[发明专利]运用硅通孔的低阻止区差分传输结构及其层间互连结构

摘要

本发明公开一种运用硅通孔的低阻止区差分传输结构及其层间互连结构。本发明在兼顾屏蔽差分硅通孔优良电学传输性能的同时，显著改善了差分硅通孔传输结构的热力学特性。具体体现在利用硅通孔的差分传输结构制备过程中由于热应力不匹配造成的阻止布局区的减小，有利于在大规模阵列中晶体管集成度的提高。在三维集成电路的实际应用中，往往涉及多层结构间的差分信号传输。为提高传输效率，本发明公开一种层间结构的交叉互连方法。

主权项

1.运用硅通孔的低阻止区差分传输结构，位于硅衬底中，其特征在于由外到内依次包括外部屏蔽硅通孔、内部硅衬底和内部差分硅通孔对；所述的外部屏蔽硅通孔包括第一介质层、外部环形硅通孔内芯和第二介质层；其中第一介质层用于隔绝外部屏蔽硅通孔与硅衬底之间的直流泄漏，材质为绝缘材料；外部环形硅通孔内芯由铜、碳纳米管或其他金属导体填充，用于充当电流返回路径并且隔绝外部干扰；第二介质层用于隔绝外部屏蔽硅通孔与内部硅衬底之间的直流泄漏，材质为绝缘材料；所述的内部硅衬底嵌于外部屏蔽硅通孔之内，其外表面与第二介质层接触，内刻有柱状空槽用于嵌入差分硅通孔对；所述的差分硅通孔对由两个结构相同的环形硅通孔组成，由外到内分别包括第三介质层、环形差分硅通孔内芯和内部填充；其中第三介质层用于隔绝差分硅通孔与内部硅衬底之间的直流泄漏，材质为绝缘材料；环形差分硅通孔内芯由铜、碳纳米管或其他金属导体填充，用于传输差分信号；内部填充材质为二氧化硅材料或有机聚合物。