封装器件及其形成方法与流程

1.本技术的实施例涉及封装器件及其形成方法。


背景技术：

2.在晶圆至晶圆的接合技术中，已经开发出各种方法，用以将两个封装组件(例如晶圆)接合在一起。可用的接合方法包括熔融接合、共晶接合、直接金属接合、混合接合等。在熔融接合中，将晶圆的氧化物表面接合至另一个晶圆的氧化物表面或者硅表面。在共晶接合中，将两种共晶材料放置在一起，并且通过高压和高温来施加。因此，共晶材料是熔融的。当熔化的共晶材料凝固时，晶圆接合在一起。在直接金属至金属接合中，两个金属焊盘在升高的温度下彼此压紧，并且金属焊盘的相互扩散引起金属焊盘的接合。在混合接合中，两个晶圆的金属焊盘通过直接金属至金属接合而彼此接合，并且两个晶圆中的一个晶圆的氧化物表面接合至另一个晶圆的氧化物表面或者硅表面。


技术实现要素：

3.本技术的实施例公开了一种封装器件，包括：第一管芯，包括：第一密封环结构，设置在所述第一管芯的周缘的周围、所述第一管芯的第一互连件中；第一介电层，位于所述第一互连件上方；以及第一密封环延伸部，设置在所述第一介电层中，所述第一密封环延伸部对准并且物理地连接至所述第一密封环结构，所述第一密封环延伸部连续地延伸在所述第一管芯的所述周缘的周围；以及第二管芯，包括：第二介电层，设置在第二互连件下方；以及第二密封环延伸部，设置在所述第二介电层中，所述第二密封环延伸部对准并且物理地连接至所述第一密封环延伸部。
4.本技术的实施例提供了一种封装器件，包括：第一管芯，包括围绕所述第一管芯的周缘的第一密封环；第二管芯，包括围绕所述第二管芯的周缘的第二密封环；以及第三密封环，跨越所述第一管芯和所述第二管芯之间的界面，所述第三密封环围绕所述界面，并且将所述界面密封在所述第三密封环内。
5.本技术的实施例还提供一种方法，包括：将第一晶圆的第一连接器接合至第二晶圆的第二连接器，所述第一晶圆包括第一密封环，所述第二晶圆包括第二密封环；形成围绕所述第一连接器和所述第二连接器的第三密封环，所述第三密封环跨越所述第一晶圆和所述第二晶圆之间的界面；以及单个化所述第一晶圆和所述第二晶圆，以从所述第一晶圆和所述第二晶圆单个化第一封装件。
6.本技术的实施例提供了晶圆堆叠件上的延伸的密封环结构。
附图说明
7.当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本发明的各个方面。应该指出，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。
8.图1示出了根据一些实施例的晶圆的示意性俯视图；
9.图2至图7示出了根据一些实施例的形成密封环延伸部的中间步骤的各种视图；
10.图8至图12示出了根据一些实施例的形成包括密封环延伸通孔的密封环延伸部的中间步骤的各种视图；
11.图13示出了根据一些实施例的晶圆的示意性俯视图；
12.图14示出了根据一些实施例的晶圆的截面图；
13.图15至图19示出了根据一些实施例的形成穿过晶圆堆叠件和器件封装件的密封环延伸部的中间步骤的各种视图；
14.图20示出了根据一些实施例的晶圆的截面图；
15.图21至图25示出了根据一些实施例的形成穿过晶圆堆叠件和器件封装件的密封环延伸部的中间步骤的各种视图；
16.图26至图34示出了根据一些实施例的形成穿过晶圆堆叠件和器件封装件的密封环延伸部的中间步骤的各种视图；
17.图35至图40示出了根据一些实施例的形成穿过晶圆堆叠件和器件封装件的密封环延伸部的中间步骤的各种视图；
18.图41至图47示出了根据一些实施例的穿过晶圆堆叠件和器件封装件的密封环延伸部的各种视图；
19.图48示出了根据一些实施例的结合在不同器件配置中的器件封装件；
20.图49示出了根据一些实施例的结合在不同器件配置中的器件封装件。
具体实施方式
21.以下公开内容提供了许多用于实现本发明的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本发明。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本发明。例如，以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触形成的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。另外，本发明可以在各个实例中重复参考数字和/或字母。该重复是出于简化和清楚的目的，其本身并不指示所讨论的各种实施例和/或结构之间的关系。
22.而且，为便于描述，在此可以使用诸如“在
…
之下”、“在
…
下方”、“下部”、“在
…
之上”、“上部”等空间相对术语，以容易地描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间相对术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，而本文使用的空间相对描述符可以同样地作出相应的解释。
23.本发明的实施例有利地提供了用于晶圆级封装的延伸的密封环结构。密封环结构用于围绕管芯区域，以提供机械应力支撑，以及提供密封，防止潮气渗入。当晶圆在晶圆上晶圆工艺中接合至另一个晶圆、并且管芯从晶圆单个化时，碎屑会出现在管芯界面处。碎屑会沿着界面传播并且暴露接合焊盘，使得湿气渗入。湿气会导致接合界面上的欧姆电阻增加，并且导致芯片报废和/或失效。为了解决这个问题，本发明的实施例利用延伸的密封环结构来使密封环结构向上穿过接合界面，从而在两个晶圆之间产生密封环接合，并且跨越
两个晶圆之间的接合界面。延伸的密封环为接合界面提供了更好的机械应力支撑，并且抵抗湿气渗透至晶圆级接合中。如下文所述，延伸的密封环结构可以通过金属至金属接合工艺、焊料凸点工艺、或者贯穿硅通孔工艺来形成。
24.图1示出了根据一些实施例的晶圆100的示意性俯视图。晶圆100包括管芯112、以及相邻的切割线或者划线114和切割线或者划线116，其中，划线114和划线116将管芯112彼此分隔开。划线114所具有的长度方向平行于x方向，划线116所具有的长度方向平行于y方向，其垂直于x方向。在每个管芯112中，可以有一个或者多个密封环，其中密封环的外边界限定了管芯112的外边界。每个划线114位于两行管芯112之间并且与之相邻，每个划线116位于两列管芯112之间并且与之相邻。应当注意的是，晶圆100仅旨在示例，并且管芯112、划线114、和划线116等的尺寸可以根据管芯设计而变化。
25.管芯112可以包括逻辑器件、互补金属氧化物半导体(cmos)器件、微机电系统(mems)器件、集成无源器件(ipd)、驱动器、或者诸如包括但不限于静态随机存取存储器(sram)单元、动态随机存取存储器(dram)单元、磁阻随机存取存储器(mram)单元等的存储器单元的存储器器件。管芯112可以包括其他类型的器件。
