DE112017001160T5 - Elektronische Komponenten mit dreidimensionalen Kondensatoren in einem Metallisierungsstapel - Google Patents

Elektronische Komponenten mit dreidimensionalen Kondensatoren in einem Metallisierungsstapel Download PDF

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Abstract

Hier sind sowohl elektronische Komponenten, die dreidimensionale Kondensatoren aufweisen, die in einem Metallisierungsstapel angeordnet sind, als auch damit in Beziehung stehende Verfahren und Vorrichtungen offenbart. In einigen Ausführungsformen kann eine elektronische Komponente z. B. Folgendes aufweisen: einen Metallisierungsstapel und einen Kondensator, der in dem Metallisierungsstapel angeordnet ist, wobei der Kondensator eine erste leitfähige Platte, die mehrere Aussparungen aufweist, und eine zweite leitfähige Platte, die mehrere Vorsprünge aufweist, aufweist, wobei sich die einzelnen Vorsprünge der mehreren Vorsprünge in die entsprechenden einzelnen Aussparungen der mehreren Aussparungen erstrecken, ohne sich mit der ersten leitfähigen Platte in Kontakt zu befinden.

Description

  • Querverweis auf verwandte Anmeldung
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der US-Patenanmeldung Nr. 15/062.143 , eingereicht am 6. März 2016 mit dem Titel „ELECTRONIC COMPONENTS HAVING THREE-DIMENSIONAL CAPACITORS IN A METALLIZATION STACK“. Diese Prioritätsanmeldung ist hier durch Bezugnahme mit aufgenommen.
  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf das Gebiet der elektronischen Komponenten und spezieller auf elektronische Komponenten mit dreidimensionalen Kondensatoren in einem Metallisierungsstapel.
  • Hintergrund
  • Kondensatoren werden in vielen verschiedenen elektronischen Vorrichtungsbauformen verwendet. Diese Kondensatoren werden typischerweise getrennt hergestellt und an einem Substrat an der Oberfläche angebracht.
  • Figurenliste
  • Die Ausführungsformen werden durch die folgende ausführliche Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen leicht verstanden. Um diese Beschreibung zu fördern, bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Strukturelemente. Die Ausführungsformen sind in den Figuren der beigefügten Zeichnungen beispielhaft und nicht einschränkend veranschaulicht.
    • 1 ist eine Querschnittsseitenansicht eines Metallisierungsstapels, der einen darin angeordneten dreidimensionalen Kondensator aufweist, in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen.
    • 2 ist eine Querschnittsseitenansicht eines beispielhaften dreidimensionalen Kondensators, den der Metallisierungsstapel nach 1 aufweisen kann, in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen.
    • 3A und 3B sind Draufsichten beispielhafter Platten eines dreidimensionalen Kondensators, den der Metallisierungsstapel nach 1 aufweisen kann, in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen.
    • 4 ist eine Querschnittsseitenansicht einer Flip-Chip-Baugruppe einer integrierten Schaltung (IC), die einen Baugruppen-Metallisierungsstapel aufweist, der einen darin angeordneten dreidimensionalen Kondensator aufweist, in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen.
    • 5 ist eine Querschnittsseitenansicht einer IC-Baugruppe einer eingebetteten Kugelgitteranordnung auf Wafer-Ebene (eWLB-Gitteranordnung), die einen Baugruppen-Metallisierungsstapel aufweist, der einen darin angeordneten dreidimensionalen Kondensator aufweist, in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen.
    • 6-9 veranschaulichen verschiedene Operationen in einem beispielhaften Prozess zum Herstellen des dreidimensionalen Kondensators nach 2 in einem Metallisierungsstapel in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen.
    • 10 und 11 sind Querschnittsseitenansichten verschiedener Beispiele dreidimensionaler Kondensatoren, die der Metallisierungsstapel nach 1 aufweisen kann, in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen.
    • 12 ist ein Ablaufplan eines Verfahrens zum Herstellen einer IC-Vorrichtung, die einen dreidimensionalen Kondensator in einem Metallisierungsstapel aufweist, in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen.
    • 13A und 13B sind Draufsichten eines Wafers und Dies, die einen dreidimensionalen Kondensator in einem Metallisierungsstapel aufweisen können oder die eine IC-Baugruppe aufweisen kann, die einen dreidimensionalen Kondensator in dem Baugruppen-Metallisierungsstapel aufweist, in Übereinstimmung mit einer der hier offenbarten Ausführungsformen.
    • 14 ist eine Querschnittsseitenansicht einer IC-Vorrichtung, die einen dreidimensionalen Kondensator in einer Metallisierungsschicht aufweisen kann oder die eine IC-Baugruppe aufweisen kann, die einen dreidimensionalen Kondensator in dem Baugruppen-Metallisierungsstapel aufweist, in Übereinstimmung mit einer der hier offenbarten Ausführungsformen.
    • 15 ist eine Querschnittsseitenansicht einer IC-Vorrichtungsanordnung, die eine elektronische Komponente aufweisen kann, die einen dreidimensionalen Kondensator in einem Metallisierungsstapel aufweist, in Übereinstimmung mit einer der hier offenbarten Ausführungsformen.
    • 16 ist ein Blockschaltplan einer beispielhaften Computervorrichtung, die einen dreidimensionalen Kondensator in einem Metallisierungsstapel einer elektronischen Komponente aufweisen kann, in Übereinstimmung mit einer der hier offenbarten Ausführungsformen.
  • Ausführliche Beschreibung
  • Hier sind sowohl elektronische Komponenten, die dreidimensionale Kondensatoren aufweisen, die in einem Metallisierungsstapel angeordnet sind, als auch in Beziehung stehende Verfahren und Vorrichtungen offenbart. In einigen Ausführungsformen kann eine elektronische Komponente Folgendes aufweisen: einen Metallisierungsstapel und einen Kondensator, der in dem Metallisierungsstapel angeordnet ist, wobei der Kondensator eine erste leitfähige Platte, die mehrere Aussparungen aufweist, und eine zweite leitfähige Platte, die mehrere Vorsprünge aufweist, aufweist, wobei sich die einzelnen Vorsprünge der mehreren Vorsprünge der zweiten leitfähigen Platte in die entsprechenden einzelnen Aussparungen der mehreren Aussparungen erstrecken, ohne sich mit der ersten leitfähigen Platte in Kontakt zu befinden.
  • Wie oben angegeben worden ist, weisen elektronische Baugruppen üblicherweise Kondensatoren als an der Oberfläche angebrachte Vorrichtungen, die durch ein Substrat elektrisch an einen Die gekoppelt sind, auf. Die an der Oberfläche angebrachten Kondensatoren können jedoch eine Grundfläche (und manchmal eine Höhe) aufweisen, die begrenzt, wie klein ein Formfaktor für die Gesamtvorrichtung (z. B. eine mobile oder tragbare Vorrichtung) erreicht werden kann, wobei folglich die Verwendung von an der Oberfläche angebrachten Kondensatoren nicht imstande sein kann, den Anforderungen kleiner Formfaktoren zu entsprechen. Zusätzlich kann der Abstand zwischen den an der Oberfläche angebrachten Kondensatoren und der Elektronik in dem Die, die die Kondensatoren verwendet, zu beträchtlichen Störeffekten führen, die ein Rauschen und eine geringere Signalqualität einführen, was zu einer verringerten Leistung führt.
  • Verschiedene der hier offenbarten Ausführungsformen können verbesserte Kondensatoren für die Einbeziehung in irgendeine von einer Anzahl elektronischer Komponenten bereitstellen. Verschiedene der hier offenbarten Ausführungsformen können die Störeffekte, die Kosten und die Größe der IC-Baugruppen bezüglich herkömmlicher Kondensatortechniken verringern, während sie eine größere Kapazität als „planare“ Kondensatoren bereitstellen. Insbesondere können die hier offenbarten dreidimensionalen Kondensatoren die Gesamtfläche zwischen den beiden Platten eines Kondensators bezüglich eines planaren Kondensators effektiv vergrößern und dadurch eine größere Kapazität für die gleiche Grundfläche bereitstellen. Zusätzlich verbessert in einigen Anwendungen die Positionierung dieser Kondensatoren in der Umverteilungsschicht einer Baugruppe die durch die an der Oberfläche angebrachten Kondensatoren erlittenen Störeffekte, ohne die Kosten und die Komplexität der Kondensatoren innerhalb des Dies zu erleiden.
  • In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die ein Teil von ihr bilden, wobei gleiche Bezugszeichen überall gleiche Teile bezeichnen, und in der die Ausführungsformen, die praktiziert werden können, zur Veranschaulichung gezeigt sind. Es ist selbstverständlich, dass andere Ausführungsformen verwendet werden können und dass strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Deshalb ist die folgende ausführliche Beschreibung nicht in einem einschränkenden Sinn auszulegen.
  • Verschiedene Operationen können als mehrere diskrete Handlungen oder Operationen der Reihe nach in einer Weise beschrieben sein, die beim Verstehen des beanspruchten Gegenstands am hilfreichsten ist. Die Reihenfolge der Beschreibung sollte jedoch nicht so ausgelegt werden, dass sie bedeutet, dass diese Operationen notwendigerweise von der Reihenfolge abhängig sind. Insbesondere können diese Operationen nicht in der Reihenfolge der Darstellung ausgeführt werden. Die beschriebenen Operationen können in einer von der beschriebenen Ausführungsform verschiedenen Reihenfolge ausgeführt werden. In zusätzlichen Ausführungsformen können verschiedene zusätzliche Operationen ausgeführt werden und/oder beschriebene Operationen weggelassen werden.
  • Für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung bedeutet die Redewendung „A und/oder B“ (A), (B) oder (A und B). Für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung bedeutet die Redewendung „A, B und/oder C“ (A), (B), (C), (A und B), (A und C), (B und C) oder (A, B und C). Der Begriff „zwischen“ ist, wenn er bezüglich Messbereichen verwendet wird, einschließlich der Enden der Messbereiche. Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgerecht.
  • Die Beschreibung verwendet die Redewendungen „in einer Ausführungsform“ oder „in Ausführungsformen“, die sich jede auf eine oder mehrere derselben oder verschiedene Ausführungsformen beziehen können. Weiterhin sind die Begriffe „umfassend“, „enthaltend“, „aufweisend“ und dergleichen, wie sie bezüglich der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung verwendet werden, synonym. Eine „Baugruppe“ und eine „IC-Baugruppe“, wie sie hier verwendet werden, sind synonym. Eine „Umverteilungsschicht“, wie sie hier verwendet wird, kann sich auf einen Abschnitt einer elektronischen Komponente beziehen, der elektrische Wege bereitstellt, um leitfähige Kontakte in der elektronischen Komponente an anderen Orten in oder an der Baugruppe verfügbar zu machen.
  • 1 ist eine Querschnittsseitenansicht eines Metallisierungsstapels 100, der einen darin angeordneten dreidimensionalen Kondensator 102 aufweist, in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen. Die Begriffe „dreidimensionaler Kondensator 102“ und „Kondensator 102“ können hier synonym verwendet werden. Der Metallisierungsstapel 100 kann aus einem dielektrischen Material 101 ausgebildet sein und kann leitfähige Wege 122 aufweisen, die sich von einer ersten Fläche 124 des Metallisierungsstapels 100 durch das dielektrische Material 101 erstrecken. In einigen Ausführungsformen können, wenn der Metallisierungsstapel 100 eine Baugruppenumverteilungsschicht ist, ein oder mehrere Dies an die erste Fläche 124 gekoppelt sein (wie z. B. im Folgenden bezüglich der 4 und 5 erörtert wird). In einigen Ausführungsformen können, wenn der Metallisierungsstapel 100 Zusammenschaltungsschichten oder ein anderes Material am hinteren Ende aufweist, die Transistoren und/oder andere Vorrichtungen am vorderen Ende in einer Vorrichtungsschicht an die erste Fläche 124 gekoppelt sein, wie im Folgenden bezüglich 14 erörtert wird. Einige dieser leitfähigen Wege 122 können an einen leitfähigen Kontakt 121, der an der zweiten Fläche 126 des Metallisierungsstapels 100 angeordnet ist, gekoppelt sein, während andere dieser leitfähigen Wege 122 an den Kondensator 102 gekoppelt sein können. Wenn der Metallisierungsstapel 100 Zusammenschaltungsschichten oder ein anderes Material am hinteren Ende aufweist, können die leitfähigen Kontakte 126 Bondinseln aufweisen, wie im Folgenden bezüglich 14 erörtert wird.
