衬垫结构制造技术

本公开提供一种衬垫结构，包括：多条第一金属线，沿第一方向设置，在第二方向上平行排列；多条第二金属线，沿所述第二方向设置，在所述第一方向上平行排列；多个第三金属区域，多边形，至少一条边由所述第一金属线或所述第二金属线构成，且每两个所述第三金属区域的边沿均不相接；金属框线，同时连接所述多条第一金属线的两端和所述多条第二金属线的两端。本公开实施例可以降低铜材质衬垫结构的电阻、增加散热面积。散热面积。散热面积。

【技术实现步骤摘要】
衬垫结构


[0001]本公开涉及半导体制造
，具体而言，涉及一种衬垫结构。

技术介绍

[0002]衬垫结构(PAD structure)是半导体制造工艺中用于将底层的信号引出到上层或者将相同层的信号引出到不同位置的一种导体结构，通常采用铜、铝等金属材质制作。
[0003]铝材质的衬垫结构曾经由于制作工艺简单(可以通过蚀刻形成)而被广泛应用，但是随着器件尺寸的减小、结构性能越来越复杂，铝材质响应沿迟等缺点越来越明显，具有良好的导电性能和优异的电迁移特性的铜材质进入衬垫结构的材质选择范围。与铝材质不同，铜材质硬度较大无法通过蚀刻形成指定图形，只能通过填充凹槽再对填充后的铜进行CMP(化学机械抛光)工艺形成指定图形，在这一过程中，如果凹槽面积较大，凹槽中央的铜在研磨过程中将出现凹陷等工艺缺陷，因此使用铜材质形成指定形状的衬垫结构时，对凹槽设置了宽度限制(＜2微米)，采用中心窄铜线布局、四周铜线锁边的方式制作呈网格状的指定图形的衬垫结构。
[0004]现有技术中，由于铜衬垫结构具有较高的电阻和较小的散热面积，在ESD/TLP脉冲放电测试中面对高压大电流(＞1KV，＞10A)，现有的铜线极有可能被烧坏。在另一方面，上下层铜衬垫结构的框线通常通过多个钨材质的导电结构进行电连接，随着工艺进步，钨材质导电结构与铜框线接触尺寸下降、电阻提高，对多层级的衬垫结构造成了不良的性能影响。
[0005]因此，需要一种能够保留铜材质衬垫的优点、避免铜材质衬垫的缺点的衬垫结构。
[0006]需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0007]本公开提供一种衬垫结构，用于至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的铜材质衬垫结构电阻大、散热能力差等问题。
[0008]根据本公开的一个方面，提供一种衬垫结构，包括：多条第一金属线，沿第一方向设置，在第二方向上平行排列；多条第二金属线，沿所述第二方向设置，在所述第一方向上平行排列；多个第三金属区域，呈多边形，至少一条边由所述第一金属线或所述第二金属线构成，每两个所述第三金属区域的边沿均不相接；金属框线，同时连接所述多条第一金属线的两端和所述多条第二金属线的两端。
[0009]在本公开的一种示例性实施方式中，所述第三金属区域为四边形，所述四边形的四条边分别由相邻两条所述第一金属线和相邻两条所述第二金属线构成。
[0010]在本公开的一种示例性实施方式中，相邻的所述第三金属区域之间的间距为所述第一金属线的间距或所述第二金属线的间距。
[0011]在本公开的一种示例性实施方式中，上下两层衬垫结构之间通过多个垂直导电结
构相连，所述垂直导电结构包括连通上下两层衬垫结构的所述金属框线的第一垂直导电结构和连通上下两层衬垫结构的所述第三金属区域的第二垂直导电结构。
[0012]在本公开的一种示例性实施方式中，所述第一垂直导电结构按照预设间距排布在所述金属框线上，所述第二垂直导电结构的两端分别连接在两层衬垫结构中位置对应的两个所述第三金属区域的几何中心上。
[0013]在本公开的一种示例性实施方式中，每个所述第三金属框线均对应一个垂直导电结构。
[0014]在本公开的一种示例性实施方式中，所述第一金属线之间的线间距小于2微米，所述第二金属线之间的线间距小于2微米。
[0015]在本公开的一种示例性实施方式中，所述第一金属线之间的线间距相同，所述第二金属线之间的线间距相同，且所述第一金属线的线间距与所述第二金属线的线间距相等。
[0016]在本公开的一种示例性实施方式中，所述第一方向与所述第二方向垂直。
[0017]在本公开的一种示例性实施方式中，所述第一金属线、所述第二金属线、所述第三金属区域、所述金属框线的材质均为铜。
[0018]本公开实施例提供的衬垫结构通过设置密集的窄铜线，并在窄铜线之间设置铜片区域，可以在满足铜材质CMP限制条件的前提下增加衬垫结构的铜材质面积，降低衬垫的电阻、增加导热面积，避免高电压大电流的ESD/TLP脉冲对铜材质衬垫结构中的铜线造成损坏，有效改良铜材质衬垫结构的导电性能和导热性能。
[0019]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
[0020]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是本公开一个示例性实施例中衬垫结构的结构示意图。
[0022]图2是本公开另一个示例性实施例中衬垫结构的结构示意图。
[0023]图3是本公开再一个示例性实施例中衬垫结构的结构示意图。
[0024]图4A～图4G是本公开实施例中多层衬垫结构的制作工艺示意图。
[0025]图5是本公开实施例中多层衬垫结构的另一种剖面图。
具体实施方式
[0026]现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可
以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。
[0027]此外，附图仅为本公开的示意性图解，图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
[0028]下面结合附图对本公开示例实施方式进行详细说明。
[0029]图1是本公开示例性实施例中衬垫结构的结构示意图。
[0030]参考图1，衬垫结构100可以包括：
[0031]多条第一金属线11，沿第一方向设置，在第二方向上平行排列；
[0032]多条第二金属线12，沿第二方向设置，在第一方向上平行排列；
[0033]多个第三金属区域13，呈多边形，至少一条边由第一金属线11第二金属线12构成，且每两个第三金属区域13的边沿均不相接；
[0034]金属框线14，同时连接多条第一金属线11的两本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种衬垫结构，其特征在于，包括：多条第一金属线，沿第一方向设置，在第二方向上平行排列；多条第二金属线，沿所述第二方向设置，在所述第一方向上平行排列；多个第三金属区域，呈多边形，至少一条边由所述第一金属线或所述第二金属线构成，每两个所述第三金属区域的边沿均不相接；金属框线，同时连接所述多条第一金属线的两端和所述多条第二金属线的两端。2.如权利要求1所述的衬垫结构，其特征在于，所述第三金属区域为四边形，所述四边形的四条边分别由相邻两条所述第一金属线和相邻两条所述第二金属线构成。3.如权利要求2所述的衬垫结构，其特征在于，相邻的所述第三金属区域之间的间距为所述第一金属线的间距或所述第二金属线的间距。4.如权利要求1所述的衬垫结构，其特征在于，上下两层衬垫结构之间通过多个垂直导电结构相连，所述垂直导电结构包括连通上下两层衬垫结构的所述金属框线的第一垂直导电结构和连通上下两层衬垫结构的所述第三金属区...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志拯，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：