JP3054021B2 - 化合物半導体装置 - Google Patents

化合物半導体装置

Info

Publication number
JP3054021B2
JP3054021B2 JP5347237A JP34723793A JP3054021B2 JP 3054021 B2 JP3054021 B2 JP 3054021B2 JP 5347237 A JP5347237 A JP 5347237A JP 34723793 A JP34723793 A JP 34723793A JP 3054021 B2 JP3054021 B2 JP 3054021B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
layer
electrode pad
compound semiconductor
semiconductor device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP5347237A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07193070A (ja
Inventor
雅彦 日向寺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP5347237A priority Critical patent/JP3054021B2/ja
Priority to EP94120592A priority patent/EP0660403B1/en
Priority to US08/363,322 priority patent/US5506451A/en
Priority to KR1019940037328A priority patent/KR0184025B1/ko
Publication of JPH07193070A publication Critical patent/JPH07193070A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3054021B2 publication Critical patent/JP3054021B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/03—Manufacturing methods
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/60—Attaching or detaching leads or other conductive members, to be used for carrying current to or from the device in operation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L24/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0216—Coatings
    • H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0232—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L31/02325—Optical elements or arrangements associated with the device the optical elements not being integrated nor being directly associated with the device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/0212—Auxiliary members for bonding areas, e.g. spacers
    • H01L2224/02122—Auxiliary members for bonding areas, e.g. spacers being formed on the semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/02163—Auxiliary members for bonding areas, e.g. spacers being formed on the semiconductor or solid-state body on the bonding area
    • H01L2224/02165—Reinforcing structures
    • H01L2224/02166—Collar structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/05001—Internal layers
    • H01L2224/05099—Material
    • H01L2224/051—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/05163—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than 1550°C
    • H01L2224/05166—Titanium [Ti] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/05001—Internal layers
    • H01L2224/05099—Material
    • H01L2224/051—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/05163—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than 1550°C
    • H01L2224/05169—Platinum [Pt] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/05599—Material
