CN118284987A - 基于氮化物的半导体电路及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于氮化物的半导体电路包括衬底、顶部金属层、第一导电层和第二导电层。衬底包括基于氮化物的器件。顶部金属层设置在衬底上并电连接基于氮化物的器件。第一导电层设置在顶部金属层上。第二导电层设置在第一导电层上。顶部金属层包括金属条。第一导电层包括第一导电条。第二导电层包括第二导电条。每个第一导电条电连接一个金属条,并且每个第二导电条电连接一些第一导电条。金属条和第一导电条在第一方向上延伸。第二导电条在第二方向上延伸。第一方向和第二方向垂直。
Description
技术领域
本发明总体上涉及一种基于氮化物的半导体电路。更具体地,本发明涉及一种具有设置在顶部金属层上的多个导电层的基于III族氮化物的半导体电路。
背景技术
近年来,对高电子迁移率晶体管(HEMT)的大量研究盛行,特别是针对高功率开关和高频应用。基于III族氮化物的HEMT利用具有不同带隙的两种材料之间的异质结界面形成量子阱状结构,其容纳二维电子气(2DEG)区域,满足高功率/频率器件的需求。除了HEMT之外,具有异质结构的器件的例子还包括异质结双极晶体管(HBT)、异质结场效应晶体管(HFET)和调制掺杂FET(MODFET)。
目前,为了降低封装的HEMT的电阻,HEMT上的金属层的厚度增加,并且封装的HEMT的尺寸增加,致使HEMT的微型设计受到影响。而且,封装的HEMT的制造成本也增加。
图1示出了现有技术的基于氮化物的半导体电路的立体图,图2示出了现有技术的基于氮化物的半导体电路的俯视图,并且图3示出了根据图2中的切割平面线3的剖视图,并且图2以透明方式用虚线示出了再分布层(RDL)。在现有技术的这个例子中,基于氮化物的半导体电路5具有衬底50、多个过孔52和多个RDL53。衬底50具有多个顶部金属层51,并且RDL53设置在顶部金属层51上。过孔52电连接顶部金属层51和RDL53。
为了减小电阻,RDL53具有厚度t1,并且RDL53和过孔52增加了基于氮化物的半导体电路5的总厚度。
在一些HEMT器件中,为了降低电阻,叉指型导电结构形成在HEMT中。然而,HEMT中的其他结构和HEMT外部的连接引脚需要协调地重新修改,并且封装的HEMT的制造成本增加。
图4示出了另一现有技术的基于氮化物的半导体电路的俯视图,并且图5示出了该现有技术的基于氮化物的半导体电路的另一俯视图。图4省略了顶部RDL并且以透明方式用虚线示出了底部RDL,并且图5以透明方式用虚线示出了顶部RDL。在现有技术的这个例子中,基于氮化物的半导体电路6具有衬底60、多个过孔62、多个底部RDL63、多个过孔64和多个顶部RDL65。衬底60具有多个顶部金属层61,底部RDL63设置在顶部金属层61上,并且顶部RDL65设置在底部RDL63上。过孔62电连接顶部金属层61和底部RDL63,并且过孔64电连接底部RDL63和顶部RDL65。
为了减小电阻,底部RDL63和顶部RDL65形成叉指型导电结构。底部RDL63沿方向d2延伸。顶部RDL65沿与基于氮化物的半导体电路5的RDL53的延伸方向d2不同的方向d1延伸。因此,基于氮化物的半导体电路6周围的结构和引脚需要重新修改,并且增加了制造成本。
因此,需要一种可在不修改其他结构及引脚的情况下减小电阻的HEMT电路的结构。
发明内容
根据本发明的一个方面,提供了一种基于氮化物的半导体电路。该基于氮化物的半导体电路包括衬底、顶部金属层、第一导电层和第二导电层。衬底包括多个基于氮化物的器件。顶部金属层设置在衬底上并电连接基于氮化物的器件。第一导电层设置在顶部金属层上。第二导电层设置在第一导电层上。顶部金属层包括多个金属条。第一导电层包括多个第一导电条。第二导电层包括多个第二导电条。每个第一导电条电连接一个金属条,并且每个第二导电条电连接一些第一导电条。金属条和第一导电条在第一方向上延伸。第二导电条在第二方向上延伸。第一方向和第二方向垂直。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于制造基于氮化物的半导体电路的方法。该方法包括如下步骤:提供具有多个基于氮化物的半导体器件的衬底;在衬底上设置顶部金属层;在顶部金属层上设置第一导电层;以及在第一导电层上设置第二导电层。顶部金属层包括多个金属条。第一导电层包括多个第一导电条。第二导电层包括多个第二导电条。每个第一导电条电连接一个金属条。每个第二导电条电连接一些第一导电条。金属条和第一导电条在第一方向上延伸。第二导电条在第二方向上延伸。第一方向和第二方向垂直。
