使用于多裸晶集成電路的有彈性尺寸的裸晶的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路(1C)。更確切地說，本發(fā)明涉及使用多個(gè)裸晶形成的集成電路。
【背景技術(shù)】
[0002]多裸晶集成電路(IC)是多個(gè)裸晶置放在單個(gè)封裝內(nèi)的一類1C。多裸晶IC也可被稱作“封裝中系統(tǒng)”或“SiP”。多裸晶IC可包含電路結(jié)構(gòu)，所述電路結(jié)構(gòu)允許裸晶在單個(gè)封裝內(nèi)以比待實(shí)施為單獨(dú)的IC或?qū)嵤榘惭b在印刷電路板上的個(gè)體IC封裝的裸晶將實(shí)現(xiàn)的速度更快的速度彼此通信。
[0003]產(chǎn)生用于現(xiàn)代集成電路的掩模組代價(jià)高昂?！把谀＝M”指代定義用于半導(dǎo)體制造的平板印刷步驟的幾何結(jié)構(gòu)的電子數(shù)據(jù)。所產(chǎn)生的每個(gè)實(shí)體掩模被稱作“光掩?！薄６陶Z“掩模組”指代制造特定裸晶所需的所述光掩模的集合。
[0004]由于每個(gè)裸晶需要掩模組，可發(fā)現(xiàn)多裸晶IC的光掩模成本可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過單裸晶IC的光掩模成本。額外的成本延伸到開發(fā)出多裸晶IC的不同變化(例如，產(chǎn)品線或產(chǎn)品族)的情況。通常，為多裸晶IC創(chuàng)建額外產(chǎn)品線涉及切換多裸晶IC的一或多個(gè)裸晶以有利于一或多個(gè)其它的替代裸晶，例如，視產(chǎn)品線要求而定的具有較大或較小容量的裸晶。不幸的是，針對(duì)在創(chuàng)建多裸晶IC產(chǎn)品族中所使用的每個(gè)裸晶產(chǎn)生掩模組的需要可能成本過高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]集成電路(IC)結(jié)構(gòu)可包含第一裸晶和第二裸晶。第二裸晶可包含第一基底單元和第二基底單元。第一基底單元和第二基底單元中的每一者是獨(dú)立的。在第二裸晶內(nèi)的第一基底單元與第二基底單元之間沒有信號(hào)通過。所述IC結(jié)構(gòu)還可包括插入層。所述插入層可包含將第一裸晶耦合到第一基底單元的第一多個(gè)裸晶間導(dǎo)線、將第一裸晶耦合到第二基底單元的第二多個(gè)裸晶間導(dǎo)線，以及將第一基底單元耦合到第二基底單元的第三多個(gè)裸晶間導(dǎo)線。
[0006]視情況地，第一基底單元和第二基底單元可為相同的。另外或替代地，第一基底單元和第二基底單元由不包含電路元件的劃線區(qū)域隔開。
[0007]視情況地，第一裸晶可包括第一聯(lián)合測試行動(dòng)小組接口 ；第一基底單元可包括第二聯(lián)合測試行動(dòng)小組接口 ；且第二基底單元可包括第三聯(lián)合測試行動(dòng)小組接口。對(duì)于一些此類裸晶，第二聯(lián)合測試行動(dòng)小組接口可提供對(duì)第二聯(lián)合測試行動(dòng)小組接口的測試數(shù)據(jù)輸入信號(hào)進(jìn)行寄存的第一操作模式及不對(duì)第二聯(lián)合測試行動(dòng)小組接口的測試數(shù)據(jù)輸入信號(hào)進(jìn)行寄存的第二操作模式。對(duì)于一些此類裸晶，第三聯(lián)合測試行動(dòng)小組接口提供對(duì)第三聯(lián)合測試行動(dòng)小組接口的測試數(shù)據(jù)輸入信號(hào)進(jìn)行寄存的第一操作模式及不對(duì)第三聯(lián)合測試行動(dòng)小組接口的測試數(shù)據(jù)輸入信號(hào)進(jìn)行寄存的第二操作模式。
