專利名稱：半導(dǎo)體裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用模鑄封裝(mould package)等非氣密性封裝的半導(dǎo)體裝置及其制造方法，特別涉及能夠防止高頻特性的惡化、提高耐濕性的半導(dǎo)體裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
使用GaAs、GaN等化合物半導(dǎo)體的場(chǎng)效應(yīng)晶體管等高頻半導(dǎo)體裝置的通用化急速發(fā)展，對(duì)削減成本的要求強(qiáng)烈。為適應(yīng)該要求，開始采用低價(jià)格的模鑄封裝，取代此前的完全氣密性的金屬封裝。然而，采用模鑄封裝等非氣密性封裝時(shí)，為防止以水分為原因而發(fā)生的種種劣化，需要提高半導(dǎo)體裝置的耐濕性。以往，用通過(guò)等離子體CVD等形成的SiN膜等厚膜的絕緣膜以覆蓋在半導(dǎo)體襯底 的主表面上設(shè)置的電極。由此，防止水分的入侵而確保耐濕性。然而，因?yàn)樵诎雽?dǎo)體襯底和電極之間存在高介電常數(shù)的厚絕緣膜，所以電容分量增大，存在高頻特性惡化的問(wèn)題。此外，通過(guò)等離子體CVD等形成的絕緣膜，取決于成膜條件，可能導(dǎo)致水分易被吸收。而且，厚膜化時(shí)，絕緣膜微量吸收水分時(shí)的應(yīng)力變化導(dǎo)致絕緣膜剝離，在晶體管的臺(tái)階差部分，覆蓋性(coverage)、膜質(zhì)惡化，易透過(guò)或吸收水分。從而，難以充分防止水分向晶體管入侵。為防止高頻特性的惡化，在半導(dǎo)體襯底的主表面和空隙形成膜之間形成空隙，在該空隙內(nèi)包柵極電極、漏極電極，將空隙的開口部用樹脂阻塞的半導(dǎo)體被提案建議(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)I :日本特開2009-184067號(hào)公報(bào)，特別是圖30及圖31。

發(fā)明內(nèi)容
專利文獻(xiàn)I中，未詳細(xì)記載將空隙內(nèi)的電極和空隙外部的電極墊(pad)連接的方法。用金屬布線連接兩者時(shí)，金屬布線的一端和電極連接，金屬布線的另一端從樹脂露出而和電極墊連接。然而，制造過(guò)程中在熱固化樹脂之際，金屬布線和樹脂的界面容易產(chǎn)生間隙。從而，存在耐濕性劣化的問(wèn)題。本發(fā)明為解決上述問(wèn)題而完成，其目的在于獲得能夠防止高頻特性的惡化，提高耐濕性的半導(dǎo)體裝置及其制造方法。本發(fā)明涉及的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具備半導(dǎo)體襯底，具有主表面；電極，在所述主表面上的元件區(qū)域內(nèi)設(shè)置；金屬布線，設(shè)置于所述主表面上，一端和所述電極連接；電極墊，在所述主表面上的元件區(qū)域外設(shè)置，和所述金屬布線分離；空隙形成膜，以在和所述主表面的一部分之間形成內(nèi)包所述金屬布線的一端和所述電極并具有開口部的空隙的方式在所述主表面上設(shè)置；已固化的樹脂，阻塞所述開口部，覆蓋所述金屬布線的另一端，而不覆蓋所述電極墊；拒液膜，在所述空隙的內(nèi)表面設(shè)置，具有使液狀狀態(tài)的所述樹脂的接觸角比所述半導(dǎo)體襯底及所述空隙形成膜大的物性；以及金屬膜，經(jīng)由在已固化的所述樹脂設(shè)置的開口，連接所述金屬布線和所述電極墊。所述金屬布線的另一端，不從所述樹脂露出。根據(jù)本發(fā)明，能夠防止高頻特性的惡化，提高耐濕性。


圖I是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I涉及的半導(dǎo)體裝置的俯視 圖2是沿著圖I的I一 I的剖面 圖3是沿著圖I的II 一 II的剖面 圖4是在圖2的II 一 II的高度的俯視圖；
