一种半导体器件及其制作方法_3

文档序号:8300424阅读:来源:国知局
是,在本发明实施例中,在半导体器件的长度方向和宽度方向上有源区单元的数目不做限定,例如:如图6E所示,多个有源区单元(al、a2、a3、a4和a5)在半导体器件D3的宽度方向上交错排列,在所述半导体器件D3的长度方向,多个有源区单元交错排列,且多个有源区单元分成3列排列,使得所述半导体器件D3的长度更长,在半导体器件D3的长度方向上引入的无源区b域面积更大,散热效果更好,半导体器件内部温度均匀性进一步提高,半导体器件宽长比进一步减小。
[0067]本发明实施例提供的半导体器件,通过分别改变多个有源区单元在半导体器件长度方向上以及宽度方向上交错排列的方式,能够灵活改变有源区的面积和无源区的面积,且能够灵活改变半导体器件的宽长比。
[0068]实施例四
[0069]图7示出了本发明实施例四提供的半导体器件制作方法的流程图,该半导体器件的制作方法用于制作本发明实施例中所述的半导体器件,所述半导体器件的制作方法详述如下:
[0070]步骤S1、形成有源区和无源区,所述有源区包括多个有源区单元,所述多个有源区单元在所述半导体器件上的长度方向上交错排列,以及所述多个有源区单元在所述半导体器件的宽度方向上交错排列。
[0071]所述有源区下方存在二维电子气、电子或空穴,是半导体器件的工作区域,所述无源区下方通过台面刻蚀工艺(MESA etch)、离子注入工艺和/或氧化隔离工艺后消除掉了位于其下的二维电子气、电子或空穴,不是半导体器件的内部工作区域,可以在无源区布置一些走线,以便将位于有源区的元件连接起来,从而形成一个大的半导体器件。
[0072]所述有源区的面积可以等于所述无源区的面积,所述有源区的面积也可以小于所述无源区的面积,所述有源区的面积还可以大于所述无源区的面积。
[0073]可以利用台面刻蚀工艺、离子注入工艺和/或氧化隔离工艺形成所述半导体器件的有源区和无源区。
[0074]优选的,所述半导体器件的制作方法还可以包括:
[0075]步骤S2、在所述半导体器件的正面的有源区内形成源极、栅极和漏极,所述有源区内的源极、栅极和漏极分布在所述有源区的有源区单元内。
[0076]步骤S3、在所述半导体器件的正面的无源区内形成漏极互联金属、栅极互联金属和/或源极互联金属。
[0077]在本步骤中,所述有源区内的漏极通过位于无源区内的漏极互联金属连接在一起,所述有源区内的栅极通过位于无源区内的栅极互连金属连接在一起。
[0078]进一步的,还可以在所述漏极互联金属或所述栅极互联线上形成引线PAD,以将信号输入到所述半导体器件中。
[0079]进一步的,还可以在所述半导体器件背面形成接地电极。
[0080]进一步的,在无源区内形成源极互联金属,每一个源极通过源极互联金属连接至无源区,在所述源极互联金属和所述接地电极之间形成贯穿所述半导体器件的第一通孔,每个所述源极通过所述源极互联金属和所述第一通孔与所述接地电极电性连接。
[0081]或者,可以在所述半导体器件的有源区内的源极和所述接地电极之间形成贯穿所述半导体器件的第二通孔,从而将所述源极通过所述第二通孔与所述接地电极电性连接。
[0082]或者,可以在无源区内形成空气桥,所述空气桥跨接在所述栅极互连金属的上方,所述源极通过所述空气桥、所述源级互联金属和所述第一通孔与所述接地电极电性连接。
[0083]本发明实施例提供的半导体器件的制作方法,通过在半导体器件上形成有源区和无源区,所述有源区包括多个有源区单元,所述多个有源区单元在所述半导体器件的长度方向上交错排列,所述多个有源区单元在所述半导体器件的宽度方向上交错排列,一方面增加了半导体器件的整体长度,增大了半导体器件的散热面积,每个局部有源区单元内产生的热量较小,并且可以及时通过周围的无源区散发出去,加快了热量的散发,降低了半导体器件的内部温度,使得半导体器件的内部温度分布均匀,另一方面增加了半导体器件的整体长度,半导体器件的宽度没有增加,从而减小了整个半导体器件的宽长比,降低了后续工艺难度(如切割和封装等),提高了器件成品率,改善了宽长比增大对器件性能的影响。
