JPH01108730A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH01108730A JPH01108730A JP26607887A JP26607887A JPH01108730A JP H01108730 A JPH01108730 A JP H01108730A JP 26607887 A JP26607887 A JP 26607887A JP 26607887 A JP26607887 A JP 26607887A JP H01108730 A JPH01108730 A JP H01108730A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- via hole
- solder
- semiconductor device
- substrate
- source
- 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.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 16
- 239000010931 gold Substances 0.000 abstract description 11
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract description 4
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract description 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000005219 brazing Methods 0.000 abstract 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
- H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L24/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer 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
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
-
- 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
- H01L2924/0105—Tin [Sn]
-
- 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
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/1015—Shape
- H01L2924/10155—Shape being other than a cuboid
- H01L2924/10158—Shape being other than a cuboid at the passive surface
-
- 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]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Die Bonding (AREA)
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体装置に関し、特に、半導体装置の実装時
における損傷を未然に防止した半導体装置に関する。
における損傷を未然に防止した半導体装置に関する。
を従来の技術〕
従来の超高周波用デバイスとして、GaAs等の化合物
半導体を用いた電界効果トランジスタが使用されている
。この種の半導体装置では半導体装置の実装に際してソ
ース電極と実装基板側の接地電゛極との電気接続をワイ
ヤーボンディングによって実現すると、接地インダクタ
ンス成分が大きく高周波特性を低下させる恐れがある。
半導体を用いた電界効果トランジスタが使用されている
。この種の半導体装置では半導体装置の実装に際してソ
ース電極と実装基板側の接地電゛極との電気接続をワイ
ヤーボンディングによって実現すると、接地インダクタ
ンス成分が大きく高周波特性を低下させる恐れがある。
このため、従来、半導体装置のソース電極に対応する部
分に基板裏面側から穴(以下、「バイアホール」と称す
る)を開け、このバイアホールを介してソース電極を実
装基板側の接地電極に電気的に接続する構造を採用した
ものが多い 第3図はその一例を示し、半絶縁性のGaAs−基!I
j、1に能動層2を形成し、この上にゲート電極3、ソ
ース、ドレインの各オーミック電極4.5および、これ
らに接続するソース、ドレインの各上部電極6.7を形
成してFETを構成する。8は絶縁保護膜である。次に
この構成において、ソース上部電極6に対応する部分の
基板1の表面にバイアホール9を開口し、このバイアホ
ール9の内壁および基板lの裏面に金メツキ層10を形
成し、この金メツキ層10をソース表面電極6に電気接
続させていた。従5て、この構成によれば、基板1を実
装基板11にソルダーロー材12を用いて実装すれば、
ソース表面電極6は金メツキ層10およびソルダーロー
材12を介して実装基板11の接地電極に接続でき、接
地インダクタンスを低減して半導体装置の高周波特性を
改善できる。
分に基板裏面側から穴(以下、「バイアホール」と称す
る)を開け、このバイアホールを介してソース電極を実
装基板側の接地電極に電気的に接続する構造を採用した
ものが多い 第3図はその一例を示し、半絶縁性のGaAs−基!I
j、1に能動層2を形成し、この上にゲート電極3、ソ
ース、ドレインの各オーミック電極4.5および、これ
らに接続するソース、ドレインの各上部電極6.7を形
成してFETを構成する。8は絶縁保護膜である。次に
この構成において、ソース上部電極6に対応する部分の
基板1の表面にバイアホール9を開口し、このバイアホ
ール9の内壁および基板lの裏面に金メツキ層10を形
成し、この金メツキ層10をソース表面電極6に電気接
続させていた。従5て、この構成によれば、基板1を実
装基板11にソルダーロー材12を用いて実装すれば、
ソース表面電極6は金メツキ層10およびソルダーロー
材12を介して実装基板11の接地電極に接続でき、接
地インダクタンスを低減して半導体装置の高周波特性を
改善できる。
しかし、従来の半導体装置によれば、バイアホールの内
壁面の金めつき層が露出しているため、゛第4図に示す
ように基板1を実装基板11に実装した際、ソルダーロ
ー材12がバイアホール9の内壁面に濡れ上がる。この
ため、ソルダーの冷却固化を行うときに凝縮し、基板1
に機械的なストレスがかかり、基板の表面側の薄くなっ
た部分が破損したり、半導体装置の損傷を招くという不
都合が生じる。
壁面の金めつき層が露出しているため、゛第4図に示す
ように基板1を実装基板11に実装した際、ソルダーロ
ー材12がバイアホール9の内壁面に濡れ上がる。この
ため、ソルダーの冷却固化を行うときに凝縮し、基板1
に機械的なストレスがかかり、基板の表面側の薄くなっ
た部分が破損したり、半導体装置の損傷を招くという不
都合が生じる。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、バイアホー
ル内壁面にソルダーロー材が流出しないようにするため
、裏面導体層におけるバイアホールの周囲部分の裏面を
ソルダーロー材となじまない物質で被覆した半導体装置
を提供するものである。
ル内壁面にソルダーロー材が流出しないようにするため
、裏面導体層におけるバイアホールの周囲部分の裏面を
ソルダーロー材となじまない物質で被覆した半導体装置
を提供するものである。
即ち、本発明の半導体装置は半導体装置の表面側に形成
した電極を裏面側から形成したバイアホールを介して裏
面導体層に電気的接続してなる半導体装置おいて、前記
裏面導体層におけるバイアホールの周囲部分の裏面導体
層表面をソルダーロー材となじまない物質、例えば、T
is TiN等の金属層膜、SiO冨、SiN等の絶縁
膜で被覆した構造を有している。
した電極を裏面側から形成したバイアホールを介して裏
面導体層に電気的接続してなる半導体装置おいて、前記
裏面導体層におけるバイアホールの周囲部分の裏面導体
層表面をソルダーロー材となじまない物質、例えば、T
is TiN等の金属層膜、SiO冨、SiN等の絶縁
膜で被覆した構造を有している。
以下、本発明の半導体装置を詳細に説明する。
第1図(al〜(C)は本発明の第一の実施例を示す製
造工程図である。
造工程図である。
まず、半絶縁性GaAs基板1に能動層2を形成し1.
