可兼容芯片的三维集成系统及其制作方法技术方案

本发明专利技术提供一种可兼容芯片的三维集成系统及其制作方法，至少对一个功能芯片进行扩展，形成囊括功能芯片及外围焊盘的扩展芯片，且功能芯片的焊盘通过再布线方式被电引出到外围焊盘，基于两个扩展芯片对应外围焊盘的对准键合，或者基于一个功能芯片与一个扩展芯片的对准键合，简单高效地完成了两个功能芯片之间的电气连接和三维集成，基于外围扩展的焊盘实现两个独立功能芯片间的集成连接，每个功能芯片可采用各自独立工艺体系制造，各个功能芯片可独立工作、确保性能最佳，对功能芯片的工艺兼容性强，使用场景广泛；同时，基于外围扩展的焊盘实现三维集成和电气连接，相比于复杂的硅通孔集成互连技术，制造过程相对简单，技术难度低，成品率高。成品率高。成品率高。

【技术实现步骤摘要】
可兼容芯片的三维集成系统及其制作方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别是涉及一种可兼容芯片的三维集成系统及其制作方法。

技术介绍

[0002]光电子探测器、图像传感器等光电类电子元器件由于外围驱动复杂、集成化低等缺点，在机载、航天等领域的大规模推广应用受到限制。可以说，光电类电子元器件或者其它电子元器件的三维集成(3D集成)是实现芯片级高集成化的发展趋势。为实现不同结构、不同类型芯片的三维集成，顶层整体架构设计十分关键，架构的合理与否，直接决定了三维集成方向、路线的正确与否，以及三维集成芯片的性能优劣。
[0003]而目前的多个功能芯片的三维集成技术方案至少存在如下缺陷：一是以CMOS工艺为载体的单片式三维集成，各个功能芯片不是独立的，功能芯片的性能无法达到最优，且集成的功能芯片的类型受一定限制，不同工艺套路的制作的不同功能芯片间无法相互集成；二是以硅通孔(TSV)技术为载体实现不同结构、类型芯片的三维集成或三维堆叠，需要基于多个不同功能芯片之间的堆叠连接进行硅通孔的多次刻蚀沉积，制造过程相对复杂，技术难度高，成品率低。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可兼容芯片的三维集成系统，其特征在于，至少包括：第一芯片，具有相对设置的正面和背面，其正面包括第一区域及第二区域，所述第二区域环绕所述第一区域设置，所述第一区域上设置有第一功能芯片，所述第二区域上设置有M个第一焊盘，所述第一功能芯片具有N个焊盘，所述第一功能芯片的N个焊盘与N个所述第一焊盘一一对应电气连接，且所述第一功能芯片的K个焊盘需要与第二功能芯片互联；第二芯片，具有相对设置的正面和背面，其正面包括第三区域及第四区域，所述第四区域环绕所述第三区域设置，所述第三区域上设置有第所述二功能芯片，所述第四区域上设置有M个第二焊盘，所述第二功能芯片具有P个焊盘，所述第二功能芯片的P个焊盘与P个所述第二焊盘一一对应电气连接，且所述第二功能芯片的K个焊盘需要与所述第一功能芯片互联；其中，通过M个所述第一焊盘与M个所述第二焊盘的一一对应键合，以使所述第一芯片与所述第二芯片对齐并键合，且所述第一功能芯片的K个焊盘与所述第二功能芯片的K个焊盘一一对应电气连接；M、N、P、K分别为大于等于2的整数，且N＜M＜N+P，P＜M＜N+P，K＜N，K＜P，M＝N+P
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K。2.根据权利要求1所述的可兼容芯片的三维集成系统，其特征在于，M个所述第一焊盘环绕所述第一功能芯片设置，M个所述第二焊盘环绕所述第二功能芯片设置，所述第二区域上的M个所述第一焊盘与所述第四区域上的M个所述第二焊盘一一对齐设置。3.根据权利要求1或2所述的可兼容芯片的三维集成系统，其特征在于，所述第一芯片的背面上设置有M个通孔，M个所述通孔一一对应暴露出M个所述第一焊盘。4.一种可兼容芯片的三维集成系统，其特征在于，至少包括：第一芯片，具有相对设置的正面和背面，其正面包括第一区域、第二区域及第三区域，所述第二区域环绕所述第一区域设置，所述第三区域环绕所述第二区域设置，所述第一区域上设置有第一功能芯片，所述第二区域上设置有p个第一焊盘，所述第三区域上设置有m个第二焊盘，所述第一功能芯片具有n个焊盘，所述第一功能芯片的n个焊盘与n个所述第二焊盘一一对应电气连接，p个所述第一焊盘与p个所述第二焊盘一一对应电气连接，且所述第一功能芯片的k个焊盘需要与第二功能芯片互联；所述第二功能芯片，其具有相对设置的正面和背面，且其正面电引出p个焊盘，且所述第二功能芯片的k个焊盘需要与所述第一功能芯片互联；其中，通过所述第二功能芯片的p个焊盘与p个所述第一焊盘的一一对应连接，以使所述第二功能芯片设置在所述第一芯片的第二区域上，且所述第一功能芯片的k个焊盘与所述第二功能芯片的k个焊盘一一对应电气连接；m、n、p、k分别为大于等于2的整数，且n＜m＜n+p，p＜m＜n+p，k＜n，k＜p，m＝n+p
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k。5.根据权利要求4所述的可兼容芯片的三维集成系统，其特征在于，m个所述第二焊盘环绕所述第一功能芯片及p个所述第一焊盘设置，所述第二区域上的p个所述第一焊盘与所述第二功能芯片的p个所述第二焊盘一一对齐设置。6.根据权利要求4或5所述的可兼容芯片的三维集成系统，其特征在于，所述第一芯片的背面上设置有m个通孔，m个所述通孔一一对应暴露出m个所述第二焊盘。7.一种可兼容芯片的三维集成系统的制作方法，其特征在于，包括：获取第一功能芯片的版图布局设计和第二功能芯片的版图布局设计；
根据所述第一功能芯片的版图布局设计和所述第二功能芯片的版图布局设计，确定所述第一功...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小东，刘昌举，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十四研究所，
类型：发明
国别省市：