26.图2至图12示出了形成用于管芯112的延伸的密封环结构的工艺的中间视图。
27.图2示出了管芯112的截面图。图2的截面是沿着图4的线a
‑
a截取的截面的一部分，但是为了讨论的目的，各个视图的细节可能会有所不同。管芯112包括衬底122，其可以是半导体衬底，例如硅衬底、硅锗衬底、硅碳衬底、iii
‑
v族化合物半导体衬底等。器件区118形成在衬底122的表面或者内部。器件区118可以包括有源器件或者无源器件，例如晶体管、电阻器、电容器、二极管等。示例性晶体管器件108示出为位于器件区118内。在一些实施例中，器件区118可以包括密封的管芯。
28.在一些实施例中，互连结构126可以用于在各种有源器件和无源器件之间进行再分布连接。互连结构126可以包括诸如层间电介质(ild)和/或金属间介电层(imd)的绝缘层128，以及使用任何合适的方法形成在衬底122上方的交替层中的导电部件(例如金属导线127和通孔129)。互连结构126可以连接衬底122的器件区118中的各种有源器件和/或无源器件，以形成功能电路。绝缘层128可以包括所具有的k值例如小于约4.0或者甚至小于2.8的低k介电材料。互连结构126的厚度可以在约0.1μm和约6μm之间，例如约4μm。可以使用其他厚度。
29.更具体地，在一些实施例中，互连结构126可以通过首先在衬底122和器件区118上方沉积绝缘层128来形成。在一些实施例中，绝缘层128可以通过聚合物形成，其可以是诸如pbo、聚酰亚胺、bcb等的光敏材料，其可以使用光刻掩模进行图案化。在其他实施例中，绝缘层128通过如下材料来形成：诸如氮化硅的氮化物；诸如氧化硅的氧化物、未掺杂的硅玻璃(usg)、psg、bsg、bpsg；旋涂碳；等等。绝缘层128可以通过旋涂、层压、cvd等、或其组合来形成。
30.然后，绝缘层128进行图案化。图案化可以形成开口，以暴露衬底122和器件区118的部分，其包括接触件(未示出)至器件。图案化可以通过可接受的工艺来形成，例如当绝缘层128是光敏材料时通过使绝缘层128暴露于光来形成，或者通过使用例如各向异性蚀刻进行蚀刻来形成。如果绝缘层128是光敏材料，则绝缘层128可以在曝光之后进行显影。
31.为了形成金属导线127和通孔129的第一层，可以在绝缘层128上方以及在穿过绝
缘层128的开口中形成晶种层(未示出)。在一些实施例中，晶种层是金属层，其可以是单层，或者是包括由不同材料形成的多个子层的复合层。在一些实施例中，晶种层包括钛层和位于钛层上方的铜层。晶种层可以使用例如pvd等来形成。然后光刻胶在晶种层上形成并且进行图案化。光刻胶可以通过旋涂等形成，并且可以暴露于光，用以图案化。光刻胶的图案对应于金属导线127的图案。图案化可以形成穿过光刻胶的开口，以暴露晶种层。导电材料形成在光刻胶的开口中和晶种层的暴露部分上。导电材料可以通过诸如电镀或者化学镀等的镀敷来形成。导电材料可以包括金属，例如铜、钛、钨、铝等。然后，去除光刻胶和其上未形成导电材料的晶种层的部分。光刻胶可以通过可接受的灰化或者剥离工艺(例如使用氧等离子体等)来去除。一旦去除了光刻胶，就可以去除晶种层的暴露部分，例如通过使用可接受的蚀刻工艺，例如通过湿蚀刻或者干蚀刻。晶种层和导电材料的所剩部分形成金属导线127和通孔129的图案。通孔129形成在穿过绝缘层128至例如衬底122或者器件区118的开口中。
32.然后绝缘层128可以随后沉积在金属导线127和通孔129上方，并且可以根据需要重复该工艺，以形成互连结构126，其形成电路，并且提供输入/输出至衬底122和器件区118。
33.当形成互连结构126的每一层时，也可以形成密封环结构132。示出了两个密封环结构132a和132b，但是可以使用任何数量的密封环结构132。密封环结构132可以形成有通孔部分134和金属环部分136。密封环结构132的通孔部分134可以与以上所讨论的通孔129同时并且使用相同的工艺和材料形成。类似地，金属环部分136可以与以上所讨论的金属导线127同时并且使用相同的工艺和材料形成。
34.在一些实施例中，通孔部分134可以各自包括穿过绝缘层128的细长沟槽，其填充有导电材料(例如通孔129的导电材料)，以围绕管芯112形成垂直环。在其他实施例中，通孔部分134可以是穿过绝缘层128的圆形或者方形突起，以互连金属环部分136的不同的层。金属环部分136形成实心的水平环围绕管芯112的周缘。
35.在图3中，接合介电层138沉积在互连结构126上方。接合介电层138可以通过沉积绝缘材料来形成。在一些实施例中，接合介电层138通过聚合物形成，其可以是诸如pbo、聚酰亚胺、bcb等的光敏材料，其可以使用光刻掩模进行图案化。在其他实施例中，接合介电层138通过如下材料来形成：诸如氮化硅的氮化物；诸如氧化硅的氧化物、psg、bsg、bpsg；等等。接合介电层138可以通过旋涂、层压、cvd等、或其组合来形成。接合介电层138可以是在约0.01μm和2μm之间的厚度，例如约0.9μm的厚度。可以使用其他厚度。
36.接合介电层138进行图案化，以在其中形成开口139和开口151，分别暴露互连结构126的顶部金属导线127和暴露密封环结构132的金属环部分136的顶部金属层。图案化可以通过可接受的工艺来进行，例如当接合介电层138是光敏材料时通过将接合介电层138暴露于光来进行，或者通过使用例如各向异性蚀刻进行蚀刻来进行。如果接合介电层138是光敏材料，则接合介电层138可以在曝光之后进行显影。
37.图4示出了在形成开口139和开口151之后的晶圆100的放大部分的俯视图。如图4所示，密封环结构132的金属环部分136的顶部金属层和金属导线127的顶部金属层通过接合介电层138露出。开口139示出为位于金属导线127上方的圆形，开口151示出为位于密封环结构132上方的环形开口。
38.在图5中，诸如铜、钛、氮化钛、铝等、或其组合的导电材料140可以通过诸如pvd、
cvd、或者镀敷工艺(例如化学镀、电镀等)的适当的沉积工艺，沉积在开口139和开口151中。沉积工艺可以同时填充开口139和开口151两者。可选的导电晶种层可以通过诸如pvd的合适工艺首先沉积在开口139和开口151中。在可选的晶种层之前还可以在开口139和开口151中沉积可选的阻挡层。可选的阻挡层可以使用任何合适的工艺来沉积，并且用于抑制导电材料扩散至周围的接合介电层138中。
39.在图6中，导电材料140的多余材料可以从接合介电层138上方去除，以形成接合焊盘142和密封环延伸部152。任何合适的工艺可以用于去除导电材料140的多余材料，例如平坦化工艺，例如cmp工艺。在去除工艺之后，接合焊盘142和密封环延伸部152的上表面可以与接合介电层138的上表面齐平。
