冗余通孔互连结构的制作方法

本发明的实施例总体上涉及微电子处理领域，并且更具体而言，但并非排他地涉及在衬底中形成冗余过孔结构的方法。

背景技术：

诸如包括芯衬底中的具有导电材料的填充通孔的互连结构之类的互连结构的电气性能可能会受到由在制造这种互连结构时的缺陷造成的互连结构的不期望的电阻率的负面影响。例如，激光蚀刻的通孔可能会具有高的壁粗糙度、尺寸变化的不对称形状以及通孔的顶部和底部直径不对准。这些因素的组合可能在利用导电材料(例如，通过电镀铜)填充通孔以形成互连结构时产生孔隙。孔隙的形成可能导致互连结构的电流承载能力减小。

随着封装装置中的电路的堆叠和其它类型的集成继续缩放，在这种封装装置的芯衬底中提供可靠连接的需求在增加。

附图说明

在附图的图形中通过举例而非限制的方式例示了本发明的各种实施例，并且在附图中：

图1是示出了根据实施例的提供通过衬底的连接的互连结构的元件的截面图。

图2是示出了根据实施例的在衬底中形成互连结构的方法的要素的流程图。

图3是示出了根据实施例的提供通过衬底的连接的互连结构的元件的截面图。

图4是根据实施例的包括互连结构的集成电路装置的截面图。

图5示出了根据实施例的提供通过衬底的连接的互连结构的透视图。

图6是示出了根据一个实施例的示例性计算机系统的功能框图。

图7是示出了根据一个实施例的示例性计算机装置的功能框图。

具体实施方式

本文通过各种方式论述的实施例包括用于提供通过衬底的电连接的技术和/或机制，衬底例如是包括、或要包括在封装集成电路装置中的芯。在一些实施例中，两个或更多孔结构(本文中称为“通孔”)均从衬底一侧延伸通过到达衬底的第二侧，其中绝缘材料设置于衬底内的两个或更多孔之间，但其中设置于通孔中的相应互连在第一侧和第二侧彼此耦合。如本文所使用的，“通孔互连”是指形成于通孔内的导电结构，其实现通过其中形成通孔的衬底的电耦合。除非另外指明，本文使用“冗余”指代多个不同通孔互连的特性，每个通孔互连延伸通过衬底，在该衬底的两个相对侧都彼此耦合(例如，短接)。例如，一个通孔互连可以是另一个通孔互连的冗余，其中两个通孔互连在衬底的两个相对侧都彼此耦合。两个通孔互连可以一起被称为“冗余通孔互连对”。

通孔互连的一个问题在于其中包括和/或形成孔隙(其中，在该语境中，“孔隙”是指不存在导电材料的区域)。替代铜或某种其它导体，孔隙可能包括气体(例如，空气)或液体(例如，电解Cu镀溶液)，这减小了通孔互连的总体导电特性。典型包括等于或小于250微米(μm)的芯的超薄芯(UTC)装置仅仅是通常针对通孔互连内的任何孔隙的可接受总体积施加严格要求的技术的一个示例。满足这些孔隙要求常常需要较慢和/或更昂贵的金属沉积处理。

某些实施例源自于意识到冗余通孔互连可以提供机会以利用金属沉积工艺，在没有这种冗余通孔互连时，金属沉积工艺可能不足以满足孔隙规范。包括通孔互连至少针对空间利用率效率下降而言是不希望的。然而，至少在一些环境中，这种低空间效率可以通过利用更快和/或更廉价的金属沉积工艺做得到的增益来补偿。额外或替代的增益可以包括制造过程期间的更快和/或更廉价的采样和测试。

可以在一种或多种电子装置中实施本文描述的技术。可以利用本文描述的技术的电子装置的非限制性示例包括任何种类的移动装置和/或静止装置，例如相机、蜂窝电话、计算机终端、台式计算机、电子阅读器、传真机、信息亭、上网本计算机、笔记本计算机、互联网设备、支付终端、个人数字助理、媒体播放器和/或记录器、服务器(例如，刀片服务器、机架安装的服务器、其组合等)、机顶盒、智能电话、平板个人计算机、超级移动个人计算机、有线电话、其组合等。这种装置可以是便携的或固定的。在一些实施例中，可以在台式计算机、膝上型计算机、智能电话、平板计算机、上网本计算机、笔记本计算机、个人数字助理、服务器、其组合等中采用本文所述的技术。更一般地，本文所述的技术可以用于包括衬底和在其中和/或其上形成的冗余通孔互连结构的各种电子装置中的任何电子装置中。本文中参考在芯的衬底中形成冗余通孔互连描述了各种实施例的某些特征。然而，这种描述可以被扩展以额外或替代地应用于在各种其它衬底中的任何衬底中形成通孔互连。

