[发明专利]半导体装置及其制造方法以及电源

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求在2011年2月9日提交的日本专利申请No.2011-26232的优先权，其整体内容通过引用合并于此。

技术领域

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。

背景技术

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1.1eV)和GaAs的带隙(约1.4eV)，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1A和1B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1A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1B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。

发明内容

根据本发明的一个方面，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发明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发明的实践而进行学习之后，本发明的另外的优点和新型特征将变得明显。

附图说明

图1A和1B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1、其上安装有半导体芯片1的台2、栅极引线21、源极引线22、漏极引线23、接合线4(Al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1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1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1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。