[0084]对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0085]此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种半导体器件,其特征在于,所述半导体器件包括: 有源区和无源区,所述有源区包括多个有源区单元,所述多个有源区单元在所述半导体器件的长度方向上交错排列,以及所述多个有源区单元在所述半导体器件的宽度方向上交错排列。
2.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,任意两个相邻的有源区单元在所述半导体器件的长度方向上交叠或不交叠,以及任意两个相邻的有源区单元在所述半导体器件的宽度方向上交叠或不交叠。
3.根据权利要求1或2所述的半导体器件,其特征在于, 所述半导体器件的正面包括位于有源区内的源级、栅极和漏极,所述有源区内的源极、栅极和漏极分布在所述有源区的有源区单元内;还包括位于无源区内的漏级互联金属、栅极互联金属和/或源级互联金属。
4.根据权利要求3所述的半导体器件,其特征在于, 所述有源区内的漏极通过位于无源区内的漏极互联金属连接在一起,所述有源区内的栅极通过位于无源区内的栅极互连金属连接在一起。
5.根据权利要求3所述的半导体器件,其特征在于, 所述半导体器件的背面设置有接地电极; 所述半导体器件还包括:位于所述源级互联金属和所述接地电极间的贯穿所述半导体器件的第一通孔,和/或位于所述源级和所述接地电极间的贯穿所述半导体器件的第二通孔; 每个所述源极通过所述源极互联金属和所述第一通孔与所述接地电极电性连接;或者 所述源极通过所述第二通孔与所述接地电极电性连接;或者 所述源极通过空气桥与源极互联金属连接在一起,所述空气桥跨接在所述栅极互连金属上方,所述源极通过所述空气桥、所述源级互联金属和所述第一通孔与所述接地电极电性连接。
6.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述半导体器件的材料为氮化镓、铝镓氮、铟镓氮、铝铟镓氮、砷化镓、碳化硅、金刚石、蓝宝石或硅中的一种或多种任意组合。
7.一种半导体器件的制作方法,其特征在于,所述方法包括: 形成有源区和无源区,所述有源区包括多个有源区单元,所述多个有源区单元在所述半导体器件上的长度方向上交错排列,以及所述多个有源区单元在所述半导体器件的宽度方向上交错排列。
8.根据权利要求7所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,所述方法还包括: 在所述半导体器件的正面的有源区内形成源极、栅极和漏极,所述有源区内的源极、栅极和漏极分布在所述有源区的有源区单元内; 在所述半导体器件的正面的无源区内形成漏极互联金属、栅极互联金属和/或源极互联金属。
9.根据权利要求8所述的半导体器件的制作方法,其特征在于, 所述有源区内的漏极通过位于无源区内的漏极互联金属连接在一起,所述有源区内的栅极通过位于无源区内的栅极互连金属连接在一起。
10.根据权利要求8所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,利用台面刻蚀工艺、离子注入工艺和/或氧化隔离工艺形成所述半导体器件的有源区和无源区。
【专利摘要】本发明公开了一种半导体器件及其制作方法,所述半导体器件包括有源区和无源区,所述有源区包括多个有源区单元,所述多个有源区单元在所述半导体器件的长度方向上交错排列,所述多个有源区单元在所述半导体器件的宽度方向上交错排列。本发明增加了半导体器件的整体长度,增大了半导体器件的散热面积,加快了热量的散发,使得半导体器件的内部温度分布均匀;减小了整个半导体器件的宽长比,减轻了宽长比增大对器件性能的影响,并且还能降低后续工艺难度。
【IPC分类】H01L27-02, H01L21-77
【公开号】CN104617092
【申请号】CN201410619182
【发明人】张乃千, 刘飞航, 裴轶
【申请人】苏州捷芯威半导体有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年11月6日
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