JP2008526035A - 内蔵熱電冷却機を備えるマイクロエレクトロニクス・アセンブリおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
thermoelectric cooler)に関する。
Claims (30)
- 内蔵TECを含むマイクロエレクトロニクス・アセンブリ、および、前記TECに結合されたマイクロエレクトロニクス装置を製作する方法において、
前記マイクロエレクトロニクス装置を提供する段階と、
前記TECと前記マイクロエレクトロニクス装置との間に搭載材料がないように、前記TECを前記マイクロエレクトロニクス装置上に直接形成する段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記TECは、N型電極、P型電極、カップルの前記N型電極およびP型電極を互いに電気的に結合する複数の導体素子、および、前記導体素子のそれぞれ、前記N型電極のそれぞれ、および、前記P型電極のそれぞれの間のパターン化された絶縁体層を含む少なくとも1つのカップルからなることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記TECを形成する段階は、
複数の第1の導体素子を前記マイクロエレクトロニクス装置上に直接提供する段階と、
複数のN型電極を提供する段階であって、それぞれが前記第1の導体素子の対応する1つに電気的に結合される、段階と、
複数のP型電極を提供する段階であって、各P型電極は前記第1導体素子の対応する1つに電気的に結合され、N型電極およびP型電極はN型とP型の1対の電極をともに形成する前記第1導体素子の与えられた各1つに結合される、段階と、
前記第1導体素子のそれぞれ、前記N型電極のそれぞれ、および、前記P型電極のそれぞれの間のパターン化された電気的な絶縁体層を提供する段階と、
第2の導体素子の各々は、電流がN型とP型の1対の電極のそれぞれを連続して流れることを可能にするように適合した複数の第2の導体素子を提供する段階と、
を含むことを特徴とする請求項2記載の方法。 - 複数の第1の導体素子を提供する段階は、
第1の導電層を前記マイクロエレクトロニクス装置上に直接提供する段階と、
前記複数の第1の導体素子を形成するために、前記第1の導電層中に相互接続パターンを提供する段階と、
を含むことを特徴とする請求項3記載の方法。 - 第1の導電層を提供する段階は、めっき、スパッタリング、および、蒸着のうちの1つを使用して、前記第1の導電層を堆積する段階を含むことを特徴とする請求項4記載の方法。
- 前記相互接続パターンを提供する段階は、リソグラフィを使用する段階を含むことを特徴とする請求項4記載の方法。
- 複数のN型電極を提供する段階は、
TE材料のN型層を第1のパターン化された金属化層上に提供する段階と、
前記複数のN型電極を形成するために、前記N型層中に電極パターンを提供する段階と、
を含むことを特徴とする請求項3記載の方法。 - TE材料のN型層を提供する段階は、TE材料プリカーサのCVDまたはPVD蒸着のうちの1つを使用する段階を含むことを特徴とする請求項7記載の方法。
- 前記TE材料プリカーサは、その蒸着に先立ってドーパントで注入されることを特徴とする請求項7記載の方法。
- その蒸着後に前記TE材料を注入する段階をさらに含むことを特徴とする請求項7記載の方法。
- 前記N型層中に電極パターンを提供する段階は、リソグラフィを使用する段階を含むことを特徴とする請求項7記載の方法。
- パターン化された電気的な絶縁体層を提供する段階は、
電気的な絶縁体層を前記N型電極上および前記第1導体素子上に提供する段階と、
ビアを画定するために電極パターンを前記絶縁体層中に提供する段階であって、前記電極パターンは、前記TECの一部として提供されるP型電極のパターンに対応する、段階と、
を含むことを特徴とする請求項3記載の方法。 - 前記電気的な絶縁体層を提供する段階は、TeoxプリカーサのCVD蒸着および可流酸化物プリカーサのスピン蒸着のうちの1つを使用する段階を含むことを特徴とする請求項12記載の方法。
- 前記電極パターンを提供する段階は、リソグラフィの使用する段階を含むことを特徴とする請求項12記載の方法。
- 前記複数のP型電極を提供する段階は、
TE材料の複数のP型レッグを前記電気的な絶縁体層内に画定されたビア中に提供する段階と、
