【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体领域，尤其涉及一种芯片及其制备方法、电子设备。
技术介绍
1、硅通孔(through silicon via，tsv)刻蚀，先通过曝光光源照射掩模版，将掩模版上的预设图案复制到光刻胶上，然后通过刻蚀将光刻胶上的图案复刻到其他结构上。比如，可以将光刻胶上的图案复刻到硬掩模(hard mask，hm)上，然后通过硬掩模将图案刻蚀转移到衬底上，以在芯片的内部形成通孔。
2、硬掩膜为多层结构时，在通过tsv刻蚀产生通孔的过程中，位于衬底和硬掩模之间的多个膜层由于膜层材料的不同，有的膜层刻蚀速度快，有的膜层刻蚀速度慢。比如相比氧化物层，低介电常数(low-k)层的刻蚀速度更快。刻蚀速率快的膜层和刻蚀速度慢的膜层会在通孔的侧壁上形成孔洞，这种现象叫做侧掏。
3、在产生侧掏的通孔的侧壁上继续堆叠绝缘层等其他膜层时，比如沉积氧化硅膜层时，氧化硅膜层部分生长在通孔的侧壁上，部分生长在孔洞内，会造成膜层不连续的问题。此时，通过电镀形成金属柱时，膜层不连续的位置由于不能通电而不能电镀金属，造成金属柱的结构不连续，影响芯片的电性。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种芯片及其制备方法、电子设备。解决了tsv刻蚀时掩膜结构发生侧掏导致通孔内形成的金属柱结构不连续，导致芯片电性差的技术问题。
2、为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：
3、第一方面，提供了一种芯片，该芯片包括：衬底、叠层结构、掩膜结构、第一介质层、绝缘层以及导电层；叠
4、基于上述对本申请实施例提供的芯片的结构描述，可以看出，该芯片中，相比第二孔段直接覆盖绝缘层，第一孔段和绝缘层之间形成有第一介质层。一方面，在发生横向刻蚀时，先被刻蚀的是第一介质层，从而保护叠层结构位于第一孔段的部分不被刻蚀，避免第一孔段的侧壁上形成侧掏。另一方面，绝缘层的结构不会受到第一孔段的内壁面上的损伤缺陷的影响，绝缘层上不会有孔洞或其他导致绝缘层不连续的缺陷，进而导电层能够实现结构连续，从而保证芯片的电性。
5、在第一方面可实现的实施方式中，衬底相对于第一介质层具有高刻蚀选择比。
6、这样，在形成第二孔段时，第一介质层越不会被刻蚀，叠层结构不会发生侧掏，从而保证导电层是连续的结构，进而保证芯片的电性。
7、在第一方面可实现的实施方式中，第一介质层与第二孔段相接的位置上，第一介质层的边缘与第二孔段的边缘重合。
8、这样，保证第一孔段的侧壁面上始终覆盖有第一介质层，起到保护叠层结构的作用。另外，第一介质层的边缘与第二孔段的边缘重合，相比第一介质层围成的过孔的径向尺寸大于第二孔段的径向尺寸，本申请实施例能够保证绝缘层在第一介质层与第二孔段相接的位置上尺寸不会发生突变，这样，导电层的尺寸不会发生突变，有利于保证芯片的电性。
9、在第一方面可实现的实施方式中，导电层具有平行于衬底的第一表面和第二表面，第一表面为背离衬底的表面，第二表面为背离掩膜结构的表面；第一表面与掩膜结构的背离衬底的表面在同一平面内；第二表面与衬底的背离掩膜结构的表面在同一平面内。
10、这样，导电层能够与设置在衬底远离掩膜结构的一侧的器件连接，也能与设置在掩膜结构远离衬底的一侧的器件连接，从而实现导电层与多个器件的电连接。在第一方面可实现的实施方式中，第一介质层为多层结构；多层结构沿过孔的径向依次层叠在第一孔段的侧壁上。
11、第一介质层为多层结构，进一步提高保护层的可靠性。
