半导体器件和半导体器件制造方法技术

本申请提供的半导体器件和半导体器件制造方法，涉及半导体技术领域。其中，半导体器件包括：衬底；在所述衬底上制作的半导体层；基于所述半导体层远离所述衬底的一侧制作的源极、栅极和漏极；散热结构，该散热结构与所述源极接触并贯穿所述半导体层后与所述衬底接触，且该散热结构靠近所述衬底的一端至少延伸至所述栅极对应的位置。通过上述设置，可以改善现有的半导体器件中存在的散热效果较差的问题。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件和半导体器件制造方法
本申请涉及半导体
，具体而言，涉及一种半导体器件和半导体器件制造方法。
技术介绍
在现有的高电子迁移率晶体管(HighElectronMobilityTransistor，HEMT)器件中，由于衬底与缓冲层之间的成核层存在大量位错，导致形成热传递障碍区，增加了器件整体的热阻。并且，这部分热阻在整体热阻中占较大比例。其中，现有技术中一般通过在源极对应的位置开设通孔，以实现散热的目的。经专利技术人研究发现，在HEMT器件中，产生热量最大的区域为栅极，因而，通过上述通孔难以对栅极产生的热量进行有效地散热，进而导致器件整体容易出现高温的问题。因此，提供一种可以对栅极进行有效地散热以避免器件整体出现高温的问题的技术方案，是亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种半导体器件和半导体器件制造方法，以改善现有的半导体器件中存在的散热效果较差的问题。为实现上述目的，本申请实施例采用如下技术方案：一种半导体器件，包括：衬底；在所述衬底上制作的半导体层；基于所述半导体层远离所述衬底的一侧制作的源极、栅极和漏极；以及散热结构，该散热结构与所述源极接触并贯穿所述半导体层后与所述衬底接触，且该散热结构靠近所述衬底的一端至少延伸至所述栅极对应的位置。在本申请实施例较佳的选择中，在上述半导体器件中，所述散热结构靠近所述衬底的一端至少延伸至所述栅极远离所述源极的一侧对应的位置，以完全覆盖所述栅极在所述衬底上的投影。在本申请实施例较佳的选择中，在上述半导体器件中，所述散热结构包括第一部分和第二部分，该第一部分至少从所述源极靠近所述衬底的一面贯穿至所述衬底，该第二部分沿不平行于该第一部分的方向延伸至所述栅极对应的位置。在本申请实施例较佳的选择中，在上述半导体器件中，所述第一部分沿垂直于所述衬底的方向至少从所述源极靠近所述衬底的一面贯穿至所述衬底，所述第二部分沿垂直于所述第一部分的方向延伸至所述栅极对应的位置。在本申请实施例较佳的选择中，在上述半导体器件中，所述第二部分的厚度大于或等于所述成核层的厚度，且小于或等于所述成核层与所述牺牲层的厚度之和。在本申请实施例较佳的选择中，在上述半导体器件中，所述第一部分的截面积大于或等于2um*2um。在本申请实施例较佳的选择中，在上述半导体器件中，所述第一部分在所述源极的宽度方向上的宽度小于或等于该源极的宽度的一半。在本申请实施例较佳的选择中，在上述半导体器件中，在所述源极的长度方向上分布有多个所述第一部分，且任意相邻两个第一部分之间的间距小于或等于该第一部分与所述栅极之间的距离、大于或等于该第一部分在所述源极的长度方向上的宽度。在本申请实施例较佳的选择中，在上述半导体器件中，所述半导体层包括：在所述衬底上制作的成核层；在所述成核层远离所述衬底的一面制作的缓冲层；在所述缓冲层远离所述成核层的一面制作的势垒层；其中，所述第二部分的厚度等于所述成核层的厚度。在本申请实施例较佳的选择中，在上述半导体器件中，所述半导体层包括：在所述衬底上制作的成核层；在所述成核层远离所述衬底的一面制作的牺牲层；在所述牺牲层远离所述成核层的一面制作的缓冲层；在所述缓冲层远离所述牺牲层的一面制作的势垒层；其中，所述第二部分的厚度大于或等于所述成核层的厚度，且小于或等于所述成核层与所述牺牲层的厚度之和。在上述基础上，本申请实施例还提供了一种半导体器件制造方法，用于制造上述半导体器件，所述方法包括：提供一衬底，并在该衬底上制作半导体层；制作贯穿所述半导体层后与所述衬底接触的散热结构；制作形成位于所述半导体层远离衬底一侧的源极、栅极和漏极，其中，所述源极与所述散热结构接触，所述栅极在所述衬底上的投影与所述散热结构靠近所述衬底的一端至少部分重合。在本申请实施例较佳的选择中，在上述半导体器件制造方法中，所述散热结构靠近所述衬底的一端至少延伸至所述栅极远离所述源极的一侧对应的位置，以完全覆盖所述栅极在所述衬底上的投影。在本申请实施例较佳的选择中，在上述半导体器件制造方法中，所述散热结构包括第一部分和第二部分，该第一部分至少从所述源极靠近所述衬底的一面贯穿至所述衬底靠近所述源极的一面，该第二部分沿不平行于该第一部分的方向延伸至所述栅极对应的位置。在本申请实施例较佳的选择中，在上述半导体器件制造方法中，所述在该衬底上制作半导体层的步骤，包括：在该衬底上制作成核层；在所述成核层远离所述衬底的一面制作缓冲层；在所述缓冲层远离所述成核层的一面制作势垒层；其中，所述第一部分沿垂直于所述衬底的方向至少从所述源极靠近所述衬底的一面贯穿至所述衬底，所述第二部分沿垂直于所述第一部分的方向延伸至所述栅极对应的位置，所述第二部分的厚度等于所述成核层的厚度。在本申请实施例较佳的选择中，在上述半导体器件制造方法中，所述在该衬底上制作半导体层的步骤，包括：在该衬底上制作成核层；在所述成核层远离所述衬底的一面制作牺牲层；在所述牺牲层远离所述成核层的一面制作缓冲层；在所述缓冲层远离所述牺牲层的一面制作势垒层；其中，所述第一部分沿垂直于所述衬底的方向至少从所述源极靠近所述衬底的一面贯穿至所述衬底，所述第二部分沿垂直于所述第一部分的方向延伸至所述栅极对应的位置，所述第二部分的厚度大于或等于所述成核层的厚度，且小于或等于所述成核层与所述牺牲层的厚度之和。在本申请实施例较佳的选择中，在上述半导体器件制造方法中，制作贯穿所述半导体层后与所述衬底接触的散热结构的步骤，包括：包括：在所述半导体层通过刻蚀形成一通孔，其中，该通孔贯穿所述半导体层后与所述衬底接触，且该通孔靠近所述衬底的一端至少延伸至所述栅极对应的位置；在所述通孔中填充导热材料，形成散热结构。本申请提供的半导体器件和半导体器件制造方法，通过设置与源极接触并贯穿半导体层后与衬底接触的散热结构，且该散热结构靠近衬底的一端至少延伸至栅极对应的位置，从而对栅极产生的热量进行有效地传导，进而改善现有的半导体器件中存在的散热效果较差的问题，有效地避免了现有的半导体器件中由于栅极的热量不能被及时传导而导致半导体器件容易出现高温的问题，具有极高的实用价值，保证了半导体器件使用的安全性。为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明图1为本申请实施例提供的半导体器件的结构示意图。图2为本申请实施例提供的半导体器件的另一结构示意图。图3为本申请实施例提供的半导体器件的另一结构示意图。图4为本申请实施例提供的半导体器件的另一结构示意图。图5为本申请实施例提供的半导体器件的另一结构示意图。图6为本申请实施例提供的半导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件，其特征在于，包括：/n衬底；/n在所述衬底上制作的半导体层；/n基于所述半导体层远离所述衬底的一侧制作的源极、栅极和漏极；以及/n散热结构，该散热结构与所述源极接触并贯穿所述半导体层后与所述衬底接触，且该散热结构靠近所述衬底的一端至少延伸至所述栅极对应的位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件，其特征在于，包括：
衬底；
在所述衬底上制作的半导体层；
基于所述半导体层远离所述衬底的一侧制作的源极、栅极和漏极；以及
散热结构，该散热结构与所述源极接触并贯穿所述半导体层后与所述衬底接触，且该散热结构靠近所述衬底的一端至少延伸至所述栅极对应的位置。


