專(zhuān)利名稱(chēng)：利用微研磨顆粒流形成半導(dǎo)體元件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微電子器件的封裝，特別是半導(dǎo)體器件的封裝。
背景技術(shù)：
微電子元件通常包括半導(dǎo)體材料例如硅或砷化鎵的薄板，通常稱(chēng)作裸片或半導(dǎo)體芯片。半導(dǎo)體芯片通常被作為單獨(dú)的、封裝單元提供。在某些單元設(shè)計(jì)中，半導(dǎo)體芯片被安裝于基板或芯片載體上，基板或芯片載體被安裝于電路板例如印制電路板上。有源電路被制作在半導(dǎo)體芯片的第一表面(例如前表面)上。為了便于電連接到有源電路，芯片在同一表面上設(shè)置有焊墊。焊墊典型地布置為規(guī)則的陣列，或者圍繞裸片的邊緣或者，對(duì)許多存儲(chǔ)裝置來(lái)說(shuō)，在裸片中心處。焊墊通常由約0.5μπι厚的導(dǎo)電金屬例如銅或鋁制成。焊墊的尺寸隨裝置的類(lèi)型而不同，但典型地在一側(cè)上有幾十微米至幾百微米的尺寸。硅過(guò)孔技術(shù)(TSV)用于連接焊墊和半導(dǎo)體芯片的與第一表面相反的第二表面(例如后表面)。傳統(tǒng)的過(guò)孔包括穿透半導(dǎo)體芯片的孔和從第一表面至第二表面延伸通過(guò)孔的導(dǎo)電材料。焊墊可以電連接到過(guò)孔上，以允許焊墊和半導(dǎo)體芯片第二表面上的導(dǎo)電元件之間連通。傳統(tǒng)的TSV孔可能會(huì)減少可以用于包含有源電路的第一表面的那部分?？梢杂糜谟性措娐返牡谝槐砻嫔系目捎每臻g的這種減少可能增加用以制作每個(gè)半導(dǎo)體芯片所需硅的量，因而潛在地增加了每個(gè)芯片的成本。在芯片的任意物理配置中，尺寸是一個(gè)很重要的考慮因素。隨著便攜式電子裝置的快速發(fā)展，越來(lái)越強(qiáng)烈地需要更緊湊物理配置的芯片。僅僅通過(guò)實(shí)例，通常被稱(chēng)為“智能手機(jī)”的裝置，利用強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理器、存儲(chǔ)器和輔助裝置例如全球定位系統(tǒng)接收器、電子照相機(jī)和局域網(wǎng)連接，連同高分辨率顯示器和相關(guān)的圖形處理芯片一起，集成了移動(dòng)電話(huà)的功能。這種裝置可以提供如下性能例如完整的網(wǎng)絡(luò)連通性、包括全分辨率視頻的娛樂(lè)、 導(dǎo)航，電子銀行以及更多，所有這些都處于口袋大小的裝置內(nèi)。復(fù)雜的便攜式裝置需要將許多芯片封裝于很小的空間內(nèi)。而且，一些芯片具有很多輸入和輸出連接，通常稱(chēng)為“I/O”。 這些I/O必須與其他芯片的I/O互連。互連應(yīng)該很短并且應(yīng)該具有低阻抗以使信號(hào)傳播延遲最小化。形成互連的部件應(yīng)該不會(huì)大大增加該組件的尺寸。類(lèi)似的需求在作為例如數(shù)據(jù)服務(wù)器的其他應(yīng)用中也出現(xiàn)了，例如用于網(wǎng)絡(luò)搜索引擎中的那些數(shù)據(jù)服務(wù)器。例如，在復(fù)雜的芯片之間提供許多短小、低阻抗的互連的結(jié)構(gòu)可能增加搜索引擎的帶寬并且減小其能量消耗。雖然在半導(dǎo)體過(guò)孔形成和互連方面已經(jīng)取得了一些進(jìn)步，但仍需要改進(jìn)以使半導(dǎo)體芯片的尺寸最小化，同時(shí)提高電互連的可靠性。本發(fā)明的這些特征通過(guò)構(gòu)造如下所述的微電子封裝和制作微電子封裝的方法而實(shí)現(xiàn)了
發(fā)明內(nèi)容
根本發(fā)明的一個(gè)方面，一種制造微電子單元的方法包括提供半導(dǎo)體元件的步驟， 半導(dǎo)體元件具有前表面、背離前表面的后表面。半導(dǎo)體元件可包括其內(nèi)的多個(gè)有源半導(dǎo)體器件。半導(dǎo)體元件可包括暴露在前表面處的多個(gè)導(dǎo)電墊。導(dǎo)電墊可具有暴露在半導(dǎo)體元件前表面處的頂表面和與頂表面相反的底表面。所述制造微電子單元的方法可以還包括下述步驟通過(guò)朝向半導(dǎo)體元件引導(dǎo)精細(xì)研磨顆粒的噴流而形成至少一個(gè)第一開(kāi)口，其從所述后表面朝向所述前表面延伸，部分地穿過(guò)半導(dǎo)體元件。所述方法可以還包括下述步驟形成至少一個(gè)第二開(kāi)口，其從所述至少一個(gè)第一開(kāi)口延伸到至少一個(gè)導(dǎo)電墊的底表面，所述至少一個(gè)第二開(kāi)口暴露所述至少一個(gè)導(dǎo)電墊的底表面的至少一部分。所述方法可以還包括下述步驟形成至少一個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)和與其相連的至少一個(gè)導(dǎo)電互連。形成導(dǎo)電互連的步驟可包括以與所述至少一個(gè)導(dǎo)電墊的底表面接觸的方式沉積導(dǎo)電材料。每個(gè)導(dǎo)電互連可在一或多個(gè)所述第一開(kāi)口內(nèi)延伸并且可被連接至所述至少一個(gè)導(dǎo)電墊。至少一個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)可以暴露在半導(dǎo)體元件的后表面處，用以電連接至外部器件。在一種代表性的實(shí)施方式中，所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的至少一個(gè)可以電連接至所述多個(gè)有源半導(dǎo)體器件中的至少一個(gè)。在一個(gè)實(shí)施方式中，至少一個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)可以覆蓋于半導(dǎo)體元件的后表面。在特定實(shí)施方式中，精細(xì)研磨顆粒的平均尺寸可以為至少1微米。在一個(gè)實(shí)施方式中，精細(xì)研磨顆粒的噴流可包括氣體介質(zhì)。在一種代表性的實(shí)施方式中，精細(xì)研磨顆粒的噴流可包括液體介質(zhì)。在特定實(shí)施方式中，第一開(kāi)口可具有沿著所述后表面在橫向方向上的第一寬度，并且至少一個(gè)所述導(dǎo)電觸點(diǎn)可具有在橫向方向上的第二寬度，所述第一寬度大于第一寬度。在一個(gè)實(shí)施方式中，形成第一開(kāi)口的步驟可包括形成溝槽形狀。在一種代表性的實(shí)施方式中，制造微電子單元的方法可以還包括在形成第一開(kāi)口后修平第一開(kāi)口的內(nèi)表面的步驟。在特定實(shí)施方式中，修平第一開(kāi)口的內(nèi)表面的步驟可包括采用濕式蝕刻或等離子蝕刻。在一個(gè)實(shí)施方式中，導(dǎo)電互連可具有圓柱形或截頭圓錐形形狀。在一種代表性的實(shí)施方式中，導(dǎo)電互連可包括內(nèi)部空間。所述方法可以還包括用介電材料充填所述內(nèi)部空間的步驟。在一種代表性的實(shí)施方式中，制造微電子單元的方法可以還包括形成至少一個(gè)導(dǎo)電過(guò)孔部的步驟，所述導(dǎo)電過(guò)孔部在所述至少一個(gè)第二開(kāi)口中延伸并且連接著相應(yīng)的一個(gè)導(dǎo)電墊的底表面。形成所述至少一個(gè)導(dǎo)電互連的步驟可以在形成導(dǎo)電過(guò)孔部之后進(jìn)行，以使得所述導(dǎo)電互連通過(guò)所述至少一個(gè)導(dǎo)電過(guò)孔部連接至所述導(dǎo)電墊。在一個(gè)實(shí)施方式中，形成所述至少一個(gè)第二開(kāi)口的步驟可包括形成至少兩個(gè)第二開(kāi)口，它們從一個(gè)所述第一開(kāi)口延伸并且至少部分地暴露相應(yīng)各導(dǎo)電墊的底表面。在一種代表性的實(shí)施方式中，形成所述至少一個(gè)導(dǎo)電互連的步驟可至少在第一開(kāi)口內(nèi)形成兩個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)電互連，它們延伸至所述至少一個(gè)導(dǎo)電過(guò)孔部中相應(yīng)的兩個(gè)或更多個(gè)。在特定實(shí)施方式中，所述方法可以還包括下述步驟在第一開(kāi)口內(nèi)形成介電區(qū)域，并且用穿透所述介電區(qū)域的激光形成縫隙。在一種代表性的實(shí)施方式中，形成所述至少一個(gè)導(dǎo)電互連的步驟可至少在所述縫隙中形成導(dǎo)電互連。在特定實(shí)施方式中，形成導(dǎo)電互連的步驟可包括電鍍所述縫隙的內(nèi)表面。在一個(gè)實(shí)施方式中，形成所述至少一個(gè)開(kāi)口的步驟可包括從第二開(kāi)口內(nèi)去除與導(dǎo)電墊的底表面相接觸的犧牲層的至少一部分。在特定實(shí)施方式中，第二介電層可通過(guò)電化學(xué)聚合物沉積被沉積。在一個(gè)實(shí)施方式中，形成介電層的步驟可包括涂覆相對(duì)于后表面具有負(fù)角度的表面。 在一種代表性的實(shí)施方式中，形成所述至少一個(gè)導(dǎo)電過(guò)孔部的步驟可包括電鍍第二開(kāi)口的內(nèi)表面。形成導(dǎo)電互連的步驟可包括電鍍第一開(kāi)口的內(nèi)表面。在特定實(shí)施方式中，制造微電子單元的方法可以還包括下述步驟在第一開(kāi)口和第二開(kāi)口內(nèi)形成介電區(qū)域，并且用穿透所述介電區(qū)域且穿過(guò)第一開(kāi)口和所述至少一個(gè)第二開(kāi)口之一的激光形成縫隙。形成所述至少一個(gè)導(dǎo)電互連的步驟可至少在所述縫隙中形成導(dǎo)電互連。形成介電區(qū)域的步驟可包括涂覆相對(duì)于后表面具有負(fù)角度的表面。形成導(dǎo)電互連的步驟可包括電鍍所述縫隙的內(nèi)表面。在一種代表性的實(shí)施方式中，所述方法可以還包括下述步驟在第一和第二開(kāi)口中的至少一個(gè)內(nèi)形成介電區(qū)域，和穿透所述介電區(qū)域形成縫隙。縫隙可具有不與第一和第二開(kāi)口中的所述至少一個(gè)的輪廓相符的輪廓。形成所述至少一個(gè)導(dǎo)電互連的步驟可至少在所述縫隙中形成導(dǎo)電互連。在一個(gè)實(shí)施方式中，縫隙可具有不與第一開(kāi)口的輪廓相符的輪廓。在特定實(shí)施方式中，縫隙可具有不與第二開(kāi)口的輪廓相符的輪廓。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種制造互連基板的方法可包括下述步驟提供半導(dǎo)體元件，其具有前表面，背離前表面的后表面，和至少一個(gè)導(dǎo)電元件，所述導(dǎo)電元件具有暴露在所述前表面處的頂表面。所述方法可以還包括下述步驟通過(guò)朝向半導(dǎo)體元件引導(dǎo)精細(xì)研磨顆粒的噴流而形成至少一個(gè)第一開(kāi)口，其從所述后表面朝向所述前表面延伸，部分地穿過(guò)半導(dǎo)體元件。