KR20190107671A - 후면 열적 히트싱크를 갖는 이종접합 양극성 트랜지스터 전력 증폭기 - Google Patents

후면 열적 히트싱크를 갖는 이종접합 양극성 트랜지스터 전력 증폭기 Download PDF

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Abstract

이종접합 양극성 트랜지스터는, 이미터(510), 이미터와 접촉하는 베이스(502), 베이스와 접촉하는 콜렉터(514), 콜렉터와 접촉하는 서브-콜렉터(516), 및 서브-콜렉터와 접촉하는 전기 격리 층(540)을 포함할 수 있다. 이종접합 양극성 트랜지스터는 또한, 서브-콜렉터 및 콜렉터에 열적으로 커플링되는 후면 히트싱크(550)를 포함할 수 있다. 후면 히트싱크는 이미터 및 베이스의 중심 축과 정렬될 수 있다.

Description

후면 열적 히트싱크를 갖는 이종접합 양극성 트랜지스터 전력 증폭기
[0001] 본 출원은, 2017년 1월 24일자로 출원되고 발명의 명칭이 "HBT POWER AMPLIFIERS WITH NOVEL THERMAL HEAT SINK FROM BACKSIDE"인 미국 가특허 출원 번호 제62/450,034호를 우선권으로 주장하며, 그 미국 가특허 출원의 개시내용은 명백하게 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.
[0002] 본 개시내용은 일반적으로, 무선 통신 시스템들에 관한 것으로, 더 구체적으로는, 후면 열적 히트싱크(backside thermal heatsink)를 갖는 이종접합 양극성 트랜지스터-기반 라디오 주파수(RF; radio frequency) 디바이스에 관한 것이다.
[0003] 무선 통신 시스템의 무선 디바이스(예컨대, 셀룰러 폰 또는 스마트폰)는 양방향 통신을 위해 데이터를 송신 및 수신하기 위한 라디오 주파수(RF) 트랜시버를 포함할 수 있다. 모바일 RF 트랜시버는 데이터 송신을 위한 송신 섹션 및 데이터 수신을 위한 수신 섹션을 포함할 수 있다. 데이터 송신의 경우, 송신 섹션은, RF 캐리어 신호를 데이터와 함께 변조하여 변조된 RF 신호를 획득하고, 변조된 RF 신호를 증폭시켜 적절한 출력 전력 레벨을 갖는 증폭된 RF 신호를 획득하고, 증폭된 RF 신호를 안테나를 통해 기지국에 송신할 수 있다. 데이터 수신의 경우, 수신 섹션은, 안테나를 통해 수신된 RF 신호를 획득할 수 있고, 수신된 RF 신호를 증폭시키고 프로세싱하여, 기지국에 의해 전송된 데이터를 복원할 수 있다.
[0004] 모바일 RF 트랜시버의 송신 섹션은 통신 신호를 증폭시키고 송신할 수 있다. 송신 섹션은 통신 신호를 증폭시키고 송신하기 위한 하나 이상의 회로들을 포함할 수 있다. 증폭기 회로들은 하나 이상의 증폭기 스테이지들을 포함할 수 있으며, 하나 이상의 증폭기 스테이지들은 하나 이상의 드라이버 스테이지들 및 하나 이상의 전력 증폭기 스테이지들을 가질 수 있다. 증폭기 스테이지들 각각은 다양한 방식들로 통신 신호를 증폭시키도록 구성된 하나 이상의 트랜지스터들을 포함한다. 통신 신호를 증폭시키도록 구성된 트랜지스터들은 일반적으로, 캐리어 어그리게이션(carrier aggregation)과 같은 통신 강화들을 지원하기 위해 실질적으로 더 높은 주파수들에서 동작하도록 선택된다.
[0005] 모바일 RF 트랜시버들에서의 캐리어 어그리게이션의 구현은, 단일 통신 스트림에 대해 다수의 주파수들을 동시에 사용함으로써 무선 캐리어가 이용가능한 대역폭을 증가시키는 것을 가능하게 한다. 증가된 양의 데이터가 최종 사용자에게 제공되지만, 캐리어 어그리게이션의 성공적인 구현은 모바일 RF 트랜시버의 전력 증폭기들의 열적 전력 규격들을 복잡하게 만든다. 이러한 열적 전력 규격들은 더 복잡해지는데, 왜냐하면, RF 전력 증폭기들은 일반적으로, 상보적 금속-옥사이드-반도체(CMOS; complementary metal-oxide-semiconductor) 프로세스를 사용하여 제조되지 않기 때문이다. 화합물 반도체 재료들(예컨대, III 족 및 V 족(III-V) 또는 II 족 및 IV 족(II-VI))이 일반적으로 불량한 열적 전도 능력들을 보이기 때문에, 이종접합 양극성 트랜지스터(HBT; heterojunction bipolar transistor)-기반 전력 증폭기들과 같은 화합물 반도체 디바이스들(예컨대, III-V 또는 II-VI)에서 열적 전력 규격들을 충족시키는 것은 어렵다.
[0006] 이종접합 양극성 트랜지스터는, 이미터, 이미터와 접촉하는 베이스, 베이스와 접촉하는 콜렉터, 콜렉터와 접촉하는 서브-콜렉터, 및 서브-콜렉터와 접촉하는 전기 격리 층(electrical isolation layer)을 포함할 수 있다. 이종접합 양극성 트랜지스터는, 서브-콜렉터 및 콜렉터에 열적으로 커플링되는 후면 히트싱크를 더 포함할 수 있다. 후면 히트싱크는 이미터 및 베이스의 중심 축과 정렬될 수 있다.
[0007] 전력 증폭기의 후면 열적 히트싱크를 제조하는 방법은 이종접합 양극성 트랜지스터 디바이스를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 또한, 이종접합 양극성 트랜지스터 디바이스의 서브-콜렉터 상에 전기 격리 층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은, 이종접합 양극성 트랜지스터 디바이스의 기판을 뚫고 후면 열적 히트싱크를 제조하는 단계를 더 포함할 수 있다. 후면 열적 히트싱크는 이종접합 양극성 트랜지스터 디바이스의 이미터 및 베이스의 중심 축과 정렬될 수 있다.
[0008] 이종접합 양극성 트랜지스터-기반 전력 증폭기는, 이미터, 이미터와 접촉하는 베이스, 베이스와 접촉하는 콜렉터, 콜렉터와 접촉하는 서브-콜렉터, 및 서브-콜렉터와 접촉하는 전기 격리 층을 포함할 수 있다. 이종접합 양극성 트랜지스터-기반 전력 증폭기는 또한, 콜렉터로부터 서브-콜렉터 및 전기 격리 층을 통해 열적으로 열을 방산시키기 위한 수단을 포함할 수 있다.
[0009] 다음의 상세한 설명이 더 양호하게 이해될 수 있도록, 본 개시내용의 특징들 및 기술적 이점들을 오히려 광범위하게 약술하였다. 본 개시내용의 추가의 특징들 및 이점들은 아래에서 설명될 것이다. 본 개시내용이, 본 개시내용의 동일한 목적들을 수행하기 위한 다른 구조들을 변경하거나 또는 설계하기 위한 기초로서 용이하게 활용될 수 있다는 것이 당업자들에 의해 인식되어야 한다. 또한, 이러한 등가의 구성들이, 첨부된 청구항들에서 설명되는 바와 같은 본 개시내용의 교시들을 벗어나지 않는다는 것이 당업자들에 의해 인식되어야 한다. 추가의 목적들 및 이점들과 함께, 본 개시내용의 구성 및 동작 방법 둘 모두에 대해 본 개시내용의 특징이라 여겨지는 신규한 특징들은, 첨부 도면들과 관련하여 고려될 때 다음의 설명으로부터 더 잘 이해될 것이다. 그러나, 도면들 각각이 단지 예시 및 설명의 목적을 위해 제공되며, 본 개시내용의 제한들의 정의로서 의도되지 않음이 명백히 이해되어야 한다.
[0010] 도 1은 본 개시내용의 양상에 따른, 무선 시스템과 통신하는 무선 디바이스를 도시한다.
[0011] 도 2a-도 2d는 본 개시내용의 양상들에 따른, 캐리어 어그리게이션(CA; carrier aggregation)의 4개의 예들을 도시한다.
[0012] 도 3은 본 개시내용의 양상에 따른, 도 1의 무선 디바이스의 블록도를 도시한다.
[0013] 도 4는 불충분한 열 방산을 겪는 이종접합 양극성 트랜지스터(HBT) 디바이스를 도시한다.
[0014] 도 5a-도 5b는 본 개시내용의 다양한 양상들에 따른, 후면 히트싱크들을 갖는 이종접합 양극성 트랜지스터(HBT) 전력 증폭기들을 도시한다.
[0015] 도 6은 본 개시내용의 양상들에 따른, 이종접합 양극성 트랜지스터(HBT) 전력 증폭기를 위한 후면 히트싱크를 제조하는 방법을 예시하는 흐름도이다.
[0016] 도 7은, 본 개시내용의 양상이 유리하게 이용될 수 있는 예시적인 무선 통신 시스템을 도시하는 블록도이다.
[0017] 첨부 도면들과 관련하여 아래에 설명되는 상세한 설명은 다양한 구성들의 설명으로 의도되며 본원에서 설명되는 개념들이 실시될 수 있는 유일한 구성들만을 나타내는 것으로 의도되는 것은 아니다. 상세한 설명은 다양한 개념들의 완전한 이해를 제공하기 위해서 특정 세부사항들을 포함한다. 그러나, 이러한 개념들이 이러한 특정 세부사항들 없이도 실시될 수 있다는 것은 당업자들에게 명백해질 것이다. 일부 경우들에서, 이러한 개념들을 불명료하게 하는 것을 피하기 위해, 잘 알려진 구조들 및 컴포넌트들은 블록도 형태로 도시된다.
[0018] 본원에서 설명되는 바와 같이, "및/또는"이라는 용어의 사용은 "포괄적 또는"을 나타내는 것으로 의도되고, "또는"이라는 용어의 사용은 "배타적 또는"을 나타내는 것으로 의도된다. 본원에서 설명되는 바와 같이, 본 설명 전반에 걸쳐 사용되는 "예시적인"이라는 용어는 "예, 경우 또는 예시로서 기능하는 것"을 의미하며, 반드시 다른 예시적 구성들에 비해 유리하거나 선호되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 설명 전반에 걸쳐 사용되는 "커플링된"이라는 용어는, "중간 연결(intervening connection)들(예컨대, 스위치)을 통해 간접적으로든 또는 직접적으로든, 전기적, 기계적, 또는 다른 방식으로 연결되는 것"을 의미하며, 반드시 물리적 연결들로 제한되는 것은 아니다. 부가적으로, 연결들은, 오브젝트들이 영구적으로 연결되거나 또는 해제가능하게 연결되는 것일 수 있다. 연결들은 스위치들을 통해 이루어질 수 있다.
