矽管芯上的互連件疊置體中的嵌入式存儲器的製作方法

2023-10-17 18:49:29 1

本公開內容總體上涉及集成電路，並且更具體而言涉及單片三維集成電路。

背景技術：

單片集成電路(IC)通常包括多個電晶體，例如在平面襯底(例如矽晶片)之上製造的金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)。隨著MOSFET的柵極尺寸現在低於20nm，IC尺寸的橫向縮放變得更加困難。由於器件尺寸繼續減小，繼續標準的平面縮放將出現變得不切實際的點。這個拐點可能是由於經濟狀況或物理現象產生的，例如過高的電容、基於總量的變化性、在互連件繼續縮放時的互連電阻率、以及用於互連線和過孔的光刻操作。在第三方向上的器件疊置(典型地被稱為垂直縮放)或三維(3D)集成是對於更大電晶體密度的有前景的道路。

附圖說明

圖1示出了包括嵌入在互連區域中的存儲器器件的單片3D IC的一個實施例。

圖2示出了非易失性存儲器位單元的示意圖，所述非易失性存儲器位單元是作為圖1的結構中的示例性存儲器器件的STT-MRAM存儲器位單元。

圖3示出了結構的實施例的截面側視圖，所述結構包括器件層或襯底和與器件層並列的多個第一互連件。

圖4示出了在將所述結構連接到載體晶片之後的圖3的結構。

圖5示出了在去除所述襯底的部分之後的圖4的結構。

圖6示出了在所述結構上形成存儲器器件之後的圖5的結構。

圖7示出了在所述結構上引入多個第二互連件之後的圖6的結構。

圖8示出了在將接觸點引入到多個互連件中的互連件之後的圖7的結構。

圖9示出了結構的第二實施例的截面側視圖，所述結構包括襯底上的器件層和與器件層並列的多個第一互連件以及嵌入在互連區域中的存儲器器件。

圖10示出了在將所述結構連接到載體晶片之後的圖9的結構。

圖11示出了在從所述結構中去除所述襯底的部分之後的圖10的結構。

圖12示出了在引入多個第二互連件並且將這樣的互連件中的互連件連接到存儲器器件中的存儲器器件和被引入或形成到互連件中的互連件的接觸部之後的圖11的結構。

圖13是實施一個或多個實施例的內插器。

圖14示出了計算設備的實施例。

具體實施方式

公開了集成電路(IC)以及形成和使用IC的方法。在一個實施例中，在一個實施例中，描述了單片三維(3D)IC及其製造與使用的方法，在一個實施例中，其包括存儲器，存儲器包括但不限於電阻式隨機存取存儲器(ReRAM)、磁阻式RAM(MRAM)(例如，自旋轉移力矩(STT)-MRAM、相變或放置在互連區域中的其它存儲器器件。代表性地，單片3D IC包括位於集成電路器件層的相對側上的多個第一互連件和多個第二互連件，存儲器器件嵌入在多個第一互連件和多個第二互連件中的至少一個互連件中。存儲器器件耦合到多個第一互連件和第二互連件中的相應的互連件並且耦合到器件層中的電路器件中的相應的電路器件。在一個實施例中，多個第一互連件和第二互連件的尺寸是不同的，從而使存儲器器件連接到位於器件層的一側上的細間距的互連件並且門控通過器件層中的電路器件以使器件層的另一側上的互連件變厚。該構造允許密集的存儲器以及針對除存儲器之外的電路而言的器件層的自由區域。

在以下描述中，一般使用由本領域中的技術人員利用來將他們的工作的實質傳達給本領域中的其他技術人員的術語來描述說明性實施方式的各個方面。然而，對於本領域的技術人員將顯而易見的是，可以在只有所述方面中的一些方面的情況下實踐實施例。出於解釋的目的，闡述了具體的數量、材料、和構造以便於提供對說明性實施方式的透徹理解。然而，對於本領域的技術人員將顯而易見的是，可以在沒有具體細節的情況下實踐實施例。在其它實例中，省略或簡化了公知的特徵，以免使說明性實施方式難以理解。

