一种集成电路结构的形成方法技术

本申请公开一种集成电路结构的形成方法，其特征在于，其包括倒置顶面设有导电凸块的至少一存储器器件于表面设置有导电凸起的一处理器器件，并使存储器器件和处理器器件部分交叠，且存储器器件上的部分导电凸块和处理器器件上的部分导电凸起相互接触并导通；焊接相互接触的导电凸起和导电凸块；倒置固定有存储器器件的处理器器件于一半导体介质，以使顶面设置有导电凸台的半导体介质上的导电凸台与未被存储器器件遮挡且位于处理器器件上的导电凸起；焊接相互接触的导电凸起和导电凸台，以使得存储器器件、处理器器件和半导体介质分别形成上述集成电路结构中存储器、处理器和半导体衬底。

【技术实现步骤摘要】
一种集成电路结构的形成方法
本专利技术涉及半导体领域，尤其涉及一种集成电路结构的形成方法。
技术介绍
目前，随着科技的不断发展，高性能运算(HPC)和人工智能(AI)技术迅猛发展，对于集成电路芯片的性能要求也越来越高。尤其是随着5G技术不断地与各行各业联合，一些领域要求集成电路芯片具有高数据传输速率、高吞吐、低延迟和大带宽的性能。多年以来，集成电路芯片制造厂家的技术发展和市场应用都遵循着摩尔定律，即集成电路芯片上所集成的电路的数目，每隔18个月就翻一番，而价格下降一半。但是集成的电路的数目增加，却对芯片的尺寸要求越来越小，因此，随着硅片上集成晶体管的数目增加，线路密度的增加，其复杂性和差错率也将呈指数增长，因此使全面而彻底的芯片测试几乎成为不可能。而一旦芯片上线条的宽度达到纳米(10^-9米)数量级时，相当于只有几个分子的大小，这种情况下材料的物理、化学性能将发生质的变化，而采用现行工艺的半导体器件不能正常工作，摩尔定律也就要走到尽头。现在芯片行业面临的两大挑战，一是如何实现集成复杂度最小化。二是怎样实现成本的最优化。正因为集成电路芯片本身结构的限制，因此，制造厂家从关注追求更高频率，更小尺寸的先进制程技术扩展到先进封装技术。当前主流的先进封装技术，包括Flip-Chip、WLCSP、Fan-Out、EmbeddedIC、3DWLCSP、3DIC、2.5Dinterposer等7个重要技术。无论采用何种封装技术，其都要解决方如何将内存放置在距离集成电路芯片(例如处理器)最近的地方，以通过较短的连线相连减少延迟、降低功耗。目前一种现有技术是将存储器和处理器并排布置在基板上，通过基板内的连线相连。但是采用这种技术的话，要求处理器和存储器之间在横向上间隔预定距离。如此一来，一方面使存储器和处理器之间的距离无法做到最小，另外一方面也增大了集成电路芯片横向上的尺寸。芯片横向上的尺寸增大，使得芯片的成本增加。另一种技术方式是将多个存储器和处理器裸片(die)部署在一层或多层带有TSV垂直互连通孔和高密度金属布线的硅基板上(Siinterposer)，然后进行封装。但是采用这种技术需要开设通孔，且需要在通孔中注入金属导电层。因此，这种技术十分复杂，不利于集成电路芯片生产良率和效率的提高。而且，存储器和处理器裸片之间始终间隔着硅基板，因此，所述存储器和所述处理器之间的间距无法最小化。
技术实现思路
本专利技术的另一个优势在于提供一种集成电路结构的形成方法，其中通过所述集成电路结构的形成方法形成的所述集成电路结构不仅能够做到尺寸较小，而且还能够使处理器和存储器之间的间距更小，从而满足对集成电路结构。本专利技术的另一个优势在于提供一种集成电路结构的形成方法，其中通过所述集成电路结构的形成方法形成的所述集成电路结构的制作工艺简单，从而能够提高所述集成电路结构的制作效率。本专利技术的另一个优势在于提供一种集成电路结构的形成方法，其中通过所述集成电路结构的形成方法形成的所述集成电路结构在横向上的尺寸能够更小，因而能够减少芯片制造商的制作成本。本专利技术的另一个优势在于提供一种集成电路结构的形成方法，其中通过所述集成电路结构的形成方法形成的所述集成电路结构由于相对地减少了所述存储器和所述处理器之间的间距，因此，所述集成电路结构具有相对较低的延迟率。本专利技术的另一个优势在于提供一种集成电路结构的形成方法，其中通过所述集成电路结构的形成方法形成的所述集成电路结构中存储器和处理器之间的间距减小后，有效地减少了因导通所述存储器和处理器所需要设置的导体的长度，进而有效地减少了所述集成电路结构的能耗。本专利技术的另一个优势在于提供一种集成电路结构的形成方法，其中通过所述集成电路结构的形成方法形成的所述集成电路结构中存储器和处理器之间的间距能够被减小，因此，因此，所述集成电路结构的差错率也相应地减。本专利技术的另一个优势在于提供一种集成电路结构的形成方法，其中通过所述集成电路结构的形成方法形成的所述集成电路结构中存储器和处理器之间的间距能够被减小，因此，所述集成电路结构发热量较小。为达到本专利技术以上至少一个优势，本专利技术提供一种集成电路结构的形成方法，其包括以下步骤：S1，倒置顶面设有导电凸块的至少一存储器器件于表面设置有导电凸起的一处理器器件，并使所述存储器器件和所述处理器器件部分交叠，且所述存储器器件上的部分所述导电凸块和所述处理器器件上的部分所述导电凸起相互接触并导通；S2，热压键合相互接触的所述导电凸起和所述导电凸块；S3，倒置固定有所述存储器器件的所述处理器器件于一半导体介质，以使顶面设置有导电凸台的所述半导体介质上的所述导电凸台与未被所述存储器器件遮挡且位于所述处理器器件上的所述导电凸起；和S4，热压键合相互接触的所述导电凸起和所述导电凸台，以使得所述存储器器件、所述处理器器件和所述半导体介质分别形成一集成电路结构中存储器、处理器和半导体衬底。根据本专利技术一实施例，所述半导体介质预先布置布线层。根据本专利技术一实施例，所述集成电路结构的形成方法还包括以下步骤：S5，提供一设有凹槽的承载板；S6，以导电凸起朝上的方式，置放所述处理器器件于所述凹槽；和S7，在完成所述步骤S3后，移出所述承载板。根据本专利技术一实施例，所述存储器和热压键合后的导电凸起和所述导电凸块在半导体衬底的厚度方向上的高度之和，与设置在所述处理器上朝向所述半导体衬底的一侧和所述半导体衬底之间的所述导电凸台和所述导电凸起在半导体衬底的厚度方向上的高度之和适配。根据本专利技术一实施例，多个所述导电凸起以及多个所述导电凸块间隔地设置。根据本专利技术一实施例，所述集成电路结构包括两层布线层，两层所述布线层对称地形成于所述半导体衬底的两侧。根据本专利技术一实施例，所述集成电路结构包括多个电导件，所述半导体衬底的顶侧和底侧之间形成多个穿孔，每个所述导电件穿过所述穿孔后两端分别电连接于位于所述半导体衬底顶侧的所述布线层和位于所述半导体衬底底侧的所述布线层，以形成特定的电路结构。根据本专利技术一实施例，所述集成电路结构还包括一电源板，其中所述电源板被所述电连件导通于所述存储器。根据本专利技术一实施例，所述电源板上设置至少一旁路电容。根据本专利技术一实施例，所述处理器被实施为一微处理器。附图说明图1示出了本专利技术所述集成电路结构的立体图。图2示出了本专利技术所述集成电路结构的半导体衬底和布线层的部分剖视图。图3示出了本专利技术所述集成电路结构的部分剖视图。图4示出了本专利技术所述布线层的剖视图。图5示出了本专利技术所述集成电路结构的制作流程的一个阶段的示意图。图6示出了本专利技术所述集成电路结构的制作流程的第二个阶段的示意图。图7示出了本专利技术所述集成电路结构的制作流程的第三个阶段的示意图。图8示出了本专利技术所述集成电路结构的制作流程图。具体实施方式以下描述用于揭露本专利技术以使本领本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成电路结构的形成方法，其特征在于，其包括以下步骤：/nS1，倒置顶面设有导电凸块的至少一存储器器件于表面设置有导电凸起的一处理器器件，并使所述存储器器件和所述处理器器件部分交叠，且所述存储器器件上的部分所述导电凸块和所述处理器器件上的部分所述导电凸起相互接触并导通；/nS2，热压键合相互接触的所述导电凸起和所述导电凸块；/nS3，倒置固定有所述存储器器件的所述处理器器件于一半导体介质，以使顶面设置有导电凸台的所述半导体介质上的所述导电凸台与未被所述存储器器件遮挡且位于所述处理器器件上的所述导电凸起；和/nS4，热压键合相互接触的所述导电凸起和所述导电凸台，以使得所述存储器器件、所述处理器器件和所述半导体介质分别形成上述一集成电路结构中存储器、处理器和半导体衬底。/n

