[发明专利]半导体器件和半导体装置

说明书

一种半导体器件，该半导体器件包括具有主表面和与主表面相反的次表面的衬底。该主表面设有半导体有源器件。该半导体器件包括沉积在次表面上和衬底通孔内的基底金属层、以及基底金属层上的附加金属层，其中在衬底通孔中形成有空位，附加金属层具有与基底金属层相比不同的对焊料的润湿性，由此焊料与基底金属层可接触并被附加金属层排斥。通过在衬底的次表面和组装衬底之间插入焊料，从而使半导体器件贴片在组装衬底上。通过部分地去除附加金属层，使得除了衬底通孔和衬底通孔的周边之外的部分中的基底金属层与焊料接触。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年2月16日提交的日本专利申请JP2018-025680的优先权，该专利申请的全部内容以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及一种半导体器件和半导体装置。

背景技术

通常使用焊料，特别是诸如金锡(AuSn)的共晶焊料将半导体器件贴片在组装衬底上。日本专利申请特开No.JP2015-035495A公开了一种形成背面金属的方法。此外，穿过衬底的衬底通孔是稳定连接到源极焊盘的地电位的常用技术，该源极焊盘连接到场效应晶体管(FET)类型的半导体器件的源极。衬底通孔在衬底背面中将源极直接连接到地线。

然而，通过用焊料将设有衬底通孔的衬底贴片而安装到组装衬底上时，该焊料侵入衬底通孔并在衬底通孔处固化。这种焊料根据环境温度的变化而反复收缩和膨胀，这导致半导体器件从组装衬底上脱附，或者削弱了对组装衬底的贴片强度。

发明内容

本发明的一个方面涉及一种半导体器件，该半导体器件包括具有主表面和与主表面相反的次表面的衬底。该主表面设有半导体有源器件。该半导体器件还包括沉积在次表面上和衬底通孔内的基底金属层、以及基底金属层上的附加金属层，附加金属层具有与基底金属层相比不同的对焊料的润湿性，由此焊料与基底金属层可接触并被附加金属层排斥。通过在衬底的次表面和组装衬底之间插入焊料，从而使半导体器件贴片在组装衬底上。通过部分地去除附加金属层，使得除了衬底通孔和衬底通孔的周边之外的部分中的基底金属层与焊料接触。在衬底通孔中存在空位。

附图说明

为了更好地理解实施方案，现在将仅通过示例的方式参考附图，其中：

图1A是根据实施方案的半导体器件的平面图，以及图1B是沿着图1A中所示的线IB-IB截取的包括半导体器件的截面图的半导体装置的截面图；

图2A至图2F是图1B中所示的半导体器件在形成半导体器件的方法的各个步骤下的截面图；

图3A至图3F是图1B中所示的半导体器件在图2F所示步骤之后的方法的各个步骤下的截面图；

图4A至图4F是图1B中所示的半导体器件在图3F所示步骤之后的方法的各个步骤下的截面图；和

图5是常规半导体器件的截面图。

具体实施方案

接下来，将参考附图对根据本发明的一些实施方案进行描述。在附图的描述中，彼此相同或相似的数字或符号将指代彼此相同或相似的元件而不重复说明。

第一实施方案

图1A是示出根据本发明的第一实施方案的半导体器件100的平面图。半导体器件100是场效应晶体管(FET)类型，其设有衬底10、栅极焊盘12、栅极指状物13、源极焊盘14、源极指状物15、漏极焊盘16和漏极指状物17。作为绝缘衬底的衬底10可以由碳化硅(SiC)、蓝宝石(Al₂O₃)等制成。在衬底10内形成由氮化镓(GaN)制成的沟道层、由氮化铝镓(AlGaN)制成的阻挡层等，其中沟道层和阻挡层在它们之间的界面处形成二维电子气(2DEG)，确切地说，在沟道层中靠近沟道层和阻挡层之间的界面处形成二维电子气。沟道层可以用作电子传输的沟道。