Многоярусные микроэлектронные кристаллы, встроенные в микроэлектронную подложку



Многоярусные микроэлектронные кристаллы, встроенные в микроэлектронную подложку
Многоярусные микроэлектронные кристаллы, встроенные в микроэлектронную подложку
Многоярусные микроэлектронные кристаллы, встроенные в микроэлектронную подложку
Многоярусные микроэлектронные кристаллы, встроенные в микроэлектронную подложку
Многоярусные микроэлектронные кристаллы, встроенные в микроэлектронную подложку
Многоярусные микроэлектронные кристаллы, встроенные в микроэлектронную подложку
Многоярусные микроэлектронные кристаллы, встроенные в микроэлектронную подложку
Многоярусные микроэлектронные кристаллы, встроенные в микроэлектронную подложку

 


Владельцы патента RU 2630706:

ИНТЕЛ КОРПОРЕЙШН (US)

Изобретение относится к микроэлектронным устройствам, которые включают в себя многоярусные микроэлектронные кристаллы, встроенные в микроэлектронную подложку. Согласно изобретению по меньшей мере один первый микроэлектронный кристалл прикреплен ко второму микроэлектронному кристаллу, при этом между вторым микроэлектронным кристаллом и по меньшей мере одним первым микроэлектронным кристаллом размещен материал для неполного заполнения, микроэлектронные кристаллы заделаны в микроэлектронную подложку, а микроэлектронная подложка содержит первый наслаиваемый слой и второй наслаиваемый слой, между которыми образована граница раздела, причем граница раздела примыкает к материалу для неполного заполнения границы раздела, или первому микроэлектронному кристаллу, или второму микроэлектронному кристаллу. Изобретение обеспечивает повышение плотности упаковки микроэлектронного устройства. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 10 ил.

.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Рассматриваемые здесь варианты осуществления, в целом, относятся к микроэлектронным устройствам, которые включают в себя многоярусные микроэлектронные кристаллы, встроенные в микроэлектронную подложку.

Уровень техники, предшествующий изобретению

Повышение производительности, снижение себестоимости, миниатюризация компонентов интегральных схем и увеличение плотности упаковки элементов интегральных схем - задачи, которые постоянно приходится решать микроэлектронной отрасли. Одним из способов достижения по меньшей мере некоторых из этих задач является многоярусное расположение кристаллов. Подобные многоярусно расположенные кристаллы затем могут устанавливаться на микроэлектронной подложке, которая обеспечивает электрические соединения между микроэлектронными кристаллам и внешними компонентами. Между тем, многоярусное расположение кристаллов может приводить к тому, что z-высота (т.е. толщина) оказывается слишком большой для тонких устройств, таких как мобильные телефоны, планшеты и т.п. Поэтому, для уменьшения z-высоты, многоярусно расположенные кристаллы могут встраиваться в микроэлектронную подложку при помощи процесса ламинирования. Между тем, микроэлектронные кристаллы являются относительно хрупкими и, при многоярусном расположении, во время процесса ламинирования могут быть трескаться.

Краткое описание чертежей

Предмет настоящего изобретения наиболее точно сформулирован и ясно заявлен в заключительной части спецификации изобретения. Вышеупомянутые, а также другие признаки настоящего изобретения станут более понятны из последующего подробного описания и прилагаемой формулы изобретения совместно с прилагаемыми чертежами. Следует понимать, что прилагаемые чертежи отражают лишь некоторые из вариантов осуществления настоящего изобретения, поэтому они не должны рассматриваться в качестве ограничения объема изобретения. Для того чтобы настоящее раскрытие изобретения стало более понятно, раскрытие изобретения будет рассмотрено более предметно и детализировано с использованием прилагаемых чертежей, где:

На фигурах 1-5 показаны виды в сечении, сбоку, способов формирования микроэлектронной подложки, в которую встроены многоярусные микроэлектронные кристаллы, по вариантам осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 6 показан вид в сечении, сбоку, микроэлектронного устройства, в котором многоярусные микроэлектронные кристаллы встроены в микроэлектронную подложку, по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 7 показан вид в сечении, сбоку, микроэлектронного устройства, в котором многоярусные микроэлектронные кристаллы встроены в микроэлектронную подложку, по другому варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 8 показана блок-схема процесса формирования микроэлектронной подложки, в которую встроены многоярусные микроэлектронные кристаллы, по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 9 показана блок-схема процесса формирования микроэлектронной подложки, в которую встроены многоярусные микроэлектронные кристаллы, по другому варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 10 изображена электронная система по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

В последующем подробном описании изобретения дается ссылка на прилагаемые чертежи, на которых в качестве иллюстрации показаны конкретные варианты практического осуществления заявленного предмета изобретения. Подобные варианты осуществления рассмотрены достаточно детализировано для того чтобы специалисты в данной области техники могли практически осуществить предмет изобретения. Следует понимать, что различные варианты, несмотря на отличия, не обязательно являются взаимоисключающими. Например, конкретный признак, конструкция или параметр, рассматриваемый здесь для одного варианта осуществления, может, не выходя за объем и сущность заявленного предмета изобретения, быть реализован в другом варианте осуществления. Помимо этого, следует понимать, что расположение или компоновка индивидуальных элементов в каждом из рассматриваемых вариантов осуществления, может быть изменена, не выходя за объем и сущность заявленного предмета изобретения. Поэтому, последующее подробное описание не следует рассматривать в ограничительном смысле, поскольку объем настоящего изобретения определяется лишь прилагаемой формулой изобретения, трактуемой надлежащим образом, а также любыми эквивалентами, предусмотренными прилагаемой формулой изобретения. На чертежах одни и те же или схожие элементы или функциональность на разных видах обозначены схожими позициями, а изображенные здесь элементы не обязательно даны в масштабе относительно друг друга, наоборот, в контексте настоящего описания изобретения отдельные элементы могут быть преувеличены или преуменьшены для большей наглядности.

Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к области встраивания многоярусных микроэлектронных кристаллов в микроэлектронную подложку. По одному из вариантов осуществления по меньшей мере один первый микроэлектронный кристалл может быть прикреплен ко второму микроэлектронному кристаллу, при этом между по меньшей мере одним первым микроэлектронным кристаллом и вторым микроэлектронным кристаллом помещается материал для неполного заполнения. Затем может быть сформирована микроэлектронная подложка путем ламинирования по меньшей мере одного первого микроэлектронного кристалла и второго микроэлектронного кристалла в материала подложки.

По одному из вариантов осуществления, показанному на фиг. 1, по меньшей мере один первый микроэлектронный кристалл 102 может быть прикреплен ко второму микроэлектронному кристаллу 122 посредством множества межсоединений 142, таких как столбиковые или шариковые выводы из оплавляемого припоя в конфигурации, которая, в общем, известна как монтаж перевернутого кристалла или монтаж кристалла методом контролируемого сплющивания («С4»). Межсоединения 142 могут проходить между контактными площадками 104 на первом микроэлектронном кристалле 102 и контактными площадками 124, являющимися их зеркальным отображением, на втором микроэлектронном кристалле 122, образуя электрическое соединение между кристаллами. Контактные площадки 104 первого микроэлектронного кристалла могут быть электрически связаны с интегральными схемами (не показаны) в первом микроэлектронном кристалле 102. Контактные площадки 124 второго микроэлектронного кристалла могут быть электрически связаны с интегральными схемами (не показаны) во втором микроэлектронном кристалле 122 и/или могут быть электрически связаны с межсоединениями (показаны пунктирными линиями 144), соединенными с контактными площадками 124 второго микроэлектронного кристалла, которые не образуют средство прикрепления первого микроэлектронного кристалла 102 ко второму микроэлектронному кристаллу 122. Хотя на фиг. 1 показано, что первый микроэлектронный кристалл 102 меньше по длине (в направлении X) и/или по ширине (в направлении Y), чем второй микроэлектронный кристалл 122, следует понимать, что первый микроэлектронный кристалл 102 может быть, по существу, такого же размера, что и второй микроэлектронный кристалл 122. Помимо этого, более одного первого микроэлектронного кристалла 102 может быть прикреплено ко второму микроэлектронному кристаллу 122 и более двух микроэлектронных кристаллов может быть установлено в ярус один на другом.

Как первый микроэлектронный кристалл 102, так и второй микроэлектронный кристалл 122 могут быть любыми соответствующими микроэлектронными компонентами, в том числе активными компонентами, такими как микропроцессор, чипсет, графическое устройство, беспроводное устройство, устройство памяти, интегральная схема для конкретного приложения и т.п., кроме этого один из следующих элементов: первый микроэлектронный кристалл 102 или второй микроэлектронный кристалл 122 могут быть пассивными компонентами, такими как резистор, конденсатор, индуктивность и т.п.

Межсоединения 142 могут быть изготовлены из любого подходящего материала, включая, но не ограничиваясь, припои и эпоксидные смолы с проводящим наполнителем. Материалы припоя могут включать в себя любой подходящий материал, включая, но не ограничиваясь, сплавы свинца/олова, такие как припой из 63% олова/37% свинца или безсвинцовые припои, такие как чистое олово или сплавы с высоким содержанием олова (например, 90% олова или более), такие как сплавы олова/висмута, эвтектический сплав олова/серебра, трехкомпонентный сплав олова/серебра/меди, эвтектический сплав олова/меди и аналогичные сплавы. Когда первый микроэлектронный кристалл 102 крепится ко второму микроэлектронному кристаллу 122 при помощи межсоединений 142 из припоя, припой оплавляется за счет тепла, давления и/или энергии звуковой волны для прикрепления припоя между контактными площадками 104 первого микроэлектронного кристалла и контактными площадками 124 второго микроэлектронного кристалла.

Как дополнительно показано на фиг. 1, электроизолирующий материал 152 для неполного заполнения может находиться между первым микроэлектронным кристаллом 102 и вторым микроэлектронным кристаллом 122, а также вокруг межсоединений 142. По одному из вариантов осуществления, показанному на фиг. 2, материал 152 для неполного заполнения может быть полимерным материалом, таким как эпоксидная смола, которая может включать в себя наполнитель (такой как диоксид кремния), имеющий достаточно низкую вязкость, позволяющую ему затекать между первым микроэлектронным кристаллом 102 и вторым микроэлектронным кристаллом 122 под действием капиллярного эффекта во время его введения с помощью подающего устройства 154 вдоль первого микроэлектронного кристалла 102, после прикрепления первого микроэлектронного кристалла 102 ко второму микроэлектронному кристаллу 122, как это будет понятно специалисту в данной области техники, для получения конфигурации по фиг. 1. Затем материал 152 для неполного заполнения может быть впоследствии отвержден. Как будет понятно специалисту в данной области техники, коэффициент теплового расширения подзаливочного материала 152 может быть, по существу, таким же, как коэффициент теплового расширения у первого микроэлектронного кристалла 102 или у второго микроэлектронного кристалла 122.

