[发明专利]具有穿通通孔和金属层的电连接的半导体装置及层叠方法

说明书

一种半导体装置可以包括第一金属层，所述第一金属层包括第一单元焊盘。所述半导体装置可以第二金属层，所述第二金属层包括第一和第二单元焊盘。所述半导体装置可以包括第一穿通通孔，所述第一穿通通孔将第一金属层的第一焊盘耦合至第一凸块；以及第二穿通通孔，所述第二穿通通孔将第二金属层的第一单元焊盘耦合至第二凸块。第二金属层的第二单元焊盘可以布置在第二金属层的第一单元焊盘的第一方向，以及可以电耦合至第二金属层的第一单元焊盘。

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年12月8日提交给韩国知识产权局的申请号为10-2014-0175032的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

各种实施例总体而言涉及一种半导体装置，更具体而言涉及一种具有通过穿通通孔和金属层彼此电耦合的多个层叠芯片的半导体装置。

背景技术

为了提高半导体装置的集成度，已经提出3D半导体装置。3D半导体装置可以包括层叠和封装为单个封装体的多个芯片。3D半导体装置在给定空间中通过垂直层叠两个或更多个芯片实现最大集成度。

根据一些3D半导体装置，多个相同类型的芯片被层叠且所述多个相同类型的芯片通过金属线如电线彼此耦合。用这种方式，所述多个相同类型的芯片作为单个半导体装置而操作。

一些3D半导体装置可以实施通过用“通孔”穿透多个层叠芯片而电耦合所有多个层叠芯片的“穿通硅通孔”(TSV)。相比于利用引线结构通过边缘引线来耦合多个芯片中的每个的半导体装置，具有垂直穿透和有效耦合多个芯片中的每个芯片的TSV结构的半导体装置有效地减小封装体的体积。

一般地，每个TSV在多个层叠芯片中的每个中被形成在相对应的位置以与其他层叠芯片的位置相匹配。因此，当芯片被层叠时，所有层叠芯片应当彼此之间电耦合。然而，当需要改变部分层叠芯片的电连接时，层叠芯片的结构将需要被改变。这些改变引起成本的增加。目前，3D半导体装置取决于所需功能和根据组成3D半导体装置的电子器件而发展。例如，高带宽半导体装置通过在多个层叠芯片形成单个半导体装置的同时允许所述多个层叠芯片用多个通道而彼此之间独立操作来加宽装置的带宽。

发明内容

在一个实施例中，一种半导体装置可以包括第一金属层，所述第一金属层包括第一单元焊盘。所述半导体装置可以包括第二金属层，所述第二金属层包括第一和第二单元焊盘。所述半导体装置可以包括第一穿通通孔，所述第一穿通通孔将第一金属层的第一焊盘耦合至第一凸块；以及第二穿通通孔，所述第二穿通通孔将第二金属层的第一单元焊盘耦合至第二凸块。第二金属层的第二单元焊盘可以布置在从第二金属层的第一单元焊盘起的第一方向，以及可以电耦合至第二金属层的第一单元焊盘。

在一个实施例中，一种半导体装置可以包括第一层叠芯片，所述第一层叠芯片包括：包括第一单元焊盘的第一金属层和包括第一单元焊盘和第二单元焊盘的第二金属层。所述半导体装置可以包括第二层叠芯片，所述第二层叠芯片包括：包括第一单元焊盘的第一金属层和包括第一单元焊盘和第二单元焊盘的第二金属层。第一层叠芯片的第二金属层的第二单元焊盘可以布置在从第一层叠芯片的第二金属层的第一单元焊盘起的第一方向，且可以电耦合至第一层叠芯片的第二金属层的第一单元焊盘。第二层叠芯片的第二金属层的第二单元焊盘可以布置在从第二层叠芯片的第二金属层的第一单元焊盘起的第一方向，且可以电耦合至第二层叠芯片的第二金属层的第一单元焊盘。第二层叠芯片可以层叠于第一层叠芯片之上，且可以被配置为从第一层叠芯片的布置起沿第一方向移动预定距离。

附图说明

图1是说明代表根据实施例的半导体装置的例子的示意图。

图2是说明表示根据实施例的多个层叠芯片之一的例子的示意图。

图3是说明表示根据实施例的多个层叠芯片之一的例子的示意图。