[0019] 모바일 라디오 주파수(RF) 칩 설계들(예컨대, 모바일 RF 트랜시버들)의 제조는 비용 및 전력 소비 고려사항들로 인해 딥 서브-미크론 프로세스 노드들에서 복잡해졌다. 모바일 RF 트랜시버들에 대한 추가의 설계 난제들은, 불일치, 잡음, 및 다른 성능 고려사항들을 포함하는 아날로그/RF 성능 고려사항들을 포함한다. 이러한 모바일 RF 트랜시버들의 설계 복잡성은 캐리어 어그리게이션과 같은 통신 강화들을 지원하기 위해 추가된 회로 기능들에 의해 더욱 복잡해진다. 모바일 RF 트랜시버들에서의 캐리어 어그리게이션의 구현은, 단일 통신 스트림에 대해 다수의 주파수들을 동시에 사용함으로써 무선 캐리어가 이용가능한 대역폭을 증가시키는 것을 가능하게 한다.
[0020] 증가된 양의 데이터가 최종 사용자에게 제공되지만, 캐리어 어그리게이션의 성공적인 구현은 모바일 RF 트랜시버의 전력 증폭기들의 열적 규격들을 복잡하게 만든다. 예컨대, 모바일 RF 트랜시버에서, 통신 신호는 송신 섹션에 의해 증폭되고 송신된다. 송신 섹션은 통신 신호를 증폭시키고 송신하는 하나 이상의 회로들을 포함할 수 있다. 증폭기 회로들은 하나 이상의 증폭기 스테이지들을 포함할 수 있으며, 하나 이상의 증폭기 스테이지들은 하나 이상의 드라이버 스테이지들 및 하나 이상의 전력 증폭기 스테이지들을 가질 수 있다. 증폭기 스테이지들 각각은 다양한 방식들로 통신 신호를 증폭시키도록 구성된 하나 이상의 트랜지스터들을 포함할 수 있다. 그러나, 통신 신호를 증폭시키도록 구성된 트랜지스터들은 일반적으로, 실질적으로 더 높은 주파수들에서 동작하도록 선택되어, 열적 전력 규격들을 더 복잡하게 만든다.
[0021] 이러한 열적 전력 규격들은 더 복잡해지는데, 왜냐하면, RF 전력 증폭기들은 일반적으로, CMOS(complementary metal-oxide-semiconductor) 프로세스를 사용하여 제조되지 않기 때문이다. III 족 및 V 족(III-V) 또는 II 족 및 IV 족(II-VI) 화합물 반도체 재료들이 일반적으로 불량한 열적 전도 능력들을 보이기 때문에, 이종접합 양극성 트랜지스터(HBT)-기반 전력 증폭기들과 같은 III-V 또는 II-VI 화합물 반도체 디바이스들에서 열적 전력 규격들을 충족시키는 것은 어렵다.
[0022] 양극성 접합 트랜지스터(BJT; bipolar junction transistor)들로 또한 지칭되는 양극성 트랜지스터들은 전자 캐리어들 및 홀 전하 둘 모두를 사용하는 트랜지스터의 타입이다. 양극성 트랜지스터들은 집적 회로들로 제조되며, 개별 컴포넌트들로서 또한 사용된다. 양극성 트랜지스터들은 전류를 증폭시키도록 설계된다. 양극성 트랜지스터들의 이러한 기본 기능은, 이들을, 증폭기들 및 스위치를 구현하기 위한 논리적 선택으로 만드는 것이다. 결과적으로, 양극성 트랜지스터들은 셀룰러 폰들, 오디오 증폭기들, 및 라디오 송신기들과 같은 전자 장비에서 폭넓게 사용된다.
[0023] 이종접합 양극성 트랜지스터(HBT)는, 디바이스의 이미터들 및 베이스 구역들에 대해 상이한 반도체 재료들을 사용하는 양극성 트랜지스터의 타입이며, 이는 이종접합을 생성한다. 이종접합 양극성 트랜지스터는 III-V 화합물 반도체 재료, II-VI 화합물 반도체 재료, 또는 다른 유사한 화합물 반도체 재료를 사용할 수 있다. III-V(및 II-VI) 화합물 반도체 재료들은 일반적으로, 높은 캐리어 이동도 및 직접적 에너지 갭(direct energy gap)들을 보인다. 이종접합 양극성 트랜지스터들은, 실질적으로 더 높은 주파수들(예컨대, 최대 수백 기가헤르츠(GHz))을 지원함으로써 양극성 트랜지스터들을 개선시킨다. 따라서, 이종접합 양극성 트랜지스터들은 종종, 모바일 RF 트랜시버들의 RF 전력 증폭기들을 포함한 고전력 효율을 특정하는 RF 칩 설계들과 같은 고속 회로들에서 사용된다.
[0024] 이종접합 양극성 트랜지스터(HBT) 집적 회로(HBT 칩)는 전력 증폭기를 제공하기 위해 HBT를 포함할 수 있다. 불행히도, 모바일 폰들의 3G/4G HBT 전력 증폭기들은 열적 문제들을 겪을 수 있다. 특히, HBT-기반 전력 증폭기들을 설계할 때의 중요한 난제는 열적 안정성인데, 열적 안정성은 안전 동작 영역(safe operating area) 크기를 감소시킬 수 있다. 결과적으로, HBT-기반 전력 증폭기들의 경우, 열 방산이 점점 더 문제가 되고 있다. 실제로, HBT-기반 전력 증폭기들에 의해 사용되는 화합물 반도체 재료들은 국부화된 열적 열점(thermal hot spot)들을 초래할 수 있다. 국부화된 열적 열점들이 디바이스에 임베딩됨에 따라, 이는, 열점들을 냉각시키는 그리고 낮은 접합 온도들을 달성하는 능력을 감소시킬 수 있다. 낮은 접합 온도들을 달성하기 위한 종래의 냉각 솔루션들은, 히트싱크들, 열 스프레더들, 및/또는 개선된 인쇄 회로 기판들을 포함한다. 열 스프레더 및/또는 히트싱크의 크기를 단순히 증가시키는 종래의 기법들은 소형 폼 팩터 디바이스들(예컨대, 스마트폰들)에서는 비실용적이다.
[0025] 이러한 열적 불안정성은, HBT 콜렉터 내부에서, 예컨대 HBT-기반 전력 증폭기의 이미터/베이스 구역 아래에서 생성된 극심한 열로 인한 것일 수 있다. 더욱이, 화합물 반도체 재료들(예컨대, HBT-기반 전력 증폭기들을 제조하는 데 사용되는 갈륨 아르세나이드(GaAs))은 비-화합물 반도체 재료들에 비해 불량한(예컨대, 실리콘(Si)보다 4배 더 나쁨) 열적 전도체들인데, 왜냐하면, 열이 기판으로부터 용이하게 확산될 수 없기 때문이다. 더욱이, HBT 이미터/베이스 재료들(예컨대, 인듐 GaAs(InGaAs)/인듐 갈륨 포스파이드(InGaP))은 GaAs에 비해 불량한(예컨대, 8배 더 나쁨) 열적 전도도를 나타낸다.
[0026] 화합물 반도체 재료들을 결합시키는(예컨대, GaAs 기판이 InGaAs/InGaP 이미터/베이스 재료들을 지지함) HBT-기반 전력 증폭기는 열적 전도도의 추가의 감소를 초래한다(예컨대, 30배 더 나쁨). 이와 함께, 이러한 화합물 반도체 재료들은 HBT 이미터의 최상부 부분을 통해 용이하게 확산될 수 없는 증가된 열을 초래한다. 이러한 열적 문제들은, 열을 생성하는 더 높은 동적 전력으로 변환되는 더 높은 동작 주파수들로 인해 향후의 5G 및 5G+ 전력 증폭기들에 의해 더 악화된다. 현재의 HBT 구조들에는 5G HBT들에 대한 열적 문제들을 처리하기 위한 효과적인 히트싱크가 없다.
[0027] 본 개시내용의 양상들은, HBT-기반 전력 증폭기를 위한 히트싱크를 열원 바로 아래에 제조함으로써 이러한 문제를 해결할 수 있다. 본 개시내용의 양상들에서, 히트싱크는, 수정된 후면 비아 프로세스(backside via process)를 사용하여 제조될 수 있다. 열적 열 방산은, 히트싱크와 HBT-기반 전력 증폭기 열원 사이의 거리(예컨대, ~ 1 um)를 감소시킴으로써(이는 HBT 열적 전도도를 상당히(예컨대, ~50%만큼) 개선시킴) 개선될 수 있다. 후면 접지 비아는 또한, HBT 능동 디바이스의 이미터와 전기 접촉하게 제조될 수 있다.
[0028] 도 1은 무선 통신 시스템(120)과 통신하는 무선 디바이스(110)를 도시한다. 무선 통신 시스템(120)은, 5G 시스템, LTE(Long Term Evolution) 시스템, CDMA(code division multiple access) 시스템, GSM(Global System for Mobile Communications) 시스템, WLAN(wireless local area network) 시스템, 또는 일부 다른 무선 시스템일 수 있다. CDMA 시스템은 WCDMA(wideband CDMA), TD-SCDMA(time division synchronous CDMA), CDMA2000, 또는 일부 다른 버전의 CDMA를 구현할 수 있다. 간략성을 위해, 도 1은, 2개의 기지국들(130 및 132) 및 하나의 시스템 제어기(140)를 포함하는 무선 통신 시스템(120)을 도시한다. 일반적으로, 무선 시스템은 임의의 개수의 기지국들 및 임의의 개수의 네트워크 엔티티들을 포함할 수 있다.
[0029] 무선 디바이스(110)는 또한, 사용자 장비(UE), 모바일 스테이션, 단말, 액세스 단말, 가입자 유닛, 스테이션 등으로 지칭될 수 있다. 무선 디바이스(110)는 셀룰러 폰, 스마트폰, 태블릿, 무선 모뎀, 개인 휴대 정보 단말(PDA; personal digital assistant), 핸드헬드 디바이스, 랩톱 컴퓨터, 스마트북, 넷북, 코드리스 폰, 무선 로컬 루프(WLL; wireless local loop) 스테이션, 블루투스 디바이스 등일 수 있다. 무선 디바이스(110)는 무선 통신 시스템(120)과 통신하는 것이 가능할 수 있다. 무선 디바이스(110)는 또한, 브로드캐스트 스테이션들(예컨대, 브로드캐스트 스테이션(134))로부터의 신호들, 하나 이상의 글로벌 내비게이션 위성 시스템(GNSS; global navigation satellite system)들의 위성들(예컨대, 위성(150))로부터의 신호들 등을 수신하는 것이 가능할 수 있다. 무선 디바이스(110)는, LTE, CDMA2000, WCDMA, TD-SCDMA, GSM, 802.11 등과 같은 무선 통신을 위한 하나 이상의 라디오 기술들을 지원할 수 있다.