По другому варианту осуществления, показанному на фиг. 3, материал 152 для неполного заполнения может быть «нетекучим» материалом, который наносится на первый микроэлектронный кристалл 102, второй микроэлектронный кристалл 122 (показан), или на оба кристалла до прикрепления первого микроэлектронного кристалла 102 ко второму микроэлектронному кристаллу 122. В общем, нетекучий материал 152 для неполного заполнения имеет вязкость, которая позволяет наносить его, например, путем печати или наслаивания, и, по существу, сохранять форму, как это будет понятно специалистам в данной области техники. Межсоединения 142 могут быть впрессованы через «нетекучий» материал 152 для неполного заполнения во время прикрепления первого микроэлектронного кристалла 102 ко второму микроэлектронному кристаллу 122 для получения конфигурации по фиг. 1. Затем материал 152 для неполного заполнения может быть отвержден.

Как показано на фиг. 4, электроизоляционный первый наслаиваемый слой 162 может находиться рядом с первым микроэлектронным кристаллом 102, а электроизолирующий второй наслаиваемый слой 164 может находиться рядом со вторым микроэлектронным кристаллом 122. Давление (показано стрелками 166 на фиг. 4) может прикладываться к первому наслаиваемому слою 162 и второму наслаиваемому слою 164 для толкания первого наслаиваемого слоя 162 и второго наслаиваемого слоя 164 в направлении друг друга, формируя тем самым микроэлектронную подложку 172, которая охватывает (например, по существу, окружает) по меньшей мере один первый микроэлектронный кристалл 102 и второй микроэлектронный кристалл 122, как это показано на фиг. 5. Первый наслаиваемый слой 162 и второй наслаиваемый слой 164 могут быть предпочтительно выполнены из любого материала, подходящего для подложки, включая, но не ограничиваясь, полимеры. Процесс наслаивания и используемые материалы хорошо известны из уровня техники, поэтому в целях краткости и конспективности они не будут здесь рассматриваться или изображаться. Кроме этого, первый наслаиваемый слой 162 и второй наслаиваемый слой 164 могут образовывать между ними границу 168 раздела. Как показано на фиг. 5, граница 168 раздела может примыкать к материалу 152 для неполного заполнения. Между тем, следует понимать, что граница 168 раздела может примыкать к первому микроэлектронному кристаллу 102 или ко второму микроэлектронному кристаллу 122 (не показан).

Если бы материала для неполного заполнения между первым микроэлектронным кристаллом 102 и вторым микроэлектронным кристаллом 122 не было, тогда давление 166, создаваемое для прижатия первого наслаиваемого слоя 162 ко второму наслаиваемому слою 164, могло бы приводить к образованию трещин по меньшей мере в одном из кристаллов: первом микроэлектронном кристалле 102 или втором микроэлектронном кристалле 122.

На фигурах 6 и 7 изображены два примера электрических соединений, образованных в микроэлектронной подложке 172, с первым микроэлектронным кристаллом 102 и/или вторым микроэлектронным кристаллом 122, в результате чего образуется микроэлектронное устройство. Как показано на фиг. 6, контактные площадки 104 первого микроэлектронного кристалла могут быть образованы на активной поверхности 202 первого микроэлектронного кристалла 102. Как понятно специалистам в данной отрасли техники, интегральные схемы (не показаны) первого микроэлектронного кристалла образованы в зоне 204 интегральных схем, между активной поверхностью 202 первого микроэлектронного кристалла и глубиной, обозначенной пунктирной линией 206. Кроме этого, контактные площадки 124 второго микроэлектронного кристалла могут быть образованы на активной поверхности 222 второго микроэлектронного кристалла 122. Интегральные схемы (не показаны) второго микроэлектронного кристалла 122 образованы в зоне 224 интегральных схем, между активной поверхностью 222 второго микроэлектронного кристалла и глубиной, обозначенной пунктирной линией 226. Поэтому в конфигурации по фиг. 6 активная поверхность 202 первого микроэлектронного кристалла102 обращена в сторону активной поверхности 222 второго микроэлектронного кристалла 122.

На фиг. 6 также показано, что по меньшей мере одно переходное отверстие 208 в кремнии может быть образовано так, чтобы оно проходило от задней поверхности 212 первого микроэлектронного кристалла 102 (противоположной активной поверхности 202 первого микроэлектронного кристалла) до зоны 204 интегральных схем первого микроэлектронного кристалла, таким образом, чтобы по меньшей мере одно переходное отверстие 208 в кремнии первого микроэлектронного кристалла могло иметь электрический контакт по меньшей мере с одной Интегральной схемой (не показана), расположенной в зоне 204 интегральных схем первого микроэлектронного кристалла. Помимо этого, как показано на фиг. 6, по меньшей мере одно переходное отверстие 228 в кремнии может быть образовано так, чтобы оно проходило от задней поверхности 232 второго микроэлектронного кристалла 122 (противоположной активной поверхности 222 второго микроэлектронного кристалла) до зоны 224 интегральных схем второго микроэлектронного кристалла, таким образом, чтобы по меньшей мере одно переходное отверстие 228 в кремнии второго микроэлектронного кристалла могло иметь электрический контакт по меньшей мере с одной интегральной схемой (не показана), расположенной в зоне 224 интегральных схем второго микроэлектронного кристалла.

