本發(fā)明實施例涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種具有電極配線的半導(dǎo)體裝置。
背景技術(shù):
在半導(dǎo)體裝置中,經(jīng)常會使用電極配線(或者也可以稱為電極導(dǎo)線等)來導(dǎo)通電流,一般情況下電極配線由金屬材料構(gòu)成,例如銅、鋁等。
應(yīng)該注意,上面對技術(shù)背景的介紹只是為了方便對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整的說明,并方便本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解而闡述的。不能僅僅因為這些方案在本發(fā)明的背景技術(shù)部分進行了闡述而認為上述技術(shù)方案為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
但是,發(fā)明人發(fā)現(xiàn):在半導(dǎo)體裝置中使用金屬配線的情況下,由于原子的熱振動等因素,高溫下金屬的自由電子被散射,從而會導(dǎo)致金屬配線的電阻增大,由此導(dǎo)電能力降低,影響半導(dǎo)體裝置的使用。
本發(fā)明實施例提供了一種半導(dǎo)體裝置。期望即使在高溫環(huán)境下,電極配線的電阻值也不發(fā)生改變或者變化較小。
根據(jù)本發(fā)明實施例的第一個方面,提供一種半導(dǎo)體裝置,所述半導(dǎo)體裝置具有電極配線,所述電極配線構(gòu)成為金屬材料和半導(dǎo)體材料在電流的流通方向上相互平行連接;其中,通過將在溫度上升時的所述金屬材料的電阻值上升量和所述半導(dǎo)體材料的電阻值下降量相加,所述電極配線在溫度上升時的電阻值變化被減少。
根據(jù)本發(fā)明實施例的第二個方面,其中,在所述半導(dǎo)體材料和所述金屬材料相接的部分形成有金屬間化合物層。
根據(jù)本發(fā)明實施例的第三個方面,其中,所述金屬間化合物層的厚度在3μm以下。
根據(jù)本發(fā)明實施例的第四個方面,其中,所述半導(dǎo)體材料是硅單晶。
根據(jù)本發(fā)明實施例的第五個方面,其中,所述半導(dǎo)體材料是多晶硅。
根據(jù)本發(fā)明實施例的第六個方面,提供一種半導(dǎo)體裝置,所述半導(dǎo)體裝置具有電極配線,所述電極配線構(gòu)成為金屬材料和半導(dǎo)體材料在電流的流通方向上相互平行連接;其中,通過將在溫度上升時的所述金屬材料的電阻值上升量和所述半導(dǎo)體材料的電阻值下降量相加,所述電極配線在溫度上升時的電阻值變化被減少;并且所述金屬材料包覆所述半導(dǎo)體材料。
根據(jù)本發(fā)明實施例的第七個方面,其中,在所述半導(dǎo)體材料和所述金屬材料相接的部分形成有金屬間化合物層。
根據(jù)本發(fā)明實施例的第八個方面,其中,所述金屬間化合物層的厚度在3μm以下。
根據(jù)本發(fā)明實施例的第九個方面,其中,所述半導(dǎo)體材料是硅單晶。
根據(jù)本發(fā)明實施例的第十個方面,其中,所述半導(dǎo)體材料是多晶硅。
本發(fā)明實施例的有益效果在于:通過將金屬材料和半導(dǎo)體材料結(jié)合起來形成電極配線,即使在高溫環(huán)境下電極配線的電阻值也不發(fā)生改變或者變化較小。由此,電極配線的導(dǎo)電能力不會降低,在高溫下也不影響半導(dǎo)體裝置的使用。
參照后文的說明和附圖,詳細公開了本發(fā)明實施例的特定實施方式,指明了本發(fā)明實施例的原理可以被采用的方式。應(yīng)該理解,本發(fā)明的實施方式在范圍上并不因而受到限制。在所附權(quán)利要求的精神和條款的范圍內(nèi),本發(fā)明的實施方式包括許多改變、修改和等同。
針對一種實施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個或更多個其它實施方式中使用,與其它實施方式中的特征相組合,或替代其它實施方式中的特征。
