DE10302623B4 - Semiconductor structure with a reduced terminal capacitance and a method for producing the semiconductor structure - Google Patents
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Abstract
Halbleiterstruktur
mit:
einem Substrat (101);
einer Anschlußfläche (105);
wobei
das Substrat (101) unterhalb der Anschlußfläche (105) einen Graben (800)
aufweist, der ausgebildet ist, um eine Koppelkapazität zwischen
dem Substrat (101) und der Anschlußfläche (105) zu reduzieren, wobei
die Wände
des Grabens (800) mit einer Oxidschicht bedeckt sind,
wobei
zwischen der Anschlußfläche (105)
und dem Graben (800) eine abgeschiedene Isolationsschicht (207)
angeordnet ist, und wobei die Isolationsschicht (207) einen Isolationssteg
(801) aufweist, der zwischen den die Wände des Grabens (800) bedeckenden
Oxidschichten in den Graben hineinragt.Semiconductor structure with:
a substrate (101);
a pad (105);
wherein the substrate (101) below the pad (105) has a trench (800) which is formed to reduce a coupling capacitance between the substrate (101) and the pad (105), wherein the walls of the trench (800) covered by an oxide layer,
wherein a deposited insulating layer (207) is disposed between the pad (105) and the trench (800), and wherein the insulating layer (207) includes an insulating ridge (801) interposed between the oxide layers covering the walls of the trench (800) Ditch protrudes.
Description
Halbleiterstruktur mit einer reduzierten Anschlußkapazität sowie ein Verfahren zum Herstellen der HalbleiterstrukturSemiconductor structure with a reduced connection capacity as well a method for producing the semiconductor structure
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Halbleiterstruktur sowie auf ein Verfahren zum Herstellen der Halbleiterstruktur, wobei die Halbleiterstruktur eine reduzierte Kapazität zwischen einer Anschlußfläche und einem Substrat aufweist.The The present invention relates to a semiconductor structure as well to a method for producing the semiconductor structure, wherein the Semiconductor structure has a reduced capacitance between a pad and a substrate.
Mit einer steigenden Integrationsdichte moderner Halbleiterbauelemente sowie mit einer Nutzung von immer höheren Frequenzen zur Informationsübertragung wächst die Bedeutung von Bauelementen, die innerhalb einer möglichst großen Frequenzbandbreite verlustarm arbeiten, eine gewünschte Frequenzcharakteristik aufweisen sowie günstig und Idealerweise mit Hilfe von bereits vorhandenen Technologien herstellbar sind. Die gewünschten Frequenzeigenschaften innerhalb einer großen Bandbreite gepaart mit niedrigen Herstellungskosten können nur dann erzielt werden, wenn bereits bei einer Herstellung der Halbleiterbauelemente parasitäre Effekte, die beispielsweise durch Koppelkapazitäten oder Koppelinduktivitäten herbeigeführt werden, reduziert werden.With an increasing integration density of modern semiconductor devices and with the use of ever higher frequencies for information transmission grows the importance of building elements within a possible huge Frequency bandwidth loss, a desired frequency characteristics have as well as cheap and ideally with the help of existing technologies can be produced. The desired Frequency characteristics within a large bandwidth paired with low production costs can be achieved only if already in a production of Semiconductor parasitic components Effects that are brought about, for example, by coupling capacitances or coupling inductances, be reduced.
Weisen beispielsweise Halbleiterstrukturen Metallisierungen als Anschlußflächen auf, so bildet sich zwischen einem Substrat, das die Halbleiterstruktur aufweist, und der Anschlußfläche stets eine unerwünschte Koppelkapazität, die einen negativen Einfluß auf die Frequenzeigenschaften der Halbleiterstruktur hat. Weist beispielsweise die Halbleiterstruktur ein Si-Substrat auf, so ist die Koppelkapazität zwischen der Metallisierung der Anschlußpads und dem Si-Substrat insbesondere bei Hochfrequenzanwendungen des Halbleiterelements problematisch und daher unerwünscht. Insbesondere bei Leistungsbauelementen werden teilweise sehr viele Anschlußdrähte benötigt, so daß eine hohe Anzahl von Anschlußpads vorliegen kann, wodurch die Koppelkapazitäten sehr große Werte erreichen können.Point For example, semiconductor structures metallizations as pads, thus forms between a substrate, which is the semiconductor structure has, and the pad always an undesirable Coupling capacitance, which have a negative influence has the frequency characteristics of the semiconductor structure. For example the semiconductor structure on a Si substrate, the coupling capacity is between the metallization of the connection pads and the Si substrate especially in high-frequency applications of the semiconductor element problematic and therefore undesirable. In particular, in power components are sometimes very many Connecting wires needed, so that one high number of connection pads can be present, whereby the coupling capacities very large values reachable.