    • H01L2224/056—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/05638—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/05644—Gold [Au] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L24/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01004—Beryllium [Be]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01006—Carbon [C]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01013—Aluminum [Al]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01015—Phosphorus [P]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01022—Titanium [Ti]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01023—Vanadium [V]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/0103—Zinc [Zn]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01033—Arsenic [As]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01045—Rhodium [Rh]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01046—Palladium [Pd]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01078—Platinum [Pt]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01079—Gold [Au]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01082—Lead [Pb]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013—Alloys
    • H01L2924/014—Solder alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/102—Material of the semiconductor or solid state bodies
    • H01L2924/1025—Semiconducting materials
    • H01L2924/1026—Compound semiconductors
    • H01L2924/1032—III-V
    • H01L2924/10329—Gallium arsenide [GaAs]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/102—Material of the semiconductor or solid state bodies
    • H01L2924/1025—Semiconducting materials
    • H01L2924/1026—Compound semiconductors
    • H01L2924/1032—III-V
    • H01L2924/10336—Aluminium gallium arsenide [AlGaAs]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1203—Rectifying Diode
    • H01L2924/12036—PN diode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12041—LED
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12042—LASER
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12043—Photo diode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1306—Field-effect transistor [FET]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1306—Field-effect transistor [FET]
    • H01L2924/13063—Metal-Semiconductor Field-Effect Transistor [MESFET]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1306—Field-effect transistor [FET]
    • H01L2924/13064—High Electron Mobility Transistor [HEMT, HFET [heterostructure FET], MODFET]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1306—Field-effect transistor [FET]
    • H01L2924/13091—Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/30107—Inductance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、化合物半導体装置に
係わり、特に金属電極マウント部分の剥離強度と信頼性
の向上を実現し、且つ形成プロセスを簡略化する電極構
造に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、化合物半導体を用いたトランジ
スタ、ダイオ−ド等の電子デバイス又はレ−ザ−ダイオ
−ド、フォトダイオ−ド等の光デバイスなどの化合物半
導体装置には外部の電気回路と接続するための金属電極
