JP3246348B2 - Protective film structure of semiconductor device - Google Patents

Protective film structure of semiconductor device

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JP3246348B2 JP23153596A JP23153596A JP3246348B2 JP 3246348 B2 JP3246348 B2 JP 3246348B2 JP 23153596 A JP23153596 A JP 23153596A JP 23153596 A JP23153596 A JP 23153596A JP 3246348 B2 JP3246348 B2 JP 3246348B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体装置の表
面に形成される保護膜の構造に関するもので、特に、S
iON層とSi3 4 層とを積層してなる保護膜の構造
に関するものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a structure of a protective film formed on a surface of a semiconductor device.
The present invention relates to a structure of a protective film formed by laminating an iON layer and a Si 3 N 4 layer.

【0002】[0002]

【従来の技術】GaAs等からなる基板を用いた半導体
装置の表面には、様々な目的で複数層の絶縁体薄膜が積
層されていて、保護(パッシベーション)膜を構成して
いる。このような保護膜に関して、この発明にとって興
味ある従来技術が、たとえば、特公平2−8455号公
報、特開平3−225828号公報、および特開平3−
268430号公報に記載されている。
2. Description of the Related Art On a surface of a semiconductor device using a substrate made of GaAs or the like, a plurality of insulating thin films are laminated for various purposes to constitute a protection (passivation) film. With respect to such a protective film, conventional techniques of interest to the present invention include, for example, Japanese Patent Publication No. 2-8455, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-225828, and Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 3-225828.
No. 268430.

【0003】特公平2−8455号公報では、GaAs
基板上に、複数のSi3 4 層を積層してなる保護膜の
構造が開示されている(第1の従来技術)。特開平3−
225828号公報では、GaAs基板上に、複数のS
iON層を積層してなる保護膜の構造が開示されている
(第2の従来技術)。特開平3−268430号公報で
は、GaAs基板に最も近い第1層または第1層および
次の第2層にSiON層を用い、外層部にSi3 4
を用いた構造が開示されている(第3の従来技術)。
In Japanese Patent Publication No. 2-8455, GaAs is used.
A structure of a protective film formed by laminating a plurality of Si 3 N 4 layers on a substrate is disclosed (first related art). JP-A-3-
Japanese Patent No. 225828 discloses that a plurality of S
A structure of a protective film formed by laminating iON layers is disclosed (second prior art). JP-A-3-268430 discloses a structure in which a SiON layer is used for a first layer or a first layer closest to a GaAs substrate and a second layer next to the GaAs substrate, and a Si 3 N 4 layer is used for an outer layer portion. (Third prior art).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た第1ないし第3の従来技術には、それぞれ、次のよう
な解決されるべき問題がある。まず、第1の従来技術で
は、水分を通しにくいSi3 4 層を積層しているた
め、耐湿性は十分であるが、GaAsとSi3 4 との
密着強度が比較的低いため、熱サイクルを及ぼす環境試
験中に保護膜が浮いたり、ワイヤボンディング工程時に
保護膜が剥離したりするなどの不具合が生じることがあ
る。そのため、Si3 4 層を用いた積層構造を有する
保護膜については、十分な信頼性が得られていない。
However, each of the first to third prior arts has the following problems to be solved. First, in the first prior art, the moisture resistance is sufficient because the Si 3 N 4 layer that does not allow moisture to pass through is laminated, but the adhesion strength between GaAs and Si 3 N 4 is relatively low, so that the thermal resistance is low. Problems such as floating of the protective film during the environmental test that causes the cycle and peeling of the protective film during the wire bonding step may occur. Therefore, sufficient reliability has not been obtained for a protective film having a laminated structure using a Si 3 N 4 layer.