所述方法可以還包括下述步驟形成至少一個(gè)第二開(kāi)口，其從所述至少一個(gè)第一開(kāi)口延伸并且暴露所述至少一個(gè)導(dǎo)電元件的至少一部分，所述第二開(kāi)口不延伸通過(guò)所述至少一個(gè)導(dǎo)電元件。所述方法可以還包括下述步驟形成至少一個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)和與其相連的至少一個(gè)導(dǎo)電互連。形成導(dǎo)電互連的步驟可包括以與所述至少一個(gè)導(dǎo)電元件接觸的方式沉積導(dǎo)電材料。每個(gè)導(dǎo)電互連可在一或多個(gè)所述第一開(kāi)口內(nèi)延伸并且可以直接或間接連接到至少一個(gè)導(dǎo)電元件。至少一個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)可以暴露在半導(dǎo)體元件的后表面處，用以電連接至外部器件。在特定實(shí)施方式中，至少一個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)可以覆蓋于半導(dǎo)體元件的后表面。在特定實(shí)施方式中，精細(xì)研磨顆粒的平均尺寸可以為至少1微米。在一個(gè)實(shí)施方式中，精細(xì)研磨顆粒的噴流可包括氣體介質(zhì)。在一種代表性的實(shí)施方式中，精細(xì)研磨顆粒的噴流可包括液體介質(zhì)。在特定實(shí)施方式中，第一開(kāi)口可具有沿著所述后表面在橫向方向上的第一寬度，并且至少一個(gè)所述導(dǎo)電觸點(diǎn)可具有在橫向方向上的第二寬度，所述第一寬度大于第二寬度。在一個(gè)實(shí)施方式中，形成第一開(kāi)口的步驟可包括形成溝槽形狀。在一種代表性的實(shí)施方式中，制造微電子單元的方法可以還在形成第一開(kāi)口后包括修平第一開(kāi)口的內(nèi)表面的步驟。在特定實(shí)施方式中，修平第一開(kāi)口的內(nèi)表面的步驟可包括采用濕式蝕刻或等離子蝕刻。在一個(gè)實(shí)施方式中，導(dǎo)電互連可具有圓柱形或截頭圓錐形形狀。在一個(gè)實(shí)施方式中， 半導(dǎo)體元件可以還包括涂覆在其前表面上的犧牲層。形成所述至少一個(gè)第二開(kāi)口的步驟可包括通過(guò)朝向半導(dǎo)體元件引導(dǎo)精細(xì)研磨顆粒的噴流而去除犧牲層的一部分的步驟。在一種代表性的實(shí)施方式中，導(dǎo)電互連可包括內(nèi)部空間。所述方法可以還包括在所述內(nèi)部空間內(nèi)形成介電材料的步驟。在一種代表性的實(shí)施方式中，導(dǎo)電元件可具有背離所述頂表面的底表面。所述方法可以還包括形成至少一個(gè)導(dǎo)電過(guò)孔部的步驟，所述導(dǎo)電過(guò)孔部在所述至少一個(gè)第二開(kāi)口中延伸并且直接或間接連接至導(dǎo)電元件中相應(yīng)的一個(gè)的底表面。形成所述至少一個(gè)導(dǎo)電互連的步驟可以在形成導(dǎo)電過(guò)孔部之后進(jìn)行，以使得所述導(dǎo)電互連通過(guò)所述至少一個(gè)導(dǎo)電過(guò)孔部連接至所述導(dǎo)電墊。在特定實(shí)施方式中，形成所述至少一個(gè)第二開(kāi)口的步驟可包括形成至少兩個(gè)第二開(kāi)口，它們從一個(gè)所述第一開(kāi)口朝向所述半導(dǎo)體元件的前表面延伸。在一個(gè)實(shí)施方式中，形成所述至少一個(gè)導(dǎo)電互連的步驟可至少在第一開(kāi)口內(nèi)形成兩個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)電互連，它們延伸至所述至少一個(gè)導(dǎo)電過(guò)孔部中相應(yīng)的兩個(gè)或更多個(gè)。在一種代表性的實(shí)施方式中，所述方法可以還包括下述步驟在第一開(kāi)口內(nèi)形成介電區(qū)域，并且用穿透所述介電區(qū)域的激光形成縫隙。形成所述至少一個(gè)導(dǎo)電互連的步驟可至少在所述縫隙中形成導(dǎo)電互連。在一個(gè)實(shí)施方式中，形成導(dǎo)電互連的步驟可包括電鍍所述縫隙的內(nèi)表面。在一種代表性的實(shí)施方式中，所述方法可以還包括形成涂覆在第二開(kāi)口中的介電層的步驟。在特定實(shí)施方式中，形成至少一個(gè)導(dǎo)電過(guò)孔部的步驟可包括電鍍第二開(kāi)口的內(nèi)表面。形成導(dǎo)電互連的步驟可包括電鍍第一開(kāi)口的內(nèi)表面。在一個(gè)實(shí)施方式中，導(dǎo)電元件中的一或多個(gè)可包括導(dǎo)電跡線(xiàn)。形成所述至少一個(gè)導(dǎo)電過(guò)孔部的步驟可包括以與所述至少一個(gè)導(dǎo)電跡線(xiàn)接觸的方式沉積導(dǎo)電材料。導(dǎo)電元件可包括導(dǎo)電墊連接至導(dǎo)電跡線(xiàn)。導(dǎo)電跡線(xiàn)可沿著半導(dǎo)體元件的前表面延伸。在一種代表性的實(shí)施方式中，導(dǎo)電元件可包括導(dǎo)電墊，其具有暴露在半導(dǎo)體元件前表面處的頂表面和背離所述頂表面的底表面。形成所述至少一個(gè)第二開(kāi)口的步驟可至少部分地暴露至少一個(gè)導(dǎo)電墊的底表面。形成所述至少一個(gè)導(dǎo)電過(guò)孔部的步驟可包括以與所述至少一個(gè)導(dǎo)電墊的底表面接觸的方式沉積導(dǎo)電材料。在特定實(shí)施方式中，形成所述至少一個(gè)第二開(kāi)口的步驟可包括形成至少兩個(gè)第二開(kāi)口，它們從一個(gè)所述第一開(kāi)口朝向所述半導(dǎo)體元件的前表面延伸。在一種代表性的實(shí)施方式中，所述方法可以還包括下述步驟在第一和第二開(kāi)口中的至少一個(gè)內(nèi)形成介電區(qū)域，和穿透所述介電區(qū)域形成縫隙。縫隙可具有不與第一和第二開(kāi)口中的所述至少一個(gè)的輪廓相符的輪廓。形成所述至少一個(gè)導(dǎo)電互連的步驟可至少在所述縫隙中形成導(dǎo)電互連。在一個(gè)實(shí)施方式中，縫隙可具有不與第一開(kāi)口的輪廓相符的輪廓。在特定實(shí)施方式中，縫隙可具有不與第二開(kāi)口的輪廓相符的輪廓。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種制造互連基板的方法可包括下述步驟提供半導(dǎo)體元件，其具有前表面，背離前表面的后表面，和至少兩個(gè)導(dǎo)電元件，每個(gè)導(dǎo)電元件具有暴露在所述前表面處的頂表面和背離所述頂表面的底表面。所述方法可以還包括下述步驟通過(guò)朝向半導(dǎo)體元件引導(dǎo)精細(xì)研磨顆粒的噴流而形成至少一個(gè)第一開(kāi)口，其從所述后表面朝向所述前表面延伸，部分地穿過(guò)半導(dǎo)體元件。所述方法可以還包括下述步驟形成至少兩個(gè)第二開(kāi)口，它們從所述至少一個(gè)第一開(kāi)口延伸，每個(gè)第二開(kāi)口暴露所述兩個(gè)導(dǎo)電元件中相應(yīng)的一個(gè)的底表面的至少一部分，所述至少兩個(gè)第二開(kāi)口不延伸通過(guò)所述至少兩個(gè)導(dǎo)電元件中的任何一個(gè)。所述制造互連基板的方法可以還包括在所述至少一個(gè)第二開(kāi)口內(nèi)形成至少一個(gè)導(dǎo)電過(guò)孔部的步驟，其中包括以與所述至少一個(gè)導(dǎo)電元件接觸的方式沉積導(dǎo)電材料。所述方法可以還包括下述步驟形成至少一個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)和與其相連的至少兩個(gè)導(dǎo)電互連，每個(gè)導(dǎo)電互連在一或多個(gè)所述第一開(kāi)口內(nèi)延伸并且通過(guò)下述步驟形成，即在第一和第二開(kāi)口內(nèi)將導(dǎo)電材料沉積到所述至少兩個(gè)導(dǎo)電元件中相應(yīng)的一個(gè)上，每個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)暴露在半導(dǎo)體元件的后表面處，用以電連接至外部器件。在一種代表性的實(shí)施方式中，形成所述至少兩個(gè)導(dǎo)電互連的步驟可包括在所述至少一個(gè)第一開(kāi)口和所述至少一個(gè)第二開(kāi)口內(nèi)形成介電區(qū)域，并且用穿透所述介電區(qū)域且穿過(guò)所述至少一個(gè)第一開(kāi)口和所述至少一個(gè)第二開(kāi)口之一的激光形成縫隙。形成所述至少一個(gè)導(dǎo)電互連的步驟可至少在所述縫隙中形成導(dǎo)電互連。在一個(gè)實(shí)施方式中，形成導(dǎo)電互連的步驟可包括電鍍所述縫隙的內(nèi)表面。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種微電子單元包括半導(dǎo)體元件，其具有前表面、背離前表面的后表面。半導(dǎo)體元件可具有其內(nèi)的多個(gè)有源半導(dǎo)體器件。半導(dǎo)體元件可具有多個(gè)導(dǎo)電墊。每個(gè)導(dǎo)電墊可具有暴露在所述前表面處的頂表面和背離所述頂表面的底表面。半導(dǎo)體元件可具有第一開(kāi)口，其從所述后表面朝向所述前表面延伸，部分地穿過(guò)半導(dǎo)體元件和至少一個(gè)第二開(kāi)口。每個(gè)第二開(kāi)口可從第一開(kāi)口延伸并且可暴露相應(yīng)的一個(gè)導(dǎo)電墊的底表面的至少一部分。所述微電子單元可以還包括至少一個(gè)導(dǎo)電過(guò)孔部，其在相應(yīng)的所述至少一個(gè)第二開(kāi)口之一內(nèi)延伸并且以與相應(yīng)的導(dǎo)電墊接觸的方式沉積。微電子單元可以還包括至少一個(gè)導(dǎo)電互連。每個(gè)導(dǎo)電互連可以電連接至所述至少一個(gè)導(dǎo)電過(guò)孔部中相應(yīng)的一個(gè)并且可至少在第一開(kāi)口中背離所述導(dǎo)電過(guò)孔部延伸。所述微電子單元可以還包括至少一個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)。每個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)可以電連接至導(dǎo)電互連中相應(yīng)的一個(gè)。至少一個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)可以暴露在半導(dǎo)體元件的外側(cè)。第一開(kāi)口可限定出內(nèi)表面，所述內(nèi)表面的表面粗糙度大于1微米。所述內(nèi)表面可限定出相對(duì)于后表面60至 100度的壁角度。在一個(gè)實(shí)施方式中，單一的有源半導(dǎo)體區(qū)域中可包含所述多個(gè)有源半導(dǎo)體器件。 