[發明專利]一種受限薄液膜核態沸騰相變冷卻結構及其制造方法

在審

• 申請號: 202211228121.2
• 申請日: 2022-10-09
• 公開（公告）號: CN115527966A
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 付融;陳釧;曹立強;王啟東;李君;蘇梅英
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所;北方集成電路技術創新中心（北京）有限公司
• 主分類號: H01L23/427
• 分類號: H01L23/427;H01L21/48
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 馬天琪

1.一種受限薄液膜核態沸騰相變冷卻結構，其特征在于，包括依次層疊設置的超親納米結構層、氣液分離膜層和流道結構層；

所述氣液分離膜層靠近所述超親納米結構層的一側表面包括超疏水部分和超親水部分，所述超親水部分包圍所述超疏水部分，所述流道結構層包括進液通道和氣體排出通道；

液體通過所述流道結構層的進液通道進入所述受限薄液膜核態沸騰相變冷卻結構，在所述超親納米結構層和所述氣液分離膜層之間形成液膜，所述液膜相變產生的氣體利用所述氣體排出通道進行排出。

2.根據權利要求1所述的結構，其特征在于，所述超疏水部分的形狀為多邊形、橢圓形或圓形。

3.根據權利要求1所述的結構，其特征在于，所述超親水部分包括超親水涂層，所述超疏水部分包括超疏水涂層。

4.根據權利要求1所述的結構，其特征在于，所述氣液分離膜層包括納米孔道結構，所述納米孔道結構遠離所述超親納米結構層的一側表面以及所述納米孔道結構的側壁覆蓋有超疏水涂層。

5.一種受限薄液膜核態沸騰相變冷卻結構的制造方法，其特征在于，包括：

在第一襯底上形成超親納米結構層；

在第二襯底上形成氣液分離膜層，所述氣液分離膜層的一側表面包括超疏水部分和超親水部分，所述超親水部分包圍所述超疏水部分；

在第三襯底上形成流道結構層；

結合所述超親納米結構層、所述氣液分離膜層和所述流道結構層。

6.根據權利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述在第一襯底上形成超親納米結構層包括：

在第一襯底上生長超親水涂層；

對所述超親水涂層進行刻蝕形成超親納米結構層。

7.根據權利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述在第二襯底上形成氣液分離膜層包括：

在第二襯底上生長超親水涂層；

刻蝕所述超親水涂層和所述第二襯底，形成納米孔道結構；

在所述納米孔道結構的超疏水部分形成超疏水涂層，所述超疏水部分被超親水部分包圍，所述超親水部分包括所述超親水涂層。

8.根據權利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述在所述納米孔道結構的超疏水部分形成超疏水涂層包括：

在所述納米孔道結構的超親水部分形成保護層，以暴露所述超疏水部分；

在所述超疏水部分形成超疏水涂層；

去除所述保護層。

9.根據權利要求7所述的制造方法，其特征在于，在刻蝕所述超親水涂層之前，所述方法還包括：

在所述超親水涂層上形成圖案化的光刻膠；

所述刻蝕所述超親水涂層和所述第二襯底，形成納米孔道結構包括：

利用所述圖案化的光刻膠，刻蝕所述超親水涂層和所述第二襯底，形成納米孔道結構；

在所述納米孔道結構的超疏水部分形成超疏水涂層之前，所述方法還包括：

以所述光刻膠為掩蔽，在所述納米孔道結構的側壁形成超疏水涂層；

去除所述光刻膠。

10.根據權利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述方法還包括：

刻蝕去除部分所述納米孔道結構，形成所述氣液分離膜層的進液通道。