诙勇闫詫崿F(xiàn)與第一層晶片上裸片的間隔匹配的間隔。當?shù)诙勇闫哂信c第一層裸片的間隔匹配的間隔時，可使用晶片到晶片結合。另外，第二層裸片的裸片互連可與第一層裸片的裸片互連對準，以啟用第一層裸片與第二層裸片之間的通信。在框520處，將第二層裸片模制在一起以形成經(jīng)重構晶片。根據(jù)一個實施例，第二層裸片可包含經(jīng)模制在一起以形成經(jīng)重構裸片的堆疊式裸片。在此狀況下，第二層裸片可為垂直堆疊式存儲器裝置?？蛇x擇模制件的大小以產(chǎn)生經(jīng)重構晶片的等效晶片大小以與第一層晶片的大小匹配。在框530處，將經(jīng)重構晶片結合到第一層晶片以形成經(jīng)結合晶片堆疊。在一個實施例中，在將經(jīng)重構晶片上的第二層裸片模制于適當位置之前布置所述第二層裸片，使得在結合到第一層晶片之后，第二層裸片的互連結構與第一層裸片的互連結構對應。在另一實施例中，將多種大小的第二層裸片模制為經(jīng)重構晶片。在框540處，在第一層晶片上執(zhí)行額外制造工藝，例如沉積再分布層(RDL)和倒裝芯片(FC)凸塊。另外，在額外處理期間，可薄化第一層晶片。經(jīng)結合晶片堆疊的機械強度與經(jīng)重構晶片和第一層晶片的累積厚度成比例。因此，薄化第一層晶片不會將經(jīng)結合晶片堆疊置于實質上較大的破裂風險?？蓪⒖?10、520、530和540重復多次以建置具有兩個以上層的堆疊式裸片。在框550處，將堆疊式晶片單一化或分割為個別裸片。盡管展示為個別框，但可在上文所展示的每一框處執(zhí)行若干半導體制造工藝。上文在圖5中所描述的晶片到晶片結合允許在不針對第一層晶片使用載體晶片的情況下構造堆疊式IC。從半導體制造中消除載體晶片會改進產(chǎn)量且減少成本。舉例來說， 當在無載體晶片的情況下薄化第一層晶片時，第一層晶片可能損失機械穩(wěn)定性且在制造期間破裂。歸因于通過經(jīng)重構晶片提供的機械穩(wěn)定性，在薄化之前將經(jīng)重構晶片附接到第一層晶片會使第一層晶片受損壞的風險降低。使用經(jīng)重構晶片會允許將不同大小的裸片和/或晶片集成到堆疊式IC中。因為在重構之前單一化第二層晶片，所以第二層晶片的大小不影響半導體制造。另外，因為將第二層裸片裝配于經(jīng)布置以與第一層裸片適當?shù)貙实慕?jīng)重構晶片上，所以第二層裸片的大小不影響半導體制造。使用經(jīng)重構晶片還可改進晶片到晶片結合產(chǎn)品的良率。因為在集成到經(jīng)重構晶片中之前單一化第二層裸片，所以可在集成到經(jīng)重構晶片中之前測試第二層裸片。在一個實施例中，僅功能性第二層裸片包括于經(jīng)重構晶片中?？稍谀Ｖ茷榻?jīng)重構晶片之前舍棄不正常工作的第二層裸片，從而進一步節(jié)省對非功能性部件的處理時間。根據(jù)另一實施例，拾取功能性第二層裸片和非功能性第二層裸片且將其放置于經(jīng)重構晶片中。舉例來說，如果知道特定第一層裸片為非功能性的，那么相應地將非功能性的第二層裸片放置于經(jīng)重構晶片中。因此，當將經(jīng)重構晶片結合到第一層晶片時，使非功能性第一層裸片與非功能性第二層裸片彼此對準。上文所描述的晶片到晶片結合的一個有利實施方案是在堆疊式IC的構造中。下文將在圖6A-6F中描述使用不同大小的裸片和/或晶片的示范性結合的堆疊式IC的半導體組合件。