各種操作以最有助於理解本文中所述的實施例的方式依次被描述為多個分立的操作，然而，描述的順序不應被解釋為暗示這些操作必須是依賴於順序的。具體而言，不需要以呈現的順序執行這些操作。

可以在襯底(例如，半導體襯底)上形成或執行實施方式。在一個實施方式中，半導體襯底可以是使用體矽或絕緣體上矽子結構而形成的多晶襯底。在其它實施方式中，可以使用替代的材料形成半導體襯底，該替代的材料可以或可以不與矽組合，其包括但不限於鍺、銻化銦、碲化鉛、砷化銦、磷化銦、砷化鎵、砷化銦鎵、銻化鎵、或者Ⅲ-Ⅴ族或Ⅳ族材料的其它組合。儘管這裡描述了可以形成襯底的材料的一些示例，但是可以用作在其上可以構建半導體器件的基礎的任何材料落入精神和範圍內。

可以在襯底上(例如在器件層中，如本文中所指出的)製造多個電晶體，例如，金屬-氧化物-半導體場效應電晶體(MOSFET或僅僅MOS電晶體)。在各種實施方式中，MOS電晶體可以是平面電晶體、非平面電晶體、或者它們兩者的組合。非平面電晶體包括FinFET電晶體，例如雙柵極電晶體和三柵極電晶體，以及環繞式或全包圍柵極電晶體，例如納米帶和納米線電晶體。儘管本文中所描述的實施方式可以僅示出平面電晶體，但是應當指出，還可以使用非平面電晶體來執行實施例。

每個MOS電晶體都包括由至少兩個層(柵極電介質層和柵極電極層)形成的柵極疊置體。柵極電介質層可以包括一層或多層的疊置體。一個或多個層可以包括矽氧化物、二氧化矽(SiO2)和/或高k電介質材料。高k電介質材料可以包括諸如鉿、矽、氧、鈦、鉭、鑭、鋁、鋯、鋇、鍶、釔、鉛、鈧、鈮、和鋅之類的元素。可以用在柵極電介質層中的高k材料的示例包括但不限於氧化鉿、鉿矽氧化物、氧化鑭、鑭鋁氧化物、氧化鋯、鋯矽氧化物、氧化鉭、氧化鈦、鋇鍶鈦氧化物、鋇鈦氧化物、鍶鈦氧化物、氧化釔、氧化鋁、鉛鈧鉭氧化物、以及鈮鋅酸鉛。在一些實施例中，可以在柵極電介質層上執行退火過程以當使用高k材料時提高其質量。

柵極電極層形成在柵極電介質層上並且可以由至少一種P型功函數金屬或者N型功函數金屬組成，這取決於電晶體是PMOS電晶體還是NMOS電晶體。在一些實施方式中，柵極電極層可以由兩個或更多個金屬層的疊置體組成，其中，一個或多個金屬層是功函數金屬層，並且至少一個金屬層是填充金屬層。

對於PMOS電晶體，可以用於柵極電極的金屬包括但不限於：釕、鈀、鉑、鈷、鎳、以及導電金屬氧化物(例如，氧化釕)。P型金屬層將實現具有介於約4.9eV與約5.2eV之間的功函數的PMOS柵極電極的形成。對於NMOS電晶體，可以用於柵極電極的金屬包括但不限於鉿、鋯、鈦、鉭、鋁、這些金屬的合金、以及這些金屬的碳化物(例如碳化鉿、碳化鋯、碳化鈦、碳化鉭、以及碳化鋁)。N型金屬層將實現具有介於約3.9eV與約4.2eV之間的功函數的NMOS柵極電極的形成。

在一些實施方式中，柵極電極可以由「U」形結構組成，該結構包括大體上平行於襯底的表面的底部部分和大體上垂直於襯底的頂表面的兩個側壁部分。在另一個實施方式中，形成柵極電極的金屬層中的至少一個金屬層可以僅僅是平面層，該平面層大體上平行於襯底的頂表面，並且不包括大體上垂直於襯底的頂表面的側壁部分。在其它實施方式中，柵極電極可以由U形結構和平面的、非U形結構的組合組成。例如，柵極電極可以由形成在一個或多個平面的、非U形層頂部的一個或多個U形金屬層組成。