【0005】次に、第2の従来技術では、SiONのG
aAsに対する密着強度が高く、また、ストレスフリー
の保護膜が得られやすいことから、上述の浮きや剥離と
いった問題は解消される。しかしながら、SiON固有
の、水分の透過性が高いという性質から、SiON層を
用いた積層構造を有する保護膜については、耐湿性が不
十分であり、この点で十分な信頼性が得られているとは
言い難い。
Next, in the second prior art, the SiON G
Since the adhesive strength to aAs is high and a stress-free protective film is easily obtained, the above-mentioned problems such as floating and peeling are solved. However, the protective film having a laminated structure using an SiON layer has insufficient moisture resistance due to the property of high water permeability inherent to SiON, and sufficient reliability has been obtained in this regard. Hard to say.

【0006】以上の考察から、積層構造を有する保護膜
において、GaAs基板に最も近い第1層等の最下層部
にGaAsとの密着性に優れたSiON層を形成し、そ
れより上層側の外層部に耐湿性の良好なSi3 4 層を
形成する、といった第3の従来技術に想到する。しかし
ながら、第3の従来技術のように、単に保護膜の構成を
変えただけでは、十分な性能が得られず、また、プロセ
ス上の制約も多い。それについて、以下に説明する。
From the above considerations, in a protective film having a laminated structure, a SiON layer having excellent adhesion to GaAs is formed at the lowermost layer portion such as the first layer closest to the GaAs substrate, and an outer layer above it is formed. A third conventional technique, such as forming a Si 3 N 4 layer having good moisture resistance in a portion, is conceived. However, simply changing the configuration of the protective film as in the third conventional technique does not provide sufficient performance and has many process restrictions. This will be described below.

【0007】第1に、GaAs基板に最も近い最下層部
にSiON層を形成すると、GaAsとの密着性は改善
されるが、たとえばICを形成する場合、通常、このよ
うなSiON層の上に薄膜抵抗が形成されるので、抵抗
パターン形成のためのエッチングが多用される。この場
合、下地をSiONとするウェットまたはドライのエッ
チング工程を経る必要があるが、フッ素を含むほとんど
すべてのエッチング種に対して、SiONは、Si3
4 に比べて大きなエッチング速度を持ち、下地のオーバ
ーエッチング量が大きくなり、プロセス選択上の制約が
大きくなる。
First, if an SiON layer is formed in the lowermost layer portion closest to the GaAs substrate, the adhesion to GaAs is improved. For example, when an IC is formed, usually, such an ICN is formed on the SiON layer. Since a thin film resistor is formed, etching for forming a resistance pattern is frequently used. In this case, it is necessary to go through a wet or dry etching step using SiON as a base, but SiON is Si 3 N for almost all etching species including fluorine.
It has a higher etching rate than that of 4 , increases the amount of over-etching of the base, and increases restrictions on process selection.

【0008】第2に、GaAs基板に最も近い第1層お
よび次の第2層の双方にSiON層を用いたときにも、
同様にGaAsとの密着強度は改善されるが、たとえば
ICを形成する場合、ICに不可欠なMIMキャパシタ
材料として、第2層のSiONが用いられる。このと
き、Si3 4 の比誘電率が7以上であるのに対し、S
iONの比誘電率は通常5以下であるため、同等の静電
容量を得るためには、キャパシタ電極の面積が増加し、
ひいてはコストアップにつながるという不都合を招く。
また、SiON層の厚みを薄くして容量を上げることも
考えられるが、信頼性の点で好ましくない。このような
不利な点から、第2層のSiON層をMIMキャパシタ
として使いづらいというプロセス上の制約がある。
Second, when the SiON layer is used for both the first layer and the next second layer closest to the GaAs substrate,
Similarly, although the adhesion strength with GaAs is improved, for example, when forming an IC, SiON of the second layer is used as a MIM capacitor material indispensable for the IC. At this time, while the relative dielectric constant of Si 3 N 4 is 7 or more,
Since the relative dielectric constant of iON is usually 5 or less, the area of the capacitor electrode increases to obtain the same capacitance,
As a result, there is a disadvantage that the cost is increased.
It is also conceivable to increase the capacity by reducing the thickness of the SiON layer, but this is not preferable in terms of reliability. From such a disadvantage, there is a process restriction that it is difficult to use the second SiON layer as an MIM capacitor.

