置300可以包括在基板302上方的電介質層306,電介質層306具有在組件304上的開口以及用于另一個組件或另外的連接的可能的另一個開口。在組件304上形成第一電極314,其可能在電介質層306上方部分延伸。可以形成第二電極316,其可能與第一電極314同時形成,以建立與另一個組件的連接或者到組件304的另外的連接(如到組件304的柵極的連接)。在第一電極314上形成散熱器層318。在當前示例中,散熱器層318延伸超過第一電極314到電介質層306上,但不接觸第二電極316。在當前示例中,第二電極316遠離散熱器層。在散熱器層318上形成第一金屬互連件322以及在第二電極316上形成第二金屬互連件324。第一金屬互連件322和第二金屬互連件324可以同時形成。在第一金屬互連件322上形成多個第一接合結構326以提供電耦合到第一金屬互連件322的鍵合結構;在第二金屬互連件324上形成第二鍵合結構328。在當前示例中,鍵合結構326和鍵合結構328是線鍵合。在當前示例中,散熱器層在第一鍵合結構326下方延伸。
[0022]散熱器層318具有如參照圖1的第一散熱器層118和第二散熱器層120所描述的相同的性質。在微電子裝置300操作期間,可以在組件304中生成熱量。形成延伸超過第一電極314并在第一鍵合結構326下方延伸的散熱器層318橫向地將熱量傳導遠離組件304到達多個第一鍵合結構326,相比于沒有散熱器層的微電子裝置而言,有利地降低組件304中的溫度上升。
[0023]圖4是包括散熱器層的另一個示例性微電子裝置的截面。在基板402上形成微電子裝置400。微電子裝置400包含形成在基板402中和/或基板402上的組件404。微電子裝置400可以包括在基板402上方的電介質層406,電介質層406具有在組件404上的開口和用于鍵合結構426和鍵合結構428的開口,在當前示例中,所述開口是貫穿基板通孔426和貫穿基板的通孔428并由電介質襯墊440與基板402電氣隔離。第一電極414形成在組件404上并且在電介質層406上方延伸以接觸第一貫穿基板通孔426的頂部。第二電極416形成在組件404上形成并且在電介質層406上方延伸以接觸第二貫穿基板通孔428的頂部。在第一電極414上形成的第一散熱器層418在組件404上方和第一貫穿基板通孔426上方部分延伸。在第二電極416上形成的第二散熱器層420在組件404上方和第二貫穿基板的通孔428上方部分延伸。在第一散熱器層418上形成的第一金屬互連件422在組件404上方和第一貫穿基板通孔426上方部分延伸。在第二散熱器層420上形成的第二金屬互連件424在組件404上方和第二貫穿基板通孔428上方部分延伸。第一金屬互連件422有利地在組件404和第一貫穿基板通孔426之間提供低阻抗電氣通路,并且第二金屬互連件424有利地在組件404和第二貫穿基板通孔428之間提供低阻抗電氣通路。
[0024]第一散熱器層418和第二散熱器層420具有如參照圖1的第一散熱器層118和第二散熱器層120所描述的相同的性質。在微電子裝置400操作期間,可以在組件404中生成熱量。形成從組件404延伸至貫穿基板通孔426和貫穿基板通孔428的散熱器層418和散熱器層420橫向地將熱量傳導遠離組件404到達貫穿基板通孔426和貫穿基板通孔428,相比于沒有散熱器層的微電子裝置,有利地降低組件404中的溫度上升。
[0025]圖5描繪用于在微電子裝置上形成散熱器層的一個示例性方法。在基板502 (其可以是例如半導體晶片)上形成微電子裝置500。在基板502中和/或基板502上形成組件504。在基板502上方形成電介質層506,其具有在組件504上的開口。在電介質層506的開口中的組件504上形成電極514,電極514在電介質層506上方、圍繞該開口部分延伸。電極514被圖案化使得該電極在期望區域上方延伸但不在整個基板502上方延伸。將認識至IJ,微電子裝置500的多個實例可以在基板502上同時形成。
[0026]微電子裝置500被放置在加熱的基板座544上的等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)室542中。PECVD室542具有位于基板座544上方的等離子體電極板546,從而使得微電子裝置500被放置在等尚子體電極板546下方。微電子裝置500由基板座544加熱至400°C至500°C,并且碳反應物氣體如甲烷(CH4)與減少的反應物氣體(如氫氣)以及等離子體輔助氣體(如氬氣)被引入到等離子體區域548。將13.56MHz的射頻(RF)功率應用到等離子體電極板546,使得等離子體區域中的反應物氣體在等離子體區域548中形成等離子體,產生碳自由基,其在微電子裝置500的電極514上形成石墨層518。可以選擇RF功率、基板座544溫度以及反應物氣體的壓力和流量速率,使得石墨518在電極514上但不在相鄰的電介質層506上選擇性地生長。石墨層518提供微電子裝置500的散熱器層518。在電極514上但不在相鄰的電介質層506上選擇性地形成石墨層518可以消除對石墨層518的圖案化并且因此有利地降低微電子裝置500的制造成本和復雜性。