在一些實施方式中，可以在柵極疊置體的圍住(bracket)柵極疊置體的相對側上形成一對側壁間隔體。側壁間隔體可以由諸如氮化矽、氧化矽、碳化矽、摻雜有碳的氮化矽、以及氮氧化矽之類的材料形成。用於形成側壁間隔體的工藝在本領域中是公知的並且通常包括沉積和蝕刻工藝步驟。在替代的實施方式中，可以使用多個間隔體對，例如，可以在柵極疊置體的相對側上形成兩對、三對、或者四對的側壁間隔體。

如本領域中公知的，在與每個MOS電晶體的柵極疊置體相鄰的襯底內形成源極區和漏極區。通常使用注入/擴散工藝或者蝕刻/沉積工藝來形成源極區和漏極區。在前面的工藝中，諸如硼、鋁、銻、磷或砷之類的摻雜劑可以被離子注入到襯底中以形成源極區和漏極區。激活摻雜劑並且使得它們進一步擴散到襯底中的退火工藝典型地在離子注入工藝之後。在後面的工藝中，可以首先蝕刻襯底以在源極區和漏極區的位置處形成凹陷部。隨後可以執行外延沉積工藝以利用用於製造源極區和漏極區的材料來填充凹陷部。在一些實施方式中，可以使用諸如矽鍺或碳化矽之類的矽合金來製造源極區和漏極區。在一些實施方式中，可以利用諸如硼、砷、或磷之類的摻雜劑來對外延沉積的矽合金進行原位摻雜。在其它實施例中，可以使用諸如鍺或Ⅲ-Ⅴ族材料或合金之類的一種或多種替代的半導體材料來形成源極區和漏極區。並且在其它實施例中，一個或多個金屬層和/或金屬合金可以用於形成源極區和漏極區。

一個或多個層間電介質(ILD)沉積在MOS電晶體之上。可以使用在集成電路結構中對於它們的可用性公知的電介質材料(例如，低k電介質材料)來形成ILD層。可以使用的電介質材料的示例包括但不限於：二氧化矽(SiO2)、碳摻雜的氧化物(CDO)、氮化矽、有機聚合物(例如八氟環丁烷或聚四氟乙烯、硼矽酸鹽玻璃(FSG))、以及有機矽酸鹽(例如倍半矽氧烷、矽氧烷、或者有機矽酸鹽玻璃)。ILD層可以包括氣孔或者氣隙以進一步減小它們的介電常數。

圖1示出了包括嵌入在互連區域中的存儲器器件的單片3D IC的一個實施例。參考圖1，結構100包括襯底110，襯底110是例如單晶半導體襯底(例如，單晶矽)。襯底110包括器件層120，在該實施例中，器件層120包括多個器件125(例如，電晶體器件)。在一個實施例中，器件125是低功率範圍的現有技術的典型快速器件，其包括諸如FinFET之類的邏輯器件或者通常可以以與較高電壓範圍的器件相比的更高間距布置在器件層上的其它減小的形成因子的器件。

在如圖1所示的實施例中，器件層120設置在多個第一互連件130與多個第二互連件150之間。在一個實施例中，器件層120中的一個或多個器件連接到與多個第一互連件130和多個第二互連件150相關聯的互連件中的一者或兩者。在一個實施例中，多個第一互連件130具有尺寸，所述尺寸被選擇為例如適應與器件層120中的器件(器件125)相關聯的電負載的阻抗(例如，阻抗匹配)。圖1示出了通過接觸部132與多個第一互連件130中的互連件連接的器件層120的器件中的器件。在一個實施例中，多個第二互連件150包括類似尺寸的互連件，如多個第一互連件中的那些互連件以及具有與多個第一互連件相比更大(例如，更厚)尺寸的互連件。圖1示出了互連件1505和互連件1506，互連件1505具有類似於多個第一互連件130中的互連件的尺寸，互連件1506具有與多個第一互連件中的互連件的尺寸相比更大尺寸。代表性地，多個第一互連件130中的互連件具有柵極間距的大約0.67倍的厚度，並且多個第二互連件150中的互連件1506具有大約大於多個第一互連件130的厚度的100到1000倍的厚度。在一個實施例中，互連件1505通過接觸部152連接到器件層120中的器件。

