(57)【要約】高電子移動度トランジスタ等のトランジスタを複数製造する方法であって、各トランジスタが１つの共通基板上に複数のエピタキシャル層を備えており、（ａ）複数のエピタキシャル層の第１の表面に複数のソースコンタクトを形成するステップと、（ｂ）第１の表面に少なくとも１つのドレインコンタクトを形成するステップと、（ｃ）第１の表面に少なくとも１つのゲートコンタクトを形成するステップと、（ｄ）ゲートコンタクト、ソースコンタクト及びドレインコンタクトの上及び間に少なくとも１つの絶縁層を形成するステップと、（ｅ）ソースコンタクトの接続用の少なくとも１つの絶縁層の少なくとも一部分を覆って導電層を形成するステップと、（ｆ）導電層の上に少なくとも１つのヒートシンク層を形成するステップと、を含む、方法が提供される。【選択図】図１１
2009513014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のトランジスタを製造する方法であって、
各前記トランジスタは、１つの共通基板上に複数のエピタキシャル層を備えており、
前記複数のエピタキシャル層の第１の表面に複数のソースコンタクトを形成するステップと、
前記第１の表面に少なくとも１つのドレインコンタクトを形成するステップと、
前記第１の表面に少なくとも１つのゲートコンタクトを形成するステップと、
前記ゲートコンタクト、前記複数のソースコンタクト及び前記ドレインコンタクトの上及び間に、前記ゲートコンタクト、前記複数のソースコンタクト及び前記ドレインコンタクトを絶縁する少なくとも１つの絶縁層を形成するステップと、
前記少なくとも１つの絶縁層の少なくとも一部分を覆い、且つ貫通して前記複数のソースコンタクトに接続される導電層を形成するステップと、
前記導電層上に少なくとも１つのヒートシンク層を形成するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記トランジスタが高電子移動度トランジスタであり、
前記複数のエピタキシャル層が、窒化ガリウムの層と、窒化アルミニウムガリウムの層と、ｎ＋型窒化アルミニウムガリウムの層と、窒化ガリウムの最終層とを備え、前記第１の表面が前記窒化ガリウムの最終層の上にあり、
前記少なくとも１つの絶縁層が、電気絶縁性でありながら熱伝導性の材料であり、
前記導電層が、前記少なくとも１つの絶縁層内の複数のビアを通って前記複数のソースコンタクトに接続される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記導電層上に、導電性金属の比較的厚い層を形成する、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記比較的厚い層を形成する前に、前記導電層上にシード層を形成する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記シード層が複数のシード層を備え、前記複数のシード層のうちの第１のシード層が前記導電層に形成され、前記第１のシード層の材料が第１の熱膨張率を有し、
前記第１のシード層上に第２のシード層が形成され、前記第２のシード層の材料が、前記第１の熱膨張率よりも大きい第２の熱膨張率を有する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第１のシード層及び前記第２のシード層のうちの１つが、それに形成された層の前記複数のエピタキシャル層内への拡散に対するバリアを提供する拡散バリアである、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記比較的厚い層が、構造支持材、ヒートシンク、放熱器及び接続部からなる群から選択される少なくとも１つである、請求項３〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記共通基板及び前記複数のエピタキシャル層を貫通して前記導電層に至る少なくとも１つのビアを形成し、次に充填することによって、ソース接続を形成する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記共通基板及び前記複数のエピタキシャル層を貫通して前記少なくとも１つのドレインコンタクトに至る少なくとも１つのビアを形成し、次に充填することによって、ドレイン接続を形成する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記共通基板及び前記複数のエピタキシャル層を貫通して前記少なくとも１つのゲートコンタクトに至る少なくとも１つのビアを形成し、次に充填することによって、ゲート接続を形成する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記比較的厚い層を形成した後に前記共通基板を除去するステップと、前記共通基板の代わりに、電気絶縁性且つ熱伝導性の材料の追加の層を形成するステップとをさらに含む、請求項３〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記複数のエピタキシャル層を貫通して前記導電層に至る少なくとも１つのビアを形成し、次に充填することによって、ソース接続を形成する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記複数のエピタキシャル層を貫通して前記少なくとも１つのドレインコンタクトに至る少なくとも１つのビアを形成し、次に充填することによって、ドレイン接続を形成する、請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記複数のエピタキシャル層を貫通して前記少なくとも１つのゲートコンタクトに至る少なくとも１つのビアを形成し、次に充填することによって、ゲート接続を形成する、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記比較的厚い層を形成する前に、パターンめっきを行う、請求項３〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
複数のトランジスタを備え、各前記トランジスタが、
（ａ）  第１の表面を有する複数のエピタキシャル層と、
（ｂ）  すべて前記第１の表面上にある、複数のソースコンタクト、少なくとも１つのドレインコンタクト、及び少なくとも１つのゲートコンタクトと、
（ｃ）  前記複数のソースコンタクト、前記少なくとも１つのドレインコンタクト及び前記少なくとも１つのゲートコンタクトの上及び間にあり、前記ゲートコンタクト、前記複数のソースコンタクト及び前記ドレインコンタクトを絶縁する少なくとも１つの絶縁層と、
（ｄ）  前記少なくとも１つの絶縁層の少なくとも一部分を覆い且つ貫通して前記複数のソースコンタクトに接続される導電層と、
（ｆ）  前記導電層上に少なくとも１つのヒートシンク層と
を備える、装置。
【請求項１７】
前記少なくとも１つのヒートシンク層が、前記導電層によって覆われていない前記少なくとも１つの絶縁層の残部を覆う、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの絶縁層が、電気絶縁性且つ熱伝導性である、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記複数のエピタキシャル層が、窒化ガリウムの層と、窒化アルミニウムガリウムの層と、ｎ＋型窒化アルミニウムガリウムの層と、窒化ガリウムの最終層とを備え、前記第１の表面が前記窒化ガリウムの最終層の上にある、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２０】
前記導電層が、前記少なくとも１つの絶縁層内の複数のビアを通って前記複数のソースコンタクトに接続される、請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２１】
前記導電層上に、導電性金属の比較的厚い層をさらに備える、請求項１６〜２０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２２】
前記導電層と前記比較的厚い層との間に少なくとも１つのシード層をさらに備える、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記シード層が複数のシード層を備え、前記複数のシード層のうちの第１のシード層が前記導電層上にあり、前記第１のシード層の材料が第１の熱膨張率を有し、
前記第１のシード層上に第２のシード層があり、前記第２のシード層の材料が、前記第１の熱膨張率よりも大きい第２の熱膨張率を有する、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記第１のシード層及び前記第２のシード層のうちの１つが、それに形成された層の前記複数のエピタキシャル層内への拡散に対するバリアを提供する拡散バリアである、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記比較的厚い層が、構造支持材、ヒートシンク、放熱器及び接続部からなる群から選択される少なくとも１つである、請求項２１〜２４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２６】
前記共通基板及び前記複数のエピタキシャル層を貫通して前記導電層に至るソース接続をさらに備える、請求項１６〜２５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２７】
前記共通基板及び前記複数のエピタキシャル層を貫通して前記少なくとも１つのドレインコンタクトに至るドレイン接続をさらに備える、請求項１６〜２６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２８】
前記共通基板及び前記複数のエピタキシャル層を貫通して前記少なくとも１つのゲートコンタクトに至るゲート接続をさらに備える、請求項１６〜２７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２９】
前記比較的厚い層が形成された後に、前記共通基板が除去される、請求項１６〜２５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３０】
前記複数のエピタキシャル層を貫通して前記導電層に至るソース接続をさらに備える、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記複数のエピタキシャル層を貫通して少なくとも１つの前記ソースコンタクトに至るドレイン接続をさらに備える、請求項２９又は３０に記載の装置。
【請求項３２】
前記複数のエピタキシャル層を貫通して前記少なくとも１つのゲートコンタクトに至るゲート接続をさらに備える、請求項２９〜３１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３３】
前記少なくとも１つのヒートシンク層が、前記比較的厚い層、前記少なくとも１つのシード層、前記導電層、及び前記少なくとも１つの絶縁層を備える、請求項２２〜２５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３４】
前記トランジスタが高電子移動度トランジスタである、請求項１６〜３３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３５】
前記共通基板の代わりに、電気絶縁性且つ熱伝導性の材料の層をさらに備える、請求項２９〜３２のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はトランジスタの製造に関し、詳細には、これらに限定しないが、窒化ガリウム高電子移動度トランジスタ（「ＨＥＭＴ」）の製造、及びそのように製造されたトランジスタに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＨＥＭＴデバイスが数年前から提案されている。それらは、１チップ当り１００Ｗを超えることがある高出力、１〜４０ＧＨｚとなりうる高周波を扱うことができ、そして６００℃を超える温度で動作することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような動作では熱が多く発生し、すべてのデバイスがそのような温度に耐えられるとは限らず、またＨＥＭＴデバイスは他の様々なデバイスと共に用いられることがあるため、放熱が重要となる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１の好ましい態様によれば、複数のトランジスタを製造する方法であって、各トランジスタは１つの基板上に複数のエピタキシャル層を備えており、
複数のエピタキシャル層の第１の表面に複数のソースコンタクトを形成するステップと、
第１の表面に少なくとも１つのドレインコンタクトを形成するステップと、
第１の表面に少なくとも１つのゲートコンタクトを形成するステップと、
ゲートコンタクト、複数のソースコンタクト及びドレインコンタクトの上及び間に、ゲートコンタクト、複数のソースコンタクト及びドレインコンタクトを絶縁する少なくとも１つの絶縁層を形成するステップと、
少なくとも１つの絶縁層の少なくとも一部分を覆い且つ貫通して複数のソースコンタクトに接続される導電層を形成するステップと、
導電層上に少なくとも１つのヒートシンク層を形成するステップと
を含む方法が提供される。
【０００５】
第２の好ましい態様によれば、複数のトランジスタを備え、各トランジスタが、
第１の表面を有する複数のエピタキシャル層と、
すべて第１の表面上にある、複数のソースコンタクト、少なくとも１つのドレインコンタクト、及び少なくとも１つのゲートコンタクトと、
ゲートコンタクト、複数のソースコンタクト及びドレインコンタクトの上及び間にあり、ゲートコンタクト、複数のソースコンタクト及びドレインコンタクトを絶縁する少なくとも１つの絶縁層と、
少なくとも１つの絶縁層の少なくとも一部分を覆い且つ貫通して複数のソースコンタクトに接続される導電層と、
導電層上に少なくとも１つのヒートシンク層と
を備える、装置が提供される。
【０００６】
トランジスタは、高電子移動度トランジスタとすることができる。複数のエピタキシャル層は、窒化ガリウムの層、窒化アルミニウムガリウムの層、ｎ＋型窒化アルミニウムガリウムの層、及び窒化ガリウムの最終層を備えることができる。第１の表面は、窒化ガリウムの最終層の上にあってもよい。この導電層は、少なくとも１つの絶縁層内の複数のビアを通って複数のソースコンタクトに接続されることができる。この少なくとも１つの絶縁層は、熱伝導性且つ電気絶縁性とすることができる。
【０００７】
熱伝導性金属の比較的厚い層を導電層上に形成してもよい。この比較的厚い層を形成する前に、導電層上に少なくとも１つのシード層を形成することができる。
【０００８】
基板及びエピタキシャル層を貫通してドレインコンタクト、ゲートコンタクト及び導電層に至るビアを形成し、次いで充填することによって、ドレイン接続、ゲート接続及びソース接続をそれぞれ形成することができる。
【０００９】
あるいは、基板を除去し、エピタキシャル層を貫通してドレインコンタクト、ゲートコンタクト、及び導電層に至るビアを形成し、次いで充填することによって、ドレイン接続、ゲート接続、及びソース接続を、それぞれ形成することができる。この場合、基板の代わりに、熱伝導性でありながら電気絶縁性である材料の追加の層を使用してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明が完全に理解され、容易に実用的に実施されることができるよう、以下、本発明の好ましい実施形態を非限定的な例としてのみ、添付の説明図を参照して説明する。
【００１１】
図１は、製造の開始時の構造を示している。サファイヤ基板１は、サファイヤ基板１の上にバッファ層２を有し、そのバッファ層２上にはエピタキシャル層３がある。エピタキシャル層３は、ＧａＮ層４、ＡｌＧａＮ層５、及びｎ＋型ＡｌＧａＮ層６と、最終ＧａＮ層７を備える。
【００１２】
次いで、ソース８及びドレイン９のコンタクトを、最終ＧａＮ層の表面上に形成し（図２）、各トランジスタには１つのソース８及び１つのドレインコンタクト９がある。次いで、ゲートコンタクト１０を、各ソースコンタクト８と各ドレインコンタクト９との間に形成する（図３）。このようにして、各ゲート１０がアクティブ化されたときに、ソースコンタクト８の両側に１つずつある２つのドレイン９に１つのソース８から電流が流れることになる。
【００１３】
図４に示すように、次いで、例えばＡｌＮのパッシベーション層１１などの電気絶縁層を形成して、熱伝導を可能にしながらコンタクト８、９、１０を電気的に絶縁する。層１１は、熱伝導性であることが好ましい。パッシベーション層１１を覆ってレジストを塗布し（図５）、パッシベーション層１１を貫通してソースコンタクト８に至るビア１２を形成し、レジストを除去する。導電性及び熱伝導性の金属の追加の層１３を、パッシベーション層１３を覆うように形成する。この層１６はまた、ビア１２を充填する。これはソースコンタクト８に接続される（図６）。このようにして、コンタクト８、９及び１０はすべて同一平面内になる。
【００１４】
図７に示すように、導電性金属層１３と、導電性金属層１３で覆われていないパッシベーション層１１とを覆うように、少なくとも１つの追加の層１４を形成する。この追加の層１４は、シード層である。
【００１５】
このシード層１４は、複数の層、例えば、異なる金属の３つの層であってもよい。第１のシード層は、導電層１３によく密着するべきであり、クロム又はチタンの層とすることができる。その後に、それぞれタンタル及び銅であってもよい第２層及び第３層が続くことができる。すべてのシード層に、別の材料を使用することができる。この第２のシード層は、第２のシード層上に置かれた銅又は他の材料（例えば、第３のシード層など）がエピタキシャル層３内に拡散することを防ぐ、拡散バリアの役割をすることができる。第３のシード層は、後続の電気めっきのためのシード層の役割をする。
【００１６】
図示の通り、２つの層１５及び層１６があり、層１５は拡散バリアの役割をし、もう一方の層１６はシード層である。
【００１７】
シード層の熱膨張率は、ＧａＮの熱膨張率３．１７とは異なってもよい。コンタクト層１３の熱膨張率はＧａＮの熱膨張率とは異なってもよく（シード層及びコンタクト層の熱膨張率はそれぞれ１４．２及び１３．４である）、層１５及び１６は比較的薄く（数ナノメートル）、下地のＧａＮエピタキシャル層にとって重大な応力の問題をもたらさない。しかし、後で加えられる銅めっきは数百ミクロンにもなる厚さとなることがあり、したがって重大な応力の問題をもたらす可能性がある。このように、シード層は応力を緩和するために用いることができる。これは、以下のうちの１つ又は複数によってなされることができる。
・応力を吸収するのに十分な柔軟性を有すること
・応力を吸収するのに十分な内部スリップ性を有すること
・応力に耐えるのに十分な剛性を有すること
・段階的な熱膨張率を有すること
【００１８】
段階的な熱膨張率の場合は、第１層の熱膨張率が第２層のものより低く、第２層の熱膨張率が第３の層のものより低いといったことが好ましい。例えば、図のように第１層１５を、６．３の熱膨張率を有するタンタルとし、第２層６を、１６．５の熱膨張率を有する銅とすることができる。このように、熱膨張率は、パッシベーション層１３から外側に向かって銅層１８まで段階づけられる。別の選択肢は、温度によって１つの金属層が膨張するともう１つの金属層が収縮するといったように異なる膨張率を有することである。
【００１９】
もし外側の銅層１８がコンタクト層１３とパッシベーション層１１に直接形成されると、それらの熱膨張率の差によりクラッキング、分離、及び／又は不具合が生じることがある。異なる材質の複数のシード層、特にそれぞれが異なる熱膨張率を有する金属を堆積させることにより、熱膨張の応力がシード層を介して拡散され、クラッキング、分離及び／又は不具合の可能性が低くなる。もし１又は複数の中間層がある場合は、この中間層は層１５と層１６の間の膨張率を有し、且つ第１層１５の膨張率から最終層１６の膨張率へと徐々に変化しているべきである。中間層は無くてもよく、あるいは（１、２、３といった）必要又は要望に応じた任意の数の中間層があってもよい。
【００２０】
新たな基板及び／又はヒートシンクとしての役割をする、銅などの比較的厚い金属の層１８のパターンめっきを得るために、厚いレジスト１７のパターンを標準的なフォトリソグラフィによってシード層１５に形成し（図８）、この厚いレジスト１７の間及び上を覆って残る金属１８をめっきし（図９）、単一金属のサポート層１８を形成する。
【００２１】
次いで、例えば、ケリー［Ｍ．Ｋ．ケリー、Ｏ．アンバカー、Ｒ．ディミトロフ、Ｒ．ハリドシュ、Ｍ．シュッツマンの「phys. stat. sol. 」(a) 159, R3 (1997)］に記載されたものなどの周知の技術に従って、サファイヤ基板１の除去又はリフトオフを行う（図１０及び図１１）。この基板１は研磨又はウェットエッチングによって除去してもよい。これにより、ＧａＮ層４の最下面１９が露出される。除去の質を向上するためにも、また構造的強度を得るためにも、エピタキシャル層３をそのまま残しながら基板のリフトオフを行うことが好ましい。除去の際エピタキシャル層３をそのまま残すことにより、エピタキシャル層３の電気的性質及び機械的性質が維持される。
【００２２】
最初の基板１を除去した後は、この厚くめっきされた金属１８は新たな機械的支持材の１つ又は複数としての役割をすることができ、そして半導体デバイスの動作中は、ヒートシンク、放熱部及び接続層のうちの１つ又は複数の役割をすることができる。最終ＧａＮ層７が比較的薄いので、活性層３中に生じた熱をより容易にこの厚い層１８に導くことができる。さらに、層１１、１３及び１４は、それぞれが熱伝導性である。
【００２３】
シード層１４は電気絶縁層でもよいが、優れた熱伝導体、例えばＡｌＮである必要がある。
【００２４】
厚い層１８は寄生容量を生じさせ、寄生容量は動作速度を遅くする。層１８とエピタキシャル層３の間の距離を増やすことによって、この寄生容量は減少する。
【００２５】
この時点で露出されているＧａＮ層４の表面１９にレジスト層を塗布し、エッチングを行って、エピタキシャル層１３を貫通してドレインコンタクト９に至る少なくとも１つのビア２０を形成する（図１２）。次いで、ビア２０を充填して（図１３）、ドレイン接続２１を形成する。図１４は、ドレイン接続２０、ソースコンタクト８、ゲートコンタクト１０を示している。
【００２６】
エピタキシャル層３を貫通してゲートコンタクト１０に至る別のビア２２を形成し（図１５）、このビア２２を充填して、ゲート接続２３を形成する。
【００２７】
図１６は、ゲート接続２３及びドレイン接続２０とソースコンタクト８を示している。
【００２８】
図１７及び図１８は、ソース接続８を得るための同様の工程を示している。エピタキシャル層３を貫通してソースコネクタ層１３に至るビア２４を形成し、このビア２４を充填して、ソース接続２５を形成する。
【００２９】
図１９は、このソース接続２５の図を示している。
【００３０】
次いでエッチングを行って（図２０）、厚いレジスト１７の末端が露出されるまで、エピタキシャル層３、パッシベーション層１１及び導電層１３を貫通するギャップ２６を形成する。次いで、厚いレジスト１７をダイ分割のために除去する。
【００３１】
これにより、接続２０、２３及び２５が残り、デバイスを電気的に接続することができる。あるいは、図２２に示すように、図１７と図１８の工程を回避して上述のダイ分割を行ってもよい。そうすると、ソースコンタクト層１３のための電気的接続は片方又は両方の側２６となる。
【００３２】
要望に応じて、基板１をそのまま残し、例えばレーザーによって穴を開けて、接続２０、２３及び２５を形成することができる。あるいは、図２１に示すように、熱伝導性でありながら電気絶縁性である材料（例えばＡｌＮ）の追加の層２７を、基板１の代わりに加えることができる。
【００３３】
このように、上記ＨＥＭＴデバイスは、デバイスのためのコンタクト、ヒートシンク、熱拡散器及び物理的支持材のうちの１つ又は複数の役割をする比較的厚い金属層１８を備えた状態で用いることができる。パッシベーション層１１、導電層１３、シード層１４及び比較的厚い層１８の組み合わせによる効果は、それらがすべて熱伝導性であるため、それらすべてを組み合わせてエピタキシャル層３から熱を外部へ導き出すこと、及びそれらが組み合わされてヒートシンクとなることである。
【００３４】
以上、本発明を好ましい実施形態に即して詳細に示し説明してきたが、関連技術の当業者には理解されるように、本発明から逸脱することなく、その構成及び設計の細部に様々な改良又は変形を加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】製造工程の第１の段階でのデバイスの略図である。
【図２】製造工程の第２の段階でのデバイスの略図である。
【図３】製造工程の第３の段階でのデバイスの略図である。
【図４】製造工程の第４の段階でのデバイスの略図である。
【図５】製造工程の第５の段階でのデバイスの略図である。
【図６】製造工程の第６の段階でのデバイスの略図である。
【図７】製造工程の第７の段階でのデバイスの略図である。
【図８】製造工程の第８の段階でのデバイスの略図である。
【図９】製造工程の第９の段階でのデバイスの略図である。
【図１０】製造工程の第１０の段階でのデバイスの略図である。
【図１１】製造工程の第１１の段階でのデバイスの略図である。
【図１２】製造工程の第１２の段階でのデバイスの略図である。
【図１３】製造工程の第１３の段階でのデバイスの略図である。
【図１４】図１３の線及び矢印の方向１４−１４に沿った全断面図である。
【図１５】製造工程の第１４の段階でのデバイスの略図である。
【図１６】図１５の線及び矢印の方向１６−１６に沿った全断面図である。
【図１７】製造工程の第１５の段階でのデバイスの略図である。
【図１８】製造工程の第１６の段階でのデバイスの略図である。
【図１９】図１８の線及び矢印の方向１９−１９に沿った全断面図である。
【図２０】製造工程の第１７の段階でのデバイスの略図である。
【図２１】製造工程の最終の段階でのデバイスの略図である。
【図２２】製造工程の代替の最終の段階でのデバイスの略図である。
【図１】
2009513014.tif 000003
【図２】
2009513014.tif 000004
【図３】
2009513014.tif 000005
【図４】
2009513014.tif 000006
【図５】
2009513014.tif 000007
【図６】
2009513014.tif 000008
【図７】
2009513014.tif 000009
【図８】
2009513014.tif 000010
【図９】
2009513014.tif 000011
【図１０】
2009513014.tif 000012
【図１１】
2009513014.tif 000013
【図１２】
2009513014.tif 000014
【図１３】
2009513014.tif 000015
【図１４】
2009513014.tif 000016
【図１５】
2009513014.tif 000017
【図１６】
2009513014.tif 000018
【図１７】
2009513014.tif 000019
【図１８】
2009513014.tif 000020
【図１９】
2009513014.tif 000021
【図２０】
2009513014.tif 000022
【図２１】
2009513014.tif 000023
【図２２】
2009513014.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成19年8月14日(2007.8.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のトランジスタを製造する方法であって、
各前記トランジスタは、１つの共通基板上に複数のエピタキシャル層を備えており、
前記複数のエピタキシャル層の第１の表面に複数のソースコンタクトを形成するステップと、
前記第１の表面に少なくとも１つのドレインコンタクトを形成するステップと、
前記第１の表面に少なくとも１つのゲートコンタクトを形成するステップと、
前記ゲートコンタクト、前記複数のソースコンタクト及び前記ドレインコンタクトの上及び間に、前記ゲートコンタクト、前記複数のソースコンタクト及び前記ドレインコンタクトを絶縁する少なくとも１つの絶縁層を形成するステップと、
前記少なくとも１つの絶縁層の少なくとも一部分を覆い、且つ貫通して前記複数のソースコンタクトに接続される導電層を形成するステップと、
前記導電層上に少なくとも１つのシード層を形成するステップと、
前記シード層上に少なくとも１つのヒートシンク層を形成するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記トランジスタが高電子移動度トランジスタであり、
前記複数のエピタキシャル層が、窒化ガリウムの層と、窒化アルミニウムガリウムの層と、ｎ＋型窒化アルミニウムガリウムの層と、窒化ガリウムの最終層とを備え、前記第１の表面が前記窒化ガリウムの最終層の上にあり、
前記少なくとも１つの絶縁層が、電気絶縁性でありながら熱伝導性の材料であり、
前記導電層が、前記少なくとも１つの絶縁層内の複数のビアを通って前記複数のソースコンタクトに接続される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つのヒートシンク層が、前記導電層上に形成された導電性金属の比較的厚い層である、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記シード層が複数のシード層を備え、前記複数のシード層のうちの第１のシード層が前記導電層に形成され、前記第１のシード層の材料が第１の熱膨張率を有し、
前記第１のシード層上に第２のシード層が形成され、前記第２のシード層の材料が、前記第１の熱膨張率よりも大きい第２の熱膨張率を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第１のシード層及び前記第２のシード層のうちの１つが、それに形成された層の前記複数のエピタキシャル層内への拡散に対するバリアを提供する拡散バリアである、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記導電性金属の比較的厚い層が、構造支持材、ヒートシンク、放熱器及び接続部からなる群から選択される少なくとも１つである、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記共通基板及び前記複数のエピタキシャル層を貫通して前記導電層に至る少なくとも１つのビアを形成し、次に充填することによって、ソース接続を形成する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記共通基板及び前記複数のエピタキシャル層を貫通して前記少なくとも１つのドレインコンタクトに至る少なくとも１つのビアを形成し、次に充填することによって、ドレイン接続を形成する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記共通基板及び前記複数のエピタキシャル層を貫通して前記少なくとも１つのゲートコンタクトに至る少なくとも１つのビアを形成し、次に充填することによって、ゲート接続を形成する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのヒートシンク層を形成した後に前記共通基板を除去するステップと、前記共通基板の代わりに、電気絶縁性且つ熱伝導性の材料の追加の層を形成するステップとをさらに含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記複数のエピタキシャル層を貫通して前記導電層に至る少なくとも１つのビアを形成し、次に充填することによって、ソース接続を形成する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記複数のエピタキシャル層を貫通して前記少なくとも１つのドレインコンタクトに至る少なくとも１つのビアを形成し、次に充填することによって、ドレイン接続を形成する、請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記複数のエピタキシャル層を貫通して前記少なくとも１つのゲートコンタクトに至る少なくとも１つのビアを形成し、次に充填することによって、ゲート接続を形成する、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのヒートシンク層を形成する前に、パターンめっきを行う、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
複数のトランジスタを備え、各前記トランジスタが、
（ａ）  第１の表面を有する複数のエピタキシャル層と、
（ｂ）  すべて前記第１の表面上にある、複数のソースコンタクト、少なくとも１つのドレインコンタクト、及び少なくとも１つのゲートコンタクトと、
（ｃ）  前記複数のソースコンタクト、前記少なくとも１つのドレインコンタクト及び前記少なくとも１つのゲートコンタクトの上及び間にあり、前記ゲートコンタクト、前記複数のソースコンタクト及び前記ドレインコンタクトを絶縁する少なくとも１つの絶縁層と、
（ｄ）  前記少なくとも１つの絶縁層の少なくとも一部分を覆い且つ貫通して前記複数のソースコンタクトに接続される導電層と、
（ｆ）  前記導電層上に少なくとも１つのヒートシンク層と、
（ｇ）  前記導電層と前記少なくとも１つのヒートシンク層との間に少なくとも１つのシード層と
を備える、装置。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのヒートシンク層が、前記導電層によって覆われていない前記少なくとも１つの絶縁層と前記導電層とを覆う、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの絶縁層が、電気絶縁性且つ熱伝導性である、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記複数のエピタキシャル層が、窒化ガリウムの層と、窒化アルミニウムガリウムの層と、ｎ＋型窒化アルミニウムガリウムの層と、窒化ガリウムの最終層とを備え、前記第１の表面が前記窒化ガリウムの最終層の上にある、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１９】
前記導電層が、前記少なくとも１つの絶縁層内の複数のビアを通って前記複数のソースコンタクトに接続される、請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２０】
前記少なくとも１つのヒートシンク層が、前記導電層上にある導電性金属の比較的厚い層である、請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２１】
前記シード層が複数のシード層を備え、前記複数のシード層のうちの第１のシード層が前記導電層上にあり、前記第１のシード層の材料が第１の熱膨張率を有し、
前記第１のシード層上に第２のシード層があり、前記第２のシード層の材料が、前記第１の熱膨張率よりも大きい第２の熱膨張率を有する、請求項１５〜２０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２２】
前記第１のシード層及び前記第２のシード層のうちの１つが、それに形成された層の前記複数のエピタキシャル層内への拡散に対するバリアを提供する拡散バリアである、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記比較的厚い層が、構造支持材、ヒートシンク、放熱器及び接続部からなる群から選択される少なくとも１つである、請求項２０に記載の装置。
【請求項２４】
前記共通基板及び前記複数のエピタキシャル層を貫通して前記導電層に至るソース接続をさらに備える、請求項１５〜２３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２５】
前記共通基板及び前記複数のエピタキシャル層を貫通して前記少なくとも１つのドレインコンタクトに至るドレイン接続をさらに備える、請求項１５〜２４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２６】
前記共通基板及び前記複数のエピタキシャル層を貫通して前記少なくとも１つのゲートコンタクトに至るゲート接続をさらに備える、請求項１５〜２５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２７】
前記導電性金属の比較的厚い層が形成された後に、前記共通基板が除去される、請求項２０〜２３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２８】
前記複数のエピタキシャル層を貫通して前記導電層に至るソース接続をさらに備える、請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記複数のエピタキシャル層を貫通して少なくとも１つの前記ソースコンタクトに至るドレイン接続をさらに備える、請求項２７又は２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記複数のエピタキシャル層を貫通して前記少なくとも１つのゲートコンタクトに至るゲート接続をさらに備える、請求項２７〜２９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３１】
前記少なくとも１つのヒートシンク層が、前記導電性金属の比較的厚い層、前記少なくとも１つのシード層、前記導電層、及び前記少なくとも１つの絶縁層を備える、請求項２１〜２３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３２】
前記トランジスタが高電子移動度トランジスタである、請求項１５〜３１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３３】
前記共通基板の代わりに、電気絶縁性且つ熱伝導性の材料の層をさらに備える、請求項２７〜３０のいずれか一項に記載の装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
図４に示すように、次いで、例えばＡｌＮのパッシベーション層１１などの電気絶縁層を形成して、熱伝導を可能にしながらコンタクト８、９、１０を電気的に絶縁する。層１１は、熱伝導性であることが好ましい。パッシベーション層１１を覆ってレジストを塗布し（図５）、パッシベーション層１１を貫通してソースコンタクト８に至るビア１２を形成し、レジストを除去する。導電性及び熱伝導性の金属の追加の層１３を、パッシベーション層１１を覆うように形成する。この層１３はまた、ビア１２を充填する。これはソースコンタクト８に接続される（図６）。このようにして、コンタクト８、９及び１０はすべて同一平面内になる。
【国際調査報告】
2009513014.tif 000025
2009513014.tif 000026
2009513014.tif 000027