多器件的柔性电子片上系统(SOC)过程集成技术方案

本公开内容的实施例描述了多器件的柔性片上系统(SOC)和用于制造这样的SOC的方法。可以对多材料的叠置体进行连续地处理以在单个柔性SOC中形成多个集成电路(IC)器件。通过由单个叠置体形成IC器件，可以通过单个金属化过程形成多个器件的接触部，并且那些接触部位于SOC的公共底板中。可以根据处理温度对叠置体层进行排序和处理，以使得较早地执行较高的温度过程。以这种方式，叠置体的中间层可以保护一些叠置体层免受与处理叠置体的上层相关联的升高的处理温度。可以描述和/或要求保护其它实施例。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开内容的实施例总体上涉及集成电路的领域，并且更具体而言涉及多器件的柔性片上系统器件以及用于制造这样的器件的方法。
技术介绍
通常，柔性集成电路(IC)封装组件涉及IC器件的单独制造，IC器件随后单独地被固定到柔性衬底。在这样的系统中，不同的IC器件通常在同一平面中横向间隔开。在器件之间的连接也可以在器件所位于的平面中的器件之间的区域中形成。附图说明结合附图通过以下具体实施方式将容易地理解实施例。为了便于描述，相同的附图标记指示相同的结构元件。在附图的图中，通过示例的方式并且不是通过限制性的方式示出了实施例。图1示意性地示出了根据传统技术的柔性IC器件的截面侧视图。图2示意性地示出了根据一些实施例的在处理之前的多层叠置体的截面侧视图。图3示意性地示出了根据一些实施例的多器件的片上系统(SOC)的截面侧视图。图4示意性地示出了根据一些实施例的制造多器件的SOC的方法的流程图。图5示意性地示出了根据一些实施例的包括如本文中所述的多器件的SOC的计算设备。具体实施方式本公开内容的实施例包括多器件的SOC和制造多器件的SOC的方法。
通过按顺序地处理不同的半导体层，可以制造多器件的SOC，其中所有的器件形成在同一芯片上。这可以允许在不同器件之间的更直接的连接，并可以允许各种器件的接触部一般位于同一平面上。如此，所有器件的晶体管连接可以共享公共底板。在以下描述中，一般使用由本领域中的技术人员利用来将他们的工作的实质传达给本领域中的其他技术人员的术语来描述说明性实施方式的各种方面。然而，对于本领域的技术人员将显而易见的，可以在只有所述方面中的一些方面的情况下实践本公开内容的实施例。出于解释的目的，阐述了具体的数量、材料、和构造以便于提供对说明性实施方式的透彻理解。然而，对于本领域的技术人员将显而易见的，可以在没有具体细节的情况下实践本公开内容的实施例。在其它实例中，省略或简化了公知的特征，以免使说明性实施方式难以理解。在以下具体实施方式中，参考形成了本说明书的一部分的附图，其中，相同的附图标记指示相同的部分，并且其中，通过说明性实施例的方式示出，在所述说明性实施例中可以实践本公开内容的主题。要理解的是，可以利用其它实施例，并且可以在不脱离本公开内容的范围的情况下作出结构或逻辑变化。因此，不应以限制性意义考虑以下具体实施方式，并且实施例的范围由所附权利要求及其等同物限定。出于本公开内容的目的，短语“A和/或B”表示(A)、(B)、或(A和B)。出于本公开内容的目的，短语“A、B、和/或C”表示(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)、或(A、B和C)。本说明书可以使用基于视角的描述，例如顶/底、中/外、之上/之下等等。这样的描述仅用于便于讨论并且不旨在将本文中所描述的实施例的应用限制为任何特定的取向。本说明书可以使用短语“在实施例中”或“在一些实施例中”，这些短语指的是相同或不同实施例中一个或多个实施例。此外，如关于本公开内容的实施例所使用的术语“包括”、“具有”等是同义的。在本文中可以使用术语“与……耦合”连同其派生词。“耦合”可以意指以下情况中的一个或多个。“耦合”可以意指两个或多个元件直接物理或电接触。然而，“耦合”也可以意指两个或多个元件彼此间接接触，但还仍
然彼此协作或交互作用，并且可以意指一个或多个其它元件耦合或连接在被认为彼此耦合的元件之间。术语“直接耦合”可以意指两个或多个元件直接接触。在各种实施方式中，短语“第一特征形成、沉积、或以其它方式设置在第二特征上”可以意指第一特征形成、沉积、或设置在第二特征之上，并且第一特征的至少一部分可以与第二特征的至少一部分直接接触(例如，直接物理和/或电接触)或间接接触(例如，具有在第一和第二特征之间的一个或多个其它特征)。如本文中所使用的，术语“模块”可以指代以下项、以下项的部分、或包括以下项：专用集成电路(ASIC)、电子电路、片上系统(SOC)、处理器(共享的、专用的、或组)和/或执行一个或多个软件或固件程序的存储器(共享的、专用的、或组)、组合逻辑电路、和/或提供所述功能的其它适当部件。图1示出了根据传统组件技术的柔性多器件的系统100。系统100可以包括三个集成电路(IC)器件112、114、和116。IC器件可以包括任何类型的IC器件，并且可以包括硅(Si)逻辑器件、氧化铟镓锌(IGZO)显示器件、以及氮化镓(GaN)无线电器件中的每一个器件。每个IC器件可以包括一个或多个晶体管。在系统100中所示的布置中，根据已知的处理技术单独地制造器件112、114、和116。在制造之后，器件112、114、和116可以被转移并且附接到柔性衬底110以形成柔性多器件的系统100。连接122和124可以形成在器件112、114、116之间以将器件彼此电耦合。在系统100的布置中，器件112、114、和116通常在同一平面中横向间隔开，形成在器件之间的连接122、124也位于同一平面中。图2示出了根据一些实施例的在器件制造之前的多层叠置体200。叠置体200可以包括可弯曲的衬底202。可弯曲的衬底可以是柔性玻璃材料、聚合物材料、或另一种适当的柔性衬底材料。在一些实施例中，叠置体可以在传统硅衬底上进行处理并且随后在形成器件之后被转移到柔性衬底。层间电介质(ILD)材料204的第一层可以沉积在衬底202上。第一半导体层206可以沉积在ILD材料204的第一层上。在一些实施例中，第一半导
