一元件和第二元件的表面的接合至接合部件的部分，并且加热步骤可以在第一导电元件和第二导电元件之间接合合金块。
【附图说明】
[0027]现在将参照附图描述本发明的各个示例。应该理解，这些附图仅示出了本发明的一些实施例，因此不用于限制其范围。
[0028]图1A至图1C示出了与本公开相关的技术中的各种结构；
[0029]图2示出了根据本公开一个方面的包括接合形成之前的对应接合部分的元件；
[0030]图3示出了根据本发明一个方面的接合图2的元件的合金块；
[0031]图4示出了合金接合块的高度范围内的示例性浓度等级；
[0032]图5示出了根据本发明另一方面的包括多个导电元件和相关合金块的元件；
[0033]图6和图7示出了根据本公开的方法的可用于形成合金块的接合部件；
[0034]图8和图9示出了合金块形成方法中的进一步的步骤；
[0035]图10至图15示出了根据本公开一个方面的在用于制造接合部件的方法的各个阶段期间的元件；
[0036]图16示出了根据本公开另一方面的组件，其具有相邻衬底的合金块接合表面和每个衬底内的导电元件；
[0037]图17示出了本公开另一方面的组件，其中接合部件可用于形成利用突出导电元件接合凹陷导电元件的合金块；
[0038]图18和图19示出了根据本公开又一方面的组件，其包括图16和图17的部件的组合；
[0039]图20至图24示出了可使用利用表面、导电元件和接合部件之间的可变关系的接合部件(诸如上面所讨论的)的结构；以及
[0040]图25示出了其中具有加强结构的导电元件之上的接合部件。
【具体实施方式】
[0041]参照附图，其中类似的参考标号用于表示类似的部件。图3示出了根据本公开一个方面的微电子组件10。组件10包括通过合金块16接合到一起的第一和第二元件。在图3中，其示出了接合图2的元件的合金块16，第一和第二元件被示为微电子设备的一部分，其可以是封装微电子元件、中介片、衬底等的形式。例如，第一和第二元件12和14在图2-图3中被示为包括支持材料层18，其例如可以是半导体或介电材料层(诸如在中介片结构中、在部分封装微电子元件中或者在部分半导体裸片中所找到的)。在一个示例中，支持材料层18可以是半导体材料或介电材料或半导体和介电材料的组合中的一种，诸如在图2-图3所示的示例中，其中支持材料层18包括半导体层19，其具有上覆半导体层19的介电层20。在这种示例中，介电层20可用于绝缘形成在支持材料层18的表面28上的布线或其他导电部件。
[0042]第一和第二元件12和14可以包括导电元件，其可以是导线、焊盘、柱等。在图2-图3所示示例中，导电元件是金属化过孔22，其包括至少通向表面28的位于支持材料层18中的开口 23内的块状导电块26。在各个示例中，开口 48可以为盲孔，其终止在支持材料层18内。在其他示例中，开口 48可以是完全延伸穿过支持材料层18的过孔。此外，在支持材料层18包括半导体材料的示例中，绝缘层可以包括在块状导电层26和支持材料层18之间的开口 48内。金属化过孔22可以被结构化，使得过孔22的端面54在支持材料层18的表面28处露出。如在本公开中参照衬底所使用的，在衬底的表面处“露出”导电元件的表述表示:当衬底不与任何其他元件组装时，导电元件可用于与在垂直于衬底的表面的方向上从衬底外侧朝向衬底表面移动的理论点接触。因此，位于衬底表面处的端子或其他导电元件可以从这种表面突出；可以与这种表面平齐；或者可以相对于这种表面在衬底中的孔或凹部中凹陷。
[0043]例如，端面54可以与表面28平齐，或者在表面28下方凹陷。在另一示例中，金属化过孔22的端面54可定位在表面28的外侧，使得边缘面56还在支持材料层的表面28处露出。
[0044]如上所述，合金块16可以定位在第一元件12和第二元件14之间以将封装12和14接合到一起。在图3所示示例中，合金块16接合在金属化过孔22的对面(confronting)端面54之间。在这种示例中，合金块16可以是导电的，使得过孔22可以机械且电地接合在一起，从而可以从第一元件12向第二元件14传输电信号等。使用合金块16的接合类型可用于连接第一元件12 (例如为封装微电子元件的形式)和第二元件14(中介片等的形式，其可以进一步电连接至用于电子设备或作为部分电子系统的印刷电路板(“PCB”))。在各个示例中，合金块16可根据结构具有大约1000埃至大约2000埃之间的高度H，尽管可以具有更大或更小的高度。
[0045]合金块16可包括至少三种材料，它们的相应浓度在单个的合金块16的整个结构中不同。如图4所示，在一个示例中，合金块16可以包括镓(Ga)、铜(Cu)和铟(In)，并且合金材料内的这些材料的浓度总体上可以在合金块16的整个结构中不同，至少在第一元件12和第二元件14之间的方向上。如图4的示图所示，镓的量根据与第一元件12的距离而变化，其中朝向元件12设置峰值浓度等级70。在图4的示图所示的具体示例中，合金块16内的镓的峰值浓度等级70可以位于合金块16和第一元件12的过孔22之间的附接点处。
