焊盘及动态随机存取存储器的制作方法

本公开涉及半导体技术领域，尤其涉及一种焊盘及具有该焊盘的动态随机存取存储器。

背景技术：

随着dram(动态随机存取存储器)的存取速度的提升，为满足快速操作的需求，dram制程会采用铜制程，以此能够降低寄生的电阻和电容，从而提高dram产品的运行速度。现有dram采用铜制程时，其焊盘(pad)的抗静电能力降低，焊盘在静电释放(electro-staticdischarge，esd)作用下会产生较严重的损伤。

技术实现要素：

本公开的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种静电抵抗能力较强的焊盘。

本公开的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种具有上述焊盘的动态随机存取存储器。

为实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

根据本公开的一个方面，提供一种焊盘，设于动态随机存取存储器。其中，所述焊盘包括框体、多层金属互连结构以及多个导电结构。多层所述金属互连结构设于所述框体中，每层所述金属互连结构包括多条金属线，不同层的所述金属线在水平面上的正投影相互交叉而具有多个交叉部位，所述金属线的交叉部位向外延伸形成有扩展结构。多个所述导电结构分别连接于相邻两层所述金属线的多个扩展结构之间，所述导电结构被配置为在相邻两层所述金属线的所述扩展结构之间形成电连接。

根据本公开的其中一个实施方式，形成于不同层的所述金属线的且上下相对的多个所述扩展结构在水平面上正投影的形状相同。

根据本公开的其中一个实施方式，所述导电结构的水平截面与其所连接的所述扩展结构在水平面上正投影的形状相同。

根据本公开的其中一个实施方式，形成于同一层的所述金属线的多个所述扩展结构在水平面上的正投影的形状相同。

根据本公开的其中一个实施方式，所述扩展结构在水平面上的正投影呈圆形、矩形、菱形或正多边形。

根据本公开的其中一个实施方式，所述扩展结构在水平面上的正投影的几何中心位于所述金属线的中心线上。

根据本公开的其中一个实施方式，所述扩展结构在水平面上的正投影的宽度，小于或等于其所在的所述金属线与同层且相邻的所述金属线的间距的二分之一。

根据本公开的其中一个实施方式，多层所述金属互连结构在水平面上的正投影呈网格状，在所述网格状的正投影图形中，相邻行的间距与所述金属线的线宽的比例为1:1～1:4。

根据本公开的其中一个实施方式，多层所述金属互连结构在水平面上的正投影呈网格状，在所述网格状的正投影图形中，相邻列的间距与所述金属线的线宽的比例为1:1～1:4。

根据本公开的其中一个实施方式，所述动态随机存取存储器包括衬底，所述焊盘设于所述衬底上；其中，焊盘还包括：

静电放电保护元件，设于多层所述金属互连结构下方，所述静电放电保护元件电连接于所述金属互连结构与所述衬底之间。

根据本公开的另一个方面，提供一种动态随机存取存储器，包括衬底以及至少一个焊盘，所述焊盘设于所述衬底之上。其中，所述焊盘的至少其中之一为本公开提出的且在上述实施方式中所述的焊盘。

由上述技术方案可知，本公开提出的焊盘及具有该焊盘的动态随机存取存储器的优点和积极效果在于：

本公开提出的焊盘，在其多层金属互连结构中，在不同层的金属线的交叉部位形成扩展结构。多个导电结构分别在相邻两层金属线的多个扩展结构之间形成电连接。通过上述设计，本公开能够扩展金属互连结构中金属线交叉部位的有效接触面积，从而减小焊盘的等效电阻，增强焊盘的电流导通能力以及散热能力，从而增强焊盘的静电抵抗能力。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本公开的优选实施方式的详细说明，本公开的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本公开的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1是根据一示例性实施方式示出的一种焊盘的结构示意图；

