[发明专利]提升半导体器件散热性能的方法和半导体器件

说明书

该发明涉及一种提升半导体器件散热性能的方法和半导体器件，其中所述提升半导体器件散热性能的方法包括以下步骤：将衬底的上表面形成一导热层；在所述导热层的上表面形成器件层；在所述器件层内形成与所述导热层连接的导热带。以上提升半导体器件散热性能的方法及半导体器件在半导体器件的水平方向和竖直方向各提供了一散热、导热的结构，即导热层以及导热带，且导热带与所述导热层相互连接，因此在单独使用所述导热层进行热量发散的同时，还能够使用导热带将器件层内的热导向所述导热层，提高了导热层的利用率。

技术领域

本发明涉及晶圆生产制造加工设备领域，具体涉及一种提升半导体器件散热性能的方法和半导体器件。

背景技术

随着科技的发展，半导体器件的散热能力愈来愈重要。

例如MOSFET，即金属氧化物半导体场效应管，利用电场效应来控制半导体。由于MOSFET具有可实现低功耗电压控制的特性，近年来被广泛应用在大量电子设备中，包括电源、汽车电子、计算机和智能手机中等，受到越来越多的关注。然而，MOSFET器件的性能，特别是电流承载能力的优劣，很大程度上取决于散热性能，提供一种更优的方式来提高诸如MOSFET器件等半导体器件的散热能力，是本领域的发展趋势。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提升半导体器件散热性能的方法及半导体器件，能够提高基于晶圆制成的半导体器件的散热能力。

为解决上述技术问题，以下提供了一种提升半导体器件散热性能的方法，包括以下步骤：将衬底的上表面形成一导热层；在所述导热层的上表面形成器件层；在所述器件层内形成与所述导热层连接的导热带。

可选的，所述导热层为石墨烯层。

可选的，在衬底表面形成所述石墨烯层时，包括以下步骤：旋涂氧化石墨烯溶液到所述衬底表面，并加热所述衬底表面的氧化石墨烯溶液，使所述衬底表面的氧化石墨烯溶液浓缩至一预设浓度；对所述衬底进行退火处理，使衬底表面的氧化石墨烯被还原成石墨烯，并使得石墨烯与衬底键合。

可选的，所述半导体器件为MOS管器件，在所述导热层的上表面形成器件层时包括以下步骤：在所述导热层上表面形成外延层，并在所述外延层中形成所述MOS管器件的源极、漏极和栅极。

可选的，在所述导热层表面形成所述外延层之前，还包括以下步骤：向下蚀刻所述导热层以露出所述衬底表面，且蚀刻所述导热层时，保留与形成漏极的阱的位置相对应的导热层。

可选的，还包括以下步骤：切割所述半导体器件，形成半导体器件单元，且每一半导体器件单元内至少有一组属于同一个MOS管的源极、漏极和栅极。

可选的，将所述导热层蚀刻成方块形状，设置在所述半导体器件单元内，且每一所述半导体器件单元所在的区域内都至少有一个导热带。

可选的，在所述器件层内形成导热带时，包括以下步骤：在所述器件层内形成连接至所述导热层的孔洞；在所述孔洞的侧壁表面形成绝缘层；往所述孔道内填入导热材料。

可选的，所述导热材料包括导热金属。

为了解决上述技术问题，以下还提供了一种半导体器件，包括：衬底；形成于所述衬底上表面的导热层；形成于所述导热层上表面的器件层；形成于所述器件层内的导热带，且所述导热带与所述导热层相互连接。

以上提升半导体器件散热性能的方法及半导体器件在半导体器件的水平方向和竖直方向各提供了一散热、导热的结构，即导热层以及导热带，且导热带与所述导热层相互连接，因此在单独使用所述导热层进行热量发散的同时，还能够使用导热带将器件层内的热导向所述导热层，提高了导热层的利用率。

附图说明

图1为本发明的一种具体实施方式中的提升半导体器件散热性能的方法的步骤示意图。