在一種代表性的實(shí)施方式中，多個(gè)有源半導(dǎo)體區(qū)域中的每個(gè)可包含所述多個(gè)有源半導(dǎo)體器件中的一部分。在特定實(shí)施方式中，第二開(kāi)口可限定出內(nèi)表面，所述內(nèi)表面具有相對(duì)于后表面的負(fù)角度。在一個(gè)實(shí)施方式中，第一開(kāi)口可具有沿著所述后表面在橫向方向上的第一寬度，并且至少一個(gè)所述導(dǎo)電觸點(diǎn)可具有沿著后表面在橫向方向上的第二寬度，所述第一寬度大于第二寬度。在一種代表性的實(shí)施方式中，所述至少一個(gè)第二開(kāi)口可以是多個(gè)第二開(kāi)口。至少一個(gè)導(dǎo)電過(guò)孔部可以是多個(gè)導(dǎo)電過(guò)孔部。至少一個(gè)導(dǎo)電互連可以是多個(gè)導(dǎo)電互連。至少一個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)可以是多個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施方式中，第一開(kāi)口可限定出溝槽形狀。多個(gè)第二開(kāi)口可從第一開(kāi)口延伸到至少相應(yīng)導(dǎo)電墊的底表面。在特定實(shí)施方式中，每個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)可以被構(gòu)造成當(dāng)橫向力施加至相應(yīng)的導(dǎo)電墊或觸點(diǎn)時(shí)相對(duì)于微電子元件移動(dòng)。本發(fā)明的另一方面提供了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用與其他電子裝置結(jié)合的根據(jù)其本發(fā)明的前述方面的微電子結(jié)構(gòu)、根據(jù)本發(fā)明的前述方面的復(fù)合芯片或這兩者。例如，該系統(tǒng)可以布置于單一外殼內(nèi)，外殼可以是便攜式外殼。根據(jù)本發(fā)明本方面的優(yōu)選實(shí)施例的系統(tǒng)可以比類(lèi)似的傳統(tǒng)系統(tǒng)更緊湊。


圖IA和IB是示出了根據(jù)本發(fā)明某一實(shí)施例的過(guò)孔結(jié)構(gòu)的剖視圖和對(duì)應(yīng)的俯視圖；圖2是示出了根據(jù)另一實(shí)施例的過(guò)孔結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖3A和;3B是示出了根據(jù)本發(fā)明某一實(shí)施例的加工階段的剖視圖和對(duì)應(yīng)的俯視圖；圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明某一實(shí)施例的制作方法中某一階段的剖視圖；圖5A和5B是示出了根據(jù)本發(fā)明某一實(shí)施例的加工階段的剖視圖和對(duì)應(yīng)的俯視圖；圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明某一實(shí)施例的加工階段的俯視圖；圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的替代性實(shí)施例的加工階段的俯視圖；圖8A和8B是示出了根據(jù)本發(fā)明某一實(shí)施例的加工階段的剖視圖和對(duì)應(yīng)的俯視圖；圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明某一實(shí)施例的制作方法中某一階段的剖視圖；圖IOA和IOB是示出了根據(jù)本發(fā)明某一實(shí)施例的加工階段的剖視圖和對(duì)應(yīng)的俯視圖；圖IlA和IlB是示出了根據(jù)本發(fā)明某一實(shí)施例的加工階段的剖視圖和對(duì)應(yīng)的俯視圖；圖12A是示出了根據(jù)另一實(shí)施例的封裝芯片的剖視圖；圖12B是進(jìn)一步示出了圖12A所示的封裝芯片的俯視圖；圖13是示出了根據(jù)本發(fā)明某一實(shí)施例的過(guò)孔結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖14是示出了根據(jù)本發(fā)明某一實(shí)施例的過(guò)孔結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖15是示出了根據(jù)本發(fā)明某一實(shí)施例的過(guò)孔結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖16是示出了根據(jù)本發(fā)明某一實(shí)施例的內(nèi)插器過(guò)孔結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖17是示出了根據(jù)替代性實(shí)施例的內(nèi)插器過(guò)孔結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖18是示出了根據(jù)另一替代性實(shí)施例的內(nèi)插器過(guò)孔結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖19A是示出了根據(jù)另一實(shí)施例的包括連接到多個(gè)較小的開(kāi)口上的溝槽形開(kāi)口的過(guò)孔結(jié)構(gòu)的透視圖；圖19B是示出了進(jìn)一步包括導(dǎo)電焊墊和金屬互連元件的圖19A中描述的過(guò)孔結(jié)構(gòu)的透視圖；圖19C是示出了從圖19B的線(xiàn)19C-19C剖開(kāi)的圖19B中描述的過(guò)孔結(jié)構(gòu)的一部分的局部剖視圖；圖20是示出了根據(jù)另一實(shí)施例的內(nèi)插器的一部分的透視圖；圖21A和21B是示出了根據(jù)另一實(shí)施例的包括單一大開(kāi)口和多個(gè)較小開(kāi)口的過(guò)孔結(jié)構(gòu)的透視圖和透視剖視圖；圖22k和22B是示出了根據(jù)另一實(shí)施例的包括單一大開(kāi)口和多個(gè)較小開(kāi)口的過(guò)孔結(jié)構(gòu)的透視圖和透視剖視圖；圖23是根據(jù)本發(fā)明某一實(shí)施例的系統(tǒng)的示意性描述。
具體實(shí)施例方式在這里顯示和描述的一些實(shí)施方式中，半導(dǎo)體元件中的一些或全部開(kāi)口是通過(guò)將
12精細(xì)研磨顆粒的噴流引導(dǎo)到半導(dǎo)體元件的表面上而形成的。精細(xì)研磨顆粒去除暴露在表面的材料。這里使用的術(shù)語(yǔ)噴砂就是指這種過(guò)程，而不論研磨顆粒是否包含砂子或作為砂子主要成分的二氧化硅顆粒。利用噴砂在半導(dǎo)體元件中形成一些開(kāi)口可以減少微電子單元的制造時(shí)間和成本，同時(shí)還能夠在半導(dǎo)體元件的有效表面上獲得緊密的開(kāi)口間隙。圖IA和IB是示出了根據(jù)本發(fā)明某一實(shí)施例可以形成的代表性過(guò)孔結(jié)構(gòu)的剖視圖和相應(yīng)的俯視圖。在示于圖IA和IB的實(shí)施方式中，噴砂可被用于形成半導(dǎo)體元件中的開(kāi)口中的一或多個(gè)。有關(guān)示于圖IA和IB的微電子單元的進(jìn)一步細(xì)節(jié)將在后面參照?qǐng)D3A至 IlB給出。如圖IA和IB中示出的，微電子單元10包括具有第一開(kāi)口 30和第二開(kāi)口 40的半導(dǎo)體元件20，第一開(kāi)口 30從后表面21向前表面22延伸，部分地穿過(guò)半導(dǎo)體元件20，第二開(kāi)口 40從第一開(kāi)口 30向?qū)щ妷|50的底表面延伸，導(dǎo)電過(guò)孔部60在第二開(kāi)口 40內(nèi)延伸， 介電區(qū)域70覆蓋于第一開(kāi)口 30的內(nèi)表面31上，導(dǎo)電互連部80在第一開(kāi)口 30內(nèi)延伸，導(dǎo)電觸點(diǎn)90電連接到導(dǎo)電互連部80上。導(dǎo)電觸點(diǎn)90可以覆蓋于第一開(kāi)口的內(nèi)表面31上， 并且可以整體覆蓋于內(nèi)表面31或下表面45上或整體覆蓋于兩者上。在一個(gè)例子中，導(dǎo)電觸點(diǎn)90可以覆蓋于半導(dǎo)體元件20的后表面21上，這里采用的這種表述方式意味著導(dǎo)電觸點(diǎn)可以覆蓋于后表面的任何部位，包括覆蓋于充填在第一開(kāi)口中的介電區(qū)域上。半導(dǎo)體元件20可以包括例如可以由硅制成的半導(dǎo)體基板。多個(gè)有源半導(dǎo)體器件 (例如，晶體管、二極管等)可以布置于有源半導(dǎo)體區(qū)域23內(nèi)，有源半導(dǎo)體區(qū)域23位于前表面22上和/或下面。半導(dǎo)體元件20在前表面22和后表面21之間的厚度典型地小于 200 μ m,并且可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于例如130 μ m、70 μ m或者甚至更小。半導(dǎo)體元件20可以還包括位于前表面22和導(dǎo)電墊50之間的介電層對(duì)。介電層 M使導(dǎo)電墊50與半導(dǎo)體元件20電絕緣。此介電層M可以被稱(chēng)為微電子單元10的“鈍化層”。介電層M可以包括無(wú)機(jī)或有機(jī)介電材料或兩者都包括。介電層M可以包括電鍍保形涂料或其他介電材料，例如可感光聚合體材料，例如防焊掩膜材料。在特定例子中，犧牲層的一部分可被從導(dǎo)電墊50的底表面51去除，以使得導(dǎo)電元件(例如，導(dǎo)電過(guò)孔部60)可被連接至底表面。在一個(gè)例子中，通過(guò)朝向半導(dǎo)體元件20引導(dǎo)精細(xì)研磨顆粒的噴流，犧牲層的一部分可被從前表面22去除。第一開(kāi)口 30從后表面21向前表面22延伸，部分地穿過(guò)半導(dǎo)體元件20。通過(guò)朝向半導(dǎo)體元件20引導(dǎo)精細(xì)研磨顆粒的噴流(即，噴砂)，第一開(kāi)口 30可被形成。第一開(kāi)口 30 包括內(nèi)表面31，內(nèi)表面31從后表面21開(kāi)始以與后表面21限定的水平面成0和90度之間的某一角度延伸通過(guò)半導(dǎo)體元件20。內(nèi)表面31可以具有恒定的斜度或變化的斜度。例如， 內(nèi)表面31相對(duì)于后表面21限定的水平面的角度或斜度可以隨著內(nèi)表面31向前表面22漸遠(yuǎn)地穿透而減小量值(也就是，正或負(fù)的數(shù)值減小)。如圖IA所示，第一開(kāi)口 30在后表面21具有寬度W1，在下表面45具有小于寬度 Wl的寬度W2，以使第一開(kāi)口沿從后表面向下表面的方向逐漸縮窄。在其他實(shí)例中，第一開(kāi)口可以具有不變的寬度，或者第一開(kāi)口可以沿從下表面向后表面的方向逐漸縮窄。