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半導(dǎo)體器件及其制造方法

文檔序號:7014154閱讀:145來源:國知局
半導(dǎo)體器件及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體器件及其制造方法,半導(dǎo)體器件包括:襯底,襯底背面設(shè)有接地電極;位于襯底上的半導(dǎo)體層,半導(dǎo)體層包括有源區(qū)和無源區(qū),有源區(qū)為封閉形式,有源區(qū)之外的區(qū)域為無源區(qū);位于半導(dǎo)體層上的源極和漏極;位于半導(dǎo)體層上的柵極,柵極在源極和漏極間呈叉指狀分布;與有源區(qū)內(nèi)的每個源極直接連接且相互對應(yīng)的源極焊盤,源極焊盤位于半導(dǎo)體層上的無源區(qū)內(nèi),源極焊盤對稱分布在柵極之間或兩側(cè);位于接地電極和源極焊盤間的通孔,通孔貫穿襯底和半導(dǎo)體層,直至源極焊盤。本發(fā)明解決了目前半導(dǎo)體器件的通孔位置分布帶來的問題,同時又利用了其優(yōu)點,最大程度地減小了器件源極的接地電感,提高了器件的增益和功率等性能。
【專利說明】半導(dǎo)體器件及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體【技術(shù)領(lǐng)域】,特別是涉及一種具有通孔結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]氮化鎵半導(dǎo)體材料具有禁帶寬度大、電子飽和漂移速率高、擊穿場強高、耐高溫等顯著優(yōu)點,與第一代半導(dǎo)體硅和第二代半導(dǎo)體砷化鎵相比,更適合于制作高溫、高壓、高頻和大功率的電子器件,具有廣闊的應(yīng)用前景,因此成為目前半導(dǎo)體行業(yè)研究的熱點。
[0003]氮化鎵高電子遷移率晶體管(HEMT)是利用AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)處的二維電子氣形成的一種氮化鎵器件,可以應(yīng)用于高頻、高壓和大功率的領(lǐng)域。由于二維電子氣具有較高的遷移率和飽和漂移速率,通常利用二維電子氣溝道常開的特性來制作耗盡型的氮化鎵HEMT器件,適用于無線通信等高頻應(yīng)用領(lǐng)域。在進行氮化鎵器件的封裝工藝時,為了提高器件增益,減小接地電感,
[0004]通常采用通孔結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)一般是通過刻蝕的方式從襯底背面引入通孔(襯底背面接地),該通孔貫穿襯底和氮化物半導(dǎo)體外延層,直至源極,然后用金屬填充通孔,從而將源極和接地的襯底背面相連,以減少源極到地的電感。
[0005]目前氮化鎵器件的通孔的位置分布主要有兩種形式,示意圖參見圖1(a)和圖1(b),例如:美國CREE公司采用了圖1(a)的形式,美國TriQuint公司采用了圖1(b)的形式。
[0006]在示意圖1(a)中,有源區(qū)5內(nèi)的源極I和漏極21為歐姆接觸電極,有源區(qū)5外的漏極22為歐姆接觸漏極21的互聯(lián)金屬,柵極3在源極I和漏極21間呈叉指狀分布,通孔4在有源區(qū)5內(nèi)的每個源極I中,每個源極I的面積大于與之相對的漏極21的面積。該通孔的位置分布優(yōu)點是每個有源區(qū)內(nèi)的源極可以通過通孔直接接地,減小了有源區(qū)內(nèi)的源極到地的距離,從而減小了接地電感,并且每個源極的接地電感是相同的;該通孔的位置分布不足之處有如下幾點:首先,將通孔放在有源區(qū)的源極上,通孔的大小受限。小的通孔一方面增加了接地電感,另一方面增加了制作工藝難度。其次,器件的散熱較差。一方面,有源區(qū)面積一定時,為了增大通孔的直徑,需要增大每個源極I的面積,這會導(dǎo)致源極I的面積大,漏極21的面積小,歐姆接觸電極的分布不均勻,從而影響了器件的散熱;另一方面,有源區(qū)5內(nèi)的源極I中形成通孔后,由于通孔是中空的,影響了器件的散熱。第三,源極I為歐姆接觸,歐姆接觸的金屬不適合做刻蝕阻擋層。用歐姆接觸的源極I來作為刻蝕阻擋層,會損害歐姆電極的接觸性能,也會影響刻蝕的阻擋效果。
