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JP2010272711A - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

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JP2010272711A
JP2010272711A JP2009123741A JP2009123741A JP2010272711A JP 2010272711 A JP2010272711 A JP 2010272711A JP 2009123741 A JP2009123741 A JP 2009123741A JP 2009123741 A JP2009123741 A JP 2009123741A JP 2010272711 A JP2010272711 A JP 2010272711A
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JP
Japan
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electrode
layer
semiconductor device
passivation film
additional
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Application number
JP2009123741A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Terasaki
芳明 寺崎
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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    • H10W72/019
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    • H10W72/5473
    • H10W72/5522
    • H10W72/5524
    • H10W72/59
    • H10W72/90
    • H10W72/923
    • H10W72/926
    • H10W72/932
    • H10W72/952

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  • Wire Bonding (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

【課題】本発明は、エミッタ電極などの電極とリードフレームの接続に伴う接続抵抗を低減した信頼性の高い半導体デバイスとその製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】半導体層の表面に形成された電極と、該電極上に形成され、リードフレームとはんだ付け可能な付加電極と、該付加電極とともに該電極を覆い、かつ、該半導体層を覆うように該付加電極の表面に開口部を設けて形成されたパッシベーション膜とを備えたことを特徴とする。
【選択図】図2
An object of the present invention is to provide a highly reliable semiconductor device in which connection resistance associated with connection between an electrode such as an emitter electrode and a lead frame is reduced, and a manufacturing method thereof.
An electrode formed on a surface of a semiconductor layer, an additional electrode formed on the electrode and solderable to a lead frame, the electrode and the additional electrode are covered with the electrode, and the semiconductor layer is covered And a passivation film formed by providing an opening on the surface of the additional electrode.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は表面に電極が形成された半導体デバイスとその製造方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor device having an electrode formed on its surface and a method for manufacturing the same.

パワーデバイスの表面にはエミッタ電極、制御電極が形成され、裏面にはコレクタ電極が形成される。エミッタ電極はAuまたはAlなどのリード線によってリードフレームと機械的、電気的に接続される。この接続は周知のワイヤボンディング法により行われることが多い。制御電極についても同様である。そして、エミッタ電極に対してリード線を介して接続されたリードフレームは樹脂筐体などで構成されるパッケージの外部に伸び、エミッタ電極と外部を接続する。   An emitter electrode and a control electrode are formed on the surface of the power device, and a collector electrode is formed on the back surface. The emitter electrode is mechanically and electrically connected to the lead frame by a lead wire such as Au or Al. This connection is often made by a well-known wire bonding method. The same applies to the control electrode. Then, the lead frame connected to the emitter electrode via the lead wire extends to the outside of the package formed of a resin casing or the like, and connects the emitter electrode and the outside.

ここで、図12を参照してリード線を用いた接続について簡単に説明する。図12に記載される通り、ベース板100上にリードフレーム102、104が配置される。リードフレーム102には半導体デバイス106が搭載される。半導体デバイス106は表面にエミッタ電極108、110および制御電極112を備える。エミッタ電極108、110はそれぞれリード線114、116によってリードフレーム104と接続される。   Here, the connection using the lead wire will be briefly described with reference to FIG. As shown in FIG. 12, lead frames 102 and 104 are arranged on the base plate 100. A semiconductor device 106 is mounted on the lead frame 102. The semiconductor device 106 includes emitter electrodes 108 and 110 and a control electrode 112 on the surface. The emitter electrodes 108 and 110 are connected to the lead frame 104 by lead wires 114 and 116, respectively.

そして、信頼性の観点からは、エミッタ電極とリードフレームの接続の接続抵抗(接続により生じる電気抵抗のことをいう、以下同じ)は十分低く、発熱が抑制されていることが好ましい。特許文献1−6には接続抵抗などを考慮して製造された半導体デバイスの電極構造について開示がある。   From the viewpoint of reliability, it is preferable that the connection resistance of the connection between the emitter electrode and the lead frame (referred to as the electrical resistance generated by the connection, hereinafter the same) is sufficiently low and heat generation is suppressed. Patent Documents 1-6 disclose an electrode structure of a semiconductor device manufactured in consideration of connection resistance and the like.