が形成されている。この金属電極と外部の電気回路との
結合においては、従来、一方の電極には金属ハンダ等を
用いて化合物半導体チップを基板の配線パタ−ン上にマ
ウントすることにより接続し、他方の電極にはＡｕ又は
Ａｌなどのワイヤをボンディングすることにより接続し
ていた。この接続方法では、ワイヤをボンディングする
必要があるため、製造工程が複雑になるとともに、ワイ
ヤを付加することに伴う電気容量やインダクタンスが増
加し、化合物半導体装置本来の電気的性能が得られにく
いという問題がある。
【０００３】この問題を解決するため、近年、化合物半
導体装置をマウントするだけで電気的接合も完了でき
る、いわゆるフリップチップ型構造が急速に開発されて
いる。そこで、化合物半導体装置、例えば光通信用の半
導体受光素子における電極構造について、以下に説明す
る。
【０００４】図３は、従来の裏面入射フリップチップ型
半導体受光素子を示す断面図である。受光素子６は、Ｎ
+ −ＩｎＰ基板１、Ｎ−ＩｎＰバッファ−層２、ＩｎＧ
ａＡｓ光吸収層３及びＮ- −ＩｎＰキャップ層４から構
成されている。
【０００５】すなわち、Ｎ+ −ＩｎＰ基板１の表面上に
はＮ−ＩｎＰバッファ−層２が設けられ、このＮ−Ｉｎ
Ｐバッファ−層２の上にはＩｎＧａＡｓ光吸収層３が設
けられる。このＩｎＧａＡｓ光吸収層３の上にはＮ- −
ＩｎＰキャップ層４が設けられる。
【０００６】この後、例えばＺｎをＰ型不純物として選
択的にキャップ層４等に注入することにより、前記光吸
収層３及びキャップ層４内にはＰ型不純物領域５が形成
される。この結果、光吸収層３内にはＰＮ接合が形成さ
れる。次に、キャップ層４、光吸収層３及びバッファ−
層２がエッチングされることにより、Ｐ電極形成領域７
及びＮ電極形成領域８が形成される。
【０００７】次に、前記Ｐ電極形成領域７におけるキャ
ップ層４の上には絶縁膜９が設けられる。この後、この
絶縁膜９にはＰ型不純物領域５の上に位置するコンタク
トホ−ル９ａが設けられる。次に、Ｐ電極形成領域７及
びＮ電極形成領域８それぞれの上にはＴｉ層１０、Ｐｔ
層１１及びＡｕ層１２からなる電極パッド１３、１４が
形成される。この後、これら電極パッド１３、１４の上
には図示せぬハンダバンプが形成される。この後、前記
Ｎ+ −ＩｎＰ基板１の光入射側である裏面側にはレンズ
１５が形成される。このレンズ１５の上には反射防止膜
１６が形成される。
【０００８】図４は、図３に示す裏面入射フリップチッ
プ型半導体受光素子をマウント部材にマウントした際の
電極周辺部の要部を拡大して示す断面図である。上述し
たように製造された裏面入射フリップチップ型半導体受
光素子は、加熱圧着法を用いてハンダバンプ１７によ
り、予めそれぞれの電極パッド１３、１４に対応した電
極パタ−ン１９が形成されているマウント部材１８の上
にマウントされる。
【０００９】上記裏面入射フリップチップ型半導体受光
素子は、配線用ワイヤを必要としないことから、製造工
程を簡略化することができるだけでなく、電気容量、イ
ンダクタンスの増加も少なくすることができる。このた
め、特に、近年、需要が急増している大容量光受信シス
テムにおいて、前記受光素子は主流の技術となりつつあ
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
裏面入射フリップチップ型半導体受光素子では、電極パ
タ−ン１２において制約があるため、チップ面積に比べ
て電極パッド１３、１４におけるＴｉ層１０と電極形成
領域７、８との接合面積が小さくなる。この結果、前記
マウント部材１８に前記半導体受光素子をマウントした
後、Ｔｉ層１０と電極形成領域７、８との接合部に応力
が集中することにより、この接合部から半導体受光素子
が剥離することがある。つまり、上記従来の裏面入射フ
リップチップ型半導体受光素子においては、剥離強度が
不足する問題がある。この問題を解決する方法としては
前記接合面積を増加させることが考えられるが、このよ
うな変更を行うと、ＰＮ接合面積の増大に伴ない、電気
容量が増加し、半導体受光素子の性能が低下するという
問題が生ずる。
【００１１】また、図４に示すように、マウント工程の
際、ハンダバンプ１７は電極パッド１３上で溶融され、
この電極パッド１３の側面にまわりこむ。この結果、側
面に残留したハンダバンプ１７に含まれるＡｕ又はＳｎ
などの成分は、本来その侵入を防ぐはずのバリア層であ
るＰｔ層１１の阻止を受けず、図５に示すように、コン
タクト層であるＴｉ層１０又はその下部に拡散、侵入す
る。これにより、前記Ａｕ又はＳｎなどの成分は絶縁膜
９におけるコンタクトホ−ル９ａ内の化合物半導体領域
であるキャップ層４に拡散され、このキャップ層４にお
いてハンダ成分に浸食された領域２０が生ずる。そし
て、前記Ａｕ又はＳｎなどの拡散により半導体のＰＮ接
合が破壊され、半導体受光素子の電気的又は光学的特性
が劣化する。前記破壊は、マウント工程の進行中に起こ
ることもあるが、多くの場合、マウント工程の終了後に
得られた化合物半導体装置を使用していく過程において
徐々に進行する。このような長期信頼性の欠陥は、前記
の大容量光受信システムなどの場合、特に深刻な問題で
ある。
【００１２】この問題を改善する対策としては、例え
ば、図５に示すコンタクトホ−ル９ａから電極パッド１
３の端までの距離Ｌを大きくすることにより、コンタク
トホ−ル９ａ内に前記Ａｕ又はＳｎなどの成分が侵入し
にくくすることが考えられる。この場合、第１の方法と
しては、電極パッド１３の端をこのパッド１３の外側に
延ばして前記距離Ｌを大きくすることが考えられる。こ
のようにすると、Ｐ型不純物領域５の端も電極パッド１
３の端に沿って外側に広がる。この結果、Ｐ型不純物領
域５のＰＮ接合面積が大きくなるが、このＰＮ接合面積
は電気容量などの制約からあまり大きくできないので、
この第１の方法は得策でない。第２の方法としては、絶
縁膜９のコンタクトホ−ル９ａを小さくすることにより
前記距離Ｌを大きくすることが考えられる。このように
すると、電極パッド１３と電極形成領域７とのコンタク
ト面積が小さくなるが、このコンタクト面積はコンタク
ト抵抗の制約からあまり小さくすることができない。し
たがって、前記距離Ｌを充分に大きくすることは実際上
困難であり、従来は上記の長期信頼性の欠陥による問題
を改善することができなかった。
【００１３】この発明は上記のような事情を考慮してな
されたものであり、その目的は、装置の信頼性の低下を