【技术特征摘要】
1.一种集成电路结构的形成方法，其特征在于，其包括以下步骤：
S1，倒置顶面设有导电凸块的至少一存储器器件于表面设置有导电凸起的一处理器器件，并使所述存储器器件和所述处理器器件部分交叠，且所述存储器器件上的部分所述导电凸块和所述处理器器件上的部分所述导电凸起相互接触并导通；
S2，热压键合相互接触的所述导电凸起和所述导电凸块；
S3，倒置固定有所述存储器器件的所述处理器器件于一半导体介质，以使顶面设置有导电凸台的所述半导体介质上的所述导电凸台与未被所述存储器器件遮挡且位于所述处理器器件上的所述导电凸起；和
S4，热压键合相互接触的所述导电凸起和所述导电凸台，以使得所述存储器器件、所述处理器器件和所述半导体介质分别形成上述一集成电路结构中存储器、处理器和半导体衬底。


2.根据权利要求1所述集成电路结构的形成方法，其特征在于，所述半导体介质预先布置布线层。


3.根据权利要求1所述集成电路结构的形成方法，其特征在于，所述集成电路结构的形成方法还包括以下步骤：
S5，提供一设有凹槽的承载板；
S6，以导电凸起朝上的方式，置放所述处理器器件于所述凹槽；和
S7，在完成所述步骤S3后，移出所述承载板。


4.根据权利要求1所述集成电路结构的形成方法，其特征在于，所述存储...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡楠，崔传荣，肖敏，王琪，孔剑平，
申请(专利权)人：浙江毫微米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33