中國(guó)粉體網(wǎng)訊 據(jù)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局信息顯示，華為技術(shù)有限公司公布一項(xiàng)名為“一種半導(dǎo)體器件及其制作方法、集成電路、電子設(shè)備”的發(fā)明專利。申請(qǐng)公布號(hào)CN119069436A，申請(qǐng)日期為2023年5月。
該專利提供了一種半導(dǎo)體器件及其制作方法、集成電路、電子設(shè)備，增加金剛石散熱層與鈍化層的接觸面積，改善金剛石散熱層與鈍化層之間的結(jié)合力，并且通過(guò)減小金剛石散熱層與柵極之間的熱擴(kuò)散距離，提高半導(dǎo)體器件的散熱效率。
10-半導(dǎo)體器件、11-第一外延層、12-鈍化層、13-金剛石散熱層、14-柵極、15-源極、16-漏極、121-凹槽
該半導(dǎo)體器件可以包括第一外延層、鈍化層和金剛石散熱層。其中，鈍化層位于第一外延層和金剛石散熱層之間。第一外延層背離鈍化層的一側(cè)設(shè)置有柵極。鈍化層朝向金剛石散熱層的一側(cè)表面設(shè)置有凹槽。沿半導(dǎo)體器件的厚度方向，凹槽在第一外延層上的投影覆蓋柵極的至少部分。金剛石散熱層可覆蓋鈍化層并且填充凹槽。
其中，鈍化層的凹槽結(jié)構(gòu)可以增加金剛石散熱層與鈍化層之間的接觸面積，從而增加金剛石散熱層與鈍化層之間的結(jié)合力。隨著半導(dǎo)體器件的工作時(shí)間越長(zhǎng)，半導(dǎo)體器件會(huì)不斷發(fā)熱，其中，柵極區(qū)域產(chǎn)生的熱量較多。凹槽可以減小柵極與金剛石散熱層之間沿半導(dǎo)體器件的厚度方向的距離，從而可以減小柵極與金剛石散熱層之間的熱擴(kuò)散距離，并且金剛石散熱層在凹槽內(nèi)的傳熱面積較大，可減小金剛石散熱層的熱阻 ，進(jìn)而可提高半導(dǎo)體器件的散熱效率。
近年來(lái)，華為在金剛石散熱這一領(lǐng)域持續(xù)發(fā)力，不斷斬獲重要成果，取得了顯著的進(jìn)展。
2023年3月，華為用于芯片散熱的兩項(xiàng)復(fù)合導(dǎo)熱材料專利公布。專利說(shuō)明書(shū)顯示，兩項(xiàng)專利以不同的技術(shù)方案獲取芯片散熱的復(fù)合導(dǎo)熱材料，其中一個(gè)技術(shù)方案以鐵磁性顆粒材料作為導(dǎo)熱填料；另一個(gè)技術(shù)方案則以金剛石顆粒材料為主要散熱材料。兩個(gè)技術(shù)方案經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，較傳統(tǒng)硅脂等界面導(dǎo)熱材料的導(dǎo)熱性能，有大幅度的提升，可廣泛適用于手機(jī)、電腦、服務(wù)器等電子設(shè)備。
2023年11月，華為和哈爾濱工業(yè)大學(xué)聯(lián)合申請(qǐng)的“一種基于硅和金剛石的三維集成芯片的混合鍵合方法”專利公開(kāi)。這一技術(shù)的突破之處在于，它成功地將硅和金剛石這兩種性質(zhì)迥異的材料結(jié)合在一起，開(kāi)創(chuàng)了芯片制造領(lǐng)域的新思路。
2024年2月，華為技術(shù)團(tuán)隊(duì)與廈門大學(xué)于大全、鐘毅老師團(tuán)隊(duì)、廈門云天團(tuán)隊(duì)合作，在先進(jìn)封裝玻璃轉(zhuǎn)接板集成芯片-金剛石散熱技術(shù)領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。該研究將金剛石低溫鍵合與玻璃轉(zhuǎn)接板技術(shù)相結(jié)合，首次實(shí)現(xiàn)了將多晶金剛石襯底集成到玻璃轉(zhuǎn)接板封裝芯片的背面。該技術(shù)路線符合電子設(shè)備尺寸小型化、重量輕量化的發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)與現(xiàn)有散熱方案有效兼容，成為當(dāng)前實(shí)現(xiàn)芯片高效散熱的重要突破路徑，并推動(dòng)了金剛石散熱襯底在先進(jìn)封裝芯片集成的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
隨著半導(dǎo)體芯片向更高密度、更多功能、更大功率和智能化的方向發(fā)展，金剛石將在半導(dǎo)體散熱領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用，為手機(jī)、電腦等產(chǎn)品的散熱問(wèn)題提供更為高效的解決方案。
參考來(lái)源：國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局，專利申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)，中國(guó)粉體網(wǎng)、磨料磨具以及網(wǎng)絡(luò)公開(kāi)信息等
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