実開昭62−134237号公報Japanese Utility Model Publication No. 62-134237 特開平04−218919号公報Japanese Patent Laid-Open No. 04-218919 特開平06−021058号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-021058 特開2000−058820号公報JP 2000-058820 A 特開2007−142138号公報JP 2007-142138 A 特開昭60−119777号公報JP 60-119777 A

パワーデバイスを含む半導体デバイスは小面積化、大電流化が著しい分野である。それに伴い半導体デバイス自体の低抵抗化が進んでいる。ところが、半導体デバイスの電極とリードフレームの接続をリード線で行った場合には接続抵抗の低減が不十分であり発熱が大きく、半導体デバイスの劣化、リード線の破断、接続部の剥離強度に対する信頼性低下などが生じる問題があった。   Semiconductor devices including power devices are fields in which the area reduction and the increase in current are remarkable. Accordingly, the resistance of the semiconductor device itself has been reduced. However, when the connection between the electrode of the semiconductor device and the lead frame is made with the lead wire, the connection resistance is not sufficiently reduced and the heat generation is large, and the reliability against the deterioration of the semiconductor device, the breakage of the lead wire, and the peel strength of the connection portion. There has been a problem of deterioration of the properties.

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、半導体デバイスの電極とリードフレームとの接続抵抗を低減し、当該接続に伴う発熱を低減し信頼性を高めた半導体デバイスとその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and reduces the connection resistance between the electrode of the semiconductor device and the lead frame, reduces the heat generated by the connection, and improves the reliability. It aims at providing the manufacturing method.

本願の発明にかかる半導体デバイスは、半導体層の表面に形成された電極と、該電極上に形成され、リードフレームとはんだ付け可能な付加電極と、該付加電極とともに該電極を覆い、かつ、該半導体層を覆うように該付加電極の表面に開口部を設けて形成されたパッシベーション膜とを備えたことを特徴とする。   A semiconductor device according to the invention of the present application includes an electrode formed on a surface of a semiconductor layer, an additional electrode formed on the electrode and solderable to a lead frame, and the additional electrode together with the electrode, And a passivation film formed by providing an opening on the surface of the additional electrode so as to cover the semiconductor layer.

本願の発明にかかる半導体デバイスの製造方法は、半導体層上に、スパッタリング法でAlまたはAlSiまたはAlCu膜である電極を成膜する工程と、該電極を水素または窒素雰囲気内で400から470℃で加熱する工程と、プラズマCVD法によってシリコンナイトライドからなるパッシベーション膜を形成する工程と、該電極上に該パッシベーション膜の開口部を形成する工程と、該開口部および該パッシベーション膜の上に一体的に付加電極を形成する工程とを備える。そして、該付加電極はTi層またはMo層からなるバリア層と、該バリア層上のNi層からなる導電体層と、該導電体層上のAu層またはAg層からなる酸化防止層を備えたことを特徴とする。   The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step of forming an electrode that is an Al, AlSi, or AlCu film on a semiconductor layer by a sputtering method, and the electrode is formed at 400 to 470 ° C. in a hydrogen or nitrogen atmosphere. A step of heating, a step of forming a passivation film made of silicon nitride by a plasma CVD method, a step of forming an opening of the passivation film on the electrode, and an integral on the opening and the passivation film. Forming an additional electrode. The additional electrode includes a barrier layer made of a Ti layer or a Mo layer, a conductor layer made of a Ni layer on the barrier layer, and an antioxidant layer made of an Au layer or an Ag layer on the conductor layer. It is characterized by that.

本発明により電極とリードフレームの間の接続抵抗を低減できる。   According to the present invention, the connection resistance between the electrode and the lead frame can be reduced.

