半导体结构及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种半导体结构，其特征在于，包括：基底，所述基底包括衬底以及位于所述衬底内的第一散热结构，所述第一散热结构的导热率大于所述衬底的导热率，所述衬底具有相对的上表面以及下表面，且所述衬底上表面露出所述第一散热结构表面；第二散热结构，所述第二散热结构至少位于所述第一散热结构上表面；硅穿孔结构，所述硅穿孔结构贯穿所述第二散热结构的整个厚度且延伸至所述基底内，所述第二散热结构环绕所述硅穿孔结构，所述第一散热结构环绕所述硅穿孔结构。2.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述第二散热结构还位于所述第一散热结构与所述硅穿孔结构之间。3.根据权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，还包括：介质层，所述介质层位于所述衬底上表面；缓冲层，所述缓冲层至少位于所述硅穿孔结构朝向所述衬底下表面的底面。4.根据权利要求3所述的半导体结构，其特征在于，所述缓冲层露出所述第一散热结构朝向所述硅穿孔结构的侧面，所述第二散热结构包括：导热金属层，所述导热金属层位于所述第一散热结构上表面、所述介质层朝向所述硅穿孔结构的侧面以及所述硅穿孔结构的侧面上，且还位于所述缓冲层露出的所述第一散热结构朝向所述硅穿孔结构的至少部分侧面；金属颗粒层，所述金属颗粒层填充满所述导热金属层围成的区域。5.根据权利要求4所述的半导体结构，其特征在于，所述硅穿孔结构、所述第一散热结构以及所述缓冲层围成中空区域；所述导热金属层填充满所述中空区域。6.根据权利要求4所述的半导体结构，其特征在于，所述导热金属层露出所述第一散热结构朝向所述硅穿孔结构的部分侧壁表面，且所述硅穿孔结构、所述第一散热结构、所述缓冲层以及所述导热金属层围成空隙。7.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述第二散热结构为单膜层结构。8.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述第二散热结构的材料包括w、ag、au、pt、al、co、ni和ru中的至少一种。9.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述第一散热结构与所述衬底包括相同的半导体元素。10.根据权利要求1或9所述的半导体结构，其特征在于，所述第一散热结构的材料包括碳化硅或者金属硅化物。11.根据权利要求10所述的半导体结构，其特征在于，所述金属硅化物中的金属元素包括ni、al、w或者ti。12.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，还包括：第三散热结构，所述第三散热结构位于所述硅穿孔结构的侧面，且所述第三散热结构的材料的导热率大于所述硅穿孔结构的材料的导热率。13.根据权利要求12所述的半导体结构，其特征在于，所述第三散热结构的材料包括tin、w、ag、au、pt、al、co、ni或者ru中的至少一种。14.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述硅穿孔结构包括：导电体层，所述导电体层贯穿所述第二散热结构的整个厚度且延伸至所述基底内；
籽晶层，所述籽晶层位于所述导电体层的侧面以及底面；阻挡层，所述阻挡层位于所述籽晶层远离所述导电体层的表面。15.一种半导体结构的制备方法，其特征在于，包括：提供初始衬底以及位于所述初始衬底上表面的初始介质层；图形化所述初始介质层以及所述初始衬底，形成盲孔，所述盲孔贯穿所述初始介质层的整个厚度且延伸至所述初始衬底内；形成硅穿孔结构，所述硅穿孔结构填充满所述盲孔；图形化所述初始介质层直至露出所述初始衬底，形成环绕所述硅穿孔结构的环形通孔，且所述环形通孔紧挨所述硅穿孔结构设置；对所述环形通孔正下方的所述初始衬底进行掺杂处理，以将所述环形通孔正下方的所述初始衬底转化为第一散热结构，剩余所述初始衬底作为衬底，且所述第一散热结构的导热率大于所述衬底的导热率；形成第二散热结构，所述第二散热结构至少填充满所述环形通孔。16.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于，还包括：在形成所述硅穿孔结构之前，还包括：形成缓冲层，所述缓冲层位于所述盲孔底面；形成所述缓冲层的工艺步骤包括：在形成所述硅穿孔结构之前，形成初始缓冲层，所述初始缓冲层覆盖所述盲孔的底部和侧壁；在形成所述环形通孔的工艺步骤中，对所述初始缓冲层进行刻蚀处理，剩余的所述初始缓冲层作为缓冲层，且所述缓冲层顶面低于所述初始衬底顶面。17.根据权利要求16所述的制备方法，其特征在于，所述缓冲层露出所述第一散热结构朝向所述硅穿孔结构的侧面；形成所述第二散热结构的工艺步骤包括：采用沉积工艺形成导热金属层，所述导热金属层位于所述第一散热结构上表面、所述介质层朝向所述硅穿孔结构的侧面以及所述硅穿孔结构的侧面上；采用旋涂工艺形成金属颗粒层，所述金属颗粒层填充满所述导热金属层围成的区域。18.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于，在形成所述导热金属层的工艺步骤中，所述导热金属层覆盖所述缓冲层露出的所述第一散热结构朝向所述硅穿孔结构的全部侧面；或者，所述导热金属层露出所述第一散热结构朝向所述硅穿孔结构的部分侧面，且所述硅穿孔结构、所述第一散热结构、所述缓冲层以及所述导热金属层围成空隙。19.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于，形成所述第一散热结构的工艺步骤包括：采用离子注入工艺，对所述环形通孔正下方的所述初始衬底进行离子注入，所述离子注入采用的离子包括碳离子或者金属离子；进行退火处理，以将所述环形通孔正下方的所述初始衬底转化为第一散热结构。

技术总结
本发明提供一种半导体结构及其制备方法。所述半导体结构，包括：基底，所述基底包括衬底以及位于所述衬底内的第一散热结构，所述第一散热结构的导热率大于所述衬底的导热率，所述衬底具有相对的上表面以及下表面，且所述衬底上表面露出所述第一散热结构表面；第二散热结构，所述第二散热结构至少位于所述第一散热结构上表面；硅穿孔结构，所述硅穿孔结构贯穿所述第二散热结构的整个厚度且延伸至所述基底内，所述第二散热结构环绕所述硅穿孔结构，所述第一散热结构环绕所述硅穿孔结构。根据本发明可以提高半导体结构的散热率。明可以提高半导体结构的散热率。明可以提高半导体结构的散热率。


技术研发人员：王路广 王晓玲
受保护的技术使用者：长鑫存储技术有限公司
技术研发日：2021.06.01
技术公布日：2022/12/1