[發明專利]半導體裝置及其制造方法

無效

• 申請號: 201310700837.2
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN103887249A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 野上洋一;山本佳嗣;橫山吉典;曾田真之介
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01L23/31
• 分類號: H01L23/31;H01L21/56
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 何立波;張天舒

技術領域

本發明涉及能夠確保優良的耐濕性和高的機械強度的半導體裝置及其制造方法。

背景技術

使用了GaAs、GaN等化合物半導體的場效應晶體管等高頻半導體裝置的通用化快速發展，強烈要求削減成本。為了對應該要求，代替此前的完全氣密的金屬封裝而采用低價格的模塑封裝。但是，在模塑封裝這樣的非氣密的封裝中，為了防止由于水分的原因而產生的各種劣化，需要謀求半導體裝置的高耐濕化。因此，以往由利用等離子體CVD等形成的SiN等的厚膜的絕緣膜覆蓋半導體元件或金屬膜的表面來防止水分的浸入，從而確保耐濕性。

但是，利用等離子體CVD等形成的絕緣膜在其成膜條件下容易吸濕水分。并且，由于厚膜化的原因，由于絕緣膜稍微吸濕了水分時的應力變化，膜發生剝離。進而，在由晶體管形狀導致的臺階差部分，由于覆蓋性或膜質惡化的影響，容易使水分透過或者吸濕。由此，完全防止水分向晶體管部浸入是困難的，完全防止由于水分的原因而產生的各種劣化是困難的。

為了克服該耐濕性的問題，提出了由低熔點玻璃組成物對半導體元件進行覆蓋的鈍化方法（例如，參照專利文獻1）。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開昭59-150428號公報。

例如，在高頻半導體裝置中，在具有主表面的基板上形成的半導體元件在主表面側具有達到最大10μm左右的高臺階差的情況很多。因此，即使使用低熔點玻璃組成物，在高臺階差部確保良好的覆蓋性也是困難的，所以，存在不能確保耐濕性的問題。

此外，為了削減成本，例如在高頻半導體裝置中，芯片尺寸封裝技術（CSP(Chip?Scale?Package)技術）也正在發展。但是，在產生高的熱量的高頻高輸出半導體裝置中，為了提高散熱性，將基板薄板化至例如30到150μm，所以，存在不能維持芯片的機械強度的問題。

發明內容

本發明是為了解決上述課題而提出的，其目的在于得到一種能夠確保優良的耐濕性和高的機械強度的半導體裝置及其制造方法。

本發明提供一種半導體裝置的制造方法，其特征在于，具備：在基板的主表面上形成半導體元件的工序；在所述主表面和所述半導體元件上涂敷熔點為450℃以下的低熔點玻璃膜，一邊利用絕緣性或半絕緣性的加壓夾具將所述低熔點玻璃膜朝向所述基板的主表面加壓，一邊對所述基板進行加熱處理而燒結所述低熔點玻璃膜的工序，在燒結了所述低熔點玻璃膜之后，原樣地保留所述加壓夾具。

根據本發明，能夠確保優良的耐濕性和高的機械強度。

附圖說明

圖1是示出本發明的實施方式1的半導體裝置的俯視圖。

圖2是沿著圖1的Ⅰ-Ⅱ的剖面圖。

圖3是示出本發明的實施方式1的半導體裝置的制造工序的剖面圖。

圖4是示出本發明的實施方式1的半導體裝置的制造工序的剖面圖。

圖5是示出本發明的實施方式2的半導體裝置的俯視圖。

圖6是沿著圖5的Ⅰ-Ⅱ的剖面圖。

具體實施方式

參照附圖對本發明的實施方式的半導體裝置及其制造方法進行說明。對相同或對應的結構要素標注相同的附圖標記，有時省略重復的說明。

實施方式1

圖1是示出本發明的實施方式1的半導體裝置的俯視圖。圖2是沿著圖1的Ⅰ-Ⅱ的剖面圖。基板1是Si、GaAs、GaN、InP、SiC等半導體基板、或者藍寶石、陶瓷等絕緣基板。在基板1的主表面上形成有場效應晶體管2。柵極電極3a、源極電極3b以及漏極電極3c形成在基板1的主表面上，分別與場效應晶體管2的柵極、源極、漏極連接。此外，這里省略了關于晶體管結構的詳細的圖。此外，也可以使用雙極晶體管元件等其他半導體元件代替場效應晶體管2。

SiN膜4和熔點為450℃以下的低熔點玻璃膜5配置在基板1的主表面和場效應晶體管2上。低熔點玻璃膜5是釩類玻璃、鉍類玻璃、鉛類玻璃、鉛氟類玻璃中的任意一種。它們能夠進行在400℃以下的燒結，并且具有耐濕性高的材料特性。

加壓夾具6配置在低熔點玻璃膜5上。加壓夾具6為絕緣性或半絕緣性，例如是高熔點玻璃基板。開口部7a、7b、7c貫通低熔點玻璃膜5和加壓夾具6，分別使柵極電極3a、源極電極3b以及漏極電極3c的一部分露出。

接著，使用附圖對本實施方式的半導體裝置的制造方法進行說明。圖3及圖4是示出本發明的實施方式1的半導體裝置的制造工序的剖面圖。