[发明专利]一种适用于晶圆级异质异构芯粒的集成结构和集成方法

权利要求书

1.一种适用于晶圆级异质异构芯粒的集成结构，包括依次连接的异质异构芯粒（1）、晶圆基板（13）以及芯粒配置基板（9），其特征在于：一组异质异构芯粒（1）与硅转接板（2）连接，形成的标准集成件（3），一组标准集成件（3）再与晶圆基板（13）上配合设置的重复的标准集成区域（4）相连，晶圆基板（13）尺寸≥8寸；

所述硅转接板（2）上表面设有异构的转接板微凸点（16），用于键合异质异构芯粒（1），下表面设有与晶圆基板标准集成区域（4）相配合的标准化的转接板微焊盘（15），用于键合晶圆基板（13），转接板微凸点（16）与转接板微焊盘（15），在硅转接板（2）内配合连接；

硅转接板（2）根据芯片功能设计布线线路时，对单一信号传输采用直连，或将电源信号类合并；硅转接板（ 2） 设有不同类型的硅转接板；硅转接板（ 2） 上根据不同的异质异构芯粒（ 1） ，又配置不同类型的异构预制件；将第一异质异构芯粒和第二异质异构芯粒与直连的第一硅转接板键合，注塑后研磨减薄，形成第一标准集成件；将第三异质异构芯粒和第四异质异构芯粒与合并的第二硅转接板键合，注塑后研磨减薄，形成第二标准集成件。

2.根据权利要求1所述的一种适用于晶圆级异质异构芯粒的集成结构，其特征在于：所述晶圆基板（13）上表面设有重复的标准化基板微凸点阵列，用于键合转接板微焊盘（15），基板微凸点（14）经硅通孔（5）在晶圆基板（13）下表面引出，引出的硅通孔（5）通过植球（6），与芯粒配置基板（9）贴合。

3.根据权利要求1所述的一种适用于晶圆级异质异构芯粒的集成结构，其特征在于：所述的硅转接板（2）中设有多层重布线层（7），用于连接异质异构芯粒（1）和/或晶圆基板（13）；和/或所述的晶圆基板（13）中设有多层重布线层（7），用于连接硅转接板（2）和/或芯粒配置基板（9）。

4.一种适用于晶圆级异质异构芯粒的集成方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤S1：制备晶圆基板（13），通过标准半导体工艺，在晶圆上设置硅通孔阵列，基于硅通孔阵列，在晶圆上表面构建基板微凸点阵列，重复图形化过程，在晶圆上形成重复的标准集成区域（4），晶圆基板（13）尺寸≥8寸；

步骤S2：制备硅转接板（2），通过硅转接板制备工艺，制备上表面设有异构的转接板微凸点（16），用于键合异质异构芯粒（1），下表面设有与晶圆基板标准集成区域（4）相配合的标准化的转接板微焊盘（15），用于键合晶圆基板（13），转接板微凸点（16）与转接板微焊盘（15），在硅转接板（2）内配合连接；根据芯片功能设计布线线路时，对单一信号传输采用直连，或将电源信号类合并；硅转接板（ 2） 设有不同类型的硅转接板；硅转接板（ 2） 上根据不同的异质异构芯粒（ 1） ，又配置不同类型的异构预制件；

步骤S3：将一组异质异构芯粒（1）与硅转接板（2）上表面键合，形成标准结构件；将第一异质异构芯粒和第二异质异构芯粒与直连的第一硅转接板键合，注塑后研磨减薄，形成第一标准集成件；将第三异质异构芯粒和第四异质异构芯粒与合并的第二硅转接板键合，注塑后研磨减薄，形成第二标准集成件；

步骤S4：将一组标准集成件（3）与晶圆基板（13）通过芯粒-晶圆键合方式集成，得到异质异构集成晶圆；

步骤S5：将异质异构集成晶圆与芯粒配置基板（9）贴合。

5.根据权利要求4所述的一种适用于晶圆级异质异构芯粒的集成方法，其特征在于：步骤S1中，通过通孔背面露头工艺，利用化学机械抛光将晶圆基板下表面减薄后，使硅通孔（5）从晶圆基板下表面引出。

6.根据权利要求4所述的一种适用于晶圆级异质异构芯粒的集成方法，其特征在于：所述步骤S3中的异质异构芯粒（1），通过下表面设有的芯粒微焊盘（17），与转接板微凸点（16）键合。

7.根据权利要求4所述的一种适用于晶圆级异质异构芯粒的集成方法，其特征在于：所述的硅转接板（2）中设有多层重布线层（7），用于连接异质异构芯粒（1）和/或晶圆基板（13）；和/或所述的晶圆基板（13）中设有多层重布线层（7），用于连接硅转接板（2）和/或芯粒配置基板（9）。