用于具有直接键合的微电子组件的载体的制作方法

用于具有直接键合的微电子组件的载体


背景技术：

1.集成电路设备的制造和组装通常包括使用基于真空吸嘴的载体系统来传送和放置管芯。
附图说明
2.在附图中的各图中，通过示例而非限制的方式示出了本文描述的实施例，在附图中，相似的附图标记指示相似的特征。下图是说明性的，并且根据本文描述的主题可以使用其他处理技术或阶段。附图不一定是按比例绘制的。此外，已经省略了一些常规细节，以免使本文所述的发明构思难以理解。
3.图1a和1b是根据各个实施例的示例纹理化载体组件(textured carrier assembly)的透视图。
4.图1c和1d分别是图1a和1b的示例纹理化载体组件的侧视截面图。
5.图2a-2j是根据各个实施例的纹理化载体的示例纹理化微结构的示意图。
6.图3a-3e是根据各个实施例的使用纹理化载体的示例微电子部件组装过程的各个阶段的侧视截面图。
7.图4a-4e是根据各个实施例的使用纹理化载体的示例微电子部件组装过程的各个阶段的侧视截面图。
8.图5a和5b是根据各个实施例的使用纹理化载体的示例微电子部件切单过程的侧视截面图。
9.图6a-6c是根据各个实施例的纹理化载体的纹理化微结构的示例布置。
10.图7a-7c是根据各个实施例的包括可激励材料(actuated material)的示例纹理化载体组件的侧视截面图。
11.图8a-8b是根据各个实施例的示例静电载体组件的侧视截面图。
12.图9a-9f是根据各个实施例的使用静电载体的示例微电子部件组装过程的各个阶段的侧视截面图。
13.图10a-10g是根据各个实施例的使用静电载体的示例微电子部件组装过程的各个阶段的侧视截面图。
14.图11a-11c是根据各个实施例的静电载体上的充电触点的示例布置的后侧视图和侧视图。
15.图12a和12b是根据各个实施例的静电载体的前侧上的电极的示例布置的俯视图。
16.图13a-13c是根据各个实施例的示例纹理化静电载体组件的侧视截面图。
17.图14a-14e是根据各个实施例的使用纹理化静电载体的示例微电子部件流体自组装过程的各个阶段的侧视截面图。
18.图14f是根据各个实施例的将示例微电子部件流体自组装到纹理化静电载体的侧视截面图。
19.图15a和15b是根据各个实施例的微电子部件流体自组装过程的示例取向偏好的
俯视示意图。
20.图16是根据各个实施例的包括直接键合的示例微电子组件的侧视截面图。
21.图17是根据各个实施例的图16的微电子组件的一部分的侧视截面分解图。
22.图18是可以包括在根据本文公开的任何实施例的微电子部件中的晶圆和管芯的俯视图。
23.图19是可以包括在根据本文公开的任何实施例的微电子部件中的集成电路(ic)设备的侧视截面图。
24.图20是可以包括根据本文公开的任何实施例的微电子组件的ic设备组件的侧视截面图。
25.图21是可以包括根据本文公开的任何实施例的微电子组件的示例电气设备的框图。
具体实施方式
26.本文公开了微电子部件载体组件以及相关系统和方法。在一些实施例中，载体组件包括载体；纹理化材料，耦合到所述载体并且包括纹理化微结构；以及多个微电子部件，机械地且可去除地耦合到所述纹理化微结构。在一些实施例中，载体组件包括载体，具有前侧和相对的后侧；电极，在载体的前侧上；高介电常数电介质材料，在所述电极和所述载体上；充电触点，在所述载体的后侧上，电耦合到所述电极；以及多个微电子部件，静电耦合到所述载体的前侧。在一些实施例中，载体组件包括载体，具有前侧和相对的后侧；多个电极，在所述载体的前侧上；高介电常数电介质材料，在所述多个电极和所述载体上，其中，所述高介电常数电介质材料包括纹理化微结构；多个充电触点，在所述载体的后侧上，耦合到所述多个电极；以及多个微电子部件，机械地和静电耦合到所述载体的前侧。
27.对较低成本的较高性能ic设备的需求需要更精确和更高产量的制造。特别地，具有直接键合的ic设备通常需要将微电子部件精确地传送和放置，而没有颗粒产生或静电事件。利用管芯与晶圆直接键合所具有的优点是缩小互连间距并促成了更紧密的放置精度，这又促成了制造工艺中的更高精度和清洁度。管芯与晶圆直接键合需要具有最小颗粒产生的高度清洁度(例如iso 3或更好的iso洁净室类别，并且每个处理的晶圆添加少于十个颗粒，其中颗粒直径小于间距的一百倍以上)。管芯制备和切单是一个特别脏的过程(例如，经常在具有大于iso 6洁净室类别的洁净室中进行，并且每个处理的晶圆会产生数千个以上颗粒直径大于200纳米的颗粒，使得在没有额外的清洁步骤和/或使用保护层(保护层需要湿法或干法化学蚀刻)的情况下，就无法实现iso 3级别清洁度)。常规的载体方法和技术不能满足这些关键的晶圆级处理要求，不能在多个直接键合制造工艺之间移植，并且不能满足高产量标准(例如，在小于或等于200纳米的放置精度下，每小时大于3000次管芯放置)。此外，由于占支配地位的表面力，利用传统的基于真空喷嘴的系统处理和放置尺寸小于200微米的管芯是不切实际的。当前的管芯馈送方法(例如卷带和卷筒)由于管芯摩擦而产生大量的颗粒，并且当前的管芯拾取技术通常使用针来弹出管芯，这会拉伸卷带，并有使薄管芯破裂的风险且降低了工具运行速率。可替换地，利用基于光致抗蚀剂或热粘合剂在晶圆载体上馈送管芯存在管芯移位的风险，并且需要在后续处理之前进行后续清洁步骤以去除粘合剂，这会降低运行速率和生产率。因此，常规的载体方法和技术已经成为产量限制因素和
基于良率的缺陷的主要来源。例如，对切割卷带和卷带环框架的传统使用需要针弹出和卷带拉伸来进行管芯拾取。针弹出释放限制了卷带上的管芯时间，并且卷带可重复使用性通常限于几次拉伸和拾取。由于针弹出时间，运行速率会降低，并且当管芯非常薄时，管芯破裂或断裂的可能性更大。在另一示例中，尽管对卷带和卷筒的传统使用可以为管芯放置提供优异的运行速率提高，但是卷带通常产生可能污染管芯的颗粒残留物。尽管卷带和卷筒对于定制生产和搁置时间解决方案表现良好，但是它对于将超薄管芯固定在卷筒中表现不佳。另外，在卷带和卷筒的情况下，由于卷筒袋中的管芯翘曲，存在从袋取出的管芯粘到覆盖卷带(cover tape)或拾取能力差的风险，并且另外，如果管芯大并且卷筒半径过小，那么在将卷带卷绕在卷筒上时，存在管芯破裂或断裂的风险。在另一示例中，在载体上使用热粘合剂或光致抗蚀剂不允许直接键合，而仅允许集中键合(collective bonding)，因为管芯的一侧将具有来自热粘合剂或光致抗蚀剂的残留物。当在载体上重构(reconstitute)经切单管芯时，存在光致抗蚀剂热干透的风险，并且光致抗蚀剂需要管芯放置设备中的特殊照明，以便不会对材料产生负面影响。在放置时和在集中键合时还存在管芯滑动的风险，尤其是如果需要轻微的热量以允许可压缩性来适应各种芯片厚度公差。而且，使用热粘合剂或光致抗蚀剂需要额外的处理，其中在集中键合之后，需要热或溶剂释放和随后的清洁步骤以清除热粘合剂或光致抗蚀剂。可能需要一种在晶圆级处理期间处理和放置管芯的更清洁和更灵活的技术，该技术允许单独和集中地直接键合。
28.在以下具体实施方式中，参考形成具体实施方式一部分的附图，其中相同的附图标记始终表示相同的部分，并且在附图中通过说明示出了可实施的实施例。应当理解，在不脱离本公开内容的范围的情况下，可以利用其他实施例，并且可以进行结构或逻辑改变。因此，以下具体实施方式不应被理解为是具有限制性的。
29.可以以最有助于理解所要求保护的主题的方式将各个操作依次描述为多个分立的动作或操作。然而，描述的顺序不应被解释为暗示这些操作必须是顺序相关的。特别地，可以不以所呈现的顺序执行这些操作。可以以与所描述的实施例不同的顺序来执行所描述的操作。在另外的实施例中，可以执行各个另外的操作，和/或可以省略所描述的操作。
30.出于本公开内容的目的，短语“a和/或b”是指(a)、(b)或(a和b)。出于本公开内容的目的，短语“a、b和/或c”是指(a)、(b)、(c)、(a和b)、(a和c)、(b和c)或(a、b和c)。附图不一定是按比例的。尽管许多附图示出了具有平坦壁和直角拐角的直线结构，但这仅仅是为了便于说明，并且使用这些技术制造的实际设备将表现出圆角、表面粗糙度和其他特征。
31.本说明书使用短语“在一个实施例中”或“在实施例中”，这可以均指代相同或不同实施例中的一个或多个。此外，如关于本公开内容的实施例所使用的术语“包括”、“包含”、“具有”等是同义的。当用于描述尺寸范围时，短语“在x和y之间”表示包括x和y的范围。尽管术语“顶部”、“底部”等可以在本文中用于解释附图中的各个特征，但是这些术语仅是为了便于论述，且并不暗示所期望或所需要的取向。尽管在本文中可能以单数形式引用特定元件，但是这样的元件可以包括多个子元件。例如，“电介质材料”可以包括一种或多种电介质材料。如本文所使用的，“导电触点”可以指导电材料(例如，金属)的用作不同部件之间的电气界面的部分；导电触点可以凹入元件的表面中、与元件的表面齐平、或从元件的表面延伸出去，并且可以采用任何合适的形式(例如，导电焊盘或插座，或导电线或过孔的一部分)。为了便于讨论，图3a-3e的附图在本文中可以被称为“图3”，并且图4a-4e的附图在本文中可
以被称为“图4”、等等。
32.图1a和1b是根据各个实施例的示例纹理化载体组件的透视图。如图1a所示，纹理化载体组件200可以包括纹理化载体201和多个微电子部件102，纹理化载体201包括载体107和具有纹理化微结构209的纹理化材料205，多个微电子部件102经由纹理化微结构209机械地耦合到纹理化载体201。如图1b所示，纹理化载体组件200可以包括纹理化载体201和微电子部件103，纹理化载体201包括载体107和具有纹理化微结构209的纹理化材料205，微电子部件103经由纹理化微结构209机械地耦合到纹理化载体201。图1c和1d分别是图1a和1b的示例纹理化载体组件200的侧视截面图。载体107可以包括任何合适的尺寸和形状，例如，载体107可以是如图1所示的圆形形状，或者可以是矩形形状或三角形形状等。载体107可以包括任何合适的材料，并且在一些实施例中，可以包括硅(例如，硅晶圆)、玻璃(例如，玻璃面板)或其他半导体材料。载体107可以与300毫米semi标准兼容。纹理化材料205可以由任何合适的材料制成。在一些实施例中，纹理化材料205和纹理化微结构209可以直接形成在载体107上。在一些实施例中，纹理化材料205和纹理化微结构209的材料可以是相同的材料。在一些实施例中，可以在载体107上图案化纹理化材料205，使得纹理化材料205可以是不连续的(例如，载体107可以具有包括纹理化材料205的第一区域和不包括纹理化材料205的第二区域)。在一些实施例中，可以在纹理化材料205上图案化纹理化微结构209，使得纹理化微结构209在纹理化材料205上可以是不连续的(例如，纹理化材料205可以具有包括纹理化微结构209的第一区域和不包括纹理化微结构209的第二区域)。在一些实施例中，纹理化材料205可以包括具有纹理化微结构209的干粘合剂材料。在一些实施例中，干粘合剂材料在作为平坦化材料层施加时可以不包括粘性或粘合特性，但在它包括纹理化微结构材料时可以包括粘性或粘合特性，这可以进一步实现剪切方向和法线方向上的可调节粘合力。干粘合剂材料可以被压印、模制、光刻图案化或层压在载体107上。干粘合剂材料可以包括弹性体、橡胶、氨基甲酸乙酯、氨基甲酸乙酯共聚物、丙烯酸酯、丙烯酸酯共聚物、硅、硅共聚物、及其组合。在一些实施例中，可以基于其具有非常少的放气的材料特性来选择干粘合剂材料，例如，包含聚四氟乙烯(pfe)、山都平、氯丁二烯、聚氨酯泡棉或与半导体制造洁净室兼容的含氟弹性体的材料。在一些实施例中，纹理化材料205可以包括被激活以产生纹理化微结构209的可激励材料，例如，可以利用具有光或热激活致孔剂的弹性体，或可以利用形状记忆聚合物复合材料。可以在暴露于紫外线辐射、升高的温度(例如，热)和红外光中的一个或多个时激活可激励材料来产生纹理化微结构209。可激励材料可以作为固体或图案化的多层涂层或作为压敏膜耦合到载体107，并且可以在耦合到载体107之后被激活。在一些实施例中，微电子部件102、103可以在激活之前被附接到可激励材料，并且在激活时，可激励材料可以形成纹理化微结构209，纹理化微结构209便于从纹理化载体201分离或释放微电子部件102、103，如下面参考图7所描述的。可激励材料可能是一次性使用的材料，使得一旦可激励材料被用于附接和分离微电子部件102、103，就从载体107去除可激励材料，并且将新的(例如，未使用的)尚未被激励的材料耦合到载体107。在一些实施例中，纹理化材料205可以包括可提供结构刚性或刚度的基底材料(例如，第一材料)和可提供弹性的涂层或顶部压片材料(spatula material)(例如，第二材料)。
