[發明專利]具有背側無源部件的集成電路管芯及其相關方法

在審

• 申請號: 201480081501.5
• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號: CN106796929A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: K·J·李
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: H01L23/48
• 分類號: H01L23/48
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 陳松濤,王英

1.一種集成電路(IC)管芯，包括：

半導體襯底；

布置在所述半導體襯底的第一側上的多個有源部件；

布置在所述半導體襯底的第二側上的多個無源部件，其中所述第二側被布置為與所述第一側相對，并且其中所述多個無源部件是從由電容器或電阻器所構成的組中選擇的。

2.根據權利要求1所述的IC管芯，進一步包括多個貫穿襯底過孔(TSV)，所述多個貫穿襯底過孔被布置在所述半導體襯底中并且被配置為在所述多個無源部件中的一個或多個無源部件與所述半導體襯底的所述第一側之間傳輸電信號。

3.根據權利要求1所述的IC管芯，進一步包括：

布置在所述半導體襯底的所述第一側上的一層或多層電絕緣材料，其中所述一層或多層電絕緣材料包封所述多個有源部件；

布置在所述一層或多層電絕緣材料中的多個管芯級別的互連；以及

布置在所述一層或多層電絕緣材料中的電布線特征，其中所述電布線特征被配置為將所述管芯級別的互連與所述多個有源部件電耦合。

4.根據權利要求3所述的IC管芯，其中，所述一層或多層電絕緣材料是一個或多個第一電絕緣材料層，所述電布線特征是第一電布線特征，所述IC管芯進一步包括：

布置在所述半導體襯底的所述第二側上的一個或多個重分布層(RDL)，其中所述一個或多個重分布層包括：

布置在所述半導體襯底的所述第二側上的一個或多個第二電絕緣材料層，其中所述一個或多個第二電絕緣材料層包封所述多個無源部件；

布置在所述一個或多個第二電絕緣材料層中的多個輸入/輸出(I/O)互連結構；以及

布置在所述一個或多個第二電絕緣材料層中的第二電布線特征，其中所述第二電布線特征被配置為將所述多個I/O互連結構與所述多個無源部件電耦合。

5.根據權利要求1所述的IC管芯，其中，所述多個無源部件包括多個金屬-絕緣體-金屬(MIM)電容器，其中所述多個MIM電容器中的每一個包括第一金屬層、布置在所述第一金屬層上的電容器電介質層、以及布置在所述電容器電介質層上的第二金屬層。

6.根據權利要求1所述的IC管芯，其中，所述多個無源部件包括多個溝槽電容器，其中所述多個溝槽電容器中的每一個包括：布置在形成于所述半導體襯底中的一個或多個溝槽上的第一金屬層，布置在所述第一金屬層上的電容器電介質層，以及布置在所述電容器電介質層上的第二金屬層。

7.根據權利要求5或6中任一項所述的IC管芯，其中，所述第一金屬層和所述第二金屬層分別與布置在一個或多個重分布層(RDL)中的第一互連結構和第二互連結構電耦合，所述一個或多個重分布層被布置在所述半導體襯底的所述第二側上。

8.根據權利要求5或6中任一項所述的IC管芯，其中，所述第一金屬層與布置在所述半導體襯底中的TSV電耦合，其中所述TSV將所述半導體襯底的所述第一側與所述半導體襯底的所述第二側電耦合。

9.根據權利要求8所述的IC管芯，其中，所述第二金屬層與所述IC管芯的電布線結構電耦合，其中所述電布線結構是從由以下項構成的組中選擇的：

布置在所述半導體襯底中的附加TSV，其中所述附加TSV將所述襯底的所述第一側與所述半導體襯底的所述第二側電耦合；或者

布置在一個或多個重分布層(RDL)中的互連結構，所述一個或多個重分布層布置在所述半導體襯底的所述第二側上。

10.根據權利要求1所述的IC管芯，其中，所述多個無源部件包括多個薄膜電阻器，其中每個薄膜電阻器包括第一端子和第二端子。

11.根據權利要求10所述的IC管芯，其中，所述第一端子和所述第二端子分別與布置在一個或多個重分布層(RDL)中的第一互連結構和第二互連結構電耦合，所述一個或多個重分布層布置在所述半導體襯底的所述第二側上。

12.根據權利要求10所述的IC管芯，其中，所述第一端子與布置在所述半導體襯底中的TSV電耦合，其中所述TSV將所述半導體襯底的所述第一側與所述半導體襯底的所述第二側電耦合。