[發明專利]半導體裝置、用于制造半導體裝置的方法以及電子器件

有效

• 申請號: 201210034475.3
• 申請日: 2012-02-15
• 公開（公告）號: CN102651352A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發明（設計）人: 谷元昭;岡本圭史郎
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社
• 主分類號: H01L23/31
• 分類號: H01L23/31;H01L23/367;H01L23/48;H01L21/56;H01L21/60
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;王春偉

技術領域

本文公開的實施方案涉及半導體裝置、用于制造半導體裝置的方法以及電子器件。

背景技術

由于氮化物半導體具有包括高電子飽和速度以及寬帶隙的特性，所以其可以應用到高擊穿電壓、高功率半導體器件。作為氮化物半導體的一個例子的GaN具有比硅(1.1eV)和GaAs(1.4eV)更寬的帶隙，例如3.4eV；因此，GaN具有高的擊穿場強。因此，GaN可以用作用于以高電壓工作并且輸出高電壓用于電源應用的功率器件的材料。

在日本公開特許公報號62-71301和5-121589以及日本專利號3127895中公開了相關的技術。

對于大電流流過的功率器件而言可以考慮低阻傳輸。對于輻射大量熱的功率器件而言可以考慮高散熱。例如，如果半導體器件通過低成本的引線接合方法以面向上的方式安裝在平板電路板上，則對于低阻傳輸封裝而言可以將導線制得更短或更粗。

然而，還未提供高度可靠的、用于高散熱低阻傳輸的半導體器件的封裝技術。

發明內容

根據實施方案的一個方面，一種半導體裝置包括：包括第一電極的半導體器件；包括第二電極和凹部的襯底；和散熱粘合材料，所述散熱粘合材料將半導體器件固定在凹部中，以將第一電極布置為靠近第二電極，其中第一電極耦接到第二電極，并且散熱粘合材料覆蓋半導體器件的側表面的至少一部分和底表面。

提供能夠以簡單的結構實現低阻傳輸和高散熱的化合物半導體器件10的低成本半導體封裝。

本發明另外的優點和新穎特征將部分地在以下的描述中闡明，并且將部分地在本領域技術人員研究以下內容或者在通過實踐本發明而了解本發明之后變得更加明顯。

附圖說明

圖1示出一種示例性半導體封裝制造過程；

圖2A至圖2F示出示例性半導體器件制造過程；

圖3示出一種示例性化合物半導體器件；

圖4A和圖4B示出一種示例性半導體封裝；

圖5示出一種示例性半導體封裝；

圖6A和圖6B示出一種示例性半導體封裝；

圖7A和圖7B示出一種示例性半導體封裝；

圖8A和圖8B示出一種示例性半導體封裝；

圖9A和圖9B示出一種示例性半導體封裝；

圖10示出一種示例性半導體封裝；

圖11示出一種示例性半導體封裝；

圖12示出一種示例性半導體封裝制造過程；

圖13A至圖13C示出示例性切割；

圖14A和圖14B示出一種示例性半導體封裝；

圖15A和圖15B示出一種示例性半導體封裝；

圖16示出一種示例性電源裝置；以及

圖17示出一種示例性高頻放大器。

具體實施方式

為了方便起見，在附圖中可能沒有描繪出精確的尺寸和精確的厚度。

圖1示出一種示例性半導體封裝制造過程。圖2A至圖2F示出一種示例性半導體器件制造過程。AlGaN/GaN高電子遷移率晶體管(HEMT)可以通過圖2A至圖2F所示的半導體器件制造過程來制造。化合物半導體器件通過圖1中的操作S1和S2制造，并且半導體封裝通過圖1中的操作S3至S6制造。

在圖1中的操作S1中，制造用于安裝在樹脂電路板上的半導體器件，例如具有HEMT結構的化合物半導體器件。例如，可以制造作為氮化物半導體器件的AlGaN/GaN?HEMT。作為一個替代方案，例如，可以制造InAlN/GaN?HEMT或者InAlGaN/GaN?HEMT。還可以制造除HEMT之外的氮化物半導體器件、除氮化物半導體器件之外的化合物半導體器件、半導體存儲器或者其他半導體器件。

參照圖2A，層疊化合物半導體結構2形成在生長襯底例如硅襯底1上。例如，硅襯底、SiC襯底、藍寶石襯底、GaAs襯底或者GaN襯底可以用作為生長襯底。襯底可以是半絕緣或導電襯底。層疊化合物半導體結構2可以包括緩沖層2a、電子傳輸層2b、中間層2c、電子供給層2d以及蓋層2e。

在AlGaN/GaN?HEMT的操作中，AlGaN/GaN?HEMT在電子傳輸層2b與電子供給層2d之間的界面(例如電子傳輸層2b與中間層2c之間的界面)附近生成二維電子氣(2DEG)。2DEG可以基于電子傳輸層2b的化合物半導體(例如GaN)的晶格常數與電子供給層2d的化合物半導體(例如AlGaN)的晶格常數之差來生成。