图1示出了根据实施例的包括通孔互连结构的装置100的特征。装置100是包括两个或更多通孔互连的实施例的一个示例，两个或更多通孔互连在衬底的一侧并在衬底的相对侧都彼此耦合。所有这种两个或更多通孔互连中的一些均可以在其中形成有一个或多个孔隙，例如，其中这种一个或多个孔隙的总体积指示金属化处理，在没有冗余通孔互连结构的情况下，金属化处理本来可能不充足。

在图示的示例性实施例中，装置100包括衬底100，衬底中形成有通孔互连120和通孔互连122，通孔互连120和通孔互连122均从衬底110的第一侧112延伸到衬底110的与侧面112相对的第二侧114。衬底110可以包括例如用于常规IC装置的芯中的各种绝缘体材料中的任何材料。例如，衬底110可以包括环氧树脂、树脂和/或玻璃。在一个实施例中，衬底100形成单片式芯结构。替代地，衬底100可以包括层压芯的多个层(未示出)。在一些实施例中，衬底110包括电介质材料，该电介质材料至少部分界定——例如，邻接并围绕——用于通孔互连120、122的相应通孔之一或两者。在这种实施例中，衬底110还可以包括一种或多种其它材料，例如，包括诸如硅的半导体，该其它材料通过电介质材料与通孔互连120、122之一或这两者隔离。

形成通孔互连120、122可以包括例如使用从常规激光蚀刻和/或其它这种技术改造得到的操作，来在侧面112、114之间形成相应通孔。这种形成还可以包括在这种通孔中沉积导电材料。例如，可以电镀或在其它情况下通过从各种常规金属化技术中的任一种改造得到的操作来沉积铜和/或另一种金属(例如，包括合金)。这种技术的一些示例包括但不限于焊膏印刷、无电镀沉积和气相沉积。

装置100的一个或多个尺寸可能造成显著的孔隙风险，影响给定通孔互连所提供的连接。例如，衬底110中的一个通孔的总体积可以等于或小于两千万(20·10⁶)立方微米(μm³)。在一些实施例中，通孔的总体积等于或小于一千三百万(13·10⁶)μm³，例如，其中通孔的总体积等于或小于三百五十万(3.5·10⁶)μm³。在根据一个实施例的例示性情形中，衬底110的厚度h1等于或小于400μm，其中通孔互连的宽度——例如，通孔互连120的直径d1或通孔互连120的直径d2——等于或小于200μm。在这种情形中，通孔互连120、122之一可能容易形成孔隙，孔隙影响跨衬底110提供电连接时的互连的可靠性。

为了改善装置100的操作可靠性，一些实施例通过包括作为另一通孔互连的冗余的通孔互连而补偿孔隙的风险(例如，增大孔隙的容限)。例如，在侧面112、114之间的区域中，通孔互连120、122可以被衬底110的绝缘体材料彼此分开(并至少部分彼此电隔离)。然而，通孔互连120、122可以在侧面112处彼此耦合并且还在侧面114处彼此耦合。作为例示而非限制，互连结构130可以在侧面112处提供通孔互连120、122之间的短接。替代地或此外，互连结构132可以在侧面114处在通孔互连120、122之间提供短接。互连结构130和/或互连结构132可以包括各种导电焊盘、迹线等中的任一种。互连结构130(或互连结构132)可以包括单个焊盘、连接在一起的两个或更多更小的焊盘以及这种焊盘之间耦合的迹线、彼此延切线耦合的两个或更多更小焊盘等。互连结构130、132的形成可以包括从用于形成金属(例如，铜)焊盘、凸块、迹线或其它这种结构的常规金属化技术改造而得的操作。在一些实施例中，互连结构130至少部分在侧面112处设置于衬底110内和/或互连结构132至少部分在侧面114处设置于衬底110内。

通孔互连与其相应的冗余通孔互连接近可以减轻空间利用率的降低。例如，通孔互连120、122之间的间距x1可以等于或小于300μm(例如，其中x1小于或等于200μm)。替代地或此外，冗余通孔互连的相应截面——例如，详细视图150中示出的通孔互连120、122的截面——可以在平行于侧面112、114延伸和/或在侧面112、114之间延伸的平面中彼此分开100μm或更少。

