JPS607182A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPS607182A
JPS607182A JP58114554A JP11455483A JPS607182A JP S607182 A JPS607182 A JP S607182A JP 58114554 A JP58114554 A JP 58114554A JP 11455483 A JP11455483 A JP 11455483A JP S607182 A JPS607182 A JP S607182A
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JP
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metal layer
substrate
groove
mask
semiconductor device
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JP58114554A
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English (en)
Inventor
Masahiro Kuroda
黒田 正広
Hiromichi Kuroda
博道 黒田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/80Field effect transistors with field effect produced by a PN or other rectifying junction gate, i.e. potential-jump barrier

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、半導体基板に放熱体金属を一体化形成させる
、いわゆるPH8(Plated Heat 5ink
 )構造の高周波半導体装置の製造方法に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
近年、高周波半導体装置の高出力化は目覚ましく、代表
的な装置であるGaAaFET (電界効果トランジス
タ)においても、ダート幅の増大・オーミック抵抗の低
減等の能動領域改良による高出力化のみでなく、熱抵抗
の低減による高出力化を図ったフリッゾチップ構造、 
Pus構造が適用されるようになった。フリッグチッf
構造は、半導体基板の能動層側をヒートシンクにマウン
トするアップサイドダウン形であるのに対して、PH8
構造は半導体基板の裏面側をヒートシンクにマウントす
るアップサイドアップ形である。半導体装置の発熱部が
チャンネル領域である点を考慮すれば、チャンネル領域
直下を直接ヒートシンクにマウントできるPH8構造が
FETの低熱抵抗化に最適と考えられている。
従来方法によるPH8溝造GaA s FETの製造方
法を第1図のフローチャートで説明する。酸化膜デポジ
ション・真空蒸着・イオンインプラ・リフトオフ法等の
従来技術を用いて表面側電極配線1まで形成し終ったG
aAs基板2の能動層側を支持台4に可溶性樹脂3を用
いて固定し、もう一方の底面側からラッピング、ケミカ
ルポリッシュ、ケミカルエツチングによp GaAs基
板2を例えば30μmの厚さにまで薄層化する。(第1
図(a))。次いで能動層側のパターンに合わせて、素
子分離領域として溝10を選択エツチングによシ形成す
る(第1図(b))。その後全面に、例えばチタン(1
00OX ) 、金(1μm)の真空蒸着111層膜5
及び金の30μmの厚メツキ膜6によりPH8を形成す
る(第1図(C))。さらにPH8の素子分離領域を選
択エツチングして各チップに分離しく第1図(d))、
このチップを支持台4から洗浄分離させて完成する(第
1図(e))。
しかしながら、上記の方法では、素子分離領域を選択エ
ツチングする際(第1図(b))の写真蝕刻時、通常の
片面マスク合わせ装置では表裏のマスク合わせができな
いため、両面マスク合わせ装置とか赤外マスク合わせ装
置といった特殊な装置を用いる必要があること、及びP
H8を選択エツチングする際(第1図(d))、素子分
離領域の凹部のため写真蝕刻プロセスが非常に難しくな
ることの欠点があった。PH8を形成する際(第1図(
C))、選択的にメッキをする方法も考えられるが、こ
の場合も素子分離領域の凹部のため写真蝕刻プロセスが
難しい。
以上の欠点の他に、素子分離領域の四部形状がPH8形
状にも残り、PH8側面の形状が平坦でなく(第1図(
e))、このだめアセンブリ時のハンドリング性の悪化
による歩留シ低下、マウント性の悪化による熱抵抗の増
大等の欠点があシ、本来のPH8構造による低熱抵抗化
という目的が図れなくなるという問題が生じる。このP
H8側面の形状を平坦にするには、(第1図(d))に
