具有堆疊式存儲器元件的半導體器件以及用于將存儲器元件堆疊在半導體器件上的方法
【專利說明】具有堆疊式存儲器元件的半導體器件以及用于將存儲器元件堆疊在半導體器件上的方法
[0001]公開領域
[0002]本公開涉及其上堆疊有存儲器元件的半導體器件以及用于將存儲器元件堆疊在半導體器件上的方法，更具體地，涉及具有與第二存儲器元件至少部分交疊的第一存儲器元件的半導體器件，以及用于以至少部分交疊的方式將存儲器元件堆疊在半導體器件上的方法。
[0003]發明背景
[0004]對于某些應用，諸如透娃堆疊(TSS)邏輯搭載存儲器(memory-on-logic)，可能期望使兩個存儲器元件并排地安裝在半導體器件上(例如，使兩個動態隨機存取存儲器(DRAM)管芯安裝在專用集成電路(ASIC)上)以便提高總體容量。各種其他類型的存儲器(隨機存取存儲器(RAM)、靜態RAM (SRAM)、相變RAM (PRAM)、磁性RAM(MRAM)等)可被用于其他應用中，并且以類似的方式安裝。
[0005]出于可用性和成本目的，用于堆疊式應用的寬I/O DRAM管芯常常被配置為單管芯。高容量寬I/O DRAM管芯可具有約8 — 12mm長的邊。將兩個這樣的管芯放置在每條邊也是約8 - 12mm的ASIC上呈現出機械方面的困難，因為DRAM管芯的較大部分不受支撐地在ASIC的各條邊上延伸。此外，DRAM上的電氣接口不可與ASIC相交。
[0006]圖1解說了常規的安裝布置，并且描繪了安裝在封裝基板104上的半導體管芯102，半導體管芯102包括位于半導體管芯102的與封裝基板104相對的一側上的重分布層106。第一和第二存儲器元件(在這一示例中是第一 DRAM108和第二 DRAM 110)通過微凸塊112安裝在重分布層106上并與其電連接。如將從圖1和示出以上的第一 DRAM 108和第二 DRAM 110的圖2中顯而易見的，第一和第二 DRAM 108、110的組合面積明顯大于半導體管芯102的表面積，因而第一和第二 DRAM 108、110中的每一者的很大部分延伸出半導體管芯102的外周并且不受支撐。這一配置可能容易遭受機械故障并且可能難以放置在基板上，因為第一和第二 DRAM 108、110的懸突延伸到半導體管芯102的版圖之外。另外，這種布置可能要求背面層上相對較長的布線，并且可能要求接口被放置成非常靠近半導體管芯102的邊緣以容適第一和第二 DRAM108、110。
[0007]圖3中解說了用于將兩個存儲器元件安裝在半導體管芯上的另一常規布置。圖3解說了安裝在封裝基板304上的半導體管芯302。中介體306被安裝在半導體管芯302的與封裝基板304相對的一側上，并且中介體306具有與安裝在其上的第一 DRAM 308和第二 DRAM 310的組合面積大致一樣大的面積。中介體306提供半導體管芯302與第一 DRAM308和第二 DRAM 310之間的機械支撐以及電連接。然而，中介體306必須具有精細的互連間距，并且中介體306的大小和必要的小互連間距使得中介體306變得昂貴。
[0008]因此將期望獲得使兩個存儲器元件安裝在半導體管芯上而同時又基本上避免上述困難的益處。
[0009]概述
[0010]本發明的第一示例性實施例涉及一種半導體器件，其包括耦合至基板的管芯，耦合至所述管芯的與所述基板相對的表面的第一存儲器器件，以及耦合在所述管芯的與所述基板相對的表面和第二存儲器器件之間的耦合器件。所述第二存儲器器件與所述第一存儲器器件至少部分地交疊。