圖6A為說明根據(jù)一個實施例的在不同大小的裸片和/或晶片的示范性結合之前的兩個晶片的橫截面圖。經(jīng)重構晶片610包括第二層裸片612和例如微凸塊或支柱等互連結構614。第一層晶片620包括第一層裸片622和互連結構624。第一層晶片620中的硅穿孔6 可耦合到互連結構624。在其它半導體制造之后，硅穿孔6 可將互連結構6M耦合到封裝連接。第一層裸片622與第二層裸片612可具有不同大小。另外，第一層晶片620 與從其分割第二層裸片612的晶片(未圖示)可具有不同大小。根據(jù)第一層晶片620中的第一層裸片622在經(jīng)重構晶片610中布置第二層裸片 612。即，在經(jīng)重構晶片610中放置第二層裸片612會使互連結構6 與互連結構614對準。下文所描述的晶片到晶片結合的一個優(yōu)勢為第一層晶片620和經(jīng)重構晶片610的并行處理?？稍诓煌恢煤?或在不同工具或生產(chǎn)線上制造第一層晶片620和經(jīng)重構晶片 610。因此，改進了堆疊式IC制造的效率。另外，可從多個晶片單一化第二層裸片612(如關于圖7A-7D所描述)。在此實施例中，第一層裸片622中的每一者可耦合到從可能具有不同大小的不同晶片單一化的不同大小的多個第二層裸片。圖6B為說明根據(jù)一個實施例的不同大小的裸片和/或晶片的示范性結合的橫截面圖?；ミB結構614耦合到具有硅穿孔626的第一層晶片620的互連結構624，例如微凸塊或支柱。根據(jù)一個實施例，當將經(jīng)重構晶片610模制到第一層晶片620時，互連結構6M與互連結構614對準。模制化合物616將第一層晶片620安裝到經(jīng)重構晶片610。圖6C為說明根據(jù)一個實施例的在薄化之后不同大小的裸片和/或晶片的示范性結合的橫截面圖。第一層晶片620被薄化，但歸因于通過經(jīng)重構晶片610提供的機械穩(wěn)定性而受損壞的風險較低。根據(jù)一個實施例，在薄化之后，第一層晶片620具有小于IOOmm的厚度且暴露硅穿孔626。在此厚度下，在無通過經(jīng)重構晶片610提供的額外機械強度的情況下，第一層晶片620可能不具有承受未來半導體制造工藝的機械強度。盡管此實例包括在第一層裸片中的硅穿孔，但另外或作為替代，可在第二層裸片中提供硅穿孔。圖6D為說明根據(jù)一個實施例的在半導體制造之后不同大小的裸片和/或晶片的示范性結合的橫截面圖?？稍诘谝粚泳?20中沉積額外膜層630以及例如微凸塊或支柱等互連結構640。額外膜層630可包括(例如)再分布層(RDL)或隔離層。額外膜層630 還可包括通過光刻工藝圖案化的層。圖6E為說明根據(jù)一個實施例的在薄化之后不同大小的裸片和/或晶片的示范性結合的橫截面圖?？稍诔练e額外膜層630之后進一步薄化經(jīng)重構晶片610。可經(jīng)由研磨而實現(xiàn)經(jīng)重構晶片610的薄化。根據(jù)一個實施例，在使經(jīng)重構晶片610與第一層晶片620結合之前薄化第二層裸片612。在此狀況下，可減少模制化合物和硅的組合研磨。即，在使經(jīng)重構晶片610與第一層晶片620結合之前，薄化經(jīng)重構晶片610的模制化合物。在一個實施例中，使模制化合物的表面與第二層裸片612齊平。圖6F為說明根據(jù)一個實施例的在單一化之后不同大小的裸片和/或晶片的示范性結合的橫截面圖。