鍵合結構、制造其的方法以及用于制造其的鍵合裝置與流程

多種實施方式總體上涉及半導體制造技術，具體地，涉及鍵合結構、制造鍵合結構的方法以及用于制造鍵合結構的鍵合裝置。

背景技術：

1、隨著電子器件的尺寸不斷減小，晶片中的每個管芯(或芯片)的尺寸也減小。此外，根據對電子器件的大容量的需要，可以堆疊多個管芯以形成組件。

2、為了有效地組裝小尺寸的管芯，已經考慮了用于直接鍵合多個晶片的混合鍵合技術。

3、混合鍵合可以被稱為熔合鍵合或直接鍵合。在混合鍵合中，管芯或晶片可以彼此直接鍵合，而管芯或晶片之間沒有任何層。

4、混合鍵合可以使用已經通過晶片測試的晶片。因此，可能需要將晶片或管芯彼此精確地對準。

技術實現思路

1、根據所公開的實施方式，提供了一種鍵合結構。該鍵合結構可以包括第一晶片、第二晶片、至少一個第一對準鍵和至少一個第二對準鍵。第一晶片可以包括第一鍵合焊盤。第二晶片可以包括鍵合到第一鍵合焊盤的第二鍵合焊盤。第一對準鍵可以設置到第一晶片。第一對準鍵被配置成通過在第一對準鍵中的感應電流流動被磁化。第二對準鍵可以設置到第二晶片。第二對準鍵可以對應于第一對準鍵。

2、在多種實施方式中，第一晶片和第二晶片中的每一個都包括配置成限定多個管芯的劃片道。

3、例如，第一對準鍵可以位于第一晶片的劃片道中，以及第二對準鍵可以位于第二晶片的劃片道中。

4、第二對準鍵可以通過感應電流而具有暫時磁性。

5、在多種實施方式中，第一和第二對準鍵中的至少之一可以包括多個堆疊的對準圖案。多個堆疊的對準圖案可以具有相對于堆疊方向的線圈形狀。

6、在多種實施方式中，第一對準鍵和第二對準鍵具有相同的結構。第一對準鍵和第二對準鍵可以具有彼此相反的極性。

7、在其他實施方式中，第一對準鍵和第二對準鍵可以具有不同的結構。第一對準鍵和第二對準鍵可以具有相同的極性。

8、在其他實施方式中，在第一對準鍵和第二對準鍵之間可以產生吸引力。在第一對準鍵和第二對準鍵之間可以產生排斥力。

9、在多種實施方式中，第一對準鍵和第二對準鍵中的至少之一包括順序地堆疊的多個對準圖案、置于對準圖案之間的多個絕緣夾層以及連接在對準圖案之間的至少一個連接構件。

10、對準圖案可以具有在對準圖案的堆疊方向上逐漸改變的結構。

11、在多種實施方式中，鍵合結構可以包括多個第一對準鍵和多個第二對準鍵。

12、多個第一對準鍵可以按規則布置在第一晶片的劃片道中，以及多個第二對準鍵可以按規則布置在第二晶片的劃片道中。

13、根據其他實施方式，提供了一種制造鍵合結構的方法。在制造鍵合結構的方法中，可以提供第一晶片和第二晶片。第一晶片可以包括多個第一鍵合焊盤和多個第一對準鍵。第二晶片可以包括多個第二鍵合焊盤和多個第二對準鍵。第一晶片可以被裝載到第一鍵合卡盤中。第二晶片可以被裝載到面向第一鍵合卡盤的第二鍵合卡盤中。可以在從第一對準鍵選擇的至少一個第一對準鍵和與選擇的第一對準鍵對應的、從第二對準鍵選擇的任何一個第二對準鍵中生成感應電流，以在選擇的第一對準鍵和選擇的第二對準鍵中產生電磁力。第一晶片的第一鍵合焊盤和第二晶片的第二鍵合焊盤可以利用第一和第二對準鍵的電磁力而彼此混合鍵合。

14、在多種實施方式中，參考電壓可以被施加到選擇的第一對準鍵和選擇的第二對準鍵。然后，可以向選擇的第一對準鍵和選擇的第二對準鍵施加與參考電壓不同的電壓，以在選擇的第一對準鍵和選擇的第二對準鍵處生成磁力。

15、在多種實施方式中，參考電壓可以被施加到選擇的第一對準鍵和選擇的第二對準鍵。然后，可以向選擇的第一對準鍵施加與參考電壓不同的第一電壓，以向選擇的第一對準鍵提供用于生成具有第一極性的磁力的第一感應電流。可以向選擇的第二對準鍵施加不同于參考電壓和第一電壓的第二電壓，以向選擇的第二對準鍵提供用于生成具有與第一極性不同的第二極性的磁力的第二感應電流。