この上にショットキー接合のゲート電極3とオーミック
接触のソース、ドレインの各電極4.5を各々形成する
。そして、前記基板l上に前記ソース、ドレインの各オ
ーミック電極4.5に接して上部電極6.7を各々形成
し、かつ、ゲート電極3を絶縁保護膜8で被覆し、これ
によりGaAsFETを構成する(第1図(a))。
この上にショットキー接合のゲート電極3とオーミック
接触のソース、ドレインの各電極4.5を各々形成する
。そして、前記基板l上に前記ソース、ドレインの各オ
ーミック電極4.5に接して上部電極6.7を各々形成
し、かつ、ゲート電極3を絶縁保護膜8で被覆し、これ
によりGaAsFETを構成する(第1図(a))。
次に前記ソース上部電極6に対応ずや部分において、基
板1に裏面から断面テーパー状の穴を開口し、これをバ
イアホール9として構成する0次に、このバイアホール
9の内壁面および基板1の裏面に金メツキ層10を形成
する。このとき、金メツキ層10はバイアホール9内で
前記ソース上部電極6に電気接続される(第1図(b)
)。
板1に裏面から断面テーパー状の穴を開口し、これをバ
イアホール9として構成する0次に、このバイアホール
9の内壁面および基板1の裏面に金メツキ層10を形成
する。このとき、金メツキ層10はバイアホール9内で
前記ソース上部電極6に電気接続される(第1図(b)
)。
次に、バイアホール9の周囲部分の金メツキ層10表面
にTiやTiN等のソルダーロー材12になじまない金
属膜層13を設ける(第1図(C))。
にTiやTiN等のソルダーロー材12になじまない金
属膜層13を設ける(第1図(C))。
第2図は以上説明した製造工程によって製造された半導
体装置を示し、バイアホール9の周囲部分の裏面Auメ
ツキ層表面をソルダーロー材12となじまない物質13
によって被覆している。これによって、ソルダーロー材
12がバイアホール9の内面へ流出するのを防いでいる
。
体装置を示し、バイアホール9の周囲部分の裏面Auメ
ツキ層表面をソルダーロー材12となじまない物質13
によって被覆している。これによって、ソルダーロー材
12がバイアホール9の内面へ流出するのを防いでいる
。
尚、バイアホール9の周囲部分の金メツキ層10表面に
設けるソルダーロー材になじまない物質はTiやTiN
等金属層膜に限らずSiO2、SiN等の絶縁層膜でも
良い。
設けるソルダーロー材になじまない物質はTiやTiN
等金属層膜に限らずSiO2、SiN等の絶縁層膜でも
良い。
以上説明した通り、本発明の半導体装置によれば、実装
基板にソルダーロー材を用いて基板1を接着してもバイ
アホール内面はソルダーロー材となじまない金属膜層や
絶縁膜層のソルダーロー材に対するストッパー効果によ
ってソルダーロー材の這い上がりがおきないため、ソル
ダーロー材の冷却、固化時の機械的ストレスがバイアホ
ール内面上部の薄膜化した基板部分に直接かからなくな
り、破損が生じることはない。これにより半導体基板の
実装時における損傷を未然に防止できる。
基板にソルダーロー材を用いて基板1を接着してもバイ
アホール内面はソルダーロー材となじまない金属膜層や
絶縁膜層のソルダーロー材に対するストッパー効果によ
ってソルダーロー材の這い上がりがおきないため、ソル
ダーロー材の冷却、固化時の機械的ストレスがバイアホ
ール内面上部の薄膜化した基板部分に直接かからなくな
り、破損が生じることはない。これにより半導体基板の
実装時における損傷を未然に防止できる。
第1図(a)〜(0)は本発明の半導体装置の製造方法
の一実施例を工程順に示した断面図、第2図は本発明の
半導体装置の実装状態の断面図、第3図および第4図は
従来の半導体装置を示す断面図。 符号の説明 1−・・−・−・−半絶縁性GaAs基板2・−・・・
−−−−−一能動N 3−・−・−・−ゲート電
極4−・・−・・−ソースオーミック電極5・−−−−
−・−ニドレインオーミック電極6−・−・・−・−・
・ソース上部電極7−・−・・−・・・−ドレイン上部
電極8−−−−−−−−・・−絶縁性保護膜9−・−−
−−−・−バイアホール部 10−・−・・−・・−金メツキ層 11−・−−−
−−・・・−実装側基板12−・・−・−・−ソルダー
ロー材
の一実施例を工程順に示した断面図、第2図は本発明の
半導体装置の実装状態の断面図、第3図および第4図は
従来の半導体装置を示す断面図。 符号の説明 1−・・−・−・−半絶縁性GaAs基板2・−・・・
−−−−−一能動N 3−・−・−・−ゲート電
極4−・・−・・−ソースオーミック電極5・−−−−
−・−ニドレインオーミック電極6−・−・・−・−・
・ソース上部電極7−・−・・−・・・−ドレイン上部
電極8−−−−−−−−・・−絶縁性保護膜9−・−−
−−−・−バイアホール部 10−・−・・−・・−金メツキ層 11−・−−−
−−・・・−実装側基板12−・・−・−・−ソルダー
ロー材
Claims (3)
- (1)半導体装置の表面側に形成した電極を裏面側から
形成したバイアホールを介して裏面導体層に電気的接続
してなる半導体装置において、 前記裏面導体層におけるバイアホールの周 囲部分の裏面導体層表面をソルダーロー材となじまない
物質で被覆したことを特徴とする半導体装置。 - (2)前記ソルダーロー材となじまない物質はTi、T
iN等の金属層膜である特許請求の範囲第1項記載の半
導体装置。 - (3)前記ソルダーロー材となじまない物質はSiO_
