本发明公开了一种实现高密度硅通孔互联的微电子芯片，在硅裸芯片上密集制造硅通孔，形成高密度硅通孔阵列，将碳纳米管材料加工成致密碳纳米管束，将不同的致密碳纳米管束分别对应插入不同的硅通孔，形成致密碳纳米管束阵列，在硅通孔和致密碳纳米管束之间的间隙内填充密实绝缘材料，通过致密碳纳米管束的端部互联实现高密度硅通孔互联，用于下一步微电子元器件封装制造。还公开了本发明微电子芯片的制造方法，利用碳纳米管填充硅片通孔，实现了硅片上的高密度硅通孔互联，提高了微电子系统面积利用率，缩短了芯片互联距离，减低局部和全局的时延，提高了始终频率，减低了系统功耗、减少了输入/输出驱动器数量，在众多工业领域拥有广泛应用前景。