【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种钻石复合晶圆的制造方法及一半导体结构。
技术介绍
1、5g及人工智能(ai)的出现激发3c领域的大量新的终端用途应用，即，高性能计算(high-performance computing,hpc)、数据中心(即，云端)、基地台(即，连接性)、商业/边缘(edge)电子设备(即，用户端/边缘端)及涵盖所有3c的人工智能(ai covering all3cs)，导致半导体的高速增长及数据通信(data communication)的指数级增长。根据思科全球云端指数，到2021年，全球数据中心ip流量将超过惊人的20皆位元组(20x1021bytes)，比2016年的6.8皆位元组增长了3倍以上。面向高性能计算(high-performance computing,hpc)的半导体装置就集成电路(ic)及ic封装技术而言，数据中心及人工智能(ai)市场始终代表着最先进的技术。对于高端智能手持应用来说也是如此。
2、暴增的数据流量需要先进的ic，特别是处理器(processors)及存储器(memories)，以及先进的系统级封装(system-in-a-package,sip)封装在用于高hpc、数据中心、ai、高端智能手持及5g/6g极端应用上(extreme)。这反过来推动了同时发生的涵盖ic、封装及系统级别的以下四项产业颠覆：(a).从越来越大的处理器系统芯片(ever-larger processor soc die)到基于系统内小芯片(chiplets-in-sip)的分散小芯片(disaggr
3、为了提供越来越高的性能以处理指数型增长的数据流量，数据中心的处理器芯片功率预期从2018年～2025年将增长5倍，达到每芯片1000瓦特(watt)，其中芯片被封装于2.5d ic、3d ic及/或系统内小芯片(chiplets-in-sip)平台。某些ai应用，例如cerebra的8"×8"晶圆级ai处理器芯片，其为有史以来最大的soc，每个芯片的功耗已经达到惊人的15kw。根据《自然》杂志发表的文章”how to stop data centers from gobbling up theworld’s electricity”(2018年9月12日)，数据中心及通信网络的能耗到2030年将达全球总电力需求的17％。随着产业在电力及冷却方面(透过例如是空气、直接到芯片液态冷却(direct-to-chip liquid cooling)及/或液态浸没式(liquid immersion))的努力，数据中心功耗及相关芯片的热管理预期将继续限制云端(cloud)及5g/6g数位世界/经济应用的全部潜力。除了功耗不断上升之外，数据中心功率密度要求也逐年提高。目前平均机架功率密度(rack power density)约为7kw～16kw。对于hpc及数据中心，每个机架的功率密度可能达到100kw。
4、数据中心正在最大限度地消散例如是服务器等应用的热量。(其占驱动数据中心所用电力的40％的服务器)、网络接口卡(network interface cards,nics)及光纤收发器(fiber-optic transceivers)及开关速度与功率效率之间的权衡。对于需要极高密度的小型设备，例如光收发器(及硅光子学)而言，电源管理面临挑战，理由是电源体积大且距离它们太远。
5、上述市场推力连同最近展示的钻石生成工业生成更大、更高质量、电子级钻石膜(通常透过微波等离子体辅助化学气相沉积(cvd))的能力，对于钻石(多晶钻石(pcd)和单晶钻石(scd)来说是绝佳机会，对于及硅-钻石及sic(碳化硅)-钻石复合晶圆(例如双芯片及三晶圆)更是如此，将被实施以创建用于前述高功率及5g/6g应用的新型先进ic及先进sip。利用钻石的「极端」特性，特别是极端导热性tc(～24w/cm·k)，其比铜大5倍，极高的击穿电场(～20mv/cm)及极低的热膨胀系数(室温下～1ppm/℃)。钻石具有地球上所有材料中最高的热导率(tc)。
技术实现思路
1、根据本专利技术一实施例，提供了一种形成具有一第一预定直径的一第一钻石复合晶圆、一第二钻石复合晶圆或一第三钻石复合晶圆的方法。方法包括：准备多个钻石块，其中各钻石块的尺寸小于第一预定直径；将此些钻石块附着于具有第一预定直径的一第一半导体基板上，以形成一第一暂时复合晶圆，其中第一半导体基板的热导率小于此些钻石块的热导率；以及，填充第一暂时复合晶圆之此些钻石块之间的多个间隙，以形成一第一钻石复合晶圆；或者，将第一钻石复合晶圆附着到具有第一预定直径的一第二半导体基板上，以形成一第二钻石复合晶圆，且/或者从第一钻石复合晶圆上去除第一半导体基板，以形成一第三钻石复合晶圆。
2、根据本专利技术另一实施例，提出一种形成具有一第一预定直径的一第一钻石复合晶圆、一第二钻石复合晶圆、一第三钻石复合晶圆或一第四钻石复合晶圆的方法，包括以下步骤：沉积钻石于具有小于第一预定直径的第二预定直径的第二半导体基板上，以形成第二暂时复合晶圆，其中第二半导体基板的热导率小于钻石的热导率；将数个第二暂时复合晶圆附着至具有第一预定直径的第一暂时载体上，以形成第一暂时复合晶圆，并填充数个第二钻石复合晶圆之间的间隙，以形成第一钻石复合晶圆；将第一钻石复合晶圆接合至具有第一预定直径的第二半导体基板，以形成第二钻石复合晶圆，从第一钻石复合晶圆上移除第一半导体基板，以形成第三钻石复合晶圆，及本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种钻石复合晶圆的制造方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该钻石复合晶圆包括具有一预定直径的一半导体基板及一位于该半导体基板上的多个钻石块。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该半导体基板包括整并成该预定直径的多个半导体块。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，更包括：
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该第一重布层形成于该半导体基板上，且该第二重布层形成于该多个钻石块上。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，各该通孔包括一电通孔、一光通孔、一热通孔及/或一流体通孔。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该第一重布层及/或该第二分布层包括一电互连或一光波导。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该钻石复合晶圆包括具有一预定直径的一第一半导体基板、位于该第一半导体基板上的多个钻石块、以及位于该第一半导体基板上的具有该预定直径的一第二半导体基板。
10.如权利要求9所
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，更包括：
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该钻石复合晶圆包括整并成该预定直径的多个钻石块。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，该第一重布层及该第二重布层形成在以该预定直径整并的该多个钻石块的多个不同侧上。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种钻石复合晶圆的制造方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该钻石复合晶圆包括具有一预定直径的一半导体基板及一位于该半导体基板上的多个钻石块。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该半导体基板包括整并成该预定直径的多个半导体块。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，更包括：
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该第一重布层形成于该半导体基板上，且该第二重布层形成于该多个钻石块上。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，各该通孔包括一电通孔、一光通孔、一热通孔及/或一流体通孔。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该第一重布层及/或该第二分布层...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐和明，颜薇，卢超群，
申请(专利权)人：铨心半导体异质整合股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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