[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

目的在于提供能够对上方配置有镍膜的半导体基板的污染进行抑制的技术。半导体装置具备：半导体基板；铝合金膜，其配置于半导体基板的表面以及背面中的至少任意一个面之上；催化剂金属膜，其配置于铝合金膜上方，且具有能够进行析出镍的自催化反应的催化活性；无电解镍镀膜，其配置于催化剂金属膜之上；以及反应物层，其配置于铝合金膜和催化剂金属膜之间，且包含催化剂金属膜的金属。

技术领域

本发明涉及具备镍膜的半导体装置及其制造方法。

背景技术

在IGBT(绝缘栅型双极晶体管)、二极管等纵向导通的半导体装置的制造工序中，为了降低通电时的电阻而提高电流电压特性，对半导体晶片进行减薄加工。近年来，有时半导体晶片的厚度被减薄至50μm左右。

另一方面，现有的主流技术是，在将纵向导通的半导体装置安装于电路基板时，在半导体装置的背面电极进行焊料接合，进行将铝线等连接于表面电极的导线键合。但是，近年来，为了低成本化、提高散热性，正在使用在半导体装置的表面电极以及背面电极这两面进行焊料接合的技术。因此，焊料接合性优异的镍(Ni)/金(Au)的膜对于半导体装置的表面电极是必要的。但是，在进行焊料接合时，由于Ni膜被焊料侵蚀而逐渐减少，所以需要例如大于或等于2μm的比较厚的Ni膜。作为比较厚的Ni膜的形成，由于在基于蒸镀或溅射的成膜的情况下制造成本高并且图案化困难，所以低成本且图案化容易的基于镀覆的形成受到关注。

然而，随着上述半导体装置的薄化和表面电极即Ni膜的厚膜化，半导体装置的翘曲即半导体晶片的翘曲变大。其结果，半导体装置的处理变得困难，在向电路基板进行安装时焊料内容易存在孔洞而容易产生接合不良，由此，成品率降低。

但是，通常针对半导体装置的铝(Al)合金电极表面的Ni镀层，使用称为锌酸盐法的无电解镀Ni方法。在锌酸盐法中，首先，对形成于半导体晶片之上的Al合金电极进行脱脂、酸洗，使其表面成为活性面。之后，利用锌(Zn)的标准氧化还原电位比Al的该电位高这一情况，在Al合金电极表面析出薄的Zn膜，然后通过使该Zn膜的上部与Ni膜进行置换，从而形成无电解Ni镀层。

然而，在上述锌酸盐法中，存在由于脱脂、酸洗、锌盐酸处理的药液而使Al合金电极局部被异常蚀刻而消失的问题。该消失是起因于Al合金电极的膜质异常、膜中异物而产生的。这样，在Al合金电极消失的情况下，由于下层的半导体基板暴露于药液，因而存在使半导体基板被污染、电气特性恶化的问题。为了防止这样的问题，提出了各种技术(例如专利文献1)。

专利文献1：日本特许第5707709号公报

发明内容

在专利文献1所公开的技术中，通过进行将Ni镀膜下层的金属电极表面活性化的工序，从而不进行镀Ni工序中的脱脂、酸洗、锌盐酸处理等预处理，就在金属电极表面析出无电解Ni镀膜。但是，在该技术中，在金属电极表面的活性化工序中难以维持稳定的品质，存在产生金属电极膜和Ni镀膜的密合不良、产生Ni镀膜的析出异常的问题。

因此，本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供能够抑制上方配置有镍膜的半导体基板的污染的技术。

本发明涉及的半导体装置具备：半导体基板；铝合金膜，其配置于所述半导体基板的表面以及背面中的至少任意一个面之上；催化剂金属膜，其配置于所述铝合金膜上方且具有能够进行析出镍的自催化反应的催化活性；无电解镍镀膜，其配置于所述催化剂金属膜之上；以及反应物层，其配置于所述铝合金膜和所述催化剂金属膜之间且包含所述催化剂金属膜的金属。

发明的效果

根据本发明，具备配置于铝合金膜和催化剂金属膜之间的包含催化剂金属膜的金属的反应物层。由此，能够通过反应物层抑制例如镀覆处理时由脱脂液、无电解Ni镀液、以及无电解Au镀液等导致的对半导体基板的污染。

本发明的目的、特征、方式以及优点通过下面的详细说明和附图而更加清楚。

附图说明