具有缓冲电极结构的氮化镓半导体芯片制造技术

本发明专利技术公开了一种具有缓冲电极结构的氮化镓半导体芯片，包括：基层、Ｎ型氮化镓层、有源区、Ｐ型氮化镓层、电流扩散层、Ｐ电极以及与Ｎ型氮化镓层连接的Ｎ电极。所述的电流扩散层和Ｐ电极之间还设有可使电流扩散层和Ｐ电极导通的第一缓冲层，Ｎ型氮化镓层和Ｎ电极之间设有可使Ｎ型氮化镓层和Ｎ电极导通的第二缓冲层。将大部分焊线电极放置于缓冲层之上，使得焊线时大部分温度和压力冲击由缓冲层吸收，提高了焊接可靠性和焊接后的良品率，并可使用铝合金作为电极，大大降低了芯片制造的成本，而且降低了后段封装的成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件，尤其涉及一种具有缓冲电极结构的氮化镓半导体芯片。
技术介绍
作为市场上最炙手可热的半导体材料，氮化镓材料的应用已经得到迅猛的发展。目前，在氮化镓芯片的制作工艺中，焊接电极直接制作于氮化镓半导体或者电流扩散层上，其缺点是电极焊接的冲击力会对氮化镓芯片结构造成破坏，从而破坏或者影响了整个氮化镓芯片的功能。为了减少电极焊接的冲击力对氮化镓芯片结构造成的影响，业界采用的一种方式是使用金作为P电极材料，此方案成本较高。另一种方案是增加电极的厚度，希望可以减轻电极焊接对氮化镓芯片结构的冲击力，这种方法也增加了制造成本，而且作用不明显。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术中电极焊接的冲击力对氮化镓芯片结构造成破坏的问题，提出一种具有缓冲电极结构的氮化镓半导体芯片。为解决上述问题，本专利技术提出的具有缓冲电极结构的氮化镓半导体芯片包括基层、N型氮化镓层、有源区、P型氮化镓层、电流扩散层、P电极和位于N型氮化镓层上面的N电极。所述的电流扩散层和P电极之间还设有可使电流扩散层和P电极导通的第一缓冲层，N型氮化镓层和N电极之间设有可使N型氮化镓层和N电极导通的第二缓冲层。在本专利技术的一个实施例中，所述的基层、N型氮化镓层、有源区、P型氮化镓层、电流扩散层、第一缓冲层和P电极以及N型氮化镓层、第二缓冲层和N电极分别依次层叠。所述的第一、第二缓冲层上分别至少设有一个通孔，所述的P电极通过所述的通孔与电流扩散层接触，所述的N电极穿过所述的通孔与N型氮化镓接触。也可以在所述的第一缓冲层和第二缓冲层上均匀分布多个通孔，在一较佳实施例中，均匀分布有三个通孔。所述的第一缓冲层和第二缓冲层材料可以采用二氧化硅也可以采用氮化硅。作为上述技术方案的一种变形所述的第一缓冲层与P电极之间还可以设置有一引导层，该引导层和第一缓冲层将P电极与所述的电流扩散层、P型氮化镓层和有源区叠层隔开，并使得P电极位于所述的电流扩散层、P型氮化镓层和有源区叠层的一侧，所述的P电极通过该引导层与电流扩散层导通。此时，所述的第一缓冲层被引导至N型氮化镓层上。与现有技术相比，本专利技术提出的具有缓冲电极结构的氮化镓半导体芯片结构，将大部分焊线电极放置于缓冲层之上，使得焊线时大部分温度和压力冲击由缓冲层吸收，提高了焊接可靠性和焊接后的良品率，并可使用铝合金作为电极，大大降低了芯片制造的成本，而且降低了后段封装的成本。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作详细的说明，其中图1是现有技术氮化镓半导体芯片截面的示意图；图2是本专利技术氮化镓半导体芯片的一个实施例的截面示意图；图3是本专利技术氮化镓半导体芯片的另一个实施例的截面示意图。具体实施方式请参阅图1，现有的氮化镓半导体芯片包括顺序叠加的基层1、N型氮化镓层2、有源区3、P型氮化镓层4、电流扩散层5、P电极6和位于N型氮化镓层2上面的N电极7，此种结构在使用铝线焊接铝电极时容易损坏芯片的内部结构。图2示出了本专利技术的一实施例的结构，其主体结构与现有氮化镓半导体芯片的基本相同，所不同的是本专利技术在电流扩散层5和P电极6之间增设了第一缓冲层8，在N型氮化镓层2和N电极7之间增设了第二缓冲层9。在该实施例中第一缓冲层上设有一个通孔，P电极6穿过该通孔与电流扩散层5接触，第二缓冲层9上也设有一个通孔，N电极7穿过该通孔与N型氮化镓接触。第一、第二缓冲层上也可以设置多个均匀分布的通孔。在另一实施例中，第一缓冲层和第二缓冲层上可以均匀分布三个通孔。如图3所示，在本专利技术的又一实施例中，所述的第一缓冲层8与P电极6之间还设置有一引导层10，该引导层和第一缓冲层8将P电极6与所述的电流扩散层5、P型氮化镓层4和有源区3叠层隔开，并使得P电极位于所述的电流扩散层5、P型氮化镓层4和有源区3叠层的一侧，所述的P电极通过该引导层10与电流扩散层导通。此时，第一缓冲层8、引导层10和P电极依次叠加位于N型氮化镓层2上。这种方案更有效地避免了焊接时对电流扩散层5、P型氮化镓层4和有源区叠层内部结构的损坏。本专利技术中提出的具有缓冲电极结构的氮化镓半导体芯片，其第一缓冲层和第二缓冲层的材料可以采用二氧化硅，也可以采用氮化硅。经实验证明，本专利技术提出的新型结构，大大降低了焊接过程中对芯片的损坏，提高了产品的质量；而且P、N电极使用的材料大有扩展，使得氮化镓半导体芯片的制造成本下降10％以上。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有缓冲电极结构的氮化镓半导体芯片，包括：基层、Ｎ型氮化镓层、有源区、Ｐ型氮化镓层、电流扩散层、Ｐ电极以及与Ｎ型氮化镓层连接的Ｎ电极，其特征在于：所述的电流扩散层和Ｐ电极之间还设有可使电流扩散层和Ｐ电极导通的第一缓冲层，Ｎ型氮化镓层和Ｎ电极之间设有可使Ｎ型氮化镓层和Ｎ电极导通的第二缓冲层。

【技术特征摘要】
1.一种具有缓冲电极结构的氮化镓半导体芯片，包括基层、N型氮化镓层、有源区、P型氮化镓层、电流扩散层、P电极以及与N型氮化镓层连接的N电极，其特征在于所述的电流扩散层和P电极之间还设有可使电流扩散层和P电极导通的第一缓冲层，N型氮化镓层和N电极之间设有可使N型氮化镓层和N电极导通的第二缓冲层。2.如权利要求1所述的具有缓冲电极结构的氮化镓半导体芯片，其特征在于所述的第一、第二缓冲层上分别至少设有一个通孔，所述的P电极通过所述的通孔与电流扩散层接触，所述的N电极穿过所述的通孔与N型氮化镓接触。3.如权利要求2所述的具有缓冲电极结构的氮化镓半导体芯片，其特征在于所述的第一、第二缓冲层上分别均布有三个通孔。4.如权利要求1至3任一项所述的具有缓冲电极结构的氮化镓半导体芯片，其特征在于所述的基层、N型氮化镓层、有源区、P...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴质朴，马学进，
申请(专利权)人：吴质朴，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]