[发明专利]中介层、包含中介层的微电子装置组件和制造方法

说明书

本申请涉及一种中介层、包含所述中介层的电子装置组件和制造方法。一种中介层包括半导体材料，并且包含在所述中介层上用于主机装置的位置下方的高速缓冲存储器。存储器接口电路系统还可以位于所述中介层上用于存储器装置的一或多个位置下方。还公开了并入有此类中介层且包括主机装置和多个存储器装置的微电子装置组件，以及制造此类微电子装置组件的方法。

优先权要求

本申请根据35 U.S.C.§119(e)要求2019年3月19日提交的第62/820,548号美国临时专利申请的权益，所述美国临时专利申请的公开内容在此以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本文公开的实施例涉及结合多个功能的中介层和包含此类中介层的微电子装置组件，以及制造此类组件的方法。更具体地，本文公开的实施例涉及包括半导体材料且结合有源电路系统和接口功能的中介层，其用于可操作地耦合到中介层的微电子装置之间的相互高带宽通信，本文公开的实施例还涉及此类微电子装置和中介层的组件以及此类组件的制造方法。

背景技术

例如IC(集成电路)组件的许多形式的微电子装置包含多个半导体裸片(在本文中也称为“裸片”)或此类裸片通过中介层彼此物理地且电气地连接的组件。在一些情况下，中介层上的此类组装可以被称为“多芯片封装”或“MCP”。在一些实施例中，中介层可以包含再分布结构(在本领域中有时称为“再分布层”或“RDL”，如下文进一步讨论)，所述再分布结构配置成在组件内的多个裸片中的两个或更多个裸片之间建立互连，并且还促进与其它装置(例如，印刷电路板，例如主板，或其它较高层级封装)的电气和机械附接。

此类RDL可包含一或多个电介质层，每个电介质层支撑限定延伸穿过相应电介质层的导电迹线和通孔的一层导电材料，以便与一或多个半导体裸片上的相应触点直接或间接地连接和/或与RDL的其它层中的通孔直接或间接地连接，从而将裸片触点再分布到中介层上或中介层内的其它位置。

中介层可由包含非有机材料(例如半导体材料，例如硅)(通常称为“硅中介层”)或任何一种(或多种)有机材料(通常称为“有机中介层”)的芯结构构成。本文使用术语“半导体中介层”来识别包括半导体材料(例如，具有由半导体材料形成的芯)的中介层，所述半导体材料可以是任一元素物质(例如，所属领域的技术人员已知的硅、锗、硒等)或合成半导体材料(例如，所属领域的技术人员也已知的砷化镓、砷化铟镓)。术语“非有机中介层”用于识别由非有机材料形成的芯，所述非有机材料可以是例如半导体材料、玻璃材料和/或陶瓷材料。出于提供本文中的实例的目的，将以硅中介层的形式描述所公开的半导体中介层的实施例。

根据常规处理，有机中介层往往更具弹性，因此更能抵抗物理应力或热应力引起的开裂或其它损坏。然而，抵抗物理应力或热应力在一定程度上被有机中介层抵消，有机中介层通常具有与附接到中介层的半导体裸片或裸片组件的热膨胀系数(“CTE”)显著不同的CTE，因此容易在裸片附接处产生物理应力。另外，用于形成有机中介层的商业可行技术在提供小于约10/10μLS的线间距方面遇到困难。这种当前的实际限制使得相对于在制造最先进半导体裸片的常规硅处理中可实现的特征间距存在显著的尺寸间隙。结果，用于形成有机中介层的当前商业上可行的处理不能匹配期望附接到中介层的半导体裸片的最小接触间距，从而在微电子装置组件所需的基板面方面施加了不期望的限制，并且需要不期望的长信号路径。