TWI718300B - 半導體電晶體及其加工方法 - Google Patents

Abstract

提供具有汲極場板的HEMT。汲極場板形成在HEMT的閘極和汲極之間的區域中，該汲極場板包括具有比汲極接墊更大的投影區域的金屬接墊。汲極場板和設置在汲極場板下方的半導體層形成金屬-半導體(M-S)蕭特基結構。M-S蕭特基結構的電容在半導體區域中產生電容，這增加了HEMT的電晶體元件的崩潰電壓。可以移除主動區下方基板的一部分，從而增加熱傳導並降低HEMT的電晶體元件的接面溫度。

Description

半導體電晶體及其加工方法

本申請主張於2016年5月11日申請的美國臨時專利申請第62/334,837號的優先權，其全部內容透過引用併入本文。

本發明係關於半導體裝置，更具體地，係關於高速電子遷移率電晶體。

高速電子遷移率電晶體(HEMT)也稱為異質接面FET(HFET)或調變摻雜FET(MODFET)，是一種場效電晶體(FET)，在場效電晶體內，通道層和電子親和力小於通道層的阻擋層之間，形成異質接面。HEMT電晶體能夠以比普通電晶體在更高的頻率工作，高達毫米波頻率，且通常用於高頻和高功率產品，例如在軍事應用中的行動電話台和相位陣列雷射之間的功率放大器。

通常，用於射頻(RF)範圍操作的HEMT比普通電晶體需要更高的崩潰電壓，其中崩潰電壓是電晶體的閘極可以處理的最大電壓。在現有的HEMT中，已經使用連接閘極場板的源極來增加崩潰電壓。然而，隨著現代行動通訊技術的出現，對具有較高崩潰電壓的HEMT的需求不斷增加。此外，為了獲 得良好的線性度，在動態驅動範圍內，閘極和汲極之間的電容(Cgd)值需要保持平穩。

此外，設計在高功率範圍下工作的HEMT可能產生高熱能。因此，為了向負載輸送大電流，它們需要被設計用於低輸出電阻，以及良好的接面絕緣以承受高電壓。由於大多數熱能在異質接面產生，所以可以盡可能使該接面的面積大，從而能夠非常快速地散發熱能，進而防止過熱。然而，在許多高功率應用中，HEMT的形成因素可能對裝置面積的大小施加限制，從而限制了HEMT可以處理的最大功率。

因此，需要具有高崩潰電壓、動態驅動範圍內的平穩Cgd值和增強的散熱機制的HEMT，從而增加各種應用的最大電壓、線性度和功率額定值，特別是在射頻範圍。

在實施例中，在HEMT的汲極上形成汲極場板。汲極場板包括比汲極接墊具有更大投影區域的金屬接墊。汲極場板降低了由閘極側汲極接墊產生的電場強度，使得HEMT的崩潰電壓增加。

在實施例中，透過沉積SiN鈍化層、圖案化SiN鈍化層以及在圖案化SiN層上沉積金屬層來形成汲極場板。汲極場板和底層半導體層形成在半導體中產生空乏層的金屬半導體(M-S)蕭特基結構，其中，空乏層增加了HEMT的崩潰電壓。並且，透過改變汲極場板的形狀，可以控制閘極和汲極電容間的電容(Cgd)以汲汲極和源極間的電容(Cds)，從而提高HEMT的RF特性。

在實施例中，HEMT被設計用以降低體漏電流和接面溫度(Tj)。在完成正面的處理(即，在基板的正面上形成電晶體元件)時，可以處理基板的背面以增強散熱。在實施例中，背面處理包括幾個步驟。首先，去除(蝕刻)主動區下的基板部分。然後，可以在整個背面表面上沉積SiN層，其中SiN層的厚度較佳地為約35nm。接下來，通過源極下方的AlGaN/GaN磊晶層製作貫孔。由Ti/Au構成的第一金屬層可以透過濺鍍等適當的製程沉積在背面表面上，還能將具有Cu/Au、Cu/Au/Cu/Au或Cu/Ag/Au等複合結構的第二金屬層形成在第一金屬層上，使得基板的背面和前側上的源極透過貫孔電連接。