In der Schrift von Rikjos, „Future Developments and Technology Options in Cellular Phone Power Amplifiers: From Power Amplifier to Integrated RF Fronts- and Module", IEEE BCTM 7.1., wird ein Verfahren zur Reduktion der Koppelkapazität vorgeschlagen, bei dem durch ein Umkleben der Scheiben auf einen Glasträger das Silizium durch Glas ersetzt wird, wodurch die Koppelkapazität reduziert sein soll. Nachteilig an dem in der genannten Schrift veröffentlichten Verfahren ist jedoch ein großer Prozeßaufwand, der hohe Herstellungskosten nach sich zieht, da die Scheiben mit Hilfe eines weiteren Verfahrens auf den Glasträger angebracht werden müssen.In the writing by Rikjos, "Future Developments and Technology Options in Cellular Phone Power Amplifiers: From Power Amplifier to Integrated RF Fronts and Modules ", IEEE BCTM 7.1., a method for reducing the coupling capacity is proposed, in which by gluing the discs on a glass slide the Silicon is replaced by glass, which reduces the coupling capacity should be. A disadvantage of the published in the cited document However, the procedure is a big one Process costs, the high manufacturing costs entails because the discs with Help another method must be attached to the glass slide.
Die
Die
JP 10-261671 A offenbart eine Halbleiterstruktur und ein Verfahren
zur Herstellung derselben. In einer auf einem Substrat
Aus
der JP 09-097790 A ist eine Halbleiterstruktur bekannt, bei der
ein Oxidfilm und ein Nitridfilm auf einem Halbleitersubstrat gebildet
sind. Eine Öffnung
ist auf dem Oxidfilm und dem Nitridfilm vorgesehen, wobei eine streifenartige
tiefe Rille durch Ätzen
des Substrats durch die Öffnung
gebildet wird. Die Seitenfläche
der Rille wird oxidiert, wodurch ein streifenartiger Teil des Substrats
oxidiert wird, um einen Oxidfilm
Die JP 57-035339 A offenbart eine Halbleiterstruktur und ein Verfahren zur Herstellung derselben, bei dem unterhalb einer Bondanschlussfläche ein poröser Siliziumoxidfilm vorgesehen ist, der eine verglichen zu einem im Übrigen auf einer Oberfläche eines Substrats gebildeten Siliziumoxidfilm erhöhte Dicke aufweist. Dadurch kann eine parasitäre Kapazität, zu deren Bildung die Bondanschlusselektrode beiträgt, verringert werden.The JP 57-035339 A discloses a semiconductor structure and a method for producing the same, in which below a bonding pad a porous Silicon oxide film is provided, the one compared to one incidentally on a surface of a Substrate formed silicon oxide film has increased thickness. Thereby can be a parasitic Capacity, to the formation of the bonding electrode contributes reduced become.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Halbleiterstruktur mit einer effizient reduzierten Koppelkapazität sowie ein Verfahren zum Herstellen der Halbleiterstruktur zu schaffen.The The object of the present invention is to provide a semiconductor structure with an efficiently reduced coupling capacity and a method of manufacturing to create the semiconductor structure.
Diese Aufgabe wird durch eine Halbleiterstruktur gemäß Anspruch 1 oder durch ein Verfahren zum Herstellen der Halbleiterstruktur gemäß Anspruch 7 gelöst.This object is achieved by a semiconductor structure according to claim 1 or by a method for producing the semiconductor structure according to An claim 7 solved.
In den üblichen Technologien zur Herstellung einer Halbleiterstruktur ist zwischen den Anschlussflächen und dem Si-Substrat eine Isolationsschicht vorhandenen. Die Dicke dieser Isolationsschicht ist jedoch für einige Hochfrequenzanwendungen ungenügend. Um vorhandene Standardtechnologien für diese Anwendungen nutzen zu können ist daher eine Reduktion der Kapazität zwischen Anschlussfläche und Substrat erforderlich.In the usual Technologies for producing a semiconductor structure is between the connection surfaces and the Si substrate an insulation layer existing. The thickness of this insulation layer is however for some high frequency applications insufficient. To existing standard technologies for this To be able to use applications is therefore a reduction of the capacitance between pad and Substrate required.
