[发明专利]用于多管芯互连的装置和方法

说明书

一种具有多个互连管芯的半导体和制造该半导体的方法，该方法包括：提供半导体衬底，该半导体衬底具有形成在半导体衬底内的多个不同管芯，以及在多个不同管芯中的多对相邻管芯之间形成的多个切割线；以及通过光刻系统制造在多个管芯中的相邻对管芯之间延伸的多个管芯间连接。

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2017年7月24日提交的第62/536,063号美国临时申请的权益，该美国临时申请通过此引用以其整体并入。

技术领域

本文描述的发明总体涉及计算机芯片架构和制造领域，更具体地说，涉及新的并且有用的计算机芯片架构以及计算机芯片架构领域中的计算机芯片制造方法。

背景

随着人工智能的概念已经被探索了一段时间，人工智能的现代应用已经激增，使得人工智能被集成到许多设备和决策模型中，以改进这些设备的学习、推理、数据处理能力等等。人工智能最明显和最广泛的应用包括机器学习、自然语言处理、计算机视觉、机器人学、知识推理、规划和通用人工智能。

为了变得有效，人工智能的许多上述广泛的应用需要在特定的应用和/或设备(例如，自主车辆、医疗诊断等)中实现的人工智能算法(例如，深度学习算法、递归神经网络算法等)的初始训练中消耗极大的数据集。因为训练中使用的数据集通常非常大，并且底层计算机架构可能不是专门为人工智能训练设计的，所以人工智能算法的训练可能需要底层计算机架构数千小时的数据处理。虽然有可能扩展或增加用于摄取和处理数据集以训练人工智能算法的计算机或服务器的数量，但这种做法通常证明在经济上不可行。

由于捕获了大量数据(诸如源自数十亿次互联网交易、用于计算机视觉的远程传感器等的数据)，在人工智能算法的实现或执行中出现了类似的数据处理问题。现代远程分布式网络服务器(例如，云)和机载计算机处理器(例如，GPU、CPU等)似乎不足以有效地摄取和处理如此大量的数据，以跟上人工智能算法的各种实现。

因此，在半导体领域中且特别是在计算机芯片架构领域中，需要一种先进的计算处理器、计算服务器等，其能够至少是为了实现增强的人工智能算法和机器学习模型的目的，而快速且有效地摄取和处理大量数据。此外，这些先进的计算系统可用于实现改进的数据处理技术和相关或类似的复杂和处理器密集型计算的实现。

在本申请中描述的本发明的发明人设计了一种集成电路架构，该架构允许增强的数据处理能力，并且进一步发现了用于制造集成电路(多个集成电路)、封装集成电路(多个集成电路)、给集成电路(多个集成电路)供电/冷却等的相关方法和架构。

本申请的下述实施例提供了这种先进和改进的计算机芯片架构和相关的IC制造技术。

发明概述

在一个实施例中，一种具有多个互连管芯的半导体，该半导体包括：包括半导体晶圆的衬底；由衬底形成的多个管芯；在多个管芯中的每一个管芯处形成的电路层；以及多个管芯间连接，该管芯间连接通信地连接由衬底形成的不同管芯，其中，多个管芯间连接中的每一个管芯间连接在多个管芯中的每对相邻管芯之间延伸。

在一个实施例中，半导体晶圆包括单一的、整体连续的形式，并且多个管芯由单一、整体连续的形式的半导体晶圆整体且连续地形成。

在一个实施例中，半导体包括多条切割线，其中，多条切割线中的每条切割线位于在多个管芯中的每对相邻管芯之间的衬底处，其中，多个管芯间连接中的每一个管芯间连接在位于多个管芯的每对相邻管芯之间的多条切割线中的一条切割线上方延伸。

在一个实施例中，多个管芯中的每一个管芯包括保护屏障，该保护屏障包括围绕多个管芯中的每一个管芯的有源电路区的密封环。

在一个实施例中，密封环在多个管芯的每一个管芯的电路层与多个管芯中的每一个管芯的侧面和顶面的交叉边缘之间延伸。