実施形態の半導体デバイスの平面図である。It is a top view of the semiconductor device of an embodiment. 図1のX−X断面図である。It is XX sectional drawing of FIG. リードフレームがはんだ付けされた半導体デバイスを説明する図である。It is a figure explaining the semiconductor device to which the lead frame was soldered. 半導体デバイスの製造方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the manufacturing method of a semiconductor device. 電極を形成する工程を説明する図である。It is a figure explaining the process of forming an electrode. パッシベーション膜を形成する工程を説明する図である。It is a figure explaining the process of forming a passivation film. パッシベーション膜の開口を形成する工程を説明する図である。It is a figure explaining the process of forming the opening of a passivation film. パッシベーション膜の開口を形成する工程を説明する図である。It is a figure explaining the process of forming the opening of a passivation film. フォトレジストをパターニングする工程を説明する図である。It is a figure explaining the process of patterning a photoresist. 付加電極を形成する工程を説明する図である。It is a figure explaining the process of forming an additional electrode. リフトオフについて説明する図である。It is a figure explaining lift-off. 背景技術を説明する図である。It is a figure explaining background art.

実施の形態
実施形態は図1−11を参照して説明する。なお、同一材料または同一、対応する構成要素には同一の符号を付して複数回の説明を省略する場合がある。
Embodiment The embodiment will be described with reference to FIGS. In some cases, the same material or the same and corresponding components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted a plurality of times.

図1は半導体デバイス10の平面図である。まず、本実施形態の半導体デバイス10はパッシベーション膜24で覆われている領域と、パッシベーション膜24に覆われていない領域に大別される。図1においてパッシベーション膜24は斜線で示され、それ以外の場所は無模様で表される。本実施形態においてパッシベーション膜24はプラズマCVD法によって形成されたシリコンナイトライドである。   FIG. 1 is a plan view of the semiconductor device 10. First, the semiconductor device 10 according to the present embodiment is roughly divided into a region covered with the passivation film 24 and a region not covered with the passivation film 24. In FIG. 1, the passivation film 24 is indicated by oblique lines, and the other portions are indicated by no pattern. In the present embodiment, the passivation film 24 is silicon nitride formed by a plasma CVD method.

パッシベーション膜24で覆われていない部分は酸化防止層28、30、第1制御電極16、第2制御電極18、第3制御電極20、第4制御電極22が表れている。ここで、第1制御電極16はパッシベーション膜24の開口である第1制御開口部32を通してその一部が半導体デバイス10の表面に表れる。他の制御電極についても同様である。   In portions not covered with the passivation film 24, the antioxidant layers 28 and 30, the first control electrode 16, the second control electrode 18, the third control electrode 20, and the fourth control electrode 22 appear. Here, a part of the first control electrode 16 appears on the surface of the semiconductor device 10 through the first control opening 32 which is an opening of the passivation film 24. The same applies to the other control electrodes.

酸化防止層28、30は第1エミッタ電極12、第2エミッタ電極14を外部と接続するものである。酸化防止層28、30の下層やその周辺について説明するために図2を参照する。図2は図1におけるX−X断面図である。図2から把握できるように本実施形態の半導体デバイス10は半導体層50の表面側に第1エミッタ電極12を備え、裏面にコレクタ電極52を備える。第1エミッタ電極12はスパッタリング法で形成され、かつ、水素または窒素雰囲気内で400から470℃で加熱されたAlまたはAlSiまたはAlCuである。   Antioxidation layers 28 and 30 connect the first emitter electrode 12 and the second emitter electrode 14 to the outside. Reference is made to FIG. 2 to describe the lower layers of the antioxidant layers 28 and 30 and the periphery thereof. 2 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. As can be seen from FIG. 2, the semiconductor device 10 of the present embodiment includes the first emitter electrode 12 on the front surface side of the semiconductor layer 50 and the collector electrode 52 on the back surface. The first emitter electrode 12 is Al, AlSi, or AlCu formed by sputtering and heated at 400 to 470 ° C. in a hydrogen or nitrogen atmosphere.

