[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

相关申请

本申请主张以日本专利申请2014－49252号(申请日：2014年3月12日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含基础申请的全部内容。

技术领域

本发明的实施方式涉及半导体装置及其制造方法。

背景技术

氮化物半导体装置由于氮化物半导体的材料特性优越，因此作为能够兼顾晶体管的耐压的提高和导通电阻的降低的半导体装置而受到期待。例如，具有GaN(氮化镓)层与AlGaN(氮化铝镓)层的异质界面的场效应型晶体管受到关注。但是，在将设置于氮化物半导体装置的氮化物半导体层的栅极电极、源极电极、以及漏极电极分别通过接合线(bonding wire)与氮化物半导体装置的封装的栅极端子、源极端子、以及漏极端子电连接的情况下，由于接合线较细，因此存在难以向氮化物半导体装置供给大电流或高电压、或者氮化物半导体装置的热难以从接合线释放这样的问题。此外，当氮化物半导体装置的半导体芯片内的基板的电位变为浮置状态时，存在因基板与氮化物半导体层之间的晶格不匹配而产生半导体芯片的塌陷(collapse)这样的问题。

发明内容

本发明提供一种能够实现电极的连接部分的电传导性或热传导性的提高的半导体装置及其制造方法。

根据一实施方式，半导体装置具备半导体芯片，该半导体芯片具有氮化物半导体层、以及设置于上述氮化物半导体层的控制电极、第一主电极和第二主电极。进而，上述装置具备支撑体，该支撑体具有基板、以及设置于上述基板的控制端子、第一主端子和第二主端子。进而，上述半导体芯片的上述控制电极、上述第一主电极以及上述第二主电极与上述支撑体相对置地设置于上述支撑体。进而，上述半导体芯片的上述控制电极、上述第一主电极以及上述第二主电极分别与上述支撑体的上述控制端子、上述第一主端子以及上述第二主端子电连接。

附图说明

图1是表示第一实施方式的半导体装置的构造的剖面图。

图2是表示第一实施方式的半导体装置的构造的平面图。

图3A～图4C是表示第一实施方式的半导体装置的制造方法的剖面图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的实施方式。

(第一实施方式)

(1)第一实施方式的半导体装置的构造

图1是表示第一实施方式的半导体装置的构造的剖面图。图1的半导体装置是氮化物半导体装置，具备半导体芯片1和支撑体2。

半导体芯片1具备：作为基板的例子的半导体基板11、氮化物半导体层12、栅极绝缘膜13、作为控制电极的例子的栅极电极14、作为第一以及第二主电极的例子的源极电极15以及漏极电极16、和作为1个以上的电极的例子的柱(host)电极17。

支撑体2具备：作为基板的例子的支撑基板21、作为控制端子的例子的栅极端子22、作为第一以及第二主端子的例子的源极端子23以及漏极端子24、和焊料25、26、27。

半导体基板11例如是Si(硅)基板。半导体基板11具有第一面S₁、和第一面S₁的相反侧的第二面S₂。支撑基板21是例如AlN(氮化铝)基板等的绝缘基板。支撑基板21具有第一面S₃、和第一面S₃的相反侧的第二面S₄。

图1示出与半导体基板11以及支撑基板21平行且相互垂直的X方向以及Y方向、以及与半导体基板11以及支撑基板21垂直的Z方向。在本说明书中，将+Z方向取为上方向，将－Z方向取为下方向。例如，半导体基板11和支撑基板21的位置关系表现为，支撑基板21位于半导体基板11的下方。

氮化物半导体层12形成于半导体基板11的第一面S₁。氮化物半导体层12是含有氮的半导体层。氮化物半导体层12例如是包括缓冲层、电子转移层、以及电子供给层在内的层叠膜。缓冲层的例子是包括AlN层、AlGaN层、以及GaN层在内的层叠膜。电子转移层的例子是GaN层。电子供给层的例子是AlGaN层。

栅极电极14、源极电极15、以及漏极电极16经由氮化物半导体层12而形成于半导体基板11的第一面S₁。具体来说，栅极电极14隔着栅极绝缘膜13而面向氮化物半导体层12，源极电极15和漏极电极16与氮化物半导体层12相接触。栅极绝缘膜13的例子是硅氧化膜。栅极电极14、源极电极15、以及漏极电极16的例子是包括Ni(镍)层和Au(金)层在内的层叠膜。