CN108417626B - 半导体装置 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种半导体装置,包含主动层、源极电极、漏极电极、栅极电极、第一绝缘层、第二绝缘层、第一源极垫与第一漏极垫。源极电极、漏极电极与栅极电极置于主动层上。第一绝缘层置于源极电极、漏极电极与栅极电极上。第二绝缘层置于第一绝缘层上。第一源极垫电性连接源极电极且包含第一下源极分支与第一源极本体。第一下源极分支置于第一绝缘层与第二绝缘层之间。第一源极本体置于第二绝缘层上。第一漏极垫电性连接漏极电极且包含第一下漏极分支与第一漏极本体。第一下漏极分支置于第一绝缘层与第二绝缘层之间。第一漏极本体置于第二绝缘层上。本公开提供的半导体装置可有效缩减半导体元件的尺寸。

Description

半导体装置
技术领域
本发明涉及微电子技术领域,具体而言,涉及一种半导体装置。
背景技术
氮化物半导体(nitride semiconductor)具有高崩溃电场与高电子饱和速度,因此,氮化物半导体被期望为制作具有高崩溃电压与低导通电阻的半导体装置的半导体材料。许多使用氮化物相关半导体的半导体装置具有异质结构物。异质结构物是由具不同能隙的氮化物半导体所组成,并于界面生成二维电子气(two-dimensional electron gaslayer)。具有异质结构物的半导体装置可实现低导通电阻。这种半导体装置被称为高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistors,HEMT)。
发明内容
本公开的一实施方式提供一种半导体装置,包含主动层、至少一源极电极、至少一漏极电极、至少一栅极电极、第一绝缘层、第二绝缘层、第一源极垫与第一漏极垫。主动层具有主动区。源极电极与漏极电极置于主动层的主动区上,且沿着第一方向排列。栅极电极置于主动层的主动区上,且置于源极电极与漏极电极之间。第一绝缘层置于源极电极、漏极电极与栅极电极上。第二绝缘层置于第一绝缘层上。第一源极垫电性连接源极电极且包含至少一第一下源极分支与第一源极本体。第一下源极分支沿着第二方向延伸,置于第一绝缘层与第二绝缘层之间,且置该源极电极上。第二方向不同于第一方向。第一源极本体置于第二绝缘层与主动层的主动区上,且沿着第一方向延伸。第一漏极垫电性连接漏极电极且包含至少一第一下漏极分支与第一漏极本体。第一下漏极分支沿着第二方向延伸,置于第一绝缘层与第二绝缘层之间,且置于漏极电极上。第一漏极本体置于第二绝缘层与主动层的主动区上且沿着第一方向延伸。
在一或多个实施方式中,第一源极垫还包含第一上源极分支,置于第二绝缘层与第一下源极分支上,且自第一源极本体突出。
在一或多个实施方式中,第一漏极垫还包含第一上漏极分支,置于第二绝缘层与第一下漏极分支上,且自第一漏极本体突出。
在一或多个实施方式中,第一下源极分支的数量为多个,且第一下源极分支彼此隔开。
在一或多个实施方式中,第一下漏极分支的数量为多个,且第一下漏极分支彼此隔开。
在一或多个实施方式中,源极电极与第一漏极垫的第一漏极本体之间形成一空间,且第一下源极分支置于空间之外。
在一或多个实施方式中,第一绝缘层与第二绝缘层的总厚度大于4微米。
在一或多个实施方式中,第一源极垫为多个,第一源极垫置于第一绝缘层与主动层的主动区上。
在一或多个实施方式中,第一漏极本体为多个,第一漏极垫置于第一绝缘层与主动层的主动区上且与些第一源极垫沿着第二方向交替排列。
在一或多个实施方式中,第一源极垫于主动层的正投影形成一源极垫区域,且漏极电极于主动层的正投影形成一漏极区域。源极垫区域重叠至少部分的漏极区域,且源极垫区域与漏极区域的重叠区域的面积小于或等于40%的漏极区域的面积。
在一或多个实施方式中,半导体装置还包含第三绝缘层,置于第一绝缘层与主动层之间。源极电极包含下源极部与上源极部。下源极部置于第三绝缘层与主动层之间。上源极部置于第一绝缘层与第三绝缘层之间。下源极部电性连接至上源极部。
在一或多个实施方式中,漏极电极包含下漏极部与上漏极部。下漏极部置于第三绝缘层与主动层之间。上漏极部置于第一绝缘层与第三绝缘层之间。下漏极部电性连接至上漏极部。
