本发明专利技术涉及一种半导体装置、一种用于制造半导体装置的方法以及一种电源。本发明专利技术的半导体装置包括：半导体芯片，包括氮化物半导体分层结构，该氮化物半导体分层结构包括载流子输运层和载流子供给层；半导体芯片上的第一树脂层，该第一树脂层包括偶联剂；第一树脂层上的第二树脂层，该第二树脂层包括表面活性剂；以及密封树脂层，用于利用第一树脂层和第二树脂层对半导体芯片进行密封。
【技术实现步骤摘要】
实施例涉及一种半导体装置、一种用于制造半导体装置的方法以及一种电源。
技术介绍
高电子迁移率晶体管(HEMT)包括一种半导体分层结构，其包括载流子输运层和载流子供给层。提供了一种使用AlGaN/GaN的异质结的GaN-HEMT，AlGaN/GaN是基于GaN的化合物半导体。GaN-HEMT具有HEMT结构，其中堆叠用作电子输运层的GaN层和用作电子供给层的AlGaN层。GaN的带隙可以大于Si的带隙(约I. IeV)和GaAs的带隙(约I. 4eV)，并且可以是例如约3. 4eV。GaN具有高击穿场强度和高饱和电子速度。GaN可以应用于在高电压下操作并且具有高输出的电源的半导体装置。例如，GaN-HEMT可以应用于电源的高效率开关元件和用于电动车辆的具有高击穿电压的功率装置。在日本未审专利申请公开No. 5-315474和No. 10-209344中公开了相关技术。在GaN-HEMT中，为了改进耐湿性和击穿电压，在环氧树脂等的树脂密封之前，半导体芯片的表面可能覆盖有击穿电压高于密封树脂的击穿电压的树脂。图IA和IB均图示了半导体芯片的示例性表面。包括在其上形成的电极和配线的半导体芯片的表面是不平坦的并且可能具有凹部和凸部(台阶)。晶体管的源极电极、漏极电极和栅极电极在图IA中图示的表面上形成。例如，当半导体芯片102固定在支承板100 (诸如，引线框或者使用管芯附着剂101(管芯接合剂)的基板)上，并且在树脂密封之前，半导体芯片102的表面覆盖有树脂层103时，凸部的角处的树脂层103的厚度可能减小。由于高电压局部地施加到薄的部分，因此可能不能提供充分的击穿电压。例如，如图IB中所示，可以在半导体芯片102的整个表面上形成厚的树脂层以增加半导体芯片102的表面上的凸部的角处的树脂层103的厚度。由于半导体芯片102的中心部分中的树脂层103的厚度不同于半导体芯片102的外围部分中的树脂层103的厚度，因此不同的应力可能施加在半导体芯片102的表面上。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，一种半导体装置包括半导体芯片，包括氮化物半导体分层结构，该氮化物半导体分层结构包括载流子输运层和载流子供给层；半导体芯片上的第一树脂层，该第一树脂层包括偶联剂；第一树脂层上的第二树脂层，该第二树脂层包括表面活性剂；以及密封树脂层，用于利用第一树脂层和第二树脂层对半导体芯片进行密封。根据上述半导体装置，提供了耐湿性和击穿电压并且减少了装置特性的劣化。在以下描述中将部分地阐述本专利技术的另外的优点和新型特征，并且对于本领域技术人员，在阅读以下内容之后或者在通过本专利技术的实践而进行学习之后，本专利技术的另外的优点和新型特征将变得明显。附图说明图IA和IB均图示了半导体芯片的示例性表面。图2图示了示例性半导体装置。图3图示了示例性半导体装置。图4A至4F图示了用于制造半导体装置的示例性方法。图5A至5C图示了用于制造半导体装置的示例性方法。图6图示了示例性电源。具体实施例方式图2图示了示例性半导体装置。该半导体装置包括半导体芯片I、其上安装有半导体芯片I的台2、栅极引线21、源极引线22、漏极引线23、接合线4(A1线)以及密封树脂层7。密封树脂层7可以是成型树脂。该半导体装置可以是包括基于氮化物(例如，例如基于GaN)的化合物半导体的化合物半导体装置。该半导体装置可以是如下半导体封装，其中以树脂密封具有氮化物半导体分层结构的半导体芯片，该氮化物半导体分层结构包括载流子传输层和载流子供给层。半导体芯片I安装在台2上，并且可以使用例如管芯接合剂3 (诸如，焊料)进行固定。该半导体芯片还可被称为半导体元件。安装在台2上的半导体芯片I的栅极焊盘24、源极焊盘25和漏极焊盘26分别通过Al线4耦接到栅极引线21、源极引线22和漏极引线23，并且它们通过密封树脂层7被密封。使用管芯附着剂3将半导体芯片I的基板的背面固定在其上的台2电耦接到漏极引线23。台2可以电耦接到源极引线22。图3图示了示例性半导体装置。图3中所示的半导体装置是图2中所示的半导体装置的一个配置。半导体芯片I可以包括具有基于GaN的半导体分层结构的GaN-HEMT，该基于GaN的半导体分层结构包括GaN电子输运层和AlGaN电子供给层。例如，半导体芯片I可以包括用于电源的GaN-HEMT芯片，其用于电子设备或电源中包括的开关元件。GaN-HEMT芯片I包括设置在基于GaN的半导体分层结构上的栅极电极、源极电极和漏极电极；以及包括设置在电极上的绝缘膜和配线的配线层。由于电极或配线在GaN-HEMT芯片I的表面侧上形成，因此该表面可能不平坦。例如，如图3中所示，该表面可能具有凹部和凸部。图3图示了晶体管的源极电极、漏极电极和栅极电极上方的表面的凹部和凸部。GaN-HEMT芯片I的表面覆盖有绝缘膜，并且栅极焊盘24、源极焊盘25和漏极焊盘26可以暴露。GaN-HEMT 可以被称为基于GaN的HEMT。GaN-HEMT芯片可被称为基于GaN的HEMT芯片。在半导体芯片I的表面上形成的绝缘膜可以包括无机绝缘膜或有机绝缘膜。例如，无机绝缘膜可以是包括以下至少一种材料的绝缘膜氧化硅(SiO)、氮化硅(SiN)、氧化钛(TiO，例如，TiO2)、氧化铝(A10，例如，Al2O3)和无定形硅(a-Si)。有机绝缘膜可以是包括以下至少一种材料的绝缘膜聚酰亚胺、加氟氧化硅(SiOF)、加碳氧化硅(SiOC)、加氟碳(CF)和含有甲基的聚硅氧烷(甲基倍半硅氧烷(MSQ))。无机绝缘膜可以被称为无机膜。有机绝缘膜可以被称为有机膜。绝缘膜可以被称为层间绝缘膜。例如，当半导体芯片用于高效率开关元件或者高击穿电压功率装置时，半导体芯片I以密封树脂层7 (诸如，含有无机填料的环氧树脂等)进行的密封可能不能提供充分的耐湿性和击穿电压。如图3中所示，半导体芯片I的表面覆盖有包括偶联剂的第一树脂层5。第一树脂层5的表面覆盖有包括表面活性剂的第二树脂层6。覆盖有第一树脂层5和第二树脂层6的半导体芯片I通过密封树脂层7进行密封。在树脂密封之前，半导体芯片I的表面覆盖有击穿电压高于密封树脂层7的击穿电压的第一树脂层5和第二树脂层6(例如，第一树脂层5包括偶联剂并且第二树脂层6包括表面活性剂)。半导体芯片I的表面覆盖有具有三层结构的树脂层，在该三层结构中，第一树脂层5、第二树脂层6和密封树脂层7以该顺序堆叠。第一树脂层5和第二树脂层6均可以被称为连结涂覆树脂(JCR)层。第一树脂层5、第二树脂层6和密封树脂层7均可以被称为表面保护层。图3中所示的树脂密封封装结构可以减少装置特性的劣化并且提供高的耐湿性和击穿电压。由于第一树脂层5包括偶联剂，因此增加了在半导体芯片I的表面上形成的绝缘膜和第二树脂层6之间的粘合强度。因此，改进了粘合和耐湿性。当覆盖具有凹部和凸部的半导体芯片I的表面的第一树脂层5具有薄的部分时，由于第一树脂层5覆盖有击穿电压高于密封树脂层7的击穿电压的第二树脂层6，因此可以提供充分的耐受电压。当具有凹部和凸部的半导体芯片I的表面覆盖有第一树脂层5且被树脂密封时，凸部的角处的第一树脂层5的厚度可能减小。在将高电压施加到薄的部分时，由于密封树脂的击穿电压是小的，因此不能完全提供充分的击穿电压。由于具有凹部本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：冈本圭史郎，今田忠纮，今泉延弘，渡部庆二，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：
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