從經(jīng)結合第一層晶片620和經(jīng)重構晶片610分割或單一化裸片650。圖7A-7D為說明根據(jù)一個實施例的不同大小的裸片和/或晶片的示范性堆疊的俯視圖的框圖。如上文所描述的不同大小的裸片和/或晶片的結合允許構造定制的堆疊式裸片。定制的堆疊式裸片可在堆疊式IC的一個層中包括多個裸片。舉例來說，堆疊式IC 的第二層可包括并排的兩個或兩個以上裸片，其累積地消耗高達第一層裸片的裸片面積的裸片面積。第二層裸片可起源于不同晶片。下文將描述一個此類實施例。另外，定制的堆疊式裸片可在每一層內(nèi)包括多個層。舉例來說，一個層可為堆疊式存儲器裸片，且另一層可為處理器。圖7A為說明根據(jù)一個實施例的從其單一化第二層裸片的晶片的俯視圖。第一晶片710包括裸片712且第二晶片714包括裸片716。裸片716和裸片712的大小相對于第一層裸片的大小不同。從其起源第二層裸片的晶片的大小相對于第一層晶片的大小也可不同。圖7B為說明根據(jù)一個實施例的第一層晶片的俯視圖。晶片730包括裸片732。裸片732的大小可與裸片712、716的大小不同。圖7C為說明根據(jù)一個實施例的經(jīng)重構晶片的俯視圖。在從第一晶片710單一化或分割裸片712以及從第二晶片714單一化或分割裸片716之后，可將裸片712、716模制于經(jīng)重構晶片720上。部分地基于晶片730上裸片732的布局和間距來選擇經(jīng)重構晶片720 上裸片712、716的間隔718。因此，當將經(jīng)重構晶片720結合到晶片730時，裸片712、716 與裸片732重疊。另外，裸片712、716的互連(未圖示)與裸片732上的互連對準。圖7D為說明根據(jù)一個實施例的在示范性晶片到晶片結合之后的堆疊式晶片的俯視圖。根據(jù)圖5所描述的晶片到晶片結合來結合經(jīng)重構晶片720與晶片730以形成經(jīng)結合晶片堆疊740。第一層的裸片712、716和第二層的裸片732與裸片712和裸片716上的互連結構(未圖示)重疊。布置裸片732上的互連以接觸裸片712、716上的互連。圖8為說明根據(jù)一個實施例的用于堆疊式IC的構造的示范性工藝的流程圖。堆疊式IC包括兩個或兩個以上裸片。在單獨晶片上制造堆疊式IC的每一裸片。在框812處， 執(zhí)行前道工藝(front end of line, FEOL)處理以及在第一層晶片中形成硅穿孔。第一層晶片中的硅穿孔可能不延伸第一層晶片的全部高度。在框814處，在第一層晶片上執(zhí)行后道工藝(back end of line,BE0L)處理。另外，在框814處，在第一層晶片的表面上沉積微凸塊。在框822處，在從其單一化第二層裸片的晶片上執(zhí)行前道工藝(FEOL)處理以及后道工藝(BEOL)處理。從其單一化第二層裸片的晶片可具有與第一層晶片的大小不同的大小。另外，可在與制造第一層晶片或經(jīng)重構晶片的位置不同的位置制造從其單一化第二層裸片的晶片。在框擬4處，薄化從其單一化第二層裸片的晶片。或者，直到在將第二層裸片結合于經(jīng)重構晶片中之后才執(zhí)行第二層裸片的薄化。在框擬6處，將晶片單一化為第二層裸片。選擇經(jīng)重構晶片的適當布局會允許從所述晶片所分割的裸片的大小與隨后形成的堆疊式裸片的大小不同。在框擬8處，模制第二層裸片以形成經(jīng)重構晶片。