[0007]在示意圖1(b)中,有源區(qū)5內(nèi)的源極11和漏極21為歐姆接觸電極,有源區(qū)5外的漏極22為歐姆接觸漏極21的互聯(lián)金屬,柵極3在源極11和漏極21間呈叉指狀分布,有源區(qū)5外的源極互聯(lián)12和源極焊盤13為源極11的互聯(lián)金屬,幾個源極11通過相應(yīng)的源極互聯(lián)12連接至同一個源極焊盤13,源極焊盤13對稱分布在柵極3兩側(cè),通孔4分布在每個源極焊盤13中。該通孔的位置分布避免了圖1(a)中的把通孔放在有源區(qū)的源極上的缺點,把通孔放在了有源區(qū)外,通孔的大小不受限制,器件的散熱不受影響,刻蝕阻擋層的選擇比較靈活,但是也存在缺點,有如下幾點:首先,增大了有源區(qū)內(nèi)的源極到地的距離,及增大了源極的接地電感;其次,源極互聯(lián)12必須跨過柵極,而跨過柵極時需要使用空氣橋,一方面空氣橋的存在會使器件結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜,增大工藝的難度,另一方面在器件封裝工藝過程中,空氣橋非常容易被壓塌,降低了器件的可靠性,還有就是空氣橋會在源極和柵極之間引入電容,降低了器件的高頻性能;第三,源極互聯(lián)12的長度不同,導(dǎo)致每個源極11的接地電感不同,從而影響了器件的增益等性能。
[0008]因此,針對上述技術(shù)問題,有必要提供一種具有新型通孔結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件及其制造方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明設(shè)計了一種具有新型通孔結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件,解決了目前器件的通孔的位置分布(如圖1(a)和圖1(b)所示)帶來的問題,同時又利用了其優(yōu)點,最大程度地減小了器件源極的接地電感,提高了器件的增益和功率等性能。
[0010]本發(fā)明的一種半導(dǎo)體器件如圖2所示,有源區(qū)5內(nèi)的源極11和漏極21為歐姆接觸電極,無源區(qū)內(nèi)的漏極22為有源區(qū)內(nèi)的漏極21的互連金屬,柵極3在源極和漏極間呈叉指狀分布,無源區(qū)內(nèi)的源極焊盤13為源極11的互聯(lián)金屬,源極11和源極焊盤13 —一對應(yīng),每個源極11直接連接至各自的源極焊盤13,源極焊盤13對稱分布在有源區(qū)5外的柵極3之間,通孔4分布在每個源極焊盤13中。
[0011]本發(fā)明半導(dǎo)體器件的設(shè)計,與現(xiàn)有技術(shù)中半導(dǎo)體器件的通孔位置分布圖1(a)相t匕,本發(fā)明將通孔4放在了最接近源極的有源區(qū)之外的源極互聯(lián)金屬上,兩種方式的接地距離基本相同,每個源極的接地電感也相同,但是本發(fā)明避開了圖1(a)的帶來的問題,沒有將通孔4直接放在有源區(qū)的源極11上,而是放在了接近源極的有源區(qū)之外的源極互聯(lián)金屬即源極焊盤13上,這樣一來,具有以下優(yōu)點:
[0012]首先,通孔4和源極焊盤13的形狀和數(shù)量不再受限,更利于減小接地電感和減小工藝制作難度;
[0013]其次,有源區(qū)內(nèi)源極和漏極的大小可以相同,解決了大小不同導(dǎo)致的散熱問題,更利于提高器件的輸出功率;
[0014]第三,解決了歐姆金屬做刻蝕阻擋層帶來的問題,互聯(lián)金屬在有源區(qū)之外,互聯(lián)金屬的選擇范圍更廣,更利于通孔刻蝕工藝,不會影響源極歐姆接觸的性能,提高了器件的跨導(dǎo)和功率等性能。
[0015]本發(fā)明半導(dǎo)體器件的設(shè)計,與現(xiàn)有技術(shù)中半導(dǎo)體器件的通孔位置分布圖1(b)相t匕,相同點是都把通孔放在了有源區(qū)外的互聯(lián)金屬上,不同點是本發(fā)明沒有使用源極互聯(lián)12,而是直接將有源區(qū)的源極11和源極焊盤13直接相連,從而解決了使用源極互聯(lián)12帶來的問題,具有以下優(yōu)點:
[0016]首先,將有源區(qū)的源極11和源極焊盤13直接相連,減小了有源區(qū)的源極與地的距離,減小了接地電感;
[0017]其次,沒有使用源極互聯(lián)12,源極不需要跨過柵極,也就不需要使用跨過柵極的空氣橋,因而降低了工藝難度,提高了器件的可靠性和高頻性能;[0018]第三,沒有使用源極互聯(lián)12,就避開了源極互聯(lián)12長度不同帶來的每個源極11接地電感不同的問題,提高了器件的增益等性能。
[0019]為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案如下:
[0020]一種半導(dǎo)體器件,所述半導(dǎo)體器件包括:
[0021]襯底,所述襯底背面設(shè)有接地電極;
[0022]位于所述襯底上的半導(dǎo)體層,所述半導(dǎo)體層包括有源區(qū)和無源區(qū),有源區(qū)為封閉形式,有源區(qū)之外的區(qū)域為無源區(qū);
[0023]位于所述半導(dǎo)體層上的源極和漏極,有源區(qū)內(nèi)的源極和漏極為歐姆接觸電極,歐姆接觸電極的尺寸相等且間隔相等,無源區(qū)內(nèi)的漏極為有源區(qū)內(nèi)的漏極的互連金屬;
[0024]位于所述半導(dǎo)體層上的柵極,所述柵極在源極和漏極間呈叉指狀分布,無源區(qū)內(nèi)的柵極為有源區(qū)內(nèi)的柵極的互連金屬;
[0025]與有源區(qū)內(nèi)的每個源極直接連接且相互對應(yīng)的源極焊盤,所述源極焊盤位于半導(dǎo)體層上的無源區(qū)內(nèi),源極焊盤為有源區(qū)內(nèi)的源極的互聯(lián)金屬,所述源極焊盤對稱分布在柵極之間或兩側(cè);
[0026]位于接地電極和源極焊盤間的通孔,所述通孔貫穿襯底和半導(dǎo)體層,直至源極焊盤,通孔使源極焊盤和襯底背面的接地電極電性連接。
[0027]作為本發(fā)明的進一步改進,所述有源區(qū)內(nèi)的每個源極與一個或多個源極焊盤直接連接。
[0028]作為本發(fā)明的進一步改進,所述每個源極焊盤與一個或多個通孔相連。
[0029]作為本發(fā)明的進一步改進,所述有源區(qū)內(nèi)的源極對應(yīng)的源極焊盤的截面形狀相同或截面形狀不同。
[0030]作為本發(fā)明的進一步改進,所述源極焊盤的截面為規(guī)則形狀或不規(guī)則形狀。
[0031]作為本發(fā)明的進一步改進,所述通孔的截面為規(guī)則形狀或不規(guī)則形狀。
[0032]作為本發(fā)明的進一步改進,所述半導(dǎo)體層包括氮化鎵、鋁鎵氮、銦鎵氮、鋁銦鎵氮、砷化鎵、磷化銦中一種或多種的組合。
[0033]相應(yīng)地,一種半導(dǎo)體器件的制造方法,所述方法包括以下步驟:
[0034]S1、提供一襯底,在所述襯底背面形成接地電極;
[0035]S2、在所述襯底正面上沉積半導(dǎo)體層,所述半導(dǎo)體層包括有源區(qū)和無源區(qū),有源區(qū)為封閉形式,有源區(qū)之外的區(qū)域為無源區(qū);
[0036]S3、在所述半導(dǎo)體層上形成源極和漏極,有源區(qū)內(nèi)的源極和漏極為歐姆接觸電極,歐姆接觸電極的尺寸相等且間隔相等,無源區(qū)內(nèi)的漏極為有源區(qū)內(nèi)的漏極的互連金屬;
[0037]S4、在所述半導(dǎo)體層上形成柵極,所述柵極在源極和漏極間呈叉指狀分布,無源區(qū)內(nèi)的柵極為有源區(qū)內(nèi)的柵極的互連金屬;
[0038]S5、在所述半導(dǎo)體層上沉積源極的互聯(lián)金屬形成源極焊盤,所述源極焊盤與有源區(qū)內(nèi)的每個源極直接連接且相互對應(yīng),源極焊盤位于半導(dǎo)體層上的無源區(qū)內(nèi),所述源極焊盤對稱分布在柵極之間或兩側(cè);
[0039]S6、在接地電極和源極焊盤間形成電性連接的通孔,所述通孔貫穿襯底和半導(dǎo)體
