[实用新型]双极型功率晶体管基片

说明书

技术领域

本实用新型涉及晶体管技术领域，尤其涉及一种双极型功率晶体管基片结构。

背景技术

晶体管在芯片制造过程中，为保证晶片在加工过程中能顺利完成各工序，避免晶片在加工过程中出现碎裂报废，晶片都要求具有一定的厚度。在完成晶片的正面工艺后，常常要对晶片背面进行减薄，主要目的是降低晶体管的热阻，提高晶体管的散热能力。减薄后的晶片通常只有100-250微米厚，特殊要求的有时厚度要低于100微米，这对晶体管的热阻降低有很大的益处。由于晶片厚度较薄，且机械减薄后晶片受到较大的应力会发生形变，在后续的工艺操作中很容易碎片。以往的晶片减薄后，晶片直接划片或裂片，分离成一个个独立的芯片，然后将芯片烧结在管壳上，随后键合引线，就形成了晶体管或集成电路。

随着不同的半导体工艺和芯片贴装工艺的发展，部分芯片在烧结或贴装前要求对芯片的背面进行金属化，而为保证背面金属层能与芯片背面形成良好的低欧姆接触，要求背面金属层不但要与芯片背面粘附好，还要求产生的损耗要尽量低。从目前的技术来看，采用单层金属难以满足要求，采用多层金属化系统来满足要求的报道不断出现，但大都是采用银为主体的金属化系统，对镀金管壳的烧结常常不适用。

功率晶体管管芯的背面金属化对晶体管的性能和可靠性起着非常关键的作用，对于双极型功率晶体管，从电性能上要求背面金属与半导体材料要形成良好的欧姆接触；从可靠性上要求背面金属与半导体材料要接触紧密，无空洞，实现良好的散热。从测试参数看，要求BC结正向压降要低、饱和压降要小，晶体管的输出特性曲线在正常电流下无明显双线。若双极型晶体管的BC结正向压降和饱和压降大，晶体管的性能不能很好的发挥，集电极效率会降低，还会增加晶体管的损耗，对晶体管性能的长期稳定工作不利；若背面金属与半导体材料之间有空洞，会造成晶体管管芯散热不好，容易在芯片上形成热斑，对晶体管的可靠性形成严重威胁，甚至造成晶体管的烧毁或过早失效。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种双极型功率晶体管基片，所述基片提高了双极型功率晶体管的背面金属与晶圆片背面的粘附性能，又保证了管芯在与管座烧结在一起时的牢固可靠，同时又避免了烧结时容易在大功率芯片背面烧结处出现空洞造成功率晶体管热斑对晶体管可靠性形成威胁的被动局面，主要适合于金金属化系统，即管座烧结处是镀金的，芯片背面金属也是以金为主要参与烧结的金属体系。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种双极型功率晶体管基片，其特征在于：包括晶圆片，所述晶圆片的下表面从上到下依次设有钛金属层、镍金属层和金金属层。

进一步优选的技术方案在于：所述钛金属层的厚度为                                                。

进一步优选的技术方案在于：所述镍金属层的厚度为。

进一步优选的技术方案在于：所述金金属层的厚度为。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于： 由于在晶圆片的背面采用了多层金属化结构，避免了单纯的金与硅形成不稳定的金硅合金或与硅粘附不牢等问题，故背面金属化的稳定性得到了提升，表现在双极型晶体管的饱和压降和晶体管的BC极正向压降不但降低而且一致性提高。多层金属化还保证了背面金属热应力匹配要好于单层金属，这也提高了背面金属化的稳定性。采用此方法，烧结后的管芯做剪切力试验，均满足相应的规范要求的剪切力强度，通过超声波检测未发现烧结处存在空洞现象，降低了晶体管的功耗。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型双极型晶体管基片的结构示意图；

其中：1、晶圆片 2、钛金属层 3、镍金属层 4、金金属层。

具体实施方式