(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面側に、段差面と、前記段差面の下縁に連なる第１平坦面と、前記段差面の上縁に連なる第２平坦面とを含む階段状構造と、上記第２平坦面から上記段差面の上縁を越えて側方へ突起したひさし要素を有する半導体基板上に、所定の粘性を有し所定の有機絶縁体に変化すべき前駆体を塗布する工程と、
上記前駆体を硬化して上記有機絶縁体に変化させる工程と、
反応性イオンエッチングを行って、上記有機絶縁体のうち上記第１および第２平坦面上に存する部分を除去する一方、上記有機絶縁体のうち上記ひさし要素の下部に、上記段差面を覆う上記前駆体を残したサイドウォールを形成する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】
表面側に、段差面と、前記段差面の下縁に連なる第１平坦面と、前記段差面の上縁に連なる第２平坦面とを含む階段状構造と、上記第２平坦面から上記段差面の上縁を越えて側方へ突起したひさし要素を有する半導体基板上に、所定の粘性を有し所定の有機絶縁体に変化すべき前駆体を塗布する工程と、
反応性イオンエッチングを行って、上記前駆体のうち上記第１および第２平坦面上に存する部分を除去する一方、上記有機絶縁体のうち上記ひさし要素の下部に、上記段差面を覆う上記前駆体を残したサイドウォールを形成する工程と、
上記サイドウォールをなす前駆体を硬化して上記有機絶縁体に変化させる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３】
表面側に、段差面と、前記段差面の下縁に連なる第１平坦面と、前記段差面の上縁に連なる第２平坦面とを含む階段状構造と、上記第２平坦面から上記段差面の上縁を越えて側方へ突起したひさし要素を有する半導体基板上に、所定の粘性を有し所定の有機絶縁体に変化すべき前駆体を塗布する工程と、
溶剤による溶解を行って、上記前駆体のうち上記第１および第２平坦面上に存する部分を除去する一方、上記有機絶縁体のうち上記ひさし要素の下部に、上記段差面を覆う上記前駆体を残したサイドウォールを形成する工程と、
上記サイドウォールをなす前駆体を硬化して上記有機絶縁体に変化させる工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は半導体装置の製造方法に関し、より詳しくは、階段状構造の要素である段差面を有機絶縁体で被覆する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子は、その表面を保護（パッシベーション）して信頼性を高めるために、有機絶縁体で被覆されることが多い。例えば図９に示すヘテロ接合バイポーラトランジスタは、表面側（図９において上面側を指す。）が有機絶縁体５０８で被覆されている（特開平１１−１８６２７８号公報）。具体的には、半導体基板５０１上にエピタキシャル成長されたサブコレクタ層５０２、コレクタ／ベース層（コレクタ層を下側、ベース層を上側に含む）５０３、エミッタ層５０４が下層ほど広いパターンを有するようにエッチングされて、階段状の断面をもつメサ構造が形成されている。エミッタ層５０４、コレクタ／ベース層５０３、サブコレクタ層５０２の表面には、それぞれエミッタオーミック電極５０５、ベースオーミック電極５０６、コレクタオーミック電極５０７が形成されている。同公報によれば、このウエハ上に全面に、有機絶縁体に変化すべき前駆体としてサイクロテン樹脂（商品名）を、この前駆体の表面側が平坦になるようにメサ段差に比して十分厚く塗布（スピンコーティング）している。続いて、２５０℃の熱処理を行ってその前駆体を硬化して、目的の有機絶縁体５０８に変化させている。その後、有機絶縁体５０８の表面上に全面に酸化珪素からなる絶縁膜５０９を形成し、反応性イオンエッチングを行ってコンタクトホールを形成し、下部の電極５０５、５０６、５０７に達する配線５１０を形成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、有機絶縁体５０８は、半導体表面に成膜される際、つまり前駆体が硬化される時、それ自体でストレスを持つ場合が多い。また、有機絶縁体５０８は、半導体５０１，５０２，５０３，５０４や半導体表面に形成される無機絶縁膜５０９、金属５１０との間で熱膨張率が異なるため、引き続いて行われるプロセスで、熱膨張によるストレスを持つ場合がある。
【０００４】
そのため、上述のようにウエハ上に全面に有機絶縁体５０８を厚く形成した場合、ウエハプロセス中にウエハが反って、パターン形成等が正確に行えなかったり、部分的にストレスが集中して有機絶縁体５０８等が割れるという問題が生じる。また、ウエハプロセス終了後にウエハがスクライブライン部で素子毎に分離されると、分離された個々の素子（チップ）が反って、後に続く実装工程が行えない、あるいは実装時の歩留りを低下させるという問題が生じる。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、半導体装置の信頼性を高められる上、有機絶縁体に起因した反りを抑制してウエハプロセス中やウエハプロセス終了後の問題を解消できる半導体装置の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の半導体装置の製造方法は、表面側に、段差面と、前記段差面の下縁に連なる第１平坦面と、前記段差面の上縁に連なる第２平坦面とを含む階段状構造と、上記第２平坦面から上記段差面の上縁を越えて側方へ突起したひさし要素を有する半導体基板上に、所定の粘性を有し所定の有機絶縁体に変化すべき前駆体を塗布する工程と、上記前駆体を硬化して上記有機絶縁体に変化させる工程と、反応性イオンエッチングを行って、上記有機絶縁体のうち上記第１および第２平坦面上に存する部分を除去する一方、上記有機絶縁体のうち上記ひさし要素の下部に、上記段差面を覆う上記前駆体を残したサイドウォールを形成する工程とを含むことを特徴とする。
【０００７】
この発明の半導体装置の製造方法によれば、階段状構造の要素である段差面が有機絶縁体からなるサイドウォールで覆われた状態となるので、作製された半導体装置の信頼性が高まる。しかも、段差面の下縁、上縁に連なる第１、第２平坦面上では上記ひさし要素の直下の部分以外には実質的に有機絶縁体が存在しない状態となるので、有機絶縁体に起因した反りを抑制できる。したがって、ウエハプロセス中やウエハプロセス終了後に問題が生じない。つまり、平面方向のストレスがないので、プロセス中にウエハの反りが生じたり、有機絶縁体その他の部分に割れが生じたり、スクライブライン部で素子（チップ）毎に分離した際にも素子に反りが生じたりすることがない。したがって、歩留りを向上でき、製造コストを低減できる。しかも、この半導体装置の製造方法では、上記前駆体を塗布したとき、その前駆体の表面張力のお蔭で、上記ひさし要素、段差面および第１平坦面で囲まれた空間に上記前駆体が溜まる。この結果、上記サイドウォールが上記ひさし要素の突起量に応じて厚く形成される。したがって、半導体装置の信頼性がさらに高まる。
【０００８】
また、別の局面では、この発明の半導体装置の製造方法は、表面側に、段差面と、前記段差面の下縁に連なる第１平坦面と、前記段差面の上縁に連なる第２平坦面とを含む階段状構造と、上記第２平坦面から上記段差面の上縁を越えて側方へ突起したひさし要素を有する半導体基板上に、所定の粘性を有し所定の有機絶縁体に変化すべき前駆体を塗布する工程と、反応性イオンエッチングを行って、上記前駆体のうち上記第１および第２平坦面上に存する部分を除去する一方、上記有機絶縁体のうち上記ひさし要素の下部に、上記段差面を覆う上記前駆体を残したサイドウォールを形成する工程と、上記サイドウォールをなす前駆体を硬化して上記有機絶縁体に変化させる工程とを含むことを特徴とする。