在一或多个实施方式中,半导体装置还包含第四绝缘层、第二源极垫与第二漏极垫。第四绝缘层置于第一源极垫与第一漏极垫上。第二源极垫置于第四绝缘层上,并电性连接至第一源极垫。第二漏极垫置于第四绝缘层上,并电性连接至第一漏极垫。
在一或多个实施方式中,第二源极垫包含第二源极本体与至少一第二源极分支。第二源极分支突出于第二源极本体且置于第一源极垫的第一源极本体上。
在一或多个实施方式中,第二源极垫还包含第三源极分支,突出于第二源极分支且置于第一源极分支上。
在一或多个实施方式中,半导体装置还包含贯穿结构,置于第三源极分支与第一源极分支之间,并电性连接第三源极分支与第一源极分支。
在一或多个实施方式中,半导体装置还包含第四绝缘层、多个第二源极垫与多个第二漏极垫。第四绝缘层置于第一源极垫与第一漏极垫上。第二源极垫置于第四绝缘层上且电性连接第一源极垫。第二漏极垫置于第四绝缘层上且电性连接第一源极垫。第二源极垫与第二漏极垫沿着第一方向交替排列。
在一或多个实施方式中,半导体装置还包含栅极层,置于栅极电极与主动层之间。
在一或多个实施方式中,半导体装置还包含保护层,置于第一绝缘层与主动层之间。至少部分的保护层置于栅极电极与栅极层之间。
附图说明
图1为本发明一实施方式的半导体装置的上视图。
图2A为沿图1的线段A-A的剖面图。
图2B为沿着图1的线段B-B的剖面图。
图2C为沿着图1的线段C-C的剖面图。
图2D为本发明另一实施方式的半导体装置的剖面图。
图3A为本发明另一实施方式的半导体装置的上视图。
图3B为本发明另一实施方式的半导体装置的上视图。
图4为本发明另一实施方式的半导体装置的上视图。
图5A为沿图4的线段A-A的剖面图。
图5B为沿图4的线段B-B的剖面图。
图5C为沿图4的线段C-C的剖面图。
图6为本发明另一实施方式的半导体装置的上视图。
图7为本发明另一实施方式的半导体装置的上视图。
图8A为沿图7的线段8A-8A的剖面图。
图8B为沿图7的线段8B-8B的剖面图。
图9为本发明另一实施方式的半导体装置的上视图。
图10为本发明另一实施方式的半导体装置的上视图。
图11为本发明另一实施方式的半导体装置的上视图。
附图标记说明:
105:基板
110:主动层
112:主动区
114:绝缘区
116:通道层
118:阻障层
120:源极电极
121:源极区域
122:下源极部
124:上源极部
126、136、166、168、176、178、202、204:贯穿结构
130:漏极电极
131:漏极区域
132:下漏极部
134:上漏极部
140:栅极电极
145:栅极层
150:第一绝缘层
155:第三绝缘层
160:第一源极垫
161:源极垫区域
162:第一源极本体
164:第一源极分支
164b:下源极分支
164t:上源极分支
170:第一漏极垫
171:漏极垫区域
172:第一漏极本体
174:第一漏极分支
174b:下漏极分支
174t:上漏极分支
180:第二绝缘层
190:保护层
192:源极开口
194:漏极开口
195:栅极介电层
205:第四绝缘层
210:第二源极垫
212:第二源极本体
214:第二源极分支
216:第三源极分支
220:第二漏极垫
222:第二漏极本体
224:第二漏极分支
226:第三漏极分支
A-A、B-B、C-C、8A-8A、8B-8B:线段
D1:第一方向
D2:第二方向
O1、O2:重叠区域
S1、S2:空间
T:厚度
具体实施方式
以下将以附图公开本发明的多个实施方式,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发明。也就是说,在本发明部分实施方式中,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示出的的。