應(yīng)該強調(diào),術(shù)語“包括/包含”在本文使用時指特征、整件、步驟或組件的存在,但并不排除一個或更多個其它特征、整件、步驟或組件的存在或附加。
附圖說明
所包括的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進一步的理解,其構(gòu)成了說明書的一部分,用于例示本發(fā)明的實施方式,并與文字描述一起來闡釋本發(fā)明的原理。顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講, 在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中:
圖1是本發(fā)明實施例的半導(dǎo)體裝置的部分示意圖;
圖2是本發(fā)明實施例的電極配線的電阻值隨高溫而變化的一示意圖;
圖3是本發(fā)明實施例的電極配線的另一示意圖;
圖4是本發(fā)明實施例的電極配線的另一示意圖。
具體實施方式
參照附圖,通過下面的說明書,本發(fā)明實施例的前述以及其它特征將變得明顯。在說明書和附圖中,具體公開了本發(fā)明的特定實施方式,其表明了其中可以采用本發(fā)明實施例的原則的部分實施方式,應(yīng)了解的是,本發(fā)明不限于所描述的實施方式,相反,本發(fā)明實施例包括落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的全部修改、變型以及等同物。
實施例1
本發(fā)明實施例提供一種半導(dǎo)體裝置,圖1是本發(fā)明實施例的半導(dǎo)體裝置的部分示意圖。如圖1所示,所述半導(dǎo)體裝置100具有電極配線101,該電極配線101分別連接兩個金屬墊102和103,在該金屬墊102、電極配線101和金屬墊103之間可以形成有電流。
在本實施例中,所述電極配線101構(gòu)成為金屬材料和半導(dǎo)體材料在電流的流通方向上相互平行連接。如圖1所示,電極配線101可以包括金屬材料1011和半導(dǎo)體材料1012,在電極配線101的長度方向上相互平行地連接。
其中,所述金屬材料1011可以是普通的銅、鋁、金等等可以導(dǎo)電的金屬,可以使用半導(dǎo)體裝置的電極導(dǎo)線現(xiàn)有材料的任意一種或組合。所述半導(dǎo)體材料1012可以是硅單晶,也可以是多晶硅,還可以是其他的半導(dǎo)體材料。本發(fā)明不限于此,可以根據(jù)實際情況確定具體的金屬材料和半導(dǎo)體材料。
在本實施例中,所述金屬材料的電阻值隨著溫度的升高而變大,所述半導(dǎo)體材料的電阻值隨著溫度的升高而降低。通過將在溫度上升時的所述金屬材料的電阻值上升量和所述半導(dǎo)體材料的電阻值下降量相加,所述電極配線在溫度上升時的電阻值變化被減少。例如,在溫度上升時,電極配線的電阻值的變化不超過預(yù)設(shè)值,或者在預(yù)定范圍之內(nèi)。
圖2是本發(fā)明實施例的電極配線的電阻值隨高溫而變化的一示意圖。在本實施例 中,當在低溫的情況下,可以由金屬材料1011主要流通電流。在溫度升高的情況下,如圖2所示,金屬材料1011的電阻值變大從而不容易流通電流,但半導(dǎo)體材料1012由于共價鍵電子被轉(zhuǎn)移到傳導(dǎo)體等因素的影響,電阻值會變小從而易于流通電流。因此當高溫的情況下,可以由半導(dǎo)體材料1012主要流通電流。
由此,即使溫度發(fā)生變化,本發(fā)明實施例的電極配線的電阻值也不發(fā)生改變或者變化較小。由此,電極配線的導(dǎo)電能力不會降低,即使在高溫下也不影響半導(dǎo)體裝置的使用。
在本實施例中,在所述半導(dǎo)體材料和所述金屬材料相接的部分還可以形成有金屬間化合物層。該金屬間化合物層可以是合金層,可以由現(xiàn)有的金屬間化合物構(gòu)成,或者組合現(xiàn)有的合金而構(gòu)成。由此,可以使得電極配線的導(dǎo)電性能更好。