33.纹理化微结构209可以具有任何期望的形状和尺寸。在一些实施例中，纹理化微结构209可以具有100纳米至150微米之间的厚度(例如，z高度)。可以形成纹理化微结构209以
优化微电子部件102、103与结构的附接和分离特性。例如，可以调节纹理化微结构209的高度与直径比以实现弹性变形并且避免塑性变形。在另一示例中，可以针对粘合力和阻力调节纹理化微结构209和纹理化材料205，使得微电子部件102、103在旋转时在剪切力下或在翻转时在重力下不太可能释放。图2a-2j的纹理化微结构209是根据各个实施例的示例纹理化微结构209的示意图。在图2a的实施例中，纹理化微结构209可以是具有圆形占用区域的柱。柱形纹理化微结构209可以具有任何期望的帽形状(例如，触点表面)。例如，在图2b的实施例中，柱具有v形帽或平坦帽以形成t形微结构，在图2c的实施例中，柱具有用于帽的吸盘，而在图2d的实施例中，柱具有倾斜的或不对称的帽。纹理化微结构209可以具有任何期望的占用区域。例如，纹理化微结构209可以具有圆形形状、椭圆形形状或矩形形状的占用区域，并且如图2e中的实施例所示，纹理化微结构209还可以具有十字形形状、环形形状、三角形形状或矩形形状的占用区域。在一些实施例中，纹理化微结构209可以包括外部部分(例如，围墙(perimeter wall)或框架)和内部部分，其中内部部分可以是开放的(例如，没有纹理化材料)和/或可以进一步包括附加的单独的纹理化微结构209，例如柱。在图2f中，纹理化微结构209包括圆顶形帽(例如，类似于章鱼身上的吸盘的杯内的球体)。在图2b-2f的实施例中，纹理化微结构209可以包括具有任何期望厚度尺寸的柱，或者可以不包括柱而可以仅包括帽。图2g和2h示出了具有半圆形形状和球形形状的纹理化微结构209。在图2i的实施例中，纹理化微结构209是之字形或波浪线，并且尽管图2i示出了不相交的线，但是在一些实施例中，这些线可以相交。在一些实施例中，线可以具有其他几何形状，例如线性和/或间断的(例如，虚线)。纹理化微结构209可以以任何期望的方式布置，包括对称、不对称、密集堆积、矩形阵列、三角形阵列或面心立方阵列，如下面参考图6所述的。纹理化材料205的纹理化微结构209可以包括这些和其他占用区域形状、尺寸和布置(例如，六边形阵列、八边形占用区域等)的任何合适组合。在示出了纹理化微结构209的布置的示例性占用区域的图2j的实施例中，纹理化微结构209还可以包括如矩形框架所示的周界结构，和/或可以进一步包括如三角形框架所示的一个或多个内部框架结构，使得一个或多个单独的纹理化结构209被包括在周界结构和/或一个或多个内部框架结构内。尽管图2j示出了具有特定尺寸、形状和布置的周界结构和内部框架结构，但是周界结构和内部框架结构可以具有任何合适的尺寸、形状和布置。例如，周界结构可以是圆形形状的，而内部框架结构可以是矩形形状的。在一些实施例中，内部框架结构可以具有与微电子部件102的尺寸相同的尺寸和与微电子部件102的占用区域相同的占用区域。在一些实施例中，周界结构和/或一个或多个框架结构可以是不连续的，使得没有完全包围单独的纹理化微结构。在一些实施例中，周界结构可以界定载体上的包括纹理化微结构209的第一区域(例如，在周界结构内)和载体上的不包括纹理化微结构209的第二区域(例如，在周界结构外部，第二区域可以包括基准和其他标识符)。
34.图3a-3e是根据各个实施例的使用纹理化载体的示例微电子部件组装过程的各个阶段的侧视截面图。图3的过程可以在室温下执行。图3a示出了纹理化载体201，其包括安装在载体107上的具有纹理化微结构209的纹理化材料205。图3b示出了拾取放置头115在纹理化微结构209的表面上提供微电子部件102之后的组件(例如，将载体与管芯重构)。如图3b所示，微电子部件102可以包括在顶表面上的保护材料113。拾取放置头115可以包括真空拾取、静电拾取或干粘合剂拾取，并且可以不包括卷带拉伸和针弹出。为了减少或消除在拾取
微电子部件102时的静电放电事件，拾取放置头115和/或纹理化材料205还可以包括电阻率在1
×
106和1
×
10
10
欧姆-厘米之间的静电耗散材料。例如，静电耗散材料可以包括导电颗粒，或者导电层可以沉积在纹理化材料205和载体107之间。图3c示出了在经由纹理化材料205上的纹理化微结构209将微电子部件102机械地耦合到载体107之后的组件。通过预加载、压缩纹理化微结构209和/或使纹理化微结构209弹性变形并调节微电子部件102和纹理化微结构209的表面能，可以机械地耦合微电子部件102。在将微电子部件102机械地耦合到载体107之后，微电子部件102可以经历附加处理，例如经由热、等离子体或紫外线辐射、干法反应蚀刻和/或湿法蚀刻、或溶剂溶解117来去除保护材料113。图3d示出了在从微电子部件102去除保护材料113之后的组件。图3e示出了在通过机械变形和/或通过拾取放置头115克服粘合力而使微电子部件102与纹理化微结构209分离之后的组件(例如，图1的纹理化载体组件200)。微电子部件102可以被分离，并且可以被传送到另一目的地晶圆，以用于直接键合或进一步处理。如本文所使用的，术语目的地晶圆、目标晶圆和目的地侧可以互换使用。
35.图4a-4e是根据各个实施例的使用纹理化载体的示例微电子部件组装过程的各个阶段的侧视截面图。图4的过程可以在室温下执行。图4a示出了包括纹理化载体201和微电子部件102的组件(例如，图1的纹理化载体组件200)，其中纹理化载体201具有安装在载体107上的带有纹理化微结构209的纹理化材料205，并且微电子部件102经由纹理化微结构209机械地耦合到纹理化载体201(例如，将纹理化载体201与管芯重构)。在一些实施例中，可以经由拾取放置头将纹理化载体201与微电子部件102重构。在一些实施例中，只要单独的微电子部件102与纹理化载体201的粘合能大于单独的微电子部件102与临时载体的粘合能，就可以通过以下方式将纹理化载体201与微电子部件102重构：将纹理化载体201附接到临时载体上的微电子部件102的阵列或多个微电子部件102，并将微电子部件102的阵列与临时载体分离。图4b示出了在翻转图4a的组件并将其与包括ic设备111的目的地晶圆109对准之后的组件。可以例如使用载体107上的基准将图4a的组件与目的地晶圆109对准。图4c示出了在将微电子部件102与目的地晶圆109上的ic设备111配对之后的组件。在一些实施例中，微电子部件102还可以经由直接键合耦合到ic设备111。图4d示出了在使纹理化载体201移位(例如，朝向目的地晶圆109向下)以使纹理化微结构209弹性变形并释放微电子部件102之后的组件。纹理化微结构209和/或纹理化材料205可以具有弹性特性，使得可以适应微电子部件102的厚度变化。在一些实施例中，只要微电子部件102与目的地晶圆109上的ic设备111的粘合能大于微电子部件102与纹理化载体201的粘合强度，纹理化微结构209和/或纹理化材料205就可以实现微电子部件102的清洁释放(例如，不留下残余物)。图4e示出了在将微电子部件102与纹理化载体201分离之后的组件。
36.图5a和5b是根据各个实施例的使用纹理化载体的示例微电子部件切单过程的侧视截面图。图5a和5b示出了纹理化微结构209能够承受切单过程(例如，刀片或等离子体切割)。图5a示出了在微电子部件103组件的刀片切割(例如，切单)期间的纹理化载体组件200，其中纹理化微结构209a被切割刀片515弯曲或移动。图5b示出了在从微电子部件103切单出微电子部件102之后的图5a的组件，其中纹理化微结构209b在切割过程之后恢复到其原始结构，并且不经历有害的变形或分层。在一些实施例中，纹理化微结构209可以能够承受附加处理，例如清洁工艺，包括湿溶剂、碱(base)或干法等离子体蚀刻、暴露于紫外线辐
射、热暴露、旋转干燥和等离子体激活(例如，直接键合工艺)。
37.图6a-6c是根据各个实施例的纹理化载体的纹理化微结构的示例布置。纹理化微结构209可以具有任何合适的布置和密度。图6a示出了包括以阵列或栅格615a布置的纹理化材料205和纹理化微结构209的纹理化载体201。图6b示出了包括以六边形阵列615b布置的纹理化材料205和纹理化微结构209的纹理化载体201。图6c示出了包括以面心立方阵列615c布置的纹理化材料205和纹理化微结构209的纹理化载体201。如上文参考图1所述，可以图案化纹理化材料205和/或纹理化微结构209。
38.图7a-7c是根据各个实施例的包括用于产生或进一步加强纹理化的可激励材料的示例纹理化载体组件的侧视截面图。图7的过程可以在室温下执行。图7a示出了纹理化载体组件200，纹理化载体组件200包括：具有安装在载体107上的可激励材料205和结构性激活导管材料207的纹理化载体201；以及经由可激励材料205机械地耦合到纹理化载体201的微电子部件102(例如，在激活之前，将纹理化载体201与管芯重构，但是可激励材料205可以大部分是非纹理化的)。结构性激活导管材料207可以包括有助于可激励材料205的激活和形状改变的任何合适的材料。例如，当经由紫外线暴露119进行激活时，可激励材料205可以包括紫外线吸收材料，并且当经由热或红外线暴露119进行激活时，可激励材料205可以包括红外光吸收或光-热转换材料，例如具有碳黑或添加金属和氧化物结构的聚合物材料，其或者通过熵恢复或通过致孔剂或发泡剂的激活或其他类似机制引起形状变化。当经由热暴露进行激活时，激活温度应该大于前述工艺的温度。图7b示出了在将载体107的底表面暴露于紫外线辐射和/或红外光和/或热暴露以穿过结构性激活导管材料207激活可激励材料205之后的组件。图7c示出了在激活并形成纹理化微结构209之后的图7b的组件，所述纹理化微结构209改变了与微电子部件102的接触面积并使微电子部件102能够释放，可以如上文参考图3所述那样经由拾取放置头(未示出)从纹理化载体201上去除微电子部件102，或者可以如图4e所示在激活之后去除纹理化载体201。