圖1中的結構還包括嵌入在多個第一互連件130中的存儲器器件。圖1示出了例如ReRAM、MRAM、相變或其它器件類型的存儲器器件160。在一個實施例中，存儲器器件中的存儲器器件在一側連接到多個第一互連件130中的互連件，並且在另一側門控通過器件層120中的器件125中的器件到多個第二互連件150中的互連件，尤其是到互連件1506。

圖2示出了非易失性存儲器位單元的示意圖，所述非易失性存儲器位單元是作為圖1的結構中的示例性存儲器器件的STT-MRAM存儲器位單元。參考圖2，位單元包括STT-MRAM存儲器元件或部件160。如插圖中所示，其中STT-MRAM存儲器部件160是自旋轉移矩元件，這種元件代表性地包括：由例如釕組成的底部電極1602、以及與底部電極1602相鄰的由例如鈷-鐵-硼(CoFeB)組成的固定磁性層1604；與由例如CoFeB組成的自由磁性層1618相鄰的、由例如鉭組成的頂部電極1616；以及設置在固定磁性層1604與自由磁性層1618之間的、由例如氧化鎂(MgO)組成的隧穿阻擋部或電介質層1622。在實施例中，自旋轉移矩元件基於垂直的磁性。最終，第一電介質元件1623和第二電介質元件1624可以被形成為與頂部電極1616、自由磁性層1118和隧穿阻擋部電介質層1622相鄰。

STT-MRAM存儲器部件160連接到多個第二互連件150中的一個互連件(位線)。頂部電極1616可以電連接到位線。STT-MRAM存儲器部件160還連接到與器件層120相關聯的存取電晶體125(參見圖1)。存取電晶體125包括擴散區，擴散區包括結區122(源極區)、結區124(漏極區)、位於結區之間或將結區分隔開的溝道區、以及位於溝道區上的柵極電極126。如所示的，STT-MRAM存儲器部件160通過接觸部164連接到存取電晶體125的結區124。底部電極1602連接到結區。位單元中的結區122連接到多個第一互連件130中的一個互連件(源極線1301)。最終，柵極電極126電連接到字線1302。

圖3-8描述了一種形成單片3D IC的方法。圖3示出了例如單晶半導體襯底(例如，矽襯底)的襯底210。在一個實施例中，設置在襯底210上的器件層220包括高間距、快速的器件的一個或多個陣列，例如FinFET或其它現有技術的電晶體器件。圖3還示出了與器件層220並列的或位於器件層220上的多個互連件230。多個互連件230中的互連件通過例如接觸部226連接到器件層220中的器件中的器件。在一個實施例中，多個互連件230是如本領域中已知地進行圖案化的銅材料。位於電路器件與第一級互連件之間的器件層接觸部(例如，接觸部226)代表性地可以是鎢或銅材料，並且位於互連件之間的級間接觸部是例如銅材料。互連件通過諸如氧化物之類的電介質材料彼此絕緣並且與器件絕緣。圖3示出了與多個互連件230的最終級並列或設置在多個互連件230的最終級上的電介質層235(如可見的)。

圖4示出了在將所述結構連接到載體晶片之後的圖3的結構。在所示實施例中，倒置圖3的結構200並且將其接合到載體晶片240。圖4示出了由例如單晶半導體材料或陶瓷或類似的材料組成的載體晶片240。在一個實施例中，電介質層245設置在載體晶片240上。圖4示出了載體晶片，該載體晶片接合到所述結構以使得位於多個互連件230上的電介質層235與載體晶片的電介質層245相鄰(電介質接合)。

圖5示出了在去除襯底210的部分之後的圖4的結構。在一個實施例中，減少襯底210以暴露器件層220。代表性地，可以通過機械機制(例如，研磨)或其它機制(例如，蝕刻)來去除襯底210的部分。圖5示出了結構200，結構200包括如可見的位於結構的頂表面上的暴露的器件層220。

