【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有限定的止裂边缘延伸的压缩夹层本申请涉及半导体器件，具体地，防止从半导体器件的金属化（metallization）边缘开始的裂纹扩展。当厚（例如＞5μm）且硬（高E模量/高屈服应力）的金属化堆叠（诸如厚Cu、Al和Au功率金属）被引入半导体器件中以例如实现特定的互连解决方案或改善热性能时，由于任何足够大的温度变化，在金属层的任何膜终止自由边缘附近出现高应力。这种应力由于金属膜和下面的衬底（例如半导体材料或夹层电介质）之间的热膨胀系数（CTE）的不匹配而出现。温度变化可以出现在器件处理期间（例如，在退火步骤之后冷却到室温期间）或者在最终器件的使用期间（例如，在过载条件下的切换操作期间的功率耗散）。自由边缘是由具有限定的线和有限大小的板的图案化功率金属化的要求而创建的。每当拉伸应力出现在金属边缘下方并因此在衬底（例如基于SiO2-或Si3N4的夹层电介质，或半导体衬底本身）中，都会在下面的脆性层中产生裂纹。这通常是在冷却阶段（例如从典型为400℃退火到室温）期间的情况，如果膜的CTE大于衬底的CTE的话，实际上总是这种情况。为了避免生产...
【技术保护点】
1.一种半导体器件，包括：/n衬底；/n在所述衬底上的结构化夹层，所述结构化夹层具有限定的边缘；以及/n在所述结构化夹层上的结构化金属化，所述结构化金属化具有限定的边缘，/n其中所述结构化夹层的每个限定边缘与所述结构化金属化的限定边缘之一相邻，并且在与所述结构化金属化的相邻限定边缘相同的方向上延伸，/n其中所述结构化夹层的每个限定边缘延伸超出所述结构化金属化的相邻限定边缘至少0.5微米，使得所述结构化金属化的每个限定边缘在到达所述结构化夹层的相邻限定边缘之前终止，/n其中所述结构化夹层在室温下具有压缩残余应力。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170825 US 15/6865761.一种半导体器件，包括：
衬底；
在所述衬底上的结构化夹层，所述结构化夹层具有限定的边缘；以及
在所述结构化夹层上的结构化金属化，所述结构化金属化具有限定的边缘，
其中所述结构化夹层的每个限定边缘与所述结构化金属化的限定边缘之一相邻，并且在与所述结构化金属化的相邻限定边缘相同的方向上延伸，
其中所述结构化夹层的每个限定边缘延伸超出所述结构化金属化的相邻限定边缘至少0.5微米，使得所述结构化金属化的每个限定边缘在到达所述结构化夹层的相邻限定边缘之前终止，
其中所述结构化夹层在室温下具有压缩残余应力。
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述衬底是夹层电介质。
3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述衬底是半导体衬底。
4.根据权利要求3所述的半导体器件，其中，所述半导体衬底包括Si、Si上的GaN、SiC上的GaN、蓝宝石上的GaN和SiC之一。
5.根据前述权利要求中任一项所述的半导体器件，其中，所述结构化夹层的每个限定边缘延伸超出所述结构化金属化的相邻限定边缘至少1微米。
6.根据前述权利要求中任一项所述的半导体器件，其中，所述结构化夹层和所述结构化金属化被涂敷在所述衬底的正面之上，并且其中，所述结构化夹层的每个限定边缘延伸超出所述结构化金属化的相邻限定边缘大于0.5微米且小于30微米。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的半导体器件，其中，所述衬底具有在其上形成所述结构化夹层的非平坦表面，并且其中，所述结构化夹层的每个限定边缘延伸超出所述结构化金属化的相邻限定边缘至少2微米且小于30微米。
8.根据权利要求7所述的半导体器件，其中，所述结构化夹层的每个限定边缘延伸超出所述结构化金属化的相邻限定边缘至少4微米且小于15微米。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的半导体器件，其中，所述衬底具有在其上形成所述结构化夹层的非平坦表面，其中，所述结构化金属化的一些限定边缘终止于所述非平坦表面的凸起特征之间，并且其中，与终止于所述非平坦表面的凸起特征之间的所述结构化金属化的限定边缘相邻的所述结构化夹层的每个限定边缘延伸超出所述结构化金属化的该相邻限定边缘至少3微米。
10.根据权利要求9所述的半导体器件，其中，与终止于所述衬底的所述非平坦表面的凸起特征之间的所述结构化金属化的限定边缘相邻的所述结构化夹层的每个限定边缘延伸超出所述结构化金属化的该相邻限定边缘至少4微米。
11.根据权利要求1至6中任一项所述的半导体器件，其中，所述衬底具有在其上形成所述结构化夹层的非平坦表面，其中，所述结构化金属化的一些限定边缘终止于所述非平坦表面的凸起特征之上，并且其中，与终止于所述非平坦表面的凸起特征之上的所述结构化金属化的限定边缘相邻的所述结构化夹层的每个限定边缘延伸超出所述结构化金属化的该相邻限定边缘至少3微米。
12.根据权利要求11所述的半导体器件，其中，与终止于所述衬底的所述非平坦表面的凸起特征之上的所述结构化金属化的限定边缘相邻的所述结构化夹层的每个限定边缘延伸超出所述结构化金属化的该相邻限定边缘至少4微米。
13.根据权利要求1至6中任一项所述的半导体器件，其中，所述衬底具有在其上形成所述结构化夹层的非平坦表面，其中，所述结构化金属化的一些限定边缘终止于所述非平坦表面的凸起特征之上，并且其中，与终止于所述非平坦表面的凸起特征之上的所述结构化金属化的限定边缘相邻的所述结构化夹层的每个限定边缘延伸超出所述非平坦表面的该凸起特征。
14.根据权利要求1至6中任一项所述的半导体器件，其中，所述衬底具有在其上形成所述结构化夹层的平坦表面，并且其中，所述结构化夹层的每个限定边缘延伸超出所述结构化金属化的相邻限定边缘至少0.5微米且小于10微米。
15.根据前述权利要求中任一项所述的半导体器件，其中，所述结构化金属化包括金属的多个层。
16.根据前述权利要求中任一项所述的半导体器件，其中，所述结构化夹层的每个限定边缘延伸超出所述结构化金属化的相邻限定边缘的量是所述结构化金属化的厚度和屈服应力的函数。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的半导体器件，其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：M马塔尔恩，M内尔希贝尔，R佩尔策，B魏德甘斯，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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