[发明专利]一种半导体器件和热沉键合的方法

权利要求书

1.一种半导体器件和热沉键合的方法，其特征在于，包括：

衬底上形成外延层；

所述外延层形成至少一个电流注入区和位于所述电流注入区两侧的非电流注入区，所述电流注入区和所述非电流注入区之间形成有隔离区；

所述外延层上形成金属层，所述金属层覆盖所述电流注入区、所述非电流注入区和所述隔离区；

所述金属层上形成多个导电导热结构，相邻所述导电导热结构之间有间隙，每个所述非电流注入区上都设有多个所述导电导热结构；

多个所述导电导热结构上形成焊接层，所述焊接层覆盖所述导电导热结构、所述间隙和所述金属层；

焊接热沉和所述焊接层；

多个所述导电导热结构位于所述非电流注入区，以在焊接所述热沉和所述焊接层时，所述电流注入区为非受力区；

所述导电导热结构的材料成分包括石墨烯、碳纳米管和铝粉，所述铝粉作为所述石墨烯和所述碳纳米管的粘结剂，所述碳纳米管：所述石墨烯：所述铝粉的质量比为1:（0.3-0.8）:(2-5)；

所述金属层至少包括第一金属层和第二金属层；

所述外延层上形成金属层，所述金属层覆盖所述电流注入区、所述非电流注入区和所述隔离区包括：

所述外延层上形成第一金属层，所述第一金属层为银层或铂层；

所述第一金属层上形成第二金属层，所述第二金属层为金层。

2.根据权利要求1所述的半导体器件和热沉键合的方法，其特征在于，所述外延层形成至少一个电流注入区和位于所述电流注入区两侧的非电流注入区，所述电流注入区和所述非电流注入区之间形成有隔离区包括：

所述外延层上形成第一光阻层；

通过曝光、显影形成开口，所述外延层经所述开口露出；

刻蚀露出的所述外延层；

去除所述第一光阻层，所述开口形成所述隔离区；

所述外延层上形成绝缘介质膜层；

所述绝缘介质膜层上形成第二光阻层；

通过曝光、显影露出待注入区；

刻蚀所述待注入区的绝缘介质膜层；

去除所述第二光阻层，所述待注入区形成所述电流注入区，其余的所述绝缘介质膜层区域形成所述非电流注入区。

3.根据权利要求1所述的半导体器件和热沉键合的方法，其特征在于，所述金属层上形成多个导电导热结构，相邻所述导电导热结构之间有间隙，每个所述非电流注入区上都设有多个所述导电导热结构包括：

形成掩膜结构；其中，所述掩膜结构上具有通孔；

向所述掩膜结构的通孔内加入填充液以形成所述导电导热结构；

取下所述导电导热结构，排列在所述金属层上。

4.根据权利要求3所述的半导体器件和热沉键合的方法，其特征在于，所述通孔为横截面为梯形的通孔，所述通孔的侧壁为凸向所述通孔轴线的圆弧面。

5.根据权利要求1所述的半导体器件和热沉键合的方法，其特征在于，所述导电导热结构为包括大端面和小端面的截面积为梯形的结构；

所述金属层上形成多个导电导热结构，相邻所述导电导热结构之间有间隙，每个所述非电流注入区上都设有多个所述导电导热结构包括：

将所述导电导热结构按照所述导电导热结构的小端面靠近所述金属层、所述导电导热结构的大端面远离所述金属层的方式均匀、交错排列在所述金属层上。

6.根据权利要求1所述的半导体器件和热沉键合的方法，其特征在于，所述金属层上形成多个导电导热结构，相邻所述导电导热结构之间有间隙，每个所述非电流注入区上都设有多个所述导电导热结构之前，所述方法包括：

所述金属层上预涂覆一层焊料层。

7.根据权利要求1或6所述的半导体器件和热沉键合的方法，其特征在于，所述多个所述导电导热结构上形成焊接层，所述焊接层覆盖所述导电导热结构、所述间隙和所述金属层包括：

以锡作为焊料，多个所述导电导热结构上形成所述焊接层。