图1为本发明一实施方式的半导体装置的上视图,且图2A为沿图1的线段A-A的剖面图。半导体装置包含主动层110、至少一源极电极120、至少一漏极电极130、至少一栅极电极140、第一绝缘层150、至少一第一源极垫160与至少一第一漏极垫170。为了清楚起见,栅极电极140与第一绝缘层150示出的于图2A中,且于图1中省略。主动层110具有主动区112。源极电极120与漏极电极130置于主动层110的主动区112上,且沿着第一方向D1排列。栅极电极140置于主动层110的主动区112上,且于源极电极120与漏极电极130之间。图1的半导体装置包含多个源极电极120与多个漏极电极130,且多个栅极电极140分别置于源极电极120与漏极电极130之间。第一绝缘层150置于源极电极120、漏极电极130与栅极电极140上。第一源极垫160置于第一绝缘层150与主动层110的主动区112上。第一源极垫160包含第一源极本体162与至少一第一源极分支164。第一源极本体162置于主动区112、源极电极120与漏极电极130上,且沿着第一方向D1延伸。第一源极分支164电性连接第一源极本体162且置于源极电极120上。第一漏极垫170置于第一绝缘层150与主动层110的主动区112上。第一漏极垫170包含第一漏极本体172与至少一第一漏极分支174。第一漏极本体172置于主动区112、源极电极120与漏极电极130上,且沿着第一方向D1延伸。第一漏极分支174电性连接第一漏极本体172且置于漏极电极130上。在本实施方式中,第一源极分支164与第一漏极分支174置于第一源极本体162与第一漏极本体172之间。另外,半导体装置可包含栅极垫(未示出)以连接栅极电极140。
图2B为沿着图1的线段B-B的剖面图。在图1、图2A与图2B中,半导体装置还包含第二绝缘层180,置于第一绝缘层150上。第一源极本体162置于第二绝缘层180上,且第一源极分支164包含下源极分支164b与上源极分支164t。下源极分支164b置于第一绝缘层150与第二绝缘层180之间,且上源极分支164t置于下源极分支164b与第二绝缘层180上且突出于第一源极本体162。换言之,第一源极本体162与数个上源极分支164t为同层结构。在一些实施方式中,第一源极本体162与上源极分支164t为一体成型。上源极分支164t沿着第二方向D2延伸,其中第二方向D2不同于第一方向D1。亦即上源极分支164t与第一源极本体162朝着不同方向延伸。因此,第一源极本体162与上源极分支164t形成一指叉型结构。在一些实施方式中,第二方向D2实质垂直于第一方向D1,然而本公开不以此为限。另外,上源极分支164t可为长条状、波浪状、锯齿状、不规则状或其组合。
在图1中,多个下源极分支164b彼此分开。亦即,第二绝缘层180更置于下源极分支164b之间。下源极分支164b可与上源极分支164t具有相同或相似的形状。亦即,下源极分支164b可为长条状、波浪状、锯齿状、不规则状或其组合。
在图2A中,半导体装置还包含至少一贯穿结构166,置于第二绝缘层180中且于下源极分支164b与上源极分支164t之间。贯穿结构166连接下源极分支164b与上源极分支164t。因此,下源极分支164b可通过贯穿结构166而电性连接上源极分支164t。另外,半导体装置还包含至少一贯穿结构168,置于第一绝缘层150中且于下源极分支164b与源极电极120之间。贯穿结构168连接下源极分支164b与源极电极120。因此,下源极分支164b可通过贯穿结构168而电性连接源极电极120。
图2C为沿着图1的线段C-C的剖面图。请参照图1、图2A与图2C。第一漏极本体172置于第二绝缘层180上,且第一漏极分支174包含下漏极分支174b与上漏极分支174t。下漏极分支174b置于第一绝缘层150与第二绝缘层180之间,上漏极分支174t置于下漏极分支174b与第二绝缘层180上,且突出于第一漏极本体172。换言之,第一漏极本体172与数个上漏极分支174t为同层结构。在一些实施方式中,第一漏极本体172与上漏极分支174t为一体成型。上漏极分支174t沿着第二方向D2延伸。亦即上漏极分支174t与第一漏极本体172朝着不同方向延伸。因此,第一漏极本体172与上漏极分支174t形成一指叉型结构。另外,上漏极分支174t可为长条状、波浪状、锯齿状、不规则状或其组合。另外,上漏极分支174t与上源极分支164t沿着第一方向D1交替排列。
在图1中,多个下漏极分支174b彼此分开。亦即,第二绝缘层180还置于下漏极分支174b之间。下漏极分支174b可与上漏极分支174t具有相同或相似的形状。亦即,下漏极分支174b可为长条状、波浪状、锯齿状、不规则状或其组合。另外,下漏极分支174b与下源极分支164b沿着第一方向D1交替排列。