根据本发明的一个方面,提供了一种基于氮化物的半导体电路。该基于氮化物的半导体电路包括衬底、顶部金属层、第一导电层和第二导电层。衬底包括多个基于氮化物的器件。顶部金属层设置在衬底上并电连接基于氮化物的器件。第一导电层设置在顶部金属层上。第二导电层设置在第一导电层上。顶部金属层包括多个金属条。第一导电层包括多个第一导电条。第二导电层包括多个第二导电条。第一导电条和金属条形成多个并联电路。第二导电条电连接并联电路。金属条和第一导电条在第一方向上延伸。第二导电条在第二方向上延伸。第一方向和第二方向垂直。
基于上述配置,第一导电层和第二导电层可以减小基于氮化物的半导体电路的电阻。而且,第二导电层的布置与位于基于氮化物的半导体电路周围的连接引脚的布置紧密协调。
附图说明
当结合附图阅读时,从以下详细描述容易理解本发明的各方面。应当注意,各种特征可以不按比例绘制。即,为了讨论清楚,可以任意增大或减小各种特征的尺寸。在下文中参考附图更详细地描述本发明的实施方式,其中:
图1是现有技术的基于氮化物的半导体电路的立体图;
图2是现有技术的基于氮化物的半导体电路的俯视图;
图3是根据图2中的切割平面线3的剖视图;
图4是另一个现有技术的基于氮化物的半导体电路的俯视图;
图5是现有技术的基于氮化物的半导体电路的另一俯视图;
图6是本发明的一些实施方式的基于氮化物的半导体电路的立体图;
图7是根据图6中的切割平面线7的侧剖视图;
图8是根据本发明的一些实施方式的制造方法的步骤的基于氮化物的半导体电路的立体图;
图9是根据本发明的实施方式的制造方法的步骤的基于氮化物的半导体电路的俯视图;
图10是根据图9中的切割平面线10的侧剖视图;
图11是根据本发明的实施方式的制造方法的另一步骤的基于氮化物的半导体电路的立体图;
图12是根据本发明的实施方式的制造方法的步骤的基于氮化物的半导体电路的俯视图;
图13是根据图12中的切割平面线13的侧剖视图;
图14是根据本发明的实施方式的制造方法的另一步骤的基于氮化物的半导体电路的立体图;
图15是根据本发明的实施方式的制造方法的步骤的基于氮化物的半导体电路的俯视图;
图16是根据图15中的切割平面线16的侧剖视图;
图17是根据本发明的实施方式的制造方法的另一步骤的基于氮化物的半导体电路的立体图;
图18是根据本发明的实施方式的制造方法的步骤的基于氮化物的半导体电路的俯视图;
图19是根据图18中的切割平面线19的侧剖视图;
图20是根据本发明的实施方式的制造方法的另一步骤的基于氮化物的半导体电路的俯视图;
图21是本发明的一些实施方式的基于氮化物的半导体电路的一部分的俯视图;
图22是本发明的一些实施方式的基于氮化物的半导体电路的侧剖视图;
图23是本发明的一些实施方式的基于氮化物的半导体电路的一部分的俯视图;
图24是本发明的一些实施方式的基于氮化物的半导体电路的侧剖视图;
图25是本发明的一些实施方式的基于氮化物的半导体电路的一部分的俯视图;
图26是本发明的一些实施方式的基于氮化物的半导体电路的俯视图;
图27是本发明的一些实施方式的基于氮化物的半导体电路的俯视图;
图28是根据图27的切割平面线28的侧剖视图;并且
图29是本发明的一些实施方式的基于氮化物的半导体电路的俯视图。
具体实施方式
在所有附图和详细描述中使用相同的附图标记来表示相同或相似的部件。从以下结合附图的详细描述中将容易理解本发明的实施方式。
诸如“上方”、“上面”、“下方”、“向上”、“左”、“右”、“向下”、“顶部”、“底部”、“垂直”、“水平”、“侧”、“高于”、“低于”、“上面”、“越过”、“下面”等的空间描述是相对于某一部件或部件组或者部件或部件组的某一平面来指定的,以用于相关联的图中所示的(多个)部件的定向。应当理解,这里使用的空间描述仅用于说明的目的,并且这里描述的结构的实际的实施可以在空间上被布置为任何的取向或方式,只要这种布置不偏离本发明的实施方式的优点。
