[发明专利]半导体结构及其制造方法

说明书

本公开涉及半导体结构及其制造方法。热管与芯片和/或模封层之间，可以通过粘合材料增加热管与芯片和/或模封层之间的结合强度和可靠性，减轻剥落的风险(peeling risk)。

技术领域

本公开涉及半导体技术领域，具体涉及半导体结构及其制造方法。

背景技术

随着电子元器件体积的不断缩小以及速度和性能的不断提高，芯片级电子设备的能耗和热流密度也越来越大，电子设备的散热在很大程度上可以归结为芯片(chip)的散热，而热管可以有效降低芯片的温度。

典型的热管一般由管壳、吸液芯以及传递热能的工质(工作介质、工作液体)构成，其自身形成一个高真空密闭系统，热管的一端为蒸发段(加热段)，另一端为冷凝段(冷却段)，根据应用需要可两端中间设置绝热段。热管充分利用了热传导原理与相变介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属的导热能力。

而目前许多研究大多集中于吸液芯的设计上，而对于如何从芯片上设置热管的研究少之又少。

发明内容

本公开提供了半导体结构及其制造方法。

第一方面，本公开提供了一种半导体结构，该半导体结构包括：芯片；模封层，包覆芯片；粘合层，设于模封层上；吸液芯层，设于粘合层上，吸液芯层内部设有蒸汽流通腔和支撑体；密封层，覆盖吸液芯层。

在一些可选的实施方式中，粘合层包括自下而上依次设置的附着层和接合层。

在一些可选的实施方式中，接合层包括金、银或其合金。

在一些可选的实施方式中，芯片的背面从模封层的上表面露出；以及附着层包括不锈钢或钛。

在一些可选的实施方式中，芯片的背面未从模封层的上表面露出；以及附着层包括不锈钢。

在一些可选的实施方式中，吸液芯层内部还设有隔板。

在一些可选的实施方式中，支撑体的底部和/或隔板的底部设有加固体。

在一些可选的实施方式中，密封层包括不锈钢和铜。

在一些可选的实施方式中，密封层包括钛、铜以及不锈钢。

在一些可选的实施方式中，密封层包括钛、铝以及不锈钢。

在一些可选的实施方式中，密封层包括纳米银胶。

在一些可选的实施方式中，该半导体结构还包括：基板，模封层设于基板上。

在一些可选的实施方式中，密封层还覆盖粘合层的侧表面、模封层的侧表面以及基板的侧表面。

在一些可选的实施方式中，该半导体结构还包括：外部电连接件，基板设于外部电连接件上。

在一些可选的实施方式中，吸液芯层包括上吸液芯层、下吸液芯层以及连通上吸液芯层和下吸液芯层的回流加速通道。

在一些可选的实施方式中，半导体结构还包括连通蒸汽流通腔的抽真空孔以及设置在抽真空孔内部的密封体。

在一些可选的实施方式中，半导体结构还包括：热界面材料层，设于密封层上；散热片，设于热界面材料层上。

第二方面，本公开提供了一种半导体结构的制造方法，该方法包括：填入模封材，以形成包覆芯片的模封层；在模封层上形成粘合层；在粘合层上设置吸液芯层；形成覆盖吸液芯层的密封层。