在图2A中,半导体装置还包含至少一贯穿结构176,置于第二绝缘层180中且于下漏极分支174b与上漏极分支174t之间。贯穿结构176连接下漏极分支174b与上漏极分支174t。因此,下漏极分支174b可通过贯穿结构176而电性连接上漏极分支174t。另外,半导体装置还包含至少一贯穿结构178,置于第一绝缘层150中且于下漏极分支174b与漏极电极130之间。贯穿结构178连接下漏极分支174b与漏极电极130。因此,下漏极分支174b可通过贯穿结构178而电性连接漏极电极130。
在图2A中,半导体装置还包含第三绝缘层155,置于第一绝缘层150与主动层110之间。源极电极120包含下源极部122、上源极部124与至少一贯穿结构126。下源极部122置于第三绝缘层155与主动层110之间。上源极部124置于第一绝缘层150与第三绝缘层155之间。贯穿结构126置于下源极部122与上源极部124之间。贯穿结构126连接下源极部122与上源极部124之间。因此,下源极部122可通过贯穿结构126而电性连接至上源极部124。在一些实施方式中,上源极部124还置于栅极电极140上。源极电极120的下源极部122直接接电于主动层110且可为欧姆电极,其具有大的单位电阻。因此,上源极部124,其具有比下源极部122的单位电阻小的单位电阻,置于下源极部122上。如此一来,通过将上源极部124电性连接至下源极部122,源极电极120整体的电阻值可降低。
另外,漏极电极130包含下漏极部132、上漏极部134与至少一贯穿结构136。下漏极部132置于第三绝缘层155与主动层110之间。上漏极部134置于第一绝缘层150与第三绝缘层155之间。贯穿结构136置于下漏极部132与上漏极部134之间。贯穿结构136连接下漏极部132与上漏极部134之间。因此,下漏极部132可通过贯穿结构136而电性连接至上漏极部134。漏极电极130的下漏极部132直接接电于主动层110且可为欧姆电极,其具有大的单位电阻。因此,上漏极部134,其具有比下漏极部132的单位电阻小的单位电阻,置于下漏极部132上。如此一来,通过将上漏极部134电性连接至下漏极部132,漏极电极130整体的电阻值可降低。
请参照图2A与图2B。漏极电极130与第一源极垫160的第一源极本体162之间形成一空间S1。第一漏极分支174置于空间S1外。亦即,第一漏极分支174非置于漏极电极130与第一源极本体162之间。如此一来,第一源极本体162与漏极电极130之间的距离(参见图2B)大于下漏极分支174b与漏极电极130之间的距离(参见图2A)。在一些实施方式中,第一绝缘层150与第二绝缘层180的总厚度T大于4微米。如此的结构使得第一源极本体162与漏极电极130之间的电容减少,并且本实施方式的半导体装置可增加其崩溃电压。另外,因第一漏极分支174包含上漏极分支174t与下漏极分支174b,漏极的电阻可减少。
请参照图2A与图2C。源极电极120与第一漏极垫170的第一漏极本体172之间形成一空间S2。第一源极分支164置于空间S2外。亦即,第一源极分支164非置于源极电极120与第一漏极本体172之间。如此一来,第一漏极本体172与源极电极120之间的距离(参见图2C)大于下源极分支164b与源极电极120之间的距离(参见图2A)。在一些实施方式中,第一绝缘层150与第二绝缘层180的总厚度T大于4微米。如此的结构使得第一漏极本体172与源极电极120之间的电容减少,并且本实施方式的半导体装置可增加其崩溃电压。另外,因第一源极分支164包含上源极分支164t与下源极分支164b,源极的电阻可减少。
请参照图1与图2B。第一源极垫160于主动层110上的正投影形成源极垫区域161,且漏极电极130于主动层110上的正投影形成漏极区域131。源极垫区域161与至少部分的漏极区域131重叠,且源极垫区域161与漏极区域131的重叠区域O1的面积小于或等于40%的漏极区域131的面积。
