[发明专利]一种基于人工智能的高带宽芯片含Al材料BH工艺

说明书

本发明公开了一种基于人工智能的高带宽芯片含Al材料BH工艺，包括如下步骤：S1获得第一晶圆结构，进行光栅图形制作，以获得第二晶圆结构，进行二次外延生长处理，加入Al材料，得到第三晶圆结构；所述第三晶圆结构进行脊图形处理，得到第四晶圆机构；S3在所述第一晶圆结构、第二晶圆结构、第三晶圆结构和第四晶圆结构上方布设至少两层金属层，作为布线层使用；S4经互联线连接，对第四晶圆结构进行PN限制层生长；S5计算连线间距、线宽、互联线长度；S6集成人工智能通讯芯片；S7外联MPU微处理器模块，制得集成芯片。本发明通过获取四个圆晶结构，多次外延生长，可得到Al材料BH结构，形成两组芯片，具有高带宽、低成本等性能，促使人工智能的实现。

技术领域

本发明涉及芯片加工技术领域，具体为一种基于人工智能的高带宽芯片含Al材料BH工艺。

背景技术

BH工艺，即制造掩埋异质结结构的工艺，两种不同的半导体相接触所形成的界面区域.按照两种材料的导电类型不同,异质结可分为同型异质结(P-p结或N-n结)和异型异质(P-n或p-N)结,多层异质结称为异质结构，通常形成异质结的条件是:两种半导体有相似的晶体结构，相近的原子间距和热膨胀系数，利用界面合金、外延生长、真空淀积等技术,都可以制造异质结，异质结常具有两种半导体各自的PN结都不能达到的优良的光电特性,使它适宜于制作。

在芯片上进行BH工艺处理时，有的工艺其中选用的材料错误，无法满足工艺需求的同时，制得的材料中，其脊波导两侧仅由钝化层包覆起到限制电流作用，电场和光场限制作用皆较差，而且实际加工时，所得的成本率较低。

在芯片通讯领域，特别是芯片带宽问题上，如SIC芯片，其通过硅基内插转接板和HBM2内存芯片互连，微凸块之间的间距是50um，每个信道包含212个信号线，其中有128个数据信号，每个数据信号速率最高可以达到2.5Gb/s，可以得知26mm的裸片高度上，如果采用这种技术，最高支持的带宽只能达到0.78Tbps，远远小于双向12.8Tbps的带宽要求，更无法满足通讯中，特别是在区域网络环境下，人工智能逐渐形成的情况下，若是不具备较高的信号传输效率，极容易造成延迟，特别是人工智能设备的运行不流畅，影响实际使用。

在带宽无法满足实际需求的情况下，相应的，在芯片封装的情况下，封装不方便的同时，所消耗的开销较为昂贵，而且效率较低，整体上所需成本较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于人工智能的高带宽芯片含Al材料BH工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于人工智能的高带宽芯片含Al材料BH工艺，包括如下步骤：

S1采用In衬底上进行一次外延生长处理，获得第一晶圆结构，所述第一晶圆结构的上表面进行光栅图形制作，以获得第二晶圆结构，在所述第二晶圆结构表面进行二次外延生长处理，加入Al材料，得到第三晶圆结构；

S2所述第三晶圆结构进行脊图形处理，得到第四晶圆机构；

S3在所述第一晶圆结构、第二晶圆结构、第三晶圆结构和第四晶圆结构上方布设至少两层金属层，作为布线层使用；

S4经互联线实现第一晶圆结构、第二晶圆结构、第三晶圆结构和第四晶圆结构的连接，对第四晶圆结构进行PN限制层生长；

S5计算两层金属层的连线间距和互联线的线宽，计算互联线需要占用芯片边长的长度；

S6经处理得到Home Plug协议通讯模块和WiFi协议通讯模块两组芯片,将两个芯片并排放置，旋转任意一组芯片，进行芯片两两对齐，进行芯片互联，集成人工智能通讯芯片；

S7将所述两组芯片外联MPU微处理器模块，制得集成芯片。

优选的，所述两组芯片上皆安装有复数发送信号引脚和接收信号引脚。