39.图8a-8b是根据各个实施例的示例静电载体组件的侧视截面图。如图8a所示，静电载体组件300可以包括静电载体301和多个微电子部件102，静电载体301包括载体107、保持静电荷的高介电常数电介质材料305、以及多个电极309，并且多个微电子部件102静电耦合311到静电载体301。如图8b所示，静电载体组件300可以包括静电载体301和微电子部件103，静电载体301包括载体107、高介电常数电介质材料305和多个电极309，并且微电子部件103静电耦合311到静电载体301。载体107可以包括任何合适的材料，并且在一些实施例中，载体107可以包括硅(例如，硅晶圆)、玻璃(例如，玻璃面板)、二氧化硅、氮碳化硅、氮化硅、氮氧化硅或其他半导体电介质材料(例如，聚酰亚胺、abf、环氧树脂堆积材料、印刷电路板(pcb)材料)。载体107可以与300毫米semi标准兼容。高介电常数电介质材料305可以由任何合适的电介质材料制成，所述电介质材料能够在处理期间保持电荷(例如，具有高介电常数)且具有高电介质击穿强度，所述电介质材料可容易地被极化，并且所述电介质材料可以经受住下游处理的热、等离子体以及湿法和干法蚀刻条件。在一些实施例中，高介电常数电介质材料305可以包括与玻璃处理温度兼容(例如，与玻璃载体兼容)的电介质。例如，在一些实施例中，高介电常数电介质材料305可以包括聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、特氟隆(ptfe)或其他共轭聚合物。在一些实施例中，高介电常数电介质材料305可以包括金属氧化物，例如钛和氧(例如，以氧化钛的形式)，或压电材料，例如锶和钛(例如，以钛酸锶的
形式)、钡和锶和钛(例如，以钛酸钡锶的形式)、钡和钛(例如，以钛酸钡的形式)，或铪和氧(例如，以氧化铪的形式)，等等。
40.在一些实施例中，高介电常数电介质材料305可以包括与传统半导体处理材料兼容(例如，与硅载体兼容)的电介质，例如化学气相沉积的电介质。
41.在一些实施例中，高介电常数电介质材料305可以包括多层不同的高介电常数电介质材料。可以经由穿过静电载体301去往耦合至充电器307的充电触点(例如，图11的充电触点317)(未示出)的导电路径313来对静电载体组件300充电。导电路径313可以包括任何合适的结构。在一些实施例中，导电路径313包括从电极309延伸到载体107的后侧的穿载体过孔(例如，穿衬底过孔(tsv))。在一些实施例中，导电路径313还可以包括穿过载体107上的再分布层(rdl)(未示出)的布线，再分布层可以耦合两个或更多个公共电极以实现全局或局部电极充电(例如，集中或单独电极充电)。在一些实施例中，rdl可以设置在载体107的后侧上。在一些实施例中，rdl可以设置在载体107的后侧与电极309之间。在一些实施例中，导电路径313可以从电极309穿过高介电常数电介质材料305布线到前侧(例如，微电子部件102、103耦合侧)(未示出)，并且可以进一步布线成使得充电触点沿静电载体301的外边缘进行放置(未示出)。导电路径313可以包括任何合适的导电材料，例如金属。微电子部件102、103上的静电吸引力可以由库仑定律公式f＝(ε0εrau2)/(8d2)定义，其中f为夹持力，ε0为自由空间的介电常数，εr为电极309上的高介电常数电介质材料305的介电常数，d为电极309上方的高介电常数电介质材料305的厚度，a为电极面积，且u为所施加的电压。为了使静电保持力311达到最大，将厚度d减到最小，并且使电极面积a达到最大。为了进一步使静电保持力311达到最大，正负充电面积应该几乎相等。为了更进一步使静电保持力311达到最大，高介电常数电介质材料305的表面(例如，在与微电子部件102、103的前侧界面处)应该被平坦化(例如，具有低粗糙度)。当通过电压u充电时，静电载体组件300可以实现最大保持力，静电载体组件300可以在暴露于放电环境时放电，例如长时间段没有再充电、高温、以及化学品或等离子体。为了使放电减到最小程度，静电载体301可以进一步包括环境保护剂，例如表面处理、修改形状、包括密封部、或调整处理硬件以实现连续充电。电极309可以具有任何合适的尺寸、间距和布置，如下文参考图12所述的，并且可以取决于载体107的设计规则。
42.图9a-9f是根据各个实施例的使用静电载体的示例微电子部件组装过程的各个阶段的侧视截面图。
43.图9的过程可以在室温下执行。图9a示出了静电载体组件300，静电载体组件300包括静电载体301，静电载体301具有载体107、高介电常数电介质材料305、多个电极309、以及用于进行充电的导电路径313，并且在拾取放置头115在高介电常数电介质材料305的表面上设置微电子部件102(例如，将载体与管芯重构)之后，静电载体组件300还包括多个微电子部件102。拾取放置头115可以包括真空拾取、静电拾取或干粘合剂拾取，并且可以不包括卷带拉伸和针弹出。图9b示出了在通过将多个电极309经由导电路径313耦合到充电器307而将微电子部件102静电耦合311到静电载体301并对静电载体301充电之后的组件。图9c示出了在将微电子部件102静电耦合311并去除充电器307之后的组件。在将微电子部件102静电耦合311到静电载体301之后，微电子部件102可以经历附加处理，例如等离子体激活、去离子水清洁和/或通过旋转干燥315干燥。静电载体301还可以包括在高介电常数电介质材
料305的前侧表面上(例如，在高介电常数电介质材料305和微电子部件102之间)的疏水涂层(未示出)，以减少在去离子水清洁期间的放电。静电载体301还可以包括用于(例如，通过在耦合到导电路径313并在处理期间连续对电极309充电的充电触点(未示出)和静电载体组件300的后侧上抽真空)对静电载体组件300连续充电以防止在等离子体激活和/或去离子水清洁期间放电的硬件。图9d示出了在对静电载体组件300放电以去除静电键合力311使得微电子部件102可单独地或集中地分离之后的组件。图9e示出了在通过拾取放置头115去除单个微电子部件102之后的组件。例如，微电子部件102可以被传送到馈送器工具(例如，芯片到晶圆放置工具)以便于直接键合到目的地晶圆。在一些实施例中，用于对静电载体301充电/放电的充电器307可以集成到馈送器工具中，使得静电载体301可以被放电，并且微电子部件102可以分离，而不需要随后的清洁或冒静电事件的风险。图9f示出了在经由充电器307对静电载体301再充电并将剩余的微电子部件102重新静电耦合311到静电载体301以便于进一步处理或便于在另一时间分离和去除之后的组件。在一些实施例中，静电载体301可以包括唯一标识符(例如载体107上的晶圆标识号(wid))以跟踪自充电以来的时间量，使得静电载体组件300可以在基于泄漏的放电或电荷衰减之前被再充电。
44.图10a-10g是根据各个实施例的使用静电载体的示例微电子部件组装过程的各个阶段的侧视截面图。图10的过程可以在室温下执行。图10a示出了静电载体组件300，静电载体组件300包括静电载体301，静电载体301具有载体107、高介电常数电介质材料305、多个电极309、以及用于进行充电的导电路径313，并且在拾取放置头115在高介电常数电介质材料305的表面上设置微电子部件102(例如，将载体与管芯重构)之后，静电载体组件300还包括多个微电子部件102。拾取放置头115可以包括真空拾取、静电拾取或干粘合剂拾取。图10b示出了在通过将多个电极309经由导电路径313耦合到充电器307而将微电子部件102静电耦合311到静电载体301并对静电载体301充电之后的组件。图10c示出了在将微电子部件102静电耦合311并去除充电器307之后的组件。在将微电子部件102静电耦合311到带静电的载体301之后，微电子部件102可以经历附加处理。图10d示出了在翻转图10c的组件且将其与包括ic设备111的目的地晶圆109对准之后的组件。可以例如使用载体107上的基准将图10c的组件与目的地晶圆109对准。图10e示出了在将微电子部件102与目的地晶圆109上的ic设备111配对之后的组件。图10f示出了在对静电载体组件300放电以去除静电键合力311使得微电子部件102可以被集中分离之后的组件。在一些实施例中，微电子部件102可以在去除静电载体301之前经由直接键合而耦合到ic设备111。图10g示出了在分离微电子部件102并去除静电载体301之后的组件。在一些实施例中，微电子部件102可以经由直接键合而耦合到ic设备111或经历进一步的处理，例如检查和热退火。
45.图11a-11c是根据各个实施例的静电载体上的充电触点的示例布置的后侧视图和侧视图。图11a示出了静电载体301上的以栅格阵列布置的充电触点317的后侧视图，其中，以栅格阵列布置的充电触点317可以实现单独区域充电和放电、局部区域充电和放电或全局充电和放电。尽管图11示出了充电触点317为突出的，但是充电触点可以具有任何合适的形式，包括凹陷的。图11b示出了静电载体301上的具有集中布置的充电触点317的后侧视图，其中，具有集中布置的充电触点317能够实现全局充电和放电。图11c示出了：图11b的充电触点317可以通过接触充电器307上的可伸缩或可寻址充电引脚319而被激活，以对静电载体301进行充电和放电。在一些实施例中，静电载体301的放置和平坦化可以由真空卡盘
321和运动特征确定。在一些实施例中，例如，在直接键合工艺中，直接键合设备(例如，等离子体激活工具、水合或喷丝头卡盘、馈送器工具和集中键合/去键合模块)可以利用真空卡盘和可寻址充电引脚阵列(例如，图11a的栅格阵列)进行局部或单独充电和放电。在这种情况下，拾取放置头可以悬垂在单独的微电子部件上方，所述单独的微电子部件在被拾取放置头拾取之前被放电和释放，使得相邻的微电子部件不会受到单独的微电子部件的去除的影响。此外，在这种情况下，通用键合头可以去除多个微电子部件，而不会影响相邻的微电子部件。
46.图12a和12b是根据各个实施例的静电载体的前侧上的电极的示例布置的俯视图。图12a示出了通用静电载体301，通用静电载体301具有覆盖整个前侧表面区域的电极309a，并被设计为静电耦合任何尺寸和形状的微电子部件102(未示出)以及在前侧表面区域上的任何位置。图12b示出了电极309b的特定图案化(例如，以栅格阵列的形式)，其中微电子部件102(未示出)可以根据栅格阵列静电耦合到静电载体301。电极309b的特定图案化可以使得特定微电子部件102(未示出)能够匹配到目的地晶圆上的特定ic设备。电极309b的特定图案化可以允许每个微电子部件区域的最大吸引力，并且还可以允许识别特定微电子部件102的位置和重复载体107上的基准。在一些实施例中，静电载体301还可以包括在微电子部件界面处的高介电常数电介质材料上的亲水性材料和/或疏水性材料，以自对准微电子部件，如下面参考图14所述的。