圖5是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I涉及的半導(dǎo)體裝置的制造工序的剖面 圖6是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I涉及的半導(dǎo)體裝置的制造工序的剖面 圖7是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I涉及的半導(dǎo)體裝置的制造工序的剖面 圖8是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I涉及的半導(dǎo)體裝置的制造工序的剖面 圖9是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I涉及的半導(dǎo)體裝置的制造工序的剖面 圖10是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I涉及的半導(dǎo)體裝置的制造工序的剖面 圖11是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I涉及的半導(dǎo)體裝置的制造工序的剖面 圖12是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I涉及的半導(dǎo)體裝置的制造工序的剖面 圖13是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I涉及的半導(dǎo)體裝置的制造工序的剖面 圖14是示出比較例涉及的半導(dǎo)體裝置的剖面 圖15是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I涉及的半導(dǎo)體裝置的變形例I的剖面 圖16是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I涉及的半導(dǎo)體裝置的變形例2的剖面 圖17是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2涉及的半導(dǎo)體裝置的剖面 圖18是示出本發(fā)明的實(shí)施方式3涉及的半導(dǎo)體裝置的剖面 圖19是示出本發(fā)明的實(shí)施方式4涉及的半導(dǎo)體裝置的俯視 圖20是示出本發(fā)明的實(shí)施方式4涉及的半導(dǎo)體裝置的仰視 圖21是沿著圖19的I 一 I的剖面 圖22是在圖21的II - II的高度的俯視 圖23是示出本發(fā)明的實(shí)施方式5涉及的半導(dǎo)體裝置的剖面 圖24是示出本發(fā)明的實(shí)施方式6涉及的半導(dǎo)體裝置的俯視 圖25是沿著圖24的I 一 I的剖面 圖26是在圖25的II - II的高度的俯視 圖27是示出本發(fā)明的實(shí)施方式7涉及的半導(dǎo)體裝置的俯視 圖28是示出本發(fā)明的實(shí)施方式7涉及的半導(dǎo)體裝置的仰視 圖29是沿著圖27的I 一 I的剖面 圖30是在圖29的II - II的高度的俯視 圖31是示出本發(fā)明的實(shí)施方式8涉及的半導(dǎo)體裝置的內(nèi)部的俯視 圖32是示出本發(fā)明的實(shí)施方式8涉及的半導(dǎo)體裝置的仰視圖。
具體實(shí)施方式
參照

本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置及其制造方法。有時(shí)對(duì)相同或者對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)要素附以相同符號(hào)，省略重復(fù)說(shuō)明。實(shí)施方式I
