用于互連的碳納米管-焊料復合結構、該結構的制作過程、包含該結構的封裝件以及包含...的制作方法

專利名稱：用于互連的碳納米管-焊料復合結構、該結構的制作過程、包含該結構的封裝件以及包含 ...的制作方法
技術領域：
本公開涉及半導體棵片與襯底之間的互連。


為了說明實施例的獲得方式，將參照附圖示出的示范實施例才是供 以上概述的實施例的更具體描述。示出了典型的實施例的這些附圖不 必一定按比例繪制，不能因此認為是對范圍的限定。通過使用附圖更 專門地詳細描述和說明實施例，附圖中
圖1A是根據一實施例的、電氣凸點的碳納米管(CNT)陣列加工期 間的結構的剖面主^見圖1B是根據一實施例的、形成金屬籽晶層后的CNT陣列的圖1A 所示結構的剖面主^L圖1C是根據一實施例的、生長CNT陣列后的CNT陣列的圖1B 所示結構的剖面主4見圖1D是根據一實施例的、從襯底第二表面露出金屬籽晶層后的 CNT陣列的圖1C所示結構的剖面主^L圖1E是根據一實施例的、對電氣凸點前體圖案化后的CNT陣列 的圖1D所示結構的剖面主一見圖1F是根據一實施例的、坎溶電氣凸點前體后的CNT陣列的圖 1E所示結構的剖面主一見圖；圖2A是根據一實施例的、電氣凸點的CNT陣列加工期間的結構 的剖面主^見圖2B是4艮據一實施例的、進一步加工后的CNT陣列的圖2A所 示結構的剖面主一見圖2C是根椐一實施例的、在金屬籽晶層上生長CNT陣列后的 CNT陣列的圖2B所示結構的剖面主^見圖2D是根據一實施例的、車W容電氣凸點后的電氣凸點的CNT陣 列的圖2C所示結構的剖面主視圖2E是根據一實施例的、金屬凸點的CNT陣列加工期間的圖2D 所示結構的剖面主^f見圖3A是4艮據一實施例的、電氣凸點的CNT陣列加工期間的結構 的剖面主一見圖3B是才艮據一實施例的、電氣凸點的CNT陣列的圖3A所示結 構的剖面主^L圖3C是根據一實施例的、在金屬籽晶層上生長CNT陣列后的 CNT陣列的圖3B所示結構的剖面主4見圖3D是根據一實施例的、軟熔電氣凸點后的電氣凸點的CNT陣 列的圖3C所示結構的剖面主3見圖3E是才艮據一實施例的、背側減薄加工期間的CNT陣列的圖3D 所示結構的剖面主碎見圖3F是根據一實施例的、背側減薄加工期間的CNT陣列的圖3E 所示結構的剖面主^L圖3G是根據一實施例的、背側減薄加工期間的CNT陣列的圖3F 所示結構的剖面主^f見圖4是根據一實施例的、電氣凸點中包含CNT陣列的封裝件的剖 面主4見圖5是根據一 實施例的、電氣凸點中包含CNT陣列的集成散熱器 封裝件的剖面主-見圖；圖6是根據一實施例的、包含穿過棵片的碳納米管陣列的結構的 剖面主^L圖7是描述工序和方法流程實施例的流程圖8是示出根據一實施例的計算系統的剖切視圖；以及
圖9是才艮據一實施例的電子系統的示意圖。
具體實施例方式
電氣凸點在4效電子器件中用來傳送電源和通信電流。 以下描述包括例如上、下、第一、第二等的術語，它們僅用于描 述而不能理解為限制。本文所述的裝置或制品的實施例可通過多個]立 置和取向來制造、使用或裝運。術語"棵片"和"芯片"一般指的是作為 通過各種工藝操作而變換為所要的集成電路器件的基本工件的物理對 象。棵片通常從晶圓割出，而晶圓可由半導體、非半導體或者半導體 和非半導體材料制成。底板通常是充當棵片的安裝基板的樹脂浸漬玻 璃纖維結構。
現在參照附圖，其中，對相似結構加注相似的附圖標記。為了更 清楚地說明結構和工序實施例，本文包含的附圖給出的是實施例的概 略圖示。因此，制造結構的實際外觀(例如顯微照片中的)可能看起 來與所示的不同，但附圖仍然包含了實施例的基本結構。而且，附圖 沒有包括本領域已知的其它結構，僅示出理解實施例所需的結構，以 保持附圖的清晰。
