JP3343225B2 - 半導体装置の製造方法および半導体装置 - Google Patents
半導体装置の製造方法および半導体装置Info
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Description
える半導体装置の製造方法および半導体装置に関する。
集積回路)では,半導体基板の使用面積の拡大により回
路の小型化及び高集積化を図るために,半導体基板の表
面及び裏面の双方を使用する構成が用いられる。一般
に,該構成では,バイアホール,即ち表面側から裏面側
へ半導体基板を貫通する配線用の貫通孔を形成すること
により,表面と裏面との間の配線接続が可能となる。従
来,半導体基板の表面及び裏面の双方を使用する構成で
は,表面に回路が形成され裏面全体に該回路の接地用金
属が形成される。尚,高速動作が要求されるMMICで
は,化合物半導体であるGaAsからなる半導体基板が
使用される場合がある。
いて,GaAs基板を使用し表面側の回路に化合物半導
体FETが含まれており該FETのソースがバイヤホー
ルを介して裏面側の接地用金属に配線接続されるMMI
Cを例に挙げて説明する。従来の半導体装置の製造方法
では,GaAs基板の表面にFET領域を形成し,次
に,ウェハ全体に裏面研磨を行ってGaAs基板を所定
の厚さにし,次に,表面側から裏面側に該GaAs基板
を貫通するソースバイヤホールを形成して,最後に,メ
タライゼーションによりFET領域(表面側)と裏面側
との配線接続が実現される。
来の半導体装置の製造方法では,半導体基板を100μ
m以下に研磨した後,ソースバイヤホール形成を進める
必要がある。これは,ソースバイヤホールの裏面側開口
パターンの口径(孔径)を抑制し,接地用金属とソース
電極との間の抵抗値を低減し,化合物半導体FETの出
力特性を向上させるためである。しかし,この様に半導
体基板を薄くすると,半導体基板の強度が低下する。
ル形成前にFET領域の形成その他のプロセスでストレ
スが蓄積されて,反りなどの変形が生じる場合がある。
通常のウェハ処理は,変形のない平坦なウェハを想定し
て行われる。したがって,処理するウェハに変形が生じ
ていると,ウェハ処理工程の各種機械的な作業によりウ
ェハに物理的な力がかかり易い。結果として,従来の半
導体装置の製造方法は,バイヤホール形成時或いはその
後の処理工程でウエハが割れる可能性が大きく,ウエハ
の大径化に不適である。
は,例えばアルミナ基板(サファイア基板)へ半導体基
板を予め張り付けて研磨工程以降を進める必要がある。
しかし,かかる方法では,工程が複雑化する。本発明
は,従来の半導体装置の製造方法が有する上記その他の
問題点に鑑みて成されたものである。
に,請求項1に記載の発明は,バイアホールを備えた半
導体装置の製造方法であって,半導体基板において素子
領域が形成される表面にリセスを形成するリセス形成工
程と,リセスの内部に素子領域を形成する素子領域形成
工程と,リセスの内部と半導体基板の裏面とで開口し半
導体基板を貫通するバイアホールを形成するバイアホー
ル形成工程と,バイアホールを介して表面から裏面に至
り表面上で素子領域に接続される配線構造を形成する配
線構造形成工程と,を含む構成を採用する。
面である。また,裏面とは,半導体基板の他方の主面で
あり,半導体基板においていずれか一方の主面を表面と
考えた場合に成立する概念である。尚,通常の半導体基
板では,表面と裏面とは,相互に略平行でかつ相互に反
対方向を向いている。また,リセスとは,例えば溝或い
は窪みや凹み等,半導体基板の主面において半導体基板
の内部側に奥まっている部分をいう。
基板表面のバイアホール開口予定部分にリセスを形成す
るために,バイアホールの両開口部間の距離を短くする
ことができる。さらにまた,バイヤホールの形成に裏面
側からのエッチングを適用する場合に,該エッチングを
低アスペクト比化することが可能であり,更に,該エッ
チングにおけるサイドエッチングを抑制することができ
る。結果として,該エッチングの精度が向上し,例えば
バイヤホールの口径拡大や形状変形等のエッチングによ
るゆがみが抑制される。
ル形成のために半導体基板を薄くする必要がなく,半導
体基板の強度を劣化させずに済む。結果として,本構成