層,直至源極焊盤。
[0040]本發(fā)明的半導(dǎo)體器件及其制造方法,解決了目前器件的通孔的位置分布帶來的問題,同時又利用了其優(yōu)點,最大程度地減小了器件源極的接地電感,提高了器件的增益等性倉泛。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中記載的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0042]圖1 (a)是現(xiàn)有技術(shù)中一種氮化鎵器件的通孔的位置分布的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0043]圖1 (b)是現(xiàn)有技術(shù)中另一種氮化鎵器件的通孔的位置分布的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0044]圖2是本發(fā)明第一實施方式中半導(dǎo)體器件的俯視結(jié)構(gòu)示意圖;
[0045]圖3是本發(fā)明第二實施方式中半導(dǎo)體器件的俯視結(jié)構(gòu)示意圖;
[0046]圖4是本發(fā)明第三實施方式中半導(dǎo)體器件的俯視結(jié)構(gòu)示意圖;
[0047]圖5是本發(fā)明第四實施方式中半導(dǎo)體器件的俯視結(jié)構(gòu)示意圖;
[0048]圖6是本發(fā)明第五實施方式中半導(dǎo)體器件的俯視結(jié)構(gòu)示意圖;
[0049]圖7是本發(fā)明第六實施方式中半導(dǎo)體器件的俯視結(jié)構(gòu)示意圖;
[0050]圖8是本發(fā)明第七實施方式中半導(dǎo)體器件的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0051]以下將結(jié)合附圖所示的【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細描述。但這些實施方式并不限制本發(fā)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
[0052]此外,在不同的實施例中可能使用重復(fù)的標(biāo)號或標(biāo)示。這些重復(fù)僅為了簡單清楚地敘述本發(fā)明,不代表所討論的不同實施例及/或結(jié)構(gòu)之間具有任何關(guān)聯(lián)性。
[0053]參圖2所示,在本發(fā)明的第一實施方式中,該半導(dǎo)體器件包括:
[0054]襯底,襯底背面設(shè)有接地電極;
[0055]位于襯底上的半導(dǎo)體層,半導(dǎo)體層包括有源區(qū)5和無源區(qū),有源區(qū)5為封閉形式,有源區(qū)5之外的區(qū)域為無源區(qū);
[0056]位于半導(dǎo)體層上的源極和漏極,有源區(qū)內(nèi)的源極11和漏極21為歐姆接觸電極,歐姆接觸電極的尺寸相等且間隔相等,無源區(qū)內(nèi)的漏極22為有源區(qū)內(nèi)的漏極21的互連金屬;
[0057]位于半導(dǎo)體層上的柵極3,柵極3在源極和漏極間呈叉指狀分布,無源區(qū)內(nèi)的柵極為有源區(qū)內(nèi)的柵極的互連金屬;
[0058]與有源區(qū)內(nèi)的每個源極11直接連接且一一對應(yīng)的源極焊盤13,源極焊盤13位于半導(dǎo)體層上的無源區(qū)內(nèi),源極焊盤13為有源區(qū)內(nèi)的源極11的互聯(lián)金屬,源極焊盤13對稱分布在柵極之間或兩側(cè);
[0059]位于接地電極和源極焊盤13間的通孔4,通孔貫穿襯底和半導(dǎo)體層,直至源極焊盤13,通孔使源極焊盤和襯底背面的接地電極電性連接。
[0060]進一步地,半導(dǎo)體層包括氮化鎵、鋁鎵氮、銦鎵氮、鋁銦鎵氮、砷化鎵、磷化銦中一種或多種的組合。
[0061]其中,源極焊盤13的截面為規(guī)則形狀或不規(guī)則形狀,通孔4的截面為規(guī)則形狀或不規(guī)則形狀。如在本實施方式中源極焊盤的截面形狀為等腰梯形和長方形的組合,通孔的截面形狀為圓形。