47.图13a-13c是根据各个实施例的示例纹理化静电载体组件的侧视截面图。纹理化静电载体401组合纹理化载体201和静电载体301的元件。如图13a所示，纹理化静电载体组件400可以包括纹理化静电载体401以及机械地耦合(例如，经由纹理化微结构209)和静电耦合311到纹理化静电载体401的多个微电子部件102，纹理化静电载体401包括载体107、高介电常数电介质材料305、多个电极309、用于对电极309充电的导电路径313、具有纹理化微结构209的纹理化材料205。图13b示出了纹理化静电载体组件400，纹理化静电载体组件400具有纹理化静电载体401以及机械地耦合(例如，经由纹理化微结构209)和静电耦合311到纹理化静电载体401的微电子部件103，纹理化静电载体401包括载体107、高介电常数电介质材料305、多个电极309、用于对电极309充电的导电路径313、具有纹理化微结构209的纹理化材料205。图13c示出了纹理化静电载体组件400，纹理化静电载体组件400具有纹理化静电载体401、以及机械地耦合(例如，经由纹理化微结构209)和静电耦合311到纹理化静电载体401的多个微电子部件102，纹理化静电载体401包括载体107、具有纹理化微结构209的纹理化高介电常数电介质材料405、多个电极309、用于对电极309充电的导电路径313。在一些实施例中，纹理化高介电常数电介质材料405可以包括：导电芯材料，例如碳纳米管、铜线、银线或其他类似的金属结构；以及可从电极309垂直延伸的电介质涂层材料，例如铝和氧(例如，以氧化铝的形式)、硅和氧(例如，以氧化硅的形式)、硅和氮(例如，以氮化硅的形式)、聚酰亚胺、铪和氧化物、及其组合。具有或不具有导电芯的纹理化微结构可以具有约3微米的弹性或粘弹性变形，并且可以适应微电子部件102的 /-1.5微米的厚度变化。可以使电介质涂层的厚度最小以使静电键合力311达到最大。
48.图14a-14e是根据各个实施例的使用纹理化静电载体的示例微电子部件流体自组装过程的各个阶段的侧视截面图。图14的过程可以在室温下执行。图14a示出了纹理化静电载体组件400，纹理化静电载体组件400包括纹理化静电载体401，纹理化静电载体401具有
载体107、具有纹理化微结构209的纹理化高介电常数电介质材料405、多个电极309、以及用于对电极309充电的导电路径313，并且在纹理化静电载体401上设置微电子部件102(例如，将载体与管芯重构)之后、在微电子部件102机械地和静电耦合311到静电载体301之后、以及在翻转纹理化静电载体组件400并将其与包括目的地部件111(例如，ic设备)和在目的地部件111处用于微电子部件102的亲水性材料407的目的地晶圆109对准之后，纹理化静电载体组件400还包括多个微电子部件102。在一些实施例中，目的地晶圆109可以进一步包括围绕目的地部件111的疏水性材料(例如，诸如芴(fluorene)等低表面能，或防止润湿且促进亲水性去湿的微纹理构造(micro-texture))(未示出)。图14b示出了在将微电子部件102与目的地晶圆109上的ic设备111配对且经由充电器307使纹理化静电载体401放电以去除静电键合力311使得可单独地或集中地分离微电子部件102之后的组件。图14c示出了在分离微电子部件102并去除纹理化静电载体401之后的组件。图14d示出了在微电子部件102经由亲水性材料407与目的地部件111自对准之后的组件。图14e示出了在对亲水性材料407进行干燥之后的组件。在一些实施例中，微电子部件102可以经由直接键合耦合到ic设备111，或者可以经历进一步的处理，例如检查和热退火。尽管图14a-14e示出了使用纹理化静电载体401对微电子部件102进行集中自对准，但是可以如上参考图3和图9所述的那样使用拾取放置头单独放置微电子部件102以进行自对准。
49.图14f是根据各个实施例的将示例微电子部件流体自组装到纹理化静电载体的侧视截面图。参考图14a-14e描述的那样使用纹理化静电载体401将微电子部件102集中或单独的自对准可以用于使用纹理化静电载体401来自对准微电子部件102。图14f示出了包括纹理化静电载体401的纹理化静电载体组件400，纹理化静电载体401具有载体107、具有纹理化微结构209的纹理化高介电常数电介质材料405、多个电极309、用于对电极309充电的导电路径313、以及在纹理化微结构209的顶表面处的亲水性材料407。图14f进一步示出了具有静电载体301和静电耦合311到静电载体301的多个微电子部件102的静电载体组件300，静电载体301包括载体107、高介电常数电介质材料305、多个电极309、用于对电极309充电的导电路径313。如图14f所示，已经将静电载体组件300翻转，且微电子部件102与纹理化静电载体组件400上的亲水性材料407大致对准。在一些实施例中，纹理化静电载体组件400还可以包括围绕亲水性材料407的疏水性材料(例如，诸如芴等低表面能或防止润湿并促进亲水性去湿的微纹理构造)(未示出)。可以经由图14a-14e中描述的工艺将微电子部件102放置在纹理化静电载体组件400上。
50.图15a和15b是根据各个实施例的微电子部件流体自组装过程的示例取向偏好的俯视示意图。图15a示出了具有亲水性材料407的等边三角形微电子部件102，该亲水性材料407对载体(例如，纹理化材料205、高介电常数电介质材料305或纹理化高介电常数电介质材料405)或目的地晶圆109不具有取向偏好，使得微电子部件102可以取向为旋转60度、旋转120度或不旋转。图15b示出了具有亲水性材料407的等边三角形微电子部件102，该亲水性材料407对载体(例如，纹理化材料205、高介电常数电介质材料305或纹理化高介电常数电介质材料405)或目的地晶圆109具有确定的取向偏好，使得微电子部件102必须旋转60度以相对于载体或目的地晶圆109进行取向。在一些实施例中，载体(例如，纹理化材料205、高介电常数电介质材料305或纹理化高介电常数电介质材料405)可以包括亲水性材料和/或疏水性材料或微结构以在由目的地晶圆拾取或在放下到目的地晶圆上时辅助自对准和取
向。
51.图16是根据各个实施例的微电子组件100的侧视截面图。微电子组件100可以包括通过直接键合(db)区域130-1耦合到微电子部件102-1的中介层150。特别地，如图17中所示，db区域130-1可以包括在中介层150的顶表面处的db界面180-1a，其中db界面180-1a包括一组导电db触点110以及在db界面180-1a的db触点110周围的db电介质108。db区域130-1还可以包括在微电子部件102-1的底表面处的db界面180-1b，其中db界面180-1b包括一组db触点110以及在db界面180-1b的db触点110周围的db电介质108。中介层150的db界面180-1a的db触点110可以与微电子部件102-1的db界面180-1b的db触点110对准，使得在微电子组件100中，微电子部件102-1的db触点110与中介层150的db触点110接触。在图16的微电子组件100中，可以将中介层150的db界面180-1a与微电子部件102-1的db界面180-1b(例如，电和机械地)键合，以形成耦合中介层150和微电子部件102-1的db区域130-1，如下面进一步讨论的。更一般地，本文公开的db区域130可以包括键合在一起的两个互补db界面180；为了易于说明，许多随后的附图可以省略db界面180的标识以提高附图的清晰度。
52.如本文所使用的，术语“直接键合”用于包括金属与金属键合技术(例如，铜与铜键合，或者其他技术，其中首先使相对db界面180的db触点110接触，然后该相对db界面180的db触点110经受加热和压缩)以及混合键合技术(例如，其中首先使相对db界面180的db电介质108接触，然后该相对db界面180的db电介质108经受加热并且有时经受压缩的技术，或者其中基本上同时使相对db界面180的db触点110和db电介质108接触，然后该相对db界面180的db触点110和db电介质108经受加热和压缩的技术)。在这样的技术中，使一个db界面180处的db触点110和db电介质108分别与另一db界面180处的db触点110和db电介质108接触，并且可以施加升高的压力和/或温度以使得接触的db触点110和/或接触的db电介质108键合。在一些实施例中，可以在不使用中间焊料或各向异性导电材料的情况下实现该键合，而在一些其他实施例中，可以在db互连中使用软钝化金属或焊料的薄的帽状物以提供平坦化，并且在处理期间，该焊料或软金属可以变成db区域130中的金属间化合物(imc)。与其他类型的互连相比，db互连能够可靠地传导更高的电流；例如，一些常规的焊料互连在电流流动时可能形成大量的易碎imc，并且可能限制通过这样的互连所提供的最大电流以减轻机械故障。
53.db电介质108可以包括一种或多种电介质材料，例如一种或多种无机电介质材料。例如，db电介质108可以包括硅和氮(例如，以氮化硅的形式)；硅和氧(例如，以氧化硅的形式)；硅、碳和氮(例如氮碳化硅的形式)；碳和氧(例如，以碳掺杂氧化物的形式)；硅、氧和氮(例如，以氮氧化硅的形式)；铝和氧(例如，以氧化铝的形式)；钛和氧(例如，以氧化钛的形式)；铪和氧(例如，以氧化铪的形式)；硅、氧、碳和氢(例如，以原硅酸四乙酯(teos)的形式)；锆和氧(例如，以氧化锆的形式)；铌和氧(例如，以氧化铌的形式)；钽和氧(例如，以氧化钽的形式)；以及它们的组合。
54.db触点110可以包括柱、焊盘或其他结构。尽管在附图中以相同方式在db区域130的两个db界面180处示出了db触点110，但是db触点110可以在两个db界面180处具有相同结构，或者不同db界面180处的db触点110可以具有不同结构。例如，在一些实施例中，一个db界面180中的db触点110可以包括金属柱(例如，铜柱)，并且互补db界面180中的互补db触点110可以包括凹陷在电介质中的金属焊盘(例如，铜焊盘)。db触点110可以包括任何一种或
多种导电材料，例如铜、锰、钛、金、银、钯、镍、铜和铝(例如，以铜铝合金的形式)、钽(例如，钽金属、或以氮化钽形式的钽和氮)、钴、钴和铁(例如，以钴铁合金的形式)、或任何前述材料的任何合金(例如，以锰镍铜合金形式的铜、锰和镍)。在一些实施例中，可以使用诸如低温等离子体增强化学气相沉积(pecvd)之类的低温沉积技术(例如，在低于250摄氏度或低于200摄氏度的温度下进行沉积的技术)来制造db界面180的db电介质108和db触点110。
55.图16和17还示出了通过db区域130-2(经由db界面180-2a和180-2b，如图17所示)耦合到中介层150的微电子部件102-2。尽管图16示出了通过db区域130耦合到中介层150的特定数量的微电子部件102，但是该数量和布置仅是说明性的，并且微电子组件100可以包括任何期望数量和布置的通过db区域130耦合到中介层150的微电子部件102。尽管单个附图标记“108”用于指代多个不同db界面180(以及不同db区域130)的db电介质，但是这仅是为了易于说明，并且不同db界面180(甚至在单个db区域130内)的db电介质108可以具有不同材料和/或结构(例如，根据下面参考图3讨论的任何实施例)。类似地，尽管单个附图标记“110”用于指代多个不同db界面180(以及不同db区域130)的db触点，但是这仅是为了易于说明，并且不同db界面180(甚至在单个db区域130内)的db触点110可以具有不同材料和/或结构。