では,ウェハの割れ(亀裂,破断,欠け等)を低減する
ことが可能となる。尚,本構成では,リセスの形状(深
さなど)やリセス内部でのバイアホールの開口位置など
を調整することにより,バイアホールの両開口部間の距
離を制御することができる。さらに,リセスの内部に素
子領域を形成する素子領域形成工程を含む構成を採用す
る。かかる構成では,素子領域と裏面との距離が小さく
なるため,素子領域で発生する熱を容易に裏面側に逃が
すことができる。
らの半導体基板の研磨によってリセスの底部を抜くこと
によりバイアホールが形成される構成を採用する。かか
る構成では,裏面側からのエッチング以外の方法で,バ
イアホールを形成することができる。通常のエッチング
ではサイドエッチングの影響により形成パターンが拡が
るために,裏面側からのエッチングでバイアホールを形
成すると半導体基板裏面の使用領域や開口パターンが制
限される。これに対して,本構成では,バイアホール形
成工程でのバイアホール開口パターンの拡大が抑制さ
れ,半導体基板裏面の当該制限が緩和される。
裏面にバイアホールの開口予定部を含む他のリセスを形
成する他のリセス形成工程を含む構成を採用することも
できる。かかる構成では,表面のリセスと裏面の他のリ
セスとの一方又は双方の調整により,バイアホールの両
開口部間の距離を縮めることができる。裏面の他のリセ
スは,請求項4に記載の発明のように,表面のリセスと
対向するように,表面のリセス直下の半導体基板の裏面
に形成することができる。
上の配線構造にインピーダンス調整手段を形成するイン
ピーダンス調整手段形成工程を含む構成を採用する。か
かる構成では,インピーダンス調整手段を介して,素子
領域の回路定数を調整可能であり,例えばインピーダン
ス整合などを容易に実現することができる。
6に記載の発明は,素子領域が形成された表面と裏面と
を有する半導体基板と,表面と裏面とで開口し半導体基
板を貫通するバイアホールと,バイアホールを介して表
面から裏面に至り表面上で素子領域に接続される配線構
造と,を備える半導体装置であって,表面はリセスを有
し,バイアホールがリセスの内部で開口し,素子領域
は,リセスの内部に形成される構成を採用する。
部でのバイアホールの開口位置などを調整することによ
り,バイアホールの両開口部間の距離を調整することが
できる。したがって,バイヤホールの形成に裏面側から
のエッチングを適用する場合に,該エッチングの低アス
ペクト比化を図ることが可能であり,更に,該エッチン
グでのサイドエッチングを抑制することができる。結果
として,該エッチングの精度が向上し,例えばバイヤホ
ールの口径拡大や形状変形等のエッチングパターンのゆ
がみが抑制される。
ホール形成のために半導体基板を薄くする必要がなく,
半導体基板の強度を劣化させずに済む。結果として,本
構成では,ウェハの割れ(亀裂,破断,欠け等)を低減
することが可能となる。
との距離が小さくなるため,素子領域で発生する熱を容
易に裏面側に逃がすことができる。したがって,熱によ
る能動素子領域の特性劣化を低減することができる。
他のリセスを有し,バイアホールが他のリセスの内部で
開口する構成を採用する。他のリセスは,請求項8に記
載の発明のように,リセスと対向するように,リセス直
下の半導体基板の裏面に形成することができる。かかる
構成では,表面のリセスと裏面の他のリセスとの一方又
は双方を調整することにより,バイアホールの両開口部
間の距離を縮めることができる。即ち,バイアホールの
両開口部間の距離調整の自由度が向上する。
配線構造には,インピーダンス調整手段が形成されてい
る構成を採用する。特にMMIC等の高周波を使用する
半導体装置ではインピーダンス調整手段はインピーダン
ス整合を実現するために不可欠な構成要素であるが,請
求項9に記載の発明にかかる構成では,インピーダンス
調整手段の全部又は一部を半導体基板の裏面に設けるこ
とができる。したがって,半導体基板の表面に設けられ
る素子領域の大きさやパターン等の配置条件の自由度を
向上させることができる。
0に記載の発明のようにインダクタを含むもの,或い
は,請求項11に記載の発明のように,コンダクタを含
むものを適用することができる。