40.图7示出了在形成接合焊盘142和密封环延伸部152之后的晶圆100的放大部分的俯视图。如图7所示，接合焊盘142以规则的图案形成，但是，可以使用接合焊盘142的任何分布。密封环延伸部152填充开口151，并且示出为位于密封环结构132(以虚线示出)上方的环形结构。
41.图8至图15示出了可选的接合焊盘通孔146的形成。利用接合焊盘通孔146，可以允许使用集成测试焊盘、高密度微电容器、以及设置在接合焊盘通孔146的介电层144内的其他结构。可以通过用于每个有源接合焊盘142的对应的接合焊盘通孔146，将接合焊盘142电连接至金属导线127和通孔129。下文描述的接合焊盘通孔146及其形成可以结合至下文描述的任何其他实施例中，但是为了简单起见，从图中省略。
42.在图8中，介电层144可以形成在互连结构126上方。在一些实施例中，介电层144是氧化物层，其可以包括氧化硅。在其他实施例中，介电层144包括诸如sion、sin等的其他硅和/或氧的包含材料，并且可以通过任何合适的沉积技术来形成。介电层144可以沉积为任何合适的厚度，例如在0.01μm和约1000μm之间。
43.在图9中，介电层144进行图案化，以在其中形成开口145和开口155，分别暴露互连结构126的顶部金属导线127和暴露密封环结构132的金属环部分136的顶部金属层。图案化可以通过任何可接受的工艺来进行。在一个实施例中，光刻掩模沉积在介电层144上方，使用光刻技术进行图案化，并且用作掩模以通过使用例如各向异性蚀刻来蚀刻开口145和开口155。在一些实施例中，开口155可以包括单独的分开的通孔，其暴露金属环部分136的分开的区域；而在其他实施例中，开口155可以包括沟槽，沟槽形成为暴露密封环结构132的金属环部分136的连续区域。
44.在图10中，通过在首先沉积在开口中的可选的晶种层上进行诸如通过pvd、cvd的合适的沉积工艺或者诸如化学镀、电镀等的镀敷工艺，通过在开口145和开口155中沉积诸如铜、钛、氮化钛、铝等、或其组合的导电材料147，来形成金属通孔。沉积工艺可以同时填充开口145和开口155两者。可选的导电晶种层可以通过诸如pvd的合适工艺首先沉积在开口145和开口155中。在可选的晶种层之前还可以在开口145和开口155中沉积可选的阻挡层。
45.在图11中，导电材料147的多余材料可以从介电层144上方去除，以形成接合焊盘通孔146和密封环延伸部通孔156。任何合适的工艺可以用于去除导电材料147的多余材料，例如平坦化工艺，例如cmp工艺。在去除工艺之后，接合焊盘通孔146和密封环延伸部通孔156的上表面可以与介电层144的上表面齐平。
46.图12示出了分别设置在接合焊盘通孔146和密封环延伸部通孔156上方的接合焊
盘142和密封环延伸部152。接合焊盘142和密封环延伸部152可以使用以上关于图3至图6所描述的工艺和材料来形成，其中相似的附图标记指代相似的元件。如以上所提到的，可以将接合焊盘通孔146和密封环延伸部通孔156所包括的内容添加至下文的其他实施例中，但是为了简单起见并未示出。
47.图13至图14示出了根据一些实施例的管芯212。管芯212的相似特征用以上关于管芯112所使用的相似标识符来标记，除了修改为以数字2引导之外。虽然管芯212未示出为具有诸如图12的接合焊盘通孔146的接合焊盘通孔，但是应当理解的是，在一些实施例中可以存在接合焊盘通孔。图13示出了根据一些实施例的晶圆200的示意性俯视图。晶圆200包括管芯212、以及相邻的切割线或者划线214和216，其中，划线214和216将管芯212彼此分隔开。划线214所具有的长度方向平行于x方向，划线216所具有的长度方向平行于y方向，其垂直于x方向。在每个管芯212中，可以有一个或者多个密封环，其中密封环的外边界限定了管芯212的外边界。每个划线214位于两行管芯212之间并且与之相邻，而每个划线216位于两列管芯212之间并且与之相邻。应当注意的是，晶圆200仅在于示例，并且管芯212、划线214和216等的尺寸可以根据管芯设计而变化。
48.在一些实施例中，管芯212可以是与管芯112相似或者相同的器件，并且可以具有与其相似的尺寸，包括层的厚度等等。在一些实施例中，管芯212可以不同于管芯112，并且可以包括逻辑器件或者诸如包括但不限于静态随机存取存储器(sram)单元、动态随机存取存储器(dram)单元的存储器单元、磁阻随机存取存储器(mram)单元等的存储器单元的存储器器件。管芯212可以包括其他类型的器件。
49.图14示出了管芯212的截面图。如以上所提到的，与管芯112相比的管芯212的相似特征用相似的附图标记来标记。用于形成管芯212的工艺和材料可以与关于管芯112所使用的工艺和材料相同。
50.图15示出了将晶圆200接合至晶圆100、以将管芯212接合至管芯112、以形成晶圆堆叠件290的工艺。为了简化起见，从视图中省略了可选的接合焊盘通孔146和用于管芯212的接合焊盘通孔。虽然示出了晶圆至晶圆接合，但是应当理解的是，接合可以是其中两个晶圆直接接合在一起的晶圆至晶圆、其中两个单个化的芯片(或者管芯)直接接合在一起的芯片至芯片、或者其中一个或者多个芯片(或者管芯)直接接合在一起的芯片至晶圆，其中，一个管芯的接合介电层138熔融接合至另一个管芯的接合介电层238，管芯112的接合焊盘142接合至管芯212的接合焊盘242，管芯112的密封环延伸部152接合至管芯212的密封环延伸部252，但不使用任何共晶材料，例如焊料。例如，在晶圆至晶圆的接合中，晶圆100通过混合接合而接合至晶圆200，其中在进行单个化之前，管芯112接合至管芯212。在晶圆100和200的混合接合中，接合介电层138通过熔融接合而接合至接合介电层238，接合焊盘142的金属通过金属至金属接合而接合至接合焊盘242的金属，而密封环延伸部152的金属通过金属至金属接合而接合至密封环延伸部252的金属。芯片至芯片的接合或者芯片至晶圆的接合以类似的方式进行，不同之处在于用于对准芯片或者芯片和晶圆的方法。
51.接合工艺可以包括预接合和退火。在预接合期间，可以施加小的压力，以将晶圆100和200彼此抵压。预接合可以在室温下(例如在约21℃至约25℃之间)实施，虽然可以使用更高的温度。在预接合之后，接合介电层138和238彼此接合。在随后的退火步骤中提高了接合强度，其中接合的晶圆100和200例如在约300℃和约400℃之间的温度下进行退火。
52.退火可以实施在约1小时和2小时之间的时间周期。在示例性实施例中，当温度升高时，接合介电层138和接合介电层238中的oh键断裂，以形成牢固的si
