KR20220141654A - An IC chip, a semiconductor package and a method of manufacturing IC chip - Google Patents
An IC chip, a semiconductor package and a method of manufacturing IC chip Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220141654A KR20220141654A KR1020210048029A KR20210048029A KR20220141654A KR 20220141654 A KR20220141654 A KR 20220141654A KR 1020210048029 A KR1020210048029 A KR 1020210048029A KR 20210048029 A KR20210048029 A KR 20210048029A KR 20220141654 A KR20220141654 A KR 20220141654A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- electrode
- substrate
- layer
- tsv
- tsvs
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 55
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 43
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 32
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 5
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 4
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 151
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 51
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 51
- 239000000463 material Substances 0.000 description 18
- 102000003815 Interleukin-11 Human genes 0.000 description 10
- 108090000177 Interleukin-11 Proteins 0.000 description 10
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 9
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 8
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 8
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 6
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 5
- 102000003814 Interleukin-10 Human genes 0.000 description 4
- 108090000174 Interleukin-10 Proteins 0.000 description 4
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 4
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 4
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910010041 TiAlC Inorganic materials 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 3
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 3
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 3
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000013135 deep learning Methods 0.000 description 2
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 239000005360 phosphosilicate glass Substances 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 102000026633 IL6 Human genes 0.000 description 1
- GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N Indium phosphide Chemical compound [In]#P GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000013462 Interleukin-12 Human genes 0.000 description 1
- 108010065805 Interleukin-12 Proteins 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 1
- UGACIEPFGXRWCH-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ti] Chemical compound [Si].[Ti] UGACIEPFGXRWCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ILCYGSITMBHYNK-UHFFFAOYSA-N [Si]=O.[Hf] Chemical compound [Si]=O.[Hf] ILCYGSITMBHYNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 and the like Chemical compound 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000449 hafnium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N hafnium(4+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Hf+4] WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N indium arsenide Chemical compound [In]#[As] RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PEUPIGGLJVUNEU-UHFFFAOYSA-N nickel silicon Chemical compound [Si].[Ni] PEUPIGGLJVUNEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJXBRHIPHIVJCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)lanthanum Chemical compound O=[Al]O[La]=O KJXBRHIPHIVJCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- WNUPENMBHHEARK-UHFFFAOYSA-N silicon tungsten Chemical compound [Si].[W] WNUPENMBHHEARK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for, e.g. in combination with batteries
- H01L23/64—Impedance arrangements
- H01L23/642—Capacitive arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/03—Assemblies 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
- H01L25/04—Assemblies 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
- H01L25/065—Assemblies 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
- H01L25/0657—Stacked arrangements of devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2223/00—Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
- H01L2223/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for
- H01L2223/64—Impedance arrangements
- H01L2223/66—High-frequency adaptations
- H01L2223/6661—High-frequency adaptations for passive devices
- H01L2223/6666—High-frequency adaptations for passive devices for decoupling, e.g. bypass capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2225/00—Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
- H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00
- H01L2225/04—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers
- H01L2225/065—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
- H01L2225/06503—Stacked arrangements of devices
- H01L2225/06527—Special adaptation of electrical connections, e.g. rewiring, engineering changes, pressure contacts, layout
- H01L2225/06537—Electromagnetic shielding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2225/00—Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
- H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00
- H01L2225/04—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers
- H01L2225/065—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
- H01L2225/06503—Stacked arrangements of devices
- H01L2225/06541—Conductive via connections through the device, e.g. vertical interconnects, through silicon via [TSV]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Description
본 발명의 기술적 사상은 집적 회로(Integrated Circuit, 이하 IC) 소자, 반도체 패키지 및 IC 소자 제조 방법에 관한 것이다.The technical idea of the present invention relates to an integrated circuit (IC) device, a semiconductor package, and a method for manufacturing an IC device.
지난 수십 년 동안, 기술, 소재 및 제조 공정의 발견으로 인해 컴퓨팅 파워와 무선 통신 기술이 급속도로 발전해 왔다. 이에 따라 고성능 트랜지스터의 고 직접 구현이 가능하게 되었고, 집적화의 속도는 무어의 법칙에 따라 약 18 개월마다 두 배로 증가했다. 시스템의 경박 단소화 및 전력 효율화는 반도체 제조업의 영속적인 목표이며, 경제적, 물리적 공정 한계에 다다른 현 시점에서는 3 차원 집적 패키징이 유효한 해결 수단으로 제시되고 있다.Over the past few decades, the discovery of technologies, materials and manufacturing processes has led to rapid advances in computing power and wireless communication technologies. This made high direct implementation of high-performance transistors possible, and the rate of integration doubled approximately every 18 months according to Moore's Law. Lightweight, compact, and power efficient systems are the permanent goals of the semiconductor manufacturing industry, and 3D integrated packaging is being proposed as an effective solution at this point in time when economic and physical process limits are reached.
3 차원으로 집적된 장치의 개발은, 1980 제시된 CMOS 집적 소자로부터 시작하였고, 이후 30 년의 지속적인 연구 개발을 통해 발전해왔다. 3D 집적 기술은 의 예로, 로직 회로와 메모리 회로의 집적, 센서 패키징, MEMS와 CMOS의 이종 집적 등이 있다. 3 차원 집적 기술은 폼 팩터의 감소뿐만 아니라 고 신뢰성, 저 전력 소비, 및 저 제조 비용의 달성을 가능하게 한다.The development of 3D integrated devices started with CMOS integrated devices presented in 1980, and has been developed through continuous research and development for 30 years. 3D integration technology includes, for example, integration of logic circuits and memory circuits, sensor packaging, and heterogeneous integration of MEMS and CMOS. The three-dimensional integration technology enables the achievement of high reliability, low power consumption, and low manufacturing cost as well as reduction of the form factor.
본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제는 에너지 효율이 제고된 집적 회로(Integrated Circuit, 이하 IC) 소자, 반도체 패키지 및 IC 소자 제조 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object to be solved by the technical idea of the present invention is to provide an integrated circuit (IC) device, a semiconductor package, and a method for manufacturing an IC device having improved energy efficiency.
본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the technical spirit of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상술한 과제를 해결하기 위한, 예시적인 실시예들에 따르면, 집적 회로(Integrated Circuit, 이하 IC) 소자가 제공된다. 상기 소자는 기판; 상기 기판 상에 형성된 로직 셀로서, 상기 로직 셀은 복수의 MOSFET(metal oxide semiconductor field effect transistor)들을 포함하고; 상기 기판을 상기 기판의 상면에 수직한 제1 방향으로 관통하는 제1 및 제2 TSV(Through Silicon Via)들; 및 상기 제1 및 제2 TSV와 전기적으로 연결되도록 구성된 노이즈 차단 소자를 포함하되, 상기 노이즈 차단 소자는, 제1 전극; 상기 제1 전극 상에 형성된 제2 전극; 상기 제2 전극 상에 형성된 제3 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이 및 상기 제2 전극과 상기 제3 전극의 사이를 채우는 유전층을 포함할 수 있다.According to exemplary embodiments for solving the above problems, an integrated circuit (IC) device is provided. The device may include a substrate; a logic cell formed on the substrate, the logic cell comprising a plurality of metal oxide semiconductor field effect transistors (MOSFETs); first and second through silicon vias (TSVs) penetrating the substrate in a first direction perpendicular to an upper surface of the substrate; and a noise blocking element configured to be electrically connected to the first and second TSVs, wherein the noise blocking element includes: a first electrode; a second electrode formed on the first electrode; a third electrode formed on the second electrode; and a dielectric layer filling between the first electrode and the second electrode and between the second electrode and the third electrode.
