JP2014179617A - チップ装置 - Google Patents

チップ装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2014179617A
JP2014179617A JP2014050765A JP2014050765A JP2014179617A JP 2014179617 A JP2014179617 A JP 2014179617A JP 2014050765 A JP2014050765 A JP 2014050765A JP 2014050765 A JP2014050765 A JP 2014050765A JP 2014179617 A JP2014179617 A JP 2014179617A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chip
contact
interconnects
interconnect
memory
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014050765A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5940578B2 (ja
Inventor
Meyer Thorsten
マイヤー トルステン
Barth Hans-Joachim
バルト ハンス−ヨアヒム
Reinhard Mahnkopf
マーンコプフ ラインハルト
Albers Sven
アルベルス スフェン
Augustin Andreas
アウグスティン アンドレーアス
Christian Muller
ミュラー クリスティアン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Intel Deutschland GmbH
Original Assignee
Intel Mobile Communications GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Intel Mobile Communications GmbH filed Critical Intel Mobile Communications GmbH
Publication of JP2014179617A publication Critical patent/JP2014179617A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5940578B2 publication Critical patent/JP5940578B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L24/17Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of a plurality of bump connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/60Attaching or detaching leads or other conductive members, to be used for carrying current to or from the device in operation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/522Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
    • H01L23/525Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body with adaptable interconnections
    • H01L23/5256Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body with adaptable interconnections comprising fuses, i.e. connections having their state changed from conductive to non-conductive
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/538Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames the interconnection structure between a plurality of semiconductor chips being formed on, or in, insulating substrates
    • H01L23/5382Adaptable interconnections, e.g. for engineering changes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/065Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
    • H01L25/0657Stacked arrangements of devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/023Redistribution layers [RDL] for bonding areas
    • H01L2224/0237Disposition of the redistribution layers
    • H01L2224/02379Fan-out arrangement
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/0401Bonding areas specifically adapted for bump connectors, e.g. under bump metallisation [UBM]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554External layer
    • H01L2224/0556Disposition
    • H01L2224/0557Disposition the external layer being disposed on a via connection of the semiconductor or solid-state body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099Material
    • H01L2224/131Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16135Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/16145Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
    • H01L2224/16146Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked the bump connector connecting to a via connection in the semiconductor or solid-state body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/17Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of a plurality of bump connectors
    • H01L2224/1701Structure
    • H01L2224/1703Bump connectors having different sizes, e.g. different diameters, heights or widths
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/17Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of a plurality of bump connectors
    • H01L2224/171Disposition
    • H01L2224/17104Disposition relative to the bonding areas, e.g. bond pads
    • H01L2224/17106Disposition relative to the bonding areas, e.g. bond pads the bump connectors being bonded to at least one common bonding area
    • H01L2224/17107Disposition relative to the bonding areas, e.g. bond pads the bump connectors being bonded to at least one common bonding area the bump connectors connecting two common bonding areas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/17Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of a plurality of bump connectors
    • H01L2224/171Disposition
    • H01L2224/1712Layout
    • H01L2224/1715Mirror array, i.e. array having only a reflection symmetry, i.e. bilateral symmetry
    • H01L2224/17154Mirror array, i.e. array having only a reflection symmetry, i.e. bilateral symmetry covering only portions of the surface to be connected
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/17Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of a plurality of bump connectors
    • H01L2224/171Disposition
    • H01L2224/1718Disposition being disposed on at least two different sides of the body, e.g. dual array
    • H01L2224/17181On opposite sides of the body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/17Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of a plurality of bump connectors
    • H01L2224/1751Function
    • H01L2224/17515Bump connectors having different functions
    • H01L2224/17517Bump connectors having different functions including bump connectors providing primarily mechanical support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/8119Arrangement of the bump connectors prior to mounting
    • H01L2224/81193Arrangement of the bump connectors prior to mounting wherein the bump connectors are disposed on both the semiconductor or solid-state body and another item or body to be connected to the semiconductor or solid-state body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/12Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204Optical Diode
    • H01L2924/12042LASER

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

【課題】
例えば歩留まりを向上させ得る第1のチップおよび第2のチップを含んだチップ装置を提供する。
【解決手段】
チップ装置は、第1のコンタクトと、第2のコンタクトと、第1のコンタクトを第2のコンタクトに電気的に結合する再配線構造とを含む第1のチップと、コンタクトを含む第2のチップと、第1のチップの第2のコンタクトに電気的に結合される複数の相互接続とを含み得る。上記複数の相互接続のうちの少なくとも1つの相互接続が、第1のチップの第2のコンタクトを第2のチップのコンタクトに電気的に結合する。
【選択図】図3