‑
o
‑
si键，因此晶圆100和200通过熔合接合(和通过范德华力)而彼此接合。另外，在退火期间，接合焊盘142和接合焊盘242中的金属(例如铜)、以及密封环延伸部152和密封环延伸部252中的金属彼此扩散，从而也形成金属至金属接合。因此，晶圆100和200之间的所得接合是混合接合。
53.图16a和图16b是图15的一部分的放大图，如由图15中的虚线框所指示。在图16a中，接合焊盘142和242示出为以一对一的对应方式接合在一起。类似地，密封环延伸部152和密封环延伸部252同样接合在一起，以通过晶圆100和200中的每一者的接合界面形成连续的密封环。
54.如图16a所示，接合不需要以完全对准的方式发生，并且实施例有利地允许接合焊盘142和242和/或密封环延伸部152和252之间的横向偏移d1。横向偏移d1不大于最小接合焊盘间距，以免干扰相邻的接合焊盘，并且也不大于最小接合焊盘尺寸的一半，以确保接合焊盘之间的良好连通性。例如，如果接合焊盘的间距为2μm，接合焊盘的尺寸为1μm，则横向偏移d1可以在0和0.5μm之间。如果接合焊盘间距为1μm，接合焊盘尺寸为2μm，则横向偏移d1可以在0和1μm之间。横向偏移d1还允许其他工艺变化，因此不需要完全对准。
55.图16b与图16a所示的实施例相似，不同之处在于，密封环延伸部252从相同的密封环结构232延伸，而密封环延伸部152从不同的密封环结构132a和132b延伸。这说明了实施例可以使用不同的配置来灵活地延伸密封环结构(例如密封环结构132和232)。例如，在一些实施例中，一些密封环结构可以延伸，而其他密封环结构不延伸。
56.当管芯尺寸相同使得晶圆100和200的两个管芯112和212的边缘分别对准时，可以实施以上讨论的实施例。类似的工艺可以用于提供两种不同尺寸的管芯的接合，例如，将管芯212的至少一个密封环结构232与管芯112的密封环结构132对准。
57.在图17中，晶圆堆叠件290单个化为封装件295。封装件295可以使用任何合适的切割技术292进行单个化。切割技术292可以包括使用合适的蚀刻剂的干蚀刻、湿蚀刻、各向异性蚀刻、或者等离子蚀刻。切割技术292可以包括激光器进行多次通过，以将封装件295彼此激光切块。切割技术292可以包括机械工艺，例如设置成切割至期望深度的刀锯。也可以使用以上所讨论的切割技术292的组合。单个化发生为穿过非封装区域(在封装区域的外部，参见例如图1的划线114和116以及图13的划线214和216)。单个化切开处理过的晶圆堆叠件290，获得封装件295。由于密封环延伸部152和252，使得减少或者消除了单个化产生的、会传播至接合界面或者接合焊盘142和242的碎屑。
58.图18示出了具有密封环延伸部152和252的单个化的封装件295。密封环延伸部152和252用于减少碎屑的传播，并且防止湿气和污染物沿着接合界面渗入而影响接合焊盘142和242的接合。
59.图19图示了封装件295的平面图。各种图示的元素在最终的封装件中可能实际上并不可见，但是出于上下文目的在该视图中进行了图示。密封环延伸部152围绕接合焊盘142(和接合焊盘通孔146，如果使用的话)。密封环延伸部152与密封环结构132a和132b围绕管芯112的周缘延伸。类似地，密封环延伸部252围绕接合焊盘242(和相应的接合焊盘通孔，如果使用的话)。密封环延伸部252与密封环结构232a和232b围绕管芯212的周缘延伸。所示出的形状是矩形，但是可以包括任何合适的形状，并且可以具有倒圆形角或者狗耳形角等。
60.图20至图25示出了根据一些实施例的与共晶密封环延伸部相关联的各种视图。图20的晶圆300可以使用与以上关于图3所讨论的工艺和材料类似的工艺和材料来形成，其中相似的附图标记指代相似的元件，除了将以1引导替换为以3引导。虽然出于简化的目的而未示出，但是在该实施例中，还可以使用与以上所讨论的工艺和材料类似的工艺和材料来形成以上关于图12所示的接合焊盘通孔146。
61.在形成开口139和开口151(参见图3)之后，可以在开口139和151中形成诸如焊料或者共晶材料的凸块材料，以形成位于互连件326上方的凸块362，和位于密封环结构336上方的密封环延伸部364，如图20所示。在一些实施例中，在形成凸块362和密封环延伸部364之前，可以在开口139和151中形成凸块下金属化层或者晶种层。凸块下金属化层或者晶种层可以通过以下方法形成：在绝缘层338上方形成光刻掩模层，在光刻掩模层中形成与开口139和151相对应的开口，然后使用诸如ald、pvd、或者cvd的合适的沉积工艺，以在开口139和151中以及在光刻掩模层上方形成凸块下金属化层或者晶种层。然后可以去除光刻掩模层，从而去除凸块下金属化层或者晶种层的不需要的部分。
62.接下来，可以使用任何合适的工艺同时形成凸块362和密封环延伸部364。例如，凸块362和密封环延伸部364可以通过焊料印刷技术、镀敷技术、板转移技术等形成。用于凸块362和密封环延伸部364的材料可以包括任何合适的共晶材料，例如焊料、高铅凸块、无铅凸块、锡铅共晶凸块、铝锗共晶凸块等、或其组合。在沉积之后，凸块362和密封环延伸部364可以进行回流，以与晶种层、凸块下金属化层、或者互连件326的金属导线327接合。
63.在图21中，晶圆400可以接合至晶圆300，以形成晶圆上晶圆堆叠件490。根据一些实施例，晶圆400可以以类似于晶圆300的方式来制备，其中相似的附图标记指代相似的元件，除了将以3引导替换为以4引导。在其他实施例中，可以使用晶圆200。晶圆400可以放置在晶圆300上，并且凸块362(和对应的凸块462)的共晶材料进行回流，以形成合并的凸块466(参见图22a)的连续连接，并且密封环延伸部364(和对应的密封环延伸部464)的共晶材料进行回流，以形成连续的密封环延伸部468(参见图22a)。
64.图22a和图22b是图21的一部分的放大图，如由图21中的虚线框所指示。在图22a中，凸块362和462示出为以一对一的对应方式接合在一起，以形成合并的凸块466。类似地，密封环延伸部364和密封环延伸部464同样接合在一起，以通过晶圆300和400中的每一者的接合界面形成连续的密封环延伸部468。
65.图21、图22a、和图22b还示出，在一些实施例中，在接合之后，晶圆300和晶圆400之间的间隙可以保留在两个晶圆之间。间隙或者空隙由密封环延伸部468密封，以将污染物和水分保持在间隙之外，从而无需底部填充。晶圆300和400可以横向偏移距离d2，从而允许轻微的未对准或者其他工艺变化。横向偏移d2可以不大于最小接合焊盘间距，从而不会干扰相邻的接合焊盘，并且也可以不大于最小接合焊盘尺寸的一半，以确保接合焊盘之间的良好连通性。例如，如果焊盘的间距为2μm，接合焊盘的尺寸为1μm，则横向偏移d2可以在0和0.5μm之间。如果接合焊盘间距为1μm，接合焊盘尺寸为2μm，则横向偏移d2可以在0和1μm之间。
