TW201230258A - Stacked microelectronic assembly with TSVs formed in stages and carrier above chip - Google Patents

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TW201230258A
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Belgacem Haba
Ilyas Mohammed
Craig Mitchell
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Tessera Inc
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Description

201230258 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於微電子裝置之封裝，尤其係關於半導體裝 置之封裝。 本申請案主張於2011年3月18曰申請之美國專利申請案 第13/051，424號之申請曰期之權利，該申請案主張於2〇1〇 年12月2日申請之美國臨時專利申請案第61/419,〇33號之權 利，在此將該等申請案揭示内容以引用的方式併入於本文 中。 【先前技術】 微電子裝置通常包含半導體材料（諸如，石夕或珅化鎵）之 薄塊（通常被稱作晶粒或半導體晶片）。通常將半導體晶片 提供為個別已預封裝之單元。在一些單元設計中，將半導 體晶片安裝至基板或晶片載體，基板或晶片載體又安裝於 電路面板（諸如，印刷電路板）上。 在半導體晶片之第一面（例如，前表面）中製造主動電 路。為了促進至主動電路之電連接，在同一面上給晶片提 供結合襯墊。結合襯墊通常按一規則陣列來置放，圍繞晶 粒之邊緣或（對於許多記憶體裝置）處於晶粒中心。結合襯 墊一般由約0.5微米（μΐη)厚之導電金屬（諸如，銅或鋁）製 成。結合襯塾可包括單-金屬層或多個金屬層。結合概塾 之大小將隨著裝置類型而變化，但在一側上通常將有數十 至數百微米。 石夕穿孔(TSV)可用以在半導體晶片之前表面(上面安置有 160562.doc 201230258 結合襯墊）與半導體晶片之後表面（與前表面對置）之間提供 電連接。習知TSV孔可減少可用以容納主動電路之第—面 的部分。第一面上可用於主動電路之可用空間之此減少可 增加產生每一半導體晶片所需之矽的量，進而可能增加每 一晶片之成本。 在晶片之任何實體配置中，大小為重要考慮因素。隨著 攜帶型電子裝置之快速發展，對晶片之更緊湊實體配置的 需求變得更加強烈。僅藉由實例，通常稱為「智慧型電 話」之裝置整合蜂巢式電話與功能強大的資料處理器、記 憶體及輔助裝置（諸如，全球定位系統接收器）、電子相 機，及區域網路連接連同高解析度顯示器及相關聯影像處 理晶片之功能。此等裝置可提供諸如完全網際網路連接 性、娛樂（包括全解析度視訊）、導航、電子銀行及其他之 能力’該等能力全部整合於袖珍裝置中。複雜的攜帶型裝 置需要將眾多晶片包裝至小空間t。此外，該等晶片中之 一些具有許多輸入及輸出連接，通常稱為「1/0」。此等1/0 必須與其他晶片之I/O互連。互連應為短的且應具有低阻 抗以使信號傳播延遲最小化。形纟互連之部件不應極大地 增加組件之大小。類似需要出現於其他應用中，例如資料 伺服器（諸如用於網際網路搜尋引擎中之資料伺服器）中。 舉例而言，提供複雜晶片之間的眾多短的低阻抗互連之結 構可增加搜尋引擎之頻寬且減少其功率消耗。 儘管已經由形成及互連在半導體中取得進步，但可作進 步改良以增強用於在前晶片表面與後晶片表面之間形成 160562.doc 201230258 連接之製程，且可對可由此等製程產生之結構作進一步改 良。 【發明内容】 根據本發明之一態樣，一種微電子組件可包括：一第一 兀件，一微電子元件，其附接至該第一元件以使得該第一 兀件之一表面面向該微電子元件之一主表面；一第—開 口，其自該第一元件之一曝露表面朝向該第一元件之面向 該微電子元件之該表面延伸；及一導電元件。該第一元件 可基本上由半導體或無機介電材料中之至少一者組成。該 微電子元件可具有在該主表面處曝露之複數個導電襯墊。 該微電子元件中可具有主動半導體裝置。該微電子組件亦 可包括一第二開口，該第二開口自該第一開口延伸至該等 導電襯墊中之一第一者。在第一開口與第二開口相會處的 第開口及第二開口的内表面可相對於該微電子元件之主 表面以不同角度延伸。該導電元件可在第—開口及第二開 口内延伸且可接觸該至少一導電襯墊。 根據本發明之另一態樣，—種微電子組件可包括·一第 70件；一微電子元件’其附接至該第-元件以使得該第 元件之一表面面向該微電子元件之一主表面；一第一開 口其自δ亥第-兀件之-曝露表面朝向該第一元件之面向 該微電子元件之該表面延伸；及一導電元件。該第一元件 可基本上由半導體或無機介電材料中之至少一者組成。該 微電子兀件可具有在該主表面處曝露之複數個㈣襯墊。 該微電子元件中可具有主動半導體裝置。該微電子組件亦 160562.doc • 6 - 201230258 可包括一第二開口，該第二開口自該第一開口延伸穿過該 等導電襯墊中之一第一者。第一開口與第二開口相會處的 第一開口及第二開口的内表面可相對於該微電子元件之該 主表面以不同角度延伸。該導電元件可在第一開口及第二 開口内延伸且可接觸該至少一導電襯墊。 在一特定實施例中’該導電元件可符合第一開口及第二 開口中之至少一者的一内表面之一輪廓。在一例示性實施 例中，該導電元件可具有獨立於第一開口及第二開口中之 至少一者的一内表面之一輪廓而判定之一形狀。在一實施 例中，該導電元件可具有圓柱形或截頭圓錐形形狀中之至 元件可為不具有主動 少一者。在一特定實施例中，該第一 半導體裝置之一載體。在一例示性實施例中，該第一元件 中可進一步包括至少一被動電路元件。在一實施例中，該 至少一被動電路元件可包括選自由一電感器、一電阻器或 -電容器組成之群組的至少一者。在一特定實施例中，該 载體可以機械方式支撐該微電子元件。 在一例不性實施例 該微電子元件可具有小於或等於該第一厚度之一第一^ 度。在-實施例中，該微電子元件之該主表面可為該：: 子70件之—前表面。該微電子元件可具有與該前表面们 之一後表面，且該微電子元件可具有一開口該開口自^ 後表面延伸且曝露該等導電襯墊中之至 Λ歼口 β 可心至少一《 分。-第二導電元件可在該微電子元件中之該開口内延4 且可與該導電襯墊電連接。在—例示性實施例中，該⑴ 160562.doc 201230258 子元件可包括複數個該等開口。該微電子組件可包括在該 等第二開口内延伸且與該等導電襯墊電連接的複數個該等 第二導電元件。在一特定實施例中，該等第二導電元件可 與該等導電襯‘墊中之各別者電連接。 根據本發明之又一態樣，一種微電子組件可包括：一第 一兀件；一微電子元件，其附接至該第一元件以使得該第 一兀件之一表面面向該微電子元件之一主表面；及第一導 電7C件及第二導電元件。該第一元件可基本上由半導體或 無機介電材料中之至少一者組成。該微電子元件可具有複 數個導電襯墊，該複數個導電襯墊具有在該主表面處曝露 之上表面及與該等上表面對置之下表面。該微電子元件中 可具有主動半導體裝置。該第一導電元件可在該第一元件 中的一第一開口内延伸且可接觸該等導電襯墊中之至少一 者的該上表面。該第二導電元件可延伸穿過在該微電子元 件中的一第二開口且可接觸該至少一導電襯墊。該第一導 電元件及該第二導電元件可在該微電子組件之對置面處曝 露以用於與在該微電子組件外部的至少一部件之導電互 連。 在一實施例中，第一開口及第二開口之内表面可自該至 少一導電襯墊之各別上表面及下表面以第一角度及第二不 同角度延伸出來。在一特定實施例中，該微電子元件可包 括複數個該等第二開口，且該微電子組件可包括在該等第 二開口内延伸且與該等導電襯墊電連接的複數個該等第二 導電元件。該等第二導電元件可與在該第一開口内延伸之 160562.doc 201230258 各別第-導電元件電連接。在_例示性實施例中一 兀件中可進-步包括至少—被動電路二 中，在該第一元件中纟-貫施例 J巴祜第二開口，續笛- 開口自㈣-元件之-後表面朝向該前表 在= 一元件中之該開口可進一步包括在該第 $ ’匕括一第四開口，該第四開口 自該第二開口延伸且曝露該等導電觀塾 :表:之至少-部分。該第-導電元件可至少二:= 内i伸且延伸穿過该第四開口以接觸該至少—導電襯墊 之該上表面。 在-特定實施例中，該導電元件可具有獨立於第―開口 及第二開口中《至少一者的一内表面之一輪廓而判定之一 形狀。在一例示性實施例中，該導電元件可具有圓柱形或 截頭圓錐形形狀中之至少一者。在一實施例中，該導電元 件可自鄰近該第一元件之該曝露表面的一第一寬度均勻地 漸縮至鄰近該微電子元件之該導電襯塾的—第二寬度。在 一特定實施例中’該導電元件可符合第一開口及第二開口 中之至少一者的一内表面之一輪廓。在一例示性實施例 t ’在第二開口内的該導電元件之一部分可符合第二開口 之一内表面的一輪廓。在一實施例中，在第一開口及第二 開口内延伸的該導電元件之一部分可具有圓柱形或截頭圓 錐形形狀中之至少一者。 在一例示性實施例中，該導電元件之一第一部分可自鄰 近該第一元件之該曝露表面的一第一寬度均勻地漸縮至在 第二開口内之一第一位置處的一第二寬度。該導電元件之 160562.doc -9- 201230258 一第二部分可自鄰近該微電子元件之該後表面的一第三寬 度均勻地漸縮至在該第一位置處的一第四寬度。在一實施 例中，在該微電子元件中之第二開口可自該微電子元件之 該後表面延伸穿過該導電襯墊。該第二導電元件可延伸穿 過該導電襯墊且可在第一開口内之一位置處電耦合至該第 一導電元件。在一特定實施例中，該第一導電元件可符合 在該微電子元件中的第二開口之一輪廓。在一例示性實施 例中’該第一導電元件可具有獨立於在該微電子元件中的 第二開口之一輪廓。 本發明之另外態樣可提供系統，該等系統併入有根據本 發明之前述態樣的微電子結構及電連接至該等結構之一或 多個其他電子部件。舉例而言，該系統亦可包括一外殼， §亥結構及該等其他電子部件安裝至該外殼。根據在本發明 之此態樣中的較佳實施例之系統可比類似的習知系統更緊 湊。 根據本發明之又一態樣，一種形成一微電子組件之方法 可包括以下步驟：⑷將—第―元件與—微電子元件附接以 使得§亥第一元件之一第一表面面向該微電子元件之一主表 面，該第一元件基本上由半導體或無機介電材料中之至少 一者組成，該微電子元件具有至少一導電襯墊，該至少一 導電襯墊具有在該主表面處曝露之一上表面，該微電子元 件具有鄰近該主表面之主動半導體裝置，（b)接著形成一第 -導電元件’該第-導電元件延伸穿過該第―元件且接觸 該至少-導電襯墊之該上表面，及⑷在步驟⑻之前或之 160562.doc •10- 201230258 後形成延伸穿過該微電子元件之一第二導電元件，該第二 導電7G件在该主表面處接觸第一導電襯墊或一第二導電襯 墊中之至少一者。 