【０００９】
この発明の半導体装置の製造方法によれば、階段状構造の要素である段差面が有機絶縁体からなるサイドウォールで覆われた状態となるので、作製された半導体装置の信頼性が高まる。しかも、段差面の下縁、上縁に連なる第１、第２平坦面上では上記ひさし要素の直下の部分以外には実質的に有機絶縁体が存在しない状態となるので、有機絶縁体に起因した反りを抑制できる。したがって、ウエハプロセス中やウエハプロセス終了後に問題が生じない。しかも、この製造方法では前駆体を完全に硬化する前に反応性イオンエッチングを行っているので、前駆体を完全に硬化した後に反応性イオンエッチングを行う場合に比して、前駆体をエッチングする速度を大きくすることができる。したがって、下地の基板、あるいは配線材料等とのエッチング速度比を相対的に大きくすることができる。この結果、エッチング条件、エッチング時間を調整することによって、下地への損傷を小さく抑えることができる。したがって、歩留りを向上でき、製造コストを低減できる。しかも、この半導体装置の製造方法では、上記前駆体を塗布したとき、その前駆体の表面張力のお蔭で、上記ひさし要素、段差面および第１平坦面で囲まれた空間に上記前駆体が溜まる。この結果、上記サイドウォールが上記ひさし要素の突起量に応じて厚く形成される。したがって、半導体装置の信頼性がさらに高まる。
【００１０】
また、別の局面では、この発明の半導体装置の製造方法は、表面側に、段差面と、前記段差面の下縁に連なる第１平坦面と、前記段差面の上縁に連なる第２平坦面とを含む階段状構造と、上記第２平坦面から上記段差面の上縁を越えて側方へ突起したひさし要素を有する半導体基板上に、所定の粘性を有し所定の有機絶縁体に変化すべき前駆体を塗布する工程と、溶剤による溶解を行って、上記前駆体のうち上記第１および第２平坦面上に存する部分を除去する一方、上記有機絶縁体のうち上記ひさし要素の下部に、上記段差面を覆う上記前駆体を残したサイドウォールを形成する工程と、上記サイドウォールをなす前駆体を硬化して上記有機絶縁体に変化させる工程とを含むことを特徴とする。
【００１１】
この発明の半導体装置の製造方法によれば、階段状構造の要素である段差面が有機絶縁体からなるサイドウォールで覆われた状態となるので、作製された半導体装置の信頼性が高まる。しかも、段差面の下縁、上縁に連なる第１、第２平坦面上では上記ひさし要素の直下の部分以外には実質的に有機絶縁体が存在しない状態となるので、有機絶縁体に起因した反りを抑制できる。したがって、ウエハプロセス中やウエハプロセス終了後に問題が生じない。しかも、この製造方法では、前駆体を溶剤で溶解しているので、反応性イオンエッチングを行う場合に比して、下地への損傷を小さく抑えることができる。また、反応性イオンエッチングを行った場合は前駆体（有機絶縁体）自身もその表面が変質して、導電性や誘電率などの電気的特性が劣化するおそれがある。これに対して、この製造方法では、前駆体を溶剤で溶解しているので、反応性イオンエッチングを行う場合に比して、前駆体（有機絶縁体）の電気的特性の劣化を抑えることができる。したがって、歩留りを向上でき、製造コストを低減できる。しかも、この半導体装置の製造方法では、上記前駆体を塗布したとき、その前駆体の表面張力のお蔭で、上記ひさし要素、段差面および第１平坦面で囲まれた空間に上記前駆体が溜まる。この結果、上記サイドウォールが上記ひさし要素の突起量に応じて厚く形成される。したがって、半導体装置の信頼性がさらに高まる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を詳細に説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
本実施の形態では、メサ構造を有するショットキーダイオードの段差面を有機絶縁体からなるサイドウォールで被覆する例について説明する。
【００１４】
ｉ）  まず図１（ａ）に示すように、半絶縁性基板１０１上に、高不純物濃度のオーミック接合形成用半導体層１０２と低不純物濃度のショットキー接合形成用半導体層１０３とを階段状に有する２段のメサ構造を形成し、オーミック接合形成用半導体層１０２上の所定の位置に所定の厚さのオーミック電極１０４を形成する。
【００１５】
詳しくは、本工程では、基板１０１上の全域に、オーミック接合形成用半導体層１０２とショットキー接合形成用半導体層１０３をエピタキシャル成長によりこの順に形成する。この上に、窒化珪素からなる無機絶縁膜をマスクとして形成し、公知の手法によりエピタキシャル層をエッチングする工程を２回行って、上層１０３よりも下層１０２の方が広くなるようにパターン加工する。これにより、半導体層１０３の平坦面１０３ａ、半導体層１０３の段差面１１１、半導体層１０２の平坦面１０２ａ、半導体層１０２の段差面１０７、基板１０１の平坦面１０１ａがなす上記２段のメサ構造を形成する。このとき、オーミック接合形成用半導体層１０２をエッチングするためのマスクとして用いた無機絶縁膜１０５を残し、この無機絶縁膜１０５のうちオーミック接合形成用半導体層１０２の平坦面１０２ａ上に相当する位置に開口１５０を形成する。この上に、オーミック電極材料を所定の厚さに蒸着し、パターン加工および熱処理を行って、下地のオーミック接合形成用半導体層１０２とオーミック接触するオーミック電極１０４を形成する。
【００１６】
この例では、無機絶縁膜１０５を、半導体層１０２の平坦面１０２ａから段差面１０７の上縁を越えて側方へ突起したひさし要素１１４を形成するように残している。
【００１７】
また、この例では、オーミック電極１０４の側面と半導体層１０３の段差面１１１との間の距離１１５（図１（ｂ）参照）を比較的短く設定するとともに、半導体層１０３の平坦面１０３ａに対するオーミック電極１０４の平坦面１０４ａの高さ１１６（図１（ｂ）参照）を高く設定している。
【００１８】
ii）  次に図１（ｂ）に示すように、基板１０１上の全域に、所定の有機絶縁体に変化すべき前駆体１０６をスピンコーティング法によって膜状に塗布する。
【００１９】
詳しくは、本工程では、前駆体１０６を、粘度が低くなるよう溶媒で適度に薄めておくことによって、基板１０１、半導体層１０２，１０３、電極１０４の平坦面１０１ａ，１０２ａ，１０３ａ，１０４ａ上では薄くなる一方、半導体層１０２，１０３の段差面１０７，１１１や電極１０４の側面１４０，１４１の上部から下部にかけてそれぞれ次第に厚くなるように塗布する。本例では、前駆体１０６として、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ：benzocyclobutene）基含有化合物として市販されているサイクロテン（商品名、ダウケミカル社製）を用いた。それを約５％の溶液とし、基板１０１上の平坦面１０１ａ上で、約０．１μｍの膜厚となるようスピンコーティングの条件を設定した。
【００２０】
この例では、無機絶縁膜１０５を、半導体層１０２の平坦面１０２ａから段差面１０７の上縁を越えて側方へ突起したひさし要素１１４を形成するように残しているので、前駆体１０６を塗布したとき、その前駆体の表面張力のお蔭で、ひさし要素１１４、段差面１０７および基板１０１の平坦面１０１ａで囲まれた空間に前駆体１０６が厚く溜まる。したがって、半導体層１０２の段差面１０７を前駆体１０６で確実に覆うことができる。
