[发明专利]阵列结构的裸片缝合和收获

说明书

本申请涉及阵列结构的裸片缝合和收获。更具体而言，本发明描述了具有裸片到裸片布线的多裸片结构。在一个实施方案中，每个裸片被图案化到同一半导体基板中，并且裸片可在后端晶圆加工期间与裸片到裸片布线互连。可形成部分金属密封件以适应该裸片到裸片布线、可编程切片，并且可形成全金属密封件和部分金属密封件的各种组合。这也可扩展到使用堆叠晶圆或晶圆上芯片技术形成的三维结构。

技术领域

本文所述的实施方案涉及集成电路(IC)制造以及多个裸片的互连。

背景技术

IC的微电子制造通常使用逐层序列中的电路元件的沉积和图案化序列来执行，其中使用步进器(或扫描仪)使光穿过标线，从而在下面的层上形成标线图案的图像。步进器不是暴露整个晶圆，而是逐步跨晶圆从一个裸片区域位置移动到另一个裸片区域位置。这样，在有限的区域上工作能够实现更高的分辨率和关键尺寸。然后可从晶圆划出裸片并进一步封装。

多芯片模块(MCM)通常是多个裸片集成在基板上的电子组件。MCM的各种实施方式包括2D、2.5D和3D封装。一般来讲，2D封装模块包括并排布置在封装基板上的多个裸片。在2.5D封装技术中，利用微凸块将多个裸片键合到中介层。中介层继而被键合到封装基板。中介层可包括用于使相邻裸片互连的布线。因此，2.5D封装中的裸片可直接连接到中介层，并且通过中介层内的布线彼此连接。一般来讲，3D封装模块包括竖直堆叠在彼此顶部上的多个裸片。因此，3D封装中的裸片可彼此直接连接，其中底部裸片直接连接到封装基板。3D封装中的顶部裸片可使用各种构型连接到封装基板，该各种构型包括焊线和穿过底部裸片的硅通孔(TSV)。

最近，已在美国专利10,438,896中提出通过针脚布线来连接形成于同一基板中的相邻裸片。因此，可利用通常保留用于各个裸片互连的后道工序(BEOL)堆积结构来进行裸片到裸片布线以连接同一基板中的相邻裸片区域。这样，可从同一晶圆划出裸片集。此外，这些裸片集可大于单个标线尺寸。然后可将这些裸片集进一步集成在各种模块或半导体封装中。

发明内容

本发明描述了多器件结构，其中包括裸片和其他部件的器件从阵列结构收获。收获的裸片集或部件集内的相邻器件可与裸片到裸片或部件到部件布线协同定位或连接在一起。还可形成部分金属密封件以适应裸片到裸片布线或部件到部件布线，并且可形成全金属密封件和部分金属密封件的各种组合。可编程切片技术可另外用于以高密度选择性地对定制裸片/部件集划线，并且不限于特定的划线尺寸或形状。此外，可编程切片技术也可用于划线独特的结构，其中可在邻近部分金属密封件的划线的裸片集中包括另外的区域或结构，以针对环境(例如，水分、离子)、应力和微裂纹提供进一步保护。

附图说明

图1A至图1B是根据实施方案的包括前道工序(FEOL)裸片区域阵列的晶圆的示意性俯视图布局平面图，其中相邻FEOL裸片区域与裸片到裸片布线互连。

图1C是根据一个实施方案的包括FEOL裸片区域集阵列的晶圆的示意性俯视图布局平面图，其中FEOL裸片区域集与裸片到裸片布线互连。

图2是根据实施方案的多个相邻FEOL裸片区域的示意性俯视图图示，其中裸片到裸片布线延伸穿过FEOL裸片区域周围的部分金属密封环。

图3是根据一个实施方案的缝合的裸片结构的示意性截面侧视图图示。

图4是根据一个实施方案的包括缝合的裸片结构的芯片的示意性截面侧视图图示。

图5A是根据实施方案的测试和划线具有延伸穿过部分金属密封环的预成形裸片到裸片布线的裸片的方法的流程图。

图5B是根据一个实施方案的包括划线的裸片到裸片布线的裸片的示意性俯视图图示。

图6A是根据实施方案的测试和划线具有全金属密封环的裸片的方法的流程图。

图6B是根据一个实施方案的包括全金属密封环的裸片的示意性俯视图图示。