2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述散热结构靠近所述衬底的一端至少延伸至所述栅极远离所述源极的一侧对应的位置，以完全覆盖所述栅极在所述衬底上的投影。


3.根据权利要求1或2所述的半导体器件，其特征在于，所述散热结构包括第一部分和第二部分，该第一部分至少从所述源极靠近所述衬底的一面贯穿至所述衬底，该第二部分沿不平行于该第一部分的方向延伸至所述栅极对应的位置。


4.根据权利要求3所述的半导体器件，其特征在于，所述第一部分沿垂直于所述衬底的方向至少从所述源极靠近所述衬底的一面贯穿至所述衬底，所述第二部分沿垂直于所述第一部分的方向延伸至所述栅极对应的位置。


5.根据权利要求4所述的半导体器件，其特征在于，所述第一部分的截面积大于或等于2um*2um。


6.根据权利要求4所述的半导体器件，其特征在于，所述第一部分在所述源极的宽度方向上的宽度小于或等于该源极的宽度的一半。


7.根据权利要求4所述的半导体器件，其特征在于，在所述源极的长度方向上分布有多个所述第一部分，且任意相邻两个第一部分之间的间距小于或等于该第一部分与所述栅极之间的距离、大于或等于该第一部分在所述源极的长度方向上的宽度。


8.根据权利要求4所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体层包括：
在所述衬底上制作的成核层；
在所述成核层远离所述衬底的一面制作的缓冲层；
在所述缓冲层远离所述成核层的一面制作的势垒层；
其中，所述第二部分的厚度等于所述成核层的厚度。


9.根据权利要求4所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体层包括：
在所述衬底上制作的成核层；
在所述成核层远离所述衬底的一面制作的牺牲层；
在所述牺牲层远离所述成核层的一面制作的缓冲层；
在所述缓冲层远离所述牺牲层的一面制作的势垒层；
其中，所述第二部分的厚度大于或等于所述成核层的厚度，且...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩啸，
申请(专利权)人：苏州能讯高能半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32