半导体芯片的背侧上的电子元件集成
2019-11-22

半导体芯片的背侧上的电子元件集成

系统和方法包括带有基板的第一半导体管芯,该基板具有第一侧和与第一侧相对的第二侧。第一电子元件集被集成到第一侧上。第二电子元件集被集成到第二侧上。一个或多个通过基板的穿板通孔被用于将第一电子元件集中的一者或多者与第二电子元件集中的一者或多者耦合。该多个穿板通孔可以是穿硅通孔(TSV)或穿玻通孔(TGV)。第一半导体管芯可用第二半导体管芯来堆叠,其中第一半导体管芯的第一侧或第二侧与第二半导体管芯的有源侧对接。

此外,许多实施例是根据将由例如计算设备的元件执行的动作序列来描述的。将认识到,专门电路(例如,专用集成电路(AS〗C))、执行程序指令的一个或多个处理器、或这两者的组合可以执行本文中所描述的各种动作。另外,本文描述的动作序列可被认为是完全体现在任何形式的计算机可读存储介质内,其内存储有一经执行就将使相关联的处理器执行本文所描述的功能性的相应计算机指令集。因此,本发明的各种方面可以用数种不同形式来体现,所有这些形式都已被构想落在所要求保护的主题内容的范围内。另外,对于本文描述的每个实施例,任何此类实施例的对应形式可在本文中被描述为例如被配置成执行所描述的动作的“逻辑”。

在所解说的示例中,半导体管芯1〇〇可以是硅管芯,并且如此,基板104可由硅形成。相应地,基板104包括代表性地解说为穿硅通孔(TSV)112的一个或多个贯穿通孔。TSV112被配置成将第一侧1〇2的组件电耦合至第二侧1〇6的组件。更具体地,TSV112可将第一侦U102上的一个或多个金属层或互连11%与第二侧1〇6上的一个或多个金属层或互连1〇8d稱合。并且,在一些方面中,基板104不需要专用于仅贯穿通孔,而是还可用于形成附加集成电路组件,诸如沟槽电容器114。

术语“本发明的实施例”并不要求本发明的所有实施例都包括所讨论的特征、优点、或工作模式。

另一示例性方面包括一种形成半导体器件的方法,该方法包括:形成具有第一侧和与第一侧相对的第二侧的第一半导体管芯的基板,在第一侧上集成第一集合的电子元件,在第二侧上集成第二集合的电子元件,以及形成一个或多个穿透基板的穿板通孔以供将第一集合的电子元件中的一者或多者与第二集合的电子元件中的一者或多者耦合。

另一常规集成电路设计选项涉及倒装芯片封装。在倒装芯片中,焊球形成在与有源侧相对的芯片背侧上。金属连接焊盘形成在有源侧上并通过线焊或贯穿通孔作出通过芯片的半导体基板至焊球的连接。作出通过可附连至球栅阵列(BGA)的焊球至外部电路系统的电连接。然而,常规芯片倒装技术还要求在管芯的有源侧上放置I/O连接、至焊球的金属连接焊盘等。除了形成焊球之外,在常规倒装芯片技术中,芯片背侧不被用于集成任何附加组件。

概述

图3解说了涉及堆叠示例性半导体管芯的另一方面。

图2解说了涉及堆叠示例性半导体管芯的方面。