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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体,尤其是涉及一种芯片、芯片堆叠结构、芯片封装结构以及电子设备。
技术介绍
1、目前,电子设备向着尺寸更小、功能更强的趋势发展,电子设备的尺寸取决于电子设备中的芯片的尺寸。近年来,芯片的平面尺寸已经缩减到极限,三维(threedimensional,3d)堆叠封装技术为芯片的尺寸缩减提供了新的解决方案。其中,3d堆叠封装技术之一是使用硅通孔(through silicon via,tsv)构造芯片堆叠结构,该芯片堆叠结构中包括两个或多个垂直堆叠的芯片,该两个或多个垂直堆叠的芯片中的任意两个芯片之间可以通过硅通孔电连接,例如可以将硅通孔设置于第一芯片中,第二芯片与硅通孔电连接,那么信号通过硅通孔可以在第一芯片与第二芯片之间传输。
2、但是,当硅通孔中通过交流信号时,硅通孔与第一芯片中设置的其他电子元器件之间会产生较大的寄生电容,寄生电容将使得第一芯片的电阻电容延迟(resistancecapacitance delay,rc delay)增加,进而降低第一芯片的信号传输性能。
技术实现思路
1、本申请的实施例提供了一种芯片、芯片堆叠结构、芯片封装结构以及电子设备,该芯片中的过孔,例如可以是硅通孔(through silicon via,tsv)在通过交流信号时,产生的寄生电容较小,进而使得该芯片的信号传输性能提高。
2、第一方面,提供了一种芯片,包括晶片;晶片中设置有过孔,过孔中设置有金属线路,在金属线路和晶片之间设置有第一介质层;晶片中还包括环
3、可选的,第一隔离环中包括空气隙。在该可选方案中,在第一隔离环中包括空气隙时,空气隙的介电常数更低,进而使得电容器c2的电容值进一步降低,使得过孔与芯片中的晶片中设置的电子元器件之间的寄生电容也进一步降低,进而使得该芯片的信号传输性能提高。
4、可选的,晶片中还包括环绕第一个隔离环的第二隔离环,第二隔离环的介电常数小于第一介质层的材料的介电常数。在该可选方式中,由于第二隔离环环绕第一隔离环,因此,第二隔离环、以及第二隔离环两侧的晶片也将构成一个电容器c3,其中,电容器c3的一个电极为第二隔离环一侧的晶片,电容器c3的另一个电极为第二隔离环另一侧的晶片,电容器c3两个电极之间的介电材料为第二隔离环,其中,由于第二隔离环的介电常数小于第一介质层的材料的介电常数,因此,电容器c3的电容值将会小于电容器c1的电容值,那么,在信号通过过孔传输时,相当于在过孔与芯片中的晶片中设置的电子元器件之间串联了电容器c1、电容器c2与电容器c3,该串联后的等效电容将再次减小,使得过孔与芯片中的晶片中设置的电子元器件之间的寄生电容也再次降低,以使得该芯片的信号传输性能更高。
5、可选的,第二隔离环中包括空气隙。在该可选方案中,在第二隔离环中包括空气隙时,空气隙的介电常数更低,进而使得电容器c3的电容值进一步降低,使得过孔与芯片中的晶片中设置的电子元器件之间的寄生电容也进一步降低,进而使得该芯片的信号传输性能提高。
6、可选的,第一隔离环与过孔之间的距离大于等于0.5微米。
7、可选的,第一隔离环的环宽大于等于0.1微米,小于等于1微米。
8、可选的,第一过孔的直径大于等于1微米。
9、可选的,金属线路的材料包括铜、钨。
10、可选的,芯片还包括第二介质层,第二介质层设置于晶片的一侧,金属线路与第二介质层中的金属布线电连接。
11、第二方面,提供了一种芯片堆叠结构,芯片堆叠结构中包括多个堆叠设置的芯片,多个堆叠设置的芯片中包括如上述第一方面任一项所述的芯片。
