[發明專利]器件用熱沉、半導體器件及器件用熱沉的制備方法有效

申請號：	202011327713.0	申請日：	2020-11-24
公開（公告）號：	CN112151479B	公開（公告）日：	2021-02-12
發明（設計）人：	雷謝福;宋院鑫;楊國文;張艷春;趙衛東	申請（專利權）人：	度亙激光技術(蘇州)有限公司;蘇州度亙光電器件有限公司
主分類號：	H01L23/367	分類號：	H01L23/367;H01L21/48
代理公司：	北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463	代理人：	鐘揚飛
地址：	215000 江蘇省蘇州市工業園區***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	器件用熱沉半導體器件制備方法
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【說明書】：

本申請涉及一種器件用熱沉、半導體器件及器件用熱沉的制備方法，本申請的器件用熱沉包括：單晶碳化硅層、第一過渡層、第一金屬堆疊層、第二過渡層和第二金屬堆疊層，單晶碳化硅層具有兩個相對設置的第一表面和第二表面，第一表面和第二表面均為毛面；第一過渡層設于第一表面上；第一金屬堆疊層設于第一過渡層上；第二過渡層設于第二表面上；第二金屬堆疊層設于第二過渡層上；其中，第一金屬堆疊層與第二金屬堆疊層的材質和層數不同。本申請采用單晶碳化硅層作為導熱絕緣基板，導熱率較高。再者，本申請通過單晶碳化硅層表面進行毛化處理，提高單晶碳化硅層的待加工表面與過渡層的結合強度。

技術領域

本申請涉及半導體的技術領域，具體而言，涉及一種器件用熱沉、半導體器件及器件用熱沉的制備方法。

背景技術

半導體器件(semiconductor device)是導電性介于良導電體與絕緣體之間，利用半導體材料特殊電特性來完成特定功能的電子器件，可用來產生、控制、接收、變換、放大信號和進行能量轉換。半導體器件中常需要設置熱沉（heat sink）以幫助散熱從而穩定工作溫度。

現有技術，有將氮化鋁（AlN）陶瓷表面金屬化作為芯片封裝熱沉，它熱導率約200W/（m·K），導熱率不高，導致芯片節溫升高，光電效率下降，可靠性下降，芯片功率不高。

發明內容

本申請的目的是提供一種器件用熱沉、半導體器件及器件用熱沉的制備方法，其采用單晶碳化硅層作為導熱絕緣基板，導熱率較高。

為了實現上述目的，

第一方面，本發明提供一種應用于半導體器件的器件用熱沉，包括：單晶碳化硅層、第一過渡層、第一金屬堆疊層、第二過渡層和第二金屬堆疊層，所述單晶碳化硅層具有兩個相對設置的第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面均為毛面；所述第一過渡層設于所述第一表面上；所述第一金屬堆疊層設于所述第一過渡層上；所述第二過渡層設于所述第二表面上；所述第二金屬堆疊層設于所述第二過渡層上；其中，所述第一金屬堆疊層與第二金屬堆疊層的材質和層數不同。

于一實施例中，所述第一金屬堆疊層包括：第一銅層、第一鎳層、第一金層和焊料附著層，第一銅層設于所述第一過渡層背離所述第一表面的表面上；第一鎳層設于所述第一銅層背離第一過渡層的表面上；第一金層設于所述第一鎳層背離第一銅層的表面上；焊料附著層設于所述第一金層背離第一鎳層的表面上。

于一實施例中，所述第二金屬堆疊層包括：第二鎳層和第二金層，所述第二鎳層設于所述第二過渡層背離第二表面的表面上；所述第二金層設于所述第二鎳層背離第二過渡層的表面上。

于一實施例中，所述第一表面和所述第二表面上分別開設有至少一個加工槽，在每個所述加工槽內填充有填料。

于一實施例中，所述填料的材質包括銅，所述第一過渡層和所述第二過渡層的材質均包括鈦。

第二方面，本發明提供一種半導體器件，包括功率部件以及前述實施例的器件用熱沉，所述功率部件設于所述器件用熱沉上。

第二方面，本發明提供一種器件用熱沉的制備方法，包括：

提供單晶碳化硅層，所述單晶碳化硅層具有兩個相對設置的待加工表面；

對兩個所述待加工表面分別進行毛化處理；

在兩個所述待加工表面分別形成過渡層；

在兩個所述過渡層的表面分別形成金屬堆疊層。

于一實施例中，所述對兩個所述待加工表面分別進行毛化處理，包括：

對兩個所述待加工表面分別進行紫外激光處理。