图2图1示出的焊盘的金属线采用另一种形状的扩展结构的放大图；

图3图1示出的焊盘的金属线采用又一种形状的扩展结构的放大图；

图4图1示出的焊盘的金属线采用再一种形状的扩展结构的放大图；

图5是根据另一示例性实施方式示出的一种焊盘的结构示意图；

图6是图5示出的焊盘的静电放电保护元件的结构示意图。

附图标记说明如下：

110.框体；

120.金属互连结构；

121.金属线；

1211.交叉部位；

1212.扩展结构；

130.静电放电保护元件。

具体实施方式

体现本公开特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本公开能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本公开的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本公开。

在对本公开的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本公开的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本公开的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解的是，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本公开范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“之上”、“之间”、“之内”等来描述本公开的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本公开的范围内。

参阅图1，其代表性地示出了本公开提出的焊盘的结构示意图，具体示出了将焊盘平铺于水平面时的俯视图，即焊盘的框体110所在平面即为水平面，图示视角垂直于水平面。在该示例性实施方式中，本公开提出的焊盘是以应用于动态随机存取存储器为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本公开的相关设计应用于其他类型的存储器或其他半导体器件中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本公开提出的焊盘的原理的范围内。

如图1所示，在本实施方式中，本公开提出的焊盘用于设置在动态随机存取存储器中，该焊盘主要包括框体110、多层金属互连结构120以及多个导电结构。配合参阅图2至图6，图2中代表性地示出了本公开提出的焊盘的金属线121的采用另一种形状的扩展结构1212的放大图；图3中代表性地示出了本公开提出的焊盘的金属线121的采用又一种形状的扩展结构1212的放大图；图4中代表性地示出了本公开提出的焊盘的金属线121的采用再一种形状的扩展结构1212的放大图；图5中代表性地示出了本公开提出的焊盘的另一实施方式的结构示意图；图6中代表性地示出了图5示出的焊盘的静电放电保护元件130的结构示意图。以下结合上述附图，对本公开提出的焊盘的各主要组成部分的结构、连接方式和功能关系进行说明。

如图1所示，在本实施方式中，框体110呈矩形的框形结构，且框体110中具有开口。多层金属互连结构120设置在框体110的开口中。每层金属互连结构120包括多条金属线121，不同层的金属线121在水平面(即框体110所在平面)上的正投影相互交叉而具有多个交叉部位1211。其中，对于每一条金属线121而言，金属线121的每个交叉部位1211分别沿金属线121的周缘向外延伸形成有扩展结构1212。对于两条分别属于上下相邻两层的金属线121而言，当这两条金属线121具有重叠的部分(即交叉部位1211)时，两条金属线121的重叠的两个交叉部位1211之间通过导电结构电连接。并且，当各层金属线121大致呈水平方向延伸时，该导电结构大致呈竖直方向布置，且导电结构的上下两端分别连接于上下两层金属线121的交叉部位1211。通过上述设计，本公开提出的焊盘能够扩展金属互连结构120中金属线121交叉部位1211的有效接触面积，从而减小焊盘的等效电阻，增强焊盘的电流导通能力以及散热能力，从而增强焊盘的静电抵抗能力。

较佳地，如图1所示，在本实施方式中，框体110在水平面上的投影形状可以优选地呈矩形。在其他实施方式中，框体110在水平面上的投影形状亦可选择其他形状，例如圆形、椭圆形、正多边形等，均不以本实施方式为限。

在本实施方式中，形成在不同层的金属线121上的、上下相对(重叠)的多个扩展结构1212在水平面上的正投影的形状可以优选为相同。在其他实施方式中，形成在不同层的金属线121上的、且上下相对的多个扩展结构1212在水平面上的正投影的形状亦可不同，并不以本实施方式为限。

