[實用新型]砷化鎵芯片的背面金屬結構

有效

• 申請號: 201720174055.3
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN206546818U
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 周澤陽;魏鴻基;王江;朱慶芳;吳小琦
• 申請（專利權）人: 廈門市三安集成電路有限公司
• 主分類號: H01L23/488
• 分類號: H01L23/488;H01L23/373
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司35204
• 代理人: 張松亭,陳淑嫻

技術領域

本實用新型涉及半導體技術，特別是涉及一種砷化鎵芯片的背面金屬結構。

背景技術

砷化鎵(GaAs)是第二代半導體，具有高飽和電子速率、高電子遷移率、高擊穿電壓等優異的電學特性，制作的半導體器件高頻、高溫、低溫性能好，噪聲小，抗輻射能力強，廣泛適用于集成電路、紅外線發光二極管、半導體激光器和太陽電池等領域。

在砷化鎵芯片的制程中，背面金屬化制程是一個重要組成部分，通過在砷化鎵基片背面沉積金屬來實現導電以及導熱的作用，作為晶體管功率器件工作電流的電路通路以及工作產生熱量的散熱通路。因而，背面金屬制程對芯片的性能、可靠性和穩定性都有很大的影響。

現有的砷化鎵芯片的背面金屬制程通常是參考硅晶片的制程，在砷化鎵表面形成Ti或Ti的合金層，然后再形成Au、Au等較厚的高導電性金屬。但是，砷化鎵是化合物半導體，不同于硅晶片，Ti或者Ti合金與砷化鎵基體的結合力并不是很穩定，在后續制程中容易發生金屬剝離缺陷等情況，影響產品質量。

實用新型內容

本實用新型提供了一種砷化鎵芯片的背面金屬結構，其克服了現有技術所存在的不足。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種砷化鎵芯片的背面金屬結構，包括設置在砷化鎵基體背面上的Ni金屬層、設置在Ni金屬層上的WTi合金層以及設置在WTi合金層上的Au金屬層；其中所述Ni金屬層的厚度為40-80nm，所述WTi合金層的厚度為40-80nm，所述Au金屬層的厚度為400-450nm。

優選的，所述Ni金屬層的厚度為50-70nm，所述WTi合金層的厚度為50-70nm，所述Au金屬層的厚度為400-430nm。

優選的，所述Ni金屬層的厚度為60nm，所述WTi合金層的厚度為60nm，所述Au金屬層的厚度為420nm。

優選的，還包括設置在所述Au金屬層上的金屬連接層，所述金屬連接層是Au、Ag、Cu中的一種，厚度為3-7μm。

優選的，所述Ni金屬層、WTi合金層以及Au金屬層是通過濺射、電鍍或蒸發依次沉積相應金屬形成。

本實用新型的有益效果是：砷化鎵背面金屬結構是Ni/WTi/Au的復合結構，鎳和砷化鎵基體能夠很好的混合而極大的提高了結合力，減少或消除了金屬薄膜的剝離，提高了芯片的整體性能，并減少了貴重金屬的用量。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步詳細說明；但本實用新型的砷化鎵芯片的背面金屬結構不局限于實施例。

參考圖1，一種砷化鎵芯片的背面金屬結構，包括砷化鎵基體1、設置在砷化鎵基體1背面上的Ni金屬層2、設置在Ni金屬層2上的WTi合金層3以及設置在WTi合金層3上的Au金屬層4；其中所述Ni金屬層2的厚度為40-80nm，所述WTi合金層3的厚度為40-80nm，所述Au金屬層4的厚度為400-450nm。

進一步，所述Ni金屬層2的厚度為50-70nm，所述WTi合金層3的厚度為50-70nm，所述Au金屬層4的厚度為400-430nm。

進一步，還包括設置在所述Au金屬層上4的金屬連接層5，所述金屬連接層是Au、Ag、Cu中的一種，厚度為3-7μm。

進一步，所述Ni金屬層2、WTi合金層3、Au金屬層4以及金屬連接層5是通過濺射、電鍍或蒸發依次沉積相應金屬形成。

以下以一具體舉例說明：在砷化鎵基體1背面依次濺射形成厚度為60nm的Ni金屬層2，厚度為60nm的WTi合金層3以及厚度為420nm的Au金屬層4，然后電鍍Au形成較厚的金屬連接層5(例如5μm)以進行背面的金屬互聯。其中Ni與砷化鎵具有較強的結合力，薄層Ni作為導電層和粘合層，提高了整體的穩定性。WTi起到阻擋Au和砷化鎵互相擴散的目的。三層金屬之間熱膨脹系數接近，粘附性好，整體性能可滿足需求，同時降低了成本。

上述實施例僅用來進一步說明本實用新型的砷化鎵芯片的背面金屬結構，但本實用新型并不局限于實施例，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均落入本實用新型技術方案的保護范圍內。