GaN器件互联结构及其制备方法与流程

gan器件互联结构及其制备方法
技术领域
1.本发明属于氮化镓功率器件设计领域，特别涉及一种gan器件互联结构及其制备方法。


背景技术：

2.传统的gan器件制备中，需要将源极、漏极、栅极(三端)进行电性引出，在器件结构制备中需要通过互联金属进行布线。然而，往往难以实现有效的布线连接，如会存在电阻增加、有源区面积浪费等问题。例如，对于传统的氮化镓hemt器件，器件的三端均在晶圆正面，氮化镓器件的原胞为单指状结构，因此，三端在同一平台的互联布局对氮化镓器件性能有重要影响。常通过栅极和源极的跨接并将焊盘布局在有源区之外来实现互联布线。这又存在诸多问题，跨接增加有源区面积。在有源区面积增加的情况下，会引入栅极电阻增大，电流分布不均匀以及芯片有效面积利用率较低等问题，从而限制了氮化镓器件的性能优势提升。
3.因此，如何提供一种gan器件互联结构及制备方法以解决现有的上述问题或其他问题实属必要。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种gan器件互联结构及其制备方法，用于解决现有技术中难以进行有效的栅极、漏极和源极之间的互联布线以及现有互联布线结构导致的芯片有效面积利用率低、栅极电极大、电流分布不均匀等问题。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种gan器件互联结构的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
6.提供半导体基底，所述半导体基底包括栅极区、源极区、漏极区；
7.制备至少一个栅极组合结构，所述栅极组合结构位于所述栅极区，包括至少两条栅指及至少一个与相邻两条栅指连接的栅极互联预留部，所述相邻两条栅指的连接方向为第一方向，所述源极区位于所述栅极区的一侧，所述漏极区位于所述栅极区的另一侧，所述源极区与所述漏极区的连线方向为第二方向，且所述第二方向与所述第一方向垂直；
8.形成第一介质层，所述第一介质层覆盖所述半导体基底和所述栅极组合结构；
9.第一次金属化，在所述第一介质层上形成与所述第二方向平行且彼此交替间隔设置的至少一条第一源极金属互联线、至少一条第一漏极金属互联线和至少一条栅极金属互联线，所述第一源极金属互联线借助贯穿所述第一介质层的接触孔与所述第一源极互联线下方的所述源极区电连接，所述第一漏极金属互联线借助贯穿所述第一介质层的接触孔与所述第一漏极互联线下方的所述漏极区电连接，所述栅极金属互联线借助贯穿所述第一介质层的接触孔与所述栅极互联线下方的所述栅极互联预留部电连接；
10.形成第二介质层，所述第二介质层覆盖所述第一介质层、所述第一源极金属互联线、所述第一漏极金属互联线和所述栅极金属互联线；
11.第二次金属化，在所述第二介质层上形成与所述第一方向平行且彼此交替间隔设置的至少一条第二源极金属互联线、至少一条第二漏极金属互联线，所述第一源极金属互联线借助贯穿所述第二介质层的接触孔与所述第一源极互联线下方的所述第一源极金属互联线电连接，所述第二漏极金属互联线借助贯穿所述第二介质层的接触孔与所述第二漏极互联线下方的所述第一漏极金属互联线电连接。
12.可选地，两条所述栅极金属互联线之间包括交替设置的至少一条第一源极金属互联线和至少一条第一漏极金属互联线。
13.可选地，所述制备方法还包括：在所述半导体基底上制备源极金属接触和漏极金属接触，且所述源极金属接触、所述漏极金属接触以及所述栅极组合结构之间间隔设置。
14.可选地，所述第一源极金属互联线与所述第一漏极互联线间的间距小于所述第一源极金属互联线或所述第一漏极金属互联线与所述栅极金属互联线间的间距。
15.可选地，所述第二源极金属互联线与所述第二漏极金属互联线交替间隔且等间距排布。
16.可选地，所述制备方法还包括：制备与所述第二源极金属互联线电连接的源极焊盘、与所述第二漏极金属互联线电连接的漏极焊盘、与所述栅极金属互联线电连接的栅极焊盘、衬底引出焊盘。
17.本发明还提供一种gan器件互联结构，所述gan器件互联结构优选采用本发明的gan器件互联结构制备方法制备得到，当然还可以采用其他方法，所述gan器件互联结构包括：
18.半导体基底，所述半导体基底包括栅极区、源极区、漏极区；
19.至少一个栅极组合结构，所述栅极组合结构位于所述栅极区，包括至少两条栅指及至少一个与相邻两条栅指连接的栅极互联预留部，所述相邻两条栅指的连接方向为第一方向，所述源极区位于所述栅极区的一侧，所述漏极区位于所述栅极区的另一侧，所述源极区与所述漏极区的连线方向为第二方向，且所述第二方向与所述第一方向垂直；
