半导体器件和包括该半导体器件的功率放大器的制作方法

以下描述涉及一种半导体器件和包括该半导体器件的功率放大器。

背景技术：

1、随着移动装置使用的增加，数据通信已经发展，并且射频(rf)模块(诸如但不限于蜂窝前端模块(fem))的实现已经增加。另外，由于机器对机器(m2m)通信模块市场随着物联网的兴起而被激活，因此使用各种识别技术的产品和服务预期将增加。因此，正在创建5g高速通信(一种新的通信范例)的市场和技术基础，并且预期将出现另一个拐点。

2、5g通信可具有三个优点：“超高速和大容量”、“超低延迟”和“大规模连接”。然而，受到障碍物极大影响的毫米波(mmwave)具有可能难以确保通信性能的问题，为了改善无线信号的性能，部件的鲁棒性设计和小型化可以是有益的。在这种情况下，决定5g通信中的性能的功率放大器集成电路(paic)组件已经变得更加重要，并且有必要在使这些组件小型化的同时改善通信性能。

3、paic内部的晶体管可放大输入电压或输入电流，并将放大的输入电压或放大的输入电流传输到外部器件。然而，如果晶体管和主电路板之间的结是弱的，则由于对结的损坏，电流可能不能顺畅地流动，并且传输信号的质量可能受到极大影响。

4、另外，为了在利用5g信号操作时满足效率，可执行重复功率放大器的导通/截止(on/off)操作的时分双工(tdd)操作。功率放大器的温度可能在导通/截止区段中波动很大，并且根据功率放大器的材料，在异质界面处可能发生裂纹。

5、以上信息作为背景信息呈现，仅用以帮助理解本公开。关于以上内容中的任何内容是否可适用于关于本公开的现有技术，没有做出确认，也没有做出论断。

技术实现思路

1、提供本
技术实现要素：
以按照简化的形式对所选择的构思进行介绍，并且将在下面的具体实施方式中进一步描述这些构思。本发明内容既不旨在限定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

2、在总的方面，一种半导体器件包括多个单元晶体管，所述多个单元晶体管中的每个单元晶体管设置在半导体基板上，所述多个单元晶体管中的每个单元晶体管包括：集电极，配置为输出输出信号；基极，配置为接收输入信号；发射极；发射结布线，构造为使所述多个单元晶体管的所述发射极互连；以及金属柱，设置为与所述发射结布线形成界面，并且设置为与所述发射结布线接触，其中，所述金属柱包括多个狭缝，所述多个狭缝中的每个狭缝包括腔。

3、所述多个狭缝可设置为与所述发射结布线和所述金属柱之间的所述界面相邻。

4、所述多个狭缝可设置为彼此分开。

5、空气可填充在所述多个狭缝内以形成空气层。

6、当在平面图中观察时，所述多个狭缝中的至少第一部分狭缝可设置在与所述集电极重叠的位置处。

7、所述多个狭缝中的至少第二部分狭缝可设置在所述多个单元晶体管中的两个相邻的单元晶体管之间。

8、所述多个狭缝中的至少第二部分狭缝可设置在所述多个单元晶体管中的两个相邻的单元晶体管的集电极之间。

9、在所述半导体基板的厚度方向上，所述多个狭缝中的每个狭缝的厚度可小于所述金属柱的厚度。

10、所述多个单元晶体管中的每个单元晶体管可以是双极型晶体管，所述双极型晶体管包括：集电层，设置在设置有所述集电极的区域中；基层，设置在设置有所述基极的区域中；以及发射层，设置在设置有所述发射极的区域中。

11、所述发射结布线可包括金(au)材料。

12、在总的方面，一种放大射频(rf)输入信号并输出射频输出信号的功率放大器，所述功率放大器包括多个单元晶体管和电路板。所述多个单元晶体管中的每个单元晶体管设置在半导体基板上，并且所述多个单元晶体管中的每个单元晶体管包括：集电极，配置为输出输出信号；基极，配置为接收输入信号；发射极；发射结布线，构造为使所述多个单元晶体管的所述发射极互连；以及金属柱，设置为与所述发射结布线形成界面，并且设置为与所述发射结布线接触。所述多个单元晶体管安装在所述电路板上。所述金属柱包括多个狭缝，所述多个狭缝中的每个狭缝包括腔。

