[发明专利]针对混合接合的后CMP处理

说明书

器件和技术包括用于形成穿过经堆叠和接合的结构的开口的工艺步骤。在接合层的平面化(通过化学机械抛光(CMP)等)之后并且在接合之前，开口通过预蚀刻穿过经制备的裸片的一个或多个层而形成。例如，在将裸片接合以形成组件之前，开口被蚀刻穿过待被接合的裸片的一个或多个层。

相关申请的交叉引用

本申请根据35 U.S.C.§119(e)(1)，要求于2019年7月15日提交的美国非临时申请号16/511,394、以及于2018年7月26日提交的美国临时申请号62/703,727的权益，其内容通过引用以其整体并入本文。

技术领域

以下描述涉及集成电路(“IC”)。更具体地，以下描述涉及制造IC裸片(die)和晶片。

背景技术

微电子元件通常包括通常被称为半导体晶片的半导体材料(诸如，硅或砷化镓)的薄平板。晶片可以被形成为包括在晶片表面上和/或部分地嵌入晶片内的多个集成芯片或裸片。与晶片分开的裸片通常被提供为单独的、经预封装的单元。在一些封装设计中，裸片被安装到衬底或芯片载体，衬底或芯片载体进而被安装在电路板(诸如印刷电路板(PCB))上。例如，许多裸片以适合表面安装的封装来提供。

经封装的半导体裸片也可以按照“堆叠”布置来提供，其中一个封装被提供在例如电路板或其他载体上，而另一封装被安装在第一封装的顶部上。这些布置可以允许数个不同的裸片或器件被安装在电路板上的单个占用区(footprint)内，并且可以通过在封装之间提供短的互连件来进一步促进高速操作。通常，该互连距离可以仅略大于裸片本身的厚度。为了待在裸片封装的堆叠内实现的互连，针对机械和电连接的互连结构可以被提供在每个裸片封装(最顶部的封装除外)的两侧(例如，面)上。

附加地，作为各种微电子封装方案的一部分，裸片或晶片可以以三维布置来堆叠。这可以包括将一个或多个裸片、器件和/或晶片的层堆叠在较大的基部裸片、器件、晶片、衬底等上，从而以垂直或水平布置以及两者的各种组合来堆叠多个裸片或晶片。

裸片或晶片可以使用各种接合技术，以堆叠布置来接合，接合技术包括直接电介质接合、非粘合技术(诸如，)或混合接合技术(诸如，)，两者均可从Invensas Bonding Technologies,Inc(前身为Ziptronix，Inc)、Xperi公司(例如参见美国专利号6,864,585和7,485,968，其内容以其整体被并入本文)获得。接合裸片或晶片的相应配合表面通常包括嵌入式传导性互连结构等。在一些示例中，接合表面被布置和对准，使得来自相应表面的传导性互连结构在接合期间被联接。经联接的互连结构在堆叠的裸片或晶片之间形成(用于信号、功率等的)连续的传导性互连。

实现堆叠的裸片和晶片布置可能存在多种挑战。当使用直接接合或混合接合技术将堆叠的裸片接合时，通常期望待接合的裸片的表面极其平坦、光滑且清洁。例如，通常，表面应在表面形貌上具有非常低的变化(即，纳米级变化)，使得表面可以被紧密地配合来形成持久的接合。

接合表面处的传导性互连结构可以略微凹入，恰好在接合表面的绝缘材料的下方。在接合表面下方的凹入量可以由器件或应用的尺寸公差、规范或物理限制来确定。混合表面可以被制备来使用化学机械抛光(CMP)工艺等而与另一裸片、晶片或其他衬底接合。

附加地，在一些应用中，期望在接合表面上或接合表面旁边，或接合表面处的腔内形成引线接合焊盘、测试焊盘以及其他结构，其在接合之后，将通常从堆叠和接合器件的外侧而被接入。开口或腔可以被用于创建针对传感器应用的接入口、(例如，用于引线接合、测试、电连接等的)物理和电接入、低阻抗、低损耗的连接、空气桥等。特别是当所期望的腔将具有小节距(pitch)和/或显著的深度时，形成通过堆叠和接合裸片、晶片和衬底，用以容纳这些结构、连接、接入以及用于其他目的的腔可能是有问题的。

附图说明