三维集成结构及其制作方法与流程

1.本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种三维集成结构及其制作方法。


背景技术：

2.随着摩尔定律速度的放缓，为了可以继续提升集成电路(ic)的性能，集成电路制造逐步向三维(3d)集成技术发展。这种工艺可以增加芯片的带宽，改善计算性能。
3.三维集成技术将多个具有不同功能或采用不同工艺制备的晶圆或芯片进行三维堆叠并互连，在较小面积内实现优越功能的同时，容易导致热量堆积，使得所形成的三维集成芯片的热流密度很大，存在积热问题，同时由于内部不同器件的耐热能力不同，容易导致三维集成芯片的热可靠性差。
4.为了提升散热能力，目前提出的一种方法是在三维集成芯片中设计散热微通道结构，通过冷却液实现热传导和固液热扩散，可以有效地带走三维集成芯片内的热量，改善积热问题，但是在三维集成芯片内部设计复杂的微通道结构会增加制造难度，极大降低产品良率和可靠性；目前提出的另一种方法是在三维集成芯片上设计额外的散热导热区域，使下方芯片产生的热量通过三维集成芯片内的散热管道从该散热导热区域导出，虽然可以改善积热问题，但是散热导热区域以及散热管道都占据了三维集成芯片的部分横向面积，增加了三维集成芯片小型化的难度，并且会显著增加成本。


技术实现要素：

5.为了提升三维集成结构的散热能力，同时避免显著增加制造难度及成本，本发明提供一种三维集成结构，另外提供一种三维集成结构的制作方法。
6.一方面，本发明提供一种三维集成结构，包括沿厚度方向堆叠且相邻的第一器件基片和散热片；其中，所述第一器件基片包括顶金属层和第一键合层，所述顶金属层和所述散热片分别位于所述第一键合层的两侧，所述顶金属层包括导热点，所述第一键合层中设置有与所述导热点连接的第一金属键合垫；所述散热片包括：
7.衬底，包括相对的第一表面和第二表面；以及
8.依次形成于所述第一表面的第一介质层、第一金属散热层和第二键合层，所述第二键合层中设置有与所述第一金属散热层连接的第二金属键合垫，所述第二金属键合垫与所述第一金属键合垫键合连接。
9.可选的，所述第一金属散热层包括沿所述第一介质层的表面延伸且在所述第二金属键合垫周围形成的均热结构，所述均热结构为实心金属层或者镂空金属层。
10.可选的，所述均热结构包括多条交叉设置的金属线。
11.可选的，所述散热片还包括：
12.依次形成于所述第二表面的第二介质层和第二金属散热层；
13.tsv导热孔，穿过所述衬底和所述第一介质层，且两端分别连接所述第一金属散热层和所述第二金属散热层。
14.可选的，所述三维集成结构还包括：
15.第二器件基片，所述第二器件基片相对于所述第一器件基片设置于所述散热片的另一侧；
16.tsv导通结构，穿过所述散热片且分别与所述第二器件基片与所述第一器件基片电连接，所述tsv导通结构与所述第一金属散热层和所述第二金属散热层绝缘隔离。
17.可选的，所述三维集成结构还包括：
18.第三器件基片，所述第三器件基片堆叠于所述第一器件基片远离所述散热片的一侧，所述第三器件基片与所述第一器件基片电性互连。
19.一方面，本发明提供一种三维集成结构的制作方法，包括：
20.形成第一器件基片，所述第一器件基片包括顶金属层和位于所述顶金属层上的第一键合层，所述顶金属层包括导热点，所述第一键合层中设置有与所述导热点连接的第一金属键合垫；
21.形成散热片，所述散热片包括衬底，所述衬底具有相对的第一表面和第二表面，所述散热片还包括依次形成于所述第一表面的第一介质层、第一金属散热层和第二键合层，所述第二键合层中设置有与所述第一金属散热层连接的第二金属键合垫；以及
22.通过所述第二键合层和所述第一键合层将所述第一器件基片和所述散热片键合，其中所述第二金属键合垫与所述第一金属键合垫键合连接。
23.可选的，每个所述第二金属键合垫与一个或者两个以上的第一金属键合垫键合连接。
24.可选的，所述散热片还包括tsv导热孔，所述tsv导热孔的一端连接所述第一金属散热层，另一端穿过所述第一介质层和部分所述衬底；将所述第一器件基片和所述散热片键合后，所述制作方法还包括：
