半导体结构及其制造方法、存储系统与流程

本公开涉及半导体，更具体地，涉及半导体结构及制造半导体结构的方法、存储系统。

背景技术：

1、随着人工智能、大数据、物联网、移动通信、移动设备和云存储领域的兴起和发展，对诸如三维半导体存储器件等半导体结构的性能和工艺等的要求越来越高。

技术实现思路

1、本公开一方面提供了一种半导体结构。该半导体结构包括第一键合层。第一键合层包括第一间隙结构和多个第一键合结构。第一间隙结构位于相邻的第一键合结构之间。第一间隙结构包括空气间隙。

2、在一个实施方式中，半导体结构还包括第二键合层。第二键合层位于第一键合层在第一方向上的一侧，并包括第二键合结构和第二间隙结构。第二键合结构与第一键合结构连接。第二间隙结构包括空气间隙。

3、在一个实施方式中，第一间隙结构与第二间隙结构间隔开或接触。

4、在一个实施方式中，多个第一键合结构在第二方向和/或第三方向上阵列排布。第一间隙结构位于在第二方向上相邻的第一键合结构之间。第二方向和第三方向相交。

5、在一个实施方式中，多个第一键合结构在第二方向和/或第三方向上阵列排布。第一间隙结构位于在第二方向和/或第三方向上相邻的第一键合结构之间。第二方向和第三方向相交。

6、在一个实施方式中，第一间隙结构与第一键合结构间隔开或接触。

7、在一个实施方式中，第一间隙结构包括条状结构和/或弯曲状结构。

8、在一个实施方式中，第一间隙结构与第二间隙结构具有相同的结构。

9、在一个实施方式中，半导体结构还包括环绕第一键合层的密封环。第一间隙结构与密封环接触。

10、在一个实施方式中，第一键合层还包括第一介质层。第二键合层还包括与第一介质层连接的第二介质层。至少部分第一键合结构和第一间隙结构位于第一介质层内，至少部分第二键合结构和第二间隙结构位于第二介质层内。

11、在一个实施方式中，第一介质层和第二介质层中的至少之一包括多层结构。

12、在一个实施方式中，半导体结构还包括第一半导体部件和第二半导体部件。第一半导体部件位于第一键合层在第一方向上背离第二键合层的一侧。第二半导体部件位于第二键合层在第一方向上背离第一键合层的一侧。第一半导体部件包括第一存储器单元阵列和/或第一外围电路。第二半导体部件包括第二存储器单元阵列和/或第二外围电路。

13、本公开另一方面提供了一种制造半导体结构的方法。该方法包括：形成第一键合层，第一键合层包括第一间隙结构和多个第一键合结构。第一间隙结构位于相邻的第一键合结构之间，且第一间隙结构包括空气间隙。

14、在一个实施方式中，上述方法还包括：形成第二键合层，第二键合层包括第二键合结构；以及键合第一键合层和第二键合层。

15、在一个实施方式中，形成第一键合层包括：形成第一介质层以及在第一方向上贯穿第一介质层的第一键合结构；以及形成在第一方向上贯穿第一介质层的第一间隙结构。多个第一键合结构在第二方向和/或第三方向上阵列排布。第一间隙结构位于在第二方向上相邻的第一键合结构之间、和/或在第三方向上相邻的第一键合结构之间。第一方向、第二方向和第三方向两两相交。

16、在一个实施方式中，形成第二键合层包括：形成第二介质层以及在第一方向上贯穿第二介质层的第二键合结构；以及形成在第一方向上贯穿第二介质层的第二键合层中的第二间隙结构。多个第二键合结构在第二方向和/或第三方向上阵列排布。第二间隙结构位于在第二方向上相邻的第二键合结构之间、和/或在第三方向上相邻的第二键合结构之间。

17、在一个实施方式中，形成第一键合层包括：形成第一介质层以及在第一方向上贯穿第一介质层的第一键合结构；形成在第一方向上贯穿第一介质层的间隙；以及在间隙内形成第一间隙结构以及环绕第一间隙结构的介质材料。多个第一键合结构在第二方向和/或第三方向上阵列排布。第一间隙结构位于在第二方向上相邻的第一键合结构之间、和/或在第三方向上相邻的第一键合结构之间。第一方向、第二方向和第三方向两两相交。

18、在一个实施方式中，键合第一键合层和第二键合层，包括：键合第二键合结构与第一键合结构。第二间隙结构与第一间隙结构间隔开或接触。

19、在一个实施方式中，上述方法还包括：形成第一互连层，第一键合层位于第一互连层在第一方向上的一侧，并与第一互连层连接；以及形成第二互连层，第二键合层位于第二互连层在第一方向上的一侧，并与第二互连层连接。第一间隙结构贯穿第一介质层且延伸至第一互连层。第二间隙结构贯穿第二介质层且延伸至第二互连层。

20、在一个实施方式中，上述方法还包括：形成第一半导体部件，第一互连层位于第一半导体部件在第一方向上的一侧；以及形成第二半导体部件，第二互连层位于第二半导体部件在第一方向上的一侧。第一半导体部件包括第一存储器单元阵列和/或第一外围电路。第二半导体部件包括第二存储器单元阵列和/或第二外围电路。

21、本公开另一方面提供了一种存储系统。该存储系统包括如上述的半导体结构；以及控制器，耦接至半导体结构，用于控制半导体结构存储数据。

1.一种半导体结构，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体结构，其中，所述半导体结构还包括：

3.根据权利要求2所述的半导体结构，其中，所述第一间隙结构与所述第二间隙结构间隔开或接触。

4.根据权利要求1所述的半导体结构，其中，多个所述第一键合结构在第二方向上排布，

5.根据权利要求1所述的半导体结构，其中，多个所述第一键合结构在第三方向上排布，

6.根据权利要求1所述的半导体结构，其中，多个所述第一键合结构在第二方向和第三方向上阵列排布，

7.根据权利要求1所述的半导体结构，其中，所述第一间隙结构与所述第一键合结构间隔开或接触。

8.根据权利要求1所述的半导体结构，其中，所述第一间隙结构包括条状结构和/或弯曲状结构。

9.根据权利要求2所述的半导体结构，其中，所述第一间隙结构与所述第二间隙结构具有相同的结构。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的半导体结构，其中，所述半导体结构还包括环绕所述第一键合层的密封环，

11.根据权利要求2所述的半导体结构，其中，所述第一键合层还包括第一介质层，所述第二键合层还包括与所述第一介质层连接的第二介质层，

12.根据权利要求11所述的半导体结构，其中，所述第一介质层和所述第二介质层中的至少之一包括多层结构。

13.根据权利要求11所述的半导体结构，其中，所述半导体结构还包括：

14.一种制造半导体结构的方法，包括：

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述方法还包括：

16.根据权利要求15所述的方法，其中，形成第一键合层包括：

17.根据权利要求16所述的方法，其中，形成第二键合层包括：

18.根据权利要求14所述的方法，其中，形成第一键合层包括：

19.根据权利要求17所述的方法，其中，键合所述第一键合层和所述第二键合层，包括：

20.根据权利要求17所述的方法，其中，所述方法还包括：

21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述方法还包括：

22.一种存储系统，包括：