此外,应注意,在实际器件中,描绘为近似矩形的各种结构的实际形状可以是弧形的、具有圆形边缘、由于器件制造条件而具有稍微不均匀的厚度等。直线和直角仅用于方便表示层和特征。
在下面的描述中,基于氮化物的半导体器件/管芯/封装/电路、用于制造其的方法等被阐述为优选例子。对于本领域技术人员显而易见的是,在不脱离本发明的范围和精神的情况下可以进行修改,包括添加和/或替换。可以省略具体细节,以免混淆本发明;然而,撰写本发明是为了使本领域技术人员能够实践本文的教导而无需过多的实验。
图6是本发明的一些实施方式的基于氮化物的半导体电路的立体图,并且图7是根据图6中的切割平面线7的侧剖视图。在图6以及下面的立体图和俯视图中省略了绝缘层或钝化层。本实施方式的基于氮化物的半导体电路1包括衬底10、顶部金属层11、导电层12和导电层13。
衬底10包括多个基于氮化物的器件(未示出)。基于氮化物的器件包括HEMT器件。具体地,衬底10具有GaN层和AlGaN层,并且AlGaN层的带隙大于GaN层的带隙。在GaN层和AlGaN层之间形成异质结,并且形成2DEG区域。GaN层和AlGaN层在衬底10中形成HEMT器件。
顶部金属层11设置在衬底10上并电连接到基于氮化物的器件。具体地,顶部金属层11电连接到每个基于氮化物的器件的源极和漏极。顶部金属层11包括多个金属条110,并且金属条110沿方向d1延伸。
例如,一些金属条110电连接衬底10的基于氮化物的器件的源极,而其余的金属条110电连接衬底10的基于氮化物的器件的漏极。
导电层12设置在顶部金属层11上,并且导电层12电连接到顶部金属层11。导电层12包括多个导电条120。导电条120沿方向d1延伸。每个导电条120电连接一个金属条110。导电条120和金属条110形成多个并联电路。
导电层13设置在导电层12上,并且导电层13通过导电层12电连接到顶部金属层11。导电层13包括多个导电条130。导电条130沿方向d2延伸,并且方向d1和方向d2垂直。每个导电条130电连接一些导电条120。
例如,一些导电条120连接到相同的导电条130,并且这些导电条120电连接到衬底10的基于氮化物的器件的源极。其余的导电条120连接到另一导电条130,并且这些导电条120电连接到衬底10的基于氮化物的装置的漏极。
在这个实施方式中,导电层12可以减小基于氮化物的半导体电路1的电阻,并且导电层13和顶部金属层11的分布是正交的。因此,减小了基于氮化物的半导体电路1的电阻,并且导电层13适于连接围绕基于氮化物的半导体电路1的大部分连接引脚。换句话说,连接引脚或任何其他连接结构不需要重新修改,并且导电层13的分布与连接引脚或连接结构紧密对应。
而且,导电层12的厚度高于顶部金属层11的厚度,并且导电层12的电阻低于顶部金属层11。因此,导电层12可以降低基于氮化物的半导体电路1的电阻。
而且,导电层12的材料的电阻率低于顶部金属层11的材料的电阻率。例如,导电层12的材料可以是铜,而顶部金属层11的材料可以是铝。因此,导电层12可以降低基于氮化物的半导体电路1的电阻。例如,导电层13的材料也可以是铜,并且导电层12和导电层13可以形成良好的电连接。
图8至图20是基于氮化物的半导体电路的制造方法的每个步骤的立体图、俯视图或侧剖视图。参照图8所示的立体图、图9所示的俯视图和图10所示的侧剖视图,该制造方法包括:提供具有多个基于氮化物的半导体器件的衬底10;以及在衬底10上设置顶部金属层11。
顶部金属层11包括多个金属条110。金属条110沿方向d1延伸。换句话说,金属条110在方向d1上伸长,并且在金属条110之间形成间隙。一些金属条110电连接到衬底10的基于氮化物的半导体器件的源极,而其余的金属条110电连接到衬底10的基于氮化物的半导体器件的漏极。具体地,连接到基于氮化物的半导体器件的源极的金属条110分布在连接到基于氮化物的半导体器件的漏极的金属条110之间。