25.从所述第二表面一侧减薄所述衬底，以露出所述tsv导热孔的另一端；以及
26.在所述第二表面形成第二金属散热层，所述第二金属散热层与所述tsv导热孔的另一端连接。
27.可选的，所述制作方法还包括：
28.形成tsv导通结构，使所述tsv导通结构穿过所述散热片以及所述第一键合层并与所述第一器件基片的所述顶金属层电连接，所述tsv导通结构与所述第一金属散热层绝缘隔离；
29.在所述tsv导通结构上键合第二器件基片，使所述tsv导通结构与所述第二器件基片上的电路连接。
30.本发明提供的三维集成结构包括沿厚度方向在第一器件基片上堆叠并相邻设置的散热片，提升了三维集成结构的散热能力，所述散热片中的第一金属散热层可以通过成膜工艺制作，相对于制作散热管道进行散热，制造难度大大降低，有助于确保产品的良率和可靠性，并且，由于所述散热片与所述第一器件基片堆叠设置，不影响三维集成结构的横向面积，成本较低。
31.本发明提供的三维集成结构的制作方法与上述三维集成结构属于一个总的构思，具有相同或相似的优点。
附图说明
32.图1是本发明一实施例的三维集成结构中的第一器件基片和散热片的剖面示意图。
33.图2是本发明一实施例中的均热结构和第二金属键合垫的平面示意图。
34.图3是本发明另一实施例的三维集成结构中第一器件基片和散热片的剖面示意图。
35.图4是本发明一实施例的三维集成结构的制作方法的流程示意图。
36.图5a至图5e是本发明一实施例的三维集成结构的制作方法在不同步骤得到的剖面结构示意图。
37.附图标记说明：
38.100-第一器件基片；110-顶金属层；111-导热点；112-电路连接点；120-第一键合层；121-第一金属键合垫；200-散热片；210-衬底；210a-第一表面；210b-第二表面；220-第一介质层；230-第一金属散热层；240-第二键合层；241-第二金属键合垫；250-第二介质层；260-第二金属散热层；201-tsv导热孔；270-第三介质层；271-tsv导通孔；280-第四介质层；281-金属互连层；290-第三键合层；291-第三金属键合垫；300-第二器件基片；310-第四键合层；311-第四金属键合垫；320-焊盘。
具体实施方式
39.以下结合附图和具体实施例对本发明的三维集成结构及其制作方法作进一步详细说明。根据下面的说明，本发明的优点和特征将更清楚。应当理解，说明书的附图均采用了非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
40.本发明实施例涉及一种三维集成结构。所述三维集成结构可包括三维堆叠并互连的至少两个器件基片(例如下文中的第一器件基片100、第二器件基片300)。每个器件基片可包括基于半导体衬底并采用半导体工艺形成的电子元器件，所述电子元器件可以包括mos器件、传感器件、存储器件及无源器件中的至少一种，所述传感器件可以为感光器件或mems传感器等，所述存储器件可以包括非易失性存储器或随机存储器等，所述非易失性存储器可以包括nor型闪存、nand型闪存、铁电存储器或相变存储器等，所述无源器件可以包括电阻或电容等。所述电子元器件可以为平面型器件或立体器件，所述立体器件例如为fin-fet(鳍式场效应晶体管)或三维存储器等。所述电子元器件可以由介质材料覆盖，该介质材料可以为单层或叠层，该介质材料可以包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅及掺氮碳化硅等介质材料中的一种或其组合，还可以包括硼磷硅酸盐玻璃(bpsg)、非掺杂的硅酸盐玻璃(usg)、旋涂玻璃(sog)、四乙基原硅酸盐(teos)或高密度等离子体cvd(hdp-cvd)氧化物等等。每个器件基片还可以具有在垂直空间内形成的互连结构，所述互连结构可包括至少一层金属互连线以及用于实现不同层的金属互连线互连的接触插塞。所述器件基片可以具有晶圆级尺寸或者芯片级尺寸，所述器件基片可以是一晶圆结构或者一芯片，如光电芯片、生物芯片、存储芯片、逻辑芯片、计算芯片等。示例性地，一实施例中的三维集成结构包括三维堆叠的逻辑芯片和存储芯片，以便于利用逻辑芯片进行高速运算和利用存储芯片进行高速存储。
