一种半导体制冷元件的制造工艺及元件制造技术

本发明专利技术提供了一种半导体制冷元件的制造工艺及元件，属于热电体制冷器制造领域，该制造工艺使用刻蚀、光刻等制造工艺和大批量的并行制造过程，不需要组装、调整，能够有效地提高半导体制冷元件的生产效率，降低半导体制冷元件的体积，使得半导体制冷元件适应狭小的空间使用，同时可有效地控制热电材料的一致性，降低热膨胀因素的影响，使用安全稳定，能够有效地提高半导体制冷元件的工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体制冷元件的制造工艺及元件
本专利技术属于热电体制冷器制造
，尤其涉及一种半导体制冷元件的制造工艺及元件。
技术介绍
热电体制冷器是利用热电体材料的帕尔帖效应制成的。所谓帕尔帖效应，是指当直流电流通过两种热电体材料组成的电偶时，其一端吸热，一端放热的现象。重掺杂的PN结主要用作TEC的热电体材料，PN结采用电串联，并行发热。是当今一种应用广泛的热电体精密温控技术，通过电极连在一起，并且夹在两个电极之间；当有电流从TEC流过时，电流产生的热量会从TEC的一侧传到另一侧，在TEC上产生″热″侧和″冷″侧，简而言之，电流通过TEC器件，能够控制热量的流动，热量的流动方向与电流的方向相关，热流的大小与电流大小相关，这就是TEC的加热与制冷原理。是制冷还是加热，以及制冷、加热的速率，由通过它的电流方向和大小来决定，一对电偶产生的热电效应很小，故在实际中都将上百对热电偶串联在一起，所有的冷端集中在一边，热端集中在另一边，热电体制冷器具有结构简单，控制灵活、启动快、体积小、坚固无噪音、重量轻、维修方便，操作可逆、控制精度高、控制温度范围大、制冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体制冷元件的制造工艺，其特征在于，所述制造工艺包括如下步骤：/nS1、将硅片做热处理，使硅片的应力释放；/nS2、在第一基板上绘制若干个等距间隔的P型热电材料图形，并将第一基板复合到硅片上进行深刻蚀加工得到第一刻蚀孔；/nS3、将P型制冷材料粉体、溶剂和粘结剂混合均匀得到P型热电材料浆料；/nS4、将P型热电材料浆料注入第一刻蚀孔内后进行烧结，使P型热电材料浆料固化成型；/nS5、抛光去除表面烧结污染物，使材料表面平整；/nS6、在第二基板上绘制若干个等距间隔的N型热电材料图形，并将第二基板复合到硅片上，使N型热电材料图形对应处于两个P型热电材料间隙的中间位置处后进行深刻蚀加工得到...

【技术特征摘要】
1.一种半导体制冷元件的制造工艺，其特征在于，所述制造工艺包括如下步骤：
S1、将硅片做热处理，使硅片的应力释放；
S2、在第一基板上绘制若干个等距间隔的P型热电材料图形，并将第一基板复合到硅片上进行深刻蚀加工得到第一刻蚀孔；
S3、将P型制冷材料粉体、溶剂和粘结剂混合均匀得到P型热电材料浆料；
S4、将P型热电材料浆料注入第一刻蚀孔内后进行烧结，使P型热电材料浆料固化成型；
S5、抛光去除表面烧结污染物，使材料表面平整；
S6、在第二基板上绘制若干个等距间隔的N型热电材料图形，并将第二基板复合到硅片上，使N型热电材料图形对应处于两个P型热电材料间隙的中间位置处后进行深刻蚀加工得到第二刻蚀孔；
S7、将N型热电材料粉体、溶剂和粘结剂混合得到N型热电材料浆料；
S8、将N型热电材料浆料注入第二刻蚀孔内后进行烧结，使N型热电材料浆料固化成型，得到热电偶材料初胚；
S9、对热电偶材料初胚进行双面打磨，减厚漏出P型热电材料和N型热电材料；
S10、采用物理气相沉积工艺，通过钛和铜在打磨后的材料两面镀一层铜膜；
S11、光刻电极图形，并通过湿法腐蚀去除铜和钛，使P型热电材料和N型热电材料串联；
S12、将刻蚀有图形的上下载片热氧化处理，使其表面形成一层氧化膜；
S13、在串联的P型热电材料和N型热电材料上表面和下表面各键合一载片；
S14、使用干法释放，腐蚀P型热电材料和N型热电材料之间的硅材料制成半导体制冷元件。


2.如权利要求1所述的半导体制冷元件的制造工艺，其特征在于，所述S1中，硅片热处理的温度为3000℃。


3.如权利要求1所述的半导...

【专利技术属性】
技术研发人员：余少非，
申请(专利权)人：上海商皓电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31