第一開(kāi)口 30可以從后表面21向前表面22延伸過(guò)半途，以使第一開(kāi)口 30沿垂直于后表面21的方向的高度大于第二開(kāi)口 40的高度。第一開(kāi)口 30可以具有任意的俯視形狀，包括例如具有多個(gè)第二開(kāi)口 40的矩形溝槽，如圖IB所示的。在某一實(shí)施例中，例如在圖19中示出的內(nèi)插器(interposer)實(shí)施例中，第一開(kāi)口 30可以具有圓形的俯視形狀。在圖IB所示的實(shí)施例中，第一開(kāi)口 30在沿后表面21的第一橫向方向上具有寬度，并且第一開(kāi)口 30在沿后表面21的垂直于第一橫向方向的第二橫向方向上具有長(zhǎng)度，所述長(zhǎng)度大于寬度。第二開(kāi)口 40可以從第一開(kāi)口 30延伸至導(dǎo)電墊50的底表面51。第二開(kāi)口 40可被形成，例如，通過(guò)濕式蝕刻。如圖IA中所示，第二開(kāi)口 40在第一開(kāi)口 30的下表面45具有寬度W3，在導(dǎo)電墊50的底表面51具有寬度W4，以使第二開(kāi)口沿從第一開(kāi)口向?qū)щ妷|的底表面的方向逐漸減小。在其他實(shí)例中，第二開(kāi)口可以具有不變的寬度，或者，第二開(kāi)口可以沿從前表面向第一開(kāi)口的方向逐漸減小(例如，在圖16-18中示出的內(nèi)插器實(shí)施例中)。在這樣的內(nèi)插器實(shí)施方式中，第二開(kāi)口 40可通過(guò)噴砂形成。內(nèi)表面41可以具有恒定的斜度或變化的斜度。例如，內(nèi)表面41相對(duì)于后表面21 限定的水平面的角度或斜度可以隨著內(nèi)表面41從導(dǎo)電墊50的底表面51向著后表面21漸遠(yuǎn)地穿透而減小量值(也就是，正或負(fù)的數(shù)值減小)。第二開(kāi)口 40可以從導(dǎo)電墊50的底表面51向前表面22延伸小于半途，以使第二開(kāi)口 40沿垂直于后表面21的方向的高度小于第一開(kāi)口 30的高度。第二開(kāi)口 40可以具有任意的俯視形狀，包括例如圖IB所示的圓形形狀。在某一實(shí)施例中，例如在圖8A至IlB示出的實(shí)施例中，第二開(kāi)口 40可以具有正方形、長(zhǎng)方形或其他的帶角的俯視形狀。任意數(shù)目的第二開(kāi)口 40可以從單一的第一開(kāi)口 30開(kāi)始延伸，并且第二開(kāi)口 40可以在單一的第一開(kāi)口 30內(nèi)布置為任意的幾何構(gòu)型。例如，十四個(gè)第二開(kāi)口 40可以沿一個(gè)公共軸線(xiàn)布置，如圖IB中所示，或者七個(gè)第二開(kāi)口 40可以沿一個(gè)公共軸線(xiàn)布置，如圖12B中所示。在某一實(shí)施例中，例如在圖8A至1IB示出的實(shí)施例中，可以在兩個(gè)平行列中布置四個(gè)第二開(kāi)口 40。在另一實(shí)施例中，例如在圖22A和22B示出的實(shí)施例中，可以具有布置成一群的四個(gè)第二開(kāi)口 40。在另一實(shí)施例中，例如在圖19B示出的實(shí)施例中，可以具有從單一溝槽形第一開(kāi)口 30開(kāi)始延伸的第二開(kāi)口 40的兩個(gè)平行列。各種第一和第二開(kāi)口構(gòu)型的特殊實(shí)例和形成這些構(gòu)型的方法在被并入在此的共同所有的美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)文獻(xiàn)No. 2008/0246136 中描述了。如圖IA和IB中可以看出，半導(dǎo)體元件20包括暴露于半導(dǎo)體元件20的前表面22 上的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電墊50。雖然沒(méi)有在圖IA和IB中特別示出，但有源半導(dǎo)體區(qū)域23中的有源半導(dǎo)體器件典型地被導(dǎo)電地連接到前導(dǎo)電墊50上。因而，通過(guò)在半導(dǎo)體元件20的一個(gè)或多個(gè)介電層內(nèi)部或上方引入的電線(xiàn)，可以導(dǎo)電地連接到有源半導(dǎo)體器件。在某些實(shí)施例中，觸點(diǎn)墊可以不直接暴露于半導(dǎo)體元件的前表面處。相反，觸點(diǎn)墊可以被電連接到電跡上，該電跡延伸至暴露于半導(dǎo)體元件前表面的端子上。導(dǎo)電墊50可以由任意導(dǎo)電金屬制成，包括例如銅或金。如在此公開(kāi)中所使用的，導(dǎo)電元件被“暴露于”介電元件的表面處的說(shuō)法表示該導(dǎo)電元件可以與從介電元件外部開(kāi)始沿垂直于該介電元件表面的方向朝向該介電元件的表面移動(dòng)的理論點(diǎn)接觸。因此，暴露于介電元件表面處的端子或其他導(dǎo)電元件可以從此表面上突出；可以與此表面平齊；或者可以相對(duì)于此表面凹入并且通過(guò)介電元件中的孔或凹陷部而暴露。類(lèi)似地，所謂的導(dǎo)電元件"暴露在"半導(dǎo)體元件的表面處是指導(dǎo)電元件可被從介電元件外側(cè)沿著垂直于半導(dǎo)體元件表面的方向移動(dòng)的理論點(diǎn)接觸到。暴露在半導(dǎo)體元件的表面處的端子或其它導(dǎo)電元件可從該表面突出；可與該表面平齊；或者可以相對(duì)于該表面凹入并且通過(guò)半導(dǎo)體元件中的開(kāi)口、孔或凹陷暴露出來(lái)。雖然本質(zhì)上可用于制作導(dǎo)電元件的任意技術(shù)可以用來(lái)制作此處所描述的導(dǎo)電元件，但也可以使用非光刻技術(shù)(non-lithographic technique)，非光刻技術(shù)在與本申請(qǐng)同臼提交的名禾爾為"Non-Lithographic Formation of Three-Dimensional Conductive Elements”的共同未決申請(qǐng)(代理公司案卷號(hào)No. Tessera 3.0-614)中更詳細(xì)地介紹了。 例如，這種非光刻技術(shù)可以包括利用激光或利用機(jī)械加工，例如磨削或噴沙，選擇性地處理表面，以沿導(dǎo)電元件將要被形成的路徑處理該表面的部分，該部分與表面的其他部分不同。 例如，激光或機(jī)械加工可以用于只沿特殊路徑從該表面上切除或去除材料，例如犧牲層，并因此形成沿該路徑延伸的槽。然后，可以在槽內(nèi)堆積材料例如催化劑，并且可以在槽內(nèi)堆積一個(gè)或多個(gè)金屬層。導(dǎo)電過(guò)孔部60在第二開(kāi)口 40內(nèi)延伸，并且與導(dǎo)電墊50和導(dǎo)電互連部80電連接。 導(dǎo)電過(guò)孔部60接觸導(dǎo)電墊50的底表面51。導(dǎo)電墊50至少部分地覆蓋于導(dǎo)電過(guò)孔部60上。如圖IA中所示，導(dǎo)電通孔60可以在介電層25里面充滿(mǎn)第二開(kāi)口 40內(nèi)的全部體積，介電層25使半導(dǎo)體元件20與導(dǎo)電通孔60電絕緣。換句話(huà)說(shuō)，在第二開(kāi)口 40內(nèi)在介電層25中延伸的第二縫隙74與第二開(kāi)口 40的輪廓相符，并且導(dǎo)電通孔60與第二開(kāi)口 40的輪廓相符。在其他實(shí)施例中，例如在圖2示出的實(shí)施例中，位于第二開(kāi)口內(nèi)的導(dǎo)電互連部的導(dǎo)電過(guò)孔部部分可以具有圓柱形或截頭圓錐形狀。導(dǎo)電過(guò)孔部60可以由金屬或金屬的導(dǎo)電復(fù)合物制成，包括例如銅或金。介電區(qū)域70(和介電層2 可以提供相對(duì)于半導(dǎo)體元件20的良好的介電絕緣。介電層25可被沉積，例如，通過(guò)電解電解聚合物沉積。介電區(qū)域70可以是順應(yīng)性的，其具有足夠低的彈性模量和足夠的厚度，以使模量和厚度的乘積提供順應(yīng)性。特別地，這種順應(yīng)性的介電區(qū)域70可以允許導(dǎo)電互連部80和連接到其上的導(dǎo)電觸點(diǎn)90，在外部載荷施加到導(dǎo)電觸點(diǎn)90上時(shí)，相對(duì)于半導(dǎo)體元件20稍微彎曲或移動(dòng)。這樣，微電子單元10的導(dǎo)電觸點(diǎn)90和電路板的端子(圖中未示出)之間的焊接可以更好的承受由于微電子單元10和電路板之間的熱膨脹系數(shù)(CTE)的不匹配而引起的熱應(yīng)變。在所示實(shí)施例中，介電區(qū)域70的外表面72位于半導(dǎo)體元件20的后表面21所限定的平面內(nèi)。在其他實(shí)施例(圖中未示出)中，介電區(qū)域70的外表面72可以在半導(dǎo)體元件20的后表面21所限定的平面上方延伸。第一縫隙71設(shè)置于介電區(qū)域70內(nèi)。第一縫隙71具有圓柱形狀并且從導(dǎo)電觸點(diǎn) 90的底表面91向?qū)щ娺^(guò)孔部60延伸通過(guò)介電區(qū)域70。在其它實(shí)施例中(圖中未示出)， 第一縫隙71在距離后表面21不同的距離處可以具有其他形狀，包括例如截頭圓錐形狀或圓柱形和截頭圓錐形狀的組合。在所示實(shí)施例中，第一縫隙71的輪廓(也就是第一縫隙71 的外表面的形狀)與第一開(kāi)口 30的輪廓(也就是，第一開(kāi)口 30的內(nèi)表面31的形狀)不相符。導(dǎo)電互連部80在第一開(kāi)口 30內(nèi)第一縫隙71里面延伸，并與導(dǎo)電過(guò)孔部60和導(dǎo)電觸點(diǎn)90電連接。如圖IA中所示，導(dǎo)電互連部80具有圓柱形狀。在其它實(shí)施例中(圖中未示出)，導(dǎo)電互連部80在距離后表面21不同的距離處可以具有其他形狀，包括例如截頭圓錐形狀或圓柱形和截頭圓錐形狀的組合。在所示實(shí)施例中，導(dǎo)電互連部80的輪廓(也就是導(dǎo)電互連部80的外表面的形狀)與第一開(kāi)口 30的輪廓(也就是，第一開(kāi)口 30的內(nèi)表面 31的形狀)不相符。導(dǎo)電互連部80可以由任意導(dǎo)電金屬制成，包括例如銅或金。如圖IA所示，導(dǎo)電互連部80是實(shí)心的。在其它實(shí)施例中(圖中未示出)，導(dǎo)電互連部可以包括充填介電材料的內(nèi)部空間。例如，導(dǎo)電互連部80可以如下所述地形成電鍍延伸通過(guò)介電區(qū)域70的第一縫隙71的內(nèi)表面73，以生成覆蓋于第一縫隙71的內(nèi)表面73 上的導(dǎo)電層。導(dǎo)電互連部80可以根據(jù)加工條件形成為實(shí)心或中空。在合適的加工條件下， 可以形成包括內(nèi)部空間的導(dǎo)電互連部，然后可以用介電材料充填該內(nèi)部空間，由此，在第一縫隙71內(nèi)介電層覆蓋于導(dǎo)電層上。如圖IA所示，導(dǎo)電互連部80和導(dǎo)電過(guò)孔部60可以具有不同的形狀，其中，導(dǎo)電互連部80的外表面81在朝向?qū)щ娺^(guò)孔部60的上表面61的過(guò)渡點(diǎn)處具有傾斜斷點(diǎn)。