【００２１】
また、既述のように、オーミック電極１０４の側面１４０と半導体層１０３の段差面１１１との間の距離１１５を短く設定する一方、半導体層１０３の平坦面１０３ａに対するオーミック電極１０４の平坦面１０４ａの高さ１１６を高く設定しているので、電極１０４の側面１４０と半導体層１０３の段差面１１１を覆う前駆体１０６が共通に重なっている。したがって、半導体層１０３の段差面１１１、特にその段差面の上部を、前駆体１０６で確実に覆うことができる。
【００２２】
iii）  次に、２５０℃で熱処理を行って、前駆体１０６を完全に硬化して有機絶縁体に変化させる。この後、六フッ化硫黄（ＳＦ６）と酸素（Ｏ２）の混合ガスを用いて異方性の反応性イオンエッチングを行う。このとき、エッチング条件、エッチング時間を調整することによって、図１（ｃ）に示すように、有機絶縁体１０６のうち基板１０１、半導体層１０２，１０３、電極１０４の平坦面上に存する部分を除去する一方、有機絶縁体１０６のうち半導体層１０２の段差面１０７、半導体層１０３の段差面１１１、電極１０４の側面１４０，１４１を覆う部分を残す。これにより、半導体層１０２の段差面１０７、電極１０４の側面１４０，１４１にそれぞれ自己整合的に有機絶縁体からなるサイドウォール１０８，１０９，１１０を形成する。このとき、半導体層１０３の段差面１１１は、電極１０４の側面１４０と共通にサイドウォール１０９によって覆われる。
【００２３】
ここで、有機絶縁体１０６がエッチングで除去される領域を無機絶縁膜１０５が覆っているので、反応性イオンエッチングによる下地の半導体活性層（オーミック接合形成用半導体層１０２，１０３）に対する損傷を防止することができる。また、反応性イオンエッチングによるエッチング時間を必要最小限に短く設定することによって、基板１０１への損傷を少なくすることができる。
【００２４】
iv）  最後に、図２（ａ）に示すように、基板１０１上の全域に、窒化珪素からなる無機絶縁膜１１２を形成し、この無機絶縁膜１１２のうちショットキー接合形成用半導体層１０３の平坦面１０３ａ上に相当する位置に開口１５１を形成する。この上に、ショットキー電極材料を所定の厚さに蒸着し、パターン加工および熱処理を行って、所定の厚さを有し下地のショットキー接合形成用半導体層１０３とショットキー接触するショットキー電極１１３を形成する。
【００２５】
このようにして作製されたショットキーダイオードでは、半導体層１０２の段差面１０７、半導体層１０３の段差面１１１がそれぞれ有機絶縁体からなるサイドウォール１０８，１０９で覆われているので、信頼性が高まる。しかも、基板１０１や半導体層１０２，１０３の平坦面１０１ａ，１０２ａ，１０３ａ上では上記ひさし要素１１４の直下の部分以外には実質的に有機絶縁体が存在しないので、有機絶縁体に起因した反りを抑制できる。したがって、ウエハプロセス中やウエハプロセス終了後に問題が生じない。つまり、平面方向のストレスがないので、プロセス中にウエハの反りが生じたり、有機絶縁体その他の部分に割れが生じたり、スクライブライン部で素子（チップ）毎に分離した際にも素子に反りが生じたりすることがない。
【００２６】
なお、半導体層１０３の段差面１１１は有機絶縁体によって被覆される前に窒化珪素からなる無機絶縁膜１０５で覆われているが、無機絶縁膜１０５は段差面では膜質が疎になりやすいため、無機絶縁膜１０５だけでは素子の耐水性を向上させることができない場合が多い。したがって、本実施形態のように半導体層１０３の段差面１１１を有機絶縁体で被覆することは、素子の信頼性向上に有効となる。
【００２７】
作製されたショットキーダイオードの平面的パターンレイアウトは、図２（ｂ）に示すようになっている（なお、上述の図２（ａ）は図２（ｂ）における線１１７での断面に相当する。）。この図２（ｂ）から分かるように、ショットキー接合形成用半導体層１０３とオーミック接合形成用半導体層１０２のパターンはそれぞれ矩形状になっている。そして、無機絶縁膜１０５のひさし要素１１４は、半導体層１０３の段差面１１１の全周にわたって設けられている。したがって、前駆体１０６を塗布したとき、その前駆体の表面張力のお蔭で、半導体層１０３の段差面１１１が全周にわたって前駆体１０６で厚く覆われる。したがって、半導体層１０３の段差面１１１の全周にわたってサイドウォール１０８が厚く形成されて、素子の信頼性を確実に高めることができる。なお、図２（ｂ）では、サイドウォール１０８のうちひさし要素１１４の直下に存在する部分は描かれず、ひさし要素１１４から側方へはみ出した部分１０８ａのみが斜線で表されている。
【００２８】
また、オーミック電極１０４のパターンは、矩形状パターンの半導体層１０３を一定間隔で囲むようにロの字形に設定されている。したがって、半導体層１０３の段差面１１１の全周をサイドウォール１０９で確実に覆うことができ、素子の信頼性を確実に高めることができる。
【００２９】
さらに、上述の製造方法によれば、半導体層１０２の段差面１０７、半導体層１０３の段差面１１１にサイドウォール１０８，１０９がそれぞれ自己整合的に形成されるので、サイドウォールが均一な幅に仕上がる。したがって、有機絶縁体からなるサイドウォール１０８，１０９の強度を大きく、安定したものにできる。
【００３０】
本実施の形態では、有機絶縁体からなるサイドウォールでショットキーダイオードのメサ構造の段差面を保護するものとしたが、当然ながらこれに限定されるものではない。本発明は、様々な種類の半導体素子の段差面の保護に適用することができる。
【００３１】
たとえば、本実施の形態の有機絶縁体からなるサイドウォールを段差面に沿って形成して段差面を保護する構成、あるいは、半導体段差の上部にひさし状の突起を利用してより確実に保護を行う構成は、上記のショットキー接合形成用半導体層からなるメサ構造の半導体段差に対して行うことも可能であるし、ヘテロ接合バイポーラトランジスタや、電界効果トランジスタのメサ構造の半導体段差、さらには、メサ構造によって形成された抵抗素子の半導体段差に対しても同様に適用することができる。
【００３２】
特に、この構成では、段差の近傍に配線を形成する必要がないので工程の早い時期に形成し、プロセス中における有機絶縁膜の損傷を避けられる利点を有する。
【００３３】
また、段差の周辺に電極を配置する必要がないため構造の自由度が高い利点を有する。
【００３４】
そのため、メサ構造の両端にオーミック電極を形成した構成の抵抗素子や、素子の異なる配線電極の間の部分に位置する半導体段差に特に有効である。
【００３５】
一方、本実施の形態の半導体段差の下部に位置する電極の側壁に沿って形成された有機絶縁体からなるサイドウォールが、段差面を保護する構成も、上記のコンタクト層からなるメサ段差に対して行うことも可能であるし、ヘテロ接合バイポーラトランジスタや、電界効果トランジスタのメサ構造の半導体段差、さらには、メサ構造によって形成された抵抗素子にも同様に適用することができる。
【００３６】
本構成は特に電極がメサ構造の半導体段差に近接する場合の多い縦形構造のデバイス（本構成のダイオードやヘテロ接合バイポーラトランジスタ等）においてより有効である。
【００３７】
（実施の形態２）
本実施の形態では、メサ構造を有するショットキーダイオードの段差面を有機絶縁体からなるサイドウォールで被覆する例について、実施の形態１とは異なる方法を挙げて説明する。
【００３８】