Как показано на фиг. 6, первый слой 252 межсоединения может быть образован на первой поверхности 254 микроэлектронной подложки 172 (вблизи первого микроэлектронного кристалла 102) и/или второй слой 262 межсоединения может быть образован на второй поверхности 264 микроэлектронной подложки 172 (вблизи второго микроэлектронного кристалла 122). Первый слой 252 межсоединения и второй слой 262 межсоединения могут содержать множество диэлектрических слоев (не показаны) с проводящими соединениями (в общем показаны пунктирными линиями 256 и 266, соответственно). Проводящие соединения 256 и 266 могут быть образованы проводящими дорожками показаны), образованными между проводящими слоями (не показаны), множеством проводящих переходных отверстий (не показаны), проходящих через диэлектрические слои (не показаны). Проводящее соединение 256 первого слоя межсоединения может электрически соединять по меньшей мере одно переходное отверстие 208 в кремнии первого микроэлектронного кристалла (через проводящее переходное отверстие 258 первого микроэлектронного кристалла) с внешним межсоединением 260, таким как шариковые выводы из припоя (не показаны). Помимо этого, по меньшей мере одно проводящее переходное отверстие 282 может проходить от первой поверхности 254 подложки до соответствующей контактной площадки 124 второго микроэлектронного кристалла, оно не образует средство прикрепления первого микроэлектронного кристалла 102 ко второму микроэлектронному кристаллу 122. По меньшей мере одно проводящее переходное отверстие 282 может быть соединено по меньшей мере с одним проводящим соединением 256 первого слоя межсоединения. Проводящее соединение 266 второго слоя межсоединения может электрически соединять по меньшей мере одно переходное отверстие 228 в кремнии второго микроэлектронного кристалла (через проводящее переходное отверстие 268 второго микроэлектронного кристалла) с внешним межсоединением 270, таким как шариковые выводы из припоя (показаны). Помимо этого, по меньшей мере одно проводящее переходное отверстие 284 в подложке может проходить от первой поверхности 254 подложки до второй поверхности 264 подложки. Проводящее переходное отверстие 284 в подложке может быть соединено с проводящим переходным отверстием 282 (показано), с проводящим соединением 266 (показано) второго слоя межсоединения, проводящим соединением 256 (не показана) первого слоя межсоединения, переходным отверстием 208 в кремнии (не показано) первого микроэлектронного кристалла и/или переходным отверстием 228 в кремнии (не показано) второго микроэлектронного кристалла. Процесс и материалы, используемые для формирования подобных соединительных слоев и электрических соединителей хорошо известны из уровня техники, поэтому в целях краткости и конспективности они не будут здесь рассматриваться или изображаться.

На фиг. 7 показан другой вариант осуществления настоящего изобретения, на котором изображены те же компоненты, что и на фиг. 6. Между тем, как показано на фиг. 7, по меньшей мере один из следующих элементов: первый микроэлектронный кристалл 102 или второй микроэлектронный кристалл 122 соединены при помощи их переходных отверстий в кремнии, т.е. элементов 208 и 228, соответственно, с другим микроэлектронным кристаллом. На фиг. 7 показано, что переходные отверстия 208 в кремнии первого микроэлектронного кристалла соприкасаются с соответствующими контактными площадками 104 первого микроэлектронного кристалла, а переходные отверстия 228 в кремнии второго микроэлектронного кристалла соприкасаются с соответствующими контактными площадками 124 второго микроэлектронного кристалла. Поэтому проводящее соединение 256 первого слоя межсоединения может электрически соединять активную поверхность 202 первого микроэлектронного кристалла (через проводящее переходное отверстие 258 первого микроэлектронного кристалла) с внешним межсоединением 260, таким как шариковые выводы из припоя (показаны). Проводящее соединение 266 второго слоя межсоединения может электрически соединять активную поверхность 202 второго микроэлектронного кристалла (через проводящее переходное отверстие 268 второго микроэлектронного кристалла) с внешним межсоединением 270, таким как шариковые выводы из припоя (показаны).

На фиг. 8 изображена последовательность 300 технологических операций по настоящему изобретению. Как показано в ячейке 310, по меньшей мере один первый микрокристаллический кристалл может прикрепляться ко второму микрокристаллическому кристаллу с помощью множества межсоединений. Материал для неполного заполнения может размещаться между по меньшей мере одним первым микроэлектронным кристаллом и вторым микроэлектронным кристаллом, как это показано в ячейке 320. Как показано в ячейке 330, первый наслаиваемый слой может находиться вблизи по меньшей мере одного первого микроэлектронного кристалла и, как показано в ячейке 340, второй наслаиваемый слой может находиться вблизи по меньшей мере одного второго микроэлектронного кристалла. Давление может создаваться для прижатия первого наслаиваемого слоя ко второму наслаиваемому слою для формирования подложки, в которую заделаны по меньшей мере один первый микроэлектронный кристалл и второй микроэлектронный кристалл, как это показано в ячейке 350.

На фиг. 9 изображена последовательность 400 технологических операций по настоящему изобретению. Как показано в ячейке 410, материал для неполного заполнения может размещаться по меньшей мере на одном из кристаллов, первом микроэлектронном кристалле и втором микроэлектронном кристалле. По меньшей мере один первый микроэлектронный кристалл может быть прикреплен ко второму микроэлектронному кристаллу при помощи множества межсоединений, проходящих через материал для неполного заполнения, как это показано в ячейке 420. Как показано в ячейке 430, первый наслаиваемый слой может находиться вблизи по меньшей мере одного первого микроэлектронного кристалла и, как показано в ячейке 440, второй наслаиваемый слой может находиться вблизи второго микроэлектронного кристалла. Давление может создаваться для прижатия первого наслаиваемого слоя ко второму наслаиваемому слою для формирования подложки, в которую заделаны по меньшей мере один первый микроэлектронный кристалл и второй микроэлектронный кристалл, как это показано в ячейке 450.