防止するとともに、マウント部材に素子をマウントした
後の素子の剥離強度を大きくした化合物半導体装置を提
供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決するため、半導体基板の上に電極が設けられた半導
体チップと、前記電極の上に設けられた電極パッドと、
前記電極パッドの表面の周囲および側面に設けられた非
金属物質と、前記半導体チップを、前記電極パッドの上
面を接合面としてハンダを介してマウントするマウント
部材と、を具備することを特徴としている。
【００１５】また、半導体基板の上に電極が設けられた
半導体チップと、前記電極の上に設けられた電極パッド
と、前記電極パッドの表面の周囲および側面に設けられ
た非金属物質と、前記電極の表面上に設けられたハンダ
バンプと、前記半導体チップを前記ハンダバンプを介し
てマウントするマウント部材と、を具備することを特徴
としている。
【００１６】また、前記非金属物質は、酸化シリコン、
窒化シリコン又はポリイミドからなることを特徴として
いる。
【００１７】また、前記電極パッドは、少なくともＮ
ｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ又はＴｉのうちの一つからなる金
属層を有することを特徴としている。
【００１８】また、前記電極パッドは、単層又は複数の
金属層からなることを特徴としている。
【００１９】また、前記ハンダは、少なくともＡｕ、Ｓ
ｎ、Ｐｂ又はＩｎのうちの一つを主成分とすることを特
徴としている。
【００２０】また、前記ハンダバンプは、少なくともＡ
ｕ、Ｓｎ、Ｐｂ又はＩｎのうちの一つを主成分とするこ
とを特徴としている。
【００２１】
【作用】この発明は、電極パッドの表面の周囲および側
面に非金属物質を設けているため、半導体チップをマウ
ント部材にマウントする際、溶融したハンダが電極の側
面まではみだすことを防止できる。したがって、従来品
のようにハンダに含まれる成分が電極パッドの下に拡
散、侵入することがなく、半導体チップの電気的又は光
学的特性の劣化を防止することができる。この結果、化
合物半導体装置の信頼性の低下を防止することができ
る。
【００２２】また、電極パッドの表面の周囲および側面
に非金属物質を設けることによりこの電極パッドを電極
形成部に固定しているため、非金属物質を設けていない
従来の化合物半導体装置に比べ、電極パッドが引っ張り
応力又はせん断応力に対して著しく強固となり、半導体
チップの剥離強度を著しく向上させることができる。
【００２３】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明を実施例によ
り説明する。
【００２４】図１は、この発明の第１の実施例による裏
面入射フリップチップ型半導体受光素子を示す断面図で
ある。受光素子２６は、Ｎ+ −ＩｎＰ基板２１、Ｎ−Ｉ
ｎＰバッファ−層２２、ＩｎＧａＡｓ光吸収層２３及び
Ｎ- −ＩｎＰキャップ層２４から構成されている。
【００２５】すなわち、Ｎ+ −ＩｎＰ基板２１の表面上
にはＭＯＣＶＤ(Metal Organic Chemical Vapor Deposi
tion) 法によりキャリア濃度が１×１０15ｃｍ-3で、厚
さが２μｍのＮ−ＩｎＰバッファ−層２２が堆積され
る。このＮ−ＩｎＰバッファ−層２２の上にはＭＯＣＶ
Ｄ法により厚さが２μｍのＩｎＧａＡｓ光吸収層２３が
堆積される。このＩｎＧａＡｓ光吸収層２３の上にはＭ
ＯＣＶＤ法によりキャリア濃度が１×１０15ｃｍ-3で、
厚さが１μｍのＮ- −ＩｎＰキャップ層２４が堆積され
る。
【００２６】この後、前記キャップ層２４の上にはプラ
ズマＣＶＤ法により図示せぬ窒化シリコン膜が堆積され
る。この窒化シリコン膜をフォトリソグラフィによって
パタ−ニングすることにより、前記キャップ層２４の上
には図示せぬ拡散マスクが形成される。次に、前記Ｉｎ
Ｐ基板２１は図示せぬ拡散炉の内に設置される。この
後、ジメチル亜鉛ガスの雰囲気で、温度が５００℃、時
間が３０分間の条件により、前記拡散マスクをマスクと
して、前記光吸収層２３及びキャップ層２４内に亜鉛の
選択拡散が行われる。これにより、前記光吸収層２３及
びキャップ層２４内にはＰ型不純物領域２５が形成され
る。この結果、光吸収層２３内にはＰＮ接合が形成され
る。
【００２７】次に、前記拡散マスクは除去される。この
後、前記キャップ層２４の上には図示せぬ窒化シリコン
膜が堆積され、この窒化シリコン膜をフォトリソグラフ
ィによってパタ−ニングすることにより前記キャップ層
２４の上には図示せぬマスク膜が形成される。このマス
ク膜をマスクとしてウエットエッチングされることによ
り、キャップ層２４、光吸収層２３及びバッファ−層２
２は除去される。次に、前記マスク膜は除去され、キャ
ップ層２４、光吸収層２３及びバッファ−層２２からな
るＰ電極形成領域２７及びＮ電極形成領域２８が形成さ
れる。このＰ電極形成領域２７は、Ｎ電極形成領域２８
の相互間に位置している。
【００２８】この後、前記Ｐ電極形成領域２７における
キャップ層２４のＰ型不純物領域２５の周辺部上には例
えば窒化シリコン膜からなる絶縁膜２９が設けられる。
次に、Ｐ電極形成領域２７及びＮ電極形成領域２８それ
ぞれの上には真空蒸着法により積層構造からなる電極パ
ッド３３、３４が形成される。すなわち、Ｐ電極形成領
域２７及びＮ電極形成領域２８の上には真空蒸着法によ
り厚さが１００ｎｍのＴｉ層３０が形成され、このＴｉ
層３０の上には真空蒸着法により厚さが１００ｎｍのＰ
ｔ層３１が形成される。このＰｔ層３１の上には真空蒸
着法により厚さが１００ｎｍのＡｕ層３２が形成され
る。
【００２９】尚、前記絶縁膜２９は、Ｐ電極形成領域２
７の電極パッド３３とＮ- −ＩｎＰキャップ層２４とを
電気的に絶縁するためのものである。また、前記Ｔｉ層
３０は、Ｐ電極形成領域２７又はＮ電極形成領域２８そ
れぞれにおけるＩｎＰキャップ層２４との電気的接触を
確保するコンタクト層として機能するものである。前記
Ｐｔ層３１は、Ｔｉ層３０及びＡｕ層３２それぞれの金
属元素の相互拡散を防ぐバリア層として機能するもので
ある。前記Ａｕ層３２は、マウント工程後にハンダバン
プと一体化して接合を確保するために機能するものであ
る。
【００３０】次に、Ｐ電極形成領域２７の電極パッド３
３およびＮ電極形成領域２８の電極パッド３４の上には
プラズマＣＶＤ法により窒化シリコン膜からなる非金属
物質３５が堆積される。この後、この非金属物質３５が