ｉ）  まず図１（ａ）に示したのと同様に、半絶縁性基板１０１上に、高不純物濃度のオーミック接合形成用半導体層１０２と低不純物濃度のショットキー接合形成用半導体層１０３とを階段状に有する２段のメサ構造を形成し、オーミック接合形成用半導体層１０２上の所定の位置に所定の厚さのオーミック電極１０４を形成する。
【００３９】
ii）  次に図１（ｂ）に示したのと同様に、基板１０１上の全域に、所定の有機絶縁体に変化すべき前駆体１０６をスピンコーティング法によって膜状に塗布する。ここまでの工程は、実施の形態１と全く同じである。
【００４０】
iii）  次に、この実施形態では、六フッ化硫黄（ＳＦ６）と酸素（Ｏ２）の混合ガスを用いて異方性の反応性イオンエッチングを行う。このとき、エッチング条件、エッチング時間を調整することによって、図１（ｃ）に示したのと同様に、前駆体１０６のうち基板１０１、半導体層１０２，１０３、電極１０４の平坦面上に存する部分を除去する一方、前駆体１０６のうち半導体層１０２の段差面１０７、半導体層１０３の段差面１１１、電極１０４の側面１４０，１４１を覆う部分を残す。
【００４１】
この後、２５０℃で熱処理を行って、前駆体１０６を完全に硬化して有機絶縁体に変化させる。これにより、半導体層１０２の段差面１０７、電極１０４の側面１４０，１４１にそれぞれ自己整合的に有機絶縁体からなるサイドウォール１０８，１０９，１１０を形成する。このとき、半導体層１０３の段差面１１１は、電極１０４の側面１４０と共通にサイドウォール１０９によって覆われる。
【００４２】
iv）  最後に、図２（ａ）に示したのと同様に、基板１０１上の全域に、窒化珪素からなる無機絶縁膜１１２を形成し、この無機絶縁膜１１２のうちショットキー接合形成用半導体層１０３の平坦面１０３ａ上に相当する位置に開口１５１を形成する。この上に、ショットキー電極材料を所定の厚さに蒸着し、パターン加工および熱処理を行って、所定の厚さを有し下地のショットキー接合形成用半導体層１０３とショットキー接触するショットキー電極１１３を形成する。
【００４３】
このようにして作製されたショットキーダイオードでは、半導体層１０２の段差面１０７、半導体層１０３の段差面１１１がそれぞれ有機絶縁体からなるサイドウォール１０８，１０９で覆われているので、信頼性が高まる。しかも、基板１０１や半導体層１０２，１０３の平坦面１０１ａ，１０２ａ，１０３ａ上には有機絶縁体が存在しないので、有機絶縁体に起因した反りを抑制できる。したがって、ウエハプロセス中やウエハプロセス終了後に問題が生じない。
【００４４】
しかも、この実施形態では、前駆体１０６を完全に硬化する前に反応性イオンエッチングを行っているので、前駆体１０６を完全に硬化した後に反応性イオンエッチングを行う場合に比して、前駆体１０６をエッチングする速度を大きくすることができる。したがって、下地の基板１０１、基板１０１上の無機絶縁膜１０５、あるいは配線１０４の材料等とのエッチング速度比を相対的に大きくすることができる。この結果、エッチング条件、エッチング時間を調整することによって、下地への損傷を小さく抑えることができる。
【００４５】
（実施の形態３）
本実施の形態では、メサ構造を有するショットキーダイオードの段差面を有機絶縁体からなるサイドウォールで被覆する例について、実施の形態１、実施の形態２とは異なる方法を挙げて説明する。
【００４６】
ｉ）  まず図１（ａ）に示したのと同様に、半絶縁性基板１０１上に、高不純物濃度のオーミック接合形成用半導体層１０２と低不純物濃度のショットキー接合形成用半導体層１０３とを階段状に有する２段のメサ構造を形成し、オーミック接合形成用半導体層１０２上の所定の位置に所定の厚さのオーミック電極１０４を形成する。
【００４７】
ii）  次に図１（ｂ）に示したのと同様に、基板１０１上の全域に、所定の有機絶縁体に変化すべき前駆体１０６をスピンコーティング法によって膜状に塗布する。ここまでの工程は、実施の形態１、実施の形態２と全く同じである。
【００４８】
iii）  次に、溶剤による溶解を行う。このとき、溶剤の組成、溶解時間を調整することによって、図１（ｃ）に示したのと同様に、前駆体１０６のうち基板１０１、半導体層１０２，１０３、電極１０４の平坦面上に存する部分を除去する一方、前駆体１０６のうち半導体層１０２の段差面１０７、半導体層１０３の段差面１１１、電極１０４の側面１４０，１４１を覆う部分を残す。
【００４９】
この後、２５０℃で熱処理を行って、前駆体１０６を完全に硬化して有機絶縁体に変化させる。これにより、半導体層１０２の段差面１０７、電極１０４の側面１４０，１４１にそれぞれ自己整合的に有機絶縁体からなるサイドウォール１０８，１０９，１１０を形成する。このとき、半導体層１０３の段差面１１１は、電極１０４の側面１４０と共通にサイドウォール１０９によって覆われる。
【００５０】
iv）  最後に、図２（ａ）に示したのと同様に、基板１０１上の全域に、窒化珪素からなる無機絶縁膜１１２を形成し、この無機絶縁膜１１２のうちショットキー接合形成用半導体層１０３の平坦面１０３ａ上に相当する位置に開口１５１を形成する。この上に、ショットキー電極材料を所定の厚さに蒸着し、パターン加工および熱処理を行って、所定の厚さを有し下地のショットキー接合形成用半導体層１０３とショットキー接触するショットキー電極１１３を形成する。
【００５１】
このようにして作製されたショットキーダイオードでは、半導体層１０２の段差面１０７、半導体層１０３の段差面１１１がそれぞれ有機絶縁体からなるサイドウォール１０８，１０９で覆われているので、信頼性が高まる。しかも、基板１０１や半導体層１０２，１０３の平坦面１０１ａ，１０２ａ，１０３ａ上には有機絶縁体が存在しないので、有機絶縁体に起因した反りを抑制できる。したがって、ウエハプロセス中やウエハプロセス終了後に問題が生じない。
【００５２】
しかも、この実施形態では、前駆体１０６を溶剤で溶解しているので、反応性イオンエッチングを行う場合に比して、下地への損傷を小さく抑えることができる。
【００５３】
また、反応性イオンエッチングを行った場合は前駆体（有機絶縁体）１０６自身もその表面が変質して、導電性や誘電率などの電気的特性が劣化するおそれがある。これに対して、この実施形態では、前駆体１０６を溶剤で溶解しているので、反応性イオンエッチングを行う場合に比して、前駆体（有機絶縁体）１０６の電気的特性の劣化を抑えることができる。
【００５４】
なお、上述の前駆体１０６を塗布した後、溶剤で溶解する工程の前に、その前駆体１０６が完全には硬化しない温度で予備の熱処理を行っても良い。これにより、前駆体１０６の溶剤に対する溶解力を適度に落とすことができ、溶解時間の制御を容易にすることができる。
【００５５】
また、前駆体１０６を溶剤で溶解した後、２５０℃の本来の熱処理を行う前に、溶解力の低い別の溶剤（洗浄剤）によって洗浄を行うのが望ましい。これにより、基板１０１上から一旦離脱した前駆体１０６の片が基板１０１上の要素に再付着するのを低減することができる。なお、基板１０１上から一旦離脱した前駆体１０６の片が基板１０１上の要素に再付着した場合、再付着したものを除去するために反応性イオンエッチングを行っても良いが、この場合は本格的にエッチングを行うわけではないので、酸素プラズマによるアッシング（灰化）を採用しても良い。これにより、下地への損傷を小さく抑えることができる。
【００５６】
（実施の形態４）
本実施の形態では、メサ構造を有するヘテロ接合バイポーラトランジスタの段差面を有機絶縁体からなるサイドウォールで被覆する例について説明する。