Description

様々な態様は、チップ装置に関する。
メモリーチップは、多くのデバイスを適切に動作させるために不可欠なものであり得る。メモリーチップは、例えば論理チップの上に積み重ねることができて、それによって、例えば論理チップとメモリーチップとの間で交換される信号によって、データがメモリーチップから読み出され、および/またはメモリーチップに書き込まれることが可能になる。
メモリーチップおよび/または論理チップが動作することができ、且つ/或いは互いに相互動作することができるスピードは、より高いデータレートおよび/またはより高いバンド幅(例えばマルチメディアアプリケーションにおいて)に対する増加しつつある要求と足並みをそろえなければならない可能性がある。例えば、メモリーチップおよび/または論理チップにおけるより高いバンド幅は、例えばメモリーチップおよび論理チップを互いに結合させる(例えば、電気的に結合させる)ことができる、メモリーチップと論理チップとの間の、より多くの数の相互接続(例えば、数百、または数千、またはそれより多くの相互接続)を用いることで達成することができる。
多数の相互接続を、プロセスフローの1つの工程で(例えばはんだ付けによって、例えばリフローはんだ付けによって)、メモリーチップおよび/または論理チップに接続しなければならなくなり得る。これは挑戦的な課題であり得るが、それは例えば、多数の相互接続がミクロンのオーダーの寸法(例えば高さおよび/または幅)をもち得るからである。したがって、メモリーチップおよび論理チップを互いに結合させる(例えば、電気的に結合させる)ことに失敗させ得る相互接続は、メモリーチップおよび/または論理チップの歩留まりの低下をもたらすおそれがある。メモリーチップおよび論理チップを互いに結合させる(例えば電気的に結合させる)新規な方法が必要となり得る。
第1のチップと第2のチップと相互接続とを含むチップ装置を提供する。
第1のコンタクトと、第2のコンタクトと、第1のコンタクトを第2のコンタクトに電気的に結合する再配線構造とを含む第1のチップと、コンタクトを含む第2のチップと、第1のチップの第2のコンタクトに電気的に結合される複数の相互接続と、を含み得るチップ装置が提供される。複数の相互接続のうちの少なくとも1つの相互接続が、第1のチップの第2のコンタクトを第2のチップのコンタクトに電気的に結合する。
さらに、第1のコンタクトと、第2のコンタクトと、第1のコンタクトを第2のコンタクトに電気的に結合する再配線構造とを含む第1のチップと、コンタクトを含む第2のチップと、第2のチップのコンタクトに電気的に結合される複数の相互接続と、を含み得るチップ装置が提供される。複数の相互接続のうちの少なくとも1つの相互接続が、第2のチップのコンタクトを第1のチップの第2のコンタクトに電気的に結合する。
さらに、第1のコンタクトと、第2のコンタクトと、第1のコンタクトを第2のコンタクトに電気的に結合する再配線構造とを含む第1のチップと、第1のコンタクトと、第2のコンタクトと、該第1のコンタクトを該第2のコンタクトに電気的に結合する再配線構造とを含む第2のチップと、第1のチップの第1のコンタクトおよび第2のチップの第1のコンタクトのうちの少なくとも一方に電気的に結合される第1の相互接続と、第1のチップの第2のコンタクトおよび第2のチップの第2のコンタクトのうちの少なくとも一方に電気的に結合される第2の相互接続と、を含み得るチップ装置が提供される。第1の相互接続および第2の相互接続のうちの少なくとも一方が、第1のチップの第1のコンタクトを第2のチップの第1のコンタクトに電気的に結合する。
図面において、類似の符号は、一般的に、異なる図面の全体にわたって同一の要素を示す。図面は必ずしも同一スケールではなく、それよりも、一般的に、本発明の原理を図示することに強調が置かれる。以下の説明では、本発明の様々な態様を、以下の図面を参照して記載する。
論理チップおよび少なくとも1つのメモリーチップを含む従来のチップ装置の図を示す。 論理チップおよび少なくとも1つのメモリーチップを含む従来のチップ装置の図を示す。 論理チップおよび少なくとも1つのメモリーチップを含む従来のチップ装置の図を示す。 論理チップおよび少なくとも1つのメモリーチップを含む従来のチップ装置の図を示す。 チップ装置において用いることができるチップの平面図を示す。 第1のチップおよび第2のチップを含むことができるチップ装置を示す。 第1のチップおよび第2のチップを含むチップ装置を示し、複数の相互接続が第1のチップの第1のコンタクトと第2のコンタクトとの間に配置されている。 第1のチップ、第2のチップ、および少なくとも1つのヒューズを含むチップ装置を示す。 第1の貫通ビアおよび第2の貫通ビアを含み得る第1のチップを含むチップ装置を示す。 コンタクト、第2のコンタクト、および再配線構造を含み得る第2のチップを含むチップ装置を示す。 各チップが第1のコンタクト、第2のコンタクトおよび再配線構造を含み得る第1のチップおよび第2のチップを含むチップ装置を示す。 ワイドI/Oロジック−メモリーインターフェースの入力/出力(I/O)接続を示す表である。
以下の詳細な説明は、例示として、本発明を実施することができる具体的な詳細および態様を示す添付の図面を参照する。これらの態様は、当業者が本発明を実施することができるように十分に詳細に記載される。他の態様を利用することが可能であり、本発明の範囲を逸脱することなく、構造的、論理的および電気的な変更を行うことができる。様々な態様が必ずしも相互に排他的であるというわけではなく、いくつかの態様を1つまたは複数の他の態様と組み合わせて、新規な態様を形成することができる。様々な態様が構造またはデバイスについて記載され、様々な態様が方法について記載される。構造またはデバイスに関連して記載される1つまたは複数の(例えば全ての)態様は、方法に対しても同様に適用することができ、またその逆も同じであることが理解され得る。
「典型的な」という語は、本明細書では、「実施例、実例または例示として役立つ」ことを意味するために用いる。本明細書で「典型的な」ものとして記載されるいかなる態様または設計も、必ずしも、他の態様または設計より好適または有利なものとして解釈されるわけではない。
例えば面または表面「上の」層のように、フィーチャ(造形部)を形成することを記述するために本明細書で用いられる「上の」という語は、例えば層などのそのフィーチャが暗に示された面または表面の「上に直接的に」(例えば直接接触して)形成され得ることを意味するために用いられることがある。例えば面または表面「上の」層のように、フィーチャを形成することを記述するために本明細書で用いられる「上の」という語は、例えば層などのそのフィーチャが、暗に示された面または表面と形成された層との間に配置される1つまたは複数の付加的な層を伴って、暗に示された面または表面の「上に間接的に」形成され得ることを意味するために用いられることもある。
同様に、例えば面または表面を「覆う」層のように、別のものを覆うように配置されるフィーチャを記述するために本明細書で用いられる「覆う」という語は、例えば層などのそのフィーチャが暗に示された面または表面の上に、直接接触して配置され得ることを意味するために用いられることがある。例えば面または表面を「覆う」層のように、別のものを覆うように配置されるフィーチャを記述するために本明細書で用いられる「覆う」という語は、例えば層などのそのフィーチャが、暗に示された面または表面と覆う層との間に配置される1つまたは複数の付加的な層を伴って、暗に示された面または表面の上に、間接的に接触して配置され得ることを意味するために用いられることもある。
少なくとも1つの他の暗に示されたフィーチャに接続されるフィーチャを記述するために本明細書で用いられる「結合される」および/または「電気的に結合される」および/または「接続される」および/または「電気的に接続される」という語は、そのフィーチャおよび少なくとも1つの他の暗に示されたフィーチャが、直接結合されなければならないか、または直接互いに接続されなければならないことを意味するものではなく、そのフィーチャと少なくとも1つの他の暗に示されたフィーチャとの間に、介在するフィーチャを設けられていてもよい。
例えば「上方の」、「下方の」、「最上部の」、「最下部の」、「左側の」、「右側の」などの方向を示す用語は、記載された図面の方向を参照して用いることができる。図面の構成要素は多くの異なる方向に置くことができるので、方向を示す用語が説明のために用いられるが、決して限定するものではない。本発明の範囲を逸脱することなく、構造的または論理的な変更を行うことができることを理解すべきである。
最新の電子デバイス(例えばセル式電話、コンピュータなど)はチップ装置を含むことができ、チップ装置は論理チップおよびメモリーチップを含むことができる。論理チップは、例えば、メモリーチップからデータを読み出し、且つ/或いはメモリーチップにデータを記憶することができるプロセッサ(例えばCPU(中央処理装置)、GPU(グラフィック処理装置)、AP(アプリケーションプロセッサ)、ベースバンドモデム、マイクロコントローラなど)を含んでもよいし、あるいは、プロセッサであってもよい。
図1Aは、論理チップ102およびメモリーチップ104を含む従来のチップ装置100の断面図を示す。
論理チップ102は、第1の面102aおよび第1の面102aの反対側の第2の面102bを有することができる。論理チップ102の第1の面102aおよび第2の面102bは、それぞれ論理チップ102の背面および前面(またはアクティブ面)を含んでもよいし、あるいは、それぞれ論理チップ102の背面および前面であってもよい。別の例として、論理チップ102の第1の面102aおよび第2の面102bは、それぞれ論理チップ102の頂面および底面を含んでもよいし、あるいは、それぞれ論理チップ102の頂面および底面であってもよい。
論理チップ102は、論理チップ102の第1の面102aに形成される(例えば、そこに、またはその上に配置される)少なくとも1つのコンタクト102c−1、102c−2、102c−3、102c−4を含むことができる。4つのコンタクト102c−1、102c−2、102c−3、および102c−4が例として示されているが、コンタクト102c−x(ここで、そして以下では、「102c−x」のような小さい「x」の符号は「1」と最大値との間の全ての値をとり得る添字を表現することができる)の個数は、4より小さくてもよいし、あるいは4より大きくてもよく、例えば、論理チップ102の第1の面102aに形成される(例えば、そこに、またはその上に配置される)5個、6個、7個、8個、9個、数十個、数百個、または数千個のコンタクトであってもよい。
論理チップ102は、少なくとも1つの貫通ビア122−1、122−2、122−3、122−4を含むことができる。4つの貫通ビア122−1、122−2、122−3、および122−4が例として示されているが、貫通ビア122の個数は、4より小さくてもよいし、あるいは4より大きくてもよく、例えば5個、6個、7個、8個、9個、数十個、数百個、または数千個の貫通ビアであってもよい。貫通ビア122の個数は、コンタクト102cの個数と同じでもよい。
少なくとも1つの貫通ビア122−1、122−2、122−3、122−4は、論理チップ102の少なくとも1つのコンタクト102c−1、102c−2、102c−3、102c−4に電気的に結合することができる。例えば、論理チップ102のそれぞれの貫通ビアは、論理チップ102のそれぞれのコンタクトに結合する(例えば電気的に結合する)ことができる。例えば、図1Aに示されるチップ装置100では、論理チップ102の貫通ビア122−1は、論理チップ102のコンタクト102c−1に結合する(例えば電気的に結合する)ことができる。同様に、論理チップ102の貫通ビア122−2は、論理チップ102のコンタクト102c−2に結合する(例えば電気的に結合する)ことができる。論理チップ102の貫通ビア122−3および122−4、ならびに論理チップ102のコンタクト102c−3および102c−4についても、それぞれ同様の観察がなされ得る。
メモリーチップ104は、第1の面104aおよび第1の面104aの反対側の第2の面104bを有することができる。メモリーチップ104の第1の面104aおよび第2の面104bは、それぞれメモリーチップ104の前面および背面を含んでもよいし、あるいはそれぞれメモリーチップ104の前面および背面であってもよい。別の例として、メモリーチップ104の第1の面104aおよび第2の面104bは、それぞれメモリーチップ104の底面および頂面を含んでもよいし、あるいはそれぞれメモリーチップ104の底面および頂面であってもよい。
メモリーチップ104は、メモリーチップ104の第1の面104aに形成される(例えば、そこに、またはその上に配置される)少なくとも1つのコンタクト104c−1、104c−2、104c−3、104c−4を含むことができる。4つのコンタクト104c−1、104c−2、104c−3、および104c−4だけが例として示されているが、コンタクト104c−xの個数は、4より小さくてもよいし、あるいは4より大きくてもよく、例えば、メモリーチップ104の第1の面104aに形成される(例えば、そこに、またはその上に配置される)5個、6個、7個、8個、9個、数十個、数百個、または数千個のコンタクトであってもよい。メモリーチップ104のコンタクト104c−xの個数は、論理チップ102のコンタクト102c−xの個数と同じとし得る。
メモリーチップ104は、揮発性メモリーチップ(例えば、ダイナミックランダムアクセスメモリー(DRAM)チップ、スタティックランダムアクセスメモリー(SRAM)チップなどのランダムアクセスメモリー(RAM)チップ)および不揮発性メモリーチップ(例えば、消去可能なプログラム可能読出し専用メモリー(EPROM)チップ、電子的に消去可能なプログラム可能読出し専用メモリー(EEPROM)チップなどの読出し専用メモリー(ROM)チップ)のいずれか1つ、またはそれらのいかなる組み合わせも含むことができる。ただし、他のタイプのメモリーチップも同様に可能である。
メモリーチップ104は、分散アーキテクチャを有することができる。その場合には、メモリーチップ104の様々なコンポーネントは、論理チップ102によってアクセスされ得るが、互いに離隔されて配置され得る。
論理チップ102およびメモリーチップ104は、図1Aに示すように、論理チップ102の第1の面102aがメモリーチップ104の第1の面104aに対向するように、チップ装置100内に配置することができる。上述したように、論理チップ102の第1の面102aは、論理チップ102の背面であってもよいし、またメモリーチップ104の第1の面104aは、メモリーチップ104の前面であってもよい。このような例では、論理チップ102およびメモリーチップ104は、背面対前面の配置にすることができる。論理チップ102は、前面102bを下に向けて(論理チップ102とメモリーチップ104との間の接合面に背を向けて)、例えば図1Aに示すボールグリッドアレイに向けて、典型的なフリップチップ配置のように配置されてもよい。
論理チップ102およびメモリーチップ104は、例えば少なくとも1つの相互接続(インターコネクト)106−1、106−2、106−3、106−4を介して、互いに結合する(例えば電気的に結合する)ことができる。4つの相互接続106−1、106−2、106−3および106−4だけが例としてチップ装置100に示されているが、相互接続の個数は、4より小さくてもよいし、あるいは4より大きくてもよく、例えば、5個、6個、7個、8個、9個、数十個、数百個、または数千個の相互接続であってもよい。相互接続106−xの個数は、論理チップ102のコンタクト102c−xの個数およびメモリーチップ104のコンタクト104c−xの個数と同じとし得る。
少なくとも1つの相互接続106−1、106−2、106−3、106−4は、論理チップ102をメモリーチップ104に電気的に結合するよう作用することができる。より詳細には、少なくとも1つの相互接続106−1、106−2、106−3、106−4は、論理チップ102の少なくとも1つのコンタクト102c−1、102c−2、102c−3、102c−4を、メモリーチップ104の少なくとも1つのコンタクト104c−1、104c−2、104c−3、104c−4に電気的に結合するよう作用することができる。
図1Aに示すように、それぞれの相互接続は、論理チップ102のそれぞれのコンタクトを、メモリーチップ104のそれぞれのコンタクトに結合させる(例えば電気的に結合させる)ことができる。例えば、図1Aに示すチップ装置100では、相互接続106−1は、論理チップ102のコンタクト102c−1とメモリーチップ104のコンタクト104c−1とを互いに結合させる(例えば電気的に結合させる)ことができる。同様に、相互接続106−2は、論理チップ102のコンタクト102c−2とメモリーチップ104のコンタクト104c−2とを互いに結合させる(例えば電気的に結合させる)ことができる。相互接続106−3および106−4、論理チップ102のコンタクト102c−3および102c−4、ならびにメモリーチップ104の104c−3および104c−4についても、同様の観察がなされ得る。
少なくとも1つの相互接続106−1、106−2、106−3、106−4は、バンプを含んでもよいし、バンプであってもよい。バンプとしては、例えば、はんだバンプ、マイクロバンプ(例えばマイクロはんだバンプ)、フリップチップバンプ(例えばマイクロフリップチップバンプ)またはピラーバンプ(例えばマイクロピラーバンプ)などがある。
少なくとも1つの相互接続106−1、106−2、106−3、106−4は、高さHを有することができる。ここで高さHは、例えば、論理チップ102の第1の面102aに垂直な方向および/またはメモリーチップ104の第1の面104aに垂直な方向に測定される、少なくとも1つの相互接続106−1、106−2、106−3、106−4の最も広い大きさを指すことができる。少なくとも1つの相互接続106−1、106−2、106−3、106−4の高さHは、約50μm以下とすることができ、例えば約25μm以下、例えば約20μm以下、例えば約15μm以下、例えば約15μmから約25μmまでの範囲、例えば約20μmとし得る。あるいは、高さHは他の値であってもよい。高さHは、例えば、相互接続同士の間の距離に依存してもよい。
少なくとも1つの相互接続106−1、106−2、106−3、106−4は、幅Wを有することができる。ここで幅Wは、例えば、高さHに垂直な方向に測定される、少なくとも1つの相互接続106−1、106−2、106−3、106−4の最も広い大きさを指すことができる。少なくとも1つの相互接続106−1、106−2、106−3、106−4の幅Wは、約30μm以下とすることができ、例えば約20μm以下、例えば約17μm以下、例えば約15μm以下、例えば約15μmから約19μmまでの範囲、例えば約17μmとし得る。あるいは、幅Wは他の値であってもよい。幅Wは、例えば、相互接続同士の間の距離に依存してもよい。
論理チップ102の少なくとも1つのコンタクト102c−1、102c−2、102c−3、102c−4、および、メモリーチップ104の少なくとも1つのコンタクト104c−1、104c−2、104c−3、104c−4は、論理チップ102およびメモリーチップ104の領域Rにそれぞれ配置することができる。領域Rは、例えば、論理チップ102および/またはメモリーチップ104の中心もしくはその近くであり得る領域を含んでもよいし、あるいはその領域であってもよい。
チップ装置100は、例えば、メモリーチップ104および/または論理チップ102に機械的支持を提供することができる少なくとも1つの支持バンプ108を含んでもよい。少なくとも1つの支持バンプ108は、論理チップ102とメモリーチップ104との間に配置することができる。少なくとも1つの支持バンプ108は、論理チップ102および/またはメモリーチップ104の端もしくはその近くに配置することができる。
チップ装置100は、複数のはんだボール112を含むことができる。複数のはんだボール112は、ボールグリッドアレイを形成することができる。論理チップ102は、再配線層(RDL)116によって、複数のはんだボール112のうちの少なくとも1つのはんだボールに電気的に接続され得る。RDL116は、例えば、絶縁層117(例えば誘電体層)内に部分的に、または完全に配置することができる。RDL116は、論理チップ102から複数のはんだボール112までの電気接続を再分配且つ/或いは再配置することができる。図1Aに示すチップ装置100は、例えば複数のはんだボール112を介して、プリント回路基板(PCB)118に電気的に接続することができる。
図1Bは、図1Aの線A−A’または線B−B’に沿ったチップ装置100のビュー(眺め)101を示す。
ビュー101はチップ10Xを示し、それは、例えば、図1Aに示す論理チップ102および/またはメモリーチップ104と同一なものとすることができる。チップ10Xは第1の面10Xaを有することができ、それは、例えば、論理チップ102の第1の面102aおよび/またはメモリーチップ104の第1の面104aと同じものとみなすことができる。
ビュー101は、少なくとも1つのコンタクト10Xc−1〜10Xc−8を示し、それは、例えば、図1Aに示した論理チップ102の少なくとも1つのコンタクトおよび/またはメモリーチップ104の少なくとも1つのコンタクトを含んでもよいし、あるいはそれらのコンタクトであってもよい。例えば、少なくとも1つのコンタクト10Xc−1、10Xc−2、10Xc−3、10Xc−4は、図1Aに示した論理チップ102の少なくとも1つのコンタクト102c−1、102c−2、102c−3、102c−4、および/またはメモリーチップ104の少なくとも1つのコンタクト104c−1、104c−2、104c−3、104c−4であってもよい。
ビュー101は、少なくとも1つのコンタクト10Xc−1〜10Xc−8に形成される(例えば上に配置される)少なくとも1つの相互接続106−1〜106−8を示す。少なくとも1つの相互接続106−1〜106−8は、少なくとも1つのコンタクト10Xc−1〜10Xc−8に結合する(例えば電気的に結合する)ことができる。例えば、図1Bに示す少なくとも1つの相互接続106−1、106−2、106−3および106−4は、図1Aに示した少なくとも1つの相互接続106−1、106−2、106−3および106−4であってもよい。
図1Bに示すように、少なくとも1つの相互接続106−1〜106−8は、論理チップ102および/またはメモリーチップ104の中心もしくはその近くであり得る領域Rに配置することができる。8個の相互接続106−1〜106−8が例として示されているが、領域Rに配置される相互接続の個数は8より小さくてもよいし、あるいは8より大きくてもよく、例えば、9個、数十個、数百個、または数千個の相互接続であってもよい。
領域Rは、第1の方向に沿って第1の大きさL1、および第1の方向に垂直であり得る第2の方向に沿って第2の大きさL2を有することができる。
図1Bに示すように、少なくとも1つの相互接続106−1〜106−8は、行および列を含むことができるアレイ状に配列することができる。第1のピッチP1は、少なくとも1つの相互接続106−1〜106−8のうちの1つの相互接続の中央と、第1の大きさL1の方向に隣接する相互接続(例えば、すぐ隣の相互接続)の中央との間の距離を指すことができる。第1のピッチP1は、例えば約40μmから約60μmまでの範囲とすることができ、例えば約50μmとし得る。
