[發明專利]半導體器件、電子組件及方法

有效

• 申請號: 201711318207.3
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN108231728B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: M.科茨鮑爾;J.M.S.帕耶;M.施特歇爾;A.詹克爾
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H01L23/498
• 分類號: H01L23/498;H01L21/48
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 申屠偉進;杜荔南

本發明公開了半導體器件、電子組件及方法。在一個實施例中，一種半導體器件包括包含接觸襯墊的電流隔離信號傳輸耦合器。所述接觸襯墊包括金屬基底層，布置在金屬基底層上的金屬擴散屏障層，以及布置在金屬擴散屏障層上的金屬線可接合層。金屬擴散屏障層包括第一部分和第二部分。第一部分具有第一表面以及與第一表面相對的第二表面。第一表面在外圍處包括彎曲表面。第一部分在橫向平面中延伸并且具有寬度。第二部分在第一部分的寬度的中間處從第二表面伸出。

技術領域

本發明涉及半導體器件、電子組件及方法。

背景技術

在某些應用中，兩個或更多電路例如通過雙向信號交換進行通信。如果所述電路具有處于不同電位的接地，可以使用電流隔離（galvanic isolation）來防止所述電路之間的電流流動同時允許所述電路之間的通信。電流隔離例如可以基于光學、電容式或電感式通信。用于電感式電流隔離和信號交換的設備的一個示例是包括通過隔離層分開的初級繞組和次級繞組的空芯變換器，所述隔離層足夠薄從而允許雙向信號傳輸。

在其中從較高電壓網絡（諸如電網）向較低電壓網絡（諸如家庭供電網絡）傳輸電力和信息的某些應用中，如果不是管理機構要求，針對高達10kV或更高的尖峰的加強電流隔離也是合期望的。

發明內容

在一個實施例中，一種半導體器件包括電流隔離信號傳輸耦合器，所述耦合器包括接觸襯墊。所述接觸襯墊包括金屬基底層，布置在金屬基底層上的金屬擴散屏障層，以及布置在金屬擴散屏障層上的金屬線可接合層。金屬擴散屏障層包括第一部分和第二部分。第一部分具有在外圍處包括彎曲表面的第一表面以及與第一表面相對的第二表面。第一部分在橫向平面中延伸并且具有寬度。第二部分在第一部分的寬度的中間處從第二表面伸出。

在某些實施例中，所述半導體器件還包括布置在金屬基底層的外圍區段上并且具有暴露金屬基底層的一部分的第一開口的第一隔離層，其中金屬擴散屏障層的第二部分布置在第一隔離層中的第一開口中并且金屬擴散屏障層的第一部分延伸到第一隔離層的鄰近第一開口的表面上。

在某些實施例中，所述半導體器件還包括金屬線可接合層上的金屬鈍化層。

在某些實施例中，所述金屬基底層包括銅，和/或金屬擴散屏障層包括NiP，和/或金屬線可接合層包括Pd和/或金屬鈍化層包括Au。

在某些實施例中，所述半導體器件還包括布置在金屬線可接合層的外圍區段上并且包括暴露金屬線可接合層的一部分的第二開口的第二隔離層。金屬鈍化層可以布置在第二開口中并且由第二開口定界。

在某些實施例中，所述半導體器件還包括第三隔離層和第四隔離層，所述第三隔離層包括布置在第一隔離層上的環，所述第四隔離層布置在第三隔離層的外部面上。

在某些實施例中，第一隔離層包括氫化Si_xN_y，并且第二隔離層包括酰亞胺。

在某些實施例中，第三隔離層包括SiO_x或者磷硅酸玻璃，并且第四隔離層包括氫化Si_xN_y。

在某些實施例中，電流隔離信號傳輸耦合器包括電感式耦合器，其包括耦合到接觸襯墊的平面線圈。

在某些實施例中，電感式耦合器包括與第一平面線圈一起布置在堆疊中并且通過包括SiO_x的隔離層與第一平面線圈電流隔離的第二平面線圈，并且被配置成提供針對至少10kV_PEAK的浪涌脈沖隔離電壓V_IOSM的加強電流隔離。

在某些實施例中，所述半導體器件還包括第三平面線圈，其被布置成與第一平面線圈基本上共面并且耦合到接觸襯墊。

在某些實施例中，平面線圈和金屬基底層集成在半導體管芯中。