專利名稱：半導(dǎo)體芯片及其制造方法、器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種半導(dǎo)體芯片(chip)。本發(fā)明的其他實(shí)施方式涉及一種制造這種半導(dǎo)體芯片的方法。本發(fā)明的其他實(shí)施方式涉及一種包括半導(dǎo)體芯片的器件。本發(fā)明的其他實(shí)施方式涉及一種制造這種器件的方法。
背景技術(shù)：
復(fù)雜的器件(例如所謂的“片上系統(tǒng)”(SoC))確實(shí)具有多種功能，例如，邏輯、模擬、功率管理和存儲。作為與其他外部單元的接口，這些特征塊可與多個器件引腳連接。對于諸如DRAMS或功率IC的其他元件而言，這種連接可位于裸片(die)中心內(nèi)。尤其對于諸如邏輯或SoC的高引腳數(shù)的器件而言，還使用外圍墊。具有引線鍵合觸點(diǎn)的芯片在芯片的邊緣處(在所謂的墊環(huán)內(nèi))需要電源端子(供電墊)。與此相反，在使用芯片接觸技術(shù)“倒裝芯片”進(jìn)行電壓電源的性能優(yōu)化整合時(shí)，用于電壓電源的端子可設(shè)置在芯片的內(nèi)部區(qū)域內(nèi)的墊環(huán)(pad ring,焊盤環(huán))外面,優(yōu)選地在電力柵格處。為了將半導(dǎo)體裸片用于倒裝芯片技術(shù)(例如，用于BGA球柵陣列封裝內(nèi))和引線鍵合(wire bond)技術(shù)(例如,用于QFP四列扁平封裝內(nèi)),引線鍵合技術(shù)中使用的墊環(huán)內(nèi)的供電墊的區(qū)域不能再用于倒裝芯片技術(shù)的I/O墊中。作為一個實(shí)例，將這個區(qū)域用于額外的I/O墊或者減小墊環(huán)的尺寸以及因此減小芯片的尺寸(例如，通過將供電墊從墊環(huán)中移動到半導(dǎo)體芯片的中心)，這會造成以下問題:硅不能再用于引線鍵合，例如，在QFP封裝內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種半導(dǎo)體芯片，其包括多個接觸墊`，所述接觸墊設(shè)置在半導(dǎo)體芯片的表面上的邊緣區(qū)域內(nèi)。而且，在用于多個接觸墊的每個接觸墊的半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體區(qū)域內(nèi)，提供一個相關(guān)的墊單元，所述墊單元包括驅(qū)動器和接收器中的至少一個，驅(qū)動器或接收器被配置成如果與接觸墊連接，那么在與其相關(guān)的接觸墊上驅(qū)動輸出信號或接收輸入信號。而且，對于用作供電接觸墊的接觸墊而言，相關(guān)的墊單元的驅(qū)動器或接收器不與所述接觸墊或用于在其上驅(qū)動輸出信號或接收輸入信號的任何其他接觸墊連接。本發(fā)明的其他實(shí)施方式提供了一種器件，其包括具有多個內(nèi)部外殼端子和上述半導(dǎo)體芯片的外殼，其中，半導(dǎo)體芯片的多個接觸墊的至少一部分與外殼的內(nèi)部外殼端子的至少一部分引線鍵合。


使用附圖描述本發(fā)明的實(shí)施方式，其中:圖1A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的透視圖；圖1B示出了用于連接圖1A中所示的半導(dǎo)體芯片的接觸墊的作為一個實(shí)例的等效電路；圖1C示出了金屬層疊層可如何用于圖1A中所示的半導(dǎo)體芯片內(nèi)的一個實(shí)例；圖2A至圖2D示出了墊重新分配如何能夠?qū)⒋笾孪嗤墓栌糜诘寡b芯片封裝(例如，BGA)和引線鍵合封裝(例如，QFP)中的視圖；圖3A至圖3D示出了用于根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體芯片的接觸墊的可行的不同實(shí)施方式；圖4A示出了電力網(wǎng)格上倒裝芯片凸塊(bump)的實(shí)例；圖4B示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片上的頂視圖的示意圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式的器件的示意圖；圖6示出了用于制造根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片的方法的流程圖；以及圖7示出了用于制造根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式的器件的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式在下文中使用附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式之前，要指出的是，相同的部件或功能相同的部件具有相同的參考數(shù)字，并且不再重復(fù)描述具有相同參考數(shù)字的部件。因此，對于參考數(shù)字相同的部件的描述可相互交換。在本申請中，將輸入信號理解為數(shù)據(jù)輸入信號，并且將輸出信號理解為數(shù)據(jù)輸出信號。換言之，術(shù)語輸入信 號可由數(shù)據(jù)輸入信號代替，并且術(shù)語輸出信號可由數(shù)據(jù)輸出信號代替。因此，輸入信號和輸出信號不應(yīng)理解為電源電位或電源電壓。圖1A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片100的透視圖。半導(dǎo)體芯片100包括設(shè)置在半導(dǎo)體芯片100的表面105上的邊緣區(qū)域103內(nèi)的多個接觸墊IOla到IOlh0而且，在用于多個接觸墊IOOa-1OOh的每個接觸墊IOOa-1OOh的半導(dǎo)體芯片100的半導(dǎo)體區(qū)域107內(nèi)，提供一個相關(guān)的墊單元109a-109h。每個墊單元109a_109h包括至少一個驅(qū)動器或接收器，驅(qū)動器或接收器被配置為如果其相關(guān)的墊單元109a-109h的驅(qū)動器和/或接收器與接觸墊IOOa-1OOh連接，那么在其相關(guān)的接觸墊IOla-1Olh上驅(qū)動輸出信號和/或接收輸入信號。而且，對于用作供電接觸墊101a、IOlcUOld的接觸墊101a、101c、IOld而言，其相關(guān)的墊單元109a、109c、109d的驅(qū)動器或接收器不與所述接觸墊101a、IOlcUOld或用于在其上驅(qū)動輸出信號或接收輸入信號的任何其他接觸墊101b、IOle-1Olh連接。作為一個實(shí)例，驅(qū)動器可包括模擬或數(shù)字信號放大器，用于放大模擬或數(shù)字輸出信號，并且接收器可包括用于數(shù)字輸入信號的比較器或用于數(shù)字或模擬輸入信號的放大器。從圖1A中的實(shí)例中可見，接觸墊101a、101c、101d用作供電接觸墊101a、101c、101d，并且接觸墊101b、101e-101h用作輸入和/或輸出(I/O)接觸墊，其用于接收和/或提供輸入和/或輸出信號(例如，用于模擬信號和/或數(shù)字信號，例如，USB信號)。本發(fā)明的實(shí)施方式的一個核心思想在于，如果對于每個I/O接觸墊而言，提供一個相關(guān)的墊單元109a-109h (例如，在半導(dǎo)體區(qū)域107的邊緣區(qū)域內(nèi))，并且如果在半導(dǎo)體裸片用作倒裝芯片裸片時(shí)，墊單元109a-109h的每個驅(qū)動器或接收器與其相關(guān)的接觸墊連接，而在半導(dǎo)體裸片用作引線鍵合裸片時(shí)，如果其相關(guān)的接觸墊101b、101e-101h用作I/O接觸墊，那么僅僅墊單元109b、109e-109h的這些驅(qū)動器或接收器與它們的相關(guān)接觸墊101b、101e-101h連接，用于在其相關(guān)接觸墊101b、IOle-1Olh上驅(qū)動輸出信號或接收輸入信號，那么相同的半導(dǎo)體裸片(例如，硅裸片)可用于倒裝芯片技術(shù)和引線鍵合技術(shù)中。因此，用作供電接觸墊101a、101c、IOld的接觸墊101a、101c、IOld不與其相關(guān)的墊單元109b、109c、109d的驅(qū)動器或接收器連接來用于在供電接觸墊101a、101c、101d上驅(qū)動輸出或接收輸出信號。這些供電接觸墊101a、101c、101d可與(例如，在半導(dǎo)體區(qū)域107的核心區(qū)域內(nèi)的半導(dǎo)體的)半導(dǎo)體芯片100的電源端子或電源單元連接，用于將電源電壓提供給半導(dǎo)體芯片100。在半導(dǎo)體裸片的倒裝芯片實(shí)現(xiàn)方式中，在這種半導(dǎo)體芯片的表面的核心區(qū)域內(nèi)，可提供額外的接觸墊，其可與半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體區(qū)域內(nèi)的電源電壓端子連接。