第2のピッチP2は、少なくとも1つの相互接続106−1〜106−8のうちの1つの相互接続の中央と、第2の大きさL2の方向に隣接する相互接続(例えば、すぐ隣の相互接続)の中央との間の距離を指すことができる。第2のピッチP2は、例えば約30μmから約50μmまでの範囲とすることができ、例えば約40μmとし得る。
領域Rの第1の大きさL1および第2の大きさL2は、例えば、第1および第2の方向に沿ったコンタクト10Xcまたは相互接続106−xの個数、ならびに第1および第2の方向に沿ったコンタクト10Xcまたは相互接続106−xのピッチP1、P2および/または寸法に依存し得る。例えば、JEDEC(電子デバイス技術連合評議会)標準規格によるワイドI/Oロジック−メモリーインターフェースでは、1200個のコンタクトが4つのブロック(インターフェースの4つのチャネルに対応する)に配置され、各ブロックは6行×50列(行は第1の方向に対応し、列は第2の方向に対応する)に配列される300個の相互接続を有し、行方向のピッチ(第1のピッチP1)は50μmであり、列方向のピッチ(第2のピッチP2)は40μmである。このワイドI/Oロジック−メモリーインターフェースを有する論理チップ102および/またはメモリーチップ104の場合には、第1の大きさL1は約5.25mm+Wとすることができ、第2の大きさL2は約0.52mm+Wとすることができる。ここで、Wは図1Aに示したような相互接続106−xの幅(例えば1つのマイクロピラーの直径)とすることができる。他の場合には、L1および/またはL2は、他の値にすることができる。
上述したように、論理チップ102は、メモリーチップ104からデータを読み出し、且つ/或いは、メモリーチップ104にデータを格納することができる。これは、例えば、論理チップ102とメモリーチップ104との間で交換される信号によって達成され得る。例えば、論理チップ102は、データを例えばメモリーチップ104に格納するために、メモリーチップ104に書き込み命令を送ることができる。別の例では、論理チップ102は、例えばメモリーチップ104からデータを読み出すために、メモリーチップ104に読出し命令を送ることができる。
信号は、データパスを介して論理チップ102とメモリーチップ104との間で交換することができる。データパスは、例えば、情報がメモリーチップ104へ、および/またはメモリーチップ104から進行するための通路とし得る。情報がメモリーチップ104へ書き込まれる場合には、データパスはメモリーチップ104に対する入力パスとして機能することができる。情報がメモリーチップ104から読み出される場合には、データパスはメモリーチップ104からの出力パスとして機能することができる。データパスは、入力/出力(I/O)パスまたは入力/出力((I/O)とも呼ぶことができる。
I/Oは、例えば、少なくとも1つの貫通ビア122−1、122−2、122−3、122−4を含んでもよいし、あるいはそれらによって提供されてもよい。したがって、論理チップ102とメモリーチップ104との間のI/Oの個数は、論理チップ102に含まれる貫通ビアの個数に実質的に等しくてもよい。上述したように、それぞれの相互接続が、論理チップ102のそれぞれの貫通ビアと、例えば、論理チップ102のそれぞれのコンタクトによって結合(例えば電気的に結合)され得る。例えば、図1Aに示すように、相互接続106−1は、論理チップ102の貫通ビア122−1と、例えば、論理チップ102のコンタクト102c−1によって結合する(例えば電気的に結合する)ことができる。例えば、それぞれのI/O(例えば貫通ビア122−1)上の信号は、1本の信号パスを介して(例えば相互接続106−1を介して)、論理チップ102とメモリーチップ104との間で交換されることができる。
メモリーチップ104は、例えば、提供され得るI/Oの数によって分類することができる。I/Oの数がより多いほど、単位時間当たりにメモリーチップ104から読み出され且つ/或いはそれへ書き込まれ得る情報量は大きくなる。言い換えれば、I/Oの数がより多いほど、メモリーチップ104のバンド幅はより大きくなり得る。JEDECによって与えられたワイドI/Oインターフェース標準規格に従って設計されるI/Oインターフェースを備えるメモリーチップ104(例えばDRAMチップ)は、「ワイドI/O」メモリーチップと呼ぶことができる。例えば、メモリーチップ104は、ワイドI/Oメモリーチップ(例えばワイドI/O RAMチップ、例えばワイドI/O DRAMチップ)を含んでもよいし、あるいはこれらのメモリーであってもよい。
ワイドI/Oメモリーチップは、例えば、モバイル産業(例えば移動通信産業)において有益であり得る。例えば、マルチメディアアプリケーションの人気の上昇によって高いバンド幅が要求されることがあり得るが、その結果として、高いバンド幅を有することができるワイドI/Oメモリーチップの使用が望ましくなり得る。
ワイドI/Oチップ標準規格は、高いバンド幅を有することができるワイドI/Oメモリーチップの使用を規定することもできる。例えば、このような標準規格は、より低い周波数を用いてより高いバンド幅のために設計することができる。それは他のメモリーチップと比較して消費電力をより少なくすることができる。上述したように、より高いバンド幅に対する要求は、メモリーチップ104と論理チップ102との間に多数のI/Oを必要とし得る。例えば、上述のJEDEC(電子デバイス技術連合評議会)によるワイドI/Oインターフェース標準規格は、1200個のI/Oの使用を規定することができる。このような例では、上述したように、図1Bに示すビュー101の領域Rに配置される相互接続106−xの個数を1200個とすることができる。このような例では、1200個のI/Oを領域Rに配置することができ、領域Rは4つのブロックを含み、各ブロックは、インターフェースの4つのチャネル(「チャネルA」、「チャネルB」、「チャネルC」、「チャネルD」)のうちの1つに対応し、上述したように、6行×50列に配列される300個のI/Oを有する。
例えば、図1CはJEDEC標準規格による広いI/Oインターフェースのチャネルマップ103を示す。図1Cに示す領域R’は、例えば、図1Aおよび図1Bに示す領域Rの一部と同一のものとすることができる。例えば、図1Cは、広いI/Oインターフェース全体の一部分を示す。チャネルAおよびチャネルDの50列C1〜C50のうちの列C44〜C50のみを示し、またチャネルBおよびチャネルCの列C50〜C1のうちの列C50〜C44のみを示す。
図1Aのチップ装置に示すように、メモリーチップ104(例えばワイドI/O DRAM)は、論理チップ102の上に配置することができる。したがって、チップ装置100を製造することができるプロセスフローは、例えば、論理チップ102上にメモリーチップ104(例えばワイドI/O DRAM)をピックアンドプレースすることを必要とし得る。別の例では、逆も真であり得る。すなわち、例えば、メモリーチップ104(例えば、ワイドI/O DRAMなどのワイドI/Oメモリー)上に論理チップ102をピックアンドプレースしてもよい。
従来のチップ装置は、複数のメモリーチップおよび論理チップを含むことができる。
図1Dは、複数のメモリーチップ104、114および論理チップ102を含む従来のチップ装置105を示す。
図1Dの符号で図1Aの符号と同じものは、図1Aの要素と同一または類似の要素を示す。したがって、それらの要素については、ここで再度詳しく述べることはしないで、上記の記述を参照する。以下では、図1Dと図1Aとの違いを説明する。
チップ装置105は、論理チップ102と、メモリーチップ104と、メモリーチップ104の上に積み重なる第2のメモリーチップ114とを含むことができる。
図1Dに示すように、メモリーチップ104は、論理チップ102の上に積み重ねることができる。メモリーチップ104および論理チップ102は、論理チップ102の第1の面102aに形成される(例えば上に配置される)少なくとも1つの相互接続106−1、106−2、106−3、106−4、および、これら少なくとも1つの相互接続106−1、106−2、106−3、106−4に形成される(例えば上に配置される)少なくとも1つの相互接続126−1、126−2、126−3、126−4を介して、結合する(例えば電気的に結合する)ことができる。例えば、図1Dに示すように、相互接続126−1は、相互接続106−1に形成する(例えば上に配置する)ことができる。したがって、メモリーチップ104および論理チップ102は、少なくとも1つの相互接続126−1、126−2、126−3、126−4および少なくとも1つの相互接続106−1、106−2、106−3、106−4を介して、互いに結合する(例えば電気的に結合する)ことができる。
少なくとも1つの相互接続126−1、126−2、126−3、126−4は、バンプを含んでもよいし、バンプであってもよい。バンプとしては、例えば、はんだバンプ、マイクロバンプ(例えばマイクロはんだバンプ)、フリップチップバンプ(例えばマイクロフリップチップバンプ)またはピラーバンプ(例えばマイクロピラーバンプなどがある。
少なくとも1つの相互接続126−1、126−2、126−3、126−4および少なくとも1つの相互接続106−1、106−2、106−3、106−4がバンプであり得る例では、少なくとも1つの相互接続126−1、126−2、126−3、126−4が、少なくとも1つの相互接続106−1、106−2、106−3、106−4に形成される(例えば上に配置される)ことができる配置は、バンプ対バンプ配置と呼ぶことができる。少なくとも1つの相互接続126−1、126−2、126−3、126−4の寸法は、例えば、少なくとも1つの相互接続106−1、106−2、106−3、106−4の寸法(例えば高さHおよび/または幅W)に実質的に等しくてもよい。
少なくとも1つの相互接続126−1、126−2、126−3、126−4の各相互接続126−xは、メモリーチップ104の少なくとも1つのコンタクト104c−1、104c−2、104c−3、104c−4のそれぞれのコンタクト104c−xに結合することができる。
メモリーチップ104は、少なくとも1つの貫通ビア142−1、142−2、142−3、142−4を含むことができる。4つの貫通ビア142−1、142−2、142−3、および142−4が例として示されているが、貫通ビアの個数は、4より小さくてもよいし、あるいは4より大きくてもよく、例えば5個、6個、7個、8個、9個、数十個、数百個、または数千個の貫通ビアであってもよい。貫通ビア142−xの個数は、メモリーチップ104のコンタクト104c−xの個数に等しくてもよい。各貫通ビア142−xは、メモリーチップ104のそれぞれのコンタクト104c−xに結合することができる。
メモリーチップ104がシリコンを含むことができ、あるいはシリコンから構成され得る例では、少なくとも1つの貫通ビア142−1、142−2、142−3、142−4は、例えば、シリコン貫通ビア(TSV)と呼ぶことができる。
メモリーチップ104の少なくとも1つの貫通ビア142−1、142−2、142−3、142−4は、例えば約20μmから約60μmまでの範囲の、例えば約30μmから約50μmまでの範囲の、例えば約40μmのピッチを有することができる。
メモリーチップ104は、メモリーチップ104の第2の面104bに形成される(例えば、そこに、またはその上に配置される)少なくとも1つのコンタクト124c−1、124c−2、124c−3、124c−4を含むことができる。4つのコンタクト124c−1、124c−2、124c−3、および124c−4が例として示されているが、コンタクト124c−xの個数は、4より小さくてもよいし、あるいは4より大きくてもよく、例えば、メモリーチップ104の第2の面104bに形成される(例えば、そこに、またはその上に配置される)5個、6個、7個、8個、9個、数十個、数百個、または数千個のコンタクトであってもよい。コンタクト124c−xの個数は、貫通ビア142−xの個数と同じでもよい。各コンタクト124c−xは、メモリーチップ104のそれぞれの貫通ビア142−xに結合することができる。
第2のメモリーチップ114は、メモリーチップ104の第2の面104bに面する第2のメモリーチップ114の面114aに形成される(例えば、そこに、またはその上に配置される)少なくとも1つのコンタクト114c−1、114c−2、114c−3、114c−4を含むことができる。4つのコンタクト114c−1、114c−2、114c−3、および114c−4が例として示されているが、コンタクト114cの個数は、4より小さくてもよいし、あるいは4より大きくてもよく、例えば、メモリーチップ104の面114aに形成される(例えば、そこに、またはその上に配置される)5個、6個、7個、8個、9個、数十個、数百個、または数千個のコンタクトであってもよい。第2のメモリーチップ114のコンタクト114cの個数は、メモリーチップ104のコンタクト124c−xの個数と同じとし得る。
少なくとも1つの相互接続136−1、136−2、136−3、136−4が、メモリーチップ104の少なくとも1つのコンタクト124c−xと第2のメモリーチップ114の少なくとも1つのコンタクト114cとの間に配置され得る。相互接続136−xの個数は、メモリーチップ104のコンタクト124c−xの個数および第2のメモリーチップ114のコンタクト114cの個数と同じとし得る。
メモリーチップ104の少なくとも1つの貫通ビア142−1、142−2、142−3、142−4は、例えば、第2のメモリーチップ114を論理チップ102に結合させる(例えば電気的に結合させる)ことができる。例えば、図1Dに示すように、第2のメモリーチップ114および論理チップ102は、少なくとも1つの貫通ビア142−1、142−2、142−3、142−4、およびメモリーチップ104と第2のメモリーチップ114との間に配置される少なくとも1つの相互接続136−1、136−2、136−3、136−4を介して互いに結合する(例えば電気的に結合する)ことができる。
少なくとも1つの相互接続136−1、136−2、136−3、136−4は、バンプを含んでもよいし、バンプであってもよい。バンプとしては、例えば、はんだバンプ、マイクロバンプ(例えばマイクロはんだバンプ)、フリップチップバンプ(例えばマイクロフリップチップバンプ)またはピラーバンプ(例えばマイクロピラーバンプ)などがある。
少なくとも1つの相互接続136−1、136−2、136−3、136−4がバンプであり、少なくとも1つの貫通ビア142−1、142−2、142−3、142−4がTSVである例では、少なくとも1つの相互接続136−1、136−2、136−3、136−4が、少なくとも1つの貫通ビア142−1、142−2、142−3、142−4に形成される(例えば、その上に配置される)ことができる配置は、バンプ対TSV配置と呼ぶことができる。少なくとも1つの相互接続136−1、136−2、136−3、136−4の寸法は、例えば、少なくとも1つの相互接続106−1、106−2、106−3、106−4の寸法(例えば高さHおよび/または幅W)に実質的に等しくてもよい。
第2のメモリーチップ114は、揮発性メモリーチップ(例えば、ダイナミックランダムアクセスメモリー(DRAM)チップ、スタティックランダムアクセスメモリー(SRAM)チップなどのランダムアクセスメモリー(RAM)チップ)および不揮発性メモリーチップ(例えば、消去可能なプログラム可能読出し専用メモリー(EPROM)チップ、電子的に消去可能なプログラム可能読出し専用メモリー(EEPROM)チップなどの読出し専用メモリー(ROM)チップ)のいずれか1つ、またはそれらのいかなる組み合わせも含むことができる。ただし、他のタイプのメモリーチップも同様に可能である。
図1Dのチップ装置に示すように、メモリーチップ104(例えばワイドI/O DRAM)は、論理チップ102の上に配置することができる。さらに、第2のメモリーチップ114(例えばワイドI/O DRAM)は、メモリーチップ104(例えばワイドI/O DRAM)の上に積み重ねることができる。したがって、チップ装置105を製造することができるプロセスフローは更に、例えば、メモリーチップ104(例えばワイドI/O DRAM)上に第2のメモリーチップ114(例えばワイドI/O DRAM)をピックアンドプレースすることを必要とし得る。別の例では、逆も真であり得る。すなわち、例えば、第2のメモリーチップ114(例えばワイドI/O DRAM)上にメモリーチップ104(例えばワイドI/O DRAM)をピックアンドプレースすることが必要とされ得る。
チップ装置100および/またはチップ装置105では、多数の相互接続(例えば相互接続106−xおよび/または相互接続126−xおよび/または相互接続136−x)が、例えば、他の相互接続(例えば、相互接続106−xおよび/または相互接続126−xおよび/または相互接続136−x)および/またはコンタクト(例えばコンタクト102c−xおよび/またはコンタクト104c−x)に、プロセスフローの工程(例えば単一のプロセスフロー工程)で接続される必要があり得る。例えば、JEDECのワイドI/Oインターフェース標準規格によれば、1200個のI/Oが、相互接続(例えば相互接続106−xおよび/または相互接続126−xおよび/または相互接続136−x)および/またはコンタクト(例えばコンタクト102c−xおよび/またはコンタクト104c−x)に接続される必要があり得る。接続は、例えば、はんだ付け(例えばリフローはんだ付け)によって行われ得る。
図1Aおよび図1Dから分かるように、論理チップ102および/またはメモリーチップ104および/または第2のメモリーチップ114の間の接続(例えばはんだ付け、例えばリフローはんだ付けによる)を形成するためには、相互接続106−xおよび/または相互接続126−xおよび/または相互接続136−xの均一な高さ分布が必要となり得る。例えば、相互接続(例えば106−xおよび/または126−xおよび/または136−x)の不均一な高さは、論理チップ102とメモリーチップ104との間、および/またはメモリーチップ104と第2のメモリーチップ114との間、および/または論理チップ102と第2のメモリーチップ114との間の信頼できる結合(例えば電気的結合)を形成することを妨げるか、あるいはその確率を実質的に低下させるおそれがある。
図1Aおよび図1Dから分かるように、論理チップ102および/またはメモリーチップ104および/または第2のメモリーチップ114の間の接続(例えばはんだ付け、例えばリフローはんだ付けによる)を形成する際には、論理チップ102および/またはメモリーチップ104および/または第2のメモリーチップ114の間の信頼できる相互接続を形成するために、全ての相互接続(例えば106−xおよび/または126−xおよび/または136−x)が利用可能であることが必要となり得る。例えば、1つまたは複数の相互接続(例えば106−xおよび/または126−xおよび/または136−x)が失われている場合には、論理チップ102とメモリーチップ104との間、および/またはメモリーチップ104と第2のメモリーチップ114との間、および/または論理チップ102と第2のメモリーチップ114との間の信頼できる結合(例えば電気的結合)を形成することが妨げられるか、あるいはその確率が実質的に低下するおそれがある。
図1Aおよび図1Dから分かるように、論理チップ102とメモリーチップ104との間、および/またはメモリーチップ104と第2のメモリーチップ114との間の接続(例えばはんだ付け、例えばリフローはんだ付けによる)を形成するためには、相互接続(例えば106−xおよび/または126−xおよび/または136−x)を、他の相互接続(例えば106−xおよび/または126−xおよび/または136−x)および/またはコンタクト(例えば102c−xおよび/または104c−x)上に正確に配置することが必要となり得る。例えば、濡れ性(例えばフラックス)がコンタクト(例えば102c−xおよび/または104c−x)上で失われている場合には、論理チップ102および/またはメモリーチップ104および/または第2のメモリーチップ114の間の信頼できる結合(例えば電気的結合)を形成することが妨げられるか、あるいはその確率が実質的に低下するおそれがある。
図1Aおよび図1Dから分かるように、論理チップ102とメモリーチップ104との間、および/またはメモリーチップ104と第2のメモリーチップ114との間の接続(例えばはんだ付け、例えばリフローはんだ付けによる)を形成するためには、論理チップ102および/またはメモリーチップ104および/または第2のメモリーチップ114の正確なアライメントが必要となり得る。例えば、論理チップ102および/またはメモリーチップ104および/または第2のメモリーチップ114の位置ずれは、論理チップ102とメモリーチップ104との間、および/またはメモリーチップ104と第2のメモリーチップ114との間、および/または論理チップ102と第2のメモリーチップ114との間の信頼できる結合(例えば電気的結合)を形成することを妨げるか、あるいはその確率を実質的に低下させるおそれがある。
図1Aおよび図1Dについて上述したように、相互接続(例えばマイクロバンプなどの106−xおよび/または126−xおよび/または136−x)の高さHおよび/または幅Wは、数十ミクロン(例えば2、3ミクロン)のオーダーとなり得る。したがって、このような寸法では誤差に対する許容度が低くなり得るので、チップ装置100および/またはチップ装置105に関して上で確認した挑戦的な課題はさらに難しいものになる。
例えば、1つまたは複数の上述した誤差(例えば、相互接続の不均一な高さ、相互接続の欠落、相互接続の不正確な配置、不正確なチップアライメント)のために、論理チップ102とメモリーチップ104との間の電気接続のうちのわずか1つ(例えばワイドI/Oメモリースタックの1200個の接続のうちの1つ)が失敗した場合であっても、チップ装置100/105の全体が、適切に機能することができない。したがって、全体の歩留まりは、ダイをスタックするプロセスにおける不完全な電気接続または相互接続の発生に大きく左右され得る。
例えば、ワイドI/O DRAMスタックに関する試験結果は、従来の自動化したスタックプロセスによって得られる全体の歩留まりが76%程度に低くなり得ることを示している。言い換えれば、製造されたワイドI/O DRAMメモリーの約1/4は、スタックプロセス中の上述した誤差の1つまたは複数の発生により、廃棄されなければならない。
更なる試験は、スタックのチップを手動でアライメントすることによって、スタックプロセスの歩留まりを、例えば、約92%に増加させ得ることを示している。しかしながら、手動アライメントは、時間のかかるプロセスフロー工程となり得るものであり、製造コストを極端に上昇させてしまい得る。歩留まりを改善する別の方法は、高精度ボンダーおよび/または製造中の光学的検査を用いるものである。しかし、これもまた、製造コストを極端に上昇させてしまい得る。
上述した考察からみて、以下のニーズを確認することができる。
高い歩留まりをもたらすことができるチップ装置を提供することが望まれ得る。
低い製造コストで高い歩留まりをもたらすことができるチップ装置を提供することが望まれ得る。
例えばワイドI/Oメモリースタックプロセスといったロジック−メモリースタックプロセスなどのチップスタックプロセスの歩留まりを向上させることが望まれ得る。
チップ装置に含まれ得る相互接続の高さのばらつきにもかかわらず、高い歩留まりをもたらすことができるチップ装置を提供することが望まれ得る。
チップ装置に1つまたは複数の欠落した相互接続があるにもかかわらず、高い歩留まりをもたらすことができるチップ装置を提供することが望まれ得る。
チップ装置に含まれ得る、他の相互接続上の、および/またはコンタクト上の相互接続の不正確な配置にもかかわらず、高い歩留まりをもたらすことができるチップ装置を提供することが望まれ得る。