第二層裸片的間隔可部分地基于第二層裸片將被結合到的第一層裸片的大小?；蛘?，可使用第二層裸片的間隔以使第二層裸片與第一層裸片的特定區(qū)域對準，例如，在多個第二層裸片將結合到每一第一層裸片的狀況下。在框840處，將經(jīng)重構晶片與第一層晶片結合在一起，且在經(jīng)重構晶片與第一層晶片之間沉積底膠(underfill)。在框842處，薄化第一層晶片以暴露第一層晶片中的硅穿孔?？稍诒』谝粚泳筮M行凹入蝕刻。在框844處，在經(jīng)結合晶片上沉積再分布層 (RDL)和互連結構(例如，倒裝芯片凸塊)。在框846處，可薄化經(jīng)重構晶片。根據(jù)一個實施例，薄化經(jīng)重構晶片以及經(jīng)重構晶片中的第二層裸片。或者，先前可能已薄化經(jīng)重構晶片以暴露第二層裸片，在此狀況下，可執(zhí)行第二層裸片的進一步薄化。在框848處，分割或單一化經(jīng)結合晶片堆疊以形成個別裸片。如上文所描述的不同大小的裸片和/或晶片的結合提供具有高產(chǎn)量的晶片到晶片結合工藝。另外，示范性晶片到晶片處理可包括通過不同技術和工藝在不同位置制造的晶片。可通過在不同位置制造堆疊式IC的單獨層且在另一位置進行結合來優(yōu)化用于半導體制造的供應鏈。在每一位置處，無論位置是單獨生產(chǎn)部位還是單獨生產(chǎn)部位內(nèi)的單獨位置，均可分離出用于制造每一晶片的瓶頸工藝。經(jīng)重構晶片在模制期間以有限容量用于以上半導體制造工藝中，從而減少與在半導體裝配期間所使用的粘著劑有關的問題。另外，上文所描述的半導體制造充分利用現(xiàn)有工藝以最小化在制造期間所消耗的成本和時間。盡管術語“硅穿孔”包括詞“硅”，但應注意，硅穿孔未必被構造于硅中。事實上，材料可為任何裝置襯底材料。盡管已詳細地描述本發(fā)明及其優(yōu)勢，但應理解，本文中可在不脫離如所附權利要求書所界定的本發(fā)明的技術的情況下進行各種改變、取代和更改。此外，本申請案的范圍不希望限于本說明書中所描述的工藝、機器、制品、物質組成、手段、方法和步驟的特定實施例。所屬領域的一般技術人員將易于從本發(fā)明了解，根據(jù)本發(fā)明，可利用當前存在或日后將開發(fā)的執(zhí)行與本文中所描述的對應實施例實質上相同的功能或實現(xiàn)與本文中所描述的對應實施例實質上相同的結果的工藝、機器、制品、物質組成、手段、方法或步驟。因此，所附權利要求書希望在其范圍內(nèi)包括此類工藝、機器、制品、物質組成、手段、方法或步驟。
權利要求
1.一種用于具有第一裸片的第一晶片到具有第二裸片的經(jīng)重構晶片的晶片到晶片結合的半導體制造工藝，其包含對準所述經(jīng)重構晶片的所述第二裸片，使得所述第二裸片上的第二互連與所述第一裸片上的第一互連對準；以及使所述經(jīng)重構晶片與所述第一晶片耦合以產(chǎn)生晶片堆疊。
2.根據(jù)權利要求1所述的工藝，其中所述第一裸片具有與所述第二裸片不同的大小。
3.根據(jù)權利要求1所述的工藝，其中所述第一晶片包含第一多個裸片且所述第二晶片包含第二多個裸片，所述對準進一步包含使所述第一多個裸片的多個互連與所述第二多個裸片的多個互連匹配。
4.根據(jù)權利要求1所述的工藝，其進一步包含在對準所述第二裸片之前從第三晶片單一化所述第二裸片；以及將所述經(jīng)單一化第二裸片模制為所述經(jīng)重構晶片。