На фиг. 10 изображен один из вариантов осуществления электронной системы/устройства 500, такого как портативный компьютер, настольный компьютер, мобильный телефон, цифровой фотоаппарат, цифровой музыкальный проигрыватель, Интернет планшет/планшетное устройство, персональный цифровой помощник, пейджер, устройство оперативного обмена сообщениями, или другие устройства. Электронная система/устройство 500 могут быть выполнены с возможностью передачи и/или получения информации беспроводным образом, например, по беспроводной локальной сети (WLAN), беспроводной персональной сети (WPAN) и/или сотовой сети. Электронная система/устройство 500 могут включать в себя микроэлектронную материнскую плату или подложку 510, находящуюся внутри корпуса 520 устройства. На микроэлектронной материнской плате/подложке 510 могут находиться различные электронные компоненты 530, электрически соединенные с ней, в том числе многоярусные микроэлектронные кристаллы с находящимся между ними материалом для неполного заполнения (показан пунктирным квадратом 540), встроенными в нее, как это рассмотрено в настоящем описании (см. фигуры 1-9). Микроэлектронная материнская плата 510 может быть прикреплена к различным периферийным устройствам, в том числе к устройству 550 ввода, такому как клавиатура, и к устройству 560 отображения, такому как ЖК-дисплей. Следует понимать, что устройство 560 отображения также может использоваться в качестве устройства ввода, если устройство 560 отображения является сенсорным.

Следующие примеры относятся к дополнительным вариантам осуществления, в которых Пример 1 является микроэлектронным устройством, содержащим по меньшей мере один первый микроэлектронный кристалл; второй микроэлектронный кристалл, в котором по меньшей мере один первый микроэлектронный кристалл прикреплен ко второму микроэлектронному кристаллу при помощи множества межсоединений; материал для неполного заполнения находится между по меньшей мере одним первым микроэлектронным кристаллом и вторым микроэлектронным кристаллом; и по меньшей мере один первый микроэлектронный кристалл и второй микроэлектронный кристалл заделаны в микроэлектронную подложку.

В Примере 2 предмет изобретения из Примера 1 может необязательно включать в себя прикрепление активной поверхности по меньшей мере одного из следующих элементов: первого микроэлектронного кристалла или второго микроэлектронного кристалла к другому из следующих элементов: первому микроэлектронному кристаллу или второму микроэлектронному кристаллу при помощи множества межсоединений.

В Примере 3 предмет изобретения по любому из Примеров 1 или 2 может необязательно включать в себя по меньшей мере один из следующих элементов: первый микроэлектронный кристалл или второй микроэлектронный кристалл по меньшей мере с одним переходным отверстием в кремнии.

В Примере 4 предмет изобретения из Примера 3 может необязательно включать в себя прикрепление по меньшей мере одного переходного отверстия в кремнии на задней поверхности по меньшей мере одного из кристаллов, первого микроэлектронного кристалла и второго микроэлектронного кристалла, к другому из кристаллов, первому микроэлектронному кристаллу и второму микроэлектронному кристаллу, с помощью множества межсоединений.

В Примере 5 предмет изобретения по любому из Примеров 1-4 может необязательно включать в себя микроэлектронную подложку, первая поверхность которой расположена рядом с первым микроэлектронным кристаллом, а вторая поверхность расположена рядом со вторым микроэлектронным кристаллом,

В Примере 6 предмет изобретения по любому из Примеров 1-5 может необязательно включать в себя слой межсоединения по меньшей мере на одном из следующих элементов: первой поверхности микроэлектронной подложки или второй поверхности микроэлектронной подложки.

В Примере 7 предмет изобретения по любому из Примеров 1-6 может необязательно включать в себя внешнее межсоединение на слое межсоединения.

В Примере 8 предмет изобретения по любому из Примеров 1-7 может необязательно включать в себя микроэлектронную подложку, содержащую первый наслаиваемый слой и второй наслаиваемый слой.

В Примере 9 предмет изобретения по Примеру 8 может необязательно включать в себя границу раздела, образованную между первым наслаиваемым слоем и вторым наслаиваемым слоем, при этом граница примыкает к одному из следующих элементов: материал для неполного заполнения границы, первый микроэлектронный кристалл и второй микроэлектронный кристалл.

В Примере 10 предмет изобретения по любому из Примеров 1-9 может необязательно включать в себя по меньшей мере одно проводящее отверстие в микроэлектронной подложке.

Следующие примеры относятся к дополнительным вариантам осуществления, в которых Пример 11 относится к способу формирования микроэлектронного устройства, включающему в себя прикрепление по меньшей мере одного микроэлектронного кристалла ко второму микроэлектронному кристаллу с помощью множества межсоединений; размещение, после прикрепления, материала для неполного заполнения между по меньшей мере одним первым микроэлектронным кристаллом и вторым микроэлектронным кристаллом; расположение первого наслаиваемого слоя рядом с по меньшей мере одним первым микроэлектронным кристаллом; расположение второго наслаиваемого слоя рядом со вторым микроэлектронным кристаллом; и создание давления для прижатия первого наслаиваемого слоя ко второму наслаиваемому слою для формирования микроэлектронной подложки, в которую заделаны по меньшей мере один первый микроэлектронный кристалл и второй микроэлектронный кристалл.

В Примере 12 предмет изобретения по Примеру 11 может необязательно включать в себя размещение материала для неполного заполнения между по меньшей мере одним первым микроэлектронным кристаллом и вторым микроэлектронным кристаллом, после их прикрепления, под действием капиллярного эффекта.

В Примере 13 предмет изобретения по Примерам 11-12 Может необязательно включать в себя прикрепление активной поверхности по меньшей мере одного из следующих элементов: первого микроэлектронного кристалла или второго микроэлектронного кристалла к другому из следующих элементов: первому микроэлектронному кристаллу или второму микроэлектронному кристаллу при помощи множества межсоединений.

В Примере 14 предмет изобретения по Примерам 11-13 может необязательно включать в себя прикрепление по меньшей мере одного переходного отверстия в кремнии на задней поверхности по меньшей мере одного из следующих элементов: первого микроэлектронного кристалла или второго микроэлектронного кристалла к другому из следующих элементов: первому микроэлектронному кристаллу или второму микроэлектронному кристаллу с помощью множества межсоединений.