参照图11和图14所示的立体图、图12和图15所示的俯视图以及图13和图16所示的侧剖视图,在将顶部金属层11设置在衬底10上之后,基于氮化物的半导体电路的制造方法包括:在顶部金属层11上设置导电层12。
导电层12具有多个导电条120。每个导电条120电连接一个金属条110。金属条110和导电条120沿方向d1延伸。具体地,每个导电条120设置在一个金属条110的正上方,并且导电条120和金属条110电连接。导电条120和金属条110形成多个并联电路。
参照图6和图17所示的立体图、图18和图20所示的俯视图、图7和图19所示的侧剖视图,在将导电层12设置在顶部金属层11上之后,基于氮化物的半导体电路的制造方法包括:在导电层12上设置导电层13。
导电层13具有多个导电条130。每个导电条130电连接一些导电条120。具体地,一些导电条130电连接与衬底10的基于氮化物的半导体器件的源极电连接的导电条120,并且其余的导电条130电连接与衬底10的基于氮化物的半导体器件的漏极电连接的导电条120。因此,基于氮化物的半导体器件的源极和漏极的电信号可以通过导电条130传输。
在这个实施方式中,导电条130和导电条120重叠,并且导电条120和金属条110平行。导电条130沿方向d2延伸,并且金属条110沿方向d1延伸。方向d1和方向d2垂直。因此,导电条130的分布与连接引脚的大部分布置紧密对应。
参考图20,基于氮化物的半导体电路1包括多个连接引脚7。导电条130的位置与连接引脚7的位置紧密对应。例如,如果连接引脚7被设计成与图1所示的RDL53形成连接,则连接引脚7也可与导电条130形成连接而无需重新修改。因此,这个实施方式的基于氮化物的半导体电路1可以在不改变连接引脚7的位置的情况下减小电阻。
这个实施方式的制造方法可以提供具有导电层12和导电层13的基于氮化物的半导体电路。导电条120和金属条110形成多个并联电路,并且电阻进一步减小。导电层12和导电层13可以减小基于氮化物的半导体电路的电阻,并且导电层13可以适当地与大部分连接引脚7形成电连接。
在一个方面中,导电条130在方向d1上的宽度w4大于导电条120在方向d2上的宽度w3。因此,导电条130具有低电阻,并且导电层13的导电条130提供足够的面积来形成与连接引脚7的连接。
参考图7,在这个实施方式中,基于氮化物的半导体电路1还包括多个连接结构14。每个连接结构14将一个金属条110电连接到一个导电条120。连接结构14具有多个通孔140。在每个连接结构14中,通孔140沿方向d1布置。
参照图11至图13,在设置顶部金属层11之后,这个实施方式的制造方法包括:在顶部金属层11上设置多个连接结构14。连接结构14的通孔140沿每个金属条110布置,并且连接结构14电连接金属条110和导电条120。连接结构14的通孔140可以减小金属条110和导电条120之间的电阻。换句话说,连接结构14的通孔140在金属条110和导电条120之间形成并联连接,并且减小了跨过金属条110和导电条120的电阻。
在这个实施方式中,每个通孔140在衬底10的顶表面100上的投影为圆形。因此,通孔140可以容易地形成,并且在金属条110和导电条120之间提供适当的电连接。
参考图7,在这个实施方式中,基于氮化物的半导体电路1还包括多个连接结构15。每个连接结构15将一个导电条120连接到一个导电条130。
参照图17至图19,在设置导电层12之后,这个实施方式的制造方法包括:在导电层12上设置多个连接结构15。每个连接结构15在方向d1上的宽度w1大于每个导电条120在方向d2上的宽度w2。连接结构15足够宽,以在导电层12和导电层13之间提供具有低电阻的适当电连接,并且连接结构15为导电层13提供适当的结构支撑。
在这个实施方式中,每个连接结构15是单个通孔,并且每个连接结构15在衬底10的顶表面100上的投影为矩形。具体地,矩形的长边与方向d1对齐,并且可以增加宽度w1,以减小电阻。而且,增强了导电条120和导电条130之间的连接的结构强度。