圖1A是根據一實施例的、在處理電氣凸點的碳納米管(CNT)陣列 期間的結構100的剖面主4見圖。襯底110已圖案化而形成若干凹槽， 其中之一加有附圖標記112。在一實施例中，采用背襯(backing) 114 來增強襯底110。在一實施例中，背襯114是襯底生長的基礎。例如， 陽極化氧化鋁(AAO)村底110在背襯114上生長。在此實施例中，根 據處理條件對各種凹槽112進行圖案化，使得凹槽112的中心間距116 的范圍從約80nm(納米)至約140nm。在一實施例中，間距116約為125nm。
圖1B^i艮據一實施例的、形成金屬籽晶層118后的圖1A所示結 構101的剖面主^L圖。在一實施例中，通過物理汽相淀積(PVD)將金屬 籽晶層118形成為從約50nm至約1000nm的厚度。在一實施例中，金 屬籽晶層118是銅(Cu)。在一實施例中，金屬籽晶層118是鎳(Ni)。在 一實施例中，金屬籽晶層118是鈷(Co)。在一實施例中，金屬籽晶層 118是難熔金屬。難熔金屬可規定為例如鴒、鉬、鉭、鈮、鉻、釩和 錸等金屬。難熔金屬還可規定為具有高于鐵、鈷和鎳的熔點范圍的金 屬。
根據一實施例，結構101用金屬籽晶層118形成，該層是在例如 化學汽相淀積(CVD)期間有助于碳納米管生長的金屬。在一實施例中， 金屬籽晶層118通過PVD來形成，以圖案化地形成在凹槽112的底部。 在一實施例中，金屬籽晶層118凈皮電淀積到凹槽112中。
圖1C是根據一實施例的、生長CNT陣列120后的CNT陣列的圖 1B所示結構102的剖面主—見圖。結構102包括CNT陣列120,為了清 楚起見僅用兩個碳納米管以簡化方式說明。在一實施例中，CNT陣列 120的生長通過將-友CVD淀積到金屬籽晶層118進行。在一實施例中， 在各個碳納米管122的CVD生長期間，以約l拜至約lOOpm的長度 范圍來生長給定的CNT 122。給定的CNT 122的寬度范圍是從約15nm 至約25nm。
根據一實施例，在將CNT陣列120生長到金屬籽晶層118后，該 工序可繼續將金屬薄膜124生長到CNT陣列120上。在一實施例中， 將低接觸電阻金屬用作金屬薄膜124。在一實施例中，將^4各金屬用 作金屬薄膜124。在一實施例中，將含鈥金屬用作金屬薄膜124。在一 實施例中，將含鎳金屬用作金屬薄膜124。在一實施例中，將含銀金 屬用作金屬薄膜124。在一實施例中，將上述低接觸電阻金屬中的任 何兩個或更多的組合即合金用作金屬薄膜124。為了清楚起見，下文 中沒有再現金屬薄膜124，但根據實施例該金屬薄膜是存在的。在一實施例中，襯底110包括襯底第一表面126和襯底第二表面 128。在圖1C所示的實施例中，襯底第二表面128是非氧化材料，而 襯底110是AAO。
圖1D是根據一實施例的、進一步加工后的CNT陣列120的圖1C 所示結構的剖面主視圖。圖中示出的是通過圖1C所示的村底第二表 面128而露出金屬籽晶層118后的結構103。在一實施例中，通過背 面磨削而去除襯底第二表面128。在一實施例中，通過蝕刻而去除坤寸 底第二表面128。在一實施例中，通過拋光而去除襯底第二表面128。 村底后續第二表面130現在是與襯底第一表面126相對且平行的平面， 在厚度已減小的村底111的兩側露出金屬籽晶層118。因此，對于與 襯底后續第二表面130的電接觸，金屬籽晶層118已準備就緒。
圖1E;1才艮據一實施例的、進一步加工后的結構的剖面主^f見圖。結 構104呈現根據一實施例的、對電氣凸點前體132圖案化后的圖1D 所示的減厚村底111。根據一實施例，電氣凸點前體132是在金屬籽 晶層118上絲網印刷的焊膏。在一實施例中，電氣凸點前體132是實 質上不干擾CNT陣列120而通過CVD形成的焊料。在電氣凸點前體 132中配給了充分的焊料，足以在電氣凸點前體132軟熔發生時獲得 適合于給定應用的電氣凸點高度。
