[发明专利]使用集成接口和硅中介层的图形处理单元与高带宽存储器集成

说明书

本申请涉及使用集成接口和硅中介层的图形处理单元与高带宽存储器集成。一种半导体装置组合件，其包含连接到衬底的第一侧的中介层的第二侧。多个互连件可连接到所述衬底的第二侧。第一和第二半导体装置直接连接到所述中介层的所述第一侧。所述中介层被配置成使所述第一半导体装置和所述第二半导体装置能够经由所述中介层彼此通信。所述中介层可以是包含互补型金属氧化物半导体电路的硅中介层。所述第一半导体装置可以是处理单元，且所述第二半导体装置可以是存储器装置，其可以是高带宽存储器装置。一种制造半导体装置组合件的方法包含将存储器装置和处理单元两者直接附接到中介层的第一侧，以及将所述中介层的第二侧连接到衬底。

技术领域

本文中所描述的实施例涉及半导体装置组合件和制造半导体装置组合件的方法，所述半导体装置组合件具有直接连接到中介层的处理单元和存储器装置，所述中介层连接到例如印刷电路板等衬底。所述中介层可以是具有互补型金属氧化物半导体(CMOS)电路的硅中介层。处理单元可以是图形处理单元(GPU)，且存储器装置可以是高带宽存储器装置。

背景技术

高带宽存储器通常是包含动态随机存取存储器(DRAM)的堆叠的高性能随机存取存储器(RAM)接口，所述DRAM的堆叠具有穿过DRAM堆叠的硅穿孔(through silicon vias，TSV)。高带宽存储器通常封装于特定配置中以使高带宽存储器能够由例如(但不限于)图形卡等另一装置使用。

图6展示先前半导体装置组合件400的侧视示意图，其包含由爱达荷州博伊西市(Boise，Idaho)的Micron Technology公司提供的多个混合存储器立方体(HMC)430。HMC包含彼此堆叠的多个存储器单元，通常四(4)个到八(8)个，且使用TSV来互连存储器单元。HMC包含作为单独裸片集成的存储器控制器。HMC的底部表面上的微凸块可用于将HMC连接到另一装置，例如(但不限于)图形卡。

半导体装置组合件400包含衬底或印刷电路板(PCB)410，其具有第一或顶部侧411和与第一侧411相对的第二或底部侧412。硅中介层420连接到衬底410的第一侧411。中介层420具有第一或顶部侧421和与第一侧421相对的第二或底部侧422。衬底410的第二侧412上的多个互连件401可用于将半导体装置组合件400连接到另一装置，如所属领域的一般技术人员将了解。半导体装置组合件400可包含半导体装置组合件400的每一组件之间的多个互连元件(未图示)，如所属领域的一般技术人员将了解。

GPU 440直接连接到中介层420的第一侧421。半导体装置组合件400包含至少一个HMC 430。举例来说，四个HMC 430可连接到半导体装置组合件400。然而，HMC 430不直接连接到中介层420的第一侧421。事实上，每一HMC 430连接到控制器或接口裸片450。接着，由HMC 430和控制器裸片450构成的组合件连接到中介层420。半导体装置组合件400需要每一HMC 430和中介层420之间的控制器裸片450，从而增加了半导体装置组合件400的成本和/或复杂性。

可能存在额外缺陷和缺点。

发明内容

本公开的各个实施例涉及半导体装置、半导体装置组合件、半导体封装、半导体装置封装，以及制造和/或操作半导体装置的方法。

本公开的实施例是一种半导体装置组合件，其包括具有第一侧和第二侧的衬底以及具有第一侧和第二侧的中介层，中介层的第二侧连接到衬底的第一侧。半导体装置组合件包含连接到衬底的第二侧的多个互连件，以及直接连接到中介层的第一侧的第一半导体装置。半导体装置组合件包含直接连接到中介层的第一侧的第二半导体装置，其中中介层被配置成使第一半导体装置和第二半导体装置能够经由中介层彼此通信。