チップ装置に含まれ得るチップの不正確なアライメントにもかかわらず、高い歩留まりをもたらすことができるチップ装置を提供することが望まれ得る。
そのようなチップ装置は、例えば、図2に示すチップ20Xによって提供することができる。
図2は、チップ装置で用いることができるチップ20Xの平面ビュー200を示す。
チップ20Xは、例えば、いくつかの点で図1Bに示すチップ10Xに類似し得るが、他の点でチップ10Xと異なり得る。図2の符号で図1Bの符号と同じものは、図1Bの要素と同一または類似の要素を示す。したがって、それらの要素については、ここで再度詳しく述べることはしないで、上記の記述を参照する。以下では、図2と図1Bとの違いを説明する。
チップ20Xは、第1の面20Xaを有することができる。チップ20Xの第1の面20Xaは、例えば、図1Bに示したチップ10Xの第1の面10Xaと同一なものとすることができる。
チップ20Xは、少なくとも1つの第1のコンタクト20Xc−1〜20Xc−8を含むことができ、それらは、例えば、チップ20Xの第1の面20Xaに形成する(例えば、そこに、またはその上に配置する)ことができる。チップ20Xの少なくとも1つの第1のコンタクト20Xc−1〜20Xc−8は、例えば、チップ10Xの少なくとも1つのコンタクト10Xc−1〜10Xc−8とそれぞれ同一なものとすることができる。
チップ20Xは、少なくとも1つの第2のコンタクト20Xd−1〜20Xd−8を含むことができ、それらは、例えば、チップ20Xの第1の面20Xaに形成する(例えば、そこに、またはその上に配置する)ことができる。少なくとも1つの第2のコンタクト20Xd−1〜20Xd−8のうちの第2のコンタクトは、例えば、再配線構造20XR−1〜20XR−8によって、チップ20Xの少なくとも1つの第1のコンタクト20Xc−1〜20Xc−8のうちの第1のコンタクトに結合する(例えば電気的に結合する)ことができる。例えば、それぞれの第2のコンタクトが、それぞれの再配線構造によって、それぞれの第1のコンタクトに結合する(例えば電気的に結合する)ことができる。例えば、図2に示すように、第2のコンタクト20Xd−1は、再配線構造20XR−1によって、第1のコンタクト20Xc−1に結合する(例えば電気的に結合する)ことができる。
複数の相互接続が、チップ20Xの少なくとも1つの第2のコンタクト20Xd−1〜20Xd−8のそれぞれの第2のコンタクトに結合する(例えば電気的に結合する)ことができる。例えば、図2に示すように、第1の複数の相互接続20XIR−1が、第1の第2のコンタクト20Xd−1に結合する(例えば電気的に結合する)ことができる。また、第2の複数の相互接続20XIR−2が、第2の第2のコンタクト20Xd−2に結合する(例えば電気的に結合する)ことができる。また、第3の複数の相互接続20XIR−3が、第3の第2のコンタクト20Xd−3に結合する(例えば電気的に結合する)ことができる。そして、以後同様である。例として、3個の相互接続がそれぞれの第2のコンタクト20Xd−xに結合する(例えば電気的に結合する)ことを示しているが、それぞれの第2のコンタクト20Xd−xに結合される(例えば電気的に結合される)相互接続の個数は、2個でもよく、あるいは3個より多くてもよく、例えば、4個、5個、6個、あるいはそれより多くてもよい。
図1Bに示したチップ10Xと比較すると、図2に示すチップ20Xは、再配線構造20XR−1〜20XR−8を含むことができ、それらは、例えば、それぞれの第1のコンタクト20Xc−1〜20Xc−8からそれぞれの第2のコンタクト20Xd−1〜20Xd−8まで電気接続の再経路付けを行うことができる。例えば、図2に示すように、再配線構造20XR−1は、第1のコンタクト20Xc−1から第2のコンタクト20Xd−1まで電気接続を再配線することができる。
図1Bに示したチップ10Xと比較すると、図2に示すチップ20Xは、それぞれの第2のコンタクト20Xd−1〜20Xd−8に結合される(例えば電気的に結合される)複数の相互接続20XIR−1〜20XIR−8を含むことができる。例えば、図2に示すように、第1の複数の相互接続20XIR−1を第1の第2のコンタクト20Xd−1に結合させる(例えば電気的に結合させる)ことができる。
図2に示すチップ20Xは、複数の相互接続20XIR−1〜20XIR−8によって、別のチップ(図2では示していないが、例えば図3を参照のこと)に結合する(例えば電気的に結合する)ことができる。
チップ10Xを含む図1Bに示した従来の配置では、チップコンタクト10Xc−x当たり1つのみの相互接続106−xがある。したがって、相互接続が多数である場合、比較的高い確率で、チップ10Xと別のチップとの間の相互接続106−xのうちの少なくとも1つを介した結合(例えば電気的結合)が、以下の理由のうちの少なくとも1つによって失敗することがあり得る。すなわち、複数の相互接続106−xの不均一な高さ、複数の相互接続106−xから欠落した少なくとも1つの相互接続、少なくとも1つのコンタクト10Xc−x上の失われた濡れ性(例えばフラックス)、汚染(例えば、相互接続106−xおよび/または少なくとも1つのコンタクト10Xc−xに、または、その上に配置された汚染物質による)、ならびに、チップ10Xおよび他のチップの位置ずれ、のうちの少なくとも1つによって失敗し得る。したがって、歩留まりが上述したように比較的低くなり得る。
しかし、チップ20Xを含むチップ装置では、各チップコンタクトのために、すなわちチップ20Xの第1のコンタクト20Xc−xの各々のために、複数の相互接続(例示として1つまたは複数のバックアップ相互接続を含む)を設けることができる。例えば、第1のコンタクト20Xc−1は、再配線構造20XR−1を介して第1の第2のコンタクト20Xd−1に結合され、第1の第2のコンタクト20Xd−1(そして、ひいては第1のコンタクト20Xc−1)を他のチップに結合させるために、第1の複数の相互接続20XIR−1(この例では3つの相互接続を含む)が設けられる。第1の複数の相互接続20XIR−1のうちの少なくとも1つが、第1の第2のコンタクト20Xd−1(そして、ひいては第1のコンタクト20Xc−1)を他のチップのそれぞれの対応するコンタクトに実際に結合させる確率は、図1Bに示したような1つの相互接続のみの場合より、かなり高くなり得る。同様の考察が、図示のようにやはり1つ以上のバックアップ相互接続を備え得るチップ20Xの他のコンタクト20Xc−2、20Xc−3、・・・、20Xc−8にも当てはまる(図2においては、コンタクト20Xc−xの全てについて、3つの相互接続が設けられているが、コンタクト20Xc−xのうちの一部のみにバックアップ相互接続を設けてもよいし、あるいは、様々なコンタクト20Xc−1、20Xc−2、・・・、20Xc−8について、バックアップ相互接続の数が異なってもよい)。したがって、チップ20Xの全てのチップコンタクト(すなわち、示された実施例におけるコンタクト20Xc−1、・・・、20Xc−8)が他のチップのそれぞれの対応物に電気的に結合される確率は、著しく増加されることができ、このようにして、チップスタックプロセスの歩留まりが増加され得る。
図2に示すチップ20Xによってもたらされる1つの効果は、例えば複数の相互接続20XIR−1〜20XIR−8によって、チップ20Xのコンタクトとチップ20Xに結合され得る(例えば電気的に結合され得る)他のチップのそれぞれ対応するコンタクトとの間の少なくとも1つのバックアップ電気接続の提供であり得る。このように、チップ20Xと他のチップとの間の1つまたは複数の電気接続は、例えば2重化若しくは3重化、または他の係数によって多重化されることができ、このようにして、チップ間の適切な電気的結合の確率を増加させることができる。例えば、上述した理由(または他の理由)のいずれか1つ、またはそれらの任意の組み合わせによって、第1の複数の相互接続20XIR−1のうちの1つの相互接続が、チップ20Xの第1のコンタクト20Xc−1を、他のチップのそれぞれの対応するコンタクトに結合させる(例えば電気的に結合させる)ことに失敗することがあったとしても、意図する結合(例えば電気的結合)を提供し得る第1の複数の相互接続20XIR−1のうちの少なくとも1つの他の相互接続が存在し得る。同様の考察が、図2に示す他の第1のコンタクト20Xc−2、・・・、20Xc−8にも当てはまり得る。例として、チップ20Xのそれぞれの第1のコンタクト20Xc−x上の信号は、2つ以上の信号経路を介して(例えば対応する第2のコンタクト20Xd−1および再配線構造20XR−xを介してそれぞれの第1のコンタクト20Xc−xに結合されたそれぞれの複数の相互接続20XIR−xを介して)、チップ20Xと他のチップとの間で交換することができる。したがって、これによって、チップ20Xのそれぞれの第1のコンタクト20Xc−xと、チップ20Xが結合し得る(例えば電気的に結合し得る)別のチップのそれぞれの対応するコンタクトとの間に少なくとも1つの接続(例えば電気接続)を有する確率を上げることができる。
したがって、チップ20Xによりもたらされる1つの効果は、チップ20Xおよび別のチップの不正確なアライメントにもかかわらずに高い歩留まりとなり得ることである。
チップ20Xによりもたらされる1つの効果は、チップ20Xを含むチップ装置に関する高い歩留まりであり得る。
チップ20Xによりもたらされる1つの効果は、チップ20Xを含むチップ装置に関する低い製造コストでの高い歩留まりであり得る。
チップ20Xによりもたらされる1つの効果は、チップ20Xを含むチップ装置における相互接続の高さばらつきにもかかわらずに高い歩留まりとなり得ることである。
チップ20Xによりもたらされる1つの効果は、チップ20Xを含むチップ装置に1つまたは複数の欠落した相互接続があったとしても高い歩留まりとなり得ることである。
チップ20Xによりもたらされる1つの効果は、チップ20Xを含むチップ装置に含まれ得るコンタクト上および/または他の相互接続上の相互接続の不正確な配置にもかかわらずに高い歩留まりとなり得ることである。
チップ20Xによりもたらされる1つの効果は、例えばワイドI/Oメモリースタックプロセスといったロジック−メモリースタックプロセスなどのチップスタックプロセスの歩留まりが向上され得ることである。
図3は、第1のチップ202および第2のチップ204を含むことができるチップ装置300を示す。
図3に示すチップ装置300では、第1のチップ202は、例えば、図2に示したチップ20Xと同一なものとすることができる。特に、図2に示したビュー200は、図3に示す線B−B’に沿ったチップ装置300のビューであってもよい。別の例として、図3に示す第1のチップ202は、図2に示した線C−C’に沿った図2に示したチップ20Xのビューであってもよい。したがって、図2に示したチップ20Xに関して上述した様々な効果は、図3に示すチップ装置300に、類似して当てはまり得る。
第1のチップ202は、第1の面202aおよび第1の面202aの反対側の第2の面202bを有することができる。第1のチップ202の第1の面202aおよび第2の面202bは、それぞれ第1のチップ202の背面および前面を含んでもよいし、あるいは、それぞれ第1のチップ202の背面および前面であってもよい。別の例として、第1のチップ202の第1の面202aおよび第2の面202bは、それぞれ第1のチップ202の頂面および底面を含んでもよいし、あるいは、それぞれ第1のチップ202の頂面および底面であってもよい。第1のチップ202は、前面202bを下に向けて(第1のチップ202と第2のチップ204との間の接合面に背を向けて)、例えば図3に示すボールグリッドアレイに向けて、典型的なフリップチップ配置のように配置されてもよい。
第1のチップ202は半導体基板を含むことができ、半導体基板は半導体材料を含んでもよいし、あるいは半導体材料から構成されてもよい。半導体材料は、シリコン、ゲルマニウム、窒化ガリウム、ガリウム砒素、およびシリコンカーバイドからなる一群の材料から選択される少なくとも1つの材料を含んでもよいし、あるいは、その材料であってもよい。しかし、他の材料も同様に可能である。
第1のチップ202は、論理チップを含んでもよいし、あるいは、論理チップであってもよい。言い換えれば、第1のチップ202は、論理応用のためのチップ(またはダイ)を含んでもよいし、あるいは、論理応用のためのチップ(またはダイ)であってもよい。例えば、第1のチップ202は、中央処理装置(CPU)、GPU(グラフィック処理装置)、AP(アプリケーションプロセッサ)、ベースバンドモデム、マイクロコントローラなどのプロセッサを含んでもよいし、あるいは、プロセッサであってもよい。
第1のチップ202は、少なくとも1つの第1のコンタクト202c−1、202c−5を含むことができる。例えば、第1のチップ202の第1のコンタクト202c−1および第1のコンタクト202c−5は、図2に示したチップ20Xの第1のコンタクト20Xc−1および第1のコンタクト20Xc−5と、それぞれ同一なものとすることができる。
第1のチップ202は、少なくとも1つの第2のコンタクト202d−1、202d−5を含むことができる。例えば、第1のチップ202の第2のコンタクト202d−1および第2のコンタクト202d−5は、図2に示したチップ20Xの第2のコンタクト20Xd−1および第2のコンタクト20Xd−5と、それぞれ同一なものとすることができる。
少なくとも1つの第1のコンタクト202c−1、202c−5、および/または、少なくとも1つの第2のコンタクト202d−1、202d−5は、一群の導電性材料から選択される少なくとも1つの導電性材料を含んでもよいし、あるいはそれから構成されてもよい。一群の導電性材料は、金属または金属合金から構成され得るが、他の導電性材料も同様に可能である。例えば、少なくとも1つの第1のコンタクト202c−1、202c−5、および/または、少なくとも1つの第2のコンタクト202d−1、202d−5は、銅、ニッケル、金、パラジウム、チタン、クロム、タングステン、若しくはアルミニウム、または上記の材料の1つ以上を含む金属合金若しくは金属スタックを含んでもよいし、あるいはそれらから構成されてもよい。
第1のチップ202は、少なくとも1つの再配線構造202R−1、202R−5を含むことができる。例えば、第1のチップ202の再配線構造202R−1および再配線構造202R−5は、図2に示したチップ20Xの再配線構造20XR−1および再配線構造20XR−5と同一なものとすることができる。
少なくとも1つの再配線構造202R−1、202R−5は、少なくとも1つの第1のコンタクト202c−1、202c−5を、第1のチップ202の少なくとも1つの第2のコンタクト202d−1、202d−5に結合させる(例えば電気的に結合させる)ことができる。例えば、少なくとも1つの再配線構造202R−1、202R−5は、第1のチップ202の少なくとも1つの第1のコンタクト202c−1、202c−5から、第1のチップ202の少なくとも1つの第2のコンタクト202d−1、202d−5までの電気接続を再分配および/または再配置することができ、あるいは逆もまた然りである。
少なくとも1つの再配線構造202R−1、202R−5は、例えば、第1のチップ202の第1の面202aに配置することができる再配線層(RDL)を含むことができる。少なくとも1つの再配線構造202R−1、202R−5(例えばRDL)は、例えば、単一レベル(例えば単一層)RDLを含んでもよいし、あるいは、単一レベル(例えば単一層)RDLであってもよい。例えば、少なくとも1つの再配線構造202R−1、202R−5は、2層以上の誘電体層の間に配置される単一の金属層を含み得る単一レベルRDLを含んでもよいし、あるいは、その単一レベルRDLであってもよい。少なくとも1つの再配線構造202R−1、202R−5(例えばRDL)は、例えば、マルチレベル(例えば多層)RDLを含んでもよいし、あるいは、マルチレベル(例えば多層)RDLであってもよい。例えば、少なくとも1つの再配線構造202R−1、202R−5は、マルチレベルRDLを含んでもよいし、あるいは、マルチレベルRDLであってもよく、マルチレベルRDLは、複数の金属層および誘電体層、例えば、3層以上の誘電体層を含み得る、またはそれらから構成され得る絶縁層内に配置される少なくとも2層の金属層を含むことができる。
第1のチップ202の第1の面202a(例えば前面)に配置された少なくとも1つの再配線構造202R−1、202R−5は、第1のチップ202の前工程メタライゼーション層を含んでもよいし、あるいは、前工程メタライゼーション層であってもよく、例えば、1つまたは複数の最終チップメタル(例えばメタルNおよび/またはメタル(N−1)および/またはメタル(N−2)など)で実現されてもよい。あるいは、少なくとも1つの再配線構造202R−1、202R−5は、前工程メタライゼーション層およびパシベーション層の完了後に形成される再配線層として実現されてもよい。
少なくとも1つの再配線構造202R−1、202R−5は、一群の導電性材料から選択される少なくとも1つの導電性材料を含んでもよいし、あるいはそれから構成されてもよい。一群の導電性材料は、金属または金属合金から構成され得るが、他の導電性材料も同様に可能である。例えば、少なくとも1つの再配線構造202R−1、202R−5は、銅、ニッケル、金、パラジウム、チタン、クロム、タングステン、若しくはアルミニウム、または上記の材料の1つ以上を含む金属合金若しくは金属スタックを含んでもよいし、あるいはそれらから構成されてもよい。
第1のチップ202は、少なくとも1つの貫通ビア222−1、222−5を含むことができる。第1のチップ202が、シリコンを含むか、あるいはシリコンから構成される例では、少なくとも1つの貫通ビア222−1、222−5は、例えば、シリコン貫通ビア(TSV)を含んでもよいし、あるいは、TSVであってもよい。
第1のチップ202の少なくとも1つの貫通ビア222−1、222−5は、第1のチップ202の第2の面202bから第1の面202aまで延在することができ、逆もまた然りである。第1のチップ202の少なくとも1つの貫通ビア222−1、222−5は、第1のチップ202の第1の面202aに形成される(例えば、そこに、またはその上に配置される)少なくとも1つの第1のコンタクト202c−1、202c−5に結合する(例えば電気的に結合する)ことができる。例えば、それぞれの貫通ビアが、それぞれの第1のコンタクトに結合する(例えば電気的に結合する)ことができる。例えば、貫通ビア222−1および貫通ビア222−5は、それぞれ、第1のチップ202の第1のコンタクト202c−1および第1のコンタクト202c−5に結合する(例えば電気的に結合する)ことができる。
少なくとも1つの貫通ビア222−1、222−5は、少なくとも1つの第1のコンタクト202c−1、202c−5の下に配置することができる。例えば、貫通ビア222−1および貫通ビア222−5は、それぞれ、第1のチップ202の第1のコンタクト202c−1および第1のコンタクト202c−5の下に配置することができる。少なくとも1つの貫通ビア222−1、222−5(例えば、少なくとも1つの第1のコンタクト202c−1、202c−5の下に配置される)は、図3に示すように、第1のチップ202の少なくとも1つの第1のコンタクト202c−1、202c−5と接触(例えば物理的に接触、例えば直接に物理的接触)することができる。
少なくとも1つの貫通ビア222−1、222−5は、例えば、一群の導電性材料から選択される少なくとも1つの導電性材料を含んでもよいし、あるいはそれから構成されてもよい。一群の導電性材料は、金属または金属合金を含んでもよいし、あるいはそれから構成されてもよい。例えば、一群の導電性材料は、アルミニウム、銅、タングステン、チタン、ニッケル、金、導電性ペースト(例えば導電性粒子を充填されたポリマー)およびドープされたシリコンから構成することができるが、他の導電性材料も同様に可能である。
チップ装置300は、第2のチップ204を含むことができる。
第2のチップ204は、メモリーチップを含んでもよいし、あるいはメモリーチップであってもよい。例えば、第2のチップ204は、例えばダイナミックRAM(DRAM)チップなどのランダムアクセスメモリー(RAM)チップを含んでもよいし、あるいはランダムアクセスメモリー(RAM)チップであってもよく、また他のメモリーチップも同様に可能である。
第2のチップ204は、第1の面204aおよび第1の面204aの反対側の第2の面204bを有することができる。第2のチップ204の第1の面204aおよび第2の面204bは、それぞれ第2のチップ204の前面および背面を含んでもよいし、あるいはそれぞれ第2のチップ204の前面および背面であってもよい。別の例として、第2のチップ204の第1の面204aおよび第2の面204bは、それぞれ第2のチップ204の底面および頂面を含んでもよいし、あるいはそれぞれ第2のチップ204の底面および頂面であってもよい。
第2のチップ204は半導体基板を含むことができ、半導体基板は半導体材料を含んでもよいし、あるいは半導体材料から構成されてもよい。半導体材料は、シリコン、ゲルマニウム、窒化ガリウム、ガリウム砒素、およびシリコンカーバイドからなる一群の材料から選択される少なくとも1つの材料を含んでもよいし、あるいは、その材料であってもよい。しかし、他の材料も同様に可能である。
第2のチップ204は、少なくとも1つのコンタクト204d−1、204d−5を含むことができ、それは、図3に示すように、第2のチップ204の第1の面204aに形成することができる。少なくとも1つのコンタクト204d−1、204d−5は、一群の導電性材料から選択される少なくとも1つの導電性材料を含んでもよいし、あるいはそれから構成されてもよい。一群の導電性材料は、金属または金属合金から構成され得るが、他の導電性材料も同様に可能である。例えば、少なくとも1つのコンタクト204d−1、204d−5は、銅、ニッケル、金、パラジウム、チタン、クロム、タングステン、若しくはアルミニウム、または上記の材料の1つ以上を含む金属合金若しくは金属スタックを含んでもよいし、あるいはそれらから構成されてもよい。
チップ装置300は、複数の相互接続202IR−1、202IR−5を含むことができる。
複数の相互接続202IR−1、202IR−5は、一群の導電性材料から選択される少なくとも1つの導電性材料を含んでもよいし、あるいはそれから構成されてもよい。一群の導電性材料は、金属または金属合金から構成することができる。例えば、複数の相互接続202IR−1、202IR−5は、はんだ材料(例えばスズ、銀および銅の合金)から構成することができる。別の例では、複数の相互接続202IR−1、202IR−5は、銅または銅合金から構成することができる。
複数の相互接続202IR−1、202IR−5は、複数のバンプを含んでもよいし、複数のバンプであってもよい。複数のバンプとしては、例えば、はんだバンプおよび/またはマイクロバンプ(例えばマイクロはんだバンプ)および/またはフリップチップバンプ(例えばマイクロフリップチップバンプ)および/またはピラーバンプ(例えばマイクロピラーバンプ)などがある。
複数の相互接続202IR−1、202IR−5は、高さHを有することができる。ここで高さHは、例えば、第1のチップ202の第1の面202aに垂直な方向および/または第2のチップ204の第1の面204aに垂直な方向に測定される、複数の相互接続202IR−1、202IR−5の最も広い大きさを指すことができる。複数の相互接続202IR−1、202IR−5の高さHは、図1Aに示した相互接続106−xの高さHと類似または同じであってもよい。