  • Der Kondensator 102 kann eine erste Platte 104 und eine zweite Platte 114 aufweisen, wobei ein leitfähiger Weg 122 an die erste Platte 104 gekoppelt ist und ein weiterer leitfähiger Weg 122 an die zweite Platte 114 gekoppelt ist. Jede der Platten 104 und 114 kann aus einem leitfähigen Material (z. B. einem Metall, wie z. B. Kupfer) ausgebildet sein, wobei die Platten 104 und 114 beabstandet sein können, um die Speicherung von Energie in dem Kondensator 102 über die in den Platten 104 und 114 gespeicherte unterschiedliche Ladung zu ermöglichen. In einigen Ausführungsformen können die Platten 104 und 114 als ein Teil verschiedener Metallisierungsschichten in dem Metallisierungsstapel 100 ausgebildet sein. Die leitfähigen Wege 122 können aus einem Metall (z. B. Kupfer) ausgebildet sein und können leitfähige Bahnen, Durchkontaktierungen oder irgendeine andere geeignete Struktur zum Leiten elektrischer Signale aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann der Kondensator 102 streng zwischen der ersten Fläche 124 und der zweiten Fläche 126 des Metallisierungsstapels 100 angeordnet sein (so dass z. B. der Kondensator 102 zwischen den Abschnitten des dielektrischen Materials 101 angeordnet ist), während in anderen Ausführungsformen der Kondensator 102 an der ersten Fläche 124 oder der zweiten Fläche 126 angeordnet sein kann. Der Kondensator 102 kann z. B. an der ersten Fläche 124 angeordnet sein, so dass sich die zweite Platte 114 des Kondensators 102 in physischen Kontakt mit einem leitfähigen Kontakt eines an der ersten Fläche 124 angeordneten Dies (der in 1 nicht gezeigt ist) befinden kann. Obwohl in verschiedenen der beigefügten Figuren ein einzelner Kondensator 102 veranschaulicht ist, kann ein Metallisierungsstapel 100 einen oder mehrere Kondensatoren 102 aufweisen.
  • Eine oder mehrerer der Platten 104 und 114 können eine dreidimensionale Struktur aufweisen. 2 ist z. B. eine Querschnittsseitenansicht eines beispielhaften dreidimensionalen Kondensators 102, den der Metallisierungsstapel 100 nach 1 aufweisen kann, in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen. Die erste Platte 104 des Kondensators 102 nach 2 kann eine oder mehrere Aussparungen 108 und einen oder mehrere Vorsprünge 106 aufweisen. Die zweite Platte 114 des Kondensators 102 nach 2 kann eine oder mehrere Aussparungen 118 und einen oder mehrere Vorsprünge 116 aufweisen, wobei die Platten 104 und 114 so angeordnet sein können, dass sich die einzelnen Vorsprünge der Vorsprünge 106 in die einzelnen Aussparungen der Aussparungen 118 erstrecken und sich die einzelnen Vorsprünge der Vorsprünge 116 in die einzelnen Aussparungen der Aussparungen 108 erstrecken. Ein dielektrisches Material 110 (das das gleiche dielektrische Material wie das dielektrische Material 101 sein kann) kann zwischen den Platten 104 und 114 angeordnet sein.
  • Die Aussparungen 108 und 118 und die Vorsprünge 106 und 116 des Kondensators 102 können irgendwelche geeignete Abmessungen aufweisen. In einigen Ausführungsformen können die Breiten und/oder die Tiefen der verschiedenen Aussparungen der Aussparungen 108 (oder der Aussparungen 118) verschieden sein, während in anderen Ausführungsformen die Breiten und/oder die Tiefen der verschiedenen Aussparungen der Aussparungen 108 (oder der Aussparungen 118) im Wesentlichen die gleichen (z. B. innerhalb der Herstellungstoleranzen, die in einigen Anwendungen 20-25 % betragen können) sein können. 2 veranschaulicht z. B. eine Ausführungsform, in der alle Aussparungen 108 eine gleiche Breite 128 aufweisen und alle Aussparungen 118 eine gleiche Breite 132 aufweisen; die Breite 128 ist jedoch nicht die gleiche wie die Breite 132. In anderen Ausführungsformen kann die Breite 128 die gleiche wie die Breite 132 sein. In einigen Ausführungsformen können sich die Breite 128 und/oder die Breite 132 z. B. zwischen 3 und 25 µm (z. B. zwischen 5 und 20 µm) befinden.
  • In einigen Ausführungsformen können die Breiten und/oder die Höhen der verschiedenen Vorsprünge der Vorsprünge 106 (oder der Vorsprünge 116) verschieden sein, während in anderen Ausführungsformen die Breiten und/oder die Höhen der verschiedenen Vorsprünge der Vorsprünge 106 (oder der Vorsprünge 116) im Wesentlichen die gleichen sein können. 2 veranschaulicht z. B. eine Ausführungsform, in der alle Vorsprünge 106 eine Höhe 130 aufweisen, und alle Vorsprünge 116 eine Höhe 134 aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann die Höhe 130 etwa die gleiche wie die Höhe 134 sein, während in anderen Ausführungsformen die Höhe 130 von der Höhe 134 verschieden sein kann. In einigen Ausführungsformen können sich die Höhe 130 und/oder die Höhe 134 z. B. zwischen 3 und 25 µm (z. B. zwischen 5 und 20 µm) befinden.
  • Das zwischen der ersten Platte 104 und der zweiten Platte 114 angeordnete dielektrische Material 110 kann eine gleichmäßige Dicke oder eine ungleichmäßige Dicke aufweisen. In der in 2 veranschaulichten Ausführungsform weist das dielektrische Material 110 eine im Wesentlichen gleichmäßige Dicke 112 auf, die die Trennung zwischen den nächsten Bereichen der ersten Platte 104 und der zweiten Platte 114 definiert. Diese Dicke kann sich z. B. zwischen 5 und 10 µm befinden. In einigen Ausführungsformen kann sich das dielektrische Material 110 zwischen der ersten Platte 104 und der zweiten Platte 114 erstrecken und sich mit beiden Platten in Kontakt befinden. In derartigen Ausführungsformen kann der Abstand zwischen der ersten Platte 104 und der zweiten Platte 114 durch die Dicke des dielektrischen Materials 110 definiert sein. In einigen Ausführungsformen, in denen der Abstand zwischen der ersten Platte 104 und der zweiten Platte 114 ungleichmäßig ist (wie z. B. im Folgenden bezüglich der 10 und 11 erörtert wird), kann sich der minimale Abstand zwischen der ersten Platte 104 und der zweiten Platte 114 zwischen 5 und 10 µm befinden und/oder kann sich der maximale Abstand zwischen der ersten Platte 104 und der zweiten Platte 114 zwischen 5 und 10 µm befinden.
  • Die Anzahl der Vorsprünge 106, der Aussparungen 108, der Vorsprünge 116 und der Aussparungen 118 in einem Kondensator 102 kann irgendwelche geeigneten Werte annehmen. Zusätzlich können die Vorsprünge 106, die Aussparungen 108, die Vorsprünge 116 und die Aussparungen 118 in irgendeiner gewünschten Weise zweidimensional zwischen der ersten Fläche 124 und der zweiten Fläche 126 des Metallisierungsstapels 100 angeordnet sein. 3A ist z. B. eine Draufsicht einer Ausführungsform der ersten Platte 104 des Kondensators 102 nach 1 in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen. Die in 3A veranschaulichte Draufsicht stellt die Vorsprünge 106 und die Aussparungen 108 dar, die eindimensional in einem parallelen Kammmuster angeordnet sind. Die spezielle Anzahl der Vorsprünge 106 und der Aussparungen 108 in der ersten Platte 104 kann irgendwelche geeigneten Werte annehmen.
  • In einem weiteren Beispiel ist 3 eine Draufsicht einer Ausführungsform der ersten Platte 104 des Kondensators 102 nach 1 in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen. Die in 3 dargestellte Draufsicht stellt die Vorsprünge 106 und die Aussparungen 108 dar, die zweidimensional in einem Schachbrettmuster angeordnet sind. Die spezielle Anzahl der Vorsprünge 106 und der Aussparungen 108 in der ersten Platte 104 kann irgendwelche geeigneten Werte annehmen. Im Vergleich der Ausführungsformen nach den 3A und 3B kann die Ausführungsform nach 3A weniger Paare einander zugewandter Seitenwände, die zu der effektiven Fläche des Kondensators 102 beitragen, als die Ausführungsform nach 3B aufweisen, wobei sie aber weniger komplex herzustellen sein kann. Die Grundfläche der ersten Platte 104 muss kein Rechteck (wie in den 3A und 3B veranschaulicht ist) sein, sondern kann irgendeine gewünschte Form (mit den oder ohne die Vorsprünge 106 und Aussparungen 108, die in einem parallelen Kamm- oder einem Schachbrettmuster angeordnet sind) annehmen. Für die in den 3A und 3B veranschaulichten Ausführungsformen kann das Muster der Vorsprünge 116 und der Aussparungen 118 der (nicht gezeigten) zweiten Platte 114 zu dem Muster der Vorsprünge 106 und der Aussparungen 108 der ersten Platte 104 komplementär sein (wie z. B. in 2 veranschaulicht ist).
  • In einem herkömmlichen, planaren Kondensator (in dem zwei flache, parallele Platten, die jede einen Flächeninhalt A aufweisen, um einen Abstand d durch ein dielektrisches Material mit einer Dielektrizitätskonstanten e beabstandet sind) ist die Kapazität C durch C = e * A/d gegeben.
  • In den hier offenbarten Ausführungsformen stellen die Oberseiten der Vorsprünge 106 und die Unterseiten der Aussparungen 118 einen Satz von Kondensatoren mit etwa parallelen Platten bereit, wie es die Unterseiten der Aussparungen 108 und die Oberseiten der Vorsprünge 116 tun. Insbesondere ist, falls der Kondensator 102 eine Grundfläche A (wie sie z. B. von oben gesehen wird, wie in den 3A und 3B) aufweist, das dielektrische Material 110 eine Dielektrizitätskonstante e aufweist und die Dicke 112 d ist, die durch diese Abschnitte des Kondensators 102 beigetragene Kapazität etwa gleich eA/d (der Standardkondensator mit parallelen Platten). Die dreidimensionale Struktur des Kondensators 102 weist jedoch zusätzliche parallele Oberflächen auf, die eine zusätzliche Kapazität zu dem Kondensator 102 beitragen - nämlich die Seitenwände der Aussparungen 108, die den entsprechenden Seitenwänden der Aussparungen 118 zugewandt sind. Jedes dieser Paare einander zugewandter Seitenwände vergrößert die Kapazität des Kondensators 102 über eA/d, wobei der Betrag der Zunahme von der Anzahl der einander zugewandten Seitenwände, dem Flächeninhalt der einander zugewandten Seitenwände und ihrer Trennung abhängt (und außerdem in Übereinstimmung mit dem allgemeinen Ausdruck eA/d berechnet wird). Falls z. B. ein Kondensator 102 ein 5 × 9 Schachbrettmuster aus Quadraten aufweist, wie in 3B veranschaulicht ist, die Höhen 130 und 134 jede gleich 1 Längeneinheit (LU) sind, die Breiten 128 und 132 jede gleich 1 LU sind und angenommen wird, dass die Dicke 112 bezüglich 1 LU kleiner ist, ist der „effektive“ Oberflächeninhalt dieses Kondensators 102 etwa 5 × 9 LU plus 76 × 1 × 1 LU (wobei 76 die Anzahl der Paare einander zugewandter Seitenwände ist), was gleich 121 LU2 ist, mehr als 228 % des Flächeninhalts eines Standardkondensators mit parallelen Platten, der die gleiche Grundfläche (45 LU2) aufweist. In dieser Weise können beträchtliche Zunahmen der Kapazität erreicht werden, ohne die Grundfläche des Kondensators zu vergrößern.
  • Irgendeine geeignete elektronische Komponente kann einen Metallisierungsstapel 100 (der einen oder mehrere Kondensatoren 102 aufweist) aufweisen. Die elektronische Komponente kann z. B. ein Die sein, wobei der Metallisierungsstapel 100 die Form von Metallschichten in dem Die annehmen kann, wie im Folgenden bezüglich 14 erörtert wird. In einem weiteren Beispiel kann eine Baugruppe im Chip-Maßstab auf Wafer-Ebene (WLCSP) oder eine Plattenausfächerungsbaugruppe (FO-Baugruppe) als eine Baugruppenumverteilungsschicht den Metallisierungsstapel 100 aufweisen. Die 4 und 5 veranschaulichten verschiedene Typen von IC-Baugruppen 150, die den Metallisierungsstapel 100 in der Form einer Baugruppenumverteilungsschicht aufweisen können. 4 ist eine Querschnittsseitenansicht einer Flip-Chip-IC-Baugruppe 150, die einen Metallisierungsstapel 100 aufweist, der einen darin angeordneten dreidimensionalen Kondensator 102 aufweist, in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen. Der Kondensator 102 der Ausführungsform nach 4 kann irgendeine der hier offenbarten Formen annehmen. Der Kondensator 102 kann z. B. eine erste Platte 104, die eine Aussparung 108 aufweist, und eine zweite Platte 114, die einen Vorsprung 116 aufweist, der sich in die Aussparung 108 erstreckt, ohne sich mit der ersten Seite 104 in Kontakt zu befinden, aufweisen. Die IC-Baugruppe 150 nach 4 kann einen Die 158 aufweisen, der über die leitfähigen Kontakte 156 des Dies 158, die Zusammenschaltungen 154 der ersten Ebene und die leitfähigen Kontakte 152 des Metallisierungsstapels 100 an den Metallisierungsstapel 100 gekoppelt ist. Die leitfähigen Kontakte 152 können an die leitfähigen Wege 122 gekoppelt sein, die es ermöglichen, dass die Schaltungsanordnung innerhalb des Dies 158 an verschiedene der leitfähigen Kontakte 121 oder an den Kondensator 102 gekoppelt ist. Die in 4 veranschaulichten Zusammenschaltungen 154 der ersten Ebene sind Lötperlen, wobei aber irgendwelche geeigneten Zusammenschaltungen 154 der ersten Ebene verwendet werden können. Ein „leitfähiger Kontakt“, wie er hier verwendet wird, kann sich auf einen Abschnitt eines leitfähigen Materials (z. B. eines Metalls) beziehen, das als eine elektrische Schnittstelle zwischen verschiedenen Komponenten dient; die leitfähigen Kontakte können aus einer Oberfläche einer Komponente ausgespart sein, mit einer Oberfläche einer Komponente bündig sein oder sich weg von einer Oberfläche einer Komponente erstrecken und können irgendeine geeignete Form (z. B. eines leitfähigen Lötauges oder eines leitfähigen Sockels) annehmen.