在一例示性實施例中，該第一導電元件及該第二導電元 件可在該微電子組件之對置面處曝露。在一實施例中，該 /電子元件可包括在切割線處附接在一起之複數個晶片。 方法可進步包括沿著該等切割線將該微電子組件切割 成個別單元’每—單元包括該複數個晶月中之至少一者。 在一特定實施例中，該第一元件可為不具有主動半導體裝 置之-載體。在-例示性實施例中，該第—S件中可進一 步包括至少一被動裝置。 在貫施例中，S亥載體可以機械方式支樓該微電子元 件。在-特定實施例中，該形成該第一導電元件之步驟可 包括：在1¾附接步驟之後形成延伸穿過該第—元件之厚度 的開口’及接著至少在該第一元件中的該開口内沈積一金 屬層’該金屬層接觸在該開口内曝露之該至少一導電襯塾 的該上表面。在一例示性實施例中’該形成該第二導電元 件之步驟可包括至少在第二開口内沈積一第二金屬層，該 第-金屬層接觸在該微電子元件中的該開口内曝露之該至 少一導電襯墊的該下表面。 根據本發明之另一態樣，一種形成一微電子組件之方法 可包括以下步驟：⑷將一第一元件與一微電子元件附接以 使得該第一 TM牛之-第-表面面向該微電子元件之一主表 面’該第-元件基本上由半導體或無機介電材料中之至少 160562.doc -11· 201230258 一者組成，該微電子元件具有複數個導電襯墊，該複數個 導電襯墊具有在該主表面處曝露之上表面，該微電子元件 具有鄰近該主表面之主動半導體裝置，（b)接著形成一第一 導電元件，該第一導電元件延伸穿過該第一元件且接觸至 少一導電襯墊之該上表面，及（c)在步驟（b)之前或之後進 行以下動作中之至少一者：自該微電子元件之該後表面薄 化該微電子元件或在該微電子元件中形成自該後表面延伸 之一開口，使得在該微電子元件内之一第二導電元件在該 後表面處曝露。 在一特定實施例中，步驟（C)可包括薄化該微電子元件。 在一實施例中，步驟（c)可包括形成自該微電子元件之該後 表面延伸且曝露該第一導電元件之一開口。在一例示性實 施例中，步驟（C)可進一步包括：在執行該薄化之後形成自 該微電子元件之該薄化的後表面延伸且曝露該第二導電元 件之一開口。在一特定實施例中，該形成第一開口之步驟 可包括：在該第一元件中形成一初始開口，該初始開口自 該第一元件之一第一表面朝向該主表面延伸；及接著在該 第一元件中形成一另外開口，該另外開口自該初始開口延 伸且至少部分地曝露該至少一導電襯墊，其中該初始開口 及該另外開口具有以一角度相交之内表面。 在一實施例中’該微電子元件可為一第一微電子元件。 該方法可進一步包括將一第二微電子元件之一主表面附接 至該第一微電子元件之一後表面；接著形成一第三開口， 該第二開口延伸穿過該第一微電子元件且至少部分地曝露 160562.doc •12- 201230258 該第二導電元件；及一 件至少在導電7"件，該第三導電元 在該第二開口内且接觸該第二導電元件。在一例示 性貫施例中，第一導電元件及第=導電元株 組件之對置面處曝露。第-導電-件可在賴電子 根據本發明之又-態樣，—種形成—微電子組件之方法 可包括以下步驟：形成至少在一第一開口内之一第一導電 :該第帛口自—第—元件之—第—表面朝向遠離該 表面之一第二表面延伸，至少部分地穿過該第一元 件；接著將該第-it件與具有主動半導體裝置的—微電子 元件附接；形成一第三導電元件，該第三導電元件延伸穿 過在該微電子元件巾的—開口；及在該附接步驟之後進-步處理以提供在該第一元件之該第二表面處曝露之一觸 "該第導電元件可具有在該第一表面處曝露之一部 刀該第一元件之該第一表面可面向該微電子元件之一主 表面。該第一導電元件可至少部分地上覆在該微電子元件 之該主表面處曝露之一第二導電元件。可將該第三導電元 件形成為延伸穿過至少一第二導電元件。可將該第三導電 元件形成為接觸該第一導電元件，該觸點可與該第三導電 元件電連接。 在一例不性實施例中，可形成該第一導電元件以使得其 僅部分地延伸穿過該第一元件，且該形成該觸點之步驟可 包括自該第一元件之一曝露表面薄化該第一元件，直至該 第一導電元件之一部分在該曝露表面處曝露，該觸點與在 該第一元件中的該開口對準。在一實施例中，該提供該觸 160562.doc 201230258
點之步驟可白ix A ^ 自該曝露表面移除該第一元件之材料，直
第導電元件之一部分突出於該曝露表面上方達一所 要距離且曝設失 I 為一柱體以用於與在該微電子組件外部的一 部件電互連。 在特疋實施例中，該方法可進一步包括在該第一元件 形成自該第一表面延伸至在該第一元件中之該開口的至 另外開口，其中該形成該觸點之步驟包括形成延伸穿 過“另外開口之—導通體，該導通體與該第一導電元件電 連接。在-例不性實施例中，該第一導電元件之一部分可 著-亥第7L件之該主表面延伸’該至少一導電襯墊可上 覆該部分且該第二導電元件可接合至該部分。在一實施例 ▲ 5形成該帛#電元件之步驟可包括同時形成至少在 一亥第兀件中之該開口内的一第三導電元件。該形成該第 導電兀件之步驟可包括形成一第四導電元件，該第四導 電元件延伸穿過在該微電子元件中之該開口，延伸穿過該 4導電襯墊中之-第二者’該第四導電元件接觸該第三導 電元件6 根據本發明之又―態樣，—種形成—微電子組件之方法 可包括以下步驟··⑷形成：⑴至少在一開口内之一 電凡件1¾開口自一第一表面朝向遠離該第一表面之一第 二表面延伸’至少部分地穿過一第_元件，該第一導電元 件具有在該表面處曝露之一部分，及⑻沿著該第一元件 之一表面延伸的-金屬再分配層（RDL)，該RDL自該第— 導電元件延伸出來；（b)接著將該第一元件與具有主動半導 160562.doc -14· 201230258 體裝置之一微電子元件附接以使得該第一元件之第一表面 面向該微電子元件之一主表面，且該rdl與在該微電子元 件之該主表面處曝露之複數個導電襯墊中之至少一導電襯 塾相鄰；（e)接著形成—第二導電元件，該第二導電元件延 伸穿過在該微電子元件中之―開口，延伸穿過該至少一導 電襯塾且接觸該RDL ;及⑷在該附接步驟之後形成在該第 一 τυ件之該第二表面處曝露之一觸點，該觸點與該第一導 電元件電連接。 【實施方式】 圖1說明根據本發明之實施例的微電子封裝1〇〇。該微電 子封裝包括微電子元件1 〇2，例如，實施於半導體晶片中 之積體電路，半導體晶片可包括矽、矽合金或其他半導體 材料（諸如ιπ-ν半導體材料或„_VI半導體材料卜如在圖ια 中之放大圖中所見，晶片102具有前表面1〇4(亦被稱作接 觸承載面）’前表面104為該晶片之主表面，其中該晶片之 介電層105在該前表面處曝露。介電層1〇5上覆該晶片之半 導體區107，其中提供有主動半導體裝置，例如電晶體、 二極體或其他主動裝置。如在圖丨中進一步所見，複數個 導電襯墊106在前表面1〇4處曝露。 在一特定實施例中，介電層1〇5可在金屬佈線圖案之間 及周圍包括具有低介電常數之一或多個介電材料層（亦 即，「低k」介電層），該等金屬佈線圖案為該微電子元件 提供電互連。低k介電材料包括多孔二氧化石夕、摻碳二氧 化矽、聚合介電質及多孔聚合介電質以及其他材料。在多 160562.doc -15- 201230258 孔低k介電層中，介電層可具有實質多孔性，此相對於相 同材料之無孔層減小了介電材料的介電常數。介電材料通 常具有顯著高於1.0之介電常數，但佔據多孔介電材料内 的開放空間之空氣具有約1_〇之介電常數。以此方式一 些介電材料可由於具有實質多孔性而達成介電常數之減 夕J、0 然而，一些低k介電材料（諸如聚合介電材料及多孔介電 材料）相比於傳統介電材料經受得住小得多的機械應力。 特定類型的操作環境及可測試微電子元件之方式可呈現等 於或接近低k介電材料可耐受之極限的應力。本文中所描 述之微電子組件藉由使施加應力至微電子元件之位置移動 而遠離低k介電層105而為微電子元件之低k介電層提供改 良之保護。以此方式，製造、操作及測試可施加減小了很 多之應力至低k介電層，因此保護低k介電層。如在圖 進一步所見，藉由介電材料1〇8(諸如黏合劑）將第一元件 110之表面103結合至前表面104。其他可能的結合材料可 包括玻璃，在一特定實施例中，玻璃可經摻雜且可具有低 於500 C 之玻璃轉化溫度（giass transiti〇n temperature)。第 一元件可基本上由具有小於每攝氏度百萬分之十 (「ppm」）（亦即，小於1〇 ppm/rc)的熱膨脹係數（「CTE」） 之半導體材料或無機介電材料或其他材料組成。通常，第 一兀件110基本上由與該晶片相同之半導體材料組成或基 本上由具有等於或接近該晶片的CTE之CTE的介電材料組 成。在此狀況中，可稱該第一元件與該晶片為「CTE匹 160562.doc . 201230258 配」。如在圖1中進-步所見’第-元件110可具有複數個 刀級導通體」以用於提供與該晶片的導電襯墊⑽之導 電連接。舉例而言，第件可具有自面向外的曝露表面 118朝向晶片前表面1〇4延伸之複數個第一開口 ιη。複數 個第二開口 U3可自各別第一開口 m延伸至該晶片之各別 導電襯墊106。如在圖1A中進一步所見，在第一開口與第 一開口相會之位置處，第一開口之内表面121及第二開口 之内表面123相對於由主表面1〇4界定之平面以不同角度 140、142延伸，角度14〇、142與相對於平行於該主表面的 任何平面125之角度140、142相同。 複數個導電元件114在第一開口及第二開口内延伸且電 耦合至導電襯墊1〇6。導電元件114在第一元件之面向外的 曝露表面118處曝露。在一實例中，導電元件114可包括藉 由沈積金屬以使其與導電襯墊1〇6之曝露表面相接觸而形 成的金屬特徵。如下文更詳細描述，可使用各種金屬沈積 步驟來形成導電元件。第一元件可包括一或多個被動電路 元件’例如電容器、電阻器或電感器，或其組合，該—或 多個被動電路元件儘管未在圖1中具體展示，但可進—步 促成晶片及封裝100之功能。 如由封裴100進一步提供，第一元件可充當以機械方式 支樓曰曰片之載體。晶片之厚度112通常小於或等於第—元 件之厚度116。當第一元件與晶片為CTE匹配且第一元件 結合至晶片之前表面時，與第一元件相比，晶片可相對 薄。舉例而言’當第一元件具有匹配於晶片之Cte時，晶 160562.doc •17- 201230258 片之厚度112可僅為幾微米，此係、因為施加給導電元件⑴ 之應力散佈在第-元件之尺寸及厚度116上，而非直接施 加給導電襯墊106。舉例而言，在—特定實施例中，晶片 的半導體區107之厚度120可小於一微米至幾微米。晶片、 結合至晶片之第一元件及導電元件114 一起提供微電子組 件122，微電子組件122可安裝於微電子封裝中且經進一步 互連。 如在圖1十進一步所見，導電元件114可諸如經由結合金 屬（例如，焊料、錫、銦或其組合）之塊體128導電地結合 (類似於覆晶方式）至介電元件126之觸點124。