專利名稱：使用在包括嵌入式管芯的內(nèi)建非凹凸層襯底上的硅通孔的管芯堆疊,以及其形成工藝的制作方法
使用在包括嵌入式管芯的內(nèi)建非凹凸層襯底上的硅通孔的管芯堆疊，以及其形成工藝所公開的實施例涉及半導體微電子器件及其封裝工藝。


為了理解獲得實施例的方式，將通過參照附圖提供對以上簡述的多個實施例的更具體描述。這些附圖描繪了不一定按比例繪制的實施例，且不應被認為是對范圍的限制。將通過使用附圖更為具體且詳細地描述并說明一些實施例，在附圖中:圖1是根據(jù)示例實施例的完全嵌入式管芯無核襯底裝置的橫截面圖；圖1a是根據(jù)示例實施例的在處理期間的完全嵌入式管芯無核襯底裝置的橫截面圖；圖1b是根據(jù)實施例的在進一步處理期間的圖1a所示嵌入式管芯無核襯底裝置的橫截面圖；圖1c是根據(jù)實施例的在進一步處理之后的圖1b所示裝置的橫截面圖；圖1d是根據(jù)實施例的在進一步處理之后的圖1c所示裝置的橫截面圖；圖1e是根據(jù)實施例的在進一步處理之后的圖1d所示裝置的橫截面圖；圖1f是根據(jù)實施例的在進一步處理之后的圖1e所示裝置的橫截面圖；圖1g是根據(jù)實施例的在進一步處理之后的圖1f所示裝置的橫截面圖；圖1h是在進一步處理之后的圖1g所示裝置的橫截面圖；圖2是根據(jù)示例實施例的完全嵌入式管芯無核襯底裝置的橫截面圖；圖3是根據(jù)示例實施例的完全嵌入式硅通孔管芯層疊封裝無核襯底裝置的橫截面圖；圖3a是根據(jù)示例實施例的在處理期間的圖1所示完全嵌入式管芯POP無核襯底裝置的橫截面圖；圖4是根據(jù)示例實施例的完全嵌入式管芯無核襯底層疊封裝裝置的橫截面圖；圖4a是根據(jù)示例實施例的在進一步處理之后的圖4所示完全嵌入式管芯無核襯底POP裝置的橫截面圖；圖4b是根據(jù)示例實施例的在進一步處理之后的圖4所示完全嵌入式管芯無核襯底POP裝置的橫截面圖；圖5是根據(jù)示例實施例的部分嵌入式硅通孔管芯層疊封裝無核襯底裝置的橫截面圖；圖5a是根據(jù)示例實施例的在處理期間的部分嵌入式管芯無核襯底裝置的橫截面圖；圖5b是根據(jù)實施例的在進一步處理期間的圖5a所示嵌入式管芯無核襯底裝置的橫截面圖；圖5c是根據(jù)實施例的在進一步處理之后的圖5b所示裝置的橫截面圖；圖5d包括添加TSV管芯以形成該裝置；
圖5e是根據(jù)實施例的在進一步處理之后的圖5d所示裝置的橫截面圖；圖5f是根據(jù)實施例的在進一步處理之后的圖5e所示裝置的橫截面圖；圖5g是根據(jù)實施例的在進一步處理之后的圖5g所示裝置的橫截面圖；圖5h是根據(jù)實施例的在進一步處理之后的圖5g所示裝置的橫截面圖；圖6是根據(jù)示例實施例的部分嵌入式硅通孔管芯無核襯底裝置的橫截面圖；圖7是根據(jù)若干實施例的工藝和方法流程圖；圖8是根據(jù)根據(jù)實施例的計算機系統(tǒng)800的示意圖；以及圖9是根據(jù)示例實施例的具有至少一個線結(jié)合管芯的部分嵌入式硅通孔管芯無核襯底裝置的橫截面圖。
具體實施例方式現(xiàn)將參照附圖，在附圖中可能向相似結(jié)構(gòu)提供了相似的下標附圖標記。為了更清楚地示出多個實施例的結(jié)構(gòu)，本文中所包含的附圖是集成電路結(jié)構(gòu)的圖解表示。因此，所制造的集成電路結(jié)構(gòu)的實際外觀(例如顯微照片中的實際外觀)可能有所不同，但仍包含聲明要求保護的所示實施例的結(jié)構(gòu)。此外，附圖可能僅示出對理解所示實施例有用的結(jié)構(gòu)。本領域已知的附加結(jié)構(gòu)未被包括在內(nèi)，以保持附圖的清楚。圖1是根據(jù)示例實施例的完全嵌入式管芯無核襯底裝置100的橫截面圖。管芯120被嵌入到無核襯底138中。管芯120具有至少一個硅通孔140。示出了兩個硅通孔，其中之一被列舉，但是兩個所示硅通孔是為了簡化起見而給出的。在一實施例中，在管芯120中共有10個硅通孔。因此，管芯120可被稱為包括設在其中的硅通孔的管芯(TSV管芯120)。無核襯底138包括著陸側(cè)142和管芯側(cè)144。TSV管芯120還包括有源表面121和背側(cè)表面123 (參見圖lh)，并且可以發(fā)現(xiàn)，相對于著陸側(cè)142，TSV管芯120的有源表面121更靠近管芯側(cè)144。本領域技術人員應該理解，TSV管芯120包括具有集成電路和互連(未示出)的有源部分。根據(jù)若干不同實施例，TSV管芯120可以是任何合適的集成電路設備，包括但不限于微處理器(單核或多核)、存儲器設備、芯片組、圖形設備、專用集成電路。還以簡化形式將TSV管芯120示為具有金屬化物146。金屬化物146在有源表面121上與TSV管芯120的集成電路相接觸。在一實施例中，金屬化物146具有金屬I (Ml)至金屬11 (Mll)金屬化層以便將TSV管芯110的復雜度引伸到外界，其中Ml與TSV管芯120中的集成電路相接觸。在所選實施例中，在Ml與Mll之間可以存在任何數(shù)量的金屬化物。在示例實施例中，TSV管芯120具有從Ml至M7的金屬化物，且M7比Ml至M6更厚。其他金屬化物數(shù)量和厚度組合可以根據(jù)給定應用效用來實現(xiàn)。根據(jù)實施例，裝置100在著陸側(cè)142被安裝到基礎襯底148。例如，在TSV管芯120是手持式設備(諸如智能電話實施例或手持式閱讀器實施例)的一部分的情況下，基礎襯底148是主板。在示例實施例中，其中TSV管芯120是手持式設備(諸如智能電話實施例或手持式閱讀器實施例)的一部分，基礎襯底148是外殼，諸如用戶在使用時觸摸的部分。在示例實施例中，其中TSV管芯120是手持式設備(諸如智能電話實施例或手持式閱讀器實施例)的一部分，基礎襯底148包括主板和外殼(諸如用戶在使用時觸摸的部分)。裝置100包括完全嵌入式TSV管芯120。如本公開中所表達的，“完全嵌入式”表示TSV管芯120沒有延伸(如Z方向所示)到無核襯底138的管芯側(cè)144之上的表面。在一實施例中，TSV管芯120是更大裝置的一部分，該更大裝置包括后續(xù)管芯150，該后續(xù)管芯150設置在管芯側(cè)144上方并通過至少一個TSV140耦合到TSV管芯120。TSV管芯120被稱為TSV第一管芯120。以簡化形式也將后續(xù)管芯150示為具有金屬化物152，但是它也可以具有針對TSV第一管芯120所描述的Ml至Mll或任何數(shù)量以及頂部金屬化物厚度差。在一實施例中，TSV管芯120是更大裝置的一部分，在該更大裝置中TSV管芯是TSV第一管芯120，裝置100還包括設置在管芯側(cè)144之上并在至少一個TSV140處與TSV第一管芯120物理接觸的第二 TSV管芯154。TSV第二管芯154也被示為具有金屬化物156?，F(xiàn)在可以理解，可以連同后續(xù)管芯150—起用多個TSV管芯來對TSV第一管芯120進行補充。在一實施例中，TSV管芯120是TSV第一管芯120，且在TSV第一管芯120與后續(xù)管芯150之間設置三個TSV管芯，使得三個管芯堆疊在TSV第一管芯120之上并耦合到后續(xù)管芯150。在一實施例中，TSV管芯120是TSV第一管芯120，且在TSV第一管芯120與后續(xù)管芯150之間設置4至6個TSV管芯，使得該4至6個管芯堆疊在TSV第一管芯120之上并耦合到后續(xù)管芯150。在一實施例中，這表示設置在管芯側(cè)144之上并與TSV第一管芯120接觸的TSV第二管芯、設置在TSV第二管芯之上并與TSV第二管芯接觸的TSV第三管芯、設置在TSV第三管芯之上并與TSV第三管芯接觸的TSV第四管芯、以及設置在TSV第四管芯之上并與TSV第四管芯接觸的后續(xù)管芯150。如圖1所示，根據(jù)一實施例，TSV第一管芯120和后續(xù)管芯150被TSV第二管芯154、TSV第三管芯158、TSV第四管芯160、TSV第五管芯162、TSV第六管芯164和后續(xù)管芯150分隔開?，F(xiàn)在可以理解，在TSV第一管芯120可以是處理器管芯(諸如加利福尼亞州圣克拉拉市的英特爾公司制造的處理器)的情況下，TSV后續(xù)管芯150可以是存儲器管芯，諸如固態(tài)驅(qū)動器(SSD)管芯150。在一實施例中，TSV后續(xù)管芯150是存儲器管芯，諸如動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)管芯150。還可以理解，雖然將若干TSV管芯示為僅各自具有兩個TSV，但是更靠近TSV第一管芯120的管芯可以比倒數(shù)第二個管芯(在本情形中是TSV第六管芯164)具有更多TSV。