圖1F是根據一實施例的、進一步加工后的圖1E所示結構的剖面 主視圖。結構105呈現根據一實施例的、軟熔了電氣凸點前體132后 的減厚襯底111。經軟熔的電氣凸點133具有適合于特定^t支術應用的 足夠凸點高度134。從金屬籽晶層118開始測量凸點高度。圖1F還示 出被經軟熔的電氣凸點133充滿的各向異性CNT陣列120。在一實施 例中，經軟熔的電氣凸點133稱作第一電氣凸點，并且圖1F所示的制 品包括與第一電氣凸點133相鄰且相隔的第二電氣凸點135。因此， 第一電氣凸點133和第二電氣凸點135是J求形陣列的組成部分。
圖2A是根據一實施例的、加工過程中的電氣凸點的CNT陣列期 間的結構200的剖面主視圖。根據一實施例，設置支持襯底214,該支持村底可為任何可對村底210提供支持的表面，例如介電材料。
圖2B是根據一實施例的、進一步加工后的圖2A所示結構的剖面 主視圖。結構201呈現已用若千凹槽來圖案化后的村底211，凹槽之 一用附圖標記212指示。在一實施例中，用支持村底214作為背^H吏 村底211得到增強。
圖2C是根據一實施例的、進一步加工后的圖2B所示結構的剖面 主視圖。結構202呈現在金屬籽晶層218上生長CNT陣列220的結果。 根據一實施例，金屬籽晶層218是例如在CVD淀積期間有助于碳納米 管生長的金屬。在各種實施例中，可采用對應于圖1A至圖1E闡述的 實施例進行說明和描述的金屬籽晶層實施例中的任一個。
在一實施例中，金屬籽晶層218通過PVD淀積來形成，以在凹槽 212的底部圖案化。在一實施例中，金屬籽晶層218被電淀積到凹槽 212內。
為了清楚起見，僅用四個碳納米管222以簡化方式來說明CNT陣 列220。在一實施例中，生長CNT陣列220的步驟通過將^友通過CVD 淀積到金屬籽晶層118來進行。在一實施例中，在各個,友納米管222 的CVD生長期間，以范圍從約l拜至約100拜的長度來生長給定的 CNT 222。給定的CNT 222的寬度范圍從約15nm至約25nm。
在將CNT陣列220生長到金屬籽晶層218后，該工序可繼續生長 金屬薄膜，例如圖1C所示的金屬薄膜124，為了清楚起見，這里未示 出。在一實施例中，低接觸電阻金屬用作金屬薄膜。可用4壬何低4秦觸 電阻金屬，例如根據一實施例的、參照圖1A至圖1E所示的CNT陣 列120所描述和說明的實施例。
在一實施例中，襯底211包括村底第一表面226和襯底第二表面 228。在圖2C所示的實施例中，襯底第二表面228是支持村底214的 組成部分。
圖2D^^艮據一實施例的、進一步加工后的圖2C所示結構的剖面 主視圖。結構203呈現軟熔了電氣凸點233后的電氣凸點的CNT陣列220。與圖1A至圖1E所示的工序對照，該工序說明根據一實施例的、 在露出圖1C所示金屬籽晶層124前的軟熔。在一實施例中，厚度減小 可在軟熔前進行。在一實施例中，厚度減小可在軟熔后進行。
經軟熔的電氣凸點233具有足夠凸點高度234，以適合于特定才支 術應用。圖2D還示出布滿了經軟熔的電氣凸點233的各向異性CNT 陣列220。
在一實施例中，經軟熔的電氣凸點233稱作第一電氣凸點，并且 圖2D所示的制品包括與第一電氣凸點233相鄰且相隔的第二電氣凸 點235。因此，笫一電氣凸點233和第二電氣凸點235是球形陣列的 組成部分。
圖2E是根據一實施例的、進一步加工后的圖2D所示結構的剖面 主視圖。襯底204呈現根據一實施例的、在通過村底第二表面228(圖 2D)露出金屬籽晶層218后的減厚襯底211。襯底后續第二表面230此 時是與襯底第一表面226相對且平行的平面，并且在減厚坤于底211的 兩側露出金屬籽晶層218。因此，對于與襯底后續第二表面230的電 接觸，金屬籽晶層218已準備就緒。
圖3A^^艮據一實施例的、電氣凸點的CNT陣列加工期間的結構 300的剖面主視圖。根據一實施例，提供了支持村底314，該支持村底 可為對襯底310提供支持的任何表面，例如介電材料。在一實施例中， 支持襯底314是多晶硅材料。在一實施例中，支持襯底314是單晶;圭 材料。