【００５７】
ｉ）  まず図３（ａ）に示すように、半絶縁性基板２０１上に、サブコレクタ層２０３、コレクタ層２０５、ベース層２０６、エミッタ層２０８を階段状に有する３段のメサ構造を形成する。詳しくは、本工程では、基板２０１上の全域に、サブコレクタ層２０３、コレクタ層２０５、ベース層２０６、エミッタ層２０８をエピタキシャル成長によりこの順に形成する。この上に、窒化珪素からなる無機絶縁膜をマスクとして形成し、公知の手法によりエピタキシャル層をエッチングする工程を３回行って、上層のエミッタ層２０８、その下層のベース層２０６およびコレクタ層２０５、さらに下層のサブコレクタ層２０３の順に次第に広くなるようにパターン加工する。これにより、エミッタ層２０８の平坦面２０８ａ、エミッタ層２０８の段差面２０９、ベース層２０６の平坦面２０６ａ、ベース層２０６およびコレクタ層２０５の段差面２０７、サブコレクタ層２０３の平坦面２０３ａ、サブコレクタ層２０３の段差面２０４、基板２０１の平坦面２０１ａがなす上記３段のメサ構造を形成する。なお、ベース層２０６とコレクタ層２０５とは同じパターンで加工されている。
【００５８】
次に、エミッタ層２０８、ベース層２０６、サブコレクタ層２０３上の所定の位置にそれぞれ所定の厚さのエミッタオーミック電極２１０、ベースオーミック電極２１１、コレクタオーミック電極２１２を形成し、さらに各オーミック電極２１０，２１１，２１２上の所定の位置にそれぞれ所定の厚さのエミッタ配線電極２１３、ベース配線電極２１４、コレクタ配線電極２１５を形成する。この例では、各配線電極２１３，２１４，２１５の厚みを１．５μｍに設定するとともに、各オーミック電極２１０，２１１，２１２の厚みをそれよりも十分に薄く設定した。詳しくは後述するが、エミッタオーミック電極２１０とエミッタ配線電極２１３は、エミッタ層２０８の平坦面２０８ａ上の全域を占めている。
【００５９】
この後、基板２０１上の全域に、窒化珪素からなる無機絶縁膜２０２を形成する。なお、実施の形態１に関して述べたとおり、この窒化珪素からなる無機絶縁膜２０２だけでは、素子の耐水性を向上させることができない場合が多い。
【００６０】
ii）  次に、図３（ｂ）に示すように、基板２０１上の全域に、所定の有機絶縁体に変化すべき前駆体２１６をスピンコーティング法によって膜状に塗布する。
【００６１】
詳しくは、本工程では、前駆体２１６を、粘度が低くなるよう溶媒で適度に薄めておくことによって、基板２０１、半導体層２０３，２０６、電極２１３，２１４，２１５の平坦面２０１ａ，２０３ａ，２０６ａ，２１３ａ，２１４ａ，２１５ａ上では薄くなる一方、半導体層２０３，２０５，２０６，２０８の段差面２０４，２０７，２０９や電極２１３，２１４，２１５の側面２４０，２４１，２４２，２４３，２４４の上部から下部にかけてそれぞれ次第に厚くなるように塗布する。本例では、前駆体２１６として、実施の形態１と同様に、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ：benzocyclobutene）基含有化合物として市販されているサイクロテン（商品名、ダウケミカル社製）を用いた。それを約５％の溶液とし、基板２０１上の平坦面２０１ａ上で、約０．１μｍの膜厚となるようスピンコーティングの条件を設定した。
【００６２】
この例では、エミッタ配線電極２１３の側面２４４がエミッタ層２０８の段差面２０９の直上に位置しているので、エミッタ配線電極２１３の側面２４４とエミッタ層２０８の段差面２０９とを前駆体２１６が連なって覆っている。また、ベース配線電極２１４の側面２４３とベース層２０６、コレクタ層２０５の段差面２０７との間の距離２２７を短く設定する一方、ベース配線電極２１４の高さを高く設定しているので、ベース配線電極２１４の側面２４３とベース層２０６、コレクタ層２０５の段差面２０７とを前駆体２１６が連なって覆っている。同様に、コレクタ配線電極２１５の側面２４１とサブコレクタ層２０３の段差面２０４との間の距離２２９を短く設定する一方、コレクタ配線電極２１５の高さを高く設定しているので、コレクタ配線電極２１５の側面２４１とサブコレクタ層２０３の段差面２０４とを前駆体２１６が連なって覆っている。したがって、エミッタ層２０８の段差面２０９、ベース層２０６、コレクタ層２０５の段差面２０７、サブコレクタ層２０３の段差面２０４、特にそれらの段差面の上部を、前駆体２１６で確実に覆うことができる。
【００６３】
iii）  次に、２５０℃で熱処理を行って、前駆体２１６を完全に硬化して有機絶縁体に変化させる。この後、六フッ化硫黄（ＳＦ６）と酸素（Ｏ２）の混合ガスを用いて異方性の反応性イオンエッチングを行う。このとき、エッチング条件、エッチング時間を調整することによって、図４に示すように、有機絶縁体２１６のうち基板２０１、半導体層２０３，２０６、電極２１３，２１４，２１５の平坦面上に存する部分を除去する一方、有機絶縁体２１６のうちエミッタ配線電極２１３の側面２４４とエミッタ層２０８の段差面２０９とを連なって覆う部分、ベース配線電極２１４の側面２４２を覆う部分、ベース配線電極２１４の側面２４３とベース層２０６、コレクタ層２０５の段差面２０７とを連なって覆う部分、コレクタ配線電極２１５の側面２４１とサブコレクタ層２０３の段差面２０４とを連なって覆う部分を残す。これにより、該当箇所にそれぞれ自己整合的に有機絶縁体からなるサイドウォール２１８，２２０，２１９，２２１を形成する。
【００６４】
ここで、有機絶縁体２１６がエッチングで除去される領域を無機絶縁膜２０２が覆っているので、反応性イオンエッチングによる下地の半導体活性層（エミッタ層２０８、ベース層２０６、コレクタ層２０５、サブコレクタ層２０３）に対する損傷を防止することができる。また、反応性イオンエッチングによるエッチング時間を必要最小限に短く設定することによって、基板２０１への損傷を少なくすることができる。
【００６５】
iv）  最後に、基板２０１上の全域に、窒化珪素からなる無機絶縁膜２１７を形成する。
【００６６】
このようにして作製されたヘテロ接合バイポーラトランジスタでは、エミッタ層２０８の段差面２０９、ベース層２０６、コレクタ層２０５の段差面２０７、サブコレクタ層２０３の段差面２０４がそれぞれ有機絶縁体からなるサイドウォール２１８，２１９，２２１で覆われているので、信頼性が高まる。しかも、基板２０１や半導体層２０３，２０６、電極２１３，２１４，２１５の平坦面２０１ａ，２０３ａ，２０６ａ，２１３ａ，２１４ａ，２１５ａ上には有機絶縁体が存在しないので、有機絶縁体に起因した反りを抑制できる。したがって、ウエハプロセス中やウエハプロセス終了後に問題が生じない。つまり、平面方向のストレスがないので、プロセス中にウエハの反りが生じたり、有機絶縁体その他の部分に割れが生じたり、スクライブライン部で素子（チップ）毎に分離した際にも素子に反りが生じたりすることがない。
【００６７】
さらに、上述の製造方法によれば、エミッタ層２０８の段差面２０９、ベース層２０６、コレクタ層２０５の段差面２０７、サブコレクタ層２０３の段差面２０４にサイドウォール２１８，２１９，２２１がそれぞれ自己整合的に形成されるので、サイドウォールが均一な幅に仕上がる。したがって、有機絶縁体からなるサイドウォール２１８，２１９，２２１の強度を大きく、安定したものにできる。
【００６８】
なお、前駆体２１６を塗布した時、コレクタ配線電極２１５の側面２４０とベース層２０６、コレクタ層２０５の段差面２０７とを前駆体２１６が連なって覆っていても良い。その場合、コレクタ配線電極２１５の側面２４０もまた、有機絶縁体からなるサイドウォールで覆われた状態になる。
