具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1-图4，本发明实施例提供一种微流制冷通道的制作方法，包括：

S1，在待制冷基材1上形成牺牲层2；

S2，根据微流制冷通道4的设计形状，图形化所述牺牲层2；

S3，在所述牺牲层2上沉积盖面层3；

S4，释放所述牺牲层2，所述盖面层3立于所述待制冷基材1上并与所述待制冷基材1围设形成微流制冷通道4。

本实施例中，目的之一在于在芯片上集成微流制冷通道4，则上述的待制冷基材1可选地采用芯片晶圆；当然，并不限于该一种基材1材料，由上述方法所制作的微流制冷通道4显然也适用于对其他器件进行冷却，此处不作一一例举。

当上述待制冷基材1采用芯片晶圆时，可在该芯片晶圆完成基础的功能加工后，再进行上述微流制冷通道4的制作，以避免先集成微流制冷通道4再进行基础功能加工时对上述盖面层3等造成损伤。

作为优选，S1中，所述牺牲层2采用硅基类牺牲材料、碳基类牺牲材料或聚酰亚胺类牺牲材料，这些牺牲材料具有成熟的牺牲释放技术。其中，优选地，所述牺牲层2采用硅基类牺牲材料时，S4中，采用酸腐蚀方法对所述牺牲层2进行释放；所述牺牲层2采用碳基类牺牲材料或聚酰亚胺类牺牲材料时，S4中，采用氧气高温反应或氧气微波方式对所述牺牲层2进行释放。

对于牺牲层2的设置，可采用将牺牲层2材料涂覆在基材1上的方式。牺牲层2的厚度可根据微流制冷通道4的设计深度等因素进行确定，本实施例中，该牺牲层2的厚度可以在6～20μm之间，进一步优选为控制在10～20μm之间。

进一步优化上述方法，S2中，牺牲层2的图形化为常规技术，在其中一个实施例中，采用半导体刻蚀技术实现牺牲层2的图形化。具体而言，如图2和图3，图形化后的牺牲层2包括凸起结构和沉槽结构；该凸起结构的形状即与微流制冷通道4的形状相同(凸起块的数量及布局与微流制冷通道4的微流道数量及布局相同，凸起块的高度与微流道的深度相同，单个凸起块的宽度与微流道的宽度相同等)，当盖面层3沉积时，凸起结构起到支撑定型作用，当该凸起结构释放后，被支撑的盖面材料即能与基材1围合形成微流道；上述沉槽结构的深度宜与牺牲层2的高度相同，也即在牺牲层2图形化时，刻蚀深度与牺牲层2高度相同，当盖面层3沉积时，在沉槽结构处，盖面材料可直接沉积在基材1上，一方面可实现盖面层3在基材1上的支撑立稳，另一方面，可避免相邻微流道之间的非设定串流。

如图5，在其中一个实施例中，微流制冷通道4的形状呈蛇形，则牺牲层2对应地进行图形化即可。

上述盖面层3有在牺牲层2释放之后仍能立于基材1之上的需求，同时其需与基材1围合形成微流制冷通道4，宜保证微流制冷通道4允许流量满足芯片制冷量要求，因此，该盖面层3材料优选为选择性能和结构较稳定的材料；在其中一个实施例中，所述盖面层3采用氮化硅、碳化硅或氮氧化硅沉积形成。

上述盖面层3的沉积为常规技术，盖面层3的厚度可根据具体情况进行限定，在其中一个实施例中，上述盖面层3的厚度在8～10μm范围内，可保证该盖面层3的结构强度和工作可靠性。