56.中介层150可以包括绝缘材料106(例如，如本领域中已知的，在多个层中形成的一种或多种电介质材料)以及穿过绝缘材料106的一个或多个导电路径112(例如，包括导电线114和/或导电过孔116，如图所示)。在一些实施例中，中介层150的绝缘材料106包括无机电介质材料，例如硅和氮(例如，以氮化硅的形式)；硅和氧(例如，以氧化硅的形式)；硅和碳(例如，以碳化硅的形式)；硅、碳和氧(例如，以碳氧化硅的形式)；硅、碳和氮(例如以氮碳化硅的形式)；碳和氧(例如，以碳掺杂氧化物的形式)；硅、氧和氮(例如，以氮氧化硅的形式)；或硅、氧、碳和氢(例如，以原硅酸四乙酯(teos)的形式)；以及它们的组合。在一些实施例中，中介层150的绝缘材料106包括绝缘金属氧化物，例如铝和氧(例如，以氧化铝的形式)；钛和氧(例如，以氧化钛的形式)；铪和氧(例如，以氧化铪的形式)；锆和氧(例如，以氧化锆的形式)；铌和氧(例如，以氧化铌的形式)；或钽和氧(例如，以氧化钽的形式)；以及它们的组合。在一些实施例中，中介层150可以是基于半导体(例如，基于硅)或基于玻璃的。在一些实施例中，中介层150是硅晶圆或管芯。在一些实施例中，中介层150可以是绝缘体上硅(soi)，并且还可以包括硅和锗(例如，以硅锗的形式)层、镓和氮(例如，以氮化镓的形式)层、铟和磷(例如，以磷化铟的形式)层、等等。在一些实施例中，中介层150的绝缘材料106可以是有机材料，例如聚酰亚胺或聚苯并恶唑，或者可以包括具有填充材料(填充材料可以是无机的，例如氮化硅、氧化硅或氧化铝)的有机聚合物基质(例如，环氧化物)。在一些这样的实施例中，中介层150可以被称为“有机中介层”。在一些实施例中，中介层150的绝缘材料106可以被设置在多层有机堆积膜中。有机中介层150可以比基于半导体或玻璃的中介层制造起来更便宜，并且由于有机绝缘材料106的低介电常数和可使用的更粗的线，有机中介层150可以具有电性能优点(允许改进的电力输送、信号传输和潜在的热益处)。有机中介层150也可以具有比基于半导体的中介层所能实现的占用区域更大的占用区域，基于半导体的中介层受到用于图案化的中间掩模(reticle)的尺寸的限制。此外，与约束基于半导体或玻璃的中介层的设计规则相比，有机中介层150可以受制于更少限制的设计规则，从而允许使用诸如非曼哈顿布线之类的设计特征(例如，不限于使用一层用于水平互连，而使用另一
层用于垂直互连)以及避免诸如穿硅过孔或穿玻璃过孔之类的穿衬底过孔(tsv)(这可能受限于可实现的间距，并且可能导致不太期望的电力输送和信号传输性能)。包括有机中介层的常规集成电路封装已经被限于基于焊料的附接技术，这可能具有针对可实现间距的下限，这排除了使用常规的基于焊料的互连来实现下一代设备所期望的精细间距。在如本文所公开的具有直接键合的微电子组件100中采用有机中介层150不仅可以具有有机中介层的这些优点并且还具有通过直接键合可实现的(并且先前仅在使用基于半导体的中介层时可实现的)超精细间距(例如，下面讨论的间距128)，并且因此可以支持大且复杂的管芯复合体的设计和制造，该管芯复合体可以实现常规方法不能实现的封装系统竞争性能和能力。
57.在其他实施例中，中介层150的绝缘材料106可以包括阻燃等级为4的材料(fr-4)、双马来酰亚胺三嗪(bt)树脂、或低k或超低k电介质(例如，碳掺杂电介质、氟掺杂电介质和多孔电介质)。当使用标准印刷电路板(pcb)工艺形成中介层150时，绝缘材料106可以包括fr-4，并且中介层150中的导电路径112可以由通过fr-4的堆积层分离的图案化铜片形成。在一些这样的实施例中，中介层150可以被称为“封装衬底”或“电路板”。
58.在一些实施例中，中介层150中的导电路径112中的一个或者多个可以在中介层150的顶表面处的导电触点(例如db触点110之一)与中介层150的底表面处的导电触点118之间延伸。在一些实施例中，中介层150中的导电路径112中的一个或者多个可以在中介层150的顶表面处的不同导电触点之间(例如，在可能位于不同db区域130中的不同db触点110之间，如下面进一步讨论的)延伸。在一些实施例中，中介层150中的导电路径112中的一个或多个可以在中介层150的底表面处的不同导电触点118之间延伸。
59.在一些实施例中，中介层150可以仅包括导电路径112，并且可以不包含有源或无源电路。在其他实施例中，中介层150可以包括有源或无源电路(例如，晶体管、二极管、电阻器、电感器和电容器等)。在一些实施例中，中介层150可以包括一个或多个设备层，所述设备层包括晶体管。
60.尽管图16和17示出了中介层150中的特定数量和布置的导电路径112，但是这些仅仅是说明性的，并且可以使用任何合适的数量和布置。本文所公开的导电路径112(例如，包括线114和/或过孔116)可以由任何适当的导电材料形成，举例而言，导电材料例如是铜、银、镍、金、铝、其他金属或合金、或材料的组合。
61.在一些实施例中，微电子部件102可以包括(封装的或未封装的)ic管芯或ic管芯的叠置体(例如，高带宽存储器管芯叠置体)。在一些这样的实施例中，微电子部件102的绝缘材料可以包括二氧化硅、氮化硅、氮氧化物、聚酰亚胺材料、玻璃增强环氧树脂基质材料、或低k或超低k电介质(例如，碳掺杂电介质、氟掺杂电介质、多孔电介质、有机聚合物电介质、光可成像电介质、和/或基于苯并环丁烯的聚合物)。在一些进一步的实施例中，微电子部件102的绝缘材料可以包括半导体材料，例如硅、锗或iii-v族材料(例如氮化镓)、以及一种或多种附加材料。例如，微电子部件102的绝缘材料可以包括氧化硅或氮化硅。微电子部件102中的导电路径可以包括导电线和/或导电过孔，并且可以以任何合适的方式连接微电子部件102中的任何导电触点(例如，连接微电子部件102的相同表面上或不同表面上的多个导电触点)。下面参照图19讨论可以包括在本文公开的微电子部件102中的示例结构。特别地，微电子部件102可以包括有源和/或无源电路(例如，晶体管、二极管、电阻器、电感器
和电容器等)。在一些实施例中，微电子部件102可以包括一个或多个设备层，所述设备层包括晶体管。当微电子部件102包括有源电路时，电源和/或接地信号可以通过中介层150进行传送，并且通过db区域130(并且进一步通过中间微电子部件102)往/来于微电子部件102进行传送。在一些实施例中，微电子部件102可以采用本文的中介层150的任何实施例的形式。尽管图16的微电子组件100的微电子部件102是单面部件(在单独的微电子部件102仅在该单独的微电子部件102的单个表面上具有导电触点(例如db触点110)的意义上来讲)，但是在一些实施例中，微电子部件102可以是双面(或“多层”或“全向”)部件，其中在部件的多个表面上具有导电触点。
62.诸如表面安装电阻器、电容器和/或电感器之类的附加部件(未示出)可以设置在中介层150的顶表面或底表面上，或者嵌入中介层150中。图16的微电子组件100还包括耦合到中介层150的支撑部件182。在图16的特定实施例中，尽管支撑部件182包括通过中间焊料120(例如，采用球栅阵列(bga)布置的焊球)电耦合到中介层150的互补导电触点118的导电触点118，但是可以使用任何合适的互连结构(例如，采用针栅阵列布置的引脚、采用连接盘栅格阵列布置的连接盘、柱、焊盘和柱等)。本文公开的微电子组件100中使用的焊料120可以包括任何合适的材料，例如铅/锡、锡/铋、共晶锡/银、三元锡/银/铜、共晶锡/铜、锡/镍/铜、锡/铋/铜、锡/铟/铜、锡/锌/铟/铋或其他合金。在一些实施例中，中介层150与支撑部件182之间的耦合可以被称为第二级互连(sli)或多级互连(mli)。
63.在一些实施例中，支撑部件182可以是封装衬底(例如，可以使用pcb工艺制造，如上所讨论的)。在一些实施例中，支撑部件182可以是电路板(例如，主板)，并且可以具有附接到其的其他部件(未示出)。支撑部件182可以包括导电路径和其他导电触点(未示出)，以如本领域所知的那样通过支撑部件182传送电力、接地和信号。在一些实施例中，支撑部件182可以包括另一ic封装、中介层或任何其他合适的部件。底部填充材料138可以设置在将中介层150耦合到支撑部件182的焊料12周围。在一些实施例中，底部填充材料138可以包括环氧树脂材料。
64.在一些实施例中，支撑部件182可以是较低密度部件，而中介层150和/或微电子部件102可以是较高密度部件。如本文所使用的，术语“较低密度”和“较高密度”是相对术语，它们指示较低密度部件中的导电路径(例如，包括导电线和导电过孔)比较高密度部件中的导电路径更大和/或具有更大间距。在一些实施例中，微电子部件102可以是较高密度部件，而中介层150可以是较低密度部件。在一些实施例中，(例如，当较高密度部件是管芯时)可以使用双镶嵌或单镶嵌工艺来制造较高密度部件，而(例如，当较低密度部件是封装衬底或中介层时)可以使用半增材或修改的半增材工艺(具有通过先进的激光或光刻工艺形成的小的垂直互连特征)来制造较低密度部件。在一些其他实施例中，(例如，当较高密度部件是封装衬底或者中介层时)可以使用半增材或者修改的半增材工艺来制造较高密度部件，而(例如，当较低密度部件是pcb时)可以使用半增材或者减材工艺(使用蚀刻化学物质来去除不想要的金属的区域，并且具有通过标准激光工艺形成的粗糙垂直互连特征)来制造较低密度部件。
65.图16的微电子组件100还可以包括模制材料126。模制材料126可以围绕中介层150上的一个或多个微电子部件102延伸。在一些实施例中，模制材料126可以在中介层150上的多个微电子部件102之间以及在db区域130周围延伸。在一些实施例中，模制材料126可以在
中介层150上的一个或多个微电子部件102上方延伸(未示出)。模制材料126可以是绝缘材料，例如适当的环氧树脂材料。可以将模制材料126选择为具有可以减轻或最小化由于微电子组件100中的不均匀热膨胀而引起的微电子部件102与中介层150之间的应力的热膨胀系数(cte)。在一些实施例中，模制材料126的cte可以具有在中介层150的cte(例如，中介层150的绝缘材料106的cte)和微电子部件102的cte之间的值。在一些实施例中，可以至少部分地根据模制材料的热特性来选择用于微电子组件100中的模制材料126。例如，用于微电子组件100中的一种或多种模制材料126可以具有低热导率(例如，常规模制化合物)以阻碍热传递，或可以具有高热导率(例如，包括具有高热导率的金属或陶瓷颗粒的模制材料，例如铜、银、金刚石、碳化硅、氮化铝和氮化硼等)以促进热传递。本文所指的任何模制材料126可以包括具有不同材料成分的一种或多种不同材料。
66.图16的微电子组件100还可以包括热界面材料(tim)154。tim 154可以包括聚合物或其他粘结剂中的导热材料(例如，金属颗粒)。tim 154可以是热界面材料膏状物或导热环氧树脂(如本领域已知的，当施加时，热界面材料膏状物或导热环氧树脂可以是流体，并且在固化后可以硬化)。tim 154可以为微电子部件102所产生的热提供路径，使热容易地流到热传递结构152，在此可以将热扩散和/或消散。图16的微电子组件100的一些实施例可以包括在模制材料126和微电子部件102的整个顶表面上的溅射金属化体(未示出)；tim 154(例如，韩料tim)可以设置在该金属化体上。
