[發(fā)明專利]集成熱電冷卻

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380076693.6
• 申請(qǐng)日: 2013-06-18
• 公開（公告）號(hào): CN105247673B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜磊;E·B·拉瑪亞;D·潘圖索;R·里奧斯;K·J·庫(kù)恩;S·金
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 英特爾公司
• 主分類號(hào): H01L23/34
• 分類號(hào): H01L23/34
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 林金朝;王英

1.一種集成電路(IC)冷卻組件，包括：

半導(dǎo)體襯底；

第一電路，其設(shè)置在所述半導(dǎo)體襯底上并且被配置為在操作時(shí)產(chǎn)生熱量；以及

第二電路，其設(shè)置在所述半導(dǎo)體襯底上并且被配置為通過(guò)熱電冷卻來(lái)移除熱量，

其中，所述第一電路包括一個(gè)或多個(gè)晶體管器件；并且

所述第二電路包括熱布線結(jié)構(gòu)，所述熱布線結(jié)構(gòu)與所述一個(gè)或多個(gè)晶體管器件熱耦合并且設(shè)置在所述一個(gè)或多個(gè)晶體管器件與所述半導(dǎo)體襯底之間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中：

所述第一電路包括第一鰭狀物結(jié)構(gòu)，所述第一鰭狀物結(jié)構(gòu)被配置為用作一個(gè)或多個(gè)晶體管器件的溝道；

所述第一鰭狀物結(jié)構(gòu)設(shè)置在與由所述半導(dǎo)體襯底的表面限定的平面大體上平行的水平面中；并且

所述第二電路包括設(shè)置在所述水平面中并且與所述第一鰭狀物結(jié)構(gòu)熱耦合的第二鰭狀物結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組件，其中：

所述第一鰭狀物結(jié)構(gòu)沿著縱向方向延伸；

所述第二鰭狀物結(jié)構(gòu)沿著所述縱向方向延伸，使得所述第二鰭狀物結(jié)構(gòu)與所述第一鰭狀物結(jié)構(gòu)大體上平行；并且

所述第二鰭狀物結(jié)構(gòu)被配置為沿著所述縱向方向移除熱量。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組件，還包括：

源極接觸部或漏極接觸部，所述源極接觸部或所述漏極接觸部與所述第一鰭狀物結(jié)構(gòu)和所述第二鰭狀物結(jié)構(gòu)熱耦合，其中，所述第一鰭狀物結(jié)構(gòu)是n型或p型中的一種，如果所述第一鰭狀物結(jié)構(gòu)是n型，則所述第二鰭狀物結(jié)構(gòu)是p型，并且如果所述第一鰭狀物結(jié)構(gòu)是p型，則所述第二鰭狀物結(jié)構(gòu)是n型。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組件，其中：

所述第一鰭狀物結(jié)構(gòu)沿著垂直方向延伸，以限定所述第一鰭狀物的第一高度；

所述第二鰭狀物結(jié)構(gòu)沿著所述垂直方向延伸，以限定所述第二鰭狀物的第二高度；

所述第二高度大于所述第一高度；并且

所述第二鰭狀物被配置為沿著與所述垂直方向平行的方向移除熱量。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中，所述第二電路包括納米線。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組件，其中：

所述納米線是第二納米線；并且

所述第一電路包括第一納米線，所述第一納米線與所述第二納米線熱耦合；并且

所述第一納米線是晶體管器件的一部分。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中的任一項(xiàng)所述的組件，其中，所述第一電路被配置為使用第一電壓源的第一電壓來(lái)操作，并且所述第二電路被配置為使用第二電壓源的第二電壓通過(guò)熱電冷卻來(lái)移除熱量，所述第一電壓源與所述第二電壓源不同。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組件，還包括：

第一互連件，其與所述第一電路耦合并且被配置為路由所述第一電壓以用于所述第一電路的操作；以及

第二互連件，其與所述第二電路耦合并且被配置為路由所述第二電壓以用于熱電冷卻。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-7中的任一項(xiàng)所述的組件，其中：

所述第二電路還被配置為從由所述第二電路中的熱量產(chǎn)生的電流中恢復(fù)功率；并且

所述半導(dǎo)體襯底是片上系統(tǒng)(SoC)的襯底。

11.一種制造冷卻組件的方法，所述方法包括：

提供半導(dǎo)體襯底；

在所述半導(dǎo)體襯底上形成第一電路，所述第一電路被配置為在操作時(shí)產(chǎn)生熱量；以及

在所述半導(dǎo)體襯底上形成第二電路，所述第二電路被配置為通過(guò)熱電冷卻來(lái)移除熱量，

其中，形成所述第一電路包括形成一個(gè)或多個(gè)晶體管器件；并且

形成所述第二電路包括形成與所述一個(gè)或多個(gè)晶體管器件熱耦合的熱布線結(jié)構(gòu)，其中，所述熱布線結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述一個(gè)或多個(gè)晶體管器件與所述半導(dǎo)體襯底之間。