圖6示出了在所述結構上形成存儲器器件之後的圖5的結構。圖6示出了存儲器元件或器件250，例如ReRAM、MRAM或通過接觸部255連接到器件層220中的器件的相變器件。要意識到的是，在一個實施例中，這樣的器件還通過例如接觸部226連接到多個互連件230中的互連件。

圖7示出了在所述結構上引入多個第二互連件之後的圖6的結構。圖7示出了與器件層220並列並且與存儲器器件250並列的多個互連件260。在一個實施例中，多個互連件250中的互連件的尺寸比相對應的多個互連件230中的互連件的尺寸更大(例如，更厚)。在一個實施例中，多個互連件260是如本領域中已知的銅材料和圖案。圖7示出了存儲器器件250中的相應器件與多個互連件260中的互連件之間的接觸部258。圖7還示出了通過例如接觸部265與器件層220中的器件連接的多個互連件250中的互連件。位於多個互連件260的第一級互連件上的器件之間的器件層接觸部(接觸部265)代表性地可以是鎢或銅材料，並且互連件之間的級間接觸部是例如銅材料。如所示的，與器件層220中的器件連接的多個互連件260中的互連件可以具有與連接到存儲器器件250的互連件的尺寸相比更小(例如，更薄)的尺寸。互連件通過電介質材料(例如，氧化物)彼此絕緣並且繼而與器件層和存儲器器件絕緣。

圖8示出了在將接觸點270引入到多個互連件260中的互連件之後的圖7的結構。這樣的接觸部還可以包括位於多個互連件260上方的所述結構上的金屬化層(如可見的)。圖8還示出了由例如氧化物組成的鈍化層165以用於使結構200的表面鈍化。接觸點270可以用於將結構200連接到諸如封裝襯底之類的襯底。一旦形成(如果以晶圓級形成)，那麼所述結構可以被分割成分立的單片3D IC。圖8代表性地示出了在分割之後的結構200並且以虛線(ghost lines)示出了通過接觸點270的焊料連接將所述結構連接到封裝。

圖9-12示出了形成單片3D IC的方法的第二實施例。

圖9示出了由例如單晶半導體材料(例如單晶矽)組成的襯底310。設置在襯底310上的器件層320包括相對高速的器件的一個或多個陣列，例如高速邏輯器件(例如，FinFET)。在圖9中並列在器件層320上的多個互連件330在其中嵌入有存儲器元件或器件350。存儲器器件350代表性地選自於ReRAM、MRAM、相變或其它器件並且如本領域中已知地形成。在一個實施例中，多個互連件330具有與器件層320中的精細間距、高速的器件兼容(例如，阻抗匹配)的尺寸。可以由本領域中已知的過程來形成這樣的多個互連件330。圖9示出了器件層320中的器件與多個互連件330中的互連件之間的器件等級的接觸部325。圖9還示出了存儲器器件350與器件層320中的器件之間的接觸部355。器件級接觸部325和355代表性地可以是鎢或銅材料。多個互連件330中的互連件之間的接觸部代表性地是銅材料。多個互連件330中的互連件和存儲器元件通過諸如氧化物之類的電介質材料彼此隔離。圖9還示出了由電介質材料組成的鈍化層335，鈍化層335上覆了多個互連件330中的最終互連件(如可見的)。

圖10示出了在將所述結構連接到載體晶片之後的圖9的結構。在一個實施例中，倒置圖9的結構300並且將其接合到載體晶片。圖10示出了由例如矽或陶瓷或其它適合的襯底組成的載體晶片340。在一個實施例中，載體晶片340的表面上覆了由例如氧化物組成的電介質層345。圖10示出了通過電介質材料的接合(電介質接合)並且示出了與載體晶片340並列的多個互連件330。

圖11示出了在從所述結構中去除襯底310的部分之後的圖10的結構。在一個實施例中，去除襯底310的部分以暴露器件層320。可以通過機械(例如，研磨)的或其它機制(例如，蝕刻)來去除襯底310。圖11示出了器件層320，器件層320包括所述結構的暴露的頂部(如可見的)。