について,添付図面を参照しながら詳細に説明する。
尚,以下の説明及び添付図面において,同一の機能及び
構成を有する構成要素については,同一符号を付するこ
とにより,重複説明を省略する。
図1(図1(a)〜図1(d))を参照しながら説明す
る。ここで,図1は,本実施形態にかかる半導体装置の
製造方法についての工程説明図である。
導体基板に相当するGaAs基板102表面に,リセス
100を形成する(第1工程)。本工程においてリセス
100は,例えばウェットエッチングやドライエッチン
グ等によって形成することができる。尚,本実施形態に
おいて,かかるリセス100の底部には,GaAs基板
102表面でのソースバイヤホール116(図1
(d))の開口予定位置(以下,「ソースバイヤホール
領域」という。)106が含まれている。
めの該エッチングのエッチング深さは,GaAs基板1
02の最終的な厚さd(図1(d))とおよそ一致する
ように行う。後述のように,本実施形態では,この様に
エッチング深さを調整することにより,GaAs基板1
02の裏面研磨時にバイアホールが形成されることとな
る。
aAs基板102表面にFET領域(FETチャネル領
域)108を形成する(第2工程)。まず,本工程で
は,例えばイオン注入法による不純物導入や例えばMB
E(分子線エピタキシ)法或いはMOCVD(有機金属
化学的気相成長)法等による結晶成長により,不純物導
入層109を形成する。さらに,本工程では,例えばイ
オン注入法によりGaAs基板102表面側から不純物
導入層109に選択的に不純物導入を行い,FET領域
108を形成する。本実施形態において,かかるFET
領域108は,リセス100外部に形成される。
ースパッド110及び配線層112を,GaAs基板1
02表面に形成する(第3工程)。本工程では,まず,
ソースバイアホール領域106にソースパッド110を
形成し,次に,GaAs基板102表面の該ソースパッ
ド110及びFET領域108以外の部分を層間絶縁膜
114で被覆する。さらに,本工程では,ソースパッド
110とFET領域108とを電気的に接続する配線層
112を層間絶縁膜114上に形成して,次に,FET
領域108とソースパッド110と配線層112とをパ
ッシベーション膜115で被覆する。
10及び/又は配線層112は,例えばCuやAl等の
所定の金属から形成することができる。また,ソースパ
ッド110及び/又は配線層112は,例えば,電子ビ
ーム(EB)蒸着やスパッタリング法等による原料金属
の薄膜形成と該原料金属薄膜のパターニングとを経て形
成することができる。
セス100底部とGaAs基板102裏面とで開口しG
aAs基板102を貫通するソースバイアホール116
を形成する(第4工程)。本工程において,ソースバイ
アホール116は,裏面研磨によりGaAs基板102
を所望の厚さdまで削ってリセス100底部のソースバ
イアホール領域106を抜くことにより行われる。
線層112とソースパッド110とバックメタル118
とから構成される配線構造を形成する(第5工程)。本
工程では,ソースバイアホール116が開口したGaA
s基板102裏面の略全体にバックメタル118を形成
する。ソースバイアホール116内部ではソースパッド
110裏面がGaAs基板102裏面側に露出している
ため,本工程では,ソースバイアホール116内部にお
いてバックメタル118とソースパッド110とが接触
し合い相互に接続される。本実施形態において,バック
メタル118は,例えばAuから形成することができ
る。
かかる製造方法では,例えば他のウェハ処理工程或いは
組立工程や検査工程等を経て,本実施の形態にかかる半
導体装置が製造される。
置の製造方法では,第1工程でGaAs基板表面のソー
スバイヤホール領域に予めリセスが形成されて,第4工
程でGaAs基板の裏面研磨によってリセスの底部を抜
くことによりバイアホールが形成される。したがって,
本実施形態にかかる半導体装置の製造方法では,GaA
s基板を薄く削った後の複雑なバイヤホール加工プロセ
スを必要としない。さらに,本実施形態では,GaAs
基板裏面は略平坦な基板面のままである。したがって,
本実施形態によれば,プロセス工程の短縮と歩留り向上
が期待できる。