[0062]相應(yīng)地,上述半導(dǎo)體器件的制造方法具體為:
[0063]S1、提供一襯底,在襯底背面形成接地電極;
[0064]S2、在襯底正面上沉積半導(dǎo)體層,半導(dǎo)體層包括有源區(qū)5和無源區(qū),有源區(qū)5為封閉形式,有源區(qū)5之外的區(qū)域為無源區(qū);
[0065]S3、在半導(dǎo)體層上形成源極和漏極,有源區(qū)內(nèi)的源極11和漏極21為歐姆接觸電極,歐姆接觸電極的尺寸相等且間隔相等,無源區(qū)內(nèi)的漏極22為有源區(qū)內(nèi)的漏極21的互連
金屬;
[0066]S4、在半導(dǎo)體層上形成柵極3,柵極3在源極和漏極間呈叉指狀分布,無源區(qū)內(nèi)的柵極為有源區(qū)內(nèi)的柵極的互連金屬;
[0067]S5、在半導(dǎo)體層上沉積源極的互聯(lián)金屬形成源極焊盤13,源極焊盤13與有源區(qū)內(nèi)的源極11直接連接且一一對應(yīng),源極焊盤13位于半導(dǎo)體層上的無源區(qū)內(nèi),源極焊盤13對稱分布在柵極之間或兩側(cè)。其中,源極焊盤的截面形狀為等腰梯形和長方形的組合;
[0068]S6、在接地電極和源極焊盤間形成電性連接的通孔4,通孔4貫穿襯底和半導(dǎo)體層,直至源極焊盤13,其中,通孔4的截面形狀為圓形。
[0069]本實施方式解決了目前器件的通孔的位置分布帶來的問題,同時又利用了其優(yōu)點,最大程度地減小了器件源極的接地電感,提高了器件的增益等性能。
[0070]參圖3是本發(fā)明第二實施方式中半導(dǎo)體器件的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。與第一實施方式不同之處在于,本實施方式中與每個源極焊盤13相連的通孔4有3個,通孔的截面形狀為圓形或其它形狀,當(dāng)然在其他實施方式中通孔也可以為3個以外的其他數(shù)量,如此設(shè)置增加了通孔的截面面積,更利于減小接地電感。其它結(jié)構(gòu)和制造方法均與第一實施方式相同或類似,在此不再贅述。
[0071]參圖4是本發(fā)明第三實施方式中半導(dǎo)體器件的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。與第一實施方式不同之處在于,本實施方式中,與有源區(qū)內(nèi)每個源極相連的源極焊盤為兩個或多個,該方式的優(yōu)點是可以合理使用無源區(qū)的面積,盡量減小整個器件的尺寸。同樣地,與每個源極焊盤13相連的通孔4也不限于一個,可以和第二實施方式中相同設(shè)置多個通孔。其它結(jié)構(gòu)和制造方法均與第一實施方式相同或類似,在此不再贅述。
[0072]參圖5是本發(fā)明第四實施方式中半導(dǎo)體器件的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。與第一實施方式不同之處在于,本實施方式中,與有源區(qū)內(nèi)每個源極相連的源極焊盤13的形狀不同,通孔形狀4也對應(yīng)的不同,該方式的優(yōu)點是可以根據(jù)柵極互連的結(jié)構(gòu)合理使用無源區(qū)的面積,盡量減小整個器件的尺寸。其它結(jié)構(gòu)和制造方法均與第一實施方式相同或類似,在此不再贅述。
[0073]參圖6是本發(fā)明第五實施方式中半導(dǎo)體器件的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。與第一實施方式不同之處在于,本實施方式中源極焊盤13的截面形狀均為圓形或橢圓形,通孔4的截面形狀也均為圓形或橢圓形,其它結(jié)構(gòu)和制造方法均與第一實施方式相同或類似,在此不再贅述。[0074]參圖7是本發(fā)明第六實施方式中半導(dǎo)體器件的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。與第一實施方式不同之處在于,本實施方式中源極焊盤13的截面形狀均為圓形或橢圓形,通孔4的截面形狀為矩形,其它結(jié)構(gòu)和制造方法均與第一實施方式相同或類似,在此不再贅述。
