半导体装置制造方法及图纸

一种半导体装置包含主动层、源极电极、漏极电极、栅极电极、源极垫、漏极垫与至少一源极外部连接元件。源极电极、漏极电极与栅极电极置于主动层的主动区上。源极垫电性连接至源极电极，并包含本体部、多个分支部与至少一电流分散部。本体部至少部分置于主动区并沿着第一方向延伸。分支部沿着第二方向延伸，第二方向不同于第一方向。电流分散部连接本体部与分支部，并沿着第一方向延伸。电流分散部的宽度大于任一分支部的宽度且小于本体部的一半宽度。漏极垫电性连接至漏极电极。源极外部连接元件置于本体部上且与电流分散部分开。

Semiconductor Device

A semiconductor device comprises an active layer, a source electrode, a drain electrode, a gate electrode, a source pad, a drain pad and at least one source external connecting element. The source electrode, drain electrode and gate electrode are placed on the active region of the active layer. The source pad is electrically connected to the source electrode and comprises a body part, a plurality of branches and at least one current dispersion part. The body part is at least partially located in the active region and extends in the first direction. The branch extends in the second direction, which is different from the first direction. The current dispersion part connects the body part and the branch part, and extends in the first direction. The width of the current dispersion part is larger than that of any branch part and less than half of that of the bulk part. The drain pad is electrically connected to the drain electrode. The source external connection element is placed on the body part and is separated from the current dispersion part.

【技术实现步骤摘要】
半导体装置
本专利技术涉及一种半导体装置。
技术介绍
氮基半导体具有高电子崩溃电场与高电子饱和速度，因此，氮基半导体被期望作为具有高崩溃电压与低开启电阻的半导体装置的半导体材料。许多使用氮基相关材料的半导体装置具有异质结构(heterojunctions)。异质结构是利用两种具有不同带隙能量的氮基半导体组成，且可于接合平面附近形成二维电子气(two-dimensionalelectrongas,2DEG)层。具有异质结构的半导体装置可达成低开启电阻。此类的半导体装置称为高电子迁移率晶体管(highelectronmobilitytransistors,HEMT)。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种半导体装置，以解决上述问题。本公开实施例提供一种半导体装置，其包含主动层、源极电极、漏极电极、栅极电极、源极垫、漏极垫与至少一源极外部连接元件。主动层具有主动区。源极电极、漏极电极与栅极电极置于主动层的主动区上。源极垫电性连接至源极电极。源极垫包含本体部、多个分支部与至少一电流分散部。本体部至少部分置于主动层的主动区。源极垫的本体部沿着第一方向延伸。分支部沿着第二方向延伸。第二方向不同于第一方向。电流分散部连接源极垫的本体部与源极垫的分支部，并沿着第一方向延伸。源极垫的电流分散部的宽度大于源极垫的任一分支部的宽度且小于源极垫的本体部的一半宽度。漏极垫电性连接至漏极电极。源极外部连接元件置于源极垫的本体部上且与源极垫的电流分散部分开。在一或多个实施方式中，源极垫的电流分散部分开源极垫的本体部与源极垫的分支部。在一或多个实施方式中，源极垫的本体部与源极垫的分支部置于源极垫的电流分散部的相对两侧。在一或多个实施方式中，源极外部连接元件毗邻源极垫的电流分散部的边缘对齐源极垫的本体部与源极垫的电流分散部之间的界面。在一或多个实施方式中，源极垫的电流分散部与源极垫的本体部具有实质相同的长度。在一或多个实施方式中，源极垫满足：1≤L2/((W1+W3)/2)≤3，其中W1为源极垫的电流分散部的宽度，W3为源极垫的本体部的宽度，且L2为源极垫的分支部的长度。在一或多个实施方式中，源极垫的本体部重叠至少部分的源极电极。在一或多个实施方式中，半导体装置还包含至少一下源极金属层，置于源极电极与源极垫之间。在一或多个实施方式中，下源极金属层的数量为多个，且下源极金属层互相分开。在一或多个实施方式中，半导体装置还包含至少一上源极金属层，置于下源极金属层与源极垫之间。在一或多个实施方式中，上源极金属层的数量为多个，且上源极金属层互相分开。在一或多个实施方式中，下源极金属层的厚度小于上源极金属层与源极垫的总厚度。在一或多个实施方式中，上源极金属层的宽度大于源极垫的至少任一分支部的宽度。在一或多个实施方式中，漏极垫包含本体部、多个分支部与电流分散部。本体部至少部分置于主动层的主动区。漏极垫的本体部沿着第一方向延伸。分支部沿着第二方向延伸，且源极垫的分支部与漏极垫的分支部交替排列。电流分散部连接漏极垫的本体部与漏极垫的分支部，并沿着第一方向延伸。在一或多个实施方式中，漏极垫的电流分散部的宽度大于漏极垫的任一分支部的宽度且小于漏极垫的本体部的一半宽度。在一或多个实施方式中，半导体装置还包含至少一下漏极金属层，置于漏极电极与漏极垫之间。在一或多个实施方式中，下漏极金属层的数量为多个，且下漏极金属层互相分开。在一或多个实施方式中，半导体装置还包含至少一上漏极金属层，置于下漏极金属层与漏极垫之间。在一或多个实施方式中，上漏极金属层的数量为多个，且上漏极金属层互相分开。在一或多个实施方式中，源极垫的电流分散部与漏极垫的电流分散部之间定义一容置空间，且源极垫的分支部与漏极垫的分支部于容置空间的密度为50％至90％。在上述实施方式中，电流分散部可改善源极垫的电流集聚(currentcrowding)问题。当电流分散部的宽度大于任一分支部的宽度且小于本体部的宽度的一半时，电流集聚效应与半导体装置的布线面积将一并获得改善。附图说明图1为本公开一些实施方式的半导体装置的俯视图。图2A为沿着图1的线段2A-2A的剖面图。图2B为沿着图1的线段2B-2B的剖面图。图3为图1与图2A中的半导体装置的下源极金属层、下漏极金属层、源极电极、漏极电极、栅极电极与主动层的俯视图。图4为图1与图2A中的半导体装置的下源极金属层、下漏极金属层、上源极金属层、上漏极金属层与主动层的俯视图。图5为本公开一些实施方式的半导体装置的俯视图。附图标记如下：105：基板110：主动层112：主动区114：绝缘区116：通道层117：二维电子气通道118：阻障层120：源极电极130：漏极电极140：栅极电极145：P型层150：源极垫152、162：本体部154、164：分支部156、166：电流分散部158、168、215、225、235、245：贯穿结构160：漏极垫170：源极外部连接元件172、182：边缘180：漏极外部连接元件210：下源极金属层220：下漏极金属层230：上源极金属层240：上漏极金属层255、260、270、280：介电层256、257、258：开口2A-2A、2B-2B：线段A：容置空间D1：第一方向D2：第二方向G：间隙Is、Id：界面L2、L5：长度T1、T2、T3、T4、T5、T6：厚度W1、W2、W3、W4、W5、W6：宽度具体实施方式以下将以附图公开本专利技术的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本专利技术。也就是说，在本专利技术部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些现有惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。图1为本公开实施例一些实施方式的半导体装置的俯视图，图2A为沿着图1的线段2A-2A的剖面图，而图2B为沿着图1的线段2B-2B的剖面图。请参照图1、图2A与图2B。半导体装置包含主动层110、源极电极120、漏极电极130、栅极电极140、源极垫150、漏极垫160与至少一源极外部连接元件170。主动层110具有主动区112。源极电极120、漏极电极130与栅极电极140置于主动层110的主动区112上。源极垫150电性连接至源极电极120，且源极垫150包含本体部152、多个分支部154与一电流分散部156。本体部152至少部分置于主动层110的主动区112。举例而言，本体部152于主动层110的投影位于主动区112中，或者与主动区112重叠。也就是说，本体部152重叠至少部分的源极电极120，至少部分的漏极电极130与/或至少部分的栅极电极140。本体部152沿着第一方向D1延伸。分支部154沿着第二方向D2延伸。第二方向D2不同于第一方向D1。举例而言，如图1所示，第一方向D1实质垂直于第二方向D2。电流分散部156连接本体部152与分支部154，并沿着第一方向D1延伸。电流分散部156的宽度W1大于任一分支部154的宽度W2且小于本体部152的宽度W3的一半。源极外部连接元件170置于本体部152上，接触本体部152，且与电流分散部156分开。也就是说，源极外部连接元件170非接触电流分散部156。“实质”是用以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，包含：一主动层，具有一主动区；一源极电极、一漏极电极与一栅极电极，置于该主动层的该主动区上；一源极垫，电性连接至该源极电极，其中该源极垫包含：一本体部，至少部分置于该主动层的该主动区，其中该源极垫的该本体部沿着一第一方向延伸；多个分支部，沿着一第二方向延伸，其中该第二方向不同于该第一方向；以及至少一电流分散部，连接该源极垫的该本体部与该源极垫的多个所述分支部，并沿着该第一方向延伸，其中该源极垫的该电流分散部的宽度大于该源极垫的任一多个所述分支部的宽度且小于该源极垫的该本体部的一半宽度；一漏极垫，电性连接至该漏极电极；以及至少一源极外部连接元件，置于该源极垫的该本体部上且与该源极垫的该电流分散部分开。