66.图22b示出了根据一些实施例的图21的虚线部分的放大图。在图22b中，密封环结构332a和332b接合至晶圆400的单个密封环结构432。实施例有利地提供了通过密封环延伸部将一个晶圆中的密封环结构灵活地接合至另一个晶圆的能力。配置的不同组合可以用于
使不同的密封环结构延伸至彼此。而且，在一些实施例中，一些密封环结构可以不通过密封环延伸部而延伸。
67.在图23中，晶圆堆叠件490单个化为封装件495。封装件495可以使用以上所讨论的任何合适的切割技术292进行单个化。
68.图24示出了具有密封环延伸部468的单个化的封装件495。密封环延伸部468用于减少碎屑的传播，并且防止湿气和污染物沿着接合界面和/或两个晶圆之间渗入而影响凸块362和462的接合。在一些实施例中，在单个化之后可以在晶圆300和晶圆400之间使用底部填充材料，以填充间隙至第一密封环延伸部468。
69.图25示出了封装件495的平面图。各种图示的元素在最终的封装件中可能实际上并不可见，但是出于上下文目的在该视图中进行了图示。合并的密封环延伸部468围绕合并的凸块466(和每个晶圆的接合焊盘通孔，如果使用的话)。密封环延伸部468与密封环结构332a和332b围绕管芯312的周缘延伸。类似地，密封环延伸部468与密封环结构432a和432b围绕管芯412的周缘延伸。所示出的形状是矩形，但是可以包括任何合适的形状，并且可以具有倒圆形角或者狗耳形角等。
70.图26至图33示出了根据一些实施例的形成延伸穿过晶圆堆叠件的延伸的密封环结构660的工艺的中间视图。图26示出了晶圆堆叠件690，其包括晶圆500，该晶圆500接合至晶圆600。在一些实施例中，晶圆500和600各自类似于晶圆100，其中相似的附图标记指代相似的元件，除了将以1引导替换为分别以5和6引导。但是，密封环结构532和632不包括密封环延伸部。在这样的实施例中，晶圆500和600使用混合接合而接合在一起，例如以上关于图15所描述的，并且介电层538熔融接合至介电层638，并且接合焊盘542通过金属至金属接合而直接接合至接合焊盘642。在其他实施例中，晶圆500和600各自类似于晶圆300，并且晶圆堆叠件690使用凸块(参见图32，下文讨论)接合在一起，其进行回流以实施接合。但是，在这样的实施例中，不包括密封环延伸部(例如图20的364)。
71.虽然在图26的晶圆堆叠件690中描绘了两个晶圆，但是应当理解的是，以下描述可以应用于包括附加晶圆(包括3个至8个或者更多个晶圆)的晶圆堆叠件。图26中的晶圆显示为以面对面的接合配置。还应当理解的是，以下描述也可以应用于以面对背的接合配置而接合的晶圆。也就是说，晶圆500可以翻转，通孔(未示出)暴露为穿过衬底522，并且在其上方形成的互连件然后接合至晶圆600的正面。
72.可以在晶圆500和600之间观察到横向偏移，类似于以上关于图16a所说明和讨论的。偏移可以允许用于将晶圆500和600接合在一起的余量，以及可以允许其他工艺变化，例如接合焊盘或者凸块图案中的变化。
73.在图27中，顶部晶圆600进行薄化，以去除衬底622的多余部分。薄化可以使用任何合适的平坦化工艺(例如研磨工艺、化学机械抛光工艺、蚀刻工艺等等、或其组合)来实施。在一些实施例中，薄化可以暴露出形成在衬底中的通孔，其连接至互连件626。在其他实施例中，通孔可以形成为穿过衬底622以在薄化之后连接至互连件626。这种通孔可以使用任何合适的工艺(例如，诸如用于形成开口655并且填充开口655的工艺，下文描述)来形成，以蚀刻穿过衬底622的开口，并且在开口中沉积金属填充物。
74.在薄化顶部晶圆600之后，开口655蚀刻为穿过晶圆600并且至少部分地穿过晶圆500，包括穿过互连件526。如果附加的晶圆介入于顶部晶圆600和晶圆500之间，则开口655
蚀刻为穿过中间晶圆的每一者。在一些实施例中，开口655可以进一步部分地或者全部地(例如，如果连接至载体(未示出))穿过衬底522延伸。开口655可以使用任何合适的图案化技术来形成。在一些实施例中，掩模形成在衬底622上方，并且进行图案化，以在其中形成与开口655相对应的开口。然后，通过干蚀刻工艺，例如通过反应性离子蚀刻或者等离子蚀刻，将掩模的开口转移至晶圆堆叠件690的每一层。所使用的掩模可以包括多层。通过在形成开口655之前薄化顶部晶圆600，可以提高开口655的纵横比。
75.开口655包括围绕管芯512和管芯612的周缘行进的沟槽。如图27所指示的，开口655可以位于密封环结构532和632的外侧。在一些实施例中，开口655可以位于密封环结构532a和532b之间以及位于密封环结构632a和632b之间。在其他实施例中，开口655可以位于密封环结构532和接合焊盘542之间以及位于密封环结构632和接合焊盘642之间。在一些实施例中，可以发生这些布置的组合。
76.在图28中，延伸的密封环结构660通过在开口655中沉积填充材料来形成。在一些实施例中，填充材料可以是导电材料，例如以上关于接合焊盘通孔146所讨论的那些。在其他实施例中，填充材料可以是绝缘材料，例如陶瓷、氮化物、或者氧化物。所选择的材料可能表现出对机械应力和湿气的抵抗力。延伸的密封环结构660可以通过合适的沉积工艺来形成，例如通过pvd、cvd、或者镀敷技术来形成。当延伸的密封环结构660的材料是导电材料时，可以使用晶种层和/或阻挡层，例如以上关于接合焊盘通孔146所讨论的。在沉积时，延伸的密封环结构660的材料可以过度填充开口655，之后可以实施去除工艺以去除延伸的密封环结构660的材料的多余部分，并且使延伸的密封环结构660的上表面与衬底622的(当下的)上表面齐平。去除工艺可以是任何合适的工艺，例如研磨工艺、cmp工艺、回蚀工艺等、或其任意组合。
77.在图29中，可选的接合焊盘670可以添加至延伸的密封环结构660的顶部。可选的接合焊盘670可以使用与以上关于焊盘142所讨论的工艺和材料类似的工艺和材料来形成。接合焊盘670可以用于将延伸的密封环结构660电接地。
78.在图30中，晶圆堆叠件690单个化为封装件695。封装件695可以使用以上所描述的任何合适的切割技术292进行单个化。
79.图31示出了具有延伸的密封环结构660的单个化的封装件695。延伸的密封环结构660用于减少碎屑的传播，并且防止湿气和污染物沿着接合界面和/或两个晶圆之间渗入而影响接合焊盘542和642的接合。