41.为了提升三维集成结构的散热能力，同时避免显著增加制造难度及成本，本发明实施例的三维集成结构包括沿所述器件基片的厚度方向堆叠的至少一个散热片，所述散热片可以设置在三维集成结构的底部、顶部或者器件基片之间。具体说明如下。
42.参照图1，本发明实施例的三维集成结构包括沿厚度方向堆叠且相邻的第一器件基片100和散热片200，所述散热片200与所述第一器件基片100键合连接，例如采用混合键合(hybridbonding)或其它适合的键合方式。参照图1，作为示例，一实施例中，散热片200设置在三维集成结构的底部或顶部，其它器件基片在第一器件基片100远离散热片200的一侧堆叠。
43.所述第一器件基片100包括顶金属层110和第一键合层120，所述第一键合层120与散热片200键合，即所述顶金属层110和所述散热片200分别位于所述第一键合层120的两侧。所述第一键合层120可包括介质材料以及嵌设于介质材料中的第一金属键合垫121。所述顶金属层110为第一器件基片100靠近散热片200一侧的顶部金属，所述顶金属层110可包括金属互连线。所述顶金属层110可包括一个或多个导热点111，所述导热点例如为顶金属层110中容易积热的位置或便于连接散热组件的位置。一实施例中，导热点111通过对第一器件基片100进行热仿真获得。所述第一键合层120中设置有与所述导热点111连接的第一金属键合垫121，在键合散热片200后，可以通过所述第一金属键合垫121将导热点111的热量分散到散热片200。
44.所述散热片200包括衬底210，衬底210可以包括硅、锗、硅锗、碳化硅、氧化镓、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟或锑化铟等，或者还可以包括其它的材料(例如gaasp、alinas、algaas、gainas、gainp或gainasp等)，或者还可以采用上述材料的组合。所述衬底210上可形成电子元器件，也可以不形成电子元器件。本发明实施例中，衬底210例如为硅衬底，利用硅良好的导热性能，可获得较佳的散热效果。
45.所述衬底210包括相对的第一表面210a和第二表面210b，示例的，第一表面210a为衬底210的正面，第二表面210b为衬底210的背面。在另一些实施例中，所述第一表面210a也可以是衬底210的背面，相应的，第二表面210b为衬底210的正面。
46.所述散热片200还包括依次形成于衬底210第一表面210a的第一介质层220、第一金属散热层230和第二键合层240。所述第一介质层220可包括氧化硅、氮化硅和氮氧化硅等介质材料中的至少一种。所述第二键合层240中设置有与所述第一金属散热层230连接的第二金属键合垫241，所述第二金属键合垫241与上述第一金属键合垫121键合连接，也即，上述第一键合基片100的顶金属层110中的导热点111通过第一金属键合垫121及第二金属键合垫241被连接至散热片200中的第一金属散热层230。
47.所述第一金属散热层230可包括沿所述第一介质层220的表面延伸且在所述第二金属键合垫241周围形成的均热结构，以便于使第二金属键合垫241和第一金属键合垫121所传递的导热点111的热量沿衬底210第一表面210a上二维平面内的导热路径分散及散热，并且进一步通过衬底210散热。所述均热结构可以是实心金属层(非镂空)或者镂空金属层。第一金属散热层230可采用导热性较佳的金属材料形成，例如可以包括钨、铝和铜等金属中的至少一种。参照图2，一实施例中，所述均热结构包括多条交叉设置的金属线，其中多条交叉设置的金属线有助于热量传递和散发，可以增大散热片200的均热散热能力。所述均热结构例如为一网格结构，其中镂空网格的横截面可为三角形、方形、圆形或者其它适合的形