圖I是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I涉及的半導(dǎo)體裝置的俯視圖。圖2是沿著圖I的I 一I的剖面圖。圖3是沿著圖I的II 一 II的剖面圖。圖4是在圖2的II 一 II的高度的俯視圖。半導(dǎo)體襯底I的主表面上的元件區(qū)域內(nèi)，漏極電極2和源極電極3彼此分離而設(shè)置，兩者之間設(shè)置有電極4。漏極電極2及源極電極3為歐姆(ohmic)金屬層,柵極電極4為肖特基(schottky)電極。漏極布線5設(shè)置于主表面上，一端和漏極電極2連接。源極電極3上也設(shè)置有源極布線6。由它們構(gòu)成晶體管。它們的表面用SiN膜7進(jìn)行保護(hù)。在不需要SiN膜7的部位，例如源極電極3上的源極布線6上，在SiN膜7形成有接觸孔。 鍍敷供電層8及Au鍍層9設(shè)置于主表面上，經(jīng)由源極布線6和源極電極3接合。在鍍敷供電層8及Au鍍層9和主表面的一部分之間，形成空隙10?？障?0內(nèi)包漏極布線5的一端、柵極電極4及漏極電極2，具有開口部11。在主表面上的元件區(qū)域外，設(shè)置有漏極電極墊12及柵極電極墊13。漏極電極墊12和漏極布線5分離。已固化的聚酰亞胺膜14阻塞開口部11，覆蓋漏極布線5的另一端，而不覆蓋漏極電極墊12及柵極電極墊13。漏極布線5的另一端不從聚酰亞胺膜14露出。在空隙10的內(nèi)表面設(shè)置有拒液膜15。該拒液膜15具有使液狀狀態(tài)的聚酰亞胺膜14的接觸角比半導(dǎo)體襯底I、鍍敷供電層8及Au鍍層9大的物性。漏極布線5的另一端和漏極電極墊12經(jīng)由在已固化(酰亞胺化(、^卜''化))的聚酰亞胺膜14設(shè)置的開口 16，通過(guò)鍍敷供電層17及Au鍍層18而連接。此外，雖然省略圖示，但是和柵極電極4連接的柵極布線和柵極電極墊13也同樣地連接。接下來(lái)，說(shuō)明本實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的制造方法。從圖5到圖14，為示出本發(fā)明的實(shí)施方式I涉及的半導(dǎo)體裝置的制造工序的剖面圖。首先，如圖5所示，在半導(dǎo)體襯底I的主表面上的元件區(qū)域內(nèi)形成柵極電極4、漏極電極2及源極電極3。在主表面上形成一端和漏極電極2連接的漏極布線5。在它們的表面，作為絕緣保護(hù)膜，通過(guò)等離子體CVD形成SiN膜7，在SiN膜7形成接觸孔。接下來(lái)，如圖6所示，在整個(gè)面涂敷光致抗蝕膜19，通過(guò)轉(zhuǎn)印工序在源極電極3上的源極布線6上將光致抗蝕膜19開口。接下來(lái)，如圖7所示，通過(guò)例如濺射法(7夕法)，在整個(gè)面形成由Ti/Au組成的鍍敷供電層8。接下來(lái)，如圖8所示，在整個(gè)面涂敷光致抗蝕膜20，通過(guò)轉(zhuǎn)印工序開口。之后，在光致抗蝕膜20的開口部的鍍敷供電層8上通過(guò)電鍍(電解^ 'y 3O形成Au鍍層9。此時(shí)，在主表面上的元件區(qū)域外形成漏極電極墊12及柵極電極墊13。接下來(lái)，如圖9及圖10所示，去除光致抗蝕膜20，將去除了光致抗蝕膜20的區(qū)域的鍍敷供電層8通過(guò)例如離子研磨(ion milling)去除。之后，去除光致抗蝕膜19。由此，在鍍敷供電層8及Au鍍層9和主表面的一部分之間形成空隙10。接下來(lái)，如圖11及圖12所示，通過(guò)各向同性的成膜方法，在整個(gè)面形成拒液膜15。在此，所謂各向同性的成膜方法，是指不取決于成膜的面的方位、位置，被成膜物以大致相等的厚度堆積的成膜方法。由此，能夠在空隙10的內(nèi)表面也形成充分厚度的拒液膜15。之后，通過(guò)例如使用RIE裝置的各向異性蝕刻，去除在空隙10的內(nèi)表面以外形成的不需要的拒液膜15。接下來(lái)，如圖13所示，例如使用噴霧涂敷儀或旋轉(zhuǎn)涂敷儀，在整個(gè)面涂敷液狀狀態(tài)的感光性的聚酰亞胺膜14。由此，阻塞空隙10的開口部11，覆蓋漏極布線5的另一端。之后，固化聚酰亞胺膜14。此時(shí)，由于拒液膜15的效果，空隙10不會(huì)被聚酰亞胺膜14填充，而是被維持。接下來(lái)，通過(guò)轉(zhuǎn)印工序，在漏極布線5的另一端上，在已固化的聚酰亞胺膜14形成開口 16。接下來(lái)，如圖I及圖2所示，通過(guò)和鍍敷供電層8及Au鍍層9同樣的方法，形成鍍敷供電層17及Au鍍層18而進(jìn)行圖案形成。由此，形成經(jīng)由開口 16連接漏極布線5的另一端和漏極電極墊12的鍍敷供電層17及Au鍍層18。接著，說(shuō)明本實(shí)施方式的效果。在本實(shí)施方式中，鍍敷供電層8及Au鍍層9和主表面的一部分之間形成有空隙10。該空隙10，內(nèi)包元件區(qū)域的漏極布線5的一端、漏極電極2及柵極電極4。從而，半導(dǎo)體襯底I和柵極電極4及漏極電極2之間不存在高介電常數(shù)·的絕緣膜，所以能夠防止高頻特性的惡化。將本實(shí)施方式的其他效果和比較例比較說(shuō)明。圖14是示出比較例涉及的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。在比較例中，為連接漏極布線5的另一端和漏極電極墊12，漏極布線5的另一端從聚酰亞胺膜14露出。因此，制造過(guò)程中熱固化聚酰亞胺膜14之際，漏極布線5和聚酰亞胺膜14的界面產(chǎn)生間隙。該間隙成為通往空隙10的水分入侵路徑，所以耐濕性劣化。另一方面，在本實(shí)施方式中，經(jīng)由在已固化的聚酰亞胺膜14設(shè)置的開口 16，通過(guò)鍍敷供電層17及Au鍍層18，漏極布線5的另一端和漏極電極墊12連接。從而，能夠使漏極布線5的另一端不從聚酰亞胺膜14露出。由此，能夠抑制可能成為通往空隙10的水分入侵路徑的間隙的產(chǎn)生，所以能夠提高耐濕性。圖15是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I涉及的半導(dǎo)體裝置的變形例I的剖面圖。鍍敷供電層17及Au鍍層18完全覆蓋開口部11的正上方。由此，能夠進(jìn)一步提高耐濕性。圖16是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I涉及的半導(dǎo)體裝置的變形例2的剖面圖。上述實(shí)施方式中，鍍敷供電層17及Au鍍層18為空氣橋(air bridge)金屬布線,但是如圖16所示，鍍敷供電層17及Au鍍層18不是空氣橋金屬布線也可。此外，取決于聚酰亞胺膜14的形狀，如果沒有斷線的問(wèn)題，也可以用蒸發(fā)金屬布線代替鍍敷供電層17及Au鍍層18。此外，在聚酰亞胺膜14上形成SiN膜等絕緣保護(hù)膜也可。由此，鍍敷供電層17及Au鍍層18經(jīng)由絕緣保護(hù)膜在聚酰亞胺膜14上形成，因?yàn)楦街栽鰪?qiáng)，所以能夠進(jìn)一步提高耐濕性。實(shí)施方式2
圖17是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2涉及的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。本實(shí)施方式中，通過(guò)在半導(dǎo)體襯底I內(nèi)部設(shè)置的外延電阻層(二 C抵抗層)21，漏極布線5和漏極電極墊12連接。此外，不限于外延電阻層21，是注入電阻層等添加了雜質(zhì)的半導(dǎo)體層即可。聚酰亞胺膜14的外周和外延電阻層21的正上方交叉。為獲得外延電阻層21和漏極布線5的歐姆接觸，設(shè)置有歐姆金屬22。此外，雖然省略圖示，但是和柵極電極4連接的柵極布線和柵極電極墊13也同樣地連接。本實(shí)施方式中，漏極布線5的另一端不從聚酰亞胺膜14露出，通過(guò)外延電阻層21，漏極布線5和漏極電極墊12連接。由此，能夠抑制可能成為通往空隙10的水分入侵路徑的間隙的產(chǎn)生，所以能夠提高耐濕性。此外，和實(shí)施方式I同樣地，因?yàn)樾纬捎锌障?0，所以也能夠防止高頻特性的惡化。實(shí)施方式3
圖18是示出本發(fā)明的實(shí)施方式3涉及的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。本實(shí)施方式中，通過(guò)半導(dǎo)體襯底I內(nèi)部埋入的金屬層23，漏極布線5和漏極電極墊12連接。此外，雖然省略圖示，但是和柵極電極4連接的柵極布線和柵極電極墊13也同樣地連接。其他的結(jié)構(gòu)和實(shí)施方式2相同，能夠獲得和實(shí)施方式2同樣的效果。實(shí)施方式4
圖19是示出本發(fā)明的實(shí)施方式4涉及的半導(dǎo)體裝置的俯視圖。圖20是示出本發(fā)明的實(shí)施方式4涉及的半導(dǎo)體裝置的仰視圖。圖21是沿著圖19的I 一 I的剖面圖。圖22是 在圖21的II 一 II的高度的俯視圖。僅對(duì)和實(shí)施方式I不同的部分進(jìn)行說(shuō)明。漏極布線5的另一端從聚酰亞胺膜14露出而和漏極電極墊12連接。此外，雖然省略圖示，但是和柵極電極4連接的柵極布線和柵極電極墊13也同樣地連接。感光性的聚酰亞胺膜24覆蓋著這些結(jié)構(gòu)。聚酰亞胺膜14、24中，在鍍敷供電層8及Au鍍層9上形成有開口。經(jīng)由該開口，鍍敷供電層25及Au鍍層26和Au鍍層9接合。鍍敷供電層25及Au鍍層26完全覆蓋元件區(qū)域的鍍敷供電層8、Au鍍層9、以及聚酰亞胺膜14，在位于元件區(qū)域的外周的外周區(qū)域和半導(dǎo)體襯底I接合。半導(dǎo)體襯底I的背面設(shè)置有Au鍍層27、28。該Au鍍層27經(jīng)由貫通半導(dǎo)體襯底I的通孔29及漏極布線5和漏極電極2連接。同樣地，Au鍍層28經(jīng)由通孔30等和柵極電極4連接。在此，說(shuō)明通孔29、30和Au鍍層27、28的形成方法。首先，在形成鍍敷供電層25及Au鍍層26之后，將半導(dǎo)體襯底I從背面?zhèn)冗M(jìn)行薄板化。接下來(lái)，將光致抗蝕劑作為掩模對(duì)半導(dǎo)體襯底I的背面進(jìn)行干法蝕刻而使鍍敷供電層25露出，從而形成通孔29、30。接下來(lái)，在整個(gè)面形成Au鍍層，在轉(zhuǎn)印工序之后將不需要的區(qū)域的Au鍍層用例如金蝕刻液(碘及碘化鉀的混合水溶液)去除，從而形成Au鍍層27、28。接著，說(shuō)明本實(shí)施方式的效果。本實(shí)施方式中，在鍍敷供電層8及Au鍍層9和主表面的一部分之間形成有空隙10。該空隙10內(nèi)包元件區(qū)域的漏極布線5的一端、柵極電極4及漏極電極2。從而，半導(dǎo)體襯底I和柵極電極4及漏極電極2之間不存在高介電常數(shù)的絕緣膜。所以能夠防止高頻特性的惡化。此外，本實(shí)施方式中，用鍍敷供電層25及Au鍍層26，完全地覆蓋元件區(qū)域。因此，只要在外周區(qū)域鍍敷供電層25和半導(dǎo)體襯底I的界面不剝離，就不存在通往元件區(qū)域的水分入侵路徑。進(jìn)而，鍍敷供電層25及Au鍍層26是對(duì)水分導(dǎo)致的腐蝕抵抗力非常強(qiáng)的金屬材料。從而，能夠提高耐濕性。此外，鍍敷供電層25及Au鍍層26形成之后的制造工序中，能夠防止用鍍敷供電層25及Au鍍層26完全地覆蓋的元件區(qū)域、電極墊的損傷。此外，將本實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置安裝于封裝時(shí)，設(shè)置Au鍍層26的主表面?zhèn)瘸蔀樾酒附用?，?duì)襯底背面的Au鍍層27、28分別進(jìn)行引線焊接。此外，本實(shí)施方式也能夠適用于不僅將晶體管等的主動(dòng)元件，還將MM電容器、微電線路等被動(dòng)元件在半導(dǎo)體襯底I的主表面上一體化的所謂MMlCXMonolithic MicrowaveIntegrated Circuit :單片微波集成電路)。此時(shí),鍍敷供電層25及Au鍍層26不僅覆蓋晶體管，也完全覆蓋被動(dòng)元件。由此，即使被動(dòng)元件的材料易腐蝕的情況下，也能夠防止被動(dòng)元件的劣化(腐蝕)。此外，也可以在半導(dǎo)體襯底I的背面?zhèn)纫残纬杀粍?dòng)元件。實(shí)施方式5
圖23是示出本發(fā)明的實(shí)施方式5涉及的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。主表面的外周區(qū)域，設(shè)置有和半導(dǎo)體襯底I歐姆(ohmic)接合的歐姆金屬層31。鍍敷供電層25及Au鍍層26經(jīng)由歐姆金屬層31和半導(dǎo)體襯底I接合。其他的結(jié)構(gòu)和實(shí)施方式4同樣。形成歐姆金屬層31時(shí)，通過(guò)熱處理和半導(dǎo)體襯底I形成共晶部。從而，歐姆金屬層31和半導(dǎo)體襯底丨的界面的附著強(qiáng)度，比鍍敷供電層8和半導(dǎo)體襯底I的界面的附著強(qiáng) 度強(qiáng)。由此，能夠抑制可能成為通往空隙10的水分入侵路徑的鍍敷供電層25和半導(dǎo)體襯底I之間的剝離，從而能夠提高耐濕性。實(shí)施方式6
圖24是示出本發(fā)明的實(shí)施方式6涉及的半導(dǎo)體裝置的俯視圖。圖25是沿著圖24的I - I的剖面圖。圖26是在圖25的II - II的高度的俯視圖。在元件區(qū)域和外周區(qū)域之間的區(qū)域，鍍敷供電層25及Au鍍層26也和半導(dǎo)體襯底I接合。由此，即使鍍敷供電層25及半導(dǎo)體襯底I的附著力弱的情況下，也能夠防止在制造工序等施加的外力等導(dǎo)致在兩者的界面發(fā)生剝離。此外，本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)也能夠適用于實(shí)施方式5。實(shí)施方式7
圖27是示出本發(fā)明的實(shí)施方式7涉及的半導(dǎo)體裝置的俯視圖。圖28是示出本發(fā)明的實(shí)施方式7涉及的半導(dǎo)體裝置的仰視圖。圖29是沿著圖27的II 一 II的剖面圖。圖30是在圖29的II 一 II的高度的俯視圖。Au鍍層32、33，在主表面上設(shè)置于Au鍍層26的外側(cè)。該Au鍍層32經(jīng)由貫通半導(dǎo)體襯底I的通孔34和Au鍍層27連接。此外，雖然省略圖示，但是Au鍍層28和Au鍍層33也同樣地連接。其他的結(jié)構(gòu)和實(shí)施方式4同樣。因?yàn)橄襁@樣在半導(dǎo)體襯底I的主表面設(shè)置用于柵極、源極、以及漏極的外部端子，能夠和所謂橋接芯片(bridge chip)安裝對(duì)應(yīng)。從而,能夠?qū)崿F(xiàn)封裝的小型化、薄層化。此夕卜，也能夠?qū)⒈緦?shí)施方式的結(jié)構(gòu)適用于實(shí)施方式5、6。實(shí)施方式8
圖31是示出本發(fā)明的實(shí)施方式8涉及的半導(dǎo)體裝置的內(nèi)部的俯視圖。圖32是示出本發(fā)明的實(shí)施方式8涉及的半導(dǎo)體裝置的仰視圖。Au鍍層35設(shè)置在半導(dǎo)體襯底I的背面。該Au鍍層35經(jīng)由貫通半導(dǎo)體襯底I的通孔36和鍍敷供電層8及Au鍍層9連接。其他的結(jié)構(gòu)和實(shí)施方式4同樣。因?yàn)橄襁@樣在半導(dǎo)體襯底I的背面設(shè)置用于柵極、源極、以及漏極的外部端子，能夠和所謂表面安裝對(duì)應(yīng)。此外，和實(shí)施方式7相比，更加能夠?qū)Π雽?dǎo)體裝置的外形尺寸進(jìn)行縮小化，所以和實(shí)施方式7相比，更加能夠?qū)崿F(xiàn)封裝的小型化、薄層化。此外，也能夠?qū)⒈緦?shí)施方式的結(jié)構(gòu)適用于實(shí)施方式5、6。此外，在上述的實(shí)施方式中，說(shuō)明了在半導(dǎo)體襯底I的主表面上的元件區(qū)域內(nèi)設(shè)置場(chǎng)效應(yīng)晶體管的情況，但是設(shè)置在元件區(qū)域內(nèi)設(shè)置具有基極(base)電極、發(fā)射極(emitter)電極及集電極(collector)電極的雙極性晶體管也可。 符號(hào)說(shuō)明
I半導(dǎo)體襯底；2漏極電極(電極、第一電極)；3源極電極(第二電極)；4柵極電極(電極、第一電極);5漏極布線(金屬布線);8鍍敷供電層(空隙形成膜、空隙形成金屬膜);9 Au鍍層(空隙形成膜、空隙形成金屬膜)；10空隙；11開口部；12漏極電極墊(電極墊)；14聚 酰亞胺膜；15拒液膜；17鍍敷供電層(金屬膜)；18 Au鍍層(金屬層)；21外延抵抗層(導(dǎo)電層)；23金屬層(導(dǎo)電層)；25鍍敷供電層(第一金屬膜)；26 Au鍍層(第一金屬膜)；27，28Au鍍層(第二金屬膜)；29，30，36通孔；31歐姆金屬層；32，33，35 Au鍍層(第三金屬膜)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具備 半導(dǎo)體襯底，具有主表面； 電極，在所述主表面上的元件區(qū)域內(nèi)設(shè)置； 金屬布線，設(shè)置于所述主表面上，一端和所述電極連接； 電極墊，在所述主表面上的元件區(qū)域外設(shè)置，和所述金屬布線分離； 空隙形成膜，以在和所述主表面的一部分之間形成內(nèi)包所述金屬布線的一端和所述電極并具有開口部的空隙的方式在所述主表面上設(shè)置； 已固化的樹脂，阻塞所述開口部，覆蓋所述金屬布線的另一端，而不覆蓋所述電極墊；拒液膜，在所述空隙的內(nèi)表面設(shè)置，具有使液狀狀態(tài)的所述樹脂的接觸角比所述半導(dǎo)體襯底及所述空隙形成膜大的物性；以及 金屬膜，經(jīng)由在已固化的所述樹脂設(shè)置的開口，連接所述金屬布線和所述電極墊， 所述金屬布線的另一端，不從所述樹脂露出。
2.如權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于 所述金屬膜完全覆蓋所述開口部的正上方。
3.如權(quán)利要求I或2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于 所述金屬膜為空氣橋金屬布線。
4.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具備 半導(dǎo)體襯底，具有主表面； 電極，在所述主表面上的元件區(qū)域內(nèi)設(shè)置； 金屬布線，設(shè)置于所述主表面上，一端和所述電極連接； 電極墊，在所述主表面上的元件區(qū)域外設(shè)置，和所述金屬布線分離； 空隙形成膜，以在和所述主表面的一部分之間形成內(nèi)包所述金屬布線的一端和所述電極并具有開口部的空隙的方式在所述主表面上設(shè)置； 已固化的樹脂，阻塞所述開口部，覆蓋所述金屬布線的另一端，而不覆蓋所述電極墊；拒液膜，在所述空隙的內(nèi)表面設(shè)置，具有使液狀狀態(tài)的所述樹脂的接觸角比所述半導(dǎo)體襯底及所述空隙形成膜大的物性；以及 導(dǎo)電層，設(shè)置于所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)部，連接所述金屬布線和所述電極墊， 所述金屬布線的另一端，不從所述樹脂露出。
5.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于 所述導(dǎo)電層是添加了雜質(zhì)的半導(dǎo)體層。
6.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于 所述導(dǎo)電層是埋入所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)部的金屬層。
7.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具備 半導(dǎo)體襯底，具有彼此相向的主表面和背面； 第一及第二電極，在所述主表面上的元件區(qū)域內(nèi)設(shè)置，彼此分離； 空隙形成金屬膜，以在和所述主表面的一部分之間形成內(nèi)包所述第一電極并具有開口部的空隙的方式在所述主表面上設(shè)置，和所述第二電極接合； 已固化的樹脂，阻塞所述開口部； 拒液膜，在所述空隙的內(nèi)表面設(shè)置，具有使液狀狀態(tài)的所述樹脂的接觸角比所述半導(dǎo)體襯底及所述空隙形成金屬膜大的物性； 第一金屬膜，和所述空隙形成金屬膜接合，覆蓋所述空隙形成金屬膜及所述樹脂，在位于所述元件區(qū)域的外周的外周區(qū)域和所述半導(dǎo)體襯底接合；以及 第二金屬膜，在所述半導(dǎo)體襯底的所述背面設(shè)置，經(jīng)由貫通所述半導(dǎo)體襯底的通孔和所述第一電極連接。
8.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，進(jìn)而具備 歐姆金屬層，在所述主表面的所述外周區(qū)域設(shè)置，和所述半導(dǎo)體襯底歐姆接合， 所述第一金屬膜經(jīng)由所述歐姆金屬層和所述半導(dǎo)體襯底接合。
9.如權(quán)利要求7或8所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于 在所述元件區(qū)域和所述外周區(qū)域之間的區(qū)域，所述第一金屬膜和所述半導(dǎo)體襯底也接口 ο
10.如權(quán)利要求7或8所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，進(jìn)而具備 第三金屬膜，在所述主表面上，在第一金屬膜的外側(cè)設(shè)置，經(jīng)由貫通所述半導(dǎo)體襯底的通孔和所述第二金屬膜連接。
11.如權(quán)利要求7或8所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，進(jìn)而具備 第三金屬膜，在所述背面設(shè)置，經(jīng)由貫通所述半導(dǎo)體襯底的通孔和所述空隙形成金屬膜連接。
12.—種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，具備以下工序 在半導(dǎo)體襯底的主表面上的元件區(qū)域內(nèi)形成電極； 在所述主表面上形成一端和所述電極連接的金屬布線； 在所述主表面上的元件區(qū)域外，形成和所述金屬布線分離的電極墊； 以在和所述主表面的一部分之間形成內(nèi)包所述金屬布線的一端和所述電極并具有開口部的空隙的方式在所述主表面上形成空隙形成膜； 用液狀狀態(tài)的樹脂，阻塞所述開口部，覆蓋所述金屬布線的另一端，使所述樹脂固化；在形成所述樹脂之前，在所述空隙的內(nèi)表面形成拒液膜，該拒液膜具有使液狀狀態(tài)的所述樹脂的接觸角比所述半導(dǎo)體襯底及所述空隙形成膜大的物性； 在已固化的所述樹脂形成開口； 形成金屬膜，該金屬膜經(jīng)由所述開口而連接所述金屬布線的另一端和所述電極墊， 所述金屬布線的另一端，不從所述樹脂露出。
全文摘要
防止高頻特性的惡化，提高耐濕性。在半導(dǎo)體襯底(1)的主表面上的元件區(qū)域內(nèi)，設(shè)置有漏極電極(2)。一端和漏極電極(2)連接的漏極布線(5)設(shè)置于主表面上。在主表面上的元件區(qū)域外，設(shè)置有和漏極布線(5)分離的漏極電極墊(12)。Au鍍層(9)設(shè)置于主表面上，在和主表面之間形成空隙(10)。空隙(10)內(nèi)包漏極布線(5)的一端和漏極電極(2)。已固化的聚酰亞胺膜(14)阻塞空隙(10)的開口部(11)，覆蓋漏極布線(5)的另一端，而不覆蓋漏極電極墊(12)。在空隙(10)的內(nèi)表面設(shè)置有拒液膜(15)。經(jīng)由在已固化的聚酰亞胺膜(14)設(shè)置的開口(16)，通過(guò)Au鍍層(18)，漏極布線(5)的另一端和漏極電極墊(12)連接。漏極布線(5)的另一端不從聚酰亞胺膜(14)露出。
文檔編號(hào)H01L23/31GK102969289SQ20121031746
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月1日
發(fā)明者野上洋一, 小山英壽, 山本佳嗣 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社