80.图32示出了以上提到的可替代的实施例，其中晶圆500和晶圆600类似于晶圆300，分别具有凸块562和662。在图33中的单个化的封装件695中，凸块562和662连接在一起，以形成从晶圆600至晶圆500的连续的连接器(参见图30)。在一些实施例中，例如图32中所描绘的，气隙696可以由延伸的密封环结构660包围。如在延伸的密封环结构660的左视图上看到的那样，在这样的实施例中，延伸的密封环结构660的一部分可以横向地扩展至介电层538和638之间的气隙696中。在一些实施例中，延伸的密封环结构660的扩展部分661可以在介电层538上方扩展。在延伸的密封环结构660是绝缘材料的实施例中，扩展部分661可以延伸至气隙696中并且接触凸块562和/或凸块662。在一些实施例中，延伸的密封环结构660可以不明显地横向扩展至气隙696中。在一些实施例中，当制作开口655(参见图27)时，可以在晶圆500和晶圆600之间沉积底部填充材料。在图32所示的实施例中，底部填充物可以填充
间隙，并且围绕晶圆500和600之间的连接器。在一些实施例中，底部填充材料还可以用作延伸的密封环结构660。在其他实施例中，开口655可以在应用底部填充材料后，进行改造或者完成成型。延伸的密封环结构660用于减少碎屑传播，并且防止湿气和污染物沿着接合界面和/或两个晶圆之间渗入而影响凸块562和662的接合。
81.图33示出了以上关于图29提到的实施例，其包括在延伸的密封环结构660上方形成的接合焊盘670。接合焊盘670可以在随后形成的封装件中用作接地点或者其他目的。
82.图34图示了封装件695的平面图。各种图示的元素在最终的封装件中可能并不可见，但是出于上下文目的在该视图中进行了图示。延伸的密封环结构660围绕合并的接合焊盘542和642(或者凸块562和662，如果使用的话)。延伸的密封环结构660与密封环结构532a和532b围绕管芯512的周缘延伸。类似地，延伸的密封环结构660与密封环结构632a和632b围绕管芯612的周缘延伸。所示出的形状是矩形，但是可以包括任何合适的形状，并且可以具有倒圆形角或者狗耳形角等。如以上所提到的，虽然将延伸的密封环结构660描绘为围绕密封环结构532和632，但是在一些实施例中，相反地，部分或者全部的密封环结构532可以围绕延伸的密封环结构660。
83.图35至图40示出了根据一些实施例的形成延伸穿过晶圆堆叠件690的延伸的密封环结构660(参见图36)的工艺的中间视图。图35示出了晶圆堆叠件690，其包括晶圆500，该晶圆500接合至晶圆600。一个或者多个中间晶圆可以介入于晶圆500和晶圆600之间。晶圆堆叠件690可以类似于以上关于图26至图34所讨论的晶圆堆叠件690，其中相似的附图标记指代相似的元件。
84.在图35中，使用与以上关于图27所讨论的工艺和材料类似的工艺和材料来薄化晶圆600的衬底。接下来，开口655形成为穿过晶圆600并且至少部分地穿过晶圆500。在图35中，密封环结构532和632在开口655的形成中至少部分地暴露。在形成开口655的过程中，密封环结构532可以保留并且悬于开口655中，或者可以通过用于创建开口655的工艺而部分地去除。
85.在图36中，填充材料沉积为形成延伸的密封环结构660。填充材料可以使用与以上关于图28所讨论的工艺和材料类似的工艺和材料来沉积。当填充材料形成在开口655中时，填充材料接触密封环结构532和632，例如532a和632a。当填充材料是导电材料时，延伸的密封环结构660电连接至密封环结构532和632。在一些实施例中，这些元件可以电接地并且因此可以用作接地点。
86.图36还示出了晶圆堆叠件690单个化为封装件695。单个化可以通过任何合适的单个化工艺(例如以上关于例如图30所讨论的切割技术292)来实施。
87.在图37中，封装件695的一个实施例包括以金属至金属接合而直接接合至彼此的接合焊盘542和642，以及熔融接合至彼此的介电层538和638。延伸的密封环结构660接触密封环结构532和632，并且完全穿透晶圆600并且至少部分地穿过晶圆500。
88.在图38中，封装件695的一个实施例包括凸块562和662，其在回流时合并在一起。所得的封装件695可以在两个管芯之间具有气隙696。延伸的密封环结构660密封气隙696，以防止不希望的湿气侵入，从而两个管芯之间不需要底部填充物。在一些实施例中，延伸的密封环结构660的一部分661可以横向地扩展至气隙696中，例如以上所讨论的。在一些实施例中，当制作开口655(参见图35)时，可以在晶圆500和600之间沉积底部填充材料。在图38
所示的实施例中，底部填充物可以填充间隙并且围绕晶圆500和600之间的连接器。在一些实施例中，底部填充材料还可以用作延伸的密封环结构660。在其他实施例中，开口655可以在应用底部填充材料后，进行改造或者完成成型。
89.在图39中，封装件695的一个实施例包括形成在延伸的密封环结构660上方的可选的接合焊盘670。接合焊盘670可以在随后形成的封装件中用作接地点或者用于其他目的。
90.图40示出了根据一些实施例的封装件695的平面图。各种图示的元素在最终的封装件中可能并不可见，但是出于上下文目的在该视图中进行了图示。延伸的密封环结构660围绕合并的接合焊盘542和642(或者凸块562和662，如果使用的话)。延伸的密封环结构660与密封环结构532a和532b围绕管芯512的周缘延伸，并且接触密封环结构532a和532b中的一个或者多个。类似地，延伸的密封环结构660与密封环结构632a和632b一起围绕管芯612的周缘延伸，并且接触密封环结构632a和632b中的一个或者多个。所示出的形状是矩形，但是可以包括任何合适的形状，并且可以具有倒圆形角或者狗耳形角等。虽然将延伸的密封环结构660描绘为围绕密封环结构532和632，但是在一些实施例中，相反地，部分或者全部的密封环结构532可以围绕延伸的密封环结构660。
91.图40还示出了根据利用以上所讨论的任何延伸的密封环结构660的实施例、形成在延伸的密封环结构660上的可选的接合焊盘670的俯视图。如图40所示，接合焊盘670可以是圆形焊盘，矩形焊盘等。在一些实施例中，接合焊盘670可以沿着延伸的密封环结构660的整个长度延伸，并且形成连续的环。
92.图41至图47示出了根据一些实施例的先前示出的实施例的特征的组合。图41示出了晶圆堆叠件890，其包括晶圆700，该晶圆700接合至晶圆800。在一些实施例中，晶圆700和800各自类似于晶圆100，其中相似的附图标记指代相似的元件，除了将以1引导替换为分别以7和8引导。除了密封环延伸部752和852之外，晶圆700和800还包括延伸的密封环结构860(参见以上的延伸的密封环结构660)。可以使用以上关于其对应的元件所讨论的材料和工艺来形成各种示出的元件。
93.在图42中，可选的接合焊盘870(参见以上的接合焊盘670)形成在延伸的密封环结构860上方。在图43中，延伸的密封环结构860形成为使得其在晶圆700和800的每一者中分别接触密封环结构732和832。可选的接合焊盘870也可以包括在该实施例中。接触密封环结构832的延伸的密封环结构860和不接触密封环结构832的延伸的密封环结构860都可以包括在一个实施例中，包括均处于封装件895的同一侧，并且可以或者可能不是通过相同的材料制成。
94.在图44中，晶圆700和800中的每一者对应于以上所讨论的晶圆300，其中相似的附图标记指代相似的元件，除了将以3引导替换为以6引导用于晶圆600和以7引导用于晶圆700。晶圆堆叠件890包括密封环延伸部868，其通过接合至凸块764的凸块864制成。另外，晶圆堆叠件890包括延伸的密封环结构860，其可以类似于以上关于图32或者图37所讨论的那些。包括可选的接合焊盘870，但是可以省略。左侧延伸的密封环结构不接触密封环结构732和832，例如以上关于图32所讨论的，但是右侧延伸的密封环结构860示出为接触密封环结构832，例如以上关于图37所讨论的。接触密封环结构832的延伸的密封环结构860和不接触密封环结构832的延伸的密封环结构860都可以包括在同一个实施例中，包括均处于封装件895的同一侧，并且可以或者可能不是通过相同的材料制成。图44所示的实施例还包括间隙
896，其可以具有沉积在其中的底部填充物，例如以上关于图32或者图38的间隙696所描述的。
95.在图45中，以图41的晶圆堆叠件890为代表，晶圆堆叠件890进行单个化，以形成封装件895。单个化工艺可以使用切割技术292，用以将晶圆堆叠件890切割成封装件895。切割技术292可以是先前所讨论的(参见例如图17)任何技术。
96.在图46中，封装件895除了密封环延伸部752和852之外还包括延伸的密封环结构860。同时使用延伸的密封环结构860和一个或者多个密封环延伸部752和852可以提供增强的保护，防止接合焊盘742和842(或者图44的凸块762和862)之间的接合的碎屑传播、以及湿度或者环境污染。
97.图47示出了根据一些实施例的封装件895的平面图。各种图示的元素在最终的封装件中可能并不可见，但是出于上下文目的在该视图中进行了图示。延伸的密封环结构860围绕接合焊盘742和842(或者凸块762和862，如果使用的话)。延伸的密封环结构860与密封环结构732a和732b并排地围绕管芯712的周缘延伸。延伸的密封环结构860可以接触密封环结构732a和732b中的一个或者多个。类似地，延伸的密封环结构860与密封环结构832a和832b并排地围绕管芯812的周缘延伸，并且也可以接触密封环结构832a和832b中的一个或者多个。所示出的形状是矩形，但是可以包括任何合适的形状，并且可以具有倒圆形角或者狗耳形角等。虽然将延伸的密封环结构860描绘为围绕密封环结构732和832，但是在一些实施例中，相反地，部分或者全部的密封环结构732可以围绕延伸的密封环结构860。
98.密封环延伸部752和852分别围绕接合焊盘742和842，并且形成在晶圆700和晶圆800中的每一者的密封环结构732和832上。
99.图48和图49示出了封装器件，其利用如本文公开的封装件295/495/695/895来连接至另一个器件或者结构905，例如印刷电路板、集成芯片封装件上的系统、衬底配置上的晶圆上芯片、或者集成的扇出封装件。在图48中，封装件295/495/695/895可以具有形成在其上的前连接器910，其连接至封装件295/495/695/895中的一个或者多个器件。然后，封装件295/495/695/895可以通过连接器910翻转并且接合至结构905，以形成封装器件925。在一些实施例中，前连接器910可以将延伸的密封环结构860电连接至结构905。
100.在图49中，封装件295/495/695/895可以具有形成在顶面上并且连接至封装件295/495/695/895内的一个或者多个器件的焊盘970。然后，封装件可以粘附至结构905。导线接合960可以用于将焊盘970与形成在结构905中的焊盘965连接。在一些实施例中，导线接合960可以用于将延伸的密封环结构860电连接至结构905。
101.密封环用于提供结构支撑和机械支撑，以抵抗来自翘曲和剥离的应力。当将一个晶圆接合至另一个晶圆时，每个密封环通常分别起作用。当前公开的一些实施例有利地将晶圆的密封环延伸至接合表面，并且当晶圆以晶圆至晶圆接合而接合在一起时，将一个晶圆的密封环接合至另一个晶圆的密封环。该延伸的密封环所具有的优点在于，在两个晶圆之间提供了强大的应力处理能力，用以抵抗晶圆因翘曲而剥离。该延伸的密封环还具有的优点在于，可以完全密封其中有源连接器接合在一起的两个晶圆之间的接合界面。湿度和污染物渗透的风险大大降低，从而提供了一种更坚固、更具弹性的器件，其中发生故障的机会更少。同时，由于不需要绝对的精度，密封环能够承受轻微的偏移或者未对准，因此节省成本的晶圆至晶圆接合工艺仍可以用于批量生产。当前公开的一些实施例有利地在晶圆至
晶圆的接合之后形成延伸的密封环结构，该延伸的密封环结构形成穿过上部晶圆和穿过所有接合界面的沟槽，并且用密封环材料填充沟槽。延伸的密封环结构用于防止污染物和湿气渗入接合界面，并且进一步增强晶圆堆叠件(以及单个化后所得的管芯堆叠件)的机械稳定性，以抵抗翘曲产生的应力。由于延伸的密封环结构是在晶圆至晶圆接合之后形成，因此未对准对于延伸的密封环结构而言不是问题。在一些实施例中，延伸的密封环结构可以物理地和电地连接至每个晶圆的密封环。实施例还可以包括位于延伸的密封环结构上方的接合焊盘，其可以用于接地。
102.一个实施例是一种封装器件，包括：第一管芯，包括：第一密封环结构，设置在第一管芯的周缘的周围、第一管芯的第一互连件中；第一介电层，位于第一互连件上方；以及第一密封环延伸部，设置在第一介电层中。第一密封环延伸部对准并且物理地连接至第一密封环结构，并且第一密封环延伸部连续地延伸在第一管芯的周缘的周围。封装器件还包括：第二管芯，其包括：设置在第二互连件下方的第二介电层和设置在第二介电层中的第二密封环延伸部。第二密封环延伸部对准并且物理地连接至第一密封环延伸部。在一个实施例中，第一密封环延伸部和第二密封环延伸部通过直接的金属至金属接合而物理地连接，没有共晶材料形成在两者之间。在一个实施例中，第一管芯和第二管芯之间的气隙通过连接的第一密封环延伸部和第二密封环延伸部而密封。在一个实施例中，第一密封环延伸部和第二密封环延伸部以横向距离偏移。在一个实施例中，封装器件可以包括第三密封环延伸部，其延伸穿过第二管芯并且延伸至第一管芯中，第三密封环延伸部围绕第一管芯的第一连接器和第二管芯的第二连接器。在一个实施例中，第三密封环延伸部接触第一密封环结构和第二密封环结构。在一个实施例中，封装器件可以包括一个或者多个接合焊盘，其设置在第三密封环延伸部的顶面处。