在示例實施例中，TSV第一管芯120具有100至1200之間的TSV，并且TSV倒數(shù)第二個管芯164具有100至600之間的TSV。設置在TSV第一管芯120與TSV倒數(shù)第二管芯之間的若干TSV管芯距離后續(xù)管芯150越近，則所具有的TSV數(shù)量成比例地越少。由于所公開的TSV管芯實施例，即使堆疊有若干管芯，裝置100的Z高度也可以被降低。降低的Z高度有利于緊湊型裝置設計以及應用，諸如用于手持式設備。在若干實施例包括諸個TSV管芯和一個后續(xù)管芯的堆疊的情況下，裝置作為芯片組操作所占的總面積減小。這十分有利，因為管芯堆疊在無核襯底138上占據(jù)緊湊的面積。圖1a是根據(jù)示例實施例的在處理期間的完全嵌入式管芯無核襯底裝置101的橫截面圖；裝置101表示早期處理，并且涉及圖1所示的裝置100。止蝕層110(諸如銅箔110)被設置有管芯安裝表面112。圖1b是根據(jù)實施例的在進一步處理期間的圖1a所示嵌入式管芯無核襯底裝置的橫截面圖。在處理期間，裝置110可與相同結(jié)構(gòu)相配對以便為了處理方便而建立兩者背靠背裝置。裝置102已經(jīng)通過將原始裝置102與類似裝置102’背靠背配對來擴大。進而，處理流量被有效地加倍。裝置102和102’的描述可由屬于裝置102的附圖標記來指代，但是可以理解，在裝置102’中可以包含完全相同的處理和結(jié)構(gòu)。裝置102包括粘合釋放層114和粘合劑116。切割區(qū)118設置在裝置102在X維
度上的每一端，用于進一步示出的分離處理。圖1c是根據(jù)實施例的在進一步處理之后的圖1b所示裝置的橫截面圖；通過將TSV管芯120設置在止蝕層110上，對裝置103進行進一步處理。在一實施例中，止蝕層110是銅箔。在一實施例中，止蝕層110是有機材料。根據(jù)具體應用，其他材料可以用于止蝕層110。TSV管芯120具有多個管芯結(jié)合盤，每個結(jié)合盤由附圖標記122指示。TSV管芯120具有與管芯結(jié)合盤122在相同表面上的有源表面121。為了說明簡潔，僅將管芯結(jié)合盤122的數(shù)量示為兩個，并且這些管芯結(jié)合盤122不是必須與通孔140相接觸。TSV管芯120具有與有源表面121相對的背側(cè)表面123。此外，如本公開所闡述的，TSV管芯120具有可以包括任何數(shù)量和相對厚度的金屬化物的金屬化物146。TSV管芯還被示為具有兩個硅通孔，硅通孔之一由附圖標記140指示。圖1d是根據(jù)實施例的在進一步處理之后的圖1c所示裝置的橫截面圖；裝置104被處理以接收第一電介質(zhì)128。在一實施例中，諸如通過在晶片級裝置陣列上旋涂并固化電介質(zhì)，第一電介質(zhì)128被圖案化，其中為了說明簡潔，裝置104僅僅是該裝置陣列的子集。圖1e是根據(jù)實施例的在進一步處理之后的圖1d所示裝置的橫截面圖；裝置105已被處理，使得圖1d所不的第一電介質(zhì)128已被圖案化以形成圖案化的第一電介質(zhì)129,并且在其中已形成若干凹陷，凹陷之一由附圖標記130指示。凹陷130暴露了管芯結(jié)合盤122。圖1f是根據(jù)實施例的在進一步處理之后的圖1e所示裝置的橫截面圖；裝置106已被處理，使得第一接觸件132填充通孔130 (圖1e)并且跡線134在圖案化的第一電介質(zhì)129上形成。在一實施例中，第一接觸件132是銅，并且若干管芯結(jié)合盤122也是銅。在一實施例中，也可以為第一接觸件132選擇其他金屬。圖1g是根據(jù)實施例的在進一步處理之后的圖1f所示裝置的橫截面圖。已用第二電介質(zhì)136對裝置107進行了處理，使得圖案化的第一電介質(zhì)129和跡線134被包覆。根據(jù)示例實施例，第二電介質(zhì)136的處理通過旋涂和固化來完成，并且也可以通過晶片級陣列來完成?，F(xiàn)在可以理解，內(nèi)建非凹凸層(BBUL)正被形成以將TSV管芯120耦合到外界。雖然BBUL被示為具有圖案化的第一電介質(zhì)129和第二電介質(zhì)136，但是可以理解，可以使用若干層金屬化物和電介質(zhì)來形成BBUL，這最終成為具有嵌入式管芯的無核襯底。在所公開實施例在無核襯底上包括BBUL技術的情況下，若干實施例可被稱為BBUL-C實施例。此外，由于包括TSV管芯，若干實施例可被稱為TSV管芯BBUL-C裝置。如圖1g所配置的，可以通過移除切割區(qū)118內(nèi)的材料來切割兩個裝置。隨著切割區(qū)118被移除，粘合釋放層114允許兩個裝置被分離開。圖1h是在進一步處理之后的圖1g所示裝置的橫截面圖。兩個背靠背裝置已通過移除切割區(qū)118 (圖1g)處的邊緣材料以及粘合釋放層114和止蝕層110而被分離開。裝置108之一被示為具有TSV第一管芯120以及至少一個TSV140。至少一個TSV管芯140通過無核襯底的管芯側(cè)144而暴露并與橫向占據(jù)面積180相鄰。如所不,TSV第一管芯140完全嵌入無核襯底138中。焊料掩模168補充了形成無核襯底138的著陸側(cè)142的材料,并且設置多個電凸起，其中之一由附圖標記170指示。電凸起170用于與基礎襯底148(參見圖1)的電連通。電凸起170設置在凸起結(jié)合盤172上。進一步處理可以獲得裝置實施例，諸如圖1所示和所述的裝置實施例。圖2是根據(jù)示例實施例的完全嵌入式管芯無核襯底裝置200的橫截面圖。TSV第一管芯120被嵌入到無核襯底238中。TSV第一管芯120具有至少一個硅通孔140。示出了兩個硅通孔，其中之一被列舉，但是兩個所示硅通孔是為了簡化起見而給出的。在一實施例中，在TSV第一管芯120中共有10個硅通孔。無核襯底238包括著陸側(cè)242和管芯側(cè)244?？梢酝ㄟ^參照圖1的TSV管芯120，認知TSV第一管芯120的其他結(jié)構(gòu)。根據(jù)實施例，裝置200在著陸側(cè)242被安裝到基礎襯底248。TSV第一管芯120是更大裝置的一部分，該更大裝置包括后續(xù)管芯150，后續(xù)管芯150設置在管芯側(cè)244上方并通過至少一個TSV140耦合到TSV第一管芯120。在一實施例中，裝置200還包括設置在管芯側(cè)244之上并在至少一個TSV140處與TSV第一管芯120物理接觸的TSV第二管芯154。TSV第二管芯154也被示為具有金屬化物?，F(xiàn)在可以理解，可以連同后續(xù)管芯150—起用多個TSV管芯來對TSV第一管芯120進行補充。在一實施例中，TSV管芯120是TSV第一管芯120，且在TSV第一管芯120與后續(xù)管芯150之間設置三個TSV管芯，使得三個管芯堆疊在TSV第一管芯120之上并耦合到后續(xù)管芯150以使共4個管芯堆疊在TSV第一管芯120之上。在一實施例中，TSV管芯120是TSV第一管芯120，且在TSV第一管芯120與后續(xù)管芯150之間設置4至6個TSV管芯，使得4至6個管芯堆疊在TSV第一管芯120之上并耦合到后續(xù)管芯150。在一實施例中，這表示設置在管芯側(cè)144之上并與TSV第一管芯120接觸的TSV第二管芯、設置在TSV第二管芯之上并與TSV第二管芯接觸的TSV第三管芯、設置在TSV第三管芯之上并與第三管芯接觸的TSV第四管芯、以及設置在TSV第四管芯之上并與TSV第四管芯接觸的后續(xù)管芯150。如圖2所示，TSV第一管芯120和后續(xù)管芯150被TSV第二管芯154、TSV第三管芯158、TSV第四管芯160、TSV第五管芯162、TSV第六管芯164和后續(xù)管芯150分隔開?，F(xiàn)在可以理解，在TSV第一管芯120可以是處理器管芯(諸如加利福尼亞州圣克拉拉市的英特爾公司制造的處理器)的情況下，TSV后續(xù)管芯150可以是存儲器管芯，諸如SSD管芯150。還可以理解，雖然將若干TSV管芯示為僅各自具有兩個TSV，但是更靠近TSV第一管芯120的管芯可以比倒數(shù)第二個管芯(在本情形中是TSV第六管芯164)具有更多的TSV。在示例實施例中，TSV第一管芯120具有100至1200之間的TSV，并且倒數(shù)第二個TSV管芯164具有100至600之間的TSV。設置在TSV第一管芯120與TSV倒數(shù)第二個管芯之間的若干TSV管芯越靠近后續(xù)管芯150，所具有的TSV數(shù)量成比例地越少?，F(xiàn)在可以理解，裝置200可以包括TSV第一管芯120、后續(xù)管芯150、以及設置在其間的零到5個所示TSV管芯。