[0030] 무선 디바이스(110)는 다수의 캐리어들에 대한 동작인 캐리어 어그리게이션을 지원할 수 있다. 캐리어 어그리게이션은 또한 멀티-캐리어 동작으로 지칭될 수 있다. 본 개시내용의 양상에 따르면, 무선 디바이스(110)는 698 내지 960 메가헤르츠(MHz)의 저대역, 1475 내지 2170 MHz의 중간대역, 및/또는 2300 내지 2690의 고대역, 3400 내지 3800 MHz의 초고대역, 및 5150 MHz 내지 5950 MHz의 LTE(long-term evolution) 비면허 대역들(LTE-U/LAA)의 LTE에서 동작할 수 있다. 저대역, 중간대역, 고대역, 초고대역, 및 LTE-U는 대역들의 5개의 그룹들(또는 대역 그룹들)을 지칭하며, 각각의 대역 그룹은 다수의 주파수 대역들(또는 단순히 "대역들")을 포함한다. 예컨대, 일부 시스템들에서, 각각의 대역은 최대 200 MHz까지 커버할 수도 있고 하나 이상의 캐리어들을 포함할 수 있다. 예컨대, 각각의 캐리어는 LTE에서 최대 40 MHz까지 커버할 수 있다. 물론, 대역들 각각에 대한 범위는 단지 예시적이며 제한적이지 않고, 다른 주파수 범위들이 사용될 수 있다. LTE 릴리즈 11은, LTE/UMTS 대역들로서 지칭되고 3GPP TS 36.101에서 열거되는 35개의 대역들을 지원한다. 무선 디바이스(110)는, LTE 릴리즈 11의 하나 또는 2개의 대역들에서 최대 5개까지의 캐리어들을 갖도록 구성될 수 있다.
[0031] 일반적으로, 캐리어 어그리게이션(CA)은 2개의 타입들, 즉, 대역내(intra-band) CA 및 대역간(inter-band) CA로 카테고리화될 수 있다. 대역내 CA는 동일한 대역의 다수의 캐리어들에 대한 동작을 지칭하고, 대역간 CA는 상이한 대역들의 다수의 캐리어들에 대한 동작을 지칭한다.
[0032] 도 2a는 인접 대역내 CA의 예를 도시한다. 도 2a에 도시된 예에서, 무선 디바이스(예컨대, 무선 디바이스(110))는, 중간대역의 대역인 동일한 대역의 4개의 인접 캐리어들을 이용하여 구성된다. 무선 디바이스는 동일한 대역의 다수의 인접 캐리어들을 통해 송신들을 전송 및/또는 수신할 수 있다.
[0033] 도 2b는 비-인접 대역내 CA의 예를 도시한다. 도 2b에 도시된 예에서, 무선 디바이스(예컨대, 무선 디바이스(110))는, 중간대역의 대역인 동일한 대역의 4개의 비-인접 캐리어들을 이용하여 구성된다. 캐리어들은 5 MHz, 10 MHz, 또는 일부 다른 양만큼 분리될 수 있다. 무선 디바이스는 동일한 대역의 다수의 비-인접 캐리어들을 통해 송신들을 전송 및/또는 수신할 수 있다.
[0034] 도 2c는 동일한 대역 그룹의 대역간 CA의 예를 도시한다. 도 2c에 도시된 예에서, 무선 디바이스(예컨대, 무선 디바이스(110))는, 중간대역인 동일한 대역 그룹의 2개의 대역들의 4개의 캐리어들을 이용하여 구성된다. 무선 디바이스는 동일한 대역 그룹의 상이한 대역들(예컨대, 도 2c의 중간대역 1 (MB1) 및 중간대역 2 (MB2))의 다수의 캐리어들을 통해 송신들을 전송 및/또는 수신할 수 있다.
[0035] 도 2d는 상이한 대역 그룹들의 대역간 CA의 예를 도시한다. 도 2d에 도시된 예에서, 무선 디바이스(예컨대, 무선 디바이스(110))는, 저대역의 하나의 대역의 2개의 캐리어들 및 중간대역의 다른 대역의 2개의 추가의 캐리어들을 포함하는, 상이한 대역 그룹들의 2개의 대역들의 4개의 캐리어들을 이용하여 구성된다. 무선 디바이스는 상이한 대역 그룹들의 상이한 대역들(예컨대, 도 2d의 저대역 및 중간대역)의 다수의 캐리어들을 통해 송신들을 전송 및/또는 수신할 수 있다. 도 2a 내지 도 2d는 캐리어 어그리게이션의 4개의 예들을 도시한다. 캐리어 어그리게이션은 또한, 대역들 및 대역 그룹들의 다른 결합들에 대해 지원될 수 있다. 예컨대, 캐리어 어그리게이션은, 저대역과 고대역, 중간대역과 고대역, 고대역과 고대역, 및 초고대역 및 비면허 스펙트럼(LTE-U)의 롱텀 에볼루션과의 다른 대역 결합들에 대해 지원될 수 있다.
[0036] 도 3은, 도 1에 도시된 무선 디바이스(110)와 같은 무선 디바이스(300)의 예시적인 설계의 블록도를 도시한다. 도 3은 무선 트랜시버(WTR; wireless transceiver)일 수 있는 트랜시버(320)의 예를 도시한다. 일반적으로, 송신기(330) 및 수신기(350)에서 신호들을 컨디셔닝(conditioning)하는 것은, 증폭기(들), 필터(들), 상향변환기들, 하향변환기들 등의 하나 이상의 스테이지들에 의해 수행될 수 있다. 이러한 회로 블록들은 도 3에 도시된 구성과 상이하게 배열될 수 있다. 더욱이, 도 3에 도시되지 않은 다른 회로 블록들이 또한, 송신기(330) 및 수신기(350)에서 신호들을 컨디셔닝하는 데 사용될 수 있다. 달리 언급되지 않으면, 도 3, 또는 도면들의 임의의 다른 도면에서의 임의의 신호는, 싱글-엔드형(single-ended) 또는 차동형(differential) 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 도 3의 일부 회로 블록들은 생략될 수 있다.
[0037] 도 3에 도시된 예에서, 무선 디바이스(300)는 일반적으로, 트랜시버(320) 및 데이터 프로세서(310)를 포함한다. 데이터 프로세서(310)는, 데이터 및 프로그램 코드들을 저장하기 위한 메모리(도시되지 않음)를 포함할 수 있고, 일반적으로, 아날로그 및 디지털 프로세싱 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 트랜시버(320)는, 양-방향 통신을 지원하는 송신기(330) 및 수신기(350)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 무선 디바이스(300)는, 임의의 개수의 통신 시스템들 및 주파수 대역들에 대한 임의의 개수의 송신기들 및/또는 수신기들을 포함할 수 있다. 트랜시버(320)의 일부 또는 그 전부는, 하나 이상의 아날로그 집적 회로(IC)들, RF 집적회로(RFIC)들, 혼합-신호 IC들 등 상에 구현될 수 있다.
[0038] 송신기 또는 수신기는, 슈퍼-헤테로다인(super-heterodyne) 아키텍처 또는 직접-변환 아키텍처를 이용하여 구현될 수 있다. 슈퍼-헤테로다인 아키텍처에서, 신호는 다수의 스테이지들에서 라디오 주파수와 기저대역 사이에서 주파수-변환되는데, 예컨대, 수신기의 경우, 하나의 스테이지에서 라디오 주파수로부터 중간 주파수(IF)로, 그리고 그 후 다른 스테이지에서 중간 주파수로부터 기저대역으로 주파수-변환된다. 직접-변환 아키텍처에서, 신호는 하나의 스테이지에서 라디오 주파수와 기저대역 사이에서 주파수 변환된다. 슈퍼-헤테로다인 및 직접-변환 아키텍처들은, 상이한 회로 블록들을 사용하고 그리고/또는 상이한 요건들을 가질 수 있다. 도 3에 도시된 예에서, 송신기(330) 및 수신기(350)는 직접-변환 아키텍처를 이용하여 구현된다.
[0039] 송신 경로에서, 데이터 프로세서(310)는 송신될 데이터를 프로세싱한다. 데이터 프로세서(310)는 또한, 송신 경로에서, 동위상(in-phase)(I) 및 직교위상(quadrature)(Q) 아날로그 출력 신호들을 송신기(330)에 제공한다. 예시적인 양상에서, 데이터 프로세서(310)는, 데이터 프로세서(310)에 의해 생성된 디지털 신호들을, 추가의 프로세싱을 위해 동위상(I) 및 직교위상(Q) 아날로그 출력 신호들(예컨대, I 및 Q 출력 전류들)로 변환시키기 위한 디지털-아날로그-변환기(DAC; digital-to-analog-converter)들(314a 및 314b)을 포함한다.
[0040] 송신기(330) 내에서, 저역통과 필터들(332a 및 332b)은 동위상(I) 및 직교위상(Q) 아날로그 송신 신호들을 각각 필터링하여, 이전의 디지털-아날로그 변환에 의해 야기된 원하지 않은 이미지들을 제거한다. 증폭기(Amp)들(334a 및 334b)은, 저역통과 필터들(332a 및 332b)로부터의 신호들을 각각 증폭시켜, 동위상(I) 및 직교위상(Q) 기저대역 신호들을 제공한다. 상향변환기(340)는, 송신(TX) 로컬 오실레이터(LO) 신호 생성기(390)로부터의 동위상(I) 및 직교위상(Q) TX LO 신호들을 이용하여 동위상(I) 및 직교위상(Q) 기저대역 신호들을 상향변환시켜, 상향변환된 신호를 제공한다. 필터(342)는, 상향변환된 신호를 필터링하여, 주파수 상향변환에 의해 야기된 원하지 않은 이미지들뿐만 아니라 수신 주파수 대역의 잡음을 제거한다. 전력 증폭기(PA)(344)는, 필터(342)로부터의 신호를 증폭시켜 원하는 출력 전력 레벨을 획득하고, 송신 라디오 주파수 신호를 제공한다. 송신 라디오 주파수 신호는, 듀플렉서/스위치(346)를 통해 라우팅(route)되고, 안테나(348)를 통해 송신된다.
