化合物半导体装置的制造方法制造方法及图纸

一种化合物半导体装置的制造方法，原来采用了将第１焊盘电极和第２焊盘电极积层在氮化硅膜上的焊盘结构，但因衬底和氮化硅膜较硬，故存在焊接时衬底容易裂开的缺点。本发明专利技术的化合物半导体的制造方法，在预定的栅极６９上留下抗蚀剂层５８，在把氧化膜附着在源极区５６和漏极区５７的表面及预定的焊盘区５９的周边部上的工序中，将焊盘氧化膜６２敷设在第１焊盘电极７０和第２焊盘电极７７的周边部的下面，由此，不用增加工序数即可实现能抑制周边部的耗尽层的扩展的焊盘结构。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，特别涉及使用了GaAs衬底的。
技术介绍
在便携式电话等移动体用通信仪器中，大多使用GHz频带的微波，在天线切换电路或收发切换电路等中，大多使用切换这些高频信号的开关元件(例如，特开平9-181642号)。作为该元件，因处理的是高频电磁波故大多使用使用了砷化镓(GaAs)的场效应晶体管(以下称作FET)，与此同时，开发了将上述开关电路本身集成化了的单片微波集成电路(MMIC)。图11(A)示出GaAs FET的截面图。对不搀杂的GaAs衬底31的表面部分搀N型杂质而形成N型沟道区32，在沟道区32的表面配置点焊键接触的栅极33，在栅极33两边的GaAs表面上配置欧姆接触的源漏极34、35。该晶体管利用栅极33的电位在正下方的沟道区32内形成耗尽层，用以控制源极34和漏极35之间的沟道电流。图11(B)示出使用了GaAs FET的称之为SPDT(单刀双掷)的化合物半导体开关电路装置的原理电路图。第1和第2FET1、FET2的源极(或漏极)与公共输入端子IN连接，各FET1、FET2的栅极经电阻R1、R2与第1和第2控制端子ctl-1、ctl-2连接，而且，各FET的漏极(或源极)与第1和第2输出端子OUT1、OUT2连接。加在第1和第2控制端子ctl-1、ctl-2上的信号是互补信号，加H电平信号的FET导通，加在输入端子IN上的信号传送到任何一个输出端子。电阻R1、R2是为了防止高频信号经栅极对交流接地的控制端子ctl-1、ctl-2的直流电位泄漏而配置的。图12～图21示出所述化合物半导体开关电路装置的等效电路图。在图12中，在衬底1的表面形成沟道层2。即，用100埃厚的穿透离子注入用的氮化硅膜3覆盖整个衬底1.其次，用抗蚀剂层4覆盖衬底1的表面，利用光刻有选择地除去预定的沟道层2上的抗蚀剂层4。然后，为了在预定的沟道层2上选择工作层，以该抗蚀剂层作为掩蔽，进行能给出P-型沟道的杂质离子注入和能给出N型沟道的杂质离子注入。结果，在搀杂衬底1上形成P-型区5和其上的n型沟道层2。在图13中，在衬底1的表面，与沟道层2的两端相邻形成源极区6和漏极区7。除去前工序使用过的抗蚀剂层4，重新涂敷抗蚀剂层8，利用光刻有选择地除去预定的源极区6和漏极区7上的抗蚀剂层8。接着，以该抗蚀剂层8作为掩蔽，进行能对预定的源极区6和漏极区7给出n型沟道的杂质离子注入，形成n+型源极区6和漏极区7。在图14中，在预定的栅极16上留下抗蚀剂层8，在源极区6和漏极区7上附着氧化膜9。这里，对抗蚀剂层进行O2等离子体处理，再使其细线化，使源极区6和漏极区7表面上的硅氮化膜3露出，并使源极区6和漏极区7一侧的沟道层2上的氮化硅膜3露出。而且，用ECR装置全面附着氮化硅膜9。然后，除去抗蚀剂层8，利用挪动(1iftoff)使源极区6、漏极区8及部分沟道层2上留下氧化膜。这里，在存在沟道层2上的抗蚀剂层8的部分形成预定的栅极16。在图15中，把第1层的欧姆金属层10附着在源极区6和漏极区7上，形成第1源极11和第1漏极12。在衬底1上全面涂敷抗蚀剂层13，利用光刻有选择地除去预定的第1源极11和第1漏极12形成的部分。利用O2等离子体除去预定的第1源极11和第1漏极12上的氮化硅膜3和氧化膜9，形成传导孔，依次真空蒸度3层将成为第1层的欧姆金属层10的AnGe/Ni/Au后进行积层。然后，除去抗蚀剂层13，利用挪动留下在源极区6和漏极区上传导的第1源极11和第1漏极12。在图16中，露出预定的栅极16和预定的焊盘区15，其余部分覆盖抗蚀剂层。在衬底上全面涂敷抗蚀剂层14，利用光刻露出预定的栅极16和预定的焊盘区15上的氮化硅膜3。然后，以抗蚀剂层14作为掩膜，对氮化硅膜进行干腐蚀，露出预定的栅极16和预定的焊盘区15部分的沟道层2和衬底1。在图17中，把第2层的栅极金属层18附着在沟道层2和预定的焊盘区15上，形成栅极16和第1焊盘电极17。在整个面上依次真空蒸度3层将成为第2层的栅极金属层18的Ti/Pt/Au后进行积层。因抗蚀剂层14直接用作掩膜，故在沟道层2和衬底1上形成传导的栅极16和第1焊盘电极17。栅极金属层18的其余部分附着在抗蚀剂层14上，所以，除去抗蚀剂层14，利用挪动只留下栅极16和第1焊盘电极17。再有，第1焊盘电极17与衬底1导电，而因衬底1是半绝缘的故与包含FET的其余电路元件和布线是电绝缘的。在图18中，在第1源极11、第1漏极12和第1焊盘电极17上的保护膜19上形成传导孔。在形成栅极16和第1焊盘电极17后，衬底1的表面由氮化硅保护膜19覆盖。在该保护膜19上涂敷抗蚀剂层20，利用蚀刻有选择地对第1源极11、第1漏极12和第1焊盘电极17上的保护膜19进行干腐蚀。然后，除去抗蚀剂层20。在图19中，在第1源极11、第1漏极12和第1焊盘电极17上附着第3层焊盘金属层，形成第2源极23和第2漏极24及第2焊盘电极25。对整个衬底1涂敷新的抗蚀剂层21，使第1源极11、第1漏极12和第1焊盘电极17露出一块比传导孔稍大的地方来，而用抗蚀剂层21将其余部分覆盖。接着，在整个面上依次真空蒸度3层将成为第3层的焊盘金属层22的Ti/Pt/Au后进行积层。因抗蚀剂层14直接用作掩膜，故在第1源极11、第1漏极12和第1焊盘电极17上形成传导的第2源极23、第2漏极24和第2焊盘电极25。因焊盘金属层22的其余部分附着在抗蚀剂层21上，故在除去抗蚀剂层21后利用挪动只留下第2源极23、第2漏极24和第2焊盘电极25，而除去其余部分。再有，因一般布线部分由该焊盘金属层22形成，当然该布线部分的焊盘金属层便留下来了。在图20中，全面覆盖外套膜26，有选择地除去第2焊盘电极25上的外套膜，露出第2焊盘电极25。使用氮化硅膜作为外套膜，对各电极和元件等进行保护，免受外界气候的影响。重新在外套膜26上涂敷抗蚀剂层27，以该抗蚀剂层27作为掩膜，有选地对外套膜进行干腐蚀而将其除去。在图21中，将焊接线28压着在第2焊盘电极25上。当化合物半导体开关装置在完成前工序之后，便转到进行组装的后工序。晶片状的半导体芯片被切割后分离成单个半导体芯片，在将该半导体芯片固定在框架(未图示)上之后，用焊接线28将半导体芯片的第2焊盘电极25与给定的引脚(未图示)连接。使用细金线作为焊接线28，利用传统的球焊进行连接。然后，进行转移模塑和树脂封装。在先有的化合物半导体装置中，采用了在氮化硅膜上积层第1焊盘电极17和第2焊盘电极25的焊盘结构，存在因衬底1和氮化硅膜3硬而在焊接时衬底1容易断裂的缺点。在上述化合物半导体装置中，为了克服该缺点，采用了将第1焊盘电极17和第2焊盘电极25直接积层在衬底1上的焊盘结构。但是，若焊盘直接设在衬底1上，为了确保焊盘和布线层的隔离性能，20μm的间隔距离是必要的，存在增加芯片尺寸的缺点。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述种种情况而提出的，其目的在于提供一种，通过在焊盘电极的周边部的下面敷设氧化膜，可以不增加工序数就能实现确保焊盘和布线层的隔离性能的结构。即，其特征在于具有在衬底表面形成沟道层的工序；与上述沟道层接触形成源极和漏极区的工序；在预定的栅极上留下抗蚀剂层并使焊盘氧化膜附着在上述源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化合物半导体装置的制造方法，其特征在于具有：在附着形成栅极的栅极金属层的工序之前使焊盘氧化膜附着在预定的焊盘区的周边部上的工序；附着大部分配置在衬底１上且其周边部重叠在上述氧化膜上的上述栅极金属层后形成第１焊盘电极的工序；将 焊盘金属层附着在上述第１焊盘电极上后形成第２焊盘电极的工序；将焊接线压着在位于上述衬底上的上述第２焊盘电极的中央部的工序。

【技术特征摘要】
JP 2000-10-10 308624/001.一种化合物半导体装置的制造方法，其特征在于具有在附着形成栅极的栅极金属层的工序之前使焊盘氧化膜附着在预定的焊盘区的周边部上的工序；附着大部分配置在衬底1上且其周边部重叠在上述氧化膜上的上述栅极金属层后形成第1焊盘电极的工序；将焊盘金属层附着在上述第1焊盘电极上后形成第2焊盘电极的工序；将焊接线压着在位于上述衬底上的上述第2焊盘电极的中央部的工序。2.一种化合物半导体装置的制造方法，其特征在于具有在衬底表面形成沟道层的工序；与上述沟道层接触形成源极和漏极区的工序；在预定的栅极上留下抗蚀剂层并使焊盘氧化膜附...

【专利技术属性】
技术研发人员：浅野哲郎，平井利和，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]