橫向堆棧TSV第一管芯220也被嵌入到無核襯底238中。橫向堆棧TSV第一管芯220具有至少一個硅通孔240。示出了兩個硅通孔，其中之一被列舉，但是兩個所示硅通孔是為了簡化起見而給出的。在一實施例中，在橫向堆棧TSV第一管芯220中共有10個硅通孔。橫向堆棧TSV第一管芯220是更大裝置的一部分，該更大裝置包括橫向堆棧后續(xù)管芯250，橫向堆棧后續(xù)管芯250設置在管芯側(cè)244上方并通過至少一個TSV240耦合到橫向堆棧TSV第一管芯220。在一實施例中，裝置200還包括設置在管芯側(cè)244之上并在至少一個TSV240處與橫向堆棧TSV第一管芯220物理接觸的橫向堆棧第二管芯254。現(xiàn)在可以理解，可以連同橫向堆棧后續(xù)管芯250 —起用多個TSV管芯來對橫向堆棧TSV第一管芯220進行補充。在一實施例中，橫向堆棧TSV管芯220是橫向堆棧TSV第一管芯220，且在橫向堆棧TSV第一管芯220與橫向堆棧后續(xù)管芯250之間設置三個橫向堆棧TSV管芯，使得三個管芯堆疊在橫向堆棧TSV第一管芯220之上并耦合到橫向堆棧后續(xù)管芯250以使共4個管芯堆疊在橫向堆棧TSV第一管芯220之上。在一實施例中,橫向堆棧TSV管芯220是橫向堆棧TSV第一管芯220,且在橫向堆棧TSV第一管芯220與橫向堆棧后續(xù)管芯250之間設置4至6個橫向堆棧TSV管芯，使得4至6個管芯堆疊在橫向堆棧TSV第一管芯220之上并耦合到橫向堆棧后續(xù)管芯250。在一實施例中，這表示設置在管芯側(cè)244之上并與橫向堆棧TSV第一管芯220接觸的橫向堆棧TSV第二管芯、設置在橫向堆棧TSV第二管芯之上并與橫向堆棧TSV第二管芯接觸的橫向堆棧TSV第三管芯、設置在橫向堆棧TSV第三管芯之上并與橫向堆棧TSV第三管芯接觸的橫向堆棧TSV第四管芯、以及設置在橫向堆棧TSV第四管芯之上并與橫向堆棧TSV第四管芯接觸的橫向堆棧后續(xù)管芯250?，F(xiàn)在可以理解，初始的橫向堆棧TSV第一管芯220可以使I至6個管芯與之耦合，包括橫向堆棧后續(xù)管芯250,并且橫向堆棧TSV第一管芯220還可以使I至6個管芯與之耦合，包括橫向堆棧后續(xù)管芯250。進而，兩個堆?？杀慌渲贸删哂猩僦凉灿?個管芯120、150,210和250，多至一個堆棧中有7個管芯而橫向堆棧中僅有兩個，以及多至14個管芯。在一實施例中，連續(xù)100個管芯以及連續(xù)200個(橫向堆棧)管芯各自在X方向上具有8mm的寬度，間距251為0.5mm。進而，連續(xù)100個管芯和連續(xù)200個管芯之間的通信可被便利以比起它們遠遠間隔開的情況具有更快的速度?，F(xiàn)在還可以理解，在第一橫向管芯堆棧與TSV第一管芯120以及至少后續(xù)管芯150并置的情況下，其他橫向堆棧TSV管芯系列可以位于Y維度上(從附圖平面向內(nèi))。例如，可以形成基本上方形(矩形)配置的四堆棧裝置。類似地，可以形成基本上線性配置的三堆棧裝置。可以形成其他組合，包括三堆棧非線性配置。可以形成其他組合，包括六堆棧矩形配置。圖3是根據(jù)示例實施例的完全嵌入式硅通孔管芯層疊封裝(POP)無核襯底裝置300的橫截面圖。TSV管芯320被嵌入到無核襯底338中。TSV管芯320具有至少一個硅通孔340。示出了兩個硅通孔，其中之一被列舉，但是兩個所示硅通孔是為了簡化起見而示出的。在一實施例中，在TSV管芯320中共有10個硅通孔。無核襯底338包括著陸側(cè)342和管芯側(cè)344。TSV管芯320還包括有源表面321和背側(cè)表面323 (參見圖3a)，并且可以發(fā)現(xiàn)，相對于著陸側(cè)342，TSV管芯320的有源表面321更靠近管芯側(cè)344。還以簡化形式將TSV管芯320不為具有金屬化物346。在一實施例中，金屬化物346具有Ml至Mll或者針對圖1所示裝置100所闡述的任何其他實施例。其他金屬化物數(shù)量和厚度組合可以根據(jù)給定應用效用來實現(xiàn)。根據(jù)實施例，裝置300在著陸側(cè)342被安裝到基礎襯底348。例如，在TSV管芯320是手持式設備(諸如智能電話或手持式閱讀器)的一部分的情況下，基礎襯底348是主板。在示例實施例中，其中TSV管芯320是手持式設備(諸如智能電話或手持式閱讀器)的一部分，基礎襯底348是外殼，諸如用戶在使用時觸摸的部分。在示例實施例中，其中TSV管芯320是手持式設備(諸如智能電話或手持式閱讀器)的一部分，基礎襯底348包括主板和外殼(諸如用戶在使用時觸摸的部分)。裝置300包括完全嵌入式TSV管芯320。POP無核襯底338包括在管芯側(cè)344上的若干POP結(jié)合盤,其中之一由附圖標記306指示。POP結(jié)合盤306通過一系列通孔耦合通過無核襯底338，通孔之一由附圖標記308指示。通孔308呈現(xiàn)出從以著陸側(cè)342為起點的方向開始構(gòu)成。在一實施例中，TSV管芯320是更大裝置的一部分，該更大裝置包括后續(xù)管芯350，后續(xù)管芯350設置在管芯側(cè)344上方并通過至少一個TSV340耦合到TSV管芯320。TSV管芯320被稱為TSV第一管芯320。以簡化形式也將后續(xù)管芯350示為具有金屬化物352，但是它也可以具有針對TSV第一管芯320所描述的Ml至Mll或任何數(shù)量以及頂部金屬化物
厚度差。在一實施例中，TSV管芯320是更大裝置的一部分，其中TSV管芯是TSV第一管芯320。裝置300還包括設置在管芯側(cè)344之上并在至少一個TSV340處與TSV第一管芯320物理接觸的TSV第二管芯354。TSV第二管芯354也被示為具有金屬化物356?，F(xiàn)在可以理解，與針對圖1所示裝置100所述和所示的任何實施例類似，可以連同后續(xù)管芯350 —起用多個TSV管芯來補充TSV第一管芯320。圖3a是根據(jù)示例實施例的在處理期間的圖1所示的完全嵌入式管芯POP無核襯底裝置的橫截面圖。裝置301表示早期處理并且涉及圖3所示的裝置300。裝置301被處理成具有暴露在管芯側(cè)344上的POP結(jié)合盤306。POP結(jié)合盤306通過通孔308耦合通過無核襯底338?？梢姡苄緜?cè)344作為表面包括與管芯背側(cè)323的共面相交。還可以發(fā)現(xiàn)，POP結(jié)合盤306還與管芯側(cè)344共享共面相交。裝置301還可以與第二無核襯底背靠背地進行處理，然后在切割區(qū)分離。處理包括用管芯結(jié)合盤322與管芯有源表面321接觸，管芯結(jié)合盤322可以是無核襯底338的層中的填充通孔322。填充通孔可以通過在處理期間填充無核襯底388的層中的凹陷來制造?？梢栽跓o核襯底338中電介質(zhì)的圖形化部分上形成結(jié)構(gòu)，諸如跡線334。如所示，TSV第一管芯340完全嵌入無核襯底338中。焊料掩模368補充形成無核襯底338的著陸側(cè)342的材料，并且設置多個電凸起，其中之一由附圖標記370指示。電凸起370用于與基礎襯底348(參見圖3)的電連通。進一步處理可以獲得裝置，諸如圖3所示的裝置。圖4是根據(jù)示例實施例的完全嵌入式管芯無核襯底疊層封裝(POP)裝置400的橫截面圖。TSV管芯420被嵌入到無核襯底438中。無核襯底438包括著陸側(cè)442和管芯側(cè)444。指示切割區(qū)418以描繪近期的處理。管芯結(jié)合盤422和第一接觸填充通孔，并且跡線434將TSV管芯420連接到POP結(jié)合盤406并連接到與電凸起結(jié)合盤472相接觸的電凸起470。POP結(jié)合盤406可以被如圖所示地群集成兩組，并可被配置成約0.4mm間距?？梢园l(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)兩個TSV管芯，一個可以標示為TSV管芯420，另一個標示為橫向堆棧TSV管芯480。TSV管芯420具有至少一個硅通孔440。示出了兩個硅通孔，其中之一被列舉，但是兩個所示硅通孔是為了簡化起見而給出的。在一實施例中，在TVS管芯420中共有10個硅通孔。現(xiàn)在可以理解，根據(jù)一實施例，TSV第一管芯420和橫向堆棧TSV管芯480可以是相同的微電子設備。還可以理解，根據(jù)一實施例，兩個TSV管芯420和480可以是不同的微電子設備。例如，TSV管芯420是微處理器，并且橫向堆棧TSV管芯480是射頻(RF)處理器。