在一些状况下，例如，在空间利用率的至少一个维度上，使用两个冗余的通孔互连可以是用于获得与没有冗余对应部分的单个较大通孔互连所提供的相同的对孔隙形成的容限的更有效率的方案。例如，在孔隙形成没有随着通孔的体积、截面积、宽度和长度中的一个或多个线性缩放时，可能是这种情况。

根据一个实施例，通过金属化工艺的可用性，可以进一步补偿空间利用率的减小(源自冗余的通孔互连结构)，该金属化工艺在其它情况下可能不足以可靠地操作没有冗余通孔互连对应部分的单个通孔互连。例如，一些实施例可以包括执行金属化处理，其允许一个通孔互连中有稍微高的孔隙体积，其中通过冗余通孔互连的存在补偿这种孔隙体积的风险。作为例示而非限制，通孔互连120、122之一中的任何孔隙的总体积可以等于或大于六千(6·10³)μm³。例如，任何孔隙的这种总体积等于或大于九千(9·10³)μm³，例如，其中总体积等于或大于一万二千(12·10³)μm³。在一些实施例中，通孔互连中的任何孔隙的总体积等于或大于一万五千(15·10³)μm³。一些实施例通过各种方式允许较快和/或廉价的金属化工艺，并利用了通孔互连对中的两个互连都发生故障的非常低的可能性。

在实施例中，装置100包括或耦合到要参与信号、电源电压等的交换的一个或多个电路。交换可以是使用通孔互连120、122的单向或双向交换。作为例示而非限制，通孔互连120、122可以经由通过侧面112的路径耦合到电路140，并进一步经由通过侧面114的路径耦合到另一电路142。在一个实施例中，装置100的构建层(未示出)在侧面112、114之一处耦合到衬底110，其中电路140或电路142包括在这种构建层中，或者替代地，经由构建层耦合到衬底110。电路140、142之一可以包括电压调节器或要向电路140、142中的另一个电路提供电源电压的其它这种电路。然而，针对电路140、142之一或两者的特定功能和/或针对可以利用通孔互连120、122执行的特定交换，一些实施例不受限制。

图2示出了根据实施例制造冗余通孔互连结构的方法200的特征。方法200可以包括例如制造装置100的操作。为了例示各实施例的特定特征，本文参考图3中所示的装置300的制造描述方法200。然而，根据不同实施例，可以将这种描述扩展以应用到各种额外或替代的装置中的任何装置。

在实施例中，方法200包括：在210，形成第一通孔和第二通孔，第一通孔和第二通孔均从衬底的第一侧延伸到衬底的第二侧，其中绝缘体设置于衬底中的第一通孔和第二通孔之间。方法200还可以包括：在220，在第一通孔中沉积第一导体，以及在230，在第二通孔中沉积第二导体。220处的沉积和230处的沉积可以利用例如单次电镀或其它金属化工艺来执行。

在装置300的示例性实施例中，方法200的操作210、220和230获得通孔互连320、322，它们均通过各种方式从衬底310(例如，衬底110)的侧面312延伸到与侧面312相对的侧面314。例如，为通孔互连320、322形成相应的通孔可以包括通过侧面312执行第一激光蚀刻，以在衬底310内形成均从平面y2延伸到平面y1的孔。通过侧面314的额外蚀刻可以形成通过各种方式从侧面314处的平面y0延伸的孔，这些孔均与由第一激光蚀刻形成的孔中的相应的孔连结。由于这种激光蚀刻，通孔互连320的宽度和/或通孔互连322的宽度可以在衬底310的整个厚度上变化。作为例示而非限制，通孔互连320、322之一可以在平面y0、y2之一处具有100μm的宽度(例如，直径)，并在平面y1处具有小于100μm(例如45μm和75μm)之间的宽度。然而，这种尺寸仅仅是例示，并且根据实施方式特定的细节，在不同实施例中可以有很大的变化。

方法200还可以包括：在240，在第一侧处在第一导体和第二导体之间形成第一短接。例如，侧面312中或上的金属沉积可以形成互连结构330，互连结构330将通孔互连320、322的相应端部短接在一起。在实施例中，方法200还包括：在250，在第二侧处在第一导体和第二导体之间形成第二短接。250处的形成可以包括在侧面314中或上沉积导体，以形成将通孔互连320、322的其它相应端部短接在一起的互连结构332。220和230处的沉积可以包括或通过其它方式允许在通孔互连320中形成一个或多个孔隙340和/或在通孔互连322中形成一个或多个孔隙342。