20.第一介质层，所述第一介质层覆盖所述半导体基底和所述栅极组合结构；
21.位于所述第一介质层上且与所述第二方向平行且彼此交替间隔设置的至少一条第一源极金属互联线、至少一条第一漏极金属互联线和至少一条栅极金属互联线，所述第一源极金属互联线借助贯穿所述第一介质层的接触孔与所述第一源极互联线下方的所述源极区电连接，所述第一漏极金属互联线借助贯穿所述第一介质层的接触孔与所述第一漏极互联线下方的所述漏极区电连接，所述栅极金属互联线借助贯穿所述第一介质层的接触孔与所述栅极互联线下方的所述栅极互联预留部电连接；
22.第二介质层，所述第二介质层覆盖所述第一介质层、所述第一源极金属互联线、所述第一漏极金属互联线和所述栅极金属互联线；
23.位于所述第二介质层上且与所述第一方向平行且彼此交替间隔设置的至少一条第二源极金属互联线、至少一条第二漏极金属互联线，所述第一源极金属互联线借助贯穿所述第二介质层的接触孔与所述第一源极互联线下方的所述第一源极金属互联线电连接，所述第二漏极金属互联线借助贯穿所述第二介质层的接触孔与所述第二漏极互联线下方的所述第一漏极金属互联线电连接。
24.可选地，贯穿所述第一介质层的接触孔包括：第一源极互联接触孔、第一漏极互联
接触孔、栅极互联接触孔，所述第一源极互联接触孔位于所述源极区上方，所述第一漏极互联接触孔位于所述漏极区上方，所述栅极互联接触孔位于所述栅极互联预留部上方，且所述第一源极互联接触孔与所述第一漏极互联接触孔在所述第一方向上间隔排布；贯穿所述第二介质层的接触孔包括：第二源极互联接触孔、第二漏极互联接触孔，所述第二源极互联接触孔显露所述第一源极金属互联线，所述第二漏极互联接触孔显露所述第一漏极金属互联线。
25.可选地，两条所述栅极金属互联线之间包括交替设置的至少一条第一源极金属互联线和至少一条第一漏极金属互联线。
26.可选地，所述第一源极金属互联线的线宽与所述第一漏极金属互联线的线宽相同，且大于所述栅极金属互联线的线宽；所述第二源极金属互联线的线宽与所述第二漏极金属互联线的线宽相同。
27.如上所述，本发明gan器件互联结构及其制备方法，基于栅极互联预留部实现将栅极的电性引出，通过第一源极金属互联线、第一漏极金属互联线、栅极金属互联线、第二源极金属互联线及第二漏极金属互联线提供一种新型互联布线方案，有利于栅极电阻的有效控制，利于电流分布均匀，芯片有效面积利用率得到有效提升，适用于氮化镓低压高功率密度的量产产品设计。
附图说明
28.图1显示为本发明实施例中gan器件互联结构的制备工艺流程图。
29.图2显示为本发明实施例gan器件互联结构制备中提供半导体基底的示意图。
30.图3显示为本发明实施例gan器件互联结构制备中在半导体基底中定义的源极区、漏极区和栅极区的俯视示意图。
31.图4显示为图3中源极区、漏极区和栅极区的局部放大示意图。
32.图5显示为本发明实施例gan器件互联结构制备中形成栅极组合结构、源极金属接触和漏极金属接触的局部示意图。
33.图6显示为本发明实施例gan器件互联结构制备中形成栅极互联接触孔、第一源极互联接触孔、第一漏极互联接触孔的局部示意图。
34.图7显示为本发明实施例gan器件互联结构制备中形成栅极金属互联线、第一源极金属互联线、第一漏极金属互联线的局部示意图。
35.图8显示为本发明实施例gan器件互联结构制备中形成第二源极互联接触孔和第二漏极互联接触孔的局部放大俯视示意图。
36.图9显示为本发明实施例gan器件互联结构制备中形成第二源极金属互联线和第二漏极金属互联线的局部放大俯视示意图。
37.图10显示为本发明实施例gan器件互联结构制备中形成栅极焊盘、源极焊盘、漏极焊盘以及衬底引出焊盘的结构布局示意图。
38.图11显示为本发明对比例中现有的一种通过栅极和源极的跨接并将焊盘布局在有源区之外来实现互联布线的布线方案。
39.元件标号说明
40.100
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半导体基底
41.201
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半导体衬底
42.202
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gan沟道层
43.203
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势垒层
44.204
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栅介质层
