一种PAD堆叠结构的制作方法

一种pad堆叠结构
技术领域
1.本实用新型涉及芯片技术领域，具体涉及一种pad堆叠结构。


背景技术：

2.随着半导体技术的发展，集成电路的特征尺寸不断减小，同等数量级gate数下，芯片的面积也不断减小；但又随着对于芯片计算能力需求的提高，以及在运用场景和需求多样化等发展趋势下，芯片的gate数量级也在迅速增加，芯片的面积也迅速增加。
3.芯片的面积是影响成本以及芯片产品本身的竞争力的重要因素之一，在芯片的设计阶段预估芯片的面积时，需要考虑pad，standard cell，macro block三个因素对芯片面积的影响，而对于pad limit型：standard cell面积和macro block面积小，主要由pad面积来决定芯片面积。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种pad堆叠结构。通过在三维空间内构建上、下两个pad结构，并在上pad和下pad两个部分之间增加一个隔离层，在使整个芯片的面积减半的情况下，减小了上pad和下pad的耦合电容，减轻了信号串扰问题。
5.本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：
6.一种pad堆叠结构，包括上pad、下pad和隔离层，其中：
7.所述隔离层设置在上pad和下pad之间；所述上pad包括2-4层金属层；所述下pad包括2-4层金属层；所述隔离层为1-2层金属板；所述上pad和下pad内的每个所述金属层之间通过多个互连金属孔相连接。
8.可选或优选地，所述上pad和所述下pad内靠近隔离层的金属层上设有镂空结构。
9.可选或优选地，所述上pad除最顶层金属层以外的金属层为分段式等宽度等间距布局，从靠近顶层到靠近隔离层，分段金属的宽度逐渐减小间距逐渐增大；所述下pad除最底层以外的金属层以外的金属层为分段式等宽度等间距布局，从靠近底层的金属到靠近隔离层的金属，分段金属的宽度逐渐减小间距逐渐增大。
10.可选或优选地，所述上pad和所述下pad内的分段金属彼此错位对应。
11.基于上述技术方案，本实用新型的有益效果包括：
12.(1)本实用新型可以使pad所占用的芯片面积减半从而减小芯片面积；
13.(2)本实用新型的隔离层可以作为信号的屏蔽，有效减轻了信号串扰问题，并且减小了上pad和下pad的耦合电容。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提
下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
15.图1为本实用新型的结构示意图；
16.图2为本实用新型实施例2的结构示意图；
17.图3为本实用新型实施例2的立体图；
18.图中附图说明：
19.1-上pad，2-下pad，3-隔离层，4-互连金属孔，101-第一上层金属，102-第二上层金属，103-第三上层金属，201-第一下层金属，202-第二下层金属，203-第三下层金属。
具体实施方式
20.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
21.实施例1：
22.本实施例提供的一种pad堆叠结构，如图1所示，包括上pad1、下pad2和隔离层3，其中：
23.所述隔离层3设置在上pad1和下pad2之间；所述上pad1包括第一上层金属101、第二上层金属102和第三上层金属103；所述下pad2包括第一下层金属201、第二下层金属202和第三下层金属203；所述隔离层3为一层金属板；所述第一上层金属101、第二上层金属102和第三上层金属103之间通过多个互连金属孔4相连接；所述第一下层金属201、第二下层金属202和第三下层金属203之间也通过多个互连金属孔4相连接。
24.在本实施例中，所述隔离层3与第三上层金属103和第三下层金属203之间无连接。
25.本实施例提供的pad堆叠结构具有以下优点：
26.(1)本实施例可以使pad所占用的芯片面积减半从而减小芯片面积；
27.(2)本实施例的隔离层可以作为信号的屏蔽，有效减轻了信号串扰问题，并且减小了上pad和下pad的耦合电容。
28.实施例2：
29.本实施例提供的一种pad堆叠结构，如图2和图3所示，包括上pad1、下pad2和隔离层3，其中：
30.所述隔离层3设置在上pad1和下pad2之间；所述上pad1包括第一上层金属101、第二上层金属102和第三上层金属103；所述下pad2包括第一下层金属201、第二下层金属202和第三下层金属203；所述隔离层3为一层金属板；所述第一上层金属101、第二上层金属102和第三上层金属103之间通过多个互连金属孔4相连接；所述第一下层金属201、第二下层金属202和第三下层金属203之间也通过多个互连金属孔4相连接。
31.在本实施例中，所述第二上层金属102和所述第三上层金属103均为分段式等宽度等间距布局，第三上层金属103的宽度小于等于第二上层金属102的宽度，第三上层金属103的间距大于等于第二上层金属102的间距；
32.所述第二下层金属202和所述第三下层金属203均为分段式等宽度等间距布局，第三下层金属203的宽度小于等于第二下层金属202的宽度，第三下层金属203大于等于第二
下层金属202的间距；
33.进一步地，在本实施例中，所述第三上层金属103正对第三下层金属203的间隙；所述第二上层金属102正对第二下层金属202的间隙。
34.相比于实施例1，本实施例提供的pad堆叠结构具有以下优点：
35.(1)本实施例在上pad1和下pad2自身的寄生电容进一步减小的同时，上下两极板间距进一步增大，更进一步减小了上pad1和下pad2的耦合电容，从而更进一步减小了信号串扰；
36.(2)本实施例在结构强度上也进一步得到提升，金属层的分段式结构使得第一上层金属101和第一下层金属201减少和分散了与其他层金属互连的互连金属孔，从而提高了第一上层金属101和第一下层金属201的平整度，增强了pad与焊球的附着力，提升了shear强度。
37.shear强度测试是指焊球剪切力测试，也称键合点强度测试(wire bond sheartest)，通常可以采用aec-q100-001行业标准；测试原理为：将焊球从键合点(die surface pad orpackage bonding surface)拔除，以测量芯片焊球和键合点之间的附着力。
38.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。