CN113675147B 封装器件及其形成方法 （台湾积体电路制造股份有限公司）

US2019164914A1,2019.包括在晶圆中限定的管芯区域周围的密封环结供与晶圆的现有密封环分开的延伸的密封环结2第一密封环延伸部，设置在所述第一介电层中，所述第一第二密封环延伸部，设置在所述第二介电层中，所述第二其中，所述第一管芯和所述第二管芯之间存在间隙，并第三密封环，跨越所述第一管芯和所述第二管芯之间的界面3将第一晶圆的第一连接器接合至第二晶圆的第二连接器，所形成围绕所述第一连接器和所述第二连接器的第三密封环，所述形成穿过所述第二晶圆的沟槽，所述沟槽穿透所述第一晶圆，所述沟单个化所述第一晶圆和所述第二晶圆，以从所述第一晶圆在所述第一密封环上方的第一介电层中形成第一沟槽开口，所在所述第二密封环上方的第二介电层中形成第二沟槽开口，所在将所述第一晶圆的所述第一连接器接合至所述第二晶圆的所述第二连接器的同时，将所述第一密封环延伸部接合至所述第二密第二密封环延伸部使用直接的金属至金属接456[0010]图8至图12示出了根据一些实施例的形成包括密封环延伸通孔的密封环延伸部的[0013]图15至图19示出了根据一些实施例的形成穿过晶圆堆叠件和器件封装件的密封[0015]图21至图25示出了根据一些实施例的形成穿过晶圆堆叠件和器件封装件的密封[0016]图26至图34示出了根据一些实施例的形成穿过晶圆堆叠件和器件封装件的密封[0017]图35至图40示出了根据一些实施例的形成穿过晶圆堆叠件和器件封装件的密封[0018]图41至图47示出了根据一些实施例的穿过晶圆堆叠件和器件封装件的密封环延直接接触形成的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部7[0025]管芯112可以包括逻辑器件、互补金属氧化物半导体(CMOS)器件、微机电系统(MEMS)器件、集成无源器件(IPD)、驱动器、或者诸如包括但不限于静态随机存取存储器[0028]在一些实施例中，互连结构126可以用于在各种有源器件和无源器件之间进行再128，以及使用任何合适的方法形成在衬底122上方的交替层中的导电部件(例如金属导线127和通孔129)。互连结构126可以连接衬底122的器件区118中的各种有源器件和/或无源[0031]为了形成金属导线127和通孔129的第一层，可以在绝缘层128上方以及在穿过绝8导电材料的晶种层的部分。光刻胶可以通过可接受的灰化或者剥离工艺(例如使用氧等离[0032]然后绝缘层128可以随后沉积在金属导线127和通孔129上方，并且可以根据需要重复该工艺，以形成互连结构126，其形成电路，并且提供输入/输出至衬底122和器件区孔部分134和金属环部分136。密封环结构132的通孔部分134可以与以上所讨论的通孔129[0037]图4示出了在形成开口139和开口151之后的晶圆100的放大部分的俯视图。如图4所示，密封环结构132的金属环部分136的顶部金属层和金属导线127的顶部金属层通过接9沉积工艺可以同时填充开口139和开口151两者。可选的导电晶种层可以通过诸如PVD的合[0040]图7示出了在形成接合焊盘142和密封环延伸部152之后的晶圆100的放大部分的连接至金属导线127和通孔129。下文描述的接合焊盘通孔146及其形成可以结合至下文描用光刻技术进行图案化，并且用作掩模以通过使用例如各向异性蚀刻来蚀刻开口145和开开口145和开口155两者。可选的导电晶种层可以通过诸如PVD的合适工艺首先沉积在开口156的上表面可以与介电层144的上表[0046]图12示出了分别设置在接合焊盘通孔146和密封环延伸部通孔156上方的接合焊接合至管芯212的接合焊盘242，管芯112的密封环延伸部152接合至管芯212的密封环延伸金属接合而接合至密封环延伸部252的金属。芯片至芯片的接合或者芯片至晶圆的接合以100和200彼此抵压。预接合可以在室温接合焊盘242中的金属(例如铜)、以及密封环延伸部152和密封环延伸部252中的金属彼此[0053]图16a和图16b是图15的一部分的放大图，如由图15中的虚线框所指示。在图16a和密封环延伸部252同样接合在一起，以通过晶圆100和200中的每一者的接合界面形成连盘142和242和/或密封环延伸部152和252之间的横向偏移d1。