在實施例中，在金屬層沉積在主動區下方之前，背面處理可以移除主動區下方的基板。由於諸如Si或藍寶石等的典型基板材料具有比金屬層低的熱傳導性，所以背面處理可以增加HEMT的熱傳導性，從而降低電晶體元件的Tj。在實施例中，在SiN層沉積之前，背面處理可以移除主動區下方的基板。由於典型的基板材料具有比SiN更低的電絕緣性，所以背面處理可增加電絕緣，減少電晶體元件體漏電流。

在實施例中，每個HEMT可以從晶圓切割(即，進行單分離處理)並附接到封裝，而不需要傳統的低共熔晶片貼裝的預成型，這減少了至少一個製造步驟，從而減少製造成本。在實施例中，可以使用表面安裝元件(SMD)回流法將晶片附接到封裝。

通常，傳統的晶片接合製程必須遭遇空氣空隙問題，其中空氣空隙降低導熱性並且對電晶體的可靠度造成不利地影響。在實施例中，焊料膏沉積在背面以填充基板的貫孔和凹陷區域，從而避免了在晶片接合製程期間形成空氣空隙。

100:基板

102:磊晶層

104、108:汲極

106:源極

110:絕緣層

112:植入部

116:凹陷

118:閘極

120:鈍化層

130:接觸開口區域

131、132、134:接觸開口

135:SiN接觸開口

140、142:汲極場板

144、146:閘極場板

166:絕緣層

203:主動區

204:絕緣層、SiN層

206、208:金屬層

220:焊料膏

300:基板

301:絕緣層

302、304、306:貫孔

305:磊晶層

307:植入區

309:主動區

310、314、318:源極

330、332:金屬層

334:焊料膏

401、402、403:板、汲極場板

將參考本發明的實施例，其示例可能繪示於附圖。這些圖式旨在是說明性的而不是限制性的。儘管在這些實施例的上下文中總體上描述了本發明，但是應當理解，並不意圖將本發明的範圍限制於這些特定實施例。

第1至5圖係繪示根據本發明的實施例在基板的正面上形成半導體元件的示例性製程。

第6圖係繪示根據本發明的實施例用於沉積鈍化層的示例性製程。

第7圖係繪示根據本發明的實施例用於形成接觸開口的示例性製程。

第8圖係繪示根據本發明的實施例用於形成閘極場板和汲極場板的示例性製程。

第9圖係繪示根據本發明的實施例的汲極場板的俯視圖。

第10圖係繪示根據本發明的實施例的汲極場板的俯視圖。

第11圖係繪示根據本發明的實施例用於在電晶體元件上鍍覆金屬層的示例性製程。

第12和13圖係繪示根據本發明的實施例沉積電絕緣層和蝕刻部分絕緣層的示例性製程。

第14圖係繪示根據本發明的實施例使晶圓變薄的示例性製程。

第15圖係繪示根據本發明的實施例用於蝕刻基板的示例性製程。

第16圖係繪示根據本發明的實施例用於沉積SiN層的示例性製程。

第17圖係繪示根據本發明的實施例用於產生貫孔的示例性製程。

第18圖係繪示根據本發明的實施例在晶圓的背面上沉積金屬層的示例性製程。

第19圖係繪示根據本發明的實施例在晶圓的背面上沉積金屬層的示例性製程。

第20圖係繪示根據本發明的實施例將焊料膏施加到晶圓的背面的示例性製程。

第21圖係繪示根據本發明的實施例用於處理HEMT晶圓背面的示例性製程。

第22圖係繪示根據本發明的實施例在晶圓的背面上沉積金屬層的示例性製程。

第23圖係繪示根據本發明的實施例在晶圓的背面上沉積金屬層的示例性製程。

第24圖係繪示根據本發明的實施例將焊料膏施加到晶圓的背面的示例性製程。

在下面的描述中，為了解釋的目的，闡述了具體細節以提供對本揭露的理解。然而，顯而易見的是，所屬技術領域中具有通常知識者可以在沒有這些細節的情況下實踐本發明。此外，所屬技術領域中具有通常知識者將認 識到，下面描述的本揭露的實施例可以以各種方式來實現，諸如有形的電腦可讀媒體上的製程、設備、系統、裝置或方法。

所屬技術領域中具有通常知識者應理解：(1)可以選擇性地執行某些步驟；(2)步驟可以不限於本文規定的具體順序；以及(3)某些步驟可以以不同的順序執行，包括同時進行。