[0027]在被稱為微波輔助表面波等離子體化學氣相沉積(Mff-SWP-CVD)工藝的當前示例的另一個版本中,微電子裝置500可以被加熱至220°C到260°C,并且微波頻率下的RF功率可以被施加到等離子體電極板546,在等離子體區域548中形成微波等離子體,并且隨后形成石墨層518。使用Mff-SWP-CVD工藝形成石墨層518可以有利地減小微電子裝置500的組件504和其他組件上的熱應力。
[0028]圖6A和圖6B描繪用于在微電子裝置上形成散熱器層的另一個示例性方法。參照圖6A,在基板602(其可以是例如半導體晶片)上形成微電子裝置600。在基板602中和/或基板602上形成組件604。在基板602上方形成電介質層606,其在組件604上具有開口。在電介質層606的開口中的組件604上形成電極614,電極614在電介質層606上方、圍繞該開口部分延伸。電極614被圖案化以使電極在期望區域上方延伸但不在整個基板602上方延伸。將認識到,微電子裝置600的多個實例可以在基板602上同時形成。
[0029]微電子裝置600被放置在基板卡盤644上的旋轉涂覆設備642中。分散設備646在電極614和電介質層606的暴露區域上提供CNT分散劑648。CNT分散劑648包括分散在溶劑中的多個CNT。基板卡盤旋轉以擴散CNT分散劑648,以便涂覆微電子裝置600。
[0030]參照圖6B,微電子裝置600被放置在烘焙卡盤650上,該烘焙卡盤將基板602加熱至100°C至150°c,以便蒸發來自圖6A的CNT分散劑648的溶劑652以提供散熱器層618。散熱器層618因此包括在連續層中互相重疊的CNT。形成包括CNT的散熱器層618有利地提供高面向熱導率。使用圖6A和圖6B的旋轉涂覆工藝形成散熱器層618有利地減小微電子裝置500的熱剖面并且相比于真空沉積設備有利地利用更低成本的設備。
[0031]圖7A和圖7B描繪用于在微電子裝置中圖案化散熱器層的一個示例性方法。參照圖7A,在基板702上形成微電子裝置700。在基板702中和/或基板702上形成組件704。在基板702上方形成電介質層706,其在組件704上具有開口。在電介質層706的開口中的組件704上形成第一電極714和第二電極716,第一電極714和第二電極716在電介質層706上方、圍繞該開口部分延伸。在在第一電極714、第二電極716和電介質層706上方形成連續的散熱器材料層754。散熱器材料層754可以包括例如石墨、CNT和/或多層石墨烯。在第一電極714和圍繞第一電極714的電介質層706的一部分上方以及第二電極716和圍繞第二電極716的電介質層706的一部分上方的散熱器材料層754的上方形成蝕刻掩模756。蝕刻掩模756可以包括例如由光刻工藝形成的光刻膠。
[0032]參照圖7B,蝕刻工藝移除由蝕刻掩模756暴露的區域中的圖7A的散熱器材料層754,留下第一電極714上的第一散熱器層718以及第二電極716上的第二散熱器層720。隨后,例如通過溶劑噴射工藝,移除蝕刻掩模756,以便不移除第一散熱器層718和第二散熱器層720的重要部分。通過在第一散熱器層718上形成第一金屬互連件以及在第二散熱器層720上形成第二金屬互連件,繼續制造微電子裝置700。使用蝕刻掩模756將圖7A的散熱器材料層754圖案化可以有利地形成具有期望面積的散熱器層718和散熱器層720,包括到相鄰電介質層706的重疊。
[0033]圖8描繪用于在微電子裝置上形成散熱器層的一個進一步示例性方法。在一個或更多基板802上形成多個微電子裝置800。基板802可以是例如半導體晶片。每個半導體裝置800包括組件和形成在組件上的電極,這些半導體裝置形成在相應基板802的前表面860處。每個基板802具有與前表面860相對的后表面862。基板802放置在如爐管的沉積室858中,使得每個基板802的前表面860和后表面862暴露于沉積室858的環境中。反應物氣體如甲烷、氫氣和氬氣被引入到沉積室858中并且基板802被加熱。可以施加RF功率以