換言之，在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，對于半導(dǎo)體芯片100的邊緣區(qū)域103內(nèi)的每個接觸墊IOla-1Olh而言，提供一個相關(guān)的I/O驅(qū)動器109a-109h，其中，僅僅這些接觸墊101b、IOle-1Olh與其相關(guān)的墊單元109b、109e_109h的驅(qū)動器或接收器連接，用于驅(qū)動輸出信號或接收輸入信號，這些接觸墊用作I/O接觸墊101b、101e-101h，而與用作供電接觸墊101a、101c、IOld的接觸墊101a、101c、IOle相關(guān)的墊單元109a、109c、109d的驅(qū)動器或接收器不與其相關(guān)的接觸墊101a、101c、IOld連接來用于在其相關(guān)的接觸墊101a、101c、IOld上驅(qū)動輸出信號和/或接收輸入信號。但是，如上所述，供電接觸墊101a、101c、IOld可與半導(dǎo)體芯片100的(內(nèi)部)電源端子連接，用于將電源電壓提供給半導(dǎo)體芯片100 (例如，提供給半導(dǎo)體區(qū)域107內(nèi)的集成元件或半導(dǎo)體區(qū)域)。因此，比較圖1A所示的半導(dǎo)體芯片100的半導(dǎo)體區(qū)域107 (其可用于引線鍵合封裝內(nèi)，作為QFP)和將半導(dǎo)體區(qū)域107用于倒裝芯片的實(shí)施方式，對于倒裝芯片和引線鍵合技術(shù)而言，半導(dǎo)體區(qū)域107可相同。(引線鍵合)半導(dǎo)體芯片100和相應(yīng)的倒裝芯片的半導(dǎo)體芯片之間的唯一差別可在于，在倒裝芯片的半導(dǎo)體芯片內(nèi)，接觸墊101a、101c、IOld也用作(額外的)I/O接觸墊并且可與其相關(guān)的墊單元109a、109c、109d的驅(qū)動器或接收器連接。而且，倒 裝芯片的半導(dǎo)體芯片可包括額外的接觸墊(具有半導(dǎo)體芯片100的供電接觸墊101a、101c、101d的功能)，其可設(shè)置在倒裝芯片的半導(dǎo)體芯片的表面的核心區(qū)域內(nèi)。因此，與半導(dǎo)體芯片100相比時(shí)，倒裝芯片的半導(dǎo)體芯片可包括比半導(dǎo)體芯片100更多的輸入/輸出接觸墊，因?yàn)榈寡b芯片技術(shù)不僅能夠?qū)⒔佑|墊放置在倒裝芯片的半導(dǎo)體芯片的邊緣區(qū)域，而且能夠放置在倒裝芯片的半導(dǎo)體芯片的核心區(qū)域內(nèi)。在倒裝芯片的半導(dǎo)體芯片內(nèi)，用于倒裝芯片凸塊的供電接觸墊可直接設(shè)置在倒裝芯片的半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體區(qū)域上的電源電壓網(wǎng)絡(luò)之上。這個網(wǎng)絡(luò)也可稱為電力網(wǎng)格(power mesh)或電力柵格(powergrid)。在用于引線鍵合的半導(dǎo)體芯片100內(nèi)，電源電壓網(wǎng)絡(luò)可通過所謂的電力軌與供電接觸墊101a、101c、101d連接，電力軌可將電源電壓信號從電源網(wǎng)絡(luò)或電力網(wǎng)格中路由到供電接觸墊101a、101c、IOle (其設(shè)置在半導(dǎo)體100的邊緣區(qū)域103內(nèi))中?？傊?，在半導(dǎo)體芯片100內(nèi)，半導(dǎo)體區(qū)域107內(nèi)的某些可用的墊單元109a、109c、109d不用于在半導(dǎo)體芯片100的任何接觸墊上驅(qū)動輸出和/或接收輸出信號，這是因?yàn)橄嚓P(guān)的接觸墊101a、101c、101d用作供電接觸墊，用于接收和/或提供電源電壓或電源電位(其并非輸入信號或輸出信號)?？梢?，對于倒裝芯片設(shè)計(jì)和引線鍵合設(shè)計(jì)而言，可使用相同的半導(dǎo)體裸片(具有相同的半導(dǎo)體區(qū)域107)，因?yàn)樵诎雽?dǎo)體芯片100的頂層內(nèi)(例如，在金屬層內(nèi))可發(fā)現(xiàn)倒裝芯片實(shí)現(xiàn)方式和引線鍵合實(shí)現(xiàn)方式之間的唯一差別，其中，在接觸墊IOla-1Olh到半導(dǎo)體區(qū)域107內(nèi)其相關(guān)的端子之間的路由在倒裝芯片實(shí)現(xiàn)方式和引線鍵合實(shí)現(xiàn)方式之間不同。因此，本發(fā)明的實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)在于，對于半導(dǎo)體芯片的兩個不同的實(shí)施方式而言，由于僅僅在最后的層內(nèi)(例如，在金屬層內(nèi))該技術(shù)才修改(倒裝芯片或引線鍵合)，所以可使用同一個半導(dǎo)體區(qū)域107或同一個半導(dǎo)體(例如，硅)裸片。因此，對于制造根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片而言，在倒裝芯片技術(shù)和引線鍵合技術(shù)中，用于制造這個芯片的半導(dǎo)體裸片的一組掩膜足夠，與已知概念相比，其所產(chǎn)生的設(shè)計(jì)工作更少，在已知概念中，對于用于一個半導(dǎo)體芯片的每種實(shí)現(xiàn)方式(引線鍵合或倒裝芯片)而言，需要自己的一組掩膜?？傊?，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，可在最后的路由層內(nèi)(例如，在半導(dǎo)體芯片的金屬路由層內(nèi))，將倒裝芯片設(shè)計(jì)優(yōu)化到所使用的外殼(例如，BGA (倒裝芯片技術(shù))或QFP (引線鍵合技術(shù)))。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，引線鍵合實(shí)現(xiàn)方式(例如，在QFP外殼內(nèi))中的數(shù)量更少的I/O為現(xiàn)在可用于通過弓I線鍵合連接電源電壓的未使用區(qū)域。如上所述，主要在最高的金屬層內(nèi)并且通過過孔疊層(這可從接觸墊中引入相關(guān)的I/o驅(qū)動器中),修改外殼(housing)類型。本發(fā)明的實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)在于，未浪費(fèi)用于不同的外殼類型的墊環(huán)的區(qū)域內(nèi)的硅區(qū)域。通過具有不同的變體，優(yōu)選地在芯片的最頂層內(nèi)，實(shí)施方式能夠優(yōu)化芯片區(qū)域并且努力將基底芯片 設(shè)計(jì)用于不同類型的外殼、引腳關(guān)聯(lián)和接觸技術(shù)。下面，使用圖1A中所示的實(shí)例描述本發(fā)明的實(shí)施方式的某些可選的特征。在圖1A所示的實(shí)例中，半導(dǎo)體芯片100包括八個接觸墊IOla-1Olh以及八個墊單元109a-109h。根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施方式，接觸墊和墊單元可具有任意的數(shù)量，其中，對于每個接觸墊而言，提供(至少)一個相關(guān)的墊單元，該墊單元被配置成如果其驅(qū)動器或接收器與用于驅(qū)動輸出信號或接收輸入信號的相關(guān)接觸墊連接，那么在其相關(guān)的接觸墊上驅(qū)動輸出信號或接收輸入信號。根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施方式，墊單元109a_109h可設(shè)置在半導(dǎo)體區(qū)域107的邊緣區(qū)域(其可包圍半導(dǎo)體區(qū)域107的核心區(qū)域)內(nèi)。而且，從圖1A中可見，對于每個接觸墊IOla-1Olh而言，相關(guān)的墊單元109a_109h可至少部分位于接觸墊IOla-1Olh的突出部分內(nèi)。這種突出部分可例如位于層層疊方向113，其可從半導(dǎo)體芯片100的表面105延伸到半導(dǎo)體區(qū)域107。在圖1A中所示的實(shí)例中，半導(dǎo)體芯片100的層層疊方向由箭頭113表示。而且，通常，接觸墊IOla-1Olh的面積可大于其相關(guān)的墊單元109a-109h的面積。根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施方式，用作I/O接觸墊101b、IOle-1llh的接觸墊101b、IOle-1IIh可通過通孔接觸IllbUlle-1llh和與其相關(guān)的墊單元109b、109e_109h的驅(qū)動器和接收器連接。