예시적인 실시예들에 따르면 반도체 패키지가 제공된다. 상기 패키지는, IC 소자; 및 상기 IC 소자 상에 적층되고 상기 IC 소자에 의해 제어되는 복수의 메모리 칩들을 포함하되, 상기 IC 소자는, 기판; 상기 기판 상에 형성된 로직 셀로서, 상기 로직 셀은 복수의 MOSFET들을 포함하고; 상기 기판을 상기 기판의 상면에 수직한 제1 방향으로 관통하는 제1 및 제2 TSV들로서, 상기 제1 및 제2 TSV들의 상면은 상기 기판의 상면보다 더 멀리 이격되고; 및 상기 제1 및 제2 TSV와 전기적으로 연결되도록 구성된 노이즈 차단 소자를 포함하되, 상기 노이즈 차단 소자는, 제1 전극; 상기 제1 전극 상에 형성된 제2 전극; 상기 제2 전극 상에 형성된 제3 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이 및 상기 제2 전극과 상기 제3 전극의 사이를 채우는 유전층을 포함할 수 있다. According to exemplary embodiments, a semiconductor package is provided. The package may include an IC device; and a plurality of memory chips stacked on the IC device and controlled by the IC device, wherein the IC device includes: a substrate; a logic cell formed on the substrate, the logic cell comprising a plurality of MOSFETs; first and second TSVs penetrating the substrate in a first direction perpendicular to an upper surface of the substrate, wherein upper surfaces of the first and second TSVs are spaced apart from each other further than the upper surface of the substrate; and a noise blocking element configured to be electrically connected to the first and second TSVs, wherein the noise blocking element includes: a first electrode; a second electrode formed on the first electrode; a third electrode formed on the second electrode; and a dielectric layer filling between the first electrode and the second electrode and between the second electrode and the third electrode.
본 발명의 기술적 사상에 따르면, 에너지 효율이 제고된 집적 회로(Integrated Circuit, 이하 IC) 소자, 상기 IC 소자를 포함하는 반도체 패키지 및 IC 소자 제조 방법이 제공된다.According to the technical idea of the present invention, an integrated circuit (IC) device with improved energy efficiency, a semiconductor package including the IC device, and a method of manufacturing an IC device are provided.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 집적 회로(Integrated Circuit, 이하 IC) 소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2a는 도 1의 AA 부분을 확대한 부분 단면도이고, 도 2b는 도 1의 BB 부분을 확대한 부분 단면도이다.
도 3a 내지 도 3h는 도 1의 IC 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 4는 예시적인 실시예들에 따른 반도체 패키지를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 다른 일부 실시 예들에 따른 반도체 패키지를 설명하기 위한 평면도이다.
도 6은 다른 예시적인 실시예들에 따른 반도체 패키지를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 예시적인 실시예들에 따른 시스템을 나타내는 블록도이다.1 is a cross-sectional view illustrating an integrated circuit (IC) device according to example embodiments.
FIG. 2A is an enlarged partial cross-sectional view of a portion AA of FIG. 1 , and FIG. 2B is an enlarged partial cross-sectional view of a portion BB of FIG. 1 .
3A to 3H are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the IC device of FIG. 1 .
4 is a cross-sectional view illustrating a semiconductor package according to example embodiments.
5 is a plan view illustrating a semiconductor package according to some other exemplary embodiments.
6 is a cross-sectional view illustrating a semiconductor package according to other exemplary embodiments.
7 is a block diagram illustrating a system according to exemplary embodiments.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 집적 회로(Integrated Circuit, 이하 IC) 소자(10)를 설명하기 위한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view illustrating an integrated circuit (IC) device 10 according to exemplary embodiments.
도 1을 참조하면, IC 소자(100)는 FinFET(fin field effect transistor) 소자를 포함할 수 있다. 상기 FinFET 소자는 로직 셀을 구성할 수 있다. 상기 로직 셀은 IC 소자(100) 외부의 소자를 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 상기 로직 셀은 트랜지스터, 레지스터 등과 같은 복수의 회로 소자(circuit elements)를 포함할 수 있다. 상기 로직 셀은 예를 들면, AND, NAND, OR, NOR, XOR(exclusive OR), XNOR(exclusive NOR), INV(inverter), ADD(adder), BUF(buffer), DLY(delay), FIL(filter), 멀티플렉서(MXT/MXIT). OAI(OR/AND/INVERTER), AO(AND/OR), AOI(AND/OR/INVERTER), D 플립플롭, 리셋 플립플롭, 마스터-슬레이브 플립플롭(master-slaver flip-flop), 래치(latch) 등을 구성할 수 있으며, 상기 로직 셀은 카운터(counter), 버퍼(buffer) 등과 같은 원하는 논리적 기능을 수행하는 표준 셀(standard cells)을 구성할 수 있다. Referring to FIG. 1 , the IC device 100 may include a fin field effect transistor (FinFET) device. The FinFET device may constitute a logic cell. The logic cell may generate a control signal for controlling an external device of the IC device 100 . The logic cell may include a plurality of circuit elements such as transistors, resistors, and the like. The logic cell is, for example, AND, NAND, OR, NOR, XOR (exclusive OR), XNOR (exclusive NOR), INV (inverter), ADD (adder), BUF (buffer), DLY (delay), FIL ( filter), multiplexer (MXT/MXIT). OAI(OR/AND/INVERTER), AO(AND/OR), AOI(AND/OR/INVERTER), D flip-flop, reset flip-flop, master-slaver flip-flop, latch ) and the like, and the logic cells may constitute standard cells that perform desired logical functions such as counters and buffers.
기판(110)은 게르마늄(Ge)과 같은 반도체 원소, 또는 실리콘 카바이드(SiC), 갈륨 비소(GaAs), 인듐 비소(InAs), 및 인화 인듐(InP)과 같은 화합물 반도체를 포함할 수 있다. 또는 기판(110)은 SOI (silicon on insulator) 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 기판(110)은 BOX 층(buried oxide layer)을 포함할 수 있다. 기판(110)은 도전 영역, 예를 들면 불순물이 도핑된 웰 (well), 또는 불순물이 도핑된 구조물을 포함할 수 있다. The
기판(110)에 소자 분리막(160) 및 상기 소자 분리막(160)에 의해 정의된 활성 영역(AC)이 형성될 수 있다. 활성 영역(AC) 상에 복수의 핀형(fin-type) 활성 영역(FA)이 돌출될 수 있다. 복수의 핀형 활성 영역(FA)은 Y 방향을 따라 상호 평행하게 연장될 수 있고, Y 방향에 수직한 X 방향을 따라 서로 이격될 수 있다.A
복수의 게이트 구조들(131)은 복수의 핀형 활성 영역(FA)과 교차하는 X 방향으로 연장될 수 있다. 소자 층(DL) 내에 복수의 게이트 구조(131)를 따라 복수의 게이트 구조(131) 및 소스/드레인 영역(132)으로 구성된 복수의 MOSFET(metal oxide semiconductor field effect transistor)(130)가 형성될 수 있다. 상기 복수의 MOSFET들(130) 각각은 복수의 핀형 활성 영역(FA)의 상면 및 양 측벽에서 채널이 형성되는 3차원 구조를 가질 수 있다. The plurality of