请参照图1与图2C。相似的,第一漏极垫170于主动层110上的正投影形成漏极垫区域171,且源极电极120于主动层110上的正投影形成源极区域121。漏极垫区域171与至少部分的源极区域121重叠,且漏极垫区域171与源极区域121的重叠区域O2的面积小于或等于40%的源极区域121的面积。
请参照图1与图2A。主动层110还包含绝缘区114,包围主动区112以避免漏电流的产生,因此可增加崩溃电压。在图1中,第一源极垫160与第一漏极垫170完全位于主动区112中。换言之,本实施方式的半导体装置可沿着绝缘区114裁切。如此一来,绝大多数的主动区112皆可被使用,可不需于额外非主动区中加入容纳漏极垫与源极垫的区域,故可有效缩减半导体元件的尺寸,或在同样的尺寸下,制作能承受更高崩溃电压或更大导通电流的半导体元件。
请参照图2A。在一或多个实施方式中,主动层110包含多个不同的氮基(nitride-based)半导体层,以于异质接合(heterojunction)处产生二维电子气(2DEG),做为导电通道。例如可使用相互迭合的通道层116与阻障层118,其中阻障层118位于通道层116上。在一些实施方式中,通道层116的材质可为氮化镓(GaN),而阻障层118的材质可为氮化镓铝(AlGaN),然而本公开不以此为限。这种结构下,二维电子气可存在于通道层116与阻障层118之间的界面。因此在半导体装置处于开启状态下,源极电极120与漏极电极130间的导通电流可沿着通道层116与阻障层118之间的界面而流动。另一方面,主动层110可选择置于一基板105上,此基板105的材质例如为硅(silicon)基板或蓝宝石(sapphire)基板,本公开不以此为限。在一实施方式中,半导体装置可还包含一缓冲层(未示出),置于主动层110与基板105之间。
在本实施方式中,半导体装置可还包含保护层190,置于主动层110上。保护层190具有至少一源极开口192与至少一漏极开口194于其中。至少一部分的源极电极120与至少一部分的漏极电极130分别置于源极开口192与漏极开口194中。举例而言,在图2A中,源极电极120与漏极电极130分别置于源极开口192与漏极开口194中以电性连接主动层110。在一些实施方式中,半导体装置还包含栅极介电层195,至少置于栅极电极140与保护层190之间。
图2D为本发明另一实施方式的半导体装置的剖面图。图2D的剖面位置与图2A相同。图2D与图2A的半导体装置的不同处在于栅极电极140的结构。在图2D中,半导体装置还包含栅极层145,置于栅极电极140与主动层110之间。至少部分的保护层190置于栅极电极140与栅极层145之间。栅极层145可包含P型掺杂材料。如此一来,图2D的半导体装置为增强型晶体管,而图2A的半导体装置为空乏型晶体管。至于图2D的半导体装置的其他结构细节因与图2A的半导体装置相似,因此便不再赘述。
图3A为本发明另一实施方式的半导体装置的上视图。图3A与图1的半导体装置的不同处在于第一源极垫160与第一漏极垫170的结构。在图3A中,半导体装置包含多个第一源极垫160与多个第一漏极垫170,置于主动层110的主动区112上。第一源极垫160与第一漏极垫170沿着第二方向D2交替排列。另外,上源极分支164t与第一源极本体162形成十字形结构,且上漏极分支174t与第一漏极本体172形成十字形结构。至于图3A的半导体装置的其他结构细节因与图1的半导体装置相似,因此便不再赘述。
图3B为本发明另一实施方式的半导体装置的上视图。图3B与图3A的半导体装置的不同处在于第一源极垫160与第一漏极垫170的结构。在图3B中,一的第一源极垫160的上源极分支164t与第一源极本体162形成指叉形结构,且另一第一源极垫160的上源极分支164t与第一源极本体162形成十字形结构。相似的,一的第一漏极垫170的上漏极分支174t与第一漏极本体172形成指叉形结构,且另一第一漏极垫170的上漏极分支174t与第一漏极本体172形成十字形结构。在图3A与图3B中,上源极分支164t(上漏极分支174t)与下源极分支164b(下漏极分支174b)具有实质相同的形状,而上源极分支164t(上漏极分支174t)完全覆盖下源极分支164b(下漏极分支174b)。在其他的实施方式中,上源极分支164t(上漏极分支174t)与下源极分支164b(下漏极分支174b)具有不同的形状。举例而言,下源极分支164b(下漏极分支174b)延伸出上源极分支164t(上漏极分支174t)的一侧,亦即,上源极分支164t(上漏极分支174t)覆盖部分的下源极分支164b(下漏极分支174b)。至于图3B的半导体装置的其他结构细节因与图3A的半导体装置相似,因此便不再赘述。