圖式中所示的元件(elements)/元件(components)是本揭露的示例性實施例的說明，並且旨在避免使本揭露變得模糊。在本說明書中對「一個實施例」、「較佳的實施例」、「一實施例」或「實施例」的描述意指結合實施例描述的特定特徵、結構、特徵或功能包括在至少一實施例中，並且可以在多於一個實施例中。說明書中各處的短語「一個實施例中」、「一實施例中」或「實施例中」的出現不一定都指相同的實施例。術語「包括」、「包括」、「包含」和「包含」應被理解為開放式術語，並且下面的任何列表是示例，而不限於列出的項目。本文使用的任何標題僅用於組織目的，不得用於限制說明書或申請專利範圍的範圍。此外，在說明書中的各個地方使用某些術語是為了說明而不應被解釋為限制。

本揭露的實施例包括用於增加HEMT的崩潰電壓的汲極場板。此外，汲極場板可用於增加或減少HEMT的Cgd及/或Cd，保持平穩的Cgd值，增強HEMT的RF特性。

本揭露的實施例包括在主動區下方移除基板的一部分的製程，從而增加導熱性並降低HEMT的元件的接面溫度。

本揭露的實施例包括在主動區下方移除基板的一部分並沉積SiN層的製程。由於SiN層具有比基板材料更好的電絕緣性能，因此該製程可以降低HEMT的元件的體漏電流。

本揭露的實施例包括在主動區下方移除基板的一部分並沉積金屬層的製程。由於金屬層具有比基板材料更好的導熱性，所以該製程可以增加熱導率並降低HEMT的元件的接面溫度。

本揭露的實施例包括在主動區下方移除基板的一部分並形成貫孔的製程，其中，金屬層沉積在貫孔中。這些製程可以降低HEMT的源極電感。

本揭露的實施例包括在主動區下方移除基板的一部分以沉積金屬層，並且將焊料膏施加到晶圓的背面的製程，從而避免形成空氣空隙，由此增強HEMT元件的熱傳導特性，並降低HEMT元件的接面溫度。

本揭露的實施例包括在主動區下方移除基板的一部分以沉積金屬層，並且將焊料膏施加到晶圓的背面的製程。這些製程可以排除用於將HEMT晶片附接到封裝的傳統的預成型製程(例如低共熔晶片貼裝製程)，這可以降低製造成本。

本揭露的實施例包括在主動區下方移除基板的一部分以沉積金屬層，並且將焊料膏施加到晶圓的背面的製程。因此，可以使用低共熔晶片貼裝製程或SMD回流製程將HEMT晶片附接到封裝。

第1至5圖係繪示根據本發明的實施例在基板的前(或頂)側上形成HEMT元件的示例性製程。如第1圖所示，在基板100的前(頂)側上形成磊晶層102，基板100可以較佳地由Si或藍寶石形成，即使其它合適的材料可以用於基板。磊晶層102可以由GaN形成，從而讓AlGaN/GaN異質結構層在基板上形成。應當注意，磊晶層102可以由其它合適類型的材料形成。以下，使用GaN HEMT作為示例性HEMT，即使可以透過本文獻中描述的方法製造其他類型的HEMT。

可以在磊晶層102上形成汲極(或等效地，汲極接墊或汲極電極或用於汲極的歐姆金屬化)104和108及源極(或等效地，源極接墊或源極電極或用於源極的歐姆金屬化)106，其中，汲極和源極可以由合適的金屬形成。在 實施例中，汲極和源極之每一個可以具有包括Ti/Al/Ni/Au的複合金屬層結構。汲極和源極的歐姆接觸可以透過使汲極和源極成為合金來產生，從而降低汲極/源極和磊晶層102之間的界面處的電阻。

如第2圖所示，電絕緣層110可以形成在基板100的前表面上。在實施例中，絕緣層110可以由SiN形成，或者由任何其他可以用於電絕緣的合適材料。絕緣層110可以覆蓋在製程期間可能形成受損的磊晶層102、汲極104和108、以及源極106的頂表面上。如之後所述，SiN層可以被圖案化以形成閘極。

第3圖係繪示用於產生離子植入部(或，簡短地，植入部)112的離子植入製程，其中植入部112可將作為HEMT的獨立操作單元的汲極104和108以及源極106隔離。在實施例中，圖案化的光阻層(第3圖中未繪示)可以透過合適的光刻製程塗覆在HEMT的頂表面上，並且用作光阻(PR)遮罩層，以選擇性地允許離子，例如氮或氧離子穿過絕緣層110，並且在植入製程期間被植入到磊晶層102中。然後，接著去除光阻層。