  • In einigen Ausführungsformen kann zwischen dem Die 158 und dem Metallisierungsstapel 100 um die Zusammenschaltungen 154 der ersten Ebene ein Unterfüllungsmaterial 160 angeordnet sein, wobei eine Formverbindung 162 um den Die 158 und in Kontakt mit dem Metallisierungsstapel 100 angeordnet sein kann. In einigen Ausführungsformen kann das Unterfüllungsmaterial 160 das gleiche wie die Formverbindung 162 sein. Beispielhafte Materialien, die für das Unterfüllungsmaterial 160 und die Formverbindung 162 verwendet werden können, sind Epoxidformmaterialien, wie es geeignet ist. Die Zusammenschaltungen 120 der zweiten Ebene können an die leitfähigen Kontakte 121 gekoppelt sein. Die Zusammenschaltungen 120 der zweiten Ebene, die in 4 veranschaulicht sind, sind Lötkugeln (z. B. für eine Kugelgitterfeld-Anordnung), wobei aber irgendwelche geeigneten Zusammenschaltungen 120 der zweiten Ebene verwendet werden können (z. B. Stifte in einer Stiftgitterfeld-Anordnung oder Kontaktflecken in einer Kontaktfleckengitterfeld-Anordnung). Die Zusammenschaltungen 120 der zweiten Ebene können verwendet werden, um die IC-Baugruppe 150 an eine weitere Komponente, wie z. B. eine Leiterplatte (z. B. eine Hauptplatine), eine Verdrahtungslage oder eine weitere IC-Baugruppe, zu koppeln, wie in der Technik bekannt ist. Die IC-Baugruppe 150 kann eine Höhe 166 aufweisen; in einigen Ausführungsformen kann die Höhe 160 kleiner als 1 Millimeter (z. B. zwischen 0,5 und 1 Millimeter) sein.
  • 5 ist eine Querschnittsseitenansicht einer IC-Baugruppe 150 einer eingebetteten Kugelgitteranordnung auf Wafer-Ebene (eWLB-Gitteranordnung), die einen Metallisierungsstapel 100 aufweist, der einen darin angeordneten dreidimensionalen Kondensator 102 aufweist, in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen. Der Kondensator 102 der Ausführungsform nach 5 kann irgendeine der hier offenbarten Formen annehmen. Der Kondensator 102 kann z. B. eine erste Platte 104, die eine Aussparung 108 aufweist, und eine zweite Platte 114, die einen Vorsprung 116 aufweist, der sich in die Aussparung 108 erstreckt, ohne sich mit der ersten Platte 104 in Kontakt zu befinden, aufweisen. Die IC-Baugruppe 150 nach 5 kann einen Die 158 aufweisen, der über die leitfähigen Kontakte 156 des Dies 158 an den Metallisierungsstapel 100 gekoppelt ist; wie in der Technik der eWLB bekannt ist, kann der Metallisierungsstapel 100 auf dem Die 158 „errichtet“ sein. Die leitfähigen Kontakte 156 können an die leitfähigen Wege 122 gekoppelt sein, was es erlaubt, dass die Schaltungsanordnung innerhalb des Dies 158 elektrisch an verschiedene der leitfähigen Kontakte 121 oder an den Kondensator 102 gekoppelt ist.
  • Die Formverbindung 162, die Zusammenschaltungen 120 der zweiten Ebene und die Höhe 166 können die Form irgendeiner der Ausführungsformen annehmen, die oben bezüglich 4 erörtert worden sind. Die Formverbindung 162 der Ausführungsform nach 5 kann die Ausfächerungsbereiche 164 enthalten, die um den Die 158 angeordnet sind. In einigen Ausführungsformen können einer oder mehrere der Kondensatoren 102, die der Metallisierungsstapel 100 aufweist, unmittelbar an den Ausfächerungsbereichen 164 (z. B. zwischen den Ausfächerungsbereichen 164 und der zweiten Fläche 126 des Metallisierungsstapels 100 außerhalb des „Schattens“ des Dies 158) angeordnet sein.
  • Obwohl in den IC-Baugruppen 150 nach den 4 und 5 ein einziger Die 158 veranschaulicht ist, können diese IC-Baugruppen 150 mehrere Dies 158 aufweisen, wobei ein oder mehrere der mehreren Dies 158 an die Kondensatoren 102 gekoppelt sind, die der Metallisierungsstapel 100 aufweist. In einigen Ausführungsformen können die Dies 158 selbst die Kondensatoren 102 in ihren Metallstapeln am hinteren Ende aufweisen, wie oben bezüglich 14 erörtert worden ist. Die IC-Baugruppen 150 können zusätzliche passive Komponenten, wie z. B. „an der Oberfläche angebrachte“ Widerstände, Kondensatoren und Induktoren, die an der ersten Fläche 124 des Metallisierungsstapels angeordnet sind, aufweisen. Allgemeiner können die IC-Baugruppen 150 irgendwelche anderen aktiven oder passiven Komponenten aufweisen, die in der Technik bekannt sind.
  • Um die Kondensatoren 102 in den Metallisierungsstapeln 100 zu bilden, können irgendwelche geeigneten Herstellungstechniken verwendet werden, wie hier offenbart ist. Die 6-9 veranschaulichen verschiedene Operationen in einem beispielhaften Prozess zum Herstellen des dreidimensionalen Kondensators 102 nach 2 in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen. Obwohl der im Folgenden bezüglich der 6-9 erörterte beispielhafte Prozess die erste Platte 104 aufweist, die vor der zweiten Platte 114 gebildet wird, können die Operationen dieses Prozesses in Übereinstimmung mit den Lehren hier umgekehrt sein. Wenn z. B. der Metallisierungsstapel 100 einer eWLB-IC-Baugruppe 150 (z. B. in der Form einer Baugruppenumverteilungsschicht, wie oben bezüglich 5 erörtert worden ist) den Kondensator 102 aufweist, kann die zweite Platte 114 vor der ersten Platte 104 gebildet werden (z. B. wenn der Metallisierungsstapel 100 auf dem Die 158 „errichtet“ wird). Zusätzlich sind im Folgenden bezüglich der 6-9 nur die Operationen veranschaulicht, die auf den Aufbau des Kondensators 102 bezogen sind; diese Operationen werden im Allgemeinen während der Herstellung des Metallisierungsstapels 100 ausgeführt, wie in der Technik bekannt ist.
  • 6 veranschaulicht einen ersten Abschnitt 600 eines leitfähigen Materials. Dieser erste Abschnitt 600 kann im Wesentlichen planar sein und kann unter Verwendung irgendeines geeigneten Metallabscheidungsprozesses, der in der Technik bekannt ist, (z. B. bekannter Lithographie- und Ätztechniken) gebildet werden. In einigen Ausführungsformen kann der erste Abschnitt 600 aus Kupfer ausgebildet sein.
  • 7 veranschaulicht die erste Platte 104 anschließend an das Bereitstellen des zweiten Abschnitts 702 des leitfähigen Materials auf dem ersten Abschnitt 600 des leitfähigen Materials (6). Der zweite Abschnitt 702 kann durch eine mit einem Muster versehene Metallabscheidung (z. B. unter Verwendung bekannter Lithographie- und Ätztechniken) gebildet werden. Der zweite Abschnitt 702 und der erste Abschnitt 600 können zusammen die erste Platte 104 mit den Vorsprüngen 106 und den Aussparungen 108 bilden. Die erste Platte 104 nach 7 kann die Form irgendeiner der hier offenbarten ersten Platten 104 annehmen. In einigen Ausführungsformen kann die erste Platte 104 ein Teil einer Metallisierungsschicht des Metallisierungsstapels 100 sein und kann zusammen mit anderem Metallstrukturen in dieser Metallisierungsschicht gebildet werden.
  • 8 veranschaulicht eine Anordnung 800 anschließend an das Bereitstellen einer Schicht eines dielektrischen Materials 110 auf der ersten Platte 104 (7). In einigen Ausführungsformen kann die Schicht des dielektrische Materials 110 eine konforme Schicht sein, die sich selbst über die erste Platte 104 verteilt. Die Schicht des dielektrische Materials 110 kann z. B. auf der ersten Platte 104 bis zu einer Solldicke spritzbeschichtet werden. In anderen Ausführungsformen kann die Schicht des dielektrische Materials 110 unter Verwendung bekannter Lithographie- und Ätztechniken auf der ersten Platte 104 mit einem Muster versehen werden, um ein Profil zu erreichen, das den Vorsprüngen 106 und den Aussparungen 108 der ersten Platte 104 folgt, wie gezeigt ist. Die Schicht des dielektrischen Materials 110 nach 8 kann die Form irgendeiner der Ausführungsformen des hier offenbarten dielektrischen Materials 110 annehmen.
  • 9 veranschaulicht einen Kondensator 102 anschließend an das Bereitstellen der zweiten Platte 114 auf der Anordnung 800 (8). Die zweite Platte 114 kann z. B. durch irgendeine geeignete Metallabscheidungstechnik gebildet werden. Der in 9 veranschaulichte Kondensator 102 kann die Form des oben bezüglich 2 erörterten Kondensators 102 annehmen. In einigen Ausführungsformen kann die zweite Platte 114 ein Teil einer Metallisierungsschicht des Metallisierungsstapels 100 sein und kann zusammen mit anderen Metallstrukturen in dieser Metallisierungsschicht gebildet werden. Diese Metallisierungsschicht kann von der Metallisierungsschicht der ersten Platte 104 verschieden sein.
  • Der in 2 veranschaulichte Kondensator 102 weist die Aussparungen 108 und 118 mit den Seitenwänden auf, die sich in rechten Winkeln zu den Böden der Aussparungen 108 und 118 befinden, und weist außerdem die Vorsprünge 106 und 116 auf, deren Oberseiten sich in rechten Winkeln zu den Seitenwänden befinden. Dies ist einfach für die Leichtigkeit der Veranschaulichung, wobei in vielen Ausführungsformen die Böden der Aussparungen 108 und 118, die Seitenwände der Aussparungen 108 und 118 und die Oberseiten der Vorsprünge 106 und 116 gebogen und/oder abgewinkelt sein können. Die 10 und 11 sind z. B. Querschnittsseitenansichten verschiedener Ausführungsformen eines dreidimensionalen Kondensators 102, den ein Metallisierungsstapel 100 aufweisen kann, in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen. In der Ausführungsform nach 10 sind die Böden der Aussparungen 108 und 118, die Seitenwände der Aussparungen 108 und 118 und die Oberseiten der Vorsprünge 106 und 116 flach, wobei aber die Seitenwände der Aussparungen 108 und 118 bezüglich der Böden der Aussparungen 108 und 118 und der Oberseiten der Vorsprünge 106 und 116 abgewinkelt sind. Das Ergebnis ist, dass die Aussparungen 108 und 118 (und die entsprechenden Vorsprünge 106 und 116) konisch zulaufend sind; in der in 10 veranschaulichten speziellen Ausführungsform werden die Aussparungen 108 und 118 zum Boden der Aussparungen 108 und 118 schmaler, während die Vorsprünge 106 und 116 zu den Oberseiten der Vorsprünge 106 und 116 schmaler werden. Die Vorsprünge 116 der zweiten Platte 114 erstrecken sich in die Aussparungen 108 der ersten Platte 104, ohne sich mit der ersten Platte 104 in Kontakt zu befinden, wobei zwischen der ersten Platte 104 und der zweiten Platte 114 ein dielektrisches Material 110 angeordnet ist.
  • In der Ausführungsform nach 11 weisen die Böden der Aussparungen 108 und 118, die Seitenwände der Aussparungen 108 und 118 und die Oberseiten der Vorsprünge 106 und 116 irgendeine Krümmung auf, wobei die Seitenwände der Aussparungen 108 und 118 bezüglich der Böden der Aussparungen 108 und 118 und der Oberseiten der Vorsprünge 106 und 116 abgewinkelt sind. Das Ergebnis ist, dass die Aussparungen 108 und 118 (und die entsprechenden Vorsprünge 106 und 116) konisch zulaufend sind; wobei in der in 11 veranschaulichten speziellen Ausführungsform die Aussparungen 108 und 118 zu dem Boden der Aussparungen 108 und 118 schmaler werden, während die Vorsprünge 106 und 116 zu den Oberseiten der Vorsprünge 106 und 116 schmaler werden. Die Oberseiten der Vorsprünge 106 und 116 können von den Seitenwänden der Aussparungen 108 und 118 keine Ecken beschreiben, wobei auch die Seitenwände der Aussparungen 108 und 118 von den Böden der Aussparungen 108 und 118 keine Ecken beschreiben können. Die Vorsprünge 116 der zweiten Platte 114 erstrecken sich in die Aussparungen 108 der ersten Platte 104, ohne sich mit der ersten Platte 104 in Kontakt zu befinden, wobei zwischen der ersten Platte 104 und der zweiten Platte 114 ein dielektrisches Material 110 angeordnet ist. Die Ausführungsformen, in denen die Böden der Aussparungen 108 und 118 und die Oberseiten der Vorsprünge 106 und 116 gebogen sind (anstatt in rechten Winkeln zu enden) können leichter gegenüber Leckströmen abgedichtet werden und können folglich eine verbesserte Leistung zeigen.