第1エミッタ電極12の上にはバリア層54を備える。バリア層54はTi層またはMo層からなる。バリア層54の上にはNi層からなる導電体層56を備える。導電体層56の上にはAu層またはAg層からなる酸化防止層28を備える。バリア層54、導電体層56、酸化防止層28を付加電極58と総称する。付加電極58は後述するようにリードフレームと直接はんだ付けが行われるものである。また、付加電極58はパッシベーション膜24とともに第1エミッタ電極12を覆うように形成されている。よって第1エミッタ電極12は直接外部に露出しない。   A barrier layer 54 is provided on the first emitter electrode 12. The barrier layer 54 is made of a Ti layer or a Mo layer. A conductor layer 56 made of a Ni layer is provided on the barrier layer 54. On the conductor layer 56, an antioxidant layer 28 made of an Au layer or an Ag layer is provided. The barrier layer 54, the conductor layer 56, and the antioxidant layer 28 are collectively referred to as an additional electrode 58. The additional electrode 58 is directly soldered to the lead frame as will be described later. The additional electrode 58 is formed so as to cover the first emitter electrode 12 together with the passivation film 24. Therefore, the first emitter electrode 12 is not directly exposed to the outside.

このように付加電極58は、パッシベーション膜24の開口部(図1および図2において破線で示す)に第1エミッタ電極12と接するように配置され、かつ、一部がパッシベーション膜24上にのるように一体的に形成されている。そのため、パッシベーション膜24の開口部の面積より付加電極58の面積の方が大きい。第2エミッタ電極14も同様である。   As described above, the additional electrode 58 is disposed so as to be in contact with the first emitter electrode 12 at the opening of the passivation film 24 (shown by a broken line in FIGS. 1 and 2), and a part of the additional electrode 58 rests on the passivation film 24. Are integrally formed. For this reason, the area of the additional electrode 58 is larger than the area of the opening of the passivation film 24. The same applies to the second emitter electrode 14.

図3は、上述の構成を有する半導体デバイス10の実装例である。半導体デバイス10のコレクタ電極52はリードフレーム72と接続される。また、酸化防止層28、30はリードフレーム74と直接はんだ76により接続される。このように構成される構造体はベース板70に搭載されている。   FIG. 3 is a mounting example of the semiconductor device 10 having the above-described configuration. The collector electrode 52 of the semiconductor device 10 is connected to the lead frame 72. The antioxidant layers 28 and 30 are directly connected to the lead frame 74 by solder 76. The structure configured as described above is mounted on the base plate 70.

続いて、図4−図11を参照して本実施形態の半導体デバイスの製造方法について説明する。当該製造方法を説明するフローチャートである図4を参照しながら説明を進める。図4−図11は図1におけるY−Y断面に相当する場所について説明するものである。   Next, a method for manufacturing a semiconductor device of this embodiment will be described with reference to FIGS. The description will proceed with reference to FIG. 4 which is a flowchart for explaining the manufacturing method. 4 to 11 explain a place corresponding to the YY cross section in FIG.

図4におけるステップ80では半導体層50上に電極が形成される。電極とは第1エミッタ電極12、第2エミッタ電極14、第1制御電極16、第2制御電極18、第3制御電極20、第4制御電極22のことである。これらの電極はスパッタリング法で形成されるAlまたはAlSiまたはAlCu膜である。また、電極形成後、水素または窒素雰囲気内で400から470℃で電極を加熱する熱処理が行われる。この熱処理により結晶サイズが拡大され、平坦性も向上する。よって、後述の付加電極58のカバレッジ性を向上させることができる。   In step 80 in FIG. 4, an electrode is formed on the semiconductor layer 50. The electrodes are the first emitter electrode 12, the second emitter electrode 14, the first control electrode 16, the second control electrode 18, the third control electrode 20, and the fourth control electrode 22. These electrodes are Al, AlSi, or AlCu films formed by sputtering. In addition, after the electrode is formed, heat treatment is performed to heat the electrode at 400 to 470 ° C. in a hydrogen or nitrogen atmosphere. This heat treatment increases the crystal size and improves flatness. Therefore, the coverage of the additional electrode 58 described later can be improved.

ステップ80を終えるとステップ81へと処理が進められる。ステップ81は図6を参照して説明する。図6から把握されるようにステップ81ではパッシベーション膜24が形成される。パッシベーション膜24はプラズマCVD法で形成されたシリコンナイトライド層からなる。   When step 80 is completed, the process proceeds to step 81. Step 81 will be described with reference to FIG. As can be seen from FIG. 6, the passivation film 24 is formed in step 81. The passivation film 24 is made of a silicon nitride layer formed by plasma CVD.