換句話(huà)說(shuō)，第一開(kāi)口 30內(nèi)的第一縫隙71的寬度W5相對(duì)于第二開(kāi)口 40內(nèi)的第二縫隙74在第一縫隙和第二縫隙匯合處的寬度W6形成階梯式變化。導(dǎo)電觸點(diǎn)90被暴露于介電區(qū)域70的外表面72上，以與外部元件互連。導(dǎo)電觸點(diǎn) 90在其底表面91上電連接到導(dǎo)電互連部80。導(dǎo)電觸點(diǎn)90可以與第一開(kāi)口 30對(duì)正，并且可以整體或部分放置于由第一開(kāi)口 30 限定的半導(dǎo)體元件20的區(qū)域內(nèi)。如在圖IA中可以看出，導(dǎo)電觸點(diǎn)90整體布置于第一開(kāi)口 30限定的區(qū)域內(nèi)。導(dǎo)電觸點(diǎn)90的頂表面92限定的平面大體平行于半導(dǎo)體元件20的后表面21限定的平面。如圖所示，導(dǎo)電觸點(diǎn)90的底表面91位于半導(dǎo)體元件20的后表面21限定的平面上方。在其他實(shí)施例中，導(dǎo)電觸點(diǎn)90的底表面91可以位于后表面21限定的平面上或下面。如圖所示，導(dǎo)電觸點(diǎn)90具有導(dǎo)電焊墊，例如薄型平面構(gòu)件，的形狀。在其他實(shí)施例中，導(dǎo)電觸點(diǎn)可以是包括例如導(dǎo)電柱的導(dǎo)電觸點(diǎn)的任意其他形狀。如圖所示，第一開(kāi)口 30在沿后表面21的橫向方向上具有第一寬度，并且導(dǎo)電觸點(diǎn) 90的至少一個(gè)在該橫向方向上具有第二寬度，該第一寬度大于該第二寬度。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電結(jié)合材料可以暴露于導(dǎo)電觸點(diǎn)90的表面處，以與外部元件互連?，F(xiàn)在參考圖2，其示出了根據(jù)另一實(shí)施例的過(guò)孔結(jié)構(gòu)的剖視圖。微電子單元110類(lèi)似于上面描述的微電子單元10，但微電子單元110的不同方面在于介電區(qū)域的結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電墊與導(dǎo)電觸點(diǎn)之間的電連接的配置。不同于具有單獨(dú)的導(dǎo)電互連部和導(dǎo)電過(guò)孔部，微電子單元110包括在導(dǎo)電墊150 和導(dǎo)電觸點(diǎn)190之間延伸的單一整體導(dǎo)電互連部178。導(dǎo)電互連部178包括從導(dǎo)電觸點(diǎn)190 延伸通過(guò)第一開(kāi)口 130的導(dǎo)電互連部分180和從導(dǎo)電墊150開(kāi)始延伸通過(guò)第二開(kāi)口 140的導(dǎo)電過(guò)孔部部分160。在某一實(shí)施例中，微電子單元110可以包括涂布于第一開(kāi)口 130的內(nèi)表面131、第二開(kāi)口 140的內(nèi)表面141和半導(dǎo)體元件120的后表面121上的單一整體介電區(qū)域170。介電區(qū)域170可以還充滿(mǎn)內(nèi)表面131和141和導(dǎo)電互連部178之間的空間?？商娲兀殡妳^(qū)域170可以包括兩層或更多層材料。為了形成單一的導(dǎo)電互連部178，介電區(qū)域170被應(yīng)用于第一開(kāi)口 130和第二開(kāi)口 140內(nèi)部，縫隙171被制作成朝向?qū)щ妷|150的底表面151延伸通過(guò)介電區(qū)域170，例如通過(guò)激光燒蝕或機(jī)械鉆孔，并且縫隙171被電鍍導(dǎo)電金屬例如銅或金。類(lèi)似于圖IA中示出的導(dǎo)電互連部80，導(dǎo)電互連部178可以是實(shí)心的或者可以包含充填介電材料的內(nèi)部空間。在圖2示出的實(shí)施例中，在第二開(kāi)口 140里面在介電區(qū)域170內(nèi)延伸的縫隙171 的部分174與第二開(kāi)口 140的輪廓不相符。并且導(dǎo)電通孔160與第二開(kāi)口 140的輪廓不相符。參考圖3A，微電子單元210可以通過(guò)晶圓級(jí)加工同時(shí)進(jìn)行加工，也就是，在多個(gè)微電子單元210保持連接在一起作為晶圓的一部分或者作為整個(gè)半導(dǎo)體器件晶圓時(shí)，同時(shí)對(duì)該多個(gè)微電子單元210進(jìn)行加工。在到達(dá)圖IlA示出的加工階段后，例如，可以沿切割線(xiàn) 212和在圖3A的視圖中看不到的其他切割線(xiàn)將晶圓切成單獨(dú)封裝的微電子單元210?，F(xiàn)在關(guān)于圖3A至IlB描述同時(shí)制作多個(gè)微電子單元210(圖11A)的方法。在示于圖3A至IlB的實(shí)施方式中，噴砂可被用于形成半導(dǎo)體元件中的開(kāi)口中的一或多個(gè)。如圖 3A所示，半導(dǎo)體器件晶圓200或器件晶圓200的部分包含多個(gè)微電子單元210。每個(gè)微電子單元210包括具有一個(gè)或多個(gè)有源半導(dǎo)體區(qū)域223和導(dǎo)電墊250的半導(dǎo)體元件220。切割線(xiàn)212表示單個(gè)微電子單元210之間的分界線(xiàn)處的切割線(xiàn)位置。器件晶圓 200的切割線(xiàn)212不需要非常寬。微電子單元210的導(dǎo)電墊250的位置可以從切割線(xiàn)間隔開(kāi)。切割線(xiàn)212的典型寬度約為40 μ m(微米)。如圖;3B的俯視圖所示出的，微電子單元210的原始后表面218位于微電子單元 210的前表面222上面。理想地，在此加工階段，原始后表面218被器件晶圓200的原始厚度219均勻地從微電子單元210的前表面222隔開(kāi)。在朝向器件晶圓200的原始后表面 218看過(guò)去的圖:3B中表示出了位于器件晶圓200下方的導(dǎo)電墊250和切割線(xiàn)212的位置。在加工過(guò)程中，可以減小器件晶圓200的前表面222和原始后表面218之間的厚度。從原始后表面218上進(jìn)行磨削、打磨或拋光或者他們的組合可以用于減小此厚度。在這個(gè)步驟中，作為一個(gè)實(shí)例，器件晶圓200的原始厚度219可以從約700μπι減小至約130μπι 或更小的厚度226(圖4)。接著，如圖5A所示，可以在器件晶圓200內(nèi)形成第一開(kāi)口 230，其從器件晶圓200 的后表面221向著前表面222向下延伸。第一開(kāi)口 230可以例如通過(guò)如下所述地制成例如，在希望從半導(dǎo)體元件220去除材料(例如，硅)的部位朝向器件晶圓200引導(dǎo)精細(xì)研磨顆粒的噴流。這種噴砂過(guò)程可被用于在單一的器件晶圓200中形成多個(gè)第一開(kāi)口 230。例如，通過(guò)引導(dǎo)顆粒通過(guò)掩膜元件例如金屬模板或犧牲掩膜層中的具有適宜尺寸的開(kāi)口，各個(gè)第一開(kāi)口 230可在一次噴砂操作同時(shí)被形成?；蛘?，各個(gè)第一開(kāi)口 230可通過(guò)下述步驟依次形成將噴砂工具的噴嘴以步進(jìn)方式在晶圓上方的各個(gè)位置之間移動(dòng)，在各個(gè)站之間移動(dòng)時(shí)暫停顆粒流。還有一種可能是利用噴砂同時(shí)形成一些彼此靠近的開(kāi)口，然后將噴砂噴嘴移動(dòng)到晶圓上的不同位置并且重復(fù)噴砂過(guò)出。
精細(xì)研磨顆?？梢允?，例如，氧化鋁或碳化硅。精細(xì)研磨顆粒的平均顆粒尺寸可以是，例如，至少1微米。精細(xì)研磨顆粒的噴流中可以包含氣體介質(zhì)或液體介質(zhì)。一種代表性的氣體介質(zhì)可以是，例如，壓縮空氣或氮?dú)?。在一個(gè)實(shí)施方式中，第一開(kāi)口 230可通過(guò)噴砂被形成，例如，在器件晶圓200上在微電子單元210的后表面221上的希望保留的部位處形成了犧牲掩膜層例如抗蝕掩膜層 (未示出)之后。例如，光刻可被用于圖案化抗蝕掩膜層以?xún)H覆蓋后表面221上的一部分， 然后，噴砂可被執(zhí)行以形成第一開(kāi)口 230。每個(gè)第一開(kāi)口 230具有下表面232，其是平面且典型地距離前表面222等距。從后表面221朝向下表面232向下延伸的第一開(kāi)口 230的內(nèi)表面231可以被制成傾斜的，也就是可以以與后表面221成法向角度(直角)之外的某一角度延伸，如圖5A所示。例如，當(dāng)噴砂被用于形成第一開(kāi)口 230時(shí)，第一開(kāi)口 230的內(nèi)表面231的壁角度 (即，與后表面221限定的水平軸線(xiàn)之間的平均角度23 可以是，例如，60和100度之間， 其中90度的角度垂直于后表面，并且典型地可以是大約75度?？商娲兀皇侵瞥尚泵?，第一開(kāi)口 230的內(nèi)表面可以從后表面221開(kāi)始沿著與后表面221大體呈直角的豎直或沿大體豎直方向向下延伸。每個(gè)第一開(kāi)口 230的內(nèi)表面231和下表面232可以具有大的表面粗糙度。例如， 內(nèi)表面231和下表面232的表面粗糙度可以具有大于1微米的表面粗糙度。內(nèi)表面231和下表面232的表面粗糙度可以在其各個(gè)部位是一致的或是不一致的。內(nèi)表面231和下表面 232可以在其一些或所有部位具有預(yù)應(yīng)力硅。在一些實(shí)施方式中，內(nèi)表面231和下表面232 可被蝕刻以便去除一些或全部預(yù)應(yīng)力硅區(qū)域。如圖5A和5B所示，第一開(kāi)口 230位于兩個(gè)微電子單元210上的四個(gè)導(dǎo)電墊250 上方，以便當(dāng)微電子單元210被沿切割線(xiàn)212從彼此上切下時(shí)，第一開(kāi)口 230的半體將會(huì)處于每一個(gè)微電子單元210上。如在說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求中所使用的，術(shù)語(yǔ)“第一開(kāi)口”可以表示整體位于單個(gè)微電子單元(例如在圖12A和12B中示出的)上的第一開(kāi)口，當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)口形成時(shí)，其跨過(guò)多個(gè)微電子單元210延伸(例如在圖3A至IlB中所示)，或者當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)口的一部分被從其他微電子單元210上切下時(shí)，其位于某一特定微電子單元210上。在器件晶圓200上形成第一開(kāi)口 230之后，感光層例如光致抗蝕劑或介電層被堆積在器件晶圓200的后表面221上，并且制成圖案以形成掩膜開(kāi)口 233，掩膜開(kāi)口 233位于下表面232上方并且至少部分地位于導(dǎo)電墊250上方。感光層或介電層上的掩膜開(kāi)口 233 位于希望的位置上，以形成在第一開(kāi)口 230和相應(yīng)的導(dǎo)電墊250的底表面251之間延伸的第二開(kāi)口 M0。在通過(guò)噴砂形成第二開(kāi)口 240的實(shí)施方式中，被圖案化以形成掩膜開(kāi)口 233 的掩膜可以是犧牲層，例如，抗蝕掩膜層?，F(xiàn)在參考圖6，第一開(kāi)口 230可以被形成為在與切割線(xiàn)212對(duì)正的器件晶圓上方沿豎直方向202延伸的條或溝槽。如在圖6中最佳看到的，沿與豎直延伸的切割線(xiàn)212對(duì)正的器件晶圓的豎直方向202延伸的細(xì)長(zhǎng)的第一開(kāi)口 230被理想地同時(shí)形成了。這些豎直延伸的第一開(kāi)口 230可以被形成為只沿相應(yīng)的微電子單元210對(duì)的切割線(xiàn)212延伸。在這種情況下，在豎直切割線(xiàn)212和沿器件晶圓200的水平方向204延伸的水平切割線(xiàn)214之間的交叉點(diǎn)處，第一開(kāi)口 230可以不處于微電子單元210的拐角部分上方。在另一實(shí)例中，水平延伸的第一開(kāi)口 230可以被形成為位于與每個(gè)微電子單元210的水平切割線(xiàn)214相鄰的導(dǎo)電墊250的上方。豎直延伸的第一開(kāi)口 230和水平延伸的第一開(kāi)口 230可以形成于器件晶圓200上。在某一特殊實(shí)例中，第一開(kāi)口 230可以形成為位于僅與一個(gè)限定微電子單元210 的切割線(xiàn)212相鄰的導(dǎo)電墊250上方。在另一實(shí)例中，第一開(kāi)口 230可以形成為僅位于兩個(gè)微電子單元210的切割線(xiàn)212上方，或者僅位于三個(gè)或更多個(gè)限定微電子單元210的切割線(xiàn)212上方。在某一實(shí)例中，可以形成小于如圖6所示的第一開(kāi)口 230，以使第一開(kāi)口 230 僅位于與器件晶圓200的切割線(xiàn)212相鄰的一些導(dǎo)電墊250或?qū)щ妷|250的列上方。在另一實(shí)例中，如圖7中所示出的，與切割線(xiàn)212對(duì)正的第一開(kāi)口 230可以延伸成器件晶圓200 的各個(gè)邊緣206和208之間的條。之后，如圖8A和8B所示出的，可以對(duì)暴露于掩膜開(kāi)口 233內(nèi)的下表面232的部分應(yīng)用蝕刻處理，以除去位于掩膜開(kāi)口 233下面的半導(dǎo)體材料。因此，第二開(kāi)口 240被形成為在下表面232和與其接觸的導(dǎo)電墊250之間延伸。濕式蝕刻加工，例如利用錐形刀片進(jìn)行各向同性蝕刻處理和鋸切，可以用于形成具有傾斜內(nèi)表面Ml的第二開(kāi)口 M0。激光切分，機(jī)械銑銷(xiāo)，等等，也可以用于形成具有傾斜內(nèi)表面Ml的第二開(kāi)口 M0。在一些實(shí)施方式中，各向異性蝕刻工藝，激光切分，激光鉆銷(xiāo)，機(jī)械去除工藝，例如，鋸切，銑銷(xiāo)，超聲加工，等等，可被用于形成具有大致豎直內(nèi)表面的
第二開(kāi)口。在通過(guò)濕式蝕刻工藝形成第二開(kāi)口 240的實(shí)施方式中，蝕刻角度可以是，例如，大約陽(yáng)度。或者，第二開(kāi)口 240可通過(guò)噴砂被形成(例如，在下面參照?qǐng)D16至22B顯示和描述的實(shí)施方式中)。蝕刻處理可以選擇性地蝕刻半導(dǎo)體材料例如硅但保留氧化物材料的方式進(jìn)行。 典型地，前面觸點(diǎn)，例如半導(dǎo)體元件的導(dǎo)電墊250，覆蓋于用作鈍化層的一層或多層氧化物材料或其他介電材料上，以與半導(dǎo)體元件電絕緣。通過(guò)以保留電介質(zhì)的選擇性方式蝕刻半導(dǎo)體材料，可以根據(jù)需要進(jìn)行過(guò)度蝕刻(over-etching)，以在器件晶圓200的所有位置蝕刻整個(gè)半導(dǎo)體材料的厚度，同時(shí)保持跨過(guò)器件晶圓200的足夠的操作范圍(process window) 0當(dāng)使用選擇性的蝕刻處理時(shí)，在形成第二開(kāi)口 240之后，介電層例如氧化物層仍保持于位置上?？商娲?，激光打孔或機(jī)械磨削可以用于形成第二開(kāi)口對(duì)0，在這種情況下， 導(dǎo)電墊250的底表面251可以暴露于第二開(kāi)口 MO內(nèi)。其后，在圖9中示出的加工階段，介電層225被形成于第二開(kāi)口 240的內(nèi)表面Ml、 第一開(kāi)口 230的內(nèi)表面231和半導(dǎo)體元件220的后表面221上。不同的方法可以用于形成介電層225。在某一實(shí)例中，可流動(dòng)介電材料被應(yīng)用到包含微電子單元210的器件晶圓200 的后表面221上，并且在“旋涂”操作過(guò)程中，可流動(dòng)材料被跨過(guò)器件晶圓200的后表面221 進(jìn)行更均勻地分布，之后的干燥循環(huán)可以包括加熱。在另一實(shí)例中，可以在器件晶圓200的后表面221上應(yīng)用介電材料的熱塑性膜，之后加熱該組件，這使得熱塑性膜向下流動(dòng)到第一開(kāi)口 230的內(nèi)表面231和下表面232上并流入第二開(kāi)口 M0。在另一實(shí)例中，可以利用蒸汽沉積形成介電層225。在另一實(shí)例中，包括器件晶圓200的組件浸入介電沉積浴槽中，以形成共形介電層或介電層225。如此處使用的，“共形涂層”是與被涂覆表面輪廓相符的特殊材料涂層，例如當(dāng)介電層225與半導(dǎo)體元件220的第一開(kāi)口 230或第二開(kāi)口 240的輪廓相符時(shí)。電化學(xué)沉積方法可以用于形成共形介電層225，包括例如電泳沉積或電解沉積。在某一實(shí)例中，電泳沉積技術(shù)可以用于形成共形介電層，以使共形介電層只沉積在組件的暴露導(dǎo)電和半導(dǎo)電表面上。在沉積過(guò)程中，半導(dǎo)體器件晶圓被保持在期望的電勢(shì)， 并且電極浸入浴槽中，以將浴槽保持于不同的期望的電勢(shì)。組件然后被以適宜的條件保持在浴槽中充足的時(shí)間，以在所述器件晶圓的導(dǎo)電或半導(dǎo)電的暴露表面上形成電沉積的共形介電層225，包括但不僅限于沿著后表面221、第一開(kāi)口 230的內(nèi)表面231和下表面232和第二開(kāi)口 240的內(nèi)表面Ml。只要在將被如此涂覆的表面和浴槽之間保持充分強(qiáng)的電場(chǎng)，就會(huì)發(fā)生電泳沉積。電泳沉積涂層是自我限制的，因?yàn)樵陔娪境练e涂層到達(dá)由參數(shù)，例如其沉積的電壓、濃度等，控制的某一厚度后，沉積就會(huì)停止電泳沉積在組件的導(dǎo)電和/或半導(dǎo)電外表面上形成連續(xù)和均勻厚度的共形涂層。 此外，電泳涂層可以被沉積，以使其不形成在覆蓋于導(dǎo)電墊250的底表面251上的剩余介電層上，這是因?yàn)槠渚哂薪殡?不導(dǎo)電)特性。換言之，電泳沉積的特點(diǎn)是，假如介電材料層具有足夠的厚度，則由于其具有介電特性，就不會(huì)在覆蓋于導(dǎo)體的介電材料層上形成電泳沉積。典型地，電泳沉積不會(huì)發(fā)生在厚度大于大約10微米至幾十微米的介電層上。共形介電層225可以由陰極環(huán)氧樹(shù)脂沉積前體形成?？商娲?，聚氨酯或丙烯酸酯沉積前體可被使用。各種電泳涂層前體成分和供應(yīng)源列舉在下面的表1中。表1
電泳漆名稱(chēng)POWERCRON 645POWERCRON 648CATHOGUARD 325制作商信息制作商名PPGPPGBASF類(lèi)型陰極陰極陰極聚合物基材環(huán)氧樹(shù)脂環(huán)氧樹(shù)脂環(huán)氧樹(shù)脂地點(diǎn)賓夕法尼亞州匹茲堡賓夕法尼亞州匹茲堡邁阿密州南菲爾德涂布數(shù)據(jù)無(wú) Pb/Pf無(wú)Pb無(wú)Pb或Pf無(wú)Pb有害空氣污染物，g/L60-84符合規(guī)定揮發(fā)性有機(jī)物， g/L(去掉水)60-84<95 i固化20 分鐘/175°C20 分鐘/175
權(quán)利要求
1.一種制造微電子單元的方法，包括提供半導(dǎo)體元件，其具有前表面，背離前表面的后表面，內(nèi)部的多個(gè)有源半導(dǎo)體器件， 和暴露在前表面處的多個(gè)導(dǎo)電墊，所述導(dǎo)電墊具有暴露在半導(dǎo)體元件前表面處的頂表面和與頂表面相反的底表面；通過(guò)朝向半導(dǎo)體元件引導(dǎo)精細(xì)研磨顆粒的噴流而形成至少一個(gè)第一開(kāi)口，其從所述后表面朝向所述前表面延伸、部分地穿過(guò)半導(dǎo)體元件；形成至少一個(gè)第二開(kāi)口，其從所述至少一個(gè)第一開(kāi)口延伸到至少一個(gè)導(dǎo)電墊的底表面，所述至少一個(gè)第二開(kāi)口暴露所述至少一個(gè)導(dǎo)電墊的底表面的至少一部分；以及形成至少一個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)和與其相連的至少一個(gè)導(dǎo)電互連，其中形成導(dǎo)電互連的步驟包括以與所述至少一個(gè)導(dǎo)電墊的底表面接觸的方式沉積導(dǎo)電材料，每個(gè)導(dǎo)電互連在一或多個(gè)所述第一開(kāi)口內(nèi)延伸并且連接著所述至少一個(gè)導(dǎo)電墊，所述至少一個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)暴露在半導(dǎo)體元件的后表面處，用以電連接至外部器件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述多個(gè)導(dǎo)電墊中的至少一個(gè)電連接至所述多個(gè)有源半導(dǎo)體器件中的至少一個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述至少一個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)覆蓋于半導(dǎo)體元件的后表面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，精細(xì)研磨顆粒的平均尺寸為至少1微米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，精細(xì)研磨顆粒的噴流中包含氣體介質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，精細(xì)研磨顆粒的噴流中包含液體介質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，第一開(kāi)口具有沿著所述后表面在橫向方向上的第一寬度，并且至少一個(gè)所述導(dǎo)電觸點(diǎn)具有在橫向方向上的第二寬度，所述第一寬度大于第一寬度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成第一開(kāi)口的步驟包括形成溝槽形狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括，在形成第一開(kāi)口后，修平第一開(kāi)口的內(nèi)表面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，修平第一開(kāi)口的內(nèi)表面的步驟包括采用濕式蝕刻或等離子蝕刻。