包括形成襯底310和金屬籽晶膜317的加工，然后將它們圖案化 而形成金屬籽晶層318(圖3B)。在一實施例中，金屬籽晶膜317通過 PVD來形成。在一實施例中，金屬籽晶膜317通過CVD來形成。在 一實施例中，例如通過電鍍來對金屬籽晶膜317進行電淀積。掩才莫336 在金屬籽晶膜317上圖案化。
圖3B是根據一實施例的、進一步加工后的圖3A所示結構的剖面 主視圖。結構301包括已被圖案化成若干突出部的襯底，突出部之一用附圖標記311表示。在一實施例中，采用支持襯底314作為背村使 襯底311得到增強。還對金屬籽晶膜317圖案化，以形成多個金屬沖予 晶層，其中之一用附圖標記318表示。根據一實施例，金屬籽晶層318 是例如在CVD淀積期間有助于碳納米管的生長的金屬。在此實施例 中，可使用針對本公開所闡明的實施例進行說明和描述的金屬籽晶層 實施例中的任一個。
圖3C是根據一實施例的、進一步加工后的圖3B所示結構的剖面 主視圖。結構302呈現在金屬籽晶層318上生長CNT陣列320后的村 底311。為了清楚起見，僅用四個碳納米管322以簡化方式來說明CNT 陣列320。在一實施例中，CNT陣列320的生長通過將-友以CVD方式 淀積到金屬籽晶層318上而實現。在一實施例中，在各個^ 友納米管322 的CVD生長期間，以從約1拜至約lOOnm的長度范圍來生長特定CNT 322。特定CNT 322的寬度范圍從約15nm至約25nm。
在將CNT陣列320生長到金屬籽晶層318之后，該工序可繼續生 長金屬薄膜、例如圖1C所示的金屬薄膜124，但圖中為了清楚起見而 未示出。在一實施例中，將低接觸電阻金屬用作金屬薄膜。可使用任 何低接觸電阻金屬，例如根據一實施例的、針對本公開中的任何CNT 陣列描述和說明的實施例。
在一實施例中，結構302包括襯底第一表面326和襯底第二表面 328。在圖3C所示的實施例中，襯底第二表面328是支持村底314的 組成部分。
圖3D是根據一實施例的、進一步加工后的圖3C所示結構的剖面 主視圖。結構303呈現具有電氣凸點333軟熔后的電氣凸點的CNT陣 列320的襯底311。經軟熔的電氣凸點333具有適合特定技術應用的 足夠的凸點高度334。圖3D還示出了布滿經車W容的電氣凸點333的各 向異性CNT陣列320。
在一實施例中，經軟熔的電氣凸點333稱作第一電氣凸點，并且 圖3D所示的制品包括與第一電氣凸點333相鄰且相隔的第二電氣凸點335。因此，第一電氣凸點333和第二電氣凸點335是^l形陣列的 組成部分。
圖3E是根據一實施例的、進一步加工后的圖3D所示結構的剖面 主視圖。結構304呈現在原始支持襯底314中形成第二支持襯底和脆 化過程的結果。通過在第一注入后進行第二加熱來執行脆化。在一實 施例中，例如，大致在5xl0"/cn^與1017/ 112之間的密度范圍將氬離 子337注入支持襯底314(表示為方向箭頭)。離子337 ^支注入而端^妄于 金屬籽晶層318之上或者附近，從而形成斷裂線315。
圖3F是根據一實施例的、進一步加工后的圖3E所示結構的剖面 主視圖。結構305呈現脆化過程的結果。在注入之后，對結構305進 行加熱。在結構305的溫度達到約400。C時，大部分或者全部支持^)" 底314在斷裂線315處與結構305的其余部分裂開，或者說"剝落"。
圖3G是根據一實施例的、進一步加工后的圖3F所示結構的剖面 主視圖。結構306呈現進行平面化處理而去除襯底311(圖3F)以及進 一步露出兩側的電氣凸點333后的結果。襯底后續第二表面330此時 是與襯底第一表面326相對且平行的平面，并在后續第二表面330露 出金屬籽晶層318。
在一實施例中，經l欠熔的電氣凸點333稱作第一電氣凸點，圖3G 所示的制品包括與第一電氣凸點333相鄰且相隔的第二電氣凸點335。 因此，第一電氣凸點333和第二電氣凸點335是^^形陣列的組成部分。
圖4是根據一實施例的、包含電氣凸點的CNT陣列的封裝件400 的剖面主視圖。封裝件400包括作為接合到安裝基板438上的倒扣片 的棵片436。還示出棵片焊盤440和安裝基板焊盤442。安裝基板438 還觸壓到與板側焊盤446接觸的板側電氣凸點444。