45.101
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栅极区
46.102
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源极区
47.103
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漏极区
48.104
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栅极组合结构
49.105
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栅指
50.106
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栅极互联预留部
51.107
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源极金属接触
52.108
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漏极金属接触
53.109
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栅极互联接触孔
54.110
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第一源极互联接触孔
55.111
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第一漏极互联接触孔
56.112
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栅极金属互联线
57.113
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第一源极金属互联线
58.114
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第一漏极金属互联线
59.115
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间隔部
60.116
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源极引出区
61.117
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漏极引出区
62.118
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第二源极互联接触孔
63.119
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第二漏极互联接触孔
64.120
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第二源极金属互联线
65.121
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第二漏极金属互联线
66.122
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源极焊盘
67.123
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漏极焊盘
68.124
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栅极焊盘
69.125
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衬底引出焊盘
70.s1～s6
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步骤
具体实施方式
71.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
72.如在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
73.为了方便描述，此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。此外，当一层被称为在两层“之间”时，它可以是所述两层之间仅有的层，或者也可以存在一个或多个介于其间的层。另外，本发明中使用的“介于
……
之间”包括两个端点值。
74.在本技术的上下文中，所描述的第一特征在第二特征“之上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
75.需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，其组件布局型态也可能更为复杂。
76.如图1所示，本发明提供一gan器件互联结构的制备方法，所述制备方法包括步骤s1-s8。下面将结合附图详细说明本发明的gan器件互联结构的制备方法。其中，本发明所提供的gan器件互联结构的制备方法中并不以上述步骤顺序为限，可以依据本领域常识进行调整，图1仅提供一种本发明的gan器件互联结构的制备方法的示例。
77.首先，如图1中的s1及图2-4示，提供半导体基底100，所述半导体基底100包括源极区102、漏极区103及栅极区101。在一示例中，所述半导体基底100包括有源区和非有源区，所述有源区包括所述源极区102、所述漏极区103及所述栅极区101。其中，所述半导体基底100可以为任意需要在其上形成器件的源极、漏极、栅极及其互联布线层的半导体结构，所述半导体基底100可以为叠层结构。在一示例中，如图2所示，所述半导体基底100自下而上包括半导体衬底201、gan沟道层202、势垒层203以及栅介质层204，其中，基于势垒层203在gan沟道层202中形成有二维电子气(2deg)，还可以在源漏极接触对应的所述半导体基底中形成有源极和漏极欧姆接触(ohmic)，以结合后续工艺得到gan器件，该图还可示意为器件的工作原理图。
78.另外，如图3和图4所示，图3显示为一示例中源极区102、漏极区103及栅极区101的分布，图4显示为一元胞的局部放大图。所述源极区102用于制备源极接触电极，以进行器件源极的电性引出，所述漏极区103用于制备漏极接触电极，以进行器件漏极的电性引出，所述栅极区101用于制备器件的栅极接触电极，以进行器件栅极的电性引出。另外，还需要说明的是，以所述源极区102为例，表示用于制备器件的所有源极接触电极的区域，所述源极区102可以包括若干个源极区单元，在所述源极区单元中制备源极接触电极，以形成多个源极接触电极，其中，源极接触电极的形状及排布等可以依据实际需求进行变换。同理，所述漏极区103及所述栅极区101也可以进行上述类似设计。其中，本实施例中，定义图中所示栅极区101长度延伸的方向为第一方向，也即，第一方向为形成在所述栅极区的栅指的延伸方向，并定义与第一方向垂直的方向为第二方向，后续基于此进行描述。此外，还需要说明的是，图2中虚线框虽具有一定的厚度，并非是指各个区域在半导体基底上方，其一方面虚线框区域示意性代表了源极区102、漏极区103及栅极区101在截面图中在半导体基底中的位置的示意，另一方面还可看成一种形成各极的底部金属接触的示意。
79.接着，如图1中的s2及图5所示，在所述栅极区101对应的所述半导体基底100上制备至少一个栅极组合结构104，所述栅极组合结构104包括至少两条栅指105及至少一个栅极互联预留部106，所述栅极互联预留部106与相邻两条栅指105连接，其中，所述相邻两条栅指105的连接方向为第一方向，所述源极区102位于所述栅极区101的一侧，所述漏极区103位于所述栅极区101的另一侧，所述源极区102与所述漏极区103的连线方向为第二方向，且所述第二方向与所述第一方向垂直。
80.该实施例中，在所述半导体基底100上制备栅指105(作为器件栅极结构)的同时还制备了所述栅极互联预留部106，以利于后续器件栅极通过重新布线的方式进行电性引出。其中，可以是左右(所述第二方向)相邻的栅指105共用一个所述栅极互联预留部106，当然，也可以是对角的四个栅指105共用一个所述栅极互联预留部106。在一示例中，所述栅极组合结构104包括至少两个所述栅极互联预留部106，其中，各栅极互联预留部106与对角的四个栅指连接。所述栅极互联预留部106的设计方便栅指的引出，同时有利于节约有源区的面积，有利于缓解栅指尺寸带来的布线局限性。另外，还有利于提高电流分布的均匀性，降低引入的栅极电阻，适用于氮化镓低压高功率密度的量产产品设计。单元胞布局时，由于栅指尺寸较小，无法直接进行互联，为减小栅电阻，在中心区域预留栅极汇流区。