进一步地，基于形成在不同层的金属线121上的相重叠的多个扩展结构1212的形状相同的设计，在本实施方式中，连接在上述相重叠的扩展结构1212之间的导电结构的水平截面的形状，可以优选地与该扩展结构1212在水平面上正投影的形状相同。其中，该“形状相同”的设计可以优选地采用图形和尺寸均相同，即能够完全重叠的设计。在其他实施方式中，该“形状相同”的设计亦可仅采用图形相同的设计。或者，导电结构的截面形状亦可与其所连接的扩展结构1212的形状不相同，均不以本实施方式为限。

进一步地，基于形成在不同层的金属线121上的相重叠的多个扩展结构1212的形状相同的设计，在本实施方式中，形成在同一层的多条金属线121上的多个扩展结构1212在水平面上的正投影的形状可以优选为均相同。即，焊盘可以优选地将其所包含的全部扩展结构1212采用形状相同的设计。其中，该“形状相同”的设计可以优选地采用图形和尺寸均相同，即能够完全重叠的设计。在其他实施方式中，该“形状相同”的设计亦可仅采用图形相同的设计。

较佳地，如图1所示，在本实施方式中，扩展结构1212在水平面上的正投影可以优选地呈圆形。在此基础上，当本公开采用上述导电结构的截面形状与其所连接的扩展结构1212的形状相同的设计时，导电结构的截面形状亦为圆形。

在其他实施方式中，扩展结构1212在水平面上的正投影亦可选择其他形状。举例而言，如图2所示，在本公开的另一实施方式中，扩展结构1212在水平面上的正投影大致呈矩形，且进一步地大致呈正方形。又如，如图3所示，在本公开的又一实施方式中，扩展结构1212在水平面上的正投影大致呈菱形。其中，当该菱形的四个顶角均为90°时，亦可将该菱形视为是一正方形以自身的一条对角线与其所在的金属线121的中心线重合的布置方式。再如，如图4所示，在本公开的再一实施方式中，扩展结构1212在水平面上的正投影大致呈正多边形。其中，该正多边形可以进一步地优选为边数为偶数的正多边形，且偶数边的正多边形的跨过其几何中心的一条对角线与其所在的金属线121的中心线重合。

需说明的是，在上述结合图2至图4的说明中，图2至图4仅示出了金属互连结构120的局部放大结构，且该局部放大结构具体显现了焊盘的多层金属互连结构120在水平面上的正投影图形的局部结构，并非限制于某一层金属互连结构120或某几条金属线121。

需说明的是，对于扩展结构1212机构的形状，针对不同的金属线121形状或形成位置，至少可以包含以下解释。当金属线121呈直线型，金属线121的位于其端部的交叉位置上形成的扩展结构1212，可以理解为金属线121的该端部连接于该扩展结构1212，或金属线121的该端部伸入至该扩展结构1212。当金属线121呈直线型，金属线121的位于其中部的交叉位置上形成的扩展结构1212，可以理解为金属线121穿过该扩展结构1212。当金属线121自身呈交叉形状，例如十字型或“⊥”型等，如果金属线121自身的交叉处即为其中一个交叉位置时，该交叉位置上形成的扩展结构1212可以理解为一条金属线121的相交叉的几段均穿过该扩展结构1212。承上，扩展结构1212的形状可以理解为包含其被伸入或被穿过的金属线121的交叉位置的形状。另外，相比于扩展结构1212对接触面积的扩展，如将金属线121的线宽忽略时，则扩展结构1212的形状和面积即可理解为自身的形状或面积。

较佳地，在本实施方式中，扩展结构1212在水平面上的正投影的几何中心，可以优选地位于金属线121的中心线上。另外，相比于扩展结构1212对接触面积的扩展，如将金属线121的线宽忽略时，则扩展结构1212在水平面上的正投影的几何中心，即位于金属线121上。