おいてPH8の選択エツチングの際、素子分離領域近傍
すべてをエツチングすればよいが、このようにすると、
PH8のサイズよシもGaAs基板サイズの方が犬きく
なシ、チップをハンドリングする際、30μmの厚みの
GaAs片をつかむことになりチップを破壊してしまう
という欠点が生じる。
〔発明の目的〕
本発明は上記の欠点を除去するもので、製造と取扱いが
容易でかつ熱抵抗の低いPH8構造半導体装置の製造方
法を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
能動層に対応する電極配線を囲むように前記半導体基板
の表面に溝を形成し、少くともこの溝を含めた表面に選
択的に第1の金属層を形成した後、裏面よシ前記半導体
基板の厚さを減じて前記第1の金属層を露出させ、裏面
全面に第2の金属j−を形成し、さらにこの第2の金属
層上に前記第1及び第2の金属層領域に比較して厚い放
熱体金属層を選択的に形成し、この放熱体金属層をマス
クにしてこの放熱体金属層間の前記第2の金属層、第1
の金属層を選択的に除去し複数のチップに分離する半導
体装置の製造方法である。
〔発明の実施例〕
以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
即ち、GaAsFETの製造を例にして、第2図のフロ
ーチャートに従って本発明の方法を詳細に述べる。厚さ
300μmのGaAs基板2の表面に、酸化膜デポジシ
ョン・真空蒸着・イオンインプラ・リフトオフ法等によ
シソース・ドレイン・チャンネル領域、及びソース・ド
レイン・ダート電極と各・臂ッドの電極配線1を形成し
、さらに電極配線1部分を写真蝕刻法にょシレジストで
マスキングをした後、ブレードによる機械切断あるいは
硫酸系エツチングによシ、素子分離領域として、例えば
幅60μm、深さ30μmの溝10を形成する(第2図
(a))。この溝10は後工程での基板薄膜化の際の膜
厚の目やすとして、さらに、選択厚メツキ膜形成の際の
パターニングの基準として用いるもので、溝の形状と深
さは最終チップ形状に合わせて変える必要がある。
次に、前記溝10及び溝の周辺に、例えばチタン100
0 X 、金1μmを、写真蝕刻法及び真空蒸着によシ
選択的に形成し第1の金属層7とする(第2図(b))
。さらに、基板2の裏側が上になるように可溶性樹脂3
で支持台4に固定する。
続いて、ラッピング、ケミカルポリッシュ及びエツチン
グによシ、前記溝1θ上の第1の金属層7が露出する3
0μmの厚みまで基板2を薄膜化する(第2図(C))
。この第1の金属層7は、第2図(C)で明らかなよう
に、可溶性樹脂3をカバーしており、基板薄膜化の際の
可溶性樹脂3の空気だ壕りを通してのエツチング液進入
の防止、及び第2の金属層蒸着の際の可溶性樹脂3から
のガス及びよごれ発生防止の役目をする。
薄膜化の最終工程がエツチングであること、及び露出面
に金属・GaAs境界があるだめ、この境界は電池効果
と思われるが、エツチングが速く進み深さ数μmの凹部
ができる。この凹部は写真蝕刻時のマーカとなる。
従来方法においては、溝部による30μmの深い凹凸が
出来ているのに対して、本発明においては、このような
深い凹凸はなく、わずか数μmのマーカ用凹部のみとな
シ、基板の平坦性が確保され、後工程での写真蝕刻が非
常に容易になる。さらに、薄膜化した基板表面に、例え
ばチタン(100OX )、金(5000X )の真空
蒸着を全面に行なって第2の金属層8とした後、写真蝕
刻法と電気メッキによシ選択金メッキ層9を厚さ30μ
m形成する(第2図(d))。この場合、写真蝕刻時レ
ジストのパターンは溝10の幅よシも少し小さ目に設定
し、選択メッキ層9が島状基板よシ大きくなるようにし
てチップのハンドリングをしやすくする。最後に、例え
ばイオンミーリング法によシ選択メッキ層間のギャップ
直下の第2及び第1の金属層8,7を選択メッキ層9を
マスクにしてエツチングして各チップを分離し、さらに
、溶剤によシ洗浄することで支持台4からチップを分離
させてチップ(第2図(e))を得る。第2図(e)よ
シ、選択メッキ層9は側面、底面共に平坦で、ノ・ンド
リング及びマウントしやすい形になっている。従来方法
においては、金の厚メッキは、これをエツチングする必
要があシ、あまシ厚く形成するのが難しいが、本発明に
よれば、選択メッキを行なっているため、選択メッキ時
のレジストパターンの幅を選択メッキ厚の約2倍に設、
定すれば任意の厚みに形成することができる。
次に、第3図に従って応用例を説明する。即ち、GaA
3基板2に、前記実施例と同様にして、溝1o、第1の
金属層7を形成しく第3図(a)。
(b) ) 、その後、薄膜化したのち、第1の金属層
7の領域を基準にして基板の選択的位置に配線電極1に
まで達する細大11を形成する(第3図(C))。例え
ば直径20μmのレジストパターンで30μmの深さの
穴を開け、配線電極を露出さ9− すと最終的に直径50μmの細穴が形成される。