這種通孔接觸lllbUlle-lllh可在表面105和半導(dǎo)體區(qū)域107之間延伸，例如，從半導(dǎo)體芯片100的表面105上的接觸墊101b、IOle-1llh延伸到半導(dǎo)體芯片100的半導(dǎo)體區(qū)域107內(nèi)的相關(guān)墊單元109b、109e-109h中。作為一個實(shí)例，這種通孔接觸111b、Ille-1llh可在半導(dǎo)體芯片100的層層疊方向113延伸。對于用作供電接觸墊101a、101c、101d的接觸墊101a、101c、101d而言，可省略這些通孔接觸。取而代之，接觸墊101a、101c、IOld可與半導(dǎo)體區(qū)域107內(nèi)的其他部件或元件連接或耦接(例如，用于提供電源電壓)。這種通孔接觸例如可為或可包括過孔(via)、過孔疊層或大開口。在本申請中，兩個節(jié)點(diǎn)之間的耦接可為直接低電阻耦接以及其間具有一個或多個部件的間接耦接，從而第二節(jié)點(diǎn)處的信號取決于與第二節(jié)點(diǎn)耦接的第一節(jié)點(diǎn)處的信號。換言之，無源和/或有源部件可設(shè)置在彼此耦接的兩個端子之間。而且，根據(jù)本申請，如果第二端子處的信號與第一端子處的信號相同，那么第一端子與第二端子連接，其中，不考慮基于跡線或過孔電阻的寄生效應(yīng)或小損耗。因此，彼此連接的兩個端子通常通過跡線、配線或過孔疊層連接，其間無額外的部件。從圖1A中可見，根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方式，在半導(dǎo)體芯片100的層層疊方向113，沒有其他的半導(dǎo)體層可設(shè)置在一層接觸墊IOla-1Olh (其可為半導(dǎo)體芯片100的頂層)與I/O驅(qū)動器109a-109h設(shè)置在其內(nèi)的一層半導(dǎo)體區(qū)域107之間。作為一個實(shí)例，墊單元109a_109h可包括輸入比較器單元(例如，接收器)、輸出驅(qū)動器單元(例如，驅(qū)動器)以及ESD保護(hù)電路。而且，可應(yīng)用有關(guān)驅(qū)動器強(qiáng)度的配置以及有關(guān)輸入信號負(fù)載狀態(tài)的變化。根據(jù)其他實(shí)施方式，墊單元(例如，墊單元109a)的驅(qū)動器或接收器可與其相關(guān)的接觸墊(例如，接觸墊IOla)(該接觸墊用作供電接觸墊)連接，用于檢測接觸墊處所施加的電源電壓。作為一個實(shí)例·，第一墊單元109a的接收器(或接收器的比較器)可與第一接觸墊IOla連接，用于在電源引腳或供電接觸墊IOla上進(jìn)行電壓電平檢測。換言之，用作供電接觸墊的接觸墊可包括專用多功能，具有其相關(guān)的墊單元，這是因?yàn)榻佑|墊用于接收電源電壓或電源電位，并且這個接觸墊的墊單元用于并行檢測這個電源電壓或電源電位的電壓電平。根據(jù)其他實(shí)施方式，如上所述，墊單元可包括ESD保護(hù)電路。用作供電接觸墊的接觸墊可與其相關(guān)的墊單元的ESD保護(hù)電路連接(而相關(guān)的墊單元的驅(qū)動器或接收器不與用于在其上驅(qū)動輸出信號或接收輸入信號的接觸墊連接)。通過連接用作供電接觸墊的接觸墊和其相關(guān)的墊單元的ESD保護(hù)電路，在供電墊處(在半導(dǎo)體芯片的邊緣區(qū)域內(nèi))，而非在電力網(wǎng)格處(在半導(dǎo)體芯片的核心區(qū)域內(nèi))，可直接實(shí)現(xiàn)ESD保護(hù)電路。因此，通過使用墊單元的ESD保護(hù)電路，即使用于將電源電壓或電源電位從接觸墊路由到電力網(wǎng)格的電力軌可受至Ij ESD保護(hù)。根據(jù)某些實(shí)施方式，某些接觸墊可為冗余接觸墊(例如，一個電力軌支持2個接觸墊)，例如，以便通過使用多個接合線，減小墊或接合線上的電流密度。根據(jù)其他實(shí)施方式，半導(dǎo)體芯片可包括啞接觸墊，沒有相關(guān)的墊單元。根據(jù)其他實(shí)施方式，也可從墊單元附近的電力跡線(例如，電力環(huán))中通過過孔疊層或通孔接觸，連接電源電壓或電源電位。
圖1B示出了作為接觸墊IOla-1Olh與和其相關(guān)的墊單元109a_109h的驅(qū)動器和/或接收器以及與半導(dǎo)體芯片100的半導(dǎo)體核心115的可行連接的一個實(shí)例的等效電路。圖1B所示的連接僅僅作為一個實(shí)例進(jìn)行顯示，以便更好地理解用于將接觸墊IOla-1Olh連接到墊單元109a-109h的驅(qū)動器和接收器和半導(dǎo)體核心115的多個可能性。根據(jù)其他實(shí)施方式，當(dāng)然，在這些部件之間也能夠具有其他連接，并且這些其他連接取決于半導(dǎo)體芯片100的應(yīng)用。由于墊單元可包括(構(gòu)成)驅(qū)動器和/或接收器，所以下面使用通用術(shù)語I/O驅(qū)動器。這種I/O驅(qū)動器可包括用于驅(qū)動輸出信號的驅(qū)動器，并且可包括用于接收輸入信號的接收器，但是也可包括接收器或驅(qū)動器。假設(shè)每個墊單元109a_109h包括下面所示出的至少一個這種I/O驅(qū)動器1109a-1109h。因此，每個I/O驅(qū)動器1109a_1109h與接觸墊IOla-1Olh相關(guān)聯(lián)，該接觸墊與包括I/O驅(qū)動器1109a-1109h的墊單元109a_109h相關(guān)聯(lián)。在圖1B中所示的實(shí)例中，每個I/O驅(qū)動器1109a_1109h可包括其接收兩個電源電位的兩個電源端子以及其接收和/或提供輸入和/或輸出信號的兩個I/o端子。作為圖1B中所示的一個實(shí)例，第一 I/O驅(qū)動器1109a可包括第一 I/O端子109a_l、第二 I/O端子109a_2、第一電源端子109a_3以及第二電源端子109a_4。在圖1B中所示的實(shí)例中，第一 I/O端子109a_l與半導(dǎo)體核心115的第一核心I/O端子117-1耦接，用于將輸入信號提供給第一核心I/O端子117-1和/或用于從第一核心I/O端子117-1中接收輸出信號。而且，從圖1B中可見，第一 I/O驅(qū)動器1109a的第二 I/O端子109a-2不與其相關(guān)的接觸墊IOla (其用作供電接觸墊)連接，也如圖1A中所示。這同樣適用于其他供電接觸墊 100c、100d，這是因?yàn)檫@些供電接觸墊不與其相關(guān)的I/O驅(qū)動器1109c、1109d的第二 I/O端子連接或耦接。與此相反，第二 I/O驅(qū)動器1109b的第二 I/O端子109b_2通過第二過孔疊層Illb與其相關(guān)的第二接觸墊IOlb連接，第二接觸墊用作I/O接觸墊，用于在第二接觸墊IOlb上驅(qū)動輸入和/或輸出信號。這同樣適用于用作I/O接觸墊的其他接觸墊IOle-1Olg和其相關(guān)的I/O驅(qū)動器1109e-1109h。然而，從圖1B中可見，用作供電接觸墊101a、IOlcUOld的接觸墊101a、IOlcUOld另外能夠與半導(dǎo)體芯片100的多個I/O驅(qū)動器的至少一個I/O驅(qū)動器耦接，用于將電源電位提供給這個I/o驅(qū)動器。作為一個實(shí)例，這種接觸墊可與I/O驅(qū)動器的電源端子直接連接或與I/O驅(qū)動器(例如，其間具有電源電壓發(fā)生器等等)的電源端子(間接)耦接。在圖1B中所示的實(shí)例中，第一接觸墊IOla與I/O驅(qū)動器1109a_1109d的第一電源端子耦接。作為一個實(shí)例，第一接觸墊IOla甚至與其相關(guān)的I/O驅(qū)動器1109a的第一電源端子109a-3耦接，用于將第一電源電位提供給其相關(guān)的第一 I/O驅(qū)動器1109a。而且，用作供電接觸墊IOla的第一接觸墊IOla也可與多個I/O驅(qū)動器中不與第一接觸墊IOla相關(guān)的一個I/O驅(qū)動器耦接，用于在第一接觸墊IOla上驅(qū)動輸入和/或輸出信號。作為一個實(shí)例，第一接觸墊IOla也與第二 I/O驅(qū)動器1109b的第一電源端子109b_3耦接，第二 I/O驅(qū)動器與第二接觸墊IOlb相關(guān)并且配置成在其相關(guān)的第二接觸墊IOlb (因?yàn)槠渑c第二接觸墊IOlb連接)上驅(qū)動輸入和/或輸出信號。