[0041] 수신 경로에서, 안테나(348)는 통신 신호들을 수신하고, 수신된 라디오 주파수(RF) 신호를 제공하며, 그 신호는 듀플렉서/스위치(346)를 통해 라우팅되어 저잡음 증폭기(LNA)(352)에 제공된다. 듀플렉서/스위치(346)는, RX 신호들이 TX 신호들과 격리되도록, 특정한 수신(RX) 대 송신(TX)(RX-to-TX) 듀플렉서 주파수 분리를 이용하여 동작하도록 설계된다. 수신된 RF 신호는 LNA(352)에 의해 증폭되고 필터(354)에 의해 필터링되어, 원하는 RF 입력 신호가 획득된다. 하향변환 믹서들(361a 및 361b)은, 필터(354)의 출력을, 수신(RX) LO 신호 생성기(380)로부터의 동위상(I) 및 직교위상(Q) RX LO 신호들(즉, LO_I 및 LO_Q)과 믹싱하여, 동위상(I) 및 직교위상(Q) 기저대역 신호들을 생성한다. 동위상(I) 및 직교위상(Q) 기저대역 신호들은 증폭기들(362a 및 362b)에 의해 증폭되고 저역통과 필터들(364a 및 364b)에 의해 추가로 필터링되어 동위상(I) 및 직교위상(Q) 아날로그 입력 신호들이 획득되며, 이 신호들은 데이터 프로세서(310)에 제공된다. 도시된 예시적인 구성에서, 데이터 프로세서(310)는, 데이터 프로세서(310)에 의한 추가의 프로세싱을 위해, 아날로그 입력 신호들을 디지털 신호들로 변환시키기 위한 아날로그-디지털-변환기(ADC; analog-to-digital-converter)들(316a 및 316b)을 포함한다.
[0042] 도 3에서, 송신 로컬 오실레이터(TX LO) 신호 생성기(390)는 주파수 상향변환을 위해 사용되는 동위상(I) 및 직교위상(Q) TX LO 신호들을 생성하는 한편, 수신 로컬 오실레이터(RX LO) 신호 생성기(380)는 주파수 하향변환을 위해 사용되는 동위상(I) 및 직교위상(Q) RX LO 신호들을 생성한다. 각각의 LO 신호는 특정한 기본 주파수를 갖는 주기적 신호이다. 위상 고정 루프(PLL; phase locked loop)(392)는 데이터 프로세서(310)로부터 타이밍 정보를 수신하고, TX LO 신호 생성기(390)로부터의 TX LO 신호들의 주파수 및/또는 위상을 조정하는 데 사용되는 제어 신호를 생성한다. 유사하게, PLL(382)은 데이터 프로세서(310)로부터 타이밍 정보를 수신하고, RX LO 신호 생성기(380)로부터의 RX LO 신호들의 주파수 및/또는 위상을 조정하는 데 사용되는 제어 신호를 생성한다.
[0043] 무선 디바이스(300)는 캐리어 어그리게이션을 지원할 수 있고, (i) 상이한 주파수들에서 다수의 다운링크 캐리어들을 통해 하나 이상의 셀들에 의해 송신되는 다수의 다운링크 신호들을 수신하고 그리고/또는 (ii) 다수의 업링크 캐리어들을 통해 하나 이상의 셀들에 다수의 업링크 신호들을 송신할 수 있다. 대역내 캐리어 어그리게이션의 경우, 송신들은 동일한 대역의 상이한 캐리어들을 통해 전송된다. 대역간 캐리어 어그리게이션의 경우, 송신들은 상이한 대역들의 다수의 캐리어들을 통해 전송된다. 그러나, 당업자들은, 본원에서 설명되는 양상들이, 캐리어 어그리게이션을 지원하지 않는 시스템들, 디바이스들, 및/또는 아키텍처들에서 구현될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
[0044] 전력 증폭기(344)는, 하나 이상의 주파수들 상의, 하나 이상의 주파수 대역들의, 그리고 하나 이상의 전력 레벨들의 통신 신호를 증폭시키도록 구성될 수 있는 하나 이상의 스테이지들을 포함할 수 있으며, 그 하나 이상의 스테이지들은, 예컨대 드라이버 스테이지들, 전력 증폭기 스테이지들, 또는 다른 컴포넌트들을 갖는다. 그러나, 통신 신호를 증폭시키도록 구성된 트랜지스터들은 일반적으로, 실질적으로 더 높은 주파수들에서 동작하도록 선택되어, 열적 전력 규격들을 더 복잡하게 만든다. 이종접합 양극성 트랜지스터들은, 실질적으로 더 높은 주파수들(예컨대, 최대 수백 기가헤르츠(GHz))을 지원함으로써 양극성 트랜지스터들을 개선시킨다. 따라서, 이종접합 양극성 트랜지스터들은 종종, 모바일 RF 트랜시버들의 RF 전력 증폭기들을 포함한 고전력 효율을 특정하는 RF 칩 설계들과 같은 고속 회로들에서 사용된다.
[0045] 불행히도, HBT-기반 전력 증폭기들을 설계할 때의 중요한 난제는 열적 안정성인데, 열적 안정성은 안전 동작 영역 크기를 감소시킬 수 있다. 즉, HBT-기반 전력 증폭기들에서 열 방산이 점점 더 문제가 되고 있다. 특히, HBT-기반 전력 증폭기들에 의해 사용되는 화합물 반도체 재료들은 국부화된 열적 열점들을 초래할 수 있다. 국부화된 열적 열점들이 디바이스에 임베딩됨에 따라, 이는, 열점들을 냉각시키는 그리고 낮은 접합 온도들을 달성하는 능력을 감소시킬 수 있다. 낮은 접합 온도들을 달성하기 위한 종래의 냉각 솔루션들은, 히트싱크들, 열 스프레더들, 및/또는 개선된 인쇄 회로 기판들을 포함한다. 불행히도, 열 스프레더 및/또는 히트싱크의 크기를 단순히 증가시키는 종래의 기법들은 소형 폼 팩터 디바이스들(예컨대, 스마트폰들)에서는 비실용적이다.
[0046] 본 개시내용의 양상들은, HBT-기반 전력 증폭기를 위한 히트싱크를 열원 바로 아래에 제조함으로써 이러한 문제를 해결할 수 있다. 본 개시내용의 양상들에서, 히트싱크는, 수정된 후면 비아 프로세스를 사용하여 제조될 수 있다. 이러한 어레인지먼트는 히트싱크와 HBT-기반 전력 증폭기의 열원 사이의 거리를 감소시킴으로써 열적 열 방산을 개선시킬 수 있다.
[0047] 도 4는 불충분한 열 방산을 겪는 이종접합 양극성 트랜지스터(HBT) 디바이스(400)를 도시한다. 디바이스(400)는, 이미터(410), 이미터(410)와 접촉하는 베이스(412), 베이스(412)와 접촉하는 콜렉터(414), 및 콜렉터(414)와 접촉하는 서브-콜렉터(416)를 포함한다. 서브-콜렉터(416)는 화합물 반도체 기판(418)에 의해 지지된다. 접지 비아(422)는 콜렉터(414)의 콜렉터 콘택(420)에 전기적으로 커플링된다. 제1 금속화 층(M1)은 콜렉터 콘택(420)을 이미터 콘택(424)에 커플링시킨다.
[0048] 동작 시에, HBT 디바이스(400)에 의해 생성된 열(430)은 HBT 디바이스(400)의 이미터(410) 아래에 축적된다. 특히, 열(430)은 HBT 디바이스(400)의 콜렉터(414) 및 서브-콜렉터(416)에 축적된다. 불행히도, 콜렉터(414) 및 서브-콜렉터(416)의 화합물 반도체 재료들은 열(430)을 트랩핑할 수 있다. 즉, 콜렉터(414) 및 서브-콜렉터(416)의 화합물 반도체 재료들의 불량한 열적 전도도는, 열이 이미터(410) 아래의 구역으로부터 멀어져, 예컨대 접지 비아(422)로 방산되는 것을 억제한다. 게다가, 접지 비아(422)로부터의 열(430)의 거리(예컨대, ~50 um)는 열(430)이 방산되는 것을 추가로 억제한다. 이는 HBT 디바이스(400)에 과열 및 가능한 손상을 초래한다. 더 높은 동작 주파수들에 대한 요구가 증가함에 따라, HBT들과 관련한 열적 문제들이 또한 증가할 것이다.
[0049] 본 개시내용의 양상들은, HBT-기반 전력 증폭기를 위한 히트싱크를 열원 바로 아래에 제조함으로써 이러한 문제를 해결할 수 있다. 본 개시내용의 양상들에서, 히트싱크는, 약간 수정된 후면 비아 프로세스를 사용하여 제조될 수 있다. 열적 열 방산은, 히트싱크와 HBT-기반 전력 증폭기 열원 사이의 거리(예컨대, ~ 1 um)를 감소시킴으로써(이는 HBT 열적 전도도를 상당히(예컨대, ~50%만큼) 개선시킴) 개선될 수 있다. 후면 접지 비아는 또한, 예컨대 도 5a-도 5b에 도시된 바와 같이, HBT 능동 디바이스의 이미터와 전기 접촉하게 제조될 수 있다.
[0050] 도 5a는 본 개시내용의 양상들에 따른, 후면 히트싱크(550)(예컨대, 후면 열적 히트싱크 비아)를 갖는 이종접합 양극성 트랜지스터(HBT) 전력 증폭기(500)를 도시한다. 전력 증폭기(500)는, 이미터(510), 이미터(510)와 접촉하는 베이스(502), 베이스(502)와 접촉하는 콜렉터(514), 및 콜렉터(514)와 접촉하는 서브-콜렉터(516)를 포함할 수 있다. 이미터(510)는 이미터 콘택(524)을 포함하고, 베이스는 베이스 콘택들(504)을 포함하고, 콜렉터는 콜렉터 콘택들(520)을 포함한다. 양상에 따르면, 콜렉터 콘택들(520) 중 하나는 제1 금속화 층(M1)을 통해 이미터 콘택(524)에 전기적으로 커플링될 수 있다. 서브-콜렉터(516)는 화합물 반도체 기판(518)에 의해 지지될 수 있다. 도 5a에 도시된 구성에서, 이미터(510)의 두께는 300 나노미터(nm)이고, 베이스(502)의 두께는 100 nm이다. 게다가, 콜렉터(514)의 두께는 1000 nm이고, 서브-콜렉터(516)의 두께는 500 nm이고, 화합물 반도체 기판(518)의 두께는 50 nm이다. 이러한 값들은 단지 예시적이며, 다른 값들이 가능하다.