图4为本发明另一实施方式的半导体装置的上视图,图5A为沿图4的线段A-A的剖面图,图5B为沿图4的线段B-B的剖面图,而图5C为沿图4的线段C-C的剖面图。图4与图1的半导体装置的不同处在于第一源极垫160与第一漏极垫170的结构。在图5A中,第一源极分支164与第一漏极分支174置于第一绝缘层150与第二绝缘层180之间,在图5B中,第一源极本体162置于第二绝缘层180上,而在图5C中,第一漏极本体172置于第二绝缘层180上。在图4中,第一源极分支164于空间上互相分开,且第一漏极分支174于空间上互相分开。第一源极分支164与第一漏极分支174沿着第一方向D1交替排列。
请参照图5A与图5B。漏极电极130与第一源极垫160的第一源极本体162之间形成一空间S1。第一漏极分支174置于空间S1外。亦即,第一漏极分支174非置于漏极电极130与第一源极本体162之间。如此一来,第一源极本体162与漏极电极130之间的距离(参见图5B)大于第一漏极分支174与漏极电极130之间的距离(参见图5A)。在一些实施方式中,第一绝缘层150与第二绝缘层180的总厚度T大于4微米。如此的结构使得第一源极本体162与漏极电极130之间的电容减少,因此本实施方式的半导体装置可增加其崩溃电压。
请参照图5A与图5C。源极电极120与第一漏极垫170的第一漏极本体172之间形成一空间S2。第一源极分支164置于空间S2外。亦即,第一源极分支164非置于源极电极120与第一漏极本体172之间。如此一来,第一漏极本体172与源极电极120之间的距离(参见图5C)大于下源极分支164b与源极电极120之间的距离(参见图5A)。在一些实施方式中,第一绝缘层150与第二绝缘层180的总厚度T大于4微米。如此的结构使得第一漏极本体172与源极电极120之间的电容减少,并且本实施方式的半导体装置可增加其崩溃电压。至于图4-图5C的半导体装置的其他结构细节因与图1-图2C的半导体装置相似,因此便不再赘述。
图6为本发明另一实施方式的半导体装置的上视图。图6与图4的半导体装置的不同处在于第一源极垫160与第一漏极垫170的结构。在图6中,半导体装置包含多个第一源极垫160与多个第一漏极垫170。第一源极垫160与第一漏极垫170沿着第二方向D2交替排列。另外,第一源极分支164与第一源极本体162形成十字型或指叉型结构,且第一漏极分支174与第一漏极本体172形成十字型或指叉型结构。至于图6的半导体装置的其他结构细节因与图4的半导体装置相似,因此便不再赘述。
图7为本发明另一实施方式的半导体装置的上视图,图8A为沿图7的线段8A-8A的剖面图,而图8B为沿图7的线段8B-8B的剖面图。图7-图8B与图1-图2C的半导体装置的不同处在于第二源极垫210与第二漏极垫220。在图7至图8B中,半导体装置还包含第四绝缘层205、第二源极垫210与第二漏极垫220。第四绝缘层205置于第一源极垫160与第一漏极垫170上。第二源极垫210置于第四绝缘层205上且电性连接至第一源极垫160。举例而言,半导体装置还包含至少一贯穿结构202,置于第四绝缘层205中且于第一源极垫160与第二源极垫210之间。贯穿结构202连接第一源极垫160与第二源极垫210。如此一来,第二源极垫210可通过贯穿结构202而电性连接第一源极垫160。另外,第二漏极垫220置于第四绝缘层205上且电性连接至第一漏极垫170。举例而言,半导体装置还包含至少一贯穿结构204,置于第四绝缘层205中且于第一漏极垫170与第二漏极垫220之间。贯穿结构204连接第一漏极垫170与第二漏极垫220。如此一来,第二漏极垫220可通过贯穿结构204而电性连接第一漏极垫170。至于图7-图8B的半导体装置的其他结构细节因与图1-图2C的半导体装置相似,因此便不再赘述。应注意的是,即使图7以图1的半导体装置作为例示,然而图7的第二源极垫210与第二漏极垫220可依照实际需求而应用至上述的半导体装置(例如图3、图4与图6的半导体装置)中。