根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施方式，用作供電接觸墊的接觸墊可與多個I/O驅(qū)動器中的一個I/o驅(qū)動器耦接，用于將電源電位提供給該一個I/O驅(qū)動器，其中，這個I/O驅(qū)動器與用作另一個供電接觸墊的另一個接觸墊相關(guān)聯(lián)，并且其中，這個I/o驅(qū)動器不與所述另一個接觸墊或在其上驅(qū)動輸入信號和/或輸出信號的任何其他接觸墊連接。作為一個實(shí)例，從圖1B中可見，第一接觸墊IOla可與和第三接觸墊IOlc相關(guān)的第三I/O驅(qū)動器1109c的第一電源端子109C-3耦接，第三接觸墊用作供電接觸墊。從圖1B中可見，第三I/O驅(qū)動器1109c的第二 I/O端子109c-2不與這個相關(guān)的接觸墊IOlc連接或耦接，但是第三I/O驅(qū)動器1109c的第一 I/O端子109c-l與半導(dǎo)體核心115的第三核心I/O端子107-3耦接。而且，第二 I/O驅(qū)動器1109b的第一 I/O端子109d_l與半導(dǎo)體核心115的第二核心I/O端子117-2耦接，用于將第二接觸墊IOld處接收的輸入信號提供給半導(dǎo)體核心115和/或用于從半導(dǎo)體核心115中接收第二核心I/O端子117-2處提供的輸出信號。第二 I/O驅(qū)動器1109b可配置成在其相關(guān)的第二接觸墊IOlb上驅(qū)動第一 I/O端子109b-l處接收的這個輸出信號。而且，從圖1B中可見，每個I/O驅(qū)動器可與至少兩個不同的供電接觸墊連接，用于接收至少兩個不同的電源電位(例如，高電位和參考電位)。在圖1B的實(shí)例中，第三接觸墊IOlc可配置成將這種參考電位提供給多個I/O驅(qū)動器109a-109h的第二電源端子(109a-4、109b-4、109c-4)。根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施方式，半導(dǎo)體芯片100可包括不同類別的供電接觸墊(例如，用于不同的電源電位類型)。作為一個實(shí)例，第一供電接觸墊可配置成接收用于半導(dǎo)體芯片100的模擬部分和/或第一電壓的電源電位，而另一個供電接觸墊配置成接收用于半導(dǎo)體芯片100的數(shù)字部分和/或第二電壓的電源電位。作為一個實(shí)例，如圖1B中所示，用作供電接觸墊IOla的第一接觸墊IOla與I/O驅(qū)動器1109a-1109d耦接，而也用作供電接觸墊的第四接觸墊IOld與I/O驅(qū)動器1109e-1109h 耦接。作為一個實(shí)例，第一接觸墊IOla可配置成提供用于半導(dǎo)體芯片100的數(shù)字部分和/或第一電壓的電源電位，而第四接觸墊IOld可配置成提供用于半導(dǎo)體芯片100的模擬部分和/或第二電壓的電源電位。因此，I/O驅(qū)動器1109a_1109h (例如，I/O驅(qū)動器的驅(qū)動器和/或接收器)可配置成提供和/或接收數(shù)字和/或模擬輸入和/或輸出信號。在圖1B中所示的實(shí)例中，I/O驅(qū)動器1109a_1109d可配置成接收和/或提供數(shù)字輸入和/或輸出信號，并且I/o驅(qū)動器1109e-1109h可配置成接收和/或提供模擬輸入和
/或輸出信號。根據(jù)其他實(shí)施方式，供電接觸墊101a、101c、101d (或其至少一部分)可與半導(dǎo)體核心115耦接。在圖1B中所示的實(shí)例中，第一接觸墊IOla與半導(dǎo)體核心115的第一核心電源端子119-1耦接，用于將第一(數(shù)字)電源電位提供給核心115，第三接觸墊IOlc與半導(dǎo)體核心115的第二核心電源端 子119-2耦接，用于將參考電位(例如，接地電位)提供給半導(dǎo)體核心115，并且第四接觸墊IOld與半導(dǎo)體核心115的第三核心電源端子119-3耦接，用于將第二(模擬)電源電位提供給半導(dǎo)體核心115。如上所述，多個墊單元109a_109h可設(shè)置在半導(dǎo)體芯片100的半導(dǎo)體區(qū)域107內(nèi)。每個這種墊單元109a-109h可包括與接觸墊IOla-1Olh相關(guān)的I/O驅(qū)動器1109a_1109h中的至少一個。換言之，每個接觸墊IOla-1Olh與至少一個墊單元109a-109h相關(guān)，該墊單元至少包括與這個接觸墊IOla-1Olh相關(guān)的I/O驅(qū)動器1109a-1109h (均包括驅(qū)動器和/或接收器)。這種墊單元109a-109h可包括其他功能，例如，信號驅(qū)動功能(由I/O驅(qū)動器1109a-1109h實(shí)現(xiàn))、ESD保護(hù)(例如，由ESD保護(hù)電路實(shí)現(xiàn))和/或墊邏輯。換言之，根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方式，這種墊單元可包括在半導(dǎo)體芯片100的半導(dǎo)體區(qū)域107內(nèi)實(shí)現(xiàn)的墊驅(qū)動器和/或接收器(通常為I/O驅(qū)動器)、墊邏輯和ESD結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方式，多個墊單元中的一個墊單元可包括第一驅(qū)動器或接收器，第一驅(qū)動器或接收器被配置成如果與第一接觸墊連接，那么在與墊單元相關(guān)的第一接觸墊上驅(qū)動輸出信號或接收輸入信號。而且，墊單元可包括第二驅(qū)動器或接收器，第二驅(qū)動器或接收器被配置成如果與第二接觸墊連接，那么在也與該墊單元相關(guān)的第二接觸墊上驅(qū)動輸出信號或接收輸入信號。換言之，根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方式，墊單元可包括一個以上的驅(qū)動器或接收器，例如，與兩個不同的接觸墊相關(guān)的兩個驅(qū)動器和/或接收器，例如，這種墊單元可為一個差分墊單元，例如，用于接收和/或提供差分輸入和/或輸出信號。如上所述，半導(dǎo)體芯片100的某些驅(qū)動器和/或接收器可不與其相關(guān)的接觸墊連接來用于在其上驅(qū)動輸出信號或接收輸入信號，這是因?yàn)槠湎嚓P(guān)的接觸墊用作供電接觸墊。作為一個實(shí)例，如果與墊單元的第一驅(qū)動器或接收器相關(guān)的接觸墊用作供電接觸墊，那么第一驅(qū)動器或接收器可不與這個第一接觸墊連接來在這個第一接觸墊上驅(qū)動輸出信號或接收輸入信號。因此，由于不能再提供或接收至少一部分信號，墊單元不能再用作一個差分墊單元，這是因?yàn)槠渌枰慕佑|墊不與其相關(guān)的驅(qū)動器或接收器連接。因此，墊單元的第二驅(qū)動器或接收器不能與第二接觸墊連接來在第二接觸墊上驅(qū)動輸出信號或接收輸入信號。作為一個實(shí)例，第二接觸墊也可用作供電接觸墊。總之，根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方式，如果墊單元的驅(qū)動器或接收器不與相關(guān)的接觸墊連接，那么同一個墊單元的另一個驅(qū)動器或接收器也不與其相關(guān)的接觸墊連接。而且，如果與墊單元相關(guān)的接觸墊用作供電接觸墊，那么與這個墊單元相關(guān)的另一個接觸墊也可用作供電接觸墊。圖1C示出了在半導(dǎo)體芯片100內(nèi)，金屬層疊層120可如何用于建立從接觸墊IOla-1Olh到其相關(guān)的接觸墊109a-109h的驅(qū)動器和/或接收器和/或到半導(dǎo)體芯片100的半導(dǎo)體核心115的連接。圖1C中所示的金屬層疊層120包括墊開口 121 (例如，在半導(dǎo)體芯片100的表面105處)、可選的酰亞胺層123、多個電力和信號路由層125a-125n以及將金屬從最后的金屬層125η延伸到硅(延伸到半導(dǎo)體區(qū)域107)的過孔層127。從接觸墊到相關(guān)的墊單元的通孔接觸，例如，過孔疊層(例如，過孔疊層111b)，從墊開口 121延伸到半導(dǎo)體區(qū)域107。由從墊開口 121延伸到半導(dǎo)體區(qū)域107的箭頭111表示。如上所述，通過通孔接觸，僅僅未用作供電接觸墊的接觸墊與和其相關(guān)的墊單元的驅(qū)動器或接收器連接。因此，對于用作供電接觸墊101a、101c、101d的接觸墊101a、101c、IOld而言，在到達(dá)半導(dǎo)體區(qū) 域107內(nèi)相關(guān)的墊單元109a、109c、109d之前，相關(guān)的通孔接觸(可用時(shí))可停止。作為一個實(shí)例，由于在引線鍵合實(shí)現(xiàn)方式內(nèi)，可省略倒裝芯片實(shí)現(xiàn)方式內(nèi)所提供的用于連接接觸墊和相關(guān)的墊單元的驅(qū)動器和/或接收器的某些過孔疊層，所以對于引線鍵合實(shí)現(xiàn)方式(例如，如圖1A中所示)而言以及對于倒裝芯片實(shí)現(xiàn)方式而言，電力和信號路由層(例如，層125a)的上層可不同。取而代之，在引線鍵合實(shí)現(xiàn)方式中，可提供其他電力軌(作為電力網(wǎng)格的一部分)，用于連接用作供電接觸墊101a、IOlcUOld的接觸墊101a、101c、IOld和半導(dǎo)體芯片100的半導(dǎo)體核心115的電源端子。而且，對于引線鍵合實(shí)現(xiàn)方式和倒裝芯片實(shí)現(xiàn)方式而言，金屬層疊層120內(nèi)的多個電力和信號路由層的下層(例如，層125b)可相同。根據(jù)其他實(shí)施方式，對于兩個互聯(lián)選擇而言(對于引線鍵合和倒裝芯片而言)，從最后的金屬層(例如，層125η)到硅或半導(dǎo)體區(qū)域107的過孔可相同。圖2Α和圖2Β示出了墊重新分配如何能夠?qū)⒋笾孪嗤墓杪闫糜诘寡b芯片技術(shù)和弓I線鍵合技術(shù)(例如，倒裝芯片技術(shù)用于BGA封裝內(nèi)，而引線鍵合技術(shù)用于QFP封裝內(nèi))中的視圖。圖2Α示出了具有多個接觸墊201a_201k的傳統(tǒng)墊框架的頂視圖，其中，用作供電接觸墊的接觸墊20Ib、20Ie、20Ii由陰影線表示。

