[发明专利]氮化镓功率器件封装前的处理方法及封装结构

说明书

本发明提供一种氮化镓功率器件封装前的处理方法及封装结构，所述处理方法包括：提供待封装的氮化镓晶圆；采用镀膜工艺在氮化镓晶圆背面形成绝缘材料或半绝缘材料层；对氮化镓晶圆进行切割形成多个氮化镓芯片；通过导电胶层将氮化镓芯片上形成有绝缘材料或半绝缘材料层的一面粘附于金属背板上。本发明中采用镀膜工艺在氮化镓晶圆背面形成绝缘材料或半绝缘材料层，其均匀度和厚度更容易控制，绝缘材料或半绝缘材料层的均匀度提高能够防止漏电，而通过导电胶层将氮化镓芯片粘附于金属背板，导电胶层能够导电，对电流并不会造成影响，绝缘材料或半绝缘材料层与导电胶层的组合使得氮化镓功率器件更好的控制电流，提高了氮化镓功率器件的性能。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路技术领域，特别涉及一种氮化镓功率器件封装前的处理方法及一种氮化镓功率器件封装结构。

背景技术

近年来，高压功率开关芯片氮化镓(GaN)功率器件(以下简称为氮化镓功率器件，也可以简称为氮化镓功率芯片)以其击穿电压高、导通电阻小、转换效率高等优点，逐渐引起科研人员的广泛关注，并有望取代硅(Si)和碳化硅(SiC)作为主要的功率器件。

现有的封装技术和封装方法通常直接将氮化镓芯片通过电绝缘和热传导胶粘附到金属背板上。图1是现有技术中氮化镓功率器件的封装示意图。请参考图1所示，通过电绝缘和热传导胶层101将氮化镓芯片103粘附在金属背板106上；所述氮化镓芯片103的源极S采用引线键合的方法通过第三键合引线105c连接到所述金属背板106；所述氮化镓芯片103的漏极D和栅极G则分别采用引线键合的方法通过第一键合引线105a、第二键合引线105b连接到封装框架(未图示)上的漏极金属引线102a和栅极金属引线102b；有的封装还可能有一条连接到金属背板106的背板金属引线107。当在外部电路中使用时，可以通过金属背板106和漏极金属引线102a、栅极金属引线102b将氮化镓芯片103焊接到电路板上。如果封装还包含背板金属引线107，则可以根据设计需要，选择性地将所述背板金属引线107连接到一个电极，再连接到电路板上，或者也可以使其悬空。最后，上述部分会被外壳104密封起来。

然而，对于氮化镓芯片来说，直接将氮化镓芯片粘附在金属背板上的方式会导致氮化镓功率器件的电流不好控制，以致影响氮化镓功率器件的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氮化镓功率器件封装前的处理方法及封装结构，使得氮化镓功率器件更好的控制电流，提高了氮化镓功率器件的性能。

为解决上述技术问题，根据本发明的第一个方面，提供了一种氮化镓功率器件封装前的处理方法，包括以下步骤：

提供待封装的氮化镓晶圆；

采用镀膜工艺在所述氮化镓晶圆背面形成绝缘材料或半绝缘材料层；

对所述氮化镓晶圆进行切割形成多个氮化镓芯片；以及，

通过导电胶层将所述氮化镓芯片上形成有所述绝缘材料或半绝缘材料层的一面粘附于金属背板上。

可选的，在所述氮化镓晶圆背面形成绝缘材料或半绝缘材料层之前，还包括：对所述氮化镓晶圆的背面进行减薄。

可选的，所述绝缘材料或半绝缘材料层的厚度大于等于10nm，小于等于1000nm。

可选的，所述镀膜方法包括热蒸镀、原子层沉积镀膜方法、化学气相沉积镀膜方法或物理气相沉积镀膜方法。

为解决上述技术问题，根据本发明的第二个方面，还提供了一种氮化镓功率器件封装结构，包括：

金属背板；

位于所述金属背板上的导电胶层；

位于所述导电胶层上的氮化镓芯片，所述氮化镓芯片的背面通过所述导电胶层粘附于所述金属背板上；以及，