[发明专利]高带宽内存结构及其制作方法

说明书

本发明提供了一种高带宽内存结构及其制作方法，包括：形成基板，在基板上附连芯片；形成散热盖体于芯片之上；制备水冷散热系统，所述水冷散热系统具有三维蜂窝状的微槽道；将水冷散热系统附连于所述散热盖体之上，在微槽道内灌入制冷液；使导热管依次穿过水冷散热系统及散热盖体，直至到达芯片的表面。

技术领域

本发明涉及集成电路封装技术领域，特别涉及一种高带宽内存结构及其制作方法。

背景技术

随着人们对存储需求的日益增长，DRAM已朝着超高速、大容量、低功耗需求不断发展。其中，速度更快、体积更小、容量更大无疑是DRAM的关键要素。随之推出的高带宽内存(High-Bandwidth Memory，简称HBM)技术无疑带领我们跨出了一大步，开启了高端存储市场的新篇章。

HBM标准主要针对显卡市场，它的接口操作频率和带宽要高于Wide-IO技术。HBM使用3DIC技术把多块内存芯片堆叠在一起，并使用2.5D技术把堆叠内存芯片和GPU在载板上实现互联。

HBM技术可以带给我们更高的速度，更高的带宽，更多地IO数量，更低的功耗及更小的外形。但与此同时，大量DRAM堆叠，再和GPU封装在一起，这必然会产生大量的热，如何高效有力地散热便成为一项巨大的挑战。

针对目前常规的散热方式，很难将如此高密度集成芯片产出的热量散出，这必然导致元器件老化速度加快，缩短器件使用寿命，影响产品性能。

目前常见的采用散热盖+热沉+强制对流的散热方式，这种方式散热结构简单，热量流动只在二维平面上，且流向也较为单一，导热介质效果一般，很难达到像HBM这样高密度3D集成结构的散热需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高带宽内存结构及其制作方法，以解决现有的常规的散热方式无法满足HBM结构的散热需求的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种高带宽内存结构的制作方法，包括：

形成基板，在基板上附连芯片；

形成散热盖体于芯片之上；

制备水冷散热系统，所述水冷散热系统具有三维蜂窝状的微槽道；

将水冷散热系统附连于所述散热盖体之上，在微槽道内灌入制冷液；

使导热管依次穿过水冷散热系统及散热盖体，直至到达芯片的表面。

可选的，在所述的高带宽内存结构的制作方法中，制备水冷散热系统包括：

制备第一散热板，包括在硅板表面形成钝化层，在硅板表面刻蚀出微槽道、进液口、出液口和第一导热管通孔，所述第一导热管通孔具有第一深度，所述微槽道具有第二深度，所述第一深度大于第二深度；

以制备第一散热板的方法制备第二散热板，所述第二散热板的结构与所述第一散热板的结构互为镜像；

通过第一散热板的钝化层与第二散热板的钝化层键合，其中第一散热板的微槽道与第二散热板的微槽道相对，第一散热板的第一导热管通孔与第二散热板的第一导热管通孔相对、第一散热板的进液口与第二散热板的进液口相对、第一散热板的出液口与第二散热板的出液口相对；

将第一散热板和第二散热板减薄，分别露出第一导热管通孔；

在第一散热板的表面进行刻蚀，暴露出进液口和出液口，进液口和出液口用于制冷液的流入与流出。

可选的，在所述的高带宽内存结构的制作方法中，微槽道呈蜂窝状遍布整个第一散热板和第二散热板，并在微槽道之间形成六边形凸台侧壁，所述第一导热管通孔为贯穿所述六边形凸台的通孔，所述第一导热管通孔不与微槽道内的制冷液连通。

可选的，在所述的高带宽内存结构的制作方法中，形成散热盖体于芯片之上包括：