В Примере 15 предмет изобретения по любому из Примеров 11-14 может необязательно включать в себя создание давления для прижатия первого наслаиваемого слоя ко второму наслаиваемому слою для формирования микроэлектронной подложки, первая поверхность которой расположена рядом с по меньшей мере одним первым микроэлектронным кристаллом, а вторая поверхность расположена рядом со вторым микроэлектронным кристаллом.

В Примере 16 предмет изобретения по любому из Примеров 11-15 может необязательно включать в себя формирование слоя межсоединения по меньшей мере на одном из следующих элементов: первой поверхности микроэлектронной подложки или второй поверхности микроэлектронной подложки.

В Примере 17 предмет изобретения по любому из Примеров 11-16 может необязательно включать в себя формирование внешнего межсоединения на слое межсоединения.

В Примере 18 предмет изобретения по любому из Примеров 11-17 может необязательно включать в себя формирование по меньшей мере одного проводящего переходного отверстия в микроэлектронной подложке.

Следующие примеры относятся к дополнительным вариантам осуществления, в которых Пример 19 относится к способу формирования микроэлектронного устройства, включающему в себя размещение материала для неполного заполнения по меньшей мере на одном из следующих элементов: первый микроэлектронный кристалл или второй микроэлектронный кристалл; прикрепление по меньшей мере одного первого микроэлектронного кристалла ко второму микроэлектронному кристаллу с помощью множества межсоединений, проходящих через материал для неполного заполнения; расположение первого наслаиваемого слоя рядом с по меньшей мере одним первым микроэлектронным кристаллом; расположение второго наслаиваемого слоя рядом со вторым микроэлектронным кристаллом; и создание давления для прижатия первого наслаиваемого слоя ко второму наслаиваемому слою для формирования микроэлектронной подложки, в которую заделаны по меньшей мере один первый микроэлектронный кристалл и второй микроэлектронный кристалл.

В Примере 20 предмет изобретения по Примеру 19 может необязательно включать в себя прикрепление активной поверхности по меньшей мере одного из следующих элементов: первого микроэлектронного кристалла или второго микроэлектронного кристалла к другому из следующих элементов: первому микроэлектронному кристаллу или второму микроэлектронному кристаллу с помощью множества межсоединений.

В Примере 21 предмет изобретения по Примерам 19-20 может необязательно включать в себя прикрепление по меньшей мере одного переходного отверстия в кремнии на задней поверхности по меньшей мере одного из следующих элементов: первого микроэлектронного кристалла или второго микроэлектронного кристалла к другому из следующих элементов: первому микроэлектронному кристаллу или второму микроэлектронному кристаллу при помощи множества межсоединений.

В Примере 22 предмет изобретения по любому из Примеров 19-21 может необязательно включать в себя создание давления для прижатия первого наслаиваемого слоя ко второму наслаиваемому слою для формирования микроэлектронной подложки, первая поверхность которой расположена рядом с по меньшей мере одним первым микроэлектронным кристаллом, а вторая поверхность расположена рядом со вторым микроэлектронным кристаллом.

В Примере 23 предмет изобретения по любому из Примеров 19-22 может необязательно включать в себя формирование слоя межсоединения по меньшей мере на одном из следующих элементов: первой поверхности микроэлектронной подложки или второй поверхности микроэлектронной подложки.

В Примере 24 предмет изобретения по любому из Примеров 19-23 может необязательно включать в себя формирование внешнего межсоединения на межсоединительном слое.

В Примере 25 предмет изобретения по любому из Примеров 19-24 может необязательно включать в себя формирование по меньшей мере одного проводящего переходного отверстия в микроэлектронной подложке.

Следует понимать, что предмет настоящего изобретения не обязательно ограничен конкретными областями применения, изображенными на фигурах 1-10. Специалистам в данной области техники будет понятно, что предмет изобретения может использоваться для микроэлектронных устройств в других областях применения, а также в областях применения, не относящихся к микроэлектронной отрасли.

После ознакомления с подробными вариантами осуществления настоящего изобретения станет понятно, что изобретение, определяемое прилагаемой формулой изобретения, не ограничено конкретными деталями, содержащимися в вышеизложенном описании, поскольку оно допускает многочисленные очевидные вариации, не выходящие за его объем или сущность.

1. Микроэлектронное устройство, содержащее:

по меньшей мере один первый микроэлектронный кристалл;

второй микроэлектронный кристалл, причем указанный по меньшей мере один первый микроэлектронный кристалл прикреплен ко второму микроэлектронному кристаллу с помощью множества межсоединений;

материал для неполного заполнения, размещенный между указанными по меньшей мере одним первым микроэлектронным кристаллом и вторым микроэлектронным кристаллом; и

при этом указанные по меньшей мере один первый микроэлектронный кристалл и второй микроэлектронный кристалл заделаны в микроэлектронную подложку,

микроэлектронная подложка содержит первый наслаиваемый слой и второй наслаиваемый слой, причем между первым наслаиваемым слоем и вторым наслаиваемым слоем образована граница раздела, причем граница раздела примыкает к материалу для неполного заполнения границы раздела, или первому микроэлектронному кристаллу, или второму микроэлектронному кристаллу.

2. Устройство по п. 1, в котором активная поверхность по меньшей мере одного из кристаллов, первого микроэлектронного кристалла и второго микроэлектронного кристалла, прикреплена к другому первому микроэлектронному кристаллу и второму микроэлектронному кристаллу с помощью множества межсоединений.

3. Устройство по п. 1, в котором по меньшей мере один из указанных кристаллов, первый микроэлектронный кристалл и второй микроэлектронный кристалл, включает в себя по меньшей мере одно переходное отверстие в кремнии.

