氮化物半导体器件包括氮化物外延叠层、至少一电极、绝缘层、导电通孔、第一金属层、第二金属层以及重配置线路层。至少一电极设于所述氮化物外延叠层上。绝缘层包覆电极与氮化物外延叠层。导电通孔设于电极上且在绝缘层内延伸。第一金属层与第二金属层，设于绝缘层上。第一金属层位于导电通孔上方且通过导电通孔与电极电性连接，且第一金属层与第二金属层隔开。重配置线路层设于第一金属层与第二金属层之间且连接第一金属层与第二金属层，其中重配置线路层具有相对的第一端部与第二端部，第一端部覆盖第一金属层，第二端部覆盖第二金属层，其中重配置线路层的材料不同于第一金属层与第二金属层的材料。与第二金属层的材料。与第二金属层的材料。
【技术实现步骤摘要】
氮化物半导体器件、互连结构及其制造方法
[0001]本专利技术一般涉及半导体器件与应用于此半导体器件的互连结构。更具体地说，本专利技术涉及一种避免因热膨胀发生翘曲的互连结构，其适用于连接半导体结构的电极以及连接结构，从而改进半导体器件的可靠度。
技术介绍
[0002]近年来，对高电子迁移率晶体管(HEMT)的深入研究非常普遍，特别是在高功率开关以及高频应用。HEMT利用两种不同带隙材料间的异质结界面形成类量子阱结构，可容纳二维电子气(2DEG)区域，满足高功率/频率器件的要求。除了HEMT之外，具有异质结构的器件的示例还包括异质结双极晶体管(heterojunction bipolar transistors,HBT)、异质结场效应晶体管(heterojunction field effect transistor,HFET)以及调制掺杂FETs(modulation
‑
doped FETs,MODFET)。
技术实现思路
[0003]根据本专利技术的一个方面，提供了一种氮化物半导体器件。氮化物半导体器件包括氮化物外延叠层、至少一电极、绝缘层、导电通孔、第一金属层、第二金属层以及重配置线路层。至少一电极设于氮化物外延叠层上。绝缘层包覆电极与氮化物外延叠层。导电通孔设于电极上。第一金属层与第二金属层设于绝缘层上。第一金属层位于导电通孔上方且通过导电通孔与电极电性连接，且第一金属层与第二金属层隔开。重配置线路层设于第一金属层与第二金属层之间且连接第一金属层与第二金属层，其中重配置线路层具有相对的第一端部与第二端部，第一端部覆盖第一金属层，第二端部覆盖第二金属层，其中重配置线路层的材料不同于第一金属层与第二金属层的材料。
[0004]根据本专利技术的一个方面，提供了一种半导体器件的制造方法。所述方法包括以下步骤。形成氮化物外延叠层。形成至少一电极于氮化物外延叠层上。形成绝缘层以包覆至少一电极与氮化物外延叠层。于绝缘层内形成导电通孔，以与至少一电极接触。形成第一金属层于绝缘层与导电通孔上。形成第二金属层于绝缘层上且与第一金属层分离。形成重配置线路层于第一金属层与第二金属层之间，以使第一金属层与第二金属层通过重配置线路层电性连接，其中重配置线路层的材料不同于第一金属层与第二金属层的材料。
[0005]根据本专利技术的一个方面，提供了一种互连结构，设于半导体结构上。互连结构包括绝缘层、第一导电层、第二导电层、重配置线路层以及连接结构。绝缘层覆盖半导体结构且具有不同厚度的多个部分。第一导电层设于绝缘层具有较薄厚度的部分上，且与半导体结构的电极连接。第二导电层设于绝缘层具有较厚厚度的部分上。重配置线路层在第一导电层与第二导电层之间延伸。连接结构设于第二金属层上，且重配置线路层与连接结构在纵向方向上不交叠。
[0006]根据上述配置，在本专利技术的实施例中，氮化物半导体器件设有两金属层，且两金属层之间设有重配置线路层。重配置线路层分别覆盖两金属层的一部分且两金属层通过重配
置线路层而彼此连接。换言之，重配置线路层可作为两金属层之间的桥接结构(bridge structure)。通过此配置，重配置线路层的两相对边缘分别落在两金属层的个别的延伸范围内，而可避免因其面积过大所导致的热应力翘曲现象，故氮化物半导体器件可具有良好的可靠度。
附图说明
[0007]当结合附图阅读时，从以下具体实施方式能容易地理解本
技术实现思路
的各方面。应注意的是，各个特征可以不按比例绘制。实际上，为了便于论述，可任意增大或减小各种特征的尺寸。
[0008]图1是根据本专利技术的一些实施例的半导体器件的横截面图；
[0009]图2A、图2B、图2C、图2D、图2E、图2F描绘了用于制造半导体器件的方法的不同阶段图；以及
[0010]图3是根据本专利技术的一些实施例的半导体器件的横截面图。
具体实施方式
[0011]于全部的附图以及详细说明中，将使用相同的参考符号来表示相同或相似的部件。借由以下结合附图的详细描述，将可容易理解本
技术实现思路
的实施方式。
[0012]于空间描述中，像是“上”、“下”、“上方”、“左侧”、“右侧”、“下方”、“顶部”、“底部”、“纵向”、“横向”、“一侧”、“较高”、“较低”、“较上”、“之上”、“之下”等的用语，是针对某个组件或是由组件所构成的群组的某个平面定义的，对于组件的定向可如其对应图所示。应当理解，这里使用的空间描述仅用于说明目的，并且在此所描述的结构于实务上的体现可以是以任何方向或方式设置于空间中，对此的前提为，本
技术实现思路
的实施方式的优点不因如此设置而偏离。
[0013]此外，需注意的是，对于描绘为近似矩形的各种结构的实际形状，在实际器件中，其可能是弯曲的、具有圆形的边缘、或是具有一些不均匀的厚度等，这是由于器件的制造条件造成的。本
技术实现思路
中，使用直线以及直角绘示仅用于方便表示层体以及技术特征。
