[发明专利]半导体装置、用于制造半导体装置的方法以及电子器件有效
申请号: | 201210034475.3 | 申请日: | 2012-02-15 |
公开(公告)号: | CN102651352A | 公开(公告)日: | 2012-08-29 |
发明(设计)人: | 谷元昭;冈本圭史郎 | 申请(专利权)人: | 富士通株式会社 |
主分类号: | H01L23/31 | 分类号: | H01L23/31;H01L23/367;H01L23/48;H01L21/56;H01L21/60 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 蔡胜有;王春伟 |
地址: | 日本神*** | 国省代码: | 日本;JP |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 半导体 装置 用于 制造 方法 以及 电子器件 | ||
技术领域
本文公开的实施方案涉及半导体装置、用于制造半导体装置的方法以及电子器件。
背景技术
由于氮化物半导体具有包括高电子饱和速度以及宽带隙的特性,所以其可以应用到高击穿电压、高功率半导体器件。作为氮化物半导体的一个例子的GaN具有比硅(1.1eV)和GaAs(1.4eV)更宽的带隙,例如3.4eV;因此,GaN具有高的击穿场强。因此,GaN可以用作用于以高电压工作并且输出高电压用于电源应用的功率器件的材料。
在日本公开特许公报号62-71301和5-121589以及日本专利号3127895中公开了相关的技术。
对于大电流流过的功率器件而言可以考虑低阻传输。对于辐射大量热的功率器件而言可以考虑高散热。例如,如果半导体器件通过低成本的引线接合方法以面向上的方式安装在平板电路板上,则对于低阻传输封装而言可以将导线制得更短或更粗。
然而,还未提供高度可靠的、用于高散热低阻传输的半导体器件的封装技术。
发明内容
根据实施方案的一个方面,一种半导体装置包括:包括第一电极的半导体器件;包括第二电极和凹部的衬底;和散热粘合材料,所述散热粘合材料将半导体器件固定在凹部中,以将第一电极布置为靠近第二电极,其中第一电极耦接到第二电极,并且散热粘合材料覆盖半导体器件的侧表面的至少一部分和底表面。
提供能够以简单的结构实现低阻传输和高散热的化合物半导体器件10的低成本半导体封装。
本发明另外的优点和新颖特征将部分地在以下的描述中阐明,并且将部分地在本领域技术人员研究以下内容或者在通过实践本发明而了解本发明之后变得更加明显。
附图说明
图1示出一种示例性半导体封装制造过程;
图2A至图2F示出示例性半导体器件制造过程;
图3示出一种示例性化合物半导体器件;
图4A和图4B示出一种示例性半导体封装;
图5示出一种示例性半导体封装;
图6A和图6B示出一种示例性半导体封装;
图7A和图7B示出一种示例性半导体封装;
图8A和图8B示出一种示例性半导体封装;
图9A和图9B示出一种示例性半导体封装;
图10示出一种示例性半导体封装;
图11示出一种示例性半导体封装;
图12示出一种示例性半导体封装制造过程;
图13A至图13C示出示例性切割;
图14A和图14B示出一种示例性半导体封装;
图15A和图15B示出一种示例性半导体封装;
图16示出一种示例性电源装置;以及
图17示出一种示例性高频放大器。
具体实施方式
为了方便起见,在附图中可能没有描绘出精确的尺寸和精确的厚度。
图1示出一种示例性半导体封装制造过程。图2A至图2F示出一种示例性半导体器件制造过程。AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)可以通过图2A至图2F所示的半导体器件制造过程来制造。化合物半导体器件通过图1中的操作S1和S2制造,并且半导体封装通过图1中的操作S3至S6制造。
在图1中的操作S1中,制造用于安装在树脂电路板上的半导体器件,例如具有HEMT结构的化合物半导体器件。例如,可以制造作为氮化物半导体器件的AlGaN/GaN HEMT。作为一个替代方案,例如,可以制造InAlN/GaN HEMT或者InAlGaN/GaN HEMT。还可以制造除HEMT之外的氮化物半导体器件、除氮化物半导体器件之外的化合物半导体器件、半导体存储器或者其他半导体器件。
参照图2A,层叠化合物半导体结构2形成在生长衬底例如硅衬底1上。例如,硅衬底、SiC衬底、蓝宝石衬底、GaAs衬底或者GaN衬底可以用作为生长衬底。衬底可以是半绝缘或导电衬底。层叠化合物半导体结构2可以包括缓冲层2a、电子传输层2b、中间层2c、电子供给层2d以及盖层2e。
在AlGaN/GaN HEMT的操作中,AlGaN/GaN HEMT在电子传输层2b与电子供给层2d之间的界面(例如电子传输层2b与中间层2c之间的界面)附近生成二维电子气(2DEG)。2DEG可以基于电子传输层2b的化合物半导体(例如GaN)的晶格常数与电子供给层2d的化合物半导体(例如AlGaN)的晶格常数之差来生成。
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