Hierzu wird in der vorliegenden Erfindung zusätzlich lokal unter der Anschlussfläche ein Graben in das Substrat geätzt und mit einem Dielektrikum aufgefüllt. Dies erfolgt ohne die restliche Struktur wesentlich gegenüber der Standardtechnologie zu verändern. Hierdurch können vorhandene Standardtechnologien genutzt werden. Dies bewirkt eine deutliche Reduktion des Entwicklungsaufwands und der Herstellungskosten. Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Koppelkapazität durch einen unter der Anschlußfläche angeordneten zusätzlichen Oxidbereich reduziert werden kann.For this In addition, in the present invention, it is locally under the pad Trench etched into the substrate and filled with a dielectric. This is done without the remaining structure significantly over standard technology to change. This allows existing standard technologies are used. This causes a Significant reduction in development costs and production costs. The present invention is based on the finding that the coupling capacity an additional arranged under the pad Oxide range can be reduced.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß der Oxidbereich mit Hilfe von Standardtechnologien ausgebildet werden kann, vorzugsweise mit Hilfe der LOCOS-Technologie (LOCOS; LOCOS = local oxidation of silicon), was zu einer Kostenreduktion führt, da bestehende kostengünstige Fertigung verwendet werden kann.One Another advantage of the present invention is that the oxide region can be formed using standard technologies, preferably with the help of LOCOS technology (LOCOS = local oxidation of silicon), resulting in a cost reduction leads, since existing low-cost Manufacturing can be used.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß zu einer Reduktion der Koppelkapazität keine weiteren Substrate benötigt werden, was eine Erhöhung der Herstellungskosten verhindert.One Another advantage of the present invention is that to a Reduction of coupling capacity no further substrates needed be what an increase the production costs prevented.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, daß der Oxidbereich innerhalb des bereits vorhandenen Substrats ausgebildet wird, so daß die Koppelkapazität nicht auf Kosten von Abmessungen der Halbleiterstruktur reduziert wird, so daß eine Integrationsfähigkeit der Halbleiterstruktur nicht beeinträchtigt wird.One Another advantage of the present invention is to be seen in that the Oxide region is formed within the already existing substrate, So that the coupling capacitance not reduced at the expense of dimensions of the semiconductor structure so that one integration the semiconductor structure is not affected.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:preferred embodiments The present invention will be described below with reference to FIG the enclosed drawings closer explained. Show it:
Die
Im
folgenden werden die Eigenschaften des in
Zur
Reduktion der wirkenden Koppelkapazität, die mit der Anschlußfläche
Zum
Herstellen der in
Ein
in dem Substrat
Zum
Herstellen der in
Im
Unterschied zu dem in
Die
Passivierung
In
Im
Unterschied zu dem in
Zum
Herstellen der in
Da
gemäß dem in
In
Im
Unterschied zu dem in
Zum
Herstellen der in
Dadurch,
daß sowohl
der Graben
Im
Unterschied zu dem in
Zum
Herstellen der in
In
Im
Unterschied zu dem in
In
Im
Unterschied zu dem in
Zum
Herstellen der in
Das
Ausbilden der Isolationsstege
In
Im
Unterschied zu dem in
Im
Unterschied zu dem in
In
Im
Unterschied zu dem in
Zum
Ausbilden des Feldoxids wurde im Zusammenhang mit den obenstehend
beschriebenen Ausführungsbeispielen
stets die LOCOS-Technologie herangezogen, die stets eine Ausbildung
der ersten Oxidschicht
Claims (13)
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---|---|---|---|
DE2003102623 DE10302623B4 (en) | 2003-01-23 | 2003-01-23 | Semiconductor structure with a reduced terminal capacitance and a method for producing the semiconductor structure |
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DE10302623A1 DE10302623A1 (en) | 2004-08-05 |
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- 2003-01-23 DE DE2003102623 patent/DE10302623B4/en not_active Expired - Lifetime
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2004
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R071 | Expiry of right |