圖12示出了在所述結構上引入多個互連件360之後的圖11的結構。如所示的，對與多個互連件360並列的器件層320的表面進行鈍化。在一個實施例中，多個互連件360中的互連件連接到存儲器器件350中的存儲器器件(例如，通過器件層320)。在一個實施例中，這樣的互連件具有比多個互連件330更大的(例如，更厚的)尺寸，互連件330類似地連接到存儲器器件350。圖12示出了將多個互連件360中的互連件連接到相應的存儲器器件350中的存儲器器件的接觸部362。圖12還示出了將多個互連件360中的互連件連接到器件層320中的器件的器件級接觸部364。在一個實施例中，要指出的是，與器件層320中的器件連接的多個互連件360中的互連件中的這樣的互連件可以具有與器件層中的器件兼容(例如，阻抗匹配)的尺寸(例如，厚度)。在一個實施例中，多個互連件360選自於通過電鍍工藝引入的諸如銅之類的材料，接觸部362和接觸部364代表性性地是銅或鎢材料並且互連件之間的接觸部是銅材料。圖12示出了通過諸如氧化物之類的電介質材料彼此隔離並且與存儲器元件中的器件層320隔離的多個互連件360。

圖12還示出了在將接觸點370引入到多個互連件360中的互連件之後的結構。這樣的接觸部可以是設置在結構上的金屬化層的部分或附加物。圖12還示出了具有鈍化層365(例如，由氧化物組成)的器件的表面的鈍化的結構。接觸點370可以用於將結構300連接到襯底，例如封裝襯底。一旦形成(如果以晶圓級形成)，那麼所述結構可以被分割成分立的單片3D IC。圖12代表性地示出了在分割之後的結構300並且以虛線示出了通過與接觸點370的焊料連接將所述結構連接到封裝。

圖13示出了包括本發明的一個或多個實施例的內插器400。內插器400是用於將第一襯底402橋接到第二襯底404的中間的襯底。第一襯底402可以是例如集成電路管芯。第二襯底404可以是例如存儲器模塊、計算機母板、或另一個集成電路管芯。通常，內插器400的目的在於將連接擴展到較寬的間距或者將連接重新布線成不同的連接。例如，內插器400可以將集成電路管芯耦合到球柵陣列(BGA)406，球柵陣列406隨後可以耦合到第二襯底404。在一些實施例中，第一和第二襯底402/404附接到內插器400的相對側。在其它實施例中，第一和第二襯底402/404附接到內插器400的同一側。並且在其它實施例中，通過內插器400的方式將三個或更多個襯底互連。

內插器400可以由環氧樹脂、纖維玻璃加強的環氧樹脂、陶瓷材料、或諸如聚醯亞胺之類的聚合物材料形成。在其它實施方式中，內插器可以由替代的剛性或柔性材料形成，這些材料可以包括在半導體襯底中使用的上述相同的材料，例如矽、鍺、以及其它Ⅲ-Ⅴ族和Ⅳ族材料。

內插器可以包括金屬互連件408和過孔410，其包括但不限於穿矽過孔(TSV)412。內插器400還可以包括嵌入式器件414，其包括無源和有源器件兩者。這樣的器件包括但不限於：電容器、去耦電容器、電阻器、電感器、熔絲、二極體、變壓器、傳感器、以及靜電放電(ESD)器件。諸如射頻(RF)器件、功率放大器、功率管理器件、天線、陣列、傳感器、以及MEMS器件之類的更加複雜的器件還可以形成在內插器400上。

根據本發明的實施例，本文中所公開的裝置或過程還可以用在內插器400的製造中。

圖14示出了根據本發明的一個實施例的計算設備500。計算設備500可以包括多個部件。在一個實施例中，這些部件附接到一個或多個母板。在替代的實施例中，這些部件被製造到單個片上系統(SoC)管芯上而非母板上。計算設備500中的部件包括但不限於集成電路管芯502和至少一個通信晶片508。在一些實施方式中，通信晶片508被製造為集成電路管芯502的部分。集成電路管芯502可以包括CPU 504以及管芯上存儲器506(常常被用作緩速存儲器)，其可以由諸如嵌入式DRAM(eDRAM)或自旋轉移矩(STTM或STTM-RAM)之類的技術提供。

