半导体装置和半导体装置的制造方法与流程

1.本发明涉及半导体装置和半导体装置的制造方法。


背景技术：

2.wl-csp（晶片水平芯片尺寸封装）是通过晶片工艺来进行再布线、电极的形成、树脂密封和切割的半导体装置的封装技术。例如，在专利文献1中公开了wl-csp中的半导体装置及其制造方法。
3.现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-5230号公报。


技术实现要素：

4.发明要解决的课题然而，与硅（si）相比，碳化硅（sic）是实现可小型化、低功耗化和高效率化等的元件的材料，是有用性较高的材料。
5.可是，在上述专利文献1中公开的制造方法中，设想了si等的半导体基板（例如，参照第［0019］段。），关于sic，未进行设想。
6.本发明鉴于上述点而完成，其目的在于，谋求在wl-csp中将sic作为半导体基板的半导体装置的可靠性的提高。
7.用于解决课题的方案本发明的第一观点的半导体装置包含：sic半导体基板，包含扩散层；第一电极，设置在所述sic半导体基板上；第二电极，设置在所述第一电极上；以及树脂部，为与所述sic半导体基板的平面尺寸大致相同的平面尺寸并且被设置成密封所述第二电极。
8.本发明的半导体装置的制造方法包含：针对包括包含扩散层的sic半导体基板、以及设置在所述sic半导体基板上的第一电极的基板来配置规定的掩模材料而在所述第一电极上形成第二电极的工序；以及在除去了规定的掩模材料之后以密封所述第二电极的方式形成树脂部的工序。
9.发明效果根据本发明，能够谋求在wl-csp中将sic作为半导体基板的半导体装置的可靠性的提高。
附图说明
10.图1是示出本实施方式的半导体装置的整体结构的图。
11.图2a是放大地示出第一实施方式的半导体装置的部分结构的截面图。
12.图2b是示出第一实施方式的半导体装置的制造工序的一例的截面图。
13.图2c是示出第一实施方式的半导体装置的制造工序的一例的截面图。
14.图2d是示出第一实施方式的半导体装置的制造工序的一例的截面图。
15.图2e是示出第一实施方式的半导体装置的制造工序的一例的截面图。
16.图3是放大地示出第二实施方式的半导体装置的部分结构的截面图。
17.图4是放大地示出第三实施方式的半导体装置的部分结构的截面图。
具体实施方式
18.以下，一边参照附图一边说明本发明的实施方式。再有，在各附图中，对实质上相同或等效的结构要素或部分，标注相同的参照符号。
19.＜第一实施方式＞图1是示出第一实施方式的半导体装置1的整体结构的图。图2a是放大地示出半导体装置1的部分结构的截面图，是沿着图1中的a-a
´
线的截面图。
20.半导体装置1包含：包含扩散层11的sic半导体基板10、以及设置在sic半导体基板10上的第一电极12。此外，半导体装置1还包含与第一电极12相接的第二树脂部14、设置在第一电极12上的第二电极18、以及第一树脂部20。
21.第一树脂部20为与sic半导体基板10的平面尺寸大致相同的平面尺寸，并且被设置成密封第二电极18。例如，在图1那样的半导体装置1的俯视图中，以使得第一树脂部20变为与矩形状的sic半导体基板10的平面尺寸大致相同的平面尺寸的方式沿着sic半导体基板10的各边上形成第一树脂部20。此外，第一电极12由例如al等构成。此外，第二电极18由cu等构成。
22.半导体装置1的封装的形态具有wl-csp的形态。即，半导体装置1的封装的平面尺寸与sic半导体基板10的平面尺寸大致相同。
23.在包含扩散层11的sic半导体基板10的表面，形成晶体管、电阻元件和电容器等电路元件（未图示）。sic半导体基板10的表面被由sio2等绝缘体构成的层间绝缘膜（未图示）覆盖。
24.在该层间绝缘膜的表面，设置连接到在sic半导体基板10上形成的电路元件的第一电极12，设置具有使第一电极12的表面部分地露出的开口部的第二树脂部14。如图2a所示，第二树脂部14与第一电极12相接。第二树脂部14是所谓的钝化膜，由聚酰亚胺树脂等感光性有机类绝缘构件构成。
25.以下，一边参照图2b～图2e一边说明第一实施方式的半导体装置1的制造方法。图2b～图2e是示出半导体装置1的制造工序的截面图。
26.首先，准备完成了包含扩散层11的sic半导体基板10的制造工艺的半导体晶片（图2b）。sic半导体基板10的制造工艺包含：在sic半导体基板10上形成晶体管等电路元件（未图示）的工序、在sic半导体基板10的表面形成由sio2等绝缘体构成的层间绝缘膜的工序、在层间绝缘膜的表面形成第一电极12的工序、和以使得第一电极12部分地露出的方式形成第二树脂部14的工序。
27.接着，形成覆盖在第二树脂部14的开口部中露出的第一电极12的表面的ubm膜（未图示）。例如使用已知的溅射法来对ti膜和cu膜依次成膜，由此形成ubm膜。
28.接着，使用公知的光刻技术，在ubm膜的表面，配置作为具有开口部的规定掩模材料16的一例的干膜，之后贴附。干膜是薄膜状，通过施行曝光和显影处理而形成在ubm膜的
表面。
29.接着，使用已知的电场电镀法来在ubm膜的表面形成第二电极18（图2c）。具体而言，将sic半导体基板10的表面浸漬于电镀液，向连接到ubm膜的电镀电极（未图示）供应电流。由此，在ubm膜（电镀种晶层）的露出部分析出金属，在ubm膜上形成第二电极18。作为第二电极18的材料，例如能够使用cu。