[0014]于下面的描述中，半导体器件以及其制造方法等被列为优选实例。本领域技术人员将能理解到，可以在不脱离本专利技术的范围以及精神的情况下进行修改，包括添加以及/或替换。特定细节可以省略，目的为避免使本专利技术模糊不清；然而，本
技术实现思路
是为了使本领域技术人员能够在不进行过度实验的情况下，实现本
技术实现思路
中的教示。
[0015]图1是根据本专利技术的一些实施例的半导体器件1A的横截面图。请参照图1，半导体器件1A包括衬底10、氮化物外延叠层ES(包括多层氮化物半导体层12、14)、电极20、22、导电通孔24、26、金属层M1、M2、掺杂的氮化物半导体层32、栅极34、绝缘层40、介电层60、封装材料层70以及连接结构CS。于以下的段落中会详细地介绍各组件与各组件之间的配置关系。
[0016]衬底10可以是半导体衬底。衬底10的示例性材料可包括，例如但不限于硅、硅锗(SiGe)、碳化硅(SiC)、砷化镓(GaAs)、p掺杂硅、n掺杂硅、蓝宝石、绝缘体上半导体(例如绝缘体上硅(silicon on insulator,SOI))或其他合适的半导体材料。在一些实施例中，衬底10可包括例如但不限于第III族元素、第IV族元素、第V族元素或其组合(例如，III
‑
V族化合物)。在其他实施例中，衬底10可包括例如但不限于，一个或多个其他特征，例如掺杂区、埋
层、外延(epitaxy)层或其组合。
[0017]在一些实施例中，半导体器件1A包括缓冲层(未示出)。缓冲层可设置于衬底10上方。缓冲层可经配置以减少衬底10与在衬底10上形成的层(例如，氮化物半导体层12)之间的晶格以及热失配(lattice and thermal mismatches)，从而减少由于失配/差异引起的缺陷。缓冲层104可包括III
‑
V族化合物。III
‑
V族化合物可包括例如但不限于铝、镓、铟、氮或其组合。因此，缓冲层的示例性材料可进一步包括例如但不限于氮化镓(GaN)、氮化铝(AlN)、氮化铝镓(AlGaN)、氮化铝铟镓(A本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种氮化物半导体器件，包括：氮化物外延叠层；至少一电极，设于所述氮化物外延叠层上；绝缘层，包覆所述电极与所述氮化物外延叠层；导电通孔，设于所述电极上；第一金属层与第二金属层，设于所述绝缘层上，其中所述第一金属层位于所述导电通孔上方且通过所述导电通孔与所述电极电性连接，且所述第一金属层与所述第二金属层隔开；以及重配置线路层，设于所述第一金属层与所述第二金属层之间且连接所述第一金属层与所述第二金属层，其中所述重配置线路层具有相对的第一端部与第二端部，所述第一端部覆盖所述第一金属层，所述第二端部覆盖所述第二金属层，其中所述重配置线路层的材料不同于所述第一金属层与所述第二金属层的材料。2.如权利要求1所述的氮化物半导体器件，其特征在于，其中，所述第一金属层在所述绝缘层上的第一延伸范围与所述第二金属层在所述绝缘层上的第二延伸范围互不重叠。3.如权利要求1所述的氮化物半导体器件，其特征在于，其中所述绝缘层具有第一部分与第二部分，所述第一部分的顶表面的高度大于所述第二部分顶表面的高度，且所述第一金属层与所述第二金属层分别设于所述第一部分的所述顶表面与所述第二部分的所述顶表面上。4.如权利要求1所述的氮化物半导体器件，其特征在于，更包括封装材料层，覆盖所述重配置线路层、所述第一金属层与所述第二金属层。5.如权利要求1所述的氮化物半导体器件，其特征在于，更包括介电层，覆盖所述第一金属层与所述第二金属层。6.如权利要求1所述的氮化物半导体器件，其特征在于，更包括：连接结构，设于所述第二金属层上。7.如权利要求6所述的氮化物半导体器件，其特征在于，其中所述连接结构更包括：键合引线，设于所述第二金属层上。8.如权利要求6所述的氮化物半导体器件，其特征在于，更包括：导电接垫，设于所述第二金属层上；以及导电凸块，设于所述导电接垫上。9.如权利要求8所述的氮化物半导体器件，其特征在于，其中所述导电接垫与所述重配置线路层隔开。10.如权利要求8所述的氮化物半导体器件，其特征在于，其中所述导电接垫的材料包括镍铂金合金。11.如权利要求1所述的氮化物半导体器件，其特征在于，其中所述重配置线路层的材料包括铜。12.如权利要求1所述的氮化物半导体器件，其特征在于，其中所述第一金属层与所述第二金属层的材料相同。13.如权利要求12所述的氮化物半导体器件，其特征在于，其中所述第一金属层与所述第二金属层的材料包括铝或其合金。
14.如权利要求1所述的氮化物半导体器件，其特征在于，其中所述氮化物外延叠层包括：第一氮化物半导体层；以及第二氮化物半导体层，设于所述第一氮化物半导体层上方且其具有的能隙大于所述第一氮化物半导体层的能隙，以形成异质结和与所述异质结相邻的二维电子气区域，其中所述至少一电极设于所述第二氮化物半导体层上，且所述绝缘层包覆所述第二氮化物半导体层。15.如权利要求1所述的氮化物半导体器件，其特征在于，更包括栅极结构，设于所...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈邦星，曹凯，张雷，
申请(专利权)人：英诺赛科珠海科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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