[0008]第二聯(lián)合測試行動(dòng)小組接口可包含緩沖器，所述緩沖器經(jīng)配置以接收聯(lián)合測試行動(dòng)小組信號(hào)并產(chǎn)生所述聯(lián)合測試行動(dòng)小組信號(hào)的經(jīng)緩沖版本作為輸出。
[0009]插入層可包含裸晶間導(dǎo)線，所述裸晶間導(dǎo)線將第一基底單元的測試數(shù)據(jù)輸入引腳與第二基底單元的饋通旁路引腳耦合，其中所述裸晶間導(dǎo)線在第一基底單元與第二基底單元之間形成未寄存的信號(hào)路徑。第三聯(lián)合測試行動(dòng)小組接口可包含:測試數(shù)據(jù)輸入引腳，所述引腳通過所述插入層的裸晶間導(dǎo)線耦合到第二聯(lián)合測試行動(dòng)小組接口的測試數(shù)據(jù)輸出引腳；寄存器，所述寄存器耦合到測試數(shù)據(jù)輸入引腳并經(jīng)配置以產(chǎn)生在測試數(shù)據(jù)輸入引腳上接收到的信號(hào)的寄存版本作為第三聯(lián)合測試行動(dòng)小組接口的第一中間測試數(shù)據(jù)輸出信號(hào)；以及選擇器電路，所述選擇器電路經(jīng)配置以根據(jù)第三聯(lián)合測試行動(dòng)小組接口的操作模式將第一中間測試數(shù)據(jù)輸出信號(hào)或未寄存的第二中間測試數(shù)據(jù)輸出信號(hào)傳遞到第二基底單元的測試數(shù)據(jù)輸出引腳。
[0010]視情況地，每一基底單元可包含聯(lián)合測試行動(dòng)小組接口，所述接口包括:聯(lián)合測試行動(dòng)小組控制器，所述控制器經(jīng)配置以接收測試數(shù)據(jù)輸入信號(hào)并產(chǎn)生所述測試數(shù)據(jù)輸入信號(hào)的寄存版本作為第一中間測試數(shù)據(jù)輸出信號(hào)；第一選擇器，所述第一選擇器經(jīng)配置以在所述聯(lián)合測試行動(dòng)小組控制器的控制下傳遞饋通旁路信號(hào)或所述測試數(shù)據(jù)輸入信號(hào)作為第二中間測試數(shù)據(jù)輸出信號(hào)；以及第二選擇器，所述第二選擇器經(jīng)配置以在所述聯(lián)合測試行動(dòng)小組控制器的控制下傳遞第一中間測試數(shù)據(jù)輸出信號(hào)或第二中間測試數(shù)據(jù)輸出信號(hào)。
[0011]視情況地，第一基底單元可包含通過第二多個(gè)裸晶間導(dǎo)線耦合到第一裸晶的動(dòng)態(tài)配置端口 ；且第二基底單元可包含通過第三多個(gè)裸晶間導(dǎo)線耦合到第二裸晶的動(dòng)態(tài)配置端口。第一基底單元可經(jīng)配置以實(shí)施多個(gè)操作模式中的一個(gè)模式；且第二基底單元可經(jīng)配置的以實(shí)施獨(dú)立于所述第一基底單元的操作模式的多個(gè)操作模式中的一個(gè)模式。
