[发明专利]具有集成薄膜电容器的微电子组件

说明书

本文公开了微电子组件、相关设备和方法。在一些实施例中，微电子组件可以包括在第一电介质层中的管芯；以及电容器，电容器包括在第一电介质层中的第一导电柱和第二导电柱，每个柱具有第一端和相对的第二端，其中，第一导电柱和第二导电柱形成电容器的第一极板；第二电介质层，第二电介质层在管芯上并且在第一导电柱和第二导电柱的第二端上，第二电介质层至少部分地沿着第一导电柱和第二导电柱的第一厚度延伸，从第二端朝向第一端逐渐变细；以及金属层，金属层在第二电介质层上，其中，金属层至少部分地沿着第一导电柱和第二导电柱的第二厚度延伸，其中，金属层形成是电容器的第二极板。

背景技术

集成电路(IC)封装可以包括用于管理到IC管芯的功率输送的电容器。通常，IC封装可以包括表面安装在管芯的背侧上或电路板的连接盘侧上的电容器。

附图说明

根据结合附图的以下具体实施方式，将容易理解各实施例。为了便于描述，相同的附图标记表示相同的结构元件。在附图的各图中，通过示例而非限制的方式示出了各实施例。

图1A是根据各种实施例的示例微电子组件的侧视截面图。

图1B和图1C是根据各种实施例的图1A的放大部分。

图2A-2J是根据各种实施例的用于制造示例微电子组件的示例工艺中的各个阶段的侧视截面图。

图3A是根据各种实施例的示例微电子组件的侧视截面图。

图3B和图3C是根据各种实施例的图3A的放大部分。

图4是根据各种实施例的示出图4的示例电容器的连接的俯视示意图。

图5A-5F是根据各种实施例的用于制造示例微电子组件的示例工艺中的各个阶段的侧视截面图。

图6是根据本文公开的任何实施例的可以包括在微电子组件中的晶圆和管芯的俯视图。

图7是根据本文公开的任何实施例的可以包括在微电子组件中的IC设备的截面侧视图。

图8是根据本文公开的任何实施例的可以包括微电子组件的IC设备组件的截面侧视图。

图9是根据本文公开的任何实施例的可以包括微电子组件的示例电气设备的框图。

具体实施方式

本文公开了微电子组件、相关设备和方法。例如，在一些实施例中，微电子组件可以包括管芯，管芯在第一电介质层中；以及电容器，电容器包括在第一电介质层中的第一导电柱和第二导电柱，每个柱具有第一端和相对的第二端，其中，第一导电柱和第二导电柱形成电容器的第一极板；第二电介质层，第二电介质层在管芯上并且在第一导电柱和第二导电柱的第二端上，第二电介质层至少部分地沿着第一导电柱和第二导电柱的第一厚度延伸，并且从第二端朝向第一端逐渐变细；以及金属层，金属层在第二电介质层上，其中，金属层至少部分地沿着第一导电柱和第二导电柱的第二厚度延伸，其中，金属层形成电容器的第二极板。

在多管芯IC封装中的两个或更多个管芯之间传送大量信号是具有挑战性的，这是由于这些管芯越来越小的尺寸、热约束和功率输送约束等。通常，IC封装包括可以表面安装在管芯或电路板上的预制电容器。例如，IC封装可以包括安装在管芯的背侧上的管芯侧电容器(DSC)或安装在电路板上的连接盘侧电容器(LSC)。表面安装的电容器可能由于增加的功率迹线距离而增加功率输送的等待时间，占据管芯和/或电路板上的有限表面面积，并且增加IC封装的总体z高度(例如，厚度)。一种用于并入电容器的常规解决方案是在顶部管芯中构建金属-绝缘体-金属(MIM)电容器作为IC封装的功率输送功能所必需的电压调节器电路的一部分，但许多管芯不能并入足够数量的MIM电容器以满足功率输送网络的电容要求。另一种常规的解决方案是在封装衬底中并入电容器，这导致从电容器到管芯的长的电路径。相对于常规方法，本文公开的各种实施例可以有助于以更大的设计灵活性实现改进的功率效率。本文公开的各种微电子组件可以呈现更好的功率输送，同时相对于常规方法减小封装的尺寸并且增加电容密度结构。