【００６９】
作製されたショットキーダイオードの平面的パターンレイアウトは、図５に示すようになっている（なお、上述の図４は図５における線２２２での断面に相当する。）。エミッタ層２０８およびその上のエミッタ配線電極２１３（およびエミッタオーミック電極２１０）のパターンは、図５における縦方向に細長い矩形状のものとされている。エミッタ配線電極２１３の端部（図５における下端）からエミッタ配線２２４Ｅが、エミッタ配線電極２１３の幅よりも広い一定の幅で図５における左右両側へ連続して延びて、素子周辺部２２３Ｅに至っている。
【００７０】
ベース層２０６（およびコレクタ層２０５）のパターンはエミッタ層２０８のパターンよりも幅広の矩形状のものとされている。ベース配線電極２１４（およびベースオーミック電極２１０）のパターンは、ベース層２０６のうちエミッタ層２０８の両側にはみ出した部分の表面を、それぞれエミッタ配線電極２１３と平行に延びる細長い矩形状のものとされている。一対のベース配線電極２１４の端部（図５における上端）からベース配線２２４Ｂが、ベース配線電極２１４の幅よりも広い一定の幅で図５における上方向へ連続して延びて、素子周辺部２２３Ｂに至っている。
【００７１】
サブコレクタ層２０３のパターンはベース層２０６よりも幅広の矩形状のものとされている。コレクタ配線電極２１５（およびコレクタオーミック電極２１２）のパターンは、サブコレクタ層２０３のうちベース層２０６の両側にはみ出した部分の表面を、それぞれベース配線電極２１４と平行に延びる細長い略矩形状のものとされている。一対のコレクタ配線電極２１５の端部（図５における下端）からコレクタ配線２２４Ｃが、コレクタ配線電極２１５の幅よりも広い一定の幅で図５における下方向へ連続して延びて、素子周辺部２２３Ｃに至っている。
【００７２】
なお、エミッタ配線２２４Ｅ、ベース配線２２４Ｂ、コレクタ配線２２４Ｃのうちメサ構造をなす段差面２０９，２０７，２０４を越える部分は空中配線となっている。したがって、前駆体２１６を塗布した時、その部分の直下にも前駆体（有機絶縁体）２１６が充填される。しかも、空中配線が存在するので、前駆体２１６の表面張力のお蔭で、前駆体２１６が確実に段差面２０９，２０７，２０４、特に段差面の上部を覆う。したがって、メサ構造をなす段差面２０９，２０７，２０４の全周をサイドウォール２１８，２１９，２２１で確実に覆うことができ、素子の信頼性を確実に高めることができる。
【００７３】
本実施の形態では、有機絶縁体からなるサイドウォールでヘテロ接合バイポーラトランジスタのメサ構造の段差面を保護するものとしたが、当然ながらこれに限定されるものではない。本発明は、様々な種類の半導体素子の段差面の保護に適用することができる。
【００７４】
たとえば、本実施の形態の、段差面の上縁に連なる平坦面上に電極を形成して、その電極の側面と上記段差面とを前駆体が連なって覆うようにした構成は、ヘテロ接合バイポーラトランジスタ以外にも、ダイオード、あるいは、電界効果トランジスタの半導体段差、さらには、メサ構造によって形成された抵抗素子に対しても同様に適用することができる。
【００７５】
特に、本構成では、メサ段差に近接してメサ段差上に電極を形成するため、ヘテロ接合バイポーラトランジスタのように微細な素子領域に段差と配線電極が平行に形成された構造において、より有効に効果を発揮する。
【００７６】
（実施の形態５）
本実施の形態では、メサ構造を有する電界効果トランジスタの段差面を有機絶縁体からなるサイドウォールで被覆する例について説明する。
【００７７】
ｉ）  まず図６（ａ）の断面図に示すように、半絶縁性基板３０１上に、電界効果トランジスタのチャネル層を含む１段のメサ構造を形成する。
【００７８】
詳しくは、基板３０１上の全域に、バッファ層、２次元電子ガスチャネルを生成するチャネル層、ドナー層、ショットキー層、キャップ層の多層構造を有する、エピタキシャル成長により形成する。公知の手法により、この半導体層３０２をエッチングしてパターン加工する。これにより、基板３０１の平坦面３０１ａ、半導体層３０２の段差面３０５、半導体層３０２の平坦面３０２ａがなす上記１段のメサ構造を形成する。
【００７９】
平面的に見た場合、半導体層３０２のパターンは、図６（ｂ）中に示すように、図において下方へ開いたコの字状になっている（なお、図６（ａ）は図６（ｂ）における線３０３での断面に相当する。）。
【００８０】
次に図６（ｂ）中に示すように、基板３０１上に、一対のソース電極３０６と、ドレイン電極３０７と、ゲート電極３０８と、ゲート電極引き出し配線３１０を形成する。
【００８１】
詳しくは、まずソース電極３０６とドレイン電極３０７を形成する。ソース電極３０６のパターンは、それぞれ半導体層３０２の辺部分３２０上を覆っている。ドレイン電極３０７のパターンは、半導体層３０２の中央部分３２１を覆い、ソース電極３０６に対して一定の距離だけ離間している。次に、半導体層３０２の２辺に相当する部分（辺部分）３２０のうちソース電極３０６とドレイン電極３０７との隙間に相当する領域に、リセス溝３３０を形成する（図示しないキャップ層をリセスエッチングしてショットキー層を露出させる。）。このリセス溝３３０上に、ショットキー接合をなすゲート電極材料を蒸着してゲート電極３０８を形成する。ゲート電極３０８のパターンは、ソース電極３０６とドレイン電極３０７に対して微小距離だけ離間して、図６（ｂ）において横方向に細長く延びている。この結果、図６（ｃ）（図６（ｂ）のものを右側方から見たもの）に示すように、ソース電極３０６とドレイン電極３０７との間の隙間は、リセス溝３３０によって窪んだ状態になっている。つまり、そこに半導体層３０２の段差面３１５（図７（ｂ）参照）が生じている。
【００８２】
ii）  次に図１（ｂ）に示したのと同様に、基板３０１上の全域に、所定の有機絶縁体に変化すべき前駆体３０９をスピンコーティング法によって膜状に塗布する。
【００８３】
詳しくは、本工程では、前駆体３０９を、粘度が低くなるよう溶媒で適度に薄めておくことによって、基板３０１、半導体層３０２、電極３０６，３０７，３１０の平坦面３０１ａ，３０２ａ，３０６ａ，３０７ａ，３１０ａ上では薄くなる一方、半導体層３０２の段差面３０５や電極３０６，３０７，３１０の側面３４１，３４２，３４３の上部から下部にかけてそれぞれ次第に厚くなるように塗布する。このとき、リセス溝３３０内も前駆体３０９によって完全に埋められる。本例では、前駆体３０９として、実施の形態１と同様に、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ：benzocyclobutene）基含有化合物として市販されているサイクロテン（商品名、ダウケミカル社製）を用いた。それを約５％の溶液とし、基板３０１上の平坦面３０１ａ上で、約０．１μｍの膜厚となるようスピンコーティングの条件を設定した。
【００８４】
