[发明专利]包含垂直集成电路的半导体组合件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体组合件，其包括：

逻辑装置；

存储器装置，其安装于所述逻辑装置上方且与所述逻辑装置重叠；

热管理层，其安置于所述逻辑装置与所述存储器装置之间，其中所述热管理层经配置以减少所述逻辑装置与所述存储器装置之间的垂直热能传递；及

垂直延伸连接器，其电耦合所述存储器装置及所述逻辑装置，其中所述垂直延伸连接器跨所述热管理层垂直延伸。

2.根据权利要求1所述的半导体组合件，其中所述逻辑装置是图形处理单元GPU。

3.根据权利要求1所述的半导体组合件，其中所述存储器装置是高带宽存储器HBM装置。

4.根据权利要求1所述的半导体组合件，其中所述热管理层包含经配置以跨水平平面传递所述热能的导热层。

5.根据权利要求4所述的半导体组合件，其中所述导热层是石墨烯结构。

6.根据权利要求5所述的半导体组合件，其进一步包括安装于所述逻辑装置之上且耦合到所述石墨烯结构的外围部分的散热器。

7.根据权利要求6所述的半导体组合件，其中所述散热器包含：

散热部分，其在所述存储器装置之上；及

外围部分，其与所述散热部分成一体且朝向所述逻辑装置垂直延伸，其中所述外围部分直接连接到所述石墨烯结构的所述外围部分。

8.根据权利要求1所述的半导体组合件，其中所述热管理层包含经配置以减少所述逻辑装置与所述存储器装置之间的热传递的热绝缘体中介层。

9.根据权利要求8所述的半导体组合件，其中所述热绝缘体中介层包含玻璃。

10.根据权利要求8所述的半导体组合件，其中所述热绝缘体中介层包含陶瓷。

11.根据权利要求8所述的半导体组合件，其中所述热绝缘体中介层包含空腔。

12.根据权利要求11所述的半导体组合件，其中所述空腔经配置以维持所述空腔内的真空条件。

13.根据权利要求11所述的半导体组合件，其中所述热绝缘体中介层包含所述空腔内的气体。

14.根据权利要求11所述的半导体组合件，其中所述热绝缘体中介层包含所述空腔内的相变材料PCM。

15.一种半导体组合件，其包括：

衬底；

图形处理单元GPU，其安装于所述衬底上；

存储器装置，其安装于逻辑装置上方且与所述逻辑装置重叠；

热绝缘体中介层，其安置于所述GPU与所述存储器装置之间，且其中热管理层经配置以减少所述GPU与所述存储器装置之间的垂直热能传递；及

垂直延伸连接器，其电耦合所述存储器装置及所述GPU，其中所述垂直延伸连接器跨所述热绝缘体中介层垂直延伸。

16.根据权利要求15所述的半导体组合件，其进一步包括：

石墨烯层，其经配置以跨水平平面传递所述热能；及

散热器，其安装于所述GPU之上且耦合到所述石墨烯结构的外围部分，所述散热器经配置以分散来自所述GPU的所述热能。

17.根据权利要求16所述的半导体组合件，其中：

所述热绝缘体中介层包含开口；

所述石墨烯层包含孔；且

所述垂直延伸连接器延伸穿过所述开口及所述孔。

18.根据权利要求17所述的半导体组合件，其中所述热绝缘体中介层的所述开口及所述石墨烯层的所述孔与穿过所述孔及所述开口两者的垂直线对准。