[0051] 이미터(510)는 인듐 갈륨 아르세나이드(InGaAs) 또는 인듐 갈륨 포스파이드(InGaP)로 구성될 수 있다. 베이스(502), 콜렉터(514), 및 서브-콜렉터(516) 각각은 갈륨 아르세나이드(GaAs)로 구성될 수 있다. 이러한 재료들은 단지 예시적이며, 다른 재료들이 사용될 수 있다. 주목된 바와 같이, HBT 전력 증폭기(500)가 화합물 반도체 재료들을 결합시키기 때문에(예컨대, GaAs 콜렉터가 InGaAs/InGaP 이미터/베이스 재료들을 지지함), HBT 전력 증폭기(500)의 열적 전도도는 불량하다. 결과적으로, 열(530)은 HBT 전력 증폭기(500)의 콜렉터(514) 내에 트랩핑된다. HBT 전력 증폭기(500)의 열(530)을 방산시키기 위한 어떠한 방식 없이는, HBT 전력 증폭기(500)가 손상될 수 있고, 결국 고장날 수 있다.
[0052] 양상에 따르면, 후면 히트싱크(550)는 서브-콜렉터(516) 및 콜렉터(514)에 열적으로 커플링된다. 예컨대, 후면 히트싱크(550)는, FEOL(front-end-of-line) 프로세스 동안에 화합물 반도체 기판(518)을 뚫고 에칭함으로써 형성될 수 있다. 예로서, 전기 격리 층(540)(예컨대, 에칭 스톱 층) 상에서 중지되도록 타이밍된 에칭이 사용될 수 있다. 전기 격리 층(540)은 서브-콜렉터(516) 및 화합물 반도체 기판(518) 둘 모두와 접촉할 수 있다. 게다가, 전기 격리 층(540)은, 콜렉터(514)의 전기적 단락으로부터 후면 히트싱크 비아(550)를 격리시키기 위한 전기적 장벽의 역할을 할 수 있다. 부가적인 양상들에 따르면, 전기 격리 층(540)은 열적 전도성 층, 에칭 스톱 층, 및/또는 전기 절연체 층일 수 있다. 예컨대, 전기 격리 층(540)은 알루미늄 아르세나이드(AlAs)일 수 있다.
[0053] 본 개시내용의 양상들에 따르면, 후면 히트싱크(550)는 열적 전도성 재료, 이를테면, 구리(Cu) 또는 금(Au)으로 도금될 수 있다. 이들은 단지 예시적이며, 다른 열적 전도성 재료들이 사용될 수 있다. 양상에 따르면, 후면 히트싱크(550)는 이미터(510) 및 베이스(502)의 중심 축과 정렬된다. 후면 히트싱크 비아(550)는 또한, 전기 격리 층(540)과 직접적으로 접촉하도록 배열될 수 있다. 이러한 어레인지먼트에서, 후면 히트싱크(550)는 열(530)의 방산을 가능하게 하며, 이는 HBT 전력 증폭기의 접합 온도를 감소시키고 디바이스 고장을 방지한다. 후면 히트싱크(550)는 후면 열적 비아일 수 있다. 다른 양상에서, 후면 히트싱크 비아(550)는 (예컨대, 이미터(510)와 베이스(502) 사이의) 베이스-이미터 접합부와 정렬되거나 또는 (예컨대, 콜렉터(514)와 베이스(502) 사이의) 베이스-콜렉터 접합부와 정렬될 수 있다.
[0054] 이러한 어레인지먼트에서, 적어도 하나의 후면 비아(522)(예컨대, 후면 접지 비아)는 전기 격리 층(540)과 직접적으로 접촉할 수 있다. 후면 비아(522)는 구리(Cu) 또는 금(Au)으로 도금될 수 있다. 도 4의 HBT 디바이스(400)와 대조적으로, 후면 비아(522)는 콜렉터 콘택들(520)(예컨대, 콜렉터 금속)과 접촉하도록 연장되지 않는다.
[0055] 서브-콜렉터(516)는 III-V 화합물 반도체 재료 또는 II-VI 화합물 반도체 재료를 포함할 수 있다. 이러한 화합물 반도체 재료들은, 갈륨 아르세나이드(GaAs), 인듐 포스파이드(InP), 갈륨 나이트라이드(GaN), 갈륨 스티븀(GaSb), 갈륨 포스파이드(GaP), 인듐 갈륨 아르세나이드(InGaAs), 알루미늄 갈륨 아르세나이드(AlGaAs), 인듐 갈륨 포스파이드(InGaP), 알루미늄 갈륨 포스파이드(AsGaP), 알루미늄 갈륨 스티븀(AlGaSb), 인듐 갈륨 스티븀(InGaSb), 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN), 알루미늄 갈륨 나이트라이드(AlGaN), 인듐 갈륨 아르세나이드 포스파이드(InGaAsP), 인듐 갈륨 아르세나이드 스티븀(InGaAsSb), 또는 인듐 갈륨 아르세나이드:나이트라이드(InGaAs:N)를 포함할 수 있다(그러나 이에 제한되지 않음). 이들은 단지 예시적이며, 다른 재료들이 가능하다.
[0056] 동작 시에, 콜렉터(514)에 축적된 열은 서브-콜렉터(516)로, 전기 격리 층(540)으로, 그리고 후면 히트싱크(550)를 통해 밖으로 방산된다. 따라서, 전력 증폭기(500)는 과열 및 오동작으로부터 보호된다. 열적 열 방산은, 후면 히트싱크(550)와 콜렉터(514) 사이의 거리(예컨대, ~ 1 um)를 감소시킴으로써(이는 HBT 열적 전도도를 상당히(예컨대, ~50%만큼) 개선시킴) 추가로 개선될 수 있다. 후면 비아(522)는 또한, 이미터(510)와 전기 접촉하게 제조될 수 있다.
[0057] 도 5b는 본 개시내용의 양상들에 따른, 후면 히트싱크(550)를 갖는 다른 이종접합 양극성 트랜지스터(HBT) 전력 증폭기(570)를 도시한다. 도 5a와 관련하여 위에서 설명된 전력 증폭기(500)와 유사하게, 전력 증폭기(570)는, 이미터(510), 이미터(510)와 접촉하는 베이스(502), 베이스(502)와 접촉하는 콜렉터(514), 및 콜렉터(514)와 접촉하는 서브-콜렉터(516)를 포함할 수 있다. 서브-콜렉터(516)는 화합물 반도체 기판(518)에 의해 지지될 수 있다.
[0058] 부가적으로, 전력 증폭기(570)는 콜렉터 콘택들(520)(예컨대, C-금속) 중 하나에서 콜렉터(514)에 전기적으로 커플링된 적어도 하나의 후면 비아(522)(예컨대, 후면 접지 비아)를 포함할 수 있다. 예컨대, 후면 비아(522)는, 콜렉터 콘택들(520) 중 하나에 접촉하도록 전기 격리 층(540)(예컨대, 에칭 스톱 층)을 뚫고 에칭될 수 있다. 이러한 프로세스는 후면 접지 비아 개구들을 제공하기 위해 전기 격리 층을 뚫고 콜렉터 콘택들을 노출시키는 것을 포함할 수 있다. 이러한 프로세스는, 후면 히트싱크 비아 개구 및 후면 접지 비아 개구들을 열적 전도성 재료로 도금하는 것을 더 포함할 수 있다.
[0059] 양상에 따르면, 후면 비아(522)는 추가로, 이미터(510)의 이미터 콘택(524)에 전기적으로 커플링될 수 있다. 예컨대, 위에서 설명된 바와 같이, 후면 비아(522)는 콜렉터 콘택들(520) 중 하나와 접촉할 수 있다. 더욱이, 금속화(M1)(예컨대, 제1 금속화 층)는 콜렉터 콘택들(520) 중 하나를 이미터 콘택(524)에 연결시킬 수 있다. 따라서, 후면 비아(522)는, 콜렉터 콘택들(520) 중 하나 및 금속화(M1)를 통해 이미터 콘택(524)에 전기적으로 커플링될 수 있다.
[0060] 위에서 주목된 바와 같이, 후면 히트싱크(550)(예컨대, 후면 열적 비아)는, 전기 격리 층(540)에서 중지되도록 화합물 반도체 기판(518)을 뚫고 에칭함으로써, 서브-콜렉터(516) 및 콜렉터(514)에 열적으로 커플링될 수 있다. 후면 히트싱크(550)는 열적 전도성 재료, 이를테면, 구리(Cu) 또는 금(Au)으로 도금될 수 있고, 이미터(510) 및 베이스(502)의 중심 축과 정렬될 수 있다.
[0061] 부가적인 양상들에 따르면, 전기 격리 층(540)은 열적 전도성 층, 에칭 스톱 층, 및/또는 전기 절연체 층일 수 있다. 예컨대, 전기 격리 층(540)은 알루미늄 아르세나이드(AlAs)일 수 있고, 서브-콜렉터(516)와 화합물 반도체 기판(518) 사이에 로케이팅될 수 있다.
[0062] 동작 시에, 콜렉터(514)에 축적된 열은 후면 히트싱크(550)를 통해 밖으로 방산되어, 전력 증폭기(570)가 과열되는 것 및 오동작하는 것을 방지한다. 열적 열 방산은, 후면 히트싱크(550)와 콜렉터(514) 사이의 거리(예컨대, ~ 1 um)를 감소시킴으로써(이는 HBT 열적 전도도를 상당히(예컨대, ~50%만큼) 개선시킴) 개선될 수 있다. 후면 비아(522)는 또한, 이미터(510)와 전기 접촉하게 제조될 수 있다.
[0063] 도 6은 본 개시내용의 양상들에 따른, 이종접합 양극성 트랜지스터(HBT-기반) 전력 증폭기를 위한 후면 히트싱크를 제조하는 방법을 예시하는 흐름도이다. 방법(600)의 블록들은 도시된 순서로 또는 도시된 순서에서 벗어나서 수행될 수 있으며, 일부 양상들에서, 적어도 부분적으로 병렬로 수행될 수 있다.
[0064] 블록(602)에서, 이종접합 양극성 트랜지스터 디바이스(HBT)가 형성된다. 예컨대, 이종접합 양극성 트랜지스터 디바이스는, 도 3에 도시된 전력 증폭기(344)와 같은 HBT-기반 전력 증폭기의 컴포넌트일 수 있다. 도 5a-도 5b에 도시된 바와 같이, HBT는, 이미터(510), 이미터(510)와 접촉하는 베이스(502), 베이스(502)와 접촉하는 콜렉터(514), 및 콜렉터(514)와 접촉하는 서브-콜렉터(516)를 포함할 수 있다. 이미터(510)는 이미터 콘택(524)을 포함하고, 베이스는 베이스 콘택들(504)을 포함하고, 콜렉터는 콜렉터 콘택들(520)을 포함한다. 서브-콜렉터(516)는 화합물 반도체 기판(518)에 의해 지지될 수 있다. 양상들에 따르면, HBT는 종래의 FEOL(front end of line) 프로세스에 따라 형성될 수 있다.
