[发明专利]半导体装置结构及封装组件

说明书

本发明提供一种半导体装置结构及封装组件，该半导体装置结构包括：一半导体基底，具有一第一表面及与其相对的一第二表面；一氮化镓基装置层，形成于半导体基底的第一表面上，且具有源极、漏极及栅极接触区；第一、第二及第三通孔电极，贯穿半导体基底，且分别电性连接于源极、漏极及栅极接触区；以及一绝缘衬层，形成于半导体基底的第二表面上，且延伸于半导体基底内并将第二通孔电极及第三通孔电极与半导体基底隔开。本实施例也提供一种具有上述半导体装置结构的封装组件。由此，可简化制程并避免使用高成本的接合线。

技术领域

本发明有关于一种半导体技术，特别为有关于一种具有基底通孔电极(throughsubstrate via,TSV)的氮化镓基半导体装置结构。

背景技术

III族氮化物半导体是指采用氮作为III-V族半导体中的V族元素所形成的半导体，诸如氮化镓(GaN)、氮化铝(AlN)或氮化铟(InN)。由于III族氮化物半导体的物理特性适合应用于高温、高功率及高频装置，因此一些半导体装置(例如，高电子迁移率晶体管(highelectron mobility transistor,HEMT))内的半导体采用了III族氮化物半导体。

为了使生产成本降低，将III族氮化物半导体装置广泛使用于功率开关。举例来说，通过在成本较低的硅基底上制造GaN晶体管(GaN-on-Si晶片)。GaN功率晶体管在装置的每单位有效面积上可提供低导通电阻(on-resistance,R_on)及高电流。然而，为了能受益于III族氮化物半导体装置所具有特性，当前需要改进III族氮化物半导体装置电性连接及封装方式，以获得低电感封装及有效的热管理。

因此，有必要寻求一种新颖的封装方式，以解决或改善上述的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种半导体装置结构，包括：一半导体基底，具有一第一表面及与其相对的一第二表面；一氮化镓基装置层，形成于半导体基底的第一表面上，且具有一源极接触区、一漏极接触区及一栅极接触区；一第一通孔电极、一第二通孔电极及一第三通孔电极，贯穿半导体基底，且分别电性连接于源极接触区、漏极接触区及栅极接触区；以及一绝缘衬层，形成于半导体基底的第二表面上，且延伸于半导体基底内并将第二通孔电极及第三通孔电极与半导体基底隔开。

本发明实施例提供一种封装组件，包括：一电路基底以及组装于电路基底上的一晶片。晶片包括：一半导体基底，具有一主动表面及相对于主动表面的一非主动表面；一氮化镓基装置层，形成于半导体基底的主动表面上；一源极电极结构、一漏极电极结构及一栅极电极结构，自半导体基底的主动表面延伸穿过且突出于氮化镓基装置层；以及一第一重布线层、一第二重布线层及一第三重布线层，自半导体基底的非主动表面延伸穿过半导体基底，且分别电性连接于源极电极结构、漏极电极结构及栅极电极结构，其中位于半导体基底的非主动表面上第一重布线层的部分、第二重布线层的部分及第三重布线层的部分分别具有一第一面积、一第二面积及一第三面积，且第一面积大于第二面积及第三面积。

本发明实施例提供一种半导体装置结构，包括：一半导体基底，具有一主动表面及相对于主动表面的一非主动表面；一氮化镓基装置层，形成于半导体基底的主动表面上，且具有一第一电极接触区及一第二电极接触区；一第一通孔电极及一第二通孔电极，延伸穿过半导体基底而分别电性连接于第一电极接触区及第二电极接触区；以及一第一导电层及一第二导电层，分别自第一通孔电极及第二通孔电极延伸于该半导体基底的该非主动表面上方，其中第一导电层及第二导电层分别具有一第一面积及一第二面积，且第一面积不同于第二面积。

附图说明

图1绘示出根据本发明一些实施例的半导体封装组件的剖面示意图。

图2绘示出根据本发明一些实施例的半导体封装组件的剖面示意图。

图3绘示出根据本发明一些实施例的半导体装置结构的底视平面图。

其中，附图中符号的简单说明如下：