81.继续，如图5所示，在所述源极区102对应的所述半导体基底100上制备若干源极金属接触107，在所述漏极区103对应的所述半导体基底100上制备若干漏极金属接触108，所述源极金属接触107、所述漏极金属接触108、所述栅极组合结构104之间间隔设置。其中，该步骤s4制备的源极金属接触107、所述漏极金属接触108与步骤s3中栅极组合结构104的制备可以基于现有工艺中栅极接触金属、源极接触金属和漏极接触金属的制备工艺制备，制备顺序可依据需求调换，材料可以选择为现有的金属接触材料。
82.作为示例，所述源极金属接触107包括形成在所述半导体基底100表面的接触部及与所述接触部连接且延伸到所述栅指105上方的源极场板部，所述源极场板部与所述栅指105的顶部之间具有间距。以在该步骤中同时制备得到场板结构。场板可以采用现有工艺制备。例如，通过沉积介质层并填充形成金属层的方式得到上述结构。
83.作为示例，提供一种器件的排布方式，其中，所述源极金属接触107、所述漏极金属接触108及所述栅指105呈周期性阵列排布，例如，形成的排布结构包括沿第一方向排布的若干单元行；沿所述第二方向上，对于每一单元行，包括若干个重复周期，每一周期包括依次排布的所述源极接触金属107、所述栅指105、所述漏极接触金属108以及所述栅指105，以实现共源连接及共漏连接结构，即，形成一种源极接触金属107-栅指105-漏极接触金属108-栅指105-源极接触金属107-栅指105，依此类推进行排布，各个元胞可以进行共源连接和共漏连接。在一示例中，相邻单元行的上下(所述第一方向)相对位置上为相同的器件的电极，即，栅指对应栅指，源极金属接触对应源极金属接触，漏极金属接触对应漏极金属接触。另外，作为示例，当形成多个单元行时，同一单元行中相邻的两个所述栅指105及相邻单元行中与其相对的两个所述栅指105与同一所述栅极互联预留部106连接。
84.接着，如图1中和s3及图6所示，制备器件各电极的第一层接触孔，具体的，首先，在所述半导体基底100上制备覆盖所述源极金属接触107、所述漏极金属接触108及所述栅极组合结构104的第一介质层，其中，图中为了显示各接触孔与各极金属接触的位置关系，所述第一介质层未明确示意，当本领域技术人员可以根据常识得知其位置。所述第一介质层
可以采用现有的沉积工艺的制备，其包括但不限于氧化硅。
85.接着，在所述第一介质层中制备第一源极互联接触孔110、第一漏极互联接触孔111及栅极互联接触孔109，所述第一源极互联接触孔110显露所述源极金属接触107，所述第一漏极互联接触孔111显露所述漏极金属接触108，所述栅极互联接触孔109显露所述栅极互联预留部106，其中，在一示例中，所述第一源极互联接触孔110与所述第一漏极互联接触孔111所述第一方向上间隔排布，这里需要说明的是，由于所述第一源极互联接触孔100所显露的所述源极金属接触107与所述第一漏极互联接触孔111所显露的所述漏极金属接触108不在同一直线上，因此，所述第一源极互联接触孔110与所述第一漏极互联接触孔111在第一方向的间隔排布，是指各自在沿第一方向延伸的直线上的投影呈间隔排布，即，在沿第一方向延伸的直线上，所述第一源极互联接触孔100的投影与所述第一漏极互联接触孔111的投影没有交叠。其中，图6中为了清楚示意各位置关系，以透明的线条代表各材料层。另外，各个互联接触孔的在第一介质层中的形成方式包括但不限于干法刻蚀，可以采用现有工艺制备，如基于光刻-刻蚀制备得到。
86.作为示例，同一所述源极金属接触107的上方设置若干个沿所述第一方向间隔排布的第一源极互联接触孔110，另外，不同所述源极金属接触107上的所述第一源极互联接触孔110在所述第二方向上对应设置，位置对应相同，也就是说，所述源极金属接触107上的第一源极互联接触孔110的排布相同，且对于所述第一源极互联接触孔100在沿第一方向的直线上的投影来说，不同所述源极金属接触107上的第一源极互联接触孔110在该直线上的投影重合，例如，如图6所示，左侧和右侧的源极金属接触107上的第一源极互联接触孔110的排布相同，且以二者最靠近栅极互联预留部106的第一源极互联接触孔110来说，两侧的第一源极互联接触孔110在沿第一方向的任意一直线上的投影重合；同理，同一所述漏极金属接触108对应若干个沿所述第一方向间隔排布的第一漏极互联接触孔111，且不同所述漏极接触金属108上的所述第一漏极互联接触孔111在所述第二方向上对应设置，位置对应相同。
87.也就是说，在一示例中，所述第一源极互联接触孔110与所述第一漏极互联接触孔111在所述栅指延伸的方向上间隔排布，在一示例中，二者交替间隔排布。是指所述第一源极互联接触孔110与所述第一漏极互联接触孔111在第一方向上的投影没有重叠，二者的投影是间隔排布的。
