[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及采用模铸封装（mould package）等非气密性封装的半导体装置及其制造方法，特别涉及能够防止高频特性的恶化、提高耐湿性的半导体装置及其制造方法。

背景技术

使用GaAs、GaN等化合物半导体的场效应晶体管等高频半导体装置的通用化急速发展，对削减成本的要求强烈。为适应该要求，开始采用低价格的模铸封装，取代此前的完全气密性的金属封装。然而，采用模铸封装等非气密性封装时，为防止以水分为原因而发生的种种劣化，需要提高半导体装置的耐湿性。

以往，用通过等离子体CVD等形成的SiN膜等厚膜的绝缘膜以覆盖在半导体衬底的主表面上设置的电极。由此，防止水分的入侵而确保耐湿性。

然而，因为在半导体衬底和电极之间存在高介电常数的厚绝缘膜，所以电容分量增大，存在高频特性恶化的问题。此外，通过等离子体CVD等形成的绝缘膜，取决于成膜条件，可能导致水分易被吸收。而且，厚膜化时，绝缘膜微量吸收水分时的应力变化导致绝缘膜剥离，在晶体管的台阶差部分，覆盖性（coverage）、膜质恶化，易透过或吸收水分。从而，难以充分防止水分向晶体管入侵。

为防止高频特性的恶化，在半导体衬底的主表面和空隙形成膜之间形成空隙，在该空隙内包栅极电极、漏极电极，将空隙的开口部用树脂阻塞的半导体被提案建议（例如，参照专利文献1）。

专利文献

专利文献1：日本特开2009-184067号公报，特别是图30及图31。

发明内容

专利文献1中，未详细记载将空隙内的电极和空隙外部的电极垫（pad）连接的方法。用金属布线连接两者时，金属布线的一端和电极连接，金属布线的另一端从树脂露出而和电极垫连接。然而，制造过程中在热固化树脂之际，金属布线和树脂的界面容易产生间隙。从而，存在耐湿性劣化的问题。

本发明为解决上述问题而完成，其目的在于获得能够防止高频特性的恶化，提高耐湿性的半导体装置及其制造方法。

本发明涉及的半导体装置，其特征在于，具备：半导体衬底，具有主表面；电极，在所述主表面上的元件区域内设置；金属布线，设置于所述主表面上，一端和所述电极连接；电极垫，在所述主表面上的元件区域外设置，和所述金属布线分离；空隙形成膜，以在和所述主表面的一部分之间形成内包所述金属布线的一端和所述电极并具有开口部的空隙的方式在所述主表面上设置；已固化的树脂，阻塞所述开口部，覆盖所述金属布线的另一端，而不覆盖所述电极垫；拒液膜，在所述空隙的内表面设置，具有使液状状态的所述树脂的接触角比所述半导体衬底及所述空隙形成膜大的物性；以及金属膜，经由在已固化的所述树脂设置的开口，连接所述金属布线和所述电极垫。所述金属布线的另一端，不从所述树脂露出。

根据本发明，能够防止高频特性的恶化，提高耐湿性。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1涉及的半导体装置的俯视图；

图2是沿着图1的Ⅰ―Ⅰ的剖面图；

图3是沿着图1的Ⅱ―Ⅱ的剖面图；

图4是在图2的Ⅱ―Ⅱ的高度的俯视图；

图5是示出本发明的实施方式1涉及的半导体装置的制造工序的剖面图；

图6是示出本发明的实施方式1涉及的半导体装置的制造工序的剖面图；

图7是示出本发明的实施方式1涉及的半导体装置的制造工序的剖面图；

图8是示出本发明的实施方式1涉及的半导体装置的制造工序的剖面图；

图9是示出本发明的实施方式1涉及的半导体装置的制造工序的剖面图；

图10是示出本发明的实施方式1涉及的半导体装置的制造工序的剖面图；

图11是示出本发明的实施方式1涉及的半导体装置的制造工序的剖面图；

图12是示出本发明的实施方式1涉及的半导体装置的制造工序的剖面图；

图13是示出本发明的实施方式1涉及的半导体装置的制造工序的剖面图；

图14是示出比较例涉及的半导体装置的剖面图；

图15是示出本发明的实施方式1涉及的半导体装置的变形例1的剖面图；

图16是示出本发明的实施方式1涉及的半导体装置的变形例2的剖面图；

图17是示出本发明的实施方式2涉及的半导体装置的剖面图；

图18是示出本发明的实施方式3涉及的半导体装置的剖面图；

图19是示出本发明的实施方式4涉及的半导体装置的俯视图；

图20是示出本发明的实施方式4涉及的半导体装置的仰视图；