【0009】第3に、上述の制約を回避できたとして
も、レイアウトパターンや膜厚設定に細心の注意を払わ
なければ所望の性能が得られない。すなわち、SiON
は本質的に耐湿性に劣るので、保護膜において少なくと
も最も外側を覆う層はSi3 4 層になるような構成に
して、SiON層の端縁部分さえも露出した構成を避け
なければならない。この場合でも、耐湿性に対する信頼
性を考慮したとき、SiON層はなるべく薄いことが望
ましいが、第3の従来技術の構造では、SiON層は厚
すぎるという不都合がある。
Third, assuming that the above-mentioned restriction can be avoided.
Also pay close attention to layout patterns and film thickness settings
Otherwise, the desired performance cannot be obtained. That is, SiON
Is inherently inferior in moisture resistance, so at least
The outermost layer is SiThreeN FourLayered configuration
And avoid a configuration in which even the edge of the SiON layer is exposed.
There must be. Even in this case, trust in moisture resistance
In consideration of the properties, it is desirable that the SiON layer be as thin as possible.
Preferably, in the third prior art structure, the SiON layer is thick.
There is a disadvantage that it is too much.

【0010】そこで、この発明の目的は、上述した問題
を解決し得る半導体装置の保護膜構造を提供しようとす
ることである。
An object of the present invention is to provide a protective film structure of a semiconductor device which can solve the above-mentioned problems.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この発明は、半導体装置
の表面に形成される、SiON層とSi3 4 層との積
層構造を有する、保護膜の構造に向けられるものであっ
て、上述した技術的課題を解決するため、次のような構
成を備えることを特徴としている。すなわち、保護膜に
おける、最外層を除く層であって、半導体基板の表面に
接する層は、SiON層で構成され、保護膜における
述の最外層は、Si3 4層で構成され、さらに、最外
層を構成するSi3 4 層は、半導体基板に接触する部
分を含んでいることを特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a protective film having a laminated structure of a SiON layer and a Si 3 N 4 layer formed on a surface of a semiconductor device. In order to solve the technical problem described above, the following features are provided. That is, the protective film, a layer other than the outermost layer, the layer in contact with the surface of the semiconductor substrate is composed of SiON layers, the upper of the protective film
Outermost predicate is composed of Si 3 N 4 layer, further, the Si 3 N 4 layer constituting the outermost layer, is characterized in that it includes a portion that contacts the semiconductor substrate.

【0012】この発明が適用される半導体装置が、保護
膜をエッチング除去して形成されたボンディングパッド
部分を備えるとき、好ましくは、最外層を構成するSi
3 4 層は、このボンディングパッド部分を規定する保
護膜の開口端縁部を覆うようにされる。
A semiconductor device to which the present invention is applied is protected
Bonding pad formed by etching away film
Parts, preferably the outermost layer
ThreeN FourThe layer is a layer that defines this bond pad
The opening edge of the protective film is covered.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】図1ないし図9は、この発明の一
実施形態を説明するためのもので、GaAsを利用した
電界効果トランジスタ(FET)を含む半導体装置を製
造するために実施される工程が順次示されている。ま
ず、図1に示すように、イオン注入法により所望の領域
に活性層1が形成されたGaAs基板2が用意される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIGS. 1 to 9 are for explaining an embodiment of the present invention, and are implemented for manufacturing a semiconductor device including a field effect transistor (FET) using GaAs. The steps are shown sequentially. First, as shown in FIG. 1, a GaAs substrate 2 having an active layer 1 formed in a desired region by an ion implantation method is prepared.