88.另外，在一示例中，一条所述源极金属接触107上设置有若干所述第一源极互联接触孔110，若干所述第一源极互联接触孔110沿着第一方向上间隔排布，一条所述漏极金属接触108上设置有若干所述第一漏极互联接触孔111，若干所述第一漏极互联接触孔111沿着第一方向上间隔排布。此时，所述第一源极互联接触孔110与所述第一漏极互联接触孔111在第一方向上的投影交替间隔排布。在另一示例中，在同一单元行中，所有所述第一源极互联接触孔110对应设置，即各所述第一源极互联接触孔110在沿第一方向上投影重叠。在同一单元行中，所有所述第一漏极互联接触孔111对应设置，即各所述第一漏极互联接触孔111在沿第一方向上投影重叠。
89.在一示例中，所述第一源极互联接触孔110包括若干个沿所述第一方向呈条形排布的第一源极互联接触孔单元，如图6中所示的沿栅指方向排布的四个小孔，所述第一漏极互联接触孔111包括若干个沿所述第一方向呈条形排布的第一漏极互联接触孔单元；如图6
中所示的沿栅指方向排布的四个小孔。另外，所述栅极互联接触孔109可以是包括若干个呈方形排布的栅极互联接触孔单元，其可以是长方形阵列排布或正方形阵列排布，如图6中6x4阵列排布方式的小孔。
90.接着，如图1中的s4及图7所示，进行第一次金属化，制备间隔排布的第一源极金属互联线113、第一漏极金属互联线114和栅极金属互联线112，所述第一源极金属互联线113填充所述第一源极互联接触孔108并延伸至所述第一介质层表面且沿所述第二方向设置，所述第一源极金属互联线113连接同一单元行上各源极金属接触107，所述第一漏极金属互联线114填充所述第一漏极互联接触孔109并延伸至所述第一介质层表面且沿所述第二方向设置，所述第一漏极金属互联线114连接同一单元行上的各漏极金属接触108，所述栅极金属互联线112填充所述栅极互联孔109并延伸至所述第一介质层表面且沿所述第二方向设置，所述栅极金属互联线112连接同一单元行上的各栅指105。同样，为了显示个结构位置关系，图7还显示出了第一源极互联接触孔110、第一漏极互联接触孔111及栅极互联接触孔109。在一示例中，所述第一源极金属互联线113的线宽与所述第一漏极金属互联线114的线宽相同，且大于所述栅极金属互联线112的线宽。
91.从图7中可以看出，第一层的互联金属呈条状金属形状，每一互联金属相当于为t字形结构，以第一源极金属互联线113为例，上方显露的为实现同一源极金属接触107互联的条状金属板，下部为对应填充各个第一源极互联接触孔110的垂直向下的金属部。另外，在一示例中，对应接触孔的示意，同一源极金属接触107可以对应多个间隔排布的第一源极金属互联线113，同一漏极金属接触108对应多个间隔排布的第一漏极金属互联线114，所述第一源极金属互联线113和所述第一漏极金属互联线114交替间隔排布，第一层互联金属布线将栅、源、漏接触孔分别沿垂直于栅指布线的方向进行互联，实现了并排元胞的同极互联。
92.作为示例，两条所述栅极金属互联线112之间包括交替设置的至少一条第一源极金属互联线113和至少一条第一漏极金属互联线114。
93.作为示例，所述第一源极金属互联线113与所述第一漏极互联线114间的间距小于所述第一源极金属互联线113与所述栅极金属互联线112间的间距；所述第一源极金属互联线113与所述第一漏极互联线114间的间距小于所述第一漏极金属互联线114与所述栅极金属互联线112间的间距。
94.接着，如图1中的s5及图8所示，在所述半导体基底100上制备覆盖所述第一源极金属互联线113、所述第一漏极金属互联线114和栅极金属互联线112的第二介质层，同理，图8同第一介质层的示意所述，为了清楚的显示各结构位置关系做了简化示意，且图中未示出栅指及栅极互联预留部对应位置的材料层。
95.其中，所述第二介质层中定义有沿所述第二方向交替间隔排布的源极引出区116和漏极引出区117，可选地，二者之间还可以存在间隔部115。其中，在所述源极引出区116中制备第二源极互联接触孔118，在所述漏极引出区117中制备第二漏极互联接触孔119，且所述第二源极互联孔118显露所述第一源极金属互联线113，所述第二漏极互联孔119显露所述第一漏极金属互联线114。
96.其中，所述源极引出区116和所述漏极引出区117交替间隔排布，大小可以相同也可以不同，依据实际需求设置。也就是说，该步骤中通过第二源极互联接触孔118和第二漏