[0065] 블록(604)에서, 이종접합 양극성 트랜지스터 디바이스의 서브-콜렉터 상에 전기 격리 층이 형성된다. 예컨대, 도 5a-도 5b에 도시된 바와 같이, 서브-콜렉터(516)는 HBT-기반 전력 증폭기의 콜렉터(514)를 지지한다. 전기 격리 층(540)은, 콜렉터(514)를 등지는 서브-콜렉터(516)의 측 상에 형성된 에칭 스톱 층일 수 있다.
[0066] 블록(606)에서, 이종접합 양극성 트랜지스터 디바이스의 기판을 뚫고 후면 열적 히트싱크가 제조된다. 예컨대, 도 5a-도 5b에 도시된 바와 같이, 후면 히트싱크(550)는 전기 격리 층(540)까지 연장될 수 있다. 후면 비아(522)(예컨대, 후면 접지 비아)는 또한, 후면 히트싱크(550)와 동일한 에칭 프로세스를 사용하여 에칭될 수 있다. 예컨대, 후면 비아(522)는 후면 히트싱크(550)와 동시적으로 에칭될 수 있다. 양상에 따르면, 후면 비아 에칭 프로세스는 전기 격리 층(540)에서 중지될 수 있다. 전기 격리 층(540)은, 예컨대 알루미늄 아르세나이드(AlAs) 또는 인듐 갈륨 포스파이드(InGaP)로 구성된 에칭 스톱 층일 수 있다. 후면 히트싱크(550)의 최상부 상의 전기 격리 층(540)은 또한, 콜렉터(514)의 전기적 단락으로부터 후면 히트싱크(550)를 격리시키기 위한 전기적 장벽의 역할을 할 수 있다.
[0067] 부가적인 양상들에 따르면, 후면 히트싱크(550)는 리소그래피 단계(예컨대, 포토레지스트 프로세스)에 의해 커버될 수 있다. 그 다음으로, 전기 격리 층(540)은, 콜렉터 콘택들(520) 중 하나 상에서 중지되도록 전기 격리 층(540)을 뚫고 후면 비아(522)를 연장시키기 위해 에칭될 수 있다. 양상에 따르면, 콜렉터 콘택들(520) 중 하나는 금속화(M1)를 통해 이미터 콘택(524)에 전기적으로 커플링될 수 있다. 시드 금속(seed metal)이 스퍼터링될 수 있고, 그 다음으로, 열적 전도성 재료(예컨대, 구리)가 후면 비아(522) 및/또는 후면 히트싱크(550) 중 적어도 하나 상에 도금될 수 있다.
[0068] 본 개시내용의 양상들에서, 후면 열적 히트싱크는 이종접합 양극성 트랜지스터 디바이스의 이미터 및 베이스의 중심 축과 정렬될 수 있다. 예컨대, 도 5a-도 5b에 도시된 바와 같이, 후면 히트싱크(550)는, HBT 전력 증폭기(500) 및 HBT 전력 증폭기(570)의 이미터(510) 및 베이스(502)의 중심 축과 정렬된 후면 열적 비아일 수 있다. 일부 예들에서, 후면 열적 비아는 이미터(510), 이미터-베이스 접합부, 또는 베이스-콜렉터 접합부와 정렬될 수 있다. 예컨대, 이미터-베이스 접합부(또는 베이스-콜렉터 접합부)의 폭은, 후면 열적 비아가 배열되는 구역을 정의할 수 있다. 즉, 후면 열적 비아는, 예컨대, 도 5a-도 5b에 도시된 바와 같이, 이미터-베이스 접합부에 의해 정의되는 구역 외부에 있는 HBT 능동 디바이스의 베이스 콘택들(504) 또는 콜렉터 콘택들(520)과 오버랩하지 않는다.
[0069] 본 개시내용의 추가의 양상에 따르면, HBT-기반 RF 디바이스(예컨대, 전력 증폭기(PA))를 위한 후면 열적 히트싱크가 설명된다. HBT-기반 전력 증폭기는, HBT-기반 전력 증폭기의 콜렉터로부터 서브-콜렉터 및 서브-콜렉터와 접촉하는 전기 격리 층을 통해 열적으로 열을 방산시키기 위한 수단을 포함한다. 열적으로 열을 방산시키기 위한 수단은, 예컨대 도 5a-도 5b에 도시된 바와 같이, 후면 히트싱크(550)를 포함할 수 있다. 다른 양상에서, 전술된 수단은, 전술된 수단에 의해 인용되는 기능들을 수행하도록 구성되는 임의의 층, 모듈, 또는 임의의 장치일 수 있다.
[0070] 이종접합 양극성 트랜지스터(HBT) 구현 전력 증폭기는 HBT 통합 회로(HBT 칩)를 포함할 수 있다. 3G/4G 인에이블된 모바일 폰들에 통합될 때, HBT 전력 증폭기들은 열적 문제들을 겪을 수 있다. 결과적으로, HBT-기반 전력 증폭기들의 설계 동안에 열적 안정성은 중요한 고려사항이다. 부가적으로, HBT-기반 전력 증폭기들에 의해 사용되는 화합물 반도체 재료들은 국부화된 열적 열점들을 초래할 수 있다. 국부화된 열적 열점들이 디바이스에 임베딩되어, 열점들을 냉각시키는 그리고 낮은 접합 온도들을 달성하는 능력을 감소시킬 수 있다.
[0071] 통상적으로, 열적 불안정성은, HBT 콜렉터 내부에서, 예컨대 HBT-기반 전력 증폭기의 이미터/베이스 구역 아래에서 생성된 극심한 열에 의해 야기될 수 있다. 더욱이, 화합물 반도체 재료들(예컨대, HBT-기반 전력 증폭기들의 제조에서 사용되는 갈륨 아르세나이드(GaAs))은 비-화합물 반도체 재료들과 비교하여 불량한(예컨대, 실리콘(Si)보다 4배 더 나쁨) 열적 전도체들인데, 왜냐하면, 열이 기판으로부터 용이하게 방산되지 않기 때문이다. 더욱이, HBT 이미터/베이스 재료들(예컨대, 인듐 GaAs(InGaAs)/인듐 갈륨 포스파이드(InGaP))은 GaAs에 비해 불량한(예컨대, 8배 더 나쁨) 열적 전도도를 나타낸다. 증가된 열은 이미터의 최상부 부분을 통해 용이하게 확산되지 않는다. 더 많은 동적 전력을 특정하는 더 높은 주파수들에서 동작하는 5G 및 5G+ 전력 증폭기들의 출현으로 열적 문제들이 더 악화된다.
[0072] 본 개시내용의 양상들은, HBT-기반 전력 증폭기를 위한 히트싱크를 열원 바로 아래에 제조함으로써 이러한 문제를 해결할 수 있다. 본 개시내용의 양상들에서, 히트싱크는, 수정된 후면 비아 프로세스를 사용하여 제조될 수 있다. 열적 열 방산은, 히트싱크와 HBT-기반 전력 증폭기 열원 사이의 거리를 감소시킴으로써(이는 HBT 열적 전도도를 상당히 개선시킴) 개선될 수 있다. 후면 접지 비아는 또한, HBT 능동 디바이스의 이미터와 전기 접촉하게 제조될 수 있다.
[0073] 장점들은, 열원 바로 아래에 히트싱크를 가짐으로써 HBT-기반 전력 증폭기에 의해 생성되는 열에 대한 직접적인 배출구(outlet)를 포함한다. 이는 더 양호한 열적 제어, 증가된 기능성, 및 더 양호한 신뢰성을 가져온다. 예컨대, HBT 열적 저항이 개선될 수 있다. 부가적으로, 히트싱크는, HBT 제조 프로세스를 변화시키지 않으면서 후면 비아들과 동일한 프로세스 동안 제조될 수 있고, 따라서, 저렴하고 구현하기 용이하다.
[0074] 도 7은, 본 개시내용의 양상이 유리하게 이용될 수 있는 예시적인 무선 통신 시스템(700)을 도시하는 블록도이다. 예시의 목적들을 위해, 도 7은 3개의 원격 유닛들(720, 730, 및 750) 및 2개의 기지국들(740)을 도시한다. 무선 통신 시스템들은 훨씬 더 많은 원격 유닛들 및 기지국들을 가질 수 있다는 것이 인지될 것이다. 원격 유닛들(720, 730, 및 750)은, 개시된 후면 열적 히트싱크를 포함하는 IC 디바이스들(725A, 725C, 및 725B)을 포함한다. 기지국들, 사용자 장비, 및 네트워크 장비와 같은 다른 디바이스들이 또한, 개시된 후면 열적 히트싱크를 포함할 수 있다는 것이 인지될 것이다. 도 7은, 기지국(740)으로부터 원격 유닛들(720, 730, 및 750)로의 순방향 링크 신호들(780) 및 원격 유닛들(720, 730, 및 750)로부터 기지국(740)으로의 역방향 링크 신호들(790)을 도시한다.
[0075] 도 7에서, 원격 유닛(720)은 모바일 텔레폰으로서 도시되고, 원격 유닛(730)은 휴대가능 컴퓨터로서 도시되며, 원격 유닛(750)은 무선 로컬 루프 시스템 내의 고정 위치 원격 유닛으로서 도시된다. 예컨대, 원격 유닛들은 모바일 폰, 핸드-헬드 개인 통신 시스템(PCS; personal communication system) 유닛, 휴대가능 데이터 유닛, 이를테면, 개인 휴대 정보 단말(PDA), GPS-인에이블된 디바이스, 내비게이션 디바이스, 셋톱 박스, 뮤직 플레이어, 비디오 플레이어, 엔터테인먼트 유닛, 고정 위치 데이터 유닛, 이를테면, 검침 장비(meter reading equipment), 또는 데이터 또는 컴퓨터 명령들을 저장 또는 리트리브(retrieve)하는 다른 통신 디바이스, 또는 이들의 결합들일 수 있다. 도 7이 본 개시내용의 양상들에 따른 원격 유닛들을 예시하지만, 본 개시내용은 이러한 예시적인 예시된 유닛들로 제한되지 않는다. 본 개시내용의 양상들은, 개시된 후면 열적 히트싱크를 포함하는 많은 디바이스들에서 적절히 이용될 수 있다.