【0014】次に、プラズマCVD法を用いて、図2に
示すように、GaAs基板2の全面にわたって、第1の
絶縁層3としての、SiON層4とそれに引続きSi3
4層5とを形成する。このとき、たとえば、基板2の
温度を300℃とし、かつ雰囲気圧力を0.5Torr
(=66.5Pa)としながら、SiON層4の形成か
らSi3 4 層5の形成への切替えは、SiON層4に
ついては、SiH4 :20SCCM、NH3 :50SC
CM、N2 O:40SCCM、N2 :200SCCM、
次いで、Si3 4 層5については、SiH4 :30S
CCM、NH3:80SCCM、N2 :200SCC
M、というように、原料ガス流量を切り替えることによ
り行なわれる。
Next, as shown in FIG. 2, a SiON layer 4 as a first insulating layer 3 and a Si 3 layer are formed on the entire surface of the GaAs substrate 2 by using a plasma CVD method.
An N 4 layer 5 is formed. At this time, for example, the temperature of the substrate 2 is set to 300 ° C., and the atmospheric pressure is set to 0.5 Torr.
(= 66.5 Pa), the switching from the formation of the SiON layer 4 to the formation of the Si 3 N 4 layer 5 is performed for the SiON layer 4 by SiH 4 : 20 SCCM and NH 3 : 50 SC
CM, N 2 O: 40 SCCM, N 2 : 200 SCCM,
Then, for the Si 3 N 4 layer 5, SiH 4 : 30S
CCM, NH 3 : 80 SCCM, N 2 : 200 SCC
M, for example, by switching the flow rate of the source gas.

【0015】次に、図3に示すように、FETの形成さ
れるべき領域にある絶縁層3を除去するため、レジスト
パターンを形成し、エッチングを行なう。次いで、図4
に示すように、Au:Ge/Ni/Auの積層構造を有
するドレイン電極およびソース電極とそれぞれなるオー
ミック電極6および7を形成するとともに、図5に示す
ように、Ti/Pt/Auの積層構造を有するゲート電
極8を形成する。これによって、FETの基本部分が完
成される。
Next, as shown in FIG. 3, in order to remove the insulating layer 3 in the region where the FET is to be formed, a resist pattern is formed and etching is performed. Then, FIG.
As shown in FIG. 5, ohmic electrodes 6 and 7 serving as a drain electrode and a source electrode having a laminated structure of Au: Ge / Ni / Au are formed, and as shown in FIG. 5, a laminated structure of Ti / Pt / Au is formed. Is formed. Thus, the basic part of the FET is completed.

【0016】次いで、第1の絶縁層3と同様の要領で、
図6に示すように、GaAs基板2の全面にわたって、
第2の絶縁層9としての、SiON層10とそれに引続
きSi3 4 層11とを形成する。この第2の絶縁層9
の厚みは、たとえば2000Åとされる。第2の絶縁層
9は、SiON層10とSi3 4 層11との積層構造
を有するとともに、ゲート電極8付近で、SiON層1
0をGaAs基板2に接触させている。
Next, in the same manner as the first insulating layer 3,
As shown in FIG. 6, over the entire surface of the GaAs substrate 2,
An SiON layer 10 as a second insulating layer 9 and subsequently a Si 3 N 4 layer 11 are formed. This second insulating layer 9
Has a thickness of, for example, 2000 mm. The second insulating layer 9 has a laminated structure of the SiON layer 10 and the Si 3 N 4 layer 11, and has the SiON layer 1 near the gate electrode 8.
0 is in contact with the GaAs substrate 2.

【0017】その後、図7に示すように、図示しない上
層電極とのコンタクト部分、たとえばオーミック電極6
のボンディングパッド部分12や、一点鎖線で示すスク
ライブライン13の部分等において、第2の絶縁層9が
エッチング除去される。次に、図8に示すように、最外
層となる第3の絶縁層としてのSi3 4 層14が、G
aAs基板2の全面にわたって形成される。このSi3
4 層14の厚みは、たとえば5000Åとされる。
Thereafter, as shown in FIG. 7, a contact portion with an upper electrode (not shown), for example, an ohmic electrode 6 is formed.
The second insulating layer 9 is etched away at the bonding pad portion 12 and the scribe line 13 indicated by a dashed line. Next, as shown in FIG. 8, a Si 3 N 4 layer 14 as a third insulating layer serving as an outermost layer is
It is formed over the entire surface of the aAs substrate 2. This Si 3
The thickness of N 4 layer 14 is, for example, 5000 °.