图21是本发明的一些实施方式的基于氮化物的半导体电路的一部分的俯视图,图21仅示出了衬底10、顶部金属层11和导电层12,并且顶部金属层11用虚线表示。图22是本发明的实施方式的基于氮化物的半导体电路的侧剖视图。在这个实施方式中,顶部金属层11设置在衬底10上,导电层12A设置在顶部金属层11上,并且导电层13设置在导电层12A上。顶部金属层11具有多个金属条110,导电层12A具有多个导电条120A,并且导电层13具有多个导电条130。
在衬底10的顶表面100上,每个金属条110的投影位于一个导电条120A的投影中。导电条120A的投影面积大于金属条110的投影面积。导电层12A的导电条120A比顶部金属层11的金属条110更宽,并且每个金属条110被一个导电条120A覆盖。导电条120A足够宽,以提供具有较低电阻的电连接。因此,基于氮化物的半导体电路1A的电阻被导电层12A减小。而且,导电层12A的导电条120A为连接结构15的沉积提供了更大的面积,并且导电层12A在金属层11和导电层13之间提供了具有低电阻的电连接,并且提高了成品率。
图23是本发明的一些实施方式的基于氮化物的半导体电路的一部分的俯视图,并且图23仅示出了衬底10、顶部金属层11和连接结构14B。图24是本发明的实施方式的基于氮化物的半导体电路的侧剖视图。在这个实施方式中,顶部金属层11设置在衬底10上,并且连接结构14B设置在顶部金属层11上。导电层12设置在连接结构14B上,连接结构15设置在导电层12上,并且导电层13设置在连接结构15上。顶部金属层11具有多个金属条110,并且连接结构14B具有多个通孔140B。导电层12具有多个导电条120,并且导电层13具有多个导电条130。
在衬底10的顶表面100上,每个通孔140B的投影为圆的形状。每个圆的直径和每个金属条110在方向d2上的宽度w5是相同的。换句话说,在衬底10的顶表面100上,通孔140B的投影边缘的一部分与金属条110的投影边缘重合。
在这个实施方式中,通孔140B具有较大的横截面积,并且通孔140B电连接导电条120和金属条110。因此,连接结构14B的通孔140B可以减小导电层12和顶部金属层11之间的电连接的电阻。
参照图12,在该实施方式中,连接结构14的通孔140可以分成两组。其中一组位于金属条110的左侧,另一组位于金属条110的右侧。然而,本发明不限于此。
图25是本发明的一些实施方式的基于氮化物的半导体电路的一部分的俯视图,并且图25仅示出了衬底10、顶部金属层11、多个连接结构14C和导电层12,并且导电层12用虚线表示。顶部金属层11设置在衬底10上。连接结构14C设置在顶部金属层11上。导电层12设置在连接结构14C上。
在这个实施方式中,顶部金属层11具有多个金属条110,连接结构14C具有多个通孔140C,并且导电层12具有多个导电条120。每个连接结构14C的通孔140C均匀地分布在一个金属条110上。这些通孔140C电连接一个金属条110和一个导电条120,并且均匀分布的通孔140C可以适当地减小跨过金属条110和导电条120的电阻。
当电流从金属条110传输到导电条120时,均匀分布的通孔140C可以减小电流路径,并且减小电阻。
图26是本发明的一些实施方式的基于氮化物的半导体电路的俯视图,并且用虚线表示连接结构14D。基于氮化物的半导体电路1D包括衬底10、顶部金属层11、多个连接结构14D、导电层12和导电层13D。顶部金属层11设置在衬底10上。连接结构14D设置在顶部金属层11上。导电层12设置在连接结构14D上。导电层13设置在导电层12上。
顶部金属层11具有多个金属条110。连接结构14D具有多个通孔140D。导电层12具有多个导电条120。导电层13D具有多个导电条130D。金属条110和导电条120的延伸方向平行,并且每个导电条120设置在一个金属条110上。导电条120和导电条130的延伸方向垂直。
在这个实施方式中,在衬底10的顶表面100上,连接结构14D的投影和导电条130D的投影不重叠。
连接结构14D电连接顶部金属层11和导电层12,并且连接结构14D和导电层13D不重叠。因此,金属条110和导电条130D之间的电传输通道是类似的。