进一步优选地，S2中，图形化所述牺牲层2后，清洗去除光阻和刻蚀渣料，以保证盖面层3的沉积效果和运行可靠性。

作为优选方案，上述基材1为芯片晶圆时，在该芯片晶圆封装时，将上述盖面层3一并封装，从而可较好地保护该盖面层3，提高微流制冷通道4的运行可靠性。

作为优选方案，如图6-图9，在形成有上述微流制冷通道4的基础上，进一步可在基材1上加工形成微流制冷槽道11(例如采用刻蚀加工方式)，该微流制冷槽道11与微流制冷通道4错位设置，在微流制冷通道4制作形成后，微流制冷槽道11与微流制冷通道4首尾连接，例如微流制冷槽道11贯通基材1的一处侧壁构成为介质入口，该微流制冷槽道11的出口端与微流制冷通道4的入口端连通，微流制冷通道4的出口管构成为介质出口；基于上述结构，可显著地增大微流制冷介质的流通长度和冷却面积，从而显著地提高对基材1的冷却效果，冷却过程也更为可靠。在微流制冷通道4制作之前，预先在基材1上刻蚀形成上述微流制冷槽道11，随后，在形成牺牲层2时，牺牲材料也一并填充上述微流制冷槽道11，在牺牲层2释放时，微流制冷槽道11内的牺牲材料一并得到释放，从而形成上述微流制冷通道4与微流制冷槽道11衔接连通的结构，制作方便，能保证微流制冷通道4与微流制冷槽道11衔接导通形成的制冷流道的一体性。如图7-图9，为保证盖面层3的支撑立稳，微流制冷槽道11的微流槽槽宽小于上述沉槽结构的沉槽宽度；与此同时，如图8和图9，微流制冷槽道11可通过沉积在沉槽结构中的盖面层3闭合，无需另外设置盖板，操作方便，可节约材料消耗和减少制作工序，并且闭合可靠性高。

本实施例提供的微流制冷通道的制作方法，采用MEMS微加工工艺将微流制冷通道4集成在待制冷基材1上，工艺简单、易于实现，适于与传统的半导体工艺兼容，芯片与通道材料之间不会产生内应力、粘附力等以及不会对芯片造成电学等影响，保持芯片的正常功能和性能。制作的微流制冷通道4更贴近发热源，能实现针对性地制冷设计，制冷效果可靠、能耗低，所需的空间较小，能较好地满足芯片制冷要求。

实施例二

本发明实施例提供一种芯片，包括芯片晶圆，采用上述实施例一所提供的微流制冷通道的制作方法在芯片晶圆上集成有微流制冷通道4。该微流制冷通道4的结构在上述实施例一中已有述及，具体包括：

如图4，该微流制冷通道4通过待制冷基材1与沉积在该待制冷基材1上的盖面层3围合而成，该盖面层3包括沉积叠合于待制冷基材1表面上的盖面平台以及自盖面平台凸起并且依次串接连通的多个倒U型垛台，该盖面平台上对应形成有缺槽以使各倒U型垛台能够与待制冷基材1表面围合形成微流道，由于各倒U型垛台依次串接连通，则各微流道依次串接连通构成为上述的微流制冷通道4。上述盖面平台和倒U型垛台显然因牺牲层的图形化而形成。

在其中一个实施例中，如图5，上述微流制冷通道4呈蛇形分布，可延长工质的停留时间、增大换热面积，从而提高制冷效率和效果。

上述盖面层3需要适于立于基材1之上，同时其需与基材1围合形成微流制冷通道4，宜保证微流制冷通道4允许流量满足芯片制冷量要求，因此，该盖面层3材料优选为选择性能和结构较稳定的材料；在其中一个实施例中，所述盖面层3采用氮化硅、碳化硅或氮氧化硅沉积形成。

上述盖面层3的厚度可根据具体情况进行限定，在其中一个实施例中，上述盖面层3的厚度在8～10μm范围内，可保证该盖面层3的结构强度和工作可靠性。

作为优选方案，如图6-图9，在形成有上述微流制冷通道4的基础上，进一步可在基材1上加工形成微流制冷槽道11(例如采用刻蚀加工方式)，该微流制冷槽道11与微流制冷通道4错位设置，在微流制冷通道4制作形成后，微流制冷槽道11与微流制冷通道4首尾连接，例如微流制冷槽道11贯通基材1的一处侧壁构成为介质入口，该微流制冷槽道11的出口端与微流制冷通道4的入口端连通，微流制冷通道4的出口管构成为介质出口；基于上述结构，可显著地增大微流制冷介质的流通长度和冷却面积，从而显著地提高对基材1的冷却效果，冷却过程也更为可靠。如图7-图9，为保证盖面层3的支撑立稳，微流制冷槽道11的微流槽槽宽小于上述沉槽结构的沉槽宽度；与此同时，如图8和图9，微流制冷槽道11可通过沉积在沉槽结构中的盖面层3(即上述盖面平台)闭合，无需另外设置盖板，操作方便，可节约材料消耗和减少制作工序，并且闭合可靠性高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。