【0018】その後、図9に示すように、上述したボン
ディングパッド部分12を含む、上層電極とのコンタク
ト部分や、スクライブライン13の部分等において、第
3の絶縁層としてのSi3 4 層14がエッチング除去
される。このエッチング除去には、フォトレジストによ
りパターンを形成した後、たとえば、CHF3 、O2
スによる反応性イオンエッチング法が適用される。
Thereafter, as shown in FIG. 9, a Si 3 N 4 layer 14 as a third insulating layer is formed in a contact portion with the upper layer electrode including the above-mentioned bonding pad portion 12, a scribe line 13, and the like. Is etched away. For this etching removal, after forming a pattern with a photoresist, for example, a reactive ion etching method using CHF 3 or O 2 gas is applied.

【0019】このようにして、図示した半導体装置の保
護膜は、SiON層4およびSi34 層5からなる第
1の絶縁層3、SiON層10およびSi3 4 層11
からなる第2の絶縁層9、ならびに第3の絶縁層として
のSi3 4 層14を含む積層構造をもって与えられ
る。第3の絶縁層としての最外層を構成するSi3 4
層14は、スクライブライン13付近において見られる
ように、GaAs基板2に接触する部分を有している。
これによって、Si3 4 層14は、その下の第2の絶
縁層9に含まれるSiON層10およびSi3 4 層1
1を、それらの端縁部まで完全に覆う状態となってい
る。
Thus, the protective film of the illustrated semiconductor device is composed of the first insulating layer 3 composed of the SiON layer 4 and the Si 3 N 4 layer 5, the SiON layer 10 and the Si 3 N 4 layer 11.
, And a laminated structure including a Si 3 N 4 layer 14 as a third insulating layer. Si 3 N 4 constituting the outermost layer as a third insulating layer
The layer 14 has a portion in contact with the GaAs substrate 2 as seen near the scribe line 13.
As a result, the Si 3 N 4 layer 14 becomes the SiON layer 10 and the Si 3 N 4 layer 1 included in the second insulating layer 9 thereunder.
1 are completely covered up to their edges.

【0020】また、ボンディングパッド部分12に注目
すると、このボンディングパッド部分12を規定する保
護膜の開口端縁部は、最外層を構成するSi3 4 層1
4によって覆われている。すなわち、図10によく示さ
れているように、図9の工程でSi3 4 層14に形成
される開口15は、図7の工程で第2の絶縁層9に形成
された開口16より小さくされる。たとえば、開口15
は、開口16より3μm小さくされる。このようにし
て、Si3 4 層14は、その下の第2の絶縁層9に含
まれるSiON層10およびSi3 4 層11の開口1
6の端縁部を覆っている。
When attention is paid to the bonding pad portion 12, the opening edge of the protective film that defines the bonding pad portion 12 is formed of the Si 3 N 4 layer 1 constituting the outermost layer.
4 is covered. That is, as well shown in FIG. 10, the opening 15 formed in the Si 3 N 4 layer 14 in the step of FIG. 9 is different from the opening 16 formed in the second insulating layer 9 in the step of FIG. Be reduced. For example, opening 15
Is made 3 μm smaller than the opening 16. In this way, the Si 3 N 4 layer 14 is formed in the opening 1 of the SiON layer 10 and the Si 3 N 4 layer 11 included in the second insulating layer 9 thereunder.
6 covering the edge.