图9为本发明另一实施方式的半导体装置的上视图。图9与图7-图8B的半导体装置的不同处在于第二源极垫210与第二漏极垫220的数量。在图9中,半导体装置包含多个第二源极垫210与多个第二漏极垫220。第二源极垫210与第二漏极垫220沿着第一方向D1交替排列。至于图9的半导体装置的其他结构细节因与图7-图8B的半导体装置相似,因此便不再赘述。
图10为本发明另一实施方式的半导体装置的上视图。图10与图7-图8B的半导体装置的不同处在于第二源极垫210与第二漏极垫220的架构。在图10中,第二源极垫210包含第二源极本体212与至少一第二源极分支214。第二源极分支214自第二源极本体212突出,且置于第一源极垫160的第一源极本体162上。第二源极本体212沿着第二方向D2延伸,而第二源极分支214沿着第一方向D1延伸。
在一些实施方式中,一些贯穿结构202置于第二源极本体212与第一源极垫160之间,且另一些贯穿结构202置于第二源极分支214与第一源极垫160的第一源极本体162之间。因此,源极的电阻可进一步降低。
第二漏极垫220包含第二漏极本体222与至少一第二漏极分支224。第二漏极分支224自第二漏极本体222突出,且置于第一漏极垫170的第一漏极本体172上。第二漏极本体222沿着第二方向D2延伸,而第二漏极分支224沿着第一方向D1延伸。
在一些实施方式中,一些贯穿结构204置于第二漏极本体222与第一漏极垫170之间,且另一些贯穿结构204置于第二漏极分支224与第一漏极垫170的第一漏极本体172之间。因此,漏极的电阻可进一步降低。至于图10的半导体装置的其他结构细节因与图7-图8B的半导体装置相似,因此便不再赘述。应注意的是,即使图10以图1的半导体装置作为例示,然而图10的第二源极垫210与第二漏极垫220可依照实际需求而应用至上述的半导体装置(例如图3、图4与图6的半导体装置)中。
图11为本发明另一实施方式的半导体装置的上视图。图11与图10的半导体装置的不同处在于第二源极垫210与第二漏极垫220的架构。在图11中,第二源极垫210还包含至少一第三源极分支216。第三源极分支216自第二源极分支214突出,且置于第一源极垫160的第一源极分支164上。第三源极分支216沿着第二方向D2延伸。
在一些实施方式中,一些贯穿结构202置于第二源极本体212与第一源极垫160之间,一些贯穿结构202置于第二源极分支214与第一源极垫160之间,且另一些贯穿结构202置于第三源极分支216与第一源极垫160的第一源极分支164之间。因此,源极的电阻可进一步降低。
第二漏极垫220还包含至少一第三漏极分支226。第三漏极分支226自第二漏极分支224突出,且置于第一漏极垫170的第一漏极分支174上。第三漏极分支226沿着第二方向D2延伸。
在一些实施方式中,一些贯穿结构204置于第二漏极本体222与第一漏极垫170之间,一些贯穿结构204置于第二漏极分支224与第一漏极垫170的第一漏极本体172之间,且另一些贯穿结构204置于第三漏极分支226与第一漏极垫170的第一漏极分支174之间。因此,漏极的电阻可进一步降低。至于图11的半导体装置的其他结构细节因与图10的半导体装置相似,因此便不再赘述。应注意的是,即使图11以图1的半导体装置作为例示,然而图11的第二源极垫210与第二漏极垫220可依照实际需求而应用至上述的半导体装置(例如图3、图4与图6的半导体装置)中。
虽然本发明已以实施方式公开如上,然其并非用以限定本发明,任何本领域技术人员,在不脱离本发明的构思和范围内,当可作各种的变动与润饰,因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (18)

1.一种半导体装置,包含:
一主动层,具有一主动区;
至少一源极电极与至少一漏极电极,置于该主动层的该主动区上且沿着一第一方向排列;