12、在第一方面可实现的实施方式中，第一介质层的材质包括硅碳氮、硅氧氮、氧化硅、氮化硅、硅氧碳氮、碳化硅或硅氧碳中的至少一种。
13、在第一方面可实现的实施方式中，芯片还包括：扩散阻挡层、衬垫层以及籽晶层；绝缘层上覆盖有扩散阻挡层；扩散阻挡层上覆盖有衬垫层；衬垫层上覆盖设置有籽晶层，籽晶层位于绝缘层和导电层之间。
14、这样，通过增加扩散阻挡层、衬垫层以及籽晶层，更有利于形成结构连续的导电层。
15、在第一方面可实现的实施方式中，叠层结构为多层结构；多层结构依次层叠在衬底上。
16、在第一方面可实现的实施方式中，叠层结构包括：依次堆叠在衬底上的第一氧化物层、氮化硅层、第二氧化物层、介电材料层以及第三氧化物层。
17、在第一方面可实现的实施方式中，芯片还包括：金属层；金属层设置在掩膜结构背离衬底的表面上和/或衬底背离掩膜结构的表面上；导电层与金属层电连接。
18、通过金属层将导电层和器件(或芯片)电连接，保证导电层与和器件(或芯片)电连接的可靠性。
19、在第一方面可实现的实施方式中，芯片还包括：锡球；锡球设置在掩膜结构背离衬底的表面上和/或衬底背离掩膜结构的表面上，且于导电层的表面接触，锡球与导电层电连接。
20、在第一方面可实现的实施方式中，衬底的材质包括单晶硅、单晶锗、砷化镓、磷化铟、iii-v族化合物半导体材料、ii-vi族化合物半导体材料、玻璃、塑料或蓝宝石晶圆中的至少一种。
21、在第一方面可实现的实施方式中，掩膜结构包括氮化钛层、氮化硅层、氧化铝或二氧化硅层。
22、第二方面，提供了一种芯片的制备方法，该制备方法包括：在衬底上形成叠层结构，在叠层结构形成掩膜结构；在掩膜结构背离衬底的表面上开设朝垂直于衬底的方向贯通掩膜结构、叠层结构的第一孔段；在第一孔段的侧壁上形成第一介质层，使得第一介质层覆盖在第一孔段的侧壁上；在侧壁上形成有第一介质层的第一孔段的底面上开设朝垂直于衬底的方向贯通衬底的第二孔段，以在掩膜结构上开设朝垂直于衬底的方向延伸的包含第一孔段和第二孔段在内的过孔；在第一介质层、第二孔段的侧壁上形成绝缘层，使得绝缘层覆盖第一介质层和第二孔段，且在过孔内围出填充空间；在填充空间内形成导电层。
23、基于上述对本申请实施例提供的芯片的制备方法的描述，可以看出，该制备方法中，在形成第一孔段之后，在形成第二孔段之前，要在第一孔段的侧壁上形成第一介质层。这样，在形成第二孔段时，第一介质层可以保护叠层结构，掩膜结构不会受到横向刻蚀，避免第一孔段的侧壁上形成侧掏。进而，在第一介质层和第二孔段上形成绝缘层时，由于第一孔段的侧壁上没有形成侧掏，绝缘层上不会有孔洞或其他导致绝缘层不连续的缺陷。在绝缘层上形成导电层时，导电层能够实现结构连续，从而保证芯片的电性。
24、以及，本申请实施例给出的制备方法，不会影响形成过孔之前的工艺流程，也不会影响形成过孔之后的工艺流程，具有实施便捷的特点。
25、在第二方面可实现的实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种芯片，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述第一介质层与所述第二孔段相接的位置上，所述第一介质层的边缘与所述第二孔段的边缘重合。
3.根据权利要求1或2所述的芯片，其特征在于，所述导电层具有平行于所述衬底的第一表面和第二表面，所述第一表面为背离所述衬底的表面，所述第二表面为背离所述掩膜结构的表面；
4.根据权利要求1-3任一项所述的芯片，其特征在于，所述第一介质层为多层结构；