圖2A中所示的傳統(tǒng)墊框架可用于引線鍵合技術(shù)，因?yàn)樗械慕佑|墊201a_201k設(shè)置在邊緣區(qū)域內(nèi)或傳統(tǒng)墊框架的所謂的墊環(huán)內(nèi)。圖2B示出了在倒裝芯片技術(shù)中，由于不僅能夠接觸墊框架的邊緣區(qū)域內(nèi)的接觸墊，而且能夠接觸中心區(qū)域內(nèi)的接觸墊，對于倒裝芯片技術(shù)而言，供電墊201b、201e、201i可如何移動到芯片中心。圖2C示出了傳統(tǒng)的倒裝芯片技術(shù)，其與倒裝芯片技術(shù)中的傳統(tǒng)墊框架具有相同數(shù)量的接觸墊，但是使用面積更小，這是因?yàn)椴粌H墊環(huán)用于接觸墊，而且芯片中心或芯片核心也用于接觸墊。如果現(xiàn)在圖2C中所示的用于墊框架的裸片也用于引線鍵合技術(shù)中，那么根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，重新分配未使用的I/o墊101a、101c、101e，作為倒裝芯片技術(shù)(或QFP版本)的供電墊，例如，在第二金屬層內(nèi)。作為一個實(shí)例，將用作供電接觸墊的接觸墊201b重新分配給接觸墊201a，將用作供電接觸墊的接觸墊201e重新分配給接觸墊201d，以及將用作供電接觸墊的接觸墊201i重新分配給接觸墊201f?？稍趫D2D中所示的半導(dǎo)體芯片100的金屬化層內(nèi)，進(jìn)行這三種重新分配。因此，用于圖2C中所示的芯片的硅裸片可與用于圖2D中所示的半導(dǎo)體芯片100的硅裸片相同。圖2C中所示的芯片和圖2D中所示的半導(dǎo)體芯片100的差別在于，半導(dǎo)體芯片100具有更少的I/O接觸墊，因?yàn)閷⑵?原始的)某些I/O接觸墊重新分配給供電接觸墊，這些供電接觸墊在圖2C中所示的芯片內(nèi)位于芯片表面的中心區(qū)域內(nèi)。而且，從圖2D中可見，用作供電接觸墊101a、IOlcUOld的接觸墊101a、IOlcUOld可與半導(dǎo)體芯片100的半導(dǎo)體核心115連接(例如，在半導(dǎo)體芯片100的金屬層內(nèi))。而且，可見用作I/O接觸墊101b、IOle-1Olh的接觸墊101b、IOle-1Olh通過過孔疊層lllbUlle-lllh與其相關(guān)的墊單元109b、109e-109h連接，用于驅(qū)動輸出信號或接收
輸入信號。作為一個實(shí)例，通過低歐姆連接，用作供電接觸墊101a、101c、101d的接觸墊101a、101c、101d可與包括多個電力軌的半導(dǎo)體芯片100的電力網(wǎng)格耦接。從圖2Α )中可見，半導(dǎo)體芯片100的硅或半導(dǎo)體區(qū)域107被設(shè)計(jì)為使得每個接觸墊IOla-1Olh可用作I/O墊，其中，在半導(dǎo)體芯片100的最后制造步驟中(例如，已經(jīng)完成硅裸片生產(chǎn)之后)，僅僅需要用作I/O接觸墊的這些用作I/O接觸墊的接觸墊與和其相關(guān)I/O驅(qū)動器連接，而用作供電接觸墊的接觸墊不與其相關(guān)的用于在其上驅(qū)動輸出信號或接收輸入信號的墊單元的驅(qū)動器或接收器連接。接觸墊的面積可大于其相關(guān)的墊單元的面積。而且，接觸墊可設(shè)置成兩列(或者設(shè)置在內(nèi)環(huán)內(nèi)和外環(huán)內(nèi))。而且，墊單元可位于其相關(guān)的接觸墊的突出部分內(nèi)(例如，在半導(dǎo)體芯片的層層疊方向)。根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施方式，某組接觸墊能夠規(guī)則地偏移。作為一個實(shí)例，上述突出部分也可為90度以外的角度。而且，根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施方式，一個以上的I/O驅(qū)動器或墊單元可位于一個接觸墊的突出部分內(nèi)，其中，這些I/O驅(qū)動器或墊單元中的至少一個與突出部分所在的接觸墊相關(guān)。而且，接觸墊可(例如，通過電力網(wǎng)格的電力軌)與(半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體核心的)電源端子連接。而且，一個以上墊單元可位于用作供電接觸墊的接觸墊的突出部分內(nèi)，其中，這些墊單元的驅(qū) 動器或接收器不與其相關(guān)的接觸墊連接來在其內(nèi)驅(qū)動輸出信號或接收輸入信號。而且，墊單元的數(shù)量可大于半導(dǎo)體芯片的接觸墊的數(shù)量?？傊景l(fā)明的實(shí)施方式具有以下優(yōu)點(diǎn):同一個半導(dǎo)體裸片可用于兩個不同的半導(dǎo)體芯片，用于兩種不同的接觸技術(shù)(例如，弓I線鍵合設(shè)計(jì)和倒裝芯片設(shè)計(jì))。圖3示出了用于接觸墊IOla-1Olh的不同的可行實(shí)現(xiàn)方式。雖然圖3中僅僅示出了接觸墊101a，但是這些實(shí)施方式也可用于其他接觸墊101b-101h。圖3A示出了包括接合區(qū)域301和探測區(qū)域302的接觸墊IOla的第一可行實(shí)現(xiàn)方式，接合區(qū)域和探測區(qū)域在接觸墊IOla的層內(nèi)導(dǎo)電連接。通常，接合區(qū)域301用于在半導(dǎo)體芯片的裸片和半導(dǎo)體芯片的外殼之間連接引線。在制造的過程中，探測區(qū)域302用于測試半導(dǎo)體芯片的功能。圖3B示出了具有一個共同的接合和探測區(qū)域303的接觸墊IOla的第二可行實(shí)現(xiàn)方式。圖3C示出了具有接合區(qū)域301和探測區(qū)域302的接觸墊IOla的第三可行實(shí)現(xiàn)方式，其中，接合區(qū)域301和探測區(qū)域302在接觸墊IOla的層內(nèi)電隔離，但是可在半導(dǎo)體芯片的其他層內(nèi)導(dǎo)電連接。圖3D示出了具有在接觸墊IOla的層內(nèi)彼此隔離的第一共同的接合和探測區(qū)域303-1和第二共同的接合和探測區(qū)域303-2的接觸墊IOla的第四可行實(shí)現(xiàn)方式。多個共同的接合和探測區(qū)域303-1、303-2能夠使多個引線連接接觸墊101a。換言之，一個I/O觸點(diǎn)的接觸墊可包括兩個單獨(dú)的區(qū)域:用于晶片測試的探測區(qū)域302 (探測，臨時(shí)器件互聯(lián))和用于引線鍵合或焊球的接合區(qū)域301 (永久的器件互聯(lián))。接觸墊上的這些區(qū)域301、302可并排限定、重疊、或有時(shí)分成兩個墊。圖4A示出了電力網(wǎng)格400可如何用于圖1A中所示的半導(dǎo)體芯片100內(nèi)的示意圖，例如，用于連接用作供電接觸墊101a、IOlcUOld的接觸墊101a、IOlcUOld與半導(dǎo)體核心115的電源端子和/或墊單元109a-109h的驅(qū)動器或接收器的電源端子。在圖4A中所示的實(shí)例中，用于參考電位(例如，接地電位或VSS)的多個電力跡線401a-401d在電力網(wǎng)格的第一橫向上延伸，并且用于電源電位(例如，VDD)的其他多個電力軌403a-403d在電力網(wǎng)格的第二橫向上延伸，第二橫向與另一橫向垂直。圖4A中所示的實(shí)例示出了電力柵格400或電力網(wǎng)格400上的其他多個倒裝芯片凸塊，用于將電力軌401a到401d、403a到403d連接至封裝基板。在圖4A中所示的實(shí)例中，示出了用于連接電源電位的第一電力軌403a的第一電力凸塊405a、用于連接電源電位的第三電力軌403c的第二電力凸塊405c、以及用于連接電源電位的第四電力軌403d的第三電力凸塊405d。而且，示出了用于連接參考電位的第一電力軌401a的第四電力凸塊407a、用于連接參考電位的第二電力軌401b的第五電力凸塊407b、以及用于連接參考電位的第四電力軌40 Id的第六電力凸塊407d。電力凸塊405a_407d形成其所連接的電力軌401a_403d與封裝基板的互連。而且，示出了到下層的幾個VSS過孔(例如，第一電力軌401a的第一 VSS過孔409a)，用于參考電位。而且，示出了到下層的幾個VDD過孔(例如，第一電力軌403a的第一VDD過孔411 a )，用于電源電位。由于通常在引線鍵合設(shè)計(jì)內(nèi)，引線與半導(dǎo)體芯片的邊緣區(qū)域內(nèi)的接觸墊連接，而不與倒裝芯片凸塊連接，所以在引線鍵合設(shè)計(jì)內(nèi)，沒有圖4A中所示的倒裝芯片凸塊。因此，圖4B示出了在根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片內(nèi)，用作供電接觸墊的接觸墊可如何與這種電力網(wǎng)格連接。