【0021】以上のような実施形態によれば、保護膜に
含まれるSiON層4または10をGaAs基板2と接
触するようにしているので、保護膜のGaAs基板2に
対する密着強度を高くすることができる。このことは、
たとえば、スクラッチ試験において、SiONはSi3
4 の約2倍の密着強度をもつ、という実験結果から、
また、GaAsを大気中で加熱したとき、GaやAsの
酸化物が生成されることはあっても、その窒化物は決し
て生成されないことから裏付けられる。
According to the above embodiment, since the SiON layer 4 or 10 included in the protective film is brought into contact with the GaAs substrate 2, the adhesion strength of the protective film to the GaAs substrate 2 can be increased. it can. This means
For example, in a scratch test, SiON was Si 3
With about twice the adhesion strength of the N 4, from the experimental result that,
Moreover, when GaAs is heated in the atmosphere, even if an oxide of Ga or As is produced, its nitride is never produced, which is supported.

【0022】また、第1および第2の絶縁層3および9
のいずれにおいても、外層側にSi 3 4 層5または1
1を位置させており、また、第3の絶縁層はSi3 4
層14によって構成されている。このようなSi3 4
は、エッチングレートが小さく、そのため、Si3 4
層5、11および14のいずれの上にでも、エッチング
によるパターニングを必要とする金属薄膜抵抗体を形成
することが容易となる。
Also, the first and second insulating layers 3 and 9
In either case, the outer layer side ThreeNFourLayer 5 or 1
1 and the third insulating layer is made of SiThreeNFour
It is constituted by the layer 14. Such SiThreeNFour
Have a low etching rate, andThreeNFour
Etch on any of layers 5, 11 and 14
Metal thin-film resistors that require patterning
It becomes easy to do.

【0023】また、第1および第2の絶縁層3および9
のいずれをICのMIMキャパシタとして使う場合にお
いても、SiON/Si3 4 構造におけるSiON層
4または10を薄くすることで、容量値の低下はほとん
ど問題とはならない。このようにSiON層4および1
0を薄くすることは、この発明の趣旨から全く問題とは
ならず、むしろ好ましいことである。
The first and second insulating layers 3 and 9
In case of using any of the MIM capacitor of the IC also, by reducing the SiON layer 4 or 10 in the SiON / Si 3 N 4 structure, reduction of the capacitance value is not a few problems. Thus, the SiON layers 4 and 1
Making the value of 0 thinner is not a problem at all from the gist of the present invention, but is rather preferable.

【0024】また、GaAs基板2を含む半導体装置
は、保護膜の最外層をSi3 4 層14で構成すること
により、全体として、耐湿性について信頼性の高いSi
3 4層14で覆われた状態となっている。したがっ
て、半導体装置への水分の侵入を防ぐ効果を高めること
ができる。また、ボンディングパッド部分12の開口部
においても、SiON層10およびSi3 4 層11の
積層構造を有する第2の絶縁層9は、露出することな
く、Si3 4 層14で完全に覆われた構造となってい
る。したがって、この開口部からの水分の侵入もSi3
4 層14によって防ぐことができ、半導体装置の信頼
性をより向上させることができる。
In the semiconductor device including the GaAs substrate 2, the outermost layer of the protective film is composed of the Si 3 N 4 layer 14 so that the Si device having high reliability with respect to moisture resistance as a whole is obtained.
In a state of covered with 3 N 4 layer 14. Therefore, the effect of preventing moisture from entering the semiconductor device can be improved. Also, in the opening of the bonding pad portion 12, the second insulating layer 9 having the laminated structure of the SiON layer 10 and the Si 3 N 4 layer 11 is completely covered with the Si 3 N 4 layer 14 without being exposed. It has a broken structure. Therefore, even Si 3 intrusion of water from the opening
This can be prevented by the N 4 layer 14, and the reliability of the semiconductor device can be further improved.