5.根据权利要求1-4任一项所述的芯片，其特征在于，所述第一介质层的材质包括硅碳氮、硅氧氮、氧化硅、氮化硅、硅氧碳氮、碳化硅或硅氧碳中的至少一种。
6.根据权利要求1-5任一项所述的芯片，其特征在于，所述芯片还包括：扩散阻挡层、衬垫层以及籽晶层；
7.根据权利要求1-6任一项所述的芯片，其特征在于，所述叠层结构为多层结构；
8.根据权利要求7所述的芯片，其特征在于，所述叠层结构包括：依次堆叠在所述衬底上的第一氧化物层、氮化硅层、第二氧化物层、介电材料层以及第三氧化物层。
9.根
10.根据权利要求1-9任一项所述的芯片，其特征在于，所述衬底的材质包括单晶硅、单晶锗、砷化镓、磷化铟、III-V族化合物半导体材料、II-VI族化合物半导体材料、玻璃、塑料或蓝宝石晶圆中的至少一种。
11.根据权利要求1-10任一项所述的芯片，其特征在于，所述掩膜结构包括氮化钛层、氮化硅层、氧化铝层或二氧化硅层。
12.一种芯片的制备方法，其特征在于，包括：
13.根据权利要求12所述的芯片的制备方法，其特征在于，形成所述第一介质层，包括：
14.根据权利要求12或13所述的芯片的制备方法，其特征在于，形成所述第二孔段时，使得所述第一介质层与所述第二孔段相接的位置上，所述第一介质层的边缘与所述第二孔段的边缘重合。
15.根据权利要求12-14任一项所述的芯片的制备方法，其特征在于，在形成所述绝缘层之后，在形成所述导电层之前，所述制备方法还包括：
16.根据权利要求12-15任一项所述的芯片的制备方法，其特征在于，形成所述叠层结构，包括：
17.根据权利要求16所述的芯片的制备方法，其特征在于，形成所述叠层结构，包括：
18.根据权利要求12-17任一项所述的芯片的制备方法，其特征在于，在形成所述导电层时，包括：
19.根据权利要求13所述的芯片的制备方法，其特征在于，在形成所述第一孔段时，以及，将所述第一孔段的底面上的所述第一介质层去除时，使用同一个刻蚀腔。
20.一种电子设备，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种芯片，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述第一介质层与所述第二孔段相接的位置上，所述第一介质层的边缘与所述第二孔段的边缘重合。
3.根据权利要求1或2所述的芯片，其特征在于，所述导电层具有平行于所述衬底的第一表面和第二表面，所述第一表面为背离所述衬底的表面，所述第二表面为背离所述掩膜结构的表面；
4.根据权利要求1-3任一项所述的芯片，其特征在于，所述第一介质层为多层结构；
5.根据权利要求1-4任一项所述的芯片，其特征在于，所述第一介质层的材质包括硅碳氮、硅氧氮、氧化硅、氮化硅、硅氧碳氮、碳化硅或硅氧碳中的至少一种。
6.根据权利要求1-5任一项所述的芯片，其特征在于，所述芯片还包括：扩散阻挡层、衬垫层以及籽晶层；
7.根据权利要求1-6任一项所述的芯片，其特征在于，所述叠层结构为多层结构；
8.根据权利要求7所述的芯片，其特征在于，所述叠层结构包括：依次堆叠在所述衬底上的第一氧化物层、氮化硅层、第二氧化物层、介电材料层以及第三氧化物层。
9.根据权利要求1-8任一项所述的芯片，其特征在于，所述芯片还包括：
10.根据权利要求1-9任一项所述的芯片，其特征在于，所述衬底的材质包括单晶硅、单晶锗、砷化镓、磷化铟、iii-v族化合物半导体材料、...
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