[发明专利]冗余通孔互连结构

说明书

公开了用于高效率地提供通过诸如封装集成电路装置的芯的衬底等衬底的可靠连接的技术和机制。在实施例中，衬底中形成有通孔互连，其中绝缘体设置于衬底中的通孔互连之间。通孔互连相对于彼此的冗余配置允许对通孔互连中形成的孔隙有更高容限。在另一个实施例中，通孔互连在衬底一侧被短接在一起，并且还在衬底的相对侧被短接在一起。通孔互连之一形成的任何孔隙的总体积等于或大于六千立方微米。

技术领域

本发明的实施例总体上涉及微电子处理领域，并且更具体而言，但并非排他地涉及在衬底中形成冗余过孔结构的方法。

背景技术

诸如包括芯衬底中的具有导电材料的填充通孔的互连结构之类的互连结构的电气性能可能会受到由在制造这种互连结构时的缺陷造成的互连结构的不期望的电阻率的负面影响。例如，激光蚀刻的通孔可能会具有高的壁粗糙度、尺寸变化的不对称形状以及通孔的顶部和底部直径不对准。这些因素的组合可能在利用导电材料(例如，通过电镀铜)填充通孔以形成互连结构时产生孔隙。孔隙的形成可能导致互连结构的电流承载能力减小。

随着封装装置中的电路的堆叠和其它类型的集成继续缩放，在这种封装装置的芯衬底中提供可靠连接的需求在增加。

附图说明

在附图的图形中通过举例而非限制的方式例示了本发明的各种实施例，并且在附图中：

图1是示出了根据实施例的提供通过衬底的连接的互连结构的元件的截面图。

图2是示出了根据实施例的在衬底中形成互连结构的方法的要素的流程图。

图3是示出了根据实施例的提供通过衬底的连接的互连结构的元件的截面图。

图4是根据实施例的包括互连结构的集成电路装置的截面图。

图5示出了根据实施例的提供通过衬底的连接的互连结构的透视图。

图6是示出了根据一个实施例的示例性计算机系统的功能框图。

图7是示出了根据一个实施例的示例性计算机装置的功能框图。

具体实施方式

本文通过各种方式论述的实施例包括用于提供通过衬底的电连接的技术和/或机制，衬底例如是包括、或要包括在封装集成电路装置中的芯。在一些实施例中，两个或更多孔结构(本文中称为“通孔”)均从衬底一侧延伸通过到达衬底的第二侧，其中绝缘材料设置于衬底内的两个或更多孔之间，但其中设置于通孔中的相应互连在第一侧和第二侧彼此耦合。如本文所使用的，“通孔互连”是指形成于通孔内的导电结构，其实现通过其中形成通孔的衬底的电耦合。除非另外指明，本文使用“冗余”指代多个不同通孔互连的特性，每个通孔互连延伸通过衬底，在该衬底的两个相对侧都彼此耦合(例如，短接)。例如，一个通孔互连可以是另一个通孔互连的冗余，其中两个通孔互连在衬底的两个相对侧都彼此耦合。两个通孔互连可以一起被称为“冗余通孔互连对”。

通孔互连的一个问题在于其中包括和/或形成孔隙(其中，在该语境中，“孔隙”是指不存在导电材料的区域)。替代铜或某种其它导体，孔隙可能包括气体(例如，空气)或液体(例如，电解Cu镀溶液)，这减小了通孔互连的总体导电特性。典型包括等于或小于250微米(μm)的芯的超薄芯(UTC)装置仅仅是通常针对通孔互连内的任何孔隙的可接受总体积施加严格要求的技术的一个示例。满足这些孔隙要求常常需要较慢和/或更昂贵的金属沉积处理。

某些实施例源自于意识到冗余通孔互连可以提供机会以利用金属沉积工艺，在没有这种冗余通孔互连时，金属沉积工艺可能不足以满足孔隙规范。包括通孔互连至少针对空间利用率效率下降而言是不希望的。然而，至少在一些环境中，这种低空间效率可以通过利用更快和/或更廉价的金属沉积工艺做得到的增益来补偿。额外或替代的增益可以包括制造过程期间的更快和/或更廉价的采样和测试。