[發(fā)明專利]芯片層疊和3-D電路的熱傳導(dǎo)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010251851.5
• 申請日: 2010-08-05
• 公開（公告）號: CN102097399A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·J·高爾;F·希伯特
• 申請（專利權(quán)）人: 英特賽爾美國股份有限公司
• 主分類號: H01L23/373
• 分類號: H01L23/373;H01L23/48;H01L25/00;H01L21/02;H01L21/60
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 李玲;張東梅

1.一種半導(dǎo)體組件，包括：

半導(dǎo)體層，所述半導(dǎo)體層包括前側(cè)、后側(cè)以及穿過其中從所述后側(cè)延伸至所述前側(cè)的開口；以及

延伸穿過所述開口并且包括在所述半導(dǎo)體層的所述前側(cè)的第一表面和在所述半導(dǎo)體層的所述后側(cè)的第二表面的金剛石層。

2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體組件，其特征在于，所述半導(dǎo)體層是第一半導(dǎo)體層，且所述半導(dǎo)體組件還包括：

附連至所述第一半導(dǎo)體層的前側(cè)的第二半導(dǎo)體層，其中所述第二半導(dǎo)體層包括：

后側(cè)、前側(cè)和從所述第二半導(dǎo)體層的后側(cè)延伸到所述第二半導(dǎo)體層的前側(cè)的開口；

延伸穿過所述第二半導(dǎo)體層中的開口并且包括在所述第二半導(dǎo)體層的前側(cè)的第一暴露表面和在所述第二半導(dǎo)體層的后側(cè)的第二表面的金剛石層；以及

至所述金剛石層的導(dǎo)熱連接，其中所述導(dǎo)熱連接適用于在所述半導(dǎo)體組件的運(yùn)行期間使熱傳導(dǎo)而離開所述第一和第二半導(dǎo)體層。

3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體組件，其特征在于，還包括：

所述金剛石層是電絕緣體；以及

在所述金剛石層內(nèi)且接觸所述金剛石層的導(dǎo)電通孔，其中所述導(dǎo)電通孔通過所述金剛石層與所述半導(dǎo)體層電隔離。

4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體組件，其特征在于，還包括：

所述金剛石層是電導(dǎo)體且其中包括開口；以及

在所述金剛石層的開口內(nèi)且接觸所述金剛石層的導(dǎo)電通孔，其中所述導(dǎo)電通孔通過所述金剛石層電連接到所述半導(dǎo)體層。

5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體組件，其特征在于，還包括：

所述金剛石層是電導(dǎo)體且其中包括開口；以及

覆蓋所述金剛石層中的開口的電介質(zhì)墊；以及

所述金剛石層的開口內(nèi)的導(dǎo)電通孔，其中所述電介質(zhì)墊使所述導(dǎo)電通孔與所述金剛石層電隔離。

6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體組件，其特征在于，還包括：

所述金剛石層是電絕緣體；

附連至所述金剛石層的導(dǎo)電層，其中所述導(dǎo)電層適用于將熱傳導(dǎo)到或離開所述金剛石層，并且不適用于在所述半導(dǎo)體組件的運(yùn)行期間傳導(dǎo)電信號。

7.一種半導(dǎo)體組件，包括：

半導(dǎo)體層，所述半導(dǎo)體層具有前側(cè)、后側(cè)以及穿過其中從所述后側(cè)延伸至所述前側(cè)的開口；

延伸穿過所述開口并且包括在所述半導(dǎo)體層的所述前側(cè)的第一表面和在所述半導(dǎo)體層的所述后側(cè)的第二表面的金剛石層的第一部分；

覆蓋所述半導(dǎo)體層的后側(cè)的金剛石層的第二部分；

延伸穿過所述金剛石層的第一部分和所述金剛石層的第二部分的開口；以及

填充延伸穿過所述金剛石層的第一部分和所述金剛石層的第二部分的開口的導(dǎo)體，以提供在所述半導(dǎo)體層的前側(cè)和所述半導(dǎo)體層的后側(cè)之間延伸的導(dǎo)電路徑。

8.一種用于形成半導(dǎo)體組件的方法，包括：

去除半導(dǎo)體層的第一部分以穿過其中形成從所述半導(dǎo)體層的前側(cè)延伸至所述半導(dǎo)體層的后側(cè)的第一開口；

形成延伸穿過所述第一開口并且包括在所述半導(dǎo)體層的所述前側(cè)的第一表面和在所述半導(dǎo)體層的所述后側(cè)的第二表面的金剛石層；

去除所述半導(dǎo)體層的第二部分以穿過其中形成從所述半導(dǎo)體層的前側(cè)延伸至所述半導(dǎo)體層的后側(cè)的第二開口；以及

形成延伸穿過所述第二開口并且包括在所述半導(dǎo)體層的所述前側(cè)的第一表面和在所述半導(dǎo)體層的所述后側(cè)的第二表面的導(dǎo)電層。

9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括：

從所述半導(dǎo)體層的前側(cè)蝕刻所述半導(dǎo)體層以暴露在所述半導(dǎo)體層的后側(cè)上形成的金剛石層；以及

利用在所述半導(dǎo)體層的后部上形成的金剛石層作為晶核生長延伸穿過所述第一開口的金剛石層。

10.一種用于形成半導(dǎo)體組件的方法，包括：

去除半導(dǎo)體層的厚度以在所述半導(dǎo)體層中形成開口并暴露所述半導(dǎo)體層的后側(cè)上的第一金剛石層；

利用所述第一金剛石層作為晶核穿過所述半導(dǎo)體層中的開口生長第二金剛石層；

穿過第一金剛石層和第二金剛石層蝕刻至少一個開口，以提供從所述第一金剛石層的后表面延伸到所述第二金剛石層的前表面并且延伸穿過所述半導(dǎo)體層的至少一個通孔開口；以及

用導(dǎo)電層填充所述至少一個通孔開口，以提供從所述第一金剛石層的后表面延伸到所述第二金剛石層的前表面并且延伸穿過所述半導(dǎo)體層的至少一個通孔。