中国粉体网讯 据国家知识产权局信息显示，华为技术有限公司公布一项名为“一种半导体器件及其制作方法、集成电路、电子设备”的发明专利。申请公布号CN119069436A，申请日期为2023年5月。
该专利提供了一种半导体器件及其制作方法、集成电路、电子设备，增加金刚石散热层与钝化层的接触面积，改善金刚石散热层与钝化层之间的结合力，并且通过减小金刚石散热层与栅极之间的热扩散距离，提高半导体器件的散热效率。
10-半导体器件、11-第一外延层、12-钝化层、13-金刚石散热层、14-栅极、15-源极、16-漏极、121-凹槽
该半导体器件可以包括第一外延层、钝化层和金刚石散热层。其中，钝化层位于第一外延层和金刚石散热层之间。第一外延层背离钝化层的一侧设置有栅极。钝化层朝向金刚石散热层的一侧表面设置有凹槽。沿半导体器件的厚度方向，凹槽在第一外延层上的投影覆盖栅极的至少部分。金刚石散热层可覆盖钝化层并且填充凹槽。
其中，钝化层的凹槽结构可以增加金刚石散热层与钝化层之间的接触面积，从而增加金刚石散热层与钝化层之间的结合力。随着半导体器件的工作时间越长，半导体器件会不断发热，其中，栅极区域产生的热量较多。凹槽可以减小栅极与金刚石散热层之间沿半导体器件的厚度方向的距离，从而可以减小栅极与金刚石散热层之间的热扩散距离，并且金刚石散热层在凹槽内的传热面积较大，可减小金刚石散热层的热阻 ，进而可提高半导体器件的散热效率。
近年来，华为在金刚石散热这一领域持续发力，不断斩获重要成果，取得了显著的进展。
2023年3月，华为用于芯片散热的两项复合导热材料专利公布。专利说明书显示，两项专利以不同的技术方案获取芯片散热的复合导热材料，其中一个技术方案以铁磁性颗粒材料作为导热填料；另一个技术方案则以金刚石颗粒材料为主要散热材料。两个技术方案经实验验证，较传统硅脂等界面导热材料的导热性能，有大幅度的提升，可广泛适用于手机、电脑、服务器等电子设备。
2023年11月，华为和哈尔滨工业大学联合申请的“一种基于硅和金刚石的三维集成芯片的混合键合方法”专利公开。这一技术的突破之处在于，它成功地将硅和金刚石这两种性质迥异的材料结合在一起，开创了芯片制造领域的新思路。
2024年2月，华为技术团队与厦门大学于大全、钟毅老师团队、厦门云天团队合作，在先进封装玻璃转接板集成芯片-金刚石散热技术领域取得突破性进展。该研究将金刚石低温键合与玻璃转接板技术相结合，首次实现了将多晶金刚石衬底集成到玻璃转接板封装芯片的背面。该技术路线符合电子设备尺寸小型化、重量轻量化的发展趋势，同时与现有散热方案有效兼容，成为当前实现芯片高效散热的重要突破路径，并推动了金刚石散热衬底在先进封装芯片集成的产业化发展。
随着半导体芯片向更高密度、更多功能、更大功率和智能化的方向发展，金刚石将在半导体散热领域发挥越来越重要的作用，为手机、电脑等产品的散热问题提供更为高效的解决方案。
参考来源：国家知识产权局，专利申请说明书，中国粉体网、磨料磨具以及网络公开信息等
（中国粉体网编辑整理/轻言）
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