插入結構448設置在棵片436與安裝基板438之間。插入結構448 按照本公開中闡明的工序實施例來制造。在一實施例中，插入結構448 與圖1F所示的結構105相似。因此，插入結構448包括圖案化而進入 凹槽412底部的金屬籽晶層418。插入結構448包括CNT陣列420，為清楚起見僅用兩個-灰納米管以簡化方式進行說明。在一實施例中，
對于各個碳納米管422，以從約lMm至約100pm的長度范圍來生長特 定的CNT422。特定的CNT422的寬度范圍從約15nm至約25nm。經 軟熔的電氣凸點433具有適合特定技術應用的足夠凸點高度。
圖5是根據一實施例的、包含電氣凸點的CNT陣列的集成散熱器 封裝件500的剖面主視圖。封裝件500包括作為接合到安裝基板538 上的倒扣片的棵片536。還示出棵片焊盤540和安裝基板焊盤542。安 裝基板538還觸壓到與板側焊盤546接觸的板側電氣凸點544。另外， 安裝基板538通過底板電氣凸點554與底板552電耦合。集成散熱器 (HIS)556釆用熱界面材料(TIM)550在背面與棵片536耦合。
插入結構548設置在棵片536與安裝基板538之間。插入結構548 按照一個工序實施例來制造。在一實施例中，插入結構548與圖1F所 示的結構105相似。因此，插入結構548包括—皮圖案化而進入凹槽的 底部的金屬籽晶層。插入結構548包括CNT陣列，為了清楚起見，僅 用兩個碳納米管以簡化方式進行說明。在一實施例中，對于各個石灰納 米管，以從約l拜至約lOO[im的長度范圍來生長特定的CNT。特定 的CNT的寬度范圍是從約15nm至約25nm。
在一實施例中，板側電氣凸點554還包含有助于電流密度和熱傳 遞的CNT陣列。在一實施例中，TIM 550還包含有助于熱傳入IHS 556 中的CNT陣列。
圖6是根據一實施例的、包含穿通棵片的碳納米管陣列的結構600 的剖面主視圖。結構600包括引線接合到安裝基板638上的棵片636。 還示出棵片焊盤640和安裝基板焊盤642。接合引線633將棵片636 與安裝基板638耦合。安裝基板638還觸壓到與板側焊盤446接觸的 板側電氣凸點644。
如圖所示，焊料充填穿棵片通路孑L(TDV)652具有設于其中的CNT 陣列620。根據一實施例，CNT陣列620表示為從背側焊盤654上生 長。但是，在一實施例中，含CNT的焊料充填TDV可插入而穿過棵片636,因而不需要背側焊盤654。為了清楚起見，僅用碳納米管以簡 化方式來說明CNT陣列620。在一實施例中，碳納米管的長度范圍從 約l拜至約100叫。根據一實施例，特定的CNT的寬度范圍是從約 15nm至約25亂
在一實施例中，制備焊料充填穿棵片穿底板通路孑L(TBV)656。在 此實施例中，TBV 656可以;l有助于本/>開的高電流密度應用的電源 或信號耦合。
圖7是描述工序流程實施例的流程圖700。在步驟710,該工序形 成CNT陣列。
在步驟720,該工序在金屬籽晶層上形成CNT陣列。例如，圖l 所示的金屬籽晶層118可以是被釆用的結構。
在步驟730,該工序形成將要嵌入襯底的金屬籽晶層和CNT陣列。 作為非限制性示例，圖1D和圖1E所示的減厚襯底111就表示嵌入過 程。
在步驟740，該工序形成包含CNT的陣列的電氣凸點。 在步驟750，該工序首先形成金屬籽晶層，之后將金屬籽晶層嵌 入襯底。作為非限制性示例，圖3E、圖3F和圖3G所示的襯底337 表示后續嵌入過程。在一實施例中，該工序在步驟710開始，經由步 驟750后轉到步驟740。
圖8是示出根據一實施例的計算系統的剖切視圖。含CNT的電氣 凸點、含CNT的TDV、含CNT的TBV的上述實施例的一個或多個 或者它們的組合可用于計算系統，例如圖8的計算系統800。下文中， 包括含CNT的電氣凸點、含CNT的TDV、含CNT的TBV的任何實 施例或它們獨自的組合，或者它們與任何其它實施例的組合，均可稱 作實施例配置。
