[发明专利]用于异质结构的场效应晶体管的屏蔽罩

说明书

技术领域

本公开文本总体涉及异质结构的场效应晶体管（HFET），更具体地，本公开文本涉及用于HFET的屏蔽罩（shield wrap）。

背景技术

许多电子设备诸如蜂窝电话、个人数字助理（PDA）、笔记本电脑等都利用电力工作。因为电力通常通过壁上插座以高压交流电流（AC）传送，可利用一个设备——一般称为功率转换器——来通过能量传递元件将高压AC输入转化为已调直流（DC）输出。在目前的许多电子设备中，通常使用开关式功率转换器来提高效率和尺寸以及减少部件数量。开关式功率转换器可使用一个电力开关，该电力开关在关位置（通态）和开位置（断态）之间切换以将能量从功率转换器的输入端传递至输出端。一般，电力开关是需要承受远远大于AC输入电压的高压器件。

在开关式功率转换器中使用的一种类型的高压场效应晶体管（FET）是HFET，也称为高电子迁移率晶体管（HEMT）。HFET可用作用于高压电力电子器件——诸如功率转换器——的切换器件中的开关。在某些应用中，基于宽带隙的半导体的HFET可能是有用的，因为较高的带隙可提高高温时的性能。在高压HFET中使用的宽带隙的半导体的实例包括诸如碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）、以及金刚石等的材料，但是也可使用其他材料。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种半导体器件，包括：异质结构的场效应晶体管（HFET），该异质结构的场效应晶体管在半导体膜中具有一个位于源电极和漏电极之间的有源区，其中：一个栅电极位于所述有源区的一部分上方并被配置为调制所述有源区中的一个传导沟道；第一钝化膜，位于所述有源区上方；封装膜，位于所述第一钝化膜上方；以及第一金属模，在所述封装膜上，其中所述第一金属模包括一个位于所述有源区的大部分上方的屏蔽罩，并且电连接至所述源电极。

在一个优选的实施方式中，一个间隙被限定在所述第一金属模中，以及其中所述间隙将所述屏蔽罩与所述第一金属模的连接至所述漏电极的一部分分离开。

在一个优选的实施方式中，所述间隙未形成在所述有源区上方。

在一个优选的实施方式中，从所述漏电极到所述源电极的距离比所述间隙的宽度大5到6倍。

在一个优选的实施方式中，所述的半导体器件进一步包括：第一栅场板，由所述第一钝化膜上的第二金属模限定。

在一个优选的实施方式中，所述半导体器件，进一步包括：第二栅场板，由位于所述第一钝化膜和所述封装膜之间的第二钝化膜上的第三金属模限定。

在一个优选的实施方式中，所述屏蔽罩完全重叠所述第一场板。

在一个优选的实施方式中，所述屏蔽罩覆盖所述有源区的至少75%。

在一个优选的实施方式中，所述屏蔽罩覆盖整个所述有源区。

在一个优选的实施方式中，所述有源区的至少75%被所述屏蔽罩单独地覆盖、或被所述第二金属模单独地覆盖、或者被所述屏蔽罩和所述第二金属模以组合方式覆盖。

在一个优选的实施方式中，整个所述有源区被所述屏蔽罩单独地覆盖、或被所述第二金属模单独地覆盖、或者被所述屏蔽罩和所述第二金属模以组合方式覆盖。

在一个优选的实施方式中，所述第一钝化膜是多个钝化膜。

在一个优选的实施方式中，所述第一金属模在如下一个金属层中，该金属层是最远离所述有源区的金属层。

根据本发明的第二方面，提供一种半导体器件，包括：衬底；在所述衬底上的缓冲层；在所述缓冲层上的半导体膜，被配置为在所述缓冲层中形成一个沟道；源电极，接触所述半导体膜；漏电极，接触所述半导体膜，其中一个有源区位于所述源电极和所述漏电极之间；第一钝化膜，位于所述半导体膜上方；栅电极，被配置为调制所述有源区中的沟道；封装膜，位于所述第一钝化膜上方；以及屏蔽罩，位于所述封装膜上，电连接至所述源电极，其中所述屏蔽罩覆盖所述有源区的大部分。

在一个优选的实施方式中，所述半导体器件进一步包括：在所述第一钝化膜和所述封装膜之间的一个或多个钝化膜。

在一个优选的实施方式中，所述半导体器件进一步包括：第一栅场板，在所述第一钝化膜上、或者在所述第一钝化膜和所述封装膜之间的所述一个或多个钝化膜中的一个钝化膜上。

在一个优选的实施方式中，所述半导体器件进一步包括：第二栅场板，在所述第一钝化膜和所述封装膜之间的所述一个或多个钝化膜中的一个钝化膜上。

在一个优选的实施方式中，所述栅电极在所述第一钝化膜上。

在一个优选的实施方式中，所述半导体器件进一步包括：一个栅场板，在所述栅电极和所述屏蔽罩之间。