[发明专利]具有双层或多层插入层的砷化镓芯片背面金属的结构

权利要求书

1.具有双层或多层插入层的砷化镓芯片背面金属的结构，其特征是包括A金属层（1）上是A金属扩散阻挡层（2）；A金属扩散阻挡层（2）上是B金属层(3)；B金属层(3)上是B金属扩散阻挡层（4）；B金属扩散阻挡层（4）上是C金属层（5）；C金属层（5）上是接触金属层（6）；接触金属层（6）上是衬底（7）；衬底（7）上提供的是正面图形(8)。

2.如权利要求1所述的具有双层或多层插入层的砷化镓芯片背面金属的结构，其特征是所述的A金属层（1）为Au层，或是其他用作与芯片焊料配合的AuSn合金、AuTi合金、Cu，其厚度由与焊料烧结时最佳工艺厚度为100～1000nm。

3.如权利要求1所述的具有双层或多层插入层的砷化镓芯片背面金属的结构，其特征是所述的A金属扩散阻挡层（2）由多层或单层金属/合金复合而成，其微观层数、每层组分、厚度随具体器件需求中所需阻挡的扩散金属/合金而调整，扩散金属指自于芯片装备时的焊料或A金属层（1）或B金属层（3），对于常规的砷化镓背金扩散机制，A金属扩散阻挡层（2）采用Ti、Ni、W、WTi、WTiN、Pt金属/合金的单层或多层复合设计，总厚度30～500nm，优选厚度为300nm，子层厚度为10～50nm。

4.如权利要求1所述的具有双层或多层插入层的砷化镓芯片背面金属的结构，其特征是所述的B金属层（3）为Au层，或是Cu，Al，Pd，Pt，厚度500～5000nm。

5.如权利要求1所述的具有双层或多层插入层的砷化镓芯片背面金属的结构，其特征是所述的B金属扩散阻挡层（4），采用与A金属扩散阻挡层（2）一样的或不一样设计，B金属扩散阻挡层（4）总厚度30～500nm，子层厚度为10～50nm；所述的采用与A金属扩散阻挡层（2）不一样的设计是根据扩散金属的扩散能力，增加或减少对应的阻挡金属子层的厚度或种类。

6.如权利要求1所述的具有双层或多层插入层的砷化镓芯片背面金属的结构，其特征是所述的C金属层（5）为Au层，或是Cu，Al，Pd，Pt，厚度500～6000nm。

7.如权利要求1所述的具有双层或多层插入层的砷化镓芯片背面金属的结构，其特征是所述的接触金属层（6）为AuGe合金，或是Au/Ge多层金属层，所采用的金属/合金包括Ti、TiAu、TiAl，Pd、Ge、Ni。

8.如权利要求1所述的具有双层或多层插入层的砷化镓芯片背面金属的结构，其特征是所述的衬底（7），为砷化镓衬底，或是Si、Ge、GaN、SiC、蓝宝石衬底。

9.如权利要求1所述的具有双层或多层插入层的砷化镓芯片背面金属的结构，其特征是所述的正面图形（8），包括外延层、器件图形、电路图形，涵盖半导体工艺的MOS、HEMT、LED、太阳电池类型的器件结构。

10.如权利要求1所述的具有双层或多层插入层的砷化镓芯片背面金属的结构，其特征是应用于背面金属烧结时的扩散控制，但不仅限于背面金属层，同样应用于一些非常规芯片中的非背面金属烧结层，如一些特殊芯片封装后用于烧结的正面电极层也可采用本设计。