【0025】なお、上述した実施形態では、半導体基板
として、GaAs基板2が用いられたが、これに限ら
ず、他の材料からなる半導体基板を備える半導体装置で
あっても、この発明を適用することができる。また、こ
の発明は、たとえば、マイクロ波、準マイクロ波帯の通
信機用能動デバイスとして使用される、GaAs ME
SFET、MMIC等のチップ状の半導体装置に有利に
適用されるが、半導体装置において構成される素子は、
このようなFET等に限らず、他の能動素子であっても
よい。
In the above-described embodiment, the GaAs substrate 2 is used as the semiconductor substrate. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is applied to a semiconductor device having a semiconductor substrate made of another material. be able to. The present invention also provides a GaAs ME used as an active device for a communication device in a microwave or quasi-microwave band, for example.
It is advantageously applied to chip-shaped semiconductor devices such as SFETs and MMICs.
The present invention is not limited to such an FET and the like, and may be another active element.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、保護
膜における半導体基板に接触するほとんどの部分が高い
密着強度の得られるSiONで構成されているので、半
導体基板に対する保護膜の密着強度が高くなり、熱サイ
クルを受けたときの浮きやワイヤボンディング時の剥離
といった不良が保護膜に生じることを抑えることがで
き、信頼性の高い半導体装置を得ることができる。
As it is evident from the foregoing description, according to the present invention, since the most part in contact with the semiconductor substrate is made of a SiON obtained a high adhesion strength of the protective film, the adhesion strength of the protective film to the semiconductor substrate Therefore, it is possible to suppress occurrence of defects such as floating when subjected to a thermal cycle and peeling during wire bonding on the protective film, and a highly reliable semiconductor device can be obtained.

【0027】また、保護膜における最外層はSi3 4
層で構成され、かつこの最外層を構成するSi3 4
は半導体基板に接触する部分を有しているので、半導体
装置は、全体として、耐湿性について信頼性の高いSi
3 4 層で覆われることになる。その結果、このSi3
4 層によって、半導体装置への水分の侵入を防ぐ効果
を高めることができる。
The outermost layer of the protective film is made of Si 3 N 4
Since the Si 3 N 4 layer constituting the outermost layer has a portion in contact with the semiconductor substrate , the semiconductor device as a whole has a high reliability with respect to moisture resistance.
3 N covered are thus four layers. As a result, this Si 3
The N 4 layer can enhance the effect of preventing moisture from entering the semiconductor device.

【0028】また、上述のように、この発明では、Si
ON層とSi3 4 層とを巧みに組み合わせることによ
って、半導体基板と保護膜との密着強度の増大と耐湿特
性の向上とを両立させており、かつICを構成しようと
したときには、薄膜抵抗やMIMキャパシタの導入に際
し、何らプロセス上の制約を与えるものではない。した
がって、この発明は、半導体装置の製造に関しても、利
点をもたらすことができる。
As described above, according to the present invention, Si
By skillfully combining the ON layer and the Si 3 N 4 layer, both the increase in the adhesion strength between the semiconductor substrate and the protective film and the improvement in the moisture resistance are achieved. When introducing the MIM capacitor or the MIM capacitor, there is no restriction on the process. Therefore, the present invention can provide advantages also in manufacturing a semiconductor device.

【0029】この発明において、半導体装置が、保護膜
をエッチング除去して形成されたボンディングパッド部
分を備えていて、最外層を構成するSi3 4 層が、こ
のボンディングパッド部分を規定する保護膜の開口端縁
部を覆うようにされていると、SiON層はたとえ端縁
部においても露出することがなく、保護膜の開口端縁部
からの水分の侵入を、耐湿性の高いSi3 4 層で防ぐ
ことができ、半導体装置の信頼性をさらに向上させるこ
とができる。
In the present invention, the semiconductor device has a bonding pad portion formed by etching and removing the protective film, and the Si 3 N 4 layer forming the outermost layer defines the protective film defining the bonding pad portion. Is covered, the SiON layer is not exposed even at the edge, so that intrusion of moisture from the edge of the opening of the protective film is prevented by the high moisture resistant Si 3 N. This can be prevented with four layers, and the reliability of the semiconductor device can be further improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施形態による半導体装置を製造
するために実施される第1の工程を示す図解的断面図で
ある。
FIG. 1 is an illustrative sectional view showing a first step performed for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention;

【図2】この発明の一実施形態による半導体装置を製造
するために実施される第2の工程を示す図解的断面図で
ある。
FIG. 2 is an illustrative sectional view showing a second step performed for manufacturing the semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図3】この発明の一実施形態による半導体装置を製造
するために実施される第3の工程を示す図解的断面図で
ある。
FIG. 3 is an illustrative sectional view showing a third step performed for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention;

