半導(dǎo)體器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種半導(dǎo)體器件。
【背景技術(shù)】
[0002]由于化合物半導(dǎo)體具有諸多優(yōu)點(diǎn)，比如可以在高溫高頻下工作，具有更大的禁帶寬度和電子迀移率，因此化合物半導(dǎo)體被普遍用于制造微波體效應(yīng)器件、高效紅外發(fā)光二極管和半導(dǎo)體激光器等半導(dǎo)體器件，這些半導(dǎo)體器件被廣泛的用于航天航空，通信，電力電子等領(lǐng)域。
[0003]半導(dǎo)體器件一般包含一個(gè)半導(dǎo)體基底，基底上為外延層，在外延層上形成有源區(qū)，然后再通過光刻、薄膜、蝕刻等工藝形成柵極，源極和漏極，并在完成柵極，源極和漏極后，通過干法蝕刻、PVD(Physical Vapor Deposit1n，物理氣相沉積)、鍍金等工藝在基底上形成背面通孔，該背面通孔在源極下方，且其表面鍍金屬使源極接地。由于半導(dǎo)體器件在高電壓下工作時(shí)，會產(chǎn)生較大的熱量，通過減薄基底可以加快散熱，但是基底不可能無限制的減薄，因此通過背面通孔可以起到很好的散熱作用。然而，當(dāng)半導(dǎo)體器件的工作電壓越高時(shí)，產(chǎn)生的熱量也越大，而且熱量多集中于柵極和漏極之間，如果散熱不及時(shí)，半導(dǎo)體器件的可靠性將變差，甚至很容易燒毀。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問題是提供一種半導(dǎo)體器件，能夠有效地加快散熱。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種半導(dǎo)體器件，包括基底、外延層、柵極、源極和漏極，所述外延層為多層結(jié)構(gòu)，所述外延層形成在所述基底上，所述柵極、源極和漏極形成在所述外延層上，且所述柵極位于所述源極和所述漏極之間，所述基底開設(shè)有第一散熱孔和第二散熱孔，所述第一散熱孔位于所述源極下方，所述第一散熱孔貫穿所述基底和所述外延層并與所述源極接觸，所述第二散熱孔位于所述柵極和所述漏極之間的下方，所述第二散熱孔與所述柵極和所述漏極相隔預(yù)定距離。
[0006]優(yōu)選地，所述第一散熱孔和所述第二散熱孔的表面鍍有金屬層。
[0007]優(yōu)選地，所述第二散熱孔中預(yù)先填充有散熱材料。
[0008]優(yōu)選地，所述散熱材料為AlN或鋁合金。
[0009]優(yōu)選地，所述金屬層為金層或銅層。
[0010]優(yōu)選地，所述第二散熱孔的深度為所述基底的厚度。
[0011]優(yōu)選地，所述第二散熱孔的形狀為圓形，橢圓形或長方形。
[0012]優(yōu)選地，所述第一散熱孔的形狀為圓形，橢圓形或長方形。
[0013]區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本實(shí)用新型的有益效果是:通過在源極下方和柵極和漏極之間的下方的基底上開設(shè)第一散熱孔和第二散熱孔，利用第二散熱孔散發(fā)柵極和漏極之間聚集的熱量，從而能夠有效地加快散熱，可以提高工作電壓，獲得更好的穩(wěn)定性和可靠性。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本實(shí)用新型另一實(shí)施例半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0017]參見圖1，是本實(shí)用新型一實(shí)施例半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件包括基底1、外延層2、柵極3、源極4和漏極5，外延層2為多層結(jié)構(gòu)，外延層2形成在基底I上，柵極3、源極4和漏極5形成在外延層2上，且柵極3位于源極4和漏極5之間，基底I開設(shè)有第一散熱孔11和第二散熱孔12，第一散熱孔11位于源極4下方，第一散熱孔11貫穿基底I和外延層2并與源極4接觸，第二散熱孔12位于柵極3和漏極5之間的下方，第二散熱孔12與柵極3和漏極5相隔預(yù)定距離。
[0018]具體而言，第二散熱孔12的深度比第一散熱孔11的深度小，從而第二散熱孔12與柵極3和漏極5之間隔著至少部分的外延層2。在本實(shí)施例中，第二散熱孔12的深度為基底I的厚度。本實(shí)施例并不限定第一散熱孔11和第二散熱孔12的形狀，第一散熱孔11的形狀可以為圓形，橢圓形或長方形，第二散熱孔12的形狀也可以為圓形，橢圓形或長方形。
[0019]在本實(shí)施例中，第一散熱孔11和第二散熱孔12的表面鍍有金屬層13。金屬層13為金層或銅層。
[0020]由于第二散熱孔12位于柵極3和漏極5之間的下方，而不是位于柵極3的正下方，所以第二散熱孔12不僅在一定程度上增加了散熱能力，而且鍍金或鍍銅后不會與柵極3的金屬之間形成寄生電容，也不會增加半導(dǎo)體器件的應(yīng)力，對柵極3區(qū)域的二維電子氣沒有影響，所以能夠有效地散發(fā)柵極3和漏極5之間聚集的熱量，保證半導(dǎo)體器件獲得更好的性能。
[0021]參見圖2，是本實(shí)用新型另一實(shí)施例半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件在前述實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)上，增加了散熱材料14。散熱材料14預(yù)先填充在第二散熱孔12中，金屬層13覆蓋在散熱材料14上。在本實(shí)施例中，散熱材料14為AlN (氮化鋁)或鋁合金。由于散熱材料14替代了原有位置處的基底1，而基底I通常由化合物半導(dǎo)體制成，AlN或鋁合金等材料的散熱性能優(yōu)于化合物半導(dǎo)體，所以第二通孔12能夠起到很好的散熱作用O以化合物半導(dǎo)體GaAs (砷化鎵)為例，GaAs的熱導(dǎo)系數(shù)為55W/m*K，而AlN的熱導(dǎo)系數(shù)為160W/m*K。
[0022]通過上述方式，本實(shí)用新型實(shí)施例的半導(dǎo)體器件通過在源極下方和柵極和漏極之間的下方的基底上開設(shè)第一散熱孔和第二散熱孔，利用第二散熱孔散發(fā)柵極和漏極之間聚集的熱量，從而能夠有效地加快散熱，進(jìn)而使半導(dǎo)體器件獲得更高的工作電壓，且獲得更好的穩(wěn)定性和可靠性。
[0023]以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，包括基底、外延層、柵極、源極和漏極，所述外延層為多層結(jié)構(gòu)，所述外延層形成在所述基底上，所述柵極、源極和漏極形成在所述外延層上，且所述柵極位于所述源極和所述漏極之間，所述基底開設(shè)有第一散熱孔和第二散熱孔，所述第一散熱孔位于所述源極下方，所述第一散熱孔貫穿所述基底和所述外延層并與所述源極接觸，所述第二散熱孔位于所述柵極和所述漏極之間的下方，所述第二散熱孔與所述柵極和所述漏極相隔預(yù)定距離。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第一散熱孔和所述第二散熱孔的表面鍍有金屬層。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第二散熱孔中預(yù)先填充有散熱材料。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述散熱材料為AlN或鋁合金。5.根據(jù)權(quán)利要求2至4任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述金屬層為金層或銅層。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第二散熱孔的深度為所述基底的厚度。7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第二散熱孔的形狀為圓形，橢圓形或長方形。8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第一散熱孔的形狀為圓形，橢圓形或長方形。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種半導(dǎo)體器件。半導(dǎo)體器件包括基底、外延層、柵極、源極和漏極，外延層為多層結(jié)構(gòu)，外延層形成在基底上，柵極、源極和漏極形成在外延層上，且柵極位于源極和漏極之間，基底開設(shè)有第一散熱孔和第二散熱孔，第一散熱孔位于源極下方，第一散熱孔貫穿基底和外延層并與源極接觸，第二散熱孔位于柵極和漏極之間的下方，第二散熱孔與柵極和漏極相隔預(yù)定距離。通過上述方式，本實(shí)用新型能夠有效地加快散熱。
【IPC分類】H01L23/367, H01L23/373
【公開號】CN204760374
【申請?zhí)枴緾N201520578444
【發(fā)明人】強(qiáng)歡
【申請人】成都嘉石科技有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年8月4日