[發明專利]一種三維芯片的結構及三維芯片的制備方法

在審

• 申請號: 202111536077.7
• 申請日: 2021-12-15
• 公開（公告）號: CN114068492A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 龍曉東
• 申請（專利權）人: 西安紫光國芯半導體有限公司
• 主分類號: H01L23/544
• 分類號: H01L23/544;H01L27/06
• 代理公司: 西安佩騰特知識產權代理事務所(普通合伙) 61226
• 代理人: 張倩

1.一種三維芯片的結構，其特征在于，包括設置在襯底板(3)表面的多個金屬柱，所述多個金屬柱中至少兩個所述金屬柱之間設置有對版標記(4)，所述對版標記(4)的邊緣處設置有對版標記保護件(5)，在研磨時，所述對版標記保護件(5)作為犧牲層對所述對版標記(4)周圍的所述金屬柱進行保護，從而避免研磨工藝損壞所述金屬柱。

2.如權利要求1所述的一種三維芯片的結構，其特征在于，所述對版標記保護件(5)環繞對版標記(4)的邊緣一周，形成封閉的環形結構。

3.如權利要求2所述的一種三維芯片的結構，其特征在于，所述對版標記保護件(5)包括依次套設的多層環形結構。

4.如權利要求3所述的一種三維芯片的結構，其特征在于，所述襯底板(3)上設置有多個凸起結構，每個凸起結構上對應設置一個金屬柱；

其中，相鄰所述凸起結構之間，以及相鄰所述金屬柱之間填充有鈍化層(1)。

5.如權利要求4所述的一種三維芯片的結構，其特征在于，所述金屬柱包括多層金屬線(2)；所述多層金屬線(2)在垂直于所述襯底板(3)所在平面的方向上層疊設置，相鄰所述金屬線(2)之間設置有鈍化層(1)；且所述鈍化層對應所述金屬線(2)的位置設置有導電通孔，所述導電通孔將相鄰的所述金屬線(2)導通。

6.如權利要求5所述的一種三維芯片的結構，其特征在于，在同一水平面上，所述對版標記保護件(5)的環形結構的寬度大于等于金屬線(2)的寬度，所述對版標記保護件(5)和金屬柱之間的間距大于等于相鄰兩個金屬柱之間的間距。

7.如權利要求6所述的一種三維芯片的結構，其特征在于，所述對版標記保護件(5)上最內圈的環形結構與對版標記(4)的邊緣接觸。

8.如權利要求7所述的一種三維芯片的結構，其特征在于，所述對版標記保護件(5)的材質與金屬線(2)的材質相同。

9.如權利要求8所述的一種三維芯片的結構，其特征在于，所述對版標記保護件(5)的環形結構的橫截面為矩形。

10.基于權利要求9所述的一種三維芯片的結構所形成的三維芯片的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)在襯底板(3)表面的凸起結構上生長金屬柱，在至少相鄰兩個金屬柱之間的對版標記(4)的邊緣處設置對版標記保護件(5)，在相鄰兩個金屬柱之間、金屬柱與對版標記保護件(5)之間填充鈍化層(1)；

2)待鈍化層(1)凝固后，對鈍化層(1)進行打磨，打磨過程中通過犧牲對版標記保護件(5)對對版標記(4)周圍的金屬柱進行保護，將原始施加在對版標記(4)外側金屬柱上的打磨壓力轉移至對版標記保護件(5)上，從而避免研磨工藝損壞金屬柱。

11.如權利要求10所述的三維芯片的制備方法，其特征在于，所述步驟還包括：

3)打磨完成后，在對版標記保護件(5)和對版標記(4)對應的位置處形成凹陷層；在金屬柱對應的凸起結構上方生長導電通孔和金屬線(2)，同時生長對版標記保護件(5)至與對應的金屬線(2)等高；在相鄰兩個金屬柱之間、金屬柱與對版標記保護件(5)之間以及凹陷層處填充鈍化層(1)，待鈍化層(1)凝固后，重復步驟2)，對鈍化層(1)進行打磨，直至各個金屬柱均生長完成。

12.如權利要求11所述的三維芯片的制備方法，其特征在于，所述打磨過程是將襯底板(3)固定在化學機械磨平設備的旋轉臂上，通過控制旋轉臂的旋轉速度和打磨壓力，對鈍化層(1)進行打磨。