な帯域ギャップと大きなキャリア移動度を持ちSi基板
より抵抗値が大きくまた高速動作性が期待できる。一方
で,GaAs基板は,Si基板よりももろく強度が小さ
い。したがって,本実施形態をGaAs基板使用の高周
波半導体装置(例えばMMIC)に適用すれば,基板の
強度を確保するとともに大きな応力の発生を抑えること
が可能となり,歩留まりの向上を図ることができる。
図2(図2(a)〜図2(c))を参照しながら説明す
る。尚,図2は,本実施形態にかかる半導体装置の製造
方法についての工程説明図である。
導体基板に相当するGaAs基板202表面に,リセス
に相当するリセス200を形成する(第1工程)。本工
程において,リセス200は,例えばウェットエッチン
グやドライエッチング等により形成することができる。
尚,本実施形態では,該リセス200の底部には,ソー
スバイアホール領域206とFET形成予定領域220
とが含まれており,図1(a)に示す上記第1実施形態
にかかるリセス100よりも大きな口径で形成されてい
る。
0にFET領域208を形成する(第2工程)。まず,
本工程では,例えばイオン注入法による不純物導入や例
えばMBE法或いはMOCVD法等による結晶成長によ
り,不純物導入層209が形成される。さらに,本工程
では,例えばイオン注入法によりFET形成予定領域2
20の不純物導入層209に選択的に不純物導入を行
い,FET領域208を形成する。結果として,リセス
200底部にFET領域208が形成される。
ースパッド210及び配線層212を,GaAs基板2
02表面に形成する(第3工程)。本工程では,まず,
リセス200底部のソースバイアホール領域206の不
純物導入層209を除去して該除去部分にソースパッド
210を形成し,次に,GaAs基板202表面の該ソ
ースパッド210及びFET領域208以外の部分を層
間絶縁膜214で被覆する。次に,ソースパッド210
とFET領域208とを電気的に接続する配線層212
を層間絶縁膜214上に形成して,次に,FET領域2
08とソースパッド210と配線層212とをパッシベ
ーション膜215で被覆する。
10及び/又は配線層212は,例えばCuやAl等の
所定の金属から形成することができる。また,ソースパ
ッド210及び/又は配線層212は,例えば,電子ビ
ーム蒸着やスパッタリング法等による原料金属の薄膜形
成と原料金属薄膜のパターニングとを経て形成すること
ができる。
ースバイアホール領域206とGaAs基板202裏面
とで開口しGaAs基板202を貫通するソースバイア
ホール216を形成する(第4工程)。本工程では,ソ
ースパッド210裏面が露出するまでGaAs基板20
2を裏面側からエッチングすることにより,ソースバイ
アホール216が形成される。
210とバックメタル218とから構成される配線構造
を形成する(第5工程)。本工程では,ソースバイアホ
ール216が開口したGaAs基板202裏面の略全体
にバックメタル218を形成する。上記ソースバイアホ
ール216内部ではソースパッド210裏面がGaAs
基板202裏面側に露出しているため,本工程では,ソ
ースバイアホール216内部でバックメタル218とソ
ースパッド210とが接触し合い相互に接続される。本
実施形態において,バックメタル218は,例えばAu
から形成することができる。
かかる製造方法では,例えば他のウェハ処理工程或いは
組立工程や検査工程等を経て,本実施の形態にかかる半
導体装置が製造される。
スバイヤホール部分に加えてFET領域もリセスの底部
に形成されている。したがって,FET領域において,
GaAs基板の薄層化が図られるため,FET領域の熱
抵抗を低減することができる。また,本実施形態では,
上記第1実施形態に比べて,リセスの開口面積を拡大す
ることができるため,GaAs基板表面側の穴あけ加工
が容易化される。
図3(図3(a)〜図3(c))を参照しながら説明す
る。尚,図3は,本実施形態にかかる半導体装置の製造
方法についての工程説明図である。
導体装置は,GaAs基板の裏面に本実施形態にかかる
溝300’を形成することを除き,図2に示す上記第2
実施形態にかかる半導体装置と略同一である。ここで,
図3(a)に示す工程は,図2(a)に示す上記第2実
