半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种半导体装置，该半导体装置具有第一半导体芯片和第二半导体芯片。第一半导体芯片具有：基板，具有与第二半导体芯片对置的第一主面和与第一主面相反的第二主面；第一电源线和第二电源线，设置在基板的第二主面侧；电源开关电路，电设置在第一电源线与第二电源线之间；第一导通孔，设置于基板并从第一电源线到达第一主面；以及第二导通孔，设置于基板并从第二电源线到达第一主面。第二半导体芯片具有：第三电源线，与第一导通孔连接；以及第四电源线，与第二导通孔连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置
本专利技术涉及半导体装置。
技术介绍
在半导体装置中包含各种电路区域，作为电路区域的一例，存在标准单元区域。在标准单元区域中包含各种逻辑电路和电源开关电路。电源开关电路例如设置于向半导体装置供给的VDD的电位的电源线与向逻辑电路的晶体管供给VDDV的电位的电源线之间，切换对该晶体管的VDDV的电源电位的供给的导通/截止。通过使用电源开关电路，在不需要使逻辑电路进行动作时使电源供给截止，抑制在构成逻辑电路的晶体管中产生的漏电电流，能够降低消耗电力。另外，提出如下的技术：在主要的半导体芯片的里侧粘贴包含布线的从属半导体芯片，并经由从属半导体芯片的布线而向主半导体芯片的晶体管供给电源电位。专利文献1：美国专利第6355950号说明书；专利文献2：美国专利第9754923号说明书；专利文献3：日本特开2014-072488号公报。然而，在包含电源开关电路的半导体装置中，关于从属半导体芯片内的各种电源线的布置这样的具体的结构，未进行详细的研究。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供在从属半导体芯片内具有研究了具体的结构的各种电源线的半导体装置。专利技术技术的半导体装置具有第一半导体芯片和第二半导体芯片。第一半导体芯片具有：基板，具有与第二半导体芯片对置的第一主面和与第一主面相反的第二主面；第一电源线和第二电源线，设置在基板的第二主面侧；电源开关电路，电设置在第一电源线与第二电源线之间；第一导通孔，设置于基板并从第一电源线到达第一主面；以及第二导通孔，设置于基板并从第二电源线到达第一主面。第二半导体芯片具有：第三电源线，与第一导通孔连接；以及第四电源线，与第二导通孔连接。根据专利技术的技术，能够提高在包含电源开关电路的半导体芯片内的布线的布置的自由度。附图说明图1是表示第一实施方式的半导体装置的概况的剖视图。图2是表示第一实施方式的第一半导体芯片的布局的图。图3是表示第一实施方式的电源开关电路的结构的电路图。图4是表示缓冲器的结构的电路图。图5是表示第一实施方式的标准单元区域的平面结构的示意图。图6是表示第一实施方式的标准单元区域的剖视图(其1)。图7是表示第一实施方式的标准单元区域的剖视图(其2)。图8是表示第一实施方式的标准单元区域的剖视图(其3)。图9是表示第一实施方式的第二半导体芯片的平面结构的示意图。图10是表示第一实施方式的第二半导体芯片的剖视图(其1)。图11是表示第一实施方式的第二半导体芯片的剖视图(其2)。图12是表示第一实施方式的第二半导体芯片的剖视图(其3)。图13是表示第一实施方式的标准单元区域和第二半导体芯片的平面结构的示意图。图14是表示第一实施方式的标准单元区域和第二半导体芯片的剖视图(其1)。图15是表示第一实施方式的标准单元区域和第二半导体芯片的剖视图(其2)。图16是表示第一实施方式的标准单元区域和第二半导体芯片的剖视图(其3)。图17是表示第一半导体芯片的导通孔与第二半导体芯片的信号线的连接部的一例的剖视图。图18是表示第一实施方式的电源开关电路的平面结构的示意图(其1)。图19是表示第一实施方式的电源开关电路的平面结构的示意图(其2)。图20是表示第一实施方式的电源开关电路的平面结构的示意图(其3)。图21是表示第二实施方式的标准单元区域和第二半导体芯片的平面结构的示意图。图22是表示第三实施方式的电源开关电路的平面结构的示意图(其1)。图23是表示第三实施方式的电源开关电路的平面结构的示意图(其2)。图24是表示第四实施方式的第二半导体芯片的平面结构的示意图(其1)。图25是表示第四实施方式的第二半导体芯片的平面结构的示意图(其2)。图26是表示第四实施方式的第二半导体芯片的剖视图(其1)。图27是表示第四实施方式的第二半导体芯片的剖视图(其2)。图28是表示第四实施方式的标准单元区域和第二半导体芯片的平面结构的示意图。图29是表示第五实施方式的电源开关电路的平面结构的示意图。图30是表示第六实施方式的电源开关电路的平面结构的示意图。图31是表示第七实施方式的标准单元区域和第二半导体芯片的平面结构的示意图。图32是表示第七实施方式的标准单元区域和第二半导体芯片的剖视图。图33是表示第七实施方式的电源开关电路的平面结构的示意图。图34是表示第八实施方式的电源开关电路的结构的电路图。图35是表示第八实施方式的电源开关电路的平面结构的示意图。具体实施方式以下，一边参照附图一边具体地说明实施方式。此外，在本说明书和附图中，对于实质上具有相同的功能结构的构成要素，有时标注相同的附图标记而省略重复的说明。另外，在以下的说明中，将与基板的表面平行且相互正交的两个方向设为X方向、Y方向，将与基板的表面垂直的方向设为Z方向。另外，本专利技术中的布置的一致并不是严格地排除因制造上的偏差引起的不一致的情况，即使在由于制造上的偏差而在布置中产生偏移的情况下，也能够视为布置一致。(第一实施方式)首先，对第一实施方式进行说明。图1是表示第一实施方式的半导体装置的概况的剖视图。如图1所示，第一实施方式的半导体装置包含第一半导体芯片10和第二半导体芯片20。第一半导体芯片10例如包含基板11和布线层12。基板11例如是硅基板，在基板11的表面侧形成有晶体管等半导体元件。晶体管例如是在源极、漏极和沟道中包含鳍片13的FinFET。布线层12形成在基板11的表面上，包含布线14和绝缘层15。布线14的一部分与鳍片13连接。而且，例如在基板11的表面侧形成有与布线14连接的电源线16，在基板11设置有从电源线16相连到基板11的里面的导通孔17。导通孔17例如是硅导通孔(through-siliconvia：TSV)。此外，也可以如图1所示，布线14的一部分具有导通孔这样的形状，与电源线16连接。第二半导体芯片20与第一半导体芯片10的基板11的里面对置地布置。第二半导体芯片20例如包含基板21、布线部22和焊盘23。基板21例如为硅基板。布线部22形成在基板21的表面上，包含布线24和绝缘层25。布线部22的上表面例如与第一半导体芯片10的基板11的里面对置。即，布线部22位于基板11与基板21之间。此外，也可以如图1所示，布线部22具有多层的布线24。另外，多层的布线24也可以经由设置于布线部22的导通孔28而连接。焊盘23例如是与布线基板、板等连接的外部连接端子。布线24的一部分与导通孔17连接。焊盘23设置于基板21的里面，在基板21设置有将布线24和焊盘23连接的导通孔26。导通孔26例如是TSV。在图1中，在俯视时第二半导体芯片20比第一半导体芯片10大，但第二半导体芯片20也可以具有与第一半导体芯片10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，其特征在于，/n具有第一半导体芯片和第二半导体芯片，/n所述第一半导体芯片具有：/n基板，具有与所述第二半导体芯片对置的第一主面和与所述第一主面相反的第二主面；/n第一电源线和第二电源线，设置在所述基板的所述第二主面侧；/n电源开关电路，电设置在所述第一电源线与所述第二电源线之间；/n第一导通孔，设置于所述基板并从所述第一电源线到达所述第一主面；以及/n第二导通孔，设置于所述基板并从所述第二电源线到达所述第一主面，/n所述第二半导体芯片具有：/n第三电源线，与所述第一导通孔连接；以及/n第四电源线，与所述第二导通孔连接。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体装置，其特征在于，
具有第一半导体芯片和第二半导体芯片，
所述第一半导体芯片具有：
基板，具有与所述第二半导体芯片对置的第一主面和与所述第一主面相反的第二主面；
第一电源线和第二电源线，设置在所述基板的所述第二主面侧；
电源开关电路，电设置在所述第一电源线与所述第二电源线之间；
第一导通孔，设置于所述基板并从所述第一电源线到达所述第一主面；以及
第二导通孔，设置于所述基板并从所述第二电源线到达所述第一主面，
所述第二半导体芯片具有：
第三电源线，与所述第一导通孔连接；以及
第四电源线，与所述第二导通孔连接。


