(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-06-03
(54)【発明の名称】ブリッジを通して結合された集積デバイスを含むパッケージ
(51)【国際特許分類】
H01L 23/12 20060101AFI20240527BHJP
H01L 25/04 20230101ALI20240527BHJP
【FI】
H01L23/12 N
H01L25/04 Z
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023565402
(86)(22)【出願日】2022-04-25
(85)【翻訳文提出日】2023-10-24
(86)【国際出願番号】 US2022026200
(87)【国際公開番号】W WO2022250821
(87)【国際公開日】2022-12-01
(32)【優先日】2021-05-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】507364838
【氏名又は名称】クアルコム,インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100163522
【氏名又は名称】黒田 晋平
(72)【発明者】
【氏名】ホン・ボク・ウィ
(72)【発明者】
【氏名】アニケット・パティル
(72)【発明者】
【氏名】ジジエ・ワン
(72)【発明者】
【氏名】マーカス・ス
(57)【要約】
第1の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部を備える第1の集積デバイスと、第2の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部を備える第2の集積デバイスと、第1の集積デバイスおよび第2の集積デバイスに結合されたブリッジと、第1の集積デバイス、第2の集積デバイス、およびブリッジを少なくとも部分的にカプセル化するカプセル化層と、第1の集積デバイス、第2の集積デバイス、ブリッジ、およびカプセル化層の上に位置しているメタライゼーション部分であって、少なくとも1つの誘電体層および複数のメタライゼーション相互接続部を含む、メタライゼーション部分と、第1の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部に結合された第1の複数のピラー相互接続部であって、カプセル化層に位置している、第1の複数のピラー相互接続部と、第2の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部に結合された第2の複数のピラー相互接続部であって、カプセル化層に位置している、第2の複数のピラー相互接続部とを含む、パッケージ。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
パッケージであって、
第1の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部を備える第1の集積デバイスと、
第2の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部を備える第2の集積デバイスと、
前記第1の集積デバイスおよび前記第2の集積デバイスに結合されたブリッジと、
前記第1の集積デバイス、前記第2の集積デバイス、および前記ブリッジを少なくとも部分的にカプセル化するカプセル化層と、
前記第1の集積デバイス、前記第2の集積デバイス、前記ブリッジ、および前記カプセル化層の上に位置しているメタライゼーション部分であって、少なくとも1つの誘電体層および複数のメタライゼーション相互接続部を含む、メタライゼーション部分と、
前記第1の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部および前記メタライゼーション部分に結合された第1の複数のピラー相互接続部であって、前記カプセル化層に位置している、第1の複数のピラー相互接続部と、
前記第2の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部および前記メタライゼーション部分に結合された第2の複数のピラー相互接続部であって、前記カプセル化層に位置している、第2の複数のピラー相互接続部と
を備える、パッケージ。
【請求項2】
前記ブリッジが、前記第1の集積デバイスおよび前記第2の集積デバイスに結合された複数のブリッジ相互接続部を備える、請求項1に記載のパッケージ。
【請求項3】
前記複数のブリッジ相互接続部が、前記第1の集積デバイスからの少なくとも1つのアンダーバンプメタライゼーション相互接続部、および前記第2の集積デバイスからの少なくとも1つのアンダーバンプメタライゼーション相互接続部に結合される、請求項2に記載のパッケージ。
【請求項4】
前記複数のブリッジ相互接続部が、複数のブリッジアンダーバンプメタライゼーション相互接続部を備える、請求項2に記載のパッケージ。
【請求項5】
前記複数のブリッジアンダーバンプメタライゼーション相互接続部が、前記第1の集積デバイスからの少なくとも1つのアンダーバンプメタライゼーション相互接続部、および前記第2の集積デバイスからの少なくとも1つのアンダーバンプメタライゼーション相互接続部に結合される、請求項4に記載のパッケージ。
【請求項6】
前記複数のブリッジ相互接続部が、ハイブリッド接合によって、前記第1の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部、および前記第2の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部に結合される、請求項2に記載のパッケージ。
【請求項7】
前記複数のブリッジ相互接続部が、少なくとも1つのはんだ相互接続部を通して、前記第1の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部、および前記第2の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部に結合される、請求項2に記載のパッケージ。
【請求項8】
前記複数のブリッジ相互接続部が、0.5マイクロメートルの最小幅を備える、請求項2に記載のパッケージ。
【請求項9】
前記複数のブリッジ相互接続部が、約0.5~1マイクロメートルの範囲内の幅を備える、請求項2に記載のパッケージ。
【請求項10】
前記第1の集積デバイスの裏の面および前記第2の集積デバイスの裏の面の上に位置している第2のメタライゼーション部分をさらに備え、前記第2のメタライゼーション部分が、少なくとも1つの第2の誘電体層と、第2の複数のメタライゼーション相互接続部とを含む、請求項1に記載のパッケージ。
【請求項11】
前記メタライゼーション部分および前記第2のメタライゼーション部分に結合された第3の複数のピラー相互接続部をさらに備え、前記第3の複数のピラー相互接続部が、カプセル化層に位置している、請求項10に記載のパッケージ。
【請求項12】
装置であって、
第1の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部を備える第1の集積デバイスと、
第2の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部を備える第2の集積デバイスと、
前記第1の集積デバイスおよび前記第2の集積デバイスに結合されたブリッジ相互接続のための手段と、
前記第1の集積デバイス、前記第2の集積デバイス、およびブリッジ相互接続のための前記手段を少なくとも部分的にカプセル化するカプセル化のための手段と、
前記第1の集積デバイス、前記第2の集積デバイス、ブリッジ相互接続のための前記手段、およびカプセル化のための前記手段の上に位置しているメタライゼーション部分であって、少なくとも1つの誘電体層およびメタライゼーション相互接続のための手段を含む、メタライゼーション部分と、
前記第1の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部および前記メタライゼーション部分に結合された第1の複数のピラー相互接続部であって、カプセル化のための前記手段に位置している、第1の複数のピラー相互接続部と、
前記第2の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部および前記メタライゼーション部分に結合された第2の複数のピラー相互接続部であって、カプセル化のための前記手段に位置している、第2の複数のピラー相互接続部と
を備える、装置。
【請求項13】
ブリッジ相互接続のための前記手段が、前記第1の集積デバイスおよび前記第2の集積デバイスに結合された複数のブリッジ相互接続部を備える、請求項12に記載の装置。
【請求項14】
前記複数のブリッジ相互接続部が、前記第1の集積デバイスからの少なくとも1つのアンダーバンプメタライゼーション相互接続部、および前記第2の集積デバイスからの少なくとも1つのアンダーバンプメタライゼーション相互接続部に結合される、請求項13に記載の装置。
【請求項15】
前記複数のブリッジ相互接続部が、複数のブリッジアンダーバンプメタライゼーション相互接続部を備える、請求項13に記載の装置。
【請求項16】
前記複数のブリッジアンダーバンプメタライゼーション相互接続部が、前記第1の集積デバイスからの少なくとも1つのアンダーバンプメタライゼーション相互接続部、および前記第2の集積デバイスからの少なくとも1つのアンダーバンプメタライゼーション相互接続部に結合される、請求項15に記載の装置。
【請求項17】
前記複数のブリッジ相互接続部が、ハイブリッド接合によって、前記第1の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部、および前記第2の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部に結合される、請求項13に記載の装置。
【請求項18】
前記複数のブリッジ相互接続部が、少なくとも1つのはんだ相互接続部を通して、前記第1の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部、および前記第2の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部に結合される、請求項13に記載の装置。
【請求項19】
前記複数のブリッジ相互接続部が、0.5マイクロメートルの最小幅を備える、請求項13に記載の装置。
【請求項20】
前記複数のブリッジ相互接続部が、約0.5~1マイクロメートルの範囲内の幅を備える、請求項13に記載の装置。
【請求項21】
前記第1の集積デバイスの裏の面および前記第2の集積デバイスの裏の面の上に位置している第2のメタライゼーション部分をさらに備え、前記第2のメタライゼーション部分が、少なくとも1つの第2の誘電体層と、第2のメタライゼーション相互接続のための手段とを含む、請求項12に記載の装置。
【請求項22】
前記メタライゼーション部分および前記第2のメタライゼーション部分に結合された第3の複数のピラー相互接続部をさらに備え、前記第3の複数のピラー相互接続部が、カプセル化のための前記手段に位置している、請求項21に記載の装置。
【請求項23】
前記装置が、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテイメントユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、モバイルデバイス、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末、固定位置端末、タブレットコンピュータ、コンピュータ、ウェアラブルデバイス、ラップトップコンピュータ、サーバ、および自動車両内のデバイスからなるグループから選択されたデバイスを含む、請求項12に記載の装置。
【請求項24】
パッケージを製造するための方法であって、
第1の集積デバイスおよび第2の集積デバイスにブリッジを結合するステップであって、
前記第1の集積デバイスが、第1の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部を備え、
前記第2の集積デバイスが、第2の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部を備える、結合するステップと、
前記第1の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部の上に第1の複数の相互接続部を形成するステップと、
前記第2の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部の上に第2の複数の相互接続部を形成するステップと、
前記第1の集積デバイス、前記第2の集積デバイス、前記ブリッジ、前記第1の複数の相互接続部、および前記第2の複数の相互接続部を少なくとも部分的にカプセル化するカプセル化層を形成するステップと、
前記第1の集積デバイス、前記第2の集積デバイス、前記ブリッジ、および前記カプセル化層の上にメタライゼーション部分を形成するステップであって、少なくとも1つの誘電体層を形成するステップと、複数のメタライゼーション相互接続部を形成するステップとを含む、メタライゼーション部分を形成するステップと
を含む、方法。
【請求項25】
第2のメタライゼーション部分を形成するステップをさらに含み、少なくとも1つの第2の誘電体層を形成するステップと、第2の複数のメタライゼーション相互接続部を形成するステップとを含む、請求項24に記載の方法。
【請求項26】
前記第1の集積デバイスの裏の面および前記第2の集積デバイスの裏の面を前記第2のメタライゼーション部分に結合するステップをさらに含む、請求項25に記載の方法。
【請求項27】
前記第1の集積デバイスの前記裏の面および前記第2の集積デバイスの前記裏の面が、接着剤によって前記第2のメタライゼーション部分に結合される、請求項26に記載の方法。
【請求項28】
前記ブリッジが、前記第1の集積デバイスおよび前記第2の集積デバイスに結合された複数のブリッジ相互接続部を備える、請求項24に記載の方法。
【請求項29】
前記複数のブリッジ相互接続部が、0.5マイクロメートルの最小幅を備える、請求項28に記載の方法。
【請求項30】
前記複数のブリッジ相互接続部が、約0.5~1マイクロメートルの範囲内の幅を備える、請求項28に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、2021年5月24日に米国特許庁に出願された非仮出願第17/328,666号の優先権および利益を主張し、その内容全体が、以下に全文が完全に本明細書に記載されるかのように、すべての適用可能な目的のために参照により本明細書に組み込まれている。
【0002】
様々な特徴は、集積デバイスを含むパッケージに関する。
【背景技術】
【0003】
パッケージは、基板と、基板上に取り付けられたいくつかの集積デバイスとを含み得る。集積デバイスは、基板を通して互いに通信するように構成されてもよい。集積デバイスを有するパッケージに、集積デバイス間の改善された通信性能を与える継続的な必要がある。これらのパッケージは、より小さい占有面積およびより薄型の形状(lower profile)を有し得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
様々な特徴は、集積デバイスを含むパッケージに関する。
【0005】
一例は、第1の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部を備える第1の集積デバイスと、第2の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部を備える第2の集積デバイスと、第1の集積デバイスおよび第2の集積デバイスに結合されたブリッジと、第1の集積デバイス、第2の集積デバイス、およびブリッジを少なくとも部分的にカプセル化するカプセル化層と、第1の集積デバイス、第2の集積デバイス、ブリッジ、およびカプセル化層の上に位置しているメタライゼーション部分であって、少なくとも1つの誘電体層および複数のメタライゼーション相互接続部を含む、メタライゼーション部分と、第1の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部およびメタライゼーション部分に結合された第1の複数のピラー相互接続部であって、カプセル化層に位置している、第1の複数のピラー相互接続部と、第2の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部およびメタライゼーション部分に結合された第2の複数のピラー相互接続部であって、カプセル化層に位置している、第2の複数のピラー相互接続部とを含むパッケージを提供する。
【0006】
別の例は、第1の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部を備える第1の集積デバイスと、第2の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部を備える第2の集積デバイスと、第1の集積デバイスおよび第2の集積デバイスに結合されたブリッジ相互接続のための手段と、第1の集積デバイス、第2の集積デバイス、およびブリッジ相互接続のための手段を少なくとも部分的にカプセル化するカプセル化のための手段と、第1の集積デバイス、第2の集積デバイス、ブリッジ相互接続のための手段、およびカプセル化のための手段の上に位置しているメタライゼーション部分であって、少なくとも1つの誘電体層および複数のメタライゼーション相互接続部を含む、メタライゼーション部分と、第1の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部およびメタライゼーション部分に結合された第1の複数のピラー相互接続部であって、カプセル化のための手段に位置している、第1の複数のピラー相互接続部と、第2の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部およびメタライゼーション部分に結合された第2の複数のピラー相互接続部であって、カプセル化のための手段に位置している、第2の複数のピラー相互接続部とを含む装置を提供する。
【0007】
別の例は、パッケージを製造するための方法を提供する。この方法は、第1の集積デバイスおよび第2の集積デバイスにブリッジを結合する。第1の集積デバイスは、第1の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部を備える。第2の集積デバイスは、第2の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部を備える。この方法は、第1の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部の上に第1の複数のピラー相互接続部を形成する。この方法は、第2の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部の上に第2の複数のピラー相互接続部を形成する。この方法は、第1の集積デバイス、第2の集積デバイス、ブリッジ、第1の複数のピラー相互接続部、および第2の複数のピラー相互接続部を少なくとも部分的にカプセル化するカプセル化層を形成する。この方法は、第1の集積デバイス、第2の集積デバイス、ブリッジ、およびカプセル化層の上にメタライゼーション部分を形成し、メタライゼーション部分を形成することは、少なくとも1つの誘電体層を形成することと、複数のメタライゼーション相互接続部を形成することとを含む。
【0008】
様々な特徴、性質、および利点は、同様の参照符号が全体にわたって対応して同じものを指す図面と併せて読まれると、以下に記載する詳細な説明から明らかになり得る。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図1】ブリッジを通して結合された集積デバイスを含むパッケージを示す図である。
【
図2】ブリッジを通して結合された集積デバイスを含むパッケージを示す図である。
【
図3】ブリッジを通して結合された集積デバイスを含むパッケージがあるパッケージオンパッケージ(PoP)を示す図である。
【
図4】複数のブリッジを通して結合された集積デバイスを含むパッケージを示す図である。
【
図5A】ブリッジを通して結合された集積デバイスを含むパッケージを製造するための例示的なシーケンスを示す図である。
【
図5B】ブリッジを通して結合された集積デバイスを含むパッケージを製造するための例示的なシーケンスを示す図である。
【
図5C】ブリッジを通して結合された集積デバイスを含むパッケージを製造するための例示的なシーケンスを示す図である。
【
図5D】ブリッジを通して結合された集積デバイスを含むパッケージを製造するための例示的なシーケンスを示す図である。
【
図6】ブリッジを通して結合された集積デバイスを含むパッケージを製造するための方法の例示的な流れ図である。
【
図7A】ブリッジを通して結合された集積デバイスを含むパッケージを製造するための例示的なシーケンスを示す図である。
【
図7B】ブリッジを通して結合された集積デバイスを含むパッケージを製造するための例示的なシーケンスを示す図である。
【
図7C】ブリッジを通して結合された集積デバイスを含むパッケージを製造するための例示的なシーケンスを示す図である。
【
図8】ブリッジを通して結合された集積デバイスを含むパッケージを製造するための方法の例示的な流れ図である。
【
図9】ダイ、集積デバイス、集積受動デバイス(IPD)、デバイスパッケージ、パッケージ、集積回路、および/または本明細書で説明するPCBを集積化し得る様々な電子デバイスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下の説明では、本開示の様々な態様を完全に理解することが可能なように具体的な詳細を示す。しかしながら、態様がこれらの具体的な詳細なしに実践される場合があることが、当業者によって理解されよう。たとえば、回路は、不必要な詳細で態様を曖昧にすることを避けるために、ブロック図で示されることがある。他の事例では、よく知られている回路、構造、および技法は、本開示の態様を曖昧にしないために、詳細に示されないことがある。
【0011】
本開示は、第1の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部を備える第1の集積デバイスと、第2の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部を備える第2の集積デバイスと、第1の集積デバイスおよび第2の集積デバイスに結合されたブリッジと、第1の集積デバイス、第2の集積デバイス、およびブリッジを少なくとも部分的にカプセル化するカプセル化層と、第1の集積デバイス、第2の集積デバイス、ブリッジ、およびカプセル化層の上に位置しているメタライゼーション部分であって、少なくとも1つの誘電体層および複数のメタライゼーション相互接続部を含む、メタライゼーション部分と、第1の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部およびメタライゼーション部分に結合された第1の複数のピラー相互接続部であって、カプセル化層に位置している、第1の複数のピラー相互接続部と、第2の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部およびメタライゼーション部分に結合された第2の複数のピラー相互接続部であって、カプセル化層に位置している、第2の複数のピラー相互接続部とを含むパッケージを説明する。ブリッジの使用は、集積デバイス間により短い電気経路を設けるのに役立つ可能性があり、集積デバイスおよびパッケージの性能を改善するのに役立ち得る。
【0012】
ブリッジを通して結合された集積デバイスを含む例示的パッケージ
図1は、ブリッジを通して結合された集積デバイスを含むパッケージ100の一例を示す。パッケージ100は、複数のはんだ相互接続部170を通してボード190(たとえば、プリント回路板)に結合される。パッケージ100は、集積デバイス102と、集積デバイス104と、メタライゼーション部分106と、ブリッジ108と、カプセル化層110とを含む。
【0013】
メタライゼーション部分106は、少なくとも1つの誘電体層160と、複数のメタライゼーション相互接続部162とを含む。ブリッジ108の裏の面(back side)が、メタライゼーション部分106に面している。ブリッジ108の裏の面は、メタライゼーション部分106に結合され得る。メタライゼーション部分106は、カプセル化層110に結合される。カプセル化層110は、ブリッジ108を少なくとも部分的にカプセル化し得る。カプセル化層110は、カプセル化のための手段であり得る。集積デバイス102および集積デバイス104は、ブリッジ108に結合され得る。集積デバイス102の表の面(front side)は、ブリッジ108の表の面に面し得る。集積デバイス102の表の面は、メタライゼーション部分106にも面し得る。メタライゼーション部分106は、第1のメタライゼーション部分であってよい。集積デバイス102は、複数のピラー相互接続部112を通してメタライゼーション部分106に結合される(たとえば、機械的に結合される、電気的に結合される)場合がある。複数のピラー相互接続部112は、複数のモールド貫通ビア(through mold via)(たとえば、TMV)および/または複数のモールド貫通相互接続部であってもよい。
【0014】
同様に、集積デバイス104の表の面は、ブリッジ108の表の面に面し得る。集積デバイス104の表の面は、メタライゼーション部分106にも面し得る。集積デバイス104は、複数のピラー相互接続部114を通してメタライゼーション部分106に結合される(たとえば、機械的に結合される、電気的に結合される)場合がある。複数のピラー相互接続部114は、複数のモールド貫通ビア(たとえば、TMV)および/または複数のモールド貫通相互接続部であってもよい。集積デバイス102および集積デバイス104は、パッケージ100の裏の面の一部であり得る。
【0015】
メタライゼーション部分106は、ブリッジ108、複数のピラー相互接続部112、複数のピラー相互接続部114、集積デバイス102、および/または集積デバイス104を少なくとも部分的にカプセル化し得る。メタライゼーション部分106は、パッケージ100の表の面の一部であってもよく、かつ/またはその表の面に位置していてもよい。
【0016】
集積デバイス102は、ブリッジ108を通して集積デバイス104に電気的に結合されるように構成され得る。ブリッジ108の1つの利点は、ブリッジ108が、集積デバイス102と集積デバイス104との間の電流(たとえば、電気信号、入力/出力信号)により短い電気経路を設け、パッケージ100の全体的性能および集積デバイス102および集積デバイス104の性能を向上させるのに役立つことである。ブリッジ108を通って進む集積デバイス102と集積デバイス104との間の電流は、複数のピラー相互接続部112、複数のピラー相互接続部114、およびメタライゼーション部分106を通って進む必要がない。さらに、以下でさらに説明するように、ブリッジ108は、1マイクロメートル以下(たとえば、0.5~1マイクロメートル)の幅を含む複数のブリッジ相互接続部を含むように構成され得る。ブリッジ108のブリッジ相互接続部は、メタライゼーション部分106の複数のメタライゼーション相互接続部162の幅よりも小さい幅を有し得る。ブリッジ相互接続部のより小さい幅は、集積デバイス102と集積デバイス104との間の所与の領域により多くの電気経路を設けるのに役立つ可能性があり、集積デバイス102と集積デバイス104との間でより高速の通信およびより多くの通信経路を可能にするのに役立ち得る。
【0017】
集積デバイス102(たとえば、第1の集積デバイス)は、ダイ(たとえば、ベア半導体ダイ)を含み得る。集積デバイス102は、ダイ基板120と、パッシベーション層122と、複数のパッド124とを含む。集積デバイス102は、複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部126を含み得る。ダイ基板120は、シリコンを含み得る。ダイ基板120は、複数の能動デバイス(たとえば、トランジスタ)を含み得る。ダイ基板120を製造するために、フロントエンドオブライン(front end of line:FEOL)プロセスが使用され得る。複数のパッド124は、ダイ基板120の上に位置していてもよい。複数のパッド124は、集積デバイス102の最上層であってもよい。複数のパッド124は、能動デバイス(たとえば、トランジスタ)に電気的に結合されるように構成されてもよい。パッシベーション層122は、複数のパッド124およびダイ基板120の上に位置していてもよい。集積デバイス102は、表面(frontside)および裏面(backside)を含み得る。集積デバイス102の表面は、複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部126、複数のパッド124、および/またはパッシベーション層122を含む集積デバイス102の面を含み得る。集積デバイス102の裏面は、複数のパッド124に背を向ける面を含み得る。集積デバイス102の裏面は、ダイ基板120を含む面を含み得る。複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部126は、複数のパッド124に結合される。
【0018】
集積デバイス104(たとえば、第2の集積デバイス)は、ダイ(たとえば、ベア半導体ダイ)を含み得る。集積デバイス104は、ダイ基板140と、パッシベーション層142と、複数のパッド144とを含む。集積デバイス104は、複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部146を含み得る。ダイ基板140は、シリコンを含み得る。ダイ基板140は、複数の能動デバイス(たとえば、トランジスタ)を含み得る。ダイ基板140を製造するために、フロントエンドオブライン(FEOL)プロセスが使用され得る。複数のパッド144は、ダイ基板140の上に位置していてもよい。複数のパッド144は、集積デバイス104の最上層であってもよい。複数のパッド144は、能動デバイス(たとえば、トランジスタ)に電気的に結合されるように構成されてもよい。パッシベーション層142は、複数のパッド144およびダイ基板140の上に位置していてもよい。集積デバイス104は、表面および裏面を含み得る。集積デバイス104の表面は、複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部146、複数のパッド144、および/またはパッシベーション層142を含む集積デバイス104の面を含み得る。集積デバイス104の裏面は、複数のパッド144に背を向ける面を含み得る。集積デバイス104の裏面は、ダイ基板140を含む面を含み得る。複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部146は、複数のパッド144に結合される。
【0019】
いくつかの実装形態では、集積デバイス102および/または集積デバイス104は、ダイ基板(たとえば、120、140)の上に位置している1つまたは複数の相互接続部および1つまたは複数の誘電体層を含み得る。1つまたは複数の相互接続部および1つまたは複数の誘電体層は、ダイ基板(たとえば、120、140)とパッシベーション層(たとえば、122、142)との間に位置していてもよい。そのような事例では、複数のパッド(たとえば、124、144)は、1つまたは複数の相互接続部に結合されてもよい。1つまたは複数の相互接続部は、1つまたは複数の能動デバイス(たとえば、トランジスタ)に結合されてもよい。1つまたは複数の相互接続部および1つまたは複数の誘電体層を製造するために、バックエンドオブライン(back end of line:BEOL)プロセスが使用され得る。
【0020】
ブリッジ108は、基板180(たとえば、ダイ基板)と、パッシベーション層182と、複数のブリッジ相互接続部185と、複数のブリッジ相互接続部184と、複数のブリッジ相互接続部186とを含む。ブリッジ108は、ブリッジ相互接続のための手段であってもよい。ブリッジ108は、ブリッジダイであってもよい。ブリッジ108は、受動ダイであってもよい。基板180は、シリコンを含み得る。複数のブリッジ相互接続部185は、基板180の上に形成され、位置している。パッシベーション層182は、複数のブリッジ相互接続部185の上に位置していてもよい。複数のブリッジ相互接続部184は、複数のブリッジ相互接続部185に結合される。複数のブリッジ相互接続部186は、複数のブリッジ相互接続部185に結合される。複数のブリッジ相互接続部184および/または複数のブリッジ相互接続部186は、複数のブリッジアンダーバンプメタライゼーション相互接続部および/または複数のブリッジポスト相互接続部を含んでもよい。複数のブリッジ相互接続部185は、ブリッジ相互接続部の列に配置されてもよい。いくつかの実装形態では、複数のブリッジ相互接続部185からの1つまたは複数のブリッジ相互接続部は、1マイクロメートル以下(たとえば、0.5~1マイクロメートル)の幅を有してもよい。いくつかの実装形態では、複数のブリッジ相互接続部185からの1つまたは複数のブリッジ相互接続部は、0.5マイクロメートルの最小幅を有してもよい。いくつかの実装形態では、複数のブリッジ相互接続部185からの2つの隣接するブリッジ相互接続部は、1マイクロメートル以下(たとえば、0.5~1マイクロメートル)であってもよい。いくつかの実装形態では、複数のブリッジ相互接続部185からの2つの隣接するブリッジ相互接続部間の最小間隔は、0.5マイクロメートルであってもよい。
【0021】
ブリッジ108は、複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部126が複数のブリッジ相互接続部184に結合されるように、集積デバイス102に結合される。複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部126と複数のブリッジ相互接続部184との間にインターフェースがあっても、なくてもよい。ブリッジ108は、複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部146が複数のブリッジ相互接続部186に結合されるように、集積デバイス104に結合される。複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部146と複数のブリッジ相互接続部186との間にインターフェースがあっても、なくてもよい。
【0022】
集積デバイス102と集積デバイス104との間の電気経路が、パッド124aと、アンダーバンプメタライゼーション相互接続部126aと、複数のブリッジ相互接続部184からのブリッジ相互接続部と、複数のブリッジ相互接続部185からのブリッジ相互接続部と、複数のブリッジ相互接続部186からのブリッジ相互接続部と、アンダーバンプメタライゼーション相互接続部146aと、パッド144aとを含み得る。ブリッジ108は、ブリッジ相互接続部の列に配置され得るいくつかの電気経路を含んでもよい。電気経路は、集積デバイス102と集積デバイス104との間の電流(たとえば、入力/出力信号)を可能にするように構成されてもよい。
【0023】
図1は、アンダーバンプメタライゼーション相互接続部126aと複数のブリッジ相互接続部184からのブリッジ相互接続部との間のインターフェースを示している。しかしながら、いくつかの実装形態では、アンダーバンプメタライゼーション相互接続部126aと複数のブリッジ相互接続部184からのブリッジ相互接続部との間のインターフェースがない場合がある。いくつかの実装形態では、アンダーバンプメタライゼーション相互接続部126aの表の面が、複数のブリッジ相互接続部184からのブリッジ相互接続部に結合される。アンダーバンプメタライゼーション相互接続部の表の面は、アンダーバンプメタライゼーション相互接続部の最も広い部分である面であってもよい。金属間酸化物接合(metal-to-metal oxide bonding)プロセスおよび/またはハイブリッド接合(hybrid bonding)プロセスが、アンダーバンプメタライゼーション相互接続部126aの表の面を複数のブリッジ相互接続部184からのブリッジ相互接続部に結合するために使用されてもよい。
【0024】
図1はまた、アンダーバンプメタライゼーション相互接続部146aと複数のブリッジ相互接続部186からのブリッジ相互接続部との間のインターフェースを示している。しかしながら、いくつかの実装形態では、アンダーバンプメタライゼーション相互接続部146aと複数のブリッジ相互接続部186からのブリッジ相互接続部との間のインターフェースがない場合がある。いくつかの実装形態では、アンダーバンプメタライゼーション相互接続部146aの表の面が、複数のブリッジ相互接続部186からのブリッジ相互接続部に結合される。金属間酸化物接合プロセスおよび/またはハイブリッド接合プロセスが、アンダーバンプメタライゼーション相互接続部146aの表の面を複数のブリッジ相互接続部186からのブリッジ相互接続部に結合するために使用されてもよい。
【0025】
パッケージ100の異なる構成要素は、異なるサイズおよび/または形状を有してもよい。たとえば、集積デバイス(たとえば、102、104)は、約140マイクロメートルの厚さを有してもよい。パッシベーション層(たとえば、122、142)は、約5マイクロメートルの厚さを有してもよい。複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部(たとえば、126、146)は、約50マイクロメートルの幅を有してもよい。ブリッジ108は、約25マイクロメートルの厚さを有してもよい。複数のブリッジ相互接続部(たとえば、184、186)は、約30マイクロメートルの幅を有してもよい。複数のメタライゼーション相互接続部162の金属層の各々が、約4~5マイクロメートルの厚さを有してもよい。異なる実装形態が、ブリッジ108を集積デバイス102および集積デバイス104に結合し得る。
【0026】
図2は、ブリッジを通して結合された集積デバイスを含むパッケージ200の一例を示す。パッケージ200は、複数のはんだ相互接続部170を通してボード190(たとえば、プリント回路板)に結合される。パッケージ200は、パッケージ100と同様であり、したがって、パッケージ100と同様の構成要素を含む。パッケージ200は、集積デバイス102と、集積デバイス104と、メタライゼーション部分106と、ブリッジ108と、カプセル化層110とを含む。
【0027】
図2は、ブリッジ108が、複数のはんだ相互接続部284を通して集積デバイス102に結合されることを示す。
図2はまた、ブリッジ108が、複数のはんだ相互接続部286を通して集積デバイス104に結合されることを示す。複数のはんだ相互接続部284は、複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部126からの少なくとも1つのアンダーバンプメタライゼーション相互接続部(たとえば、126a)、および複数のブリッジ相互接続部184に結合される。複数のはんだ相互接続部286は、複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部146からの少なくとも1つのアンダーバンプメタライゼーション相互接続部(たとえば、146a)、および複数のブリッジ相互接続部186に結合される。
【0028】
集積デバイス102と集積デバイス104との間の電気経路が、パッド124aと、アンダーバンプメタライゼーション相互接続部126aと、複数のはんだ相互接続部284からのはんだ相互接続部と、複数のブリッジ相互接続部184からのブリッジ相互接続部と、複数のブリッジ相互接続部185からのブリッジ相互接続部と、複数のブリッジ相互接続部186からのブリッジ相互接続部と、複数のはんだ相互接続部286からのはんだ相互接続部と、アンダーバンプメタライゼーション相互接続部146aと、パッド144aとを含み得る。ブリッジ108は、ブリッジ相互接続部の列に配置され得るいくつかの電気経路を含んでもよい。電気経路は、集積デバイス102と集積デバイス104との間の電流(たとえば、入力/出力信号)を可能にするように構成されてもよい。
【0029】
いくつかの実装形態では、
図1および
図2のパッケージは、パッケージオンパッケージ(PoP)の一部として実装されてもよい。
図3は、ブリッジを通して結合された集積デバイスを含むパッケージ300を示す。パッケージ300は、複数のはんだ相互接続部170を通してボード190(たとえば、プリント回路板)に結合される。パッケージ300は、パッケージ100と同様であり、したがってパッケージ100と同様の構成要素を含み得る。パッケージ300はまた、追加の構成要素を含み得る。パッケージ300は、集積デバイス102と、集積デバイス104と、メタライゼーション部分106と、ブリッジ108と、カプセル化層110と、メタライゼーション部分306とを含む。集積デバイス302および集積デバイス304は、パッケージ300に結合される。パッケージ300、集積デバイス302、および集積デバイス304は、パッケージオンパッケージ(PoP)として実装されてもよい。いくつかの実装形態では、メタライゼーション部分106は、第1のメタライゼーション部分106であってもよく、メタライゼーション部分306は、第2のメタライゼーション部分であってもよい。
【0030】
集積デバイス102、集積デバイス104、メタライゼーション部分106、ブリッジ108、およびカプセル化層110は、パッケージ100について説明した同様の方法で互いに結合されてもよい。集積デバイス102は、
図1のパッケージ100および/または
図2のパッケージ200について説明した同様の方法で、ブリッジ108を通して集積デバイス104に結合されるように構成されてもよい。メタライゼーション部分306は、カプセル化層110、集積デバイス102の裏の面、および集積デバイス104の裏の面に結合され得る。いくつかの実装形態では、集積デバイス102の裏の面および/または集積デバイス104の裏の面をメタライゼーション部分306に結合するために、1つまたは複数の接着剤(図示せず)が使用され得る。接着剤の使用については、少なくとも
図7A~
図7Cにおいて以下で説明する。メタライゼーション部分306は、パッケージ300の裏の面の一部と見なされてもよい。メタライゼーション部分306は、少なくとも1つの誘電体層360(たとえば、少なくとも1つの第2の誘電体層)と、複数の相互接続部362とを含む。複数の相互接続部362は、複数のメタライゼーション相互接続部(たとえば、第2の複数のメタライゼーション相互接続部)を含み得る。メタライゼーション部分306は、複数のピラー相互接続部312を通してメタライゼーション部分106に電気的に結合されるように構成され得る。複数のピラー相互接続部312は、複数のメタライゼーション相互接続部162および複数の相互接続部362に結合され得る。複数のピラー相互接続部312は、カプセル化層110に位置していてもよい。複数のピラー相互接続部312は、複数のモールド貫通ビア(たとえば、TMV)および/または複数のモールド貫通相互接続部であってもよい。カプセル化層110は、モールド、レジン、エポキシおよび/またはポリマーを含み得る。カプセル化層110は、カプセル化のための手段であり得る。
【0031】
集積デバイス302は、複数のピラー相互接続部322および/または複数のはんだ相互接続部320を通してメタライゼーション部分306に結合される。たとえば、集積デバイス302は、複数のピラー相互接続部322および/または複数のはんだ相互接続部320を通して複数の相互接続部362に結合される。集積デバイス304は、複数のピラー相互接続部342および/または複数のはんだ相互接続部340を通してメタライゼーション部分306に結合される。たとえば、集積デバイス304は、複数のピラー相互接続部342および/または複数のはんだ相互接続部340を通して複数の相互接続部362に結合される。集積デバイス302および/または集積デバイス304は、集積デバイス102および/または集積デバイス104と同様であってもよい。
【0032】
いくつかの実装形態では、集積デバイス302は、複数のピラー相互接続部322、複数のはんだ相互接続部320、メタライゼーション部分306の複数の相互接続部362、複数のピラー相互接続部312、メタライゼーション部分106の複数のメタライゼーション相互接続部162、および複数のピラー相互接続部112を通して、集積デバイス102に電気的に結合されるように構成されてもよい。
【0033】
いくつかの実装形態では、集積デバイス304は、複数のピラー相互接続部342、複数のはんだ相互接続部340、メタライゼーション部分306の複数の相互接続部362、複数のピラー相互接続部312、メタライゼーション部分106の複数のメタライゼーション相互接続部162、および複数のピラー相互接続部114を通して、集積デバイス104に電気的に結合されるように構成されてもよい。
【0034】
複数のメタライゼーション相互接続部162は、メタライゼーション相互接続のための手段であってもよい。複数のメタライゼーション相互接続部362は、メタライゼーション相互接続のための手段であってもよい。複数のメタライゼーション相互接続部162および/または362は、少なくとも1つの再分配層(RDL)相互接続部(たとえば、再分配相互接続部)を含んでもよい。再分配層相互接続部は、U字形またはV字形を含み得る。「U字形」および「V字形」という用語は、交換可能である。「U字形」および「V字形」という用語は、相互接続部および/または再分配層相互接続部の側面形状を指す場合がある。U字形の相互接続部(たとえば、U字形の側面形状相互接続部)およびV字形の相互接続部(たとえば、V字形の側面形状相互接続部)は、上部部分と底部部分とを有し得る。U字形の相互接続部(またはV字形の相互接続部)の底部部分は、別のU字形の相互接続部(またはV字形の相互接続部)の上部部分に結合され得る。
【0035】
パッケージが、3つ以上の集積デバイスと、2つ以上のブリッジとを含み得ることに留意されたい。
図4は、ブリッジを通して結合されたいくつかの集積デバイスを含むパッケージ400の平面図を示す。パッケージ400は、集積デバイス102と、集積デバイス104と、集積デバイス402と、集積デバイス404と、ブリッジ108と、ブリッジ408と、ブリッジ420と、ブリッジ440とを含む。いくつかの実装形態では、パッケージ100、200、および/または300は、パッケージ400によって表され得る。
【0036】
図4に示すように、集積デバイス102は、ブリッジ108を通して集積デバイス104に結合される。集積デバイス102は、ブリッジ108を通して集積デバイス104と通信し得る。集積デバイス102は、ブリッジ420を通して集積デバイス402に結合される。集積デバイス102は、ブリッジ420を通して集積デバイス402と通信し得る。集積デバイス402は、ブリッジ408を通して集積デバイス404に結合される。集積デバイス402は、ブリッジ408を通して集積デバイス404と通信し得る。集積デバイス404は、ブリッジ440を通して集積デバイス104に結合される。集積デバイス404は、ブリッジ440を通して集積デバイス104と通信し得る。ブリッジ408は、複数のブリッジ相互接続部485を含む。ブリッジ420は、複数のブリッジ相互接続部422を含む。ブリッジ440は、複数のブリッジ相互接続部442を含む。ブリッジ408、ブリッジ420、および/またはブリッジ440は、ブリッジ108と同様であってもよい。しかしながら、ブリッジ408、ブリッジ420、および/またはブリッジ440は、異なるサイズ、形状、および/または異なる数のブリッジ相互接続部を有してもよい。
【0037】
集積デバイス(たとえば、102、104、302、304、402、404)は、ダイ(たとえば、ベアダイ)を含み得る。本開示で説明する集積デバイスのいずれも、集積デバイス102および/または104について説明するものと同様の構造を有し得る。集積デバイスは、無線周波数(RF)デバイス、アナログデバイス、受動デバイス、フィルタ、キャパシタ、インダクタ、アンテナ、送信機、受信機、表面音響波(SAW)フィルタ、バルク音響波(BAW)フィルタ、発光ダイオード(LED)集積デバイス、シリコン(Si)ベース集積デバイス、炭化ケイ素(SiC)ベース集積デバイス、GaAsベース集積デバイス、GaNベース集積デバイス、メモリ、電力管理プロセッサ、および/またはそれらの組合せを含み得る。
【0038】
様々なパッケージについて説明したが、パッケージを製造するためのシーケンスおよびプロセスについて、以下で説明する。
【0039】
ブリッジを通して結合された集積デバイスを含むパッケージを製造するための例示的なシーケンス
いくつかの実装形態では、パッケージを製造することは、いくつかのプロセスを含む。
図5A~
図5Dは、パッケージを提供または製造するための例示的なシーケンスを示す。いくつかの実装形態では、
図5A~
図5Dのシーケンスは、
図1のパッケージ100、および/または本開示で説明する他のパッケージを提供または製造するために使用され得る。
【0040】
図5A~
図5Dのシーケンスは、パッケージを提供または製造するためのシーケンスを簡略化および/または明確化するために、1つまたは複数のステージを組み合わせ得ることに留意されたい。いくつかの実装形態では、プロセスの順序は変更または修正されてもよい。いくつかの実装形態では、プロセスのうちの1つまたは複数は、本開示の主旨を逸脱することなく交換または置換されてもよい。
【0041】
図5Aに示すステージ1は、集積デバイス102(たとえば、第1の集積デバイス)および集積デバイス104(たとえば、第2の集積デバイス)がキャリア500に結合された後の状態を示す。集積デバイス(たとえば、102、104)は、ダイ基板(たとえば、120、140)と、複数のパッド(たとえば、124、144)と、パッシベーション層(たとえば、122、142)とを含み得る。集積デバイス(たとえば、102、104)はまた、複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部(たとえば、126、146)を含み得る。集積デバイス(たとえば、102、104)は、ダイ(たとえば、ベアダイ、第1のダイ)を含み得る。いくつかの実装形態では、フロントエンドオブライン(FEOL)プロセスが、集積デバイスまたは集積デバイスの一部を製造するために使用されてもよい。
【0042】
ステージ2は、ブリッジ108が、集積デバイス102および集積デバイス104に結合された後の状態を示す。ブリッジ108は、ブリッジ108の表の面が集積デバイス102の表の面および集積デバイス104の表の面に面するように、集積デバイス102および集積デバイス104に結合されてもよい。いくつかの実装形態では、金属間酸化物接合プロセスおよび/またはハイブリッド接合プロセスが、ブリッジ108を集積デバイス102および104に結合するために使用されてもよい。その結果、
図1のパッケージ100について説明した同様の方法で集積デバイス102および104に結合されたブリッジ108となり得る。いくつかの実装形態では、ブリッジ108は、はんだリフロープロセスによって複数のはんだ相互接続部を通して集積デバイス102および集積デバイス104に結合されてもよい。その結果、
図2のパッケージ200について説明した同様の方法で集積デバイス102および104に結合されたブリッジ108となり得る。
【0043】
ステージ3は、複数のピラー相互接続部112が集積デバイス102の上に形成された後の状態を示す。複数のピラー相互接続部112(たとえば、第1の複数のピラー相互接続部)は、集積デバイス102の一部と見なされてもよい。複数のピラー相互接続部112は、複数のパッド124の上に形成され得る。複数のピラー相互接続部112を形成するために、めっきプロセスが使用され得る。ステージ2はまた、複数のピラー相互接続部114が集積デバイス104の上に形成された後の状態を示す。複数のピラー相互接続部114(たとえば、第2の複数のピラー相互接続部)は、集積デバイス104の一部と見なされてもよい。複数のピラー相互接続部114は、複数のパッド144の上に形成され得る。複数のピラー相互接続部114を形成するために、めっきプロセスが使用され得る。
【0044】
ステージ4は、カプセル化層110が、キャリア500、集積デバイス102、集積デバイス104、ブリッジ108、複数のピラー相互接続部112、および複数のピラー相互接続部114の上に形成された後の状態を示す。カプセル化層110は、モールド、レジン、エポキシおよび/またはポリマーを含み得る。カプセル化層110は、カプセル化のための手段であり得る。カプセル化層110を形成および/または配設するプロセスは、圧縮およびトランスファー成形プロセス、シート成形プロセス、または液体成形プロセスを使用することを含み得る。
【0045】
図5Bに示すステージ5は、カプセル化層110の一部、ブリッジ108の一部、複数のピラー相互接続部112の一部、および/または複数のピラー相互接続部114の一部が取り除かれた後の状態を示す。カプセル化層110の一部、ブリッジ108の一部、複数のピラー相互接続部112の一部、および/または複数のピラー相互接続部114の一部を取り除くために、研削プロセスおよび/または研磨プロセスが使用されてもよい。研削プロセスおよび/または研磨プロセスの後、カプセル化層110の表面(たとえば、上面)が、複数のピラー相互接続部112の表面(たとえば、上面)、複数のピラー相互接続部114の表面、および/またはブリッジ108の裏の面の表面と平面であってもよい。研削および/または研磨プロセスは、パッケージの全体的な厚さを減らすのに役立ち得る。
【0046】
ステージ6は、複数のメタライゼーション相互接続部503が複数のピラー相互接続部112、複数のピラー相互接続部114、およびカプセル化層110の上に形成された後の状態を示す。メタライゼーション相互接続部503は、複数の再分配層相互接続部を含んでもよい。複数のメタライゼーション相互接続部503は、U字形の相互接続部またはV字形の相互接続部を含む再分配相互接続部を含んでもよい。複数のメタライゼーション相互接続部503を形成するために、堆積プロセス(たとえば、めっきプロセス)が使用されてもよい。メタライゼーション相互接続部503を形成することは、シード層を形成すること、リソグラフィプロセス、めっきプロセス、剥離プロセス、および/またはエッチングプロセスを実行することを含み得る。
【0047】
ステージ7は、誘電体層510がメタライゼーション相互接続部503の上に形成された後の状態を示す。誘電体層510を形成するために、堆積プロセスが使用されてもよい。
【0048】
ステージ8は、開口511が誘電体層510に形成された後の状態を示す。開口511を形成するために、エッチングプロセスが使用されてもよい。
【0049】
図5Cに示すステージ9は、複数のメタライゼーション相互接続部513が誘電体層510の中および上に形成された後の状態を示す。複数のメタライゼーション相互接続部513のいくつかは、誘電体層510の空洞(たとえば、511)に形成され得る。複数のメタライゼーション相互接続部513は、複数のメタライゼーション相互接続部503に結合され得る。複数のメタライゼーション相互接続部513を形成することは、シード層を形成すること、リソグラフィプロセス、めっきプロセス、剥離プロセス、および/またはエッチングプロセスを実行することを含み得る。
【0050】
ステージ10は、誘電体層520および複数のメタライゼーション相互接続部523が、誘電体層510および複数のメタライゼーション相互接続部513の上に形成された後の状態を示す。複数のメタライゼーション相互接続部523は、複数のメタライゼーション相互接続部513に結合され得る。誘電体層520を形成するために、堆積プロセスが使用されてもよい。複数のメタライゼーション相互接続部523を形成することは、シード層を形成すること、リソグラフィプロセス、めっきプロセス、剥離プロセス、および/またはエッチングプロセスを実行することを含み得る。
【0051】
ステージ11は、誘電体層530、複数のメタライゼーション相互接続部533、および誘電体層540が、誘電体層520および複数のメタライゼーション相互接続部523の上に形成された後の状態を示す。複数のメタライゼーション相互接続部533は、複数のメタライゼーション相互接続部523に結合され得る。誘電体層530を形成するために、堆積プロセスが使用されてもよい。複数のメタライゼーション相互接続部533を形成することは、シード層を形成すること、リソグラフィプロセス、めっきプロセス、剥離プロセス、および/またはエッチングプロセスを実行することを含み得る。誘電体層540を形成するために、堆積プロセスおよびエッチングプロセスが使用されてもよい。ステージ11は、少なくとも1つの誘電体層160と、複数のメタライゼーション相互接続部162とを含むメタライゼーション部分106を示し得る。少なくとも1つの誘電体層160は、誘電体層510、誘電体層520、誘電体層530、および/または誘電体層540を表し得る。複数のメタライゼーション相互接続部162は、複数のメタライゼーション相互接続部503、513、523、および/または533を表し得る。
【0052】
図5Dに示すステージ12は、キャリア500が取り除かれた後の状態を示す。キャリア500を取り除くことは、集積デバイス102の裏の面、および集積デバイス104の裏の面からキャリア500を分離することを含み得る。キャリア500は、集積デバイス102、集積デバイス104、およびカプセル化層110から取り除かれる、研削される、かつ/または剥ぎ取られる場合がある。
【0053】
ステージ13は、複数のはんだ相互接続部170が複数のメタライゼーション相互接続部162に結合された後の状態を示す。ステージ13は、集積デバイス102と、集積デバイス104と、ブリッジ108と、カプセル化層110と、メタライゼーション部分106とを含むパッケージ100を示し得る。
【0054】
ブリッジを通して結合された集積デバイスを含むパッケージを製造するための方法の例示的な流れ図
いくつかの実装形態では、パッケージを製造することは、いくつかのプロセスを含む。
図6は、パッケージを提供または製造するための方法600の例示的な流れ図を示す。いくつかの実装形態では、
図6の方法600は、
図1~
図2のパッケージ、および/または本開示で説明する他のパッケージを提供または製造するために使用され得る。
【0055】
図6の方法600は、パッケージを提供または製造するための方法を簡略化および/または明確化するために、1つまたは複数のプロセスを組み合わせ得ることに留意されたい。いくつかの実装形態では、プロセスの順序は変更または修正されてもよい。
【0056】
この方法は、(605において)集積デバイス102(たとえば、第1の集積デバイス)および集積デバイス104(たとえば、第2の集積デバイス)をキャリア(たとえば、500)に結合する。集積デバイス(たとえば、102、104)は、ダイ基板(たとえば、120、140)と、複数のパッド(たとえば、124、144)と、パッシベーション層(たとえば、122、142)とを含み得る。集積デバイス(たとえば、102、104)はまた、複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部(たとえば、126、146)を含み得る。集積デバイス(たとえば、102、104)は、ダイ(たとえば、ベアダイ、第1のダイ)を含み得る。いくつかの実装形態では、フロントエンドオブライン(FEOL)プロセスが、集積デバイスまたは集積デバイスの一部を製造するために使用されてもよい。
図5Aのステージ1は、集積デバイスをキャリアに結合する一例を示して説明する。
【0057】
この方法は、(610において)ブリッジ(たとえば、108)を集積デバイス(たとえば、102、104)に結合する。ブリッジ108は、ブリッジ108の表の面が集積デバイス102の表の面および集積デバイス104の表の面に面するように、集積デバイス102および集積デバイス104に結合されてもよい。いくつかの実装形態では、金属間酸化物接合プロセスおよび/またはハイブリッド接合プロセスが、ブリッジ108を集積デバイス102および104に結合するために使用されてもよい。その結果、
図1のパッケージ100について説明した同様の方法で集積デバイス102および104に結合されたブリッジ108となり得る。いくつかの実装形態では、ブリッジ108は、はんだリフロープロセスによって複数のはんだ相互接続部を通して集積デバイス102および集積デバイス104に結合されてもよい。その結果、
図2のパッケージ200について説明した同様の方法で集積デバイス102および104に結合されたブリッジ108となり得る。
図5Aのステージ2は、集積デバイスに結合されたブリッジの一例を示して説明する。
【0058】
この方法は、(615において)複数のピラー相互接続部(たとえば、112、114)を集積デバイス(たとえば、102、104)に結合する。たとえば、方法は、集積デバイス102の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部126の上の複数のピラー相互接続部112と、集積デバイス104の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部146の上の複数のピラー相互接続部114とを形成し得る。複数のピラー相互接続部112および114を形成するために、めっきプロセスが使用され得る。
図5Aのステージ3は、集積デバイスの上にピラー相互接続部を形成する一例を示して説明する。
【0059】
この方法は、(620において)キャリア500、集積デバイス102、集積デバイス104、ブリッジ108、複数のピラー相互接続部112、および複数のピラー相互接続部114の上にカプセル化層110を形成する。カプセル化層110は、モールド、レジン、エポキシおよび/またはポリマーを含み得る。カプセル化層110は、カプセル化のための手段であり得る。カプセル化層110を形成および/または配設するプロセスは、圧縮およびトランスファー成形プロセス、シート成形プロセス、または液体成形プロセスを使用することを含み得る。
図5Aのステージ4は、カプセル化層を形成する一例を示して説明する。
【0060】
この方法は、(625において)カプセル化層110の一部、ブリッジ108の一部、複数のピラー相互接続部112の一部、および/または複数のピラー相互接続部114の一部を取り除く。カプセル化層110の一部、ブリッジ108の一部、複数のピラー相互接続部112の一部、および/または複数のピラー相互接続部114の一部を取り除くために、研削プロセスおよび/または研磨プロセスが使用されてもよい。研削プロセスおよび/または研磨プロセスの後、カプセル化層110の表面(たとえば、上面)が、複数のピラー相互接続部112の表面(たとえば、上面)、複数のピラー相互接続部114の表面、および/またはブリッジ108の裏の面の表面と平面であってもよい。
図5Bのステージ5は、カプセル化層の一部、ブリッジの一部、および複数のピラー相互接続部の一部を取り除く一例を示して説明する。
【0061】
この方法は、(630において)メタライゼーション部分(たとえば、106)を形成する。メタライゼーション部分106は、第1のメタライゼーション部分であってよい。メタライゼーション部分106を形成することは、少なくとも1つの誘電体層(たとえば、160)を形成することと、複数のメタライゼーション相互接続部(たとえば、162)を形成することとを含み得る。少なくとも1つの誘電体層を形成することは、堆積プロセスを含み得る。複数のメタライゼーション相互接続部を形成することは、シード層を形成すること、リソグラフィプロセス、めっきプロセス、剥離プロセス、および/またはエッチングプロセスを実行することを含み得る。いくつかの実装形態では、メタライゼーション部分を形成するステップが、複数のメタライゼーション相互接続部を反復して形成するステップと、誘電体層を形成するステップとを含み得る。
図5Bのステージ6から
図5Cのステージ11は、メタライゼーション部分を形成する一例を示して説明する。
【0062】
この方法は、(635において)集積デバイスの裏の面からキャリア(たとえば、500)を分離する。キャリア500を分離することは、集積デバイス102の裏の面、および集積デバイス104の裏の面からキャリア500を分離することを含み得る。キャリア500は、集積デバイス102、集積デバイス104、およびカプセル化層110から取り除かれる、研削される、かつ/または剥ぎ取られる場合がある。
図5Dのステージ12は、分離されたキャリアの一例を示して説明する。
【0063】
この方法は、(640において)複数のはんだ相互接続部(たとえば、170)をメタライゼーション部分(たとえば、106)に結合する。はんだリフロープロセスが、複数のはんだ相互接続部170を複数のメタライゼーション相互接続162に結合するために使用され得る。
図5Dのステージ13は、複数のはんだ相互接続部をパッケージのメタライゼーション部分の複数のメタライゼーション相互接続部に結合する一例を示して説明する。
【0064】
ブリッジを通して結合された集積デバイスを含むパッケージを製造するための例示的なシーケンス
いくつかの実装形態では、パッケージを製造することは、いくつかのプロセスを含む。
図7A~
図7Cは、パッケージを提供または製造するための例示的なシーケンスを示す。いくつかの実装形態では、
図7A~
図7Cのシーケンスは、
図3のパッケージ300、および/または本開示で説明する他のパッケージを提供または製造するために使用され得る。
【0065】
パッケージを提供または製造するためのシーケンスを簡略化および/または明確化するために、
図7A~
図7Cのシーケンスが1つまたは複数のステージを組み合わせてもよいことに留意されたい。いくつかの実装形態では、プロセスの順序は変更または修正されてもよい。いくつかの実装形態では、プロセスのうちの1つまたは複数は、本開示の主旨を逸脱することなく交換または置換されてもよい。
【0066】
図7Aに示すステージ1は、キャリア700の上に形成されたメタライゼーション部分306を示す。メタライゼーション部分306は、少なくとも1つの誘電体層360と、複数のメタライゼーション相互接続部362とを含む。メタライゼーション部分306は、第2のメタライゼーション部分であってよい。少なくとも1つの誘電体層360を形成するために、堆積プロセスが使用されてもよい。複数のメタライゼーション相互接続部362を形成することは、シード層を形成すること、リソグラフィプロセス、めっきプロセス、剥離プロセス、および/またはエッチングプロセスを実行することを含み得る。
図5Bのステージ6から
図5Cのステージ11のプロセスと同様のプロセスが、メタライゼーション部分306を形成するために使用されてもよい。
【0067】
ステージ2は、集積デバイス102(たとえば、第1の集積デバイス)および集積デバイス104(たとえば、第2の集積デバイス)がメタライゼーション部分306に結合された後の状態を示す。いくつかの実装形態では、集積デバイスをメタライゼーション部分306に結合するために、接着剤(たとえば、702、704)が使用されてもよい。たとえば、(i)集積デバイス102の裏の面およびメタライゼーション部分306に接着剤702が結合されてもよく、集積デバイス104の裏の面およびメタライゼーション部分306に接着剤704が結合されてもよい。集積デバイス(たとえば、102、104)は、ダイ基板(たとえば、120、140)と、複数のパッド(たとえば、124、144)と、複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部(たとえば、126、146)と、パッシベーション層(たとえば、122、142)とを含み得る。集積デバイス(たとえば、102、104)は、ダイ(たとえば、ベアダイ、第1のダイ)を含み得る。いくつかの実装形態では、フロントエンドオブライン(FEOL)プロセスが、集積デバイスまたは集積デバイスの一部を製造するために使用されてもよい。
【0068】
ステージ3は、複数のピラー相互接続部112が集積デバイス102の上に形成された後の状態を示す。複数のピラー相互接続部112(たとえば、第1の複数のピラー相互接続部)は、集積デバイス102の一部と見なされてもよい。複数のピラー相互接続部112は、複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部126の上に形成され得る。複数のピラー相互接続部112を形成するために、めっきプロセスが使用され得る。ステージ3はまた、複数のピラー相互接続部114が集積デバイス104の上に形成された後の状態を示す。複数のピラー相互接続部114(たとえば、第2の複数のピラー相互接続部)は、集積デバイス104の一部と見なされてもよい。複数のピラー相互接続部114は、複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部146の上に形成され得る。複数のピラー相互接続部114を形成するために、めっきプロセスが使用され得る。
【0069】
ステージ4は、ブリッジ108が、集積デバイス102および集積デバイス104に結合された後の状態を示す。ブリッジ108は、ブリッジ108の表の面が集積デバイス102の表の面および集積デバイス104の表の面に面するように、集積デバイス102および集積デバイス104に結合されてもよい。いくつかの実装形態では、金属間酸化物接合プロセスおよび/またはハイブリッド接合プロセスが、ブリッジ108を集積デバイス102および104に結合するために使用されてもよい。その結果、
図1のパッケージ100について説明した同様の方法で集積デバイス102および104に結合されたブリッジ108となり得る。いくつかの実装形態では、ブリッジ108は、はんだリフロープロセスによって複数のはんだ相互接続部を通して集積デバイス102および集積デバイス104に結合されてもよい。その結果、
図2のパッケージ200について説明した同様の方法で集積デバイス102および104に結合されたブリッジ108となり得る。
【0070】
図7Bに示すステージ5は、カプセル化層110が、メタライゼーション部分306、集積デバイス102、集積デバイス104、ブリッジ108、複数のピラー相互接続部112、および複数のピラー相互接続部114の上に形成された後の状態を示す。カプセル化層110は、モールド、レジン、エポキシおよび/またはポリマーを含み得る。カプセル化層110は、カプセル化のための手段であり得る。カプセル化層110を形成および/または配設するプロセスは、圧縮およびトランスファー成形プロセス、シート成形プロセス、または液体成形プロセスを使用することを含み得る。
【0071】
ステージ6は、カプセル化層110の一部、ブリッジ108の一部、複数のピラー相互接続部112の一部、および/または複数のピラー相互接続部114の一部が取り除かれた後の状態を示す。カプセル化層110の一部、ブリッジ108の一部、複数のピラー相互接続部112の一部、および/または複数のピラー相互接続部114の一部を取り除くために、研削プロセスおよび/または研磨プロセスが使用されてもよい。研削プロセスおよび/または研磨プロセスの後、カプセル化層110の表面(たとえば、上面)が、複数のピラー相互接続部112の表面(たとえば、上面)、複数のピラー相互接続部114の表面、および/またはブリッジ108の裏の面の表面と平面であってもよい。
【0072】
ステージ7は、複数の空洞710がカプセル化層110に形成された後の状態を示す。カプセル化層110に空洞710を形成するために、レーザープロセス(たとえば、レーザーアブレーション)が使用されてもよい。複数の空洞710は、複数の相互接続部362の一部を露出し得る。
【0073】
ステージ8は、複数のピラー相互接続部312がカプセル化層110の空洞710に形成された後の状態を示す。複数のピラー相互接続部312を形成するために、めっきプロセスが使用され得る。複数のピラー相互接続部312は、複数のメタライゼーション相互接続部362に結合され得る。
【0074】
図7Cに示すステージ9は、カプセル化層110、複数のピラー相互接続部312、複数のピラー相互接続部112、複数のピラー相互接続部114、およびブリッジ108の裏の面の上に形成されたメタライゼーション部分106を示す。メタライゼーション部分106は、少なくとも1つの誘電体層160と、複数のメタライゼーション相互接続部162とを含む。少なくとも1つの誘電体層160を形成するために、堆積プロセスが使用されてもよい。複数のメタライゼーション相互接続部162を形成することは、シード層を形成すること、リソグラフィプロセス、めっきプロセス、剥離プロセス、および/またはエッチングプロセスを実行することを含み得る。
図5Bのステージ6から
図5Cのステージ11のプロセスと同様のプロセスが、メタライゼーション部分106を形成するために使用されてもよい。
【0075】
ステージ10は、キャリア700が取り除かれた後の状態を示す。キャリア700を取り除くことは、キャリア700をメタライゼーション相互接続部306から分離することを含んでもよい。キャリア700は、メタライゼーション相互接続部306から取り除かれる、研削される、かつ/または剥ぎ取られる場合がある。
【0076】
ステージ11は、複数のはんだ相互接続部170がメタライゼーション部分106の複数のメタライゼーション相互接続部162に結合された後の状態を示す。ステージ13は、集積デバイス102と、集積デバイス104と、ブリッジ108と、カプセル化層110と、メタライゼーション部分106(たとえば、第1のメタライゼーション部分)と、メタライゼーション部分306(たとえば、第2のメタライゼーション部分)とを含むパッケージ300を示し得る。ステージ11は、パッケージ300を示してもよい。いくつかの実装形態では、集積デバイス302および/または集積デバイス304は、パッケージオンパッケージ(PoP)を形成するためにパッケージ300のメタライゼーション部分306に結合されてもよい。
【0077】
ブリッジを通して結合された集積デバイスを含むパッケージを製造するための方法の例示的な流れ図
いくつかの実装形態では、パッケージを製造することは、いくつかのプロセスを含む。
図8は、パッケージを提供または製造するための方法800の例示的な流れ図を示す。いくつかの実装形態では、
図8の方法800は、
図3のパッケージ300、および/または本開示で説明する他のパッケージを提供または製造するために使用され得る。
【0078】
図8の方法800は、パッケージを提供または製造するための方法を簡略化および/または明確化するために、1つまたは複数のプロセスを組み合わせ得ることに留意されたい。いくつかの実装形態では、プロセスの順序は変更または修正されてもよい。
【0079】
この方法は、(805において)キャリア(たとえば、700)の上にメタライゼーション部分(たとえば、306)を形成する。メタライゼーション部分306は、第2のメタライゼーション部分であってよい。メタライゼーション部分306を形成することは、少なくとも1つの誘電体層(たとえば、360)を形成することと、複数のメタライゼーション相互接続部(たとえば、362)を形成することとを含み得る。少なくとも1つの誘電体層を形成することは、堆積プロセスを含み得る。複数のメタライゼーション相互接続部を形成することは、シード層を形成すること、リソグラフィプロセス、めっきプロセス、剥離プロセス、および/またはエッチングプロセスを実行することを含み得る。いくつかの実装形態では、メタライゼーション部分を形成するステップが、複数のメタライゼーション相互接続部を反復して形成するステップと、誘電体層を形成するステップとを含み得る。
図7Aのステージ1は、メタライゼーション部分を形成する一例を示して説明する。
【0080】
この方法は、(810において)集積デバイス102(たとえば、第1の集積デバイス)および集積デバイス104(たとえば、第2の集積デバイス)をメタライゼーション部分(たとえば、306)に結合する。集積デバイス102の裏の面および集積デバイス104の裏の面をメタライゼーション部分306に結合するために、接着剤(たとえば、702、704)が使用され得る。集積デバイス(たとえば、102、104)は、ダイ基板(たとえば、120、140)と、複数のパッド(たとえば、124、144)と、複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部(たとえば、126、146)と、パッシベーション層(たとえば、122、142)とを含み得る。集積デバイス(たとえば、102、104)は、ダイ(たとえば、ベアダイ、第1のダイ)を含み得る。いくつかの実装形態では、フロントエンドオブライン(FEOL)プロセスが、集積デバイスまたは集積デバイスの一部を製造するために使用されてもよい。
図7Aのステージ2は、集積デバイスをメタライゼーション部分に結合する一例を示して説明する。
【0081】
この方法は、(815において)ピラー相互接続部(たとえば、112、114)を集積デバイス(たとえば、102、104)に結合する。たとえば、方法は、集積デバイス102の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部126の上の複数のピラー相互接続部112と、集積デバイス104の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部146の上の複数のピラー相互接続部114とを形成し得る。複数のピラー相互接続部112および114を形成するために、めっきプロセスが使用され得る。
図7Aのステージ3は、集積デバイスの上にピラー相互接続部を形成する一例を示して説明する。
【0082】
この方法は、(820において)ブリッジ(たとえば、108)を集積デバイス(たとえば、102、104)に結合する。ブリッジ108は、ブリッジ108の表の面が集積デバイス102の表の面および集積デバイス104の表の面に面するように、集積デバイス102および集積デバイス104に結合されてもよい。いくつかの実装形態では、金属間酸化物接合プロセスおよび/またはハイブリッド接合プロセスが、ブリッジ108を集積デバイス102および104に結合するために使用されてもよい。その結果、
図1のパッケージ100について説明した同様の方法で集積デバイス102および104に結合されたブリッジ108となり得る。いくつかの実装形態では、ブリッジ108は、はんだリフロープロセスによって複数のはんだ相互接続部を通して集積デバイス102および集積デバイス104に結合されてもよい。その結果、
図2のパッケージ200について説明した同様の方法で集積デバイス102および104に結合されたブリッジ108となり得る。
図7Aのステージ4は、集積デバイスに結合されたブリッジの一例を示して説明する。
【0083】
この方法は、(825において)メタライゼーション部分306、集積デバイス102、集積デバイス104、ブリッジ108、複数のピラー相互接続部112、および複数のピラー相互接続部114の上にカプセル化層110を形成する。カプセル化層110は、モールド、レジン、エポキシおよび/またはポリマーを含み得る。カプセル化層110は、カプセル化のための手段であり得る。カプセル化層110を形成および/または配設するプロセスは、圧縮およびトランスファー成形プロセス、シート成形プロセス、または液体成形プロセスを使用することを含み得る。
図7Bのステージ5は、カプセル化層を形成する一例を示して説明する。
【0084】
この方法は、(830において)カプセル化層110の一部、ブリッジ108の一部、複数のピラー相互接続部112の一部、および/または複数のピラー相互接続部114の一部を取り除く。カプセル化層110の一部、ブリッジ108の一部、複数のピラー相互接続部112の一部、および/または複数のピラー相互接続部114の一部を取り除くために、研削プロセスおよび/または研磨プロセスが使用されてもよい。研削プロセスおよび/または研磨プロセスの後、カプセル化層110の表面(たとえば、上面)が、複数のピラー相互接続部112の表面(たとえば、上面)、複数のピラー相互接続部114の表面、および/またはブリッジ108の裏の面の表面と平面であってもよい。
図7Bのステージ6は、カプセル化層の一部、ブリッジの一部、および複数のピラー相互接続部の一部を取り除く一例を示して説明する。
【0085】
この方法は、(835において)カプセル化層110に複数のピラー相互接続部(たとえば、312)を形成する。(835において)複数のピラー相互接続部312を形成することは、カプセル化層110に空洞(たとえば、710)を形成することと、カプセル化層110の空洞710に複数のピラー相互接続部312を形成することとを含み得る。空洞710を形成するために、レーザープロセス(たとえば、レーザーアブレーション)が使用されてもよい。カプセル化層110の空洞710に複数のピラー相互接続部312を形成するために、めっきプロセスが使用されてもよい。
図7Bのステージ7~8は、カプセル化層に空洞および相互接続部を形成する一例を示して説明する。
【0086】
この方法は、(840において)メタライゼーション部分(たとえば、106)を形成する。メタライゼーション部分106は、第1のメタライゼーション部分であってよい。メタライゼーション部分106を形成することは、少なくとも1つの誘電体層(たとえば、160)を形成することと、複数のメタライゼーション相互接続部(たとえば、162)を形成することとを含み得る。少なくとも1つの誘電体層を形成することは、堆積プロセスを含み得る。複数のメタライゼーション相互接続部を形成することは、シード層を形成すること、リソグラフィプロセス、めっきプロセス、剥離プロセス、および/またはエッチングプロセスを実行することを含み得る。いくつかの実装形態では、メタライゼーション部分を形成するステップが、複数のメタライゼーション相互接続部を反復して形成するステップと、誘電体層を形成するステップとを含み得る。
図7Cのステージ9は、メタライゼーション部分を形成する一例を示して説明する。
【0087】
この方法は、(845において)キャリア(たとえば、700)をメタライゼーション部分306から分離する。キャリア700を分離することは、キャリア700をメタライゼーション部分306から取り除くことを含み得る。キャリア700は、メタライゼーション部分306から取り除かれる、研削される、かつ/または剥ぎ取られる場合がある。
図7Cのステージ10は、キャリアが分離された後のパッケージの一例を示して説明する。
【0088】
この方法は、(850において)複数のはんだ相互接続部(たとえば、170)をメタライゼーション部分(たとえば、106)に結合する。はんだリフロープロセスが、複数のはんだ相互接続部170を複数のメタライゼーション相互接続162に結合するために使用され得る。
図7Cのステージ11は、メタライゼーション部分の複数のメタライゼーション相互接続部に結合された複数のはんだ相互接続部の一例を示して説明する。
【0089】
例示的な電子デバイス
図9は、前述のデバイス、集積デバイス、集積回路(IC)パッケージ、集積回路(IC)デバイス、半導体デバイス、集積回路、ダイ、インターポーザ、パッケージ、パッケージオンパッケージ(PoP)、システムインパッケージ(SiP)、またはシステムオンチップ(SoC)のいずれかと一体化されてもよい様々な電子デバイスを示す。たとえば、モバイルフォンデバイス902、ラップトップコンピュータデバイス904、固定位置端末デバイス906、ウェアラブルデバイス908、または自動車910が、本明細書で説明するようなデバイス900を含んでよい。デバイス900は、たとえば、本明細書で説明するデバイスおよび/または集積回路(IC)パッケージのいずれかであってよい。
図9に示すデバイス902、904、906および908ならびに車両910は、例にすぎない。他の電子デバイスもデバイス900を特徴としてもよく、デバイス900は、限定はしないが、モバイルデバイス、ハンドヘルドパーソナル通信システム(PCS)ユニット、携帯情報端末などのポータブルデータユニット、全地球測位システム(GPS)対応デバイス、ナビゲーションデバイス、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテイメントユニット、メーター読取り機器などの固定位置データユニット、通信デバイス、スマートフォン、タブレットコンピュータ、コンピュータ、ウェアラブルデバイス(たとえば、時計、眼鏡)、モノのインターネット(IoT)デバイス、サーバ、ルータ、自動車車両(たとえば、自律車両)に実装された電子デバイス、またはデータもしくはコンピュータ命令を記憶しもしくは取り出す任意の他のデバイス、あるいはそれらの任意の組合せを含むデバイス(たとえば、電子デバイス)のグループを含む。
【0090】
図1~
図4、
図5A~
図5D、
図6、
図7A~
図7C、および
図8~
図9に示す構成要素、プロセス、特徴、および/または機能のうちの1つまたは複数は、単一の構成要素、プロセス、特徴、または機能に再構成および/または結合されてもよく、あるいはいくつかの構成要素、プロセス、または機能に組み込まれてもよい。本開示から逸脱することなく、追加の要素、構成要素、プロセス、および/または機能が追加されてもよい。
図1~
図4、
図5A~
図5D、
図6、
図7A~
図7C、および
図8~
図9ならびに本開示におけるその対応する説明が、ダイおよび/またはICに限定されないことにも留意されたい。いくつかの実装形態では、
図1~
図4、
図5A~
図5D、
図6、
図7A~
図7C、および
図8~
図9ならびにその対応する説明が、デバイスおよび/または集積デバイスを製造し、作製し、提供し、および/または生産するために使用されてもよい。いくつかの実装形態では、デバイスは、ダイ(たとえば、論理ダイ)、集積デバイス、集積受動デバイス(IPD)(たとえば、受動ダイ)、ダイパッケージ、集積回路(IC)デバイス、デバイスパッケージ、集積回路(IC)パッケージ、ウェハ、半導体デバイス、パッケージオンパッケージ(PoP)デバイス、および/またはインターポーザを含んでもよい。
【0091】
本開示における図は、様々な部品、構成要素、物体、デバイス、パッケージ、集積デバイス、集積回路、および/またはトランジスタの実際の表現および/または概念的表現を表し得ることに留意されたい。いくつかの例では、図は、縮尺通りではない場合がある。いくつかの例では、簡明にするために、すべての構成要素および/または部品が示されているとは限らない。いくつかの例では、図中の様々な部品および/または構成要素の位置、ロケーション、サイズおよび/または形状は、例示的なものであり得る。いくつかの実装形態では、図中の様々な構成要素および/または部品は、随意であり得る。
【0092】
「例示的」という語は、本明細書では「例、事例、または例示の働きをすること」を意味するために使用される。本明細書で「例示的」として説明する任意の実装形態または態様は、必ずしも本開示の他の態様よりも好ましいまたは有利であると解釈されるべきではない。同様に、「態様」という用語は、本開示のすべての態様が、説明した特徴、利点、または動作モードを含むことを必要としない。「結合される」という用語は、2つの物体間の直接的または間接的な結合(たとえば、機械的結合)を指すために本明細書で使用される。たとえば、物体Aが物体Bに物理的に接触し、物体Bが物体Cに接触する場合、物体Aおよび物体Cは、直接物理的に互いに接触しない場合であっても、やはり互いに結合されると見なされてもよい。「電気的に結合される」という用語は、2つの物体が、電流(たとえば、信号、電力、接地)が2つの物体の間を進み得るように、一緒に直接的または間接的に結合されることを意味し得る。電気的に結合された2つの物体は、2つの物体の間を進む電流を有しても有しなくてもよい。「第1の」、「第2の」、「第3の」および「第4の」(および/または第4より上のいずれかの)という用語の使用は任意である。説明した構成要素のいずれかが、第1の構成要素、第2の構成要素、第3の構成要素、または第4の構成要素であり得る。たとえば、第2の構成要素と呼ばれる構成要素が、第1の構成要素、第2の構成要素、第3の構成要素、または第4の構成要素であり得る。「カプセル化する」という用語は、物体が、別の物体を部分的にカプセル化してもよく、または完全にカプセル化してもよいことを意味する。「上部」および「底部」という用語は任意である。上部に位置している構成要素は、底部に位置している構成要素の上に位置している可能性がある。上部の構成要素が底部の構成要素と見なされてもよく、その逆もあり得る。本開示で説明するように、第2の構成要素の「上」に位置している第1の構成要素は、底部または上部が任意にどのように定義されるかに応じて、第1の構成要素が、第2の構成要素の上または下に位置していることを意味し得る。別の例では、第1の構成要素は、第2の構成要素の第1の面の上に(たとえば、上方に)位置していてもよく、第3の構成要素は、第2の構成要素の第2の面の上に(たとえば、下方に)位置していてもよく、第2の面は、第1の面とは反対側である。ある構成要素が別の構成要素の上に位置している文脈において本出願で使用される「の上に(over)」という用語は、別の構成要素上ならびに/あるいは別の構成要素内にある(たとえば、構成要素の表面上のあるいは構成要素に埋め込まれた)構成要素を意味するために使用される場合があることにさらに留意されたい。したがって、たとえば、第2の構成要素の上にある第1の構成要素は、(1)第1の構成要素が第2の構成要素の上にあるが、第2の構成要素に直接接触していないこと、(2)第1の構成要素が第2の構成要素上(たとえば、その表面上)にあること、および/または(3)第1の構成要素が第2の構成要素内にある(たとえば、それに埋め込まれている)ことを意味する場合がある。第2の構成要素「の中に(in)」位置している第1の構成要素は、部分的に第2の構成要素の中に位置しているか、または完全に第2の構成要素の中に位置している場合がある。本開示で使用される「約(about)“Xの値”」または「およそ(approximately)Xの値」という用語は、“Xの値”の10パーセント以内を意味する。たとえば、約1またはおよそ1の値は、0.9~1.1の範囲内の値を意味する。
【0093】
いくつかの実装形態では、相互接続部とは、2つの点、要素、および/または構成要素の間の電気接続を可能または容易にする、デバイスまたはパッケージの要素または構成要素である。いくつかの実装形態では、相互接続部は、トレース、ビア、パッド、ピラー、メタライゼーション層、再分配層、および/またはアンダーバンプメタライゼーション(UBM)層/相互接続部を含んでよい。いくつかの実装形態では、相互接続部は、信号(たとえば、データ信号)、接地および/または電力のための電気経路を設けるように構成されてもよい導電性の材料を含み得る。相互接続部は、2つ以上の要素または構成要素を含んでよい。相互接続部は、1つまたは複数の相互接続部によって画定されてもよい。相互接続部は、1つまたは複数の金属層を含んでもよい。相互接続部は、回路の一部であってよい。様々な実装形態は、相互接続部を形成するためにそれぞれに異なるプロセスおよび/またはシーケンスを使用してもよい。いくつかの実装形態では、化学気相成長(CVD)プロセス、物理気相成長(PVD)プロセス、スパッタリングプロセス、吹付塗装プロセス、および/またはめっきプロセスが、相互接続部を形成するために使用されてもよい。
【0094】
また、本明細書に含まれる様々な開示が、フローチャート、流れ図、構造図、またはブロック図として示されるプロセスとして説明される場合があることに留意されたい。フローチャートは動作を逐次プロセスとして説明することがあるが、動作の多くは並行してまたは同時に実施することができる。加えて、動作の順序は並べ替えられてよい。プロセスは、その動作が完了したとき、終了する。
【0095】
以下は、本開示の態様の概要を提供する。
【0096】