施形態にかかる第1工程及び第2工程に相当する。ま
た,図3(b)に示す工程は,図2(b)に示す上記第
2実施形態にかかる第3工程に相当する。また,図3
(c)に示す工程は,図2(c)に示す上記第2実施形
態にかかる第4工程及び第5工程に相当する。
リセス200に対応し,GaAs基板302は図2のG
aAs基板202に対応する。また,FET領域308
は図2のFET領域208に対応し,ソースバイアホー
ル316は図2のソースバイアホール216に対応す
る。さらに,ソースバイアホール領域306は図2のソ
ースバイアホール領域206に対応し,FET形成予定
領域320は図2のFET形成予定領域220に対応
し,不純物導入層309は図2の不純物導入層209に
対応する。さらにまた,ソースパッドメタル310は図
2のソースパッド210に対応し,配線層312は図2
の配線層212に対応し,バックメタル318は図2の
バックメタル218に対応する。さらに,層間絶縁膜3
14は図2の層間絶縁膜214に対応し,パッシベーシ
ョン膜315は図2のパッシベーション膜214に対応
する。
かる半導体装置の製造方法において,他のリセスに相当
する溝300’は,例えばウェットエッチングやドライ
エッチング等によって形成することができる。本実施形
態において,溝300’は,GaAs基板302表面の
リセス300と対抗するように,リセス300直下のG
aAs基板302裏面に形成される。該溝300’の奥
部には,GaAs基板302裏面でのソースバイアホー
ル316の開口予定位置であるソースバイアホール領域
306’が含まれる。
形態にかかる半導体装置の製造方法では,ソースバイア
ホール領域306’へのGaAs基板302裏面側から
のエッチングにより,ソースバイアホール領域306及
び306’で開口しGaAs基板302を貫通するソー
スバイアホール316が形成される。
As基板表面のリセスに加えてGaAs基板裏面に溝が
形成される。そして,本実施形態では,ソースバイアホ
ールがリセスの内部と溝の内部とで開口する。したがっ
て,リセスの形状制御と溝の形状制御とのいずれによっ
ても,ソースバイアホールの両開口部間の距離とFET
領域付近の基板厚さとを調整することができる。即ち,
GaAs基板表面の回路パターンとの関係でリセスの形
状が制限される場合においても,GaAs基板裏面の溝
形状を調整することにより,ソースバイアホールの両開
口部間の距離及びFET領域付近の基板厚さを任意に調
整することができる。
に用いられている3″φ(直径300mmウェハ)のG
aAs基板の厚み(〜600μm)で全てのプロセスを
行うことが可能となる。したがって,本実施形態によれ
ば,例えばGaAs基板の100μm以下の薄厚化に伴
なう割れを回避することが可能となり,高周波半導体装
置の歩留り向上を図ることができる。
図4(図4(a)及び図4(b))を参照しながら説明
する。尚,図4は,本実施形態にかかる半導体装置の製
造方法についての工程説明図である。
導体装置は,GaAs基板の裏面に本実施形態にかかる
インダクタ430を形成することを除き,図2に示す上
記第2実施形態にかかる半導体装置と略同一である。
尚,図4において,リセス400は図2のリセス200
に対応し,GaAs基板402は図2のGaAs基板2
02に対応する。また,FET領域408は図2のFE
T領域208に対応し,ソースバイアホール416は図
2のソースバイアホール216に対応する。さらに,ソ
ースバイアホール領域406は図2のソースバイアホー
ル領域206に対応し,FET形成予定領域420は図
2のFET形成予定領域220に対応し,不純物導入層
409は図2の不純物導入層209に対応する。さらに
また,ソースパッド410は図2のソースパッド210
に対応し,配線層412は図2の配線層212に対応す
る。さらに,層間絶縁膜414は図2の層間絶縁膜21
4に対応し,パッシベーション膜415は図2のパッシ
ベーション膜214に対応する。
において,インピーダンス調整手段に相当するインダク
タ430の形成は,以下のように行うことができる。即
ち,例えば図3に示す上記第3実施形態において溝30
0’を形成するバイアホールエッチングの代りに,図4
(a)に示すように,一様にGaAs基板402裏面を