2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
所述第一电源线和所述第二电源线形成为埋入到所述基板。


3.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
所述第一电源线和所述第二电源线形成于布线层，该布线层配置在所述基板的所述第二主面上。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
所述第一半导体芯片具有：
第五电源线，设置于所述基板的所述第二主面侧；以及
第三导通孔，设置于所述基板并从所述第五电源线到达所述第一主面，
所述第二半导体芯片具有与所述第三导通孔连接的第六电源线。


5.根据权利要求4所述的半导体装置，其特征在于，
所述第五电源线形成为埋入到所述基板。


6.根据权利要求4所述的半导体装置，其特征在于，
所述第五电源线形成于布线层，该布线层配置在所述基板的所述第二主面上。


7.根据权利要求4至6中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
所述第五电源线在俯视时沿第一方向断续地延伸，
所述第一电源线布置于在所述第一方向上所述第五电源线的中断的部分。


8.根据权利要求7所述的半导体装置，其特征在于，
在俯视时与所述第一方向垂直的第二方向上，所述第一电源线的位置与所述第五电源线的位置相互一致。


9.根据权利要求7或8所述的半导体装置，其特征在于，
具有第七电源线，该第七电源线将所述第五电源线的所述第一方向上连续的部分彼此电连接。


10.根据权利要求9所述的半导体装置，其特征在于，
所述第七电源线在所述第一半导体芯片中，设置于所述基板的所述第二主面侧。


11.根据权利要求4至10中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
所述第一半导体芯片具有多个所述第一电源线、多个所述第二电源线、多个所述第五电源线以及多个所述电源开...

【专利技术属性】
技术研发人员：武野纮宜，王文桢，冈本淳，
申请(专利权)人：株式会社索思未来，
类型：发明
国别省市：日本;JP