而且,由于在导电条130D的下面没有形成通孔140D,因此金属条110、导电条120以及导电层13D和导电层12之间的连接结构可以为导电条130D的沉积提供顺滑、平坦的表面。基于氮化物的半导体电路1D可以在导电层13D下方提供适当的结构支撑。
图27是本发明的一些实施方式的基于氮化物的半导体电路的俯视图,并且用虚线表示连接结构15E。图28是根据图27中的切割平面线28的侧剖视图。基于氮化物的半导体电路1E包括衬底10、顶部金属层11、导电层12、多个连接结构15E和导电层13。顶部金属层11设置在衬底10上。导电层12设置在顶部金属层11上。连接结构15E设置在导电层12上。导电层13设置在连接结构15E上。
顶部金属层11具有多个金属条110。导电层12具有多个导电条120。导电层13具有多个导电条130。金属条110和导电条120的延伸方向平行,并且每个导电条120设置在一个金属条110上。导电条120和导电条130的延伸方向垂直。连接结构15E设置在导电条120和导电条130之间,并且连接结构15E电连接导电条120和导电条130。
在这个实施方式中,在方向d1上,每个连接结构15E的宽度和每个导电条130的宽度是相同的。连接结构15E在方向d1上具有宽度w6,导电条130在方向d1上也具有宽度w6。连接结构15E是宽的,并且连接结构15E在导电条130和导电条120之间提供了具有低电阻的电连接。
图29是本发明的一些实施方式的基于氮化物的半导体电路的俯视图,并且导电层13用虚线表示。基于氮化物的半导体电路1F包括衬底10、顶部金属层11、导电层12、多个连接结构15F和导电层13。顶部金属层11设置在衬底10上。导电层12设置在顶部金属层11上。连接结构15F设置在导电层12上。导电层13设置在连接结构15E上。
顶部金属层11具有多个金属条110。导电层12具有多个导电条120。导电层13具有多个导电条130。金属条110和导电条120的延伸方向平行,并且每个导电条120设置在一个金属条110上。导电条120和导电条130的延伸方向垂直。连接结构15F设置在导电条120和导电条130之间,并且连接结构15F电连接导电条120和导电条130。
在这个实施方式中,每个连接结构15F具有沿方向d1布置的多个通孔150。例如,每个连接结构15F具有沿方向d1布置的三个通孔150。因为导电条120和导电条130之间的每个重叠区域都是矩形的,因此该重叠区域可以容纳多个通孔150。矩形的两个长边与方向d1对齐,并且通孔150可以沿方向d1布置。
每个连接结构15F的通孔150提供低电阻。因此,导电条120和导电条130之间的电连接具有低电阻。
在一个方面中,每个通孔150在衬底10的顶表面100上的投影为圆形。因此,可以容易地形成连接结构15F的通孔150,并且每个连接结构15F中的通孔150在导电条120和导电条130之间形成并联连接。
选择和描述这些实施方式是为了最好地解释本发明的原理及其实际应用,由此使得本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施方式以及适合于预期的特定用途的各种修改。
如本文所用且未另外定义的那样,术语“基本上”、“实质上”、“大约”和“约”用于描述和解释小的变化。当结合事件或情况使用时,这些术语可以包括事件或情况精确发生的情况以及事件或情况近似发生的情况。例如,当与数值结合使用时,这些术语可以涵盖小于或等于该数值的±10%的变化范围,如小于或等于±5%、小于或等于±4%、小于或等于±3%、小于或等于±2%、小于或等于±1%、小于或等于±0.5%、小于或等于±0.1%或者小于或等于±0.05%。术语“基本上共面”可指沿同一平面放置的微米内的两个表面,如沿同一平面放置的40μm内、30μm内、20μm内、10μm内或1μm内。
如本文所用的那样,单数术语“一个”、“一种”和“该”可包括复数表示,除非上下文另外明确指出。在一些实施方式的描述中,被设置为在另一组件“上”或“跨过”的组件可涵盖前一组件直接位于后一组件上(例如,与后一组件物理接触)的情况以及一个或多个介于中间的组件位于该前一组件与该后一组件之间的情况。