研磨する。ここで,該研磨は,GaAs基板402の厚
みが,例えば研磨前の約600μm(3″φ)から研磨
後に300〜400μmとなるように行う。
に,例えば,W(タングステン)などの高融点金属から
なる薄膜430aを形成する。該薄膜430aの形成
は,例えばスパッタや蒸着或いはCVD法等により行う
ことができる。次に,GaAs基板402裏面の全面に
Auメッキ430bを施す。次に,該Auメッキ430
b上に,再び例えばWなどの高融点金属からなる薄膜4
30cを形成する。結果として,薄膜430aとAuメ
ッキ430bと薄膜430cとからなる層構造(例えば
W/Au/Wの組成を有する。)431が形成される。
ロセスでFET領域408形成後に,GaAs基板40
2表面側からのエッチングをソースバイアホール領域4
06に施し,層構造431の薄膜430aに通じるソー
スバイヤホール416を形成する。次に,層構造431
に直結するコンタクトメタル422をバイアホール41
6内に形成し,該コンタクトメタル422上方にソース
パッド210を形成する。次に,層間絶縁膜414と配
線層412とパッシベーション膜415とを形成して,
配線層412とソースパッド410とコンタクトメタル
422とから,配線構造においてFET領域408と層
構造431とを接続する部分を形成する。
領域408の動作チェックを行った後,回路定数を決定
する。次に,イオンミリングにより薄膜400a/Au
メッキ400b/薄膜400cをパターニングして,本
実施形態にかかるインダクタ400を形成する。かかる
インダクタ430は,上記回路定数に応じてFET領域
408のインピーダンス整合を実現可能な大きさのイン
ダクタンスを持つ。尚,本実施形態において,インダク
タ430は,所望のインダクタンスを持つように,例え
ば渦巻き型のパターンやリング状のパターン或いは連続
矩形波状のパターンや櫛歯状のパターン等の各種パター
ンで形成することができる。
SiO2(酸化シリコン)やSiN(チッ化シリコン)
或いはStO(酸化ストロンチウム)等のパッシベーシ
ョン膜(図示せず。)を形成する。次に,パッシベーシ
ョン膜の接地部分(即ちグランド部にコンタクトさせる
領域)のみに穴あけを行い,配線層412とソースパッ
ド410とコンタクトメタル422とインダクタ430
とを含む配線構造を構成し,プロセスを完了する。
特性に応じリアクタンスLやコンダクタンスCの値のト
リミングを行うことが,歩留り向上に効果的である。本
実施形態では,回路定数の変動素子であるインダクタを
FET領域の下部に作着するので,例えば該トリミング
による歩留まり向上が図られる。また,GaAs基板の
裏面側だけで表面側回路の回路定数の自由度を向上させ
ることができ,MMICチップの面積を縮小できる。
図5(図5(a)〜図5(b))を参照しながら説明す
る。尚,図5は,本実施形態にかかる半導体装置の製造
方法についての工程説明図である。
導体装置は,図4に示す上記第4実施形態の実施形態に
かかる半導体装置においてインダクタ430の代わりに
本実施形態にかかるキャパシタ530を形成するもの
と,実質的に同一である。尚,図5において,リセス5
00は図4のリセス400に対応し,GaAs基板50
2は図4のGaAs基板402に対応する。また,FE
T領域508は図4のFET領域408に対応し,ソー
スバイアホール516は図4のソースバイアホール41
6に対応する。さらに,ソースバイアホール領域506
は図4のソースバイアホール領域406に対応し,FE
T形成予定領域520は図4のFET形成予定領域42
0に対応し,不純物導入層509は図4の不純物導入層
409に対応する。さらにまた,ソースパッド510は
図4のソースパッド410に対応し,配線層512は図
4の配線層412に対応する。さらに,層間絶縁膜51
4は図4の層間絶縁膜414に対応し,パッシベーショ
ン膜515は図4のパッシベーション膜414に対応す
る。さらにまた,コンタクトメタル522は,図4のコ
ンタクトメタル422に対応する。
手段に相当するキャパシタ530は,次のように形成す
ることができる。即ち,図5(a)に示すように,図4
に示す上記第4実施形態にかかる半導体装置の製造方法
において,層構造431の代りに,金属膜/絶縁膜/金
属膜(以下,「M/I/M構造」という。)531を形
成する。ここで,M/I/M構造531の薄膜530
a,530bは,例えばWから形成することができ,絶
縁膜530bは,例えばSiO2やStO等から形成す
ることができる。
においては,イオンミリングにより上記M/I/M構造
531をパターニングして,FET領域508の特性に
応じたキャパシタンスを持つようにキャパシタ530の
大きさをトリミングする。結果として,MIMキャパシ
タであるキャパシタ530が形成される。次に,GaA
s基板502裏面のキャパシタ530上にパッシベーシ
ョン膜(例えば,SiO2やSiN等からなる。図示せ
ず。)を形成する。次に,パッシベーション膜のグラン
ド部にコンタクトさせる領域のみに穴あけを行い,配線
層512とソースパッド510とコンタクトメタル52
2とキャパシタ530とを含む配線構造を形成して,プ
ロセスを完了する。
がFET部と同程度の大きな面積を有する。したがっ
て,MMICでは,本実施形態のようにチップ裏面にM
IMキャパシタを形成することにより,チップの面積を
約1/2程度に小さくすることができる。
いて説明したが,本発明はかかる構成に限定されない。
当業者であれば,特許請求の範囲に記載された技術思想
の範囲内において,各種の修正例及び変更例を想定し得
るものであり,それら修正例及び変更例についても本発
明の技術範囲に包含されるものと了解される。
体基板としてGaAs基板を適用した半導体装置及び半
導体装置の製造方法を例に挙げたが,本発明はかかる構
成に限定されない。本発明は,他の様々な半導体基板,
例えばGaAs以外の化合物半導体からなる半導体基板
やSi基板或いはガラス基板等を適用した半導体装置及
び半導体装置の製造方法に対しても適用することができ
る。
クトパッドとしてソースパッドを利用してFET領域を
半導体基板裏面に接続した半導体装置及び半導体装置の
製造方法を例に挙げたが,本発明はかかる構成に限定さ
れない。本発明は,他の様々なコンタクトパッド,例え
ばゲートパッドやドレインパッド等を利用してFET領
域を半導体基板裏面と接続する半導体装置及び半導体装
置の製造方法に対しても適用することができる。
ス調整手段として単体のインダクタ又はキャパシタを適
用した半導体装置及び半導体装置の製造方法を例に挙げ
たが,本発明はかかる構成に限定されない。本発明は,
他の様々なインピーダンス調整手段,例えば,インダク
タとキャパシタと抵抗とを適当に組み合わせたもの等を
適用した半導体装置及び半導体装置の製造方法に対して
も適用することができる。
用するインピーダンス調整手段を適用した半導体装置及
び半導体装置の製造方法を例に挙げたが,本発明はかか
る構成に限定されない。本発明は,他の様々な高融点金
属,例えばWSi(タングステンシリサイド)やMo
(モリブデン)等を使用するインピーダンス調整手段を
適用した半導体装置及び半導体装置の製造方法に対して
も適用することができる。
T領域形成のためにイオン注入を用いた半導体装置及び
半導体装置の製造方法を例に挙げたが,本発明はかかる
構成に限定されない。本発明は,他の様々な不純物導
入,例えば固相拡散法や気相拡散法などの熱拡散法,レ
ーザドーピング,或いは,プラズマドーピング等をFE
T領域形成のために用いた半導体装置及び半導体装置の
製造方法に対しても適用することができる。
FET領域形成のためにMBE法又はMOCVD法を用
いた半導体装置及び半導体装置の製造方法を例に挙げた
が,本発明はかかる構成に限定されない。本発明は,他
の様々な結晶成長法,例えば気相エピタキシ法や液相エ
ピタキシ法などの他のエピタキシ法,プラズマCVD法
やレーザCVD法などの他のCVD法,スパッタリング
法,或いは,真空蒸着法等をFET領域形成のために用
いた半導体装置及び半導体装置の製造方法に対しても適
用することができる。
てFET領域を適用した半導体装置及び半導体装置の製
造方法を例に挙げたが,本発明はかかる構成に限定され
ない。本発明は,他の様々な素子領域,例えば,バイポ
ーラトランジスタなどの他のトランジスタ,オーミック
領域,電荷結合素子(CCD)領域,サイリスタ領域,
メモリセル領域,IC領域,或いはLSI領域等を素子
領域として適用した半導体装置及び半導体装置の製造方
法に対しても適用することができる。
のための薄膜形成にEB蒸着又はスパッタリングを用い
た半導体装置及び半導体装置の製造方法を例に挙げた
が,本発明はかかる構成に限定されない。本発明は,他
の様々な薄膜形成方法,例えば,真空蒸着,CVD法,
或いはメッキ法等を配線構造形成のための薄膜形成に用
いた半導体装置及び半導体装置の製造方法に対しても適
用することができる。
り半導体基板自体は薄厚化せずとも,バイアホールの両
開口部間の距離を短縮することができる。したがって,
本発明によれば,半導体基板の強度を維持しつつバイア
ホールの形成を簡単化することができる。また,本発明
では,半導体基板裏面にインピーダンス調整手段を形成
することにより,インピーダンス調整手段に割り当てら
れる半導体基板表面の面積を小さくすることができる。
したがって,半導体基板表面の回路設計の自由度が向上
し,バイアホールを備える半導体装置の小型化及び高集
積化を促進することができる。
いての工程説明図である。
についての工程説明図である。
についての工程説明図である。
についての工程説明図である。
についての工程説明図である。
Claims (11)
- 【請求項1】 バイアホールを備えた半導体装置の製造
方法であって: 半導体基板において素子領域が形成される表面にリセス
を形成する,リセス形成工程と;前記リセスの内部に前記素子領域を形成する素子領域形
成工程と; 前記リセスの内部と前記半導体基板の裏面とで開口し前
記半導体基板を貫通するバイアホールを形成する,バイ
アホール形成工程と; 前記バイアホールを介して前記表面から前記裏面に至り
前記表面上で前記素子領域に接続される配線構造を形成
する,配線構造形成工程と; を含むことを特徴とする,半導体装置の製造方法。 - 【請求項2】 前記バイアホール形成工程において,前
記バイアホールは,前記裏面側からの前記半導体基板の
研磨によって前記リセスの底部を抜くことにより形成さ
れることを特徴とする,請求項1に記載の半導体装置の
製造方法。 - 【請求項3】 さらに,前記裏面に前記バイアホールの
開口予定部を含む他のリセスを形成する他のリセス形成
工程を含むことを特徴とする,請求項1または2に記載
の半導体装置の製造方法。 - 【請求項4】 前記他のリセスは,前記リセスと対向す
るように,前記リセス直下の前記半導体基板の裏面に形
成されることを特徴とする,請求項3に記載の半導体装
置の製造方法。 - 【請求項5】 さらに,前記裏面上の前記配線構造にイ
ンピーダンス調整手段を形成するインピーダンス調整手
段形成工程を含むことを特徴とする,請求項1,2,3
または4のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項6】 素子領域が形成された表面と裏面とを有
する半導体基板と,前記表面と前記裏面とで開口し前記
半導体基板を貫通するバイアホールと,前記バイアホー
ルを介して前記表面から前記裏面に至り前記表面上で前
記素子領域に接続される配線構造と,を備える半導体装
置であって: 前記表面は,リセスを有し; 前記バイアホールが前記リセスの内部で開口し, 前記素子領域は,前記リセスの内部に形成される ことを
特徴とする,半導体装置。 - 【請求項7】 前記裏面は,他のリセスを有し; 前記バイアホールが前記他のリセスの内部で開口する; ことを特徴とする,請求項5に記載の半導体装置。
- 【請求項8】 前記他のリセスは,前記リセスと対向す
るように,前記リセス直下の前記半導体基板の裏面に形
成されることを特徴とする,請求項7に記載の半導体装
置。 - 【請求項9】 前記裏面上の前記配線構造には,インピ
ーダンス調整手段が形成されていることを特徴とする,
請求項6,7または8のいずれかに記載の半導体装置。 - 【請求項10】 前記インピーダンス調整手段は,イン
ダクタを含むことを特徴とする,請求項9に記載の半導
体装置。 - 【請求項11】 前記インピーダンス調整手段は,コン
ダクタを含むことを特徴とする,請求項9または10に
記載の半導体装置。
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