比例混合可加热分解的第一高分子材料与不可加热分解的第二高分子材料，以形成混合高分子材料。
[0057]简言之，将可加热分解的高分子材料与加热不可分解的高分子材料按照一定的比例混合，形成两种成分组成的高分子混合物。
[0058]优选地，在本发明的一个实施例中，第一高分子材料可以为聚降冰片烯、聚碳酸酯与聚碳酸丙烯酯中的一种，第二高分子材料可以为聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯、苯并环丁烯与聚对苯二甲酰对苯二胺中的一种。
[0059]S202，在芯片正面刻蚀环形深孔，并且在环形深孔内填充混合海绵状高分子材料，并且刻蚀去除环形深孔包围的硅柱得到以混合高分子材料为侧壁的圆形深孔。
[0060]也就是说，在芯片正面刻蚀环形深孔，在环形深孔内填充由可加热分解的高分子材料和加热不可分解的高分子材料混合而成的高分子混合物，刻蚀去除环形深孔包围的硅柱形成以高分子薄膜为侧壁的圆形深孔。
[0061]S203，在圆形深孔的混合高分子材料侧壁上沉积扩散阻挡层材料和铜种子层，并且在圆形深孔内电镀铜填充圆形深孔以形成导电体，以及在芯片表面制造平面绝缘介质层和平面互连。
[0062]S204，通过临时键合方法在芯片的正面键合辅助芯片，从芯片背面减薄芯片，直至露出导电体，在芯片背面制造平面绝缘介质层和平面互连，并且去除辅助芯片。
[0063]S205，在真空条件下加热芯片，以分解混合高分子材料中第一高分子材料，以生成由第二高分子材料构成的多孔状绝缘介质层，实现多孔状绝缘介质层的三维互连。
[0064]具体地，在真空条件下加热芯片，使可加热分解的高分子材料分解，剩余的加热不可分解的高分子材料构成海绵状多孔状绝缘介质层，形成海绵状多孔状绝缘介质层的三维互连。
[0065]另外，在本发明的另一个实施例中，本发明实施例的制备方法也可以在芯片表面刻蚀圆形深孔。也就是说，刻蚀的环形深孔的内径可以为0，即在芯片表面刻蚀圆形深孔，并在圆形深孔内壁涂覆由可加热分解的高分子材料和加热不可分解的高分子材料混合而成的高分子混合物薄膜，其与上述制备方法原理类似，为了减少冗余，在此不详细赘述。
[0066]在本发明的实施例中，通过使用海绵状高分子材料作为三维互连的绝缘介质层，多孔特性使高分子材料的介电常数低于实体高分子材料，能够降低三维互连的电容；另外，多孔结构使高分子介质层更易于变形，为铜柱热膨胀提供更为自由的变形空间，以减小铜柱热膨胀对芯片产生的应力；同时，绝缘介质层将铜柱固定在芯片深孔的侧壁上，大幅度提高三维互连结构的机械强度和可靠性。
[0067]为使本领域技术人员更好地理解本发明，下面结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0068]实施例1:
[0069]如图3所示，本发明实例提供的三维互连结构示意图。包括芯片200，多孔状侧壁绝缘介质层201，柱状导电体202，芯片上表面已经完成的集成电路晶体管203、金属互连204、钝化层205，上表面互连线101，表面绝缘介质层100，芯片背部绝缘介质层300，芯片背部互连线301。
[0070]如图4所示，在芯片200正面使用掩膜版进行光刻，定义出三维互连结构的环形绝缘介质层图形，用反应离子刻蚀(RIE，Reactive 1n Etching)刻蚀钝化层205，再采用深反应离子刻蚀(DIRE，Deep Reactive 1n Etch)技术，将环形介质层对应的区域刻蚀出深度为30?100 μ m的环形深孔207。
