[發明專利]具有減小的導通電阻的橫向功率器件

在審

• 申請號: 201980068467.0
• 申請日: 2019-08-29
• 公開（公告）號: CN112913031A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 廖文甲;曹建軍;劉芳昌;M·沙瑪
• 申請（專利權）人: 宜普電源轉換公司
• 主分類號: H01L29/66
• 分類號: H01L29/66;H01L21/28;H01L21/336;H01L21/762;H01L21/8234;H01L23/20
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 趙楠

一種具有用于低導通電阻的金屬互連布局的橫向功率半導體器件。金屬互連布局包括第一、第二和第三金屬層，每個金屬層包括源極條和漏極條。第一、第二和第三金屬層中的源極條電連接。第一、第二和第三金屬層中的漏極條電連接。在一個實施例中，第一金屬層和第二金屬層是平行的，并且第三金屬層垂直于第一金屬層和第二金屬層。在另一個實施例中，第一金屬層和第三金屬層是平行的，并且第二金屬層垂直于第一金屬層和第三金屬層。非導電層確保焊接凸點僅電連接至源極條或僅電連接至漏極條。因此，存在多個可用路徑，并使電流能夠采用多個可用路徑中的任何一個。

背景技術

1、發明領域

本發明總體上涉及半導體器件領域，特別是氮化鎵(GaN)功率半導體器件，以及這種器件的互連方法。

2、背景技術的描述

傳統的橫向功率場效應晶體管(FET)包括長而薄的金屬互連，用于連接晶體管單元和半導體器件的外部引線。但是，這些互連增加了半導體器件的寄生電阻和器件的導通電阻。隨著FET管芯尺寸的增加以及更多數量的晶體管單元的并聯連接以承受更大的功率，由于這些互連引起的寄生電阻以及器件的導通電阻也隨之增大。因此，需要提供橫向功率器件，其具有互連，該互連具有減小的寄生電阻，以減小導通電阻。

發明內容

本發明通過提供具有多個可用電流路徑并且減小了諸如GaN FET半導體器件之類的橫向功率器件的寄生電阻和減小的導通電阻的金屬互連布局，從而解決了如上所述的橫向功率FET中常規金屬互連的缺點。

如本文所述，本發明包括源極金屬條和漏極金屬條的第一金屬層，源極金屬條和漏極金屬條的第二金屬層以及源極金屬條和漏極金屬條的第三金屬層。第一，第二和第三金屬層中的源極金屬條電連接。第一，第二和第三金屬層中的漏極金屬條電連接。在一個實施例中，第一金屬層和第二金屬層基本平行，并且第三金屬層基本垂直于第一金屬層和第二金屬層。在另一個實施例中，第一金屬層和第三金屬層基本平行，并且第二金屬層基本垂直于第一金屬層和第三金屬層。非導電層確保焊接凸點僅電連接到源極金屬條或漏極金屬條之一。結果，存在多個可用路徑，并使電流能夠采用多個可用路徑中的任何一個。

現在將參考附圖并在權利要求中指出，在此描述的上述和其他優選特征，包括實施方式的各種新穎細節和元件組合，將被更具體地描述。應當理解，僅通過說明的方式示出了特定的方法和裝置，而不是作為權利要求的限制。如本領域技術人員將理解的，在不脫離權利要求的范圍的情況下，本文的教導的原理和特征可以在各種和眾多的實施例中采用。

附圖說明

當結合附圖時，根據下面闡述的詳細描述，本公開的特征，目的和優點將變得更加明顯，在附圖中，相同的附圖標記在全文中相應地標識，并且其中：

圖1A-C示出了根據本發明的第一實施例的GaN晶體管器件。

圖2A-I示出了用于形成圖1A-C所示的晶體管器件的過程。

圖3A-B示出了根據本發明的第一實施例的GaN晶體管器件。

圖4A-C示出了根據本發明的第二實施例的GaN晶體管器件。

圖5A-D示出了圖4A-C所示的晶體管器件內的金屬互連的布局。

具體實施方式

在下面的詳細描述中，參考某些實施例。對這些實施例進行了足夠詳細的描述，以使本領域技術人員能夠實踐它們。應當理解，可以采用其他實施例，并且可以進行各種結構，邏輯和電氣改變。在下面的詳細描述中公開的特征的組合對于實踐最廣義的教導可能不是必需的，而是僅被教導為描述本教導的特別代表性的示例。

盡管本文描述的實施例包括GaN半導體器件，但是應當理解，本發明不限于GaN半導體器件。例如，所描述的實施例可以適用于半導體器件和使用不同導電材料的其他器件，例如硅(Si)或碳化硅(SiC)半導體器件以及鍺(Ge)材料半導體器件。