2、SiN等の絶縁層膜である特許請求の範囲第1項記
載の半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26607887A JPH01108730A (ja) | 1987-10-21 | 1987-10-21 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26607887A JPH01108730A (ja) | 1987-10-21 | 1987-10-21 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01108730A true JPH01108730A (ja) | 1989-04-26 |
Family
ID=17426042
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26607887A Pending JPH01108730A (ja) | 1987-10-21 | 1987-10-21 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01108730A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02162735A (ja) * | 1988-12-15 | 1990-06-22 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
JPH04211137A (ja) * | 1990-01-10 | 1992-08-03 | Hughes Aircraft Co | 集積回路はんだダイ結合構造および方法 |
JP2009212103A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-17 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
-
1987
- 1987-10-21 JP JP26607887A patent/JPH01108730A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02162735A (ja) * | 1988-12-15 | 1990-06-22 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
JPH04211137A (ja) * | 1990-01-10 | 1992-08-03 | Hughes Aircraft Co | 集積回路はんだダイ結合構造および方法 |
JP2009212103A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-17 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6664624B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP3559432B2 (ja) | 半導体メタリゼイションシステムを形成する方法およびその構造 | |
JP2008518445A (ja) | 炭化ケイ素デバイス用のはんだ付け可能上部金属 | |
US20130140701A1 (en) | Solderable Contact and Passivation for Semiconductor Dies | |
US7368380B2 (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
JPH01108730A (ja) | 半導体装置 | |
JP2703908B2 (ja) | 化合物半導体装置 | |
JPS62128179A (ja) | 半導体装置 | |
JP7095844B2 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
GB1196834A (en) | Improvement of Electrode Structure in a Semiconductor Device. | |
JPH0521474A (ja) | 半導体装置 | |
JPS62291129A (ja) | 半導体装置 | |
JPH0394451A (ja) | 半導体装置の配線構造 | |
JPH0526738Y2 (ja) | ||
JP3518092B2 (ja) | 配線構造 | |
JPS63318145A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH01149461A (ja) | 半導体装置 | |
JP2789484B2 (ja) | 半導体装置 | |
JPS5994866A (ja) | シヨツトキ接合を有する半導体装置 | |
JPS5856473A (ja) | 電界効果トランジスタの製造方法 | |
JPH11150208A (ja) | 半導体素子の実装方法 | |
JPS6049675A (ja) | 半導体装置 | |
JPH04116862A (ja) | 半導体装置 | |
JPH07142626A (ja) | 半導体装置 | |
JPS59124750A (ja) | 半導体装置 |