フォトリソグラフィによってパタ−ニングされることに
より、前記絶縁膜２９の上およびＰ電極形成領域２７の
電極パッド３３の表面の周囲と側面には非金属物質３５
が形成される。
【００３１】この後、前記電極パッド３３、３４におけ
るＡｕ層３２の上には電気メッキ法によりＡｕとＳｎか
らなるハンダバンプ３６が設けられる。次に、前記Ｎ+
−ＩｎＰ基板２１の光入射側である裏面上には図示せぬ
レジストがレンズ状に形成される。このレジスト及びＮ
+ −ＩｎＰ基板２１の裏面全体がイオンミリングによっ
て研磨されることにより、前記ＩｎＰ基板２１の裏面側
にはＩｎＰモノリシックレンズ３７が形成される。この
後、このレンズ３７の上及びＩｎＰ基板２１の裏面上に
はプラズマＣＶＤ法により窒化シリコンからなる反射防
止膜３８が形成される。
【００３２】次に、上述したように製造された裏面入射
フリップチップ型半導体受光素子は、加熱圧着法を用い
てハンダバンプ３６により、マウント部材である図示せ
ぬ専用セラミックキャリアの上にマウントされる。この
専用セラミックキャリアの表面上には予めそれぞれの電
極パッド３３、３４に対応した電極パタ−ンが形成され
ている。これにより、Ｐ電極形成領域２７及びＮ電極形
成領域２８は、ハンダバンプ３６と電極パッド３３、３
４とを介して前記専用セラミックキャリアと電気的に接
続される。
【００３３】上記第１の実施例によれば、Ｐ電極形成領
域２７の電極パッド３３の表面の周囲および側面を非金
属物質３５により覆っている。このため、裏面入射フリ
ップチップ型半導体受光素子を加熱圧着法により専用セ
ラミックキャリアの上にマウントする際、溶融したハン
ダバンプ３６がＰ電極形成領域２７の側面まではみだす
ことを防止できる。すなわち、従来の裏面入射フリップ
チップ型半導体受光素子の構造では、マウントの際、溶
融したハンダバンプは電極パッドの表面及び側面の全体
に広がり、さらに圧着によってＰ電極形成領域２７まで
はみだすことがあった。このようなハンダバンプのはみ
だしは、余分なＭＩＳ構造の形成につながり、素子容量
の増加や、耐圧の低下などの問題を引き起こしていた。
しかし、本実施例においては、電極パッド３３の側面等
を非金属物質３５により覆っているので、溶融したハン
ダバンプ３６の広がりを抑制し、Ｐ電極形成領域２７ま
ではみだすことがない。つまり、前記非金属物質３５は
ハンダに対する濡れ性が低いため、溶融したハンダバン
プ３６は非金属物質３５の上に広がりにくい。この結
果、ハンダバンプ３６がＰ電極形成領域２７の側面まで
はみだすことがない。したがって、従来品のようなハン
ダバンプ３６に含まれるＡｕ又はＳｎなどの成分がＴｉ
層３０又はその下部に拡散、侵入することにより、半導
体受光素子の電気的又は光学的特性の劣化を防止するこ
とができる。このため、化合物半導体装置の信頼性の低
下を防止することができる。
【００３４】また、前記非金属物質３５の材質として、
ハンダバンプ３６との濡れ性が低い物質を選択すること
により、上述したハンダバンプのはみだしの抑制効果を
さらに向上させることができる。
【００３５】また、電極パッド３３を非金属物質３５に
より覆うことにより、この電極パッド３３をＰ電極形成
領域２７に固定している。このため、電極パッドを非金
属物質により覆っていない従来の化合物半導体装置に比
べ、電極パッド３３が引っ張り応力又はせん断応力に対
して著しく強固となり、素子の剥離強度を著しく向上さ
せることができる。すなわち、チップ面積に比べて電極
パッド３３におけるＴｉ層３０とＰ電極形成領域２７と
の接合面積が小さくても、この接合部に応力が集中する
ことによる半導体受光素子のマウント部材からの剥離を
防止することができる。つまり、前記接合面積を増加さ
せることなく、半導体受光素子のマウント部材からの剥
離を防止することができる。
【００３６】また、従来の裏面入射フリップチップ型半
導体受光素子では、マウント後のチップの剥離強度の平
均値が３０ｇｆであるのに対し、この発明の裏面入射フ
リップチップ型半導体受光素子の剥離強度は平均値が８
０ｇｆである。したがって、電極剥がれに起因するマウ
ント強度不良を顕著に改善することができることがわか
る。尚、一連の初期特性に関しても従来の裏面入射フリ
ップチップ型半導体受光素子の場合と同様に極めて良好
である。
【００３７】また、印加バイアスが２０Ｖ、温度が２５
０℃で行われた加速劣化試験の結果によれば、従来の裏
面入射フリップチップ型半導体受光素子の平均寿命は１
０００時間以下であったのに対し、この発明による裏面
入射フリップチップ型半導体受光素子では２０００時間
以上の平均寿命が得られることがわかった。即ち、素子
寿命を飛躍的に向上させることができることが確認でき
た。この素子寿命が向上する理由は、電極パッド３３を
覆っている非金属物質３５が電極形成領域２７に対する
保護層となり、ハンダ成分元素の電極パッド３３側面か
らの侵入、拡散を防止するからである。
【００３８】また、Ｐ電極形成領域２７の電極パッド３
３の側面等に非金属物質３５を設けているため、電極パ
ッド３３の上に電解メッキ法によりハンダバンプ３６を
形成する際、非金属物質３５をマスクとして用いること
ができる。したがって、所望の箇所のみにハンダバンプ
３６を形成することを極めて容易に達成でき、製造工程
を簡略化することができ、低コスト化を図ることができ
る。
【００３９】尚、上記第１の実施例では、この発明を裏
面入射フリップチップ型半導体受光素子に適用した場合
について説明しているが、他の半導体装置に適用するこ
とも可能である。例えば、発光ダイオ−ド、半導体レ−
ザ、及び高移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）、電界効果
トランジスタ（ＭＩＳＦＥＴ、ＭＥＳＦＥＴ）、ヘテロ
バイポ−ラトランジスタ（ＨＢＴ）などの電子デバイス
やそれらを組み合わせた光電子ＩＣなどに適用すること
も可能である。
【００４０】また、この発明をＩｎＰ又はＩｎＧａＡｓ
系の化合物半導体装置に適用しているが、他の化合物半
導体装置に適用することも可能であり、例えばＧａＡ
ｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＺｎＳｅ又はＣｄＴｅ系の化合物半
導体装置を用いることも可能である。
【００４１】また、Ｐ電極形成領域２７の電極パッド３
３およびＮ電極形成領域２８の電極パッド３４の上に窒
化シリコン膜からなる非金属物質３５を堆積している