[0012]用于IC的聯(lián)合測試行動(dòng)小組控制器可包含:聯(lián)合測試行動(dòng)小組控制器，所述控制器經(jīng)配置以接收測試數(shù)據(jù)輸入信號(hào)并產(chǎn)生所述測試數(shù)據(jù)輸入信號(hào)的寄存版本作為第一中間測試數(shù)據(jù)輸出信號(hào)；第一選擇器，所述第一選擇器經(jīng)配置以在所述聯(lián)合測試行動(dòng)小組控制器的控制下傳遞饋通旁路信號(hào)或所述測試數(shù)據(jù)輸入信號(hào)作為第二中間測試數(shù)據(jù)輸出信號(hào)；以及第二選擇器，所述第二選擇器經(jīng)配置以在所述聯(lián)合測試行動(dòng)小組控制器的控制下傳遞第一中間測試數(shù)據(jù)輸出信號(hào)或第二中間測試數(shù)據(jù)輸出信號(hào)。
[0013]集成電路裸晶可包含第一基底單元和第二基底單元。第一基底單元和第二基底單元中的每一者為獨(dú)立的，由劃線區(qū)域隔開，并且在集成電路裸晶內(nèi)的第一基底單元與第二基底單元之間沒有信號(hào)通過。
【附圖說明】
[0014]圖1為說明集成電路結(jié)構(gòu)(IC結(jié)構(gòu))的地形視圖的第一框圖。
[0015]圖2為說明IC結(jié)構(gòu)的橫截面?zhèn)纫晥D的第二框圖。
[0016]圖3為說明用于可編程裸晶的示范性架構(gòu)的第三框圖。
[0017]圖4為說明示范性晶片的第四框圖。
[0018]圖5為說明IC結(jié)構(gòu)的地形視圖的第五框圖。
[0019]圖6為參照?qǐng)D1及2描述的IC結(jié)構(gòu)的另一方面的第六框圖。
[0020]圖7為說明圖6的接口的示范性實(shí)施的第七框圖。
[0021]圖8為說明圖6的接口的示范性實(shí)施的第八框圖。
[0022]圖9為說明使用插入層的基底單元之間的聯(lián)合測試行動(dòng)小組連接性的第九框圖。
[0023]圖10為說明聯(lián)合測試行動(dòng)小組接口的第十框圖。
[0024]圖11為說明圖10的聯(lián)合測試行動(dòng)小組接口的操作狀態(tài)的表格。
【具體實(shí)施方式】
[0025]盡管本說明書以定義一或多個(gè)實(shí)施例的特征的權(quán)利要求作為結(jié)論，這些特征被看作是新穎的，但是應(yīng)相信，通過考慮結(jié)合附圖進(jìn)行描述，一或多個(gè)實(shí)施例將得到更好的理解。根據(jù)需要，本說明書內(nèi)揭示了一或多個(gè)詳細(xì)的實(shí)施例。然而，應(yīng)了解，所述一或多個(gè)實(shí)施例僅為示范性的。因此，本說明書內(nèi)所揭示的的特定結(jié)構(gòu)以及功能性細(xì)節(jié)并不解釋為限制性的，而是僅作為權(quán)利要求書的依據(jù)以及作為用于教示所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員在實(shí)際的任何適當(dāng)詳細(xì)結(jié)構(gòu)中以各種方式采用所述一或多個(gè)實(shí)施例的代表性依據(jù)。另外，本文所使用的術(shù)語以及短語并不意欲為限制性的，而是提供本文所揭示的一或多個(gè)實(shí)施例的可理解描述。
[0026]本說明書中所揭示的示范性結(jié)構(gòu)涉及集成電路(1C)，并更確切地說，涉及使用多個(gè)裸晶形成的集成電路。根據(jù)本說明書中所揭示的創(chuàng)造性布置，由多個(gè)裸晶形成的IC(被稱作“多裸晶1C”)可使用包含“N”個(gè)基底單元的至少一個(gè)裸晶來構(gòu)造，其中N為整數(shù)值?；讍卧纬稍诰?，在所述晶片中，基底單元是相同的并使用劃線間隔開?；讍卧裳剡x定的劃線實(shí)體分隔，以形成包含來自單個(gè)晶片的N個(gè)基底單元的裸晶，其中N等于1、2、
3、4 等。