計算設備500可以包括其它部件，這些其它部件可以或可以不物理和電氣地耦合到母板或在SoC管芯內製造。這些其它部件包括但不限於易失性存儲器510(例如，DRAM)、非易失性存儲器512(例如，ROM或閃速存儲器)、圖形處理單元514(GPU)、數位訊號處理器516、密碼協處理器542(執行硬體內的加密算法的專用處理器)、晶片組520、天線522、顯示器或觸控螢幕顯示器524、觸控螢幕控制器526、電池528或其它電源、功率放大器(未示出)、全球定位系統(GPS)設備544、羅盤530、運動協處理器或傳感器532(可以包括加速度計、陀螺儀、和羅盤)、揚聲器534、照相機536、用戶輸入設備538(例如鍵盤、滑鼠、觸控筆和觸摸板)、以及大容量儲存設備540(例如，硬碟驅動、光碟(CD)、數字多功能盤(DVD)等等)。

通信晶片508實現了用於往返於計算設備500進行數據傳輸的無線通信。術語「無線」及其派生詞可以用於描述可以通過使用經調製的電磁輻射來經由非固態介質傳送數據的電路、設備、系統、方法、技術、通信信道等。該術語並不暗示相關聯的設備不包含任何導線，雖然在一些實施例中它們可以不包含導線。通信晶片508可以實施多種無線標準或協議中的任何標準或協議，這些標準或協議包括但不限於Wi-Fi(IEEE 802.11系列)、WiMAX(IEEE 802.16系列)、IEEE 802.20、長期演進(LTE)、Ev-DO、HSPA+、HSDPA+、HSUPA+、EDGE、GSM、GPRS、CDMA、TDMA、DECT、藍牙、及其衍生物，以及被命名為3G、4G、5G及更高代的任何其它無線協議。計算設備500可以包括多個通信晶片508。例如，第一通信晶片508可以專用於較短距離的無線通信(例如Wi-Fi和藍牙)，並且第二通信晶片508可以專用於較長距離的無線通信(例如GPS、EDGE、GPRS、CDMA、WiMAX、LTE、Ev-DO等)。

計算設備500的處理器504包括根據上述實施例形成的單片3D IC，單片3D IC包括嵌入在互連區域中的存儲器器件。術語「處理器」可以指代對來自寄存器和/或存儲器的電子數據進行處理以將該電子數據轉換成可以儲存在寄存器和/或存儲器中的其它電子數據的任何設備或設備的一部分。

通信晶片508還可以包括根據上述實施例形成的單片3D IC，單片3D IC包括嵌入在互連區域中的存儲器器件。

在其它實施例中，容納在計算設備500中的另一種部件可以包含根據上述實施方式形成的單片3D IC，單片3D IC包括嵌入在互連區域中的存儲器器件。

示例

示例1是一種方法，該方法包括：在包括多個電路器件的集成電路器件層的相對側上形成多個第一互連件和多個第二互連件，其中，形成所述多個第一互連件和多個第二互連件中的互連件包括在所述互連件中嵌入存儲器器件；以及將所述存儲器器件中的存儲器器件耦合到所述多個第一互連件和所述多個第二互連件中的每個相應的互連件並且耦合到所述多個電路器件中的電路器件。

在示例2中，示例1的形成多個第一互連件包括在第一襯底的集成電路器件層上形成所述多個第一互連件，並且所述方法還包括：將所述第一襯底耦合到第二襯底，其中，所述多個第一互連件與所述第二襯底並列；去除所述第一襯底的部分以暴露所述電路器件層；在所暴露的電路器件層上形成存儲器器件；以及在所暴露的電路器件層上形成所述多個第二互連件。

在示例3中，示例2的所述多個第二互連件中的互連件的尺寸比所述多個第一互連件中的互連件的尺寸大。

在示例4中，示例3的方法還包括形成所述多個第二互連件中的互連件的接觸點，所述接觸點能夠操作用於連接到外部源。

在示例5中，示例1的形成多個第一互連件包括：在形成所述多個第一互連件的至少一部分之前，在第一襯底的集成電路器件層上形成所述多個第一互連件，並且所述方法還包括形成所述多個電路器件以及形成存儲器器件，其中，所述存儲器器件中的存儲器器件耦合到所述多個電路器件中的相應的電路器件。