介電元件又 可具有複數個端子130以用於諸如經由從介電元件126突出 來之導電塊體132(例如，焊球）將封裝1〇〇進一步電連接至 電路面板134之對應觸點136。 圖2為進一步說明微電子組件122的結構之部分剖視圖。 當第一 7G件由半導體材料製成時，可將介電層138提供為 可符合第一開口 111之内表面121及第二開口 113之内表面 123的輪廓之一塗層。在一實例中，當第一元件基本上由 半導體材料組成時，可藉由在開口 m、113之内表面上及 在第一元件之曝露表面148上的電泳沈積來選擇性地形成 此保形介電層138，如下文將更詳細描述。此後，諸如藉 由沈積金屬或導電金屬化合物以使其與導電襯墊1〇6及介 電層138相接觸，可在該等開口内形成導電層U4A ^此 後’在形成導電層之後，可用介電材料丨5〇填充在開口 111、113内剩餘之體積，可接著藉由隨後沈積於介電材料 160562.doc 201230258 150上導電材料（例如，金屬）在介電材料15〇之頂部上形成 導電觸點114B » 圖3說明圖2中所展示之實施例的變體。在此變體中，第 二導電元件154電耦合至導電襯墊1〇6且在晶片之主表面 152(具體^之，晶片之遠離前表面1〇4的後表面）處曝露。 開口 153可自晶片之後表面152延伸且曝露導電襯墊ι〇6之 至y 邛刀。）丨電層158可加襯裡於晶片之開口 153且使第 二導電元件154與晶片的半導體區1〇7電絕緣。在圖3中所 展示之特定實施例中，介電層158可符合在開口 153内曝露 之半導體區的内表面159之輪廟。另外，如同導電元件【Μ 一樣，第二導電元件可包括沿著介電層158延伸之導電層 154A，導電層154A亦可符合在開口 153内之半導體區的内 表面159之輪廓。如在圖3中特定展示，類似於上文描述的 第一導電觸點114(圖2)，可將介電材料16〇沈積於導電層 154A上且可提供上覆該介電材料之外部導電觸點154B。 如圖3中所展示，第二導電觸點154B可上覆其所直接或間 接電耦合至之導電襯墊106之至少一部分。如在圖3中進一 步所見，在封裝層及晶圓中的開口之内表面123、159具有 介電層138、158所符合且導電層u4a、154A所符合之輪 廓。内表面123、159可分別以實質上不同的角度162、ι63 自晶圓之前表面或主表面延伸出來。結果，在導電層 114A、154A與導電襯墊相會處之開口 in、i53的寬度 190、192可分別小於在各別方向18ι、183中距導電襯墊 10ό實質距離處之開口 113、153的寬度191、193。在一特 160562.doc •19- 201230258 疋實施例中，在該等開口與導電襯墊1〇6之各別表面相會 處’開口 113、153可具有其最小寬度19〇、192。 如將進一步理解，第二導電元件154B在晶圓2〇〇之表面 處曝露且可用於形成介於微電子組件（圖3)與在微電子組件 外部的部件之間的導電互連。舉例而言，如在圖3八中進一 步所見，微電子組件之晶片102的一些導電襯塾1 06 A可具 有在晶片之後表面處曝露之導電元件154，且藉由結合金 屬155(例如’焊料）與在第二介電元件ι96上之導電特徵194 (諸如導電襯塾）電互連。介電元件196可進一步包括其它特 徵’諸如可與該等襯墊電連接之導電跡線198。如在圖3a 中進一步所見’該等導電襯墊中之其他導電襯墊1〇6B可不 具有連接至該等導電襯墊1〇6Β且在晶片1〇2之後表面處曝 露之導電元件154。 圖4說明將第二導電元件！ 64提供為實心導電結構之另外 變體。在此狀況中’第二導電元件164至少部分地填充在 形成保形介電塗層1 5 8之後在晶片中的開口内剩餘之體 積。如在圖4中進一步所見，第二導電元件之導電觸點或 導電襯墊部分164B可沿著晶片之後表面1 52延伸超過開口 153。 圖5說明又一變體，其中第二導電元件包括沿著介電層 158延伸的導電層166。如在上述實施例中一樣，介電層 158及導電層166可符合開口的内表面159之輪廓。如在圖5 中進一步展示，可將導電塊體168(其可為結合金屬，例如 焊料、錫、銦或其組合）接合至導電層。導電塊體168可至 160562.doc -20· 201230258 少實質上填充該開口且（如圖5中所展示）可突出超過晶片之 後表面152。 參看圖6，現將描述製造根據上述實施例中之任一者之 微電子組件的方法。如在圖6中所見，半導體晶圓2〇〇或晶 圓之部分可包括在切割線2〇1處附接在一起的複數個半導 體晶片102。每一晶片通常具有在晶片之前表面1〇4處曝露 之複數個導電襯墊1〇6。如在圖7中所見，諸如經由黏合劑 1 〇8或其他介電結合材料（諸如具有相對低熔化溫度（諸如低 於500 C之溫度）之摻雜玻璃）將封裝層11〇(諸如具有小於1〇 ppm/ C的CTE之未圖案化半導體晶圓或玻璃晶圓或其他元 件）結合至前表面104。封裝層110通常具有接近或等於半 導體晶圓200的CTE之CTEe舉例而言，當半導體晶圓2〇〇 基本上由石夕組成時’封裝層11〇可基本上由與晶圓200為 CTE匹配之矽組成。或者，摻雜玻璃之封裝層11〇可與半 導體晶圓200為CTE匹配。在一特定實施例中，當封裝層 110與晶圓200為CTE匹配時，介電結合材料亦可與晶圓 200為CTE匹配。 在將封裝層110結合至晶圓200之後，可將封裝層11〇之 厚度自最初厚度減小至已減小之厚度丨丨6(如在圖8中展 示）。可藉由研磨、研光或拋光製程或其組合來減小封裝 層110的厚度。在一實施例中，在此製程期間達到之已減 小之厚度116可為封裝層110之最終厚度。 下文中使用一系列局部剖視圖來說明在根據本發明之實 施例的製造微電子組件的方法中之各階段。可通常在晶圓 160562.doc 21 201230258 級上（亦即，在將半導體晶圓（圖6)切割成個別晶片i〇2之 前）執行本文中所展示之步驟，但在每一圖中可能僅出現 個別晶片之一部分。應將對製造該微電子組件的方法之以 下描述理解為涵蓋晶片級或晶圓級製造技術，而不論是否 具體描述此等技術’且不論以下描述是否參考針對晶圓或 晶片所執行之製程。 圖9說明在圖8中所說明的階段之後之製造階段。如圖9 中所展示，形成開口 170，開口 170自封裝層11〇之外表面 148延伸至上覆導電襯墊106的介電結合層ι〇8之表面 108A。可以分級方式將開口 17〇形成為自封裝層u〇之曝露 表面148朝向晶片前表面1〇4延伸之第一開口 in及自第一 開口進一步朝向晶片前表面！ 04延伸之第二開口丨n。在一 實施例中’可藉由以下操作來形成第一開口 u丨及第二開 口 113 :諸如經由蝕刻、雷射切除或藉由「喷砂」（亦即， 藉由朝向封裝層導向微磨粒子流）來形成第一開口。此 後，該製程可進一步包括：形成加襯裡於第一開口丨^的 内表面之一介電層（未圖示），在此介電層中形成一孔，及 接著藉由將封裝層飯刻穿過該孔直至結合層1 〇8之表面被 曝露來形成第二開口 113。在蝕刻封裝層ι10以形成第二開 口時，在第一開口中之介電層可充當遮罩，以使得封裝層 在介電層中的孔内曝露處被蝕刻且介電層保護封裝層之遠 離該孔的部分免於被触刻。此後，如在圖丨〇中所說明，移 除在第二開口 113内曝露且上覆導電襯墊1〇6的結合層1〇8 之一部分以曝露該襯墊之自晶片1〇2面向外的上表面172之 160562.doc -22- 201230258 至少一部分。 形成第一開口及第二開口之製程可如美國專利公開案 20080246136A1或以下各自於2010年7月23日申請之美國申 請案中之任一者或全部中所大體描述：申請案第 12/842,717 號、第 12/842,612 號、第 12/842,669 號第 12/842,692號、第i施2,587號，該等案的揭示内容以引用 的方式併入本文中’其中例外為：第一開口及第二開口延 伸穿過封裝層及結合層而非穿過晶片，且第二開口曝露導 電襯墊之面向外的上表面之一部分而非下襯墊表面。 如在圖11中進一步所見，可形成介電層138，介電層138 分別沿著第一開口之内表面121及第二開口之内表面123延 伸且上覆封裝層110之面向外的表面148。在一實例中可 使用電泳沈積技術來相對於該等開口之内表面121、丨2 3及 封裝層表面148保形地形成介電塗層138。以此方式，可將 保t ’I電塗層僅沈積至该組件之曝露的導電及半導表面 上。在沈積期間，將半導體裝置晶圓保持在所要電位，且 將電極浸沒於電解槽中以將電解槽保持在不同的所要電 位。接著在恰當條件下將該組件保持在電解槽中達足夠時 間，以在裝置晶圓之導電或半導曝露表面上（包括（但不限 於）沿著面向外的表面148、第一開口 lu之内表面121及第 二開口 113之内表面123)形成經電沈積的保形介電層138。 要在待藉由電泳沈積來塗佈的表面與電解槽之間維持足 夠強的電場，就發生電泳沈積。經電泳沈積之塗層為自行 限制的，因為在該塗層到達由其沈積參數（例如，電壓、 160562.doc -23- 201230258 濃度等）控管之某厚度之後，沈積停止。 電泳沈積在該組件之導電及/或半導外表面上形成連續 的且厚度均勻的保形塗層。此外，可沈積電泳塗層以使得 其不在上覆導電襯墊106的上表面172之介電結合層108的 表面108A上形成（歸因於介電結合層108之介電（不導電）性 質）。換言之，電泳沈積之性質為：只要上覆半導體的介 電材料層具有足夠厚度，電泳沈積就不在該介電材料層上 形成（考慮到介電材料層之介電性質）。通常，電泳沈積將 不在具有大於約10微米至幾十微米的厚度之介電層上發 生。可由陰極環氧樹脂沈積前驅體形成保形介電層13 8。 或者，可使用聚胺基曱酸酯或丙烯酸沈積前驅體。以下表 1中列出各種電泳塗層前驅體組成及供應源。 表1 ECOAT名稱 POWERCRON 645 POWERCRON 648 CATHOGUARD 325 製造商 MFG PPG PPG BASF 類型 陰極 陰極 陰極 聚合物基 環氧樹脂 環氧樹脂 環氧樹脂 所在地 Pittsburgh, PA Pittsburgh, PA Southfield, MI 應用資料 無 Pb/Pf 無Pb 無Pb或無Pf 無Pb HAP，g/L 60-84 視條件而定 VOC，g/L(減去水） 60-84 <95 固化 20 分鐘/175C 20 分鐘/175C 膜性質 160562.doc •24· 201230258 顏色 黑 黑 黑 厚度，μιη 10-35 10-38 13-36 鉛筆硬度 2H+ 4H 電解槽特性 固體，％wt 20(18-22) 20(19-21) 17.0-21.0 pH(25C) 5.9(5.8-6.2) 5.8(5.6-5.9) 5.4-6.0 導電率(25C)pS 1000-1500 1200-1500 1000-1700 P/B比率 0.12-0.14 0.12-0.16 0.15-0.20 操作溫度，c 30-34 34 29-35 時間，秒 120-180 60-180 120+ 陽極 SS316 SS316 SS316 伏特 200-400 >100 ECOAT名稱 ELECTROLAC LECTRASEAL DV494 LECTROBASE 101 製造商 MFG MACDERMID LVH COATINGS LVH COATINGS 類型 陰極 陽極 陰極 聚合物基 聚胺基曱酸酯 胺基曱酸酯 胺基曱酸酯 所在地 Waterbury, CT Birmingham, UK Birmingham, UK 應用資料 無 Pb/Pf 無Pb 無Pb HAP > g/L VOC，g/L(減去水） 固化 20 分鐘/149C 20 分鐘/175C 20 分鐘/175C 膜性質 顏色 透明(+染色） 蜇 黑 厚度，μπι 10-35 10-35 鉛筆硬度 4H 電解槽特性 固體，。