13、所述多个狭缝可设置为与所述发射结布线和所述金属柱之间的所述界面相邻。

14、所述多个狭缝可设置为彼此分开。

15、空气可填充在所述多个狭缝内以形成空气层。

16、当在平面图中观察时，所述多个狭缝中的至少第一部分狭缝可设置在与所述集电极重叠的位置处。

17、在所述半导体基板的厚度方向上，所述多个狭缝中的每个狭缝的厚度可小于所述金属柱的厚度。

18、在总的方面，一种半导体器件，包括：集电极，设置在集电层上；基极，设置在基层上；发射极，设置在发射层上；发射结布线，连接到所述发射极；以及金属柱，设置为与所述发射结布线接触，其中，所述集电极、所述基极和所述发射极设置在单个晶体管中，并且其中，在所述发射结布线和所述金属柱之间设置多个空气腔。

19、所述金属柱可包括铜材料。

20、所述多个空气腔中的至少一个空气腔可设置为与所述集电层重叠。

21、所述多个空气腔与所述发射层可按照不重叠的方式设置。

22、通过以下具体实施方式和附图，其他特征和方面将是易于理解的。

技术特征：

1.一种半导体器件，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述多个狭缝设置为与所述发射结布线和所述金属柱之间的所述界面相邻。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述多个狭缝设置为彼此分开。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，空气填充在所述多个狭缝内以形成空气层。

5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，当在平面图中观察时，所述多个狭缝中的至少第一部分狭缝设置在与所述集电极重叠的位置处。

6.根据权利要求5所述的半导体器件，其中，所述多个狭缝中的至少第二部分狭缝设置在所述多个单元晶体管中的两个相邻的单元晶体管之间。

7.根据权利要求5所述的半导体器件，其中，所述多个狭缝中的至少第二部分狭缝设置在所述多个单元晶体管中的两个相邻的单元晶体管的集电极之间。

8.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，在所述半导体基板的厚度方向上，所述多个狭缝中的每个狭缝的厚度小于所述金属柱的厚度。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的半导体器件，其中，所述多个单元晶体管中的每个单元晶体管是双极型晶体管，所述双极型晶体管包括：

10.根据权利要求1至8中任一项所述的半导体器件，其中，所述发射结布线包括金材料。

11.一种功率放大器，所述功率放大器放大射频输入信号并输出射频输出信号，所述功率放大器包括：

12.根据权利要求11所述的功率放大器，其中，所述多个狭缝设置为与所述发射结布线和所述金属柱之间的所述界面相邻。

13.根据权利要求11所述的功率放大器，其中，所述多个狭缝设置为彼此分开。

14.根据权利要求11所述的功率放大器，其中，空气填充在所述多个狭缝内以形成空气层。

15.根据权利要求11所述的功率放大器，其中，当在平面图中观察时，所述多个狭缝中的至少第一部分狭缝设置在与所述集电极重叠的位置处。

16.根据权利要求11至15中任一项所述的功率放大器，其中，在所述半导体基板的厚度方向上，所述多个狭缝中的每个狭缝的厚度小于所述金属柱的厚度。

17.一种半导体器件，包括：

18.根据权利要求17所述的半导体器件，其中，所述金属柱包括铜材料。

19.根据权利要求17或18所述的半导体器件，其中，所述多个空气腔中的至少一个空气腔设置为与所述集电层重叠。

20.根据权利要求17或18所述的半导体器件，其中，所述多个空气腔与所述发射层按照不重叠的方式设置。

技术总结
本公开提供了一种半导体器件和包括该半导体器件的功率放大器。所述半导体器件包括多个单元晶体管，所述多个单元晶体管中的每个单元晶体管设置在半导体基板上，并且包括配置为输出输出信号的集电极、配置为接收输入信号的基极、发射极、构造为使所述多个单元晶体管的所述发射极互连的发射结布线以及设置为与所述发射结布线形成界面并且设置为与所述发射结布线接触的金属柱，并且所述金属柱包括多个狭缝，所述多个狭缝中的每个狭缝形成腔。

技术研发人员：韩秀沇,崔圭珍,李建龙,利波良幸,表昇彻,洪敬憙
受保护的技术使用者：三星电机株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23