在示例6中，在形成所述多個第一互連件之後，示例5的方法包括：將所述第一襯底耦合到第二襯底，其中，所述多個第一互連件與所述第二襯底並列；去除所述第一襯底的部分以暴露所述電路器件層；以及在所暴露的電路器件層上形成所述多個第二互連件。

在示例7中，示例1的所述多個第二互連件中的互連件的尺寸比所述多個第一互連件中的互連件的尺寸大。

在示例8中，示例6的方法包括形成所述多個第二互連件中的互連件的接觸部，所述接觸點能夠操作用於連接到外部源。

在示例9中，示例1的所述存儲器器件包括磁阻式隨機存取存儲器器件。

示例10是一種三維集成電路，所述三維集成電路由示例1-9中的任一項所述的方法製成。

示例11是一種裝置，該裝置包括：襯底，所述襯底包括位於集成電路器件層的相對側上的多個第一互連件和多個第二互連件，所述集成電路器件層包括多個電路器件，其中，所述多個第一互連件和多個第二互連件中的互連件包括：嵌入在所述互連件中的存儲器器件；以及耦合到所述多個第一互連件和所述多個第二互連件中的每個相應的互連件並且耦合到所述多個電路器件中的電路器件的所述存儲器器件中的存儲器器件。

在示例12中，示例11的所述多個第二互連件中的互連件的尺寸比所述多個第一互連件中的互連件的尺寸大。

在示例13中，示例12的裝置包括所述多個第二互連件中的互連件的接觸點，所述接觸點能夠操作用於連接到外部源。

在示例14中，示例11的存儲器器件包括磁阻式隨機存取存儲器器件。

在示例15中，示例12的存儲器器件嵌入在所述多個第二互連件中的互連件中。

在示例16中，示例12的存儲器器件嵌入在所述多個第一互連件中的互連件中。

示例17是一種方法，該方法包括：在第一襯底上的集成電路器件上形成多個第一互連件；將所述第一襯底耦合到第二襯底，其中，所述多個第一互連件與所述第二襯底並列；去除所述第一襯底的部分以暴露所述電路器件層；在所暴露的電路器件層上形成多個第二互連件；在所述多個第一互連件和所述多個第二互連件中的互連件中嵌入存儲器器件；以及將所述存儲器器件中的存儲器器件耦合到所述多個第一互連件和所述多個第二互連件中的每個相應的互連件並且耦合到所述多個電路器件中的電路器件。

在示例18中，示例17的存儲器器件嵌入在所述多個第一互連件中。

在示例19中，示例17的存儲器器件嵌入在所述多個第二互連件中。

在示例20中，示例18的所述多個第二互連件中的互連件的尺寸比所述多個第一互連件中的互連件的尺寸大。

在示例21中，示例11的方法包括形成所述多個第二互連件中的互連件的接觸點，所述接觸點能夠操作用於連接到外部源。

示例22是一種三維集成電路，所述三維集成電路由示例17-21中的任一項所述的方法製成。

在各種實施例中，計算設備1200可以是膝上型計算機、上網本計算機、筆記本計算機、超級本計算機、智慧型電話、平板電腦、個人數字助理(PDA)、超級移動PC、行動電話、臺式計算機、伺服器、印表機、掃描儀、監視器、機頂盒、娛樂控制單元、數位照相機、可攜式音樂播放器、或數字視頻記錄器。在其它實施方式中，計算設備1200可以是處理數據的任何其它電子設備。

對所例示的本發明的實施方式的以上描述(包括在摘要中所述的內容)並非旨在是詳盡的或者將本發明局限於所公開的精確形式。如相關領域中的技術人員將認識到的，雖然出於說明性目的在本文中描述了本發明的具體實施方式和示例，但在本發明的範圍內的各種等效修改是可能的。

鑑於以上的具體實施方式，可以對本發明做出這些修改。在所附權利要求中所使用的術語不應被解釋為將本發明局限於說明書和權利要求書中所公開的具體的實施方式。相反，本發明的範圍要完全由根據權利要求詮釋的建立的原則所解釋的所附權利要求來確定。