半导体裸片、半导体裸片堆叠以及高带宽存储器的制作方法

本发明公开的各种实施例涉及半导体裸片、包括该半导体裸片的半导体裸片堆叠以及包括半导体裸片堆叠的存储器。

背景技术：

1、最近，提出了包括若干堆叠的半导体裸片堆叠的高带宽存储器，并且是广泛开发的主题。

技术实现思路

1、本发明公开的实施例涉及包括不对称接合焊盘阵列的半导体裸片。

2、本发明公开的另一个实施例涉及包括半导体裸片的半导体裸片堆叠。

3、本发明公开的另一个实施例涉及包括半导体裸片堆叠的存储器堆叠。

4、根据本发明公开的实施例的半导体裸片堆叠可以包括以面对面的形式堆叠的下半导体裸片和上半导体裸片。所述上半导体裸片包括第一上接合焊盘，其设置在与所述上半导体裸片的第一边缘侧相邻的第一上接合焊盘区中；以及第二上接合焊盘，其设置在与所述上半导体裸片的第二边缘侧相邻的第二上接合焊盘区，所述上半导体裸片的第一边缘侧和第二边缘侧彼此相对。所述下半导体裸片包括：第一下接合焊盘，其设置在与所述下半导体裸片的第一边缘侧相邻的第一下接合焊盘区中；以及第二下接合焊盘，其设置在与所述下半导体裸片的第二边缘侧相邻的第二下接合焊盘区中，所述下半导体裸片的第一边缘侧和第二边缘侧彼此相对。所述第二上接合焊盘和所述第一下接合焊盘垂直对齐并彼此直接接合。所述第二上接合焊盘和所述第一下接合焊盘并非电连接至所述上半导体裸片中的上部电路，而是电连接至所述下半导体裸片中的下部电路。

5、根据本发明公开的实施例的存储器堆叠可以包括多个半导体裸片堆叠和半导体裸片堆叠之间的堆叠间凸块。多个半导体裸片堆叠中的每个包括以面对面的形式接合的上半导体裸片和下半导体裸片。所述上半导体裸片包括：上公共焊盘，其设置在所述上半导体裸片的前表面的中央区域的上公共焊盘区中；第一上接合焊盘，其设置在与所述上半导体裸片的第一边缘侧相邻的第一上接合焊盘区中；以及第二上接合焊盘，其设置在与所述上半导体裸片的第二边缘侧的第二上接合焊盘区。所述下半导体裸片包括：下公共焊盘，其设置在位于所述下半导体裸片的前表面中心区域的下公共焊盘区中；第一下接合焊盘，其设置在与所述下半导体裸片的第一边缘侧相邻的第一下接合焊盘区中；以及第二下接合焊盘，其设置在与所述下半导体裸片的第二边缘侧相邻的第二下接合焊盘区中。上公共焊盘和下公共焊盘垂直对齐以彼此直接接合。所述第一上接合焊盘和所述第二下接合焊盘垂直对齐以彼此直接接合。所述第二上接合焊盘和所述第一下接合焊盘垂直对齐以彼此直接接合。设置在所述半导体裸片堆叠的下部位置的下半导体裸片堆叠的上公共焊盘和设置在所述半导体裸片堆叠的上部位置的上半导体裸片堆叠的下公共焊盘通过堆叠间凸块彼此电连接。设置在所述半导体裸片堆叠的下部位置的下半导体裸片堆叠的第一上接合焊盘与设置在所述半导体裸片堆叠的上部位置的上半导体裸片堆叠的第二下接合焊盘区彼此未电连接。

6、根据本发明公开的实施例的高带宽存储器可以包括插入器；以及安装在插入器上的多个存储器堆叠和处理单元。多个存储器堆叠中的每个包括：基板裸片；半导体裸片堆叠，其堆叠在所述基板裸片上。所述半导体裸片堆叠包括以面对面的形式接合的上半导体裸片和下半导体裸片。所述上半导体裸片包括：第一上接合焊盘，其设置在与所述上半导体裸片的第一边缘侧相邻的第一上接合焊盘区中；以及第二上接合焊盘，其设置在与所述上半导体裸片的第二边缘侧相邻的第二上接合焊盘区中。所述下半导体裸片包括：第一下接合焊盘，其设置在与所述下半导体裸片的第一边缘侧相邻的第一下接合焊盘区中；以及第二下接合焊盘，其设置在与所述下半导体裸片的第二边缘侧相邻的第二下接合焊盘区中。所述第一上接合焊盘和所述第二下接合焊盘垂直对齐以彼此直接接合。所述第一上接合焊盘和所述第二下接合焊盘电连接至所述上半导体裸片中的上部电路，而非电连接至所述下半导体裸片中的下部电路。所述第二上接合焊盘和所述第一下接合焊盘并非电连接至所述上半导体裸片中的上部电路，而是电连接至所述下半导体裸片中的下部电路。