67.图16的微电子组件100还可以包括热传递结构152。热传递结构152可以用于将热从一个或多个微电子部件102移走(例如，使得热可以更容易地消散)。热传递结构152可以包括任何合适的导热材料(例如，金属、适当的陶瓷等)，并且可以包括任何合适的特征(例如，散热器、包括翅片的热沉、冷板等)。在一些实施例中，热传递结构152可以是或可以包括集成散热器(ihs)。
68.微电子组件100的元件可以具有任何合适的尺寸。尽管仅附图的子集被标记有表示尺寸的附图标记，但这仅是为了图示清楚，并且本文公开的任何微电子组件100所具有的部件可以具有本文讨论的尺寸。在一些实施例中，中介层150的厚度184可以在20微米与200微米之间。在一些实施例中，db区域130的厚度188可以在50纳米与5微米之间。在一些实施例中，微电子部件102的厚度190可以在5微米与800微米之间。在一些实施例中，db区域130中的db触点110的间距128可以小于20微米(例如，在0.1微米与20微米之间)。
69.本文公开的微电子部件102、103、109和微电子组件100可以包括在任何合适的电子部件中。图18-21示出了装置的各个示例，该装置可以适当地包括或被包括在本文公开的微电子部件102、103、109和微电子组件100中的任何一个中。
70.图18是可以包括在本文公开的微电子部件102中的晶圆1500和管芯1502的俯视图。例如，晶圆1500可以用作微电子部件103和/或目标晶圆109，管芯1502可以用作微电子部件102，或者可以被包括在微电子部件102中。晶圆1500可以由半导体材料构成，并且可以包括具有形成在晶圆1500的表面上的ic结构的一个或多个管芯1502。每个管芯1502可以是包括任何合适ic的半导体产品的重复单元。在半导体产品的制造完成之后，晶圆1500可以经历切单工艺，其中管芯1502彼此分离以提供半导体产品的分立“芯片”。管芯1502可以包括一个或多个晶体管(例如，下面讨论的图19的晶体管1640中的一些)和/或将电信号传送到晶体管的支持电路以及任何其他ic部件。在一些实施例中，晶圆1500或管芯1502可以包
括存储器设备(例如，随机存取存储器(ram)设备，例如静态ram(sram)设备、磁性ram(mram)设备、电阻ram(rram)设备、导电桥接ram(cbram)设备等)、逻辑设备(例如，and门、or门、nand门或nor门)或任何其他合适的电路元件。这些设备中的多个设备可以组合在单个管芯1502上。例如，由多个存储器设备形成的存储器阵列可以与处理设备(例如，图21的处理设备1802)或其他逻辑单元形成在同一管芯1502上，其中，处理设备(例如，图21的处理设备1802)或其他逻辑单元被配置为将信息存储在存储器设备中或执行存储在存储器阵列中的指令。
71.图19是可以包括在本文公开的任何微电子部件102中的ic设备1600的侧视截面图。例如，ic设备1600(例如，作为如上文参考图18所讨论的管芯1502的一部分)可以用作微电子部件102，或者可以包括在微电子部件102中。ic设备1600中的一个或多个可以包括在一个或多个管芯1502(图18)中。ic设备1600可以形成在衬底1602(例如，图18的晶圆1500)上，并且可以包括在管芯(例如，图18的管芯1502)中。衬底1602可以是由半导体材料系统构成的半导体衬底，该半导体材料系统包括例如n型或p型材料系统(或两者的组合)。衬底1602可以包括例如使用体硅或绝缘体上硅(soi)子结构形成的晶体衬底。在一些实施例中，可以使用可与硅组合或不与硅组合的替代材料形成衬底1602，替代材料包括但不限于锗、锑化铟、碲化铅、砷化铟、磷化铟、砷化镓或锑化镓。分类为ii-vi族、iii-v族或iv族的其他材料也可以用于形成衬底1602。尽管此处描述了可形成衬底1602的材料的几个示例，但是可以使用可用作ic设备1600的基础的任何材料。衬底1602可以是切单后管芯(例如，图18的管芯1502)或晶圆(例如，图18的晶圆1500)的一部分。
72.ic设备1600可以包括设置在衬底1602上的一个或多个设备层1604。设备层1604可以包括形成在衬底1602上的一个或多个晶体管1640(例如，金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet))的特征。设备层1604可以包括例如一个或多个源极和/或漏极(s/d)区域1620、用于控制晶体管1640中在s/d区域1620之间的电流流动的栅极1622、以及用于传送电信号往/来于s/d区域1620的一个或多个s/d触点1624。晶体管1640可以包括为了清楚起见而未示出的附加特征，例如设备隔离区域、栅极触点等。晶体管1640不限于图19中所示的类型和配置，并且可以包括各种各样的其他类型和配置，例如，举例而言，平面晶体管、非平面晶体管或者两者的组合。平面晶体管可以包括双极结型晶体管(bjt)、异质结双极晶体管(hbt)或高电子迁移率晶体管(hemt)。非平面晶体管可以包括finfet晶体管，例如双栅晶体管或三栅晶体管、以及环栅或全环栅晶体管，例如纳米带和纳米线晶体管。
73.每个晶体管1640可以包括由至少两层(栅极电介质和栅电极)形成的栅极1622。栅极电介质可以包括一层或层叠置体。一个或多个层可以包括氧化硅、二氧化硅、碳化硅和/或高k电介质材料。高k电介质材料可以包括诸如铪、硅、氧、钛、钽、镧、铝、锆、钡、锶、钇、铅、钪、铌和锌之类的元素。可用于栅极电介质中的高k材料的示例包括但不限于氧化铪、氧化铪硅、氧化镧、氧化镧铝、氧化锆、氧化锆硅、氧化钽、氧化钛、氧化钡锶钛、氧化钡钛、氧化锶钛、氧化钇、氧化铝、氧化铅钪钽、以及铌酸铅锌。在一些实施例中，当使用高k材料时，可以对栅极电介质执行退火工艺以提高其质量。
74.栅电极可以形成在栅极电介质上，并且可以包括至少一个p型功函数金属或n型功函数金属，这取决于晶体管1640是p型金属氧化物半导体(pmos)晶体管还是n型金属氧化物半导体(nmos)晶体管。在一些实施方式中，栅电极可以由两个或更多个金属层的叠置体构
成，其中一个或多个金属层是功函数金属层且至少一个金属层是填充金属层。为了其他目的，可以包括另外的金属层，例如阻挡层。对于pmos晶体管，可用于栅电极的金属包括但不限于钌、钯、铂、钴、镍、导电金属氧化物(例如，氧化钌)以及下面参考nmos晶体管讨论的任何金属(例如，用于功函数调节的金属)。对于nmos晶体管，可用于栅电极的金属包括但不限于铪、锆、钛、钽、铝、这些金属的合金、这些金属的碳化物(例如，碳化铪、碳化锆、碳化钛、碳化钽和碳化铝)以及上面参考pmos晶体管讨论的任何金属(例如，用于功函数调节的金属)。
75.在一些实施例中，当沿着源极-沟道-漏极方向观察晶体管1640的横截面时，栅电极可以由u形结构构成，该u形结构包括基本上平行于衬底的表面的底部部分和基本上垂直于衬底的顶表面的两个侧壁部分。在其他实施例中，形成栅电极的金属层中的至少一个可以仅仅是基本上平行于衬底的顶表面的平面层，而不包括基本上垂直于衬底的顶表面的侧壁部分。在其他实施例中，栅电极可以由u形结构和平面非u形结构的组合构成。例如，栅电极可以由形成在一个或多个平面非u形层顶部上的一个或多个u形金属层构成。
76.在一些实施例中，一对侧壁间隔体可以形成在栅极叠置体的相对侧上以支撑栅极叠置体。侧壁间隔体可以由诸如氮化硅、氧化硅、碳化硅、掺杂碳的氮化硅、以及氮氧化硅之类的材料形成。用于形成侧壁间隔体的工艺在本领域中是公知的，并且通常包括沉积和蚀刻工艺步骤。在一些实施例中，可以使用多对间隔体；例如，两对、三对或四对侧壁间隔体可以形成在栅极叠置体的相对侧上。
77.s/d区域1620可以形成在衬底1602内，邻近每个晶体管1640的栅极1622。可以使用例如注入/扩散工艺或蚀刻/沉积工艺形成s/d区域1620。在前一工艺中，可以将诸如硼、铝、锑、磷或砷之类的掺杂剂离子注入到衬底1602中以形成s/d区域1620。在离子注入工艺之后可以接着是激活掺杂剂并使它们进一步扩散到衬底1602中的退火工艺。在后一工艺中，可以首先蚀刻衬底1602以在s/d区域1620的位置处形成凹槽。然后，可以执行外延沉积工艺，以用用于制造s/d区域1620的材料填充凹槽。在一些实施方式中，可以使用诸如硅锗或碳化硅之类的硅合金来制造s/d区域1620。在一些实施例中，可以用诸如硼、砷或磷之类的掺杂剂来原位掺杂外延沉积的硅合金。在一些实施例中，可以使用一种或多种替代半导体材料形成s/d区域1620，替代半导体材料例如是锗或iii-v族材料或合金。在进一步的实施例中，可以使用一层或多层金属和/或金属合金来形成s/d区域1620。
78.可以通过设置在设备层1604上的一个或多个互连层(在图19中被示出为互连层1606-1610)将电信号(例如电力和/或输入/输出(i/o)信号)往/来于设备层1604的设备(例如，晶体管1640)进行传送。例如，设备层1604的导电特征(例如，栅极1622和s/d触点1624)可以与互连层1606-1610的互连结构1628电耦合。一个或多个互连层1606-1610可以形成ic设备1600的金属化叠置体(也称为“ild叠置体”)1619。
79.互连结构1628可以布置在互连层1606-1610内以根据各种设计来传送电信号(特别地，该布置不限于图19中示出的互连结构1628的特定配置)。尽管图19中示出了特定数量的互连层1606-1610，但本公开内容的实施例包括具有比所示出的互连层更多或更少的互连层的ic设备。
80.在一些实施例中，互连结构1628可以包括填充有诸如金属之类的导电材料的线1628a和/或过孔1628b。线1628a可以被布置为在基本上平行于衬底1602的其上形成设备层1604的表面的平面的方向上传送电信号。例如，线1628a可以在从图19的视角进出纸面的方
向上传送电信号。过孔1628b可以被布置为在基本上垂直于衬底1602的其上形成设备层1604的表面的平面的方向上传送电信号。在一些实施例中，过孔1628b可以将不同互连层1606-1610的线1628a电耦合在一起。
81.互连层1606-1610可以包括设置在互连结构1628之间的电介质材料1626，如图19所示。在一些实施例中，设置在互连层1606-1610中的不同互连层中的互连结构1628之间的电介质材料1626可以具有不同的成分；在其他实施例中，不同互连层1606-1610之间的电介质材料1626的成分可以是相同的。
82.第一互连层1606可以形成在设备层1604上方。在一些实施例中，第一互连层1606可以包括线1628a和/或过孔1628b，如图所示。第一互连层1606的线1628a可以与设备层1604的触点(例如，s/d触点1624)耦合。
83.第二互连层1608可以形成在第一互连层1606上方。在一些实施例中，第二互连层1608可以包括过孔1628b以将第二互连层1608的线1628a与第一互连层1606的线1628a耦合。尽管为了清楚起见，线1628a和过孔1628b在结构上以每个互连层内(例如，第二互连层1608内)的线界定，但是在一些实施例中，线1628a和过孔1628b可以在结构上和/或在材料上是连续的(例如，在双镶嵌工艺期间同时填充)。