[0011]本發明的另一示例性實施例是一種半導體器件，其包括安裝在基板上的管芯，所述管芯具有朝向所述基板的第一表面和與所述基板相對的第二表面。第一存儲器器件被安裝在所述管芯的第二表面上，耦合器件被安裝在所述管芯的第二表面上，并且第二存儲器器件至少部分地覆蓋在所述第一存儲器器件之上并且至少部分地覆蓋在所述耦合器件之上。此外，所述第二存儲器器件通過所述耦合器件電耦合到所述管芯。
[0012]本發明的進一步示例性實施例是一種用于形成半導體器件的方法，該方法包括將管芯耦合到基板，以使得管芯的第一表面朝向所述基板，且所述管芯的第二表面背朝所述基板，將第一存儲器器件耦合到所述管芯的所述第二表面，以及將第二存儲器器件耦合到所述管芯的所述第二表面，以使得所述第二存儲器器件的至少第一部分與所述第一存儲器器件交疊。
[0013]本發明的附加示例性實施例包括一種半導體器件，其包括安裝在基板上的管芯，所述管芯具有朝向所述基板的第一表面和與所述基板相對的第二表面，安裝在所述管芯的所述第二表面上的第一存儲器器件，第二存儲器器件，以及安裝裝置，所述安裝裝置用于將所述第二存儲器器件安裝到所述管芯的所述第二表面以使得所述第二存儲器器件至少部分地與所述第一存儲器器件交疊，并且用于將所述第二存儲器器件耦合到所述管芯。
[0014]本發明的又一示例性實施例包括一種用于形成半導體器件的方法，該方法包括用于將管芯耦合到基板以使得所述管芯的第一表面朝向所述基板且所述管芯的第二表面背朝所述基板的步驟，用于將第一存儲器器件耦合到所述管芯的所述第二表面的步驟，以及用于將第二存儲器器件耦合到所述管芯的所述第二表面以使得所述第二存儲器器件的至少第一部分與所述第一存儲器器件交疊的步驟。
[0015]本發明的另一示例性實施例包括一種包含指令的非瞬態計算機可讀存儲介質，所述指令在由計算機執行時使所述計算機:將管芯耦合到基板，以使得所述管芯的第一表面朝向所述基板，且所述管芯的第二表面背朝所述基板；將第一存儲器器件耦合到所述管芯的所述第二表面；以及將第二存儲器器件耦合到所述管芯的所述第二表面，以使得所述第二存儲器器件的至少第一部分與所述第一存儲器器件交疊。
[0016]附圖簡述
[0017]給出附圖以幫助對本發明實施例進行描述，且提供附圖僅用于解說實施例而非對其進行限定。
[0018]圖1是具有以常規方式安裝在其上的兩個存儲器元件的半導體器件的示意性側立面視圖。
[0019]圖2是圖1的半導體器件和存儲器元件的俯視平面圖。
[0020]圖3是具有以另一種常規方式安裝在其上的兩個存儲器元件的半導體器件的示意性側立面視圖。
[0021]圖4是根據本公開的第一實施例的具有安裝在其上的兩個存儲器元件的半導體器件的示意性側立面視圖。
[0022]圖5是根據本公開的另一實施例的具有安裝在其上的兩個存儲器元件的半導體器件的示意性側立面視圖。
[0023]圖6是解說根據本公開的實施例的方法的流程圖。
[0024]圖7是其中可使用本公開的實施例的示例性無線通信系統的示意圖。
[0025]詳細描述
[0026]本發明的各方面在以下針對本發明具體實施例的描述和有關附圖中被公開。可以設計替換實施例而不會脫離本發明的范圍。另外，本發明中眾所周知的元素將不被詳細描述或將被省去以免煙沒本發明的相關細節。
[0027]措辭“示例性”在本文中用于表示“用作示例、實例或解說”。本文中描述為“示例性”的任何實施例不必被解釋為優于或勝過其他實施例。同樣，術語“本發明的各實施例”并不要求本發明的所有實施例都包括所討論的特征、優點、或工作模式。
[0028]本文中所使用的術語僅出于