状。需要说明的是，图2所示的均热结构中，各条金属线的长度及宽度相同，且仅在相互垂直的两个方向上延伸，但本发明不限于此，均热结构中各金属线的长度和/或宽度也可以不同，并且，各金属线的延伸方向可以不限于相互垂直的两个方向，可以根据三维集成结构的整体结构以及散热效果设置。
48.图1所示实施例中的三维集成结构中，散热片200的散热组件主要包括第一金属键合垫121、第二金属键合垫241、第一金属散热层230以及衬底210，第一金属键合垫121、第二金属键合垫241、第一金属散热层230、第一介质层220及衬底210构成导热点111的散热路径。
49.图3是本发明另一实施例的三维集成结构中第一器件基片和散热片的剖面示意图。参照图3，为了增强散热能力，散热片200的散热组件除了第一金属键合垫121、第二金属键合垫241、第一金属散热层230以及衬底210，还包括tsv导热孔201和第二金属散热层260，其中，第一金属键合垫121、第二金属键合垫241、第一金属散热层230、tsv导热孔201和衬底210以及第二金属散热层260构成导热点111的散热路径。与图1所示实施例中的三维集成结构相比，图3所示的实施例中，散热组件增加，且散热路径上各散热组件全部由金属连通，散热效率更高。
50.具体地，参照图3，另一实施例中，所述散热片200还包括依次形成于衬底210的第二表面210b的第二介质层250和第二金属散热层260，所述第二介质层可包括氧化硅、氮化硅和氮氧化硅等介质材料中的至少一种。所述第二金属散热层260可包括钨、铝和铜等金属中的至少一种。并且，所述散热片200还包括至少一个tsv导热孔201，所述tsv导热孔201穿过衬底210和第一介质层220，且两端分别连接所述第一金属散热层230和所述第二金属散热层260。第二金属散热层260可包括沿所述第二介质层250的表面延伸且在所述tsv导热孔201周围形成的均热结构，以沿衬底210第二表面210b上二维平面内的导热路径进行均热及散热，所述均热结构可以为实心金属层或者镂空金属层，例如可包括多条交叉设置的金属线或者其它形状的网格结构。
51.本发明实施例的三维集成结构中，在第一器件基片100远离散热片200的一侧和/或散热片200远离第一器件基片100的一侧还可以堆叠有其它器件基片或散热片。
52.参照图5e，一实施例中，除了上述第一器件基片100和散热片200，所述三维集成结构还包括第二器件基片300，所述散热片200夹设在第一器件基片100和第二器件基片300之间，该实施例中，散热片200设置在三维集成结构的器件基片之间。所述第二器件基片300与所述散热片200例如键合连接，具体可采用混合键合或其它适合的键合方式。可选的，第二器件基片300的朝向散热片200一侧的顶金属层也可具有导热点(图未示)，这些导热点可通过分别设置于第二器件基片300和散热片200上的键合垫连接至第二金属散热层260，从而第二器件基片300产生的热量也可以通过散热片200进行散热。示例性地，第一器件基片100包括逻辑芯片，第二器件基片300包括存储芯片，散热片200被设置于逻辑芯片和存储芯片之间，所述散热片200作为缓冲层可以将逻辑芯片进行高速运算产生的热量均匀释放出去，同时降低对存储芯片的影响。
53.为了使第二器件基片300上的电子元器件与第一器件基片100上的电子元器件电性互连，所述三维集成结构还可包括tsv导通结构(参照图5e中的tsv导通孔271和金属互连层281)，所述tsv导通结构穿过所述散热片200以分别与所述第二器件基片300与所述第一
器件基片100电连接。为了避免散热元件对电路的影响，所述tsv导通结构与上述第一金属散热层230和第二金属散热层260绝缘隔离，例如在穿过散热片200时，所述tsv导通结构避开第一金属散热层230和第二金属散热层260。所述第一金属散热层230和第二金属散热层260能够进行散热以及均热，但不用于传递电信号。