[0075]參圖8是本發(fā)明第七實施方式中半導(dǎo)體器件的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。與第一實施方式不同之處在于,本實施方式中源極焊盤13的截面形狀為不規(guī)則形狀,通孔4的截面形狀也為任意不規(guī)則形狀,該不規(guī)則形狀的優(yōu)點是在與源極焊盤相連的通孔的截面面積可以盡可能的大,增加了通孔的截面面積,更利于減小接地電感。其它結(jié)構(gòu)和制造方法均與第一實施方式相同或類似,在此不再贅述。
[0076]本發(fā)明半導(dǎo)體器件的設(shè)計,與現(xiàn)有技術(shù)中半導(dǎo)體器件的通孔位置分布圖1(a)相t匕,本發(fā)明將通孔4放在了最接近源極的有源區(qū)之外的源極互聯(lián)金屬上,兩種方式的接地距離基本相同,每個源極的接地電感也相同,但是本發(fā)明避開了圖1(a)的帶來的問題,沒有將通孔4直接放在有源區(qū)的源極11上,而是放在了接近源極的有源區(qū)之外的源極互聯(lián)金屬即源極焊盤13上,這樣一來,具有以下優(yōu)點:
[0077]首先,通孔4和源極焊盤13的形狀和數(shù)量不再受限,更利于減小接地電感和減小工藝制作難度;
[0078]其次,有源區(qū)內(nèi)源極和漏極的大小可以相同,解決了大小不同導(dǎo)致的散熱問題,更利于提高器件的輸出功率;
[0079]第三,解決了歐姆金屬做刻蝕阻擋層帶來的問題,互聯(lián)金屬在有源區(qū)之外,互聯(lián)金屬的選擇范圍更廣,更利于通孔刻蝕工藝,不會影響源極歐姆接觸的性能,提高了器件的跨導(dǎo)和功率等性能。
[0080]本發(fā)明半導(dǎo)體器件的設(shè)計,與現(xiàn)有技術(shù)中半導(dǎo)體器件的通孔位置分布圖1(b)相t匕,相同點是都把通孔放在了有源區(qū)外的互聯(lián)金屬上,不同點是本發(fā)明沒有使用源極互聯(lián)12,而是直接將有源區(qū)的源極11和源極焊盤13直接相連,從而解決了使用源極互聯(lián)12帶來的問題,具有以下優(yōu)點:
[0081]首先,將有源區(qū)的源極11和源極焊盤13直接相連,減小了有源區(qū)的源極與地的距離,減小了接地電感;
[0082]其次,沒有使用源極互聯(lián)12,源極不需要跨過柵極,也就不需要使用跨過柵極的空氣橋,因而降低了工藝難度,提高了器件的可靠性和高頻性能;
[0083]第三,沒有使用源極互聯(lián)12,就避開了源極互聯(lián)12長度不同帶來的每個源極11接地電感不同的問題,提高了器件的增益等性能。
[0084]由以上實施方式可以看出,本發(fā)明的半導(dǎo)體器件及其制造方法,解決了目前器件的通孔的位置分布帶來的問題,同時又利用了其優(yōu)點,最大程度地減小了器件源極的接地電感,提高了器件的增益等性能。
[0085]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié),而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此,無論從哪一點來看,均應(yīng)將實施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定,因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0086]此外,應(yīng)當(dāng)理解,雖然本說明書按照實施方式加以描述,但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案,說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體,各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合,形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體器件,其特征在于,所述半導(dǎo)體器件包括: 襯底,所述襯底背面設(shè)有接地電極; 位于所述襯底上的半導(dǎo)體層,所述半導(dǎo)體層包括有源區(qū)和無源區(qū),有源區(qū)為封閉形式,有源區(qū)之外的區(qū)域為無源區(qū); 位于所述半導(dǎo)體層上的源極和漏極,有源區(qū)內(nèi)的源極和漏極為歐姆接觸電極,歐姆接觸電極的尺寸相等且間隔相等,無源區(qū)內(nèi)的漏極為有源區(qū)內(nèi)的漏極的互連金屬; 位于所述半導(dǎo)體層上的柵極,所述柵極在源極和漏極間呈叉指狀分布,無源區(qū)內(nèi)的柵極為有源區(qū)內(nèi)的柵極的互連金屬; 與有源區(qū)內(nèi)的每個源極直接連接且相互對應(yīng)的源極焊盤,所述源極焊盤位于半導(dǎo)體層上的無源區(qū)內(nèi),源極焊盤為有源區(qū)內(nèi)的源極的互聯(lián)金屬,所述源極焊盤對稱分布在柵極之間或兩側(cè); 位于接地電極和源極焊盤間的通孔,所述通孔貫穿襯底和半導(dǎo)體層,直至源極焊盤,通孔使源極焊盤和襯底背面的接地電極電性連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件,其特征在于,所述有源區(qū)內(nèi)的每個源極與一個或多個源極焊盤直接連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件,其特征在于,所述每個源極焊盤與一個或多個通孔相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件,其特征在于,所述有源區(qū)內(nèi)的源極對應(yīng)的源極焊盤的截面形狀相同或截面形狀不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件,其特征在于,所述源極焊盤的截面為規(guī)則形狀或不規(guī)則形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件,其特征在于,所述通孔的截面為規(guī)則形狀或不規(guī)則形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件,其特征在于,所述半導(dǎo)體層包括氮化鎵、鋁鎵氮、銦鎵氮、鋁銦鎵氮、砷化鎵、磷化銦中一種或多種的組合。
8.—種如權(quán)利要求1?7中任一項所述的半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于,所述方法包括以下步驟: . 51、提供一襯底,在所述襯底背面形成接地電極; . 52、在所述襯底正面上沉積半導(dǎo)體層,所述半導(dǎo)體層包括有源區(qū)和無源區(qū),有源區(qū)為封閉形式,有源區(qū)之外的區(qū)域為無源區(qū); . 53、在所述半導(dǎo)體層上形成源極和漏極,有源區(qū)內(nèi)的源極和漏極為歐姆接觸電極,歐姆接觸電極的尺寸相等且間隔相等,無源區(qū)內(nèi)的漏極為有源區(qū)內(nèi)的漏極的互連金屬; .54、在所述半導(dǎo)體層上形成柵極,所述柵極在源極和漏極間呈叉指狀分布,無源區(qū)內(nèi)的柵極為有源區(qū)內(nèi)的柵極的互連金屬; .55、在所述半導(dǎo)體層上沉積源極的互聯(lián)金屬形成源極焊盤,所述源極焊盤與有源區(qū)內(nèi)的每個源極直接連接且相互對應(yīng),源極焊盤位于半導(dǎo)體層上的無源區(qū)內(nèi),所述源極焊盤對稱分布在柵極之間或兩側(cè); . 56、在接地電極和源極焊盤間形成電性連接的通孔,所述通孔貫穿襯底和半導(dǎo)體層,直至源極焊盤。
【文檔編號】H01L21/60GK103633046SQ201310682785
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】張乃千, 裴風(fēng)麗 申請人:蘇州能訊高能半導(dǎo)體有限公司
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