极互联接触孔119将源极金属接触和漏极金属接触的引出位置进行了重新分配，形成沿第二方向交替间隔排布的引出区，可参考后续图10中焊盘位置所示。在一示例中，沿所述第一方向上，所述源极引出区116至少覆盖两个所述第一源极金属互联线113，所述漏极引出区117至少覆盖两个所述第一漏极金属互联线114；且沿所述第二方向上，所述源极引出区116至少覆盖两个所述源极接触金属107，所述漏极引出区117至少覆盖两个所述漏极接触金属108。在一具体实施方式中，所述源极引出区116覆盖沿所述第一方向间隔排布的所有单元上的第一源极金属互联线113，所述漏极引出区117覆盖沿所述第一方向间隔排布的所有单元上的第一漏极金属互联线114，形成在俯视版图中沿第二方向交替间隔排布的源极引出区116和漏极引出区117，当然，沿第二方向上各个引出区的尺寸可以依据实际需求设计。
97.在一示例中，参见图8所示，所述第二漏极互联接触孔119对应所述第一漏极互联接触孔111设置，即，所述第二漏极互联接触孔119显露所述第一漏极互联接触孔111上方的金属层(所述第一漏极金属互联线)；所述第二源极互联孔118设置在所述第一源极互联接触孔110的侧部，且与相邻单元行(沿第一方向排布的单元行)的所述第一漏极互联接触孔111的位置对应，即，形成在第二方向的两个相邻第一源极互联接触孔110之间区域，该区域上下对应第一漏极互联接触孔111，其中，所述第二源极互联孔118对应该区域的所述第一源极金属互联线并对应显露该金属层。
98.作为示例，所述第二源极互联接触孔118包括若干个呈方形排布的第二源极互联接触孔单元(图中未示出，用方框代替)，可以是正方形排布，所述第二漏极互联接触孔包括若干个呈方形排布的第二漏极互联接触孔单元(图中未示出，用方框代替)，可以是正方形排布。
99.接着，如图1中的s6及图9所示，进行第二次金属化，制备与所述第一方向平行且彼此交替间隔排布的第二源极金属互联线120和第二漏极金属互联线121。在一示例中，所述第二源极金属互联线120与所述第二漏极金属互联线121交替间隔且等间距排布。在一示例中，所述第二源极金属互联线120的线宽与所述第二漏极金属互联线121的线宽相同。
100.在一具体示例中，所述第二源极金属互联线120填充所述第二源极互联孔118并延伸至所述第二介质层表面覆盖所述源极引出区116，所述第二漏极金属互联线121填充所述第二漏极互联孔119并延伸至所述第二介质层表面覆盖所述漏极引出区117。第二层互联金属接触孔按照焊盘位置分布，在第一层互联金属对应的源极、漏极分别沿栅指方向进行布局排列。该步骤中，形成第二层互联金属，可以基于此将源极金属接触和漏极金属接触电性引出，其中，同第一层互联金属的结构，显露部分第二层的各互联金属呈条状金属形状，其相当于为t字形结构，上方显露的为实现同一金属接触互联的条状金属板，下部为对应填充各个接触孔的垂直向下的金属部。例如，以第二源极金属互联线120为例，在所述源极引出区116中将各第二源极互联接触孔电性连接。其中，在一示例中，可以基于所述源极引出区116实现沿第一方向上一行单元行中源极金属接触的电性引出，也可以实现沿第一方向上多行单元行中源极金属接触的电性引出。
101.最后，如图10所示，制备与所述源极金属接触107电连接的源极焊盘122、与所述漏极金属接触108电连接的漏极焊盘123、与通过所述栅极互联预留部106与所述栅极组合结构104电连接的栅极焊盘124，以得到gan器件互联结构。该步骤中，基于第一层互联金属和第二层互联金属的布置制备源极焊盘122、漏极焊盘123以及栅极焊盘124从而实现器件各
个极的互联再布线。其中，所述源极焊盘122和所述漏极焊盘123可以通过对应的第二层互联金属制备对应的焊盘，所述栅极焊盘124可以通过第一层互联金属(栅极金属互联线)制备对应的焊盘，如，基于该金属层和上方的介质层，在需要的位置进行栅极引出。各个引出焊盘的具体制备工艺可以采用现有工艺。另外，所述互联结构中还可以制备有与半导体体衬底电连接的衬底引出焊盘125，以通过各个焊盘向gan器件施加电信号。
102.作为示例，所述栅极焊盘124与所述衬底引出焊盘125相邻设置，均设置在交替间隔排布的所述源极焊盘122和所述漏极焊盘123的侧部，如图10的排布方式所示，所述栅极焊盘124通过所述栅极金属互联线112实现电性引出，所述源极焊盘122通过所述第二源极金属互联线120实现电性引出，所述漏极焊盘123通过所述第二漏极金属互联线121实现电性引出。