복수의 게이트 구조들(131) 각각은 게이트 절연층(131a), 게이트 라인(131b), 게이트 절연 스페이서(131c) 및 게이트 절연 캡핑층(131d)을 포함할 수 있다.Each of the plurality of
복수의 게이트 절연층(131a)은 실리콘 산화물, 고유전물질, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 고유전 물질은 실리콘 산화물보다 유전 상수가 더 큰 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 복수의 게이트 절연층(131a)은 약 10 내지 25의 유전 상수를 가질 수 있다. 상기 고유전 물질은 금속 산화물 또는 금속 산질화물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 고유전 물질은 하프늄 산화물, 하프늄 산질화물, 하프늄 실리콘 산화물, 란타늄 산화물, 란타늄 알루미늄 산화물, 지르코늄 산화물, 지르코늄 실리콘 산화물, 탄탈륨 산화물, 티타늄 산화물, 및 이들의 조합 중에서 선택되는 물질을 포함할 수 있으나, 상기 예시한 바에 한정되는 것은 아니다. 핀형 활성 영역(FA)과 게이트 절연층(131a)과의 사이에 인터페이스막이 개재될 수 있다. 상기 인터페이스막은 산화물, 질화물, 또는 산질화물을 포함할 수 있다. The plurality of gate
복수의 게이트 라인(131b)은 금속 질화물층, 금속층, 도전성 캡핑층, 및 갭필(gap-fill) 금속막이 차례로 적층된 구조를 가질 수 있다. 상기 금속 질화물층 및 상기 금속층은 Ti, Ta, W, Ru, Nb, Mo, 또는 Hf 중에서 선택되는 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있다. 상기 갭필 금속막은 W 막 또는 Al 막을 포함할 수 있다. 복수의 게이트 라인(131b)은 각각 일함수 금속 함유층을 포함할 수 있다. 상기 일함수 금속 함유층은 Ti, W, Ru, Nb, Mo, Hf, Ni, Co, Pt, Yb, Tb, Dy, Er, 및 Pd 중에서 선택되는 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 복수의 게이트 라인(131b)은 각각 TiAlC/TiN/W의 적층 구조, TiN/ TaN/ TiAlC/ TiN/W의 적층 구조, 또는 TiN/TaN/TiN/TiAlC/TiN/W의 적층 구조를 포함할 수 있으나, 상기 예시한 바에 한정되는 것은 아니다. The plurality of
복수의 게이트 라인(131b)의 각각의 양 측벽 상에 게이트 절연 스페이서(131c)가 배치될 수 있다. 게이트 절연 스페이서(131c)는 복수의 게이트 라인(131b)의 각각의 양 측벽을 덮을 수 있다. 게이트 절연 스페이서(131c)는 게이트 라인(131b)의 길이 방향인 제2 방향(Y 방향)을 따라 게이트 라인(131b)과 평행하게 연장될 수 있다. 게이트 절연 스페이서(131c)는 실리콘 질화물, SiOCN, SiCN, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 복수의 게이트 절연 스페이서(131c)는 실리콘 질화물보다 유전 상수가 더 작은 물질, 예를 들면 SiOCN, SiCN, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. A
복수의 게이트 라인(131b) 각각의 상면은 게이트 절연 캡핑층(131d)으로 덮일 수 있다. 복수의 게이트 절연 캡핑층(131d)은 실리콘 질화물을 포함할 수 있다. 복수의 게이트 절연 캡핑층(131d)은 각각 게이트 라인(131b) 및 게이트 절연 스페이서(131c)와 수직으로 오버랩될 수 있으며, 게이트 라인(131b)과 평행하게 연장된다. A top surface of each of the plurality of
소스/드레인 영역(132)은 복수의 핀형 활성 영역(FA) 상에 배치될 수 있다. 복수의 게이트 라인(131b) 양측에는 한 쌍의 소스/드레인 영역(132)이 형성될 수 있다. 게이트 라인(131b)과 소스/드레인 영역(132)은 게이트 절연층(131a) 및 게이트 절연 스페이서(131c)를 사이에 두고 서로 이격될 수 있다. The source/
소스/드레인 영역(132)은 핀형 활성 영역(FA)의 일부에 형성된 불순물 이온주입 영역, 핀형 활성 영역(FA)에 형성된 복수의 리세스 영역으로부터 에피택셜 성장된 반도체 에피택셜층, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 복수의 소스/드레인 영역(132)은 에피택셜 성장된 Si 층, 에피택셜 성장된 SiC 층, 또는 에피택셜 성장된 복수의 SiGe 층을 포함할 수 있다. The source/
MOSFET(130)이 NMOS 트랜지스터인 경우, 복수의 소스/드레인 영역(132)은 에피택셜 성장된 Si 층 또는 에피택셜 성장된 SiC 층을 포함할 수 있으며, N 형 불순물을 포함할 수 있다. PMOS 트랜지스터인 경우, 복수의 소스/드레인 영역(132)은 에피택셜 성장된 SiGe 층을 포함할 수 있으며, P 형 불순물을 포함할 수 있다. When the
복수의 소스/드레인 영역(132) 중 일부 영역은 제1 절연층(IL1)으로 덮일 수 있다. 제1 절연층(IL1)은 실리콘 산화물, PSG(Phosphosilicate glass) 등과 같은 절연 물질을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.A portion of the plurality of source/
복수의 핀형 활성 영역(FA) 위에는 복수의 소스/드레인 컨택들(CA)이 형성될 수 있다. 복수의 소스/드레인 컨택들(CA)은 각각 복수의 핀형 활성 영역(FA)을 가로지르는 방향(예컨대, Y 방향)으로 연장될 수 있다. 복수의 소스/드레인 컨택들(CA)은 복수의 소스/드레인 영역(132)에 접할 수 있다. A plurality of source/drain contacts CA may be formed on the plurality of fin-type active areas FA. Each of the plurality of source/drain contacts CA may extend in a direction (eg, a Y direction) crossing the plurality of fin-type active areas FA. The plurality of source/drain contacts CA may contact the plurality of source/
복수의 소스/드레인 컨택들(CA) 각각 상에, 복수의 소스/드레인 컨택들(CA) 각각과 접하는 복수의 소스/드레인 비아들(VA)이 형성될 수 있다. A plurality of source/drain vias VA in contact with each of the plurality of source/drain contacts CA may be formed on each of the plurality of source/drain contacts CA.
복수의 게이트 구조들(131) 각각 상에 복수의 게이트 컨택들(CB)이 형성될 수 있다. 복수의 게이트 컨택들(CB)은 게이트 절연 캡핑층(131d)을 관통하여 게이트 라인들(131b) 중 어느 하나와 연결될 수 있다. 복수의 게이트 컨택들(CB)은 한 쌍의 소스/드레인 컨택(CA) 사이에 위치할 수 있다.A plurality of gate contacts CB may be formed on each of the plurality of
제2 절연층(IL2)은 제1 절연층(IL1) 및 게이트 절연 캡핑층(131d)을 덮을 수 있다. 제2 절연층(IL2)은 실리콘 산화물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제2 절연층(IL2)은 TEOS (tetraethyl orthosilicate), 또는 약 2.2~2.4의 초저유전상수 (ultra low dielectric constant K)를 가지는 ULK (ultra low K) 물질을 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 ULK 물질은 SiOC 또는 SiCOH 등을 포함할 수 있다. The second insulating layer IL2 may cover the first insulating layer IL1 and the gate insulating
일부 실시 예들에 따르면, 복수의 소스/드레인 컨택들(CA) 및 복수의 게이트 컨택들(CB)은 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 질화 티타늄(TiN), 질화 탄탈륨(TaN), 또는 이들의 조합으로 구성된 도전성 배리어 층 및 Co, W 또는 이들의 조합으로 구성된 도전층을 포함할 수 있다. 경우에 따라, 상기 도전성 배리어 층과 소스/드레인 영역(132) 사이에는 실리사이드층이 배치될 수 있다. 상기 실리사이드층은 예를 들면, 텅스텐 실리사이드(WSi), 티타늄 실리사이드(TiSi), 코발트 실리사이드(CoSi), 또는 니켈 실리사이드(NiSi)를 포함할 수 있다. According to some embodiments, the plurality of source/drain contacts CA and the plurality of gate contacts CB may include titanium (Ti), tantalum (Ta), titanium nitride (TiN), tantalum nitride (TaN), or these. It may include a conductive barrier layer composed of a combination of and a conductive layer composed of Co, W, or a combination thereof. In some cases, a silicide layer may be disposed between the conductive barrier layer and the source/
제2 절연층(IL2) 상에 순차로 적층된 제3 내지 제11 절연층들(IL3~IL11) 이 형성될 수 있다. 상기 제3 내지 제11 절연층(IL3~IL3)은 SOD(Spin on Dielectric) 등과 같은 저유전 물질을 포함할 수 있다. Third to eleventh insulating layers IL3 to IL11 sequentially stacked on the second insulating layer IL2 may be formed. The third to eleventh insulating layers IL3 to IL3 may include a low-k material such as spin on dielectric (SOD).