54.可选的，图1、图3以及图5e所示的三维集成结构还可包括第三器件基片(未示出)，所述第三器件基片堆叠于所述第一器件基片100远离散热片200的一侧，所述第三器件基片例如与第一器件基片100远离所述散热片200的一侧表面键合。所述第三器件基片上的电子元器件可以与第一器件基片100上的电子元器件连通，即第三器件基片与所述第一器件基片100电性互连。
55.本发明实施例的三维集成结构包括沿厚度方向在第一器件基片100上堆叠并相邻设置的散热片200，提升了三维集成结构的散热能力，散热片200中的第一金属散热层230可以通过成膜工艺制作，相对于制作散热管道进行散热，制造难度大大降低，有助于确保产品的良率和可靠性，并且，由于散热片200与第一器件基片100堆叠设置，不影响三维集成结构的横向面积，成本较低。
56.本发明实施例还涉及一种三维集成结构的制作方法，所述制作方法可用于制作上述实施例描述的三维集成结构。参照图4，所述制作方法包括如下步骤：
57.s1：形成第一器件基片，所述第一器件基片包括顶金属层和位于所述顶金属层上的第一键合层，所述顶金属层包括导热点，所述第一键合层中形成有与所述导热点连接的第一金属键合垫；
58.s2：形成一散热片，所述散热片包括衬底，所述衬底具有相对的第一表面和第二表面，所述散热片还包括依次形成于所述第一表面的第一介质层、第一金属散热层和第二键合层，所述第二键合层中形成有与所述第一金属散热层连接的第二金属键合垫；
59.s3：通过所述第二键合层和所述第一键合层将所述第一器件基片和所述散热片键合，其中第二金属键合垫与第一金属键合垫键合连接。
60.以下结合图4和图5a-5e对所述制作方法作具体说明。
61.参照图4和图5a，所述制作方法包括步骤s1：形成第一器件基片100，所述第一器件基片100包括顶金属层110和位于所述顶金属层110上的第一键合层120，所述顶金属层110包括导热点111，所述第一键合层120中设置有与所述导热点111连接的第一金属键合垫121。
62.具体地，所述顶金属层110为第一器件基片100中与第一键合层120邻近的金属层，所述顶金属层110可与第一器件基片100中的电子元器件电连接。所述顶金属层110可包括金属互连线。所述顶金属层110包括一个或多个导热点111，所述导热点111例如为顶金属层中容易积热的位置或便于设置散热结构的位置。一实施例中，通过对第一器件基片100进行热仿真，确定分布在顶金属层110内的热点，作为导热点111。此外，为了与三维集成结构中相邻的器件基片互连，顶金属层110还可包括一个或多个电路连接点112。
63.所述第一键合层120用于在第一器件基片100上键合散热片200。所述第一键合层120可包括介质材料以及形成于所述介质材料中的第一金属键合垫121。该介质材料可包括氧化硅、氮化硅和氮氧化硅等介质材料中的至少一种，并且可以形成为单层或多层。所述第一金属键合垫121用于导热，其与导热点110连接，例如使第一金属键合垫121与对应导热点
111处的顶金属层110直接接触。如图5a所示，可选的，每个导热点111可与一个或两个以上的第一金属键合垫121连接。顶金属层110和第一金属键合垫121可采用铜或铝等导热性能佳的金属材料。
64.参照图4和图5b，所述制作方法包括步骤s2：形成散热片200，所述散热片200用于堆叠在第一键合基片100上并在第一键合基片100工作中使第一键合基片100产生的热量尽快消散。可以理解，所述散热片200和第一器件基片100可以同步形成也可以非同步形成，即步骤s2和步骤s1可以先后实施也可以同时实施。
65.参照图5b，所述散热片200包括衬底210，所述衬底210具有相对的第一表面210a和第二表面210b，所述散热片200还包括依次形成于所述第一表面210a的第一介质层220、第一金属散热层230和第二键合层240，并且，所述第二键合层240中设置有与所述第一金属散热层230连接的第二金属键合垫241。衬底210例如为硅衬底或者其它导热性能较好的衬底，以提高散热片200的散热能力。所述第一表面210a例如为衬底210的正面。