圖4B示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片450的頂視圖。半導(dǎo)體芯片450包括用作供電接觸墊的接觸墊421a-l到421a_4、421e_l到421e_4以及用作I/O接觸墊的其他接觸墊421b到421d。從圖4B中可見，用作供電接觸墊的多個第一接觸墊42 Ia-1到42 la_4通過第一電力軌421a與第一電力網(wǎng)格423a連接,例如，用于參考電位VSS。而且，用作供電接觸墊的多個第二接觸墊42 Ie-1到421e_4通過第二電力軌42 Ie與第二電力網(wǎng)格423e連接，例如，用于電源電位VDD。第一電力網(wǎng)格423a和第二電力網(wǎng)格423e在圖4B中由不同的陰影線表示。而且，根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方式，第一電力網(wǎng)格423a與第二電力網(wǎng)格423e隔離。作為一個實(shí)例，第一電力網(wǎng)格423a可與半導(dǎo)體芯片450的半導(dǎo)體核心的一個或多個第一電源端子連接，這些第一電源端子配置成接收參考電位VSS。第二電力網(wǎng)格423可與半導(dǎo)體核心的一個或多個第二電源端子連接，這些第二電源端子配置成接收電源電位VDD。圖4B中所示的這種電力網(wǎng)格也可用于圖1中所示的半導(dǎo)體芯片100內(nèi)，用于連接用作供電接觸墊101a、101c、IOld的接觸墊101a、101c、IOld和例如半導(dǎo)體芯片100的半導(dǎo)體核心。換言之，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，用作供電接觸墊的接觸墊可通過半導(dǎo)體芯片的金屬化層內(nèi)的電力網(wǎng)格與電源端子連接，例如，在半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體區(qū)域的中心或核心區(qū)域中的電源端子。而且，這種電力網(wǎng)格可設(shè)置在半導(dǎo)體芯片的表面和半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體區(qū)域之間。
根據(jù)其他實(shí)施方式，其內(nèi)設(shè)置接觸墊的邊緣區(qū)域的突出部分(例如，在半導(dǎo)體芯片的層層疊方向(layer staple direction)上的突出部分)可橫向圍繞半導(dǎo)體區(qū)域的中心或核心區(qū)域(例如，半導(dǎo)體核心可設(shè)置在其內(nèi))。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式的器件500。器件500包括具有多個內(nèi)部外殼端子503a_503h的外殼501。而且，器件500包括根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片，在圖5中所示的實(shí)例中，器件500包括圖1A中所示的半導(dǎo)體芯片100。而且，半導(dǎo)體芯片100的每個接觸墊IOla-1Olh與半導(dǎo)體芯片500的內(nèi)部外殼端子503a-503h引線鍵合。根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施方式，也能夠僅半導(dǎo)體芯片的接觸墊的一部分與根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式的器件的內(nèi)部外殼端子引線鍵合。而且,接觸墊的數(shù)量和內(nèi)部外殼端子的數(shù)量也能夠彼此不同。從圖5中可見，每個接觸墊IOla-1Olh通過配線505a_505h與內(nèi)部外殼端子503a-503h 連接。如上所述，對于引線鍵合實(shí)現(xiàn)方式和倒裝芯片實(shí)現(xiàn)方式而言，可使用相同的半導(dǎo)體裸片，其中，與其相應(yīng)的引線鍵合半導(dǎo)體芯片(例如，半導(dǎo)體芯片100)相比，倒裝芯片的半導(dǎo)體芯片通?？删哂袛?shù)量更多的接觸墊，并且因此具有數(shù)量更多的可行I/O。然而，將同一個半導(dǎo)體裸片用于兩種不同的接觸技術(shù)中，具有巨大的優(yōu)點(diǎn):由于僅僅在相應(yīng)的半導(dǎo)體芯片的頂層內(nèi)(例如，金屬層內(nèi))進(jìn)行對引線鍵合或倒裝芯片的修改，所以用于生產(chǎn)半導(dǎo)體裸片的一個掩膜組足以用于這兩種接觸技術(shù)。作為一個實(shí)例，外殼501可為QFP封裝(QFP-四列扁平封裝)。根據(jù)其他實(shí)施方式，從圖5中可見,夕卜殼501可包括與內(nèi)部外殼端子導(dǎo)電連接的多個外部外殼端子507a-507h，或者換言之，每個外部外殼端子507a_507h可與至少一個內(nèi)部外殼端子503a-503h導(dǎo)電連接。外部外殼端子507a_507h例如可為引腳或焊接觸點(diǎn)。下面總結(jié)本發(fā)明的實(shí)施方式的某些方面。本發(fā)明的實(shí)施方式能夠在BGA實(shí)現(xiàn)方式的墊環(huán)內(nèi)具有更多的1/0，其倒裝芯片用于墊受限設(shè)計(jì)，或者，由于墊環(huán)所使用的面積更小，所以能夠具有更小的芯片面積。根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施方式，在墊環(huán)外面的區(qū)域內(nèi)，也能夠重新路由墊開口 ；這種墊開口可位于用于倒裝芯片和引線鍵合的不同位置。換言之，尤其對于倒裝芯片實(shí)現(xiàn)方式而言，可將來自墊環(huán)的接觸墊或墊環(huán)的墊開口重新路由到半導(dǎo)體芯片的表面的中心區(qū)域內(nèi)，該半導(dǎo)體芯片從而可用作倒裝芯片。與此相反，在傳統(tǒng)的半導(dǎo)體芯片中，I/O墊開口的位置和至少某些供電墊僅被限定在墊環(huán)內(nèi)的上述墊邏輯和其電力總線內(nèi)。圖6示出了用于制造包括多個接觸墊的半導(dǎo)體芯片的方法600的流程圖。方法600可用于例如制造根據(jù)圖1的半導(dǎo)體芯片100。方法600包括在半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體區(qū)域內(nèi)提供多個墊單元的步驟601，其中，對于多個接觸墊中的一個(或每個)接觸墊而言，提供一個相關(guān)的墊單元，相關(guān)的墊單元包括(構(gòu)成)驅(qū)動器和接收器中的至少一個，驅(qū)動器或接收器被配置成如果與接觸墊連接，那么在相關(guān)的接觸墊上驅(qū)動輸出信號或接收輸入信號。而且，方法600包括在半導(dǎo)體芯 片的表面上的邊緣區(qū)域內(nèi)提供多個接觸墊的步驟603，其中，僅僅不是供電接觸墊的這些接觸墊與和其相關(guān)的墊單元的驅(qū)動器或接收器獲得連接，用于驅(qū)動輸出信號或接收輸入信號。根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施方式，在提供多個接觸墊的步驟603中，還提供多個通孔接觸，其中，多個通孔接觸可被配置成將輸入或輸出信號從墊單元中路由到相關(guān)的接觸墊中或從接觸墊中路由到相關(guān)的墊單元中，并且其中，通孔接觸(僅)位于不與用作供電接觸墊的接觸墊相關(guān)的墊單元處。換言之，僅在接觸墊不用作供電接觸墊時(shí)，可提供接觸墊和其相關(guān)的墊單元之間的通孔接觸。圖7示出了用于制造包括具有多個接觸墊的半導(dǎo)體芯片的器件的方法700的流程圖。方法700可用于例如制造圖5中所示的器件500。方法700包括在半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體區(qū)域內(nèi)提供多個墊單元的步驟701，其中，對于多個接觸墊中的一個(或每個)接觸墊而言，提供一個相關(guān)的墊單元，相關(guān)的墊單元包括驅(qū)動器和接收器中的至少一個，驅(qū)動器或接收器被配置成如果其與接觸墊連接，那么在相關(guān)的接觸墊上驅(qū)動輸出信號或接收輸入信號。