TSV管芯420和橫向堆棧TSV管芯480的其他結(jié)構(gòu)可以通過參照圖2所示的TSV管芯120和橫向堆棧TSV管芯220的類似結(jié)構(gòu)來認知。與針對圖1、2所述和所示的裝置所闡述的任何一個實施例類似，裝置400可以安裝到基礎襯底上?，F(xiàn)在可以理解，裝置400可以包括在TSV第一管芯420上方并與之耦合的后續(xù)管芯，以及在橫向堆棧TSV第一管芯480上方并與之耦合的橫向堆棧后續(xù)管芯?，F(xiàn)在可以理解，在TSV第一管芯420與其相應后續(xù)管芯之間可以設置任何所公開示例數(shù)量的TSV管芯。類似地，現(xiàn)在可以理解，在橫向堆棧TSV第一管芯480與其相應后續(xù)管芯之間可以設置任何所公開不例數(shù)量的橫向堆棧TSV管芯。圖4a是根據(jù)示例實施例的在進一步處理之后圖4所示的完全嵌入式管芯無核襯底POP裝置的橫截面圖。裝置401裝備有POP模塊482，POP模塊482包括結(jié)合盤484，結(jié)合盤484在管芯側(cè)444被耦合到無核襯底438上的POP結(jié)合盤406。在一實施例中，POP模塊482包括有源和無源設備。例如在POP模塊482包括RF能力的情況下，可在其中容納無源設備，諸如電容器、電感器以及電容器。類似地，在POP模塊482中可以包含有源設備。在一實施例中，無源設備附連到基礎襯底，諸如圖1所示的基礎襯底148。如圖所示，TSV第一管芯420耦合到后續(xù)管芯450，在本實施例中后續(xù)管芯450與TSV第一管芯420的TSV440物理接觸?，F(xiàn)在可以理解，根據(jù)所公開實施例中的任一個，可在與POP模塊428相連的TSV第一管芯420與后續(xù)管芯450之間插入更多TSV管芯。還可以理解，可以在無核襯底438上配置兩個以上的完全嵌入式TSV管芯，其中至少一個TSV管芯耦合到POP模塊482。兩個以上的完全嵌入式TSV管芯可以被設置為方形配置、線性配置或其組合。圖4b是根據(jù)示例實施例的在進一步處理之后的圖4所示的完全嵌入式管芯無核襯底POP裝置的橫截面圖。裝置402配備有POP第一模塊482和POP后續(xù)模塊486。POP第一模塊482耦合到TSV第一管芯420，并且POP后續(xù)模塊486耦合到橫向堆棧第一管芯480?，F(xiàn)在可以理解，根據(jù)所公開實施例中的任一個，可在與POP第一模塊428相連的TSV第一管芯420與后續(xù)管芯450之間插入更多TSV管芯。類似地，可以理解，根據(jù)所公開實施例中的任一個，在橫向堆棧TSV第一管芯480與其相應的橫向堆棧后續(xù)管芯之間可以設置更多TSV管芯。POP第一模塊482和POP后續(xù)模塊486包括結(jié)合盤484，該結(jié)合盤484在管芯側(cè)444被耦合到無核襯底438上的POP結(jié)合盤406。如圖所示，TSV第一管芯420耦合到后續(xù)管芯450，在本實施例中后續(xù)管芯450與TSV第一管芯420的TSV440物理接觸。根據(jù)一實施例，POP第一模塊482包括諸如存儲器高速緩存之類的功能，并且POP后續(xù)模塊486包括與POP第一模塊482不同的功能。在一實施例中，TSV第一管芯420是處理器管芯，且POP第一模塊482是具有RF能力的模塊。橫向堆棧TSV第一管芯480是處理器管芯，并且POP后續(xù)模塊486是具有圖形能力的模塊。還可以理解，可以在無核襯底438上配置兩個以上完全嵌入式TSV管芯，其中至少一個TSV管芯耦合到POP模塊482。兩個以上的完全嵌入式TSV管芯可以被設置成方形配置、線性配置或其組合。圖5是根據(jù)示例實施例的部分嵌入式硅通孔管芯層疊封裝(POP)無核襯底裝置500的橫截面圖。TSV管芯520被部分嵌入到無核襯底538中。TSV管芯520具有至少一個硅通孔540。示出了兩個硅通孔，其中之一被列舉，但是兩個所示硅通孔是為了簡化起見而給出的。在一實施例中，在TVS管芯520中共有10個硅通孔。無核襯底538包括著陸側(cè)542和管芯側(cè)544。TSV管芯520還包括有源表面521和背側(cè)表面523，并且可以發(fā)現(xiàn)，相對于著陸側(cè)542，TSV管芯520的有源表面521更靠近管芯側(cè)544。作為部分嵌入式TSV管芯520，TSV管芯520可以具有由處理所獲得的嵌入側(cè)壁519。還以簡化形式將TSV管芯520示為具有金屬化物546。在一實施例中，金屬化物546具有Ml至Mll或者針對圖1所示裝置100所闡述的任何其他實施例。其他金屬化物數(shù)量和厚度組合可以根據(jù)給定應用效用來實現(xiàn)。根據(jù)實施例，裝置500在著陸側(cè)542被安裝到基礎襯底548。例如，在TSV管芯520是手持式設備(諸如智能電話或手持式閱讀器)的一部分的情況下，基礎襯底548是主板。在示例實施例中，其中TSV管芯520是手持式設備(諸如智能電話或手持式閱讀器)的一部分，基礎襯底548是外殼，諸如用戶在使用時觸摸的部分。在示例實施例中，其中TSV管芯520是手持式設備(諸如智能電話或手持式閱讀器)的一部分，基礎襯底548包括主板和外殼(諸如用戶在使用時觸摸的部分)。裝置500包括部分嵌入式TSV管芯520。如本公開中所表達的,“部分嵌入式”表示TSV管芯520具有延伸(如Z方向所示)到無核襯底538的管芯側(cè)544之上的一個表面。POP無核襯底538包括在管芯側(cè)544上的若干POP結(jié)合盤，其中之一由附圖標記596指示。POP結(jié)合盤596通過一系列通孔耦合通過無核襯底538，通孔之一由附圖標記598指示。通孔598可以呈現(xiàn)出從以著陸側(cè)542為起點的方向開始的構(gòu)成。POP結(jié)合盤596通過跡線534耦合到TSV管芯520。在一實施例中，TSV管芯520是更大裝置的一部分，該更大裝置包括后續(xù)管芯550，后續(xù)管芯350 (由虛線箭頭連接以示出坐落位置)設置在管芯側(cè)544上方并通過至少一個TSV540耦合到TSV管芯520。TSV管芯520被稱為TSV第一管芯520。以簡化形式也將后續(xù)管芯550示為具有金屬化物552，但是它也可以具有針對TSV第一管芯520所描述的Ml至Mll或任何數(shù)量以及頂部金屬化物厚度差。在一實施例中，TSV管芯520是更大裝置的一部分，其中TSV管芯是TSV第一管芯520。裝置500還包括設置在管芯側(cè)544之上并在至少一個TSV540處與TSV第一管芯520物理接觸的TSV第二管芯554。TSV第二管芯554也被示為具有金屬化物556?，F(xiàn)在可以理解，與針對圖1所示裝置100所述和所示的任何實施例類似，可以連同后續(xù)管芯550 —起用多個TSV管芯來補充TSV第一管芯520。圖5a是根據(jù)示例實施例的在處理期間的部分嵌入式管芯無核襯底裝置501的橫截面圖。裝置501表示早期處理，并且涉及圖5所示的裝置500。止蝕層510 (諸如銅箔510)被設置有管芯安裝表面512。凹陷已在第二層511中形成，并且POP結(jié)合盤596已在第二層511上形成。圖5b是根據(jù)實施例的在進一步處理期間的圖5a所示嵌入式管芯無核襯底裝置的橫截面圖。在處理期間，裝置501可與相同結(jié)構(gòu)相配對以便為了處理方便而建立兩者背靠背裝置。裝置502通過將原始裝置502與類似裝置502’背靠背配對來擴大。進而，處理流量被有效地加倍。裝置502和502’的描述可由屬于裝置502的附圖標記來指代，但是可以理解，在裝置502’中可以包含完全相同的處理和結(jié)構(gòu)。裝置502包括粘合釋放層514和粘合劑516。切割區(qū)518設置在裝置502在X維
