KR100200364B1 - 반도체 장치 - Google Patents

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KR100200364B1
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윤종용
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    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
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Abstract

본 발명은 반도체 장치에 관한 것으로서, 금-티타늄 합금층, 금-티타늄 합금층 위에 형성되어 있는 금-주석 합금층, 금-주석 합금층 위에 형성되어 있는 반도체칩으로 이루어져 있다. 이 반도체칩을 리드 프레임과 연결시키는 다이 접착이 용이한 반도체 장치에 관한 것이다.

Description

반도체 장치
본 발명은 반도체 장치에 관한 것으로서, 특히 갈륨비소 기판 위에 회로를 설계한 반도체칩의 다이 접착이 용이한 반도체 장치에 관한 것이다.
반도체 조립에서 다이 접착(die attach)은 반도체칩을 리드 프레임에 접착하는 것으로서 은-에폭시(Ag-epoxy)를 이용한 본딩 방식을 주로 사용한다. 또는 리본 솔더(ribbon solder)를 이용하기도 한다.
도1은 종래의 반도체 장치를 나타낸 단면도이다.
즉, 종래의 다이 접착 장치를 도1을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다. 먼저, 리드 프레임과 반도체칩을 접착시킨다. 반도체칩으로 실리콘 또는 갈륨-비소 기판을 사용하는데 갈륨-비소 기판을 사용한 반도체칩은 금-티타늄 합금층이 도포되어 있다. 리드 프레임과 반도체칩이 에폭시에 의해 접착되면 에폭시 자체가 가지고 있는 저항 성분으로 인하여 반도체칩 특성이 나빠지기 쉽다. 따라서 수율이 낮아지며 작업의 번거로움이 뒤따르는 문제점이 있다.
그러므로 본 발명에 따른 반도체 장치는 다이 접착시에 발생하는 문제점 방지하는 반도체 장치를 제공하고자 한다.
도1은 종래의 반도체 장치를 나타낸 단면도이고,
도2는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 장치를 나타낸 단면도이다.
이러한 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 장치는,
금-티타늄 합금층,
상기 금-티타늄 합금층 위에 형성되어 있는 금-주석 합금층,
상기 금-주석 합금층 위에 형성되어 있는 반도체칩을 포함하고 있다.
여기서, 반도체칩은 갈륨-비소를 기판으로 사용한 반도체 소자로서 구동FET 또는 파워FET 등을 말한다.
여기서, 반도체칩은 약 320℃ 정도의 온도에서 소자 특성이 나빠지는데 금-주석 합금층은 공융점(eutectic point)이 290℃이므로 다이 접착시 반도체칩은 온도에 의한 악영향을 받지 않는다.
또한 이러한 반도체 장치는 에폭시 등을 사용하지 않고도 리드 프레임을 반도체칩에 접착시킬 수 있다.
그러면 본 발명에 따른 반도체 장치의 실시예를 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명한다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 장치를 나타낸 단면도이다.
도2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 장치는 다음과 같이 이루어진다.
금과 티타늄으로 이루어진 금-티타늄 합금층(100), 금-티타늄 합금층(100) 위에 형성되어 있는 금-주석 합금층(200), 금-주석 합금층(200) 위에 형성되어 있는 반도체칩(300)으로 이루어진다.
이러한 반도체 장치는 리드 프레임 위에 반도체 칩 접합 장치가 놓여지며 직접 접착 방식에 의해 다이 접착이 이루어진다.
여기서, 반도체칩(300)은 갈륨-비소를 기판으로 사용한 반도체 소자로서 예를들면 구동FET 또는 파워FET 등을 말하며, 이 반도체칩(300)은 약 300℃ 이상
의 온도에서 소자 특성이 나빠진다.
한편 금-주석 합금층은 금속 접착제로서 그 두께는 17000Å 내지 23000Å이고 금과 주석의 구성비는 80 대 20인 것이 바람직하다. 이 금-주석 합금층의 공융점은 대략 290℃이다.
그러므로 이상에서 언급한 반도체 장치는 반도체칩에 악영향을 주는 온도보다 낮은 온도에서 다이 접착을 접합할 수 있다.
또한 이러한 반도체 장치는 에폭시 등을 사용하지 않고도 리드 프레임을 반도체칩에 접착시킬 수 있는 장점이 있다.
따라서 본 발명에 따른 반도체 장치는 다이 접착시 에폭시 공정없이 다이 접착을 할 수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

  1. 금-티타늄 합금층,
    상기 금-티타늄 합금층 위에 형성되어 있는 금-주석 합금층,
    상기 금-주석 합금층 위에 형성되어 있는 반도체칩을 포함하는 반도체 장치.
  2. 1항에서, 상기 반도체칩은 갈륨-비소를 기판으로 사용한 반도체 소자인 반도체 장치.
  3. 1항에서, 상기 금-주석 합금층은 그 구성비가 금과 주석의 비율이 80 대 20인 반도체 장치.
  4. 1항에서, 상기 금-주석 합금층은 그 두께가 17000Å 내지 23000Å인 반도체 장치.
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