[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件及半導(dǎo)體器件的制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710288383.0
• 申請(qǐng)日: 2017-04-27
• 公開（公告）號(hào): CN107507810A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 松原義久
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 瑞薩電子株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L23/367
• 分類號(hào): H01L23/367;H01L23/373;H01L21/50;H01L21/48
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所11256
• 代理人: 楊宏軍,李文嶼

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件及半導(dǎo)體器件的制造方法，例如，為適合利用于具有散熱部(散熱器)的半導(dǎo)體器件的技術(shù)。

背景技術(shù)

便攜終端等中所用的CPU等半導(dǎo)體器件為高密度集成的半導(dǎo)體元件。在這樣的半導(dǎo)體器件中，若為了提高工作速度而提高工作頻率的話，與頻率成比例，有效電流增大。若由于該電流而發(fā)熱、半導(dǎo)體器件變得高溫的話，可能會(huì)發(fā)生由過熱導(dǎo)致的熱失控、半導(dǎo)體器件自身、包圍半導(dǎo)體器件的封裝件的熱膨脹。因此，為了維持半導(dǎo)體器件的特性、并延長壽命，半導(dǎo)體器件的散熱性的提高是重要的問題。

例如，國際公開第WO2011/007510號(hào)(專利文獻(xiàn)1)中公開了在散熱器與半導(dǎo)體封裝件之間設(shè)置有石墨片的導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)體。

另外，日本專利第5641484號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)中公開了以下的方法作為石墨烯薄膜的形成方法。(1)用透明膠帶紙( tape)等將HOPG等石墨機(jī)械剝離，從而形成石墨烯薄膜，(2)利用SiC的熱分解，形成石墨烯薄膜，(3)利用化學(xué)氣相沉積法在過渡金屬膜上進(jìn)行碳化反應(yīng)，從而形成石墨烯薄膜。此外，還公開了下述技術(shù)：使用在單晶襯底的上表面形成有外延金屬膜的襯底，使碳原料與該外延金屬膜的上表面接觸，從而沉積石墨烯薄膜。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：國際公開第WO2011/007510號(hào)

專利文獻(xiàn)2：日本專利第5641484號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的問題

如上文所述，半導(dǎo)體芯片的溫度應(yīng)對(duì)措施為重要的課題。特別的，對(duì)于便攜式終端等小型機(jī)器而言，基于小型化、高性能化的期望，散熱應(yīng)對(duì)措施的重要性變得顯著。例如，若為了提高便攜終端的CPU(中央處理器)的工作速度而提高工作頻率的話，有效電流與頻率成比例地增加，發(fā)熱量變多。

如上所述，作為半導(dǎo)體器件的散熱應(yīng)對(duì)措施，希望研究能夠良好散熱的裝置構(gòu)成、其制造方法。

用于解決問題的手段

對(duì)本申請(qǐng)中揭示的的實(shí)施方式之中，具有代表性的實(shí)施方式的概要簡(jiǎn)單說明如下。

本申請(qǐng)中揭示的一個(gè)實(shí)施方式所示的半導(dǎo)體器件具有半導(dǎo)體芯片、和半導(dǎo)體芯片上的散熱部。并且，散熱部具有樹脂及從樹脂突出的散熱片，散熱片包含石墨烯，散熱片以石墨烯在與半導(dǎo)體芯片的表面交叉的方向上配置的方式配置在半導(dǎo)體芯片上。例如，散熱部為石墨片與樹脂帶層疊并卷繞而得到的卷繞體。

本申請(qǐng)中揭示的一個(gè)實(shí)施方式中所示的半導(dǎo)體器件的制造方法具有(a)準(zhǔn)備散熱部的工序，(b)將散熱部搭載于半導(dǎo)體芯片上的工序。并且，散熱部具有樹脂及從樹脂突出的散熱片，散熱片包含石墨烯。此外，(b)工序?yàn)閷⑸岵恳允┰谂c半導(dǎo)體芯片的表面交叉的方向上配置的方式搭載于半導(dǎo)體芯片上的工序。

發(fā)明效果

根據(jù)本申請(qǐng)中揭示的代表性的實(shí)施方式中所示的半導(dǎo)體器件，能夠提高半導(dǎo)體器件的特性。

根據(jù)本申請(qǐng)中揭示的代表性的實(shí)施方式中所示的半導(dǎo)體器件的制造方法，能夠制造特性良好的半導(dǎo)體器件。

附圖說明

圖1：為示出實(shí)施方式1的半導(dǎo)體器件的構(gòu)成的剖面圖。

圖2：為示出實(shí)施方式1的半導(dǎo)體器件的構(gòu)成的剖面圖。

圖3：為示出實(shí)施方式1的散熱部(散熱器)的構(gòu)成的一個(gè)例子的圖。

圖4：為示出石墨烯的結(jié)構(gòu)的圖。

圖5：為示出散熱部(散熱器)的形成工序的圖。

圖6：為示出散熱部(散熱器)的形成工序的圖。

圖7：為示出散熱部(散熱器)的形成工序的圖。

圖8：為示出由散熱片面積(露出的散熱片的表面積)的增加所帶來的效果的圖。

圖9：為示出熱阻與散熱片節(jié)距/散熱片長度的依存性的圖表。

圖10：為示出實(shí)施方式1的半導(dǎo)體器件的制造工序的流程的圖。

圖11：為示出實(shí)施方式1的半導(dǎo)體器件的制造工序的剖面圖。

圖12：為示出實(shí)施方式1的半導(dǎo)體器件的制造工序的剖面圖，并且是示出與圖11接續(xù)的制造工序的剖面圖。

圖13：為示出實(shí)施方式1的半導(dǎo)體器件的制造工序的剖面圖，并且是示出與圖12接續(xù)的制造工序的剖面圖。

圖14：為示出實(shí)施方式1的半導(dǎo)體器件的制造工序的剖面圖，并且是示出與圖13接續(xù)的制造工序的剖面圖。

圖15：為示出實(shí)施方式1的半導(dǎo)體器件的制造工序的剖面圖，并且是示出與圖14接續(xù)的制造工序的剖面圖。

圖16：為示出實(shí)施方式1的應(yīng)用例1的半導(dǎo)體器件的制造工序的剖面圖。