【技术特征摘要】
2017.08.15 US 15/678,1021.一种半导体装置，包含：一主动层，具有一主动区；一源极电极、一漏极电极与一栅极电极，置于该主动层的该主动区上；一源极垫，电性连接至该源极电极，其中该源极垫包含：一本体部，至少部分置于该主动层的该主动区，其中该源极垫的该本体部沿着一第一方向延伸；多个分支部，沿着一第二方向延伸，其中该第二方向不同于该第一方向；以及至少一电流分散部，连接该源极垫的该本体部与该源极垫的多个所述分支部，并沿着该第一方向延伸，其中该源极垫的该电流分散部的宽度大于该源极垫的任一多个所述分支部的宽度且小于该源极垫的该本体部的一半宽度；一漏极垫，电性连接至该漏极电极；以及至少一源极外部连接元件，置于该源极垫的该本体部上且与该源极垫的该电流分散部分开。2.如权利要求1所述的半导体装置，其中该源极垫的该电流分散部分开该源极垫的该本体部与该源极垫的多个所述分支部。3.如权利要求1所述的半导体装置，其中该源极垫的该本体部与该源极垫的多个所述分支部置于该源极垫的该电流分散部的相对两侧。4.如权利要求1所述的半导体装置，其中该源极外部连接元件毗邻该源极垫的该电流分散部的一边缘对齐该源极垫的该本体部与该源极垫的该电流分散部之间的界面。5.如权利要求1所述的半导体装置，其中该源极垫的该电流分散部与该源极垫的该本体部具有实质相同的长度。6.如权利要求1所述的半导体装置，其中该源极垫满足：1≤L2/((W1+W3)/2)≤3，其中W1为该源极垫的该电流分散部的宽度，W3为该源极垫的该本体部的宽度，且L2为该源极垫的多个所述分支部的长度。7.如权利要求1所述的半导体装置，其中该源极垫的该本体部重叠至少部分的该源极电极。8.如权利要求1所述的半导体装置，还包含至少一下源极金属层，置于该源极电极与该源极...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖文甲，刘滢溱，江承庭，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71