が、Ｐ電極形成領域２７の電極パッド３３およびＮ電極
形成領域２８の電極パッド３４の上に酸化シリコン又は
ポリイミドからなる非金属物質を堆積することも可能で
ある。
【００４２】また、Ｐ電極形成領域２７及びＮ電極形成
領域２８それぞれの上にＴｉ層３０、Ｐｔ層３１及びＡ
ｕ層３２からなる三層構造の電極パッド３３、３４を形
成しているが、Ｐ電極形成領域２７及びＮ電極形成領域
２８それぞれの上に、少なくともＮｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒ
ｈ又はＴｉのうちの一つからなる金属層を有する電極パ
ッドを形成することも可能である。
【００４３】また、Ｐ電極形成領域２７及びＮ電極形成
領域２８それぞれの上に積層構造の電極パッド３３、３
４を形成しているが、Ｐ電極形成領域２７及びＮ電極形
成領域２８それぞれの上に単層の金属層からなる電極パ
ッドを形成することも可能である。
【００４４】また、電極パッド３３、３４の表面上にＡ
ｕとＳｎからなるハンダバンプ３６を設けているが、電
極パッド３３、３４の表面上に少なくともＡｕ、Ｓｎ、
Ｐｂ又はＩｎのうちの一つを主成分とするハンダバンプ
を設けることも可能である。
【００４５】図２は、この発明の第２の実施例による裏
面入射フリップチップ型半導体受光素子を示す断面図で
あり、図１と同一部分には同一符号を付し、異なる部分
についてのみ説明する。
【００４６】電極パッド３３、３４の上にはハンダバン
プが形成されない。このため、裏面入射フリップチップ
型半導体受光素子を図示せぬ専用セラミックキャリアの
上にマウントする際は、いわゆるプリフォ−ムの形態に
てハンダを供給する必要がある。このプリフォ−ムの形
態とは、予め所定の大きさの塊にしたハンダのことをい
う。このハンダは、少なくともＡｕ、Ｓｎ、Ｐｂ又はＩ
ｎのうちの一つを主成分とするものである。
【００４７】つまり、前記専用セラミックキャリアの上
にプリフォ−ムの形態によるハンダが載置され、このハ
ンダは加熱され溶融される。この状態のとき、前記専用
セラミックキャリアの上に裏面入射フリップチップ型半
導体受光素子がマウントされ、この半導体受光素子は前
記ハンダにより固定される。
【００４８】上記第２の実施例においても第１の実施例
と同様の効果を得ることができる。
【００４９】尚、上記第２の実施例では、マウントする
際、いわゆるプリフォ−ムの形態にてハンダを供給して
いるが、予め専用セラミックキャリアの上にハンダを形
成しておくことも可能である。
【００５０】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
電極パッドの表面の周囲および側面に非金属物質を設け
ている。したがって、装置の信頼性の低下を防止できる
とともに、マウント部材に素子をマウントした後の素子
の剥離強度を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施例による裏面入射フリッ
プチップ型半導体受光素子を示す断面図。
【図２】この発明の第２の実施例による裏面入射フリッ
プチップ型半導体受光素子を示す断面図。
【図３】従来の裏面入射フリップチップ型半導体受光素
子を示す断面図。
【図４】図３に示す裏面入射フリップチップ型半導体受
光素子をマウント部材にマウントした際の電極周辺部の
要部を拡大して示す断面図。
【図５】図３に示す裏面入射フリップチップ型半導体受
光素子をマウント部材にマウントした際の電極周辺部に
おいて、ハンダ成分に浸食された領域を模式的に示す断
面図。
【符号の説明】
21…Ｎ+ −ＩｎＰ基板、22…Ｎ−ＩｎＰバッファ−層、
23…ＩｎＧａＡｓ光吸収層、24…Ｎ- −ＩｎＰキャップ
層、25…Ｐ型不純物領域、26…受光素子、27…Ｐ電極形
成領域、28…Ｎ電極形成領域、29…絶縁膜、30…Ｔｉ
層、31…Ｐｔ層、32…Ａｕ層、33…Ｐ電極の電極パッ
ド、34…Ｎ電極の電極パッド、35…非金属物質、36…ハ
ンダバンプ、37…ＩｎＰモノリシックレンズ、38…反射
防止膜。

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体基板の上に電極が設けられた半導
    体チップと、 前記電極の上に設けられた電極パッドと、 前記電極パッドの表面の周囲および側面に設けられた非
    金属物質と、 前記半導体チップを、前記電極パッドの上面を接合面と
    してハンダを介してマウントするマウント部材と、 を具備することを特徴とする化合物半導体装置。
  2. 【請求項２】 半導体基板の上に電極が設けられた半導
    体チップと、 前記電極の上に設けられた電極パッドと、 前記電極パッドの表面の周囲および側面に設けられた非
    金属物質と、 前記電極の表面上に設けられたハンダバンプと、 前記半導体チップを前記ハンダバンプを介してマウント
    するマウント部材と、 を具備することを特徴とする化合物半導体装置。
  3. 【請求項３】 前記非金属物質は、酸化シリコン、窒化
    シリコン又はポリイミドからなることを特徴とする請求
    項１又は２記載の化合物半導体装置。
  4. 【請求項４】 前記電極パッドは、少なくともＮｉ、Ｐ
    ｄ、Ｐｔ、Ｒｈ又はＴｉのうちの一つからなる金属層を
    有することを特徴とする請求項１又は２記載の化合物半
    導体装置。
  5. 【請求項５】 前記電極パッドは、単層又は複数の金属
    層からなることを特徴とする請求項１又は２記載の化合
    物半導体装置。
  6. 【請求項６】 前記ハンダは、少なくともＡｕ、Ｓｎ、
    Ｐｂ又はＩｎのうちの一つを主成分とすることを特徴と
    する請求項１記載の化合物半導体装置。
  7. 【請求項７】 前記ハンダバンプは、少なくともＡｕ、
    Ｓｎ、Ｐｂ又はＩｎのうちの一つを主成分とすることを
    特徴とする請求項２記載の化合物半導体装置。
JP5347237A 1993-12-27 1993-12-27 化合物半導体装置 Expired - Fee Related JP3054021B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5347237A JP3054021B2 (ja) 1993-12-27 1993-12-27 化合物半導体装置