/〇 wt 7.0(6.5-8.0) 10-12 丨9-11 160562.doc -25- 201230258 pH(25C) ------- 7-9 4.3 400-800 導電率(25C>S 450-600 500-800 P/B比率 — 操作溫度，C 27-32 23-28 '~~ 23-28 時間，秒 60-120 陽極 SS316 316SS 316SS 伏特 4〇，最大 50-150 在另-實例中，可以電解方式形成介電層。此製程類似 於電泳沈積，纟中例外為：所沈積層之厚度不受與形成該 所沈積層的導電或半導表面之接近度限制。以此方式，可 將經電解沈積之介電層形成為基於要求所選擇之厚度，且 處理時間為所達成厚度之一因素。 以此方式形成之介電層138可符合第—開口之内表面ι2ΐ 及第二開口之内表面123的輪廟。 在形成介電層138之後，可在開口 lu、113内形成導電 層114A(圖11) ’導電層114A在形成於保形介電層U8上時 亦可符合第一開口的内表面121及第二開口的内表面123之 輪廟。額外介電層150之沈積及上覆介電層15〇的金屬層 114B之形成完成導電元件114，導電元件114在封裝層的面 向外之表面處曝露。該導電元件在第一開口丨丨丨及第二開 口 113内延伸且電耦合至導電襯墊106。可在封裝層中的各 別開口内同時形成複數個此等導電元件114，該等導電元 件電耦合至晶圓2〇〇之各別導電襯墊106。 此後，如在圖12中所見，可將臨時載體ι8〇或承載晶圓 (handle wafer)附接至封裝層110之曝露表面，其上覆導電 160562.doc • 26· 201230258 元件114之曝露觸點114B。舉例而言，可使用黏合劑182來 附接載體180，可如下文所描述在隨後處理之後移除黏合 劑 182 〇 如在圖13中進一步展示，可將晶圓200之厚度減小至一 值’該值可為該晶圓的最終厚度112。可使用研磨、研光 或拋光來減小晶圓厚度。在一特定實施例中，已減小之厚 度可在0.5微米至僅幾微米之範圍中。在一可能的實施 中，晶圓200之最終厚度112可受控於内埋於晶圓2〇〇内的 介電層184(圖12)之存在，該介電層184將該晶圓之上部分 186(其鄰近該前表面且具有厚度1丨2)與下部分188(其與上 部分186對置）分離。在一實施例中，在晶圓2〇〇中製造主 動半導體裝置之前’内埋介電層184可為在晶圓200的絕緣 體上半導體或絕緣體上矽晶圓結構中提供之内埋氧化物 層。在此狀況中，下晶圓部分i88可為單晶或多晶半導體 材料。接著，在到達圖13中所展示之製造階段之後，可自 該結構移除載體180及黏合劑182，從而產圭圖2中所展示 之微電子組件122。 或者，無需自封裝層110卸除該載體，可執行多個步驟 以製造進一步包括第二導電元件i 54之微電子組件（如在圖 3中所見）。具體言之，如在圖14中所見，可形成延伸穿過 晶圓200的半導體區之厚度的開口 153。如在圖14中所見， 可以對晶圓的介電層105有選擇性之方式來形成該開口。 介電層105可包括複數個層間介電（rILD」）層（其中提供有 金屬佈線）、上覆該等ILD層之一或多個純化層，或兩者。 160562.doc •27- 201230258 因而，開口 153曝露介電層105之一部分而不延伸穿過介電 層 153。 接下來’如在圖15中所見’開口 153延伸穿過介電層i 〇5 以曝露導電襯墊106的下表面174之至少—部分。下表面 174與襯墊之上表面172對置，第一導電元件ιΐ4自上表面 172延伸，如圖15中所說明。此後，如在圖“中所見，可 形成保形介電層158且接著形成通常為金屬或導電金屬化 合物之保形導電層，該保形導電層至少部分地在該開口内 延伸以形成包括導電層之第二導電元件154，第二導電元 件154電耦合至導電襯墊106且通常藉由介電層158而與晶 圓200電絕緣。進一步處理可包括形成上覆導電層^々八的 介電層160,且可接著形成通常為金屬或導電金屬化合物 之導電觸點154B，導電觸點154B上覆介電層16〇。 此後’可卸除載體及結合層1 82 ’從而產生如在圖3中所 見之微電子組件。 在上述實施例之變體中，可形成導電層164(圖4)以提供 導電觸點164 ’導電觸點164在晶圓之後表面】52處曝露且 在無額外介電層160將觸點164與導電襯墊160分離的情況 下延伸至該導電襯墊’而不是在介電層158上形成保形導 電層154A且接著在晶圓200中的開口内形成上覆該導電層 之額外介電層160(如在圖16中所見）》 圖17說明在圖16中所見的實施例之變體，其中第一及第 二導電襯墊206在封裝層110内之第二開口 213曝露。如在 圖17中進一步所見，可形成複數個導電元件214，該複數 160562.doc -28^ 201230258 個導電元件214自各別導電襯墊206延伸至上覆該封裝層 no之面向外的曝露表面218之表面。該等導電元件214可 藉由介電層138及額外介電層250彼此電絕緣，介電層138 沿著第一開口211及第二開口213之内表面延伸，額外介電 層250可實質上或完全填充開口 211、213内之剩餘體積。 如在圖17中所見，導電元件214之部分可作為襯塾或跡線 在開口 211内之額外介電層25〇上延伸。然而，在一替代實 施例中’該等導電元件可具有僅在該封裝層中的開口 2ιι 之外的位置處曝露之部分。 另外，如在上述實施例（圖2、圖3)中一樣，可選的第二 導電元件254可自導電襯墊2〇6延伸且在晶圓或晶片1〇2之 後表面處曝露以准許形成至外部部件之電互連。 圖18說明該實施例（圖17)之變體，其中在形成第二導電 元件時省略介電填充材料，使得導電材料在導電襯㈣6 與導電材料之表面254A之間為連續的，導電材料之表面 254A被曝露以用於與外部部件互連。在—特定實施例中， 第一導電兀件2 5 4 A可具有如上文關於圖5所描述之結構， 其中結合金屬168接合至在該開口内之導電層166且在微電 子組件之表面152處曝露。 圖19說明另一變體，其中箱备彻 丹r複数個第二開口 313Α、313Β 自封裝層no中的特定第一開口311延伸。舉例而言，可藉 由雷射鑽孔或其他實質上垂直的圖案化方法(例如，反： 性離子蝕刻（「RIE」））來形成第— 〜风弟一開口，在此之後形成介 電層328以加襯裡於該等第— 哥弟一開口之内表面。導電元件 160562.doc -29· 201230258 314A、314B可實質上或完全填充在形成介電層328之後在 第二開口 313A、313B内剩餘之體積。如在圖19中進一步 所見，導電元件3 14A、3 14B可接觸在晶圓200之表面處曝 露之導電襯墊306的邊緣。在晶圓之後表面處曝露之第二 導電元件354可上覆在開口内之介電層360，或第二導電元 件356可具有如在圖20中所見之結構，該結構不需要包括 介於導電襯墊與導電元件的曝露表面之間的介電層。 圖21說明根據本發明之另一實施例的微電子組件，其中 具有在封裝層410的外表面418處曝露之接觸襯墊416的導 電元件414具有凹角型態。換言之，導電元件414可具有以 下形狀，該形狀在鄰近晶圓401的導電襯墊406之相對大寬 度420與鄰近該封裝層的曝露表面418之較小寬度421之間 變化。如在上文之實施例（例如，圖1、圖3)中一樣，封裝 層可基本上由半導體材料組成，其中介電層416安置於在 封裝層中的開口 411之内表面與導電元件414之間。如在圖 21中進一步所見’在晶圓401之外表面處曝露之第二導電 元件454可在襯墊406的厚度408之方向中延伸穿過導電襯 墊406。在一實施例中，如在圖21中所見，第二導電元件 454可具有連接部分412，該連接部分412在該組件之一高 度處電接觸第一導電元件414 ’該高度介於晶圓4〇1與封裝 層410的鄰近表面之間。 現將描述能夠形成該微電子組件（圖21)之製程。在初於 製造階段（圖22至圖23)中，形成開口 411，開口 411自封裝 層410(諸如半導體晶圓）之主表面朝向該封裝層之與該主表 160562.doc -30- 201230258 面對置的第二主表面423延伸。此後，如在圖24中所見， 可形成介電層，該介電層加襯裡於該開口之内表面且上覆 主表面403。此後，可將金屬層或導電金屬化合物層或兩 者沈積於該開口中以填充該開口且形成第一導電元件 430。可同時形成自晶圓之表面4〇3朝向表面423延伸的複 數個此等導電元件430。 此後，如在圖25中所說明，可將封裝層41〇結合至裝置 晶圓400，裝置晶圓400中具有主動半導體裝置及在其前表 面404處曝露之複數個導電襯塾4〇6。封裝層410之導電元 件430可與該裝置晶圓之對應導電襯墊4〇6配合，以使得導 電元件430至少部分地上覆各別導電襯墊4〇6。 隨後，如在圖26中所說明，可將裝置晶圓4〇〇之厚度減 小為厚度416(諸如上文關於圖2所描述）以提供薄化晶圓 401。接著，如在圖27中所見，可形成延伸穿過晶圓4〇1的 半導體區之開口 453。舉例而言，可使用蝕刻製程，可針 對介電層（未圖示）（例如，可能在導電襯墊的下表面4〇6a 下方之一系列ILD層及鈍化層）選擇性地執行蝕刻製程。 接下來，如在圖28中所說明，可形成一另外開口，該另 外開口延伸穿過該介電層（未圖示）、導電襯墊4〇6及介於薄 化晶圓401與封裝層41〇之間的結合層4〇5。接著，如在圖 29中所說明，諸如藉由如在前文中所描述之電解技術在該 開口内形成介電層452。可接著形成第二導電元件454以使 其與第-導電元件43〇相接觸。第二導電元件⑸之一部分 可上覆薄化晶圓401之後表面452，其中介電層452安置於 160562.doc •31- 201230258 半導體區與第二導電元件454之間。 如在圖30中所見’可使用臨時黏合劑418將臨時支樓晶 圓或載體440結合至晶圓401之後表面453。此後，如在圖 3 1中所見，可（例如）藉由研磨、研光或拋光來減小封裝層 410之厚度，直至第一導電元件43〇之至少部分在封裝層 410之曝露表面411處至少部分地曝露。接著，可視情況形 成額外介電層434且在介電層434之頂上形成導電襯墊 432(圖32)且使其與第一導電元件相接觸以提供如在圖32中 所說明之結構。隨後，可自裝置晶圓4〇1卸除臨時載體44〇 以提供如（例如）在圖21中所見之完成的微電子組件。 現參看圓33’在上述製造方法（圖21至圖32)之變體中， 可結合在圖28中所展示之處理而執行濕式蝕刻步驟或其他 蝕刻步驟。可以不蝕刻在第一導電元件43〇及導電襯墊4〇6 的曝露表面處曝露之材料的方式來執行濕式蝕刻步驟。在 此狀況中’濕式蝕刻步驟可產生介於第一導電元件43〇與 鄰近該第一導電元件430的導電襯墊406之間的切槽區 442 〇 隨後，如在圖34中所展示，可接著形成介電層452且可 將金屬或導電金屬化合物區464沈積至第一導電元件43〇 上、沈積於該等切槽區内且沈積至導電襯墊4〇6及介電層 452之表面上以產生如在圖34中所見之結構。在第二導電 元件的金屬區464沈積於切槽區料2内的情況下，該等金屬 區可具有與晶圓401的導電襯墊4〇6相接觸之更大表面積。 以此方式，有可能在導電襯墊4〇6與第一及第二導電元件 160562.doc •32- 201230258 之間的最終結構性連接中達成改良的製程容限或改良的可 靠性。此後，可執行如上文（圖31至圖32)上描述之進—步 處理以產生如在圖35中所見之微電子組件。 在另一變體中，在薄化封裝層41〇時（如在圖36中所 見），可更進一步減小封裝層之厚度46〇，以使得封裝層自 裝置晶圓前表面404起之剩餘高度462低於第一導電元件 430自裝置晶圓前表面起之最大高度464。此後可自該結 構移除介電層428之在封裝層的已減小之高度462上方曝露 之邛刀以產生如在圖37中所表示之結構，其中複數個導電 柱體470具有突出於封裝層的曝露表面421上方之實質部 刀另外，虽藉由電鍍或沈積在正常晶片操作溫度範圍中 具有貫質剛性的金屬（例如’銅、鎳、紹等）、_火金屬（例 如，鎢、鈦）及其類似者來形成柱體47〇時，柱體47〇可為 實質上剛性的。 圖38進一步說明由此變體（圖36至圖37)產生之微電子組 件的可能的進-步互連配置。如在圖38中所見，可經由焊 料塊體482將微電子組件48〇之實質上剛性的導電柱體47〇 女裝至介電元件426上之對應觸點484以形成微電子封裝 490。觸點484又可與在介電元件426的 下表面488處曝露之 接合單元486(例如，焊球或其他結合金屬塊體（諸如錫或銦 或其組合））電連接如在圖38中進__步展示，可使用接合 單兀486將封裝490接合至在電路面板494之表面493處曝露 之對應觸點492。 圖39說明根據另—變體之微電子組件590，其展示並非 160562.doc 33· 201230258 晶圓501的所有導電襯墊需要與第一導電元件530相連接 (特定而言，導電襯墊506A不需要）。為形成組件59〇，在 形成封裝層510之第一導電元件時可省略在對應於襯墊 506A的位置處之第一導電元件。在如上文關於圖27所描述 將裝置晶圓與封裝層結合且形成上覆導電襯墊的開口 453 之後’可使用諸如抗蝕劑圖案之阻擋層來控制導電層延伸 穿過導電襯墊506B之位置及導電襯墊506A不應被穿透之 其他位置。 圖40說明又一變體，其中可形成導電的再分配層 (「RDL」）640 ’其上覆安置於封裝層610上的介電層之表 面。s亥RDL可包括導電跡線642及概塾644。如在圖40中所 見’跡線642可將第一導電元件630中之一或多者與導電襯 墊644中之一或多者電連接，導電襯墊644中之該一或多者 又連接至第一導電元件中之一或多者654A。在一特定實施 例中’如在圖40中所說明，第二導電元件中之一些65叩可 不與組件690中之第一導電元件電連接。如在圖4〇中進一 步所見’第二導電元件中之一些可經由與其相接觸之導電 金屬層656電連接至參考電位源（諸如接地）。在一特定實施 例中，金屬層656可為焊料、錫、銦或其組合之接合層。 此外，在一實施例中，金屬層656可用以電連接及接合第 二導電元件中之一或多者與金屬接地平面，其亦可充當微 電子組件690之導熱散熱片。介電層658可使第二導電元件 654A與組件690之接合層656電絕緣。 根據上述實施例（圖21至圖32)的其他變體之微電子組件 160562.doc -34 · 201230258 可進一步見於圖41及圖42中，其中兩個或兩個以上第一導 電元件714A、714B沿著在封裝層710中的開口 711之内表 面延伸，第一導電元件包括延伸穿過介於第一開口 711與 組件790的介電層之曝露表面71 8之間的單獨開口之部分 716A、716B。第一導電元件714A、714B可包括在介電層 718之表面718處曝露之各別導電襯墊720A、720B，如在 圖41及圖42中所展示’導電襯墊720A、720B可上覆介電 層718。在圖41中所展示之組件的第二導電元件754 A、 754B與圖42中所展示之第二導電元件755A、755B有所變 化’其方式與在上文關於圖17及圖18所描述的實施例中之 第一導電元件相同’具體而言，襯塾754 A、754B之曝露 的接觸表面（圖41)上覆在其所連接至的各別襯塾7〇6A、 706B上方之介電層，而在圖42之組件中並非如此。 圖43說明另一變體，其中複數個第一導電元件814A、 814B自至晶圓的導電概塾806 A、806B之連接沿著在封裝 層810中的分級開口之内表面延伸，且包括在封裝層上之 曝露的導電襯墊832。在此狀況中’該分級開口包括自封 裝層810之第一主表面812(其鄰近該裝置晶圓8〇1)延伸之第 一開口 811，及自第一開口 811至少延伸至封裝層8丨〇之第 二主表面816(其遠離該第一主表面）的第二開口 813。第一 開口及第二開口可具有表面821、823，表面821、823在不 同的方向中延伸，從而在表面821、823相會處界定頂點 826。介電材料850通常覆蓋第一導電元件814a、814B。 第一導電元件814A、814B至導電襯墊806a、806B之互連 160562.doc -35- 201230258 可如上文關於圖41所描述β 圖44說明該貫施例（圖43)的變體，其類似於上述實施例 (圖42) ’其中第二導電元件855八、855β具有並未藉由介電 材料與導電襯墊806Α、806Β分離之接觸表面。 圖45說明根據上文關於圖2所描述的實施例之變體的微 電子組件990。在此變體中，自裝置晶圓9〇1之導電襯墊 906延伸之第一導電元件9丨4不符合開口 911、^^的内表面 之輪廓，開口 911、913—起在封裝層的厚度之方向922中 延伸穿過封裝層910。如在圖45中所見，第一導電元件可 具有形狀為圓柱形或截頭圓錐形之在封裝層的厚度之方向 中延伸的部分以接觸導電襯墊9〇6的上表面9〇7。 在開口 911、913内提供介電區928，介電區928通常接觸 導電襯墊906之上表面907，其中第一導電元件延伸穿過該 介電區。該介電區之部分928Α可上覆封裝層之面向外的表 面926。可將在介電區928之表面處曝露之導電襯墊916提 供為導電元件914之部分，且可將導電襯墊916安置於介電 區928的頂上。或者，可省略導電襯墊916。 可藉由與上文關於圖6至圖13所描述之處理類似之處理 來製造微電子組件990，其中例外為：藉由沈積介電材料 以填充開口 911、913來形成介電區928。此等介電區通 常基本上由聚合材料組成，該聚合材料可為柔性的（如藉 由該材料的彈性模數與該介電區的厚度之組合所判定）。 在形成該等介電區之後，可形成延伸穿過介電區928以曝 露導電襯墊906的至少部分之孔隙。該等孔隙可具有圓柱 160562.doc • 36· 201230258 形或截碩圓錐形形狀以及其他形狀中之至少一者。可接著 在該等孔隙中提供導電層或填充物（例如，金屬或導電金 屬化〇物）以形成第一導電元件914之垂直延伸的部分。此 後’可接著在介電層928之表面上方形成曝露的導電襯墊 部分916。 圖46說明圖45中所展示之實施例的變體，其中第二導電 兀件954(類似於上文關於圖4所描述之第二導電元件丨64)在 裝置晶圓901的曝露表面處曝露且電接觸導電襯墊906。 圖47說明圖46中所展示之實施例的變體，其中第二介電 區93 8上覆導電襯墊906之與上表面907對置的下表面909。 在此狀況中，第一導電元件之垂直延伸的圓柱形或戴頭圓 錐形部分914A可延伸穿過導電襯墊9〇6，到達在裝置晶圓 901之面向外的後表面95〇處曝露之導電襯墊部分918。在 此狀況中，垂直延伸部分914A可能不分別符合在封裝層及 裝置晶圓中的開口 911、913及915中之任一者的内表面之 輪廓。微電子組件（圖47)之製造的變化之處在於：在開口 911、911、915中形成介電區928、938,在此之後，諸如 藉由雷射切除、微磨粒子流（例如，「喷砂」）或其他技術形 成延伸穿過導電襯墊906及介電區928、938之圓柱形或截 頭圓錐形開口。此後，在一實施例中，可形成導電襯墊 916、918，導電襯墊916、918可在微電子組件之對置面處 曝露。 圖4 8說明根據圖4 7中所展示之實施例的變體之微電子組 件1090 ’其中第一導電元件1054可延伸穿過導電概塾1〇〇6 160562.doc •37· 201230258 之厚度。在一實施例中，微電子組件1〇9〇之製造可包括在 裝置晶圓1001中形成開口 1015，該形成包括（例如）藉由蝕 刻、雷射切除、微磨粒子流等在自裝置晶圓1001的下表面 1050起之方向中圖案化導電襯墊1006。此圖案化可受限於 介於裝置晶圓與封裝層1〇 10之間的結合層1〇〇8的存在。在 開口 1015中形成介電層1〇38之後，可接著形成在開口 1〇15 内延伸之第二導電元件1054。 圖49說明另一變體，其中第一導電元件1114及第二導電 元件1154在封裝層1110的厚度内之位置處相會。在此狀況 中，第二導電元件1154延伸穿過裝置晶圓11〇1之導電襯墊 1106。 如在圖50中進一步所見，在該實施例（圖49)之變體中， 第二導電元件1254可包括部分1254B，部分1254B符合在 裝置晶圓1201中的開口 1215之内表面的輪廓。然而，如在 圖50中所見，在封裝層1210的厚度内延伸之部分1254A可 不符合開口 1213之内表面的輪廓，部分1254A延伸至開口 1213 中。 圖51說明根據上文描述的實施例（圖43)之變體之微電子 組件，其中微電子元件1301之第一導電襯墊Π06Α及第二 導電襯墊1306B在第一元件13 10之相對寬的貫穿開口 1313 内至少實質上曝露。至該等襯墊之單獨導電元件13 14A、 13 14B沿著該開口之内表面延伸且可在介電層1318中的開 口 1316A、1316B内曝露’介電層1318上覆第一元件的主 表面1320。 160562.doc -38· 201230258 圖52說明在上述實施例（圖5丨）之又一變體中的導電元件 之方法中的一階段。在此狀況中，將開口1313形成為延伸 穿過第一兀件之厚度且接著諸如藉由上文描述的技術中之 一者用介電材料1318來填充開口1313。接著，如在圖53中 所見，可將與上文描述的彼等元件（圖45)類似之導電元件 1314形成為延伸穿過介電區1318以接觸導電襯墊13〇6八、 1306B。視情況，可在導電元件1314八、U14B的頂上提供 導電襯墊m5A、1315B，㈣導電襯墊通常被曝露以用 於與外部部件互連。 現轉而參看圖54以及下列等等，現將描述用於製造根據 上述實施例（圖22至圖34)之變體之微電子組件的方法。如 在圖54中所見，形成自第一元件141〇(例如具有小於⑺ ppmrc的CTE之元件）之主表面延伸之開口 1413。在—實例 中，第一元件可基本上由半導體或介電材料組成。接著用 介電材料丨418填充第一元件141〇,介電材料““可形成上 覆該第7L件的主表® 142〇之層。參看圖55，接著組裝 (例如，結合）第-元件1410與上面具料電概塾剛的微 電子元件1402，圖55中說明該等導電襯墊14〇6中之一者。 接著，以與上文描述之方式（圖26)類似的方式，可藉由 如上文所描述之研磨、研光或拋光或其組合來達成微電子 元件之已減小之厚度1411(如在圖56中所見）。接著，可組 裝該結構與載體1430(圖57)，且可減小在開口 1413上方的 第一 70件1410之厚度，直至該開口在第一元件之表面i4i7 處曝露（圖58)。 160562.doc -39· 201230258 可接著在表面1417的頂上形成介電層1419(如在圖59中 所見）。此後，可形成開口 1432，開口 1432延伸穿過在表 面1417上方（圖60)及在開口 1416内之介電材料以曝露導電 襯墊1406之一部分。通常，在開口 1432内曝露上表面 1409(亦即，背對微電子元件1402之表面）之一部分。然 而，在一些狀況中，開口 1432可延伸穿過襯墊14〇6以使得 在襯墊1406 t的開口之内表面可曝露。 圖61說明一後續階段，其中在一或多個步驟中沈積金屬 以形成導電元件1414及上覆該導電元件1414之導電襯墊 丄42(^襯墊1420可上覆或可不上覆第一元件之表面i4i7及 介電層1419。圖61說明導電元件為非中空（亦即，完全由 金屬填充）之實例。在到達在圖61中所展示之階段之後， 可自微電子元件⑽移除載體，從而產生如在圖以中所見 之結構。 圖63說明在圖62中所見的實施例之另一變體，其中導^ 元件1424可為諸如藉由沈積金屬以加襯裡於開口⑽的f 表面而形成的中空結構。在圖62或圖63的變體中，導電; 件通常將呈圓形結構之形式，該圓形結構符合在介電材冲 中的開口 1432之輪廓，但不符合在第一元们彻中首幻 成之開口，。導電㈣143阿上覆導電元件1424且^ 導電元件1424在一或多個橫向方向144〇中延伸出來㈣ 為第一 7G件之表面1417延伸之方向。 微電子組件之結構及製造及其至較高階組件中之併入； L括在λΛ下中《或多者中所描述的結構及製造步驟：^ 160562.doc •40· 201230258 自於2010年12月2日申請之以下共同擁有之同在申請中的 美國申請案：美國臨時申請案第61/419,037號及美國非臨 時申請案第12/958,866號；及各自於2010年7月23日申請之 以下美國申請案：申請案第12/842,717號、第12/842,651 號、第 12/842,612號、第 12/842,669號、第 12/842,692號及 第12/842,587號；所有此等申請案之揭示内容以引用的方 式併入於本文中。上文論述之結構提供卓越的三維互連能 力。此等能力可配合任何類型之晶片而使用。僅藉由實 例’以下晶片組合可包括於如上文所論述之結構中：⑴處 理器及配合該處理器而使用之記憶體；（ii)相同類型的多 個記憶體晶片；（iii)不同類型的多個記憶體晶片，諸如 DRAM及SRAM ; (iv)影像感測器及用以處理來自該感測器 的影像之影像處理器；（v)特殊應用積體電路（r ASIC」）及 記憶體。上文論述之結構可用於構造不同電子系統。舉例 而言’根據本發明之另一實施例的系統i 5〇〇包括如上文所 描述的結構1506以及其他電子部件1508及151〇。在所描繪 之實例中，部件1508為半導體晶片，而部件151〇為顯示螢 幕，但可使用任何其他部件。當然，儘管為了說明之清晰 起見在圖64中描繪僅兩個額外部件，但該系統可包括任何 數目個此類部件。舉例而言，如上文所描述之結構15〇6可 為如上文結合圖1或圖2至圖63中任一者所論述之微電子組 件100。在另一變體中，可提供兩者，且可使用任何數目 個此類結構。將結構1506及部件15〇8及151〇安裝於以虛線 示意性地描繪之共同外殼15〇1中，且按需要彼此電互連以 160562.doc -41 - 201230258 形成所要電路。在所展示之例示性系統中，該系統包括諸 如軟性印刷電路板之電路面板丨502，且該電路面板包括使 該等部件彼此互連之眾多導體丨5〇4，圖64中僅描繪其中之 一。然而’此僅為例示性的；可使用用於製造電連接之任 何適宜結構。將外殼15〇1描繪為攜帶型外殼，其係可用於 (例如）蜂巢式電話或個人數位助理中之類型，且螢幕丨5 J 〇 在s亥外殼之表面處曝露。在結構i 5〇6包括諸如成像晶片的 光敏元件之情況下’亦可提供透鏡1511或其他光學裝置以 用於將光導引至該結構。圖64中所展示之簡化系統同樣僅 為例示性的；可使用上文論述之結構來製造其他系統，包 括通常被視為固定結構之系統，諸如桌上型電腦、路由器 及其類似者。 由於可在不偏離本發明之情況下利用上文論述的特徵之 此等及其他變體及組合，因此對較佳實施例之以上描述應 被看作說明而非被看作對如申請專利範圍所界定之本發明 的限制。 儘管以上描述參考了針對特^應用之說明性實施例，但 應理解，所主張之本發明不限於此。可以使用本文中提供 之教示的一般熟習此項技術者將認識到在所附申請專利範 圍之範疇内的額外修改、應用及實施例。 【圖式簡單說明】 微 圖鸥說明附接至電路面板之根據本發明之實施例的 電子封裝之剖視圖。 圖1A為進一 步說明圖1中所展示的微電子封裂之局部剖 160562.doc -42· 201230258
視圖I 圖2為特定地說明根據圖丨之微電子封裝之微電子組件的 局部剖視圖。 圖3為說明根據圖！中所展示的實施例之變體的微電子組 件之局部剖視圖。 广A為說明根據圖1中所展示的實施例之變體的微電子 封裝之剖視圖。 圖4為說明根據圖3中所展千沾每t 听展不的貫施例之變體的微電子組 件之局部剖視圓。 圖5為說明根據圖3中 杜夕& Α 7展不的實施例之變體的微電子組 件之局部剖視圖。 圖6、圖7、圖8、圖9、圖 14、阁圖10、圖11、圖12、圖13、圖 子钽件的方麥φ為說明在根據本發明之實施例之製造微電 =的方法中之各階段的局部剖視圖。 的微電子組件之局H所圖的本發明之實施例之變體 圖18為說明根據圖17中所展_ 的微電子組件之局部剖的本發明之實施例之變體 圖19為說明根據圖17中所展_ 的微電子組件之局部剖、展不的本發明之實施例之變體 圖2°為說明根據圖19中：展_ 的微電子組件之戶ι ώ 1饮不的本發明之實施例之變體 句。卩剖視圖。 圖21為說明根據圖3 的微電子組件夕 展示的本發明之實施例之變體 之局部剖視圖。 160562.doc •43- 201230258 圖22、圖23、圖24、圖25、圖26、圖27、圖28、圖巧、 圖30 '圖3 1及圖32為說明根據本發明之實施例的製造圖21 中所展示之微電子組件的方法中之各階段的局部剖視圖。 圖33、圖34及圖35為說明在製造根據圓21中所展示之— 施例的變體之微電子組件的方法中之各階段的局部剖: 圖。 圖36及圖37為說明在製造根據圖。中所展示之實施 變體之微電子組件的方法中之各階段的局部職圓。，、 圖38為說明圖3A中所展示的實施例之變體中之微電子封 裝之剖視®，該微電子封裝定位於待與其接合的電路 上方。 圖39為說明根據圖21中所展示的實施例之變體的微電子 組件之剖視圖。 ^ 圖4〇為說明根據圖39中所展 組件之局部剖視圖。 示的實施例之變體的微電子 圖41為說明根據圖21中所 T展不的實施例之變體的微電 組件之局部剖視圖。 圖42為說明根據圖41中所展 子 組件之局部剖視圖。 圖43為說明根據圖42中所展 組件之局部剖視圖。 圖料為說明根據圖43中所展示 組件之局部剖視圖。 圖45為說明根據圖2中所展 示的實施例之變體的微電子 示的實施例之變體的微電子 施例之變體的微電子 示的實施例之變體的微電子 160562.doc 201230258 組件之局部剖視圖。 圖46為說明根據圖釕及圖3中所展开 微電子組件之局部剖视圖。 圖47為說明根據圖％中所展示的實施例 組件之局部剖視圖。 圖4 8為說明根據圖4 7中所展示的實施例 組件之局部剖視圖。 圖49為說明根據圆48中 判δ〒所展不的實施例之變體的微 組件之局部剖視圖。 Τ 圖50為說明根據圖49中所展示的實施例之變體的微 組件之局部剖視圖。 圖51為說明根據圖18中所展示的實施例之變體的 組件之局部剖視圖。 € 示的實施例之變體的 之變體的微電子 之變體的微電子 子 子 之變體的 圖52及圖53為說明根據圖46中所展示的實施例 微電子組件之局部剖視圖。 圖61及 示之微 圖54、圖55、圖56、圖57、圖58、圖59、圖60、 圖62為說明根據本發明之實施例的製造圖45中所展 電子組件的方法中之各階段的局部剖視圖。 子 圖63為說明根據圖62中所展示的實施例之變體的微電 組件之局部剖視圖。 圖64為根據本發明之一實施例的系統之示意性抬纟會^ 【主要元件符號說明】 100 微電子封裝 102 微電子元件/半導體晶片/晶圓或晶片 103 表面 160562.doc -45- 201230258 104 主表面/前表面 105 介電層 106 導電襯墊 106A 導電襯墊 106B 導電襯墊 107 半導體區 108 介電材料/黏合劑/介電結合層 108A 表面 110 第一元件/封裝層 111 第一開口 112 厚度 113 第二開口 114 導電元件 114A 導電層 114B 導電觸點/金屬層 116 厚度 118 曝露表面 121 内表面 122 微電子組件 123 内表面 124 觸點 126 介電元件 128 結合金屬塊體 130 端子 132 導電塊體 160562.doc -46- 201230258 134 136 138 148 150 152 153 154 154A 154B 155 158 159 160 164 164B 166 168 170 172 174 180 182 184 電路面板 觸點 介電層/介電塗層 曝露表面/外表面 介電材料/介電層 主表面/後表面 開口 第二導電元件 導電層 第二導電觸點 結合金屬 介電層/介電塗層 内表面 介電材料/介電層 第二導電元件/導電層 導電觸點或導電襯墊部分 導電層 導電塊體/結合金屬 開口 上表面 下表面 載體 黏合劑/結合層 介電層 160562.doc -47· 201230258 186 上部分 188 下部分/下晶圓部分 194 導電特徵 196 第二介電元件 198 導電跡線 200 半導體晶圓 201 切割線 206 導電襯墊 211 第一開口 213 第二開口 214 導電元件 218 曝露表面 250 介電層 254 第二導電元件 254A 導電材料之表面 306 導電襯塾 311 第一開口 313A 第二開口 313B 第二開口 314A 導電元件 314B 導電元件 328 介電層 354 第二導電元件 356 第二導電元件 160562.doc • 48 · 201230258 360 400 401 403 404 405 406 406A 410 411 412 414 416 418 421 423 426 428 430 432 434 440 442 452 介電層 裝置晶圓 晶圓/薄化晶圓 主表面/表面 前表面 結合層 導電襯墊/襯墊 下表面 封裝層 開口 /曝露表面 連接部分 導電元件 接觸襯墊/介電層 外表面/曝露表面/黏合劑 曝露表面 第二主表面/表面 介電元件 介電層 第一導電元件 導電襯墊 介電層 支撐晶圓或載體 切槽區 介電層/後表面 160562.doc -49- 201230258 453 開口 /後表面 454 第二導電元件 464 金屬或導電金屬 470 導電柱體 480 微電子組件 482 焊料塊體 484 觸點 486 接合單元 488 下表面 490 微電子封裝 492 觸點 493 表面 494 電路面板 501 晶圓 506A 導電襯塾/襯塾 506B 導電襯墊 510 封裝層 530 第一導電元件 590 微電子組件 610 封裝層 630 第一導電元件 640 再分配層 642 導電跡線/跡線 644 襯墊/導電襯墊 160562.doc 50- 201230258
654A 654B 656 658 690 706A 706B 710 711 714A 714B 716A 716B 718 720A 720B 754A 754B 755A 755B 790 801 806A 806B 第二導電元件中之一或多者 第二導電元件中之一些 導電金屬層/金屬層/接合層 介電層 微電子組件 襯塾 襯塾 封裝層 第一開口 第一導電元件 第一導電元件 單獨開口之部分 單獨開口之部分 曝露表面/介電層/表面 導電襯墊 導電襯墊 第二導電元件/槻墊 第二導電元件/襯墊 第二導電元件 第二導電元件 組件 裝置晶圓 導電襯墊 導電襯墊 160562.doc •51 · 201230258 810 封裝層 811 第一開口 812 第一主表面 813 第二開口 814A 第一導電元件 814B 第一導電元件 816 第二主表面 821 表面 823 表面 826 頂點 832 曝露導電襯墊 850 介電材料 855A 第二導電元件 855B 第二導電元件 901 裝置晶圓 906 導電襯塾 907 上表面 909 下表面 910 封裝層 911 開口 913 開口 914 第一導電元件 914A 圓柱形或截頭圓錐形部分/垂直延伸部分 915 開口 160562.doc -52- 201230258 916 918 926 928 928A 938 950 954 990 1001 1006 1008 1010 1015 1038 1050 1054 1090 1101 1106 1110 1114 1154 1201 導電襯墊/導電襯墊部分 導電襯墊/導電襯墊部分 表面 介電區 介電區之部分 第二介電區/介電區 後表面 第二導電元件 微電子組件 裝置晶圓 導電襯墊 結合層 封裝層 開口 介電層 下表面 第二導電元件 微電子組件 裝置晶圓 導電襯墊 封裝層 第一導電元件 第二導電元件 裝置晶圓 160562.doc -53- 201230258 1213 開口 1215 開口 1254 第二導電元件 1254A 第二導電元件之部分 1254B 第二導電元件之部分 1301 微電子元件 1306A 第一導電襯墊 1306B 第二導電襯墊 1310 第一元件 1313 開口 1314A 導電元件 1314B 導電元件 1315A 導電襯墊 1315B 導電襯墊 1316A 開口 1316B 開口 1318 介電層/介電材料/介電區 1320 主表面 1402 微電子元件 1406 導電襯墊/襯墊 1409 上表面 1410 第一元件 1413 開口 1414 導電元件 -54- 160562.doc 201230258 1416 開口 1417 第一元件之表面 1418 介電材料 1419 介電層 1420 主表面/導電襯塾/襯塾 1424 導電元件 1430 載體/導電襯墊 1432 開口 1500 系統 1501 外殼 1502 電路面板 1504 導體 1506 結構 1508 電子部件/部件 1510 電子部件/部件/螢幕 1511 透鏡 160562.doc -55-

Claims (1)

  1. 201230258 七、申清專利範圍： 1. 一種微電子組件，其包含： 第時，其基本上由半導體或無機介電材料 至少一者組成； 一微電子元件，其 株 具附接至該第—元件以使得該第一元 件且=面向該微電子元件之—主表面，該微電子元 元件中且=表面處曝露之複數個導電襯墊，該微電子 中一有主動半導體裝置； 一第一開口，該第一開口自 _ 朝向蜂笛. 目该第—兀•件之一曝露表面 X 元件之面向該微電子元#6^1 第-門π 佩电于疋件的表面延伸，及一 弟一開口，該第二開口自該第一 墊中之—笛 4開口延伸至該等導電襯 第一者，其中在該第一開口鱼 處’該第-開口及該第二開口之内表：：第-開相會 元件之哕φ主 内表面相對於該微電子 w主表面以不同角度延伸；及 導電元件’其在該第一開口及 接觸該至少―導電襯墊。 第-開口内延伸且 月求項1之微電子組件，其 開口及兮笛 Λ等電兀件符合該第一 夂該第二開口中之至少一者的 3.如請求項〗 内表面之一輪廓。 之碱電子組件，其中該導 該第—問 電几件具有獨立於 乐開口及該第二開口中之至少 輪廓而判定之一形狀。 内表面之一 求項1之微電子組件，其中該導電元 或截頭圓—、有圓柱形 月求項1之微電子組件，其中該第 70件為不具有主 160562.doc 201230258 動半導體裝置之-載體。 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 元件中進一步包 如明求項5之微電子組件，《中該第— 括至少—被動電路元件。 :明求項6之微電子組件，其中該至少一被動電路元件 包括選自由-電感器、一電阻器或—電容器組成之群組 的至少一者。 其中該载體以機械方式支撐 ，其中該第—元件具有一第一 小於或等於該第一厚度之一第 如請求項5之微電子組件 該微電子元件。 如凊求項1之微電子組件 厚度且該微電子元件具有 二厚度。 如請求項1之微電子組件，其中該微電子元件之該主表 面為忒微電子元件之一前表面，且該微電子元件具有與 該前表面對置之-後表面及―開σ，該開π自該後表面 延伸且曝露該等導電襯墊中之至少一者之至少一部分’ 且一第二導電元件在該微電子元件中的該開口内延伸且 與該導電襯墊電連接。 如請求項10之微電子組件，其中該微電子元件包括複數 個該等開口，且該微電子組件包括在該等第二開口内延 伸且與該等導電襯墊電連接的複數個該等第二導電元 件。 如請求項11之微電子組件，其中該等第二導電元件與該 等導電襯墊中之各別者電連接。 一種微電子組件，其包含： 160562.doc -2- 201230258 一第一元件，其基本上由半導體或無機介電材料中之 至少一者組成； 一微電子元件’其附接至該第一元件以使得該第一元 件之一表面面向該微電子元件之一主表面，該微電子元 件具有在該主表面處曝露之複數個導電襯墊，該微電子 元件中具有主動半導體裝置； 一第一開口，該第一開口自該第一元件之一曝露表面 朝向該第一元件之面向該微電子元件的表面延伸，及一 第一開口，該第二開口自該第一開口延伸穿過該等導電 襯墊中之一第一者，其中在該第一開口與該第二開口相 會處，該第一開口及該第二開口之内表面相對於該微電 子元件之該主表面以不同角度延伸；及 一導電元件，其在該第一開口及該第二開口内延伸且 接觸該至少一導電襯墊。 14. 15. 16. 17. 18. 如請求項13之微電子組件，其中該導電元件符合該第一 開口及該第二開口中之至少一者的一内表面之一輪廓。 如請求項13之微電子組件，其中該導電元件具有;蜀立於 該第一開口及該第二開口中之至少一去 号的—内表面之一 輪廓而判定之一形狀。 如請求項13之微電子組件，其中該導電 ^ 屯几仵具有圓柱形 或截頭圓錐形形狀中之至少一者。 疋件為不具有主 如請求項13之微電子組件，其中該第 動半導體裝置之一載體。 疋件中進一步包 如請求項1 7之微電子組件，其中該第一 160562.doc 201230258 括至少一被動電路元件β 19. 如請求項18之微電子組件，其中該至少_被動電路元件 包括選自卜f感ϋ電阻器或—電容器組成之群組 的至少一者》 20. 如請求項17之微電子組件，其中該載體以機械方式支撐 該微電子元件。 21. 如睛求項13之微電子組件，其中該第一元件具有一第一 厚度且該微電子元件具有小於或等於該第一厚度之一第 二厚度6 22. 如凊求項13之微電子組件，其中該微電子元件之該主表 面為該微電子元件之一前表面，且該微電子元件具有與 該前表面對置之一後表面及一開口，該開口自該後表面 延伸且曝露該等導電襯墊中之至少一者之至少一部分， 且一第二導電元件在該微電子元件中的該開口内延伸且 與該導電襯墊電連接。 23. 如請求項22之微電子組件，其中該微電子元件包括複數 個該等開口，且該微電子組件包括在該等第二開口内延 伸且與該等導電襯墊電連接的複數個該等第二導電元 件。 24. 如請求項23之微電子組件，其中該等第二導電元件與該 等導電襯墊中之各別者電連接。 25. —種微電子組件，其包含： 一第一元件’其基本上由半導體或無機介電材料中之 至少一者組成； 160562.doc 201230258 一微電子元件’其附接至該第一元件以使得該第一元 件之一表面面向該微電子元件之一主表面，該微電子元 件具有複數個導電襯墊，該複數個導電襯墊具有在該主 表面處曝露之上表面及與該等上表面對置之下表面，該 微電子元件中具有主動半導體裝置； 一第一導電元件’其在該第一元件中的一第一開口内 延伸且接觸該等導電襯墊中之至少一者的該上表面；及 一第二導電元件，其延伸穿過在該微電子元件中的一 第一開口且接觸該至少' —導電概塾； 該第一導電7L件及該第二導電元件在該微電子組件之 對置面處曝露以用於與在該微電子組件外部的至少一部 件之導電互連。 26.如請求項25之微電子組件 -'、个 ，π -久皤乐二開 口之内表面自該至少一導電襯墊之該等各別上表面及下 表面以第一角度及第二不同角度延伸出來。 27_如請求項25之微電子組件，其中該微電子元件包括複數 個該等第二開口 ’且該微f子組件包括在該等第二開口 内延伸且與該等導電襯墊錢接的複數個料第二& 元件，該等第二導電元件與在該第一開口内延 第一導電元件電連接。 別 28. 如請求項25之微電子組件， 括至少一被動電路元件。 29. 如請求項25之微電子組件， 一前表面，且其中在該第一 其中该第-元件中進-步包 其中該第-元件之該表面為 元件甲之該第—開口包括自 160562.doc 201230258 該第一 7G件之一後表面朝向該前表面延伸之一第三開 口，且進—步包括—第四開口，該第四開Π自該第三； 口延伸且曝露該等導電襯墊中之至一 ^ 有的該上表面之 至少一部分，該第一導電元件至少 你成弟二開口内延伸 且延伸穿過該第四開口以接觸該至少一 /守亀襯墊之該上 表面。 30.如凊求項25之微電子組#，其令該第一 $電元件及該 二導電元件中之至少-者具有獨立於該第—開口及該第 二開口中之各別者的一内表面之一輪廓而判定之一形 狀’該第-導電元件或該第二導電元件中之該至少一者 在該各別者中延伸。 31·如請求項25之微電子組件，其中該第一導電元件及該第 一導電兀件中之至少-者具有目柱丨或截豆 貝圓錐形形狀 中之至少一者。 32. 如請求項31之微電子組件，其争該第一導電元件自鄰近 該第一元件之一後表面的一第一寬度均勻地漸縮至鄰近 該微電子元件之該至少一導電襯墊的一第二寬度。 33. 如請求項25之微電子組件，其中該第一導電元件及該第 一導電元件中之至少一者符合該第一開口及該第二開口 中之該各別者的一内表面之一輪廓’該第一導電元件或 該第二導電元件中之該至少一者在該各別者中延伸。 34. 如請求項25之微電子組件，其中在該第二開口内延伸的 s亥第二導電元件之一部分符合該第二開口之一内表面之 一輪廓。 160562.doc -6 - 201230258 3 5.如請求項34之微電子組件，其中在該第二開口内延伸的 該第二導電元件之該部分具有圓柱形或截頭圓錐形形狀 中之至少一者。 36. 如請求項3 1之微電子組件，其中該第一導電元件自鄰近 • 該第一元件的一後表面之一第一寬度均勻地漸縮至在該 第一開口内之一第一位置處的一第二寬度，且該第二導 電元件自鄰近該微電子元件之一後表面的一第三寬度均 勻地漸縮至在該第一位置處的一第四寬度。 37. 如请求項25之微電子組件，其中在該微電子元件中的該 第一開口自該微電子元件之一後表面延伸穿過該導電襯 墊，且该第二導電元件延伸穿過該導電襯墊且在該第一 開口内之一位置處電耦合至該第一導電元件。 38. 如請求項37之微電子組件，其中該第一導電元件符合在 該微電子元件中的該第二開口之一輪廓。 39. 如請求項37<微電子組件，其中該第一導電元件具有獨 立於在該微電子元件中的該第二開口之一輪廓的一輪 廓。 40. 一種系統，其包含如請求項}、13或25之一結構及電連 接至該結構之一或多個其他電子部件。 4 1 ·如凊求項40之系統，其進一步包含一外殼，該結構及該 等其他電子部件安裝至該外殼。 42. —種形成一微電子組件之方法，其包含： (a)將一第一元件與一微電子元件附接以使得該第一元 件之一第一表面面向該微電子元件之一主表面，該第一 160562.doc 201230258 元件基本上由半導體或無機介電材料中之至少一者組 成’該微電子元件具有至少一導電襯墊，該至少一導電 襯墊具有在該主表面處曝露之一上表面，該微電子元件 具有鄰近該主表面之主動半導體裝置； (b) 接著形成一第一導電元件，該第一導電元件延伸穿 過該第一元件且接觸該至少一導電襯墊之該上表面；及 (c) 在步驟（b)之前或之後，形成延伸穿過該微電子元 件之一第二導電元件，該第二導電元件在該主表面處接 觸第一導電襯墊或一第二導電襯墊中之至少一者。 43. 如請求項42之方法，其中該第一導電元件及該第二導電 元件在該微電子組件之對置面處曝露。 44. 如請求項42之方法，其中該微電子元件包括在切割線處 附接在一起的複數個晶片，該方法進一步包含沿著該等 切割線將該微電子組件切割成個別單元，每一單元包括 該複數個晶片中之至少一者。 45. 如請求項44之方法，其中該第一元件為不具有主動半導 體裝置之一載體。 46. 如請求項45之方法，其中該第一元件中進一步包括至少 一被動裝置。 47. 如請求項45之方法，其中該載體以機械方式支撐該微電 子元件。 48. 如請求項43之方法，其中該形成該第—導電元件之步驟 包括：在該附接步驟之後形成延伸穿過該第一元件之厚 度的開口；及接著至少在該第一元件中的該開口内沈積 160562.doc -8 - 201230258 -金屬層，該金屬層接觸在該開口内曝露之該至少—導 電襯墊的該上表面。 49.如請求項42之方法，其中該形成該第二導電元件之步驟 包括：至少在該第二開口内沈積―第二金屬層，該第二 金屬層接觸在該微電子元件㈣胃肖口内曝露之該至少 一導電襯墊的該下表面。 5〇·如請求項42之方法，其中該形成該第一開口之步驟包 括：在該第-元件中形成一初始開口，該初始開口自該 第-元件之-第-表面朝向該主表面延伸；及接著在該 第-元件中形成-另外開口，該另外開口自該初始開口 延伸且至少部分地曝露該至少一導電襯墊，其中該初始 開口及s亥另外開口具有以一角度相交之内表面。 51. 如請求項42之方法，其中該微電子元件為一第一微電子 元件，該方法進一步包含：將一第二微電子元件之—主 表面附接至該第一微電子元件之一後表面；接著形成一 第三開口，該第三開口延伸穿過該第二微電子元件且至 少部分地曝露該第二導電元件；及形成一第三導電元 件，該第三導電元件至少在該第三開口内且接觸該第二 導電元件。 52. 如請求項51之方法，其中該第一導電元件及該第三導電 兀件在該微電子組件之對置面處曝露。 53. —種形成一微電子組件之方法，其包含： (a)將一第一元件與一微電子元件附接以使得該第一元 件之一第一表面面向該微電子元件之一主表面，該第一 160562.doc -9- 201230258 元件基本上由半導體或無機介電材料中之至少一者組 成’該微電子元件具有複數個導電襯墊，該複數個導電 襯塾具有在該主表面處曝露之上表面，該微電子元件具 有鄰近該主表面之主動半導體裝置； (b) 接著形成一第一導電元件，該第一導電元件延伸穿 過該第一元件且接觸至少一導電襯墊之該上表面；及 (c) 在步驟（b)之前或之後，進行以下動作中之至少一 者.自該微電子元件之該後表面薄化該微電子元件；或 在該微電子元件中形成自該後表面延伸之一開口，使得 在該微電子元件内之一第二導電元件在該後表面處曝 露。 54. 如請求項53之方法，其中步驟（〇)包括：薄化該微電子元 件0 55. 如請求項53之方法，其中步驟（勹包括：形成自該微電子 兀件之該後表面延伸且曝露該第二導電元件之一開口。 56. 如請求項54之方法，其中步驟（〇進一步包括：在執行該 薄化之後，形成自該微電子元件之該薄化的後表面延伸 且曝露該第二導電元件之一開口。 57. 如請求項53之方法，其中該形成該第一開口之步驟包 括.在該第一元件中形成一初始開口，該初始開口自該 第一凡件之一第一表面朝向該主表面延伸；及接著在該 第一 το件中形成一另外開口，該另外開口自該初始開口 延伸且至少部分地曝露該至少一導電襯墊，其中該初始 開口及該另外開口具有以一角度相交之内表面。 160562.doc 201230258 58. 一種形成一微電子組件之方法，其包含. 門形=在一第一開σ内的-第-導電元件，該第— 開口自一第一元件之一第— 一 第表面朝向遠離該第一表面之 一第一表面延伸，至少八〇 夕。卩分地穿過該第一 導電元件具有在該第一表面處溫啤 件忒第一 衣面處曝露之_部分； 接著將該第一元件與且右 一成 、有主動丰導體裝置之一微電子 兀件附接以使得該第一元件 —认 1干u第一表面面向該微電子 疋件之一主表面，且該第— — — 第導電70件至少部分地上覆在 5亥Μ電子元件之該主矣 • 表面處曝露之至少一第二導電元 件， 形成一第三導電元件，钤楚-增‘ 第二導電兀件延伸穿過在該 被電子7G件中的一開口， 延伸穿過该至少一第二導電元 件中之—第一者’且接觸該第-導電元件；及 在該附接步驟之後進一步處理以提供在該第一元件之 該第二表面處曝露之-觸點，該觸點與該第三導電元件 電連接。 59. 如請求項58之方法，其中形成該第一導電元件以使得該 第-導電元件僅部分地延伸穿過該第一元件，且該形成 /觸點之步驟包括自該第一元件之一曝露表面薄化該第 疋件’直至該第-導電元件之一部分在該曝露表面處 曝露’該觸點與在該第_元件中的㈣口對準。 月求項59之方法，其中該提供該觸點之步驟包括··自 該曝露表面移除該第一元件之材料，直至該第一導電元 邛分突出於該曝露表面上方達一所要距離且曝露 I60562.doc -II - 201230258 為一柱體以用於與在該微電子組件外部的一部件電互 連。 61. 如请求項59之方法，其進一步包含在該第一元件中形成 自該第—表面延伸至在該第一元件中之該開口的至少一 另外開口，其中該形成該觸點之步驟包括形成延伸穿過 該另外開口之一導通體，該導通體與該第一導電元件電 連接。 62. 如請求項58之方法，其中該第一導電元件之一部分沿著 該第元件之該主表面延伸，該至少一第二導電元件上 覆該部分且該第三導電元件接合至該部分。 63·如请求項59之方法，其中該形成該第一導電元件之步驟 包括：同時形成至少在該第一元件中之該開口内的一第 四導電元件；且該形成該第三導電元件之步驟包括形成 一第五導電元件，該第五導電元件延伸穿過在該微電子 兀件中之該開口’延伸穿過該至少一第二導電元件中之 一第二者’該第五導電元件接觸該第四導電元件。 64. —種形成一微電子組件之方法，其包含： (a) 形成：⑴至少在一開口内之一第一導電元件，該開 口自一第一表面朝向遠離該第一表面之一第二表面延 伸’至少部分地穿過一第一元件，該第一導電元件具有 在該前表面處曝露之一部分，及（ii)沿著該第一元件之— 表面延伸之一金屬再分配層（RDl)，該RDL自該第一導 電元件延伸出來； (b) 接著將該第一元件與一微電子元件附接以使得該第 160562.doc •12· 201230258 一兀件之該第一表面面向該微電子元件之一主表面，且 «亥RDL與在該微電子元件之該主表面處曝露之複數個導 電襯墊中之至少一導電襯墊相鄰； (c) 接著形成一第二導電元件，該第二導電元件延伸穿 • 過在該微電子元件中之一開口，延伸穿過該至少一導電 襯墊，且接觸該RDL ;及 (d) 在該附接步驟之後形成在該第一元件之該第二表面 處曝露之一觸點’該觸點與該第一導電元件電連接。 160562.doc -13-
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