예시적인 실시예들에 따르면, 제1 내지 제11 절연층들(IL1~IL12) 중 인접한 두 개의 층들의 사이에는 예컨대, SiC와 같은 물질로 구성된 식각 정지층이 개재될 수 있다. In example embodiments, an etch stop layer made of a material such as SiC may be interposed between two adjacent layers of the first to eleventh insulating layers IL1 to IL12.
제3 절연층(IL3) 내에 비아(V1)가 형성될 수 있고, 제4 절연층(IL4) 내에 금속층(M1)이 형성될 수 있으며, 제5 절연층(IL5) 내에 금속층(M2)이 형성될 수 있고, 제6 절연층(IL6) 내에 금속층(M3)이 형성될 수 있으며, 제7 절연층(IL7) 내에 금속층(M4)이 형성될 수 있고, 제8 절연층(IL8) 내에 금속층(D5)이 형성될 수 있으며, 제9 절연층(IL9) 내에 금속층(D6)이 형성될 수 있다. 제10 절연층(IL10) 및 제11 절연층(IL11) 내에 금속층(MY)이 형성될 수 있다. 금속층들(M1, M2, M3, M4, D5, D6, MY)은 BEOL(Back end of Line) 공정에 의해 형성될 수 있으며, 상호 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다.A via V1 may be formed in the third insulating layer IL3 , a metal layer M1 may be formed in the fourth insulating layer IL4 , and a metal layer M2 may be formed in the fifth insulating layer IL5 . The metal layer M3 may be formed in the sixth insulating layer IL6, the metal layer M4 may be formed in the seventh insulating layer IL7, and the metal layer M3 may be formed in the eighth insulating layer IL8. D5) may be formed, and a metal layer D6 may be formed in the ninth insulating layer IL9. A metal layer MY may be formed in the tenth insulating layer IL10 and the eleventh insulating layer IL11 . The metal layers M1, M2, M3, M4, D5, D6, and MY may be formed by a back end of line (BEOL) process and may be configured to be electrically connected to each other.
예시적인 실시예들에 따르면, 복수의 금속층들(M1, M2, M3, M4, D5, D6, MY)과 제3 내지 제11 절연층들(IL3~IL11) 사이에 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 질화 티타늄(TiN), 질화 탄탈륨(TaN), 또는 이들의 조합으로 구성되고, 콘포말한 형상을 갖는 도전성 배리어가 개재될 수 있다. According to exemplary embodiments, titanium (Ti), tantalum ( Ta), titanium nitride (TiN), tantalum nitride (TaN), or a combination thereof, and a conductive barrier having a conformal shape may be interposed therebetween.
예시적인 실시예들에 따르면, 제3 및 제4 절연층들(IL3, IL4) 내의 도전성 비아(V1) 및 금속층(M1)은 별도의 공정을 통해 형성되고, 제5 내지 제11 절연층들(IL5~IL11) 내의 금속층들(M2, M3, M4, D5, D6, MY)은 듀얼 다마신 공정을 통해 형성된 것으로 도시되었으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예컨대, 제3 내지 제11 절연층들(IL3~IL11) 각각에 별도 공정으로 형성된 도전성 비아 및 도전성 패턴이 형성되거나, 제3 내지 제11 절연층들(IL3~IL11) 각각에 듀얼 다마신 공정으로 형성된 금속층이 형성될 수도 있다.According to example embodiments, the conductive via V1 and the metal layer M1 in the third and fourth insulating layers IL3 and IL4 are formed through a separate process, and the fifth to eleventh insulating layers ( The metal layers M2, M3, M4, D5, D6, and MY in IL5 to IL11 are illustrated as being formed through a dual damascene process, but are not limited thereto. For example, conductive vias and conductive patterns formed by a separate process are formed on each of the third to eleventh insulating layers IL3 to IL11, or each of the third to eleventh insulating layers IL3 to IL11 is formed by a dual damascene process. A formed metal layer may be formed.
금속층(MY)은 패드 역할을 할 수 있고, 금속층(MY) 상에 솔더 등의 외부 접속 단자들(181, 182, 183, 184)이 배치될 수 있다. 접속 단자(181)에 전원 전위(VDD)가 인가될 수 있고, 접속 단자들(182, 184)을 통해 로직 셀로부터 생성된 신호(SIG)가 전달될 수 있고, 접속 단자(183)에 그라운드 전위(VSS)가 인가될 수 있다.The metal layer MY may serve as a pad, and
제11 절연층(IL11)의 상면, 금속층(MY)의 일부 및 외부 접속 단자들(181, 182, 183, 184)의 측면은 보호층(122)에 의해 커버될 수 있다. 보호층(122)은 예를 들면, 절연성 폴리머를 포함할 수 있다.A top surface of the eleventh insulating layer IL11 , a portion of the metal layer MY, and side surfaces of the
IC 소자(100)는 TSV(Through Silicon Via)들(140)을 더 포함할 수 있다. TSV들(140)은 각각 Z 방향으로 연장되어 기판(110)을 관통할 수 있다. TSV들(140) 각각의 하면은 기판(110)의 하면과 공면을 구성할 수 있고, TSV들(140) 각각의 상면은 제2 절연층(IL2)과 공면을 구성할 수 있다.The IC device 100 may further include through silicon vias (TSVs) 140 . Each of the
TSV들(140) 각각은 FEOL(Front End of Line) 공정과 BEOL(Back End of Line) 공정 사이에 형성될 수 있다. 즉, TSV들(140) 각각은 비아 미들(Via middle) 공정에 의해 형성될 수 있다. TSV들(140)은 각각 제1 및 제2 절연층들(IL1, IL2)을 더 관통할 수 있다. 하지만 이에 제한되는 것은 아니고, TSV들(140)은 FEOL 공정 전에 형성되거나, BEOL 공정 이후에 형성될 수도 있다.Each of the
TSV(140)는 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 질화 티타늄(TiN) 및 질화 탄탈륨(TaN) 등을 포함하는 배리어 층(140B) 및 텅스텐(W), 알루미늄(Al), 및 구리(Cu) 등을 포함하는 도전층(140C)을 포함할 수 있다. 배리어 층들(140B)은 각각 콘포말한 형상을 가질 수 있고, 도전층들(140C)은 배리어 층들(140B)의 내부를 채울 수 있다.The
TSV(140)와 기판(110)의 사이 및 TSV(140)와 제1 및 제2 절연층들(IL1, IL2)의 사이에 추가적인 절연층들(150)이 개재될 수 있다. 절연층들(150)은 각각 콘포말한 형상을 가질 수 있다.Additional insulating
제10 절연층(IL10) 및 제11 절연층(IL11) 사이에 노이즈 차단 소자(170)가 배치될 수 있다. 노이즈 차단 소자(170)는 순차로 적층된 제1 내지 제3 전극들(171, 173, 175) 및 제1 내지 제3 전극들(171, 173, 175) 사이에 개재된 유전층(177)을 포함할 수 있다. 노이즈 차단 소자(170)는 커패시터일 수 있다. 제1 내지 제3 전극들은 금속 또는 도핑된 반도체와 같이 도전성 물질을 포함할 수 있다. A
유전층(177)은 고유전물질을 포함할 수 있다. 상기 고유전 물질은 실리콘 산화물보다 유전 상수가 더 큰 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 복수의 게이트 유전층(177)은 약 10 내지 25의 유전 상수를 가질 수 있다. 상기 고유전 물질은 금속 산화물 또는 금속 산질화물을 포함할 수 있다. 유전층(177)은 제1 내지 제3 전극들(171, 173, 175)을 서로 절연시키는 동시에, 노이즈 차단 소자(170)에 높은 축전 용량을 제공할 수 있다.The
이하에서, 도 2a 및 도 2b를 참조하여 노이즈 차단 소자(170)의 구조에 대해 보다 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the structure of the
도 2a는 도 1의 AA 부분을 확대한 부분 단면도이고, 도 2b는 도 1의 BB 부분을 확대한 부분 단면도이다. FIG. 2A is an enlarged partial cross-sectional view of a portion AA of FIG. 1 , and FIG. 2B is an enlarged partial cross-sectional view of a portion BB of FIG. 1 .
