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전면과 후면을 갖는 기판과;
상기 기판의 전면에 형성된 다층의 질화물층과;
상기 다층의 질화물층 위에 형성되는 소스 전극, 게이트 전극 및 드레인 전극과;
상기 기판의 후면에 상기 소스 전극, 게이트 전극 및 드레인 전극이 형성된 영역을 포함하도록 안쪽으로 방열홈이 형성되고, 상기 방열홈을 포함하여 상기 기판의 후면을 덮도록 형성되며 접지되는 방열층을 갖는 방열 구조와;
상기 소스 전극에 인접한 상기 질화물층을 제거하여 상기 방열층의 상부가 노출되게 비아 홀을 형성하고, 상기 비아 홀을 통하여 상기 소스 전극과 상기 방열층을 연결하는 배선층;을 포함하며,
상기 다층의 질화물층은,
상기 기판의 전면에 형성된 천이층과;
상기 천이층 위에 형성된 버퍼층과;
상기 버퍼층 위에 형성된 GaN층과;
상기 GaN층 위에 형성되어 접합면에 2차원 전자가스층을 형성하는 AlXGa1-XN층;을 포함하며,
상기 버퍼층 위의 상기 GaN층과 AlXGa1-XN층을 식각하여 활성 영역을 메사(mesa) 형태로 형성하고, 상기 활성 영역의 AlXGa1-XN층 위에 상기 소스 전극, 게이트 전극 및 드레인 전극이 형성되고, 상기 비아 홀은 상기 버퍼층에 형성되고,
상기 방열홈은 상기 활성 영역 아래에 상기 활성 영역을 포함하는 크기로 형성되며, 상기 방열홈의 바닥면은 상기 버퍼층의 후면 안쪽에 형성되고,
상기 비아 홀은 상기 활성 영역에 인접한 상기 버퍼층에 형성되고,
상기 배선층은 상기 비아 홀을 포함하여 상기 활성 영역의 외측면을 따라 형성되어 상기 소스 전극에 연결되는 것을 특징으로 하는 방열 구조를 갖는 트랜지스터
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제1항에 있어서, 상기 방열층은,
상기 방열홈에 충전된 것을 특징으로 하는 방열 구조를 갖는 트랜지스터
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6
제5항에 있어서, 상기 방열홈의 바닥면은,
상기 기판의 전면과 상기 버퍼층의 전면 사이에 형성된 것을 특징으로 하는 방열 구조를 갖는 트랜지스터
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7
제6항에 있어서, 상기 방열홈의 바닥면은,
상기 버퍼층의 후면에 가깝게 형성된 것을 특징으로 하는 방열 구조를 갖는 트랜지스터
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8
제6항에 있어서, 상기 방열층은,
Ti, Ni, Au, Pt, Cu 또는 Al 중에 적어도 하나의 금속을 증착하여 형성하는 것을 특징으로 하는 방열 구조를 갖는 트랜지스터
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9
제6항에 있어서,
상기 버퍼층 중간에 형성된 식각 방지층;을 더 포함하며,
상기 식각 방지층의 후면이 노출되게 상기 방열홈을 형성하고, 상기 식각 방지층을 제거하여 상기 비아 홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 방열 구조를 갖는 트랜지스터
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10
제9항에 있어서, 상기 식각 방지층은,
AlXGa1-XN, InXGa1-XN, AlN 또는 InN 중에 하나인 것을 특징으로 하는 방열 구조를 갖는 트랜지스터
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11
기판의 전면에 다층의 질화물층을 형성하는 질화물층 형성 단계와;
상기 다층의 질화물층 위에 소스 전극, 게이트 전극 및 드레인 전극을 형성하는 전극 형성 단계와;
상기 기판의 후면에 상기 소스 전극, 게이트 전극 및 드레인 전극이 형성된 영역을 포함하도록 안쪽으로 방열홈을 형성하고, 상기 방열홈을 포함하여 상기 기판의 후면을 덮도록 형성되어 접지되는 방열층을 형성하는 방열 구조 형성 단계와;
상기 소스 전극에 인접한 상기 질화물층을 제거하여 상기 방열층의 상부가 노출되게 비아 홀을 형성하고, 상기 비아 홀을 통하여 상기 소스 전극과 상기 방열층을 연결하는 배선층을 형성하는 배선층 형성 단계;를 포함하고,
상기 질화물층 형성 단계에서,
상기 기판의 전면에 순차적으로 천이층, 버퍼층, GaN층 및 AlXGa1-XN층을 형성하며, 상기 GaN층과 AlXGa1-XN층의 접합면에 2차원 전자가스층이 형성되고,
상기 전극 형성 단계는,
상기 버퍼층 위의 상기 GaN층과 AlXGa1-XN층을 식각하여 메사(mesa) 형태의 활성 영역으로 형성하는 단계와;
상기 활성 영역의 AlXGa1-XN층 위에 상기 소스 전극, 게이트 전극 및 드레인 전극을 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 방열 구조 형성 단계에서,
상기 방열홈은 상기 활성 영역 아래에 상기 활성 영역을 포함하는 크기로 형성되며, 상기 방열홈의 바닥면이 상기 버퍼층의 후면 안쪽에 형성되고,
상기 배선층 형성 단계는,
상기 소스 전극에 인접한 상기 버퍼층을 제거하여 상기 방열층의 상부가 노출되게 비아 홀을 형성하는 단계;
상기 비아 홀을 통하여 상기 소스 전극과 상기 방열층을 연결하는 배선층을 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 비아 홀은 상기 활성 영역에 인접한 상기 버퍼층에 형성되고,
상기 배선층은 상기 비아 홀을 포함하여 상기 활성 영역의 외측면을 따라 형성되어 상기 소스 전극에 연결되는 것을 특징으로 하는 방열 구조를 갖는 트랜지스터의 제조 방법
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기판의 전면에 다층의 질화물층을 형성하는 질화물층 형성 단계와;
상기 기판의 후면에서 안쪽으로 소스 전극, 게이트 전극 및 드레인 전극이 형성될 영역을 포함하도록 방열홈을 형성하고, 상기 방열홈을 포함하여 상기 기판의 후면을 덮도록 형성되며 접지되는 방열층을 형성하는 방열 구조를 형성하는 방열 구조 형성 단계와;
상기 다층의 질화물층 위에 형성하되, 상기 방열홈이 형성된 영역의 상부에 소스 전극, 게이트 전극 및 드레인 전극을 형성하는 전극 형성 단계와;
상기 소스 전극에 인접한 상기 질화물층을 제거하여 상기 방열층의 상부가 노출되게 비아 홀을 형성하고, 상기 비아 홀을 통하여 상기 소스 전극과 상기 방열층을 연결하는 배선층을 형성하는 배선층 형성 단계;를 포함하며,
상기 질화물층 형성 단계에서,
상기 기판의 전면에 순차적으로 천이층, 버퍼층, GaN층 및 AlXGa1-XN층을 형성하며, 상기 GaN층과 AlXGa1-XN층의 접합면에 2차원 전자가스층이 형성되고,
상기 전극 형성 단계는,
상기 버퍼층 위의 상기 GaN층과 AlXGa1-XN층을 식각하여 메사(mesa) 형태의 활성 영역으로 형성하는 단계와;
상기 활성 영역의 AlXGa1-XN층 위에 상기 소스 전극, 게이트 전극 및 드레인 전극을 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 방열 구조 형성 단계에서,
상기 방열홈은 상기 활성 영역 아래에 상기 활성 영역을 포함하는 크기로 형성되며, 상기 방열홈의 바닥면이 상기 버퍼층의 후면 안쪽에 형성되고,
상기 배선층 형성 단계는,
상기 소스 전극에 인접한 상기 버퍼층을 제거하여 상기 방열층의 상부가 노출되게 비아 홀을 형성하는 단계;
상기 비아 홀을 통하여 상기 소스 전극과 상기 방열층을 연결하는 배선층을 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 비아 홀은 상기 활성 영역에 인접한 상기 버퍼층에 형성되고,
상기 배선층은 상기 비아 홀을 포함하여 상기 활성 영역의 외측면을 따라 형성되어 상기 소스 전극에 연결되는 것을 특징으로 하는 방열 구조를 갖는 트랜지스터의 제조 방법
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제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 방열 구조 형성 단계에서,
상기 방열층을 상기 방열홈에 충전하는 것을 특징으로 하는 방열 구조를 갖는 트랜지스터의 제조 방법
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14
제13항에 있어서, 상기 방열 구조 형성 단계에서,
Ti, Ni, Au, Pt, Cu 또는 Al 중에 적어도 하나의 금속을 증착하여 상기 방열층을 형성하는 것을 특징으로 하는 방열 구조를 갖는 트랜지스터의 제조 방법
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제14항에 있어서, 상기 방열 구조 형성 단계에서,
상기 방열홈의 바닥면은 상기 버퍼층의 후면에 가깝게 형성하는 것을 특징으로 하는 방열 구조를 갖는 트랜지스터의 제조 방법
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제16항에 있어서, 상기 질화물층 형성 단계는,
상기 버퍼층 중간에 식각 방지층을 형성하는 단계;를 더 포함하며,
상기 방열 구조 형성 단계에서 상기 식각 방지층의 후면이 노출되게 상기 방열홈을 형성하고,
상기 배선층 형성 단계에서 상기 식각 방지층을 제거하여 상기 비아 홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 방열 구조를 갖는 트랜지스터의 제조 방법
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