84.根据结合第二互连层1608或第一互连层1606所描述的类似技术和配置，可以接连在第二互连层1608上形成第三互连层1610(以及根据需要，形成附加互连层)。在一些实施例中，ic设备1600中的金属化叠置体1619中“较高”(即，更远离设备层1604)的互连层可以更厚。
85.ic设备1600可以包括形成在互连层1606-1610上的阻焊材料1634(例如聚酰亚胺或类似材料)和一个或多个导电触点1636。在图19中，导电触点1636被示出为采用键合焊盘的形式。导电触点1636可以与互连结构1628电耦合并且被配置为将(一个或多个)晶体管1640的电信号传送到其他外部设备。例如，焊料键合可以形成在一个或多个导电触点1636上，以将包括ic设备1600的芯片与另一部件(例如，电路板)机械和/或电耦合。ic设备1600可以包括附加的或替代的结构，以传送来自于互连层1606-1610的电信号；例如，导电触点1636可以包括将电信号传送到外部部件的其他类似特征(例如，柱)。在一些实施例中，ic设备1600可以不包括阻焊材料，而是代替地可以包括如上参考图16和17所述的直接键合区域(例如，直接键合区域130)。
86.图20是ic设备组件1700的侧视截面图，ic设备组件1700可以包括本文公开的微电子部件102和/或微电子组件100中的任何一个。ic设备组件1700包括设置在电路板1702(其可以是例如主板)上的多个部件。ic设备组件1700包括设置在电路板1702的第一面1740和电路板1702的相对第二面1742上的部件；通常，部件可以设置在一个或两个面1740和1742上。下面参考ic设备组件1700讨论的任何ic封装可以包括本文公开的微电子组件100的任何实施例(例如，可以包括通过直接键合耦合在一起的多个微电子部件102)。
87.在一些实施例中，电路板1702可以是包括多个金属层的pcb，所述多个金属层通过电介质材料层彼此分离并通过导电过孔互连。任何一个或多个金属层可以以期望的电路图案形成，以(可选地与其他金属层结合)在耦合到电路板1702的部件之间传送电信号。在其他实施例中，电路板1702可以是非pcb衬底。
88.图20中所示的ic设备组件1700包括通过耦合部件1716耦合到电路板1702的第一
面1740的中介层上封装结构1736。耦合部件1716可以将中介层上封装结构1736电和机械地耦合到电路板1702，并且可以包括焊球(如图20所示)、插座的凸出和凹入部分、粘合剂、底部填充材料和/或任何其他合适的电和/或机械耦合结构。
89.中介层上封装结构1736可以包括通过耦合部件1718耦合到封装中介层1704的ic封装1720。耦合部件1718可以采用适用于应用的任何合适的形式，例如上面参考耦合部件1716讨论的形式。尽管图20中示出了单个ic封装1720，但是多个ic封装可以耦合到封装中介层1704；实际上，附加的中介层可以耦合到封装中介层1704。封装中介层1704可以提供用于桥接电路板1702和ic封装1720的中间衬底。ic封装1720可以是或者包括例如管芯(图18的管芯1502)、ic设备(例如图19的ic设备1600)或者任何其他合适的部件。通常，封装中介层1704可以将连接扩展到更宽的间距或者将连接重新布线到不同的连接。例如，封装中介层1704可以将ic封装1720(例如管芯)耦合到耦合部件1716的一组bga导电触点，以便于耦合到电路板1702。在图20所示的实施例中，ic封装1720和电路板1702附接到封装中介层1704的相对侧；在其他实施例中，ic封装1720和电路板1702可以附接到封装中介层1704的同一侧。在一些实施例中，三个或更多个部件可以通过封装中介层1704互连。
90.在一些实施例中，封装中介层1704可以被形成为pcb，包括通过电介质材料层彼此分离并且通过导电过孔互连的多个金属层。在一些实施例中，封装中介层1704可以由环氧树脂、玻璃纤维增强环氧树脂、具有无机填料的环氧树脂、陶瓷材料或诸如聚酰亚胺之类的聚合物材料形成。在一些实施例中，封装中介层1704可以由替代的刚性或柔性材料形成，刚性或柔性材料可以包括与上述用于半导体衬底的材料相同的材料，例如硅、锗和其他iii-v族和iv族材料。封装中介层1704可以包括金属线1710和过孔1708，包括但不限于tsv 1706。封装中介层1704可以进一步包括嵌入式设备1714，包括无源设备和有源设备两者。这些设备可以包括但不限于电容器、去耦电容器、电阻器、电感器、熔丝、二极管、变压器、传感器、静电放电(esd)设备和存储器设备。诸如射频设备、功率放大器、功率管理设备、天线、阵列、传感器和微机电系统(mems)设备之类的更复杂设备也可以形成在封装中介层1704上。中介层上封装结构1736可以采用本领域已知的任何中介层上封装结构的形式。
91.ic设备组件1700可以包括通过耦合部件1722耦合到电路板1702的第一面1740的ic封装1724。耦合部件1722可以采用以上参考耦合部件1716讨论的任何实施例的形式，并且ic封装1724可以采用以上参考ic封装1720讨论的任何实施例的形式。
92.图20中所示的ic设备组件1700包括通过耦合部件1728耦合到电路板1702的第二面1742的堆叠式封装结构1734。堆叠式封装结构1734可以包括通过耦合部件1730耦合在一起的ic封装1726和ic封装1732，使得ic封装1726被设置在电路板1702和ic封装1732之间。耦合部件1728和1730可以采用上面讨论的耦合部件1716的任何实施例的形式，并且ic封装1726和1732可以采用上面讨论的ic封装1720的任何实施例的形式。堆叠式封装结构1734可以根据本领域已知的任何堆叠式封装结构来进行配置。
93.图21是可以包括本文公开的微电子部件102和/或微电子组件100中的任何一个的示例电气设备1800的框图。例如，电气设备1800的部件中的任何合适的部件可以包括本文公开的ic设备组件1700、ic设备1600或管芯1502中的一个或多个。图21中示出了如包括在电气设备1800中的多个部件，但是这些部件中的任何一个或多个可以被省略或复制，以适合于应用。在一些实施例中，包括在电气设备1800中的一些或全部部件可以附接到一个或
多个主板。在一些实施例中，将这些部件中的一些或全部部件制造在单个片上系统(soc)管芯上。
94.另外，在各个实施例中，尽管电气设备1800可以不包括图21中所示的一个或多个部件，但是电气设备1800可以包括用于耦合到一个或多个部件的接口电路。例如，电气设备1800可以不包括显示设备1806，但可以包括显示设备1806可耦合到的显示设备接口电路(例如，连接器和驱动器电路)。在另一组示例中，电气设备1800可以不包括音频输入设备1824或音频输出设备1808，但是可以包括音频输入设备1824或音频输出设备1808可耦合到的音频输入或输出设备接口电路(例如，连接器和支持电路)。
95.电气设备1800可以包括处理设备1802(例如，一个或多个处理设备)。如本文所使用的，术语“处理设备”或“处理器”可以指处理来自寄存器和/或存储器的电子数据以将该电子数据转换成可存储在寄存器和/或存储器中的其他电子数据的任何设备或设备的一部分。处理设备1802可以包括一个或多个数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、cpu、gpu、密码处理器(在硬件内执行密码算法的专用处理器)、服务器处理器或任何其他合适的处理设备。电气设备1800可以包括存储器1804，其本身可以包括一个或多个存储器设备，例如易失性存储器(例如，动态随机存取存储器(dram))、非易失性存储器(例如，只读存储器(rom))、闪存、固态存储器、和/或硬盘驱动器。在一些实施例中，存储器1804可以包括与处理设备1802共享管芯的存储器。该存储器可以用作高速缓冲存储器且可以包括嵌入式动态随机存取存储器(edram)或自旋转移矩磁性随机存取存储器(stt-mram)。
96.在一些实施例中，电气设备1800可以包括通信芯片1812(例如，一个或多个通信芯片)。例如，通信芯片1812可以被配置用于管理无线通信，以便于将数据往来于电气设备1800进行传送。术语“无线”及其派生词可以用于描述可通过使用经调制的电磁辐射经由非固体介质来传递数据的电路、设备、系统、方法、技术、通信信道等。该术语并不意味着相关联的设备不包含任何导线，尽管在一些实施例中它们可能不含导线。
97.通信芯片1812可以实施多种无线标准或协议中的任何一种，包括但不限于电气和电子工程师协会(ieee)标准，包括wi-fi(ieee 802.11系列)、ieee 802.16标准(例如，ieee 802.16-2005修订版)、长期演进(lte)项目以及任何修订版、更新版和/或修正版(例如，高级lte项目、超移动宽带(umb)项目(也称为“3gpp2”)等)。兼容ieee 802.16的宽带无线接入(bwa)网络通常被称为wimax网络，wimax是代表微波接入全球互操作的首字母缩写词，wimax是通过ieee 802.16标准的一致性和互操作性测试的产品的认证标志。通信芯片1812可以根据全球移动通信系统(gsm)、通用分组无线业务(gprs)、通用移动电信系统(umts)、高速分组接入(hspa)、演进hspa(e-hspa)或lte网络来进行操作。通信芯片1812可以根据增强型数据速率gsm演进(edge)、gsm edge无线接入网络(geran)、通用陆地无线接入网络(utran)或演进型utran(e-utran)来进行操作。通信芯片1812可以根据码分多址(cdma)、时分多址(tdma)、数字增强无绳电信(dect)、演进数据优化(ev-do)及其派生物、以及被命名为3g、4g、5g及后续代的任何其他无线协议来进行操作。在其他实施例中，通信芯片1812可以根据其他无线协议进行操作。电气设备1800可以包括天线1822，以便于无线通信和/或接收其他无线通信(例如am或fm无线传输)。
98.在一些实施例中，通信芯片1812可以管理有线通信，例如电、光或任何其他合适的通信协议(例如，以太网)。如上所述，通信芯片1812可以包括多个通信芯片。例如，第一通信
芯片1812可以专用于诸如wi-fi或蓝牙之类的较短距离无线通信，并且第二通信芯片1812可以专用于诸如全球定位系统(gps)、edge、gprs、cdma、wimax、lte、ev-do或其他之类的较长距离无线通信。在一些实施例中，第一通信芯片1812可以专用于无线通信，并且第二通信芯片1812可以专用于有线通信。
99.电气设备1800可以包括电池/电源电路1814。电池/电源电路1814可以包括一个或多个能量存储设备(例如，电池或电容器)和/或用于将电气设备1800的部件耦合到与电气设备1800分离的能量源(例如，ac线路电源)的电路。
100.电气设备1800可以包括显示设备1806(或如上所讨论的对应接口电路)。显示设备1806可以包括任何视觉指示器，例如平视显示器、计算机监视器、投影仪、触摸屏显示器、液晶显示器(lcd)、发光二极管显示器或平板显示器。
101.电气设备1800可以包括音频输出设备1808(或如上所讨论的对应接口电路)。音频输出设备1808可以包括产生可听指示的任何设备，例如扬声器、耳机或耳塞。