ステップ81を終えるとステップ82へと処理が進められる。ステップ82は図7、8を参照して説明する。まずフォトレジスト92が形成され、図7に示されるように電極上に開口を有するようにフォトレジスト92のパターニングが行われる。次いで、ドライエッチングによりフォトレジスト92で覆われていないパッシベーション膜24がエッチングされ、開口部94、96が形成される。ドライエッチング後には酸素プラズマによりフォトレジスト92がアッシングされる。   When step 81 is completed, the process proceeds to step 82. Step 82 will be described with reference to FIGS. First, a photoresist 92 is formed, and the photoresist 92 is patterned so as to have openings on the electrodes as shown in FIG. Next, the passivation film 24 not covered with the photoresist 92 is etched by dry etching to form openings 94 and 96. After dry etching, the photoresist 92 is ashed by oxygen plasma.

ステップ82を終えるとステップ83へと処理が進められる。ステップ83は図9を参照して説明する。ステップ83ではフォトレジスト98が形成される。フォトレジスト98は開口部94を露出するようにパターニングされる。   When step 82 is completed, the process proceeds to step 83. Step 83 will be described with reference to FIG. In step 83, a photoresist 98 is formed. The photoresist 98 is patterned to expose the opening 94.

ステップ83を終えるとステップ84へと処理が進められる。ステップ84では開口部94すなわち第1エミッタ電極12上、およびパッシベーション膜24上に付加電極58が一体的に形成される。付加電極58はTi層またはMo層からなるバリア層54と、バリア層54上のNi層からなる導電体層56と、導電体層56上のAu層またはAg層からなる酸化防止層28を備える。これらは、スパッタ法あるいは蒸着法で形成される。   When step 83 is completed, the process proceeds to step 84. In step 84, the additional electrode 58 is integrally formed on the opening 94, that is, on the first emitter electrode 12 and on the passivation film 24. The additional electrode 58 includes a barrier layer 54 made of a Ti layer or a Mo layer, a conductor layer 56 made of a Ni layer on the barrier layer 54, and an antioxidant layer 28 made of an Au layer or an Ag layer on the conductor layer 56. . These are formed by sputtering or vapor deposition.

ステップ84を終えるとステップ85へと処理が進められる。ステップ85ではフォトレジスト98およびその上の付加電極58がリフトオフプロセスにより除去される。リフトオフプロセスの一例としては以下のプロセスがある。まず有機溶剤にシンナーを用い、フォトレジスト98を溶解させる。次に、シンナーまたは純水を高圧力でウェハ上にあて、物理的にフォトレジスト98およびその上に成膜された付加電極58を除去する。本実施形態の半導体デバイスの製造方法は上述の工程を備えるものである。   When step 84 is completed, the process proceeds to step 85. In step 85, the photoresist 98 and the additional electrode 58 thereon are removed by a lift-off process. An example of the lift-off process is the following process. First, the photoresist 98 is dissolved using thinner as an organic solvent. Next, thinner or pure water is applied to the wafer at a high pressure to physically remove the photoresist 98 and the additional electrode 58 formed thereon. The method for manufacturing a semiconductor device of this embodiment includes the above-described steps.

本実施形態の半導体デバイスの構成によれば、付加電極58とリードフレーム(リードフレーム74)が直接はんだで接続される。よってリード線などでエミッタ電極とリードフレームの接続行う場合と比較して、両者の接続面積を大きくすることができるため、接続抵抗を低減できる。   According to the configuration of the semiconductor device of this embodiment, the additional electrode 58 and the lead frame (lead frame 74) are directly connected by solder. Therefore, compared with the case where the emitter electrode and the lead frame are connected with a lead wire or the like, the connection area between the two can be increased, and thus the connection resistance can be reduced.

また、パッシベーション膜24の開口部の面積より付加電極58の面積の方が大きいため、開口部27の面積に制限を受けることなく、付加電極58とリードフレーム74は大面積で接続され得る。このような特徴により付加電極58とリードフレーム74の接続面積の自由度を高め所望の接続抵抗を得ることができる。   Further, since the area of the additional electrode 58 is larger than the area of the opening of the passivation film 24, the additional electrode 58 and the lead frame 74 can be connected in a large area without being limited by the area of the opening 27. With such a feature, the degree of freedom of the connection area between the additional electrode 58 and the lead frame 74 can be increased, and a desired connection resistance can be obtained.

また、本実施形態の第1エミッタ電極12、第2エミッタ電極14は付加電極58およびパッシベーション膜24により覆われており外部に露出していない。そして、付加電極58の最表面は酸化防止膜28である。よって第1エミッタ電極12、第2エミッタ電極14の酸化による特性劣化を回避できる。   Further, the first emitter electrode 12 and the second emitter electrode 14 of this embodiment are covered with the additional electrode 58 and the passivation film 24 and are not exposed to the outside. The outermost surface of the additional electrode 58 is the antioxidant film 28. Therefore, characteristic deterioration due to oxidation of the first emitter electrode 12 and the second emitter electrode 14 can be avoided.

また、パッシベーション膜24はプラズマCVD法によるシリコンナイトライドであり、第1エミッタ電極12、第2エミッタ電極14を囲むように形成される。このため、Al、Niの酸化物、水酸化物が酸化防止層28(Au層)へ侵入しづらく、当該侵入による汚染を回避できる。   The passivation film 24 is silicon nitride formed by plasma CVD, and is formed so as to surround the first emitter electrode 12 and the second emitter electrode 14. For this reason, it is difficult for Al, Ni oxides and hydroxides to penetrate into the antioxidant layer 28 (Au layer), and contamination due to the penetration can be avoided.

また、付加電極58はパッシベーション膜24より突出しているため、リードフレームとのはんだ付けの容易性が高まり作業性が向上する。よって、パッシベーション膜24で半導体層50や、電極を保護しつつ付加電極とリードフレームとを容易にはんだ付けできる構成である。   Further, since the additional electrode 58 protrudes from the passivation film 24, the ease of soldering with the lead frame is increased and the workability is improved. Accordingly, the passivation layer 24 can easily solder the additional electrode and the lead frame while protecting the semiconductor layer 50 and the electrode.

また、本実施形態の半導体装置の製造方法によればリード線およびワイヤボンディング工程を要しない点で生産工程の環境負荷低減に寄与する。また、接続抵抗を低減できるから、製品歩留まりも向上させることができる。   Moreover, according to the manufacturing method of the semiconductor device of this embodiment, the lead wire and the wire bonding process are not required, which contributes to reducing the environmental load of the production process. Further, since the connection resistance can be reduced, the product yield can also be improved.

本実施形態の半導体層50はパワーMOSFETを構成してもよいし、整流ダイオードなどの他のデバイスを構成しても良い。いずれの場合も表面にリードフレームと接続されるべき電極を有していれば本発明の効果をえることができる。MOSFETの場合電極はエミッタ電極であり、整流ダイオードの場合電極はアノード電極である。よって本実施形態を通して電極はエミッタ電極であるとしたが特にこれに限定されない。さらに、本発明は特にパワーデバイスに限定すべき理由もなく半導体デバイス一般に応用できる。   The semiconductor layer 50 of this embodiment may constitute a power MOSFET, or may constitute another device such as a rectifier diode. In either case, the effect of the present invention can be obtained if the surface has an electrode to be connected to the lead frame. In the case of a MOSFET, the electrode is an emitter electrode, and in the case of a rectifier diode, the electrode is an anode electrode. Accordingly, although the electrode is an emitter electrode throughout the present embodiment, the present invention is not particularly limited to this. Furthermore, the present invention can be applied to semiconductor devices in general without any particular reason to be limited to power devices.

その他、本発明の特徴を失わない範囲でさまざまな変形をなし得る。   In addition, various modifications can be made without departing from the characteristics of the present invention.