而且，方法700包括在半導(dǎo)體芯片的表面上的邊緣區(qū)域內(nèi)提供多個接觸墊的步驟703，其中，僅未用作供電接觸墊的這些接觸墊與和其相關(guān)的墊單元的驅(qū)動器或接收器獲得連接，用于在這些接觸墊上驅(qū)動輸出信號或接收輸入信號。而且，方法700包括將半導(dǎo)體芯片放置在包括多個內(nèi)部外殼端子的外殼內(nèi)的步驟705。而且，方法700包括引線鍵合半導(dǎo)體芯片的接觸墊的至少一部分和外殼的內(nèi)部外殼端子的至少一部分的步驟707。 方法600、700可由本文中所描述的設(shè)備的任何特征和功能補(bǔ)充，并且可使用該設(shè)備的硬件元件實(shí)施該方法。雖然已經(jīng)在設(shè)備的背景下描述了某些方面，但是這些方面顯然也表示相應(yīng)方法的描述，其中，一個塊或器件與一個方法步驟或一個方法步驟的一個特征對應(yīng)。同樣，在方法步驟中描述的方面也表示一個相應(yīng)設(shè)備的一個相應(yīng)塊或條目或特征的描述。可由(或使用)硬件設(shè)備執(zhí)行某些或所有方法步驟，硬件設(shè)備例如為微處理器、可編程計(jì)算機(jī)或電子電路。在某些實(shí)施方式中，某個或某些最重要的方法步驟可由這種設(shè)備執(zhí)行。根據(jù)某些實(shí)現(xiàn)方式需求，本發(fā)明的實(shí)施方式可在硬件或軟件中實(shí)現(xiàn)。使用其上儲存了電子可讀控制信號的數(shù)字儲存介質(zhì)，例如，軟盤、DVD、藍(lán)光、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或閃速存儲器，可執(zhí)行實(shí)現(xiàn)方式，電子可讀控制信號與可編程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配合(或能夠與其配合)，從而執(zhí)行各方法。因此，數(shù)字儲存介質(zhì)可為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方式包括具有電子可讀控制信號的數(shù)據(jù)載體，這些信號能夠與可編程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配合，從而執(zhí)行本文中所描述的方法之通常，本發(fā)明的實(shí)施方式可被實(shí)現(xiàn)為具有程序代碼的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)，操作程序代碼，用于執(zhí)行一種方法。程序代碼例如可儲存在機(jī)器可讀載體上。其他實(shí)施方式包括用于執(zhí)行本文中所描述的方法之一的計(jì)算機(jī)程序，其儲存在機(jī)器可讀載體上。
換言之，本發(fā)明方法的一個實(shí)施方式因此為具有程序代碼的計(jì)算機(jī)程序，計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)，用于執(zhí)行本文中所描述的方法之一。本發(fā)明方法的另一個實(shí)施方式因此為數(shù)據(jù)載體(或數(shù)字儲存介質(zhì)、或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì))，其包括其上記錄的計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序用于執(zhí)行本文中所描述的方法之一。數(shù)據(jù)載體、數(shù)字儲存介質(zhì)或記錄介質(zhì)通常有形和/或具有永久性。本發(fā)明方法的另一個實(shí)施方式因此為數(shù)據(jù)流或一系列信號，其代表用于執(zhí)行本文中所描述的方法之一的計(jì)算機(jī)程序。數(shù)據(jù)流或一系列信號例如可被配置成通過數(shù)據(jù)通信連接(例如，通過互聯(lián)網(wǎng))傳輸。另一個實(shí)施方式包括處理裝置，例如，計(jì)算機(jī)或可編程邏輯器件，其配置成或適于執(zhí)行本文中所描述的方法之一。另一個實(shí)施方式包括其上安裝有計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)，用于執(zhí)行本文中所描述的
方法之一。根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施方式包括一種設(shè)備或一種系統(tǒng)，其被配置成將用于執(zhí)行本文中所描述的方法之一的計(jì)算機(jī)程序(例如，電子地或光學(xué)地)傳輸給接收器。接收器例如可為計(jì)算機(jī)、移動裝置、存儲設(shè)備等等。該設(shè)備或系統(tǒng)例如可包括文件服務(wù)器，用于將計(jì)算機(jī)程序傳輸給接收器。在某些實(shí)施方式中，可編程邏輯器件(例如，現(xiàn)場可編程門陣列)可用于執(zhí)行本文中所描述的方法的某些或所有功能。在某些實(shí)施方式中，現(xiàn)場可編程門陣列可與微處理器配合，以便執(zhí)行本文中所描述的方法之一。通常，優(yōu)選地由任何硬件設(shè)備執(zhí)行這些方法。

上述實(shí)施方式僅用于闡述本發(fā)明的原理。應(yīng)理解，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，本文所描述的這些設(shè)備和細(xì)節(jié)可進(jìn)行修改和變化。因此，意在僅由所附專利權(quán)利要求書限制，而不由通過描述和解釋本文中的實(shí)施方式的方式呈現(xiàn)的具體細(xì)節(jié)限制。盡管各項(xiàng)權(quán)利要求僅引用一項(xiàng)權(quán)利要求，但本公開內(nèi)容也包括權(quán)利要求的任何可能的組合。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體芯片,包括: 多個接觸墊，設(shè)置在所述半導(dǎo)體芯片的表面上的邊緣區(qū)域中； 其中，在所述半導(dǎo)體芯片的用于所述多個接觸墊中的每個接觸墊的半導(dǎo)體區(qū)域中，提供相關(guān)的墊單元，所述墊單元包括驅(qū)動器和接收器中的至少一個，所述驅(qū)動器或接收器被配置成如果所述驅(qū)動器或接收器與和其相關(guān)的接觸墊連接，則在該接觸墊上驅(qū)動輸出信號或接收輸入信號；以及 其中，對于用作供電接觸墊的接觸墊而言，其相關(guān)的墊單元的驅(qū)動器或接收器不與該接觸墊或用于在其上驅(qū)動輸出信號或接收輸入信號的任何其他接觸墊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片， 其中，與接觸墊相關(guān)的所述驅(qū)動器和接收器被設(shè)置在所述半導(dǎo)體區(qū)域的邊緣區(qū)域中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片， 其中，對于每個接觸墊而言，相關(guān)的墊單元至少部分位于該接觸墊的突出部分中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片， 其中，所述多個接觸墊中的用作輸入或輸出接觸墊的接觸墊通過通孔接觸的方式連接至其相關(guān)的墊單元的驅(qū)動器和接收器。
5.根據(jù)權(quán)利要求 4所述的半導(dǎo)體芯片， 其中，所述通孔接觸沿著從半導(dǎo)體芯片的表面到半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體區(qū)域的層層疊方向，從用作輸入或輸出接觸墊的接觸墊延伸至相關(guān)的墊單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片， 其中，用作供電接觸墊的接觸墊至少與所述半導(dǎo)體芯片的墊單元的第一驅(qū)動器或接收器耦接，用于為此第一驅(qū)動器或接收器提供電源電位。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體芯片， 其中，所述第一驅(qū)動器或接收器被包含在與用作輸入或輸出接觸墊且不用作供電接觸墊的另一接觸墊相關(guān)的墊單元中，并且所述第一驅(qū)動器或接收器與所述另一接觸墊連接，用于在所述另一接觸墊上驅(qū)動輸出信號或接收輸入信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片， 其中，用作供電接觸墊的接觸墊至少與所述半導(dǎo)體芯片的第一墊單元耦接，用于為所述第一墊單元提供電源電位；以及 其中，所述第一墊單元與用作另一供電接觸墊的另一接觸墊相關(guān)；并且 其中，所述第一墊單元的驅(qū)動器或接收器不與所述另一接觸墊或用于在其上驅(qū)動輸出信號或接收輸入信號的任何其他接觸墊連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片， 其中，用作供電接觸墊的接觸墊耦接至其相關(guān)的墊單元，用于為其相關(guān)的墊單元提供電源電位。