在根据实施例的例示性情形中，一个或多个孔隙340(例如，通孔互连320的所有孔隙)的总体积或一个或多个孔隙342(例如，通孔互连322的所有孔隙)的总体积等于或大于6·10³μm³。在这种实施例中，一个或多个孔隙340的总体积或一个或多个孔隙340的总体积小于某个阈值最大量，例如，一万七千(17·10³)μm³，这仍然允许冗余通孔互连对320、322作为整体的可靠操作。在一个实施例中，在超过两个通孔互连全部彼此冗余的情况下，这种阈值最大量可以更大。例如，在一些实施例中，方法200还可以包括一个或多个额外通孔互连(未示出)，其中互连结构330、332和/或额外的互连结构将一个或多个额外通孔互连与侧面312和侧面314两者处的互连结构330、332短接在一起。在这种情形中，三个(或更多)冗余通孔互连中的任一个中的孔隙的总体积可以超过一万七千(17·10³)μm³，例如，其中这种总体积超过二万(2·10³)μm³。

图4是示出了根据一个实施例的半导体封装400的特征的截面图。封装400可以包括例如装置100、300之一的特征中的一些或全部。在实施例中，封装400的制造包括方法200中的一个或多个操作。

封装400可以包括芯部分410a，芯部分410a例如包括衬底110、310之一。尽管某些实施例在该方面不受限制，但芯部分410a可以包括多个层(未示出)。根据构建方法，可以例如通过层压预定数量的层来在芯部分410a的一侧或两侧上形成构建部分410b。可以将诸如例示性IC芯片402的半导体元件经由其电极端子404(例如焊料凸块或金(Au)凸块)安装在该半导体封装410上，如虚线所示。

附图标记412表示芯部分410a的绝缘材料的一个或多个层，其中通孔以各种方式延伸通过一个或多个层并延伸到构建部分410b中的每个。附图标记416表示由芯部分410a形成的这种通孔中沉积的导体。附图标记426表示通过图案化在绝缘材料412上形成的金属层(例如，包括焊盘)，以便通过各种方式电连接到导体416。附图标记424表示形成于金属层426和绝缘材料412上的其它绝缘层(例如，树脂层)。附图标记436表示形成于绝缘层424上的通路孔(via hole)，以便通过各种方式到达金属层426的焊盘。附图标记422表示通过图案化形成于绝缘层424上的金属层(例如，包括焊盘)，以便填充于通路孔436内部。附图标记420表示形成于金属层422和绝缘层424上的其它绝缘层(例如，树脂层)。可以在绝缘层424上形成其它通路孔以便通过各种方式延伸到金属层422的焊盘。附图标记434表示通过各种方式填充在这种通路孔中的导体。附图标记430表示阻焊剂层，阻焊剂层充当保护层(绝缘层)，其被形成为覆盖绝缘层420的除了其在导体434处的部分之外的表面。附图标记432表示形成于导体434上并通过阻焊剂层430的开口暴露的镍(Ni)/金(Au)电镀膜。在将半导体芯片402安装在封装400上时，可以将其电极端子404(例如，焊料凸块)接合到导体432上的从上侧的阻焊剂层430的开口暴露的电镀膜432。附图标记440表示焊球，焊球提供构建部分410b的下方部分到封装400中包括的或要耦合到封装400的I/O接触部(未示出)的耦合。

在实施例中，通过各种方式延伸通过芯部分410a的通孔互连包括一组或多组通孔互连，其中对于每个这种组，该组的通孔互连全部彼此冗余。作为例示而非限制，封装400可以包括冗余通孔互连对414a和/或冗余通孔互连对414b。然而，根据不同实施例，各种额外或替代的冗余互连结构中的任一种可以延伸通过芯部分410a。

图5示出了根据实施例的包括通孔互连结构的装置500的特征。装置500可以包括例如装置100、300之一的特征或封装400的特征。在一个实施例中，根据方法200执行装置500的制造。

在图示的例示性实施例中，装置500包括衬底510，衬底510中形成了多对冗余通孔互连。例如，如详细图505中所示，一个这种冗余通孔互连对可以包括均在衬底510的相对侧512、514之间延伸的通孔互连520a、522a。互连结构530a、532a可以通过各种方式在侧面512、514中的相应侧面将通孔互连520a、522a彼此耦合。装置500的另一个冗余通孔互连对可以包括类似地在侧面512、514之间延伸的通孔互连520b、522b。在实施例中，互连结构530b、532b通过各种方式在侧面512、514中的相应侧面处将通孔互连520b、522b彼此耦合。

通孔互连在衬底510中的布置可以促进不同信令的高效率通信。例如，装置500还可以包括迹线部分540a、540b，它们均用于交换差分信号对中的不同相应信号。详细视图505中示出的冗余通孔互连对可以促进侧面512、514之间的差分信号对的交换。例如，通孔互连520a、522a可以被耦合以在设置于衬底510的相对侧上的迹线部分540a和另一个迹线部分542a之间交换差分信号对中的一个信号。类似地，通孔互连520b、522b可以被耦合以在迹线部分540b和迹线部分542b之间交换差分信号对中的另一个信号。在这种实施例中，互连结构530a、532a、530b、532b可以被布置为允许迹线部分540a、540b的定位彼此相对靠近和/或迹线部分540a、540b的定位彼此相对靠近。

例如，互连结构530a、532a可以在与其中迹线部分540a向/从互连结构530a、532a延伸的方向线平行(或至少不正交)的线中彼此对准。替代地或此外，互连结构530b、532b可以在至少不与其中迹线部分540b向/从互连结构530b、532b延伸的方向线正交的线中彼此对准。在实施例中，互连结构530a、532a沿与其中互连结构530b、532b对准的线平行的线彼此对准。这种配置可以允许迹线部分540a、540b彼此更接近，由此促进通过差分信号对的信号耦合的改善。

图6示出了根据一个实施例的计算装置600。计算装置600容纳板602。板602可以包括若干部件，包括但不限于处理器604和至少一个通信芯片606。处理器604物理和电耦合到板602。在一些实施方式中，至少一个通信芯片606还物理和电耦合到板602。在其它实施方式中，通信芯片606是处理器604的部分。

取决于其应用，计算装置600可以包括可以或可以不物理和电耦合到板602的其它部件。这些其它部件包括但不限于易失性存储器(例如，DRAM)、非易失性存储器(例如，ROM)、闪速存储器、图形处理器、数字信号处理器、密码处理器、芯片组、天线、显示器、触摸屏显示器、触摸屏控制器、电池、音频编解码器、视频编解码器、功率放大器、全球定位系统(GPS)装置、罗盘、加速度计、陀螺仪、扬声器、相机和大容量存储装置(例如，硬盘驱动器)、压缩光盘(CD)、数字多用盘(DVD)等。

通信芯片606能够实现用于向和从计算装置600传输数据的无线通信。术语“无线”及其派生词可以用于描述可以通过使用经调制的电磁辐射通过非固体介质来传送数据的电路、装置、系统、方法、技术、通信信道等。该术语并不暗示相关联的装置不包含任何线路，尽管在一些实施例中它们可以不包含。通信芯片606可以实施若干无线标准或协议中的任何标准或协议，包括但不限于Wi-Fi(IEEE 802.11系列)、WiMAX(IEEE 802.16系列)、IEEE 802.20、长期演进(LTE)、Ev-DO、HSPA+、HSDPA+、HSUPA+、EDGE、GSM、GPRS、CDMA、TDMA、EDCT、蓝牙、其衍生物，以及任何被指定为3G、4G、5G和更高版本的其它无线协议。计算装置600可以包括多个通信芯片606。例如，第一通信芯片606可以专用于诸如Wi-Fi和蓝牙的短程无线通信，并且第二通信芯片606可以专用于诸如GPS、EDGE、GPRS、CDMA、WiMAX、LTE、Ev-DO等长程无线通信。

计算装置600的处理器604包括封装于处理器604内的集成电路管芯。术语“处理器”可以指处理来自寄存器和/或存储器的电子数据以将该电子数据转换成可以存储于寄存器和/或存储器中的其它电子数据的任何装置或装置的部分。通信芯片606也包括封装于半导体芯片606内的集成电路管芯。

在各种实施方式中，计算装置600可以是膝上型计算机、上网本、笔记本、超级本、智能电话、平板计算机、个人数字助理(PDA)、超级移动PC、移动电话、台式计算机、服务器、打印机、扫描仪、监视器、机顶盒、娱乐控制单元、数字相机、便携式音乐播放器或数字视频录像机。在其它实施方式中，计算装置600可以是处理数据的任何其它电子装置。

一些实施例可以被提供作为计算机程序产品或软件，其可以包括在其上存储有指令的机器可读介质，所述指令可以用于对计算机系统(或其它电子设备)进行编程以根据实施例来执行过程。机器可读介质包括以机器(例如，计算机)可读的形式存储或发送信息的任何机构。例如，机器可读(例如计算机可读)介质包括机器(例如计算机)可读存储介质(例如只读存储器(“ROM”)、随机存取存储器(“RAM”)、磁盘存储介质、光存储介质、闪存存储器装置等)、机器(例如，计算机)可读传输介质(电、光、声学或其它形式的传播信号(例如，红外信号、数字信号等))等。

图7以计算机系统700的示例性形式示出了机器的示意性表示，在该计算机系统内，可以执行一组指令，以用于使机器执行本文描述的任何一种或多种方法。在替代的实施例中，机器可以在局域网(LAN)、内联网、外联网或英特网中连接(例如，网络连接)到其它机器。机器可以作为服务器或客户端机器在客户端-服务器网络环境中运行，或作为对等机器在对等(或分布式)网络环境中运行。所述机器可以是个人计算机(PC)、平板PC、机顶盒(STB)、个人数字助理(PDA)、蜂窝电话、Web设备、服务器、网络路由器、交换机或桥接器，或能够执行规定该机器要采取的动作的一组指令(顺序的或以其它方式)的任何机器。另外，虽然仅示出了单个机器，但是术语“机器”还应被理解为包括机器(例如，计算机)的任何集合，所述机器单独地或共同地执行一组(或多组)指令以执行本文所述的方法中的一个或多个。

示例性计算机系统700包括处理器702、主存储器704(例如，只读存储器(“ROM”)、闪存存储器、动态随机存取存储器(DRAM)，例如同步DRAM(SDRAM)或Rambus DRAM(RDRAM)等)、静态存储器706(例如，闪存存储器、静态随机存取存储器(SRAM)等)以及辅助存储器718(例如，数据存储装置)，其经由总线730相互通信。

处理器702代表一个或多个通用处理装置，例如微处理器、中央处理单元等。更具体地讲，处理器702可以是复杂指令集计算(CISC)微处理器、精简指令集计算(RISC)微处理器、超长指令字(VLIW)微处理器、实施其它指令集的处理器、或实施指令集的组合的处理器。处理器702还可以是一个或多个专用的处理装置，例如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、网络处理器等。处理器702被配置为执行处理逻辑726以执行本文描述的操作。

计算机系统700还可以包括网络接口装置708。计算机系统700还可以包括视频显示单元710(例如，液晶显示器(LCD)、发光二极管显示器(LED)或阴极射线管(CRT))、字母数字输入装置712(例如，键盘)、光标控制装置714(例如，鼠标)、以及信号发生装置716(例如，扬声器)。

辅助存储器718可以包括机器可存取存储介质(或更具体地讲，计算机可读存储介质)732，该机器可存取存储介质上存储有体现本文所述的方法或功能中的任何一种或多种的一组或多组指令(例如，软件722)。软件722在由计算机系统700执行期间还可以完全地或至少部分地存在于主存储器704和/或处理器702内，主存储器704和处理器702还构成机器可读存储介质。还可以经由网络接口设备708通过网络720发送或接收软件722。

虽然在示例性实施例中该机器可存取存储介质732被示为单一介质，但是术语“机器可读存储介质”应被理解为包括存储一组或多组指令的单一介质或多种介质(例如，集中式或分布式数据库，和/或相关联的高速缓存和服务器)。术语“机器可读存储介质”还应被理解为包括能够存储或编码由机器执行并使机器执行一个或多个实施例中任一个的一组指令的任何介质。相应地术语“机器可读存储介质”应被理解为包括但不限于固态存储器以及光学和磁性介质。

在一种实施方式中，一种装置包括芯，芯包括衬底，衬底中形成有第一通孔和第二通孔，每个通孔都从衬底的第一侧延伸到衬底的第二侧，其中绝缘体设置于衬底中的第一通孔和第二通孔之间。该装置还包括设置于第一通孔中的第一通孔互连，设置于第二通孔中的第二通孔互连，在第一侧提供第一通孔互连和第二通孔互连之间的短接的第一互连结构，以及在第二侧提供第一通孔互连和第二通孔互连之间的短接的第二互连结构，其中第一通孔的总体积等于或小于两千万(20·10⁶)立方微米(μm³)，并且其中第一通孔互连形成的任何孔隙的总体积等于或大于6·10³μm³。

在实施例中，第一通孔的总体积等于或小于一千三百万(13·10⁶)μm³。在另一个实施例中，第一通孔的总体积等于或小于三百五十万(3.5·10⁶)μm³。在另一个实施例中，第二通孔的总体积等于或小于两千万(20·10⁶)μm³。在另一个实施例中，衬底的第一侧和第二侧之间的厚度等于或小于400μm。在另一个实施例中，第一通孔的宽度等于或小于200μm。在另一个实施例中，第一通孔的宽度等于或小于100μm。

在另一个实施例中，第一通孔互连形成的任何孔隙的总体积等于或大于9·10³μm³。在另一个实施例中，第一通孔互连形成的任何孔隙的总体积在9·10³μm³和17·10³μm³之间的范围中。在另一个实施例中，第二通孔互连形成的任何孔隙的总体积等于或大于6·10³μm³。在另一个实施例中，衬底中还形成有从第一侧延伸到第二侧的第三通孔，并且该装置还包括设置于第三通孔中的第三通孔互连，其中第一互连结构进一步提供第一通孔互连和第二通孔互连之一与第三通孔互连之间的短接，并且其中第二互连结构还提供第一通孔互连和第二通孔互连之一与第三通孔互连之间的短接。

在另一个实施例中，该装置的第一冗余通孔互连对被配置成接收差分信号对中的第一信号，第一冗余通孔互连对包括沿第一方向线彼此对准的第一通孔互连和第二通孔互连，该装置还包括与第一方向线平行的彼此对准的第二冗余通孔互连对，该第二冗余通孔互连对被配置成接收差分信号对中的第二信号。在另一个实施例中，该装置还包括设置于衬底的第一侧上的构建层。

在另一实施方式中，一种方法包括：形成均从衬底的第一侧延伸到衬底的第二侧的第一通孔和第二通孔，其中绝缘体设置于衬底中的第一通孔和第二通孔之间；在第一通孔中沉积第一导体；在第二通孔中沉积第二导体；在第一侧形成第一导体和第二导体之间的第一短接；以及在第二侧形成第一导体和第二导体之间的第二短接，其中第一通孔的总体积等于或小于两千万(20·10⁶)立方微米(μm³)，并且其中第一通孔互连形成的任何孔隙的总体积等于或大于6·10³μm³。

在实施例中，第一通孔的总体积等于或小于一千三百万(13·10⁶)μm³。在另一个实施例中，第一通孔的总体积等于或小于三百五十万(3.5·10⁶)μm³。在另一个实施例中，第二通孔的总体积等于或小于两千万(20·10⁶)μm³。在另一个实施例中，衬底在第一侧和第二侧之间的厚度等于或小于400μm。在另一个实施例中，第一通孔的宽度等于或小于200μm。在另一个实施例中，第一通孔的宽度等于或小于100μm。在另一个实施例中，第一通孔互连形成的任何孔隙的总体积等于或大于9·10³μm³。在另一个实施例中，第一通孔互连形成的任何孔隙的总体积在9·10³μm³和17·10³μm³的范围中。在另一个实施例中，第二通孔互连形成的任何孔隙的总体积等于或大于6·10³μm³。

在另一实施方式中，一种系统包括封装装置，该封装装置包括一个或多个集成电路(IC)芯片，以及包括衬底的芯，衬底耦合到一个或多个IC芯片并且其中形成有均从衬底的第一侧延伸到衬底的第二侧的第一通孔和第二通孔，其中绝缘体设置于衬底中的第一通孔和第二通孔之间。该封装装置还包括设置于第一通孔中的第一通孔互连，设置于第二通孔中的第二通孔互连，在第一侧提供第一通孔互连和第二通孔互连之间的短接的第一互连结构，以及在第二侧提供第一通孔互连和第二通孔互连之间的短接的第二互连结构，其中第一通孔的总体积等于或小于两千万(20·10⁶)立方微米(μm³)，并且其中第一通孔互连形成的任何孔隙的总体积等于或大于6·10³μm³。该系统还包括耦合到封装装置的显示装置，该显示装置基于与一个或多个IC芯片交换的信号而显示图像。

在实施例中，第一通孔的总体积等于或小于一千三百万(13·10⁶)μm³。在另一个实施例中，第一通孔的总体积等于或小于三百五十万(3.5·10⁶)μm³。在另一个实施例中，第二通孔的总体积等于或小于两千万(20·10⁶)μm³。在另一个实施例中，衬底在第一侧和第二侧之间的厚度等于或小于400μm。在另一个实施例中，第一通孔的宽度等于或小于200μm。在另一个实施例中，第一通孔的宽度等于或小于100μm。

在另一个实施例中，第一通孔互连形成的任何孔隙的总体积等于或大于9·10³μm³。在另一个实施例中，第一通孔互连形成的任何孔隙的总体积在9·10³μm³和17·10³μm³之间的范围中。在另一个实施例中，第二通孔互连形成的任何孔隙的总体积等于或大于6·10³μm³。在另一个实施例中，衬底中还形成有从第一侧延伸到第二侧的第三通孔，并且封装装置还包括设置于第三通孔中的第三通孔互连，其中第一互连结构还提供第一通孔互连和第二通孔互连之一与第三通孔互连之间的短接，并且其中第二互连结构还提供第一通孔互连和第二通孔互连之一与第三通孔互连之间的短接。

在另一个实施例中，封装装置的第一冗余通孔互连对被配置成接收差分信号对中的第一信号，第一冗余通孔互连对包括沿第一方向线彼此对准的第一通孔互连和第二通孔互连，封装装置还包括与第一方向线平行的彼此对准的第二冗余通孔互连对，该第二冗余通孔互连对被配置成接收差分信号对中的第二信号。在另一个实施例中，封装装置还包括设置于衬底的第一侧上的构建层。

本文描述了用于在衬底中提供互连结构的技术和架构。在以上描述中，为了解释的目的，阐述了很多具体细节以便提供对某些实施例的透彻理解。然而，对于本领域的技术人员显而易见的是，可以在不具有这些具体细节的情况下实施某些实施例。在其它实例中，结构和设备被以框图的形式示出，以便避免模糊本说明书。

在本说明书中提到“一个实施例”或“实施例”表示在本发明的至少一个实施例中包括结合实施例描述的特定特征、结构或特性。在本说明书中的各种位置出现短语“在一个实施例中”不一定都是指同一个实施例。

已按照对计算机存储器中的数据位进行操作的算法和符号表示来呈现本文详细描述的某些部分。这些算法描述和表示是计算领域的技术人员为了最有效地将其工作实质传达给该领域其它技术人员而使用的手段。算法在这里一般是指导致所希望的结果的操作的自给序列。步骤是需要对物理量进行物理操纵的那些操作。通常，尽管不是必须的，但这些量采用能够被存储、传输、组合、比较以及以其它方式操纵的电信号或磁信号的形式。已证明，其在主要出于通用原因而将这些信号指代为位、值、元素、符号、字符、项、数字等时是方便的。

然而，应当牢记的是，所有这些以及类似的术语都与适当的物理量相关联，并且只是应用于这些量的方便标签。除非另外特别说明，否则从本文讨论中显而易见的是，可以理解，在整个说明书中，使用例如诸如“处理”或“计算”或“运算”或“确定”或“显示”等术语的讨论是指计算机系统或类似的电子计算设备的动作和过程，其对在计算机系统寄存器和存储器中被表示为物理(电子)量的数据进行操作，并将其转换成在计算机系统存储器或寄存器或其它这种信息存储、传输或显示装置中相似地显示为物理量的其它数据。

某些实施例还涉及用于执行本文操作的设备。该设备可以专门构造用于所需的目的，或者可以包括由存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或重新配置的通用计算机。这种计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中，该存储介质例如但不限于任何类型的盘，包括软盘、光盘、CD-ROM和磁光盘，只读存储器(ROM)、诸如动态RAM(DRAM)的随机存取存储器(RAM)、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡、或适合用于存储电子指令并且耦合到计算机系统总线的任何类型的介质。

本文中所呈现的算法和显示并不固有地与任何特定计算机或其它设备相关。根据本文的教导内容，各种通用系统可以与程序一起使用，或者可以证明其便于构造更专用的设备以执行所需方法步骤。从本文的描述将领会用于各种这些系统的所需结构。此外，某些实施例未参照任何特定的编程语言进行描述。应当理解，多种编程语言可以用于实施如本文所述的这样的实施例的教导。

除了本文所述之外，可以对所公开的实施例及其实施方式做出各种修改而不脱离其范围。因此，应当以例示性而非限制性意义理解本文的图示和示例。本发明的范围应当仅参考后附的权利要求来度量。