66.第二键合层240可包括介质材料以及形成于所述介质材料中的第二金属键合垫241，该介质材料可包括氧化硅、氮化硅和氮氧化硅等中的至少一种，并且可以形成为单层或多层。第二金属键合垫241例如与第一键合层120中的第一金属键合垫121一一对应，以便于使每对相互对应的第一金属键合垫121和第二金属键合垫241进行键合。但不限于此，本发明实施例中，第二金属键合垫241与第一金属键合垫121用于散热而不作为电性组件，因而第一金属键合垫121和第二金属键合垫241的数量也可以不对应(例如一个第二金属键合垫241可以与两个或三个以上的第一金属键合垫121键合，或者，一个第一金属键合垫121可以与两个或三个以上的第二金属键合垫241键合)，只要能够使它们通过键合连接从而形成金属导热路径即可。
67.第一金属散热层230可包括沿第一介质层220的表面延伸且位于第二金属键合垫241的周围的均热结构，以便于在键合至第一键合基片100后，利用所述均热结构将第二金属键合垫241传递的热量沿衬底210第一表面210a上二维平面内的导热路径分散及散热，并且进一步通过衬底210散热。可选的，所述散热片200还包括至少一个tsv导热孔201，所述tsv导热孔201的一端连接至所述第一金属散热层230，另一端穿过所述第一介质层220和至少部分厚度的衬底210。所述tsv导热孔201用于后续在衬底210的第二表面210b形成第二金属散热层时，将所述第二金属散热层与所述第一金属散热层230连接，在第二金属键合垫241与所述第二金属散热层之间形成金属导热路径。可选的，tsv导热孔201与第二金属键合垫241的横向距离小于一设定值，以缩短第二金属键合垫241通过tsv导热孔201以及所述第二金属散热层进行导热时导热路径的长度。
68.参照图4和图5c，所述制作方法包括步骤s3：通过上述第一键合层120和第二键合层240将第一器件基片100和散热片200键合，其中所述第二金属键合垫241与所述第一金属键合垫121键合连接，例如可采用混合键合(hybrid bonding)工艺进行键合。在键合第一器件基片100和散热片200时，可将每个第一金属键合垫121和一第二金属键合垫241键合在一起，其中，一第一金属键合垫121和一第二金属键合垫241可以相互对准或者相互错位地键合在一起。此外，第一键合层120中的介质材料和第二键合层240中的介质材料也可以键合在一起，当形成介质材料与金属的异质界面时，异质界面两侧的材料也可以键合在一起。
69.参照图5c，可选的，在将第一器件基片100和散热片200键合后，所述制作方法还可
包括如下过程：从所述第二表面210b一侧减薄衬底210(例如减薄1μm～50μm)，以露出tsv导热孔201的远离第一金属散热层230的一端，通过减薄衬底210，可以减少热阻，有利于散热；然后，在所述第二表面210b依次形成第二介质层250和第二金属散热层260，所述第二金属散热层260与所述tsv导热孔201的远离第一金属散热层230的一端连接。第二金属散热层260可包括沿第二介质层250的表面延伸且在所述tsv导热孔201周围形成的均热结构，所述均热结构可以为实心金属层或者镂空金属层，例如可包括多条交叉设置的金属线或者其它类型的网格结构。第二金属散热层260可采用铜或铝等导热性能佳的材料。第一器件基片100中的导热点111的热量可以通过第一金属键合垫121、第二金属键合垫241、第一金属散热层230、衬底210、tsv导热孔201以及第二金属散热层260散发，散热效率高，散热效果佳。所述第二金属散热层260还可用于连接后续堆叠在衬底210第二表面210b一侧的器件晶片并使衬底210第二表面210b一侧产生的热量分散以及散热。
70.参照图5d及图5e，为了在散热片200的与第一键合基片100相对的一侧堆叠其它器件基片并使其与第一器件基片100互连，进一步的，所述制作方法还可包括如下过程：形成tsv导通结构，使所述tsv导通结构穿过所述散热片200以及第一键合层120并与第一器件基片100的顶金属层110电连接(具体可连接顶金属层110中的电路连接点112)，所述tsv导通结构与第一金属散热层230和第二金属散热层260(若形成有第二金属散热层260)绝缘隔离，以避免所述第一金属散热层230和所述第二金属散热层260对三维集成结构中电路的影响；然后，在所述tsv导通结构上键合第二器件基片300，使所述tsv导通结构还与所述第二器件基片300上的电路连接。
71.具体地，参照图5d，示例性地，形成所述tsv导通结构的过程如下：首先，在第二介质层250和第二金属散热层260上沉积第三介质层270；然后，避开第二金属散热层260和第一金属散热层230，利用tsv工艺形成tsv导通孔271，该tsv导通孔271穿过第三介质层270、第二介质层250、衬底210、第一介质层220、第二键合层240以及第一键合层120并与顶金属层110中的电路连接点112连接；之后，在第三介质层270上依次形成第四介质层280以及金属互连层281，使金属互连层281穿过第四介质层280并与tsv导通孔271电性连接，金属互连层281和tsv导通孔271构成所述tsv导通结构。
72.参照图5e，示例性地，在所述tsv导通结构上键合第二器件基片300的过程如下：在所述tsv导通结构以及第四介质层280上形成第三键合层290，所述第三键合层290中形成有与所述tsv导通结构连接(更具体地，与金属互连层281连接)的第三金属键合垫291；提供第二器件基片300，所述第二器件基片300包括第四键合层310，所述第四键合层310中形成有第四金属键合垫311；通过第三键合层290和第四键合层310在散热片200上键合第二器件基片300。
73.可选的，第二器件基片300中可具有导热点，并且，第四键合层310中可形成有连接所述导热点的金属键合垫(未示出)，第三键合层290中可形成有与第二金属散热层260连接的金属键合垫，在键合第二器件基片300时，可通过使第四键合层310中连接所述导热点的金属键合垫与第三键合层290中相应的与第二金属散热层260连接的金属键合垫键合，使得第二器件基片300中的导热点能够通过第二金属散热层260以及散热片200中的其它散热组件散热，提高三维集成结构的散热效果。如图5e所示，一实施例中，除了衬底210以及在衬底210的第一表面210a一侧形成的第一介质层220、第一金属散热层230和第二键合层240，在
衬底210的第二表面210b一侧形成的第二介质层250、第二金属散热层260、第三介质层270、第四介质层280以及第三键合层290均可作为散热片200的一部分，该散热片200夹设在第一器件基片100和第二器件基片300之间。
74.根据三维集成结构的集成需要以及散热需要，还可以在第二器件基片300远离散热片200的一侧继续堆叠其它器件基片或者散热片，并且，可以通过在第二器件基片300以及堆叠在其远离散热片200的一侧的器件基片或散热片中形成tsv导通结构使各器件基片电性相连，并在最顶部的器件基片上形成焊盘。一实施例中，在第二器件基片300远离散热片200的一侧形成焊盘320。
75.此外，所述制作方法还可包括：在与散热片200键合之前或之后，在第一器件基片100远离所述散热片200的一侧堆叠第三器件基片(图未示)，并使所述第三器件基片与第一器件基片100电性互连。
76.利用本发明实施例的三维集成结构的制作方法，使第一器件基片100和散热片200键合，第一器件基片100中的导热点111导出的热量可以通过散热片200快速有效地散发，从而提升了三维集成结构的散热能力，第一金属散热层230可以通过成膜工艺制作，相对于制作散热管道可以降低工艺难度，确保产品良率和可靠性，并且，由于散热片200与三维集成结构中的器件基片堆叠设置，不影响三维集成结构的横向面积，成本较低。
77.上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。