[发明专利]半导体结构及其制造方法

说明书

本发明提供了一种半导体器件及其制造方法，由于至少一个依次堆叠键合在半导体基底上半导体结构中的半导体芯片，外围设置有环绕半导体芯片的绝缘层，且绝缘层中形成有子导热结构，子导热结构用于构成在键合方向上延伸的导热结构，并使导热结构一端与位于半导体基底中的第一金属结构连接，另一端从最外层的绝缘层中延伸出。如此一来，半导体器件内的热量可通过导热结构以导出半导体器件外，以提升半导体器件的性能。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种半导体结构及其制造方法。

背景技术

随着集成度不断提高，单片半导体器件上的器件单元数量急剧增加，半导体器件面积增大，单元间连线的增长既影响电路工作速度又占用很多面积，严重影响集成电路进一步提高集成度和工作速度，于是产生三维集成的新技术思路。三维集成具有：提高封装密度、提高电路工作速度以及可实现新型多功能器件及电路系统等优点。

但随着集成电路(Integrated Circuit，IC)半导体器件的内部线路集成度的增高，半导体器件所产生的热能也在不断增加。而半导体器件要工作，必须满足一个温度范围，在实际电路中，必须保证半导体器件的温度在其可以承受的范围之内。半导体器件本身产生的热量，除了少部分通过底部载板以及焊点向外散热，主要还是通过半导体器件表面散热的。而半导体器件内部产生的热量往往不能被导出，进而导致半导体器件性能变差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半导体器件及其制造方法，以解决根据现有技术中的半导体器件内部热量无法被导出，而导致的半导体器件性能较差的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种半导体器件，包括：

半导体基底，所述半导体基底内形成有第一金属结构；

依次堆叠键合在所述半导体基底上的至少一个半导体结构，所述半导体结构包括至少一个半导体芯片，并且在每个所述半导体芯片的外围设置有环绕所述半导体芯片的绝缘层；

至少一个子导热结构，形成在所述绝缘层中以用于构成在键合方向上连续延伸的导热结构，并使所述导热结构的一端与所述第一金属结构连接，所述导热结构的另一端从最外层的绝缘层中延伸出。

可选的，所述半导体器件包括至少两个半导体结构，以及围绕在所述半导体芯片外围的至少两层绝缘层依次堆叠设置，位于不同所述绝缘层内的所述子导热结构彼此连接以形成所述导热结构。

可选的，相邻的两层绝缘层之间形成有第三键合互连层，所述第三键合互连层内形成有第三金属结构，所述第三金属结构连接位于相邻的两个绝缘层中的子导热结构，以构成连续延伸的导热结构。

可选的，所述半导体基底包括第一衬底和形成在所述第一衬底上的第一键合互连层，所述第一金属结构形成在所述第一键合互连层内。

可选的，所述半导体芯片包括第二衬底和形成在所述第二衬底上的第二键合互连层，所述第二键合互连层内形成有第二金属结构，所述第二键合互连层与所述第一键合互连层键合，所述第二金属结构通过所述第一金属结构与所述导热结构连接。

可选的，位于不同绝缘层内的所述子导热结构在所述半导体基底上的投影重叠。

可选的，所述子导热结构呈环形并环绕所述半导体芯片。

可选的，所述子导热结构间断环绕所述半导体芯片。

可选的，所述半导体芯片的外围同心环绕多个所述子导热结构，并且多个所述子导热结构等间距间隔设置。

可选的，所述子导热结构具有图案化图形。

可选的，所述半导体器件还包括散热结构，所述散热结构位于最外层所述绝缘层上，并与所述导热结构连接。

可选的，形成所述子导热结构的材料包括金属。