103.另一个实施例是一种封装器件，包括：第一管芯，包括围绕其周缘的第一密封环。该封装器件还包括：第二管芯，包括围绕其周缘的第二密封环。封装器件还包括：第三密封环，跨越第一管芯和第二管芯之间的界面，第三密封环围绕该界面并且将该界面密封在第三密封环内。在一个实施例中，第三密封环对准并且接触第一密封环和第二密封环。在一个实施例中，第三密封环延伸向上穿过第二管芯，第二管芯位于第一管芯上方。在一个实施例中，第三密封环围绕第一密封环和第二密封环。在一个实施例中，封装器件可以包括：第四密封环，介于第一密封环和第二密封环之间，第四密封环跨越第一管芯和第二管芯之间的界面，第四密封环具有与第二密封环的下表面接触的上表面，和与第一密封环的上表面接触的底面。
104.另一个实施例是一种方法，包括：将第一晶圆的第一连接器接合至第二晶圆的第二连接器。第一晶圆可以包括第一密封环；第二晶圆可以包括第二密封环。该方法还包括形成围绕第一连接器和第二连接器的第三密封环，第三密封环跨越第一晶圆和第二晶圆之间的界面。该方法还包括单个化第一晶圆和第二晶圆，以从其单个化第一封装件。在一个实施例中，形成第三密封环可以包括：在第一密封环上方的第一介电层中形成第一沟槽开口，第一沟槽开口暴露第一密封环的上表面；以及在第一沟槽开口中沉积导电材料，以形成第一密封环延伸部；在第二密封环上方的第二介电层中形成第二沟槽开口，第二沟槽开口暴露第二密封环的上表面；在第二沟槽开口中沉积导电材料，以形成第二密封环延伸部；在将第一晶圆的第一连接器接合至第二晶圆的第二连接器的同时，将第一密封环延伸部接合至第
二密封环延伸部。在一个实施例中，第一密封环延伸部和第二密封环延伸部可以包括共晶材料。在一个实施例中，第一密封环延伸部和第二密封环延伸部使用直接的金属至金属接合而接合在一起。在一个实施例中，形成第三密封环可以包括：薄化第二晶圆；以及形成穿过第二晶圆的沟槽，该沟槽穿透第一晶圆，该沟槽围绕第一连接器和第二连接器；以及用密封环材料填充沟槽。在一个实施例中，密封环材料是导电材料。在一个实施例中，该方法可以进一步包括：在第三密封环上方形成接合焊盘。在一个实施例中，沟槽暴露第一密封环和第二密封环，密封环材料电地和物理地连接第一密封环和第二密封环。
105.本技术的实施例公开了一种封装器件，包括：第一管芯，包括：第一密封环结构，设置在所述第一管芯的周缘的周围、所述第一管芯的第一互连件中；第一介电层，位于所述第一互连件上方；以及第一密封环延伸部，设置在所述第一介电层中，所述第一密封环延伸部对准并且物理地连接至所述第一密封环结构，所述第一密封环延伸部连续地延伸在所述第一管芯的所述周缘的周围；以及第二管芯，包括：第二介电层，设置在第二互连件下方；以及第二密封环延伸部，设置在所述第二介电层中，所述第二密封环延伸部对准并且物理地连接至所述第一密封环延伸部。在一些实施例中，第一密封环延伸部和所述第二密封环延伸部通过直接的金属至金属接合而物理地连接，没有共晶材料形成在两者之间。在一些实施例中，第一管芯和所述第二管芯之间的气隙通过所述连接的第一密封环延伸部和所述第二密封环延伸部而密封。在一些实施例中，第一密封环延伸部和所述第二密封环延伸部以横向距离偏移。在一些实施例中，还包括：第三密封环延伸部，延伸穿过所述第二管芯并且延伸至所述第一管芯中，所述第三密封环延伸部围绕所述第一管芯的第一连接器和所述第二管芯的第二连接器。在一些实施例中，第三密封环延伸部接触所述第一密封环结构和所述第二密封环结构。在一些实施例中，还包括：一个或者多个接合焊盘，设置在所述第三密封环延伸部的顶面处。
106.本技术的实施例提供了一种封装器件，包括：第一管芯，包括围绕所述第一管芯的周缘的第一密封环；第二管芯，包括围绕所述第二管芯的周缘的第二密封环；以及第三密封环，跨越所述第一管芯和所述第二管芯之间的界面，所述第三密封环围绕所述界面，并且将所述界面密封在所述第三密封环内。在一些实施例中，第三密封环对准并且接触所述第一密封环和所述第二密封环。在一些实施例中，第三密封环延伸向上穿过所述第二管芯，所述第二管芯位于所述第一管芯上方。在一些实施例中，第三密封环围绕所述第一密封环和所述第二密封环。在一些实施例中，还包括：第四密封环，介于所述第一密封环和所述第二密封环之间，所述第四密封环跨越所述第一管芯和所述第二管芯之间的所述界面，所述第四密封环具有与所述第二密封环的下表面接触的上表面，和与所述第一密封环的上表面接触的底面。
107.本技术的实施例还提供一种方法，包括：将第一晶圆的第一连接器接合至第二晶圆的第二连接器，所述第一晶圆包括第一密封环，所述第二晶圆包括第二密封环；形成围绕所述第一连接器和所述第二连接器的第三密封环，所述第三密封环跨越所述第一晶圆和所述第二晶圆之间的界面；以及单个化所述第一晶圆和所述第二晶圆，以从所述第一晶圆和所述第二晶圆单个化第一封装件。在一些实施例中，形成所述第三密封环包括：在所述第一密封环上方的第一介电层中形成第一沟槽开口，所述第一沟槽开口暴露所述第一密封环的上表面；在所述第一沟槽开口中沉积导电材料，以形成第一密封环延伸部；在所述第二密封
环上方的第二介电层中形成第二沟槽开口，所述第二沟槽开口暴露所述第二密封环的上表面；在所述第二沟槽开口中沉积所述导电材料，以形成第二密封环延伸部；以及在将所述第一晶圆的所述第一连接器接合至所述第二晶圆的所述第二连接器的同时，将所述第一密封环延伸部接合至所述第二密封环延伸部。在一些实施例中，第一密封环延伸部和所述第二密封环延伸部包括共晶材料。在一些实施例中，第一密封环延伸部和所述第二密封环延伸部使用直接的金属至金属接合而接合在一起。在一些实施例中，形成所述第三密封环包括：薄化所述第二晶圆；形成穿过所述第二晶圆的沟槽，所述沟槽穿透所述第一晶圆，所述沟槽围绕所述第一连接器和所述第二连接器；以及用密封环材料填充所述沟槽。在一些实施例中，密封环材料是导电材料。在一些实施例中，还包括：在所述第三密封环上方形成接合焊盘。在一些实施例中，沟槽暴露所述第一密封环和所述第二密封环，所述密封环材料电地和物理地连接所述第一密封环和所述第二密封环。
108.前面概述了若干实施例的特征，使得本领域的技术人员可以更好地理解本公开的各个方面。本领域的技术人员应该理解，他们可以容易地使用本公开作为用于设计或修改用于执行与本公开相同或类似的目的和/或实现相同或类似优点的其他工艺和结构的基础。本领域的技术人员还应该意识到，这种等效结构不背离本公开的精神和范围，并且可以进行各种改变、替换和变更而不背离本公开的精神和范围。