EP94120592A EP0660403B1 (en) 1993-12-27 1994-12-23 Electrode structure for a compound semiconductor device
US08/363,322 US5506451A (en) 1993-12-27 1994-12-23 Flip-chip semiconductor devise having an electrode pad covered with non-metal member
KR1019940037328A KR0184025B1 (ko) 1993-12-27 1994-12-27 화합물 반도체장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5347237A JP3054021B2 (ja) 1993-12-27 1993-12-27 化合物半導体装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07193070A JPH07193070A (ja) 1995-07-28
JP3054021B2 true JP3054021B2 (ja) 2000-06-19

Family

ID=18388850

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5347237A Expired - Fee Related JP3054021B2 (ja) 1993-12-27 1993-12-27 化合物半導体装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5506451A (ja)
EP (1) EP0660403B1 (ja)
JP (1) JP3054021B2 (ja)
KR (1) KR0184025B1 (ja)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE271718T1 (de) 1995-03-20 2004-08-15 Unitive Int Ltd Löthöcker-herstellungsverfahren und strukturen mit einer titan-sperrschicht
US5760423A (en) * 1996-11-08 1998-06-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light emitting device, electrode of the same device and method of manufacturing the same device
US5825092A (en) * 1996-05-20 1998-10-20 Harris Corporation Integrated circuit with an air bridge having a lid
DE19702186C2 (de) * 1997-01-23 2002-06-27 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zur Gehäusung von integrierten Schaltkreisen
US6784463B2 (en) * 1997-06-03 2004-08-31 Lumileds Lighting U.S., Llc III-Phospide and III-Arsenide flip chip light-emitting devices
US6936859B1 (en) * 1998-05-13 2005-08-30 Toyoda Gosei Co., Ltd. Light-emitting semiconductor device using group III nitride compound
DE19945131A1 (de) * 1999-09-21 2001-04-12 Osram Opto Semiconductors Gmbh Elektronisches Bauelement und Beschichtungs-Mittel
US6407411B1 (en) * 2000-04-13 2002-06-18 General Electric Company Led lead frame assembly
KR100393057B1 (ko) * 2000-10-20 2003-07-31 삼성전자주식회사 마이크로 렌즈 일체형 표면광 레이저
CN1220283C (zh) * 2001-04-23 2005-09-21 松下电工株式会社 使用led芯片的发光装置
US6888167B2 (en) * 2001-07-23 2005-05-03 Cree, Inc. Flip-chip bonding of light emitting devices and light emitting devices suitable for flip-chip bonding
US6747298B2 (en) * 2001-07-23 2004-06-08 Cree, Inc. Collets for bonding of light emitting diodes having shaped substrates
JP2004140195A (ja) * 2002-10-17 2004-05-13 Nec Electronics Corp 半導体装置及びその製造方法
US8916966B2 (en) * 2004-09-28 2014-12-23 Triquint Semiconductor, Inc. Integrated circuit including a heat dissipation structure
KR100750932B1 (ko) 2005-07-31 2007-08-22 삼성전자주식회사 기판 분해 방지막을 사용한 단결정 질화물계 반도체 성장및 이를 이용한 고품위 질화물계 발광소자 제작
US20150097290A1 (en) * 2013-10-04 2015-04-09 Raytheon Company COMPOSITE METAL TRANSMISSION LINE BRIDGE STRUCTURE FOR MONOLITHIC MICROWAVE INTEGRATED CIRCUITS (MMICs)
JP2017037871A (ja) * 2015-08-06 2017-02-16 住友電気工業株式会社 受光装置、受光装置を作製する方法