  • 12 ist ein Ablaufplan eines Verfahrens 1200 zum Herstellen einer elektronischen Komponente, die einen dreidimensionalen Kondensator in einem Metallisierungsstapel aufweist, in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen. Obwohl die Operationen des Verfahrens 1200 bezüglich des Kondensators 102 in dem Metallisierungsstapel 100 veranschaulicht sein können, kann das Verfahren 1200 verwendet werden, um irgendeinen geeigneten Kondensator in einem Metallisierungsstapel zu bilden. Die Operationen sind jede einmal und in einer speziellen Reihenfolge in 12 veranschaulicht, wobei aber die Operationen auf Wunsch umgeordnet und/oder wiederholt werden können (wobei z. B. verschiedene Operationen parallel ausgeführt werden, wenn mehrere elektronische Komponenten gleichzeitig hergestellt werden).
  • In 1202 kann eine erste Platte in einem Metallisierungsstapel gebildet werden. Die erste Platte kann eine Aussparung aufweisen. Die erste Platte 104 kann z. B. in dem Metallisierungsstapel 100 gebildet werden und kann eine Aussparung 108 aufweisen (wie z. B. oben bezüglich der 6 und 7 erörtert worden ist).
  • Bei 1204 kann ein dielektrisches Material auf der ersten Platte bereitgestellt werden. Das dielektrische Material 110 kann z. B. auf der ersten Platte 104 bereitgestellt werden (wie z. B. oben bezüglich 8 erörtert worden ist).
  • Bei 1206 kann eine zweite Platte in dem Metallisierungsstapel auf dem dielektrischen Material nach 1204 gebildet werden. Die zweite Platte kann einen Vorsprung aufweisen, der sich in die Aussparung erstreckt und von der ersten Platte (nach 1202) durch das dielektrische Material (nach 1204) beabstandet ist. Die zweite Platte 114 kann z. B. auf dem dielektrischen Material 110 gebildet werden und kann einen Vorsprung 116 aufweisen, der sich in eine Aussparung 108 erstreckt, ohne sich mit der ersten Platte 104 in Kontakt zu befinden (wie z. B. oben bezüglich 9 erörtert worden ist).
  • Der Metallisierungsstapel irgendeiner geeigneten elektronischen Komponente kann die hier offenbarten Kondensatoren 102 aufweisen. Die 13-16 veranschaulichen verschiedene Beispiele von Vorrichtungen, die eine elektronische Komponente aufweisen kann, die einen Metallisierungsstapel 100 mit einem oder mehreren eines der hier offenbarten Kondensatoren 102 aufweist, oder die einen Metallisierungsstapel aufweisen kann, der einen oder mehrere eines der hier offenbarten Kondensatoren 102 aufweist.
  • Die 13A-B sind Draufsichten eines Wafers 1300 und der Dies 1302, die einen Metallisierungsstapel 100 mit einem oder mehreren Kondensatoren 102 aufweisen können, oder die eine IC-Baugruppe 150 (z. B. ein Die 158) aufweisen kann, in Übereinstimmung mit einer der hier offenbarten Ausführungsformen. Der Wafer 1300 kann aus einem Halbleitermaterial bestehen und kann einen oder mehrere Dies 1302 aufweisen, die IC-Strukturen aufweisen, die auf einer Oberfläche des Wafers 1300 ausgebildet sind. Jeder der Dies 1302 (der als ein Die 158 in einer IC-Baugruppe 150 verwendet werden kann) kann eine sich wiederholende Einheit eines Halbleiterprodukts sein, die irgendeine geeignete IC aufweist. Nachdem die Herstellung des Halbleiterprodukts abgeschlossen ist, kann der Wafer 1300 einem Vereinzelungsprozess unterzogen werden, in dem jeder der Dies 1302 von einem anderen getrennt wird, um diskrete „Chips“ des Halbleiterprodukts bereitzustellen. Der Die 1302 kann einen oder mehrere Transistoren (z. B. einige der im Folgenden erörterten Transistoren 1440 nach 14) und/oder eine Unterstützungsschaltungsanordnung, um elektrische Signale sowohl zu den Transistoren als auch zu irgendwelchen anderen IC-Komponenten zu leiten, aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann der Wafer 1300 oder der Die 1302 eine Speichervorrichtung (z. B. eine statische Schreib-Lese-Speicher-Vorrichtung (SRAM-Vorrichtung)), eine Logikvorrichtung (z. B. ein UND-, ODER-, NAND- oder NOR-Gatter) oder irgendein anderes geeignetes Schaltungselement aufweisen. Mehrere dieser Vorrichtungen können in einem einzigen Die 1302 kombiniert sein. Es kann z. B. eine Speicheranordnung, die durch mehrere Speichervorrichtungen ausgebildet ist, auf demselben Die 1302 als eine Verarbeitungsvorrichtung (z. B. die Verarbeitungsvorrichtung 1602 nach 16) oder eine andere Logik, die konfiguriert ist, Informationen in den Speichervorrichtungen zu speichern oder in der Speicheranordnung gespeicherte Anweisungen auszuführen, ausgebildet sein.
  • 14 ist eine Querschnittsseitenansicht einer IC-Vorrichtung 1400, die einen Metallisierungsstapel 100 mit einem oder mehreren Kondensatoren 102 aufweisen kann, oder die eine IC-Baugruppe 150 aufweisen kann, die einen Kondensator 102 in einem Metallisierungsstapel 100 (z. B. in einer Baugruppenumverteilungsschicht) aufweist, in Übereinstimmung mit einer der hier offenbarten Ausführungsformen. Ein oder mehrere Dies 158 können z. B. eine oder mehrere der IC-Vorrichtungen 1400 aufweisen. Die IC-Vorrichtung 1400 kann auf einem Substrat 1402 (z. B. dem Wafer 1300 nach 13A) ausgebildet sein, wobei sie ein Die (z. B. der Die 1302 nach 13B) aufweisen kann. Das Substrat 1402 kann ein Halbleitersubstrat sein, das aus Halbleitermaterialsystemen besteht, die z. B. Materialsysteme des N-Typs oder des P-Typs aufweisen. Das Substrat 1402 kann z. B. ein kristallines Substrat aufweisen, das unter Verwendung von Volumensilicium oder einer Silicium-auf-Isolator-Struktur ausgebildet ist. In einigen Ausführungsformen kann das Halbleitersubstrat 1402 unter Verwendung alternativer Materialien ausgebildet sein, die mit Silicium kombiniert sein können oder nicht, die Germanium, Indiumantimonid, Bleitellurid, Indiumarsenid, Indiumphosphid, Galliumarsenid oder Galliumantimonid aufweisen, aber nicht auf diese eingeschränkt sind. Weitere Materialien, die als Gruppe II-VI, III-V oder IV klassifiziert sind, können außerdem verwendet werden, um das Substrat 1402 zu bilden. Obwohl einige Beispiele von Materialien, aus denen das Substrat 1402 ausgebildet sein kann, hier beschrieben sind, kann jedes Material, das als eine Grundlage für eine IC-Vorrichtung 1400 dienen kann, verwendet werden. Das Substrat 1402 kann ein Teil eines vereinzelten Dies (z. B. der Dies 1302 nach 13B) oder eines Wafers (z. B. des Wafers 1300 nach 13A) sein.
  • Die IC-Vorrichtung 1400 kann ein oder mehrere Vorrichtungsschichten 1404 aufweisen, die auf dem Substrat 1402 angeordnet sind. Die Vorrichtungsschicht 1404 kann die Merkmale von einem oder mehreren Transistoren 1440 (z. B. Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFETs)), die auf dem Substrat 1402 ausgebildet sind, aufweisen. Die Halbleiterschicht 1404 kann z. B. ein oder mehrere Source- und/oder Drain- (S/D-) Gebiete 1420, ein Gate 1422, um den Stromfluss in den Transistoren 1440 zwischen den S/D-Gebieten 1420 zu steuern, und ein oder mehrere S/D-Kontakte 1424, um die elektrischen Signale zu/von den S/D-Gebieten zu leiten, aufweisen. Die Transistoren 1440 können zusätzliche Merkmale aufweisen, die um der Klarheit willen nicht dargestellt sind, wie z. B. Vorrichtungsisolationsgebiete, Gate-Kontakte und dergleichen. Die Transistoren 1440 sind nicht auf den Typ und die Konfiguration, die in 14 dargestellt sind, eingeschränkt, und können eine umfassende Vielfalt anderer Typen und Konfigurationen umfassen, wie z. B. Planartransistoren, Nicht-Planartransistoren oder eine Kombination aus beiden. Die Nicht-Planartransistoren können FinFET-Transistoren, wie z. B. Doppel-Gate-Transistoren oder Tri-Gate-Transistoren, und Transistoren mit umlaufendem Gate oder Rundum-Gate-Transistoren, wie z. B. Nanoband- und Nanodrahttransistoren, umfassen.
  • Jeder Transistor 1440 kann ein Gate 1422, das aus wenigstens zwei Schichten ausgebildet ist, eine dielektrische Gate-Schicht und eine Gate-Elektrodenschicht aufweisen. Die dielektrische Gate-Schicht kann eine Schicht oder einen Stapel von Schichten aufweisen. Die eine oder die mehreren Schichten können Siliciumoxid, Siliciumdioxid und/oder ein dielektrisches Material mit hohem k aufweisen. Das dielektrische Material mit hohem k kann Elemente, wie z. B. Hafnium, Silicium, Sauerstoff, Titan, Tantal, Lanthan, Aluminium, Zirkon, Barium, Strontium, Yttrium, Blei, Scandium, Niob und Zink aufweisen. Beispiele der Materialien mit hohem k, die in der dielektrischen Gate-Schicht verwendet werden können, weisen Hafniumoxid, Hafniumsiliciumoxid, Lanthanoxid, Lanthanaluminiumoxid, Zirkonoxid, Zirkonsiliciumoxid, Tantaloxid, Titanoxid, Bariumstrontiumtitanoxid, Bariumtitanoxid, Strontiumtitanoxid, Yttriumoxid, Aliminiumoxid, Bleiscandiumtantaloxid und Bleizinknionbat auf. In einigen Ausführungsformen kann ein Glühprozess an der dielektrischen Gate-Schicht ausgeführt werden, um ihre Qualität zu verbessern, wenn ein Material mit hohem k verwendet wird.
  • Die Gate-Elektrodenschicht kann auf der dielektrischen Gate-Schicht ausgebildet sein und kann wenigstens ein P-Typ-Arbeitsfunktionsmaterial oder ein N-Typ-Arbeitsfunktionsmaterial in Abhängigkeit davon, ob der Transistor 1440 ein PMOS- oder ein NMOS-Transistor sein soll, aufweisen. In einigen Implementierungen kann die Gate-Elektrodenschicht aus einem Stapel aus zwei oder mehr Metallschichten bestehen, wobei eine oder mehrere Metallschichten die Arbeitsfunktionsmetallschichten sind und wenigstens eine Metallschicht eine Füllmetallschicht ist. Es können weitere Metallschichten für andere Zwecke, wie z. B. eine Barrierenschicht, aufgewiesen werden. Für einen PMOS-Transistor weisen die Metalle, die für die Gate-Elektrode verwendet werden können, Ruthenium, Palladium, Platin, Kobalt, Nickel und leitfähige Metalloxide (z. B. Rutheniumoxid) auf, sind aber nicht auf diese eingeschränkt. Für einen NMOS-Transistor weisen die Metalle, die für die Gate-Elektrode verwendet werden können, Hafnium, Zirkon, Titan, Tantal, Aluminium, Legierungen dieser Metalle und Carbide dieser Metalle (z. B. Hafniumcarbid, Zirkoncarbid, Titancarbid, Tantalcarbid und Aluminiumcarbid) auf, sind aber nicht auf diese eingeschränkt.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Gate-Elektrode, wenn sie als ein Querschnitt des Transistors 1440 entlang der Source-Kanal-Drain-Richtung betrachtet wird, aus einer U-förmigen Struktur bestehen, die einen Bodenabschnitt, der zu der Oberfläche des Substrats im Wesentlichen parallel ist, und zwei Seitenwandabschnitte, die zu der Oberseite des Substrats im Wesentlichen senkrecht sind, aufweist. In anderen Ausführungsformen kann wenigstens eine der Metallschichten, die die Gate-Elektrode bilden, einfach eine planare Schicht sein, die zu der Oberseite des Substrats im Wesentlichen parallel ist und die keine Seitenwandabschnitte aufweist, die im Wesentlichen zur Oberseite des Substrats senkrecht sind. In anderen Ausführungsformen kann die Gate-Elektrode aus einer Kombination aus U-förmigen Strukturen und planaren, nicht-U-förmigen Strukturen bestehen. Die Gate-Elektrode kann z. B. aus einer oder mehreren U-förmigen Metallschichten bestehen, die oben auf einer oder mehreren planaren nicht-U-förmigen Schichten ausgebildet sind.
  • In einigen Ausführungsformen kann ein Paar von Seitenwandabstandshaltern auf gegenüberliegenden Seiten des Gate-Stapels ausgebildet sein, um den Gate-Stapel einzuklammern. Die Seitenwandabstandshalter können aus einem Material, wie z. B. Siliciumnitrid, Siliciumoxid, Siliciumcarbid, mit Kohlenstoff dotiertem Siliciumnitrid und Siliciumoxinitrid, ausgebildet sein. Die Prozesse zum Bilden der Seitenwandabstandshalter sind in der Technik wohlbekannt und enthalten im Allgemeinen Abscheidungs- und Ätzprozessschritte. In einigen Ausführungsformen können mehrere Abstandshalterpaare verwendet werden; es können z. B. zwei Paare, drei Paare oder vier Paare von Seitenwandabstandshaltern auf gegenüberliegenden Seiten des Gate-Stapels ausgebildet sein.
  • Die S/D-Gebiete 1420 können innerhalb des Substrats 1402 dem Gate 1422 jedes Transistors 1440 benachbart ausgebildet sein. Die S/D-Gebiete 1420 können z. B. unter Verwendung entweder eines Implantations-/Diffusionsprozesses oder eines Ätz-/Abscheidungsprozesses gebildet werden. In dem ersteren Prozess können Dotierstoffe, wie z. B. Bor, Aluminium, Antimon, Phosphor oder Arsen, in das Substrat 1402 ionenimplantiert werden, um die S/D-Gebiete 1420 zu bilden. Dem lonenimplantationsprozess kann ein Glühprozess, der die Dotierstoffe aktiviert und veranlasst, dass sie weiter in das Substrat 1402 diffundieren, folgen. In dem letzteren Prozess kann das Substrat 1402 zuerst geätzt werden, um die Aussparungen an den Orten der S/D-Gebiete 1420 zu bilden. Dann kann ein epitaktischer Abscheidungsprozess ausgeführt werden, um die Aussparungen mit einem Material zu füllen, das verwendet wird, um die S/D-Gebiete 1420 herzustellen. In einigen Implementierungen können die S/D-Gebiete 1420 unter Verwendung einer Siliciumlegierung, wie z. B. Siliciumgermanium oder Siliciumcarbid, hergestellt werden. In einigen Ausführungsformen kann das epitaktisch abgeschiedene Silicium vor Ort mit den Dotierstoffen, wie z. B. Bor, Arsen oder Phosphor, dotiert werden. In einigen Ausführungsformen können die S/D-Gebiete 1420 unter Verwendung eines oder mehrerer alternativer Halbleitermaterialien, wie z. B. Germanium oder eines Gruppe-III-V-Materials oder einer Legierung, gebildet werden. In weiteren Ausführungsformen können eine oder mehrere Schichten des Metalls und/oder der Metalllegierungen verwendet werden, um die S/D-Gebiete 1420 zu bilden.
  • Die elektrischen Signale, wie z. B. die Leistungs- und/oder Eingabe-/Ausgabesignale (E/A-Signale) können zu und/oder von den Transistoren 1440 der Vorrichtungsschicht 1404 durch eine oder mehrere Zusammenschaltungsschichten geleitet werden, die auf der Vorrichtungsschicht 1404 angeordnet sind (die in 14 als die Zusammenschaltungsschichten 1406-1410 veranschaulicht sind). Die elektrisch leitfähigen Merkmale der Vorrichtungsschicht 1404 (z. B. das Gate 1422 und/oder die S/D-Kontakte 1424) können z. B. mit den Zusammenschaltungsstrukturen 1428 der Zusammenschaltungsschichten 1406-1410 elektrisch gekoppelt sein. Die eine oder die mehreren Zusammenschaltungsschichten 1406-1410 können einen dielektrischen Zwischenschichtenstapel (ILD-Stapel) 1419 der IC-Vorrichtung 1400 bilden. In einigen Ausführungsformen können die Zusammenschaltungsschichten 1406-1410 den Metallisierungsstapel 100 bereitstellen, wobei ein oder mehrere (nicht gezeigte) Kondensatoren 102 in den Zusammenschaltungsschichten 1406 in Übereinstimmung mit einer der hier offenbarten Techniken angeordnet sein können. Eine der Zusammenschaltungsschichten 1406-1410 kann z. B. die erste Platte 104 aufweisen, während eine weitere der Zusammenschaltungsschichten 1406-1410 die zweite Platte 114 aufweisen kann. Ein oder mehrere Kondensatoren 102 in dem ILD-Stapel 1419 können an irgendwelche geeigneten Vorrichtungen der Vorrichtungen in der Vorrichtungsschicht 1404 und/oder an eine oder mehrere der (im Folgenden erörterten) Bondinseln 1436 gekoppelt sein.
  • Die Zusammenschaltungsstrukturen 1428 können innerhalb der Zusammenschaltungsschichten 1406-1410 angeordnet sein, um die elektrischen Signale gemäß einer umfassenden Vielfalt von Bauformen zu leiten, (die Anordnung ist insbesondere nicht auf die spezielle Konfiguration der Zusammenschaltungsstrukturen 1428, die in 14 dargestellt ist, eingeschränkt). Obwohl in 14 eine spezielle Anzahl von Zusammenschaltungsschichten 1406-1410 dargestellt ist, weisen die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung IC-Vorrichtungen auf, die mehr oder weniger Zusammenschaltungsschichten aufweisen, als dargestellt sind.
  • In einigen Ausführungsformen können die Zusammenschaltungsstrukturen 1428 Grabenstrukturen 1428a (die manchmal als „Linien“ bezeichnet werden) und/oder Durchkontaktierungsstrukturen 1428b (die manchmal als „Löcher“ bezeichnet werden), die mit einem elektrisch leitfähigen Material, wie z. B. einem Metall, gefüllt sind, aufweisen. Die Grabenstrukturen 1428a können dafür ausgelegt sein, die elektrischen Signale in einer Richtung einer Ebene zu leiten, die zu einer Oberfläche des Substrats 1402, auf der die Vorrichtungsschicht 1404 ausgebildet ist, im Wesentlichen parallel ist. Die Grabenstrukturen 1428a können die elektrischen Signale in einer Richtung in die und aus der Seite aus der Perspektive nach 14 leiten. Die Durchkontaktierungsstrukturen 1428b können angeordnet sein, um die elektrischen Signale in einer Richtung einer Ebene zu leiten, die im Wesentlichen zu der Oberfläche des Substrats 1402, auf der die Vorrichtungsschicht 1404 ausgebildet ist, senkrecht ist. In einigen Ausführungsformen können die Durchkontaktierungsstrukturen 1428b die Grabenstrukturen 1428a verschiedener Zusammenschaltungsschichten 1406-1410 miteinander elektrisch koppeln.
  • Die Zusammenschaltungsschichten 1406-1410 können ein dielektrisches Material 1426 aufweisen, das zwischen den Zusammenschaltungsstrukturen 1428 angeordnet ist, wie in 14 gezeigt ist. In einigen Ausführungsformen kann das dielektrische Material 1426, das zwischen den Zusammenschaltungsstrukturen 1428 in verschiedenen der Zusammenschaltungsschichten 1406-1410 angeordnet ist, verschiedene Zusammensetzungen aufweisen; in anderen Ausführungsformen kann die Zusammensetzung des dielektrischen Materials 1426 zwischen verschiedenen Zusammenschaltungsschichten 1406-1410 die gleiche sein.
  • Eine erste Zusammenschaltungsschicht 1406 (die als das Metall 1 oder „M1“ bezeichnet wird) kann direkt auf der Vorrichtungsschicht 1404 ausgebildet sein. In einigen Ausführungsformen kann die erste Zusammenschaltungsschicht 1406 die Grabenstrukturen 1428a und/oder die Durchkontaktierungsstrukturen 1428b aufweisen, wie gezeigt ist. Die Grabenstrukturen 1428a der ersten Zusammenschaltungsschicht 1406 können mit den Kontakten (z. B. den S/D-Kontakten 1424) der Vorrichtungsschicht 1404 gekoppelt sein.
  • Eine zweite Zusammenschaltungsschicht 1408 (die als das Metall 2 oder „M2“ bezeichnet wird) kann direkt auf der ersten Zusammenschaltungsschicht 1406 ausgebildet sein. In einigen Ausführungsformen kann die zweite Zusammenschaltungsschicht 1408 die Durchkontaktierungsstrukturen 1428b aufweisen, um die Grabenstrukturen 1428a der zweiten Zusammenschaltungsschicht 1408 mit den Grabenstrukturen 1428a der ersten Zusammenschaltungsschicht 1406 zu koppeln. Obwohl die Grabenstrukturen 1428a und die Durchkontaktierungsstrukturen 1428b strukturell mit einer Linie innerhalb jeder Zusammenschaltungsschicht (z. B. innerhalb der zweiten Zusammenschaltungsschicht 1408) und der Klarheit willen dargestellt sind, können die Grabenstrukturen 1428a und die Durchkontaktierungsstrukturen 1428b in einigen Ausführungsformen strukturell und/oder materiell zusammenhängend sein (z. B. während eines doppelten Damaszierungsprozesses gleichzeitig gefüllt werden).
  • Eine dritte Zusammenschaltungsschicht 1410 (die als das Metall 3 oder „M3“ bezeichnet wird) (und auf Wunsch zusätzliche Zusammenschaltungsschichten) können hintereinander gemäß ähnlichen Techniken und Konfigurationen, die im Zusammenhang mit der zweiten Zusammenschaltungsschicht 1408 oder der ersten Zusammenschaltungsschicht 1406 beschrieben worden sind, auf der zweiten Zusammenschaltungsschicht 1408 gebildet werden. In einigen Ausführungsformen können die Zusammenschaltungsschichten, die in der IC-Vorrichtung 1400 „höher oben“ sind, dicker sein und können zum Bilden der Platten 104 und 114 des Kondensators 102 besonders vorteilhaft sein.
  • Die IC-Vorrichtung 1400 kann z. B. ein Lötabdecklackmaterial 1434 (z. B. Polyimid oder ein ähnliches Material) und eine oder mehrere Bondinseln 1436, die auf den Zusammenschaltungsschichten 1406-1410 ausgebildet sind, aufweisen. Die Bondinseln 1436 können mit den Zusammenschaltungsstrukturen 1428 elektrisch gekoppelt sein und können konfiguriert sein, die elektrischen Signale des Transistors (der Transistoren) 1440 zu anderen äußeren Vorrichtungen zu leiten. Die Lötverbindungen können z. B. auf der einen oder den mehreren Bondinseln 1436 ausgebildet sein, um einen Chip, der die IC-Vorrichtung 1400 aufweist, mechanisch und/oder elektrisch mit einer weiteren Komponente (z. B. einer Leiterplatte) zu koppeln. Die IC-Vorrichtung 1400 kann in anderen Ausführungsformen andere alternative Konfigurationen, um die elektrischen Signale von den Zusammenschaltungsschichten 1406-1410 zu leiten, aufweisen als dargestellt sind. Die Bondinseln 1436 können z. B. durch andere analoge Merkmale (z. B. Pfosten) ersetzt sein oder können ferner andere analoge Merkmale (z. B. Pfosten) aufweisen, die die elektrischen Signale zu den äußeren Komponenten leiten.
  • 15 ist eine Querschnittsseitenansicht einer IC-Vorrichtungsanordnung 1500, die eine IC-Baugruppe 150 aufweisen kann, die einen Kondensator 102 in einem Metallisierungsstapel 100 (z. B. in einer Baugruppenumverteilungsschicht) und/oder eine weitere elektronische Komponente (z. B. einen Die), die einen Kondensator 102 in einem Metallisierungsstapel 100 aufweist, aufweist, in Übereinstimmung mit einer der hier offenbarten Ausführungsformen. Die IC-Vorrichtungsanordnung 1500 weist eine Anzahl von Komponenten auf, die auf einer Leiterplatte 1502 (die z. B. eine Hauptplatine sein kann) angeordnet sind. Die IC-Vorrichtungsanordnung 1500 weist Komponenten auf, die auf einer ersten Fläche 1540 der Leiterplatte 1502 und auf einer gegenüberliegenden zweiten Fläche 1542 der Leiterplatte 1502 angeordnet sind; alternativ können die Komponenten auf einer oder beiden Flächen 1540 und 1542 angeordnet sein. Jede der im Folgenden bezüglich der IC-Vorrichtungsanordnung 1500 erörterten IC-Baugruppen kann einen oder mehrere Kondensatoren 102 aufweisen, die in einem Metallisierungsstapel 100 (z. B. eines Dies oder der IC-Baugruppe) angeordnet sind.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Leiterplatte 1502 eine gedruckte Leiterplatte (PCB) sein, die mehrere Metallschichten aufweist, die durch Schichten eines dielektrischen Materials voneinander getrennt sind und durch elektrisch leitfähige Durchkontaktierungen zusammengeschaltet sind. Irgendeine oder mehrere der Metallschichten können in einem gewünschten Schaltungsmuster ausgebildet sein, um elektrische Signale (optional im Zusammenhang mit anderen Metallschichten) zwischen den an die Leiterplatte 1502 gekoppelten Komponenten zu leiten. In anderen Ausführungsformen kann die Leiterplatte 1502 ein Nicht-PCB-Substrat sein.
  • Die in 15 veranschaulichte IC-Vorrichtungsanordnung 1500 weist eine Baugruppe-auf-Verdrahtungslage-Struktur 1536 auf, die durch die Kopplungskomponenten 1516 an die erste Fläche 1540 der Leiterplatte 1502 gekoppelt ist. Die Kopplungskomponenten 1516 können die Baugruppe-auf-Verdrahtungslage-Struktur 1536 elektrisch und mechanisch an die Leiterplatte 1502 koppeln und können Lötkugeln (wie in 15 gezeigt ist), die Stecker- und Buchsenabschnitte einer Fassung, einen Klebstoff, ein Unterfüllungsmaterial und/oder irgendeine andere geeignete elektrische und/oder mechanische Kopplungsstruktur aufweisen.
  • Die Baugruppe-auf-Verdrahtungslage-Struktur 1536 kann eine IC-Baugruppe 1520 aufweisen, die durch die Kopplungskomponenten 1518 an eine Verdrahtungslage 1504 gekoppelt ist. Die Kopplungskomponenten 1518 können irgendeine für die Anwendung geeignete Form annehmen, wie z. B. die Formen, die oben bezüglich der Kopplungskomponenten 1516 erörtert worden sind. Obwohl in 15 eine einzige IC-Baugruppe 1520 gezeigt ist, können mehrere IC-Baugruppen an die Verdrahtungslage 1504 gekoppelt sein; in der Tat können zusätzliche Verdrahtungslagen an die Verdrahtungslage 1504 gekoppelt sein. Die Verdrahtungslage 1504 kann ein dazwischenliegendes Substrat bereitstellen, das verwendet wird, um die Leiterplatte 1502 und die IC-Baugruppe 1520 zu überbrücken. Die IC-Baugruppe 1520 kann z. B. einen Die (z. B. den Die 1302 nach 13B), eine IC-Vorrichtung (z. B. die IC-Vorrichtung 1400 nach 14) oder irgendeine andere geeignete Komponente sein oder aufweisen. Im Allgemeinen kann die Verdrahtungslage 1504 eine Verbindung zu einer breiteren Teilung ausbreiten oder eine Verbindung zu einer anderen Verbindung umleiten. Die Verdrahtungslage 1504 kann z. B. die IC-Baugruppe 1520 (z. B. einen Die) an eine Kugelgitteranordnung (BGA) der Kopplungskomponenten 1516 zur Kopplung an die Leiterplatte 1502 koppeln. In der in 15 veranschaulichten Ausführungsform sind die IC-Baugruppe 1520 und die Leiterplatte 1502 auf gegenüberliegenden Seiten der Verdrahtungslage 1504 befestigt; in anderen Ausführungsformen können die IC-Baugruppe 1520 und die Leiterplatte 1502 auf derselben Seite der Verdrahtungslage 1504 befestigt sein. In einigen Ausführungsformen können über die Verdrahtungslage 1504 drei oder mehr Komponenten zusammengeschaltet sein. In einigen Ausführungsformen kann die IC-Baugruppe 1520 die Form irgendeiner der hier offenbarten IC-Baugruppen 150 annehmen.
  • Die Verdrahtungslage 1504 kann aus einem Epoxidharz, einem glasfaserverstärkten Epoxidharz, einem Keramikmaterial oder einem Polymermaterial, wie z. B. Polyimid, ausgebildet sein. In einigen Ausführungsformen kann die Verdrahtungslage 1504 aus abwechselnden starren oder elastischen Materialien ausgebildet sein, die die gleichen Materialien, die oben für die Verwendung in einem Halbleitersubstrat beschrieben worden sind, wie z. B. Silicium, Germanium und andere Gruppe-III-V- und Gruppe-IV-Materialien, aufweisen. Die Verdrahtungslage 1504 kann die Metallzusammenschaltungen 1508 und die Durchkontaktierungen 1510, die Silicium-Durchkontaktierungen (TSVs) 1506 aufweisen, aber nicht auf diese eingeschränkt sind, aufweisen. Die Verdrahtungslage 1504 kann ferner eingebettete Vorrichtungen 1514 aufweisen, die sowohl passive als auch aktive Vorrichtungen aufweisen. Derartige Vorrichtungen können Kondensatoren, Entkopplungskondensatoren, Widerstände, Induktoren, Sicherungen, Dioden, Transformatoren, Sensoren, elektrostatische Entladungsvorrichtungen (ESD-Vorrichtungen) und Speichervorrichtungen aufweisen, sind aber nicht auf diese eingeschränkt. Komplexere Vorrichtungen, wie z. B. Hochfrequenzvorrichtungen (HF-Vorrichtungen), Leistungsverstärker, Leistungsmanagementvorrichtungen, Antennen, Anordnungen, Sensoren und Vorrichtungen mikroelektromechanischer Systeme (MEMS-Vorrichtungen) können außerdem auf der Verdrahtungslage 1504 ausgebildet sein. Die Baugruppe-auf-Verdrahtungslage-Struktur 1536 kann die Form irgendeiner der Baugruppe-auf-Verdrahtungslage-Strukturen annehmen, die in der Technik bekannt sind.
  • Die IC-Vorrichtungsanordnung 1500 kann eine IC-Baugruppe 1524 aufweisen, die durch die Kopplungskomponenten 1522 an die erste Fläche 1540 der Leiterplatte 1502 gekoppelt ist. Die Kopplungskomponenten 1522 können die Form irgendeiner der oben bezüglich der Kopplungskomponenten 1516 erörterten Ausführungsformen annehmen, während die IC-Baugruppe 1524 die Form irgendeiner der oben bezüglich der IC-Baugruppe 1520 erörterten Ausführungsformen annehmen kann. In einigen Ausführungsformen kann die IC-Baugruppe 1524 die Form irgendeiner der hier offenbarten IC-Baugruppen 1540 annehmen. Die IC-Vorrichtungsanordnung 1500 kann außerdem eine IC-Baugruppe 150 in Übereinstimmung mit irgendeiner der hier offenbarten Ausführungsformen aufweisen.
  • Die in 15 veranschaulichte IC-Vorrichtungsanordnung 1500 weist eine Baugruppe-auf-Baugruppe-Struktur 1534 auf, die durch die Kopplungskomponenten 1528 an die zweite Fläche 1542 der Leiterplatte 1502 gekoppelt ist. Die Baugruppe-auf-Baugruppe-Struktur 1534 kann eine IC-Baugruppe 1526 und eine IC-Baugruppe 1532 aufweisen, die durch die Kopplungskomponenten 1530 miteinander gekoppelt sind, so dass die IC-Baugruppe 1526 zwischen der Leiterplatte 1502 und der IC-Baugruppe 1532 angeordnet ist. Die Kopplungskomponenten 1528 und 1530 können die Form irgendeiner der Ausführungsformen der Kopplungskomponenten 1516, die oben erörtert worden sind, annehmen, während die IC-Baugruppen 1526 und 1532 die Form irgendeiner der Ausführungsformen der IC-Baugruppe 1520, die oben erörtert worden sind, annehmen können. Die Baugruppe-auf-Baugruppe-Struktur 1534 kann in Übereinstimmung mit irgendeiner der in der Technik bekannten Baugruppe-auf-Baugruppe-Strukturen konfiguriert sein. In einigen Ausführungsformen können die IC-Baugruppe 1526 und/oder die IC-Baugruppe 1532 die Form irgendeiner der hier offenbarten IC-Baugruppen 150 annehmen.
  • 16 ist ein Blockschaltplan einer beispielhaften Computervorrichtung 1600, die eine oder mehrere IC-Baugruppen 150 aufweisen kann, die einen oder mehrere Kondensatoren 102, die in einem Metallisierungsstapel 100 (z. B. in der Baugruppenumverteilungsschicht) angeordnet sind, oder eine oder mehrere andere elektronische Komponenten, die einen oder mehrere Kondensatoren 102 aufweisen, die in einem Metallisierungsstapel angeordnet sind, aufweist, in Übereinstimmung mit einer der hier offenbarten Ausführungsformen. Irgendwelche geeigneten Komponenten der Komponenten der Computervorrichtung 1600 können z. B. eine oder mehrere der hier offenbarten IC-Baugruppen aufweisen. Eine Anzahl von Komponenten ist in 16 so veranschaulicht, dass die Kopplungsvorrichtung 1600 sie aufweist, wobei aber irgendeine oder mehrere dieser Komponenten weggelassen oder doppelt sein können, wie es für die Anwendung geeignet ist. In einigen Ausführungsformen können einige oder alle der Komponenten, die die Computervorrichtung 1600 aufweist, an einer oder mehreren Hauptplatinen befestigt sein. In einigen Ausführungsformen können einige oder alle dieser Komponenten auf einem einzigen Die eines Systems-auf-einem-Chip (SoC) hergestellt sein.
  • Zusätzlich kann in verschiedenen Ausführungsformen die Computervorrichtung 1600 eine oder mehrere der in 16 veranschaulichten Komponenten nicht aufweisen, wobei aber die Computervorrichtung 1600 eine Schnittstellenschaltungsanordnung zur Kopplung an die eine oder die mehreren Komponenten aufweisen kann. Die Computervorrichtung 1600 kann z. B. keine Anzeigevorrichtung 1606 aufweisen, wobei sie aber eine Anzeigevorrichtungsschnittstellen-Schaltungsanordnung (z. B. einen Verbinder und eine Treiberschaltungsanordnung) aufweisen kann, an die eine Anzeigevorrichtung 1606 gekoppelt sein kann. In einem weiteren Satz von Beispielen kann die Computervorrichtung 1600 keine Audioeingabevorrichtung 1624 oder keine Audioausgabevorrichtung 1608 aufweisen, wobei sie aber eine Audioeingabe- oder -ausgabevorrichtungs-Schnittstellenschaltungsanordnung (z. B. Verbinder und eine Unterstützungsschaltungsanordnung) aufweisen kann, an die eine Audioeingabevorrichtung 1624 oder eine Audioausgabevorrichtung 1608 gekoppelt sein kann.
  • Die Computervorrichtung 1600 kann eine Verarbeitungsvorrichtung 1602 (z. B. eine oder mehrere Verarbeitungsvorrichtungen) aufweisen. Der Begriff „Verarbeitungsvorrichtung“ oder „Prozessor“, wie er hier verwendet wird, kann sich auf irgendeine Vorrichtung oder einen Abschnitt einer Vorrichtung beziehen, die bzw. der elektronische Daten aus Registern und/oder einem Speicher verarbeitet, um diese elektronischen Daten in andere elektronische Daten zu transformieren, die in den Registern und/oder im Speicher gespeichert werden können. Die Verarbeitungsvorrichtung 1602 kann einen oder mehrere digitale Signalprozessoren (DSPs), anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs), Zentraleinheiten (CPUs), Graphikverarbeitungseinheiten (GPUs), Kryptoprozessoren (spezialisierte Prozessoren, die kryptographische Algorithmen innerhalb der Hardware ausführen), Server-Prozessoren oder irgendwelche andere geeignete Verarbeitungsvorrichtungen aufweisen. Die Computervorrichtung 1600 kann einen Speicher 1604 aufweisen, der selbst eine oder mehrere Speichervorrichtungen, wie z. B. einen flüchtigen Speicher (z. B. einen dynamischen Schreib-Lese-Speicher (DRAM)), einen nichtflüchtigen Speicher (z. B. einen Festwertspeicher (ROM)), einen Flash-Speicher, einen Halbleiterspeicher und/oder ein Festplattenlaufwerk, aufweisen kann. In einigen Ausführungsformen kann der Speicher 1604 einen Speicher aufweisen, der einen Die mit einer Verarbeitungsvorrichtung 1602 gemeinsam benutzt. Dieser Speicher kann als ein Cache-Speicher verwendet werden und kann einen eingebetteten dynamischen Schreib-Lese-Speicher (eDRAM) oder einen magnetischen Spinübertragungsdrehmoment-Schreib-Lese-Speicher (STT-MRAM) aufweisen.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Computervorrichtung 1600 einen Kommunikationschip 1612 (z. B. einen oder mehrere Kommunikationschips) aufweisen. Der Kommunikationschip 1612 kann z. B. konfiguriert sein, drahtlose Kommunikationen für die Übertragung von Daten zu der und von der Computervorrichtung 1600 zu managen. Der Begriff „drahtlos“ und seine Ableitungen können verwendet werden, um Schaltungen, Vorrichtungen, Systeme, Verfahren, Techniken, Kommunikationskanäle usw. zu beschreiben, die Daten unter Verwendung modulierter elektromagnetischer Strahlung durch ein nicht festes Medium übertragen können. Der Begriff bedeutet nicht, dass die zugeordneten Vorrichtungen keine Drähte enthalten, obwohl sie in einigen Ausführungsformen keine enthalten könnten.
  • Der Kommunikationschip 1612 kann irgendeine Anzahl drahtloser Standards oder Protokolle implementieren, die die Standards des Instituts für Elektro- und Elektronikingenieure (IEEE), die Wi-Fi (die IEEE-1402.11-Familie), die IEEE-1402.16-Standards (z. B. Änderung IEEE-1402.16-2005) aufweisen, das Projekt der langfristigen Entwicklung (LTE) zusammen mit irgendwelchen Änderungen, Aktualisierungen und/oder Überarbeitungen (z. B. das erweiterte LTE-Projekt, das ultramobile Breitbandprojekt (UMB-Projekt) (das außerdem als „3GPP2“ bezeichnet wird) usw.) aufweisen, die aber nicht auf diese eingeschränkt sind. Die IEEE-1402.16-kompatiblen drahtlosen Breitbandzugangsnetze (BWA-Netze) werden im Allgemeinen als WiMAX-Netze bezeichnet, ein Akronym, das für weltweite Zusammenarbeitsfähigkeit für den Mikrowellenzugang steht, das ein Gütezeichen für Produkte ist, die die Konformitäts- und Zusammenarbeitsfähigkeitstests für die IEEE-1402.16-Standards bestehen. Der Kommunikationschip 1612 kann in Übereinstimmung mit einem globalen System für die Mobilkommunikation (GSM), einem allgemeinen Paketfunkdienst (GPRS), einem universellen mobilen Telekommunikationssystem (UMTS), einem Hochgeschwindigkeits-Paketzugang (HSPA), einem entwickelten HSPA (E-HSPA) oder einem LTE-Netz arbeiten. Der Kommunikationschip 1612 kann in Übereinstimmung mit den verbesserten Daten für die GSM-Entwicklung (EDGE), einem GSM-EDGE-Funkzugangsnetz (GERAN), einem universellen terrestrischen Funkzugangsnetz (UTRAN) oder einem entwickelten UTRAN (E-UTRAN) arbeiten. Der Kommunikationschip 1612 kann in Übereinstimmung mit sowohl einem Codemultiplexzugriff (CDMA), einem Zeitmultiplexzugriff (TDMA), einer digitalen verbesserten schnurlosen Telekommunikation (DECT), optimierter Entwicklungsdaten (EV-DO) und deren Ableitungen als auch irgendwelchen anderen drahtlosen Protokollen, die als 3G, 4G, 5G und darüber hinaus bezeichnet werden, arbeiten. Der Kommunikationschip 1612 kann in anderen Ausführungsformen in Übereinstimmung mit anderen drahtlosen Protokollen arbeiten. Die Computervorrichtung 1600 kann eine Antenne 1622 aufweisen, um die drahtlosen Kommunikationen zu fördern und/oder andere drahtlose Kommunikationen (wie z. B. AM- oder FM-Funkübertragungen) zu empfangen.
  • In einigen Ausführungsformen kann der Kommunikationschip 1612 verdrahtete Kommunikationen, wie z. B. elektrische, optische oder irgendwelche andere geeignete Kommunikationsprotokolle (z. B. das Ethernet) managen. Wie oben angegeben worden ist, kann der Kommunikationschip 1612 mehrere Kommunikationschips aufweisen. Ein erster Kommunikationschip kann z. B. für die drahtlosen Kommunikationen mit kürzerer Reichweite, wie z. B. Wi-Fi oder Bluetooth, dediziert sein, während ein zweiter Kommunikationschip 1612 für die drahtlosen Kommunikationen mit längerer Reichweite, wie z. B. GPS, EDGE, GRPS, CDMA, WiMAX, LTE, EV-DO oder andere, dediziert sein kann. In einigen Ausführungsformen kann ein erster Kommunikationschip 1612 für die drahtlosen Kommunikationen dediziert sein, während ein zweiter Kommunikationschip 1612 für die verdrahteten Kommunikationen dediziert sein kann.
  • Die Computervorrichtung 1600 kann eine Batterie-/Leistungsschaltungsanordnung 1614 aufweisen. Die Batterie-/Leistungsschaltungsanordnung 1614 kann eine oder mehrere Energiespeichervorrichtungen (z. B. Batterien oder Kondensatoren) und/oder eine Schaltungsanordnung zum Koppeln der Komponenten der Computervorrichtung 1600 an eine von der Computervorrichtung 1600 separate Energiequelle (z. B. die Wechselstrom-Netzleistung) aufweisen.
  • Die Computervorrichtung 1600 kann eine Anzeigevorrichtung 1606 (oder eine entsprechende Schnittstellenschaltungsanordnung, wie oben erörtert worden ist) aufweisen. Die Anzeigevorrichtung 1606 kann z. B. irgendwelche visuellen Indikatoren, wie z. B. eine Head-up-Anzeige, einen Computermonitor, einen Projektor, eine Berührungsschirmanzeige, eine Flüssigkristallanzeige (LCD), eine Leuchtdiodenanzeige oder eine Flachtafelanzeige, aufweisen.
  • Die Computervorrichtung 1600 kann eine Audioausgabevorrichtung 1608 (oder eine entsprechende Schnittstellenschaltungsanordnung, wie oben erörtert worden ist) aufweisen. Die Audioausgabevorrichtung 1608 kann z. B. irgendeine Vorrichtung aufweisen, die einen hörbaren Indikator erzeugt, wie z. B. Lautsprecher, Kopfhörer oder Ohrhörer.
  • Die Computervorrichtung 1600 kann eine Audioeingabevorrichtung 1624 (oder eine entsprechende Schnittstellenschaltungsanordnung, wie oben erörtert worden ist) aufweisen. Die Audioeingabevorrichtung 1624 kann irgendeine Vorrichtung aufweisen, die ein Signal erzeugt, das für einen Ton repräsentativ ist, wie z. B. ein Mikrophon, Mikrophonanordnungen oder digitale Instrumente (z. B. Instrumente, die einen Ausgang einer digitalen Musikinstrumentenschnittstelle (MIDI-Ausgang) aufweisen).
  • Die Computervorrichtung 1600 kann eine Vorrichtung des globalen Positionierungssystems (GPS-Vorrichtung) 1618 (oder eine entsprechende Schnittstellenschaltungsanordnung, wie oben erörtert worden ist), aufweisen. Die GPS-Vorrichtung 1618 kann mit einem satellitenbasierten System in Verbindung stehen und kann einen Ort der Computervorrichtung 1600 empfangen, wie in der Technik bekannt ist.
  • Die Computervorrichtung 1600 kann eine andere Ausgabevorrichtung 1610 (oder eine entsprechende Schnittstellenschaltungsanordnung, wie oben erörtert worden ist) aufweisen. Beispiele der anderen Ausgabevorrichtung 1610 können einen Audio-Codec, einen Video-Codec, einen Drucker, einen verdrahteten oder drahtlosen Sendeempfänger zum Bereitstellen von Informationen für andere Vorrichtungen oder eine zusätzliche Speichervorrichtung aufweisen.
  • Die Computervorrichtung 1600 kann eine andere Eingabevorrichtung 1620 (oder eine entsprechende Schnittstellenschaltungsanordnung, wie oben erörtert worden ist) aufweisen. Die Beispiele der anderen Eingabevorrichtung 1620 können einen Beschleunigungsmesser, ein Gyroskop, einen Kompass, eine Bildaufnahmevorrichtung, eine Tastatur, eine Schreibmarkensteuervorrichtung, wie z. B. eine Maus, einen Eingabestift, ein Tastfeld, einen Strichcodeleser, einen Schnelle-Antwort-Code-Leser (QR-Code-Leser), irgendeinen Sensor oder einen Hochfrequenz-Identifikationsleser (RFID-Leser) aufweisen.
  • Die Computervorrichtung 1600 kann irgendeinen gewünschten Formfaktor aufweisen, wie z. B. eine handgehaltene oder mobile Computervorrichtung (z. B. ein Mobiltelephon, ein Smartphone, eine mobile Internetvorrichtung, ein Musikspieler, ein Tablet-Computer, ein Laptop-Computer, ein Netbook-Computer, ein Ultrabook-Computer, ein persönlicher digitaler Assistent (PDA), ein ultramobiler Personalcomputer usw.), eine Desktop-Computervorrichtung, ein Server oder eine andere vernetzte Computerkomponente, ein Drucker, ein Scanner, ein Monitor, eine Set-Top-Box, eine Unterhaltungssteuereinheit, eine Fahrzeugsteuereinheit, eine digitale Kamera, ein digitaler Videorekorder oder eine tragbare Computervorrichtung. In einigen Ausführungsformen kann die Computervorrichtung 1600 irgendeine andere elektronische Vorrichtung sein, die Daten verarbeitet.
  • Die folgenden Abschnitte stellen verschiedene Beispiele der hier offenbarten Ausführungsformen bereit.
  • Das Beispiel 1 ist eine elektronische Komponente, die Folgendes aufweist: einen Metallisierungsstapel; und einen Kondensator, der in dem Metallisierungsstapel angeordnet ist, wobei der Kondensator eine erste leitfähige Platte, die mehrere Aussparungen aufweist, und eine zweite leitfähige Platte, die mehrere Vorsprünge aufweist, aufweist, wobei sich die einzelnen Vorsprünge der mehreren Vorsprünge der zweiten leitfähigen Platte in die entsprechenden einzelnen Aussparungen der mehreren Aussparungen erstrecken, ohne sich mit der ersten leitfähigen Platte in Kontakt zu befinden.
  • Das Beispiel 2 kann den Gegenstand des Beispiels 1 aufweisen und kann ferner spezifizieren, dass die erste leitfähige Platte mehrere Vorsprünge aufweist, wobei sich die mehreren Aussparungen und die mehreren Vorsprünge der ersten leitfähigen Platte in der ersten leitfähigen Platte in einem parallelen Kammmuster abwechseln.
  • Das Beispiel 3 kann den Gegenstand des Beispiels 2 aufweisen und kann ferner spezifizieren, dass die erste leitfähige Platte mehrere Vorsprünge aufweist, wobei sich die mehreren Aussparungen und die mehreren Vorsprünge der ersten leitfähigen Platte in der ersten leitfähigen Platte in einem Schachbrettmuster abwechseln.
  • Das Beispiel 4 kann den Gegenstand eines der Beispiele 1-3 aufweisen und kann ferner ein dielektrisches Material aufweisen, das sich zwischen der ersten leitfähigen Platte und der zweiten leitfähigen Platte erstreckt.
  • Das Beispiel 5 kann den Gegenstand eines der Beispiele 1-4 aufweisen und kann ferner spezifizieren, dass die einzelnen Aussparungen der mehreren Aussparungen konisch zulaufend sind.
  • Das Beispiel 6 kann den Gegenstand des Beispiels 5 aufweisen und kann ferner spezifizieren, dass die einzelnen Vorsprünge der mehreren Vorsprünge konisch zulaufend sind.
  • Das Beispiel 7 kann den Gegenstand eines der Beispiele 1-6 aufweisen und kann ferner spezifizieren, dass die erste und die zweite leitfähige Platte um einen maximalen Abstand zwischen 5 und 10 µm beabstandet sind.
  • Das Beispiel 8 kann den Gegenstand eines der Beispiele 1-7 aufweisen und kann ferner spezifizieren, dass der Metallisierungsstapel eine Baugruppenumverteilungsschicht ist.
  • Das Beispiel 9 kann den Gegenstand des Beispiels 8 aufweisen und kann ferner spezifizieren, dass die elektronische Komponente eine eingebettete Baugruppe einer Kugelgitteranordnung auf Wafer-Ebene (eWLB-Gitteranordnung) ist.
  • Das Beispiel 10 kann den Gegenstand des Beispiels 9 aufweisen und kann ferner spezifizieren, dass: die elektronische Komponente eine Formverbindung aufweist, die einen Ausfächerungsbereich aufweist; und dass der Kondensator in der Baugruppenumverteilungsschicht unter dem Ausfächerungsbereich angeordnet ist.
  • Das Beispiel 11 kann den Gegenstand des Beispiels 8 aufweisen und kann ferner spezifizieren, dass die elektronische Komponente eine Flip-Chip-Baugruppe (FC-Baugruppe) ist.
  • Das Beispiel 12 kann den Gegenstand eines der Beispiele 8-11 aufweisen und kann ferner spezifizieren, dass die elektronische Komponente eine Höhe aufweist, die geringer als 1 Millimeter ist.
  • Das Beispiel 13 kann den Gegenstand eines der Beispiele 1-7 aufweisen und kann ferner spezifizieren, dass die Metallisierungsschicht ein Metall am hinteren Ende in einem Die aufweist.
  • Das Beispiel 14 kann den Gegenstand des Beispiels 13 aufweisen und kann ferner eine Bondinsel aufweisen, die elektrisch an den Kondensator gekoppelt ist.
  • Das Beispiel 15 ist eine Computervorrichtung, die Folgendes aufweist: eine Leiterplatte; und eine Baugruppe einer integrierten Schaltung (IC), die an die Leiterplatte gekoppelt ist, wobei die IC-Baugruppe eine Umverteilungsschicht, einen Die, der eine Speichervorrichtung oder eine Verarbeitungsvorrichtung aufweist, der an die Umverteilungsschicht gekoppelt ist, und einen Kondensator, der in der Umverteilungsschicht angeordnet ist, aufweist, wobei der Kondensator eine erste leitfähige Platte, die eine Aussparung aufweist, und eine zweite leitfähige Platte, die einen Vorsprung aufweist, aufweist, wobei sich der Vorsprung in die Aussparung erstreckt, ohne sich mit der Aussparung in Kontakt zu befinden.
  • Das Beispiel 16 kann den Gegenstand des Beispiels 15 aufweisen und kann ferner spezifizieren, dass der Die eine Leistungsmanagement-IC (PMIC) aufweist.
  • Das Beispiel 17 kann den Gegenstand eines der Beispiele 15-16 aufweisen und kann ferner spezifizieren, dass die Leiterplatte eine Hauptplatine ist.
  • Das Beispiel 18 kann den Gegenstand eines der Beispiele 15-17 aufweisen und kann ferner spezifizieren, dass die Computervorrichtung ein Smartphone ist.
  • Das Beispiel 19 kann den Gegenstand eines der Beispiele 15-18 aufweisen und kann ferner spezifizieren, dass die Computervorrichtung eine Tablet-Computervorrichtung ist.
  • Das Beispiel 20 ist ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Komponente, die einen dreidimensionalen Kondensator in einem Metallisierungsstapel aufweist, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Bilden einer ersten leitfähigen Platte in dem Metallisierungsstapel, wobei die erste leitfähige Platte eine Aussparung aufweist; Bereitstellen eines dielektrischen Materials auf der ersten leitfähigen Platte; und Bilden einer zweiten leitfähigen Platte in dem Metallisierungsstapel auf dem dielektrischen Material, wobei die zweite Platte einen Vorsprung aufweist, der sich in die Aussparung erstreckt und von der ersten dielektrischen Platte durch das leitfähigen Material beabstandet ist.
  • Das Beispiel 21 kann den Gegenstand des Beispiels 20 aufweisen und kann ferner spezifizieren, dass das Bereitstellen des dielektrischen Materials die Sprühbeschichtung des dielektrischen Materials auf die erste leitfähige Platte aufweist.
  • Das Beispiel 22 kann den Gegenstand des Beispiels 20 aufweisen und kann ferner spezifizieren, dass das Bereitstellen des dielektrischen Materials das Bereitstellen einer konformen Schicht des dielektrischen Materials auf der ersten leitfähigen Platte aufweist.
  • Das Beispiel 23 kann den Gegenstand eines der Beispiele 20-22 aufweisen und kann ferner das Bereitstellen einer ersten und einer zweiten dielektrischen Schicht in dem Metallisierungsstapel aufweisen, so dass die erste und die zweite leitfähige Platte beide zwischen der ersten und der zweiten dielektrischen Schicht angeordnet sind.
  • Das Beispiel 24 kann den Gegenstand eines der Beispiele 20-23 aufweisen und kann ferner spezifizieren, dass der Metallisierungsstapel eine Baugruppenumverteilungsschicht ist, wobei das Verfahren ferner das Bilden leitfähiger Wege zwischen der ersten und der zweiten leitfähigen Platte und erster und zweiter leitfähiger Kontakte eines an die Baugruppenumverteilungsschicht gekoppelten Dies aufweist.
  • Das Beispiel 25 kann den Gegenstand des Beispiels 24 aufweisen und kann ferner das Bereitstellen einer Formverbindung aufweisen, die sich mit dem Die und der Baugruppenumverteilungsschicht in Kontakt befindet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 15/062143 [0001]

Claims (25)

  1. Elektronische Komponente, die Folgendes umfasst: einen Metallisierungsstapel; und einen Kondensator, der in dem Metallisierungsstapel angeordnet ist, wobei der Kondensator aufweist: eine erste leitfähige Platte, die mehrere Aussparungen aufweist, und eine zweite leitfähige Platte, die mehrere Vorsprünge aufweist, wobei sich die einzelnen Vorsprünge der mehreren Vorsprünge der zweiten leitfähigen Platte in die entsprechenden einzelnen Aussparungen der mehreren Aussparungen erstrecken, ohne sich mit der ersten leitfähigen Platte in Kontakt zu befinden.
  2. Elektronische Komponente nach Anspruch 1, wobei die erste leitfähige Platte mehrere Vorsprünge aufweist, wobei sich die mehreren Aussparungen und die mehreren Vorsprünge der ersten leitfähigen Platte in der ersten leitfähigen Platte in einem parallelen Kammmuster abwechseln.
  3. Elektronische Komponente nach Anspruch 2, wobei die erste leitfähige Platte mehrere Vorsprünge aufweist, wobei sich die mehreren Aussparungen und die mehreren Vorsprünge der ersten leitfähigen Platte in der ersten leitfähigen Platte in einem Schachbrettmuster abwechseln.
  4. Elektronische Komponente nach Anspruch 1, die ferner Folgendes umfasst: ein dielektrisches Material, das sich zwischen der ersten leitfähigen Platte und der zweiten leitfähigen Platte erstreckt.
  5. Elektronische Komponente nach Anspruch 1, wobei die einzelnen Aussparungen der mehreren Aussparungen konisch zulaufend sind.
  6. Elektronische Komponente nach Anspruch 5, wobei die einzelnen Vorsprünge der mehreren Vorsprünge konisch zulaufend sind.
  7. Elektronische Komponente nach Anspruch 1, wobei die erste und die zweite leitfähige Platte um einen maximalen Abstand zwischen 5 und 10 µm beabstandet sind.
  8. Elektronische Komponente nach einem der Ansprüche 1-7, wobei der Metallisierungsstapel eine Baugruppenumverteilungsschicht ist.
  9. Elektronische Komponente nach Anspruch 8, wobei die elektronische Komponente eine eingebettete Baugruppe einer Kugelgitteranordnung auf Wafer-Ebene (eWLB-Gitteranordnung) ist.
  10. Elektronische Komponente nach Anspruch 9, wobei: die elektronische Komponente eine Formverbindung aufweist, die einen Ausfächerungsbereich aufweist; und der Kondensator in der Baugruppenumverteilungsschicht unter dem Ausfächerungsbereich angeordnet ist.
  11. Elektronische Komponente nach Anspruch 8, wobei die elektronische Komponente eine Flip-Chip-Baugruppe (FC-Baugruppe) ist.
  12. Elektronische Komponente nach Anspruch 8, wobei die elektronische Komponente eine Höhe aufweist, die geringer als 1 Millimeter ist.
  13. Elektronische Komponente nach einem der Ansprüche 1-7, wobei die Metallisierungsschicht ein Metall am hinteren Ende in einem Die aufweist.
  14. Elektronische Komponente nach Anspruch 13, die ferner Folgendes umfasst: eine Bondinsel, die elektrisch an den Kondensator gekoppelt ist.
  15. Computervorrichtung, die Folgendes umfasst: eine Leiterplatte; und eine Baugruppe einer integrierten Schaltung (IC), die an die Leiterplatte gekoppelt ist, wobei die IC-Baugruppe Folgendes aufweist: eine Umverteilungsschicht, einen Die, der eine Speichervorrichtung oder eine Verarbeitungsvorrichtung aufweist, der an die Umverteilungsschicht gekoppelt ist, und einen Kondensator, der in der Umverteilungsschicht angeordnet ist, wobei der Kondensator Folgendes aufweist: eine erste leitfähige Platte, die eine Aussparung aufweist, und eine zweite leitfähige Platte, die einen Vorsprung aufweist, wobei sich der Vorsprung in die Aussparung erstreckt, ohne sich mit der Aussparung in Kontakt zu befinden.
  16. Computervorrichtung nach Anspruch 15, wobei der Die eine Leistungsmanagement-IC (PMIC) aufweist.
  17. Computervorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Leiterplatte eine Hauptplatine ist.
  18. Computervorrichtung nach einem der Ansprüche 15-17, wobei die Computervorrichtung ein Smartphone ist.
  19. Computervorrichtung nach einem der Ansprüche 15-17, wobei die Computervorrichtung eine Tablet-Computervorrichtung ist.
  20. Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Komponente, die einen dreidimensionalen Kondensator in einem Metallisierungsstapel aufweist, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bilden einer ersten leitfähigen Platte in dem Metallisierungsstapel, wobei die erste leitfähige Platte eine Aussparung aufweist; Bereitstellen eines dielektrischen Materials auf der ersten leitfähigen Platte; und Bilden einer zweiten leitfähigen Platte in dem Metallisierungsstapel auf dem dielektrischen Material, wobei die zweite Platte einen Vorsprung aufweist, der sich in die Aussparung erstreckt und von der ersten leitfähigen Platte durch das dielektrische Material beabstandet ist.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei das Bereitstellen des dielektrischen Materials die Sprühbeschichtung des dielektrischen Materials auf die erste leitfähige Platte aufweist.
  22. Verfahren nach Anspruch 20, wobei das Bereitstellen des dielektrischen Materials das Bereitstellen einer konformen Schicht des dielektrischen Materials auf der ersten leitfähigen Platte aufweist.
  23. Verfahren nach einem der Ansprüche 20-22, das ferner Folgendes umfasst: Bereitstellen einer ersten und einer zweiten dielektrischen Schicht in dem Metallisierungsstapel, so dass die erste und die zweite leitfähige Platte beide zwischen der ersten und der zweiten dielektrischen Schicht angeordnet sind.
  24. Verfahren nach einem der Ansprüche 20-22, wobei der Metallisierungsstapel eine Baugruppenumverteilungsschicht ist, wobei das Verfahren ferner Folgendes umfasst: Bilden leitfähiger Wege zwischen der ersten und der zweiten leitfähigen Platte und erster und zweiter leitfähiger Kontakte eines an die Baugruppenumverteilungsschicht gekoppelten Dies.
  25. Verfahren nach Anspruch 24, das ferner Folgendes umfasst: Bereitstellen einer Formverbindung, die sich mit dem Die und der Baugruppenumverteilungsschicht in Kontakt befindet.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10085097B2 (en) * 2016-10-04 2018-09-25 Starkey Laboratories, Inc. Hearing assistance device incorporating system in package module
KR102582422B1 (ko) 2018-06-29 2023-09-25 삼성전자주식회사 재배선층을 갖는 반도체 패키지
US11239238B2 (en) * 2019-10-29 2022-02-01 Intel Corporation Thin film transistor based memory cells on both sides of a layer of logic devices
US11335686B2 (en) 2019-10-31 2022-05-17 Intel Corporation Transistors with back-side contacts to create three dimensional memory and logic
US11296040B2 (en) * 2019-12-19 2022-04-05 Intel Corporation Electrostatic discharge protection in integrated circuits
KR20210087299A (ko) * 2020-01-02 2021-07-12 삼성전기주식회사 고주파 모듈 및 이를 포함하는 전자기기
KR20220070145A (ko) 2020-11-20 2022-05-30 삼성전자주식회사 반도체 패키지
US20220375898A1 (en) * 2021-05-18 2022-11-24 Intel Corporation Programmable capacitance in three-dimensional stacked die architecture
US20230230910A1 (en) * 2022-01-19 2023-07-20 Qualcomm Incorporated Double-sided redistribution layer (rdl) substrate for passive and device integration

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020084479A1 (en) 2000-12-31 2002-07-04 Shanjen Pan High density capacitor using topographic surface
US6856007B2 (en) 2001-08-28 2005-02-15 Tessera, Inc. High-frequency chip packages
US7259956B2 (en) 2003-12-19 2007-08-21 Broadcom Corporation Scalable integrated circuit high density capacitors
US7186625B2 (en) 2004-05-27 2007-03-06 International Business Machines Corporation High density MIMCAP with a unit repeatable structure
JP5314873B2 (ja) * 2007-10-05 2013-10-16 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
US8391015B2 (en) * 2008-03-17 2013-03-05 Ibiden Co., Ltd. Capacitor-incorporated printed wiring board and electronic component
US20120055706A1 (en) * 2010-09-03 2012-03-08 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Printed circuit board and method of manufacturing the same
IT1403475B1 (it) * 2010-12-20 2013-10-17 St Microelectronics Srl Struttura di connessione per un circuito integrato con funzione capacitiva
RU2597071C2 (ru) 2011-05-24 2016-09-10 Конинклейке Филипс Н.В. МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ НАПОЛНИТЕЛЬ, РАЗДЕЛЯЮЩИЙ СЛОИ р- И n-ТИПА, ДЛЯ СВЕТОИЗЛУЧАЮЩИХ ДИОДОВ, МОНТИРУЕМЫХ МЕТОДОМ ПЕРЕВЕРНУТОГО КРИСТАЛЛА
US8748284B2 (en) * 2011-08-12 2014-06-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method of manufacturing decoupling MIM capacitor designs for interposers
US8946900B2 (en) * 2012-10-31 2015-02-03 Intel Corporation X-line routing for dense multi-chip-package interconnects
US9178080B2 (en) 2012-11-26 2015-11-03 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Deep trench structure for high density capacitor
US9130455B2 (en) 2013-07-17 2015-09-08 Avatekh, Inc. Method and apparatus for control of switched-mode power supplies
US9577025B2 (en) * 2014-01-31 2017-02-21 Qualcomm Incorporated Metal-insulator-metal (MIM) capacitor in redistribution layer (RDL) of an integrated device
US9165793B1 (en) 2014-05-02 2015-10-20 Invensas Corporation Making electrical components in handle wafers of integrated circuit packages
WO2016105425A1 (en) * 2014-12-24 2016-06-30 Intel Corporation Integrated passive components in a stacked integrated circuit package

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Publication number Publication date
US10741486B2 (en) 2020-08-11
WO2017155625A1 (en) 2017-09-14
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TW201803170A (zh) 2018-01-16

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