7、一种测试半导体裸片堆叠的方法，所述半导体裸片堆叠包括以面对面的形式接合的上半导体裸片和下半导体裸片，其中，所述上半导体裸片包括：上公共焊盘，其设置在上公共焊盘区中；第一上接合焊盘，其设置在第一上接合焊盘区中；以及第二上接合焊盘，其设置在第二上接合焊盘区中，其中，所述下半导体裸片包括：下公共焊盘，其设置在下公共焊盘区中；第一下接合焊盘，其设置在第一下接合焊盘区中；以及第二下接合焊盘，其设置在第二下接合焊盘区中，其中，所述下公共焊盘和所述上公共焊盘彼此直接接合，其中，所述第一上接合焊盘和所述第二下接合焊盘彼此直接接合，其中，所述第二上接合焊盘和所述第一下接合焊盘彼此直接接合，其中，所述方法包括：将公共信号提供至所述上公共焊盘和所述下公共焊盘；将第一信号提供至所述第一上接合焊盘和所述第二下接合焊盘；将第二信号提供至所述第二上接合焊盘和所述第一下接合焊盘。所述第一信号包括用于选择并激活所述上半导体裸片的第一半导体芯片选择信号。所述第二信号包括用于选择并激活所述下半导体裸片的第二半导体芯片选择信号。

8、一种测试半导体裸片堆叠的方法，其中包括以面对面的形式堆叠的上半导体裸片和下半导体裸片，其中，所述上半导体裸片包括上公共焊盘，其设置在上公共焊盘区中；第一上接合焊盘，其设置在第一上接合焊盘区；以及第二上接合焊盘，其设置在第二上接合焊盘区中，其中，所述下半导体裸片包括设置在下公共焊盘区中的下公共焊盘；第一下接合焊盘，其设置在第一下接合焊盘区中；以及第二下接合焊盘，其设置在第二下接合焊盘区中，其中，所述下公共接合焊盘和所述上公共接合焊盘直接彼此接合，其中，所述第一上接合焊盘和所述第二下接合焊盘彼此直接接合，以及其中，所述第二上接合焊盘和所述第一下接合焊盘彼此直接接合，其中，所述方法包括：将公共信号提供至所述上公共焊盘和所述下公共焊盘；将第一信号提供至所述第一上接合焊盘和所述第二上接合焊盘；以及将第二信号提供至所述第二上接合焊盘和所述第一下接合焊盘，其中，所述第一信号包括用于递送所述上半导体裸片的数据，并且其中，所述第二信号包括用于递送所述下半导体裸片的数据。

技术特征：

1.一种半导体裸片堆叠，其包括：

2.根据权利要求1所述的半导体裸片堆叠，其中：

3.根据权利要求2所述的半导体裸片堆叠，

4.根据权利要求2所述的半导体裸片堆叠，其中，所述上公共焊盘和下公共焊盘是测试焊盘。

5.根据权利要求1所述的半导体裸片堆叠，其中，所述上半导体裸片还包括：

6.根据权利要求1所述的半导体裸片堆叠，其中，所述第一上接合焊盘与所述上半导体裸片中的上部电路电连接，而不与所述下半导体裸片中的下部电路电连接。

7.根据权利要求6所述的半导体裸片堆叠，其中，所述第一上接合焊盘和所述第二下接合焊盘垂直对齐，以彼此直接接合。

8.根据权利要求1所述的半导体裸片堆叠，其中：

9.根据权利要求1所述的半导体裸片堆叠，

10.根据权利要求1所述的半导体裸片堆叠，其中，所述第一上接合焊盘和所述第二上接合焊盘以及所述第一下接合焊盘和所述第二下接合焊盘是测试焊盘。

11.一个存储器堆叠，其包括：

12.根据权利要求11所述的存储器堆叠，其中，在设置于所述半导体裸片堆叠的下部位置的下半导体裸片堆叠的第一上接合焊盘与设置于所述半导体裸片堆叠的上部位置的上半导体裸片堆叠的第二下接合焊盘之间不设置所述堆叠间凸块。

13.根据权利要求11所述的存储器堆叠，其中，设置在所述半导体裸片堆叠的下部位置的所述下半导体裸片堆叠的第二上接合焊盘不与设置在所述半导体裸片堆叠的上部位置的上半导体裸片堆叠的第一下接合焊盘彼此电连接。

14.根据权利要求13所述的存储器堆叠，其中，在设置于所述半导体裸片堆叠的下部位置的下半导体裸片堆叠的第二上接合焊盘与设置于所述半导体裸片堆叠的上部位置的上半导体裸片堆叠的第一下接合焊盘之间不设置所述堆叠间凸块。

15.根据权利要求11所述的存储器堆叠，

16.一种高带宽存储器，包括：

17.根据权利要求16所述的高带宽存储器，其中：

18.根据权利要求17所述的高带宽存储器，还包括在所述存储器堆叠之间的堆叠间凸块，

19.根据权利要求16所述的高带宽存储器，其中，设置在每个所述存储器堆叠的下部位置的半导体裸片堆叠的上半导体裸片的第一上接合焊盘和第二上接合焊盘不与设置在每个所述存储器堆叠的上部位置的半导体裸片堆叠的下半导体裸片的第一下接合焊盘和第二下接合焊盘电连接。

20.根据权利要求19所述的高带宽存储器，

技术总结
本发明公开涉及半导体裸片、包括该半导体裸片的半导体裸片堆叠以及包括半导体裸片堆叠的存储器。所述半导体裸片堆叠包括下半导体裸片和上半导体裸片。上半导体裸片包括设置在第一上接合焊盘区中的第一上接合焊盘；以及设置在第二上接合焊盘区中的第二上接合焊盘。下半导体裸片包括设置在第一下接合焊盘区中的第一下接合焊盘；以及设置在第二下接合焊盘区中的第二下接合焊盘。第二上接合焊盘和第一下接合焊盘彼此垂直对齐并且直接接合。第二上接合焊盘和第一下接合焊盘未电连接至上半导体裸片的上部电路，而是电连接至下半导体裸片中的下部电路。

技术研发人员：宋清基
受保护的技术使用者：爱思开海力士有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4