[发明专利]散热背板、半导体结构及其制备方法

说明书

本发明涉及一种散热背板、半导体结构及其制备方法，散热背板的制备方法包括：提供生长基板，于生长基板上形成碳纳米管层；提供导热衬底，对导热衬底进行图形化处理，形成若干间隔排布的凸起结构；将碳纳米管层中的部分碳纳米管转移至凸起结构的顶部，以于凸起结构的顶部形成碳纳米管簇；提供背板，背板包括相对的第一表面和第二表面，于背板内形成通孔；将导热衬底与背板键合，导热衬底位于背板的第二表面侧，凸起结构插入至通孔内，碳纳米管簇自通孔内延伸至背板的第一表面侧。上述散热背板的制备方法制备得到的散热背板，充分利用碳纳米管在纵向上的超高导热性能，可以将设置在散热背板上的芯片所产生的热量快速导入导热衬底中，实现高效散热。

技术领域

本发明涉及背板散热技术领域，尤其涉及散热背板、半导体结构及其制备方法。

背景技术

Micro-LED是新兴的显示技术，相对比常规的显示技术，以Micro-LED技术为核心的显示具有响应速度快，自主发光、对比度高、使用寿命长、光电效率高等特点。

在Micro-LED或Mini-Led以及常规LED背板中，由于在LED点亮过程中，背板电路以及LED芯片会产生大量热量，如果没有较好的散热设计，会造成LED使用寿命降低，以及LED发光效率降低。因此，如何有效改善背板的散热能力是亟需解决的问题。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本申请的目的在于提供散热背板、半导体结构及其制备方法，旨在解决如何提高背板散热能力的问题。

本申请公开了一种散热背板的制备方法，包括：提供生长基板，于生长基板上形成碳纳米管层；提供导热衬底，对导热衬底进行图形化处理，形成若干间隔排布的凸起结构；将碳纳米管层中的部分碳纳米管转移至凸起结构的顶部，以于凸起结构的顶部形成碳纳米管簇；提供背板，背板包括相对的第一表面和第二表面，于背板内形成通孔；以及将导热衬底与背板键合，导热衬底位于背板的第二表面侧，凸起结构插入至通孔内，碳纳米管簇自通孔内延伸至背板的第一表面侧。

上述散热背板的制备方法，通过在生长基板上制备碳纳米管层，并将部分碳纳米管转移至导热衬底中形成碳纳米簇，再制备得到具有通孔的背板，将导热衬底与背板键合，使得碳纳米簇穿过通孔延伸至背板表面，当背板表面安装有芯片时，可以利用碳纳米管在纵向上的超高导热性能，将芯片产生的热量快速导入导热衬底中，实现高效散热。

可选地，于生长基板上形成碳纳米管层的步骤包括：于生长基板表面形成介质层；于介质层表面形成催化层；将生长基板放置于反应室中，并以第一预设流量向反应室内通入还原气体和惰性气体，当反应室内的温度达到工作温度后，将惰性气体的流量提升至第二预设流量，并以第三预设流量向反应室内通入反应气体；以及控制反应时间，生成具有预设高度的碳纳米管层。

可选地，还原气体包括氢气，惰性气体包括氩气，反应气体包括乙炔；第一预设流量包括20ml/min～70ml/min；第二预设流量包括1000ml/min～2500ml/min；第三预设流量包括100ml/min～300ml/min；工作温度包括60℃～800℃，反应时间包括10min～40min。

可选地，将碳纳米管层中的部分碳纳米管转移至凸起结构的顶部，以于凸起结构的顶部形成碳纳米管簇的步骤包括：于凸起结构的顶部形成粘附层；将生长基板与导热衬底键合，碳纳米管层与粘附层接触；以及移除生长基板，与粘附层接触的部分碳纳米管粘附至凸起结构顶部，以形成碳纳米管簇。

可选地，第一表面包括若干背板电极，背板电极包括第一电极和第二电极，通孔形成于第一电极和第二电极之间。

通过将通孔形成于第一电极和第二电极之间，可以使得碳纳米管簇穿过通孔后与芯片中心的位置接触，提高对芯片热量的转移效率。

可选地，将背板的第二表面与导热衬底的表面相键合之前，还包括：于导热衬底的表面形成黏附胶层；导热衬底经由黏附胶层与背板键合。