[0076] 첨부된 청구항들 및 이들의 등가물들은 보호 범위 및 사상에 속할 그러한 형태들 또는 수정들을 커버하는 것으로 의도된다. 예컨대, 본원에 개시된 예시적인 장치들, 방법들, 및 시스템들은 다수의 통신 네트워크들 및/또는 통신 기술들에 가입하는 다중-SIM 무선 디바이스들에 적용될 수 있다. 본원에서 개시된 장치들, 방법들, 및 시스템들은 또한, 특히 디지털방식으로 그리고 상이하게 구현될 수 있다. 도면들에 예시된 다양한 컴포넌트들은, 예컨대, 프로세서, ASIC/FPGA/DSP 또는 전용 하드웨어 상의 소프트웨어 및/또는 펌웨어로서(그러나 이에 제한되지 않음) 구현될 수 있다. 또한, 위에서 개시된 특정한 예시적인 양상들의 특징들 및 속성들이 상이한 방식들로 결합되어 추가의 양상들을 형성할 수 있으며, 이러한 양상들은 모두 본 개시내용의 범위 내에 있다.
[0077] 전술한 방법 설명들 및 프로세스 흐름도들은 단지 예시적인 예들로서 제공되고, 방법의 동작들이 제시된 순서로 수행되어야 함을 요구하거나 의미하도록 의도되지 않는다. 동작들 중 소정의 동작들은 다양한 순서들로 수행될 수 있다. "그 후", "그 다음", "다음" 등과 같은 단어들은 동작들의 순서를 제한하도록 의도되지 않고; 이러한 단어들은 단순히, 방법들의 설명을 통해 독자를 안내하는 데 사용된다.
[0078] 본원에서 개시된 양상들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 로직 블록들, 모듈들, 회로들, 및 동작들은 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 그 둘의 결합들로서 구현될 수 있다. 하드웨어 및 소프트웨어의 이러한 상호교환가능성을 명확히 예시하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들, 및 동작들은 일반적으로 그들의 기능성의 관점들에서 위에서 설명되었다. 이러한 기능이 하드웨어로 구현되는지 아니면 소프트웨어로 구현되는지는 전체 시스템에 부과된 설계 제약들 및 특정 애플리케이션에 좌우된다. 당업자들은 설명된 기능성을 각각의 특정 애플리케이션에 대해 변화하는 방식들로 구현할 수 있지만, 그러한 구현 결정들은 본 개시내용의 범위를 벗어나는 것을 야기하는 것으로 해석되지 않아야 한다.
[0079] 본원에서 개시된 다양한 양상들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 로직들, 로직 블록들, 모듈들, 및 회로들을 구현하는 데 사용되는 하드웨어는 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP; digital signal processor), 주문형 집적 회로(ASIC; application specific integrated circuit), 필드 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA; field programmable gate array) 또는 다른 프로그램가능 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 본원에서 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 이들의 임의의 결합으로 구현 또는 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수 있지만, 대안적으로, 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기 또는 상태 머신일 수 있다. 프로세서는 또한, 수신기 디바이스들의 결합, 예컨대 DSP와 마이크로프로세서의 결합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 공조하는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 그러한 구성으로서 구현될 수 있다. 대안적으로, 일부 동작들 또는 방법들은 주어진 기능에 특정한 회로에 의해 수행될 수 있다.
[0080] 하나 이상의 예시적인 양상들에서, 본원에서 설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 결합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 기능들은 비-일시적 컴퓨터-판독가능 저장 매체 또는 비-일시적 프로세서-판독가능 저장 매체 상에 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 저장될 수 있다. 본원에 개시된 알고리즘 또는 방법의 동작들은, 비-일시적 컴퓨터-판독가능 또는 프로세서-판독가능 저장 매체 상에 상주할 수 있는 프로세서-실행가능 명령들로 구현될 수 있다. 비-일시적 컴퓨터-판독가능 또는 프로세서-판독가능 매체들은, 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 액세스될 수 있는 임의의 저장 매체들일 수 있다. 제한이 아닌 예로서, 그러한 비-일시적 컴퓨터-판독가능 또는 프로세서-판독가능 매체들은, 랜덤 액세스 메모리(RAM; random access memory), 판독 전용 메모리(ROM; read-only memory), 전기적 소거가능 프로그램가능 판독 전용 메모리(EEPROM; electrically erasable programmable read-only memory), 플래시 메모리, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 저장소, 자기 디스크 저장 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 또는 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 원하는 프로그램 코드를 저장하는 데 사용될 수 있고, 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 디스크(disk 및 disc)는 컴팩트 디스크(CD; compact disc), 레이저 디스크(laser disc), 광학 디스크(optical disc), 디지털 다기능 디스크(DVD; digital versatile disc), 플로피 디스크(floppy disk), 및 블루-레이 디스크(Blu-ray disc)를 포함하며, 여기서 디스크(disk)들은 보통 데이터를 자기적으로 재생하는 한편, 디스크(disc)들은 레이저들로 데이터를 광학적으로 재생한다. 상기한 것의 결합들이 또한 비-일시적 컴퓨터-판독가능 및 프로세서-판독가능 매체들의 범위 내에 포함된다. 부가적으로, 알고리즘 또는 방법의 동작들은, 컴퓨터 프로그램 제품에 통합될 수 있는 비-일시적 프로세서-판독가능 저장 매체 및/또는 컴퓨터-판독가능 저장 매체 상에 코드들 및/또는 명령들 중 하나 또는 이들의 임의의 결합 또는 이들의 세트로서 상주할 수 있다.
[0081] 본 개시내용이 소정의 예시적인 양상들 및 애플리케이션들을 제공하지만, 본원에서 설명된 특징들 및 이점들 모두를 제공하지는 않는 양상들을 포함하여 당업자들에게 명백한 다른 양상들이 또한 본 개시내용의 범위 내에 있다. 예컨대, 본원에서 설명된 장치들, 방법들, 및 시스템들은, 특히 디지털방식으로 그리고 상이하게 수행될 수 있다. 따라서, 본 개시내용의 범위는 첨부된 청구항들에 대한 참조에 의해서만 정의되는 것으로 의도된다.

Claims (23)

  1. 이미터;
    상기 이미터와 접촉하는 베이스;
    상기 베이스와 접촉하는 콜렉터;
    상기 콜렉터와 접촉하는 서브-콜렉터;
    상기 서브-콜렉터와 접촉하는 전기 격리 층(electrical isolation layer); 및
    상기 서브-콜렉터 및 상기 콜렉터에 열적으로 커플링되는 후면 히트싱크(backside heatsink)를 포함하며,
    상기 후면 히트싱크는 상기 이미터 및 상기 베이스의 중심 축과 정렬되는,
    이종접합 양극성 트랜지스터(heterojunction bipolar transistor).
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 이미터와 전기 접촉하는 후면 접지 비아를 더 포함하는,
    이종접합 양극성 트랜지스터.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 전기 격리 층은 알루미늄 아르세나이드(AlAs) 또는 인듐 갈륨 포스파이드(InGaP)를 포함하는,
    이종접합 양극성 트랜지스터.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 후면 히트싱크는 후면 열적 비아를 포함하는,
    이종접합 양극성 트랜지스터.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 전기 격리 층은 열적 전도성 층, 에칭 스톱 층, 및/또는 전기 절연체 층을 포함하는,
    이종접합 양극성 트랜지스터.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 서브-콜렉터는 III-V 화합물 반도체 재료 또는 II-VI 화합물 반도체 재료로 구성되는,
    이종접합 양극성 트랜지스터.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 후면 히트싱크는 상기 전기 격리 층과 직접적으로 접촉하도록 배열되는,
    이종접합 양극성 트랜지스터.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 이종접합 양극성 트랜지스터는, 뮤직 플레이어, 비디오 플레이어, 엔터테인먼트 유닛, 내비게이션 디바이스, 통신 디바이스, 개인 휴대 정보 단말(PDA; personal digital assistant), 고정 위치 데이터 유닛, 모바일 폰, 및 휴대가능 컴퓨터 중 적어도 하나에 포함된 전력 증폭기에 통합되는,
    이종접합 양극성 트랜지스터.
  9. 전력 증폭기의 후면 열적 히트싱크를 제조하는 방법으로서,
    이종접합 양극성 트랜지스터 디바이스를 형성하는 단계;
    상기 이종접합 양극성 트랜지스터 디바이스의 서브-콜렉터 상에 전기 격리 층을 형성하는 단계; 및
    상기 이종접합 양극성 트랜지스터 디바이스의 기판을 뚫고 상기 후면 열적 히트싱크를 제조하는 단계를 포함하며,
    상기 후면 열적 히트싱크는 상기 이종접합 양극성 트랜지스터 디바이스의 이미터 및 베이스의 중심 축과 정렬되는,
    전력 증폭기의 후면 열적 히트싱크를 제조하는 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제조하는 단계는,
    비아 개구를 형성하기 위해 상기 이종접합 양극성 트랜지스터 디바이스의 기판을 뚫고 상기 전기 격리 층까지 에칭하는 단계; 및
    열적 비아를 형성하기 위해 상기 비아 개구를 열적 전도성 재료로 채우는 단계를 더 포함하는,
    전력 증폭기의 후면 열적 히트싱크를 제조하는 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 에칭하는 단계는,
    복수의 후면 접지 비아 개구들을 제공하기 위해 상기 기판을 뚫고 상기 전기 격리 층을 노출시키는 단계; 및
    상기 복수의 후면 접지 비아 개구들을 상기 열적 전도성 재료로 채우는 단계를 더 포함하는,
    전력 증폭기의 후면 열적 히트싱크를 제조하는 방법.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 후면 열적 히트싱크를 노출시키는 비아 개구를 마스킹하는 단계;
    복수의 후면 접지 비아 개구들을 제공하기 위해 상기 전기 격리 층을 뚫고 콜렉터 콘택들을 노출시키는 단계; 및
    상기 후면 히트싱크 비아 개구 및 상기 복수의 후면 접지 비아 개구들을 열적 전도성 재료로 부분적으로 채우는 단계를 더 포함하는,
    전력 증폭기의 후면 열적 히트싱크를 제조하는 방법.
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 전기 격리 층을 형성하는 단계는 상기 이종접합 양극성 트랜지스터 디바이스의 서브-콜렉터 상에 상기 전기 격리 층을 에피택셜방식으로 성장시키는 단계를 포함하는,
    전력 증폭기의 후면 열적 히트싱크를 제조하는 방법.
  14. 제9 항에 있어서,
    상기 전기 격리 층은 알루미늄 아르세나이드(AlAs) 또는 인듐 갈륨 포스파이드(InGaP)를 포함하는,
    전력 증폭기의 후면 열적 히트싱크를 제조하는 방법.
  15. 제9 항에 있어서,
    상기 전력 증폭기를 무선 트랜시버에 통합하는 단계를 더 포함하며,
    상기 무선 트랜시버는 뮤직 플레이어, 비디오 플레이어, 엔터테인먼트 유닛, 내비게이션 디바이스, 통신 디바이스, 개인 휴대 정보 단말(PDA), 고정 위치 데이터 유닛, 모바일 폰, 및 휴대가능 컴퓨터 중 적어도 하나에 포함되는,
    전력 증폭기의 후면 열적 히트싱크를 제조하는 방법.