虽然已经参考本发明的具体实施方式描述和说图示本发明,但是这些描述和图示不是限制性的。本领域技术人员应当理解,在不脱离由所附权利要求限定的本发明的真实的精神和范围的情况下可以进行各种改变并且可以替换等同物。图示未必按比例绘制。由于制造工艺和公差,本发明中的艺术再现与实际装置之间可能存在区别。此外,应当理解,由于诸如共形沉积、蚀刻等的制造工艺,实际的器件和层可以偏离附图的矩形层的刻画,并且可以包括斜角表面或边缘、圆角等。可以存在未具体示出的本发明的其他实施方式。说明书和附图应被认为是说明性的而不是限制性的。可进行修改来使特定的情况、材料、物质组成、方法或过程适应本发明的目标、精神和范围。所有这些修改都在所附权利要求的范围内。虽然已经参考以特定顺序执行的特定操作描述了本文公开的方法,但是应当理解,在不脱离本发明的教导的情况下,这些操作可以被组合、细分或重新排序来形成等同的方法。因此,除非在此特别指出,否则操作的顺序和分组是不受限制的。
Claims (25)
1.一种基于氮化物的半导体电路,其包括:
衬底,其包括多个基于氮化物的器件;
顶部金属层,其设置在所述衬底上并电连接所述基于氮化物的器件;
第一导电层,其设置在所述顶部金属层上;以及
第二导电层,其设置在所述第一导电层上,
其中所述顶部金属层包括多个金属条,所述第一导电层包括多个第一导电条,并且所述第二导电层包括多个第二导电条,
其中每个所述第一导电条电连接一个所述金属条,并且每个所述第二导电条电连接一些所述第一导电条,
其中所述金属条和所述第一导电条在第一方向上延伸,所述第二导电条在第二方向上延伸,并且所述第一方向和所述第二方向垂直。
2.根据权利要求1所述的基于氮化物的半导体电路,其中,所述第一导电条和所述金属条形成多个并联电路。
3.根据权利要求1或2所述的基于氮化物的半导体电路,在所述衬底的顶表面上,每个所述金属条的投影位于一个所述第一导电条的投影中。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的基于氮化物的半导体电路,其还包括多个第一连接结构,其中每个所述第一连接结构将一个所述金属条电连接到一个所述第一导电条,并且所述第一连接结构具有多个第一通孔。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的基于氮化物的半导体电路,其中,每个所述第一通孔在所述衬底的顶表面上的投影呈圆的形状。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的基于氮化物的半导体电路,其中,每个所述圆的直径和每个所述金属条在所述第二方向上的宽度相同。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的基于氮化物的半导体电路,其中,每个所述第一连接结构的所述第一通孔均匀地分布在一个所述金属条上。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的基于氮化物的半导体电路,其中,在所述衬底的顶表面上,所述第一连接结构的投影与所述第二导电条的投影不重叠。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的基于氮化物的半导体电路,其还包括多个第二连接结构,其中每个所述第二连接结构将一个所述第一导电条连接到一个所述第二导电条,并且每个所述第二连接结构在所述第一方向上的宽度大于每个所述第一导电条在所述第二方向上的宽度。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的基于氮化物的半导体电路,其中,每个所述第二连接结构在所述第一方向上的宽度与每个所述第二导电条在所述第一方向上的宽度相同。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的基于氮化物的半导体电路,其中,每个所述第二连接结构是单个通孔,并且每个所述第二连接结构在所述衬底的顶表面上的投影呈矩形形状。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的基于氮化物的半导体电路,其中,每个所述第二连接结构具有沿所述第一方向布置的多个第二通孔。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的基于氮化物的半导体电路,其中,每个所述第二通孔在所述衬底的顶表面上的投影呈圆形。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的基于氮化物的半导体电路,其中,所述第二导电条在所述第一方向上的宽度大于所述第一导电条在所述第二方向上的宽度。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的基于氮化物的半导体电路,其还包括多个连接引脚,并且所述第二导电条的位置对应于所述连接引脚的位置。
16.一种基于氮化物的半导体电路的制造方法,其包括:
提供具有多个基于氮化物的半导体器件的衬底;
在所述衬底上设置顶部金属层;
在所述顶部金属层上设置第一导电层;以及
在所述第一导电层上设置第二导电层,
其中所述顶部金属层包括多个金属条,所述第一导电层包括多个第一导电条,并且所述第二导电层包括多个第二导电条,
其中每个所述第一导电条电连接一个所述金属条,并且每个所述第二导电条电连接一些所述第一导电条,
其中所述金属条和所述第一导电条在第一方向上延伸,所述第二导电条在第二方向上延伸,并且所述第一方向和所述第二方向垂直。
17.根据权利要求16所述的制造方法,其在设置所述顶部金属层之后还包括:
在所述顶部金属层上设置多个第一连接结构,
其中每个所述第一连接结构将一个所述金属条电连接到一个所述第一导电条,并且所述第一连接结构具有多个第一通孔。
18.根据权利要求中16或17所述的制造方法,在设置所述第一导电层的步骤期间,所述第一导电条和所述金属条形成多个并联电路。
19.根据权利要求16-18中任一项所述的制造方法,其在设置所述第一导电层之后还包括:
在所述第一导电层上设置多个第二连接结构,
其中每个所述第二连接结构将一个所述第一导电条连接到一个所述第二导电条,并且每个所述第二连接结构在所述第一方向上的宽度大于每个所述第一导电条在所述第二方向上的宽度。
20.根据权利要求16-19中任一项所述的制造方法,所述第二导电条和所述第一导电条重叠,并且所述第一导电条和所述金属条平行。
21.一种基于氮化物的半导体电路,其包括:
衬底,其包括多个基于氮化物的器件;
顶部金属层,其设置在所述衬底上并电连接所述基于氮化物的器件;
第一导电层,其设置在所述顶部金属层上;以及
第二导电层,其设置在所述第一导电层上,
其中所述顶部金属层包括多个金属条,所述第一导电层包括多个第一导电条,并且所述第二导电层包括多个第二导电条,
其中所述第一导电条和所述金属条形成多个并联电路,并且所述第二导电条电连接所述并联电路,
其中所述金属条和所述第一导电条在第一方向上延伸,所述第二导电条在第二方向上延伸,并且所述第一方向和所述第二方向垂直。
22.根据权利要求21所述的基于氮化物的半导体电路,其还包括多个第一连接结构,其中每个所述第一连接结构将一个所述金属条电连接到一个所述第一导电条,并且所述第一连接结构具有多个第一通孔。
23.根据权利要求21或22所述的基于氮化物的半导体电路,其中,每个所述第一通孔在所述衬底的顶表面上的投影呈圆的形状。
24.根据权利要求21-23中任一项所述的基于氮化物的半导体电路,其中,每个所述圆的直径和每个所述金属条在所述第二方向上的宽度相同。
25.根据权利要求21-24中任一项所述的基于氮化物的半导体电路,其还包括多个第二连接结构,其中每个所述第二连接结构将一个所述第一导电条连接到一个所述第二导电条,并且每个所述第二连接结构在所述第一方向上的宽度大于每个所述第一导电条在所述第二方向上的宽度。
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CN118284987A true CN118284987A (zh) | 2024-07-02 |
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