4. Устройство по п. 3, в котором по меньшей мере одно переходное отверстие в кремнии на задней поверхности по меньшей мере одного из указанных кристаллов, первого микроэлектронного кристалла и второго микроэлектронного кристалла, прикреплено к другому первому микроэлектронному кристаллу и второму микроэлектронному кристаллу с помощью множества межсоединений.

5. Устройство по п. 1, в котором микроэлектронная подложка включает в себя первую поверхность, ближайшую к первому микроэлектронному кристаллу, и вторую поверхность, ближайшую ко второму микроэлектронному кристаллу.

6. Устройство по п. 5, дополнительно содержащее слой межсоединения на первой поверхности микроэлектронной подложки и/или на второй поверхности микроэлектронной подложки.

7. Устройство по п. 6, дополнительно содержащее внешнее межсоединение на указанном слое межсоединения.

8. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее по меньшей мере одно проводящее переходное отверстие в микроэлектронной подложке.

9. Способ формирования микроэлектронного устройства, включающий:

прикрепление по меньшей мере одного первого микроэлектронного кристалла ко второму микроэлектронному кристаллу с помощью множества межсоединений;

размещение, после указанного прикрепления, материала для неполного заполнения между указанными по меньшей мере одним первым микроэлектронным кристаллом и вторым микроэлектронным кристаллом;

размещение первого наслаиваемого слоя рядом с указанным по меньшей мере одним первым микроэлектронным кристаллом;

размещение второго наслаиваемого слоя рядом с указанным вторым микроэлектронным кристаллом; и

приложение давления к первому наслаиваемому слою и ко второму наслаиваемому слою для формирования микроэлектронной подложки, в которую заделаны указанные по меньшей мере один первый микроэлектронный кристалл и второй микроэлектронный кристалл.

10. Способ по п. 9, в котором размещение материала для неполного заполнения между указанными по меньшей одним первым микроэлектронным кристаллом и вторым микроэлектронным кристаллом, после указанного прикрепления, включает в себя размещение материала для неполного заполнения между указанными по меньшей между одним первым микроэлектронным кристаллом и вторым микроэлектронным кристаллом после их прикрепления под действием капиллярного эффекта.

11. Способ по п. 10, в котором прикрепление по меньшей мере одного первого микроэлектронного кристалла ко второму микроэлектронному кристаллу с помощью множества межсоединений включает в себя прикрепление активной поверхности первого микроэлектронного кристалла и/или второго микроэлектронного кристалла к другому из указанных кристаллов, первому микроэлектронному кристаллу и второму микроэлектронному кристаллу, с помощью множества межсоединений.

12. Способ по п. 10, в котором прикрепление по меньшей мере одного первого микроэлектронного кристалла ко второму микроэлектронному кристаллу с помощью множества межсоединений включает в себя прикрепление по меньшей мере одного переходного отверстия в кремнии на задней поверхности по меньшей мере одного из указанных кристаллов, первого микроэлектронного кристалла и второго микроэлектронного кристалла, к другому из указанных кристаллов, первому микроэлектронному кристаллу и второму микроэлектронному кристаллу, с помощью множества межсоединений.

13. Способ по п. 10, в котором прикладывание давления к первому наслаиваемому слою и второму наслаиваемому слою для формирования микроэлектронной подложки включает в себя прикладывание давления к первому наслаиваемому слою и второму наслаиваемому слою для формирования микроэлектронной подложки, содержащей первую поверхность, которая является ближайшей к указанному по меньшей мере одному первому микроэлектронному кристаллу, и вторую поверхность, которая является ближайшей к указанному второму микроэлектронному кристаллу.

14. Способ по п. 13, в котором дополнительно формируют слой межсоединения на первой поверхности микроэлектронной подложки и/или второй поверхности микроэлектронной подложки.

15. Способ по п. 14, в котором дополнительно формируют внешнее межсоединение на указанном слое межсоединения.

16. Способ по п. 9, в котором дополнительно формируют по меньшей мере одно проводящее переходное отверстие в микроэлектронной подложке.

17. Способ формирования микроэлектронного устройства, включающий:

размещение материала для неполного заполнения на указанном по меньшей мере одном первом микроэлектронном кристалле и/или указанном втором микроэлектронном кристалле;

прикрепление по меньшей мере одного первого микроэлектронного кристалла ко второму микроэлектронному кристаллу с помощью множества межсоединений;

размещение первого наслаиваемого слоя рядом с указанным по меньшей мере одним первым микроэлектронным кристаллом;

размещение второго наслаиваемого слоя рядом с указанным вторым микроэлектронным кристаллом; и

приложение давления к первому наслаиваемому слою и ко второму наслаиваемому слою для формирования микроэлектронной подложки, в которую заделаны указанные по меньшей мере один первый микроэлектронный кристалл и второй микроэлектронный кристалл.

18. Способ по п. 17, в котором прикрепление по меньшей мере одного первого микроэлектронного кристалла ко второму микроэлектронному кристаллу с помощью множества межсоединений включает в себя прикрепление активной поверхности первого микроэлектронного кристалла и/или второго микроэлектронного кристалла к другому из указанных кристаллов, первому микроэлектронному кристаллу и второму микроэлектронному кристаллу, с помощью множества межсоединений.

19. Способ по п. 17, в котором прикрепление по меньшей мере одного первого микроэлектронного кристалла ко второму микроэлектронному кристаллу с помощью множества межсоединений включает в себя прикрепление по меньшей мере одного переходного отверстия в кремнии на задней поверхности по меньшей мере одного из указанных кристаллов, первого микроэлектронного кристалла и второго микроэлектронного кристалла, к другому из указанных кристаллов, первому микроэлектронному кристаллу и второму микроэлектронному кристаллу, с помощью множества межсоединений.