iii）  次に、２５０℃で熱処理を行って、前駆体３０９を完全に硬化して有機絶縁体に変化させる。この後、六フッ化硫黄（ＳＦ６）と酸素（Ｏ２）の混合ガスを用いて異方性の反応性イオンエッチングを行う。このとき、エッチング条件、エッチング時間を調整することによって、図７（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、有機絶縁体３０９のうち基板３０１、半導体層３０２、電極３０６，３０７，３１０の平坦面上に存する部分を除去する一方、有機絶縁体３０９のうち半導体層３０２の段差面３０５、電極３０６，３０７，３１０の側面３４１，３４２，３４３、リセス溝３３０内の段差面３１５を覆う部分を残す。これにより、半導体層３０２の段差面３０５、電極３０６，３０７，３１０の側面３４１，３４２，３４３、リセス溝３３０内の段差面３１５にそれぞれ自己整合的に有機絶縁体からなるサイドウォール３１２，３１３，３１４，３１９，３１２′を形成する。なお、図７（ｂ）では、リセス溝３３０内の段差面３１５を表すために、ゲート電極３０８の図示が省略されている。
【００８５】
iv）  最後に、基板３０１上の全域に、窒化珪素からなる無機絶縁膜３１１を形成する。
【００８６】
このようにして作製された電界効果トランジスタでは、半導体層３０２の段差面３０５、電極３０６，３０７，３１０の側面３４１，３４２，３４３、リセス溝３３０内の段差面３１５がそれぞれ有機絶縁体からなるサイドウォール３１２，３１３，３１４，３１９，３１２′で覆われているので、信頼性が高まる。特に、半導体層３０２の段差面３０５のうちソース電極３０６とドレイン電極３０７との間に露出した部分や、リセス溝３３０内の段差面３１５を有機絶縁体で覆うことができるので、確実に信頼性を高めることができる。
【００８７】
しかも、基板３０１や半導体層３０２、電極３０６，３０７，３１０の平坦面３０１ａ，３０２ａ，３０６ａ，３０７ａ，３１０ａ上には有機絶縁体が存在しないので、有機絶縁体に起因した反りを抑制できる。したがって、ウエハプロセス中やウエハプロセス終了後に問題が生じない。つまり、平面方向のストレスがないので、プロセス中にウエハの反りが生じたり、有機絶縁体その他の部分に割れが生じたり、スクライブライン部で素子（チップ）毎に分離した際にも素子に反りが生じたりすることがない。
【００８８】
さらに、上述の製造方法によれば、半導体層３０２の段差面３０５、電極３０６，３０７，３１０の側面３４１，３４２，３４３、リセス溝３３０内の段差面３１５にサイドウォール３１２，３１３，３１４，３１９，３１２′がそれぞれ自己整合的に形成されるので、サイドウォールが均一な幅に仕上がる。したがって、有機絶縁体からなるサイドウォール３１２，３１３，３１４，３１９，３１２′の強度を大きく、安定したものにできる。
【００８９】
本実施の形態では、有機絶縁体からなるサイドウォールで電界効果トランジスタのメサ構造の段差面を保護するものとしたが、当然ながらこれに限定されるものではない。本発明は、様々な種類の半導体素子の段差面の保護に適用することができる。
【００９０】
たとえば、本実施の形態の、半導体段差の上部から下部に連続して形成された電極の側壁に沿って有機絶縁体からなるサイドウォールを形成し、そのサイドウォールにより段差面を保護する構成は、電界効果トランジスタ以外にも、ダイオードやヘテロ接合バイポーラトランジスタのメサ構造の半導体段差、あるいは、メサ構造によって形成された抵抗素子にも同様に適用することができる。また、電極が空中配線形状であっても良く、実施の形態４での空中配線部分２２４の側壁のメサ段差を横切る部分がそれに相当している。
【００９１】
特に、本構成では、段差の上下に電極を配置できない部分の段差面をより確実に保護できる利点を有する。したがって、異なる複数の配線間の間隙から露出する半導体段差に有効に適用することができる。この場合、本構成のように電極を対向させると、その間の段差面をより確実に保護できる利点を有する。
また、実施の形態２乃至実施の形態４では、図１（ｂ）や図２（ｂ）中に示したひさし要素１１４について言及していないが、当然ながら、各実施の形態でもひさし要素１１４を設けることができ、そのひさし要素の直下に上記前駆体を溜めることができる。この結果、上記ひさし要素の突起量に応じて厚くサイドウォールを形成でき、したがって、半導体装置の信頼性をさらに高めることができる。
【００９２】
（実施の形態１乃至実施の形態５に共通の変形）
上述の実施の形態１乃至実施の形態５では、有機絶縁体として、ベンゾシクロブテン基含有化合物を含有する樹脂組成物の硬化体を用いた。このベンゾシクロブテン基含有化合物としては、分子中にベンゾシクロブテン基を有するモノマータイプや、オリゴマーないしポリマー等の部分反応物タイプなどの様々な化合物を用いることができる。
【００９３】
また、これらの材料は、分子内にオルガノシロキサン架橋や、ナフタレン環を有することで耐熱性が向上するので、半導体工程に使用しやすく、かつ保護効果をより高くすることができる。なかでも、ポリオルガノシロキサン架橋ビスベンゾシクロブテン単量体（特開平１−１９７４９１号公報）、アリールシクロブテンを含んでなる組成物およびそれから製造された重合体組成物（特開昭６３−５０１１５７号公報）あるいは、そのオリゴマーなどがより好ましい。
【００９４】
また、ベンゾシクロブテン樹脂（ポリマー）は、低誘電率有機材料であり、誘電率が２．７程度と低い。
【００９５】
本発明では、半導体素子部や配線部等、電解が集中する部分の側壁に有機絶縁体を形成するので、有機絶縁体は低誘電率であることが好ましい。
【００９６】
その面では、ベンゾシクロブテン樹脂（ポリマー）以外に、低誘電率絶縁体の材料の使用が可能であり、有機ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ、比誘電率約３〜３．５）、ポリアリールエーテルやポリイミド（比誘電率約３〜３．５）等の耐熱性樹脂、フッ化ポリイミド（比誘電率約２．７）、フレア（Ｆｌｅａｒ、商標名）、フッ化パリレン（ＡＦ―４、商標名、比誘電率約２．４）、サイトップ（商標名、比誘電率２．１）、フッ化ポリアリールエーテル（比誘電率２．６）、テフロン（商標名、比誘電率２．１〜１．９）、フッ化アモルファスカーボン等のフロロカーボン樹脂等も利用できる。
【００９７】
しかし、ベンゾシクロブテン樹脂（ポリマー）は、ポリイミド樹脂に比較して吸水率が１０分の１程度と低いため、表面保護膜として使用した際、半導体装置の耐湿性の向上効果が大きくより好ましい。
【００９８】
また、上記の実施の形態では、熱硬化により前駆体から有機絶縁膜を形成する材料の例をあげたが、熱硬化以外に、紫外線照射などにより硬化する性質の有機絶縁体材料を使用することもできる。
【００９９】
一般に、有機絶縁体の多くは、酸素に対して耐性が低く、空気中で加熱された場合、１００℃から２００℃の温度でも顕著に劣化し、誘電率や電気伝導率などの電気的な特性に変化を生じる場合がある。特に半導体工程で通常使用する酸素プラズマによるレジスト除去の工程を行うと有機絶縁体の表面に著しい凹凸を生じる場合がある。従来の構造では、素子、あるいはウエハの全面に有機絶縁体を形成するため、どうしても有機絶縁体が露出する工程が生じてしまい、仕方なく通常より処理温度を下げたり、上記の酸素プラズマによるレジストの残さ除去を省いたりするため、素子の製造歩留りを低下させる要因となっていた。あるいは、有機絶縁膜の酸素による劣化を防ぐため、全面に形成した有機絶縁体の表面に無機絶縁膜を形成すると、有機絶縁体と無機絶縁膜の熱膨張率の差によるストレスが局所に集中して無機絶縁膜が割れる場合が多くやはり製品歩留りの低下の要因となっていた。
【０１００】
それに対し、本発明では、図４に示したように、無機絶縁膜で全体を被覆することで有機絶縁体を被覆して次のショットキー電極の形成でも有機絶縁体が露出することなく行えている。つまり、有機絶縁体を段差面のみに形成していることで、配線上のほとんどの場所に有機絶縁膜が存在しないため、無機絶縁膜で被覆した後、有機絶縁体を露出させることなく次の工程を行うことができる。