【図4】この発明の一実施形態による半導体装置を製造
するために実施される第4の工程を示す図解的断面図で
ある。
FIG. 4 is an illustrative sectional view showing a fourth step performed for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention;

【図5】この発明の一実施形態による半導体装置を製造
するために実施される第5の工程を示す図解的断面図で
ある。
FIG. 5 is an illustrative sectional view showing a fifth step performed for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention;

【図6】この発明の一実施形態による半導体装置を製造
するために実施される第6の工程を示す図解的断面図で
ある。
FIG. 6 is an illustrative sectional view showing a sixth step performed for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention;

【図7】この発明の一実施形態による半導体装置を製造
するために実施される第7の工程を示す図解的断面図で
ある。
FIG. 7 is an illustrative sectional view showing a seventh step performed for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention;

【図8】この発明の一実施形態による半導体装置を製造
するために実施される第8の工程を示す図解的断面図で
ある。
FIG. 8 is an illustrative sectional view showing an eighth step performed for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention;

【図9】この発明の一実施形態による半導体装置を製造
するために実施される第9の工程を示す図解的断面図で
あり、所望の保護膜が形成された状態を示している。
FIG. 9 is an illustrative sectional view showing a ninth step performed for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention, showing a state where a desired protective film is formed;

【図10】図9に示した状態にあるSi3 4 層14の
開口15および第2の絶縁層9の開口16の大きさの関
係を示す図解的平面図である。
10 is an illustrative plan view showing the relationship between the size of an opening 15 of the Si 3 N 4 layer 14 and the size of the opening 16 of the second insulating layer 9 in the state shown in FIG. 9;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 GaAs基板 3 第1の絶縁層 4,10 SiON層 5,11 Si3 4 層 6,7 オーミック電極 8 ゲート電極 9 第2の絶縁層 12 ボンディングパッド部分 13 スクライブライン 14 最外層を構成するSi3 4 層 15,16 開口2 GaAs substrate 3 first insulating layer 4, 10 SiON layer 5, 11 Si 3 N 4 layer 6, 7 ohmic electrode 8 gate electrode 9 second insulating layer 12 bonding pad portion 13 scribe line 14 Si constituting the outermost layer 3 N 4 layer 15, 16 opening

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/318 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/318

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体装置の表面に形成される保護膜の
構造であって、 前記保護膜は、SiON層とSi3 4 層との積層構造
を有し、 前記保護膜における、最外層を除く層であって、半導体
基板の表面に接する層は、前記SiON層で構成され、 前記保護膜における前記最外層は、前記Si3 4 層で
構成され、 前記最外層を構成するSi3 4 層は、半導体基板に接
触する部分を含むことを特徴とする、半導体装置の保護
膜構造。
1. A structure of a protective film formed on the surface of the semiconductor device, wherein the protective film has a laminated structure of a SiON layer and the Si 3 N 4 layer, in the protective layer, the outermost layer a layer other than the layer in contact with the surface of the semiconductor substrate is composed of the SiON layer, the outermost layer of the protective film, the Si 3 consists of N 4 layer, Si 3 N constituting the outermost layer A protective film structure for a semiconductor device, wherein the four layers include a portion that contacts a semiconductor substrate.
【請求項2】 半導体装置は、前記保護膜をエッチング
除去して形成されたボンディングパッド部分を備え、前
記最外層を構成するSi3 4 層は、前記ボンディング
パッド部分を規定する前記保護膜の開口端縁部を覆う、
請求項1に記載の半導体装置の保護膜構造。
2. The semiconductor device includes a bonding pad portion formed by etching and removing the protective film, and a Si 3 N 4 layer forming the outermost layer has a bonding pad portion that defines the bonding pad portion. Covering the opening edge,
A protective film structure for the semiconductor device according to claim 1.
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