20. Способ по п. 17, в котором прикладывание давления к первому наслаиваемому слою и второму наслаиваемому слою для формирования микроэлектронной подложки включает в себя прикладывание давления к первому наслаиваемому слою и второму наслаиваемому слою для формирования микроэлектронной подложки, содержащей первую поверхность, которая является ближайшей к указанному по меньшей мере одному первому микроэлектронному кристаллу, и вторую поверхность, которая является ближайшей к указанному второму микроэлектронному кристаллу.

21. Способ по п. 20, в котором дополнительно формируют слой межсоединения на указанной первой поверхности микроэлектронной подложки и/или на указанной второй поверхности микроэлектронной подложки.

22. Способ по п. 21, в котором дополнительно формируют внешнее межсоединение на указанном слое межсоединения.

23. Способ по п. 17, в котором дополнительно формируют по меньшей мере одно проводящее переходное отверстие в микроэлектронной подложке.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области полупроводниковой микроэлектроники, а именно к технологии сборки полупроводниковых приборов, и может быть использовано для гибридизации матричных фотоприемных устройств методом перевернутого монтажа.

Изобретение относится к полупроводниковым устройствам и способам их изготовления. В полупроводниковом устройстве, включающем подложку крепления, тонкопленочный элемент, сформированный на подложке крепления, и полупроводниковый элемент, прикрепленный к подложке крепления, полупроводниковый элемент включает в себя основную часть полупроводникового элемента и множество подстилающих слоев, расположенных стопкой на стороне основной части полупроводникового элемента, обращенной к подложке крепления, причем каждый из подстилающих слоев включает в себя изолирующий слой и рисунок схемы на изолирующем слое, и рисунки схем присоединены друг к другу через контактные отверстия в изолирующих слоях.

Изобретение относится к области сборки сверхвысокочастотной аппаратуры с размещением электронных компонентов и связей между ними в трехмерном пространстве. Технический результат изобретения - обеспечение высокой плотности компоновки электронных компонентов с тепловыми характеристиками, исключающими появление «горячих точек», и высоких показателей надежности.

Изобретение относится к области производства электронной аппаратуры с расположением компонентов и связей между ними в трехмерном пространстве. Технический результат изобретения заключается в увеличении плотности компоновки электронной аппаратуры и улучшении показателей надежности компоновки.

Изобретение относится к области сборки микроэлектронной аппаратуры с расположением электронных компонентов и содержащих их микроплат в трехмерном пространстве. .

Изобретение относится к области конструирования электронных устройств с применением трехмерной технологии и с использованием бескорпусных электронных компонентов.

Изобретение относится к области технологии изготовления электронной аппаратуры с применением бескорпусных электронных компонентов при расположении их и связей между ними в трехмерном пространстве.

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при изготовлении многокристальных модулей. .
Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано при изготовлении трехмерного гибридного интегрального модуля, содержащего гибкую плату со смонтированными на ней кристаллами бескорпусных ИС.

Изобретение относится к области конструирования радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), в частности к способам создания объемных мини-модулей для РЭА. .

Изобретение относится к бесконтактному переносу и сборке компонентов с использованием лазера. В способе избирательного лазерно-стимулированного переноса кристаллов перенос с прозрачного для лазерного излучения носителя на приемную подложку осуществляют на основе режима образования вздутия многослойного динамически отделяющегося слоя при облучении сфокусированным лазерным импульсом(ами) с низкой энергией, в результате чего вздутие вызывает перенос изделия.

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для поверхностного монтажа микроэлектронных компонентов в многокристальные модули, микросборки и модули с внутренним монтажом компонентов.

Изобретение относится к технологии присоединения элемента интегральной схемы (чип) к поверхности, которая содержит проводящие рисунки. Технический результат - создание способа и устройства для быстрого, плавного и надежного подключения чипа к печатной проводящей поверхности за счет точечного характера передачи тепла и приложения давления к поверхности в точках контакта.

Изобретение относится к технологии производства многокристальных электронных модулей. В способе группового монтажа кристаллов при сборке высокоплотных электронных модулей изготавливают промежуточный носитель с зеркальным изображением знаков совмещения и временных посадочных мест кристаллов на рабочей стороне, закрепляют промежуточный носитель в установке контактной фотолитографии с системой совмещения так, чтобы рабочая сторона носителя была обращена вниз, на рабочий столик под соответствующее временное посадочное место выкладывают кристалл активной стороной вверх, позиционируют кристалл относительно знаков совмещения на промежуточном носителе, доводят его до контакта с носителем и фиксируют за счет адгезии клеевого слоя, повторяют фиксацию для других кристаллов, промежуточный носитель с необходимым набором кристаллов извлекают из установки контактной фотолитографии и фиксируют на заготовке микрокоммутационной платы, затем демонтируют промежуточный носитель с поверхности кристаллов.

Изобретение относится к технологии монтажа кристаллов бескорпусных транзисторов. Техническим результатом изобретения является повышение качества монтажа кристаллов бескорпусных транзисторов за счет уменьшения пустот в присоединительном слое.

Изобретение относится к области полупроводниковой техники и может быть использовано для стабилизации электрических параметров полупроводниковых приборов, загерметизированных в пластмассу.

Изобретение относится к полупроводниковой технике, в частности к технологии изготовления нелинейных полупроводниковых резисторов с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления.

Изобретение относится к области термоэлектрического приборостроения и может быть использовано при изготовлении термоэлектрических устройств, основанных на эффектах Пельтье или Зеебека, прежде всего холодильных термоэлектрических устройств, а также термоэлектрических генераторов электроэнергии.
Наверх