[发明专利]一种基于石墨烯做散热涂层的三维异构模组的制作方法

权利要求书

1.一种基于石墨烯做散热涂层的三维异构模组的制作方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

101)散热转接板制作步骤：通过光刻，刻蚀工艺在散热转接板的下表面制作TSV孔，在散热转接板下表面沉积氧化硅或者氮化硅，或者直接热氧化形成绝缘层，通过物理溅射，磁控溅射或者蒸镀工艺在绝缘层上方制作种子层，电镀金属，使金属填满TSV孔形成金属柱，在200到500度温度下密化金属；通过CMP工艺使散热转接板下表面金属去除，使散热转接板下表面只剩下填充的金属柱；

102)涂布石墨烯层步骤：通过旋涂，气相沉积工艺在TSV孔的开口面涂布石墨烯涂层；通过光刻和刻蚀工艺去除覆盖在金属柱上的石墨烯涂层，其中刻蚀工艺包括干法刻蚀、湿法刻蚀和电子束刻蚀中的一种或多种；

用临时载片与散热转接板设置石墨烯图层的面进行临时键合，通过研磨工艺减薄散热转接板的正面，使金属柱的底部露出；对散热转接板的正面通过沉积氧化硅或者氮化硅，或者直接热氧化形成钝化层覆盖，再CMP工艺使金属柱露出，拆除临时载片；

103)键合步骤：在发热芯片表面制作微凸点，通过热压键合的工艺把发热芯片键合在散热转接板的下表面上，使芯片底部跟散热转接板上的石墨烯涂层直接接触，形成三维异构模组。

2.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯做散热涂层的三维异构模组的制作方法，其特征在于：TSV孔直径范围在1um到1000um，深度在10um到1000um之间；绝缘层厚度范围在10nm到100um之间；种子层厚度范围在1nm到100um，其本身结构为一层或多层结构，其材质采用钛、铜、铝、银、钯、金、铊、锡、镍中的一种或多种混合；。

3.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯做散热涂层的三维异构模组的制作方法，其特征在于：石墨烯涂层厚度范围在100nm到1000μm之间。

4.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯做散热涂层的三维异构模组的制作方法，其特征在于：散热转接板采用4、6、8、12寸中的一种尺寸，厚度范围为200um到2000um之间，材质采用硅、玻璃、石英、碳化硅、氧化铝、环氧树脂、聚氨酯中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯做散热涂层的三维异构模组的制作方法，其特征在于：还包括底板，通过光刻、刻蚀工艺在底板下表面制作微流沟槽，通过光刻和电镀工艺在底板该表面制作RDL和焊盘；

对步骤102)散热转接板的上表面制作与底板下表面相对应的微流沟槽，通过光刻和电镀工艺在该面制作RDL和焊盘；

把散热转接板的上表面和底板的下表面做键合，形成具有散热微流通道的转接板，其中键合温度控制在150到500度范围；键合方式采用热压共晶键合或胶粘方式；通过研磨工艺减薄转接板未设置石墨烯涂层的表面，使金属柱露出，并对该面通过沉积氧化硅或者氮化硅，或者直接热氧化形成钝化层覆盖，再CMP工艺使金属柱露出。

6.根据权利要求5所述的一种基于石墨烯做散热涂层的三维异构模组的制作方法，其特征在于：微流沟槽宽度范围在1um到1000um，深度在10um到1000um之间。