[0027]一旦分成具有N個(gè)基底單元的裸晶(在本文中被稱作基底單元裸晶)，那么每個(gè)基底單元裸晶可與單一封裝內(nèi)的一或多個(gè)其它裸晶組合以作為多裸晶1C。在一個(gè)方面中，可使用堆疊硅互連(SSI)技術(shù)組合多個(gè)裸晶。通過改變基底單元裸晶內(nèi)的基底單元的數(shù)目，可產(chǎn)生不同的多裸晶IC產(chǎn)品而不會(huì)過度增加所需掩模組的數(shù)目。舉例來說，具有兩個(gè)基底單元的基底單元裸晶可與選定裸晶組合以形成第一多裸晶IC產(chǎn)品。從與具有兩個(gè)基底單元的基底單元裸晶相同的晶片獲得具有三個(gè)基底單元的基底單元裸晶，所述基底單元裸晶可與選定的裸晶組合以產(chǎn)生第二且不同的多裸晶IC產(chǎn)品。除了制造第一多裸晶IC產(chǎn)品需要的那些掩模組之外，第二多裸晶IC產(chǎn)品可在沒有任何額外掩模組的情況下生產(chǎn)。
[0028]圖1為說明IC結(jié)構(gòu)100的地形視圖的第一框圖。IC結(jié)構(gòu)100是多裸晶IC結(jié)構(gòu)的實(shí)例。如所說明，IC結(jié)構(gòu)100描繪可用于將IC的多個(gè)裸晶堆疊在單一封裝內(nèi)的封裝方法的實(shí)例。IC結(jié)構(gòu)100可包含插入層105、裸晶110以及裸晶115。
[0029]IC結(jié)構(gòu)100是SSI技術(shù)的實(shí)例，且因此可被稱作SSI結(jié)構(gòu)。一般來說，SSI結(jié)構(gòu)和/或SSI技術(shù)指代插入層用于耦合一或多個(gè)其它裸晶的多裸晶IC結(jié)構(gòu)。所述插入層使用多種材料中的任一種形成并包含耦合安裝在插入層上的兩個(gè)或兩個(gè)以上的不同裸晶的一或多個(gè)裸晶間導(dǎo)線。插入層還可包含一或多個(gè)硅通孔(TSV)。裸晶通常是使用焊料凸塊耦合到插入層，但并不需要如此。
[0030]插入層105可以為具有平坦表面的裸晶，在所述平坦表面上可以水平地堆疊裸晶110以及裸晶115。如圖所示，裸晶110及裸晶115可并排定位在插入層105的平坦表面上。雖然使用圖1中的兩個(gè)水平堆疊裸晶來實(shí)施，但I(xiàn)C結(jié)構(gòu)100也可使用堆疊在插入層105的平坦表面上的超過兩個(gè)裸晶來實(shí)施。舉例來說，IC結(jié)構(gòu)100可具有安裝在插入層105的平坦表面上的3個(gè)、4個(gè)或更多個(gè)裸晶。在另一實(shí)施例中，裸晶115可垂直地堆疊在裸晶110的頂部上。在又一實(shí)施例中，插入層105可用作兩個(gè)垂直堆疊裸晶之間的中間層。在所述情況下，插入層105可以使多裸晶IC封裝內(nèi)垂直堆疊的裸晶彼此分離。
[0031]插入層105可以為SSI裝置的兩個(gè)或兩個(gè)以上的裸晶提供共同安裝表面及電耦合點(diǎn)。插入層105可以充當(dāng)用于裸晶之間的互連路由的中間層或充當(dāng)用于IC結(jié)構(gòu)100的接地層或電源平面層。在一個(gè)方面中，插入層105可以使用硅晶片襯底來實(shí)施，不論所述硅晶片襯底摻雜或未摻雜N型和/或P型雜質(zhì)。插入層105的制造可包含允許一或多個(gè)金屬互連層沉積的一或多個(gè)額外的處理步驟。這些金屬互連層可包含鋁、金、銅、鎳、各種硅化物，和/或類似者。
[0032]插入層105可使用允許一或多個(gè)電介質(zhì)或絕緣層(例如二氧化硅)沉積的一或多個(gè)額外的處理步驟來制造。一般來說，插入層105可實(shí)施為無源裸晶，因?yàn)椴迦雽?05可不包