TWI653760B - 半導體裝置 - Google Patents

Abstract

一種半導體裝置包含主動層、源極電極、汲極電極、閘極電極、第一絕緣層、第二絕緣層、第一源極墊與第一汲極墊。源極電極、汲極電極與閘極電極置於主動層上。第一絕緣層置於源極電極、汲極電極與閘極電極上。第二絕緣層置於第一絕緣層上。第一源極墊電性連接源極電極且包含第一下源極分支與第一源極本體。第一下源極分支置於第一絕緣層與第二絕緣層之間。第一源極本體置於第二絕緣層上。第一汲極墊電性連接汲極電極且包含第一下汲極分支與第一汲極本體。第一下汲極分支置於第一絕緣層與第二絕緣層之間。第一汲極本體置於第二絕緣層上。

Description

半導體裝置

本發明是有關於一種半導體裝置。

氮化物半導體(nitride semiconductor)具有高崩潰電場與高電子飽和速度，因此，氮化物半導體被期望為製作具有高崩潰電壓與低導通電阻之半導體裝置的半導體材料。許多使用氮化物相關半導體之半導體裝置具有異質結構物。異質結構物係由具不同能隙之氮化物半導體所組成，並於界面生成二維電子氣(two-dimensional electron gas layer)。具有異質結構物之半導體裝置可達成低導通電阻。此種半導體裝置被稱為高電子遷移率電晶體(High Electron Mobility Transistors, HEMT)。

本揭露之一態樣提供一種半導體裝置，包含主動層、至少一源極電極、至少一汲極電極、至少一閘極電極、第一絕緣層、第二絕緣層、第一源極墊與第一汲極墊。主動層具有主動區。源極電極與汲極電極置於主動層的主動區上，且沿著第一方向排列。閘極電極置於主動層的主動區上，且置於源極電極與汲極電極之間。第一絕緣層置於源極電極、汲極電極與閘極電極上。第二絕緣層置於第一絕緣層上。第一源極墊電性連接源極電極且包含至少一第一下源極分支與第一源極本體。第一下源極分支沿著第二方向延伸，置於第一絕緣層與第二絕緣層之間，且置該源極電極上。第二方向不同於第一方向。第一源極本體置於第二絕緣層與主動層的主動區上，且沿著第一方向延伸。第一汲極墊電性連接汲極電極且包含至少一第一下汲極分支與第一汲極本體。第一下汲極分支沿著第二方向延伸，置於第一絕緣層與第二絕緣層之間，且置於汲極電極上。第一汲極本體置於第二絕緣層與主動層的主動區上且沿著第一方向延伸。

在一或多個實施方式中，第一源極墊更包含第一上源極分支，置於第二絕緣層與第一下源極分支上，且自第一源極本體突出。

在一或多個實施方式中，第一汲極墊更包含第一上汲極分支，置於第二絕緣層與第一下汲極分支上，且自第一汲極本體突出。

在一或多個實施方式中，第一下源極分支的數量為複數個，且第一下源極分支彼此隔開。

在一或多個實施方式中，第一下汲極分支的數量為複數個，且第一下汲極分支彼此隔開。

在一或多個實施方式中，源極電極與第一汲極墊的第一汲極本體之間形成一空間，且第一下源極分支置於空間之外。

在一或多個實施方式中，第一絕緣層與第二絕緣層的總厚度大於4微米。

在一或多個實施方式中，第一源極墊為複數個，第一源極墊置於第一絕緣層與主動層的主動區上。

在一或多個實施方式中，第一汲極本體為複數個，第一汲極墊置於第一絕緣層與主動層的主動區上且與些第一源極墊沿著第二方向交替排列。

在一或多個實施方式中，第一源極墊於主動層的正投影形成一源極墊區域，且汲極電極於主動層的正投影形成一汲極區域。源極墊區域重疊至少部分的汲極區域，且源極墊區域與汲極區域的重疊區域的面積小於或等於40%的汲極區域的面積。

在一或多個實施方式中，半導體裝置更包含第三絕緣層，置於第一絕緣層與主動層之間。源極電極包含下源極部與上源極部。下源極部置於第三絕緣層與主動層之間。上源極部置於第一絕緣層與第三絕緣層之間。下源極部電性連接至上源極部。

在一或多個實施方式中，汲極電極包含下汲極部與上汲極部。下汲極部置於第三絕緣層與主動層之間。上汲極部置於第一絕緣層與第三絕緣層之間。下汲極部電性連接至上汲極部。

在一或多個實施方式中，半導體裝置更包含第四絕緣層、第二源極墊與第二汲極墊。第四絕緣層置於第一源極墊與第一汲極墊上。第二源極墊置於第四絕緣層上，並電性連接至第一源極墊。第二汲極墊置於第四絕緣層上，並電性連接至第一汲極墊。

在一或多個實施方式中，第二源極墊包含第二源極本體與至少一第二源極分支。第二源極分支突出於第二源極本體且置於第一源極墊的第一源極本體上。

在一或多個實施方式中，第二源極墊更包含第三源極分支，突出於第二源極分支且置於第一源極分支上。

在一或多個實施方式中，半導體裝置更包含貫穿結構，置於第三源極分支與第一源極分支之間，並電性連接第三源極分支與第一源極分支。

在一或多個實施方式中，半導體裝置更包含第四絕緣層、複數個第二源極墊與複數個第二汲極墊。第四絕緣層置於第一源極墊與第一汲極墊上。第二源極墊置於第四絕緣層上且電性連接第一源極墊。第二汲極墊置於第四絕緣層上且電性連接第一源極墊。第二源極墊與第二汲極墊沿著第一方向交替排列。

在一或多個實施方式中，半導體裝置更包含閘極層，置於閘極電極與主動層之間。

在一或多個實施方式中，半導體裝置更包含保護層，置於第一絕緣層與主動層之間。至少部分的保護層置於閘極電極與閘極層之間。

以下將以圖式揭露本發明的複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

第1圖為本發明一實施方式之半導體裝置的上視圖，且第2A圖為沿第1圖的線段A-A的剖面圖。半導體裝置包含主動層110、至少一源極電極120、至少一汲極電極130、至少一閘極電極140、第一絕緣層150、至少一第一源極墊160與至少一第一汲極墊170。為了清楚起見，閘極電極140與第一絕緣層150繪示於第2A圖中，且於第1圖中省略。主動層110具有主動區112。源極電極120與汲極電極130置於主動層110的主動區112上，且沿著第一方向D1排列。閘極電極140置於主動層110的主動區112上，且於源極電極120與汲極電極130之間。第1圖的半導體裝置包含複數個源極電極120與複數個汲極電極130，且複數個閘極電極140分別置於源極電極120與汲極電極130之間。第一絕緣層150置於源極電極120、汲極電極130與閘極電極140上。第一源極墊160置於第一絕緣層150與主動層110的主動區112上。第一源極墊160包含第一源極本體162與至少一第一源極分支164。第一源極本體162置於主動區112、源極電極120與汲極電極130上，且沿著第一方向D1延伸。第一源極分支164電性連接第一源極本體162且置於源極電極120上。第一汲極墊170置於第一絕緣層150與主動層110的主動區112上。第一汲極墊170包含第一汲極本體172與至少一第一汲極分支174。第一汲極本體172置於主動區112、源極電極120與汲極電極130上，且沿著第一方向D1延伸。第一汲極分支174電性連接第一汲極本體172且置於汲極電極130上。在本實施方式中，第一源極分支164與第一汲極分支174置於第一源極本體162與第一汲極本體172之間。另外，半導體裝置可包含閘極墊(未繪示)以連接閘極電極140。

第2B圖為沿著第1圖的線段B-B的剖面圖。在第1圖、第2A圖與第2B圖中，半導體裝置更包含第二絕緣層180，置於第一絕緣層150上。第一源極本體162置於第二絕緣層180上，且第一源極分支164包含下源極分支164b與上源極分支164t。下源極分支164b置於第一絕緣層150與第二絕緣層180之間，且上源極分支164t置於下源極分支164b與第二絕緣層180上且突出於第一源極本體162。換言之，第一源極本體162與數個上源極分支164t為同層結構。在一些實施方式中，第一源極本體162與上源極分支164t為一體成型。上源極分支164t沿著第二方向D2延伸，其中第二方向D2不同於第一方向D1。亦即上源極分支164t與第一源極本體162朝著不同方向延伸。因此，第一源極本體162與上源極分支164t形成一指叉型結構。在一些實施方式中，第二方向D2實質垂直於第一方向D1，然而本揭露不以此為限。另外，上源極分支164t可為長條狀、波浪狀、鋸齒狀、不規則狀或其組合。

在第1圖中，複數個下源極分支164b彼此分開。亦即，第二絕緣層180更置於下源極分支164b之間。下源極分支164b可與上源極分支164t具有相同或相似的形狀。亦即，下源極分支164b可為長條狀、波浪狀、鋸齒狀、不規則狀或其組合。

在第2A圖中，半導體裝置更包含至少一貫穿結構166，置於第二絕緣層180中且於下源極分支164b與上源極分支164t之間。貫穿結構166連接下源極分支164b與上源極分支164t。因此，下源極分支164b可藉由貫穿結構166而電性連接上源極分支164t。另外，半導體裝置更包含至少一貫穿結構168，置於第一絕緣層150中且於下源極分支164b與源極電極120之間。貫穿結構168連接下源極分支164b與源極電極120。因此，下源極分支164b可藉由貫穿結構168而電性連接源極電極120。

第2C圖為沿著第1圖的線段C-C的剖面圖。請參照第1圖、第2A圖與第2C圖。第一汲極本體172置於第二絕緣層180上，且第一汲極分支174包含下汲極分支174b與上汲極分支174t。下汲極分支174b置於第一絕緣層150與第二絕緣層180之間，上汲極分支174t置於下汲極分支174b與第二絕緣層180上，且突出於第一汲極本體172。換言之，第一汲極本體172與數個上汲極分支174t為同層結構。在一些實施方式中，第一汲極本體172與上汲極分支174t為一體成型。上汲極分支174t沿著第二方向D2延伸。亦即上汲極分支174t與第一汲極本體172朝著不同方向延伸。因此，第一汲極本體172與上汲極分支174t形成一指叉型結構。另外，上汲極分支174t可為長條狀、波浪狀、鋸齒狀、不規則狀或其組合。另外，上汲極分支174t與上源極分支164t沿著第一方向D1交替排列。

在第1圖中，複數個下汲極分支174b彼此分開。亦即，第二絕緣層180更置於下汲極分支174b之間。下汲極分支174b可與上汲極分支174t具有相同或相似的形狀。亦即，下汲極分支174b可為長條狀、波浪狀、鋸齒狀、不規則狀或其組合。另外，下汲極分支174b與下源極分支164b沿著第一方向D1交替排列。

在第2A圖中，半導體裝置更包含至少一貫穿結構176，置於第二絕緣層180中且於下汲極分支174b與上汲極分支174t之間。貫穿結構176連接下汲極分支174b與上汲極分支174t。因此，下汲極分支174b可藉由貫穿結構176而電性連接上汲極分支174t。另外，半導體裝置更包含至少一貫穿結構178，置於第一絕緣層150中且於下汲極分支174b與汲極電極130之間。貫穿結構178連接下汲極分支174b與汲極電極130。因此，下汲極分支174b可藉由貫穿結構178而電性連接汲極電極130。

在第2A圖中，半導體裝置更包含第三絕緣層155，置於第一絕緣層150與主動層110之間。源極電極120包含下源極部122、上源極部124與至少一貫穿結構126。下源極部122置於第三絕緣層155與主動層110之間。上源極部124置於第一絕緣層150與第三絕緣層155之間。貫穿結構126置於下源極部122與上源極部124之間。貫穿結構126連接下源極部122與上源極部124之間。因此，下源極部122可藉由貫穿結構126而電性連接至上源極部124。在一些實施方式中，上源極部124更置於閘極電極140上。源極電極120的下源極部122直接接電於主動層110且可為歐姆電極，其具有大的單位電阻。因此，上源極部124，其具有比下源極部122的單位電阻小的單位電阻，置於下源極部122上。如此一來，藉由將上源極部124電性連接至下源極部122，源極電極120整體的電阻值可降低。

另外，汲極電極130包含下汲極部132、上汲極部134與至少一貫穿結構136。下汲極部132置於第三絕緣層155與主動層110之間。上汲極部134置於第一絕緣層150與第三絕緣層155之間。貫穿結構136置於下汲極部132與上汲極部134之間。貫穿結構136連接下汲極部132與上汲極部134之間。因此，下汲極部132可藉由貫穿結構136而電性連接至上汲極部134。汲極電極130的下汲極部132直接接電於主動層110且可為歐姆電極，其具有大的單位電阻。因此，上汲極部134，其具有比下汲極部132的單位電阻小的單位電阻，置於下汲極部132上。如此一來，藉由將上汲極部134電性連接至下汲極部132，汲極電極130整體的電阻值可降低。

請參照第2A圖與第2B圖。汲極電極130與第一源極墊160的第一源極本體162之間形成一空間S1。第一汲極分支174置於空間S1外。亦即，第一汲極分支174非置於汲極電極130與第一源極本體162之間。如此一來，第一源極本體162與汲極電極130之間的距離(參見第2B圖)大於下汲極分支174b與汲極電極130之間的距離(參見第2A圖)。在一些實施方式中，第一絕緣層150與第二絕緣層180的總厚度T大於4微米。如此的結構使得第一源極本體162與汲極電極130之間的電容減少，並且本實施方式的半導體裝置可增加其崩潰電壓。另外，因第一汲極分支174包含上汲極分支174t與下汲極分支174b，汲極的電阻可減少。

請參照第2A圖與第2C圖。源極電極120與第一汲極墊170的第一汲極本體172之間形成一空間S2。第一源極分支164置於空間S2外。亦即，第一源極分支164非置於源極電極120與第一汲極本體172之間。如此一來，第一汲極本體172與源極電極120之間的距離(參見第2C圖)大於下源極分支164b與源極電極120之間的距離(參見第2A圖)。在一些實施方式中，第一絕緣層150與第二絕緣層180的總厚度T大於4微米。如此的結構使得第一汲極本體172與源極電極120之間的電容減少，並且本實施方式的半導體裝置可增加其崩潰電壓。另外，因第一源極分支164包含上源極分支164t與下源極分支164b，源極的電阻可減少。

請參照第1圖與第2B圖。第一源極墊160於主動層110上的正投影形成源極墊區域161，且汲極電極130於主動層110上的正投影形成汲極區域131。源極墊區域161與至少部分的汲極區域131重疊，且源極墊區域161與汲極區域131的重疊區域O1的面積小於或等於40%之汲極區域131的面積。

請參照第1圖與第2C圖。相似的，第一汲極墊170於主動層110上的正投影形成汲極墊區域171，且源極電極120於主動層110上的正投影形成源極區域121。汲極墊區域171與至少部分的源極區域121重疊，且汲極墊區域171與源極區域121的重疊區域O2的面積小於或等於40%之源極區域121的面積。

請參照第1圖與第2A圖。主動層110更包含絕緣區114，包圍主動區112以避免漏電流的產生，因此可增加崩潰電壓。在第1圖中，第一源極墊160與第一汲極墊170完全位於主動區112中。換言之，本實施方式的半導體裝置可沿著絕緣區114裁切。如此一來，絕大多數的主動區112皆可被使用，可不需於額外非主動區中加入容納汲極墊與源極墊之區域，故可有效縮減半導體元件的尺寸，或在同樣的尺寸下，製作能承受更高崩潰電壓或更大導通電流的半導體元件。

請參照第2A圖。在一或多個實施方式中，主動層110包含複數個不同的氮基(nitride-based)半導體層，以於異質接合(heterojunction)處產生二維電子氣(2DEG)，做為導電通道。例如可使用相互疊合的通道層116與阻障層118，其中阻障層118位於通道層116上。在一些實施方式中，通道層116的材質可為氮化鎵(GaN)，而阻障層118的材質可為氮化鎵鋁(AlGaN)，然而本揭露不以此為限。此種結構下，二維電子氣可存在於通道層116與阻障層118之間的界面。因此在半導體裝置處於開啟狀態下，源極電極120與汲極電極130間的導通電流可沿著通道層116與阻障層118之間的界面而流動。另一方面，主動層110可選擇置於一基板105上，此基板105的材質例如為矽(silicon)基板或藍寶石(sapphire)基板，本揭露不以此為限。在一實施方式中，半導體裝置可更包含一緩衝層(未繪示)，置於主動層110與基板105之間。

在本實施方式中，半導體裝置可更包含保護層190，置於主動層110上。保護層190具有至少一源極開口192與至少一汲極開口194於其中。至少一部分的源極電極120與至少一部分的汲極電極130分別置於源極開口192與汲極開口194中。舉例而言，在第2A圖中，源極電極120與汲極電極130分別置於源極開口192與汲極開口194中以電性連接主動層110。在一些實施方式中，半導體裝置更包含閘極介電層195，至少置於閘極電極140與保護層190之間。

第2D圖為本發明另一實施方式之半導體裝置的剖面圖。第2D圖的剖面位置與第2A圖相同。第2D圖與第2A圖的半導體裝置的不同處在於閘極電極140的結構。在第2D圖中，半導體裝置更包含閘極層145，置於閘極電極140與主動層110之間。至少部分的保護層190置於閘極電極140與閘極層145之間。閘極層145可包含P型摻雜材料。如此一來，第2D圖的半導體裝置為增強型電晶體，而第2A圖的半導體裝置為空乏型電晶體。至於第2D圖的半導體裝置的其他結構細節因與第2A圖的半導體裝置相似，因此便不再贅述。

第3A圖為本發明另一實施方式之半導體裝置的上視圖。第3A圖與第1圖的半導體裝置的不同處在於第一源極墊160與第一汲極墊170的結構。在第3A圖中，半導體裝置包含複數個第一源極墊160與複數個第一汲極墊170，置於主動層110的主動區112上。第一源極墊160與第一汲極墊170沿著第二方向D2交替排列。另外，上源極分支164t與第一源極本體162形成十字形結構，且上汲極分支174t與第一汲極本體172形成十字形結構。至於第3A圖的半導體裝置的其他結構細節因與第1圖的半導體裝置相似，因此便不再贅述。

第3B圖為本發明另一實施方式之半導體裝置的上視圖。第3B圖與第3A圖的半導體裝置的不同處在於第一源極墊160與第一汲極墊170的結構。在第3B圖中，一之第一源極墊160的上源極分支164t與第一源極本體162形成指叉形結構，且另一第一源極墊160的上源極分支164t與第一源極本體162形成十字形結構。相似的，一之第一汲極墊170的上汲極分支174t與第一汲極本體172形成指叉形結構，且另一第一汲極墊170的上汲極分支174t與第一汲極本體172形成十字形結構。在第3A圖與第3B圖中，上源極分支164t(上汲極分支174t)與下源極分支164b(下汲極分支174b)具有實質相同的形狀，而上源極分支164t(上汲極分支174t)完全覆蓋下源極分支164b(下汲極分支174b)。在其他的實施方式中，上源極分支164t(上汲極分支174t)與下源極分支164b(下汲極分支174b)具有不同的形狀。舉例而言，下源極分支164b(下汲極分支174b)延伸出上源極分支164t(上汲極分支174t)的一側，亦即，上源極分支164t(上汲極分支174t)覆蓋部分的下源極分支164b(下汲極分支174b)。至於第3B圖的半導體裝置的其他結構細節因與第3A圖的半導體裝置相似，因此便不再贅述。

第4圖為本發明另一實施方式之半導體裝置的上視圖，第5A圖為沿第4圖的線段A-A的剖面圖，第5B圖為沿第4圖的線段B-B的剖面圖，而第5C圖為沿第4圖的線段C-C的剖面圖。第4圖與第1圖的半導體裝置的不同處在於第一源極墊160與第一汲極墊170的結構。在第5A圖中，第一源極分支164與第一汲極分支174置於第一絕緣層150與第二絕緣層180之間，在第5B圖中，第一源極本體162置於第二絕緣層180上，而在第5C圖中，第一汲極本體172置於第二絕緣層180上。在第4圖中，第一源極分支164於空間上互相分開，且第一汲極分支174於空間上互相分開。第一源極分支164與第一汲極分支174沿著第一方向D1交替排列。

請參照第5A圖與第5B圖。汲極電極130與第一源極墊160的第一源極本體162之間形成一空間S1。第一汲極分支174置於空間S1外。亦即，第一汲極分支174非置於汲極電極130與第一源極本體162之間。如此一來，第一源極本體162與汲極電極130之間的距離(參見第5B圖)大於第一汲極分支174與汲極電極130之間的距離(參見第5A圖)。在一些實施方式中，第一絕緣層150與第二絕緣層180的總厚度T大於4微米。如此的結構使得第一源極本體162與汲極電極130之間的電容減少，因此本實施方式的半導體裝置可增加其崩潰電壓。

請參照第5A圖與第5C圖。源極電極120與第一汲極墊170的第一汲極本體172之間形成一空間S2。第一源極分支164置於空間S2外。亦即，第一源極分支164非置於源極電極120與第一汲極本體172之間。如此一來，第一汲極本體172與源極電極120之間的距離(參見第5C圖)大於下源極分支164b與源極電極120之間的距離(參見第5A圖)。在一些實施方式中，第一絕緣層150與第二絕緣層180的總厚度T大於4微米。如此的結構使得第一汲極本體172與源極電極120之間的電容減少，並且本實施方式的半導體裝置可增加其崩潰電壓。至於第4-5C圖的半導體裝置的其他結構細節因與第1-2C圖的半導體裝置相似，因此便不再贅述。

第6圖為本發明另一實施方式之半導體裝置的上視圖。第6圖與第4圖的半導體裝置的不同處在於第一源極墊160與第一汲極墊170的結構。在第6圖中，半導體裝置包含複數個第一源極墊160與複數個第一汲極墊170。第一源極墊160與第一汲極墊170沿著第二方向D2交替排列。另外，第一源極分支164與第一源極本體162形成十字型或指叉型結構，且第一汲極分支174與第一汲極本體172形成十字型或指叉型結構。至於第6圖的半導體裝置的其他結構細節因與第4圖的半導體裝置相似，因此便不再贅述。

第7圖為本發明另一實施方式之半導體裝置的上視圖，第8A圖為沿第7圖的線段8A-8A的剖面圖，而第8B圖為沿第7圖的線段8B-8B的剖面圖。第7-8B圖與第1-2C圖的半導體裝置的不同處在於第二源極墊210與第二汲極墊220。在第7圖至第8B圖中，半導體裝置更包含第四絕緣層205、第二源極墊210與第二汲極墊220。第四絕緣層205置於第一源極墊160與第一汲極墊170上。第二源極墊210置於第四絕緣層205上且電性連接至第一源極墊160。舉例而言，半導體裝置更包含至少一貫穿結構202，置於第四絕緣層205中且於第一源極墊160與第二源極墊210之間。貫穿結構202連接第一源極墊160與第二源極墊210。如此一來，第二源極墊210可藉由貫穿結構202而電性連接第一源極墊160。另外，第二汲極墊220置於第四絕緣層205上且電性連接至第一汲極墊170。舉例而言，半導體裝置更包含至少一貫穿結構204，置於第四絕緣層205中且於第一汲極墊170與第二汲極墊220之間。貫穿結構204連接第一汲極墊170與第二汲極墊220。如此一來，第二汲極墊220可藉由貫穿結構204而電性連接第一汲極墊170。至於第7-8B圖的半導體裝置的其他結構細節因與第1-2C圖的半導體裝置相似，因此便不再贅述。應注意的是，即使第7圖以第1圖的半導體裝置作為例示，然而第7圖的第二源極墊210與第二汲極墊220可依照實際需求而應用至上述的半導體裝置(例如第3圖、第4圖與第6圖的半導體裝置)中。

第9圖為本發明另一實施方式之半導體裝置的上視圖。第9圖與第7-8B圖的半導體裝置的不同處在於第二源極墊210與第二汲極墊220的數量。在第9圖中，半導體裝置包含複數個第二源極墊210與複數個第二汲極墊220。第二源極墊210與第二汲極墊220沿著第一方向D1交替排列。至於第9圖的半導體裝置的其他結構細節因與第7-8B圖的半導體裝置相似，因此便不再贅述。

第10圖為本發明另一實施方式之半導體裝置的上視圖。第10圖與第7-8B圖的半導體裝置的不同處在於第二源極墊210與第二汲極墊220的架構。在第10圖中，第二源極墊210包含第二源極本體212與至少一第二源極分支214。第二源極分支214自第二源極本體212突出，且置於第一源極墊160的第一源極本體162上。第二源極本體212沿著第二方向D2延伸，而第二源極分支214沿著第一方向D1延伸。

在一些實施方式中，一些貫穿結構202置於第二源極本體212與第一源極墊160之間，且另一些貫穿結構202置於第二源極分支214與第一源極墊160的第一源極本體162之間。因此，源極的電阻可進一步降低。

第二汲極墊220包含第二汲極本體222與至少一第二汲極分支224。第二汲極分支224自第二汲極本體222突出，且置於第一汲極墊170的第一汲極本體172上。第二汲極本體222沿著第二方向D2延伸，而第二汲極分支224沿著第一方向D1延伸。

在一些實施方式中，一些貫穿結構204置於第二汲極本體222與第一汲極墊170之間，且另一些貫穿結構204置於第二汲極分支224與第一汲極墊170的第一汲極本體172之間。因此，汲極的電阻可進一步降低。至於第10圖的半導體裝置的其他結構細節因與第7-8B圖的半導體裝置相似，因此便不再贅述。應注意的是，即使第10圖以第1圖的半導體裝置作為例示，然而第10圖的第二源極墊210與第二汲極墊220可依照實際需求而應用至上述的半導體裝置(例如第3圖、第4圖與第6圖的半導體裝置)中。

第11圖為本發明另一實施方式之半導體裝置的上視圖。第11圖與第10圖的半導體裝置的不同處在於第二源極墊210與第二汲極墊220的架構。在第11圖中，第二源極墊210更包含至少一第三源極分支216。第三源極分支216自第二源極分支214突出，且置於第一源極墊160的第一源極分支164上。第三源極分支216沿著第二方向D2延伸。

在一些實施方式中，一些貫穿結構202置於第二源極本體212與第一源極墊160之間，一些貫穿結構202置於第二源極分支214與第一源極墊160之間，且另一些貫穿結構202置於第三源極分支216與第一源極墊160的第一源極分支164之間。因此，源極的電阻可進一步降低。

第二汲極墊220更包含至少一第三汲極分支226。第三汲極分支226自第二汲極分支224突出，且置於第一汲極墊170的第一汲極分支174上。第三汲極分支226沿著第二方向D2延伸。

在一些實施方式中，一些貫穿結構204置於第二汲極本體222與第一汲極墊170之間，一些貫穿結構204置於第二汲極分支224與第一汲極墊170的第一汲極本體172之間，且另一些貫穿結構204置於第三汲極分支226與第一汲極墊170的第一汲極分支174之間。因此，汲極的電阻可進一步降低。至於第11圖的半導體裝置的其他結構細節因與第10圖的半導體裝置相似，因此便不再贅述。應注意的是，即使第11圖以第1圖的半導體裝置作為例示，然而第11圖的第二源極墊210與第二汲極墊220可依照實際需求而應用至上述的半導體裝置(例如第3圖、第4圖與第6圖的半導體裝置)中。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

105‧‧‧基板

110‧‧‧主動層

112‧‧‧主動區

114‧‧‧絕緣區

116‧‧‧通道層

118‧‧‧阻障層

120‧‧‧源極電極

121‧‧‧源極區域

122‧‧‧下源極部

124‧‧‧上源極部

126、136、166、168、176、178、202、204‧‧‧貫穿結構

130‧‧‧汲極電極

131‧‧‧汲極區域

132‧‧‧下汲極部

134‧‧‧上汲極部

140‧‧‧閘極電極

145‧‧‧閘極層

150‧‧‧第一絕緣層

155‧‧‧第三絕緣層

160‧‧‧第一源極墊

161‧‧‧源極墊區域

162‧‧‧第一源極本體

164‧‧‧第一源極分支

164b‧‧‧下源極分支

164t‧‧‧上源極分支

170‧‧‧第一汲極墊

171‧‧‧汲極墊區域

172‧‧‧第一汲極本體

174‧‧‧第一汲極分支

174b‧‧‧下汲極分支

174t‧‧‧上汲極分支

180‧‧‧第二絕緣層

190‧‧‧保護層

192‧‧‧源極開口

194‧‧‧汲極開口

195‧‧‧閘極介電層

205‧‧‧第四絕緣層

210‧‧‧第二源極墊

212‧‧‧第二源極本體

214‧‧‧第二源極分支

216‧‧‧第三源極分支

220‧‧‧第二汲極墊

222‧‧‧第二汲極本體

224‧‧‧第二汲極分支

226‧‧‧第三汲極分支

A-A、B-B、C-C、8A-8A、8B-8B‧‧‧線段

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

O1、O2‧‧‧重疊區域

S1、S2‧‧‧空間

T‧‧‧厚度

第1圖為本發明一實施方式之半導體裝置的上視圖。 第2A圖為沿第1圖的線段A-A的剖面圖。 第2B圖為沿著第1圖的線段B-B的剖面圖。 第2C圖為沿著第1圖的線段C-C的剖面圖。 第2D圖為本發明另一實施方式之半導體裝置的剖面圖。 第3A圖為本發明另一實施方式之半導體裝置的上視圖。 第3B圖為本發明另一實施方式之半導體裝置的上視圖。 第4圖為本發明另一實施方式之半導體裝置的上視圖。 第5A圖為沿第4圖的線段A-A的剖面圖。 第5B圖為沿第4圖的線段B-B的剖面圖。 第5C圖為沿第4圖的線段C-C的剖面圖。 第6圖為本發明另一實施方式之半導體裝置的上視圖。 第7圖為本發明另一實施方式之半導體裝置的上視圖。 第8A圖為沿第7圖的線段8A-8A的剖面圖。 第8B圖為沿第7圖的線段8B-8B的剖面圖。 第9圖為本發明另一實施方式之半導體裝置的上視圖。 第10圖為本發明另一實施方式之半導體裝置的上視圖。 第11圖為本發明另一實施方式之半導體裝置的上視圖。

Claims (18)

1. 一種半導體裝置，包含：一主動層，具有一主動區；至少一源極電極與至少一汲極電極，置於該主動層的該主動區上且沿著一第一方向排列；至少一閘極電極，置於該主動層的該主動區上，且置於該源極電極與該汲極電極之間；一第一絕緣層，置於該源極電極、該汲極電極與該閘極電極上；一第二絕緣層，置於該第一絕緣層上；一第三絕緣層，置於該第一絕緣層與該主動層之間，其中該源極電極包含：一下源極部，置於該第三絕緣層與該主動層之間；以及一上源極部，置於該第一絕緣層與該第三絕緣層之間，其中該下源極部電性連接至該上源極部；一第一源極墊，電性連接該源極電極，該第一源極墊包含：至少一第一下源極分支，沿著一第二方向延伸，置於該第一絕緣層與該第二絕緣層之間，且置於該源極電極上，其中該第二方向不同於該第一方向；以及一第一源極本體，置於該第二絕緣層與該主動層的該主動區上，且沿著該第一方向延伸；以及一第一汲極墊，電性連接該汲極電極，該第一汲極墊包含：至少一第一下汲極分支，沿著該第二方向延伸，置於該第一絕緣層與該第二絕緣層之間，且置於該汲極電極上；以及一第一汲極本體，置於該第二絕緣層與該主動層的該主動區上，且沿著該第一方向延伸。
2. 如請求項1的半導體裝置，其中該第一源極墊更包含一第一上源極分支，置於該第二絕緣層與該第一下源極分支上，且自該第一源極本體突出。
3. 如請求項2的半導體裝置，其中該第一汲極墊更包含一第一上汲極分支，置於該第二絕緣層與該第一下汲極分支上，且自該第一汲極本體突出。
4. 如請求項1的半導體裝置，其中該第一下源極分支的數量為複數個，且該些第一下源極分支彼此隔開。
5. 如請求項4的半導體裝置，其中該第一下汲極分支的數量為複數個，且該些第一下汲極分支彼此隔開。
6. 如請求項1的半導體裝置，其中該源極電極與該第一汲極墊的該第一汲極本體之間形成一空間，且該第一下源極分支置於該空間之外。
7. 如請求項1的半導體裝置，其中該第一絕緣層與該第二絕緣層的總厚度大於4微米。
8. 如請求項1的半導體裝置，其中該第一源極墊為複數個，該些第一源極墊置於該第一絕緣層與該主動層的該主動區上。
9. 如請求項8的半導體裝置，其中該第一汲極本體為複數個，該些第一汲極墊置於該第一絕緣層與該主動層的該主動區上且與該些第一源極墊沿著該第二方向交替排列。
10. 如請求項1的半導體裝置，其中該第一源極墊於該主動層的正投影形成一源極墊區域，且該汲極電極於該主動層的正投影形成一汲極區域，該源極墊區域重疊至少部分的該汲極區域，且該源極墊區域與該汲極區域的重疊區域的面積小於或等於40%的該汲極區域的面積。
11. 如請求項1的半導體裝置，其中該汲極電極包含：一下汲極部，置於該第三絕緣層與該主動層之間；以及一上汲極部，置於該第一絕緣層與該第三絕緣層之間，其中該下汲極部電性連接至該上汲極部。
12. 如請求項1的半導體裝置，更包含：一第四絕緣層，置於該第一源極墊與該第一汲極墊上；一第二源極墊，置於該第四絕緣層上，並電性連接至該第一源極墊；以及一第二汲極墊，置於該第四絕緣層上，並電性連接至該第一汲極墊。
13. 如請求項12的半導體裝置，其中該第二源極墊包含：一第二源極本體；以及至少一第二源極分支，突出於該第二源極本體且置於該第一源極墊的該第一源極本體上。
14. 如請求項13的半導體裝置，其中該第二源極墊更包含：一第三源極分支，突出於該第二源極分支且置於該第一源極分支上。
15. 如請求項14的半導體裝置，更包含一貫穿結構，置於該第三源極分支與該第一源極分支之間，並電性連接該第三源極分支與該第一源極分支。
16. 如請求項1的半導體裝置，更包含：一第四絕緣層，置於該第一源極墊與該第一汲極墊上；複數個第二源極墊，置於該第四絕緣層上且電性連接該第一源極墊；以及複數個第二汲極墊，置於該第四絕緣層上且電性連接該第一源極墊，其中該些第二源極墊與該些第二汲極墊沿著該第一方向交替排列。
17. 如請求項1的半導體裝置，更包含一閘極層，置於該閘極電極與該主動層之間。
18. 如請求項17的半導體裝置，更包含一保護層，置於該第一絕緣層與該主動層之間，其中至少部分的該保護層置於該閘極電極與該閘極層之間。