本公開實施例涉及半導體，尤其涉及一種半導體結構及其制作方法。

背景技術：

1、三維集成電路可以通過堆疊半導體芯片來形成，所述半導體芯片具有其中或其上形成的電子電路系統。這些經過堆疊的半導體芯片可以豎直地互連。經過堆疊的半導體芯片可以使用硅通孔(through?silicon?via，tsv)互連構具有電性功能的電路結構。例如，可利用多個存儲芯片、邏輯芯片或者通信芯片等進行堆疊，并使用硅通孔互聯多個存儲芯片，得到高帶寬高算力的集成電路或者電子系統，縮短芯片間互連的長度提升性能。隨著半導體芯片集成度的提高，硅通孔的集成度也越來越高，芯片堆疊工藝還存在諸多改進的空間。

技術實現思路

1、根據本公開實施例的一些方面，提供一種半導體結構，包括：半導體層，以及至少位于所述半導體層上的器件結構；所述器件結構包括位于所述半導體層上的接觸結構；第一連接結構，位于所述接觸結構靠近所述半導體層的一側、且貫穿所述半導體層；所述第一連接結構與所述接觸結構耦接；其中，所述第一連接結構至少包括沿厚度方向延伸的第一子連接結構以及第二子連接結構，所述第一子連接結構與所述第二子連接結構之間具有間隙。

2、在一些實施例中，所述接觸結構包括：多個間隔排布的凸點，至少包括第一凸點以及第二凸點；所述第一子連接結構與所述第一凸點接觸，所述第二子連接結構與所述第二凸點接觸。

3、在一些實施例中，所述半導體結構還包括：阻擋層，位于所述第一連接結構與所述半導體層之間；所述阻擋層環繞所述第一連接結構沿所述厚度方向延伸的側壁。

4、在一些實施例中，所述第一子連接結構與所述第二子連接結構部分接觸。

5、在一些實施例中，所述半導體結構還包括：觸點，位于所述第一連接結構遠離所述接觸結構的一側；所述觸點與所述第一連接結構耦接。

6、在一些實施例中，所述觸點在第一方向的尺寸，大于所述第一連接結構在所述第一方向的尺寸；所述觸點與所述第一連接結構中的至少部分子連接結構耦接；所述第一方向與所述厚度方向相交。

7、根據本公開實施例的一些方面，提供一種半導體結構的制作方法，包括：提供半導體層，至少在所述半導體層上形成器件結構；所述器件結構包括位于所述半導體層上的接觸結構；所述接觸結構包括間隔排布的多個凸點，至少包括第一凸點以及第二凸點；對所述半導體層遠離所述接觸結構的一側進行蝕刻，形成貫穿所述半導體層的第一開孔；所述第一開孔顯露所述接觸結構；在所述第一開孔中形成第一連接結構，所述第一連接結構至少包括沿厚度方向延伸的第一子連接結構以及第二子連接結構，所述第一子連接結構與所述第二子連接結構之間形成間隙；其中，所述第一子連接結構與所述第一凸點接觸，所述第二子連接結構與所述第二凸點接觸。

8、在一些實施例中，所述制作方法還包括：在形成所述第一開孔前，對所述半導體層遠離所述器件結構的一側進行減薄。

9、在一些實施例中，所述制作方法包括，至少以所述第一凸點以及所述第二凸點為種子層，執行電鍍工藝以在所述第一開孔中形成所述第一子連接結構以及所述第二子連接結構。

10、在一些實施例中，所述制作方法還包括：在所述第一連接結構與所述半導體層之間形成阻擋層，所述阻擋層環繞所述第一連接結構沿所述厚度方向延伸的側壁。

11、在一些實施例中，所述器件結構包括導電結構，所述第一連接結構通過所述接觸結構與所述導電結構耦接；形成所述接觸結構的方法包括：在導電結構上貼附具有多個第二開孔的絕緣膜；多個所述第二開孔顯露所述導電結構；形成覆蓋所述絕緣膜的第一介電層；在所述第一介電層對應所述導電結構的位置，形成貫穿所述第一介電層的第三開孔；所述第三開孔顯露多個所述第二開孔，所述第三開孔通過多個所述第二開孔顯露所述導電結構；在顯露所述導電結構的多個所述第二開孔中形成多個所述凸點，多個所述凸點構成所述接觸結構。

12、在一些實施例中，所述制作方法還包括：在所述第一連接結構遠離所述接觸結構的一側形成觸點，所述觸點與所述第一連接結構耦接。

13、本公開實施例提供一種半導體結構，包括：半導體層，以及至少位于半導體層上的器件結構，器件結構包括位于半導體層之上的接觸結構；與接觸結構耦接的第一連接結構，位于接觸結構靠近半導體層的一側，且第一連接結構沿厚度方向貫穿半導體層，第一連接結構包括沿厚度方向延伸的多個子連接結構如至少包括第一子連接結構以及第二子連接結構，第一子連接結構與第二子連接結構之間具有間隙；相較于實心、整體的連接結構，各個子連接結構之間的間隙有利于分散應力，減少熱應變導致的應力集中，減少連接結構與其他材料之間的熱膨脹系數差異導致的連接結構變形或結構破裂。

技術特征：

1.一種半導體結構，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的半導體結構，其特征在于，所述接觸結構包括：

3.根據權利要求1所述的半導體結構，其特征在于，所述半導體結構還包括：

4.根據權利要求1所述的半導體結構，其特征在于，所述第一子連接結構與所述第二子連接結構部分接觸。

5.根據權利要求1所述的半導體結構，其特征在于，所述半導體結構還包括：

6.根據權利要求5所述的半導體結構，其特征在于，所述觸點在第一方向的尺寸，大于所述第一連接結構在所述第一方向的尺寸；所述觸點與所述第一連接結構中的至少部分子連接結構耦接；所述第一方向與所述厚度方向相交。

7.一種半導體結構的制作方法，其特征在于，包括：

8.根據權利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述制作方法還包括：

9.根據權利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括，至少以所述第一凸點以及所述第二凸點為種子層，執行電鍍工藝以在所述第一開孔中形成所述第一子連接結構以及所述第二子連接結構。

10.根據權利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述制作方法還包括：

11.根據權利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述器件結構包括導電結構，所述第一連接結構通過所述接觸結構與所述導電結構耦接；形成所述接觸結構的方法包括：

12.根據權利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述制作方法還包括：

技術總結
本公開實施例公開了一種半導體結構及其制作方法，所述半導體結構包括：半導體層，以及至少位于所述半導體層上的器件結構；所述器件結構包括位于所述半導體層上的接觸結構；第一連接結構，位于所述接觸結構靠近所述半導體層的一側、且貫穿所述半導體層；所述第一連接結構與所述接觸結構耦接；其中，所述第一連接結構至少包括沿厚度方向延伸的第一子連接結構以及第二子連接結構，所述第一子連接結構與所述第二子連接結構之間具有間隙。

技術研發人員：胡文超,王鵬
受保護的技術使用者：湖北星辰技術有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28