  16. 이미터;
    상기 이미터와 접촉하는 베이스;
    상기 베이스와 접촉하는 콜렉터;
    상기 콜렉터와 접촉하는 서브-콜렉터;
    상기 서브-콜렉터와 접촉하는 전기 격리 층; 및
    상기 콜렉터로부터 상기 서브-콜렉터 및 상기 전기 격리 층을 통해 열적으로 열을 방산시키기 위한 수단을 포함하는,
    이종접합 양극성 트랜지스터-기반 전력 증폭기.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 이미터와 전기 접촉하는 후면 접지 비아를 더 포함하는,
    이종접합 양극성 트랜지스터-기반 전력 증폭기.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 열적으로 열을 방산시키기 위한 수단은 상기 이미터 및 상기 베이스의 중심 축과 정렬되는,
    이종접합 양극성 트랜지스터-기반 전력 증폭기.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 전기 격리 층은 알루미늄 아르세나이드(AlAs) 또는 인듐 갈륨 포스파이드(InGaP)를 포함하는,
    이종접합 양극성 트랜지스터-기반 전력 증폭기.
  20. 제16 항에 있어서,
    상기 전기 격리 층은 열적 전도성 층, 에칭 스톱 층, 및/또는 전기 절연체 층을 포함하는,
    이종접합 양극성 트랜지스터-기반 전력 증폭기.
  21. 제16 항에 있어서,
    상기 서브-콜렉터는 III-V 화합물 반도체 재료 또는 II-VI 화합물 반도체 재료로 구성되는,
    이종접합 양극성 트랜지스터-기반 전력 증폭기.
  22. 제16 항에 있어서,
    상기 열적으로 열을 방산시키기 위한 수단은 상기 전기 격리 층과 직접적으로 접촉하는,
    이종접합 양극성 트랜지스터-기반 전력 증폭기.
  23. 제16 항에 있어서,
    상기 이종접합 양극성 트랜지스터-기반 전력 증폭기는 무선 트랜시버에 통합되며,
    상기 무선 트랜시버는 뮤직 플레이어, 비디오 플레이어, 엔터테인먼트 유닛, 내비게이션 디바이스, 통신 디바이스, 개인 휴대 정보 단말(PDA), 고정 위치 데이터 유닛, 모바일 폰, 및 휴대가능 컴퓨터 중 적어도 하나에 포함되는,
    이종접합 양극성 트랜지스터-기반 전력 증폭기.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10517021B2 (en) 2016-06-30 2019-12-24 Evolve Cellular Inc. Long term evolution-primary WiFi (LTE-PW)
US10680086B2 (en) * 2018-06-18 2020-06-09 Qualcomm Incorporated Radio frequency silicon-on-insulator integrated heterojunction bipolar transistor
US20210399187A1 (en) * 2020-06-18 2021-12-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Thermoelectric structure and method
US11972999B2 (en) * 2021-12-07 2024-04-30 Globalfoundries U.S. Inc. Unlanded thermal dissipation pillar adjacent active contact
US11942534B2 (en) 2022-03-08 2024-03-26 Globalfoundries U.S. Inc. Bipolar transistor with thermal conductor
TWI811136B (zh) * 2022-10-17 2023-08-01 創世電股份有限公司 半導體功率元件

Family Cites Families (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5449930A (en) 1990-08-01 1995-09-12 Zhou; Guo-Gang High power, compound semiconductor device and fabrication process
US5084750A (en) * 1991-02-20 1992-01-28 Raytheon Company Push-pull heterojunction bipolar transistor
US5312765A (en) * 1991-06-28 1994-05-17 Hughes Aircraft Company Method of fabricating three dimensional gallium arsenide microelectronic device
US5185274A (en) * 1991-08-15 1993-02-09 Rockwell International Corporation Self-aligned, self-passivated advanced dual lift-off heterojunction bipolar transistor method
US5734193A (en) * 1994-01-24 1998-03-31 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Termal shunt stabilization of multiple part heterojunction bipolar transistors
JPH08279562A (ja) * 1994-07-20 1996-10-22 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置、及びその製造方法
US6124179A (en) * 1996-09-05 2000-09-26 Adamic, Jr.; Fred W. Inverted dielectric isolation process
US5485025A (en) * 1994-12-02 1996-01-16 Texas Instruments Incorporated Depleted extrinsic emitter of collector-up heterojunction bipolar transistor
FR2737342B1 (fr) * 1995-07-25 1997-08-22 Thomson Csf Composant semiconducteur avec dissipateur thermique integre
JP2865129B2 (ja) * 1996-02-15 1999-03-08 日本電気株式会社 高出力用バイポーラトランジスタ
US5986324A (en) 1997-04-11 1999-11-16 Raytheon Company Heterojunction bipolar transistor
US6121842A (en) * 1997-05-21 2000-09-19 Raytheon Company Cascode amplifier
FR2764118B1 (fr) * 1997-05-30 2000-08-04 Thomson Csf Transistor bipolaire stabilise avec elements isolants electriques
US6130471A (en) * 1997-08-29 2000-10-10 The Whitaker Corporation Ballasting of high power silicon-germanium heterojunction biploar transistors
US6049099A (en) * 1998-05-11 2000-04-11 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Cadmium sulfide layers for indium phosphide-based heterojunction bipolar transistors
US6051871A (en) * 1998-06-30 2000-04-18 The Whitaker Corporation Heterojunction bipolar transistor having improved heat dissipation
FR2793953B1 (fr) * 1999-05-21 2002-08-09 Thomson Csf Capacite thermique pour composant electronique fonctionnant en impulsions longues
JP4438133B2 (ja) 1999-08-19 2010-03-24 シャープ株式会社 ヘテロ接合型バイポーラトランジスタおよびその製造方法
JP2001185519A (ja) * 1999-12-24 2001-07-06 Hitachi Ltd 半導体装置及びその製造方法
US6410396B1 (en) * 2000-04-26 2002-06-25 Mississippi State University Silicon carbide: germanium (SiC:Ge) heterojunction bipolar transistor; a new semiconductor transistor for high-speed, high-power applications
US6414371B1 (en) 2000-05-30 2002-07-02 International Business Machines Corporation Process and structure for 50+ gigahertz transistor
AU2001278027A1 (en) * 2000-07-26 2002-02-05 The Research Foundation Of State University Of New York Method and system for bonding a semiconductor chip onto a carrier using micro-pins
US6376867B1 (en) * 2000-08-03 2002-04-23 Trw Inc. Heterojunction bipolar transistor with reduced thermal resistance
JP2002270815A (ja) 2001-03-14 2002-09-20 Hitachi Ltd 半導体装置及びその半導体装置により構成された駆動回路
JP2002319589A (ja) * 2001-04-20 2002-10-31 Hitachi Ltd 半導体装置およびこれを用いた電力増幅器
TW552678B (en) * 2001-05-29 2003-09-11 Sharp Kk Semiconductor apparatus and process for producing the same, and process for making via hole
US20030011045A1 (en) * 2001-07-10 2003-01-16 Tavanza, Inc. Compact layout for a semiconductor device
WO2003009396A2 (en) * 2001-07-20 2003-01-30 Microlink Devices, Inc. Algaas or ingap low turn-on voltage gaas-based heterojunction bipolar transistor
US6600179B2 (en) * 2001-11-01 2003-07-29 M/A-Com, Inc. Power amplifier with base and collector straps
US6870204B2 (en) * 2001-11-21 2005-03-22 Astralux, Inc. Heterojunction bipolar transistor containing at least one silicon carbide layer
JP2005530334A (ja) * 2002-04-30 2005-10-06 クリー・インコーポレーテッド 高電圧スイッチング素子およびそれを形成するためのプロセス
US6849478B2 (en) 2002-07-23 2005-02-01 Mediatek Incorporation Power amplifier having high heat dissipation
JP2004134762A (ja) 2002-09-19 2004-04-30 Denso Corp 半導体装置
JP4216634B2 (ja) * 2003-04-23 2009-01-28 株式会社日立製作所 半導体装置
US20070073448A1 (en) * 2003-08-19 2007-03-29 Renesas Technology Corp. Semiconductor device having a hole or a step of normal mesa shape as viewed from any cross-section and manufacturing method of the same
US8916966B2 (en) * 2004-09-28 2014-12-23 Triquint Semiconductor, Inc. Integrated circuit including a heat dissipation structure
JP5011549B2 (ja) * 2004-12-28 2012-08-29 株式会社村田製作所 半導体装置
US7564074B2 (en) * 2005-08-25 2009-07-21 Flextronics International Usa, Inc. Semiconductor device including a lateral field-effect transistor and Schottky diode
US7622357B2 (en) 2006-05-25 2009-11-24 International Business Machines Corporation Semiconductor device structures with backside contacts for improved heat dissipation and reduced parasitic resistance
JP2008098581A (ja) * 2006-10-16 2008-04-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
US8710568B2 (en) * 2007-10-24 2014-04-29 Denso Corporation Semiconductor device having a plurality of elements on one semiconductor substrate and method of manufacturing the same
US8809908B2 (en) * 2007-12-28 2014-08-19 Sumitomo Chemical Company, Limited Semiconductor wafer, semiconductor wafer manufacturing method, and electronic device
CN101896998B (zh) * 2007-12-28 2013-03-27 住友化学株式会社 半导体基板、半导体基板的制造方法及电子器件
US8860092B1 (en) * 2008-09-22 2014-10-14 Hrl Laboratories, Llc Metallic sub-collector for HBT and BJT transistors
KR20120035144A (ko) * 2009-06-05 2012-04-13 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 광 디바이스, 반도체 기판, 광 디바이스의 제조 방법 및 반도체 기판의 제조 방법
JP5749918B2 (ja) * 2010-11-18 2015-07-15 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置、及び半導体装置の製造方法
US9461153B2 (en) * 2011-11-16 2016-10-04 Skyworks Solutions, Inc. Devices and methods related to a barrier for metallization of a gallium based semiconductor
JP5667109B2 (ja) 2012-03-13 2015-02-12 日本電信電話株式会社 ヘテロ接合バイポーラトランジスタおよびその製造方法
US20150380531A1 (en) * 2012-06-22 2015-12-31 Win Semiconductor Corp. Heterojunction bipolar transistor with improved current gain
US10236239B2 (en) * 2015-01-29 2019-03-19 Avago Technologies International Sales Pte. Limited Apparatus and semiconductor structure including a multilayer package substrate
US9472484B2 (en) * 2015-02-17 2016-10-18 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Semiconductor structure having thermal backside core

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