[实用新型]砷化镓芯片的背面金属结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体技术，特别是涉及一种砷化镓芯片的背面金属结构。

背景技术

砷化镓(GaAs)是第二代半导体，具有高饱和电子速率、高电子迁移率、高击穿电压等优异的电学特性，制作的半导体器件高频、高温、低温性能好，噪声小，抗辐射能力强，广泛适用于集成电路、红外线发光二极管、半导体激光器和太阳电池等领域。

在砷化镓芯片的制程中，背面金属化制程是一个重要组成部分，通过在砷化镓基片背面沉积金属来实现导电以及导热的作用，作为晶体管功率器件工作电流的电路通路以及工作产生热量的散热通路。因而，背面金属制程对芯片的性能、可靠性和稳定性都有很大的影响。

现有的砷化镓芯片的背面金属制程通常是参考硅晶片的制程，在砷化镓表面形成Ti或Ti的合金层，然后再形成Au、Au等较厚的高导电性金属。但是，砷化镓是化合物半导体，不同于硅晶片，Ti或者Ti合金与砷化镓基体的结合力并不是很稳定，在后续制程中容易发生金属剥离缺陷等情况，影响产品质量。

实用新型内容

本实用新型提供了一种砷化镓芯片的背面金属结构，其克服了现有技术所存在的不足。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种砷化镓芯片的背面金属结构，包括设置在砷化镓基体背面上的Ni金属层、设置在Ni金属层上的WTi合金层以及设置在WTi合金层上的Au金属层；其中所述Ni金属层的厚度为40-80nm，所述WTi合金层的厚度为40-80nm，所述Au金属层的厚度为400-450nm。

优选的，所述Ni金属层的厚度为50-70nm，所述WTi合金层的厚度为50-70nm，所述Au金属层的厚度为400-430nm。

优选的，所述Ni金属层的厚度为60nm，所述WTi合金层的厚度为60nm，所述Au金属层的厚度为420nm。

优选的，还包括设置在所述Au金属层上的金属连接层，所述金属连接层是Au、Ag、Cu中的一种，厚度为3-7μm。

优选的，所述Ni金属层、WTi合金层以及Au金属层是通过溅射、电镀或蒸发依次沉积相应金属形成。

本实用新型的有益效果是：砷化镓背面金属结构是Ni/WTi/Au的复合结构，镍和砷化镓基体能够很好的混合而极大的提高了结合力，减少或消除了金属薄膜的剥离，提高了芯片的整体性能，并减少了贵重金属的用量。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的砷化镓芯片的背面金属结构不局限于实施例。

参考图1，一种砷化镓芯片的背面金属结构，包括砷化镓基体1、设置在砷化镓基体1背面上的Ni金属层2、设置在Ni金属层2上的WTi合金层3以及设置在WTi合金层3上的Au金属层4；其中所述Ni金属层2的厚度为40-80nm，所述WTi合金层3的厚度为40-80nm，所述Au金属层4的厚度为400-450nm。

进一步，所述Ni金属层2的厚度为50-70nm，所述WTi合金层3的厚度为50-70nm，所述Au金属层4的厚度为400-430nm。

进一步，还包括设置在所述Au金属层上4的金属连接层5，所述金属连接层是Au、Ag、Cu中的一种，厚度为3-7μm。

进一步，所述Ni金属层2、WTi合金层3、Au金属层4以及金属连接层5是通过溅射、电镀或蒸发依次沉积相应金属形成。

以下以一具体举例说明：在砷化镓基体1背面依次溅射形成厚度为60nm的Ni金属层2，厚度为60nm的WTi合金层3以及厚度为420nm的Au金属层4，然后电镀Au形成较厚的金属连接层5(例如5μm)以进行背面的金属互联。其中Ni与砷化镓具有较强的结合力，薄层Ni作为导电层和粘合层，提高了整体的稳定性。WTi起到阻挡Au和砷化镓互相扩散的目的。三层金属之间热膨胀系数接近，粘附性好，整体性能可满足需求，同时降低了成本。

上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的砷化镓芯片的背面金属结构，但本实用新型并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型技术方案的保护范围内。