30.在第二电极18的形成后，使用公知的工艺来除去掩模材料16（图2d）。由此，形成第二电极18。然后，对第二电极18施行已知的蚀刻处理。
31.接着，例如，使用公知的工艺，在经过上述各处理而形成的构造体的表面，使用聚酰亚胺或pbo等感光性有机类绝缘构件，通过已知的光刻技术（例如，包含涂布、曝光、显影和固化等各工序的光刻技术），生成如图2a所示的包含第一树脂部20的半导体装置1。再有，聚酰亚胺或pbo等感光性有机类绝缘构件也可以是环氧树脂，在该情况下，通过对图2e所示的第一树脂部20涂布后研磨，从而生成图2a所示的包含第一树脂部20的半导体装置1。
32.根据第一实施方式的半导体装置1及其制造方法，通过以使得密封sic半导体基板10上的第二电极18的方式来设置第一树脂部20，从而能够谋求在wl-csp中将sic作为半导体基板的半导体装置的可靠性的提高。此外，在想要使sic半导体基板10变薄来谋求低导通电阻化时，能够将第一树脂部20作为支承基体。由此，能够谋求包含sic半导体基板的半导体装置的可靠性的提高。
33.此外，根据第一实施方式的半导体装置1及其制造方法，通过使第一树脂部20的膜厚比在第一树脂部20中使用的填充材料的直径厚，从而能够进一步提高可靠性。此外，通过在形成第一树脂部20时，调整掩模材料16的配置位置，从而能够如第一电极12的开口面积那样形成第二电极18。再有，在使用聚酰亚胺或pbo等作为第一树脂部20的情况下，能够使其厚度变薄，从而得到应力较小这样的效果。此外，在使用环氧树脂作为第一树脂部20的情况下，由于环氧树脂是黑色，从而得到遮光性，此外，得到能够使机械强度变强这样的效果。
34.＜第二实施方式＞图3是第二实施方式的半导体装置100的截面图。
35.第二实施方式的半导体装置100与第一实施方式的结构同样，包含：包含扩散层11的sic半导体基板10、以及设置在sic半导体基板10上的第一电极12。此外，半导体装置1还包含：与第一电极12相接的第二树脂部14、设置在第一电极12上的第二电极18、以及第一树脂部20。第一树脂部20为与sic半导体基板10的平面尺寸大致相同的平面尺寸，并且设置成密封第二电极18。
36.接着，说明第二实施方式的半导体装置100的制造方法。第二实施方式的半导体装置100的制造方法与第一实施方式不同之处在于，形成第二电极18时的规定掩模材料是液状的抗蚀剂。
37.因此，利用第二实施方式的制造方法制造的半导体装置100的第二电极18的厚度比利用第一实施方式的制造方法制造的半导体装置1的第二电极18的厚度薄。此外，同样，利用第二实施方式的制造方法制造的半导体装置100的第一树脂部20的厚度比利用第一实施方式的制造方法制造的半导体装置1的第一树脂部20的厚度薄。
38.再有，关于第二实施方式的半导体装置及其制造方法的其他结构，与第一实施方式同样，因此，省略说明。
39.根据第二实施方式的半导体装置100及其制造方法，通过以使得密封sic半导体基板10上的第二电极18的方式来设置第一树脂部20，从而能够谋求在wl-csp中将sic作为半导体基板的半导体装置的可靠性的提高。此外，由于形成第二电极18时使用液状的抗蚀剂作为规定掩模材料，所以能够减少制造成本。
40.＜第三实施方式＞图4是第三实施方式的半导体装置200的截面图。
41.除了第一实施方式的半导体装置1或第二实施方式的半导体装置100的结构之外，第三实施方式的半导体装置200还具备被设置成与第一电极12和第二电极18相接的第三树脂部15。此外，如图4所示，第三树脂部15的开口比第二树脂部14的开口窄。
42.接着，说明第三实施方式的半导体装置200的制造方法。
43.除了第一实施方式的制造方法或第二实施方式的制造方法之外，第三实施方式的半导体装置200的制造方法还包含针对包含sic半导体基板10、第一电极12、和与第一电极12相接的第二树脂部14的基板来形成具有比第二树脂部14的开口窄的开口的第三树脂部15的工序。
44.具体而言，针对图2a所示的、作为完成了包含扩散层11的sic半导体基板10的制造工艺的半导体晶片的基板，形成具有比第二树脂部14的开口窄的开口的第三树脂部15。第三树脂部15例如是pbo等感光性有机类绝缘构件。
45.然后，形成覆盖在第三树脂部15的开口部中露出的第一电极12的表面的ubm膜（未图示）。然后，在第三树脂部15和ubm膜形成在sic半导体基板10上之后，形成第二电极18。
46.再有，关于第三实施方式的半导体装置及其制造方法的其他结构，与第一实施方式或第二实施方式同样，因此，省略说明。
47.根据第三实施方式的半导体装置200及其制造方法，通过以使得密封sic半导体基板10上的第二电极18的方式来设置第一树脂部20，从而能够谋求在wl-csp中将sic作为半导体基板的半导体装置的可靠性的提高。此外，通过设置第三树脂部15，从而能够设置作为晶片键合所需最低限度的第二电极18。具体而言，由于能够使第三树脂部15的开口比第二树脂部14的开口窄，所以能够节省在第二电极18中使用的金属的量。由此，能够减少形成第二电极18时的电气电镀时的电源的电力量。
48.附图标记的说明1、100、200 半导体装置10 sic半导体基板11 扩散层12 第一电极14 第二树脂部15 第三树脂部16 掩模材料18 第二电极20 第一树脂部。