[发明专利]半导体器件和电接触件

说明书

本公开涉及用于分立半导体器件的电接触件结构以及制造电接触件结构的对应方法。电接触件包括第一金属层，其被配置和布置为接触半导体裸片的应变有源区；第二金属层，其被配置和布置为接触第一金属层；以及第三金属层，其被配置和布置为接触第二金属层。

技术领域

本公开涉及用于半导体器件的电接触件，特别地，涉及包括硅 锗的半导体二极管。本公开还涉及包括这种电接触件的半导体二极管 和制造该电接触件的方法。

背景技术

由于硅锗(SiGe)的低带隙以及其与标准硅处理技术的兼容性， 包括SiGe的半导体器件在高频开关应用中提供了对标准硅器件的有 前途的替代。SiGe二极管可以表现出非常陡峭的正向电流-电压特性， 这可以导致在高电流密度(通常高于有源器件面积的1A/mm²)下的相 对低的正向压降。这种半导体二极管通常由形成在下面的各个硅层 (例如，形成在硅衬底上的外延硅层)上的SiGe层形成。然而，由 于SiGe层和下面的硅之间的晶格失配引起的机械应变，SiGe层容易 受到机械缺陷和损坏。

将这种典型地具有1mm²面积的包含硅锗的分立的半导体器件封 装为标准封装形式(例如SOT-23或LFPAK)，由于在封装和接触处 理期间以及在器件的工作寿命期间的热机械应力，将对器件造成进一 步的机械应力。当使器件与器件的外部接触件接触时，会产生这种应 力，并且这种应力可能潜在地使器件在封装之后或在工作寿命期间不 能工作。小面积SiGe异质结双极晶体管(典型地为10μm²)用在集成 电路封装件中，但是因为这种晶体管的器件面积小，所以当它们形成 集成电路的一部分时，由封装引起的应力不太重要。此外，在集成电 路技术中，SiGe层不直接接触金属接触层，而是在SiGe层和金属之 间使用多晶硅层。由于上述问题，目前市场上没有分立的SiGe二极 管。

发明内容

各种示例实施例涉及例如上面提到的那些和/或其它问题，其从 以下公开内容可以变得显而易见，该公开内容涉及用于相对较大尺寸 (通常为1mm²)的分立SiGe半导体器件的电接触件结构，其下面的 SiGe有源层中不会产生机械应力。

根据第一实施例，提供了一种用于分立半导体器件的电接触件 结构，该电接触件包括：第一金属层，其被配置和布置为接触半导体 裸片的应变有源区；第二金属层，其被配置和布置为接触所述第一金 属层；以及第三金属层，其被配置和布置为接触第二金属层。

半导体裸片的应变有源区可以是阳极区，并且阳极可以由硅锗 (SiGe)材料形成。

第一金属层可被配置为直接布置在应变有源区上以形成肖特基 势垒，并且第一金属层可由NiSi₂、CoSi₂、TiN、WTiN和WTi中的一 种形成。

第二金属层是布置在第一金属层上的界面层，并且由可塑性变 形的金属形成。第二金属层可以由Al或Ag形成，或者由包括Si和/ 或Cu的Al合金形成。

第三金属层可以是欧姆接触层，并且可以被布置成可接触地接 纳夹片接合件、引线接合件或凸块接合件。

当第三金属层被布置用于夹片接合时，第三金属层可以由以下 之一形成：

Ni、Cu；或Ag；

Ni和Ag的叠层；

Ti和Ni的叠层；

Cu和Sn的叠层；

Ti和NiV的叠层；

Ti、Ni和Ag的叠层；和

Ti、NiV和Ag的叠层。

当第三金属层被布置用于引线接合时，第三金属层可以由以下 之一形成：Al；AlSi；AlCu；AlSiCu；Cu；和Ag。