【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及半导体封装，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。
技术介绍
1、在半导体制造中，随着超大规模集成电路的发展趋势，集成电路特征尺寸持续减小。相应的，对集成电路的封装要求也日益提高，在多芯片组件(multichip-module，mcm)x、y平面内的二维封装的基础上，沿z方向堆叠的3d封装技术得到了充分发展，且所述3d封装技术具有更高密度。
2、三维集成电路(3d ic：three-dimensional integrated circuit)是利用先进的芯片堆叠技术制备而成，将具不同功能的芯片堆叠成具有三维结构的集成电路。相较于二维结构的集成电路，三维集成电路的堆叠技术不仅可使三维集成电路信号传递路径缩短，还可以使三维集成电路的运行速度加快，从而满足半导体器件更高性能、更小尺寸、更低功耗以及更多功能的需求。
3、根据三维集成电路中芯片间连接方法的不同，使堆叠的芯片能互连的技术分为金属引线封装(wire bonding)、倒装芯片封装(wafer bonding)以及穿透硅通孔封装(through silicon via，tsv)。其中，由于tsv封装技术具有能够使芯片在三维方向堆叠的密度增大、芯片之间的互连线缩短、外形尺寸减小，并且可以大大改善芯片速度和低功耗的性能，成为了三维集成电路中堆叠芯片实现互连的最常用的方法。
技术实现思路
1、本专利技术实施例解决的问题是提供一种半导体结构及其形成方法，提高半导体结构的性能。
2、为
3、相应的，本专利技术实施例还提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供晶圆，晶圆包括衬底、以及位于衬底上的介电层，介电层中形成有互连结构，互连结构包括最远离衬底的顶层互连层；在顶层互连层的顶部形成低折射率介质层；在低折射率介质层中形成一个或多个凹槽；在凹槽侧部的低折射率介质层顶部以及凹槽中形成高折射率介质层；在凹槽的侧部形成依次贯穿高折射率介质层和低折射率介质层的金属键合层，金属键合层与顶层互连层电连接。
4、与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下优点：
5、本专利技术实施例提供的半导体结构的形成方法中，在顶层互连层的顶部形成低折射率介质层，在低折射率介质层中形成一个或多个凹槽，在凹槽侧部的低折射率介质层顶部以及凹槽中形成高折射率介质层，在后续形成金属键合层的过程中，会对形成金属键合层的材料进行平坦化处理，在平坦化处理的过程中会使用激光技术检测平坦化处理的停止位置，当入射光经过高折射率介质层之后，会在凹槽的界面处发生较大的折射，经过折射的入射光进入低折射率介质层之后，在低折射率介质层中产生的折射光的角度会发生偏转，降低了折射光被激光技术所使用的传感器接收到的概率，相应的，在采用平坦化处理工艺形成金属键合层的过程中，准确检测出平坦化处理的停止位置，降低了金属键合层被过度平坦化的概率，从而减少了金属键合层的顶部出现凹陷的概率，进而提高了半导体结构的性能。
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1.一种半导体结构，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述低折射率介质层的材料包括SiOx，其中，X代表O元素的含量，所述O元素的含量介于65％至85％。
3.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述低折射率介质层的折射率介于1.15至1.38。
4.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述低折射率介质层的厚度为0.2微米至10微米。
5.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述凹槽的形状包括倒梯形、倒金字塔形和碗形中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，相邻所述凹槽之间相间隔。
7.如权利要求6所述的半导体结构，其特征在于，相邻所述凹槽之间相间隔的距离为0.1微米至5微米。
8.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，以与所述凹槽侧壁相垂直的方向为横向，所述凹槽的横向尺寸为1微米至10微米。
9.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述凹槽的深度为0.5微米至5微米。
10.如权利要求1所述
11.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述高折射率介质层的折射率介于1.72至1.98。
12.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述高折射率介质层的厚度为0.8微米至2.2微米。
13.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述金属键合层的材料包括铜、铝和金中的一种或多种。
14.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：
15.如权利要求14所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述低折射率介质层的工艺包括化学气相沉积工艺。
16.如权利要求15所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述化学气相沉积工艺中，采用的工艺气体包括硅烷、氢气和一氧化二氮气体。
17.如权利要求14所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述凹槽的步骤包括：在所述低折射率介质层的顶部形成具有一个或多个掩膜开口的掩膜层；以所述掩膜层为掩膜，沿所述掩膜开口对所述低折射率介质层进行图形化处理，在所述低折射率介质层中形成一个或多个凹槽。
18.如权利要求14所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述高折射率介质层的步骤包括：在所述凹槽侧部的低折射率介质层顶部以及所述凹槽中形成高折射率介质材料层；对所述高折射率介质材料层进行平坦化处理，剩余的所述高折射率介质材料用于作为所述高折射率介质层。
19.如权利要求14所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述高折射率介质材料层的工艺包括化学气相沉积工艺。
20.如权利要求19所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述化学气相沉积工艺中，采用的工艺气体包括硅烷和氨气。
21.如权利要求14所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述金属键合层的步骤包括：在所述凹槽侧部形成依次贯穿所述高折射率介质层和低折射率介质层的键合空孔；在所述高折射率介质层的顶部以及所述键合空孔中形成金属键合材料层；以所述高折射率介质层的顶部作为停止位置，对所述金属键合材料层进行平坦化处理，剩余位于所述键合空孔中的金属键合材料层作为所述金属键合层。
22.如权利要求21所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述金属键合材料层的工艺包括电化学镀工艺。
23.如权利要求21所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，对所述金属键合材料层进行平坦化处理的工艺包括化学机械研磨工艺。
...【技术特征摘要】
1.一种半导体结构，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述低折射率介质层的材料包括siox，其中，x代表o元素的含量，所述o元素的含量介于65％至85％。
3.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述低折射率介质层的折射率介于1.15至1.38。
4.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述低折射率介质层的厚度为0.2微米至10微米。
5.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述凹槽的形状包括倒梯形、倒金字塔形和碗形中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，相邻所述凹槽之间相间隔。
7.如权利要求6所述的半导体结构，其特征在于，相邻所述凹槽之间相间隔的距离为0.1微米至5微米。
8.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，以与所述凹槽侧壁相垂直的方向为横向，所述凹槽的横向尺寸为1微米至10微米。
9.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述凹槽的深度为0.5微米至5微米。
10.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述高折射率介质层的材料包括sinx，其中，x代表n元素的含量，所述n元素的含量介于35％至62％。
11.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述高折射率介质层的折射率介于1.72至1.98。
12.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述高折射率介质层的厚度为0.8微米至2.2微米。
13.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述金属键合层的材料包括铜、铝和金中的一种或多种。
14.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：
15.如权利要求14所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述低折射率...
【专利技术属性】
技术研发人员：隋凯，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：
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