较佳地，如图1所示，在本实施方式中，图中示出的金属互连结构120是以多层金属互连结构120在水平面上的正投影所共同组成的形状进行显示。其中，该共同组成的正投影形状可以优选地呈网格状结构。为了最大程度地避免位于相邻行或相邻列的金属线121各自的扩展结构1212之间产生干涉，在本实施方式中，扩展结构1212在水平面上的正投影的宽度d1，可以优选地小于或等于其所在的金属线121与同层且相邻的金属线121的间距d2的二分之一。

较佳地，多层金属互连结构120在水平面上的正投影呈网格状，在网格状的正投影图形中，相邻行的间距与金属线的线宽的比例可以优选为1:1～1:4。

较佳地，多层金属互连结构120在水平面上的正投影呈网格状，在网格状的正投影图形中，相邻列的间距与金属线的线宽的比例可以优选为1:1～1:4。

如图5和图6所示，其具体示出了本公开提出的焊盘的另一优选实施方式的结构示意图。在该实施方式中，本公开提出的焊盘还可以优选地包括静电放电保护元件130。具体而言，动态随机存取存储器包括衬底，焊盘设置在该衬底上。静电放电保护元件130设置在焊盘的多层金属互连结构120的下方，且静电放电保护元件130电连接于该金属互连结构120与衬底之间。通过上述设计，本公开能够利用静电放电保护元件130的设置提升焊盘泄放静电电流的能力。并且，静电放电保护元件130的设置在不增大焊盘占用空间的前提下，使得对焊盘下方空间的利用更加充分。

较佳地，如图5和图6所示，在该实施方式中，静电放电保护元件130可以优选地选用二极管(diode)。进一步地，静电放电保护元件130可以进一步优选为n+/pw型二极管。其中，二极管的n+可以直接连接到焊盘的框体110和金属互连结构120，pw可以用于直接与动态随机存取存储器的衬底连接。在其他实施方式中，静电放电保护元件130亦可选用其他现有的具有泄放静电功能的元件，并不以本实施方式为限。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的焊盘仅仅是能够采用本公开原理的许多种焊盘中的几个示例。应当清楚地理解，本公开的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的焊盘的任何细节或焊盘的任何部件。

另一方面，本公开提出的一种动态随机存取存储器(dram)。以下结合上述关于焊盘的说明对该动态随机存取存储器进行示例性说明。本领域技术人员容易理解的是，为将本公开的相关设计应用于其他类型的存储器或其他半导体器件中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本公开提出的动态随机存取存储器的原理的范围内。

在本实施方式中，本公开提出的动态随机存取存储器包括衬底以及至少一个焊盘，且这些焊盘设置在衬底之上。其中，当焊盘为一个时，该焊盘即为本公开提出的且在上述实施方式中具体说明的焊盘。当焊盘为多个时，多个焊盘中的至少其中之一为本公开提出的且在上述实施方式中具体说明的焊盘。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的动态随机存取存储器仅仅是能够采用本公开原理的许多种动态随机存取存储器中的几个示例。应当清楚地理解，本公开的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的动态随机存取存储器的任何细节或任何部件。

综上所述，本公开提出的焊盘，在其多层金属互连结构中，在不同层的金属线的交叉部位形成扩展结构。多个导电结构分别在相邻两层金属线的多个扩展结构之间形成电连接。通过上述设计，本公开能够扩展金属互连结构中金属线交叉部位的有效接触面积，从而减小焊盘的等效电阻，增强焊盘的电流导通能力以及散热能力，从而增强焊盘的静电抵抗能力。

以上详细地描述和/或图示了本公开提出的焊盘及具有该焊盘的动态随机存取存储器的示例性实施方式。但本公开的实施方式不限于这里所描述的特定实施方式，相反，每个实施方式的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施方式的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施方式的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时，用语“一个”、“一”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。此外，权利要求书及说明书中的术语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数字限制。

虽然已根据不同的特定实施例对本公开提出的焊盘及具有该焊盘的动态随机存取存储器进行了描述，但本领域技术人员将会认识到可在权利要求的精神和范围内对本公开的实施进行改动。