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片， 其中，與用作供電接觸墊的接觸墊相關(guān)的墊單元包括ESD保護(hù)電路；并且 其中，用作供電接觸墊的接觸墊耦接至其相關(guān)的墊單元的ESD保護(hù)電路。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片， 其中，與用作供電接觸墊的接觸墊相關(guān)的墊單元的接收器與該用作供電接觸墊的接觸墊連接，用于檢測該用作供電接觸墊的接觸墊處所接收的電源電壓的電壓電平。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片， 其中，與用作供電接觸墊的接觸墊相關(guān)的墊單元和另一墊單元均至少部分位于該用作供電接觸墊的接觸墊的突出部分中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體芯片， 其中，所述另一墊單元的驅(qū)動器或接收器不與該用作供電接觸墊的接觸墊連接或不與用于在其上驅(qū)動輸出信號或接收輸入信號的任何其他接觸墊連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片， 其中，所述半導(dǎo)體區(qū)域中的墊單元的數(shù)量等于或大于所述半導(dǎo)體芯片的表面上的邊緣區(qū)域中的接觸墊的數(shù)量。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片， 其中，用作供電接觸墊的接觸墊通過所述半導(dǎo)體芯片的金屬化層中的電力網(wǎng)格連接至所述半導(dǎo)體區(qū)域的中心區(qū)域中的電源端子。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體芯片， 其中，所述電力網(wǎng)格被設(shè)置在所述半導(dǎo)體芯片的表面和所述半導(dǎo)體區(qū)域之間。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體芯片， 其中，其內(nèi)設(shè)置有接觸墊的邊緣區(qū)域的突出部分橫向圍繞所述半導(dǎo)體區(qū)域的中心區(qū) 域。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片， 其中，在所述半導(dǎo)體芯片的層層疊方向上，沒有其他的半導(dǎo)體層設(shè)置在所述接觸墊的層與其內(nèi)設(shè)置有墊單元的半導(dǎo)體區(qū)域的層之間。
19.一種器件,包括: 外殼，具有多個內(nèi)部外殼端子；以及 半導(dǎo)體芯片，包括: 多個接觸墊，設(shè)置在所述半導(dǎo)體芯片的表面上的邊緣區(qū)域中； 其中，在所述半導(dǎo)體芯片的用于所述多個接觸墊中的每個接觸墊的半導(dǎo)體區(qū)域中，提供相關(guān)的墊單元，所述相關(guān)的墊單元包括驅(qū)動器和接收器中的至少一個，所述驅(qū)動器或接收器被配置成如果所述驅(qū)動器或接收器與和其相關(guān)的接觸墊連接，則在該接觸墊上驅(qū)動輸出信號或接收輸入信號；以及 其中，對于用作供電接觸墊的接觸墊而言，其相關(guān)的墊單元的驅(qū)動器或接收器不與該接觸墊或用于在其上驅(qū)動輸出信號或接收輸入信號的任何其他接觸墊連接； 其中，所述半導(dǎo)體芯片的多個接觸墊中的至少一部分與所述外殼的內(nèi)部外殼端子中的至少一部分引線鍵合。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的器件， 其中，所述外殼進(jìn)一步包括多個外部外殼端子，其與所述多個內(nèi)部外殼端子導(dǎo)電連接。
21.一種用于制造包括多個接觸墊的半導(dǎo)體芯片的方法，所述方法包括以下步驟: 在所述半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體區(qū)域中提供多個墊單元，其中，對于所述多個接觸墊中的一個接觸墊而言，提供相關(guān)的墊單元，所述相關(guān)的墊單元包括驅(qū)動器和接收器中的至少一個，所述驅(qū)動器或接收器被配置成如果所述驅(qū)動器或接收器與和其相關(guān)的接觸墊連接，則在該接觸墊上驅(qū)動輸出信號或接收輸入信號；以及 在半導(dǎo)體芯片的表面上的邊緣區(qū)域中提供所述多個接觸墊，其中，僅未用作供電接觸墊的這些接觸墊與和其相關(guān)的墊單元的驅(qū)動器或接收器連接，用于在這些接觸墊上驅(qū)動輸出信號或接收輸入信號。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的制造方法， 其中，在提供所述多個接觸墊的步驟中，還提供多個通孔接觸，所述多個通孔接觸被配置成將輸入或輸出信號從墊單元路由到其相關(guān)的接觸墊或從接觸墊路由到其相關(guān)的墊單元；并且 其中，僅在不與用作供電接觸墊的接觸墊相關(guān)的墊單元處提供所述通孔接觸。
23.一種用于制造包括半導(dǎo)體芯片的器件的方法，所述半導(dǎo)體芯片具有多個接觸墊，所述方法包括以下步驟: 在所述半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體區(qū)域中提供多個墊單元，其中，對于所述多個接觸墊中的一個接觸墊而言，提供相關(guān)的墊單元，所述相關(guān)的墊單元包括驅(qū)動器和接收器中的至少一個，所述驅(qū)動器或接收器被配置成如果所述驅(qū)動器或接收器與和其相關(guān)的接觸墊連接，則在該接觸墊上驅(qū)動輸出信號或接收輸入信號； 在半導(dǎo)體芯片的表面上的邊緣區(qū)域中提供所述多個接觸墊，其中，僅未用作供電接觸墊的這些接觸墊與和其相關(guān)的墊單元的驅(qū)動器或接收器連接，用于在這些接觸墊上驅(qū)動輸出信號或接收輸入信號； 將所述半導(dǎo)體芯片放置在包括多個內(nèi)部外殼端子的外殼中；以及引線鍵合所述半導(dǎo)體芯片的接觸墊中的至少一部分和所述外殼的內(nèi)部外殼端子中的至少一部分。
24.—種半導(dǎo)體芯片,包括: 多個接觸墊，設(shè)置在所述半導(dǎo)體芯片的表面上的邊緣區(qū)域中，其中，接觸墊用作用于接收輸入信號或提供輸出信號的輸入/輸出墊或用作用于接收電源電位的供電接觸墊；以及多個墊單元，設(shè)置在所述半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體區(qū)域的邊緣區(qū)域中，每個墊單元包括驅(qū)動器或接收器中的至少一個； 其中，在從所述半導(dǎo)體芯片的表面至所述半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體區(qū)域的層層疊方向上，所述多個墊單元中的至少一個墊單元被設(shè)置在所述多個接觸墊中的各接觸墊之下；并且其中，僅包括在與用作輸入/輸出接觸墊的接觸墊相關(guān)的墊單元中的這些驅(qū)動器和接收器通過通孔接觸方式連接至上面的其相關(guān)的接觸墊，用于在其相關(guān)的接觸墊上驅(qū)動輸出信號或接收輸入信號，而用作供電接觸墊的接觸墊至多連接至下面的其相關(guān)的墊單元的驅(qū)動器和接收器，用于將電源電位提供給下面的其相關(guān)的墊單元的驅(qū)動器或接收器。
全文摘要
本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種半導(dǎo)體芯片及其制造方法、器件及其制造方法。一種半導(dǎo)體芯片，其包括多個接觸墊，設(shè)置在所述半導(dǎo)體芯片的表面上的邊緣區(qū)域中。其中，在所述半導(dǎo)體芯片的用于所述多個接觸墊中的每個接觸墊的半導(dǎo)體區(qū)域中，提供相關(guān)的墊單元，所述墊單元包括驅(qū)動器和接收器中的至少一個，所述驅(qū)動器或接收器被配置成如果所述驅(qū)動器或接收器與和其相關(guān)的接觸墊連接，則在該接觸墊上驅(qū)動輸出信號或接收輸入信號。并且，對于用作供電接觸墊的接觸墊而言，其相關(guān)的墊單元的驅(qū)動器或接收器不與該接觸墊或用于在其上驅(qū)動輸出信號或接收輸入信號的任何其他接觸墊連接。
文檔編號H01L23/488GK103247590SQ20131004987
公開日2013年8月14日 申請日期2013年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月13日
發(fā)明者彼得·奧西米茨, 迪爾克·赫希登茲, 馬蒂亞斯·馮達(dá)克 申請人:英飛凌科技股份有限公司