具体实施方式

以下发明提供了用于实现所提供的主题的不同特征的许多不同的实施例或示例。下面描述组件和布置的特定示例以简化本发明。当然，这些仅是示例，而无意于进行限制。例如，在下面的描述中，在第二特征之上或之上的第一特征的形成可以包括其中第一特征和第二特征形成为直接接触实施例，并且还可以包括其中在第一特征和第二特征之间形成附加特征的实施例，使得第一和第二特征可以不直接接触。另外，本发明可以在各个示例中重复参考数字和/或字母。该重复是出于简单和清楚的目的，并且其本身并不指示所讨论的各种实施例和/或配置之间的关系。

此外，为了便于描述，本文中可以使用诸如“在...下方”、“在...之下”、“在...下”、“在...上方”、“在...之上”之类的空间相对术语，以便于描述一个元件或特征与之的关系。如图所示的另一元件或特征。除了在图中描述的方位之外，空间相对术语还意图涵盖设备在使用或操作中的不同方位。该装置可以以其他方式定向(旋转90度或以其他定向)，并且在此使用的空间相对描述语可以同样地被相应地解释。另外，还将理解的是，当层被称为在两层“之间”时，它可以是两层之间的唯一层，或者也可以存在一个或多个中间层。

本文所使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本发明构思。如本文所使用的，单数形式“一个”、“一种”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另外明确指出。还将理解，术语“包括”和/或“包含”在本说明书中使用时，指定存在该特征，整数，步骤，操作，元件和/或组件，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征，整数，步骤，操作，元素，组件和/或其组。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关联的所列项目的任何和所有组合，并且可以缩写为“/”。

将理解的是，当将元件或层称为在另一元件或层“上”，“连接至”，“耦接至”或“邻近”时，它可以直接在其他元素或层上，与其连接，耦接或相邻，或者可以存在中间元素或层。相反，当元件称为“直接在”另一元件或层“上”，“直接连接至”，“直接耦接至”或“紧邻”另一元件或层时，则不存在中间元件或层。

注意：(i)在整个附图中相同的特征将由相同的附图标记表示，并且不一定在它们出现的每个附图中都进行详细描述，并且(ii)一系列附图可能显示单个项目的不同方面，每个方面都与各种参考标签相关联，这些参考标签可能会出现在整个序列中，或者可能只出现在序列的选定图中。

本发明涉及包括第一晶粒和堆叠在第一晶粒上的第二晶粒的堆叠晶粒封装。提出的电感器设计为放置在扇出中介层中的第一个晶粒的背面，以有效利用硅面积，并且可以通过TSV连接到下方晶粒的正面(front side)电路。本案将电感器设置在晶粒的正面，直接通过连接焊盘与晶粒连接，这样来缩短电路径和减少面积占用。其中晶粒与电感器之间仅有例如单层的连接焊盘，而没有其他例如连接线等连接结构，电路径更短，并且电感器可以位于晶粒的竖直投影区域内，从而不增加半导体封装结构的面积大小，减少面积占用。

请参考图1，图1为绘示依照本发明实施例的一种堆叠式晶粒封装(或半导体封装)1的剖面示意图。如图1所示，堆叠式晶粒封装或半导体封装1包括第一晶粒10和堆叠在第一晶粒10上的第二晶粒20。根据一个实施例，第一晶粒10和第二晶粒20执行不同的功能并且通过以不同的制程节点技术中制造，例如，第一晶粒10可以是通过5nm制程制造的调制解调器晶粒，第二晶粒20可以是通过3nm制程制造的处理器晶粒，但不限于此。如在右侧的圆形区域中所示，该圆形区域示出了堆叠式晶粒封装1的一部分的放大图，第一晶粒10具有上表面S1和与上表面S1相对的下表面S2。第二晶粒20安装在上表面S1上。

第一晶粒10可以通过第一晶粒10的上表面S1上的导电焊盘AP和微凸块BP电连接至第二晶粒20。微凸块BP在第二晶粒20的接合垫(或接合焊盘)201和第一晶粒10的导电垫AP之间延伸。根据一些实施例，可以在接合垫201和导电垫AP之间进一步提供焊料层SP，但不限于此。在一些实施例中，导电垫(或导电焊盘)AP可以由铝制成，但是不限于此。第二晶粒20和第一晶粒10之间的间隙G可以填充有密封剂或模塑料MC1，但不限于此。

第一晶粒10包括晶粒基板100。晶粒基板100可以是半导体基板，例如，硅基板。应该理解，可以使用其他类型的半导体基板。例如，在一些实施例中，晶粒基板100可以是绝缘体上硅、硅锗或其他类型的半导体基板。电路组件102可以形成在晶粒基板100上或内部。例如，电路组件102可以包括具有栅极和源极/漏极区域的晶体管。

