一种复合集成电路(IC，100)在重建晶圆底座上结合具有第一晶上互连结构(114)的第一IC晶粒(芯片，102)与具有第二晶上互连结构(115)的第二IC晶粒(104)。第二IC晶粒是以氧化物对氧化物边缘接合(110)而被边缘接合到第一IC晶粒。芯片对芯片互连结构(118)电气耦合第一IC晶粒与第二IC晶粒。制造所述种复合集成电路的方法亦被描述于此。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术概括关于集成电路，且更特别关于由多个晶粒(die)来制造大的集成电路。
技术介绍
针对于已知的节点技术,增大集成电路(IC, integrated circuit)尺寸典型提高可在芯片(chip)所纳入的功能性。不幸的是，缺陷经常随着芯片面积而按比例增减。大的芯片是相较于较小芯片者而更有可能纳入缺陷。缺陷影响良率，且良率损失经常随着增大芯片尺寸而提高。已经开发种种技术以提供大IC至期望良率程度。 提供大IC的一种方式是从在硅置入件上的多个较小IC(晶粒)来构成大1C。硅置入件是本质为基板，在硅置入件已经处理以提供金属接线与接点之后，晶粒是覆晶式接合到硅置入件。举例来说，如通称为“后端处理”，硅晶圆是经制造以形成一或多个硅置入件，其具有连接到通孔的数个图型化金属层与中间绝缘层。习知之导电通孔通过绝缘层而与图型化金属层连接在一起，且晶粒是以微凸块阵列而物性地且电性地连接到置入件。这些图型化金属层提供对IC晶粒的高密度互连图型(pattern)。硅置入件是将细间距的晶粒连接到置入件相对面上的较粗的凸块阵列，且提供在晶粒之间的互连。导电贯穿娃通孔(TSV, through-silicon via)延伸通过娃置入件以将晶粒电气连接到娃置入件相对面上的凸块阵列。此凸块阵列是被用以将大IC电气且机械连接到图型化电路板或封装基板。不幸的是，要制造导电TSV是相当昂贵的且诸如电镀TSV之对于TSV的一些技术引入显著的处理延迟。举例来说，贯穿电镀TSV的使用可能对大IC的处理流程增加二到三个小时。避免先前技术的缺点来提供大IC是期望的。
技术实现思路
—种复合或多芯片集成电路(IC)具有第一 IC晶粒(芯片)，其被安装在重建晶圆底座上且具有第一晶上(on-chip)互连结构；及第二 IC晶粒，其被安装在重建晶圆底座上且具有第二晶上互连结构。第二 IC晶粒是以氧化物对氧化物(oxide-to-oxide)边缘接合而被边缘接合到第一 IC晶粒。被配置在第一 IC晶粒上且在第二 IC晶粒上的芯片对芯片(chip-to-chip)互连结构将第一晶上互连结构电气耦合到第二晶上互连结构。在又一个实施例中，所述IC具有在芯片对芯片互连结构上的接触阵列，诸如球栅阵列或凸块阵列。在一个特定实施例中，重建晶圆底座包含造模化合物。在一个特定实施例中，氧化物对氧化物边缘接合包含二氧化硅。在又一个实施例中，所述IC包括其安装在重建晶圆底座上且具有第三晶上互连结构的第三IC芯片，第三晶上互连结构是通过芯片对芯片互连结构而被耦合到第一晶上互连结构或第二晶上互连结构的至少一个。在一个特定实施例中，芯片对芯片互连结构包括第一图型化金属层、在第一晶上互连结构与第二晶上互连结构与第一图型化金属层之间的第一介电层、第二图型化金属层以及在第一图型化金属层与第二图型化金属层之间的第二介电层。在再一个实施例中，第一导电通孔是从第一图型化金属层延伸通过第一介电层到第一晶上互连结构，且第二导电通孔是从第二图型化金属层延伸通过第二介电层到第一图型化金属层。在另一个实施例中，一种复合IC是藉由生广IC晶粒所制造,各个IC晶粒具有晶上互连结构。IC晶粒的边缘是被抛光，且氧化物层是被沉积来涂覆IC晶粒的边缘以形成边缘氧化物层。在一些实施例中，即将成为复合IC周边边缘的晶粒之边缘系为未抛光。边缘氧化物层是诸如藉由以氨溶液或氧电浆处理而被活化，且IC晶粒是以一或多个复合IC图型而配置在边缘接合载件上。