[实用新型]衬垫结构

说明书

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。

技术领域

本公开涉及半导体制造技术领域，具体而言，涉及一种衬垫结构。

背景技术

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。

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。

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。

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。

需要说明的是，在上述背景技术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。

实用新型内容

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。

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。

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。

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。

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。

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。

在本公开的一种示例性实施方式中，每个所述第三金属区域均对应一个垂直导电结构。

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。