例如，計算系統800包括裝入封裝件810的至少一個處理器(未示 出)、如動態隨機存取存儲器等數據存儲系統812、如鍵盤814等至少 一個輸入裝置以及如監^L器816等至少一個輸出裝置。計算系統800包括處理數據信號的處理器，并且可包括例如可由英特爾公司提供的
微處理器。除了4定盤814之外，計算系統800可包括另一個用戶輸入 裝置，例如鼠標818。
為了本公開的目的，包含與權項主題一致的部件的計算系統800 可包括使用微電子器件系統的任何系統，例如可包括含CNT的電氣凸 點、含CNT的TDV、含CNT的TBV或者它們的組合中的至少一個， 它們與例如動態隨機存取存儲器(DRAM)、聚合物存儲器、閃速存儲 器和相變存儲器等數據存儲裝置耦合。在此實施例中，實施例裝置通 過與處理器耦合來與這些功能部件的任何組合進行耦合。但是，在一 實施例中，本公開中闡明的實施例配置與這些功能部件中的任一個耦 合。對于一個示范實施例，數據存儲裝置包括棵片上的嵌入DRAM高 速緩存。此外，在一實施例中，與處理器(未示出)耦合的實施例配置 是具有與DRAM高速緩存的數據存儲裝置耦合的實施例配置的系統 的組成部分。此外，在一實施例中，實施例配置與數據存儲裝置812 耦合。
在一實施例中，計算系統800還可包括設有數字信號處理器 (DSP)、微控制器、專用集成電路(ASIC)或者微處理器的棵片。在此實 施例中，實施例配置通過與處理器耦合來與這些功能部件的任何組合 進行耦合。對于一個示范實施例，DSP(未示出)是可包括獨立處理器以
此實施例中， 一實施例配置與DSP耦合，并且可存在與封裝件810中 的處理器耦合的單獨實施例配置。另外，在一實施例中， 一實施例配 置與DSP耦合，DSP安裝在與封裝件810相同的底板820上。現在可 以理解，結合通過本公開的含CNT的電氣凸點、含CNT的TDV、含 CNT的TBV或者它們的組合的各種實施例及其等效方案所闡明的實 施例配置，實施例配置可如就計算系統800所闡述的那樣進行組合。
圖9是根據一實施例的電子系統的示意圖。所示電子系統900可 包含圖8所示的計算系統800以及含CNT的電氣凸點、含CNT的TDV、含CNT的TBV或者它們的組合中的至少一個。以下，更一般地i兌明 電子系統900。電子系統900包括至少一個電子部件910,例如圖7和 圖8所示的集成電路封裝件。在一實施例中，電子系統900是計算機 系統，它包括將電子系統卯0的不同部件電耦合的系統總線920。根 據各種實施例，系統總線920是單總線或是總線的任何組合。電子系 統900包括向集成電路910供電的電壓源930。在一些實施例中，電 壓源930通過系統總線920向集成電路910提供電流。
根據一實施例，集成電路910與系統總線920電耦合，并包括任 何電路或電路組合。在一實施例中，集成電路910包括可為任何類型 的處理器912。文中，處理器912表示任何類型的電路，例如^f旦不限 于微處理器、微控制器、圖形處理器、數字信號處理器或另一種處理 器。集成電路910中可包含的其它類型的電路是定制電路或ASIC，例 如用于諸如蜂窩電話、尋呼機、便攜計算機、雙向無線電和類似電子 系統等無線裝置的通信電路914。在一實施例中，處理器910包括片 上存儲器(on-die-memory) 916，如SRAM。在一實施例中，處理器 910包括片上存4諸器916，如eDRAM。
在一 實施例中，電子系統900還包括外部存儲器940 ，它又可包 括適合于特定應用的一個或多個存儲元件，例如采取RAM形式的主 存儲器942、 一個或多個硬盤驅動器944和/或一個或多個驅動器，它 們處理諸如磁盤、光盤(CD)、數字視頻光盤(DVD)、閃速存儲器密鑰 以及本領域已知的其它可移動介質之類的可移動介質946。