102.电气设备1800可以包括音频输入设备1824(或如上所讨论的对应接口电路)。音频输入设备1824可以包括产生表示声音的信号的任何设备，例如麦克风、麦克风阵列或数字乐器(例如，具有乐器数字接口(midi)输出的乐器)。
103.电气设备1800可以包括gps设备1818(或如上所讨论的对应接口电路)。如本领域已知的，gps设备1818可以与基于卫星的系统通信，并且可以接收电气设备1800的位置。
104.电气设备1800可以包括其他输出设备1810(或如上所讨论的对应接口电路)。其他输出设备1810的示例可以包括音频编解码器、视频编解码器、打印机、用于向其他设备提供信息的有线或无线发射机、或附加存储设备。
105.电气设备1800可以包括其他输入设备1820(或如上所讨论的对应接口电路)。其他输入设备1820的示例可以包括加速计、陀螺仪、罗盘、图像捕捉设备、键盘、诸如鼠标、指示笔、触摸板之类的光标控制设备、条形码读取器、快速响应(qr)码读取器、任何传感器、或射频识别(rfid)读取器。
106.电气设备1800可以具有任何期望的形状因子，例如手持式或移动电气设备(例如，蜂窝电话、智能电话、移动互联网设备、音乐播放器、平板计算机、膝上型计算机、上网本计算机、超级本计算机、个人数字助理(pda)、超移动个人计算机等)、台式电气设备、服务器设备或其他联网计算部件、打印机、扫描仪、监视器、机顶盒、娱乐控制单元、车辆控制单元、数码相机、数字视频记录器或可穿戴电气设备。在一些实施例中，电气设备1800可以是处理数据的任何其他电子设备。
107.以下段落提供了本文所公开的实施例的各个示例。
108.示例1a是一种载体组件，包括：载体；纹理化材料，耦合到所述载体并且包括纹理化微结构；以及多个微电子部件，机械地且可去除地耦合到所述纹理化微结构。
109.示例2a可以包括示例1a的主题，并且可以进一步指定，纹理化材料是干粘合剂材料。
110.示例3a可以包括示例2a的主题，并且可以进一步指定，干粘合剂材料的纹理化微结构的形状包括柱、带帽柱、球体、圆顶体、吸盘和倾斜吸盘中的一个或多个。
111.示例4a可以包括示例2a的主题，并且可以进一步指定，纹理化微结构被压印、模制、光刻图案化或层压在干粘合剂材料上。
112.示例5a可以包括示例2a的主题，并且可以进一步指定，纹理化微结构的厚度在100纳米至150微米之间。
113.示例6a可以包括示例1a的主题，并且可以进一步指定，纹理化材料包括在激活时产生纹理化微结构的可激励材料。
114.示例7a可以包括示例6a的主题，并且可以进一步指定，所述可激励材料由紫外线辐射、升高的温度和红外光中的一个或多个来激活。
115.示例8a可以包括示例6a的主题，并且可以进一步指定，可激励材料包括弹性体、橡胶、氨基甲酸乙酯、氨基甲酸乙酯共聚物、聚氨酯、丙烯酸酯、丙烯酸酯共聚物、硅酮、硅酮共聚物、全氟弹性体及其组合。
116.示例9a可以包括示例1a的主题，并且可以进一步指定，载体的材料包括玻璃、硅、或半导体材料。
117.示例10a可以包括示例1a的主题，并且可以进一步指定，微电子部件是可单独去除的。
118.示例11a是一种载体组件，包括：载体；图案化的纹理化材料，耦合到所述载体并且包括纹理化微结构；以及多个微电子部件，机械地且可去除地耦合到所述纹理化微结构。
119.示例12a可以包括示例11a的主题，并且可以进一步指定，纹理化材料是干粘合剂材料。
120.示例13a可以包括示例12a的主题，并且可以进一步指定，干粘合剂材料的纹理化微结构的形状包括柱、带帽柱、球体、圆顶体、吸盘和倾斜吸盘中的一个或多个。
121.示例14a可以包括示例11a的主题，并且可以进一步指定，纹理化材料包括在激活时产生纹理化微结构的可激励材料。
122.示例15a可以包括示例14a的主题，并且可以进一步指定，可激励材料由紫外线辐射、升高的温度和红外光中的一个或多个激活。
123.示例16a可以包括示例14a的主题，并且可以进一步指定，可激励材料包括弹性体、橡胶、氨基甲酸乙酯、氨基甲酸乙酯共聚物、聚氨酯、丙烯酸酯、丙烯酸酯共聚物、硅酮、硅酮共聚物、全氟弹性体及其组合。
124.示例17a是一种载体组件，包括：载体，包括具有纹理化微结构的纹理化材料；以及多个微电子部件，机械地且可去除地耦合到所述纹理化微结构。
125.示例18a可以包括示例11a的主题，并且可以进一步指定，纹理化微结构的占用区域包括矩形形状、圆形形状、十字形形状、椭圆形形状、环形形状或八边形形状或其任何组合。
126.示例19a可以包括示例17a的主题，并且可以进一步指定，纹理化微结构以栅格阵列、六边形阵列或面心立方阵列进行布置。
127.示例20a可以包括示例17a的主题，并且可以进一步指定，微电子部件是可集中去除的。
128.示例1b是一种载体组件，包括：载体，具有前侧和相对的后侧；电极，在载体的前侧上；高介电常数电介质材料，在所述电极和所述载体上；充电触点，在所述载体的所述后侧上且电耦合到所述电极；以及多个微电子部件，静电耦合到所述载体的前侧。
129.示例2b可以包括示例1b的主题，并且可以进一步指定，高介电常数电介质材料与
半导体处理兼容。
130.示例3b可以包括示例1b的主题，并且可以进一步指定，载体的材料包括玻璃、硅或半导体材料。
131.示例4b可以包括示例1b的主题，并且可以进一步指定，所述充电触点是多个充电触点中的一个，并且其中，所述多个充电触点以栅格阵列布置在载体的后侧上。
132.示例5b可以包括示例1b的主题，并且可以进一步指定，所述充电触点是多个充电触点中的一个，并且其中，所述多个充电触点居中地布置在载体的后侧上。
133.示例6b可以包括示例1b的主题，并且可以进一步指定，所述电极是多个电极中的一个，并且其中，所述多个电极以栅格阵列布置在载体的前侧上。
134.示例7b可以包括示例1b的主题，并且可以进一步指定，所述电极是多个电极中的一个，并且其中，所述多个电极覆盖所述载体的前侧的整个表面区域。
135.示例8b可以包括示例1b的主题，并且可以进一步指定，微电子部件是可单独去除的。
136.示例9b可以包括示例1b的主题，并且可以进一步指定，载体的后侧上的充电触点通过穿载体过孔电耦合到电极。
137.示例10b可以包括示例1b的主题，并且可以进一步指定，载体包括硅材料，并且其中，载体的后侧上的充电触点通过穿过硅材料的导电路径电耦合到电极。
138.示例11b是一种载体组件，包括载体，具有前侧和相对的后侧；多个电极，在所述载体的前侧上；高介电常数电介质材料，在所述多个电极和所述载体上；多个充电触点，在所述载体的后侧上且耦合到所述多个电极；以及微电子部件，静电耦合到所述载体的前侧。
139.示例12b可以包括示例11b的主题，并且还可以包括在所述载体上的再分布层。
140.示例13b可以包括示例12b的主题，并且可以进一步指定，所述多个电极中的两个或更多个电极经由所述再分布层中的导电路径耦合。
141.示例14b可以包括示例11b的主题，并且可以进一步指定，所述多个电极是可单独充电的。
142.示例15b可以包括示例11b的主题，并且可以进一步指定，所述多个电极是可集中充电的。
143.示例16b可以包括示例11b的主题，并且还可以包括在载体的前侧处的高介电常数电介质材料上的亲水性材料和/或疏水性材料。
144.示例17b是一种载体组件，包括：载体，具有前侧和相对的后侧；多个电极，在所述载体的前侧上；高介电常数电介质材料，在所述多个电极和所述载体上；多个充电触点，在所述载体的后侧上且耦合到所述多个电极；以及多个微电子部件，静电耦合到所述载体的前侧并且以用于与具有集成电路(ic)图案的目标晶圆配对的图案进行布置。
145.示例18b可以包括示例17b的主题，并且可以进一步指定，对在所述载体的前侧处的高介电常数电介质材料的表面进行平坦化。
146.示例19b可以包括示例17b的主题，并且可以进一步指定，微电子部件是可集中去除的。
147.示例20b可以包括示例17b的主题，并且可以进一步指定，微电子部件是可单独去除的。
148.示例1c是一种载体组件，包括：载体，具有前侧和相对的后侧；多个电极，在所述载体的前侧上；高介电常数电介质材料，在所述多个电极和所述载体上，其中，所述高介电常数电介质材料包括纹理化微结构；多个充电触点，在所述载体的后侧上且耦合到所述多个电极；以及多个微电子部件，机械地和静电耦合到所述载体的前侧。
149.示例2c可以包括示例1c的主题，并且可以进一步指定，高介电常数电介质材料包括导电芯材料和电介质涂层材料。
150.示例3c可以包括示例2c的主题，并且可以进一步指定，导电芯材料包括碳纳米管、铜线、银线或其他金属结构。
151.示例4c可以包括示例2c的主题，并且可以进一步指定，电介质涂层材料包括铝和氧、硅和氧、硅和氮、聚酰亚胺、铪和氧化物、及其组合。
152.示例5c可以包括示例1c的主题，并且还可以包括在载体的前侧处的高介电常数电介质材料上的亲水性材料和/或疏水性材料。
153.示例6c可以包括示例1c的主题，并且可以进一步指定，微电子部件是可集中去除的。
154.示例7c可以包括示例1c的主题，并且可以进一步指定，微电子部件是可单独去除的。
155.示例8c是一种载体组件，包括：载体，具有前侧和相对的后侧；多个电极，在所述载体的前侧上；高介电常数电介质材料，在所述多个电极和所述载体上，其中，所述高介电常数电介质材料包括纹理化微结构；多个充电触点，在所述载体的后侧上且耦合到所述多个电极；以及多个微电子部件，机械地和静电耦合到所述载体的前侧，并且以用于与具有集成电路(ic)图案的目标晶圆配对的图案进行布置。
156.示例9c可以包括示例8c的主题，并且可以进一步指定，高介电常数电介质材料包括导电芯材料和电介质涂层材料。
157.示例10c可以包括示例9c的主题，并且可以进一步指定，导电芯材料包括碳纳米管、铜线、银线或其他金属结构。
158.示例11c可以包括示例9c的主题，并且可以进一步指定，电介质涂层材料包括铝和氧、硅和氧、硅和氮、聚酰亚胺、铪和氧化物、及其组合。
159.示例12c可以包括示例8c的主题，并且还可以包括在载体的前侧处的高介电常数电介质材料上的亲水性材料和/或疏水性材料以便于流体自组装到精确位置。
160.示例13c可以包括示例8c的主题，并且可以进一步指定，微电子部件是可集中去除的。
161.示例14c可以包括示例8c的主题，并且可以进一步指定，微电子部件是可单独去除的。
162.示例15c是一种载体组件，包括：载体，具有前侧和相对的后侧；多个电极，在所述载体的前侧上；高介电常数电介质材料，在所述多个电极和所述载体上，其中，所述高介电常数电介质材料包括纹理化微结构；多个充电触点，在所述载体的后侧上且耦合到所述多个电极；以及微电子部件，机械地和静电耦合到所述载体的前侧。
163.示例16c可以包括示例15c的主题，并且可以进一步指定，高介电常数电介质材料包括导电芯材料和电介质涂层材料。
164.示例17c可以包括示例16c的主题，并且可以进一步指定，导电芯材料包括碳纳米管、铜线、银线或其他金属结构。
165.示例18c可以包括示例16c的主题，并且可以进一步指定，电介质涂层材料包括铝和氧、硅和氧、硅和氮、聚酰亚胺、铪和氧化物、及其组合。
166.示例19c可以包括示例15c的主题，并且还可以包括在载体的前侧处的高介电常数电介质材料上的亲水性材料和/或疏水性材料。
167.示例20c可以包括示例15c的主题，并且可以进一步指定，所述多个电极是可集中充电和放电的。