도 1 내지 도 2b를 참조하면, 제1 전극(171)은 제10 절연층(IL10)과 접할 수 있다. 제1 전극(171)은 전원 전압(VDD)이 인가되는 금속층(MY)과 접할 수 있다. 이에 따라, 제1 전극(171)은 전원 전압(VDD)이 인가되는 TSV(140)와 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다. 제1 전극(171)은 신호(SIG)가 인가되는 금속층(MY) 및 그라운드 전압(VSS)이 인가되는 금속층(MY)으로부터 수평으로 이격될 수 있다. 제1 전극(171)은 신호(SIG)가 인가되는 금속층(MY) 및 그라운드 전압(VSS)이 인가되는 금속층(MY)과 절연될 수 있다.1 to 2B , the
제1 전극(171)과 제2 전극(173) 사이에 유전층(177)의 일부가 개재될 수 있다. 제2 전극(173)과 제3 전극(175) 사이에 유전층(177)의 일부가 개재될 수 있다. 유전층(177)의 일부는 제10 절연층(IL1)과 접할 수 있다. A portion of the
제2 전극(173)은 그라운드 전압(VSS)이 인가되는 금속층(MY)과 접할 수 있다. 이에 따라, 제2 전극(173)은 그라운드 전압(VSS)이 인가되는 TSV(140)와 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다. 제2 전극(173)은 신호(SIG)가 인가되는 금속층(MY) 및 전원 전압(VDD)이 인가되는 금속층(MY)으로부터 수평으로 이격될 수 있다. 제1 전극(171)은 신호(SIG)가 인가되는 금속층(MY) 및 전원 전압(VDD)이 인가되는 금속층(MY)과 절연될 수 있다.The
제2 전극(173)은 제1 부분(173a), 기판(110)으로부터 상기 제1 부분(173a)보다 더 멀리 이격된 제2 부분(173b) 및 상기 제1 부분(173a)과 제2 부분(173b)을 연결하는 계단부(173S)를 포함할 수 있다. 제1 부분(173a)은 제1 전극(171)으로부터 수평으로 이격될 수 있다. 제1 부분(173a)은 제1 전극(171)과 수직으로 중첩되지 않을 수 있다. 제2 부분(173b)은 제1 전극(171)과 수직으로 중첩될 수 있다.The
제3 전극(175)은 전원 전압(VDD)이 인가되는 금속층(MY)과 접할 수 있다. 이에 따라, 제3 전극(175)은 전원 전압(VDD)이 인가되는 TSV(140)와 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다. 제3 전극(175)은 신호(SIG)가 인가되는 금속층(MY) 및 그라운드 전압(VSS)이 인가되는 금속층(MY)으로부터 수평으로 이격될 수 있다. 제3 전극(175)은 신호(SIG)가 인가되는 금속층(MY) 및 그라운드 전압(VSS)이 인가되는 금속층(MY)과 절연될 수 있다.The
제3 전극(175)은 제1 부분(175a), 기판(110)으로부터 상기 제1 부분(175a)보다 더 멀리 이격된 제2 부분(175b) 및 상기 제1 부분(175a)과 제2 부분(175b)을 연결하는 계단부(175S)를 포함할 수 있다. 제1 부분(175a)은 제2 전극(173)으로부터 수평으로 이격될 수 있다. 제1 부분(175a)은 제2 전극(173)과 수직으로 중첩되지 않을 수 있다. 제2 부분(175b)은 제2 전극(173)과 수직으로 중첩될 수 있다.The
도 1 내지 도 2b에서는, 최상층의 금속층(MY)과 접하는 노이즈 차단 소자(170)가 제공된 것으로 도시되었으나, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 예시적인 실시예들에 따른 IC 소자는, 최상층의 금속층(MY)보다 기판(110)에 인접한 금속층들(M2, M3, M4, D5, D6) 중 어느 하나와 접하는 노이즈 차단 소자를 포함할 수도 있다.1 to 2B , the
다른 예시적인 실시예들에 따르면, 제1 및 제3 전극들(173, 175)에 그라운드 전위(VSS)가 인가되고, 제2 전극(174)에 전원 전위(VDD)가 인가될 수도 있다. 다른 예시적인 실시예들에 따르면, 노이즈 차단 소자는 4층 이상의 전극을 포함할 수도 있다.According to other exemplary embodiments, a ground potential VSS may be applied to the first and
예시적인 실시예들에 따르면, 노이즈 차단 소자(170)에 의해 외부 노이즈에도 불구하고 전원 전위(VDD) 및 기준 전위(VSS)를 안정적으로 유지할 수 있는바, IC 소자(100) 에너지 효율을 제고할 수 있고, IC 소자(100) 동작의 신뢰성이 제고될 수 있다.According to exemplary embodiments, the power supply potential VDD and the reference potential VSS can be stably maintained in spite of external noise by the
다시 도 1을 참조하면, 전원 전압(VDD)이 인가되는 TSV(140)와 패드(191)가 접할 수 있고, 그라운드 전압(VSS)이 인가되는 TSV(140)와 패드(191)가 접할 수 있다. 패드들(191, 192)이 형성되지 않은 기판(110)의 하면은 보호층(121)에 의해 커버될 수 있다. 보호층(121)은 보호층(122)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 각각의 패드들(191, 192) 상에 접속 단자들(185, 186)이 형성될 수 있다.Referring back to FIG. 1 , the
도 3a 내지 도 3h는 도 1의 IC 소자(100)의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.3A to 3H are cross-sectional views for explaining a method of manufacturing the IC device 100 of FIG. 1 .
도 3a를 참조하면, FEOL 공정을 수행함으로써, 기판(110) 상에 복수의 MOSFET(130)을 포함하는 로직 셀을 형성할 수 있고, 비아 미들 공정을 통해 TSV들(140)을 형성할 수 있다. 이어서, BEOL 공정의 일부를 수행함으로써, 제3 내지 제10 절연층들(IL3~ IL10), 비아(V1) 및 금속층들(M1, M2, M3, M4, D5, D6, My)을 형성한 이후, 제1 전극(171, 도 1 참조)과 동일한 물질을 포함하는 제1 전극 물질층(171L)을 제공할 수 있다.Referring to FIG. 3A , a logic cell including a plurality of
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 노광 공정 및 식각 공정을 포함하는 패터닝 공정을 통해 제1 전극 물질층(171L)을 식각하여 제1 전극 패턴(171P)을 형성할 수 있다.3A and 3B , the first
도 3c를 참조하면, 이어서 화학 기상적 퇴적, 원자 퇴적, 물리 기상적 퇴적 등의 다양한 퇴적 공정을 이용하여 유전 물질을 제공함으로써, 유전 물질층(177a)을 형성할 수 있다. 유전 물질층(177a)은 콘포말한 형상을 가질 수 있고, 제1 전극 패턴(171P)을 커버함으로써, 후속적으로 형성되는 전극층들과 제1 전극 패턴(171P)을 절연시킬 수 있다.Referring to FIG. 3C , the
도 3d를 참조하면, 제1 전극 패턴(171P)과 유사한 공정을 통해 패터닝 공정을 통해 제2 전극 패턴(173P)을 형성할 수 있다. 제2 전극 패턴(173P)이 제1 전극 패턴(171P)과 적어도 부분적으로 중첩되지 않도록 패터닝함으로써, 도 1에 도시된 것과 같이 제1 전극(171)과 제2 전극(173)에 다른 전위를 인가할 수 있다. Referring to FIG. 3D , the
도 3e를 참조하면, 이어서, 화학 기상적 퇴적, 원자 퇴적, 물리 기상적 퇴적 등의 다양한 퇴적 공정을 이용하여 유전 물질을 콘포말하게 제공함으로써, 유전 물질층(177b)을 형성할 수 있다. 유전 물질층(177b)은 제2 전극 패턴(173P)을 커버함으로써, 후속적으로 형성되는 전극층들과 제2 전극 패턴(173P)을 절연시킬 수 있다.Referring to FIG. 3E , the
도 3f를 참조하면, 제1 및 제2 전극들(173, 175)의 형성과 유사한 퇴적 및 패터닝 공정을 통해 제3 전극 패턴(175P)을 형성할 수 있다. Referring to FIG. 3F , the
도 3g를 참조하면 제11 절연층(IL11)을 형성할 수 있다. 제11 절연층(IL11)은 예컨대, 스핀 코팅 공정을 통해 제공될 수 있다.Referring to FIG. 3G , an eleventh insulating layer IL11 may be formed. The eleventh insulating layer IL11 may be provided through, for example, a spin coating process.