度上的每一端，用于進一步示出的分離處理。圖5c是根據(jù)實施例的在進一步處理之后的圖5b所示裝置的橫截面圖。通過將TSV管芯520設置在止蝕層510上，對裝置503進行進一步處理。在一實施例中，止蝕層510是銅箔。在一實施例中，止蝕層510是有機材料。根據(jù)具體應用，其他材料可以用于止蝕層510。TSV管芯520具有多個管芯結(jié)合盤，每個結(jié)合盤由附圖標記522指示。TSV管芯520具有與管芯結(jié)合盤522在相同表面上的有源表面521。為了說明簡潔，僅將管芯結(jié)合盤522的數(shù)量示為兩個，并且這些管芯結(jié)合盤522不是必須與通孔540接觸。TSV管芯520具有與有源表面521相對的背側(cè)表面523。此外，如本公開所闡述的，TSV管芯520具有可以包括任何數(shù)量和相對厚度的金屬化物的金屬化物546。TSV管芯520還被示為具有兩個硅通孔，硅通孔之一由附圖標記540指示。在一實施例中，管芯結(jié)合盤522的形成通過半加成式(sem1-additive)電鍍工藝來完成。在管芯結(jié)合盤522和POP結(jié)合盤596可以在類似Z高度處形成的情況下，結(jié)合盤522和POP結(jié)合盤596的形成可以通過半加成式電鍍工藝來完成。圖5d包括添加TSV管芯520’以形成裝置504。圖5e是根據(jù)實施例的在進一步處理之后的圖5d所示裝置的橫截面圖；裝置505被處理以接收第一電介質(zhì)528。在一實施例中，諸如通過在晶片級裝置陣列上旋涂并固化電介質(zhì)，第一電介質(zhì)528被圖案化，其中為了說明簡潔，裝置505僅僅是該裝置陣列的子集。圖5f是根據(jù)實施例的在進一步處理之后的圖5e所示裝置的橫截面圖。裝置506已被處理，使得如圖5d所不的第一電介質(zhì)528已被圖案化以形成圖案化的第一電介質(zhì)529,并且在其中已形成若干凹陷，凹陷之一由附圖標記530指示。凹陷530暴露了管芯結(jié)合盤522以及POP結(jié)合盤596。圖5g是根據(jù)實施例的在進一步處理之后的圖5g所示裝置的橫截面圖。裝置507已被處理，使得第一接觸體532填充通孔530 (圖5f )，并且跡線534在圖案化的第一電介質(zhì)529上形成。在一實施例中，第一接觸體532是銅，并且若干管芯結(jié)合盤522也是銅。在一實施例中，也可以為第一接觸體532選擇其他金屬。圖5h是根據(jù)實施例的在進一步處理之后的圖5g所示裝置的橫截面圖。已用第二電介質(zhì)536對裝置108進行了處理，使得圖案化的第一電介質(zhì)129和跡線134被包覆。根據(jù)示例實施例，第二電介質(zhì)536的處理通過旋涂和固化來完成，并且也可以通過晶片級陣列來完成。現(xiàn)在可以理解，BBUL-C正被形成以將TSV管芯520耦合到外界。雖然BBUL-C被示為具有圖案化的第一電介質(zhì)529和第二電介質(zhì)536，但是可以理解到，可以使用若干層金屬化物和電介質(zhì)形成BBUL-C，這最終是具有嵌入式管芯520的無核襯底538。如圖5h所配置，可以通過移除切割區(qū)518內(nèi)的材料來切割兩個裝置。隨著切割區(qū)518被移除，粘合釋放層514允許兩個裝置被分離開。進行進一步處理以移除圖案化的電介質(zhì)層519并暴露如圖5所示的管芯背側(cè)表面523?，F(xiàn)在可以理解，與圖2所示的TSV第一管芯120和TSV后續(xù)管芯220相似，兩個部分嵌入式管芯可被安裝到無核襯底538中。類似地，在間距451 (參見圖4)被建立的情況下，與圖4所示的間距451相類似地，該間距可容納設置在兩個TSV管芯之間的POP結(jié)合盤?，F(xiàn)在可以理解,根據(jù)多個實施例，與描述圖4a和4b的內(nèi)容相似地,多個部分嵌入式TSV管芯可被安裝到無核襯底538中。在每個所示和所述實施例中，與所示實施例類似，后續(xù)管芯可耦合到相應的TSV管芯。類似地，可以將至少一個POP模塊安裝成與POP結(jié)合盤596相接觸。圖6是根據(jù)示例實施例的部分嵌入式硅通孔管芯無核襯底裝置600的橫截面圖。TSV管芯620被部分嵌入到無核襯底638中。TSV管芯620具有至少一個硅通孔640。示出了兩個硅通孔，其中之一被列舉，但是兩個所示硅通孔是為了簡化起見而給出的。在一實施例中，在TVS管芯620中共有10個硅通孔。無核襯底638包括著陸側(cè)642和管芯側(cè)644。TSV管芯620還包括有源表面621和背側(cè)表面623，并且可以發(fā)現(xiàn)，相對于著陸側(cè)642，TSV管芯620的有源表面621更靠近管芯側(cè)644。作為部分嵌入式TSV管芯620，TSV管芯620可以具有由處理而獲得的嵌入側(cè)壁619。還以簡化形式將TSV管芯620示為具有金屬化物646。在一實施例中，金屬化物646具有Ml至Mll或者針對圖1所示裝置100所闡述的任何其他實施例。其他金屬化物數(shù)量和厚度組合可以根據(jù)給定應用效用來實現(xiàn)。根據(jù)實施例，裝置600在著陸側(cè)642被安裝到基礎襯底648。例如，在TSV管芯620是手持式設備(諸如智能電話或手持式閱讀器)的一部分的情況下，基礎襯底648是主板。在一實施例中，其中TSV管芯620是手持式設備(諸如智能電話或手持式閱讀器)的一部分的情況下，基礎襯底648是外殼，諸如用戶在使用時觸摸的部分。在示例實施例中，其中TSV管芯620是手持式設備(諸如智能電話或手持式閱讀器)的一部分，基礎襯底648包括主板和外殼(諸如用戶在使用時觸摸的部分)。裝置600包括部分嵌入式TSV管芯620。如本公開所表達的，TSV管芯通過跡線634、穿過無核襯底638耦合到基礎襯底648。在一實施例中，TSV管芯620是更大裝置的一部分，該更大裝置包括后續(xù)管芯650，后續(xù)管芯650 (由虛線箭頭連接以示出坐落位置)設置在管芯側(cè)644上方并通過至少一個TSV640耦合到TSV管芯620。TSV管芯620被稱為TSV第一管芯620。以簡化形式也將后續(xù)管芯650示為具有金屬化物652，但是它也可以具有針對TSV第一管芯620所描述的Ml至Mll或任何數(shù)量以及頂部金屬化物厚度差。在一實施例中，TSV管芯620是更大裝置的一部分，其中TSV管芯是TSV第一管芯620。裝置600還包括設置在管芯側(cè)644之上并在至少一個TSV640處與TSV第一管芯620物理接觸的TSV第二管芯654。TSV第二管芯654也被示為具有金屬化物656?，F(xiàn)在可以理解，與針對圖1所示裝置100所述和所示的任何實施例類似，可以連同后續(xù)管芯650 —起用多個TSV管芯來補充TSV第一管芯620。圖7是根據(jù)若干實施例的工藝和方法流程圖。在710，該工藝包括在無核襯底中形成至少一個嵌入式TSV管芯。在非限制性示例實施例中，如圖1h所示的TSV第一管芯120已在無核襯底138中形成。在708，工藝實施例包括在無核襯底的管芯側(cè)形成POP結(jié)合盤。在非限制性示例實施例中，如圖3所示，POP結(jié)合盤306在無核襯底338的管芯側(cè)344形成。在740，該工藝包括通過TSV管芯中的TSV將TSV管芯耦合到后續(xù)管芯。在非限制性示例實施例中，如圖4a所示，TSV管芯420耦合到后續(xù)管芯450。在非限制性示例實施例中，TSV第一管芯120通過至少還有一個的TSV管芯耦合到后續(xù)管芯150。在720，該工藝包括使TSV管芯(作為TSV第一管芯)與TSV第二管芯接觸。在非限制性示例實施例中，TSV第一管芯620與TSV第二管芯656接觸，TSV第二管芯656又耦合到后續(xù)管芯650。在730，該工藝包括將TSV第二管芯與至少一個附加管芯耦合以接觸后續(xù)管芯。在非限制性示例實施例中，TSV第二管芯656與TSV第三管芯654接觸，TSV第三管芯654又耦合到后續(xù)管芯650。在一實施例中，該工藝從730流向740。在750，方法實施例包括將TSV管芯裝置裝配到基礎襯底。在非限制性示例實施例中，裝置500被裝配到基礎襯底，如圖5所示。在742，方法實施例包括將至少一個POP封裝裝配到無核襯底的管芯側(cè)上的POP結(jié)合盤。在非限制性示例實施例中，POP封裝482被裝配到無核襯底438。圖8是根據(jù)實施例的計算機系統(tǒng)800的示意圖。根據(jù)如本公開所陳述的若干公開實施例及其等效方案中的任一個，所示計算機系統(tǒng)800 (也稱為電子系統(tǒng)800)可具體實現(xiàn)嵌入式TSV管芯無核襯底(BBUL-C TSV管芯)。計算機系統(tǒng)800可以是移動設備，諸如上網(wǎng)本計算機。計算機系統(tǒng)800可以是移動設備，諸如無線智能電話。計算機系統(tǒng)800可以是臺式計算機。計算機系統(tǒng)800可以是手持式閱讀器。在一實施例中，電子系統(tǒng)800是計算機系統(tǒng)，該計算機系統(tǒng)包括用于電氣耦合電子系統(tǒng)800的多個部件的系統(tǒng)總線820。根據(jù)多個實施例，系統(tǒng)總線820是單個總線或總線的任意組合。電子系統(tǒng)800包括提供功率至集成電路810的電壓源830。在一些實施例中，電壓源830通過系統(tǒng)總線820向集成電路810提供電流。