在一實施例中，電子系統900還包括顯示裝置950、音頻輸出960。 在一實施例中，電子系統900包括例如鍵盤、鼠標、軌跡球、游戲控 制器、傳聲器、語音識別裝置等輸入裝置970或者將信息輸入電子系 統900的任何其它裝置。
如文中所示，集成電路910可通過許多不同的包含CNT的陣列的 實施例來實現，包括電子封裝件、電子系統、計算機系統、制造集成 電路的一種或多種方法、制造包括集成電路以及本文的各種實施例及其業內公認的等效方案中闡明的含CNT的電氣凸點的電子部件的一 種或多種方法。元件、材料、幾何形狀、尺寸和操作順序均可改變， 以適合特定的封裝要求。
摘要的37 C.F.R.§ 1/72(b)之規定而編寫的。應當理解，它并不用來解 釋或限制權利要求書的范圍或含義。
在以上的詳細說明中，單個實施例中匯總了各種功能，以簡化本 公開的表述。這種公開的表述方法不應理解有意使本發明的實施例要 求超過各項權利要求中明確描述的功能。相反，如以下各項權利要求 所述，其發明主題之特征少于單個公開實施例中的全部特征。因此， 后續的各項權利要求被結合到詳細說明中，其中各項權利要求本身代 表獨立的優選實施例。
本領域的技術人員不難明白，可對已描述和說明的用以解釋本發 明性質的組成部分和方法階段的細節、素材及安排方面作出各種變更， 只要不背離所附權利要求書中規定的本發明的原理和范圍。
權利要求
1. 一種制品，包括襯底；嵌入所述襯底的金屬籽晶層；設置在所述金屬籽晶層上的各向異性碳納米管(CNT)陣列；以及電氣凸點，其中，所述CNT陣列由所述電氣凸點充滿，并且電氣凸點與所述襯底耦合。
2. 如權利要求l所述的制品，其中，所述村底包括陽極化氧化鋁 表面。
3. 如權利要求l所述的制品，其中，所述襯底包括陽極化氧化鋁 表面，所述電氣凸點是第一電氣凸點，所述制品還包括與所述第一電 氣凸點相鄰且相隔的第二電氣凸點，并且所述第二電氣凸點也充滿于 CNT陣列中。
4. 如權利要求l所述的制品，其中，所述村底包括多個在介質表 面中的凹槽。
5. 如權利要求l所述的制品，其中，所述村底包括多個在介質表 面中的凹槽，所述電氣凸點是第一電氣凸點，所述制品還包括與所述 第一電氣凸點相鄰且相隔的第二電氣凸點，并且所述第二電氣凸點也 充滿于CNT陣列中。
6. 如權利要求l所述的制品，其中，所述襯底包括多個在其表面 上的介質突出部。
7. 如權利要求l所述的制品，其中，所述村底包括多個在表面上 的介質突出部，所述電氣凸點是第一電氣凸點，所述制品還包括與所 述第一電氣凸點相鄰且相隔的笫二電氣凸點，并且所述第二電氣凸點 也充滿于CNT陣列中。
8. 如權利要求l所述的制品，其中，所述電氣凸點是第一電氣凸 點，所述制品還包括與所述第 一 電氣凸點相鄰且相隔的第二電氣凸點，并且所述第二電氣凸點也充滿于CNT陣列中。
9. 如權利要求1所述的制品，其中，所述電氣凸點和CNT陣列 呈現在約250。C的溫度下、約300小時期間內的范圍從約10 A/cn^至 約101(^ 112的電流傳送能力。
10. 如權利要求l所述的制品，其中，所述電氣凸點和CNT陣列 呈現在約250。C的溫度下、約300小時期間內的范圍從約2500 W/K-m 至約3500 W/K-m的導熱能力。
11. 如權利要求l所述的制品，其中，所述金屬籽晶層從銅、鎳、 鈷及它們的組合中選取。
12. —種工序，包括 在襯底第 一表面形成金屬籽晶層； 在所述金屬籽晶層上形成碳納米管(CNT)陣列； 用電氣凸點焊料充滿所述CNT陣列；以及形成電氣凸點，所述電氣凸點中所述CNT陣列由所述電氣凸點焊 料充滿。
13. 如權利要求12所述的工序，其中，在形成金屬籽晶層之前在 所述村底上形成陽極化氧化鋁(AAO)陣列；以及其中，所述金屬籽晶層的形成在所述AAO陣列的凹槽中進行。
14. 如權利要求12所述的工序，其中，在形成金屬籽晶層之前在 所述襯底上的介質膜中形成凹槽；并且所述金屬籽晶層的形成在所述 介質膜的凹槽中進行。