5.根據(jù)權利要求4所述的工藝，其進一步包含從第四晶片單一化第三裸片；以及將所述第三裸片模制為所述經(jīng)重構晶片。
6.根據(jù)權利要求5所述的工藝，其進一步包含在模制之前，將所述第三裸片布置成緊鄰于所述第二裸片，使得所述第三裸片與所述第一裸片的第一部分重疊且所述第二裸片與所述第一裸片的第二部分重疊。
7.根據(jù)權利要求4所述的工藝，其中單一化所述第三晶片包含單一化與所述第一晶片的大小不同的第三晶片。
8.根據(jù)權利要求1所述的工藝，其中所述第一晶片與所述經(jīng)重構晶片具有實質上相同大小。
9.根據(jù)權利要求1所述的工藝，其進一步包含在所述堆疊式晶片上堆疊至少一個額外晶片。
10.根據(jù)權利要求9所述的工藝，其中所述至少一個額外晶片包含經(jīng)重構晶片。
11.根據(jù)權利要求1所述的工藝，其中所述第二裸片包含多個層。
12.根據(jù)權利要求11所述的工藝，其中所述第二裸片包含垂直堆疊式存儲器裝置。
13.根據(jù)權利要求1所述的工藝，其進一步包含將堆疊式IC集成到選自由音樂播放器、視頻播放器、娛樂單元、導航裝置、通信裝置、個人數(shù)字助理PDA、固定位置數(shù)據(jù)單元和計算機組成的群組的裝置中。
14.一種晶片堆疊，其包含第一晶片，其包含具有第一裸片互連結構的第一裸片；以及經(jīng)重構晶片，其包含具有第二裸片互連結構的第二裸片和部分地環(huán)繞所述第二裸片的模制化合物，所述第一晶片與所述經(jīng)重構晶片堆疊，使得所述第二裸片互連結構與所述第一裸片互連結構對準。
15.根據(jù)權利要求14所述的晶片堆疊，其中所述第一晶片包含第一多個裸片且所述第二晶片包含第二多個裸片，所述第一多個裸片的第一多個互連與所述第二多個裸片的第二多個互連對準。
16.根據(jù)權利要求14所述的晶片堆疊，其進一步包含在所述經(jīng)重構晶片中的第三裸片。
17.根據(jù)權利要求16所述的晶片堆疊，其中所述第三裸片緊鄰于所述第二裸片，使得所述第三裸片與所述第一裸片的第一部分重疊且所述第二裸片與所述第一裸片的第二部分重疊。
18.根據(jù)權利要求14所述的晶片堆疊，其中所述第一裸片包含堆疊式裸片。
19.根據(jù)權利要求14所述的晶片堆疊，其中所述第一晶片和所述經(jīng)重構晶片中的至少一者進一步包含多個硅穿孔。
20.一種晶片堆疊，其包含 具有第一裸片的第一晶片；以及用于布置第二裸片以與所述第一裸片對準的裝置。
全文摘要
一種用于經(jīng)重構晶片與第二晶片的晶片到晶片堆疊的半導體制造工藝產(chǎn)生堆疊式(3D)IC。所述經(jīng)重構晶片包括裸片、裸片互連和模制化合物。當堆疊時，所述經(jīng)重構晶片的所述裸片互連對應于所述第二晶片上的裸片互連。晶片到晶片堆疊改進了所述制造工藝的產(chǎn)量。所述經(jīng)重構晶片可包括與所述第二晶片中的裸片大小不同的裸片。并且，可從具有與所述第二晶片不同的大小的晶片單一化所述經(jīng)重構晶片的所述裸片。因此，此晶片到晶片制造工藝可組合不同大小的裸片和/或晶片。
文檔編號H01L23/00GK102484099SQ201080037505
公開日2012年5月30日 申請日期2010年8月26日 優(yōu)先權日2009年8月26日
發(fā)明者布雷恩·M·亨德森, 阿爾溫德·錢德拉舍卡朗 申請人:高通股份有限公司