【０１０１】
上記の説明では触れていないが、実際には、ショットキー電極やオーミック電極から配線を引き出す工程、あるいは、配線上にさらに厚い配線を形成し配線抵抗を低減させる構造とする工程、配線電極をさらに接続して回路を構成する工程、スクライブラインを形成する工程、さらにはウエハから切り出し、素子毎に分離し、パッケージ等に実装する工程が行われる。これらの工程においても、本発明の構造では、同じように有機絶縁体を露出させることなく行うことができる。
【０１０２】
（実施の形態６）
本実施の形態では、実施の形態１から実施の形態５の半導体装置を用いて構成したアンテナ一体型の無線通信回路装置の例について説明する。
【０１０３】
本実施の形態の無線通信回路装置は、図８に示すように、セラミック基板４０２上に並べて搭載された無線送信回路装置を構成するＩＣ（集積回路チップ）４０１Ａと、無線受信回路装置を構成するＩＣ４０１Ｂとを備えている。これらのＩＣ４０１Ａ，４０１Ｂは、セラミック基板４０２に樹脂接着剤４０６で貼り付けられた金属カバー４０５によって覆われている。基板裏面にはアンテナ４０７が一体に設けられている。特に３０ＧＨｚから９０ＧＨｚの超高周波の通信では、ケーブルを介することによる伝送損失を避けるために、このようなアンテナ一体型の構成が必要とされる。
【０１０４】
無線送信回路装置を構成するＩＣ４０１Ａは、ローカル信号を逓倍し、ミキサに入力し、１ＧＨｚから３ＧＨｚの入力信号を６０ＧＨｚから６４ＧＨｚのミリ波帯域に周波数変換し、増幅回路で増幅し、基板裏面のアンテナ４０７から送信する。無線受信回路装置を構成するＩＣ４０１Ｂは、６０ＧＨｚから６４ＧＨｚのミリ波帯域の無線信号を基板裏面のアンテナ４０７によって受信し、増幅回路で増幅し、同じく逓倍されたローカル信号が入力されたミキサ回路で１ＧＨｚから３ＧＨｚの信号に周波数変換して出力する。
【０１０５】
ＩＣ４０１Ａ，４０１Ｂは、それぞれ実施の形態１から実施の形態５で作製された半導体装置を含んでいる。これらのＩＣ４０１Ａ，４０１Ｂの作製に当たっては、半導体基板上にそれらの半導体装置の各電極につながる入出力回路を形成し、ＨＢＴやＦＥＴによる増幅回路と、ローカル発振器、ローカル信号周波数を逓倍する信号逓倍回路、ダイオードによるミキサ回路をそれぞれ構成する。そのような半導体基板を５０μｍの厚さに研磨し、裏面に金錫合金４０３Ａ，４０３Ｂを蒸着し、スクライブラインで切断する。このようにして、チップの形態のＩＣ４０１Ａ，４０１Ｂが得られる。
【０１０６】
ＩＣ４０１Ａ，４０１Ｂの実装に当たっては、セラミック基板４０２上の金からなる回路パターン（図示せず）に、各ＩＣ裏面の金錫合金４０３Ａ，４０３Ｂを接触させ、２５０℃以上の加熱を加えて両者を接合する。次に、ＩＣ４０１Ａ，４０１Ｂの表面の電極パッド（図示せず）とセラミック基板４０２上の金からなる回路パターンとをボンディングワイヤ４０４により配線する。その後、セラミック基板４０２に金属カバー４０５を樹脂接着剤４０６で貼り付けて、ＩＣ４０１Ａ，４０１Ｂを封止する。
【０１０７】
このアンテナ一体型の無線通信回路装置では、実施の形態１から実施の形態５の半導体装置を用いてＩＣ４０１Ａ，４０１Ｂを構成しているので、ＩＣ４０１Ａ，４０１Ｂの耐水性が高まっている。したがって、上述のような樹脂接着剤４０６による封止や、樹脂パッケージを用いることが可能となる。したがって、製造コストを低減できる。なお、従来は、素子の耐水性が不十分であったため、溶融金属によるパッケージの気密封止を行う必要があり、高コストとなっていた。
【０１０８】
また、ＩＣ４０１Ａ，４０１Ｂとセラミック基板４０２との接合に金錫合金を使用しているので、ＩＣ４０１Ａ，４０１Ｂからセラミック基板４０２へ熱が伝わり易い。したがって、ＩＣ４０１Ａ，４０１Ｂの温度上昇を抑えることができ、装置が長時間故障せず動作することができる。
【０１０９】
また、このアンテナ一体型の無線通信回路装置では、実施の形態１から実施の形態５の半導体装置を用いてＩＣ４０１Ａ，４０１Ｂを構成しているので、ＩＣ４０１Ａ，４０１Ｂをセラミック基板４０２に金錫合金４０３Ａ，４０３Ｂで２５０℃以上の加熱を加えて接合する時、有機絶縁体のせいで素子が劣化することがない。したがって、実装時の歩留りを向上でき、製造コストをさらに低減できる。これに対して、従来技術のように素子の全面に有機絶縁体を形成した構成では、有機絶縁体の熱膨張のせいで無機絶縁膜にクラックが入って劣化する場合があり、実装時の歩留りが低下し、製造コストを上昇させる要因となっていた。
【０１１０】
【発明の効果】
以上より明らかなように、この発明の半導体装置の製造方法によれば、階段状構造の要素である段差面が有機絶縁体からなるサイドウォールで覆われた状態となるので、作製された半導体装置の信頼性が高まる。しかも、段差面の下縁、上縁に連なる第１、第２平坦面上では上記ひさし要素の直下の部分以外には実質的に有機絶縁体が存在しない状態となるので、有機絶縁体に起因した反りを抑制できる。したがって、ウエハプロセス中やウエハプロセス終了後に問題が生じない。したがって、歩留りを向上でき、製造コストを低減できる。しかも、この半導体装置の製造方法では、上記前駆体を塗布したとき、その前駆体の表面張力のお蔭で、上記ひさし要素、段差面および第１平坦面で囲まれた空間に上記前駆体が溜まる。この結果、上記サイドウォールが上記ひさし要素の突起量に応じて厚く形成される。したがって、半導体装置の信頼性がさらに高まる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の一実施形態のショットキーダイオードの製造方法を説明する工程断面図である。
【図２】  上記製造方法により作製されたショットキーダイオードの断面と平面パターンレイアウトを示す図である。
【図３】  この発明の一実施形態のヘテロ接合バイポーラトランジスタの製造方法を説明する工程断面図である。
【図４】  上記製造方法により作製されたヘテロ接合バイポーラトランジスタの断面図である。
【図５】  上記製造方法により作製されたヘテロ接合バイポーラトランジスタの平面パターンレイアウトを示す図である。
【図６】  この発明の一実施形態の電界効果トランジスタの製造方法を説明する図である。
【図７】  上記製造方法により作製された電界効果トランジスタを示す図である。
【図８】  上記各製造方法により作製された半導体装置を用いて構成された無線通信回路装置の構造を示す図である。
【図９】  半導体素子を有機絶縁体で被覆する従来技術を説明する図である。
【符号の説明】
１０２  オーミック接合形成用半導体層
１０３  ショットキー接合形成用半導体層
１０４  オーミック電極
１０６，２１６，３０９  前駆体
１０７，１１１，２０４，２０７，２０９，３０５，３１５  段差面
１０８，１０９，１１０，２１８，２１９，２２０，２２１，３１２，３１２′，３１３，３１４  有機絶縁体からなるサイドウォール
１１４  ひさし要素
２０３  サブコレクタ層
２０５  コレクタ層
２０６  ベース層
２０８  エミッタ層
２１３  エミッタ配線電極
２１４  ベース配線電極
２１５  コレクタ配線電極
３０２  半導体層
４０１Ａ，４０１Ｂ  ＩＣ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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