도 3h를 참조하면, 제11 절연층(IL11)에 듀얼 다마신 공정의 비아 식각 및 트렌치 식각 공정을 수행함으로써, 금속층(MY, 도 1 참조)을 형성하기 위한 복수의 홀들(H1, H2, H3, H4)을 형성할 수 있다. 복수의 홀들(H1, H2, H3, H4)의 형성에 의해 도 1에 도시된 것과 같은 형상의 제1 내지 제3 전극들(171, 173, 175) 및 유전층(177)이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 3H , a plurality of holes H1 , H2 , and H3 for forming a metal layer MY (refer to FIG. 1 ) by performing a via etching process and a trench etching process of the dual damascene process on the eleventh insulating layer IL11 . , H4) can be formed. The first to
홀(H1)은 금속층(MY)의 상면 및 제1 및 제3 전극들(171, 175)의 측면을 노출시킬 수 있고, 홀들(H2, H4)은 금속층(MY)의 상면을 노출시킬 수 있으며, 홀(H3)은 금속층(MY)의 상면 및 제2 전극(173)의 측면을 노출시킬 수 있다.The hole H1 may expose the top surface of the metal layer MY and the side surfaces of the first and
다시 도 1을 참조하면, BEOL 공정을 통해 금속층(MY)을 제공할 수 있고, 이어서 보호층(122) 및 접속 단자들(181, 182, 183, 184)을 형성할 수 있다. 또한, 후면 범핑을 공정을 통해 TSV들(140) 각각에 패드들(191, 192) 및 접속 단자들(185, 186)를 제공할 수 있다.Referring back to FIG. 1 , the metal layer MY may be provided through a BEOL process, and then the
도 4는 예시적인 실시예들에 따른 반도체 패키지(40)를 설명하기 위한 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a
도 4를 참조하면, 반도체 패키지(40)는 IC 소자(400) 및 IC 소자 상에 형성된 칩 스택(CS)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the
IC 소자(400)는 도 1 내지 도 2B를 참조하여 설명한 IC 소자(100)일 수 있다.The
칩 스택(CS)은 순차로 적층된 제1 내지 제4 반도체 칩들(411, 412, 413, 414)을 포함할 수 있다. 도 4에선 4개의 반도체 칩들(411, 412, 413, 414)이 적층된 것으로 도시되었으나, 반도체 칩의 적층 수는 실시예에 따라 다양하게 변경가능하다. 예컨대, 2개 내지 32개, 또는 그 이상의 반도체 칩들이 적층될 수도 있다.The chip stack CS may include first to
예시적인 실시예들에 따르면, 제1 내지 제4 반도체 칩들(411, 412, 413, 414)은 메모리 반도체 칩일 수 있다. 메모리 반도체 칩은, 예를 들면, DRAM(Dynamic Random Access Memory) 또는 SRAM(Static Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 반도체 칩이거나, PRAM(Phase-change Random Access Memory), MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory), FeRAM(Ferroelectric Random Access Memory) 또는 ReRAM(Resistive Random Access Memory)과 같은 비휘발성 메모리 반도체 칩일 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 제1 내지 제4 반도체 칩들(411, 412, 413, 414) 각각은 HBM(High Bandwidth Memory)을 구성하기 위한 DRAM 반도체 칩일 수 있다. In example embodiments, the first to
하지만 이에 제한되는 것은 아니고, 제1 내지 제4 반도체 칩들(411, 412, 413, 414)은 다양한 미세 전자 소자 (microelectronic devices), 예를 들면 CMOS 트랜지스터 (complementary metal-insulator-semiconductor transistor) 등과 같은 MOSFET (metal-oxide-semiconductor field effect transistor), 시스템 LSI (large scale integrtion), 플래쉬 메모리, DRAM, SRAM, EEPROM, PRAM, MRAM, 또는 RERAM, CIS (CMOS imaging sensor) 등과 같은 이미지 센서, MEMS (micro-electro-mechanical system), 능동 소자 및 수동 소자 등을 포함할 수도 있다However, the present invention is not limited thereto, and the first to
제1 내지 제3 반도체 칩들(411, 412, 413)은 TSV(421)를 포함할 수 있고, 제4 반도체 칩(414)은 TSV(421)를 포함하지 않을 수 있다. 하지만 이에 제한되는 것은 아니고, 제1 내지 제4 반도체 칩들(411, 412, 413, 414) 각각이 TSV(421)를 포함할 수도 있다. The first to
예시적인 실시예들에 따르면, 제1 내지 제3 반도체 칩들(411, 412, 413)은 상부 및 하부 패드들(422, 423)를 포함할 수 있고, 제4 반도체 칩(414)은 하부 패드들(423)만을 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 반도체 칩들(411, 412, 413, 414) 중 아래에 배치된 것의 상부 패드(422)와 위에 배치된 것의 하부 패드(423) 사이에 솔더들(424)이 제공될 수 있다. In example embodiments, the first to
제1 내지 제4 반도체 칩들(411, 412, 413, 414)의 사이에 절연층들(430)이 개재될 수 있다. 상부 패드들(422), 하부 패드들(423) 및 솔더들(424)은 절연층들(430)에 의해 커버되고 보호될 수 있다. 절연층들(430) 각각은 절연성 폴리머 또는 에폭시 수지 등의 언더필 물질을 포함할 수 있다.Insulating
몰딩층(440)은 칩 스택(CS)을 커버하고 보호할 수 있으며, 에폭시 몰드 컴파운드(epoxy mold compound, EMC) 등을 포함할 수 있다.The
일부 실시예들에 따르면, 반도체 패키지(40)는 하이브리드 패키지일 수 있다. 제1 내지 제4 반도체 칩들(411, 412, 413, 414)은 메모리 소자, HMC(Hybrid Memory Cube)을 구현하기 위한 DRAM 소자일 수 있다.According to some embodiments, the
일부 실시예들에 따르면, 메모리 칩인 제1 내지 제4 반도체 칩들(411, 412, 413, 414)과 로직 칩인 IC 소자(400)를 함께 적층함으로써, 국소화된 계산 및 연산 처리가 가능한바, 딥 러닝 기술의 구현에 유리하다. 딥 러닝에서의 연산은 FPGA(Field Programmable Gate Array)와 GPU 및 일부 CPU와 같은 중앙 처리 장치에 의해서도 수행될 수 있으나 도 12에서와 같이 반도체 패키지(40) 내부의 로직 레이어, 즉, IC 소자(400)를 활용하는 경우, 높은 메모리 대역폭에서 와트당 연산 처리량을 증가시킬 수 있는바, 에너지 소비량을 감소시킬 수 있다.According to some embodiments, by stacking the first to
도 5는 다른 일부 실시 예들에 따른 반도체 패키지(50)를 설명하기 위한 평면도이다.5 is a plan view illustrating a
도 5 참조하면, 반도체 패키지(50)는 칩 스택(510), 인터포저(520), 패키지 기판(530) 및 IC 소자(540)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the
칩 스택(510)은 도 4의 칩 스택(CS)과 유사하되, 몰드의 형성을 위해 최하층에 배치된 메모리 칩이 증가된 단면적을 가질 수 있다.The chip stack 510 is similar to the chip stack CS of FIG. 4 , but a memory chip disposed in a lowermost layer for forming a mold may have an increased cross-sectional area.