至少一栅极电极,置于该主动层的该主动区上,且置于该源极电极与该漏极电极之间;
一第一绝缘层,置于该源极电极、该漏极电极与该栅极电极上;
一第二绝缘层,置于该第一绝缘层上;
一第三绝缘层,置于该第一绝缘层与该主动层之间;
一第一源极垫,电性连接该源极电极,该第一源极垫包含:
至少一第一下源极分支,沿着一第二方向延伸,置于该第一绝缘层与该第二绝缘层之间,且置于该源极电极上,其中该第二方向不同于该第一方向;以及
一第一源极本体,置于该第二绝缘层与该主动层的该主动区上,且沿着该第一方向延伸;以及
一第一漏极垫,电性连接该漏极电极,该第一漏极垫包含:
至少一第一下漏极分支,沿着该第二方向延伸,置于该第一绝缘层与该第二绝缘层之间,且置于该漏极电极上;以及
一第一漏极本体,置于该第二绝缘层与该主动层的该主动区上,且沿着该第一方向延伸;
其中该源极电极包含:
一下源极部,置于该第三绝缘层与该主动层之间;
一上源极部,置于该第一绝缘层与该第三绝缘层之间,其中该下源极部电性连接至该上源极部;以及
至少一贯穿结构,连接于该下源极部与该上源极部之间。
2.如权利要求1所述的半导体装置,其中该第一源极垫还包含一第一上源极分支,置于该第二绝缘层与该第一下源极分支上,且自该第一源极本体突出。
3.如权利要求2所述的半导体装置,其中该第一漏极垫还包含一第一上漏极分支,置于该第二绝缘层与该第一下漏极分支上,且自该第一漏极本体突出。
4.如权利要求1所述的半导体装置,其中该第一下源极分支的数量为多个,且所述第一下源极分支彼此隔开。
5.如权利要求4所述的半导体装置,其中该第一下漏极分支的数量为多个,且所述第一下漏极分支彼此隔开。
6.如权利要求1所述的半导体装置,其中该源极电极与该第一漏极垫的该第一漏极本体之间形成一空间,且该第一下源极分支置于该空间之外。
7.如权利要求1所述的半导体装置,其中该第一绝缘层与该第二绝缘层的总厚度大于4微米。
8.如权利要求1所述的半导体装置,其中该第一源极垫为多个,所述第一源极垫置于该第一绝缘层与该主动层的该主动区上。
9.如权利要求8所述的半导体装置,其中该第一漏极本体为多个,所述第一漏极垫置于该第一绝缘层与该主动层的该主动区上且与所述第一源极垫沿着该第二方向交替排列。
10.如权利要求1所述的半导体装置,其中该第一源极垫于该主动层的正投影形成一源极垫区域,且该漏极电极于该主动层的正投影形成一漏极区域,该源极垫区域重叠至少部分的该漏极区域,且该源极垫区域与该漏极区域的重叠区域的面积小于或等于40%的该漏极区域的面积。
11.如权利要求1所述的半导体装置,其中该漏极电极包含:
一下漏极部,置于该第三绝缘层与该主动层之间;以及
一上漏极部,置于该第一绝缘层与该第三绝缘层之间,其中该下漏极部电性连接至该上漏极部。
12.如权利要求2所述的半导体装置,还包含:
一第四绝缘层,置于该第一源极垫与该第一漏极垫上;
一第二源极垫,置于该第四绝缘层上,并电性连接至该第一源极垫;以及
一第二漏极垫,置于该第四绝缘层上,并电性连接至该第一漏极垫。
13.如权利要求12所述的半导体装置,其中该第二源极垫包含:
一第二源极本体;以及
至少一第二源极分支,突出于该第二源极本体且置于该第一源极垫的该第一源极本体上。
14.如权利要求13所述的半导体装置,其中该第二源极垫还包含:
一第三源极分支,突出于该第二源极分支且置于该第一上源极分支上。
15.如权利要求14所述的半导体装置,还包含一贯穿结构,置于该第三源极分支与该第一上源极分支之间,并电性连接该第三源极分支与该第一上源极分支。
16.如权利要求1所述的半导体装置,还包含:
一第四绝缘层,置于该第一源极垫与该第一漏极垫上;
多个第二源极垫,置于该第四绝缘层上且电性连接该第一源极垫;以及
多个第二漏极垫,置于该第四绝缘层上且电性连接该第一源极垫,其中所述第二源极垫与所述第二漏极垫沿着该第一方向交替排列。
17.如权利要求1所述的半导体装置,还包含一栅极层,置于该栅极电极与该主动层之间。
18.如权利要求17所述的半导体装置,还包含一保护层,置于该第一绝缘层与该主动层之间,其中至少部分的该保护层置于该栅极电极与该栅极层之间。
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