体材料可以是在形成显示器件中所使用的氧化铟镓锌(IGZO)。叠置体200还可以包括沉积在第一层的半导体材料206上的第二层的ILD材料208。第二层的半导体材料210可以沉积在第二层的ILD材料208上。第二层的半导体材料210可以包括在形成逻辑器件中所使用的硅(Si)层。叠置体200还可以包括沉积在第二层的半导体材料210上的第三层的ILD材料212。第三层的半导体材料214可以沉积在第三层的ILD材料212上。第三层的半导体材料可以包括在形成无线电器件中所使用的GaN层。在一些实施例中，第三层的半导体材料可以包括除了GaN以外的其它Ⅲ-Ⅴ半导体材料。尽管示出有三层的半导体材料206、210和214，但可以在基于如下所讨论的而形成的器件的叠置体中使用任何数量的层的半导体材料。在一些实施例中，可按最大处理温度的顺序布置半导体材料的层206、210和214。如以下所讨论的，这可以允许叠置体中的其它材料的层保护下层(更靠近衬底的那些层)免受与上层(更远离衬底的那些层)的处理相关联的升高的处理温度。这可以允许以最大处理温度的顺序对层进行按顺序的处理以形成多个IC器件，同时防止对叠置体中的其它层的损坏。另外，在一些实施例中，叠置体200可以包括多层的相同半导体材料。在一些实施例中，叠置体200还可以包括一层或多层的非晶硅(Si)。例如，一层的非晶Si可以被包括在衬底202与IGZO层206之间或IGZO层206与Si层210之间。这样的非晶Si层可以通过一层或多层的层间电介质材料与其它半导体层分隔开。可以处理这些层以形成可以用于向其它IC器件提供电力的太阳能电池或电池组。类似于其它半导体层，这样的层可以根据与制造本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柔性集成电路(IC)装置，包括：柔性衬底；第一IC器件，其包括设置在所述柔性衬底上的第一半导体材料；第一层的电介质材料，其设置在所述第一IC器件上；以及第二IC器件，其包括设置在所述第一层的电介质材料上的第二半导体材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种柔性集成电路(IC)装置，包括：柔性衬底；第一IC器件，其包括设置在所述柔性衬底上的第一半导体材料；第一层的电介质材料，其设置在所述第一IC器件上；以及第二IC器件，其包括设置在所述第一层的电介质材料上的第二半导体材料。2.根据权利要求1所述的装置，还包括：第二层的电介质材料，其设置在所述第二IC器件上；以及第三IC器件，其设置在所述第二层的电介质材料上。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述第三IC器件包括射频器件。4.根据权利要求1所述的装置，还包括：第一接触部，其电耦合到与所述第一IC器件相关联的晶体管；以及第二接触部，其电耦合到与所述第二IC器件相关联的晶体管；其中，所述第一接触部和所述第二接触部位于实质上相同的平面中。5.根据权利要求1-4中的任一项所述的装置，其中，所述第二IC器件包括基于硅的逻辑器件。6.根据权利要求1-4中的任一项所述的装置，其中，所述第一IC器件包括显示器件。7.根据权利要求1-4中的任一项所述的装置，其中，所述第一IC器件是基于氧化铟镓锌的器件。8.根据权利要求1-4中的任一项所述的装置，其中，所述柔性衬底是纺织材料。9.根据权利要求1-4中的任一项所述的装置，还包括耦合到所述第一IC器件的非晶硅层。10.一种用于制造柔性器件的方法，所述方法包括：在衬底上沉积一层第一半导体材料；在所述第一半导体材料上沉积第一层的电介质材料；在所述第一层的电介质材料上沉积一层第二半导体材料；处理所述第二半导体材料以形成第一集成电路(IC)器件；处理所述第一半导体材料以形成第二IC器件；其中，所述第一半导体材料和所述第二半导体材料具有不同的化学成分。11.根据权利要求10所述的方法，还包括：在所述第二半导体材料上沉积第二层的电介质材料；在所述第二层的电介质材料上沉积一层第三半导体材料；以及处理所述第三半导体材料以形成第三IC器件。12.根据权利要求11所述的方法，其中，在形成所述第一IC器件之前形成所述第三IC器件。13.根据权利要求12所述的方法，其中，与形成所述第三IC器件相关联的最大处理温度大于与形成所述第一IC器件相关联的最大处理温度。14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·皮拉里塞泰，S·达斯古普塔，N·慕克吉，B·S·多伊尔，M·拉多萨夫列维奇，H·W·田，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US