[发明专利]包含光学连接的晶片堆叠体的半导体装置

权利要求书

1.一种半导体装置，包括：

一个或多个半导体晶片，所述一个或多个半导体晶片中的每一个半导体晶片包括：

分立的多个半导体裸芯；

多个腔，其形成为部分地穿过每个半导体晶片，与所述多个半导体裸芯分开并至少部分地被所述多个半导体裸芯包围；以及

多个光学模块，其安装在所述多个腔中，所述多个光学模块配置为使用光信号来将数据传输到所述一个或多个半导体晶片上的所述多个半导体裸芯和从所述一个或多个半导体晶片上的所述多个半导体裸芯传输数据。

2.如权利要求1所述的半导体装置，其中所述一个或多个半导体晶片包括多个堆叠的半导体晶片。

3.如权利要求2所述的半导体装置，其中在所述多个堆叠的半导体晶片的连续层中提供所述多个光学模块的组，并且所述多个光学模块的组沿着垂直于所述堆叠的半导体晶片的表面的轴线彼此轴向地对齐，所述多个光学模块的组沿着穿过所述多个堆叠的半导体晶片的轴线将光发射到彼此。

4.如权利要求3所述的半导体装置，其中所述多个光学模块发射波长范围在800nm到1200nn范围内的所述光信号。

5.如权利要求1所述的半导体装置，其中所述多个半导体裸芯布置成所述一个或多个半导体晶片中的每一个上的多个群集。

6.如权利要求5所述的半导体装置，其中所述多个光学模块包括在所述多个群集中的每一个中的一个光学模块。

7.如权利要求6所述的半导体装置，其中群集中的半导体裸芯各自直接地相邻于所述群集中的光学模块的位置。

8.如权利要求1所述的半导体装置，还包括多个控制器裸芯，所述多个控制器裸芯安装在所述半导体晶片上，用于控制数据到所述多个半导体裸芯的传输和数据从所述多个半导体裸芯的传输。

9.如权利要求8所述的半导体装置，其中所述多个控制器裸芯和光学模块安装在腔内，所述腔形成在所述一个或多个半导体晶片的表面中。

10.如权利要求1所述的半导体装置，其中所述多个半导体裸芯包括闪存裸芯。

11.一种半导体装置，包括：

多个堆叠的半导体晶片，每个半导体晶片包括：

多个半导体裸芯，其以重复群集被处理到所述半导体晶片中；

多个腔，其与所述半导体裸芯的重复群集分开并至少部分地被所述半导体裸芯的重复群集包围；

多个光学模块，其安装在所述多个腔中，并且配置为使用光信号来将数据传输到所述多个半导体裸芯和从所述多个半导体裸芯传输数据，以及

多个控制器裸芯，安装在所述多个腔中并且配置为控制数据到所述多个半导体裸芯的传输和数据从所述多个半导体裸芯的传输，其中所述多个控制器裸芯安装到所述多个腔的底部，并且所述多个光学模块安装在所述控制器裸芯上。

12.如权利要求11所述的半导体装置，其中所述多个光学模块将所述光信号发射穿过所述多个堆叠的半导体晶片。

13.如权利要求11所述的半导体装置，其中所述多个光学模块包括在所述多个堆叠的半导体晶片中的两个或更多个上的两个或更多个光学模块，所述两个或更多个光学模块沿着垂直于所述多个堆叠的半导体晶片的表面的轴线对齐，所述两个或更多个光学模块将所述光信号发射穿过所述多个堆叠的半导体晶片。

14.如权利要求11所述的半导体装置，其中所述多个控制器裸芯和光学模块包括在所述多个堆叠的半导体晶片上的腔中的两个或更多个控制器裸芯和两个或更多个光学模块，所述两个或更多个控制器裸芯和所述两个或更多个光学模块沿着垂直于所述多个堆叠的半导体晶片的表面的轴线对齐，所述两个或更多个光学模块将所述光信号发射穿过所述两个或更多个控制器裸芯和所述多个堆叠的半导体晶片。