[發(fā)明專利]半導體裝置的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910031363.4
• 申請日: 2019-01-14
• 公開（公告）號: CN110060926B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾根田真也;原田健司;中田洋輔
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01L21/285
• 分類號: H01L21/285
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 何立波;張?zhí)焓?/td>

本發(fā)明的目的在于提供一種半導體裝置的制造方法，該半導體裝置的制造方法能夠兼顧熱應(yīng)力環(huán)境下的半導體裝置的可靠性以及制造工序中的組裝性的提高。在半導體裝置的制造方法中，在半導體基板的一個主面，通過將第1導電膜堆積、圖案化，從而形成第1電極，在第1電極之上，形成與第1電極所具有的圖案對應(yīng)的第1金屬膜，在半導體基板的另一個主面，通過將第2導電膜堆積，從而形成第2電極，在第2電極之上，形成比第1金屬膜薄的第2金屬膜，分別在第1金屬膜之上以及第2金屬膜之上通過非電解鍍而一起形成第3金屬膜。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導體裝置的制造方法。

背景技術(shù)

在專利文獻1或者專利文獻2中，公開有為了將外部電極與半導體元件的電極通過焊料進行直接接合，在表面電極(在專利文獻2中是上表面的陽極電極)之上具有金屬膜的半導體裝置。根據(jù)具有如上述的結(jié)構(gòu)的半導體裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)在降低電阻的同時能進行大電流的通電的配線。

專利文獻1：國際公開第2014/037996號

專利文獻2：日本特開2016－48760號公報

專利文獻3：日本專利第6250868號公報

在半導體元件的電流流過的部分承受由于溫度循環(huán)而引起的熱應(yīng)力。在這樣的熱應(yīng)力環(huán)境下，金屬膜與焊料之間進行合金化，金屬膜的厚度不斷減小。為了確保接合部的可靠性，需要設(shè)計為在半導體裝置的使用條件下，金屬膜不會消失。因此，在要求應(yīng)對嚴酷的熱應(yīng)力環(huán)境的用途中，需要設(shè)計以金屬膜不會消失的程度具有厚度厚的金屬膜的半導體裝置。在形成如上述的厚的金屬膜時，相比于濺射技術(shù)，鍍敷技術(shù)更適用。

就專利文獻1以及2示出的半導體裝置而言，僅在從保護膜的開口部露出的表面電極之上，通過鍍敷技術(shù)而形成有金屬膜。為了應(yīng)對熱應(yīng)力環(huán)境下的上述的課題，需要與表面?zhèn)认嗤卦诒趁鎮(zhèn)纫残纬珊竦慕饘倌ぁＴ趯＠墨I3中，提出了分別在表面電極之上以及背面電極之上形成有鍍層的半導體元件。鍍敷技術(shù)能夠在半導體裝置的兩面同時形成金屬膜，但如果不應(yīng)用特別的工藝，則在各面形成大致相同厚度的金屬膜。因此，相比于與在表面電極露出的區(qū)域?qū)?yīng)地形成的表面?zhèn)鹊慕饘倌さ膽?yīng)力，在整個背面形成的金屬膜的應(yīng)力較強。可想到由于該應(yīng)力，半導體裝置翹曲而成為向表面?zhèn)韧?、即向上凸的形狀。特別地，對于通過鍍敷技術(shù)而形成的金屬膜，在通過焊料而與外部電極接合之前，需要進行用于脫氣的熱處理?？上氲皆谠摕崽幚頃r發(fā)生由上述的應(yīng)力引起的翹曲。在半導體裝置翹曲成凸形的狀態(tài)下，在背面電極與外部電極通過焊料進行接合的情況下，在凸部容易產(chǎn)生焊料的空隙，產(chǎn)生組裝不良。凸狀的翹曲主要由于上述的應(yīng)力差即金屬膜的體積差而產(chǎn)生。僅通過鍍敷工藝，難以在兩面同時形成金屬膜并且使各個金屬膜具有厚度差。在專利文獻3中，提出了通過表面電極以及背面電極的面積差對表面以及背面的各鍍層的成膜速度進行控制的半導體元件的制造方法。但是，電極面積是與半導體元件的設(shè)計本身相關(guān)的參數(shù)。由此，正在謀求能夠提高半導體元件的設(shè)計自由度、同時還能夠提高生產(chǎn)率的制造方法。

另外，當在保護膜的開口部形成金屬膜的情況下，存在下述課題，即，無法制作如專利文獻1所公開的那樣的將金屬膜的端部通過保護膜進行覆蓋的構(gòu)造。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明就是為了解決上述問題而提出的，其目的在于提供一種半導體裝置的制造方法，該半導體裝置的制造方法能夠兼顧熱應(yīng)力環(huán)境下的半導體裝置的可靠性、半導體裝置的設(shè)計自由度以及制造工序中的生產(chǎn)率的提高。

本發(fā)明涉及的半導體裝置的制造方法是，在半導體基板的一個主面，通過將第1導電膜堆積、圖案化，從而形成第1電極，在第1電極之上，形成與第1電極所具有的圖案對應(yīng)的第1金屬膜，在半導體基板的另一個主面，通過將第2導電膜堆積，從而形成第2電極，在第2電極之上形成比第1金屬膜薄的第2金屬膜，分別在第1金屬膜之上以及第2金屬膜之上通過非電解鍍而一起形成第3金屬膜。

發(fā)明的效果