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公開番号2025121074
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-19
出願番号2024016273
出願日2024-02-06
発明の名称窒化物半導体装置
出願人ローム株式会社
代理人個人,個人
主分類H10D 30/47 20250101AFI20250812BHJP()
要約【課題】低オン抵抗化を図ること。
【解決手段】窒化物半導体装置10Aは、半導体基板32の第1基板面32Aに配置され、トランジスタが形成された素子領域A1と、素子領域A1を囲む周辺領域A2と、を含む窒化物半導体層34と、窒化物半導体層34の上に配置された第1絶縁層36と、半導体基板32の第2基板面32Bに配置された第2絶縁層38と、を備えたチップ20Aを含む。チップ20Aは、平面視で、第1絶縁層36の表面36Aに周辺領域A2と重なる位置に配置された第1パッド60と、第2絶縁層38の表面38Aに第1パッド60と重なる位置に配置された第2パッド70と、第1パッド60および第2パッド70と重なる位置に配置された貫通孔40内に配置され、第1パッド60と第2パッド70とを電気的に接続する貫通配線50と、を含む。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
第１基板面、および前記第１基板面と反対側の第２基板面を含む半導体基板と、
前記第１基板面に配置され、トランジスタが形成された素子領域と、前記素子領域を囲む周辺領域と、を含む窒化物半導体層と、
前記窒化物半導体層の上に配置された第１絶縁層と、
前記第２基板面に配置された第２絶縁層と、
を備えたチップを含み、
前記チップは、
前記第１絶縁層の表面に、平面視で前記周辺領域と重なる位置に配置された第１パッドと、
前記第２絶縁層の表面に、平面視で前記第１パッドと重なる位置に配置された第２パッドと、
平面視において前記第１パッドおよび前記第２パッドと重なる位置に配置され、前記第１絶縁層、前記窒化物半導体層、前記半導体基板、および前記第２絶縁層を貫通する貫通孔と、
前記貫通孔内に配置され、前記第１パッドと前記第２パッドとを電気的に接続する貫通配線と、
を含む、窒化物半導体装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記第１パッドは、前記トランジスタと電気的に接続され、前記第１絶縁層の表面において互いに離隔して配置された第１ゲートパッドと第１ソースパッドと第１ドレインパッドとを含み、
前記第２パッドは、前記第２絶縁層の表面において互いに離隔して配置された第２ゲートパッドと第２ソースパッドと第２ドレインパッドとを含み、
前記第２ゲートパッドは、前記第１ゲートパッドと重なる位置に配置され、
前記第２ソースパッドは、前記第１ソースパッドと重なる位置に配置され、
前記第２ドレインパッドは、前記第１ドレインパッドと重なる位置に配置され、
前記貫通孔は、
前記第１ゲートパッドおよび前記第２ゲートパッドと重なる位置に配置されたゲート貫通孔と、
前記第１ソースパッドおよび前記第２ソースパッドと重なる位置に配置されたソース貫通孔と、
前記第１ドレインパッドおよび前記第２ドレインパッドと重なる位置に配置されたドレイン貫通孔と、を含み、
前記貫通配線は、
前記ゲート貫通孔内に配置され、前記第１ゲートパッドと前記第２ゲートパッドとを電気的に接続するゲート貫通配線と、
前記ソース貫通孔内に配置され、前記第１ソースパッドと前記第２ソースパッドとを電気的に接続するソース貫通配線と、
前記ドレイン貫通孔内に配置され、前記第１ドレインパッドと前記第２ドレインパッドとを電気的に接続するドレイン貫通配線と、を含む、
請求項１に記載の窒化物半導体装置。
【請求項３】
前記ゲート貫通孔および前記ドレイン貫通孔の内面には絶縁膜が設けられ、
前記ゲート貫通配線は、前記ゲート貫通孔の前記絶縁膜により囲まれており、
前記ドレイン貫通配線は、前記ドレイン貫通孔の前記絶縁膜により囲まれている、
請求項２に記載の窒化物半導体装置。
【請求項４】
前記ソース貫通配線は、前記ソース貫通孔の内面に接している、
請求項２に記載の窒化物半導体装置。
【請求項５】
前記ソース貫通孔の内面には絶縁膜が設けられ、
前記ソース貫通配線は、前記ソース貫通孔の前記絶縁膜により囲まれている、
請求項２に記載の窒化物半導体装置。
【請求項６】
平面視で前記周辺領域に配置され、前記窒化物半導体層を貫通して前記半導体基板に達するビアホールと、
前記ビアホール内に埋め込まれ、前記第１ソースパッドと前記半導体基板とを電気的に接続する基板接続配線と、
を含む、
請求項５に記載の窒化物半導体装置。
【請求項７】
前記ビアホールの内面には絶縁膜が設けられ、
前記基板接続配線は、前記ビアホールの前記絶縁膜により囲まれている、
請求項６に記載の窒化物半導体装置。
【請求項８】
前記ビアホールは、平面視で前記第１ソースパッドと重なる位置に配置されている、
請求項６に記載の窒化物半導体装置。
【請求項９】
平面視で、前記第１ソースパッドおよび前記第１ドレインパッドは、第１方向において前記素子領域を挟むように配置されており、
前記ソース貫通配線及び前記ドレイン貫通配線は、前記第１方向において前記素子領域を挟むように配置されている、
請求項２に記載の窒化物半導体装置。
【請求項１０】
平面視で、前記第１ゲートパッドは、前記第１ソースパッドおよび前記第１ドレインパッドの少なくとも一方と隣り合って配置されている、
請求項２に記載の窒化物半導体装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、窒化物半導体装置に関するものである。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
現在、窒化ガリウム（ＧａＮ）等のＩＩＩ族窒化物半導体（以下、単に「窒化物半導体」と言う場合がある）を用いた高電子移動度トランジスタ（High Electron Mobility Transistor：ＨＥＭＴ）の製品化が進んでいる。特許文献１は、窒化物半導体装置の一例を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－７３５０６号公報
【０００４】
［概要］
ところで、窒化物半導体装置において、オン抵抗の低減が望まれる場合がある。
【０００５】
本開示の一態様である窒化物半導体装置は、第１基板面、および前記第１基板面と反対側の第２基板面を含む半導体基板と、前記第１基板面に配置され、トランジスタが形成された素子領域と、前記素子領域を囲む周辺領域と、を含む窒化物半導体層と、前記窒化物半導体層の上に配置された第１絶縁層と、前記第２基板面に配置された第２絶縁層と、を備えたチップを含み、前記チップは、前記第１絶縁層の表面に、平面視で前記周辺領域と重なる位置に配置された第１パッドと、前記第２絶縁層の表面に、平面視で前記第１パッドと重なる位置に配置された第２パッドと、平面視において前記第１パッドおよび前記第２パッドと重なる位置に配置され、前記第１絶縁層、前記窒化物半導体層、前記半導体基板、および前記第２絶縁層を貫通する貫通孔と、前記貫通孔内に配置され、前記第１パッドと前記第２パッドとを電気的に接続する貫通配線と、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、第１実施形態にかかる例示的な窒化物半導体装置の概略平面図である。
図２は、図１の窒化物半導体装置を装置上面から視た概略平面図である。
図３は、図１のＦ３－Ｆ３線に沿った概略断面図である。
図４は、図１のＦ４－Ｆ４線に沿った概略断面図である。
図５は、図１のＦ５－Ｆ５線に沿った概略断面図である。
図６は、図１のＦ６－Ｆ６線に沿った概略断面図である。
図７は、図１のＦ７領域の窒化物半導体装置の部分の拡大図である。
図８は、図７のＦ８領域の窒化物半導体装置の部分の拡大図である。
図９は、図８のＦ９－Ｆ９線に沿った概略断面図である。
図１０は、図８のＦ１０－Ｆ１０線に沿った概略断面図である。
図１１は、図１のチップを複数含む窒化物半導体装置を示す概略側面図である。
図１２は、図１１の窒化物半導体装置の構成を説明するための説明図である。
図１３は、第２実施形態にかかる例示的な窒化物半導体装置の概略平面図である。
図１４は、図１３の窒化物半導体装置を実装面から視た概略平面図である。
図１５は、図１３のＦ１５－Ｆ１５線に沿った概略断面図である。
図１６は、図１３のＦ１６－Ｆ１６線に沿った概略断面図である。
図１７は、変更例の窒化物半導体装置の概略断面図である。
図１８は、変更例の窒化物半導体装置の概略平面図である。
図１９は、変更例の窒化物半導体装置の積層状体を示す概略側面図である。
【０００７】
［詳細な説明］
以下、添付図面を参照して本開示の窒化物半導体装置のいくつかの実施形態を説明する。なお、説明を簡単かつ明確にするために、図面に示される構成要素は必ずしも一定の縮尺で描かれていない。また、理解を容易にするために、断面図では、ハッチング線が省略されている場合がある。添付の図面は、本開示の実施形態を例示するに過ぎず、本開示を制限するものとみなされるべきではない。本開示における「第１」、「第２」、「第３」等の用語は、単に対象物を区別するために用いられており、対象物を順位づけするものではない。
【０００８】
以下の詳細な記載は、本開示の例示的な実施形態を具体化する装置、システム、および方法を含む。この詳細な記載は本来説明のためのものに過ぎず、本開示の実施形態またはこのような実施形態の適用および使用を限定することを意図しない。
【０００９】
本明細書において使用される「少なくとも１つ」という表現は、所望の選択肢の「１つ以上」を意味する。一例として、本明細書において使用される「少なくとも１つ」という表現は、選択肢の数が２つであれば「１つの選択肢のみ」または「２つの選択肢の双方」を意味する。他の例として、本明細書において使用される「少なくとも１つ」という表現は、選択肢の数が３つ以上であれば「１つの選択肢のみ」または「２つ以上の任意の選択肢の組み合わせ」を意味する。
【００１０】
（第１実施形態）
以下、図１から図１２を参照して、第１実施形態にかかる例示的な窒化物半導体装置１０Ａを説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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