半导体互连结构及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种半导体互连结构及其制备方法，半导体互连结构包括：衬底；第一绝缘层，位于衬底的第一表面；焊盘，位于第一绝缘层内，且与衬底的第一表面具有间距；环形通孔，位于衬底内，沿衬底的厚度方向贯穿衬底；通孔，位于衬底内，沿衬底的厚度方向贯穿衬底，且位于环形通孔的内侧；填充绝缘层，填充于环形通孔及通孔内；空气间隙，位于填充于环形通孔内的填充绝缘层内；互连结构，一端与焊盘的底部相连接，另一端至少贯穿第一绝缘层、位于通孔内的填充绝缘层。本发明专利技术的半导体互连结构可以降低焊盘及互连结构与衬底之间的寄生电容，进而提高焊盘进行操作时的输入及输出速度。

Semiconductor interconnection structure and its preparation

【技术实现步骤摘要】
半导体互连结构及其制备方法
本专利技术属于集成电路设计及制造
，特别是涉及一种半导体互连结构及其制备方法。
技术介绍
现有的半导体互连结构中，与焊盘相连接的互连结构一般经由衬底内的通孔贯穿所述衬底，由于所述衬底为一整体结构(即所述衬底位于所述焊盘下方的部分与所述衬底位于所述焊盘外围的部分一体连接)，所述焊盘及所述互连结构与所述衬底之间存在较高的寄生电容，而较高的寄生电容会导致所述焊盘进行操作时输入及输出速度较低。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种半导体互连结构及其制备方法，用于解决现有技术中的半导体互连结构存在的焊盘及互连结构与衬底之间存在较高的寄生电容，使得焊盘进行操作时输入及输出速度较低的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种半导体互连结构，所述半导体互连结构包括：衬底，包括相对的第一表面及第二表面；第一绝缘层，位于所述衬底的第一表面；焊盘，位于所述第一绝缘层内，且与所述衬底的第一表面具有间距；环形通孔，位于所述衬底内，沿所述衬底的厚度方向贯穿所述衬底；通孔，位于所述衬底内，沿所述衬底的厚度方向贯穿所述衬底，且所述通孔位于所述环形通孔的内侧；填充绝缘层，填充于所述环形通孔及所述通孔内；空气间隙，位于填充于所述环形通孔内的所述填充绝缘层内；互连结构，一端与所述焊盘的底部相连接，另一端至少贯穿所述第一绝缘层、位于所述通孔内的所述填充绝缘层。可选地，所述焊盘镶嵌于所述第一绝缘层内，且所述焊盘远离所述衬底的表面与所述第一绝缘层远离所述衬底的表面相平齐。可选地，所述通孔的数量及所述互连结构的数量均为多个，且所述通孔与所述互连结构一一对应设置。可选地，所述通孔的宽度小于所述环形通孔的宽度。可选地，所述互连结构与所述衬底由位于所述通孔内的所述填充绝缘层相隔离。可选地，所述环形通孔位于所述焊盘外围。可选地，所述空气间隙的形状包括环形。可选地，所述半导体互连结构还包括：第二绝缘层，位于所述衬底的第二表面；所述互连结构远离所述焊盘的一端还贯穿所述第二绝缘层延伸至所述第二绝缘层远离所述衬底的表面。本专利技术还提供一种半导体互连结构的制备方法，所述半导体互连结构的制备方法包括如下步骤：提供衬底，所述衬底包括相对的第一表面及第二表面；于所述衬底内形成环形通孔及通孔，所述环形通孔及所述通孔均沿所述衬底的厚度方向贯穿所述衬底，且所述通孔位于所述环形通孔的内侧；于所述环形通孔及所述通孔内形成填充绝缘层，位于所述环形通孔内的所述填充绝缘层内形成有空气间隙；于所述衬底的第一表面形成第一绝缘层；于所述第一绝缘层内及位于所述通孔内的所述填充绝缘层内形成连通孔，并于所述第一绝缘层内形成凹槽；所述连通孔位于所述环形通孔的内侧，且沿厚度方向至少贯穿所述第一绝缘层及位于所述通孔内的所述填充绝缘层；所述凹槽定义出后续形成的焊盘的位置及形状，所述凹槽位于所述环形通孔的内侧，与所述连通孔相连通，且所述凹槽的深度小于所述第一绝缘层的厚度；于所述凹槽内形成所述焊盘，并于所述连通孔内形成互连结构。可选地，所述焊盘远离所述衬底的表面与所述第一绝缘层远离所述衬底的表面相平齐。可选地，所述通孔的数量及所述互连结构的数量均为多个，且所述通孔与所述互连结构一一对应设置。可选地，所述通孔的宽度小于所述环形通孔的宽度。可选地，所述连通孔的宽度小于所述通孔的宽度，所述互连结构与所述衬底由位于所述通孔内的所述填充绝缘层相隔离。可选地，所述环形通孔位于所述焊盘外围。可选地，所述空气间隙的形状包括环形。可选地，提供所述衬底之后且于所述衬底内形成所述环形通孔之前还包括如下步骤：于所述衬底的第二表面形成第二绝缘层；所述连通孔沿厚度方向还贯穿所述第二绝缘层；所述凹槽的底部与保留的所述连通孔的顶部相连通；所述互连结构远离所述焊盘的一端延伸至所述第二绝缘层远离所述衬底的表面。如上所述，本专利技术的半导体互连结构及其制备方法具有以下有益效果：本专利技术的半导体互连结构通过在焊盘外围的衬底内设置环形通孔，并在环形通孔内的填充绝缘层内形成空气间隙，空气间隙可以将衬底位于焊盘正下方的部分与衬底位于焊盘外围的部分相隔离，从而降低焊盘及互连结构与衬底之间的寄生电容，进而提高焊盘进行操作时的输入及输出速度。附图说明图1显示为一示例中的半导体互连结构的截面结构示意图。图2显示为本专利技术实施例一中提供的半导体互连结构的制备方法的流程图。图3显示为本专利技术实施例一中提供的半导体互连结构的制备方法中步骤1)所得结构的截面结构示意图。图4显示为本专利技术实施例一中提供的半导体互连结构的制备方法中步骤2)所得结构的截面结构示意图。图5显示为本专利技术实施例一中提供的半导体互连结构的制备方法中步骤3)所得结构的截面结构示意图。图6显示为本专利技术实施例一中提供的半导体互连结构的制备方法中步骤4)所得结构的截面结构示意图。图7至图8显示为本专利技术实施例一中提供的半导体互连结构的制备方法中步骤5)所得结构的截面结构示意图。图9显示为本专利技术实施例一中提供的半导体互连结构的制备方法中步骤6)所得结构的截面结构示意图；且图9亦为本专利技术实施例二中提供的半导体互连结构的截面结构示意图。元件标号说明11衬底12通孔13填充绝缘层14第一绝缘层15第二绝缘层16焊盘17互连结构21衬底22环形通孔23通孔24填充绝缘层25空气间隙26第一绝缘层27连通孔28凹槽29焊盘30互连结构31第二绝缘层具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。请参阅图1至图9。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。请参阅图1，本专利技术提供一种半导体互连结构，所述半导体互连结构包括衬底11，所述衬底11内形成有若干个沿所述衬底11的厚度贯穿所述衬底11的通孔12；所述衬底的上下表面分别形成有第一绝缘层14及第二绝缘层15；填充绝缘层13，填充于所述通孔12内；焊盘16本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体互连结构，其特征在于，所述半导体互连结构包括：/n衬底，包括相对的第一表面及第二表面；/n第一绝缘层，位于所述衬底的第一表面；/n焊盘，位于所述第一绝缘层内，且与所述衬底的第一表面具有间距；/n环形通孔，位于所述衬底内，沿所述衬底的厚度方向贯穿所述衬底；/n通孔，位于所述衬底内，沿所述衬底的厚度方向贯穿所述衬底，且所述通孔位于所述环形通孔的内侧；/n填充绝缘层，填充于所述环形通孔及所述通孔内；/n空气间隙，位于填充于所述环形通孔内的所述填充绝缘层内；/n互连结构，一端与所述焊盘的底部相连接，另一端至少贯穿所述第一绝缘层、位于所述通孔内的所述填充绝缘层。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体互连结构，其特征在于，所述半导体互连结构包括：
衬底，包括相对的第一表面及第二表面；
第一绝缘层，位于所述衬底的第一表面；
焊盘，位于所述第一绝缘层内，且与所述衬底的第一表面具有间距；
环形通孔，位于所述衬底内，沿所述衬底的厚度方向贯穿所述衬底；
通孔，位于所述衬底内，沿所述衬底的厚度方向贯穿所述衬底，且所述通孔位于所述环形通孔的内侧；
填充绝缘层，填充于所述环形通孔及所述通孔内；
空气间隙，位于填充于所述环形通孔内的所述填充绝缘层内；
互连结构，一端与所述焊盘的底部相连接，另一端至少贯穿所述第一绝缘层、位于所述通孔内的所述填充绝缘层。