如第4圖所示，透過合適的蝕刻製程蝕刻絕緣層110的一個或多個部分。在實施例中，圖案化的遮罩層(第4圖中未繪示)可以透過光刻製程形成於絕緣層110上，並且用於移除絕緣層的部分，從而形成凹陷116並露出磊晶層的頂部表面。

第5圖係繪示形成在凹陷116中且具有在絕緣層110上延伸的翼的T型閘極118。在實施例中，可以執行T型閘極光刻製程(第5圖中未描述)，然後，使用合適的金屬例如Ni/Au或Ni/Pt/Au執行閘極金屬化。

如第6圖所示，鈍化層120可以沉積在HEMT的前表面上。在實施例中，儘管鈍化層120可以使用其它合適的電絕緣材料，鈍化層120可以由SiN形成。鈍化層120可以增加T型閘極118和汲極/源極之間的崩潰電壓，從而提高 HEMT的可靠度。T型閘極118的翼和絕緣層110可以產生電容，以降低在汲極側的閘極邊緣區域電場，從而增加閘極118的崩潰電壓。

第7圖係繪示根據本發明的實施例製造接觸開口的示例性方法。如圖所示，部分的絕緣層110和鈍化層120被移除用以形成接觸開口(或凹陷)130、132和134以及SiN接觸開口(或凹陷)131和135。如下所述，SiN接觸開口131和135可以用金屬填充以形成汲極場金屬(或，等效地汲極場板)。在實施例中，可以使用基於光刻技術的蝕刻製程來移除部分的絕緣層110和鈍化層120，從而暴露部分的磊晶層102的頂部表面。

第8圖係繪示根據本發明的實施例用於形成源極連接的閘極場金屬(或，等效地，源極連接的閘極場板)144和汲極場板140的示例性製程。第9圖係繪示根據本發明的實施例的汲極場板140的俯視圖。形成在覆蓋T型閘極118的鈍化層120上並朝著汲極104延伸的源極連接的閘極場板(或，短閘極場板)144與下層110和120產生電容，其中電容降低汲極側的閘極邊緣區域電場，從而增加閘極118和汲極104之間的崩潰電壓。在實施例中，源極連接的閘極場板144可以由合適的金屬形成。

在實施例中，汲極場板140可以形成在汲極104上方並且延伸超過汲極104的邊緣。汲極場板140具有與源極連接的閘極場板144相似的效果，因為由汲極場板140產生的電容可以增加崩潰電壓。更具體地，汲極場板140、層110、120和磊晶層102形成金屬半導體(M-S)結構。M-S蕭特基結構產生電容，其又在磊晶層102中產生空乏區，從而增加崩潰電壓。

通常，當RF訊號施加到閘極118時，閘極118和汲極104之間的邊緣電容(Cgd)對汲極至源極的靜態電流具有負面影響，即靜態電流具有波動的 瞬態週期。在實施例中，由汲極場板140的M-S蕭特基結構產生的電容可以控制邊緣電容(Cgd)，從而可以保持Cgd的平穩度。

如第9圖所示，在實施例中，汲極場板140涉及覆蓋汲極104的投影區域並且進一步在x方向上延伸到汲極104的投影區域外部的金屬區域(在下文中，投影區域是指透過將三維物體的形狀投影到xy平面上而獲得的二維區域，其中xy平面平行於磊晶層102的頂部表面。)。汲極場板140還涉及覆蓋SiN接觸開口131的投影區域並進一步在x和y方向上延伸到SiN接觸開口131的投影區域外部的金屬區域。相反地，在常見的系統中，汲極接觸開口130被填充金屬材料，且汲極接觸開口130的投影區域不延伸到汲極104的投影區域的外部。

在實施例中，長度D1是在y方向上SiN接觸開口131的邊緣與汲極場板140的邊緣之間的距離，為約1μm。長度D2是在y方向上汲極場板140的邊緣和汲極104的邊緣之間的距離，為約1μm。寬度D3是在x方向上SiN接觸開口131的尺寸，為約1μm。寬度D4是在X方向上SiN接觸開口131的邊緣與汲極104的邊緣之間的距離，為約1μm。寬度D5是在x方向上SiN接觸開口131的邊緣與汲極場板140的邊緣之間的距離，為約1μm。寬度D6是在x方向上SiN接觸開口131的邊緣與汲極場板140的邊緣之間的距離，為約3μm。寬度D7是在X方向上接觸開口區域130的邊緣與汲極104的邊緣之間的距離，為5μm。應當注意，長度D1至D7的值是示例性的，並且可以使用其他合適的值。

在實施例中，即使當汲極104的尺寸改變時，長度D1至D7之間的比例也可以被保持。例如，當汲極104的尺寸改變時，D6和D7之間的比例可保持為1。

汲極場板140可以由諸如Ti/Au或Ti/Au/Ti/Au的多個金屬層結構形成。在實施例中，源極連接的閘極場板144和汲極場板140可以在相同的製程期間形成，即可以透過合適的光刻製程沉積圖案化遮罩層(第8和9圖中未繪示)，因此源極連接的閘極場板144和汲極場板140被沉積，而在相同的製程期間，接觸開口區域130、132和134也可以用相同的金屬材料填充。

第10圖係繪示根據本發明的另一實施例的汲極場板的俯視圖。如圖所示，汲極場板140可以包括三個板401、402和403，其中板401和403與板402電分離，且板402電連接到汲極104。板402包括填充接觸開口區域130的金屬層，而板401和403分別包括填充兩個SiN接觸開口131的金屬層。

在實施例中，寬度D10、D11和D12類似於第9圖中的寬度D5、D3和D4，每個約為1μm。同樣地，分別與D2和D1相似的長度D13和D14分別為約1μm。

如第10圖所示，汲極場板401、402和403的側面可以互相叉合。例如，與叉指部分的突出/凹陷部分相關的長度D15至D17和D19至D23可以分別為約1μm。長度D18是在x方向上汲極104的邊緣和接觸開口區域130的邊緣之間的距離，可以為約5μm。

在實施例中，汲極場板140、401、402和403可以具有其他合適的形狀，使得M-S蕭特基結構可以具有控制Cgd及/或Cgs(閘極和源極之間的邊緣電容)的預期電容。在實施例中，可以調節汲極場板的形狀和汲極場板與汲極104的邊緣之間的距離，以實現預期的電容。在實施例中，叉指型電容對於DC訊號是開放的，但是對於RF訊號變得電性短路，這導致叉指型電容在響應RF訊號時選擇性地工作。應當注意，汲極場板142和SiN接觸開口135的俯視圖具有與 第9和10圖相同的構造，即汲極場板142可以具有與汲極場板140相同的形狀，或汲極場板142可以具有與金屬板401、402和403相似的三個金屬板。

第11圖係繪示根據本發明的實施例用於在電晶體元件上鍍覆金屬層的示例性製程。如圖所示，金屬元件160、162和164可以透過諸如Au電鍍製程的電鍍製程沉積在汲極和源極上，使得元件可以透過空氣橋或接合接墊製程電連接。

第12和13圖係繪示根據本發明的實施例沉積電絕緣層166和絕緣層166的蝕刻部分的示例性製程。如圖所示，絕緣層166被部分蝕刻，使得金屬元件(接合接墊)160、162和164分別具有用於將導線連接到其上的接觸開口170、172和174。例如，在實施例中，線的端部可以接合到接觸開口170(線接合)，使得來自/傳送到線的電訊號可以經由金屬元件(接合接墊)和汲極場板140傳送到/來自汲極104。

第14至24圖係繪示基板100和磊晶層102的背面(底側)的處理。第14圖係繪示根據本發明的實施例用於使晶圓變薄的示例性製程。如圖所示，可以透過諸如研磨和拋光的合適製程來薄化基板100，以便於促進HEMT組裝到封裝和背面製程，例如貫孔的產生和分離。

第15圖係繪示根據本發明的實施例用於基板蝕刻的示例性製程。如圖所示，可以透過合適的製程(例如乾蝕刻或濕蝕刻)移除主動區203下方的基板100的一部分。在這裡，主動區203是指在工作時產生熱能的主動半導體元件例如汲極、閘極和源極之下的區域。然後，如第16圖所示，諸如SiN層的電絕緣層204可以沉積在基板的背面(或底部)表面上。

第17圖係繪示根據本發明的實施例用於產生貫孔306的示例性過程。如圖所示，在實施例中，貫孔306可以延伸到源極106的底側。如圖所示， 絕緣層204和磊晶層102可以透過合適的蝕刻製程蝕刻以形成貫孔306，其中貫孔306可以是狹縫貫孔。

第18圖係繪示根據本發明的實施例在基板的背面上沉積金屬層206的示例性製程。在實施例中，濺射製程可用於沉積由Ti/Au形成的金屬層，例如，在基板的背面上方沉積，儘管其它合適的製程可用於沉積金屬層206。

第19圖係繪示根據本發明的實施例在基板的背面上電鍍金屬層208的示例性製程。在實施例中，金屬層206可以是用於金屬層208的晶種層。在實施例中，可以透過合適的製程(例如電鍍製程)沉積金屬層208，且金屬層208可以具有複合金屬結構，如Cu/Au/Cu/Au和Cu/Ag/Au。

第20圖係繪示根據本發明的實施例將焊料膏220施加到基板背面的示例性製程。如圖所示，焊料膏220可以在主動區203下方填充貫孔306以及基板100的凹部。

如上所述，在沉積金屬層206和208之前，主動區203下方的基板部分可以被移除。由於諸如Si或藍寶石的基板材料可能具有比金屬層206和208更低的熱導率，第15至20圖的製程可以增加HEMT的導熱性，從而降低主動區203中的電晶體元件的Tj。同樣地，由於典型的基板材料具有比SiN更低的電絕緣性，背面處理增加了電絕緣性，從而減少了電晶體元件的體漏電流。

第21圖係繪示根據本發明的實施例HEMT晶圓的背面處理的示例性製程。第21圖中的HEMT類似第17圖中的HEMT，不同之處在於，第21圖中的HEMT具有可以透過空氣橋(第21圖中未繪示)彼此連接的多個源極310、314和318。例如，在實施例中，貫孔302和304可以將源極310和318電性連接到HEMT的底側，其中貫孔302和304可以位於主動區309的外部。如圖所示，絕緣層(例 如SiN層)301、基板300、磊晶層305和離子植入區307可以透過合適的蝕刻製程蝕刻以形成貫孔302和304。

應當注意，第21圖中僅繪示三個源極。然而，對於所屬技術領域中具有通常知識者，顯而易見的是，其他合適數量的源極可以透過空氣橋彼此連接。此外，第21圖中僅繪示兩個一般的貫孔，但亦可以形成其他合適數量的貫孔。

第22圖係繪示根據本發明的實施例在基板的背面上沉積金屬層330的示例性製程。在實施例中，可以使用濺射製程將例如由Ti/Au形成的金屬層沉積在基板的背面上。

第23圖係繪示根據本發明的實施例在基板的背面上沉積金屬層332的示例性製程。在實施例中，金屬層330可以是金屬層332的晶種層。在實施例中，可以透過合適的製程(例如電鍍製程)沉積金屬層332，且金屬層332可以具有複合金屬結構，如Cu/Au/Cu/Au和Cu/Ag/Au。

第24圖係繪示根據本發明的實施例將焊料膏334施加到晶片的背面的示例性製程。如圖所示，焊料膏334可以填充主動區309下方的貫孔302和304以及基板300的凹陷部分。

本揭露的實施例包括在主動區203或309下方移除(蝕刻)一部分的基板100或300並沉積金屬層的製程。由於金屬層具有比典型基板材料更好的導熱性，所以這些製程可能會增加HEMT元件在運作過程中產生的熱的消散。

本揭露的實施例包括在主動區下方移除(蝕刻)一部分的基板以沉積金屬層，並將焊料膏220或334施加到背面的製程，其避免形成空氣空隙，從而增強HEMT元件的熱傳導特性並降低HEMT元件的接面溫度。

本揭露的實施例包括在主動區下方移除(蝕刻)一部分的基板並沉積SiN層204或301的製程。由於SiN層具有比典型基板材料更好的電絕緣性能，該過程可能會降低HEMT元件的體漏電流。

在實施例中，第20和24圖中的每個HEMT可以從晶圓切割(單一化)並透過加熱(即回流)焊料膏220或334而附接到封裝(第20和24圖中未繪示)。相反地，在常見的方法中，包含共熔金屬的焊料膏在晶片附接之前被塗覆在陶瓷封裝或引線框架上。因此，在實施例中，不需要常見的共熔材料的預成形，從而減少至少一製造步驟，進而減少製造成本。在實施例中，可以使用表面安裝元件(SMD)回流方法將晶片附接到封裝。

結合第1至24圖所描述的一個或多個製程可以由電腦軟體執行。應當注意，本揭露的實施例還可以涉及具有非瞬時有形計算機可讀裝置的計算機產品，其上具有用於執行各種計算機實現的操作的計算機代碼。工具和計算機代碼可以是為了本揭露的目的而特別設計和建構的，或者它們可以是所屬技術領域中具有通常知識者已知或可用的種類。有形的計算機可讀工具的實例包括但不限於：磁性工具諸如硬碟、軟性磁碟機和磁帶；光學工具諸如CD-ROM和全像裝置；磁光裝置；以及專門用於儲存或儲存且執行程序碼的硬體裝置，例如特殊應用積體電路(ASIC)、可編程邏輯裝置(PLD)、快閃記憶體以及ROM和RAM裝置。計算機代碼的示例包括諸如由編譯程式產生的指令碼和包含由使用翻譯器的計算機執行的較高級代碼的文件。本揭露的實施例可以全部或部分地實現為機器可執行指令，其可以在由製程設備執行的程式模組中。程式模組的示例包括程式庫、程式、例程、目的、元件和數據結構。在分佈式計算環境中，程式模組可以物理地位於本地、遠程或兩者皆是的設置中。

所屬技術領域中具有通常知識者應當理解，本揭露的關鍵在於沒有使用計算機系統或程式語言即可實現。所屬技術領域中具有通常知識者亦應理解，上述許多元件可以在物理上及/或功能上分成子模組或組合在一起。

對於所屬技術領域中具有通常知識者而言，應理解前述示例和實施例是示例性的，而不是限制本揭露的範圍。意旨本揭露的真實精神和範圍內所包括的所有排列、增強、等效物、組合和改進對閱讀本說明書和研究附圖之後的所屬技術領域中具有通常知識者是顯而易見的。

100:基板

104、108:汲極

106:源極

110:絕緣層

112:植入部

118:閘極

120:鈍化層

140、142:汲極場板

144、146:閘極場板

Claims (18)

1. 一種半導體電晶體，其包含：一磊晶層；一汲極，係形成於該磊晶層上，使該汲極之底部表面直接接觸該磊晶層；一絕緣層，係形成於該磊晶層上，並且在該汲極之頂部表面上的一第一接觸開口區域外，覆蓋該汲極；以及一汲極場板，係以導電材料形成，並且設置在該絕緣層的部分區域及該第一接觸開口區域上，從而能夠在該第一接觸開口區域直接接觸該汲極，該汲極場板具有延伸至該汲極之一投影區域外的一投影區域；其中，該鈍化層及該絕緣層具有設置於該汲極側面之至少一第二接觸開口區域，並且該汲極場板係形成於該至少一第二接觸開口區域上，從而能夠在該至少一第二接觸開口區域直接接觸該磊晶層；其中，該汲極場板透過該至少一第二接觸開口區域接觸之該磊晶層與該汲極之底部表面接觸之該磊晶層係位於同一平面之同一層。
2. 如申請專利範圍第1項所述之半導體電晶體，其進一步包含一鈍化層，係以電性絕緣材料形成，並且設置在該絕緣層及該汲極場板之間，並且在該汲極之頂部表面上的該第一接觸開口區域外，覆蓋該汲極。
3. 如申請專利範圍第1項所述之半導體電晶體，其中，該磊晶 層包含氮化鎵，以及該半導體電晶體係為一高速電子遷移率電晶體(HEMT)。
4. 如申請專利範圍第1項所述之半導體電晶體，其進一步包含：一閘極，係形成於該磊晶層上，該絕緣層係覆蓋該閘極之頂部表面；以及一閘極場板，係形成於該絕緣層上，並且設置在該閘極上方。
5. 如申請專利範圍第1項所述之半導體電晶體，其進一步包含：一金屬元件，係直接設置在該汲極場板上；以及一絕緣層，係覆蓋該金屬元件，並且包含在該金屬元件之頂部表面上之一接觸開口區域。
6. 一種半導體電晶體，其包含：一磊晶層；一汲極，係形成於該磊晶層上，使該汲極之底部表面直接接觸該磊晶層；一絕緣層，係形成於該磊晶層及該汲極上，該絕緣層具有在該汲極之頂部表面上之一第一接觸開口區域，以及在該磊晶層之頂部表面上之一第二接觸開口區域；以及一汲極場板，係包含一第一金屬板及一第二金屬板，該第一金屬板係設置在該絕緣層的部分區域及該第一接觸開口區域上，從而能夠在該第一接觸開口區域直接接觸該汲極，該第二金屬板係設置在該絕緣層之部分區域及該第二接觸開口 區域上，從而能夠直接接觸該磊晶層，該第一金屬板與該第二金屬板係彼此電性分離；其中，該第二金屬板透過該第二接觸開口區域接觸之該磊晶層與該汲極之底部表面接觸之該磊晶層係位於同一平面之同一層。
7. 如申請專利範圍第6項所述之半導體電晶體，其中，該第一金屬板與該第二金屬板具有以叉指方式設置的凸出及凹陷部分。
8. 如申請專利範圍第6項所述之半導體電晶體，其進一步包含：一鈍化層，係以電性絕緣材料形成，並且設置在該絕緣層及該汲極場板之間。
9. 如申請專利範圍第6項所述之半導體電晶體，其中，該磊晶層包含氮化鎵，並且該半導體電晶體係為一高速電子遷移率電晶體(HEMT)。
10. 如申請專利範圍第6項所述之半導體電晶體，其進一步包含：一閘極，係形成於該磊晶層上，該絕緣層係覆蓋該閘極之頂部表面；以及一閘極場板，係形成於該絕緣層上，並且設置在該閘極上方。
11. 如申請專利範圍第6項所述之半導體電晶體，其進一步包含：一金屬元件，係直接設置在該汲極場板上；以及 一絕緣層，係覆蓋該金屬元件，並且具有在該金屬元件之頂部表面上之一接觸開口區域。
12. 一種加工一半導體電晶體之方法，該半導體電晶體包含一基板；設置於該基板上之一磊晶層；以及形成在該磊晶層上之複數個電晶體元件，該方法係包含：移除該基板的一部分，該基板係設置在複數個電晶體元件之一部分之下的區域之外的一區域，從而能夠將該磊晶層之底部表面的一部分暴露出來；在該磊晶層之底部表面的暴露部分上以及未移除的該基板上形成一絕緣層，該絕緣層係以電性絕緣材料形成；形成至少一貫孔，係對應該複數個電晶體元件之至少一，由該絕緣層之底部表面經由該絕緣層、該磊晶層垂直延伸至該複數個電晶體元件之至少一的一底部表面；以及沉積至少一金屬層在該絕緣層之底部表面上、在該貫孔的側壁上，以及在至少一該複數個電晶體元件的該底部表面上，使該至少一金屬層直接接觸該貫孔之側壁的該磊晶層及該電晶體元件的該底部表面。
13. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其進一步包含：在至少一金屬層之底部表面上施加一焊料膏。
14. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中，該沉積至少一金屬層之步驟係包含：沉積一第一金屬層在該絕緣層之底部表面上，在該貫孔的側壁上，以及在各該複數個電晶體元件的該底部表面上；以及 在該第一金屬層之一底部表面上沉積一第二金屬層。
15. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中，該至少一金屬層相較於該基板具有一較高之熱傳導率。
16. 一種半導體電晶體，其包含：一磊晶層；複數個電晶體元件，係形成於該磊晶層之一頂部表面上；一基板，係形成於該磊晶層之一底部表面上，並且設置在該複數個電晶體元件之一部分的下方的區域之外的一區域內；一絕緣層，係以電性絕緣材料形成，並且設置在該基板之一底部表面上及該磊晶層之一部分底部表面上；至少一貫孔，係從該絕緣層之一底部表面，穿過該磊晶層，延伸到該複數個電晶體元件之至少一之一底部表面；至少一金屬層，係形成於該絕緣層之一底部表面上，該至少一貫孔之一側壁，以及至少一該複數個電晶體元件之該底部表面上；以及一焊料膏，係形成於該至少一金屬層之一底部表面。
17. 如申請專利範圍第16項所述之半導體電晶體，其中，該至少一金屬層係包含：一第一金屬層，係形成於該基板之該底部表面，該至少一貫孔之該側壁，以及至少一該複數個電晶體元件之該底部表面上；以及一第二金屬層，係形成於該第一金屬層之一底部表面上。
18. 如申請專利範圍第16項所述之半導體電晶體，其中，該半 導體電晶體係為一高速電子遷移率電晶體(HEMT)。

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