[发明专利]集成热电冷却

权利要求书

1.一种集成电路(IC)冷却组件，包括：

半导体衬底；

第一电路，其设置在所述半导体衬底上并且被配置为在操作时产生热量；以及

第二电路，其设置在所述半导体衬底上并且被配置为通过热电冷却来移除热量，

其中，所述第一电路包括一个或多个晶体管器件；并且

所述第二电路包括热布线结构，所述热布线结构与所述一个或多个晶体管器件热耦合并且设置在所述一个或多个晶体管器件与所述半导体衬底之间。

2.根据权利要求1所述的组件，其中：

所述第一电路包括第一鳍状物结构，所述第一鳍状物结构被配置为用作一个或多个晶体管器件的沟道；

所述第一鳍状物结构设置在与由所述半导体衬底的表面限定的平面大体上平行的水平面中；并且

所述第二电路包括设置在所述水平面中并且与所述第一鳍状物结构热耦合的第二鳍状物结构。

3.根据权利要求2所述的组件，其中：

所述第一鳍状物结构沿着纵向方向延伸；

所述第二鳍状物结构沿着所述纵向方向延伸，使得所述第二鳍状物结构与所述第一鳍状物结构大体上平行；并且

所述第二鳍状物结构被配置为沿着所述纵向方向移除热量。

4.根据权利要求3所述的组件，还包括：

源极接触部或漏极接触部，所述源极接触部或所述漏极接触部与所述第一鳍状物结构和所述第二鳍状物结构热耦合，其中，所述第一鳍状物结构是n型或p型中的一种，如果所述第一鳍状物结构是n型，则所述第二鳍状物结构是p型，并且如果所述第一鳍状物结构是p型，则所述第二鳍状物结构是n型。

5.根据权利要求2所述的组件，其中：

所述第一鳍状物结构沿着垂直方向延伸，以限定所述第一鳍状物的第一高度；

所述第二鳍状物结构沿着所述垂直方向延伸，以限定所述第二鳍状物的第二高度；

所述第二高度大于所述第一高度；并且

所述第二鳍状物被配置为沿着与所述垂直方向平行的方向移除热量。

6.根据权利要求1所述的组件，其中，所述第二电路包括纳米线。

7.根据权利要求6所述的组件，其中：

所述纳米线是第二纳米线；并且

所述第一电路包括第一纳米线，所述第一纳米线与所述第二纳米线热耦合；并且

所述第一纳米线是晶体管器件的一部分。

8.根据权利要求1-7中的任一项所述的组件，其中，所述第一电路被配置为使用第一电压源的第一电压来操作，并且所述第二电路被配置为使用第二电压源的第二电压通过热电冷却来移除热量，所述第一电压源与所述第二电压源不同。

9.根据权利要求8所述的组件，还包括：

第一互连件，其与所述第一电路耦合并且被配置为路由所述第一电压以用于所述第一电路的操作；以及

第二互连件，其与所述第二电路耦合并且被配置为路由所述第二电压以用于热电冷却。

10.根据权利要求1-7中的任一项所述的组件，其中：

所述第二电路还被配置为从由所述第二电路中的热量产生的电流中恢复功率；并且

所述半导体衬底是片上系统(SoC)的衬底。

11.一种制造冷却组件的方法，所述方法包括：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底上形成第一电路，所述第一电路被配置为在操作时产生热量；以及

在所述半导体衬底上形成第二电路，所述第二电路被配置为通过热电冷却来移除热量，

其中，形成所述第一电路包括形成一个或多个晶体管器件；并且

形成所述第二电路包括形成与所述一个或多个晶体管器件热耦合的热布线结构，其中，所述热布线结构设置在所述一个或多个晶体管器件与所述半导体衬底之间。