[發明專利]化合物半導體集成電路的抗濕氣結構

在審

• 申請號: 201610339047.X
• 申請日: 2016-05-20
• 公開（公告）號: CN107403724A
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 花長煌;邵耀亭
• 申請（專利權）人: 穩懋半導體股份有限公司
• 主分類號: H01L21/31
• 分類號: H01L21/31;H01L21/56;H01L23/31
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司11205
• 代理人: 馬雯雯,臧建明

技術領域

本發明涉及一種化合物半導體集成電路的抗濕氣結構，尤其涉及一種包含有一氧化鋁層的化合物半導體集成電路的先進抗濕氣結構。

背景技術

請參閱圖4A，為已知技術的化合物半導體集成電路的一具體實施例的異質接面雙極性晶體管的剖面示意圖。一第一化合物半導體磊晶結構5形成于一化合物半導體基板4之上。一第二化合物半導體磊晶結構50形成于第一化合物半導體磊晶結構5之上。其中兩個集極電極22分別形成于第二化合物半導體磊晶結構50的兩側的第一化合物半導體磊晶結構5之上。一第三化合物半導體磊晶結構51形成于第二化合物半導體磊晶結構50之上，其中第三化合物半導體磊晶結構51分為兩個區域。三個基極電極20形成于第二化合物半導體磊晶結構50之上，且三個基極電極20與兩個區域的第三化合物半導體磊晶結構51相間形成于第二化合物半導體磊晶結構50之上。兩個射極電極21分別形成于兩個區域的第三化合物半導體磊晶結構5之上。一已知技術的濕氣阻隔層62形成于異質接面雙極性晶體管以及第一化合物半導體磊晶結構5之上。其中已知技術的濕氣阻隔層62由氮化硅(SiN_x)所構成。通常已知技術的濕氣阻隔層62的厚度為已知技術的濕氣阻隔層62覆蓋住第一化合物半導體磊晶結構5的一上表面，并覆蓋住異質接面雙極性晶體管的一外表面，其中異質接面雙極性晶體管的外表面包含第二化合物半導體磊晶結構50、第三化合物半導體磊晶結構51、三個基極電極20、兩個射極電極21以及兩個集極電極22等結構的外表面。然而，對覆蓋了已知技術的濕氣阻隔層62的異質接面雙極性晶體管進行施加偏壓的高加速溫度濕度應力試驗(biased Highly Accelerated Temperature and Humidity Stress Test，簡稱bHAST)之后，其失效率顯著地過高，即已知技術的濕氣阻隔層62的抗濕氣能力不足。

此外，在化合物半導體集成電路形成于化合物半導體基板或第一化合物半導體磊晶結構5之上時，有些局部區域會產生凸起、凹下或是縫隙等不規則的形狀缺陷。但這些凸起、凹下或是縫隙等不規則的形狀缺陷并不會真正影響到化合物半導體集成電路的電子特性及效率。然而，由于這些不規則的形狀缺陷的凸起、凹下或是縫隙，于覆蓋已知技術的濕氣阻隔層62時，有時并無法有效完整覆蓋好，或是有些部分覆蓋地過于薄弱，導致化合物半導體集成電路的抗濕氣能力下降，因而使得化合物半導體集成電路的失效率更加提高。

有鑒于此，發明人開發出簡便組裝的設計，能夠避免上述的缺點，又具有成本低廉的優點，以兼顧使用彈性與經濟性等考慮，因此遂有本發明的產生。

發明內容

本發明所欲解決的技術問題有二：一、提供良好的濕氣阻隔層的材料以及設計，以有效地提高化合物半導體集成電路的抗濕氣能力；二、提供良好的濕氣阻隔層的材料以及設計，使得濕氣阻隔層能避免因化合物半導體集成電路的凸起、凹下或是縫隙等不規則的形狀缺陷導致濕氣阻隔層無法有效完整覆蓋好，或是有些部分覆蓋地過于薄弱，使得化合物半導體集成電路的抗濕氣能力下降的問題。

為解決前述問題，以達到所預期的功效，本發明提供一種化合物半導體集成電路的抗濕氣結構，包括：一化合物半導體基板、一化合物半導體磊晶結構、一化合物半導體集成電路以及一濕氣阻隔層。其中該化合物半導體磊晶結構形成于該化合物半導體基板之上。該化合物半導體集成電路形成于該化合物半導體磊晶結構之上。該濕氣阻隔層形成于該化合物半導體集成電路之上，該濕氣阻隔層由氧化鋁所構成，該濕氣阻隔層的厚度大于或等于且小于或等于藉此提高該化合物半導體集成電路的抗濕氣能力。

于一實施例中，前述的化合物半導體集成電路的抗濕氣結構，其中該化合物半導體集成電路包括選自以下群組的至少一者：一主動元件以及一被動元件。

于一實施例中，前述的化合物半導體集成電路的抗濕氣結構，其中該主動元件包括選自以下群組的至少一者：一異質接面雙極性晶體管(HBT)、一高電子遷移率場效晶體管(HEMT)、一假型高電子遷移率場效晶體管(pHEMT)、一氮化鎵高電子遷移率場效晶體管(GaN HEMT)、一雙極性接面晶體管(BJT)以及一場效晶體管(FET)。

于一實施例中，前述的化合物半導體集成電路的抗濕氣結構，其中該化合物半導體集成電路包括至少一電子線路。