线后端(back-end of line，BEOL)结构BL设置在晶粒基板100上。根据一个实施例，例如，BEOL结构BL包括形成在其上的至少一个超低介电常数(超低k)层110。例如，根据一个实施例，超低k层110可以具有小于2.6的介电常数，例如小于2.55，但是不限于此。BEOL结构BL可以进一步包括至少一个层间介电(inter-layer dielectric，ILD)层120，例如形成在超低k层110上的未掺杂的硅酸盐玻璃(un-doped silicate glass，USG)层。ILD层120可以具有大约3.3的介电常数，但是不限于此。可以在ILD层120中形成至少一个金属互连层121。例如，金属互连层121可以具有大约2.8微米的厚度。例如，金属互连层121可以具有小于2.8微米的厚度。例如，金属互连层121可以具有小于3.0微米的厚度。可以在ILD层120上形成导电焊盘AP。可以在ILD层120上形成诸如氮化硅层的钝化层130。可以在钝化层130中提供开口APO以部分地暴露导电焊盘AP。可以通过开口APO在导电焊盘AP上形成微凸块BP。

根据一个实施例，第一晶粒10还包括多个硅通孔(through silicon via，TSV)150。TSV 150穿过晶粒基板100和至少超低k层110。TSV 150可以电连接至ILD层120中的金属互连层121。每个TSV 150的另一端可以连接至设置在第一晶粒10下表面S2上之扇出中介层(fan-out interposer layer)(或重分布层(re-distribution layer))30的连接焊盘350。根据一个实施例，连接焊盘350可以进一步连接到由扇出中介层30中的金属迹线ML形成的电感器360。例如，电感器360设置在第一晶粒10下表面S2下方的扇出插入层30的水平高度(horizontal level)。扇出中介层30的介电层310将电感器360与晶粒基板100分开。在一些实施例中，介电层310由高分子材料制成。TSV 150可以用于连接电感器360(例如通过连接焊盘350)与第二晶粒20(例如通过金属互连层121、导电焊盘AP、微凸块BP和接合垫201等)，这样可以使第二晶粒20与电感器360之间电连接路径更短，提高电性能。

图2示出了示例性电感器的俯视图。电感器360例如包括形成第一和第二同心环的金属迹线ML。根据一个实施例，金属迹线ML具有等于或大于3.0微米的厚度。同心环包括电感器电路的几何形状。包括至少一个外部段361和至少一个内部段362的同心环由同心环间间隔363隔开。电感器360包括第一和第二端子365和366。电感器360的第一端子365和第二端子366耦接到外部段361的第一端E1。外部段361的第二端E2通过跨接联接器367联接到内部段362的第二端E2。跨接耦接器367例如设置在扇出中介层30的第二平面水平面上，该第二水平面不同于形成电感器360的同心环的第一水平面上。第一端子365和第二端子366直接连接到对应的TSV 150。

如上所述，电感器360是出于说明的目的，而不应限于此。电感器360可以包括其他合适类型的配置。例如，电感器360可以形成在多个金属层上。

如图1所示，扇出中介层(或重分布层)30可以用于将第一晶粒10的端子在第二表面S2上从更紧密的间距散布为更松散的间距。在扇出中介层30的下表面S3上，可以设置多个焊球SB以进一步连接。第一晶粒10和第二晶粒20可以由模塑料MC2密封。第一晶粒10、模塑料MC1和扇出中介层30的上表面由模塑料MC2密封。模塑料MC2的底表面可以与第一晶粒10的下表面S2大致齐平。扇出中介层(interposer)30设置在模塑料MC2的底表面上和第一模子的下表面S2上。第一晶粒10的TSV 150的下端电连接至扇出中介层30的金属层。优选地，电感器360直接设置在第一晶粒10的下面，以在电感器360和第一晶粒10之间形成较短的电路径，并且将提供更好的芯片性能。应当理解，在一些实施例中，电感器360可以与第一晶粒10部分重叠，以便在第一晶粒10和电感器360之间实现较短的电路径。电感器360可以与第一晶粒10也可以完全重叠或至少部分重叠。

请参考图3，图3为根据本发明另一实施例的堆叠式晶粒封装2的剖面示意图，其中相同的元件，区域或层以相同的数字或标号标示。同样地，如图3所示，堆叠式晶粒封装或半导体封装2包括第一晶粒10和堆叠在第一晶粒10上的第二晶粒20。第一晶粒10可以通过微凸块BP电连接至第二晶粒20。电感器360设置在第一晶粒10下方的扇出中介层30中。电感器360的端子直接耦接到穿透第一晶粒10的对应的TSV 150。堆叠的晶粒封装2还包括在模塑料MC2和第二晶粒20上的重分布层50。可以在重新分布层50上安装诸如存储器封装或DRAM封装之类的半导体封装(或称为上封装或堆叠封装)40。半导体封装40可以通过贯通模通孔(through molding via，TMV)450电耦接至扇出中介层30。本案中使用TMV 450连接半导体封装40和中介层30，具有更短的电连接路径，同时半导体封装40也可以以更短的电路径连接到电感器40，提高电性能。

本领域的技术人员将容易地观察到，在保持本发明教导的同时，可以做出许多该装置和方法的修改和改变。因此，上述公开内容应被解释为仅由所附权利要求书的界限和范围所限制。