態様1: 第1の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部を備える第1の集積デバイスと、第2の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部を備える第2の集積デバイスと、第1の集積デバイスおよび第2の集積デバイスに結合されたブリッジと、第1の集積デバイス、第2の集積デバイス、およびブリッジを少なくとも部分的にカプセル化するカプセル化層と、第1の集積デバイス、第2の集積デバイス、ブリッジ、およびカプセル化層の上に位置しているメタライゼーション部分であって、少なくとも1つの誘電体層および複数のメタライゼーション相互接続部を含む、メタライゼーション部分と、第1の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部およびメタライゼーション部分に結合された第1の複数のピラー相互接続部であって、カプセル化層に位置している、第1の複数のピラー相互接続部と、第2の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部およびメタライゼーション部分に結合された第2の複数のピラー相互接続部であって、カプセル化層に位置している、第2の複数のピラー相互接続部とを含む、パッケージ。
【0097】
態様2: ブリッジが、第1の集積デバイスおよび第2の集積デバイスに結合された複数のブリッジ相互接続部を備える、態様1のパッケージ。
【0098】
態様3: 複数のブリッジ相互接続部が、第1の集積デバイスからの少なくとも1つのアンダーバンプメタライゼーション相互接続部、および第2の集積デバイスからの少なくとも1つのアンダーバンプメタライゼーション相互接続部に結合される、態様2のパッケージ。
【0099】
態様4: 複数のブリッジ相互接続部が、複数のブリッジアンダーバンプメタライゼーション相互接続部を備える、態様2から3のパッケージ。
【0100】
態様5: 複数のブリッジアンダーバンプメタライゼーション相互接続部が、第1の集積デバイスからの少なくとも1つのアンダーバンプメタライゼーション相互接続部、および第2の集積デバイスからの少なくとも1つのアンダーバンプメタライゼーション相互接続部に結合される、態様4のパッケージ。
【0101】
態様6: 複数のブリッジ相互接続部が、ハイブリッド接合によって第1の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部、および第2の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部に結合される、態様2から5のパッケージ。
【0102】
態様7: 複数のブリッジ相互接続部が、少なくとも1つのはんだ相互接続部を通して第1の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部、および第2の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部に結合される、態様2から5のパッケージ。
【0103】
態様8: 複数のブリッジ相互接続部が、0.5マイクロメートルの最小幅を備える、態様2から7のパッケージ。
【0104】
態様9: 複数のブリッジ相互接続部が、約0.5~1マイクロメートルの範囲内の幅を備える、態様2から8のパッケージ。
【0105】
態様10: 第1の集積デバイスの裏の面および第2の集積デバイスの裏の面の上に位置している第2のメタライゼーション部分をさらに備え、第2のメタライゼーション部分が、少なくとも1つの第2の誘電体層と、第2の複数のメタライゼーション相互接続部とを含む、態様1から9のパッケージ。
【0106】
態様11: メタライゼーション部分および第2のメタライゼーション部分に結合された第3の複数のピラー相互接続部をさらに備え、第3の複数のピラー相互接続部が、カプセル化層に位置している、態様10のパッケージ。
【0107】
態様12: 第1の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部を備える第1の集積デバイスと、第2の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部を備える第2の集積デバイスと、第1の集積デバイスおよび第2の集積デバイスに結合されたブリッジ相互接続のための手段と、第1の集積デバイス、第2の集積デバイス、およびブリッジ相互接続のための手段を少なくとも部分的にカプセル化するカプセル化のための手段と、第1の集積デバイス、第2の集積デバイス、ブリッジ相互接続のための手段、およびカプセル化のための手段の上に位置しているメタライゼーション部分であって、少なくとも1つの誘電体層および複数のメタライゼーション相互接続のための手段を含む、メタライゼーション部分と、第1の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部およびメタライゼーション部分に結合された第1の複数のピラー相互接続部であって、カプセル化のための手段に位置している、第1の複数のピラー相互接続部と、第2の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部およびメタライゼーション部分に結合された第2の複数のピラー相互接続部であって、カプセル化のための手段に位置している、第2の複数のピラー相互接続部とを備える、装置。
【0108】
態様13: ブリッジ相互接続のための手段が、第1の集積デバイスおよび第2の集積デバイスに結合された複数のブリッジ相互接続部を備える、態様12の装置。
【0109】
態様14: 複数のブリッジ相互接続部が、第1の集積デバイスからの少なくとも1つのアンダーバンプメタライゼーション相互接続部、および第2の集積デバイスからの少なくとも1つのアンダーバンプメタライゼーション相互接続部に結合される、態様13の装置。
【0110】
態様15: 複数のブリッジ相互接続部が、複数のブリッジアンダーバンプメタライゼーション相互接続部を備える、態様13から14の装置。
【0111】
態様16: 複数のブリッジアンダーバンプメタライゼーション相互接続部が、第1の集積デバイスからの少なくとも1つのアンダーバンプメタライゼーション相互接続部、および第2の集積デバイスからの少なくとも1つのアンダーバンプメタライゼーション相互接続部に結合される、態様15の装置。
【0112】
態様17: 複数のブリッジ相互接続部が、ハイブリッド接合によって第1の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部、および第2の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部に結合される、態様13から16の装置。
【0113】
態様18: 複数のブリッジ相互接続部が、少なくとも1つのはんだ相互接続部を通して第1の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部、および第2の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部に結合される、態様13から16の装置。
【0114】
態様19: 複数のブリッジ相互接続部が、0.5マイクロメートルの最小幅を備える、態様13から18の装置。
【0115】
態様20: 複数のブリッジ相互接続部が、約0.5~1マイクロメートルの範囲内の幅を備える、態様13から19の装置。
【0116】
態様21: 第1の集積デバイスの裏の面および第2の集積デバイスの裏の面の上に位置している第2のメタライゼーション部分をさらに備え、第2のメタライゼーション部分が、少なくとも1つの第2の誘電体層と、第2のメタライゼーション相互接続のための手段とを含む、態様12から20の装置。
【0117】
態様22: メタライゼーション部分および第2のメタライゼーション部分に結合された第3の複数のピラー相互接続部をさらに備え、第3の複数のピラー相互接続部が、カプセル化のための手段に位置している、態様21の装置。
【0118】
態様23: 装置が、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテイメントユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、モバイルデバイス、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末、固定位置端末、タブレットコンピュータ、コンピュータ、ウェアラブルデバイス、ラップトップコンピュータ、サーバ、および自動車両内のデバイスからなるグループから選択されたデバイスを含む、態様12から22の装置。
【0119】
態様24: パッケージを製造するための方法。この方法は、第1の集積デバイスおよび第2の集積デバイスにブリッジを結合する。第1の集積デバイスは、第1の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部を備える。第2の集積デバイスは、第2の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部を備える。この方法は、第1の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部の上に第1の複数の相互接続部を形成する。この方法は、第2の複数のアンダーバンプメタライゼーション相互接続部の上に第2の複数の相互接続部を形成する。この方法は、第1の集積デバイス、第2の集積デバイス、ブリッジ、第1の複数の相互接続部、および第2の複数の相互接続部を少なくとも部分的にカプセル化するカプセル化層を形成する。この方法は、第1の集積デバイス、第2の集積デバイス、ブリッジ、およびカプセル化層の上にメタライゼーション部分を形成する。メタライゼーション部分を形成することは、少なくとも1つの誘電体層を形成することと、複数のメタライゼーション相互接続部を形成することとを含む。
【0120】
態様25: 第2のメタライゼーション部分を形成することをさらに含み、少なくとも1つの第2の誘電体層を形成することと、第2の複数のメタライゼーション相互接続部を形成することとを含む、態様24の方法。
【0121】
態様26: 第1の集積デバイスの裏の面および第2の集積デバイスの裏の面を第2のメタライゼーション部分に結合することをさらに含む、態様25の方法。
【0122】
態様27: 第1の集積デバイスの裏の面および第2の集積デバイスの裏の面が、接着剤によって第2のメタライゼーション部分に結合される、態様26の方法。
【0123】
態様28: ブリッジが、第1の集積デバイスおよび第2の集積デバイスに結合された複数のブリッジ相互接続部を備える、態様24から27の方法。
【0124】
態様29: 複数のブリッジ相互接続部が、0.5マイクロメートルの最小幅を備える、態様28の方法。
【0125】
態様30: 複数のブリッジ相互接続部が、約0.5~1マイクロメートルの範囲内の幅を備える、態様28から29の方法。
【0126】
本明細書で説明する本開示の様々な特徴は、本開示から逸脱することなく異なるシステムにおいて実装され得る。本開示の上記の態様は例にすぎず、本開示を限定するものとして解釈されるべきではないことに留意されたい。本開示の態様の説明は、例示的であることが意図されており、特許請求の範囲を限定することは意図されていない。したがって、本教示は、他のタイプの装置に容易に適用することができ、多くの代替、修正、および変形が当業者には明らかであろう。
【符号の説明】
【0127】
100 パッケージ
102 集積デバイス
104 集積デバイス
106 メタライゼーション部分
108 ブリッジ
110 カプセル化層
112 ピラー相互接続部
114 ピラー相互接続部
120 ダイ基板
122 パッシベーション層
124 パッド
126 アンダーバンプメタライゼーション相互接続部
140 ダイ基板
142 パッシベーション層
144 パッド
146 アンダーバンプメタライゼーション相互接続部
160 誘電体層
162 メタライゼーション相互接続部
170 はんだ相互接続部
180 基板
184 ブリッジ相互接続部
185 ブリッジ相互接続部
186 ブリッジ相互接続部
190 ボード
200 パッケージ
284 はんだ相互接続部
286 はんだ相互接続部
300 パッケージ
302 集積デバイス
304 集積デバイス
306 メタライゼーション部分
312 ピラー相互接続部
320 はんだ相互接続部
322 ピラー相互接続部
340 はんだ相互接続部
342 ピラー相互接続部
360 誘電体層
362 メタライゼーション相互接続部
400 パッケージ
402 集積デバイス
404 集積デバイス
408 ブリッジ
420 ブリッジ
422 ブリッジ相互接続部
440 ブリッジ
442 ブリッジ相互接続部
485 ブリッジ相互接続部
500 キャリア
503 メタライゼーション相互接続部
510 誘電体層
511 開口
513 メタライゼーション相互接続部
520 誘電体層
523 メタライゼーション相互接続部
530 誘電体層
533 メタライゼーション相互接続部
540 誘電体層
700 キャリア
900 デバイス
902 モバイルフォンデバイス
904 ラップトップコンピュータデバイス
906 固定位置端末デバイス
908 ウェアラブルデバイス
910 自動車
1006 固定位置端末デバイス
【国際調査報告】