[发明专利]半导体器件、电子组件及方法

说明书

本发明公开了半导体器件、电子组件及方法。在一个实施例中，一种半导体器件包括包含接触衬垫的电流隔离信号传输耦合器。所述接触衬垫包括金属基底层，布置在金属基底层上的金属扩散屏障层，以及布置在金属扩散屏障层上的金属线可接合层。金属扩散屏障层包括第一部分和第二部分。第一部分具有第一表面以及与第一表面相对的第二表面。第一表面在外围处包括弯曲表面。第一部分在横向平面中延伸并且具有宽度。第二部分在第一部分的宽度的中间处从第二表面伸出。

技术领域

本发明涉及半导体器件、电子组件及方法。

背景技术

在某些应用中，两个或更多电路例如通过双向信号交换进行通信。如果所述电路具有处于不同电位的接地，可以使用电流隔离（galvanic isolation）来防止所述电路之间的电流流动同时允许所述电路之间的通信。电流隔离例如可以基于光学、电容式或电感式通信。用于电感式电流隔离和信号交换的设备的一个示例是包括通过隔离层分开的初级绕组和次级绕组的空芯变换器，所述隔离层足够薄从而允许双向信号传输。

在其中从较高电压网络（诸如电网）向较低电压网络（诸如家庭供电网络）传输电力和信息的某些应用中，如果不是管理机构要求，针对高达10kV或更高的尖峰的加强电流隔离也是合期望的。

发明内容

在一个实施例中，一种半导体器件包括电流隔离信号传输耦合器，所述耦合器包括接触衬垫。所述接触衬垫包括金属基底层，布置在金属基底层上的金属扩散屏障层，以及布置在金属扩散屏障层上的金属线可接合层。金属扩散屏障层包括第一部分和第二部分。第一部分具有在外围处包括弯曲表面的第一表面以及与第一表面相对的第二表面。第一部分在横向平面中延伸并且具有宽度。第二部分在第一部分的宽度的中间处从第二表面伸出。

在某些实施例中，所述半导体器件还包括布置在金属基底层的外围区段上并且具有暴露金属基底层的一部分的第一开口的第一隔离层，其中金属扩散屏障层的第二部分布置在第一隔离层中的第一开口中并且金属扩散屏障层的第一部分延伸到第一隔离层的邻近第一开口的表面上。

在某些实施例中，所述半导体器件还包括金属线可接合层上的金属钝化层。

在某些实施例中，所述金属基底层包括铜，和/或金属扩散屏障层包括NiP，和/或金属线可接合层包括Pd和/或金属钝化层包括Au。

在某些实施例中，所述半导体器件还包括布置在金属线可接合层的外围区段上并且包括暴露金属线可接合层的一部分的第二开口的第二隔离层。金属钝化层可以布置在第二开口中并且由第二开口定界。

在某些实施例中，所述半导体器件还包括第三隔离层和第四隔离层，所述第三隔离层包括布置在第一隔离层上的环，所述第四隔离层布置在第三隔离层的外部面上。

在某些实施例中，第一隔离层包括氢化Si_xN_y，并且第二隔离层包括酰亚胺。

在某些实施例中，第三隔离层包括SiO_x或者磷硅酸玻璃，并且第四隔离层包括氢化Si_xN_y。

在某些实施例中，电流隔离信号传输耦合器包括电感式耦合器，其包括耦合到接触衬垫的平面线圈。

在某些实施例中，电感式耦合器包括与第一平面线圈一起布置在堆叠中并且通过包括SiO_x的隔离层与第一平面线圈电流隔离的第二平面线圈，并且被配置成提供针对至少10kV_PEAK的浪涌脉冲隔离电压V_IOSM的加强电流隔离。

在某些实施例中，所述半导体器件还包括第三平面线圈，其被布置成与第一平面线圈基本上共面并且耦合到接触衬垫。

在某些实施例中，平面线圈和金属基底层集成在半导体管芯中。