複数の相互接続202IR−1、202IR−5は、幅Wを有することができる。ここで幅Wは、例えば、高さHに垂直な方向に測定される、複数の相互接続202IR−1、202IR−5の最も広い大きさを指すことができる。複数の相互接続202IR−1、202IR−5の幅Wは、図1Aに示した相互接続106−xの幅Wと類似または同じであってもよい。
第1のチップ202は、例えば複数の相互接続202IR−1、202IR−5を介して、第2のチップ204に結合する(例えば電気的に結合する)ことができる。第2のチップ204は、例えば複数の相互接続202IR−1、202IR−5を介して、第1のチップ202に結合する(例えば電気的に結合する)ことができる。言い換えれば、第1のチップ202および第2のチップ204は、複数の相互接続202IR−1、202IR−5を介して、互いに結合することができる。
第1のチップ202と第2のチップ204との間に配置された複数の相互接続202IR−1、202IR−5の少なくとも1つの相互接続は、例えば、第1のチップ202および第2のチップ204を互いに結合させる(例えば電気的に結合させる)ことができる。
複数の相互接続202IR−1、202IR−5は、第1のチップ202の少なくとも1つの第2のコンタクト202d−1、202d−5に形成する(例えば、そこに、またはその上に配置する)ことができる。このような例では、複数の相互接続202IR−1、202IR−5は、第1のチップ202の少なくとも1つの第2のコンタクト202d−1、202d−5に結合する(例えば電気的に結合する)ことができる。例えば、複数の相互接続202IR−1および複数の相互接続202IR−5は、それぞれ、第1のチップ202の第2のコンタクト202d−1および第2のコンタクト202d−5に結合する(例えば電気的に結合する)ことができる。第1のチップ202の少なくとも1つの第2のコンタクト202d−1、202d−5に結合する(例えば電気的に結合する)複数の相互接続202IR−1、202IR−5のうちの1つまたは複数が、第2のチップ204の少なくとも1つのコンタクト204d−1、204d−5に結合(例えば電気的に結合する)され得る。このような例では、複数の相互接続202IR−1、202IR−5の1つまたは複数が、第1のチップ202の少なくとも1つの第2のコンタクト202d−1、202d−5を、第2のチップ204の少なくとも1つのコンタクト204d−1、204d−5に結合させることができる。例えば、複数の相互接続202IR−1のうちの少なくとも1つの相互接続が、第1のチップ202の第2のコンタクト202d−1を、第2のチップ204のコンタクト204d−1に結合させることができる。同様に、複数の相互接続202IR−5のうちの少なくとも1つの相互接続が、第1のチップ202の第2のコンタクト202d−5を、第2のチップ204のコンタクト204d−5に結合させることができる。言い換えれば、第1のチップ202の第2のコンタクト202d−1と第2のチップ204のコンタクト204d−1との間に、複数の相互接続202IR−1の相互接続のうちの少なくとも1つを介した電気接続が存在し得る。同様に、第1のチップ202の第2のコンタクト202d−5と第2のチップ204のコンタクト204d−5との間に、複数の相互接続202IR−5の相互接続のうちの少なくとも1つを介した電気接続が存在し得る。同様の考察が、第1のチップ202の他の第2のコンタクトおよび第2のチップ204のそれぞれの対応するコンタクトにも当てはまり得る。
複数の相互接続202IR−1、202IR−5は、第2のチップ204の少なくとも1つのコンタクト204d−1、204d−5に形成(例えば、そこに、またはその上に配置)してもよい。このような例では、複数の相互接続202IR−1、202IR−5は、第2のチップ204の少なくとも1つのコンタクト204d−1、204d−5に結合する(例えば電気的に結合する)ことができる。例えば、複数の相互接続202IR−1および複数の相互接続202IR−5が、それぞれ第2のチップ204のコンタクト204d−1およびコンタクト204d−5に結合する(例えば電気的に結合する)ことができる。第2のチップ204の少なくとも1つのコンタクト204d−1、204d−5に結合される(例えば電気的に結合される)複数の相互接続202IR−1、202IR−5のうちの1つまたは複数が、第1のチップ202の少なくとも1つの第2のコンタクト202d−1、202d−5に結合(例えば電気的に結合)され得る。このような例では複数の相互接続202IR−1、202IR−5の1つまたは複数が、第2のチップ204の少なくとも1つのコンタクト204d−1、204d−5を、第1のチップ202の少なくとも1つの第2のコンタクト202d−1、202d−5に結合させることができる。例えば、複数の相互接続202IR−1のうちの少なくとも1つの相互接続が、第2のチップ204のコンタクト204d−1を、第1のチップ202の第2のコンタクト202d−1に結合させることができる。同様に、複数の相互接続202IR−5のうちの少なくとも1つの相互接続が、第2のチップ204のコンタクト204d−5を、第1のチップ202の第2のコンタクト202d−5に結合させることができる。言い換えれば、第2のチップ204のコンタクト204d−1と第1のチップ202の第2のコンタクト202d−1との間に、複数の相互接続202IR−1のうちの少なくとも1つの相互接続を介した電気接続が存在し得る。同様に、第2のチップ204のコンタクト204d−5と第1のチップ202の第2のコンタクト202d−5との間に、複数の相互接続202IR−5のうちの少なくとも1つの相互接続を介した電気接続が存在し得る。同様の考察が、第2のチップ204の他のコンタクトおよび第1のチップ202のそれぞれの対応する第2のコンタクトにも当てはまり得る。
チップ装置300は、複数のはんだボール212を含むことができる。第1のチップ202(例えば論理チップ)は、再配線層(RDL)216(例えば前面RDL)によって、複数のはんだボール212のうちの少なくとも1つのはんだボールに電気的に接続され得る。RDL216は、例えば、絶縁層217(例えば誘電体層)内に部分的に、または完全に配置することができる。RDL216は、第1のチップ202から複数のはんだボール212までの電気接続を再分配且つ/或いは再配置することができる。
図1Aについて上述したように、I/O(例えば、第2のチップ204と第1のチップ202との間で信号が進行するための経路を指す)は少なくとも、例えば、図3に示すように少なくとも1つの第1のコンタクト202c−1、202c−5に結合(例えば電気的に結合)され得る少なくとも1つの貫通ビア222−1、222−5によって提供され得る。
図3に示すように、第1のチップ202の、少なくとも1つの第1のコンタクト202c−1、202c−5、少なくとも1つの再配線構造202R−1、202R−5、および少なくとも1つの第2のコンタクト202d−1、202d−5は、例えば、少なくとも1つの伝導経路(例えば導電経路)を形成することができる。したがって、少なくとも1つのI/Oは、第1のチップ202の中心またはその近くに位置し得る領域Rから、第1のチップ202の別の領域(例えば周辺領域またはエッジ領域)まで、(例えば少なくとも1つの再配線構造202R−1、202R−5によって)再経路付けされることができる。
図3に示すように、第1のチップ202の少なくとも1つの第2のコンタクト202d−1、202d−5と、第2のチップ204の少なくとも1つのコンタクト204d−1、204d−5とに、複数の相互接続202IR−1、202IR−5を結合する(例えば電気的に結合する)ことができる。
したがって、それぞれの貫通ビア222−1、222−5に対して、2つ以上の信号経路が存在し得る。例えば、貫通ビア222−1に対して、3つの信号経路(例えば複数の相互接続202IR−1の各相互接続を介して提供される)が存在し得る。したがって、複数の相互接続202IR−1、202IR−5は、第1のチップ202と第1のチップ202に結合され得る(例えば電気的に結合され得る)第2のチップ204との間に、少なくとも1つのバックアップ電気接続を提供することができる。例えば、複数の相互接続202IR−1、202IR−5のうち1つの相互接続が、第1のチップ202を第2のチップ204に結合させる(例えば、電気的に結合する)ことに失敗したとしても、意図する結合(例えば電気的結合)を提供し得る少なくとも1つの他の相互接続が存在し得る。例えば、複数の相互接続202IR−1のうち1つの相互接続が、第1のチップ202の第2のコンタクト202d−1と第2のチップ204のコンタクト204d−1との間に結合(例えば電気的結合)を形成することに失敗したとしても、意図する結合を提供し得る複数の相互接続202IR−1のうちの少なくとも1つの他の相互接続が存在することができ、このようにして、第1のチップ202の第2のコンタクト202d−1と第2のチップ204のコンタクト204d−1との間に、少なくとも1つの信号経路を確保することができる。同様の考察が、第1のチップ202の第2のコンタクト202d−5と第2のチップ204の対応するコンタクト204d−5、および/または第1のチップ202および第2のチップ204の対応し合う他のコンタクトペアにも当てはまり得る。
図3に示す例では、複数の相互接続202IR−1、202IR−5の各相互接続は、少なくとも1つの第2のコンタクト202d−1、202d−5に配置することができ、それらは、例えば、第1のチップ202のエッジの近くに配置することができる。しかし、別の例では、複数の相互接続202IR−1、202IR−5は、第1のチップ202の少なくとも1つの第1のコンタクト202c−1、202c−5と少なくとも1つの第2のコンタクト202d−1、202d−5との間に分布されてもよい。
図4は、複数の相互接続202IR−1、202IR−5が第1のチップ202の少なくとも1つの第1のコンタクト202c−1、202c−5と少なくとも1つの第2のコンタクト202d−1、202d−5との間に分布され得る、第1のチップ202および第2のチップ204を含むチップ装置400を示している。
図4の符号で図3の符号と同じものは、図3の要素と同一または類似の要素を示す。したがって、それらの要素については、ここで再度詳しく述べることはしないで、上記の記述を参照する。図3に示すチップ装置300に関して上述した様々な効果は、図4に示すチップ装置400に、類似して当てはまり得る。以下では、図4と図3の違いを説明する。
図4に示すように、複数の相互接続202IR−1、202IR−5のうちの少なくとも1つの相互接続が、第1のチップ202の少なくとも1つの第1のコンタクト202c−1、202c−5に形成(例えば、そこに、またはその上に配置)され得る。そして、複数の相互接続202IR−1、202IR−5のうちの少なくとも1つの他の相互接続は、第1のチップ202の少なくとも1つの第2のコンタクト202d−1、202d−5に形成(例えば、そこに、またはその上に配置)され得る。
このような例では、第2のチップ204の少なくとも1つのコンタクト204d−1、204d−5は、横方向の拡がりを有することができ、その横方向の拡がりは、第1のチップ202の少なくとも1つの第1のコンタクト202c−1、202c−5に形成される(例えば、そこに、またはその上に配置される)少なくとも1つの相互接続が、第2のチップ204の少なくとも1つのコンタクト204d−1、204d−5と接触(例えば物理的接触、例えば直接的な物理的接触)し得るように、十分に広くされ得る。これは、例えば、第1のチップ202の少なくとも1つの第1のコンタクト202c−1、202c−5に形成される(例えば、そこに、またはその上に配置される)少なくとも1つの相互接続を、第2のチップ204の少なくとも1つのコンタクト204d−1、204d−5に結合させる(例えば電気的に結合させる)ことができ、あるいは逆もまた然りである。
上述したように、少なくとも1つの貫通ビア222−1、222−5は、第1のチップ202の中心またはその近くに位置し得る領域Rに配置することができる。したがって、少なくとも1つの第1のコンタクト202c−1、202c−5に結合される相互接続は、所与のI/Oに関して第1のチップ202と第2のチップ204との間の信号経路の距離を最小にし得る。
第1のチップ202の第1の面202aが大きいものとなり得る例では、全ての信号経路が、例えば、第1のチップ202の第1の面202aで、(例えば少なくとも1つの貫通ビア222−1、222−5から、例えば少なくとも1つの再配線構造202R−1、202R−5によって)再経路付けされ得る。
全ての信号経路の再経路付けに適応できるのに十分なほど第1のチップ202の第1の面202aが大きくない例では、第1のチップ202および/または第2のチップ204は、チップの1つまたは複数の側面から横に延在する拡張層によって少なくとも部分的に囲まれてもよく、例えば、埋込型ウエハレベルボールグリッドアレイ(eWLB)パッケージに含められてもよい。それは、例えば、全ての信号経路の再経路付けに十分な大きさの実装領域を提供することができる。
ある例では、全ての信号経路が再経路付けを必要とするわけではないことがある。例えば、チップに対する電源信号(例えば接地、VDD、VSSなど)の供給は、いずれにしろ多くの電気接続によって実現され得るので、故に、これらの接続のうちの1つまたは複数はバックアップされる必要がないことがある。例えば、全てが同じ電源電位(例えば接地電位)を提供する複数の経路のうちの1つの経路は、再経路付けされる必要がないこともあるし、且つ/或いは、例えば複数の相互接続202IR−1、202IR−5を介するなどでバックアップ経路を提供される必要がないこともある。例えば、図9は、JEDEC標準規格によるワイドI/Oロジック−メモリーインターフェースの入力/出力(I/O)接続を示すテーブル900を示している。これから分かるように、各ブロックは300個のI/Oを有することができるが、I/Oのいくつかは同じ信号を担持し得る。例えば、「VDD1」は6個のI/Oによって提供されることができ、「VDD2」は20個のI/Oによって提供されることができ、「VDDQ」は16個のI/Oによって提供されることができる、等々である。また、テーブルに示されるように、I/Oのうちの幾つか(「NC」)は使用されないか、または接続されることができない。したがって、それらの信号(テーブル中に円で示す)のうちの1つまたは複数は、再経路付けされる必要がないこともあり、且つ/或いは、例えば複数の相互接続202IR−1、202IR−5を介するなどでバックアップ信号経路を提供される必要がないこともある。
それぞれの貫通ビア222−1、222−5について2つ以上の信号経路を設けることで、チップスタック後のチップ装置300および/またはチップ装置400の歩留まりを高めることができるが、第1のチップ202(例えば論理チップ)と第2のチップ204(例えばメモリーチップ)との間に複数の相互接続(コンタクト当たり)が同時に実現されると、チップ装置(例えば、スタックされたワイドI/O DRAM)の電気的性能が低下することがある。したがって、第1のチップ202と第2のチップ204との間で、1つの信号が、おそらくは異なる信号伝送特性を有する2つ以上の信号経路によって交換されることを回避するために、スタックプロセス後に、機能する信号経路の数を再び減らす(例えば、貫通ビア222−x当たり正確に1つの信号経路にする)ことが望ましい場合がある。信号経路の削減は、例えば、信号経路内に設けられ得る1つ以上のヒューズ(例えばeヒューズまたはレーザーヒューズ)を溶断することによって、達成することができる。言い換えれば、ヒューズの溶断は、電気接続とそのバックアップ電気接続との選択に適用することができる。
例えば、ある信号が、第1のチップ202と第2のチップ204との間で、特定の長さを有する信号経路(例えば、貫通ビア222−1から、複数の相互接続202IR−1のうちの1つの相互接続を介して、第2のチップ204まで通じる信号経路)上で交換されることができるとともに、同一の信号が、第1のチップ202と第2のチップ204との間で、異なる長さを有するバックアップ信号経路(例えば、貫通ビア222−1から、複数の相互接続202IR−1のうちの別の相互接続を介して、第2のチップ204まで通じる信号経路)上で交換され得ることがある。このような例において、信号経路とバックアップ信号経路との間での選択にヒューズ溶断を適用することができる。
それぞれの貫通ビア222−1、222−5について2つ以上の信号経路を設けることで、チップ装置300および/またはチップ装置400の歩留まりを高め得るが、第1のチップ202と第2のチップ204と間の機能していない接続(例えば電気接続)を切断することが望ましい場合がある。
したがって、チップ装置は少なくとも1つのヒューズを含むことができ、そのヒューズは、例えば、第1のチップ202と第2のチップ204との間の少なくとも1つの機能していない接続(例えば電気接続)を切断するため、および/または、信号経路とバックアップ信号経路との間での選択を行うために、溶断することができる。
溶断は、例えば、複数の相互接続202IR−1、202IR−5の試験(例えば電気的試験)の後で実行することができ、その試験は、例えば、第1のチップ202と第2のチップ204との間の機能している接続および機能していない接続(例えば電気接続)または相互接続を示すことができる。試験に基づいて、例えば、複数の接続または相互接続のうちの最も好適な接続または相互接続を決定し、それから溶断によって複数の接続または相互接続のうちのより好適でない接続または相互接続を除去することが可能になり得る。
図5は、第1のチップ202、第2のチップ204、および少なくとも1つのヒューズ502−1、502−5を含むチップ装置500を示す。
図5の符号で図3の符号と同じものは、図3の要素と同一または類似の要素を示す。したがって、それらの要素については、ここで再度詳しく述べることはしないで、上記の記述を参照する。図3に示したチップ装置300に関して上述した様々な効果は、図5に示すチップ装置500に、類似して当てはまり得る。以下では、図5と図3の違いを説明する。
チップ装置500は、第1のチップ202の第1のコンタクト202c−1、202c−5と複数の相互接続202IR−1、202IR−5との間に結合(例えば電気的に結合)され得る少なくとも1つのヒューズ502−1、502−5を含むことができる。例えば、図5に示すチップ装置500では、少なくとも1つのヒューズ502−1は、例えば、少なくとも1つの再配線構造202R−1内に含められることができ、第1のチップ202の第1のコンタクト202c−1と複数の相互接続202IR−1との間に結合され得る。図5に示すチップ装置500では、少なくとも1つのヒューズ502−5は、例えば、少なくとも1つの再配線構造202R−5内に含められることができ、第1のチップ202の第1のコンタクト202c−5と複数の相互接続202IR−5との間に結合され得る。上述したように、ヒューズの溶断は、第1のチップ202と第2のチップ204との間の複数の接続または相互接続の、より好適でない接続または相互接続の除去を可能にすることができる。この点に関しては、少なくとも1つのヒューズ502−1、502−5を溶断することができ、このようにして、第1のチップ202の第1のコンタクト202c−1、202c−5と複数の相互接続202IR−1、202IR−5との接続(例えば電気接続)を妨げて、その結果、第1のチップ202と第2のチップ204との間の接続(例えば電気接続)を除去することができる。
代わりに、あるいは加えて、チップ装置500は、複数の相互接続202IR−1、202IR−5と第2のチップ204に含まれる回路(例えばメモリー回路)との間に結合(例えば電気的に結合)され得る少なくとも1つのヒューズを含んでいてもよい(例えば図7に関する以下の記述を参照のこと)。
少なくとも1つのヒューズは、例えば、電流によって溶断することができるeヒューズ(電気的にプログラム可能なヒューズ)を含んでもよいし、あるいはeヒューズであってもよい。少なくとも1つのヒューズは、例えば、レーザーによって溶断することができるレーザーヒューズを含んでもよいし、あるいはレーザーヒューズであってもよい。レーザーヒューズは、例えば、第1のチップ202および/または第2のチップ204の表面(例えば第1の面202a)の上に配置することができ、例えば、上述したように、再配線構造202R−1、202R−5内に含められ得る。
図6は、少なくとも1つの第1の貫通ビア222−1、222−5および少なくとも1つの第2の貫通ビア242−1、242−5を含み得る第1のチップ202を含んだチップ装置600を示している。
図6の符号で図3の符号と同じものは、図3の要素と同一または類似の要素を示す。したがって、それらの要素については、ここで再度詳しく述べることはしないで、上記の記述を参照する。図3に示したチップ装置300に関して上述した様々な効果は、図6に示すチップ装置600に、類似して当てはまり得る。以下では、図6と図3の違いを説明する。
図6に示すように、第1のチップ202は、例えば、第1のチップ202の第2の面202bから第1の面202aまで延在し得る(逆もまた然りである)少なくとも1つの第2の貫通ビア242−1、242−5をさらに含むことができる。
少なくとも1つの第2の貫通ビア242−1、242−5は、第1のチップ202の第1の面202aに形成される(例えば、そこに、またはその上に配置される)少なくとも1つの第2のコンタクト202d−1、202d−5に結合する(例えば電気的に結合する)ことができる。
少なくとも1つの第2の貫通ビア242−1、242−5は、少なくとも1つの第2のコンタクト202d−1、202d−5の下に配置することができる。例えば、第2の貫通ビア242−1および第2の貫通ビア242−5は、第1のチップ202の第2のコンタクト202d−1および第2のコンタクト202d−5の下にそれぞれ配置することができる。言い換えれば、少なくとも1つの第2のコンタクト202d−1、202d−5は、少なくとも1つの第2の貫通ビア242−1、242−5の上に配置することができる。
少なくとも1つの第2のコンタクト202d−1、202d−5の下に配置することができる少なくとも1つの第2の貫通ビア242−1、242−5は、図6に示すように、第1のチップ202の少なくとも1つの第2のコンタクト202d−1、202d−5と接触(例えば物理的接触、例えば直接的な物理的接触)することができる。
上述したように、第1のチップ202の少なくとも1つのコンタクト202c−1、202c−5は、第1のチップ202の中心またはその近くに位置し得る領域Rから、第1のチップ202の別の領域(例えば周辺領域またはエッジ領域)まで、再経路付けされることができる(例えば少なくとも1つの再配線構造202R−1、202R−5によって)。再配線構造202R−1、202R−5を介して第1のチップ202の少なくとも1つのコンタクト202c−1、202c−5に結合され得る第1のチップ202の少なくとも1つの第2のコンタクト202d−1、202d−5は、領域Rの外側にあり得る第1のチップ202の位置に配置され得る。図6に示すように、少なくとも1つの第2の貫通ビア242−1、242−5は、少なくとも1つの第2のコンタクト202d−1、202d−5の下に配置することができる。したがって、少なくとも1つの第2の貫通ビア242−1、242−5は、領域Rの外にあり得る第1のチップ202の位置に配置され得る。
少なくとも1つの第2の貫通ビア242−1、242−5は、例えば、一群の導電性材料から選択される少なくとも1つの導電性材料を含んでもよいし、あるいはそれから構成されてもよい。一群の導電性材料は、金属または金属合金を含んでもよいし、あるいはそれから構成されてもよい。例えば、一群の導電性材料は、アルミニウム、銅、タングステン、チタン、ニッケル、金、導電性ペースト(例えば導電性粒子を充填されたポリマー)およびドープされたシリコンから構成することができるが、他の導電性材料も同様に可能である。
図6に示すチップ装置600によってもたらされる1つの効果(例えば付加的な効果)は、第1のチップ202(例えば論理チップ)に1つまたは複数のバックアップ貫通ビア242−1、242−5が提供されることであり得る。図6に示すチップ装置600によって(例えば少なくとも1つの第2の貫通ビア242−1、242−5によって)もたらされる1つの効果(例えば付加的な効果)は、チップ装置600のより良好な電気的性能であり得る。
図7は、少なくとも1つのコンタクト204d−1、204d−5を含み得る第2のチップ204を含んだチップ装置700を示している。少なくとも1つのコンタクト204d−1、204d−5は、第2のチップ204の少なくとも1つの第2のコンタクトとし得る。チップ装置は、少なくとも1つの第1のコンタクト204c−1、204c−5と、少なくとも1つの第1のコンタクト204c−1、204c−5を少なくとも1つの第2のコンタクト204d−1、204d−5に電気的に結合する少なくとも1つの再配線構造204R−1、204R−5とをさらに含むことができる。
図7の符号で図3の符号と同じものは、図3の要素と同一または類似の要素を示す。したがって、それらの要素については、ここで再度詳しく述べることはしないで、上記の記述を参照する。図3に示したチップ装置300に関して上述した様々な効果は、図7に示すチップ装置700に、類似して当てはまり得る。以下では、図7と図3の違いを説明する。
図7に示すチップ装置700では、第2のチップ204は、例えば、図2に示したチップ20Xと同一なものとすることができる。特に、図2に示したビュー200は、図7に示す線A−A’に沿ったチップ装置700のビューとすることができる。別の例として、図7に示す第2のチップ204は、図2に示した線C−C’に沿った図2に示したチップ20Xのビューであってもよい。したがって、図2に示したチップ20Xに関して上述した様々な効果は、図7に示すチップ装置700に、類似して当てはまり得る。
図7に示すように、第2のチップ204は、少なくとも1つの(第2の)コンタクト204d−1、204d−5を含むことができるとともに、少なくとも1つの第1のコンタクト204c−1、204c−5をさらに含むことができる。
第2のチップ204の少なくとも1つの第1のコンタクト204c−1、204c−5は、一群の導電性材料から選択される少なくとも1つの導電性材料を含んでもよいし、あるいはそれから構成されてもよい。一群の導電性材料は、金属または金属合金から構成され得るが、他の導電性材料も同様に可能である。例えば少なくとも1つの第1のコンタクト204c−1、204c−5は、銅、ニッケル、金、パラジウム、チタン、クロム、タングステン、若しくはアルミニウム、または上記の材料の1つ以上を含む金属合金若しくは金属スタックを含んでもよいし、あるいはそれらから構成されてもよい。
第2のチップ204は、少なくとも1つの再配線構造204R−1、204R−5をさらに含むことができる。例えば、第2のチップ204の再配線構造204R−1および再配線構造204R−5は、それぞれ、図2に示したチップ20Xの再配線構造20XR−1および再配線構造20XR−5と同一なものとすることができる。
少なくとも1つの再配線構造204R−1、204R−5は、少なくとも1つの第1のコンタクト204c−1、204c−5を、第2のチップ204の少なくとも1つの第2のコンタクト204d−1、204d−5に結合させる(例えば電気的に結合させる)ことができる。例えば、少なくとも1つの再配線構造204R−1、204R−5は、第2のチップ204の少なくとも1つの第1のコンタクト204c−1、204c−5から、第2のチップ204の少なくとも1つの第2のコンタクト204d−1、204d−5までの電気接続を再分配且つ/或いは再配置することができ、あるいは逆もまた然りである。
少なくとも1つの再配線構造204R−1、204R−5は、例えば、第2のチップ204の第1の面204aに配置することができる再配線層(RDL)を含むことができる。少なくとも1つの再配線構造204R−1、204R−5(例えばRDL)は、例えば、単一レベル(例えば単一層)RDLを含んでもよいし、あるいは、単一レベル(例えば単一層)RDLであってもよい。少なくとも1つの再配線構造204R−1、204R−5(例えばRDL)は、例えば、マルチレベル(例えば多層)RDLを含んでもよいし、あるいは、マルチレベル(例えば多層)RDLであってもよい。
第2のチップ204の第1の面204a(例えば前面)に配置された少なくとも1つの再配線構造204R−1、204R−5は、第2のチップ204の前工程メタライゼーション層を含んでもよいし、あるいは、前工程メタライゼーション層であってもよく、例えば、最終チップメタル(例えばメタルNおよび/またはメタル(N−1)および/またはメタル(N−2)など)の1つまたは複数で実現されてもよい。あるいは、少なくとも1つの再配線構造204R−1、204R−5は、前工程メタライゼーション層およびパシベーション層の完了後に形成される再配線層として実現されてもよい。
少なくとも1つの再配線構造204R−1、204R−5は、一群の導電性材料から選択される少なくとも1つの導電性材料を含んでもよいし、あるいはそれから構成されてもよい。一群の導電性材料は、金属または金属合金から構成され得るが、他の導電性材料も同様に可能である。例えば、少なくとも1つの再配線構造204R−1、204R−5は、銅、ニッケル、金、パラジウム、チタン、クロム、タングステン、若しくはアルミニウム、または上記の材料の1つ以上を含む金属合金若しくは金属スタックを含んでもよいし、あるいはそれらから構成されてもよい。
図7に示すように、複数の相互接続202IR−1のうちの少なくとも1つの相互接続が、第1のチップ202の第2のコンタクト202d−1および第2のチップ204の第2のコンタクト204d−1と接触(例えば物理的接触、例えば直接的な物理的接触)し得る。同様に、複数の相互接続202IR−5のうちの少なくとも1つの相互接続が、第1のチップ202の第2のコンタクト202d−5および第2のチップ204の第2のコンタクト204d−5と接触(例えば物理的接触、例えば直接的な物理的接触)し得る。すなわち、それぞれの複数の相互接続202IR−xのうちの少なくとも1つの相互接続が、第1のチップ202のそれぞれの第2のコンタクト202d−xおよび第2のチップ204のそれぞれの第2のコンタクト204d−xと接触(例えば物理的接触、例えば直接的な物理的接触)することができる。
図5について上述したように、少なくとも1つのヒューズが、複数の相互接続202IR−1、202IR−5と第2のチップ204に含まれる回路(例えばメモリー回路)との間に結合(例えば電気的に結合)され得る。例えば、図7に示すチップ装置700に示されるように、少なくとも1つのヒューズ702−1が、例えば、少なくとも1つの再配線構造204R−1内に含められて、複数の相互接続202IR−1と第2のチップ204の第1のコンタクト204c−1との間に結合され得る。図7に示すチップ装置700では、少なくとも1つのヒューズ702−5が、例えば、少なくとも1つの再配線構造204R−5内に含められて、複数の相互接続202IR−5と第2のチップ204の第1のコンタクト204c−5との間に結合され得る。上述したように、ヒューズの溶断は、第1のチップ202と第2のチップ204との間の複数の接続または相互接続のうち、より好適でない接続または相互接続の除去を可能にし得る。この点に関しては、少なくとも1つのヒューズ702−1、702−5を溶断することができ、このようにして、複数の相互接続202IR−1、202IR−5と第2のチップ204の第1のコンタクト204c−1、204c−5との間の接続(例えば電気接続)を妨げて、その結果、第1のチップ202と第2のチップ204(例えば第2のチップ204に含まれる回路(例えばメモリー回路))との間の接続(例えば電気接続)を除去することができる。
チップ装置300〜700のうちの或るチップ装置を、チップ装置300〜700のうちの少なくとも1つの他のチップ装置と組み合わせて、新たなチップ装置を形成してもよい。
そのような装置の1つを図8に示す。
図8は、少なくとも1つの第1のコンタクトと、少なくとも1つの第2のコンタクトと、少なくとも1つの再配線構造とを各々が含み得る第1のチップ202および第2のチップ204を含んだチップ装置800を示している。
図8の符号で図3の符号と同じものは、図3の要素と同一または類似の要素を示す。したがって、それらの要素については、ここで再度詳しく述べることはしないで、上記の記述を参照する。図3に示したチップ装置300に関して上述した様々な効果は、図8に示すチップ装置800に、類似して当てはまり得る。以下では、図8と図3の違いを説明する。
図8に示すように、第1のチップ202は、少なくとも1つの第1のコンタクト202c−1、202c−5と、少なくとも1つの第2のコンタクト202d−1、202d−5と、少なくとも1つの第1のコンタクト202c−1、202c−5を少なくとも1つの第2のコンタクト202d−1、202d−5に結合する(例えば電気的に結合する)少なくとも1つの再配線構造202R−1、202R−5とを含むことができる。
図8に示すように、第2のチップ204は、少なくとも1つの第1のコンタクト204c−1、204c−5と、少なくとも1つの第2のコンタクト204d−1、204d−5と、少なくとも1つの第1のコンタクト204c−1、204c−5を少なくとも1つの第2のコンタクト204d−1、204d−5に結合する(例えば電気的に結合する)少なくとも1つの再配線構造204R−1、204R−5とを含むことができる。
図8に示すように、チップ装置800は、第1のチップ202の少なくとも1つの第1のコンタクト202c−1、202c−5および/または第2のチップ204の少なくとも1つの第1のコンタクト204c−1、204c−5に結合され(例えば電気的に結合され)得る少なくとも1つの第1の相互接続202IR−1a、202IR−5aを含むことができる。
図8に示すように、チップ装置800は、第1のチップ202の少なくとも1つの第2のコンタクト202d−1、202d−5および/または第2のチップ204の少なくとも1つの第2のコンタクト204d−1、204d−5に結合され(例えば電気的に結合され)得る少なくとも1つの第2の相互接続202IR−1b、202IR−5bを含むことができる。
チップ装置800によりもたらされる1つの効果は、例えば、それぞれの貫通ビア221−1、222−5を介して交換され得る信号の1つまたは複数の信号経路の供給であり得る。したがって、少なくとも1つの第1の相互接続202IR−1a、202IR−5aおよび少なくとも1つの第2の相互接続202IR−1b、202IR−5bのうちの少なくとも1つが、第1のチップ202の少なくとも1つの第1のコンタクト202c−1、202c−5を、第2のチップ204の少なくとも1つの第1のコンタクト204c−1、204c−5に結合(例えば電気的に結合)させ得る。
例えば、ある信号は、貫通ビア222−1、第1のチップ202の第1のコンタクト202c−1、第1の相互接続202IR−1a、および第2のチップ204の第1のコンタクト204c−1を含む経路に沿って伝搬することができ、このようにして、第1のチップ202の第1のコンタクト202c−1を第2のチップ204の第1のコンタクト204c−1に結合させることができる。
その信号は、貫通ビア222−1、第1のチップ202の第1のコンタクト202c−1、再配線構造202R−1、第1のチップ202の第2のコンタクト202d−1、第2の相互接続202IR−1b、第2のチップ204の第2のコンタクト204d−1、再配線構造204R−1、および第2のチップ204の第1のコンタクト204c−1を含む別の経路に沿って伝搬することができ、このようにして、第1のチップ202の第1のコンタクト202c−1を第2のチップ204の第1のコンタクト204c−1に結合させることができる。これら選択可能な信号経路のうちの少なくとも1つが機能している確率は、信号当たり1つの信号経路のみを有する従来の装置と比較して高くなり得る。
1つまたは複数の態様によれば、本開示は、チップ装置の設計において、接続されない相互接続に対してバックアップ相互接続を提供することを提案する。
1つまたは複数の態様によれば、本開示は、チップ装置の1つまたは複数の相互接続(例えば各相互接続)を2重、3重、4重、または5重以上にして、例えば、第1のチップと第2のチップとの間の或る相互接続が第1のチップと第2のチップとを接続することに失敗した場合にも、第1のチップと第2のチップとの間にバックアップ接続を提供するようにすることを提案する。
1つまたは複数の態様によれば、本開示は、例えば、第1のチップおよび/または第2のチップ内に少なくとも1つの再配線線を有することによって、歩留まりを改善することを提案する。
1つまたは複数の態様によれば、本開示は、第1のチップおよび/または第2のチップの中心領域から、第1のチップおよび/または第2のチップの少なくとも1つの相互接続領域(例えば周辺領域またはエッジ領域)まで、少なくとも1つの相互接続(例えば全ての相互接続)の再経路付けを行うことを提案する。
1つまたは複数の態様によれば、本開示は、第1のチップおよび/または第2のチップの表面上に複数ブロックの相互接続を収容するのに十分な大きさとし得る第1のチップおよび/または第2のチップを使用することを提案する。
1つまたは複数の態様によれば、本開示は、例えば、第2のチップの上に第1のチップを、あるいはその逆に、スタックするスタックプロセス中に、本来の相互接続およびバックアップ相互接続を接続することを提案する。
1つまたは複数の態様によれば、本開示は、本来の相互接続が第1のチップおよび第2のチップを互いに接続することに失敗する場合に備えて、例えば、相互接続機能を引き継ぐことができる少なくとも1つのバックアップ相互接続を、本来の相互接続の各々が有することを提案する。
1つまたは複数の態様によれば、本開示は、少なくとも1つのバックアップ相互接続を、第1のチップと第2のチップとの間の任意の位置に配置することを提案する。
1つまたは複数の態様によれば、本開示は、少なくとも1つのバックアップ相互接続を、第1のチップおよび/または第2のチップのエッジに配置することを提案する。
1つまたは複数の態様によれば、本開示は、本来の相互接続の各々を、2重、3重、4重、5重、またはそれ以上にバックアップすることを提案する。
1つまたは複数の態様によれば、本開示は、少なくとも1つの本来の相互接続を、2重、3重、4重、5重、またはそれ以上にバックアップすることを提案する。
1つまたは複数の態様によれば、本開示は、電気接続とそのバックアップ電気接続との間で選択を行うように、ヒューズの溶断を適用することを提案する。
1つまたは複数の態様によれば、本開示は、電気接続とそのバックアップ電気接続との間で選択を行うように、例えばレーザーヒューズまたはeヒューズといったヒューズを使用することを提案する。
本明細書に提示される様々な実施例によれば、第1のコンタクトと、第2のコンタクトと、第1のコンタクトを第2のコンタクトに電気的に結合する再配線構造とを含む第1のチップと、コンタクトを含む第2のチップと、第1のチップの第2のコンタクトに電気的に結合される複数の相互接続と、を含み得るチップ装置を提供することができる。複数の相互接続のうちの少なくとも1つの相互接続が、第1のチップの第2のコンタクトを第2のチップのコンタクトに電気的に結合し得る。
複数の相互接続は、複数のバンプを含んでもよい。
第1のチップの第1のコンタクトおよび/または第2のコンタクトは、パッドを含んでもよいし、あるいはパッドであってもよい。
第2のチップのコンタクトは、パッドを含んでもよいし、あるいはパッドであってもよい。
第1のチップは、論理チップであってもよい。
第2のチップは、メモリーチップであってもよい。
複数の相互接続は、第1のチップと第2のチップとの間に配置されてもよい。
第2のチップのコンタクトは、第2のチップの第2のコンタクトであってもよく、第2のチップは、第1のコンタクトと、第2のチップの第1のコンタクトを第2のチップの第2のコンタクトに電気的に結合する再配線構造とをさらに含むことができ、第1のチップの第2のコンタクトを第2のチップのコンタクトに電気的に結合する複数の相互接続のうちの上記少なくとも1つの相互接続は、第1のチップの第2のコンタクトおよび第2のチップの第2のコンタクトと接触し得る。
第2のチップの第1のコンタクトおよび/または第2のコンタクトは、パッドを含んでもよいし、あるいはパッドであってもよい。
第1のチップは、第1のコンタクトに電気的に結合される貫通ビアを含んでもよい。
第1のチップは、第2のコンタクトに電気的に結合される第2の貫通ビアを含んでもよい。
第1のチップは、第1のコンタクトに電気的に結合される第1の貫通ビアと、第2のコンタクトに電気的に結合される第2の貫通ビアとを含むことができ、第1のコンタクトは第1の貫通ビアの上に配置されてもよく、第2のコンタクトは第2の貫通ビアの上に配置されてもよい。
再配線構造は、第1のチップの表面に配置される再配線層を含んでもよい。
再配線構造は、少なくとも1つの導電性材料を含んでもよい。
再配線構造は、第1のチップの前工程メタライゼーション層を含んでもよい。
第2のチップの再配線構造は、第2のチップの表面に配置される再配線層を含んでもよい。
第2のチップの再配線構造は、少なくとも1つの導電性材料を含んでもよい。
第2のチップの再配線構造は、第2のチップの前工程メタライゼーション層を含んでもよい。
チップ装置は、複数の相互接続と第1のチップに含まれる回路との間に電気的に結合される少なくとも1つのヒューズを含んでもよい。
チップ装置は、複数の相互接続と第1のチップの第1のコンタクトとの間に電気的に結合される少なくとも1つのヒューズを含んでもよい。
チップ装置は、第1のチップの第1のコンタクトと第2のチップの第2のコンタクトとの間に電気的に結合される少なくとも1つのヒューズを含んでもよい。
チップ装置は、複数の相互接続と第2のチップに含まれる回路との間に電気的に結合される少なくとも1つのヒューズを含んでもよい。
チップ装置は、複数の相互接続と第2のチップの第1のコンタクトとの間に電気的に結合される少なくとも1つのヒューズを含んでもよい。
チップ装置は、第2のチップの第1のコンタクトと第2のチップの第2のコンタクトとの間に電気的に結合される少なくとも1つのヒューズを含んでもよい。
本明細書に提示される様々な実施例によれば、第1のコンタクトと、第2のコンタクトと、第1のコンタクトを第2のコンタクトに電気的に結合する再配線構造とを含む第1のチップと、コンタクトを含む第2のチップと、第2のチップのコンタクトに電気的に結合される複数の相互接続と、を含み得るチップ装置を提供することができる。複数の相互接続のうちの少なくとも1つの相互接続が、第2のチップのコンタクトを第1のチップの第2のコンタクトに電気的に結合し得る。
第1のチップは、論理チップであってもよい。
第2のチップは、メモリーチップであってもよい。
第2のチップのコンタクトは、第2のチップの第2のコンタクトであってもよく、第2のチップは、第1のコンタクトと、第2のチップの第1のコンタクトを第2のチップの第2のコンタクトに電気的に結合する再配線構造とをさらに含むことができ、第2のチップのコンタクトを第1のチップの第2のコンタクトに電気的に結合する複数の相互接続のうちの上記少なくとも1つの相互接続は、第2のチップの第2のコンタクトおよび第1のチップの第2のコンタクトと接触し得る。
本明細書に提示される様々な実施例によれば、第1のコンタクトと、第2のコンタクトと、第1のコンタクトを第2のコンタクトに電気的に結合する再配線構造とを含む第1のチップと、第1のコンタクトと、第2のコンタクトと、該第1のコンタクトを該第2のコンタクトに電気的に結合する再配線構造とを含む第2のチップと、第1のチップの第1のコンタクトおよび第2のチップの第1のコンタクトのうちの少なくとも一方に電気的に結合される第1の相互接続と、第1のチップの第2のコンタクトおよび第2のチップの第2のコンタクトのうちの少なくとも一方に電気的に結合される第2の相互接続と、を含み得るチップ装置を提供することができる。第1の相互接続および第2の相互接続のうちの少なくとも一方が、第1のチップの第1のコンタクトを第2のチップの第1のコンタクトに電気的に結合し得る。
第1の相互接続は、第1のチップの第1のコンタクトと第2のチップの第1のコンタクトとの間に配置されてもよく、第2の相互接続は、第1のチップの第2のコンタクトと第2のチップの第2のコンタクトとの間に配置されてもよい。
第1の相互接続は、第1のチップの第1のコンタクトおよび第2のチップの第1のコンタクトのうちの少なくとも一方と接触してもよく、第2の相互接続は、第1のチップの第2のコンタクトおよび第2のチップの第2のコンタクトのうちの少なくとも一方と接触してもよい。
チップ装置は、第1のチップの第1のコンタクトと第2のコンタクトとの間に電気的に結合される少なくとも1つのヒューズをさらに含んでもよい。
チップ装置は、第2のチップの第1のコンタクトと第2のコンタクトとの間に電気的に結合される少なくとも1つのヒューズをさらに含んでもよい。
本明細書に記載したチップ装置若しくはチップパッケージまたは方法のうちの1つの文脈で記載された様々な実施例および態様は、本明細書に記載した他のチップ装置若しくはチップパッケージまたは方法に、類似して当てはまり得る。
本開示のこれらの態様に関して、様々な態様が詳細に図示され記載されているが、添付した特許請求の範囲により定められる開示の趣旨と範囲を逸脱することなく、形式および細部の様々な変更が可能であることが、当業者によって理解されるべきである。本開示の範囲は、添付した特許請求の範囲によって示され、したがって、特許請求の範囲の意味および均等な範囲に入る全ての変更が包含されることを意図するものである。
100 チップ装置
102 論理チップ
102a 第1の面
102b 第2の面
102c コンタクト
103 チャネルマップ
104 メモリーチップ
104a 第1の面
104b 第2の面
104c コンタクト
105 チップ装置
106 相互接続
108 支持バンプ
10X チップ
10Xa 第1の面
10Xc コンタクト
112 はんだボール
114 第2のメモリーチップ
114a 面
114c コンタクト
116 再配線層(RDL)
117 絶縁層
118 プリント回路基板(PCB)
122 貫通ビア
124c コンタクト
126 相互接続
136 相互接続
142 貫通ビア
200 平面図
202 第1のチップ
202a 第1の面
202b 第2の面
202c 第1のコンタクト
202d 第2のコンタクト
202IR 相互接続
202R 再配線構造
204 第2のチップ
204a 第1の面
204b 第2の面
204c 第1のコンタクト
204d 第2のコンタクト
204R 再配線構造
20X チップ
20Xa 第1の面
20Xc 第1のコンタクト
20Xd 第2のコンタクト
20XIR 相互接続
20XR 再配線構造
212 はんだボール
216 再配線層(RDL)
217 絶縁層
221 貫通ビア
222 貫通ビア
242 第2の貫通ビア
300 チップ装置
400 チップ装置
500 チップ装置
502 ヒューズ
600 チップ装置
700 チップ装置
702 ヒューズ
800 チップ装置
900 テーブル(表)

Claims (25)

  1. 第1のコンタクトと、第2のコンタクトと、前記第1のコンタクトを前記第2のコンタクトに電気的に結合する再配線構造とを有する第1のチップと、
    コンタクトを有する第2のチップと、
    前記第1のチップの前記第2のコンタクトに電気的に結合される複数の相互接続と
    を有し、
    前記複数の相互接続のうちの少なくとも1つの相互接続が、前記第1のチップの前記第2のコンタクトを前記第2のチップの前記コンタクトに電気的に結合する、
    チップ装置。
  2. 前記複数の相互接続は複数のバンプを有する、請求項1に記載のチップ装置。
  3. 前記第1のチップは論理チップである、請求項1に記載のチップ装置。
  4. 前記第2のチップはメモリーチップである、請求項1に記載のチップ装置。
  5. 前記複数の相互接続は、前記第1のチップと前記第2のチップとの間に配置される、請求項1に記載のチップ装置。
  6. 前記第2のチップの前記コンタクトは、前記第2のチップの第2のコンタクトであり、
    前記第2のチップは、第1のコンタクトと、前記第2のチップの前記第1のコンタクトを前記第2のチップの前記第2のコンタクトに電気的に結合する再配線構造とをさらに有し、
    前記第1のチップの前記第2のコンタクトを前記第2のチップの前記コンタクトに電気的に結合する前記複数の相互接続のうちの前記少なくとも1つの相互接続は、前記第1のチップの前記第2のコンタクトおよび前記第2のチップの前記第2のコンタクトと接触する、
    請求項1に記載のチップ装置。
  7. 前記第1のチップは、前記第1のコンタクトに電気的に結合される貫通ビアを有する、請求項1に記載のチップ装置。
  8. 前記第1のチップは、前記第2のコンタクトに電気的に結合される第2の貫通ビアを有する、請求項7に記載のチップ装置。
  9. 前記第1のチップは、前記第1のコンタクトに電気的に結合される第1の貫通ビアと、前記第2のコンタクトに電気的に結合される第2の貫通ビアとを有し、
    前記第1のコンタクトは、前記第1の貫通ビアの上に配置され、前記第2のコンタクトは、前記第2の貫通ビアの上に配置される、
    請求項1に記載のチップ装置。
  10. 前記再配線構造は、前記第1のチップの表面に配置される再配線層を有する、請求項1に記載のチップ装置。
  11. 前記再配線構造は、前記第1のチップの前工程メタライゼーション層を有する、請求項1に記載のチップ装置。
  12. 前記第2のチップの前記再配線構造は、前記第2のチップの表面に配置される再配線層を有する、請求項6に記載のチップ装置。
  13. 前記第2のチップの前記再配線構造は、前記第2のチップの前工程メタライゼーション層を有する、請求項6に記載のチップ装置。
  14. 前記複数の相互接続と前記第1のチップの前記第2のコンタクトとの間に電気的に結合される少なくとも1つのヒューズ、をさらに有する請求項1に記載のチップ装置。
  15. 前記複数の相互接続と前記第2のチップに含まれる回路との間に電気的に結合される少なくとも1つのヒューズ、をさらに有する請求項1に記載のチップ装置。
  16. 前記複数の相互接続と前記第1のチップの前記第1のコンタクトまたは前記第2のチップの前記第1のコンタクトとの間に電気的に結合される少なくとも1つのヒューズ、をさらに有する請求項6に記載のチップ装置。
  17. 第1のコンタクトと、第2のコンタクトと、前記第1のコンタクトを前記第2のコンタクトに電気的に結合する再配線構造とを有する第1のチップと、
    コンタクトを有する第2のチップと、
    前記第2のチップの前記コンタクトに電気的に結合される複数の相互接続と
    を有し、
    前記複数の相互接続のうちの少なくとも1つの相互接続が、前記第2のチップの前記コンタクトを前記第1のチップの前記第2のコンタクトに電気的に結合する、
    チップ装置。
  18. 前記第1のチップは論理チップである、請求項17に記載のチップ装置。
  19. 前記第2のチップはメモリーチップである、請求項17に記載のチップ装置。
  20. 前記第2のチップの前記コンタクトは、前記第2のチップの第2のコンタクトであり、
    前記第2のチップは、第1のコンタクトと、前記第2のチップの前記第1のコンタクトを前記第2のチップの前記第2のコンタクトに電気的に結合する再配線構造とをさらに有し、
    前記第2のチップの前記コンタクトを前記第1のチップの前記第2のコンタクトに電気的に結合する前記複数の相互接続のうちの前記少なくとも1つの相互接続は、前記第2のチップの前記第2のコンタクトおよび前記第1のチップの前記第2のコンタクトと接触する、
    請求項17に記載のチップ装置。
  21. 第1のコンタクトと、第2のコンタクトと、該第1のコンタクトを該第2のコンタクトに電気的に結合する再配線構造とを有する第1のチップと、
    第1のコンタクトと、第2のコンタクトと、該第1のコンタクトを該第2のコンタクトに電気的に結合する再配線構造とを有する第2のチップと、
    前記第1のチップの前記第1のコンタクトおよび前記第2のチップの前記第1のコンタクトのうちの少なくとも一方に電気的に結合される第1の相互接続と、
    前記第1のチップの前記第2のコンタクトおよび前記第2のチップの前記第2のコンタクトのうちの少なくとも一方に電気的に結合される第2の相互接続と
    を有し、
    前記第1の相互接続および前記第2の相互接続のうちの少なくとも一方が、前記第1のチップの前記第1のコンタクトを前記第2のチップの前記第1のコンタクトに電気的に結合する、
    チップ装置。
  22. 前記第1の相互接続は、前記第1のチップの前記第1のコンタクトと前記第2のチップの前記第1のコンタクトとの間に配置され、
    前記第2の相互接続は、前記第1のチップの前記第2のコンタクトと前記第2のチップの前記第2のコンタクトとの間に配置される、
    請求項21に記載のチップ装置。
  23. 前記第1の相互接続は、前記第1のチップの前記第1のコンタクトおよび前記第2のチップの前記第1のコンタクトのうちの少なくとも一方と接触し、
    前記第2の相互接続は、前記第1のチップの前記第2のコンタクトおよび前記第2のチップの前記第2のコンタクトのうちの少なくとも一方と接触する、
    請求項21に記載のチップ装置。
  24. 前記第1のチップの前記第1のコンタクトと前記第2のコンタクトとの間に電気的に結合される少なくとも1つのヒューズ、をさらに有する請求項21に記載のチップ装置。
  25. 前記第2のチップの前記第1のコンタクトと前記第2のコンタクトとの間に電気的に結合される少なくとも1つのヒューズ、をさらに有する請求項21に記載のチップ装置。
JP2014050765A 2013-03-14 2014-03-13 チップ装置 Active JP5940578B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/802,848 2013-03-14
US13/802,848 US8907480B2 (en) 2013-03-14 2013-03-14 Chip arrangements

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014179617A true JP2014179617A (ja) 2014-09-25
JP5940578B2 JP5940578B2 (ja) 2016-06-29

Family

ID=50231048

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014050765A Active JP5940578B2 (ja) 2013-03-14 2014-03-13 チップ装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8907480B2 (ja)
EP (1) EP2804211B1 (ja)
JP (1) JP5940578B2 (ja)
KR (1) KR101594009B1 (ja)
CN (1) CN104051412B (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9761559B1 (en) 2016-04-21 2017-09-12 Micron Technology, Inc. Semiconductor package and fabrication method thereof
US10366968B2 (en) * 2016-09-30 2019-07-30 Intel IP Corporation Interconnect structure for a microelectronic device
US10381304B2 (en) * 2017-07-31 2019-08-13 Globalfoundries Inc. Interconnect structure
CN108364949B (zh) * 2018-02-10 2020-06-19 盛科网络(苏州)有限公司 一种实现芯片互联超高带宽的方法及芯片互联结构
CN112542445A (zh) * 2019-09-05 2021-03-23 芯盟科技有限公司 半导体结构及其形成方法和芯片及其形成方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10209317A (ja) * 1997-01-16 1998-08-07 Nec Corp 半導体装置
JP2006245311A (ja) * 2005-03-03 2006-09-14 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
JP2007158237A (ja) * 2005-12-08 2007-06-21 Elpida Memory Inc 積層型半導体装置
JP2012513078A (ja) * 2008-12-22 2012-06-07 オーストリアマイクロシステムズ アクチエンゲゼルシャフト 半導体チップのパッケージおよびこの製造方法
JP2012155815A (ja) * 2011-01-28 2012-08-16 Elpida Memory Inc 半導体装置
US20130009278A1 (en) * 2011-07-04 2013-01-10 Hoon Lee Stacked semiconductor device including esd protection circuits and method of fabricating the stacked semiconductor device

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5807791A (en) * 1995-02-22 1998-09-15 International Business Machines Corporation Methods for fabricating multichip semiconductor structures with consolidated circuitry and programmable ESD protection for input/output nodes
US6033939A (en) * 1998-04-21 2000-03-07 International Business Machines Corporation Method for providing electrically fusible links in copper interconnection
US8222079B2 (en) * 2007-09-28 2012-07-17 International Business Machines Corporation Semiconductor device and method of making semiconductor device
US8039303B2 (en) * 2008-06-11 2011-10-18 Stats Chippac, Ltd. Method of forming stress relief layer between die and interconnect structure
KR20100104855A (ko) * 2009-03-19 2010-09-29 삼성전자주식회사 퓨즈를 포함하는 반도체 소자 패키지
US8319325B2 (en) * 2009-06-12 2012-11-27 Qualcomm Incorporated Intra-die routing using back side redistribution layer and associated method
US8237274B1 (en) * 2010-05-13 2012-08-07 Xilinx, Inc. Integrated circuit package with redundant micro-bumps

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10209317A (ja) * 1997-01-16 1998-08-07 Nec Corp 半導体装置
JP2006245311A (ja) * 2005-03-03 2006-09-14 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
JP2007158237A (ja) * 2005-12-08 2007-06-21 Elpida Memory Inc 積層型半導体装置
JP2012513078A (ja) * 2008-12-22 2012-06-07 オーストリアマイクロシステムズ アクチエンゲゼルシャフト 半導体チップのパッケージおよびこの製造方法
JP2012155815A (ja) * 2011-01-28 2012-08-16 Elpida Memory Inc 半導体装置
US20130009278A1 (en) * 2011-07-04 2013-01-10 Hoon Lee Stacked semiconductor device including esd protection circuits and method of fabricating the stacked semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
EP2804211A1 (en) 2014-11-19
US8907480B2 (en) 2014-12-09
JP5940578B2 (ja) 2016-06-29
EP2804211B1 (en) 2022-11-30
KR101594009B1 (ko) 2016-02-15
KR20140113455A (ko) 2014-09-24
CN104051412B (zh) 2017-12-01
CN104051412A (zh) 2014-09-17
US20140264832A1 (en) 2014-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11193953B2 (en) 3D chip testing through micro-C4 interface
US11289451B2 (en) Semiconductor package with high routing density patch
CN110047810B (zh) 半导体封装件以及包括其的半导体器件
TWI616956B (zh) 整合式扇出封裝及製造方法
US9748167B1 (en) Silicon interposer, semiconductor package using the same, and fabrication method thereof
US11672111B2 (en) Semiconductor structure and method for manufacturing a plurality thereof
US7494846B2 (en) Design techniques for stacking identical memory dies
US8232654B2 (en) Semiconductor package through-electrode suitable for a stacked semiconductor package and semiconductor package having the same
KR20180111885A (ko) 웨이퍼/다이 스택을 위한 수정 다이
JP5940578B2 (ja) チップ装置
US20080009124A1 (en) Method of forming a semiconductor device
US8765526B2 (en) Method of manufacturing semiconductor device including plural semiconductor chips stacked together
US9893037B1 (en) Multi-chip semiconductor package, vertically-stacked devices and manufacturing thereof
US20110309358A1 (en) Semiconductor chip with fine pitch leads for normal testing of same
JP2007335888A (ja) 半導体集積回路装置
US20150303120A1 (en) Semiconductor package structure and method for fabricating the same
US20230326888A1 (en) Semiconductor package including soic die stacks
US20240006374A1 (en) Semiconductor die assembly having a polygonal linking die
US20230223379A1 (en) Thermally-aware semiconductor packages
US20220384408A1 (en) Three-Dimensional Integration of Processing Chiplet and Static Random-Access Memory (SRAM) Chiplets
US20210082854A1 (en) Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device
CN113629048A (zh) 半导体结构及制造多个半导体结构的方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150309

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150407

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150706

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160105

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160404

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160419

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160518

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5940578

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250