[发明专利]半导体装置组合件和其制造方法在审

专利信息
申请号: 201911067483.6 申请日: 2019-11-04
公开(公告)号: CN111146193A 公开(公告)日: 2020-05-12
发明(设计)人: C·H·育;O·R·费伊 申请(专利权)人: 美光科技公司
主分类号: H01L25/18 分类号: H01L25/18;H01L21/98
代理公司: 北京律盟知识产权代理有限责任公司 11287 代理人: 王龙
地址: 美国爱*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 半导体 装置 组合 制造 方法
【说明书】:

本申请案涉及半导体装置组合件和其制造方法。一种半导体装置组合件,其包含直接连接到衬底的第一侧的第一半导体装置和第二半导体装置及连接到所述衬底的第二侧的多个互连件。所述衬底经配置以使得所述第一半导体装置和所述第二半导体装置能够通过所述衬底彼此通信。所述衬底可以是硅衬底,其包含互补型金属氧化物半导体CMOS电路。所述第一半导体装置可以是处理单元,且所述第二半导体装置可以是存储器装置,其可以是高带宽存储器装置。一种制造半导体装置组合件的方法包含将CMOS处理应用于硅衬底、在所述衬底的第一侧上形成后段工艺BEOL层、将存储器装置和处理单元直接附接到所述BEOL层,及在所述衬底的所述第二侧上形成重布层。

技术领域

本文中所描述的实施例涉及具有直接连接到衬底的处理单元和存储器装置的半导体装置组合件和制造半导体装置组合件的方法,所述衬底可以是使得半导体装置组合件能够连接到例如图形卡的另一装置的硅衬底。所述衬底可包含互补型金属氧化物半导体(CMOS)电路。所述处理单元可以是图形处理单元(GPU)或中央处理单元(CPU),并且所述存储器装置可以是高带宽存储器装置。

背景技术

高带宽存储器通常是包含动态随机存取存储器(DRAM)的堆叠的高性能随机存取存储器(RAM)接口,所述DRAM的堆叠具有穿过DRAM堆叠的硅穿孔(TSV)。高带宽存储器通常封装于具体配置中以使得高带宽存储器能够由例如但不限于图形卡的另一装置使用。

图6展示现有半导体装置组合件400的侧视示意图,所述现有半导体装置组合件包含由爱达荷州博伊西市(Boise,Idaho)的Micron Technology公司提供的多个混合存储器立方体(HMC)430。HMC包含彼此堆叠的多个存储器裸片,通常四(4)个到八(8)个,且使用TSV来互连存储器单元。HMC包含作为单独裸片集成的存储器控制器。HMC的底侧上的微凸块可用于将HMC连接到另一装置,例如但不限于图形卡。

半导体装置组合件400包含衬底或印刷电路板(PCB)410,所述印刷电路板具有第一侧或顶侧411和与第一侧411相对的第二侧或底侧412。硅中介层420连接到衬底410的第一侧411。中介层420具有第一侧或顶侧421和与第一侧421相对的第二侧或底侧422。衬底410的第二侧412上的多个互连件401可用于将半导体装置组合件400连接到另一装置,如所属领域的一般技术人员将了解。半导体装置组合件400可在半导体装置组合件400的每一组件之间包含多个互连元件(未展示),如所属领域的一般技术人员将了解。

GPU或CPU 440直接连接到中介层420的第一侧421。半导体装置组合件400包含至少一个HMC 430。举例来说,四个HMC 430可连接到半导体装置组合件400。然而,HMC 430不直接连接到中介层420的第一侧421。确切地说,每一HMC 430连接到接口裸片450。接着,包括HMC 430和接口裸片450的所述组合件连接到中介层420。半导体装置组合件400在每一HMC 430与中介层420之间需要接口裸片450,从而增加了半导体装置组合件400的成本和/或复杂性。

可能存在额外缺陷和缺点。

发明内容

在一个方面中,本申请案提供一种半导体装置组合件,其包括:衬底,其具有第一侧和第二侧,所述衬底具有多个互补型金属氧化物半导体电路;第一半导体装置,其直接连接到所述衬底的所述第一侧;第二半导体装置,其直接连接到所述衬底的所述第一侧,其中所述衬底经配置以使得所述第一半导体装置和所述第二半导体装置能够通过所述衬底彼此通信;重布层,其定位于所述衬底的所述第二侧上;及多个互连件,其连接到所述重布层,其中所述重布层实现所述多个互连件与至少所述第一半导体装置之间的连接。

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