[发明专利]一种三维芯片的结构及三维芯片的制备方法

说明书

本发明提出了一种三维芯片的结构及三维芯片的制备方法，属于集成电路技术领域，其包括设置在衬底板表面的多个金属柱，多个金属柱中至少两个金属柱之间设置有对版标记，对版标记的边缘处设置有对版标记保护件，在研磨时，对版标记保护件作为牺牲层对对版标记周围的金属柱进行保护，从而避免研磨工艺损坏金属柱。本发明将原始施加在对版标记外侧金属柱上的打磨压力转移至对版标记保护件上，即牺牲了对版标记保护件对金属柱(信号接触区)进行保护。

技术领域

本发明属于集成电路技术领域，涉及芯片加工过程中三维金属线的堆叠技术，具体为一种三维芯片的结构及三维芯片的制备方法。

背景技术

芯片是由多层金属层和多层钝化层进行间隔堆叠、累加形成的，在芯片制造的过程中，由于芯片的衬底板表面上设置有凸起，这样在衬底板表面上生长金属层时凸起结构对应的金属层就会突出，出现了生长在凸起结构的金属层高，生长在非凸起部的金属层低，导致金属层有高有低，影响芯片的平整度，因此，一般的做法是对钝化层进行打磨，使得芯片衬底板表面上方的第一层钝化层平坦。

现有的钝化层打磨主要采用化学机械磨平的方式，在磨平的钝化层上方继续生长金属层，该层钝化层上方生长的金属层就会处于同一高度，重复生长多层金属层时，也能使得每一层对应的金属层处于同一高度。对于3D集成芯片，其在主芯片上设置对版标记，方便多个芯片在堆叠时进行位置对准；对版标记置于划片道里，即设置在相邻两个金属层的间隙中，整个对版标记内没有任何图形，即在对版标记内部不生长金属层，但是对版标记的占用的面积比较大，造成该部位的图形密度极度不均匀，同时受磨平压力的影响，其与生长金属层的部位具有很大的密度差异，但是在进行化学机械磨平时，生长金属层的部位的磨平速率高于没有生长金属层的部位的磨平速率，导致打磨完成后生长金属层的部位高于没有生长金属层的部位，致使靠近对版标记部位外侧的金属层以及钝化层被过渡去除，形成凹陷，依旧会导致各个金属层对应的每层金属层的高度不平坦。

发明内容

针对现有技术中，在采用化学机械磨平的方式对钝化层进行打磨时靠近对版标记部位外侧的金属层以及钝化层被过渡去除，形成凹陷，导致各个金属层对应的每层金属层的高度不平坦的问题，本发明提出了一种三维芯片的结构及三维芯片的制备方法。

本发明主要是采用在对版标记的部位设置对版标记保护件，通过对版标记保护件对靠近版标记部位外侧的金属层进行保护，防止靠近对版标记外侧的金属层被过渡去除；其具体技术方案如下：

一种三维芯片的结构，包括设置在衬底板表面的多个金属柱，所述多个金属柱中至少两个所述金属柱之间设置有对版标记，所述对版标记的边缘处设置有对版标记保护件，在研磨时，所述对版标记保护件作为牺牲层对所述对版标记周围的所述金属柱进行保护，从而避免研磨工艺损坏所述金属柱。

进一步限定，所述对版标记保护件环绕对版标记的边缘一周，形成封闭的环形结构。

进一步限定，所述对版标记保护件包括依次套设的多层环形结构。

进一步限定，所述衬底板上设置有多个凸起结构，每个凸起结构上对应设置一个金属柱；

其中，相邻所述凸起结构之间，以及相邻所述金属柱之间填充有钝化层。

进一步限定，所述金属柱包括多层金属线；所述多层金属线在垂直于所述衬底板所在平面的方向上层叠设置，相邻所述金属线之间设置有钝化层；且所述钝化层对应所述金属线的位置设置有导电通孔，所述导电通孔将相邻的所述金属线导通。

进一步限定，在同一水平面上，所述对版标记保护件的环形结构的宽度大于等于金属线的宽度，所述对版标记保护件和金属柱之间的间距大于等于相邻两个金属柱之间的间距。

进一步限定，所述对版标记保护件上最内圈的环形结构与对版标记的边缘接触。

进一步限定，所述对版标记保护件的材质与金属线的材质相同。