[发明专利]一种三维互连结构及其制备方法

摘要

本发明提供了一种三维互连结构及其制备方法，通过在半导体衬底的正面形成梯形槽，然后在梯形槽的斜面上布设至少一层正面金属布线层，然后，研磨半导体背面使位于所述梯形槽斜面上的靠近所述梯形槽底部的各层正面金属布线层暴露，接着在半导体背面以及暴露的正面金属布线层下方形成至少一层背面金属布线层。位于半导体正面的金属布线层和位于半导体背面的金属布线层通过梯形槽上的金属布线层实现了电连接。在本发明提供的三维互连结构中，位于梯形槽斜面上的正面金属布线层相当于传输带，可以实现在半导体正面、梯形槽斜面以及半导体背面之间形成阻抗相同或相近的互连线，能够克服由于阻抗不匹配而引起的信号反射大的问题。

主权项

一种三维互连结构的制备方法，其特征在于，所述三维互连结构至少包括第一正面金属布线层和第一背面金属布线层，所述制备方法包括，在半导体衬底的正面形成梯形槽;在所述半导体衬底正面和所述梯形槽的上方形成正面绝缘层；在所述正面绝缘层上方形成第一正面光刻胶，并对所述第一正面光刻胶进行光刻图案化，以形成第一正面金属布线层图案；依据所述第一正面金属布线层图案，在所述正面绝缘层上方形成第一正面金属布线层；在所述第一正面金属布线层上方形成第一正面介质层，其中，所述第一正面介质层上形成有多个预定开口；采用金属填充所述预定开口，以形成与正面介质层下方的正面金属布线层的连接的互连；研磨所述半导体衬底的背面，使位于所述梯形槽斜面上方的靠近所述梯形槽底部的所述正面金属布线层暴露，直至梯形槽底部的正面金属布线层全部去除；在研磨后的所述半导体衬底背面下方形成背面绝缘层；对所述背面绝缘层进行光刻图案化，并依据光刻图案刻蚀所述背面绝缘层，以在所述背面绝缘层上形成预定开口，所述预定开口使位于所述梯形槽斜面上方的靠近所述梯形槽底部的所述正面金属布线层暴露；在所述背面绝缘层以及暴露的斜面上方的正面金属布线层下方形成背面光刻胶，并对所述背面光刻胶进行光刻图案化，以形成第一背面金属布线层图案；其中，所述第一背面金属布线层图案包括多个断开部分；依据所述第一背面金属布线层图案，在所述背面绝缘层以及暴露的斜面上方的正面金属布线层下方形成第一背面金属布线层；所述第一背面金属布线层包括多个断开的第一背面金属布线子层；每个所述第一背面金属布线子层与所述背面绝缘层上的一个预定开口相连并填充连接的背面绝缘层上的预定开口；在所述第一背面金属布线层下方形成第一背面介质层，所述第一背面介质层上形成有多个预定开口；在每个所述第一背面金属布线子层下方至少具有一个所述预定开口；用金属填充所述预定开口形成与所述背面介质层上方的背面金属布线子层连接的互连。