16、在其他實施方式中，第一和第二晶片可以包括多個管芯和被配置成限定管芯的劃片道，管芯包括多層導電圖案。

17、例如，第一對準鍵可以位于第一晶片的劃片道中，以及第一晶片可以包括與第一晶片的管芯中的導電圖案同時形成的多個對準圖案。

18、例如，第二對準鍵可以位于第二晶片的劃片道中，以及第二晶片可以包括與第二晶片的管芯中的導電圖案同時形成的多個對準圖案。

19、根據其他實施方式，提供了一種用于制造鍵合結構的裝置。該裝置可以包括處理室、第一鍵合卡盤、第二鍵合卡盤和磁力提供器。第一鍵合卡盤可以布置在處理室的下部區域中。第一鍵合卡盤可以包括第一晶片固持表面。第二鍵合卡盤可以布置在處理室的上部區域中以面向第一鍵合卡盤。第二鍵合卡盤可以包括面向第一晶片固持表面的第二晶片固持表面。磁力提供器可以設置到第一晶片固持表面和第二晶片固持表面中的至少一個。磁力提供器可以向可以被加載到第一晶片固持表面和晶片第二固持表面中的晶片的多個對準鍵中的一部分提供感應電流。

20、在多種實施方式中，對準鍵可以按規則布置在晶片的劃片道中，以及磁力生成器可以對應于從對準鍵中選擇的一部分對準鍵。

21、在多種實施方式中，鍵合裝置還可以包括電壓生成器。

22、例如，電壓生成器可以被配置成向磁力生成器提供參考電壓以及不同于參考電壓的第一和第二電壓。

23、根據其他實施方式，晶片的鍵合焊盤可以使用通過感應電流被暫時磁化的對準鍵來彼此精確地對準。

24、此外，對準鍵可以通過先前使用的工藝來形成，而無需額外的工藝。對準鍵可以通過感應電流被暫時磁化，使得在除了鍵合工藝之外的其他工藝中不會產生由對準鍵的磁性引起的電問題。

技術特征：

1.一種鍵合結構，包括：

2.根據權利要求1所述的鍵合結構，其中，所述第一晶片和所述第二晶片中的至少一個包括限定多個管芯的劃片道，以及

3.根據權利要求1所述的鍵合結構，其中

4.根據權利要求3所述的鍵合結構，其中，所述第一對準鍵和所述第二對準鍵中的至少之一包括多個堆疊的對準圖案，以及所述對準圖案中的至少一個具有與在堆疊方向上相鄰的對準圖案一起形成的線圈形狀。

5.根據權利要求3所述的鍵合結構，其中，所述第一對準鍵和所述第二對準鍵具有相同的結構。

6.根據權利要求5所述的鍵合結構，其中，所述第一對準鍵和所述第二對準鍵具有相反的極性。

7.根據權利要求3所述的鍵合結構，其中，所述第一對準鍵和所述第二對準鍵具有不同的結構。

8.根據權利要求5所述的鍵合結構，其中，所述第一對準鍵和所述第二對準鍵具有相同的極性。

9.根據權利要求1所述的鍵合結構，其中，所述第一對準鍵和所述第二對準鍵中的至少之一包括：

10.根據權利要求9所述的鍵合結構，其中，所述對準圖案具有在所述對準圖案的堆疊方向上逐漸變化的結構。

11.根據權利要求2所述的鍵合結構，其中，所述第一晶片包括多個第一對準鍵并且所述第二晶片包括多個第二對準鍵，

12.根據權利要求11所述的鍵合結構，其中，所述第一對準鍵中的n個第一對準鍵和所述第二對準鍵中的n個第二對準鍵具有暫時磁性，其中n是不小于2的自然數。

13.根據權利要求12所述的鍵合結構，其中，所述n個第一對準鍵在所述第一晶片上彼此對稱，以及所述n個第二對準鍵在所述第二晶片上彼此對稱。

14.一種制造鍵合結構的方法，所述方法包括：

15.根據權利要求14所述的方法，其中，在所述選擇的第一對準鍵和所述選擇的第二對準鍵處生成磁力包括：

16.根據權利要求14所述的方法，其中，在所述選擇的第一對準鍵和所述選擇的第二對準鍵處生成磁力包括：

17.根據權利要求14所述的方法，其中，所述第一晶片和第二晶片包括多個管芯和限定所述管芯的劃片道，所述管芯包括多層導電圖案，

18.一種鍵合裝置，包括：

19.根據權利要求18所述的鍵合裝置，其中，所述對準鍵布置在所述晶片的劃片道中，以及所述磁力生成器對應于所述選擇的部分對準鍵。

20.根據權利要求18所述的鍵合裝置，還包括電壓生成器，所述電壓生成器向所述磁力生成器提供參考電壓以及不同于所述參考電壓的第一電壓和第二電壓。

21.一種用于將第一半導體器件晶片與第二半導體器件晶片對準的電磁對準鍵，所述電磁對準鍵包括：

技術總結
本公開涉及鍵合結構、制造其的方法以及用于制造其的鍵合裝置。鍵合結構可以包括第一晶片、第二晶片、至少一個第一對準鍵和第二對準鍵。第一晶片可以包括第一鍵合焊盤。第二晶片可以包括鍵合到第一鍵合焊盤的第二鍵合焊盤。第一對準鍵可以設置到第一晶片。第一對準鍵可以通過感應電流而具有暫時磁性。第二對準鍵可以設置到第二晶片。第二對準鍵可以對應于第一對準鍵。

技術研發人員：李秉鎬
受保護的技術使用者：愛思開海力士有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/21