横向偏移d1不大于最小接合芯212的至少一个密封环结构232与管芯112的密封环用以上所讨论的切割技术292的组合。单个化发生为穿过非封装区域(在封装区域的外部，传播至接合界面或者接合焊盘142和242的[0059]图19图示了封装件295的平面图。各种图示的元素在最终的封装件中可能实际上并不可见，但是出于上下文目的在该视图中进行了图示。密封环延伸部152围绕接合焊盘和151中以及在光刻掩模层上方形成凸块下金属化层或者晶种层。然后可以去除光刻掩模在晶圆300上，并且凸块362(和对应的凸块462)的共晶材料进行回流，以形成合并的凸块[0064]图22a和图22b是图21的一部分的放大图，如由图21中的虚线框所指示。在图22a[0068]图24示出了具有密封环延伸部468的单个化的封装件495。密封环延伸部468用于减少碎屑的传播，并且防止湿气和污染物沿着接合界面和/或两个晶圆之间渗入而影响凸[0069]图25示出了封装件495的平面图。各种图示的元素在最终的封装件中可能实际上[0070]图26至图33示出了根据一些实施例的形成延伸穿过晶圆堆叠件的延伸的密封环[0072]可以在晶圆500和600之间观察到横向偏移，类似于以上关于图16a所说明和讨论[0074]在薄化顶部晶圆600之后，开口655蚀刻为穿过晶圆600并且至少部分地穿过晶圆蚀刻为穿过中间晶圆的每一者。在一些实施例中，开口655可以进一步部分地或者全部地[0075]开口655包括围绕管芯512和管芯612的周缘行进的沟槽。如图27所指示的，开口表现出对机械应力和湿气的抵抗力。延伸的密封环结构660可以通过合适的沉积工艺来形接合焊盘670可以使用与以上关于焊盘142所讨论的工艺和材料类似的工艺和材料来形成。到的那样，在这样的实施例中，延伸的密封环结构660的一部分可以横向地扩展至介电层和/或两个晶圆之间渗入而影响凸块562和[0081]图33示出了以上关于图29提到的实施例，其包括在延伸的密封环结构660上方形[0082]图34图示了封装件695的平面图。各种图示的元素在最终的封装件中可能并不可[0083]图35至图40示出了根据一些实施例的形成延伸穿过晶圆堆叠件690的延伸的密封封环结构532可以保留并且悬于开口655中，或者可以通过用于创建开口655的工艺而部分个化工艺(例如以上关于例如图30所讨论的切割技术2[0087]在图37中，封装件695的一个实施例包括以金属至金属接合而直接接合至彼此的所得的封装件695可以在两个管芯之间具有气隙696。延伸的密封环结构660密封气隙696，[0090]图40示出了根据一些实施例的封装件695的平面图。各种图示的元素在最终的封与密封环结构532A和532B围绕管芯512的周缘延伸，并且接触密封环结构532A和532B中的的密封环结构532可以围绕延伸的密封环结[0091]图40还示出了根据利用以上所讨论的任何延伸的密封环结构660的实施例、形成(参见以上的延伸的密封环结构660)。可以使用以上关于其对应的元件所讨论的材料和工构832的延伸的密封环结构860和不接触密封环结构832的延伸的密封环结构860都可以包图标记指代相似的元件，除了将以3引导替换为以6引导用于晶圆600和以7引导用于晶圆技术292可以是先前所讨论的(参见例如图17[0096]在图46中，封装件895除了密封环延伸部752和852之外还包括延伸的密封环结构[0097]图47示出了根据一些实施例的封装件895的平面图。各种图示的元素在最终的封结构732A和732B中的一个或者多个。类似地，延伸的密封环结构860与密封环结构832A和832B并排地围绕管芯812的周缘延伸，并且也可以接触密封环结构832A和832B中的一个或[0098]密封环延伸部752和852分别围绕接合焊盘742和842，并且形成在晶圆700和晶圆[0099]图48和图49示出了封装器件，其利用如本文公开的封装件295/495/695/895来连[0100]在图49中，封装件295/495/695/895可以具有形成在顶面上并且连接至封装件接合960可以用于将延伸的密封环结构860电连接用于执行与本公开相同或类似的目的和/或实现相同或类似优点的其他工艺和结构的基