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，導(dǎo)電互連具有圓柱形或截頭圓錐形形狀。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，導(dǎo)電互連包含內(nèi)部空間，所述方法還包括用介電材料充填所述內(nèi)部空間的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括形成至少一個(gè)導(dǎo)電過(guò)孔部的步驟，所述導(dǎo)電過(guò)孔部在所述至少一個(gè)第二開(kāi)口中延伸并且連接著相應(yīng)的一個(gè)導(dǎo)電墊的底表面，其中形成所述至少一個(gè)導(dǎo)電互連的步驟在形成導(dǎo)電過(guò)孔部之后進(jìn)行，以使得所述導(dǎo)電互連通過(guò)所述至少一個(gè)導(dǎo)電過(guò)孔部連接至所述導(dǎo)電墊。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，形成所述至少一個(gè)第二開(kāi)口的步驟包括形成至少兩個(gè)第二開(kāi)口，它們從一個(gè)所述第一開(kāi)口延伸并且至少部分地暴露相應(yīng)各導(dǎo)電墊的底表面。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，形成所述至少一個(gè)導(dǎo)電互連的步驟至少在第一開(kāi)口內(nèi)形成了兩個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)電互連，它們延伸至所述至少一個(gè)導(dǎo)電過(guò)孔部中相應(yīng)的兩個(gè)或更多個(gè)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括下述步驟在第一開(kāi)口內(nèi)形成介電區(qū)域，并且用穿透所述介電區(qū)域的激光形成縫隙，其中形成所述至少一個(gè)導(dǎo)電互連的步驟至少在所述縫隙中形成了導(dǎo)電互連。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，形成導(dǎo)電互連的步驟包括電鍍所述縫隙的內(nèi)表面。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，形成所述至少一個(gè)第二開(kāi)口的步驟包括從第二開(kāi)口內(nèi)去除與導(dǎo)電墊的底表面相接觸的犧牲層的至少一部分。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，介電層通過(guò)電化學(xué)聚合物沉積而被沉積。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，形成介電層的步驟包括涂覆相對(duì)于后表面具有負(fù)角度的表面。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，形成所述至少一個(gè)導(dǎo)電過(guò)孔部的步驟包括電鍍第二開(kāi)口的內(nèi)表面，并且形成導(dǎo)電互連的步驟包括電鍍第一開(kāi)口的內(nèi)表面。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括下述步驟在第一開(kāi)口和第二開(kāi)口內(nèi)形成介電區(qū)域，并且用穿透所述介電區(qū)域且穿過(guò)第一開(kāi)口和所述至少一個(gè)第二開(kāi)口之一的激光形成縫隙，其中形成所述至少一個(gè)導(dǎo)電互連的步驟至少在所述縫隙中形成了導(dǎo)電互連。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，形成介電區(qū)域的步驟包括涂覆相對(duì)于后表面具有負(fù)角度的表面。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，形成導(dǎo)電互連的步驟包括電鍍所述縫隙的內(nèi)表面。
25.一種制造互連基板的方法，包括提供半導(dǎo)體元件，其具有前表面，背離前表面的后表面，和至少一個(gè)導(dǎo)電元件，所述導(dǎo)電元件具有暴露在所述前表面處的頂表面；通過(guò)朝向半導(dǎo)體元件引導(dǎo)精細(xì)研磨顆粒的噴流而形成至少一個(gè)第一開(kāi)口，其從所述后表面朝向所述前表面延伸、部分地穿過(guò)半導(dǎo)體元件；形成至少一個(gè)第二開(kāi)口，其從所述至少一個(gè)第一開(kāi)口延伸并且暴露所述至少一個(gè)導(dǎo)電元件的至少一部分，所述第二開(kāi)口不延伸通過(guò)所述至少一個(gè)導(dǎo)電元件；以及形成至少一個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)和與其相連的至少一個(gè)導(dǎo)電互連，其中形成導(dǎo)電互連的步驟包括以與所述至少一個(gè)導(dǎo)電元件接觸的方式沉積導(dǎo)電材料，每個(gè)導(dǎo)電互連在一或多個(gè)所述第一開(kāi)口內(nèi)延伸并且直接或間接連接到至少一個(gè)導(dǎo)電元件，所述至少一個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)暴露在半導(dǎo)體元件的后表面處，用以電連接至外部器件。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述至少一個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)覆蓋于半導(dǎo)體元件的后表面上。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，精細(xì)研磨顆粒的平均尺寸為至少1微米。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，精細(xì)研磨顆粒的噴流中包含氣體介質(zhì)。
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，精細(xì)研磨顆粒的噴流中包含液體介質(zhì)。
30.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，第一開(kāi)口具有沿著所述后表面在橫向方向上的第一寬度，并且至少一個(gè)所述導(dǎo)電觸點(diǎn)具有在橫向方向上的第二寬度，所述第一寬度大于第一寬度。
31.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，形成第一開(kāi)口的步驟包括形成溝槽形狀。
32.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，還包括，在形成第一開(kāi)口后，修平第一開(kāi)口的內(nèi)表
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中，修平第一開(kāi)口的內(nèi)表面的步驟包括采用濕式蝕刻或等離子蝕刻。
34.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，導(dǎo)電互連具有圓柱形或截頭圓錐形形狀。
35.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，半導(dǎo)體元件還包括涂覆在其前表面上的犧牲層，其中形成所述至少一個(gè)第二開(kāi)口的步驟包括通過(guò)朝向半導(dǎo)體元件引導(dǎo)精細(xì)研磨顆粒的噴流而去除犧牲層的一部分的步驟。
36.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，導(dǎo)電互連包含內(nèi)部空間，所述方法還包括在所述內(nèi)部空間內(nèi)形成介電材料的步驟。
37.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，導(dǎo)電元件具有背離所述頂表面的底表面，所述方法還包括形成至少一個(gè)導(dǎo)電過(guò)孔部的步驟，所述導(dǎo)電過(guò)孔部在所述至少一個(gè)第二開(kāi)口中延伸并且直接或間接連接至導(dǎo)電元件中相應(yīng)的一個(gè)的底表面，其中，形成所述至少一個(gè)導(dǎo)電互連的步驟在形成導(dǎo)電過(guò)孔部之后進(jìn)行，以使得所述導(dǎo)電互連通過(guò)所述至少一個(gè)導(dǎo)電過(guò)孔部連接至導(dǎo)電元件。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中，形成所述至少一個(gè)第二開(kāi)口的步驟包括形成至少兩個(gè)第二開(kāi)口，它們從一個(gè)所述第一開(kāi)口朝向所述半導(dǎo)體元件的前表面延伸。
39.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中，形成所述至少一個(gè)導(dǎo)電互連的步驟至少在第一開(kāi)口內(nèi)形成了兩個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)電互連，它們延伸至所述至少一個(gè)導(dǎo)電過(guò)孔部中相應(yīng)的兩個(gè)或更多個(gè)。
40.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，還包括下述步驟在第一開(kāi)口內(nèi)形成介電區(qū)域，并且用穿透所述介電區(qū)域的激光形成縫隙，其中形成所述至少一個(gè)導(dǎo)電互連的步驟至少在所述縫隙中形成了導(dǎo)電互連。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其中，形成導(dǎo)電互連的步驟包括電鍍所述縫隙的內(nèi)表面。
42.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，還包括形成涂覆在第二開(kāi)口中的介電層的步驟。
43.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中，形成至少一個(gè)導(dǎo)電過(guò)孔部的步驟包括電鍍第二開(kāi)口的內(nèi)表面，并且形成導(dǎo)電互連的步驟包括電鍍第一開(kāi)口的內(nèi)表面。