15. 如權利要求12所述的工序，其中，在形成金屬籽晶層之前在 所述村底上形成突出部；并且所述金屬籽晶層的形成在所述突出部上 進行。
16. 如權利要求12所述的工序，其中，在所述金屬籽晶層上形成 所述CNT陣列通過化學汽相淀積工藝進行。
17. 如權利要求12所述的工序，其中，所述襯底包括作為所述襯 底第一表面的平行平面的襯底第二表面，所述工序還包括從所述襯底第二表面側露出所述金屬籽晶層。
18. 如權利要求12所述的工序，其中，所述襯底包括作為所述襯 底第一表面的平行平面的村底第二表面，所述工序還包括通過背面磨 削所述襯底第二表面而從所述襯底第二表面側露出所述金屬籽晶層。
19. 如權利要求12所述的工序，其中，所述襯底包括作為所述襯 底笫 一表面的平行平面的襯底第二表面，所述工序還包括通過脆化所 述第二表面之上和所述第一表面之下的所述襯底而剝離所述襯底，從 所述襯底第二表面側露出所述金屬籽晶層。
20. 如權利要求12所述的工序，其中，所述襯底包括作為所述襯 底第一表面的平行平面的村底第二表面，所述工序還包括通過脆化所述第二表面之上和所述第一表面之下的所述襯底，從 所述襯底第二表面側露出所述金屬籽晶層；剝離所述村底而得到村底后續第二表面；以及 背面磨削所述襯底后續第二表面。
21. 如權利要求12所述的工序，還包括將所述焊料凸點裝配到 微電子器件的焊盤上。
22. —種封裝件，包括 襯底；嵌入所述村底的金屬籽晶層；設置在所述金屬籽晶層上的各向異性^碳納米管(CNT)陣列； 充滿于所述CNT陣列中且與所述村底耦合的電氣凸點；以及 具有焊盤的^f故電子器件，其中，所述焊盤與所述電氣凸點耦合。
23. 如權利要求22所述的封裝件，其中，所述微電子器件是倒扣 片，所述封裝件還包括具有安裝基板焊盤的安裝基板，所述電氣凸點 與所述微電子器件焊盤和所述安裝基板焊盤雙方接觸。
24. 如權利要求22所述的封裝件，還有其中，所述微電子器件是倒扣片，所述封裝件還包括具有安裝基 板焊盤的安裝基板，并且所述電氣凸點與所述微電子器件焊盤和所述安裝基板焊盤雙方接觸；以及所述電氣凸點是第 一 電氣凸點，所述安裝基板包括第 一表面和第 二表面，所述第一電氣凸點設置在所述安裝基板第一表面，所述封裝 件還包括設置在所述安裝基板第一表面的第二電氣凸點，并且所述第 二電氣凸點也充滿于CNT陣列中。
25. 如權利要求22所述的封裝件，其中，所述電氣凸點^J殳于所 述微電子器件中的穿棵片通路孔(TDV)。
26. 如權利要求22所述的封裝件，其中，所述電氣凸點是穿底板 通路孔(TBV)，并且所述底板與所述微電子器件耦合。
27. —種系統，包括 ^H"底；嵌入所述村底的金屬籽晶層；設置在所述金屬籽晶層上的各向異性碳納米管(CNT)陣列； 充滿于所述CNT陣列中并與所迷村底耦合的電氣凸點； 具有悍盤的微電子器件，其中所述焊盤與所述電氣凸點耦合；以及與所述棵片襯底耦合的動態隨機存取存儲器。
28. 如權利要求27所述的系統，其中，所述棵片襯底從數據存儲 裝置、數字信號處理器、微控制器、專用集成電路和微處理器等中選 取。
29. 如權利要求27所述的系統，其中，所述系統設置在計算機、 無線通信裝置、手持裝置、汽車、機車、飛機、船只和太空船等設備 之一中。
全文摘要
碳納米管(CNT)陣列在襯底上圖案化。襯底可以是微電子裸片、倒扣片的插入類型結構、安裝基板或底板。通過在襯底上使用經圖案化的金屬籽晶層，使CNT陣列圖案化，通過化學汽相淀積來形成CNT陣列。還可通過在所述襯底上用圖案化掩模來對將圖案化的CNT陣列進行圖案化，通過生長來形成CNT陣列。還描述了其中用CNT陣列從裸片傳導熱的計算系統。
文檔編號H01L21/60GK101416309SQ200780012323
公開日2009年4月22日 申請日期2007年3月31日 優先權日2006年3月31日
發明者D·蘇, N·拉拉維卡 申請人:英特爾公司