一种氮化镓多胞功率管结构的制作方法

本实用新型涉及化合物半导体器件技术领域，尤其涉及一种氮化镓多胞功率管结构。

背景技术：

GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)特有的高电子迁移率、高二维电子气面密度、高击穿电场，使得其具备更高的功率输出密度，被视为下一代射频/微波功率放大器的首选技术。

为了满足大功率应用场合(比如民用通信基站)的需求，通常采用将多个氮化镓功率单元并联的方式来获得更大的功率输出。目前，采用上述方式制作的氮化镓多胞功率管的输出功率范围在几十到数百瓦之间，主要应用在6GHz以下。

对于多胞功率管，目前尚无在片管芯挑选的成熟方案，主要原因在于其功率大、尺寸宽，难以实现在片测试。通常的做法是通过对小尺寸监控管芯的测试来间接推测大尺寸多胞功率管的工艺成品率，其结果往往失真；又或在多胞功率管封装之后进行测试，一旦管芯存在异常，则将浪费封装成本和时间成本。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是对于多胞功率管，难以实现在片测试，因而提供一种氮化镓多胞功率管结构，能够采用监测PAD实现在片管芯筛选功能。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种氮化镓多胞功率管结构，包括至少两个氮化镓功率单元，每个氮化镓功率单元均包括栅PAD、漏PAD、有源部分，有源部分包括栅指、源端、漏端、接地背孔，栅指通过馈电线与栅PAD连接，源端通过接地背孔与背面金属连通，漏端连接至漏PAD，至少两个氮化镓功率单元并排设置，在相邻的两个氮化镓功率单元的源端重叠，且在源端重叠之间设置有监测PAD，在至少两个氮化镓功率单元形成的氮化镓多胞功率管结构中，两端的氮化镓功率单元未重叠的源端下方也设置有监测PAD，所述监测PAD呈上下对称结构。

进一步地，所述接地背孔设置为带倒圆角的长方形结构，且与源端尺寸相匹配。

进一步地，所述长方形结构的长为50-70μm，宽为25-35μm。

进一步地，在相邻的两个氮化镓功率单元的栅PAD之间设置薄膜电阻。

进一步地，在所述至少两个氮化镓功率单元形成的多胞功率管结构的四周围绕布置划片道。

进一步地，所述氮化镓功率单元为多栅指器件，栅指长为0.45-0.6μm，栅指数目为8-12个，栅指宽为250-400μm，源端宽度为60-10μm，漏端宽度为25-35μm，源端、漏端间距为5-7μm，栅指、源端间距为1.0-2.0μm。

本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况：

1、本实用新型采用在多个氮化镓功率单元形成的多胞功率管结构的相邻氮化镓功率单元的源端重叠，且源端重叠之间设置有监测PAD，在至少两个氮化镓功率单元形成的氮化镓多胞功率管结构中，两端的氮化镓功率单元未重叠的源端下方也设置有监测PAD，监测PAD呈上下对称结构，当两根测试探针分别接至任意两个相邻功率单元的监测PAD之上时，由于所处的情形一致，故而会得到相同的电阻测试值，一旦出现测试值不在预定范围之内的情形，即表明功率管芯出现异常，从而实现挑管的功能。

2、本实用新型采用在相邻的氮化镓功率单元的栅PAD之间设置薄膜电阻，起到抑制奇模振荡的作用。

3、本实用新型采用在至少两个氮化镓功率单元形成的多胞功率管结构的四周围绕布置划片道，以便进行芯片切割。

附图说明

图1是本实用新型实施例中氮化镓功率单元的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中氮化镓多胞功率管结构的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型主要解决的技术问题是对于多胞功率管，难以实现在片测试，因而提供一种氮化镓多胞功率管结构，能够采用监测PAD实现在片管芯筛选功能。

为了解决上述技术问题，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

本实用新型实施例提供了一种氮化镓多胞功率管结构，如图1、图2所示，包括至少两个氮化镓功率单元10，每个氮化镓功率单元10均包括栅PAD101、漏PAD102、有源部分103，有源部分103包括栅指、源端、漏端、接地背孔1031，栅指通过馈电线与栅PAD连接，源端通过接地背孔与背面金属连通，漏端连接至漏PAD102，至少两个氮化镓功率单元10并排设置，在相邻的两个氮化镓功率单元10的源端重叠，且在源端重叠之间设置有监测PAD20，在至少两个氮化镓功率单元10形成的氮化镓多胞功率管结构中，两端的氮化镓功率单元10未重叠的源端下方也设置有监测PAD20，该监测PAD20呈上下对称结构。

当两根测试探针分别接至任意两个相邻功率单元的监测PAD20之上时，由于所处情形一致，故而会得到相同的电阻测试值，一旦出现测试值不在预定范围之内的情形，即表明功率管芯出现异常，从而实现挑管的功能。该监测PAD20呈上下对称设置，处于扎针方便，该监测PAD20的尺寸不得小于50×50μm。

在相邻的两个氮化镓功率单元10的栅PAD101之间设置薄膜电阻30，主要起到抑制奇模振荡的作用，提高了稳定性。

在至少两个氮化镓功率单元10形成的多胞功率管结构的四周围绕布置划片道40，以便进行芯片切割。

该接地背孔设置为带倒圆角的长方形结构，且与源端尺寸相匹配。

该长方形结构的长为50-70μm，宽为25-35μm。

该氮化镓功率单元为多栅指器件，栅指长为0.45-0.6μm，栅指数目为8-12个，栅指宽为250-400μm，源端宽度为60-10μm，漏端宽度为25-35μm，源端、漏端间距为5-7μm，栅指、源端间距为1.0-2.0μm。器件具有源场板，用于提高击穿和功率输出能力，源端通过接地背孔和背面金属直接连通。

如图2所示为四胞结构，更多胞的扩展可按相应规律类推。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。