[发明专利]用于接合的多撞击工艺

说明书

一种方法包括实施第一撞击工艺以使第一封装组件的金属凸块撞击第二封装组件的金属焊盘。金属凸块和金属焊盘的第一个包括铜。金属凸块和金属焊盘的第二个包括铝。该方法还包括实施第二撞击工艺以使金属凸块撞击金属焊盘。实施退火以使金属凸块接合在金属焊盘上。本发明实施例涉及封装及其形成方法以及用于接合的多撞击工艺。

技术领域

本发明实施例涉及封装及其形成方法以及用于接合的多撞击工艺。

背景技术

由于集成电路的发明，由于各个电组件(例如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成密度的持续改进，半导体工业已经经历了持续地快速增长。对于大部分而言，这种集成密度的改进来自于最小部件尺寸的连续减小，这使得更多的组件集成到给定的区域。

这些集成改进基本上是二维(2D)的性质，由集成组件占据的体积基本上在半导体晶圆的表面上。虽然光刻中的巨大改进已经引起了2D集成电路形成中的相当大的改进，但是对于二维中获得的密度，存在物理限制。这些限制的一个是这些组件的最小尺寸的需求。同样，当更多器件放入到一个芯片时，需要更复杂的设计。

随着器件数量的增加，额外的限制来自于器件之间的互连件的数量和长度的显著增加。当互连件的数量和长度增加时，电路RC延迟和功耗增加。

因此，探索了三维(3D)集成电路(IC)以解决以上讨论的限制。在3DIC的典型的形成工艺中，形成两个晶圆或管芯(每个均包括一些集成电路)，并且之后接合在一起。接合通常包括使用焊料以接合在铜凸块上形成的镍层。

发明内容

根据本发明的一个实施例，提供了一种用于形成封装件的方法，包括：实施第一撞击工艺以使第一封装组件的金属凸块撞击第二封装组件的金属焊盘，其中，所述金属凸块和所述金属焊盘的第一个包括铜，并且所述金属凸块和所述金属焊盘的第二个包括铝；实施第二撞击工艺以使所述金属凸块撞击所述金属焊盘；以及实施退火以将所述金属凸块接合在所述金属焊盘上。

根据本发明的另一实施例，还提供了一种用于形成封装件的方法，包括：将第一封装组件提高至第二封装组件上方并且与所述第二封装组件间隔开；实施第一撞击工艺以使所述第一封装组件撞击所述第二封装组件；在所述第一撞击工艺之后，将所述第一封装组件提高至所述第二封装组件上方并且与所述第二封装组件间隔开；实施第二撞击工艺以使所述第一封装组件撞击所述第二封装组件；以及退火所述第一封装组件和所述第二封装组件以将所述第一封装组件接合至所述第二封装组件。

根据本发明的又一实施例，还提供了一种封装件结构，包括：第一封装组件，包括含铜凸块；第二封装组件，包括含铝焊盘，其中，所述含铜凸块接合至所述含铝焊盘，并且其中，所述含铜凸块延伸至所述含铝焊盘内；以及金属间化合物(IMC)，将所述含铜凸块连接至所述含铝焊盘，其中，所述金属间化合物包括铜和铝。

附图说明

当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本发明的各个方面。应该指出，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。

图1至图14示出了根据一些实施例的用于形成封装件的管芯/晶圆的形成和接合工艺中的中间阶段的截面图。

图15至图17示出了根据一些实施例的一些接合的封装件的截面图。

图18示出了根据一些实施例的用于通过接合形成封装件的工艺流程。

具体实施方式