CN110856375B (zh) * 2018-08-21 2021-11-16 宏启胜精密电子(秦皇岛)有限公司 热压熔锡焊接电路板及其制作方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3716907A (en) * 1970-11-20 1973-02-20 Harris Intertype Corp Method of fabrication of semiconductor device package
US4176443A (en) * 1977-03-08 1979-12-04 Sgs-Ates Componenti Elettronici S.P.A. Method of connecting semiconductor structure to external circuits
US4258382A (en) * 1978-07-03 1981-03-24 National Semiconductor Corporation Expanded pad structure
JPS5839047A (ja) * 1981-09-02 1983-03-07 Hitachi Ltd 半導体装置およびその製法
US5260603A (en) * 1990-01-25 1993-11-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Electrode structure of semiconductor device for use in GaAs compound substrate
US5247204A (en) * 1990-06-05 1993-09-21 Seiko Epson Corporation Semiconductor device having multilayer interconnection structure
US5239189A (en) * 1991-06-07 1993-08-24 Eastman Kodak Company Integrated light emitting and light detecting device
JP2861629B2 (ja) * 1992-05-27 1999-02-24 日本電気株式会社 半導体装置
JP3115148B2 (ja) * 1993-03-31 2000-12-04 株式会社東芝 半導体装置の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR0184025B1 (ko) 1999-04-15
EP0660403B1 (en) 1999-06-16
EP0660403A1 (en) 1995-06-28
KR950021299A (ko) 1995-07-26
US5506451A (en) 1996-04-09
JPH07193070A (ja) 1995-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3054021B2 (ja) 化合物半導体装置
KR100272686B1 (ko) 반도체장치및그제조방법
US4122479A (en) Optoelectronic device having control circuit for light emitting element and circuit for light receiving element integrated in a semiconductor body
US8482026B2 (en) Optoelectronic component
US20070114557A1 (en) Flip-chip light emitting diode device without sub-mount
KR0132008B1 (ko) 반도체장치 및 그 제조방법
US7368815B2 (en) Semiconductor device which prevents light from entering therein
US20180254386A1 (en) Optoelectronic semiconductor component and method of producing same
JP2002305309A (ja) 半導体装置およびその製造方法
US7612456B2 (en) Electronic device, semiconductor device using same, and method for manufacturing semiconductor device
US6399967B1 (en) Device for selectively detecting light by wavelengths
JP4026882B2 (ja) 半導体装置
JP2001044498A (ja) 窒化物半導体発光素子
US4136351A (en) Photo-coupled semiconductor device
US20050110116A1 (en) Semiconductor device having SOI construction
US20010019173A1 (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
US11476375B2 (en) Light detection device
JPH10242085A (ja) 半導体装置の製造方法
JP4318723B2 (ja) 半導体装置
JP2001077140A (ja) 金属バンプの構造および製造方法
JP2007180223A (ja) 半導体装置の構造、および半導体装置の製造方法
JPH1117162A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2006019765A (ja) 半導体装置および半導体モジュール
JPS61148882A (ja) 発光ダイオ−ド
JPS59207681A (ja) 発光半導体装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080407

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090407

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees