[发明专利]半导体装置的制造方法

说明书

本发明提供一种半导体装置的制造方法，其目的在于，在相互被焊接的两个部件的各Ni膜上生成预先设定的量的(Cu，Ni)₆Sn₅。本发明的半导体装置的制造方法包括第一热处理工序、第二热处理工序和第三热处理工序。在第一热处理工序中，使含有重量百分比0.9％以上的Cu的第一Sn‑Cu系焊锡在被形成于第一部件上的Ni膜上熔融，从而在第一部件的Ni膜上生成(Cu，Ni)₆Sn₅。在第二热处理工序中，使含有重量百分比0.9％以上的Cu的第二Sn‑Cu系焊锡在被形成于第二部件上的Ni膜上熔融，从而在第二部件的Ni膜上生成(Cu，Ni)₆Sn₅。而且，在第三热处理工序中，使第一热处理工序后的第一Sn‑Cu系焊锡与第二热处理工序后的第二Sn‑Cu系焊锡熔融而一体化，从而使第一部件与第二部件相互接合。

技术领域

本说明书中公开的技术涉及一种半导体装置的制造方法。

背景技术

在半导体装置中，例如半导体元件与引线框之类的两个以上的部件通过焊锡而被接合。在通过焊锡而对两个部件进行接合的情况下，广泛地实施在各个部件的表面上设置镀Ni(镍)层之类的Ni膜的措施，以防止接合界面上的金属间化合物的过度的生长。然而，当该Ni膜长时间经历达到200℃那样的高温时，存在与焊锡之间生成金属间化合物(例如Ni₃Sn₄)的情况。在该情况下，有可能产生接合强度降低之类的问题。

关于上述的问题，在日本专利文献1中记载有使用含有Cu₆Sn₅的Sn-Cu系焊锡的半导体装置的制造方法。该制造方法包括在两个部件之间配置Sn-Cu系焊锡的工序和对Sn-Cu系焊锡进行加热而使之熔融从而在各个部件的Ni膜上生成(Cu，Ni)₆Sn₅的工序。根据该制造方法，生成在Ni膜上的(Cu，Ni)₆Sn₅作为对Ni膜的金属间化合物化进行抑制的阻挡层而发挥功能，从而能够防止焊锡与Ni膜之间的接合界面的接合强度的降低。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-67158号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献1所记载的制造方法中，通过使焊锡在两个部件之间熔融，从而使(Cu，Ni)₆Sn₅同时生成在两个部件的各Ni膜上。在该情况下，在焊锡于两个部件之间熔融的期间，焊锡中所含有的Cu₆Sn₅的一部分向一方的部件移动而生成(Cu，Ni)₆Sn₅，另外一部分向另一方的部件移动而生成(Cu，Ni)₆Sn₅。在此，难以对位于两个部件之间的焊锡均匀地进行加热，例如，加热过程中的焊锡的温度分布有可能在其厚度方向上变得不均匀。这时，存在如下情况，即，在与一方的部件接触的范围内，焊锡的温度上升较快从而焊锡在早期便熔融，另一方面，在与另一方的部件接触的范围内，焊锡的温度上升较慢从而焊锡较迟地熔融的情况。在该情况下，在一方的部件中先开始(Cu，Ni)₆Sn₅的生成，在另一方的部件中较迟地开始(Cu，Ni)₆Sn₅的生成。其结果为，存在如下情况，即，焊锡所含有的Cu₆Sn₅的大部分在一方的部件中被消耗，从而无法在另一方的部件上生成预先设定的量的(Cu，Ni)₆Sn₅的情况。