IC 소자(540)는 칩 스택(CS')의 동작을 제어하기 위한 로직칩일 수 있다. IC 소자(540)는 도 1을 참조하여 설명한 IC 소자(100)일 수 있다.The
IC 소자(540) 및 칩 스택(CS')은 인터포저(520) 상에 실장될 수 있다. IC 소자(540)와 인터포저(520) 사이 및 칩스택(CS')과 인터포저(520) 사이에 솔더 등의 접속 단자(527)가 제공될 수 있다. 접속 단자(527)는 칩스택(CS')과 인터포저(520) 상호에 대한 전기적 연결 및 IC 소자(540)와 인터포저(520) 상호에 대한 전기적 연결을 제공할 수 있다.The
인터포저(520)는 반도체 물질로 이루어진 베이스(B) 및 상기 베이스(B)의 상면 및 하면에 각각 형성된 상면 패드들(521) 및 하면 패드들(523)을 포함할 수 있다. 상기 베이스(B)는 예를 들면, 실리콘 웨이퍼로부터 형성될 수 있다. 또한 상기 베이스(B)의 내부에는 내부 배선(525)이 형성될 수 있다. The
패키지 기판(530)은 예를 들면, 인쇄회로기판일 수 있다. 패키지 기판(530)이 인쇄회로기판인 경우, 패키지 기판(530)은 기판 베이스, 그리고 상면 및 하면에 각각 형성된 상면 패드들 및 하면 패드들을 포함할 수 있다. 상기 상면 패드들 및 상기 하면 패드들은 상기 기판 베이스의 상면 및 하면에 동박(Cu foil)을 입힌 후 패터닝된 회로 배선 중 각각 솔더 레지스트층에 의하여 노출된 부분일 수 있다.The
상기 기판 베이스는 페놀 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드 중에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다. The substrate base may include at least one material selected from a phenol resin, an epoxy resin, and a polyimide.
패키지 기판(530)과 인터포저(520) 사이에 솔더 등의 접속 단자들(529)이 제공될 수 있다. 접속 단자들(529)은 패키지 기판(530)과 인터포저(520) 상호에 대한 전기적 접속을 제공할 수 있다.
패키지 기판(530)의 하면에는 외부 연결 단자(535)가 부착될 수 있다. 외부 연결 단자(535)는 예를 들면, 솔더볼 또는 범프일 수 있다. 외부 연결 단자(535)는 반도체 패키지(50)와 외부 장치 사이를 전기적으로 연결할 수 있다. An
도 6은 다른 예시적인 실시예들에 따른 반도체 패키지(60)를 설명하기 위한 단면도이다.6 is a cross-sectional view illustrating a
예시적인 실시예들에 따르면, 반도체 패키지(60)는 TSV 기반의 3차원 CMOS(complementary metal-oxide-semiconductor) 이미지 센서 패키지일 수 있다.In example embodiments, the
반도체 패키지(60)는 IC 소자(630) 상에 형성된 제1 및 제2 칩들(610, 620)을 포함할 수 있다. 제1 칩(610)은 복수의 픽셀이 형성된 이미지 센서 칩일 수 있다. 제1 칩(610)은 상부에 형성된 복수의 마이크로 렌즈들을 포함할 수 있다.The
제2 칩(620)은 예컨대, DRAM과 같은 메모리 소자가 형성된 메모리칩일 수 있다. The
제1 칩(610) 내부에 TSV(615)가 형성될 수 있고, 제2 칩(620) 내부에 TSV(615)와 연결된 TSV(625)가 형성될 수 있다. 제1 칩(610), 제2 칩(620) 및 IC 소자는 TSV들(615, 625)을 통해 상호 통신할 수 있다.A
제2 칩(620)은 일반 이미지 신호 프로세서에 일반 속도로 출력되기 전에 매우 빠른 속도로 기록되는 이미지 데이터에 대한 버퍼역할을 할 수 있고, 방대한 프레임 데이터를 저장해 왜곡 없는 고속 촬영을 가능하게 한다. The
IC 소자(630)는 도 1을 참조하여 설명한 IC 소자(100)일 수 있다. IC 소자(630)는 제1 및 제2 칩들(610, 620)의 동작을 제어할 수 있다. 예컨대, IC 소자(630)는 제1 칩(610)에 포함된 픽셀에 구동 신호, 전송 신호, 리셋 신호, 리드신호 등의 제어신호를 제공하거나, CDS(Correlated Double Sampling) 및 AGC(Auto Gain Control)의 기능을 수행하거나, A/D 변환기(Analog to Digital Converter)로서 동작할 수 있다.The
도 7은 예시적인 실시예들에 따른 시스템(1200)을 나타내는 블록도이다. 7 is a block diagram illustrating a
도 7을 참조하면, 시스템(1200)은 제어기(1210), 입/출력 장치(1220), 기억 장치(1230), 및 인터페이스(1240)를 포함한다. 일부 실시예들에 따르면, 시스템(1200)은 도 1의 IC 소자(100) 도 4의 반도체 패키지(40), 도 5의 반도체 패키지(50) 및 도 6의 반도체 패키지(60) 중 적어도 어느 하나를 포함하거나, 이에 의해 구현될 수 있다.Referring to FIG. 7 , a
시스템(1200)은 모바일 시스템 또는 정보를 전송하거나 전송받는 시스템일 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 모바일 시스템은 PDA, 휴대용 컴퓨터 (portable computer), 웹 타블렛 (web tablet), 무선 폰 (wireless phone), 모바일 폰 (mobile phone), 디지털 뮤직 플레이어 (digital music player) 또는 메모리 카드 (memory card)이다. The
제어기(1210)는 시스템(1200)에서의 실행 프로그램을 제어하기 위한 것으로, 마이크로프로세서(microprocessor), 디지털 신호 처리기(digital signal processor), 마이크로콘트롤러(microcontroller), 또는 이와 유사한 장치를 포함할 수 있다.The
입/출력 장치(1220)는 시스템(1200)의 데이터를 입력 또는 출력할 수 있다. 시스템(1200)은 입/출력 장치(1220)를 이용하여 외부 장치, 예컨대 개인용 컴퓨터 또는 네트워크에 연결되고, 외부 장치와 서로 데이터를 교환할 수 있다. 입/출력 장치(1220)는, 예를 들면 키패드 (keypad), 키보드 (keyboard), 또는 표시장치 (display)일 수 있다. The input/
기억 장치(1230)는 제어기(1210)의 동작을 위한 코드 및/또는 데이터를 저장하거나, 제어기(1210)에서 처리된 데이터를 저장할 수 있다. The
인터페이스(1240)는 시스템(1200)과 외부의 다른 장치 사이의 데이터 전송 통로일 수 있다. 제어기(1210), 입/출력 장치(1220), 기억 장치(1230), 및 인터페이스(1240)는 버스(1250)를 통해 서로 통신할 수 있다. 시스템(1200)은 모바일 폰 (mobile phone), MP3 플레이어, 네비게이션 (navigation), 휴대용 멀티미디어 재생기 (portable multimedia player, PMP), 고상 디스크 (solid state disk; SSD), 또는 가전 제품 (household appliances)에 포함될 수 있다. The
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 이상에서 기술한 실시 예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. As described above, embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.
Claims (10)
상기 기판 상에 형성된 로직 셀로서, 상기 로직 셀은 복수의 MOSFET(metal oxide semiconductor field effect transistor)들을 포함하고;
상기 기판을 상기 기판의 상면에 수직한 제1 방향으로 관통하는 제1 및 제2 TSV(Through Silicon Via)들; 및
상기 제1 및 제2 TSV와 전기적으로 연결되도록 구성된 노이즈 차단 소자를 포함하되,
상기 노이즈 차단 소자는,
제1 전극;
상기 제1 전극 상에 형성된 제2 전극;
상기 제2 전극 상에 형성된 제3 전극; 및
상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이 및 상기 제2 전극과 상기 제3 전극의 사이를 채우는 유전층을 포함하는 것을 특징으로 하는 집적 회로(Integrated Circuit, 이하 IC) 소자.Board;
a logic cell formed on the substrate, the logic cell comprising a plurality of metal oxide semiconductor field effect transistors (MOSFETs);
first and second through silicon vias (TSVs) penetrating the substrate in a first direction perpendicular to an upper surface of the substrate; and
and a noise blocking element configured to be electrically connected to the first and second TSVs,
The noise blocking element is
a first electrode;
a second electrode formed on the first electrode;
a third electrode formed on the second electrode; and
and a dielectric layer filling between the first electrode and the second electrode and between the second electrode and the third electrode.
상기 제1 및 제3 전극들은 상기 제1 TSV와 전기적으로 연결되도록 구성되고,
상기 제2 전극은 상기 제2 TSV와 전기적으로 연결되도록 구성된 것을 특징으로 하는 IC 소자.According to claim 1,
The first and third electrodes are configured to be electrically connected to the first TSV,
The second electrode is configured to be electrically connected to the second TSV.
상기 제1 TSV에 전원 전위가 인가되고, 상기 제2 TSV에 그라운드 전위가 인가되는 것을 특징으로 하는 IC 소자.3. The method of claim 2,
A power supply potential is applied to the first TSV and a ground potential is applied to the second TSV.
상기 제2 전극은,
제1 부분;
상기 제1 부분보다 상기 기판에서 더 멀리 이격된 제2 부분; 및
상기 제1 부분과 상기 제2 부분을 연결시키는 계단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 IC 소자.According to claim 1,
The second electrode is
first part;
a second portion spaced apart from the substrate further than the first portion; and
and a step portion connecting the first portion and the second portion.
상기 제1 부분은 상기 제1 전극과 수평으로 이격되고, 및
상기 제2 부분은 상기 제1 전극과 수직으로 중첩되는 것을 특징으로 하는 IC 소자.5. The method of claim 4,
The first portion is horizontally spaced apart from the first electrode, and
and the second portion vertically overlaps the first electrode.
상기 제3 전극은,
제1 부분;
상기 제1 부분보다 상기 기판에서 더 멀리 이격된 제2 부분; 및
상기 제1 부분과 상기 제2 부분을 연결시키는 계단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 IC 소자.According to claim 1,
The third electrode is
first part;
a second portion spaced apart from the substrate further than the first portion; and
and a step portion connecting the first portion and the second portion.
상기 제1 부분은 상기 제2 전극과 수평으로 이격되고, 및
상기 제2 부분은 상기 제2 전극과 수직으로 중첩되는 것을 특징으로 하는 IC 소자.7. The method of claim 6,
The first portion is horizontally spaced apart from the second electrode, and
and the second portion vertically overlaps the second electrode.
상기 로직 셀은 외부 소자를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하고,
상기 노이즈 차단 소자에 상기 제어 신호가 인가되지 않는 것을 특징으로 하는 IC 소자.According to claim 1,
The logic cell generates a control signal for controlling an external device,
The IC device, characterized in that the control signal is not applied to the noise blocking device.
상기 IC 소자 상에 적층되고 상기 IC 소자에 의해 제어되는 복수의 메모리 칩들을 포함하되,
상기 IC 소자는,
기판;
상기 기판 상에 형성된 로직 셀로서, 상기 로직 셀은 복수의 MOSFET들을 포함하고;
상기 기판을 상기 기판의 상면에 수직한 제1 방향으로 관통하는 제1 및 제2 TSV들로서, 상기 제1 및 제2 TSV들의 상면은 상기 기판의 상면보다 더 멀리 이격되고; 및
상기 제1 및 제2 TSV와 전기적으로 연결되도록 구성된 노이즈 차단 소자를 포함하되,
상기 노이즈 차단 소자는,
제1 전극;
상기 제1 전극 상에 형성된 제2 전극;
상기 제2 전극 상에 형성된 제3 전극; 및
상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이 및 상기 제2 전극과 상기 제3 전극의 사이를 채우는 유전층을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.IC devices; and
a plurality of memory chips stacked on the IC device and controlled by the IC device,
The IC device is
Board;
a logic cell formed on the substrate, the logic cell comprising a plurality of MOSFETs;
first and second TSVs penetrating the substrate in a first direction perpendicular to a top surface of the substrate, wherein top surfaces of the first and second TSVs are farther apart than the top surface of the substrate; and
and a noise blocking element configured to be electrically connected to the first and second TSVs,
The noise blocking element is
a first electrode;
a second electrode formed on the first electrode;
a third electrode formed on the second electrode; and
and a dielectric layer filling between the first electrode and the second electrode and between the second electrode and the third electrode.
상기 로직 셀은 상기 복수의 메모리 칩들을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하고,
상기 노이즈 차단 소자에 상기 제어 신호가 인가되지 않으며, 및
상기 제1 TSV에 전원 전위가 인가되고, 상기 제2 TSV에 그라운드 전위가 인가되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.10. The method of claim 9,
the logic cell generates a control signal for controlling the plurality of memory chips;
The control signal is not applied to the noise blocking element, and
A power supply potential is applied to the first TSV and a ground potential is applied to the second TSV.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210048029A KR20220141654A (en) | 2021-04-13 | 2021-04-13 | An IC chip, a semiconductor package and a method of manufacturing IC chip |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210048029A KR20220141654A (en) | 2021-04-13 | 2021-04-13 | An IC chip, a semiconductor package and a method of manufacturing IC chip |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220141654A true KR20220141654A (en) | 2022-10-20 |
Family
ID=83804771
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210048029A KR20220141654A (en) | 2021-04-13 | 2021-04-13 | An IC chip, a semiconductor package and a method of manufacturing IC chip |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20220141654A (en) |
-
2021
- 2021-04-13 KR KR1020210048029A patent/KR20220141654A/en active Search and Examination
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102114340B1 (en) | Integrated circuit device having through-silicon via structure and decoupling capacitor and method of manufacturing the same | |
US9824973B2 (en) | Integrated circuit devices having through-silicon via structures and methods of manufacturing the same | |
JP6310217B2 (en) | Integrated circuit device having TSV structure and method of manufacturing the same | |
TWI672787B (en) | Semiconductor packages with interposers and methods of manufacturing the same | |
KR102079283B1 (en) | Integrated circuit device having through-silicon via structure and method of manufacturing the same | |
US9214411B2 (en) | Integrated circuit devices including a through-silicon via structure and methods of fabricating the same | |
US8884440B2 (en) | Integrated circuit device including through-silicon via structure having offset interface | |
US9252141B2 (en) | Semiconductor integrated circuit, method for fabricating the same, and semiconductor package | |
KR101918609B1 (en) | Integrated circuit device | |
US9978637B2 (en) | Mechanism for forming patterned metal pad connected to multiple through silicon vias (TSVs) | |
KR20120128457A (en) | Semiconductor device and method of forming the same | |
US20200286891A1 (en) | Self-aligned gate endcap (sage) architecture having local interconnects | |
US20220130761A1 (en) | Integrated circuit semiconductor device | |
US20230154894A1 (en) | Three-dimensional integrated circuit structure and a method of fabricating the same | |
KR20210047043A (en) | Interposer structure, semiconductor package comprising the same, and method for fabricating the same | |
US9543231B2 (en) | Stacked semiconductor package | |
US20140264848A1 (en) | Semiconductor package and method for fabricating the same | |
US11424245B2 (en) | Self-aligned gate endcap (SAGE) architecture having gate contacts | |
US20230138813A1 (en) | Semiconductor package | |
CN110581115A (en) | Deep trench vias for three-dimensional integrated circuits | |
KR20220141654A (en) | An IC chip, a semiconductor package and a method of manufacturing IC chip | |
US11876063B2 (en) | Semiconductor package structure and method for preparing the same | |
KR20220140279A (en) | An IC chip, a semiconductor package and a method of manufacturing IC chip | |
TW202234635A (en) | Semiconductor device | |
US20230298937A1 (en) | Semiconductor device including through vias with different widths and method of manufacturing the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination |