具有堆叠式存储器元件的半导体器件以及用于将存储器元件堆叠在半导体器件上的方法
【专利说明】具有堆叠式存储器元件的半导体器件以及用于将存储器元件堆叠在半导体器件上的方法
[0001]公开领域
[0002]本公开涉及其上堆叠有存储器元件的半导体器件以及用于将存储器元件堆叠在半导体器件上的方法，更具体地，涉及具有与第二存储器元件至少部分交叠的第一存储器元件的半导体器件，以及用于以至少部分交叠的方式将存储器元件堆叠在半导体器件上的方法。
[0003]发明背景
[0004]对于某些应用，诸如透娃堆叠(TSS)逻辑搭载存储器(memory-on-logic)，可能期望使两个存储器元件并排地安装在半导体器件上(例如，使两个动态随机存取存储器(DRAM)管芯安装在专用集成电路(ASIC)上)以便提高总体容量。各种其他类型的存储器(随机存取存储器(RAM)、静态RAM (SRAM)、相变RAM (PRAM)、磁性RAM(MRAM)等)可被用于其他应用中，并且以类似的方式安装。
[0005]出于可用性和成本目的，用于堆叠式应用的宽I/O DRAM管芯常常被配置为单管芯。高容量宽I/O DRAM管芯可具有约8 — 12mm长的边。将两个这样的管芯放置在每条边也是约8 - 12mm的ASIC上呈现出机械方面的困难，因为DRAM管芯的较大部分不受支撑地在ASIC的各条边上延伸。此外，DRAM上的电气接口不可与ASIC相交。
[0006]图1解说了常规的安装布置，并且描绘了安装在封装基板104上的半导体管芯102，半导体管芯102包括位于半导体管芯102的与封装基板104相对的一侧上的重分布层106。第一和第二存储器元件(在这一示例中是第一 DRAM108和第二 DRAM 110)通过微凸块112安装在重分布层106上并与其电连接。如将从图1和示出以上的第一 DRAM 108和第二 DRAM 110的图2中显而易见的，第一和第二 DRAM 108、110的组合面积明显大于半导体管芯102的表面积，因而第一和第二 DRAM 108、110中的每一者的很大部分延伸出半导体管芯102的外周并且不受支撑。这一配置可能容易遭受机械故障并且可能难以放置在基板上，因为第一和第二 DRAM 108、110的悬突延伸到半导体管芯102的版图之外。另外，这种布置可能要求背面层上相对较长的布线，并且可能要求接口被放置成非常靠近半导体管芯102的边缘以容适第一和第二 DRAM108、110。
[0007]图3中解说了用于将两个存储器元件安装在半导体管芯上的另一常规布置。图3解说了安装在封装基板304上的半导体管芯302。中介体306被安装在半导体管芯302的与封装基板304相对的一侧上，并且中介体306具有与安装在其上的第一 DRAM 308和第二 DRAM 310的组合面积大致一样大的面积。中介体306提供半导体管芯302与第一 DRAM308和第二 DRAM 310之间的机械支撑以及电连接。然而，中介体306必须具有精细的互连间距，并且中介体306的大小和必要的小互连间距使得中介体306变得昂贵。
[0008]因此将期望获得使两个存储器元件安装在半导体管芯上而同时又基本上避免上述困难的益处。
[0009]概述
[0010]本发明的第一示例性实施例涉及一种半导体器件，其包括耦合至基板的管芯，耦合至所述管芯的与所述基板相对的表面的第一存储器器件，以及耦合在所述管芯的与所述基板相对的表面和第二存储器器件之间的耦合器件。所述第二存储器器件与所述第一存储器器件至少部分地交叠。
[0011]本发明的另一示例性实施例是一种半导体器件，其包括安装在基板上的管芯，所述管芯具有朝向所述基板的第一表面和与所述基板相对的第二表面。第一存储器器件被安装在所述管芯的第二表面上，耦合器件被安装在所述管芯的第二表面上，并且第二存储器器件至少部分地覆盖在所述第一存储器器件之上并且至少部分地覆盖在所述耦合器件之上。此外，所述第二存储器器件通过所述耦合器件电耦合到所述管芯。
[0012]本发明的进一步示例性实施例是一种用于形成半导体器件的方法，该方法包括将管芯耦合到基板，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，将第一存储器器件耦合到所述管芯的所述第二表面，以及将第二存储器器件耦合到所述管芯的所述第二表面，以使得所述第二存储器器件的至少第一部分与所述第一存储器器件交叠。
[0013]本发明的附加示例性实施例包括一种半导体器件，其包括安装在基板上的管芯，所述管芯具有朝向所述基板的第一表面和与所述基板相对的第二表面，安装在所述管芯的所述第二表面上的第一存储器器件，第二存储器器件，以及安装装置，所述安装装置用于将所述第二存储器器件安装到所述管芯的所述第二表面以使得所述第二存储器器件至少部分地与所述第一存储器器件交叠，并且用于将所述第二存储器器件耦合到所述管芯。
[0014]本发明的又一示例性实施例包括一种用于形成半导体器件的方法，该方法包括用于将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骤，用于将第一存储器器件耦合到所述管芯的所述第二表面的步骤，以及用于将第二存储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储器器件的至少第一部分与所述第一存储器器件交叠的步骤。
[0015]本发明的另一示例性实施例包括一种包含指令的非瞬态计算机可读存储介质，所述指令在由计算机执行时使所述计算机:将管芯耦合到基板，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；将第一存储器器件耦合到所述管芯的所述第二表面；以及将第二存储器器件耦合到所述管芯的所述第二表面，以使得所述第二存储器器件的至少第一部分与所述第一存储器器件交叠。
[0016]附图简述
[0017]给出附图以帮助对本发明实施例进行描述，且提供附图仅用于解说实施例而非对其进行限定。
[0018]图1是具有以常规方式安装在其上的两个存储器元件的半导体器件的示意性侧立面视图。
[0019]图2是图1的半导体器件和存储器元件的俯视平面图。
[0020]图3是具有以另一种常规方式安装在其上的两个存储器元件的半导体器件的示意性侧立面视图。
[0021]图4是根据本公开的第一实施例的具有安装在其上的两个存储器元件的半导体器件的示意性侧立面视图。
[0022]图5是根据本公开的另一实施例的具有安装在其上的两个存储器元件的半导体器件的示意性侧立面视图。
[0023]图6是解说根据本公开的实施例的方法的流程图。
[0024]图7是其中可使用本公开的实施例的示例性无线通信系统的示意图。
[0025]详细描述
[0026]本发明的各方面在以下针对本发明具体实施例的描述和有关附图中被公开。可以设计替换实施例而不会脱离本发明的范围。另外，本发明中众所周知的元素将不被详细描述或将被省去以免煙没本发明的相关细节。
[0027]措辞“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或解说”。本文中描述为“示例性”的任何实施例不必被解释为优于或胜过其他实施例。同样，术语“本发明的各实施例”并不要求本发明的所有实施例都包括所讨论的特征、优点、或工作模式。
[0028]本文中所使用的术语仅出于