[发明专利]半导体开关及半导体器件

说明书

本申请涉及一种半导体开关及半导体器件。一种半导体开关，包括：HEMT异质结构层，所述HEMT异质结构层上设有金属电极；应力缓冲层，固定在所述HEMT异质结构层的上侧，与所述金属电极连接；PAD金属层，固定在所述应力缓冲层的上侧，通过所述应力缓冲层与所述金属电极连接。本申请通过在HEMT异质结构层与PAD金属层之间设置的应力缓冲层，可以使HEMT异质结构层、应力缓冲层和PAD金属层依次叠层设置，充分利用PAD金属层下方的空间，减少整体芯片面积，同时保证了PAD金属层下方电路的良率。

技术领域

本申请属于半导体技术领域，尤其涉及一种半导体开关及半导体器件。

背景技术

目前，传统的HEMT(High Electron Mobility Transistor；高电子迁移率晶体管)芯片通常包括用于导电的异质结构层以及用于与外部电路进行焊接的PAD金属，PAD金属通常直接与异质结构层的各个金属电极连接。

由于PAD金属在器件封装或使用过程中，容易因为温度的变化产生较大应力，因此，传统的HEMT芯片的PAD金属通常需要与异质结构层错位放置，避免PAD金属与异质结构层叠放时，PAD金属的应力施加到异质结构层上或者施加到异质结构层上的连接电路上，使异质结构层或电路出现损伤，但这也导致了传统的HEMT芯片需要较大的芯片面积来分别放置异质结构层以及PAD金属。

发明内容

本申请的目的在于提供一种半导体开关及半导体器件，旨在解决传统的氮化镓半导体器件存在的器件面积过大的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种半导体开关，包括：HEMT异质结构层，所述HEMT异质结构层上设有金属电极；应力缓冲层，固定在所述HEMT异质结构层的上侧，与所述金属电极连接；PAD金属层，固定在所述应力缓冲层的上侧，通过所述应力缓冲层与所述金属电极连接。

其中一实施例中，所述应力缓冲层包括柔性金属结构，所述柔性金属结构设置在所述金属电极与所述PAD金属层之间。

其中一实施例中，所述柔性金属结构包括若干由柔性金属构造的若干金属鳍片，各个所述金属鳍片相互平行，且均垂直固定在所述金属电极和所述PAD金属层之间。

其中一实施例中，所述应力缓冲层还包括若干支撑柱，所述支撑柱包裹在所述柔性金属结构内，所述支撑柱的两端分别与所述金属电极和所述PAD金属层连接。

其中一实施例中，各个所述支撑柱的横截面均为正六边形。

其中一实施例中，所述柔性金属结构的材质包括铝或铜；各个所述支撑柱的材质包括二氧化硅或氮化硅。

其中一实施例中，所述HEMT异质结构层包括衬底、沟道层和势垒层；所述衬底、所述沟道层和所述势垒层由下至上依次层叠设置，所述金属电极固定在所述势垒层上。

其中一实施例中，所述金属电极包括栅极电极、源极电极和漏极电极，所述源极电极的上方和所述漏极电极的上方均固定有对应的所述应力缓冲层和所述PAD金属层。

其中一实施例中，所述金属电极还包括若干连接金属层，所述源极电极与对应的所述应力缓冲层之间以及所述漏极电极与对应的所述应力缓冲层之间均设有若干所述连接金属层，所述连接金属层用于多个所述半导体开关之间的相互连接。

本申请实施例的第二方面提供了一种半导体器件，包括逻辑控制电路和多个如上述的半导体开关，所述逻辑控制电路设置在所述应力缓冲层和所述HEMT异质结构层之间，用于电连接各个所述金属电极。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本申请通过在HEMT异质结构层与PAD金属层之间设置的应力缓冲层，可以使HEMT异质结构层、应力缓冲层和PAD金属层依次叠层设置，充分利用PAD金属层下方的空间，减少整体芯片面积，同时提高了该器件PAD金属层下方电路的良率。

附图说明