10 半導体デバイス、 12 第1エミッタ電極、 14 第2エミッタ電極、 24 パッシベーション膜、 30 酸化防止膜、 54 バリア層、 56 導電体層、 58 付加電極   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Semiconductor device, 12 1st emitter electrode, 14 2nd emitter electrode, 24 Passivation film, 30 Antioxidation film, 54 Barrier layer, 56 Conductor layer, 58 Additional electrode

Claims (8)

半導体層の表面に形成された電極と、
前記電極上に形成され、リードフレームとはんだ付け可能な付加電極と、
前記付加電極とともに前記電極を覆い、かつ、前記半導体層を覆うように、前記付加電極の表面に開口部を設けて形成されたパッシベーション膜とを備えたことを特徴とする半導体デバイス。
An electrode formed on the surface of the semiconductor layer;
An additional electrode formed on the electrode and solderable to the lead frame;
A semiconductor device comprising: a passivation film which covers the electrode together with the additional electrode and is formed by providing an opening on the surface of the additional electrode so as to cover the semiconductor layer.
前記電極は、スパッタリング法で形成され、かつ、水素または窒素雰囲気内で400から470℃で加熱されたAlまたはAlSiまたはAlCuであることを特徴とする請求項1に記載の半導体デバイス。   The semiconductor device according to claim 1, wherein the electrode is Al, AlSi, or AlCu formed by a sputtering method and heated at 400 to 470 ° C. in a hydrogen or nitrogen atmosphere. 前記パッシベーション膜はプラズマCVD法によって形成されたシリコンナイトライドであることを特徴とする請求項1に記載の半導体デバイス。   The semiconductor device according to claim 1, wherein the passivation film is silicon nitride formed by a plasma CVD method. 前記付加電極は前記開口部および前記パッシベーション膜の上に一体的に形成され、前記開口部の面積より前記付加電極の面積の方が大きいことを特徴とする請求項1−3に記載の半導体デバイス。   The semiconductor device according to claim 1, wherein the additional electrode is integrally formed on the opening and the passivation film, and an area of the additional electrode is larger than an area of the opening. . 前記半導体層はパワーMOSFETを構成し、
前記電極はエミッタ電極であることを特徴とする請求項1−4に記載の半導体デバイス。
The semiconductor layer constitutes a power MOSFET,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the electrode is an emitter electrode.
前記半導体層は整流ダイオードを構成し、
前記電極はアノード電極であることを特徴とする請求項1−4に記載の半導体デバイス。
The semiconductor layer constitutes a rectifier diode;
The semiconductor device according to claim 1, wherein the electrode is an anode electrode.
前記付加電極は、
Ti層またはMo層からなるバリア層と、
前記バリア層上に形成されたNi層からなる導電体層と、
前記導電体層上に形成されたAu層またはAg層からなる酸化防止層を備えたことを特徴とする請求項1−6に記載の半導体デバイス。
The additional electrode is
A barrier layer comprising a Ti layer or a Mo layer;
A conductor layer made of a Ni layer formed on the barrier layer;
The semiconductor device according to claim 1, further comprising an antioxidant layer made of an Au layer or an Ag layer formed on the conductor layer.
半導体層上に、スパッタリング法でAlまたはAlSiまたはAlCu膜である電極を成膜する工程と、
前記電極を水素または窒素雰囲気内で400から470℃で加熱する工程と、
プラズマCVD法によってシリコンナイトライドからなるパッシベーション膜を形成する工程と、
前記電極上に前記パッシベーション膜の開口部を形成する工程と、
前記開口部および前記パッシベーション膜の上に一体的に付加電極を形成する工程とを備え、
前記付加電極はTi層またはMo層からなるバリア層と、前記バリア層上のNi層からなる導電体層と、前記導電体層上のAu層またはAg層からなる酸化防止層を備えたことを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
A step of forming an electrode that is an Al, AlSi, or AlCu film on the semiconductor layer by a sputtering method;
Heating the electrode at 400 to 470 ° C. in a hydrogen or nitrogen atmosphere;
Forming a passivation film made of silicon nitride by a plasma CVD method;
Forming an opening of the passivation film on the electrode;
Forming an additional electrode integrally on the opening and the passivation film,
The additional electrode includes a barrier layer made of a Ti layer or a Mo layer, a conductor layer made of a Ni layer on the barrier layer, and an antioxidant layer made of an Au layer or an Ag layer on the conductor layer. A method of manufacturing a semiconductor device.
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