[发明专利]半导体器件及半导体器件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件及半导体器件的制造方法，例如，为适合利用于具有散热部(散热器)的半导体器件的技术。

背景技术

便携终端等中所用的CPU等半导体器件为高密度集成的半导体元件。在这样的半导体器件中，若为了提高工作速度而提高工作频率的话，与频率成比例，有效电流增大。若由于该电流而发热、半导体器件变得高温的话，可能会发生由过热导致的热失控、半导体器件自身、包围半导体器件的封装件的热膨胀。因此，为了维持半导体器件的特性、并延长寿命，半导体器件的散热性的提高是重要的问题。

例如，国际公开第WO2011/007510号(专利文献1)中公开了在散热器与半导体封装件之间设置有石墨片的导热结构体。

另外，日本专利第5641484号公报(专利文献2)中公开了以下的方法作为石墨烯薄膜的形成方法。(1)用透明胶带纸( tape)等将HOPG等石墨机械剥离，从而形成石墨烯薄膜，(2)利用SiC的热分解，形成石墨烯薄膜，(3)利用化学气相沉积法在过渡金属膜上进行碳化反应，从而形成石墨烯薄膜。此外，还公开了下述技术：使用在单晶衬底的上表面形成有外延金属膜的衬底，使碳原料与该外延金属膜的上表面接触，从而沉积石墨烯薄膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第WO2011/007510号

专利文献2：日本专利第5641484号公报

发明内容

发明所要解决的问题

如上文所述，半导体芯片的温度应对措施为重要的课题。特别的，对于便携式终端等小型机器而言，基于小型化、高性能化的期望，散热应对措施的重要性变得显著。例如，若为了提高便携终端的CPU(中央处理器)的工作速度而提高工作频率的话，有效电流与频率成比例地增加，发热量变多。

如上所述，作为半导体器件的散热应对措施，希望研究能够良好散热的装置构成、其制造方法。

用于解决问题的手段

对本申请中揭示的的实施方式之中，具有代表性的实施方式的概要简单说明如下。

本申请中揭示的一个实施方式所示的半导体器件具有半导体芯片、和半导体芯片上的散热部。并且，散热部具有树脂及从树脂突出的散热片，散热片包含石墨烯，散热片以石墨烯在与半导体芯片的表面交叉的方向上配置的方式配置在半导体芯片上。例如，散热部为石墨片与树脂带层叠并卷绕而得到的卷绕体。

本申请中揭示的一个实施方式中所示的半导体器件的制造方法具有(a)准备散热部的工序，(b)将散热部搭载于半导体芯片上的工序。并且，散热部具有树脂及从树脂突出的散热片，散热片包含石墨烯。此外，(b)工序为将散热部以石墨烯在与半导体芯片的表面交叉的方向上配置的方式搭载于半导体芯片上的工序。

发明效果

根据本申请中揭示的代表性的实施方式中所示的半导体器件，能够提高半导体器件的特性。

根据本申请中揭示的代表性的实施方式中所示的半导体器件的制造方法，能够制造特性良好的半导体器件。

附图说明

图1：为示出实施方式1的半导体器件的构成的剖面图。

图2：为示出实施方式1的半导体器件的构成的剖面图。

图3：为示出实施方式1的散热部(散热器)的构成的一个例子的图。

图4：为示出石墨烯的结构的图。

图5：为示出散热部(散热器)的形成工序的图。

图6：为示出散热部(散热器)的形成工序的图。

图7：为示出散热部(散热器)的形成工序的图。

图8：为示出由散热片面积(露出的散热片的表面积)的增加所带来的效果的图。

图9：为示出热阻与散热片节距/散热片长度的依存性的图表。

图10：为示出实施方式1的半导体器件的制造工序的流程的图。

图11：为示出实施方式1的半导体器件的制造工序的剖面图。

图12：为示出实施方式1的半导体器件的制造工序的剖面图，并且是示出与图11接续的制造工序的剖面图。

图13：为示出实施方式1的半导体器件的制造工序的剖面图，并且是示出与图12接续的制造工序的剖面图。

图14：为示出实施方式1的半导体器件的制造工序的剖面图，并且是示出与图13接续的制造工序的剖面图。

图15：为示出实施方式1的半导体器件的制造工序的剖面图，并且是示出与图14接续的制造工序的剖面图。

图16：为示出实施方式1的应用例1的半导体器件的制造工序的剖面图。