12、可选的,多个堆叠设置的芯片包括第一芯片和第二芯片;第一芯片和第二芯片均包括设置于晶片一侧的第二介质层;在多个堆叠设置的芯片中,第一芯片的晶片设置于第一芯片的第二介质层与第二芯片的第二介质层之间,且,第一芯片的第二介质层设置于第一芯片的晶片与第二芯片的晶片之间;第一芯片的金属线路的一端与第一芯片的第二介质层中的金属布线电连接,第一芯片的金属线路的另一端与第二芯片的第二介质层中的金属布线电连接。在该可选方式中,第一芯片的第二介质层中设置有一个或多个金属布线,第一芯片的第二介质层中的金属布线与第一芯片中的晶片中设置的电子元器件电连接形成电路结构,那么,第一芯片的有源面位于第一芯片的第二介质层远离第一芯片的晶片的一面;第二芯片的第二介质层中设置有一个或多个金属布线,第二芯片的第二介质层中的金属布线与第二芯片中的晶片中设置的电子元器件电连接形成电路结构,那么,第二芯片的有源面位于第二芯片的第二介质层远离第二芯片的晶片的一面。另外,第一芯片的晶片设置于第一芯片的第二介质层与第二芯片的第二介质层之间,且,第一芯片的第二介质层设置于第一芯片的晶片与第二芯片的晶片之间,因此,第二芯片的有源面与第一芯片的无源面键合,该键合方式也被称为face-to-back键合。其中,第一芯片的金属线路的一端与第一芯片的第二介质层中的金属布线电连接,第一芯片的金属线路的另一端与第二芯片的第二介质层中的金属布线电连接,因此第一芯片的有源面接收的信号可以通过第一芯片的第二介质层的金属布线、第一芯片的过孔中的金属线路传输至第二芯片的有源面,进而通过第二芯片的第二介质层的金属布线传输至第二芯片的晶片中设置的电子元器件中;或者,第二芯片的有源面接收的信号可以通过第二芯片的第二介质层的金属布线、第一芯片的过孔中的金属线路传输至第一芯片的有源面,进而通过第一芯片的第二介质层的金属布线传输至第一芯片的晶片中设置的电子元器件中。也就表示,通过设置第一芯片的过孔中的金属线路,可以使得第二芯片与第一芯片之间实现信号互通。
13、可选的,多个堆叠设置的芯片包括第一芯片和第二芯片;第一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种芯片,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的芯片,其特征在于,
3.根据权利要求1或2所述的芯片,其特征在于,
4.根据权利要求3所述的芯片,其特征在于,
5.根据权利要求1-4任一项所述的芯片,其特征在于,
6.根据权利要求1-5任一项所述的芯片,其特征在于,
7.根据权利要求1-6任一项所述的芯片,其特征在于,所述过孔的直径大于等于1微米。
8.根据权利要求1-7任一项所述的芯片,其特征在于,所述金属线路的材料包括铜、钨。
9.根据权利要求1-8任一项所述的芯片,其特征在于,所述芯片还包括第二介质层,所述第二介质层设置于所述晶片的一侧,所述金属线路与所述第二介质层中的金属布线电连接。
10.一种芯片堆叠结构,其特征在于,所述芯片堆叠结构中包括多个堆叠设置的芯片,所述多个堆叠设置的芯片中包括如权利要求1-9任一项所述的芯片。
11.根据权利要求10所述的芯片堆叠结构,其特征在于,
12.根据权利要求10所述的芯片堆叠结构,其特征在于,
13.根据权利要求10所述的芯片堆叠结构,其特征在于,
14.一种芯片封装结构,其特征在于,包括封装基板以及如权利要求10-13任一项所述的芯片堆叠结构;所述芯片堆叠结构与所述封装基板电连接。
15.一种电子设备,其特征在于,包括印刷电路板以及如权利要求14所述的芯片封装结构;所述芯片封装结构中的封装基板与所述印刷电路板电连接。
16.一种芯片的制作方法,其特征在于,包括:
...【技术特征摘要】
1.一种芯片,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的芯片,其特征在于,
3.根据权利要求1或2所述的芯片,其特征在于,
4.根据权利要求3所述的芯片,其特征在于,
5.根据权利要求1-4任一项所述的芯片,其特征在于,
6.根据权利要求1-5任一项所述的芯片,其特征在于,
7.根据权利要求1-6任一项所述的芯片,其特征在于,所述过孔的直径大于等于1微米。
8.根据权利要求1-7任一项所述的芯片,其特征在于,所述金属线路的材料包括铜、钨。
9.根据权利要求1-8任一项所述的芯片,其特征在于,所述芯片还包括第二介质层,所述第二介质层设置于所述晶片的一侧,所述金属线路与所述第二介质层中的金属布线电连接。
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