103.基于本发明的上述方式，在有源区布置栅极互联区域以及栅极金属互联线线，沿垂直于栅指方向交错布置源、漏汇流互联接触孔及交错布置源、漏汇流互联接触金属，进行源极、漏极焊盘交错循环布局，源极和衬底通过互联金属直接连接。得到了一种新型互联布线方案，采用本设计方案进行设计的器件在减小栅极电阻、输出性能提升、有源区比例提升方面均表现出很大优势，表1是根据本发明结构和传统插指结构进行设计的参数对比，其中，传统差值结构可参见图11所示布线结构。
104.表1
[0105][0106][0107]
可见，有源区比例、焊盘电极面积和芯片散热、器件功率密度密切相关，采用本发明方案进行设计的器件在芯片散热和器件功率密度等方面得到明显提升。
[0108]
另外，如图9-10所示，并参阅图1-8，本发明还提供一种gan器件互联结构，所述gan器件互联结构优选采用本发明的gan器件互联结构的制备方法制备得到，当然，还可以采用其他方法制备。其中，所述gan器件互联结构包括：
[0109]
半导体基底100，所述半导体基底包括源极区102、漏极区103及栅极区101；
[0110]
至少一个栅极组合结构104，所述栅极组合结104位于所述栅极区101，所述栅极组合结构包括至少两条栅指105及至少一个栅极互联预留部106，所述栅极互联预留部与相邻两条栅指连接，其中，所述相邻两条栅指的连接方向为第一方向，所述源极区102位于所述栅极区101的一侧，所述漏极区103位于所述栅极区101的另一侧，所述源极区102与所述漏极区103的连线方向为第二方向，且所述第二方向与所述第一方向垂直；
[0111]
第一介质层，所述第一介质层覆盖所述半导体基底和所述栅极组合结构；
[0112]
位于所述第一介质层上且与所述第二方向平行且彼此交替间隔设置的至少一条第一源极金属互联线113、至少一条第一漏极金属互联线114和至少一条栅极金属互联线112，所述第一源极金属互联线借助贯穿所述第一介质层的接触孔与所述第一源极互联线下方的所述源极区电连接，所述第一漏极金属互联线借助贯穿所述第一介质层的接触孔与所述第一漏极互联线下方的所述漏极区电连接，所述栅极金属互联线借助贯穿所述第一介质层的接触孔与所述栅极互联线下方的所述栅极互联预留部电连接；
[0113]
第二介质层，所述第二介质层覆盖所述第一介质层、所述第一源极金属互联线、所述第一漏极金属互联线和所述栅极金属互联线；
[0114]
位于所述第二介质层上且与所述第一方向平行且彼此交替间隔设置的至少一条第二源极金属互联线120、至少一条第二漏极金属互联线121，所述第一源极金属互联线借助贯穿所述第二介质层的接触孔与所述第一源极互联线下方的所述第一源极金属互联线电连接，所述第二漏极金属互联线借助贯穿所述第二介质层的接触孔与所述第二漏极互联线下方的所述第一漏极金属互联线电连接。
[0115]
作为示例，所述gan器件互联结构还包括源极焊盘122、漏极焊盘123及栅极焊盘124，所述源极焊盘与所述源极金属接触电连接、所述漏极焊盘与所述漏极金属接触电连接、所述栅极焊盘与所述栅极互联预留部电连接。
[0116]
作为示例，贯穿所述第一介质层的接触孔包括：第一源极互联接触孔110、第一漏极互联接触孔111、栅极互联接触孔109，所述第一源极互联接触孔位于所述源极区上方，所述第一漏极互联接触孔位于所述漏极区上方，所述栅极互联接触孔位于所述栅极互联预留部上方，且所述第一源极互联接触孔与所述第一漏极互联接触孔在所述第一方向上间隔排布。
[0117]
作为示例，贯穿所述第二介质层的接触孔包括：第二源极互联接触孔118、第二漏极互联接触孔119，所述第二源极互联接触孔显露所述第一源极金属互联线，所述第二漏极互联接触孔显露所述第一漏极金属互联线。
[0118]
作为示例，两条所述栅极金属互联线112之间包括交替设置的至少一条第一源极金属互联线113和至少一条第一漏极金属互联线114。
[0119]
作为示例，所述第一源极金属互联线113的线宽与所述第一漏极金属互联线114的线宽相同，且大于所述栅极金属互联线112的线宽；所述第二源极金属互联线120的线宽与所述第二漏极金属互联线121的线宽相同。
[0120]
综上所述，本发明gan器件互联结构及其制备方法，基于栅极互联预留部实现将栅极的电性引出，通过第一源极金属互联线、第一漏极金属互联线、栅极金属互联线、第二源极金属互联线及第二漏极金属互联线提供一种新型互联布线方案，有利于栅极电阻的有效
控制，利于电流分布均匀，芯片有效面积利用率得到有效提升，适用于氮化镓低压高功率密度的量产产品设计。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0121]
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。