44.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中，導(dǎo)電元件中的一或多個(gè)包括導(dǎo)電跡線(xiàn)，并且形成所述至少一個(gè)導(dǎo)電過(guò)孔部的步驟包括以與所述至少一個(gè)導(dǎo)電跡線(xiàn)接觸的方式沉積導(dǎo)電材料，所述導(dǎo)電元件包括連接至導(dǎo)電跡線(xiàn)的導(dǎo)電墊，所述導(dǎo)電跡線(xiàn)沿著半導(dǎo)體元件的前表面延伸。
45.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述導(dǎo)電元件包括導(dǎo)電墊，所述導(dǎo)電墊具有暴露在半導(dǎo)體元件前表面處的頂表面和背離所述頂表面的底表面，其中，形成所述至少一個(gè)第二開(kāi)口的步驟至少部分地暴露出至少一個(gè)導(dǎo)電墊的底表面，并且，形成所述至少一個(gè)導(dǎo)電過(guò)孔部的步驟包括以與所述至少一個(gè)導(dǎo)電墊的底表面接觸的方式沉積導(dǎo)電材料。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法，其中，形成至少一個(gè)第二開(kāi)口的步驟包括形成至少兩個(gè)第二開(kāi)口，它們從一個(gè)所述第一開(kāi)口朝向所述半導(dǎo)體元件的前表面延伸。
47.一種制造互連基板的方法，包括提供半導(dǎo)體元件，其具有前表面，背離前表面的后表面，和至少兩個(gè)導(dǎo)電元件，每個(gè)導(dǎo)電元件具有暴露在所述前表面處的頂表面和背離所述頂表面的底表面；通過(guò)朝向半導(dǎo)體元件引導(dǎo)精細(xì)研磨顆粒的噴流而形成至少一個(gè)第一開(kāi)口，其從所述后表面朝向所述前表面延伸、部分地穿過(guò)半導(dǎo)體元件；形成至少兩個(gè)第二開(kāi)口，它們從所述至少一個(gè)第一開(kāi)口延伸，每個(gè)暴露所述兩個(gè)導(dǎo)電元件中相應(yīng)的一個(gè)的底表面的至少一部分，所述至少兩個(gè)第二開(kāi)口不延伸通過(guò)所述至少兩個(gè)導(dǎo)電元件中的任何一個(gè)；在至少一個(gè)所述第二開(kāi)口內(nèi)形成至少一個(gè)導(dǎo)電過(guò)孔部，其中包括以與所述至少一個(gè)導(dǎo)電元件接觸的方式沉積導(dǎo)電材料；以及形成至少一個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)和與其相連的至少兩個(gè)導(dǎo)電互連，每個(gè)導(dǎo)電互連在一或多個(gè)所述第一開(kāi)口內(nèi)延伸并且通過(guò)下述步驟形成，即在第一和第二開(kāi)口內(nèi)將導(dǎo)電材料沉積到所述至少兩個(gè)導(dǎo)電元件中相應(yīng)的一個(gè)上，每個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)暴露在半導(dǎo)體元件的后表面處，用以電連接至外部器件。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中，形成所述至少兩個(gè)導(dǎo)電互連的步驟包括在所述至少一個(gè)第一開(kāi)口和所述至少一個(gè)第二開(kāi)口內(nèi)形成介電區(qū)域，并且用穿透所述介電區(qū)域且穿過(guò)所述至少一個(gè)第一開(kāi)口和所述至少一個(gè)第二開(kāi)口之一的激光形成縫隙，其中形成所述至少一個(gè)導(dǎo)電互連的步驟至少在所述縫隙中形成了導(dǎo)電互連。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其中，形成導(dǎo)電互連的步驟包括電鍍所述縫隙的內(nèi)表面。
50.一種微電子單元，包括半導(dǎo)體元件，其具有前表面，背離前表面的后表面，內(nèi)部的多個(gè)有源半導(dǎo)體器件，和多個(gè)導(dǎo)電墊，每個(gè)導(dǎo)電墊具有暴露在所述前表面處的頂表面且具有背離所述頂表面的底表面，所述半導(dǎo)體元件具有第一開(kāi)口，其從所述后表面朝向所述前表面延伸、部分地穿過(guò)半導(dǎo)體元件，和至少一個(gè)第二開(kāi)口，每個(gè)第二開(kāi)口從第一開(kāi)口延伸并且暴露相應(yīng)的一個(gè)導(dǎo)電墊的底表面的至少一部分；至少一個(gè)導(dǎo)電過(guò)孔部，其在相應(yīng)的所述至少一個(gè)第二開(kāi)口之一內(nèi)延伸并且以與相應(yīng)的導(dǎo)電墊接觸的方式沉積；至少一個(gè)導(dǎo)電互連，每個(gè)導(dǎo)電互連電連接至所述至少一個(gè)導(dǎo)電過(guò)孔部中相應(yīng)的一個(gè)并且至少在第一開(kāi)口內(nèi)背離該導(dǎo)電過(guò)孔部延伸；以及至少一個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)，每個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)電連接至導(dǎo)電互連中相應(yīng)的一個(gè)，所述至少一個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)暴露在半導(dǎo)體元件的外側(cè)；其中，第一開(kāi)口限定出內(nèi)表面，所述內(nèi)表面的表面粗糙度大于1微米，并且所述內(nèi)表面限定出相對(duì)于后表面60至100度的壁角度。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的微電子單元，其中，單一的有源半導(dǎo)體區(qū)域中包含所述多個(gè)有源半導(dǎo)體器件。
52.根據(jù)權(quán)利要求50所述的微電子單元，其中，多個(gè)有源半導(dǎo)體區(qū)域中的每個(gè)中包含所述多個(gè)有源半導(dǎo)體器件中的一部分。
53.根據(jù)權(quán)利要求50所述的微電子單元，其中，第二開(kāi)口限定出內(nèi)表面，所述內(nèi)表面具有相對(duì)于后表面的負(fù)角度。
54.根據(jù)權(quán)利要求50所述的微電子單元，其中，第一開(kāi)口具有沿著所述后表面在橫向方向上的第一寬度，并且至少一個(gè)所述導(dǎo)電觸點(diǎn)具有沿著后表面在橫向方向上的第二寬度，所述第一寬度大于第二寬度。
55.根據(jù)權(quán)利要求50所述的微電子單元，其中，所述至少一個(gè)第二開(kāi)口為多個(gè)第二開(kāi)口，所述至少一個(gè)導(dǎo)電過(guò)孔部為多個(gè)導(dǎo)電過(guò)孔部，所述至少一個(gè)導(dǎo)電互連為多個(gè)導(dǎo)電互連， 且所述至少一個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)為多個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)。
56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的微電子單元，其中，第一開(kāi)口限定出溝槽形狀，所述多個(gè)第二開(kāi)口從第一開(kāi)口至少延伸至相應(yīng)導(dǎo)電墊的底表面。
57.根據(jù)權(quán)利要求50所述的微電子單元，其中，每個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)被構(gòu)造成，當(dāng)橫向力施加至相應(yīng)的導(dǎo)電墊或觸點(diǎn)時(shí)，可相對(duì)于微電子元件移動(dòng)。
58.一種系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求50所述的微電子單元和電連接至所述微電子單元的一或多個(gè)其它電子部件。
59.根據(jù)權(quán)利要求58所述的系統(tǒng)，還包括殼體，所述微電子單元和所述其它電子部件被安裝于所述殼體。
60.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括下述步驟在第一和第二開(kāi)口中的至少一個(gè)內(nèi)形成介電區(qū)域，和穿透所述介電區(qū)域形成縫隙，所述縫隙的輪廓不與第一和第二開(kāi)口中的所述至少一個(gè)的輪廓相符，其中，形成所述至少一個(gè)導(dǎo)電互連的步驟至少在所述縫隙中形成了導(dǎo)電互連。
61.根據(jù)權(quán)利要求60所述的方法，其中，所述縫隙的輪廓不與第一開(kāi)口的輪廓相符。
62.根據(jù)權(quán)利要求60所述的方法，其中，所述縫隙的輪廓不與第二開(kāi)口的輪廓相符。
63.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，還包括下述步驟在第一和第二開(kāi)口中的至少一個(gè)內(nèi)形成介電區(qū)域，和穿透所述介電區(qū)域形成縫隙，所述縫隙的輪廓不與第一和第二開(kāi)口中的所述至少一個(gè)的輪廓相符，其中形成所述至少一個(gè)導(dǎo)電互連的步驟至少在所述縫隙中形成了導(dǎo)電互連。
64.根據(jù)權(quán)利要求63所述的方法，其中，所述縫隙的輪廓不與第一開(kāi)口的輪廓相符。
65.根據(jù)權(quán)利要求63所述的方法，其中，所述縫隙的輪廓不與第二開(kāi)口的輪廓相符。
全文摘要
一種制造微電子單元的方法包括提供半導(dǎo)體元件，其具有前表面、背離前表面的后表面，通過(guò)朝向半導(dǎo)體元件引導(dǎo)精細(xì)研磨顆粒的噴流而形成至少一個(gè)第一開(kāi)口，其從所述后表面朝向所述前表面延伸而部分地穿過(guò)半導(dǎo)體元件，形成至少一個(gè)第二開(kāi)口，其從所述至少一個(gè)第一開(kāi)口延伸至暴露在前表面的至少一個(gè)導(dǎo)電墊的底表面，和形成至少一個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)和與其相連的至少一個(gè)導(dǎo)電互連。每個(gè)導(dǎo)電互連可在一或多個(gè)所述第一開(kāi)口內(nèi)延伸，并且可被連接至所述至少一個(gè)導(dǎo)電墊。至少一個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)可以暴露在半導(dǎo)體元件的后表面處，用以電連接至外部器件。
文檔編號(hào)B24C1/00GK102347271SQ20101054679
公開(kāi)日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)明者B·哈巴, C·米切爾, I·默罕默德, P·薩瓦利亞, V·奧甘賽安 申請(qǐng)人:泰塞拉公司