根據(jù)一實施例，集成電路810電耦合至系統(tǒng)總線820，且包括任何電路或電路的組合。在一實施例中，集成電路810包括任何類型的處理器812。如本文中所使用，處理器812可表示任何類型的電路，諸如但不限于微處理器、微控制器、圖形處理器、數(shù)字信號處理器或另一種處理器。在一實施例中，處理器812是本文公開的TSV嵌入式管芯。在一實施例中，在處理器的存儲器高速緩存中存在SRAM實施例。可以包括在集成電路810中的其他類型電路是訂制電路或?qū)Ｓ眉呻娐?ASIC)，諸如用于無線設備(諸如蜂窩電話、智能電話、尋呼機、便攜式計算機、雙向無線電設備、以及類似的電子設備)的通信電路814。在一實施例中，處理器810包括管芯上存儲器816，諸如靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)0在一實施例中，處理器810包括嵌入式管芯上存儲器816，諸如嵌入式動態(tài)隨機存取存儲器(eDRAM)。在一實施例中，用后續(xù)集成電路811 (諸如橫向堆棧TSV嵌入式后續(xù)管芯實施例)來補充集成電路810。在一實施例中，用后續(xù)集成電路811 (諸如耦合到TSV嵌入式管芯的后續(xù)管芯實施例)來補充集成電路810。有用的實施例包括雙處理器813、雙通信電路815和雙管芯上存儲器817，諸如SRAM。在一實施例中，雙集成電路810包括嵌入式管芯上存儲器817，諸如eDRAM。在一實施例中，電子系統(tǒng)800還包括外部存儲器840，該外部存儲器840又可包括適合于特定應用的一個或多個存儲器元件，諸如RAM形式的主存儲器842、一個或多個硬驅(qū)動器844、和/或處理可移除介質(zhì)846(諸如軟磁盤、緊致盤(⑶)、數(shù)字多功能盤(DVD)、快閃存儲器驅(qū)動器以及本領域已知的其他可移除介質(zhì))的一個或多個驅(qū)動器。外部存儲器840還可以是嵌入式存儲器848，諸如根據(jù)一實施例的管芯堆棧中的第二至第五管芯和后續(xù)管芯。在一實施例中，電子系統(tǒng)800還包括顯不設備850、音頻輸出860。在一實施例中，電子系統(tǒng)800包括輸入設備，諸如控制器870，其可以是鍵盤、鼠標、軌跡球、游戲控制器、麥克風、語音識別設備、或向電子系統(tǒng)800中輸入信息的任何其他輸入設備。在一實施例中，輸入設備870是相機。在一實施例中，輸入設備870是數(shù)字錄音器。在一實施例中，輸入設備870是相機和數(shù)字錄音器。如本文所示，集成電路810可以在多個不同實施例中實現(xiàn)，包括根據(jù)若干所公開實施例及其等效方案的嵌入式TSV管芯、電子系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、制造集成電路的一種或多種方法、以及制造電子組件的一種或多種方法，該電子組件包括根據(jù)本文在多個實施例中闡述的若干所公開實施例以及本領域可認知等效方案中的任一個的嵌入式TSV管芯。根據(jù)所公開的若干嵌入式TSV管芯實施例及其等效方案，可以改變元件、材料、幾何形狀、尺寸以及操作順序以適合特定I/O耦合要求，這些要求包括處理器安裝襯底中所嵌入的微電子管芯的陣列接觸數(shù)、陣列接觸配置。圖9是根據(jù)示例實施例的部分嵌入式硅通孔管芯無核襯底裝置900的橫截面圖。TSV管芯920被部分嵌入到無核襯底938中。TSV管芯920具有至少一個硅通孔940。示出了兩個硅通孔，其中之一被列舉，但是兩個所示硅通孔是為了簡化起見而給出的。在一實施例中，在TVS管芯920中共有10個硅通孔。無核襯底938包括著陸側(cè)942和管芯側(cè)944。TSV管芯920還包括有源表面921和背側(cè)表面923，并且可以發(fā)現(xiàn)，相對于著陸側(cè)942，TSV管芯920的有源表面921更靠近管芯側(cè)944。作為部分嵌入式TSV管芯920，TSV管芯920可以具有從處理獲得的嵌入側(cè)壁919。還以簡化形式將TSV管芯820示為具有金屬化物946。在一實施例中，金屬化物946具有Ml至Mll或者針對圖1所示裝置100所闡述的任何其他實施例。其他金屬化物數(shù)量和厚度組合可以根據(jù)給定應用效用來實現(xiàn)。TSV管芯920通過與至少一個TSV940接觸的至少一個結(jié)合線984而線結(jié)合到橫向后續(xù)管芯982。在該實施例中，可以通過使橫向后續(xù)管芯982坐落在管芯側(cè)944的橫向占據(jù)面積980上，而保留Z高度效用。根據(jù)實施例，裝置900在著陸側(cè)942被安裝到基礎襯底948。例如，在TSV管芯920是手持式設備(諸如智能電話)的一部分并且橫向后續(xù)管芯982是RF信號處理器的情況下，基礎襯底948是主板。在示例實施例中，其中TSV管芯920是手持式設備(諸如智能電話)的一部分并且橫向后續(xù)管芯982是RF信號處理器，基礎襯底948是外殼，諸如用戶在使用時觸摸的部分。在示例實施例中，其中TSV管芯920是手持式設備(諸如智能電話)的一部分并且橫向后續(xù)管芯982是RF信號處理器，基礎襯底948包括主板和外殼(諸如用戶在使用時觸摸的部分)。TSV管芯920通過跡線634穿過無核襯底638耦合到基礎襯底648。雖然嵌入式TSV管芯可以是指處理器芯片，但是在相同語句中可以涉及RF芯片或存儲器芯片，然而這不應被理解成它們具有等效的結(jié)構(gòu)。貫穿本公開，對“一個實施例”或“一實施例”的引用意味著結(jié)合該實施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包括在本發(fā)明的至少一個實施例中。因此，在本公開內(nèi)容通篇中的多個位置中，短語“在一個實施例中”或“在一實施例中”的出現(xiàn)不一定全部指代同一實施例。而且，特定特征、結(jié)構(gòu)、或特性可按照任何合適的方式在一個或多個實施例中組合。通過參照所示的X-Z坐標可理解諸如“上”、“下”、“上方”和“下方”之類的術語，且通過參照X-Y或非Z坐標可理解諸如“相鄰”之類的術語。提供摘要以符合37C.F.R.§ 1.72 (b)，該法條要求存在摘要，以允許讀者快速地查明技術公開的本質(zhì)和要點。該摘要是以它不用于解釋或限制權(quán)利要求的范圍或含義的理解而提交的。在上述詳細描述中，為了捋順本公開，在單個實施例中將多種特征組合在一起。這種公開方法不應被解釋為反映聲明要求保護的本發(fā)明實施例相比于各個權(quán)利要求中所明確陳述的特征而言需要更多特征的意圖。相反，如所附權(quán)利要求所反映出來的那樣，發(fā)明的主題在于比公開的單個實施例的所有特征更少的特征。因此，所附權(quán)利要求在此被包括到具體描述中，其中每個權(quán)利要 求獨立作為單獨的優(yōu)選實施例。本領域普通技術人員將容易理解，可對為了說明本發(fā)明本質(zhì)而描述和說明的部件和方法階段的細節(jié)、材料和安排作出各種其他改變，而不背離如所附權(quán)利要求中表達的本發(fā)明的原理和范圍。
權(quán)利要求
1.一種裝置，包括: 包括設置在其中的硅通孔的管芯(TSV管芯)； 其中所述TSV管芯嵌入到無核襯底中，其中所述無核襯底包括著陸側(cè)和管芯側(cè)； 其中所述TSV管芯包括有源表面和背側(cè)表面；以及其中相對于所述著陸側(cè)，所述有源表面更靠近所述管芯側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述著陸側(cè)被安裝到基礎襯底。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述TSV管芯完全嵌入所述無核襯底中。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述TSV管芯完全嵌入所述無核襯底中，所述裝置還包括: 后續(xù)管芯，設置在所述管芯側(cè)上方并通過至少一個TSV耦合到所述TSV管芯。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述TSV管芯是第一TSV管芯并完全嵌入所述無核襯底中，所述裝置還包括: 第二 TSV管芯，設置在所述管芯側(cè)之上并與所述TSV第一管芯接觸；第三TSV管芯，設置在所述第二 TSV管芯之上并與所述第二 TSV管芯接觸； 第四TSV管芯，設置在所述第三TSV管芯之上并與所述第三TSV管芯接觸；以及后續(xù)管芯，設置在所述第四TSV管芯之上并與所述第四TSV管芯接觸。