[0071 ] 如图5所示，将可加热分解的高分子材料与加热不可分解的高分子材料的混合物填充在环形深孔207内，并利用化学机械抛光(Chemical-Mechanical Polishing, CMP)去除高分子材料的表面冗余，形成高分子介质层206。
[0072]如图6所示，采用DRIE刻蚀高分子环形介质层206中间所包围的硅柱，形成以高分子介质层206为侧壁的圆形深孔208，刻蚀深度与环形深孔相同，即30?100 μπι。
[0073]如图7所示，在深孔208的侧壁上依次溅射TiW和铜，作为金属粘附/扩散阻挡层与铜种子层。采用铜电镀技术，在深孔内电镀铜填充深孔，形成导体铜柱202。然后，利用化学机械抛光去除表面冗余的铜镀层。
[0074]如图8所示，在芯片200正面沉积二氧化硅介质层100，再使用掩膜版光刻定义与三维互连表面接触的接触孔，并用RIE刻蚀二氧化硅形成铜柱的接触孔，然后利用金属溅射、光刻和RIE刻蚀制造芯片200表面的铝平面互连101。
[0075]如图9所述，利用临时键合技术在芯片正面旋涂临时键合胶400，采用键合机临时键合辅助芯片500。
[0076]如图10所述，采用研磨和CMP技术从芯片背面进行减薄，将晶圆厚度减薄至30?100 μ m，使导体铜柱202从芯片背面暴露出来。
[0077]如图11所示，在芯片背面沉积二氧化硅介质层300，再使用光刻和RIE刻蚀制造三维互连的接触孔，暴露出导体铜柱的表面。然后溅射、光刻并RIE刻蚀金属铝，形成背面的平面互连301。
[0078]如图12所示，去除临时键合的辅助芯片500。
[0079]如图13所示，将芯片置于真空腔内加热，使聚酰亚胺固化的同时，聚碳酸丙烯脂热分解。聚碳酸丙烯脂热分解产物通过芯片上下表面的二氧化硅介质层扩散出介质层，形成多孔结构的聚酰亚胺介质层201。
[0080]实施例2:
[0081]如图14所示，在芯片200正面使用掩膜版进行光刻，定义出三维互连结构的圆形三维互连结构图形，用反应离子刻蚀(RIE，Reactive 1n Etching)刻蚀钝化层205，再采用深反应离子刻蚀(DIRE，Deep Reactive 1n Etch)技术，将圆形介质层对应的区域刻蚀出深度为30?100 μ m的环形深孔209。
[0082]如图15所示，将可加热分解的高分子材料与加热不可分解的高分子材料的混合物填充在环形深孔209内，并利用化学机械抛光(Chemical-Mechanical Polishing, CMP)去除高分子材料的表面冗余，形成高分子介质层210。
[0083]如图16所示，在深孔209的侧壁上依次溅射TiW和铜，作为金属粘附/扩散阻挡层与铜种子层。采用铜电镀技术，在深孔内电镀铜填充深孔，形成导体铜柱202。然后，利用化学机械抛光去除表面冗余的铜镀层。
[0084]如图17所示，在芯片200正面沉积二氧化硅介质层100，再使用掩膜版光刻定义与三维互连表面接触的接触孔，并用RIE刻蚀二氧化硅形成铜柱的接触孔，然后利用金属溅射、光刻和RIE刻蚀制造芯片200表面的铝平面互连101
[0085]如图18所述，利用临时键合技术在芯片正面旋涂临时键合胶400，采用键合机临时键合辅助芯片500。
[0086]如图10?图13所示，剩余步骤采用与实施例1形同的工艺，完成图10至图13的工艺。
[0087]至此，通过实施例1和实施例2分别实现了本发明实施例的多孔状绝缘介质层的三维互连装置。
[0088]根据本发明实施例提出的多孔状绝缘介质层的三维互连装置的制备方法，通过对可加热分解的第一高分子材料与不可加热分解的第二高分子材料的混合高分子材料进行加热，以使第一高分子材料分解，由第二高分子材料生成多孔状绝缘介质层，以降低三维互连的电容，并且通过多孔状绝缘介质层可以缓解由导电体热膨胀产生的热应