[发明专利]集成电路与其堆叠及其制法

权利要求书

1.一种三维集成电路堆叠，包括：

第一集成电路管芯，包括第一半导体衬底、布置在所述第一半导体衬底的前侧上的第一内连线结构以及布置在所述第一内连线结构上方的第一接合结构；

第二集成电路管芯，包括第二半导体衬底、布置在所述第二半导体衬底的前侧上的第二内连线结构以及布置于所述第二内连线结构上的所述第二接合结构，其中所述第二接合结构面向所述第一接合结构；

第三集成电路管芯，包括第三半导体衬底、布置在所述第三半导体衬底的前侧上的第三内连线结构以及布置在所述第三半导体衬底的背侧上的第三接合结构，其中所述第三集成电路管芯竖直布置在所述第一集成电路管芯和所述第二集成电路管芯之间；以及

散热路径，从所述第三半导体衬底延伸到所述第一半导体衬底或所述第二半导体衬底中的至少一个，所述散热路径包括从所述第三接合结构延伸的第一背侧接点，所述第一背侧接点延伸到所述第三半导体衬底的所述背侧，其中所述第一背侧接点热耦接到所述第一内连线结构或所述第二内连线结构中的至少一个。

2.根据权利要求1所述的三维集成电路堆叠，其中所述第三集成电路管芯更包括：

衬底穿孔，延伸穿过从所述第三半导体衬底的所述背侧到所述第三半导体衬底的所述前侧，其中所述衬底穿孔与所述第一背侧接点横向间隔开，并且其中所述衬底穿孔电连接到所述第一背侧接点；

化学隔离层，直接与所述衬底穿孔的外表面接触；以及

电绝缘体衬垫，将所述第三半导体衬底与所述化学隔离层间隔开，其中所述电绝缘体衬垫和所述化学隔离层比胶体层厚，所述胶体层将所述第三半导体衬底与所述第一背侧接点间隔开。

3.根据权利要求1所述的三维集成电路堆叠，更包括：

第四集成电路管芯，包括第四半导体衬底、布置在所述第四半导体衬底的前侧上的第四内连线结构以及布置在所述第四半导体衬底的背侧上的第四接合结构，其中所述第三集成电路管芯竖直布置在所述第二集成电路管芯和所述第三集成电路管芯之间；以及

第二背侧接点，从所述第四接合结构延伸到所述第三半导体衬底的所述背侧，其中第二胶体层围绕所述第二背侧接点且将所述第四半导体衬底与所述第二背侧接点间隔开，并且其中所述第二背侧接点热耦接到所述第二内连线结构。

4.一种集成电路管芯，包括：

半导体衬底；

半导体装置，集成在所述半导体衬底的前侧上；

内连线结构，布置在所述半导体衬底的所述前侧上，耦接到所述半导体装置，并且包括嵌入于介电层内的内连线穿孔以及内连线路；

第一接合结构，布置在所述内连线结构上方；

第二接合结构，布置在所述半导体衬底的背侧上且包括在接合介电结构内的接合线以及接合穿孔；以及

背侧接点，布置在所述第二接合结构内，其中所述背侧接点的顶表面热耦接到所述半导体衬底的所述背侧，其中所述背侧接点的所述顶表面将所述半导体衬底与所述半导体衬底的所述前侧间隔开，并且其中所述背侧接点热耦接及电连接到所述第二接合结构。

5.根据权利要求4所述的集成电路管芯，其中所述背侧接点突出到所述半导体衬底的所述背侧中。

6.根据权利要求4所述的集成电路管芯，其中所述背侧接点直接位于所述半导体装置之下并通过所述半导体衬底与所述半导体装置间隔开。

7.根据权利要求4所述的集成电路管芯，其中所述半导体装置为晶体管，所述晶体管包括布置在所述半导体衬底内的掺杂井区域，其中所述掺杂井区域具有第一掺杂浓度以及所述半导体装置具有不同于所述第一掺杂浓度的第二掺杂浓度，其中所述背侧接点与所述掺杂井区域间隔开。

8.根据权利要求4所述的集成电路管芯，其中所述背侧接点藉由胶体层与所述半导体衬底间隔开，所述胶体层具有第一厚度。