前記複数のP型電極を形成するために、TE材料の前記P型レッグをエッチングする段階と、
を含むことを特徴とする請求項12記載の方法。 - 複数のP型レッグを提供する段階は、TE材料プリカーサのCVDまたはPVD蒸着のうちの1つを使用する段階を含むことを特徴とする請求項15記載の方法。
- 前記TE材料プリカーサは、その蒸着に先立ってドーパントで注入されることを特徴とする請求項16記載の方法。
- その蒸着後に前記TE材料を注入する段階をさらに含むことを特徴とする請求項16記載の方法。
- 複数の第2の導体素子を提供する段階は、
第2の導電層を前記N型電極およびP型電極上に提供する段階と、
前記複数の第2の導体素子を形成するために、相互接続パターンを前記第2の導電層中に提供する段階を、
を含むことを特徴とする請求項3記載の方法。 - 第2の導電層を提供する段階は、めっき、スパッタリング、および、蒸着のうちの1つを使用して、前記第2の導電層を堆積する段階を含むことを特徴とする請求項19記載の方法。
- 前記相互接続パターンを提供する段階は、リソグラフィを使用する段階を含むことを特徴とする請求項19記載の方法。
- マイクロエレクトロニクス装置を提供する段階は、前記TECに結合するために適合した側面上に酸化層を有するダイを提供する段階を含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
- マイクロエレクトロニクス・アセンブリにおいて、
マイクロエレクトロニクス装置と、
TECと前記マイクロエレクトロニクス装置との間に搭載材料がないように、前記マイクロエレクトロニクス装置に結合されたTECと、
を含むことを特徴とするマイクロエレクトロニクス・アセンブリ。 - 前記TECは、N型電極、P型電極、カップルの前記N型電極およびP型電極を互いに電気的に結合する複数の導体素子、および、前記導体素子のそれぞれ、前記N型電極のそれぞれ、および、前記P型電極のそれぞれの間のパターン化された絶縁体層を含む少なくとも1つのカップルからなることを特徴とする請求項23記載のマイクロエレクトロニクス・アセンブリ。
- 前記マイクロエレクトロニクス装置は、前記TECに結合するために適合した側面上に酸化層を含むことを特徴とする請求項23記載のマイクロエレクトロニクス・アセンブリ。
- システムにおいて、
マイクロエレクトロニクス装置、および
TECと前記マイクロエレクトロニクス装置との間に搭載材料がないように、前記マイクロエレクトロニクス装置に結合されたTEC、
から成るマイクロエレクトロニクス・アセンブリと、
前記マイクロエレクトロニクス・アセンブリに結合されたグラフィックス・プロセッサと、
を含むことを特徴とするシステム。 - 前記TECは、N型電極、P型電極、カップルの前記N型電極およびP型電極を互いに電気的に結合する複数の導体素子、および、前記導体素子のそれぞれ、前記N型電極のそれぞれ、および、前記P型電極のそれぞれの間のパターン化された絶縁体層を含む少なくとも1つのカップルからなることを特徴とする請求項26記載のシステム。
- マイクロエレクトロニクス配置において、
マイクロエレクトロニクス装置、および
TECと前記マイクロエレクトロニクス装置との間に搭載材料がないように、前記マイクロエレクトロニクス装置に結合されたTEC、
から成るマイクロエレクトロニクス・アセンブリと、
前記TECに電気的に接続され、前記TECへ電流を供給するために適合した電源を含む電気回路と、
を含むことを特徴とするマイクロエレクトロニクス配置。 - 前記TECは、N型電極、P型電極、カップルの前記N型電極およびP型電極を互いに電気的に結合する複数の導体素子、および、前記導体素子のそれぞれ、前記N型電極のそれぞれ、および、前記P型電極のそれぞれの間のパターン化された絶縁体層を含む少なくとも1つのカップルからなることを特徴とする請求項28記載の配置。
- 前記マイクロエレクトロニクス装置の温度の機能として前記TECによって提供される冷却の範囲を制御するために、前記マイクロエレクトロニクス装置、前記TEC、および、前記電気回路に結合されたフィードバック制御ループをさらに含むことを特徴とする請求項28記載の配置。
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