続いて第2の金属層8及び選択厚メッキ層9を前記実施
例と同様に形成しく第3図(d))、最後に、例えばイ
オンミーリング法によシ選択メッキ層間のギャップ直下
の第2及び第1の金属層8.7を選択メッキ層9をマス
クにしてエツチングして各チラノを分離し、さらに溶剤
によシ洗浄することで支持台4からチップを分離させて
チップ(第3図(e))が得られる。この方法によれば
、特定の配線電極、例えばソースを基板側に接地するこ
とが、簡単なマスク合わせて精度よく行なうことができ
、非常に効果がある。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、従来、両面マスク合
わせ装置や赤外マスク合わせ装置といった特殊な装置を
必要としていたのに対し、一般ゾレナ半導体用設備で製
造可能となること、工程途中での写真蝕刻時、基板表面
の平坦性が保たれているため写真蝕刻が容易になること
、及びチップのPI(S表面及び側面が平坦に形成でき
るようになシ、ハンドリング性・マウント性が向上する
こと等の利点が得られる。この結果、歩留シの良い低熱
抵抗GaAsFETを得ることができ、大幅な高出力化
を図ることができる。
以上、本発明の詳細において、GaAaFETの製造方
法について説明したが、これに限定されるものではなく
、プレナ購造のアップサイドアップ形半導体装置におい
ては、本発明によるPH8構造の製法が適用でき、同様
な効果が得られるのは明らかである。また、本発明の詳
細において、第1.第2の金属層はチタン、金の2重層
を用いたが、これに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のPH8形GaAsFETの製造方法フロ
ーチャートを示す断面図、第2図は本発明の一実施例の
フローチャートを示す断面図、第3図は本発明の他の実
施例のフローチャートを示す断面図である。 1・・・電極配線、2・・・GaAs基板、3・・・可
溶性樹脂、4・・・支持台、5・・・真空蒸着積層膜、
6・・・厚メツキ膜、7・・・第1金属層、8・・・第
2金属層、9・・・選択厚メッキ層、1o・・・溝、1
1・・・細大。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦リ −Oψ 1) ^ −ノ 20

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)能動層に対応する電極配線を形成した半導体基板
    の裏面に放熱体金属を一体化形成してなる半導体装置の
    製造方法において、前記電極配線を囲むように前記半導
    体基板の表面に溝を形成し、少くともこの溝を含めた表
    面に選択的に第1の金属層を形成した後、裏面よシ前記
    半導体基板の厚さを減じて前記第1の金属層を露出させ
    、裏面全面に第2の金属層を形成し、さらにこの第2の
    金属層上に前記第1及び第2の金属層領域に比較して厚
    い放熱体金属層を選択的に形成し、この放熱体金属層を
    マスクにしてこの放熱体金属層間の前記第2の金属層、
    第1の金属層を選択的に除去し複数のチップに分離する
    ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. (2)前記第1の金属層を露出させた後、裏面の選択的
    位置に前記電極配線に達する細大を形1− 成する工程を加え、その後に第2の金属層を形成するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体装置
    の製造方法。
JP58114554A 1983-06-25 1983-06-25 半導体装置の製造方法 Pending JPS607182A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6482553A (en) * 1987-09-24 1989-03-28 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device
JPH05211176A (ja) * 1992-01-22 1993-08-20 Nec Corp 電界効果トランジスタおよびその製造方法
JP2009099954A (ja) * 2007-09-04 2009-05-07 Infineon Technologies Ag 半導体基板分割方法および半導体回路構造製造方法

Cited By (3)

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JPS6482553A (en) * 1987-09-24 1989-03-28 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device
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