此外,還可以根據(jù)需要確定所述金屬間化合物層的厚度。例如,所述金屬間化合物層的厚度可以在3μm(微米)以下。但本發(fā)明不限于此,可以根據(jù)實際情況確定金屬間化合物層的具體構(gòu)成以及厚度。
值得注意的是,圖1以半導(dǎo)體材料1012被夾在金屬材料1011中而形成的平行連接為例,對本發(fā)明實施例進行了說明。但本發(fā)明不限于此,例如半導(dǎo)體材料1012和金屬材料1011也可以不平行連接。此外,半導(dǎo)體材料和金屬材料的連接可以采用其他方式。
圖3是本發(fā)明實施例的電極配線的另一示意圖,如圖3所示,電極配線301可以呈圓柱形,外層的金屬材料3011包覆著內(nèi)層的半導(dǎo)體材料3012?;蛘?,也可以將內(nèi)層設(shè)置為金屬材料而外層設(shè)置為半導(dǎo)體材料。此外,金屬材料3011和半導(dǎo)體材料3012之間還可以形成有金屬間化合物層。
圖4是本發(fā)明實施例的電極配線的另一示意圖,如圖4所示,電極配線401可以呈扁平形,金屬材料4011與半導(dǎo)體材料4012并列地平行設(shè)置。此外,金屬材料4011和半導(dǎo)體材料4012之間還可以形成有金屬間化合物層。
值得注意的是,圖1、圖3和圖4僅示意性示出了本發(fā)明實施例的電極配線,但本發(fā)明不限于此。此外,金屬材料和半導(dǎo)體材料的分布也可以不均勻,例如在沿與電極配線的長度方向垂直的方向上剖開的多個截面上,金屬材料和半導(dǎo)體材料的比例可以相同也可以不同。
由上述實施例可知,通過將金屬材料和半導(dǎo)體材料結(jié)合起來形成電極配線,通過 將在溫度上升時的所述金屬材料的電阻值上升量和所述半導(dǎo)體材料的電阻值下降量相加,所述電極配線在溫度上升時的電阻值變化被減少。由此,即使在高溫環(huán)境下電極配線的電阻值也不發(fā)生改變或者變化較?。浑姌O配線的導(dǎo)電能力不會降低,在高溫下也不影響半導(dǎo)體裝置的使用。
實施例2
本發(fā)明實施例提供一種半導(dǎo)體裝置,與實施例1相同的內(nèi)容不再贅述。
在本實施例中,所述半導(dǎo)體裝置具有電極配線,所述電極配線構(gòu)成為金屬材料和半導(dǎo)體材料在電流的流通方向上相互平行連接;其中,通過將在溫度上升時的所述金屬材料的電阻值上升量和所述半導(dǎo)體材料的電阻值下降量相加,所述電極配線在溫度上升時的電阻值變化被減少。
在本實施例中,所述金屬材料包覆所述半導(dǎo)體材料。例如如圖1所示,半導(dǎo)體材料1012被夾在金屬材料1011中;或者如圖3所示,外層的金屬材料3011包覆著內(nèi)層的半導(dǎo)體材料3012。但本發(fā)明不限于此,還可以具有其他的結(jié)構(gòu)。
在本實施例中,金屬材料和半導(dǎo)體材料可以相互平行地連接,但本發(fā)明不限于此。此外,還可以在所述半導(dǎo)體材料和所述金屬材料相接的部分形成有金屬間化合物層。其中,所述金屬間化合物層的厚度可以在3μm以下,但本發(fā)明不限于此。
在本實施例中,所述半導(dǎo)體材料可以是硅單晶,也可以是多晶硅,但本發(fā)明不限于此。
由上述實施例可知,通過將金屬材料和半導(dǎo)體材料結(jié)合起來形成電極配線,通過將在溫度上升時的所述金屬材料的電阻值上升量和所述半導(dǎo)體材料的電阻值下降量相加,所述電極配線在溫度上升時的電阻值變化被減少。由此,即使在高溫環(huán)境下電極配線的電阻值也不發(fā)生改變或者變化較小。電極配線的導(dǎo)電能力不會降低,在高溫下也不影響半導(dǎo)體裝置的使用。
以上結(jié)合具體的實施方式對本發(fā)明進行了描述,但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚,這些描述都是示例性的,并不是對本發(fā)明保護范圍的限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明原理對本發(fā)明做出各種變型和修改,這些變型和修改也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。