[发明专利]散热结构和堆叠结构

说明书

本发明描述了形成在三维芯片结构的功能或非功能区域中的散热结构。这些散热结构被配置为将在三维芯片结构内产生的热量传递至三维芯片结构上或外部的指定区域。例如，三维芯片结构可以包括垂直堆叠在衬底上的多个芯片、介于多个芯片中的第一芯片和第二芯片之间的第一钝化层以及嵌入第一钝化层中并且配置为允许导电结构穿过的散热层。本发明还涉及堆叠结构。

技术领域

本发明的实施例涉及散热结构和堆叠结构。

背景技术

与其二维对应物相比，具有增加的芯片密度的集成芯片结构上的三维系统可能具有较高的热密度和较差的散热性能。集成芯片结构上的三维系统中增加的热密度可能会导致电迁移和可靠性问题。

发明内容

本发明的一些实施例提供了一种堆叠结构，包括：多个芯片，垂直堆叠在衬底上；第一钝化层，介于所述多个芯片中的第一芯片和第二芯片之间；以及散热层，嵌入在所述第一钝化层中，其中，所述散热层配置为允许导电结构穿过。

本发明的另一些实施例提供了一种散热结构，包括：多个垂直堆叠的芯片，通过相应的钝化层接合在一起；第一散热层，嵌入在第一钝化层中并且被配置为允许导电结构穿过；第二散热层，嵌入在第二钝化层中，并且包括设置在第二散热带阵列上的第一散热带阵列；以及第三散热层，设置在所述垂直堆叠的芯片中的一个的金属化层中。

本发明的又一些实施例提供了一种堆叠结构，包括：第一芯片、第二芯片和第三芯片，垂直堆叠在衬底上，其中，所述第二芯片介于所述第一芯片和第三芯片之间；第一散热层，嵌入设置在所述第一芯片和第二芯片之间的钝化层中，其中，所述第一散热层包括散热带的堆叠层；以及第二散热层，集成在所述第三芯片中，并且配置为允许所述第三芯片的导电结构穿过。

附图说明

当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本发明的各个方面。应该注意，根据工业中的惯例，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。

图1是根据一些实施例的具有散热网络的堆叠器件的截面图。

图2A和图2B是根据一些实施例的具有开口的相应散热层的平面图。

图3是根据一些实施例的具有堆叠的散热带的散热层的等轴视图。

图4是根据一些实施例的具有散热网络的堆叠器件的截面图。

图5是根据一些实施例的具有散热网络的堆叠器件的截面中的散热路径。

图6是根据一些实施例的描述具有散热网络的堆叠器件的形成的方法的流程图。

具体实施方式

以下公开内容提供了许多用于实现所提供主题的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本发明。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本发明。例如，以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触形成的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本发明可在各个实例中重复参考标号和/或字符。该重复本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。

而且，为便于描述，在此可以使用诸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等间隔相对术语，以描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，间隔相对术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。器件可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，并且在此使用的间隔相对描述符可以同样地作出相应的解释。

如本文所用，术语“标称”是指在产品或工艺的设计阶段设置的，用于组件或工艺操作的特性或参数的期望值或目标值，以及高于和/或低于期望值的值范围。值的范围可能归因于制造工艺或公差的轻微变化。