[0046]图4所示所有材料的浓度等级是示例性的，并且例如可以通过合金块16连接的元件12和14的结构来影响。通过说明，图4所示示例性组件10包括过孔22，它们均包括位于块状导体层26和合金块16之间的阻挡层32。阻挡层32的存在可以防止合金块16中存在的任何材料扩散到或者以其他方式进入到块状导体层26内。因此，不具有阻挡层的结构可以在整个合金块16的各个位置处具有不同的浓度等级，包括在块状导体层26和合金块16之间的接合界面周围。然而，即使在这种示例中，镓的峰值浓度等级可以位于合金块16和块状导体层26之间的接合界面内或界面处。
[0047]类似地，合金块16内的铟的浓度可以在一般设置为朝向第二元件14的位置处具有峰值等级74。此外，如上面参照镓的浓度所讨论的，铟的浓度概况可以偏离图4所示。例如，合金中的铟的浓度可以在接近第一元件12的点处具有峰值。如上所述，这种概况可以依赖于各种因素，包括处理温度、处理时间、初始浓度概况、其他处理条件或者根据组件10的各种结构因素，诸如阻挡层的存在或不存在。此外，合金块16中包括的材料可以变化。例如，合金块16可以包括第一材料，如上所述，其可以为诸如镓的低熔点(“LMP”)材料。一般来说，这种LMP材料具有低于大约250°C的熔点，并且可以包括镓、锡、铟等。在一些示例中，诸如图4的示例中，其中合金块16接合在导电过孔之间，第一材料优选为导电材料。
[0048]合金块16包括也为LMP材料的第二材料，其还可以为导电材料，并且可以从任何上面列出的LMP材料中进行选择。在一些示例中，第一和第二材料优选是不同的LMP材料，诸如如上所述，其中第一材料为镓，而第二材料为铟。如上所述，合金块16可以包括第三材料，诸如在图4的示例中为铜。第三材料可以是非LMP材料，诸如熔点大于约160°C的材料。在一些示例中，第三材料可以具有大于300°C的熔点。与第一和第二材料一样，第三材料可以是导电材料，尤其当用于将其他导电部件接合到一起的时候。
[0049]当三种材料被扩散到一起时，诸如以类似于图4所示的方式，合金块16可以具有大于其中找到的两种LMP材料的任一种的熔点。此外，合金块16的熔点可以沿着其至少一部分小于300°C，使得通过合金块16形成在第一和第二元件12和14之间的接合可以至少部分地“再加工”。在一个示例中，在再加工接合件中，合金块16可以至少部分地通过加热到小于300°C的温度而回流，使得合金块16的至少一部分熔化，允许元件12和14相对于彼此的部分至少部分地被调整或者进一步允许元件12和14相互分离。
[0050]如图4的示图所示，根据所使用的特定LMP材料层的特性，在合金块16的形成期间，LMP材料可以远离表面(诸如过孔22的端面54)迀移。因此，铟的峰值浓度74被示为远离元件14的对应表面54间隔，其下具有铜的增加等级。注意，在一些示例中，铟的峰值浓度可以趋于与镓的峰值浓度颠倒。与其相关联的保护层48的增加厚度可以降低铟或类似材料的迀移并且可以防止这种颠倒。
[0051]当用于第一和第二材料的浓度峰值的位置被描述为朝向第一或第二元件12或14中的任一个“设置”时，这种峰值可以接近期望朝向设置的元件12或14。例如，图4中镓的浓度峰值70被描述为朝向第一元件12设置，这可以表示峰值70与第二元件14相比更接近第一元件12。此外，在这种约定下，第二材料(例如图4中所示的镓)的峰值浓度74被描述为朝向第二元件14设置，这可以表示该峰值74与第一元件12相比更接近第二元件14。可选地，朝向元件12或14中的一个或另一个设置可以表示这种峰值与其他材料的峰值浓度相比更接近这种元件12或14。例如，在图4的示例中，镓的峰值浓度70可以认为是朝向第一元件12设置，因为其比铟的峰值浓度74更接近第一元件，反之亦然。
[0052]可选地，材料的峰值浓度是否朝向元件12或14设置可以通过这种峰值浓度是否在与元件的特定距离(诸如合金块16的整个高度的百分比距离)内来确定。例如，镓的峰值你浓度70可以被认为是朝向第一元件12设置，因为其在第一元件12的小于第一元件12和第二元件14之间的距离(或者分别为第一元件12和第二元件14的过孔22的端面54之间的距离)的50%的距离内。在又一些示例中，这种百分比距离可以小于元件12和14之间的总距离的25 %，或小于10 %。
[0053]如图4进一步所示，第三或非LMP材料也可以具有峰值浓度，诸如图4的示图所示的铜的峰值浓度72。如图所示，非LMP材料的峰值浓度72可以位于第一和第二 LMP材料(在图4的示例中分别为镓和铟)的峰值浓度70和74之间。因此，当确定LMP材料的峰值浓度70或74以相对关系朝向哪个元件12或14设置时，该峰值浓度70或74可以比另一LMP材料的峰值浓度74或70和非LMP材料的峰值浓度72更接近该元件12或14。
[0054]合金块16内的材料的分布和相对浓度可以通过合金块16利用其形成在元件12和14之间的方法来影响。根据本公开的一个方面，在图6至图9中示出了用于制造接合在第一元件12和第二元件14中的金属化过孔22的对面端面54之间并电连接端面54的合金块16的方法。在图6中，第一元件12的一部分被示为具有金属化过孔22，金属化过孔22至少部分地穿过支持层18并在其面板28处露出。阻挡层32上覆过孔内的块状导体26，并且在该示例中，限定金属化过孔22的端面54。如上所述，金属化过孔22可以不具有阻挡层，使得通过块状