2.根据权利要求1所述的半导体互连结构，其特征在于，所述焊盘镶嵌于所述第一绝缘层内，且所述焊盘远离所述衬底的表面与所述第一绝缘层远离所述衬底的表面相平齐。


3.根据权利要求1所述的半导体互连结构，其特征在于，所述通孔的数量及所述互连结构的数量均为多个，且所述通孔与所述互连结构一一对应设置。


4.根据权利要求1所述的半导体互连结构，其特征在于，所述通孔的宽度小于所述环形通孔的宽度。


5.根据权利要求1所述的半导体互连结构，其特征在于，所述互连结构与所述衬底由位于所述通孔内的所述填充绝缘层相隔离。


6.根据权利要求1所述的半导体互连结构，其特征在于，所述环形通孔位于所述焊盘外围。


7.根据权利要求1所述的半导体互连结构，其特征在于，所述空气间隙的形状包括环形。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的半导体互连结构，其特征在于，所述半导体互连结构还包括：
第二绝缘层，位于所述衬底的第二表面；
所述互连结构远离所述焊盘的一端还贯穿所述第二绝缘层延伸至所述第二绝缘层远离所述衬底的表面。


9.一种半导体互连结构的制备方法，其特征在于，所述半导体互连结构的制备方法包括如下步骤：
提供衬底，所述衬底包括相对的第一表面及第二表面；
于所述衬底内形成环形通孔及通孔，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈顺福，刘威，陈亮，甘程，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42