IC晶粒为边缘接合在一起，例如使用低温接合方法，其在特定方法中包括将IC晶粒加热到不大于摄氏250度的温度。力量是被选用式施加在边缘接合过程期间以使IC晶粒保持为彼此接触。重建晶圆底座是形成在IC晶粒上以形成重建晶圆。在一个特定实施例中，重建晶 圆底座是由造模化合物所作成。在重建晶圆上的芯片对芯片互连结构电气耦合载晶互连结构。若重建晶圆具有超过一个复合1C，所述复合IC是从重建晶圆经单一化。在一个特定实施例中，氧化物层包含沉积的二氧化硅且为以不大于摄氏450度的温度而沉积。在一个特定实施例中，制造芯片对芯片互连结构包括在重建晶圆上形成至少二个图型化金属层具有中间介电层。在一个特定实施例中，中间介电层包含沉积的二氧化硅层，且二个图型化金属层中的第一个包含金属镶嵌(damascene)或双金属镶嵌图型化金属层。在又一个实施例中，在制造芯片对芯片互连结构之后而在使复合IC单一化之前，第一接触阵列(例如球栅阵列或焊锡凸块阵列)是形成在重建晶圆的第一复合IC上，且第二接触阵列是形成在重建晶圆的第二复合IC上。在一些实施例中，在重建晶圆上的复合IC是均为相同型式(图型)。或者是，IC晶粒是以不同图型所配置来产生不同型式的复合1C。举例来说，第一多个IC晶粒是以第一复合IC图型所配置，且第二多个IC晶粒是以不同于第一复合IC图型的第二复合IC图型所配置。附图说明图I是根据一个实施例之IC的横截面图。图2是根据一个实施例在制造IC的步骤中之具有沉积氧化物层的晶粒的侧视图。图3是在边缘接合载件上的晶粒的侧视图。图4是图3的边缘接合晶粒为具有重建晶圆底座的侧视图。图5是具有用于多个复合IC的芯片对芯片互连结构之重建晶圆的侧视图。图6是根据一个实施例之复合IC的平面图。图7是根据一个实施例之制造集成电路方法的流程图。图8是根据一个实施例之使用于复合IC的IC芯片的平面图。具体实施例方式图I是根据一个实施例之IC 100的横截面图。所述种IC包括多个芯片(晶粒)102、104、106，其彼此为边缘接合且被安装在诸如硅晶圆或造模化合物的重建晶圆底座108之上。在一些实施例中，所述载件是多晶或单晶硅载件。或者是，载件是由造模化合物所形成。在一个特定实施例中，在造模材料中纳入硅粒子或其他粒子以改良热膨胀匹配或导热性。晶粒102、104、106 是诸如场可程序门阵列(FPGA, field-programmable gatearray)、处理器、特殊应用IC (ASIC, application-specifc 1C)、或存储器芯片(例如RAM)的1C。所述晶粒可为相同型式者(例如均为FPGA芯片)或为不同型式者(例如一些为FPGA且一些为RAM芯片)。所述晶粒是小于IC 100的1C，且将被称作为晶粒，使得这些实际芯片在后续描述中为与较大的IC 100作区别。晶粒102、104、106已经被测试且经挑选来确保有缺陷的晶粒不会被使用在IC 100中，且为以氧化物对氧化物接合110而边缘接合在一起。氧化物对氧化物接合110的厚度是为了说明而经夸大。为了便于讨论，晶粒102、104、106及IC 100的顶面将指主要处理表面(即图型化金属互连层与中间介电层为以通称为后端IC制造顺序者而被形成在其上的表面，亦被称为面)。所述晶粒及IC的底面将指晶粒电路为形成在其上的硅晶圆背面。举例来说，晶粒102的底面112是被附接到重建晶圆底座108。如在IC芯片制造技术中为通常已知，晶粒102的晶上互连结构114已使用一连串的图型化金属层、中间介电层以及导电通孔而被形成在晶粒102的顶面上。举例来说，FPGA晶粒可能具有十一个图型化金属层，其通常从硅芯片基板为按其顺序所描述(例如M1、M2.....Mil)。晶上互连本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿利弗·瑞曼，帆特桑·穆拉立，
申请(专利权)人：吉林克斯公司，
类型：发明
国别省市：
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