半导体器件和电接触件的制作方法

    技术2025-12-24  8


    本公开涉及用于半导体器件的电接触件,特别地,涉及包括硅锗的半导体二极管。本公开还涉及包括这种电接触件的半导体二极管和制造该电接触件的方法。


    背景技术:

    1、由于硅锗(sige)的低带隙以及其与标准硅处理技术的兼容性,包括sige的半导体器件在高频开关应用中提供了对标准硅器件的有前途的替代。sige二极管可以表现出非常陡峭的正向电流-电压特性,这可以导致在高电流密度(通常高于有源器件面积的1a/mm2)下的相对低的正向压降。这种半导体二极管通常由形成在下面的各个硅层(例如,形成在硅衬底上的外延硅层)上的sige层形成。然而,由于sige层和下面的硅之间的晶格失配引起的机械应变,sige层容易受到机械缺陷和损坏。

    2、将这种典型地具有1mm2面积的包含硅锗的分立的半导体器件封装为标准封装形式(例如sot-23或lfpak),由于在封装和接触处理期间以及在器件的工作寿命期间的热机械应力,将对器件造成进一步的机械应力。当使器件与器件的外部接触件接触时,会产生这种应力,并且这种应力可能潜在地使器件在封装之后或在工作寿命期间不能工作。小面积sige异质结双极晶体管(典型地为10μm2)用在集成电路封装件中,但是因为这种晶体管的器件面积小,所以当它们形成集成电路的一部分时,由封装引起的应力不太重要。此外,在集成电路技术中,sige层不直接接触金属接触层,而是在sige层和金属之间使用多晶硅层。由于上述问题,目前市场上没有分立的sige二极管。


    技术实现思路

    1、各种示例实施例涉及例如上面提到的那些和/或其它问题,其从以下公开内容可以变得显而易见,该公开内容涉及用于相对较大尺寸(通常为1mm2)的分立sige半导体器件的电接触件结构,其下面的sige有源层中不会产生机械应力。

    2、根据第一实施例,提供了一种用于分立半导体器件的电接触件结构,该电接触件包括:第一金属层,其被配置和布置为接触半导体裸片的应变有源区;第二金属层,其被配置和布置为接触所述第一金属层;以及第三金属层,其被配置和布置为接触第二金属层。

    3、半导体裸片的应变有源区可以是阳极区,并且阳极可以由硅锗(sige)材料形成。

    4、第一金属层可被配置为直接布置在应变有源区上以形成肖特基势垒,并且第一金属层可由nisi2、cosi2、tin、wtin和wti中的一种形成。

    5、第二金属层是布置在第一金属层上的界面层,并且由可塑性变形的金属形成。第二金属层可以由al或ag形成,或者由包括si和/或cu的al合金形成。

    6、第三金属层可以是欧姆接触层,并且可以被布置成可接触地接纳夹片接合件、引线接合件或凸块接合件。

    7、当第三金属层被布置用于夹片接合时,第三金属层可以由以下

    8、之一形成:

    9、ni、cu;或ag;

    10、ni和ag的叠层;

    11、ti和ni的叠层;

    12、cu和sn的叠层;

    13、ti和niv的叠层;

    14、ti、ni和ag的叠层;和

    15、ti、niv和ag的叠层。

    16、当第三金属层被布置用于引线接合时,第三金属层可以由以下之一形成:al;alsi;alcu;alsicu;cu;和ag。

    17、当第三金属层被布置用于凸块接合时,第三金属层可以由以下之一形成:ni;ag;ni和ag的叠层;ni和pd和au的叠层;和cu和sn的叠层。可选地,第三金属层包括ti的初始层。

    18、根据第二实施例,还提供了包括根据第一实施例的电接触件的分立半导体器件。

    19、根据实施例,还提供了制造用于分立半导体器件的电接触件的方法,该方法包括:形成第一金属层,所述第一金属层被配置和布置为接触半导体裸片的应变有源区;形成第二金属层以接触第一金属层;以及形成第三金属层以接触第二金属层。



    技术特征:

    1.一种用于分立半导体器件的电接触件,所述电接触件包括:

    2.根据权利要求1所述的电接触件,其中,所述半导体裸片的所述应变有源区是阳极区。

    3.根据权利要求2所述的电接触件,其中,所述阳极区由硅锗(sige)材料形成。

    4.根据权利要求3所述的电接触件,其中,所述第一金属层被配置为直接布置在所述应变有源区上以形成肖特基势垒。

    5.根据权利要求1所述的电接触件,其中,所述第一金属层由选自由nisi2、cosi2、tin、wtin和wfi组成的组中的一种材料形成。

    6.根据权利要求1所述的电接触件,其中,所述第二界面金属层由al合金形成,所述al合金包括选自由si、cu、及其组合组成的组中的元素。

    7.根据权利要求1所述的电接触件,其中,所述第三金属层是欧姆接触层并且被布置成以可接触地接纳夹片接合件、引线接合件或凸块接合件。

    8.根据权利要求7所述的电接触件,其中,当所述第三金属层被布置用于夹片接合时,所述第三金属层由选自由ni、cu、和ag组成的组中的一种元素形成。

    9.根据权利要求7所述的电接触件,其中,当所述第三金属层被布置用于夹片接合时,所述第三金属层由选自由以下叠层组成的组中的一种叠层形成:

    10.根据权利要求7所述的电接触件,其中,当所述第三金属层被布置用于引线接合时,所述第三金属层由选自由以下材料组成的组中的一种材料形成:al、alsi、alcu、alsicu、cu和ag。

    11.根据权利要求7所述的电接触件,其中,当所述第三金属层被布置用于凸块接合时,所述第三金属层由选自由ni和ag组成的组中的一种元素形成。

    12.根据权利要求7所述的电接触件,其中,当所述第三金属层被布置用于凸块接合时,所述第三金属层由选自由ni和ag的叠层、ni和pd和au的叠层、以及cu和sn的叠层组成的组中的一种叠层形成。

    13.根据权利要求11所述的电接触件,其中,所述第三金属层包括ti的初始层。

    14.一种半导体器件,包括根据权利要求1所述的电接触件。

    15.一种制造用于分立半导体器件的电接触件的方法,所述方法包括:


    技术总结
    本公开涉及用于分立半导体器件的电接触件结构以及制造电接触件结构的对应方法。电接触件包括第一金属层,其被配置和布置为接触半导体裸片的应变有源区;第二金属层,其被配置和布置为接触第一金属层;以及第三金属层,其被配置和布置为接触第二金属层。

    技术研发人员:蒂姆·波特,奥尔里克·舒马赫,简·菲舍尔
    受保护的技术使用者:安世有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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