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述TSV管芯是第一TSV管芯并完全嵌入所述無核襯底中，所述裝置還包括: 第二 TSV管芯，設置在所述管芯側(cè)之上并與所述第一 TSV管芯接觸；第三TSV管芯，設置在所述第二 TSV管芯之上并與所述第二 TSV管芯接觸； 第四TSV管芯，設置在所述第三TSV管芯之上并與所述第三TSV管芯接觸； 第五TSV管芯，設置在所述第四TSV管芯之上并與所述第四TSV管芯接觸； 第六TSV管芯，設置在所述第五TSV管芯之上并與所述第五TSV管芯接觸；以及后續(xù)管芯，設置在所述第六TSV管芯之上并與所述第六TSV管芯接觸。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述TSV管芯是完全嵌入所述無核襯底中的第一 TSV管芯，所述裝置還包括: 橫向堆棧TSV管芯，完全嵌入所述無核襯底中；以及后續(xù)管芯，設置在所述管芯側(cè)上方并通過至少一個TSV耦合到所述第一 TSV管芯。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述TSV管芯是完全嵌入所述無核襯底中的第一 TSV管芯，所述裝置還包括: 第一橫向堆棧TSV管芯，完全嵌入所述無核襯底中；后續(xù)橫向堆棧管芯，設置在所述管芯側(cè)上方并通過至少一個TSV耦合到所述第一橫向堆棧TSV管芯；以及 后續(xù)管芯，設置在所述管芯側(cè)上方并通過至少一個TSV耦合到所述第一 TSV管芯。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述TSV管芯是完全嵌入所述無核襯底中的第一 TSV管芯，所述裝置還包括: 第二 TSV管芯，與所述第一 TSV管芯接觸；后續(xù)TSV管芯，設置在所述管芯側(cè)上方并通過至少一個TSV耦合到所述第二 TSV管芯；第一橫向堆棧TSV管芯，完全嵌入所述無核襯底中；第二橫向堆棧TSV管芯，與所述第一橫向堆棧TSV管芯接觸；第三橫向堆棧TSV管芯，與所述第二橫向堆棧TSV管芯接觸；以及后續(xù)橫向堆棧管芯，設置在所述管芯側(cè)上方并通過至少一個TSV耦合到所述第三橫向堆棧TSV管芯。
10.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述TSV管芯完全嵌入所述無核襯底中，所述裝置還包括: 設置在所述管芯側(cè)的至少一個層疊封裝(POP)結(jié)合盤。
11.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述TSV管芯完全嵌入所述無核襯底中，所述裝置還包括: 設置在所述管芯側(cè)的至少一個POP結(jié)合盤；以及 設置在所述管芯側(cè)并與所述POP結(jié)合盤接觸的設備模塊。
12.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述TSV管芯完全嵌入所述無核襯底中，所述裝置還包括: 設置在所述管芯側(cè)的至少一個層疊封裝(POP)結(jié)合盤；以及后續(xù)管芯，設置在所述管芯側(cè)上方并通過至少一個TSV耦合到所述TSV管芯。
13.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述TSV管芯是完全嵌入所述無核襯底中的第一 TSV管芯，所述裝置還包括: 第一橫向TSV管芯,完全嵌入所述無核襯底中； 后續(xù)管芯，設置在所述管芯側(cè)上方并通過至少一個TSV耦合到所述第一 TSV管芯；后續(xù)橫向管芯，設置在所述管芯側(cè)上方并通過至少一個TSV耦合到所述第一橫向TSV管芯； 設置在所述管芯側(cè)的至少一個層疊封裝(POP)結(jié)合盤。
14.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述TSV管芯是完全嵌入所述無核襯底中的第一 TSV管芯，所述裝置還包括: 第一橫向TSV管芯,完全嵌入所述無核襯底中； 后續(xù)管芯，設置在所述管芯側(cè)上方并通過至少一個TSV耦合到所述第一 TSV管芯；后續(xù)橫向管芯，設置在所述管芯側(cè)上方并通過至少一個TSV耦合到所述第一橫向TSV管芯; 設置在所述管芯側(cè)的第一層疊封裝(POP)結(jié)合盤； 第一 POP封裝，設置在所述管芯側(cè)并與所述第一 POP結(jié)合盤接觸； 設置在所述管芯側(cè)的后續(xù)POP結(jié)合盤；以及 后續(xù)POP封裝，設置在所述管芯側(cè)并與所述后續(xù)POP結(jié)合盤接觸。
15.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述TSV管芯是完全嵌入所述無核襯底中的第一 TSV管芯，所述裝置還包括: 設置在所述管芯側(cè)的至少一個層疊封裝(POP)結(jié)合盤； 第一橫向堆棧TSV管芯，完全嵌入所述無核襯底中；后續(xù)橫向堆棧管芯，設置在所述管芯側(cè)上方并通過至少一個TSV耦合到所述第一橫向堆棧TSV管芯；以及 后續(xù)管芯，設置在所述管芯側(cè)上方并通過至少一個TSV耦合到所述第一 TSV管芯。
16.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述TSV管芯是完全嵌入所述無核襯底中的第一 TSV管芯，所述裝置還包括: 設置在所述管芯側(cè)的至少一個層疊封裝(POP)結(jié)合盤；第二 TSV管芯，與所述第一 TSV管芯接觸； 后續(xù)TSV管芯，設置在所述管芯側(cè)上方并通過至少一個TSV耦合到所述第二 TSV管芯； 第一橫向堆棧TSV管芯，完全嵌入所述無核襯底中；第二橫向堆棧TSV管芯，與所述第一橫向堆棧TSV管芯接觸；第三橫向堆棧TSV管芯，與所述第二橫向堆棧TSV管芯接觸；以及后續(xù)橫向堆棧管芯，設置在所述管芯側(cè)上方并通過至少一個TSV耦合到所述第三橫向堆棧TSV管芯。
17.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述TSV管芯是完全嵌入所述無核襯底中的第一 TSV管芯，所述裝置還包括: 第一橫向TSV管芯，完全嵌入所述無核襯底中；以及后續(xù)管芯，設置在所述管芯側(cè)上方并通過至少一個TSV耦合到所述TSV管芯。
18.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述嵌入式管芯被部分地嵌入所述無核襯底中。
19.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述TSV管芯被部分地嵌入所述無核襯底中，所述裝置還包括: 后續(xù)管芯，設置在所述管芯側(cè)上方并通過至少一個TSV耦合到所述TSV管芯。
20.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述TSV管芯是第一TSV管芯并被部分地嵌入所述無核襯底中，所述裝置還包括: 第二 TSV管芯，設置在所述管芯側(cè)之上并與所述TSV第一管芯接觸；第三TSV管芯，設置在所述第二 TSV管芯之上并與所述第二 TSV管芯接觸； 第四TSV管芯，設置在所述第三TSV管芯之上并與所述第三TSV管芯接觸；以及后續(xù)管芯，設置在所述第四TSV管芯之上并與所述第四TSV管芯接觸。
21.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述TSV管芯是第一TSV管芯并部分嵌入所述無核襯底中，所述裝置還包括: 第二 TSV管芯，設置在所述管芯側(cè)之上并與所述第一 TSV管芯接觸；第三TSV管芯，設置在所述第二 TSV管芯之上并與所述第二 TSV管芯接觸； 第四TSV管芯，設置在所述第三TSV管芯之上并與所述第三TSV管芯接觸； 第五TSV管芯，設置在所述第四TSV管芯之上并與所述第四TSV管芯接觸； 第六TSV管芯，設置在所述第五TSV管芯之上并與所述第五TSV管芯接觸；以及后續(xù)管芯，設置在所述第六TSV管芯之上并與所述第六TSV管芯接觸。
22.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述TSV管芯是部分地嵌入所述無核襯底中的第一 TSV管芯，所述裝置還包括: 橫向堆棧TSV管芯，部分地嵌入所述無核襯底中；以及后續(xù)管芯，設置在所述管芯側(cè)上方并通過至少一個TSV耦合到所述第一 TSV管芯。
23.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述TSV管芯是部分地嵌入所述無核襯底中的第一 TSV管芯，所述裝置還包括: 第一橫向堆棧TSV管芯，部分地嵌入所述無核襯底中；后續(xù)橫向堆棧管芯，設置在所述管芯側(cè)上方并通過至少一個TSV耦合到所述第一橫向堆棧TSV管芯；以及 后續(xù)管芯，設置在所述管芯側(cè)上方并通過至少一個TSV耦合到所述第一 TSV管芯。
24.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述TSV管芯是部分地嵌入所述無核襯底中的第一 TSV管芯，所述裝置還包括: 第二 TSV管芯，與所述第一 TSV管芯接觸；后續(xù)TSV管芯，設置在所述管芯側(cè)上方并通過至少一個TSV耦合到所述第二 TSV管芯；第一橫向堆棧TSV管芯，部分地嵌入所述無核襯底中；第二橫向堆棧TSV管芯，與所述第一橫向堆棧TSV管芯接觸；第三橫向堆棧TSV管芯，與所述第二橫向堆棧TSV管芯接觸；以及后續(xù)橫向堆棧管芯，設置在所述管芯側(cè)上方并通過至少一個TSV耦合到所述第三橫向堆棧TSV管芯。
25.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述TSV管芯被部分地嵌入所述無核襯底中，所述裝置還包括: 設置在所述管芯側(cè)的至少一個層疊封裝(POP)結(jié)合盤。
26.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述TSV管芯被部分地嵌入所述無核襯底中，所述裝置還包括: 設置在所述管芯側(cè)的至少一個POP結(jié)合盤；以及 設置在所述管芯側(cè)并與所述POP結(jié)合盤接觸的設備模塊。
27.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述TSV管芯被部分地嵌入所述無核襯底中，所述裝置還包括: 設置在所述管芯側(cè)的至少一個層疊封裝(POP)結(jié)合盤；以及后續(xù)管芯，設置在所述管芯側(cè)上方并通過至少一個TSV耦合到所述TSV管芯。
28.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述TSV管芯是部分地嵌入所述無核襯底中的第一 TSV管芯，所述裝置還包括: 第一橫向TSV管芯，部分地嵌入所述無核襯底中；以及后續(xù)管芯，設置在所述管芯側(cè)上方并通過至少一個TSV耦合到所述第一 TSV管芯。
后續(xù)橫向管芯，設置在所述管芯側(cè)上方并通過至少一個TSV耦合到所述第一橫向TSV管芯； 設置在所述管芯側(cè)的至少一個層疊封裝(POP)結(jié)合盤。
29.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述TSV管芯是部分地嵌入所述無核襯底中的第一 TSV管芯，所述裝置還包括: 第一橫向TSV管芯,部分地嵌入所述無核襯底中； 后續(xù)管芯，設置在所述管芯側(cè)上方并通過至少一個TSV耦合到所述第一 TSV管芯；后續(xù)橫向管芯，設置在所述管芯側(cè)上方并通過至少一個TSV耦合到所述第一橫向TSV管芯; 設置在所述管芯側(cè)的第一層疊封裝(POP)結(jié)合盤； 第一 POP封裝，設置在所述管芯側(cè)并與所述第一 POP結(jié)合盤接觸； 設置在所述管芯側(cè)的后續(xù)POP結(jié)合盤；以及 后續(xù)POP封裝，設置在所述管芯側(cè)并與所述后續(xù)POP結(jié)合盤接觸。
30.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述TSV管芯是部分地嵌入所述無核襯底中的第一 TSV管芯，所述裝置還包括: 設置在所述管芯側(cè)的至少一個層疊封裝(POP)結(jié)合盤； 第一橫向堆棧TSV管芯，部分地嵌入所述無核襯底中；后續(xù)橫向堆棧管芯，設置在所述管芯側(cè)上方并通過至少一個TSV耦合到所述第一橫向堆棧TSV管芯；以及 后續(xù)管芯，設置在所述管芯側(cè)上方并通過至少一個TSV耦合到所述第一 TSV管芯。
31.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述TSV管芯是部分地嵌入所述無核襯底中的第一 TSV管芯，所述裝置還包括: 設置在所述管芯側(cè)的至少一個層疊封裝(POP)結(jié)合盤； 第二 TSV管芯，與所述第一 TSV管芯接觸； 后續(xù)TSV管芯，設置在所述管芯側(cè)上方并通過至少一個TSV耦合到所述第二 TSV管芯； 第一橫向堆棧TSV管芯，部分地嵌入所述無核襯底中；第二橫向堆棧TSV管芯，與所述第一橫向堆棧TSV管芯接觸；第三橫向堆棧TSV管芯，與所述第二橫向堆棧TSV管芯接觸；以及后續(xù)橫向堆棧管芯，設置在所述管芯側(cè)上方并通過至少一個TSV耦合到所述第三橫向堆棧TSV管芯。
32.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述TSV管芯是部分地嵌入所述無核襯底中的第一 TSV管芯，所述裝置還包括: 第一橫向TSV管芯，部分地嵌入所述無核襯底中；以及后續(xù)管芯，設置在所述管芯側(cè)上方并通過至少一個TSV耦合到所述TSV管芯。
33.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括至少一個線結(jié)合管芯，該線結(jié)合管芯具有與所述至少一個TSV接觸并耦合到所述至少一個線結(jié)合管芯的結(jié)合線。
34.一種工藝，包括: 在無核襯底中形成至少一個具有硅通孔的管芯(TSV管芯)，其中所述TSV管芯包括有源表面和背側(cè)表面，并且所述無核襯底包括管芯側(cè)和著陸側(cè)；以及 將所述TSV管芯通過所述TSV管芯中的TSV耦合到后續(xù)管芯，其中相對于所述著陸側(cè)，所述背側(cè)表面更靠近所述管芯側(cè)。
35.如權(quán)利要求34所述的工藝，其特征在于，所述TSV管芯是完全嵌入式TSV第一管芯，所述工藝還包括使所述TSV第一管芯與TSV第二管芯接觸。
36.如權(quán)利要求34所述的工藝，其特征在于，所述TSV管芯是部分嵌入式TSV第一管芯，所述工藝還包括使所述TSV第一管芯與TSV第二管芯接觸。
37.如權(quán)利要求34所述的工藝，還包括在所述管芯側(cè)形成層疊封裝結(jié)合盤。
38.如權(quán)利要求34所述的工藝，其特征在于，進一步包括: 在所述管芯側(cè)形成層疊封裝(POP)結(jié)合盤；以及 將至少一個POP封裝裝配到所述POP結(jié)合盤。
39.如權(quán)利要求34所述的工藝，還包括將所述無核襯底中的所述嵌入式TSV管芯裝配到基礎襯底。
40.一種計算系統(tǒng)，包括: 包括設置在其中的硅通孔的管芯(TSV管芯)； 其中所述TSV管芯嵌入到無核襯底中，其中所述無核襯底包括著陸側(cè)和管芯側(cè)； 其中所述TSV管芯包括有源表面和背側(cè)表面；以及其中相對于所述著陸側(cè)，所述有源表面更靠近所述管芯側(cè)；以及耦合到所述TSV管芯的基礎襯底。
41.如權(quán)利要求40所述的計算系統(tǒng)，還包括耦合到所述TSV管芯的外部存儲器。
42.如權(quán)利要求40所述的計算系統(tǒng)，其特征在于，所述計算系統(tǒng)是下述之一的一部分:蜂窩 電話、尋呼機、手持式閱讀器、便攜式計算機、臺式計算機以及雙向無線電設備。
全文摘要
一種裝置包括具有硅通孔(TSV)嵌入式管芯的無核襯底，該管芯集成到無核襯底。該裝置包括耦合到TSV管芯并設置在無核襯底上方的后續(xù)管芯。
文檔編號H01L23/48GK103119712SQ201180045863
公開日2013年5月22日 申請日期2011年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月24日
發(fā)明者J·古扎克, R·K·納拉, J.索托岡薩雷斯, D·德萊尼, S·波素庫奇, M·瑪莫迪亞, E·扎波科, J·斯旺 申請人:英特爾公司