[发明专利]半导体装置及半导体装置的制造方法

说明书

元件电极(103)设置于半导体元件(101)的表面。金属膜(105)设置于元件电极(103)上，并具有内侧区域(105a)和位于内侧区域(105a)周围的外侧区域(105b1)。在金属膜(105)中设置有在内侧区域(105a)及外侧区域(105b1)之间将元件电极(103)露出的开口(TR)。元件电极(103)具有比金属膜(105)的焊料浸润性低的焊料浸润性。外部电极(117)与金属膜(105)的内侧区域(105a)进行焊料接合。

技术领域

本发明涉及半导体装置及半导体装置的制造方法，特别是涉及具有与大电流容量相对应的配线连接构造的半导体装置和该半导体装置的制造方法。

背景技术

在对大电流进行通断(switching)的半导体装置中，半导体元件的元件电极与外部电极的连接需要与大电流相适应。在该连接中使用通过导线键合法而实现的固相接合的情况下，由铝等制成的、线径较大的多个金属导线并联地进行导线键合。为了应对更大的电流、更高的电压，需要使并联连接的金属导线的数量增多，或者使金属导线的线径增大。在进行这种应对的情况下，由于接合所需的电极面积变大，因此半导体装置的大小会变大。另外，从构造及安装方面考虑，这种应对的困难性提高。因此，也提出有除了导线键合法以外的技术。

根据日本特开2008-182074号公报(专利文献1)，公开有下述技术，即，将铜板即外部电极、和半导体元件的元件电极利用焊料进行直接接合。由此，能够实现减小电阻并能够进行大电流通电的连接。

根据日本特开2010-272711号公报(专利文献2)，公开有下述技术，即，形成适当厚度的Ni层作为焊料接合用的金属膜，由此提高焊料接合时的可靠性。通过优化Ni厚度，从而能够更加良好地兼顾工艺可行性和接合可靠性。

专利文献1：日本特开2008-182074号公报

专利文献2：日本特开2010-272711号公报

发明内容

在具有半导体元件的半导体装置中，半导体元件的电流流过的部分承受由温度循环引起的热应力。在这种热应力环境下，在具有如专利文献1所公开的接合构造的半导体装置中，为了如专利文献2那样提高接合可靠性，需要将焊料接合用的金属膜形成为适当的厚度。

对于上述金属膜，为了控制在其上对外部电极进行接合时的焊料的展宽形状，而被图案化为适当的形状。对于该图案化，适合采用简便的图案化法即剥离法。对于剥离法中的去除不必要部分的容易度、即剥离性，金属膜的厚度越大，剥离性越低。因此，在金属膜的厚度较大的情况下，有时应当被剥离的部分残存，或者对因剥离而露出的表面造成损伤。这样，在金属膜的厚度较大的情况下，剥离工艺的成品率下降。因此，以较高的生产率形成对焊料的展宽形状进行控制的金属膜很难。

本发明就是为了解决上述问题而提出的，其提供一种半导体装置及半导体装置的制造方法，能够以较高的生产率形成对将外部电极进行接合时的焊料的展宽形状进行控制的金属膜。

本发明的一个方案所涉及的半导体装置具有半导体元件、元件电极、金属膜及外部电极。元件电极设置于半导体元件的表面。金属膜设置于元件电极上，具有内侧区域和位于内侧区域周围的外侧区域。在金属膜中设置有在内侧区域及外侧区域之间将元件电极露出的开口。元件电极具有比金属膜的焊料浸润性低的焊料浸润性。外部电极与金属膜的内侧区域进行焊料接合。

本发明的其他方案所涉及的半导体装置，具有半导体元件、元件电极、金属膜、包覆膜及外部电极。元件电极设置于半导体元件的表面。金属膜设置于元件电极上。包覆膜局部地设置于金属膜上，将金属膜区分为内侧区域和包围内侧区域的外侧区域。包覆膜具有比金属膜的焊料浸润性低的焊料浸润性。外部电极与金属膜的内侧区域进行焊料接合。