[0006] 本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种节省芯片面积的基于碳纳米管的差分硅通孔结构。
[0007] 本发明采用的技术方案如下：
[0008] 本发明一种差分硅通孔结构，包括硅衬底、介质层、半导体性碳纳米管、金属性碳纳米管、金属焊盘；所述的硅衬底开有间距设置且呈圆柱形的两个通孔，所述通孔由位于中间的半导体性碳纳米管层，以及分别设置在半导体性碳纳米管层两侧的金属性碳纳米管层构成，且半导体性碳纳米管层完全阻隔两金属性碳纳米管层；上述两个硅通孔组成差分硅通孔；
[0009] 硅通孔外周设置有呈圆环形的介质层；所述介质层的材质为氧化物。
[0010] 所述金属性碳纳米管层的上下两端设有金属焊盘，共有八个金属焊盘。
[0011] 所述八个金属焊盘的结构完全一致，完全覆盖金属性碳纳米管层的端面。
[0012] 本发明的另一个目的是提供上述差分硅通孔结构的制备工艺，包括以下步骤：
[0013] 步骤一：在一块生长基底硅衬底上通过次常压化学气相沉积技术沉积一层氧化物，并采用电化学沉积法在氧化物上制备圆柱形金属；
[0014] 步骤二：将沉积的圆柱金属用掩膜版遮盖，露出中间部分；
[0015] 步骤三：通过化学气相沉积技术，在露出的圆柱金属中间部分生长出半导体性碳纳米管束；
[0016] 步骤四：移除掩膜版，并通过化学气相沉积技术在已生长的半导体性碳纳米管束两边生长出金属性碳纳米管束；
[0017] 步骤五：通过蒸汽致密化过程，将生长的半导体性碳纳米管束和金属性碳纳米管束进行致密化；
[0018] 步骤六：通过反应离子刻蚀技术在硅衬底上刻蚀间距设置的两个圆柱凹槽，两个圆柱凹槽底端封闭；
[0019] 步骤七：将致密化后的半导体性碳纳米管束和金属性碳纳米管束与步骤六所述的圆柱凹槽底端接合，并分离生长基底；
[0020] 步骤八：通过次常压化学气相沉积技术，在圆柱凹槽与半导体性碳纳米管束和金属性碳纳米管束的间隙处制备介质层；
[0021] 步骤九：采用化学机械抛光技术对半导体性碳纳米管束和金属性碳纳米管束的顶端端面进行表面抛光；
[0022] 步骤十：在半导体性碳纳米管束和金属性碳纳米管束抛光后的顶端端面通过化学气相沉积形成金属焊盘；
[0023] 步骤十一：将硅衬底底面和顶面翻转，在底面依次通过粗研磨和精研磨将硅衬底减薄至半导体性碳纳米管束和金属性碳纳米管束露出；
[0024] 步骤十二：在硅衬底底面通过湿法刻蚀去除表层的损伤层，并在硅衬底底面露出的半导体性碳纳米管束和金属性碳纳米管束端面通过化学气相沉积形成金属焊盘。
[0025] 本发明具有的有益效果：
[0026] 1、本发明将金属性碳纳米管作为传输通道，两个硅通孔相邻两侧的金属性碳纳米管束作为信号通道，分别传输正信号和负信号，正信号和负信号的差分结构设计可有效抑制共模噪声和电磁干扰，提高高速信号的传输质量；
[0027] 2、本发明可以减少三维集成电路差分传输结构中的硅通孔数量，显著缩小了差分传输结构的尺寸并且减少了其占用面积，有效提高了芯片面积的利用率；
[0028] 3、本发明用碳纳米管束作为传输通道填充材料，具有优越的力学性能、电学性能和热学性能。
