[发明专利]防止硅通孔与集成电路之间串音的结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种集成电路，特别是涉及一种用于降低半导体芯片中硅通孔与集成电路之间串音现象的结构及方法。

背景技术

由于集成电路的研究并不断改善各种电子零件(即晶体管、二极管、电阻、电容等)的集成密度(integration density)，半导体业已历经持续快速的成长，在大多的情况下，藉由再三不断地微型化特征尺寸已改善集成密度，使得在特定芯片区内能整合更多的零件。

上述集成度的改善主要属于本质上二维向度(two-dimensional，2D)的改善，其中集成零件主要占据在半导体晶圆的表面。纵谓微影制造工艺有显著的改进，使得2D集成电路的形成得到重要的改善，不过在二维向度能达成的密度仍有其物理上的限制。上述限制之一在于需要制造上述零件时有其微型化的尺寸。另外，当愈多元件要整合至芯片上时，就需要更复杂的设计。

当元件数量增加时，元件间的内联机数量及长度亦随之增加，就造成另一个限制。因为当内联机的数量及长度增加时，线路RC延迟及耗电量亦随之增加。

在解决上述限制的各种方案中，通常会用到三维集成电路(three-dimensional integrated circuit，3DIC)及堆栈式晶粒。在3DIC中也常使用硅通孔及堆栈式晶粒以连接其它晶粒。在这个例子中，硅通孔通常用于将一晶粒上的集成电路连接至此晶粒的背面。此外，硅通孔亦常用于提供短接地路径，使集成电路通过晶粒背面而接地，其中晶粒背面一般覆盖有接地用金属薄膜。

图1是绘示晶粒10堆栈于晶粒12上的现有堆栈式晶粒，其中晶粒10与晶粒12是藉由焊球16而电性连接。晶粒12包括硅通孔14，其中硅通孔14是从背面(面朝上)贯穿至正面(面朝下)。硅通孔14更电性连接至焊球18，其中焊球18可用于将堆栈式晶粒结构固定至封装基材或主机上。硅通孔14及晶粒10不仅能连接至晶粒12，亦可直接连接至焊球18。

硅通孔14可作为信号路径或接地路径，并且有相当大的电流会经由硅通孔14传输。因此，经由硅通孔14传输的电流会造成晶粒12的集成电路的串音(cross-talk)现象。串音现象会严重到足以造成晶粒12的效能显著劣化，尤其是当晶粒12的集成电路包括模拟线路，或是集成电路在高频运作时，更是如此。准此，实亟需解决之道，以期至少降低串音现象。

由此可见，上述现有的集成电路在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决集成电路存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的防止硅通孔与集成电路之间串音的结构，便成了当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的集成电路存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的防止硅通孔与集成电路之间串音的结构，能够改进一般现有的集成电路，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的集成电路存在的缺陷，而提供一种新型结构的防止硅通孔与集成电路之间串音的结构，所要解决的技术问题是提供一种半导体芯片，其藉由围设于元件区与硅通孔之一的防串音环，使硅通孔与所有包含多个主动元件的多个元件区隔离，从而更加适于实用。

本发明的另一目的在于，提供一种防止硅通孔与集成电路之间串音的结构，所要解决的技术问题是提供一种半导体芯片，此半导体芯片的元件区是藉由包括四个第一侧边的密封环、以及由密封环围设且包括四个第二侧边的防串音环围设，硅通孔设于介于密封环与防串音环之间的区域，且设于介于密封环与防串音环之间的区域内没有多个主动元件，从而更加适于实用。

本发明的再一目的在于，提供一种防止硅通孔与集成电路之间串音的结构，所要解决的技术问题是提供一种半导体芯片，其藉由密封环延伸部及密封环形成防串音环以围设于半导体芯片的第一区域，使第一区域实质没有多个主动元件。此外，半导体芯片更包括设于第一区域内的一硅通孔，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的半导体芯片，其至少包含：一硅通孔；一元件区；以及一防串音环围设于该元件区与该硅通孔之一，其中该硅通孔实质上是藉由该防串音环与所有包含多个主动元件的多个元件区隔离。