JP2016086006A - Semiconductor device and method of manufacturing the same - Google Patents

Semiconductor device and method of manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
JP2016086006A
JP2016086006A JP2014216032A JP2014216032A JP2016086006A JP 2016086006 A JP2016086006 A JP 2016086006A JP 2014216032 A JP2014216032 A JP 2014216032A JP 2014216032 A JP2014216032 A JP 2014216032A JP 2016086006 A JP2016086006 A JP 2016086006A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductive layer
substrate
semiconductor device
element region
main surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014216032A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
井上 大輔
Daisuke Inoue
大輔 井上
芳宏 松島
Yoshihiro Matsushima
芳宏 松島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority to JP2014216032A priority Critical patent/JP2016086006A/en
Publication of JP2016086006A publication Critical patent/JP2016086006A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device that can suppress generation of burrs of a metal layer when individualized into chips, and that has a high reliability and a high yield.SOLUTION: A semiconductor device comprises: a substrate 12; a first element region and a second element region 11B provided on a first principal surface of the substrate 12; and a conductive layer 17 formed on a second principal surface at an opposite side to the first principal surface in the substrate 12. Here, the semiconductor device has a current path where a current flows in the first element region 11B, the inside of the substrate 12, the conductive layer 17, the inside of the substrate 12 and the second element region 11B in this order. The conductive layer 17 includes a metal 18 as a main material. A resin 19 is distributed and included in the metal 18.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、フリップチップ構造の半導体装置及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor device having a flip chip structure and a manufacturing method thereof.

近年、電子機器の小型化、薄型化、軽量化及び高性能化の進展に伴い、半導体装置は、従来のパッケージ構造からフリップチップ構造あるいはCSP(チップ・サイズ・パッケージ)構造が主流になってきている。このような状況下において、特に、DC−DCコンバーターまたはリチウム電池の保護回路に使用されるトランジスタおいて、フリップチップ構造化による小型、低背化、更には高性能化を狙ったトランジスタのオン抵抗の小さいものが求められている。   In recent years, with the progress of downsizing, thinning, lightening, and high performance of electronic devices, semiconductor devices have become a mainstream from a conventional package structure to a flip chip structure or a CSP (chip size package) structure. Yes. Under such circumstances, the transistor used for the DC-DC converter or the protection circuit of the lithium battery, in particular, the on-resistance of the transistor aimed at miniaturization, low profile and high performance by the flip chip structure. A small one is required.

例えば、MOSFET(Metal−Oxide−Semiconductor Field−Effect Transistor)を搭載した半導体装置として、特許文献1および特許文献2に示すようなフリップチップ実装を行った半導体装置が提案されている。   For example, as a semiconductor device on which a MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) is mounted, semiconductor devices on which flip chip mounting as shown in Patent Document 1 and Patent Document 2 are performed have been proposed.

このようなMOSFETでは、例えば図8に示す半導体装置100Aのように、半導体基板101の第1主面の表面領域に少なくとも2つのトランジスタ動作領域102、104が設けられ、第1主面の反対側である第2主面上に金属膜103が備えられている。このような構造とすることにより、第1トランジスタ動作領域102から第2トランジスタ動作領域104へ流れる電流経路として、半導体基板内部を水平方向(半導体基板表面に平行する方向)に流れるのでは無く、半導体基板内部を垂直方向(半導体基板表面に対して垂直な厚み方向)に流れ、第2主面上の金属膜103中を流れる電流経路105を用いることができ、MOSFETのオン抵抗の低減が可能である。   In such a MOSFET, as in the semiconductor device 100A shown in FIG. 8, for example, at least two transistor operation regions 102 and 104 are provided in the surface region of the first main surface of the semiconductor substrate 101, and the opposite side of the first main surface. A metal film 103 is provided on the second main surface. By adopting such a structure, the current path flowing from the first transistor operation region 102 to the second transistor operation region 104 does not flow in the semiconductor substrate in the horizontal direction (direction parallel to the surface of the semiconductor substrate). The current path 105 that flows in the vertical direction (thickness direction perpendicular to the surface of the semiconductor substrate) inside the substrate and flows in the metal film 103 on the second main surface can be used, and the on-resistance of the MOSFET can be reduced. is there.

特開2008−053623JP 2008-056323 A 特開2012−182238JP2012-182238

しかしながら、上記した従来構造では、半導体基板から個々のチップを切り出すダイシング工程において金属層にバリが発生し、これがダイシング時に半導体基板に貼り付けるダイシングシートに食い込んで、チップとダイシングシートとの密着力が増加してしまう。   However, in the conventional structure described above, burrs are generated in the metal layer in the dicing process of cutting individual chips from the semiconductor substrate, which bites into the dicing sheet that is attached to the semiconductor substrate during dicing, and the adhesion between the chip and the dicing sheet is reduced. It will increase.

この結果、個片化されたチップをダイシングシートから拾い上げるピックアップ工程において、スムーズに拾い上げることができないピックアップミスが多発し、チップの歩留りが低下する。   As a result, in the pick-up process of picking up the singulated chips from the dicing sheet, pick-up mistakes that cannot be picked up frequently occur frequently, and the yield of the chips decreases.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、チップを個片化する際に金属層のバリ発生を抑制できる、高信頼性かつ高歩留りの半導体装置およびその製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a highly reliable and high yield semiconductor device capable of suppressing the occurrence of burrs in a metal layer when chips are separated into pieces and a method for manufacturing the same. is there.

上記の課題を解決するために、本発明の第1の半導体装置は、基板と、前記基板の第1主面に設けられた第1素子領域および第2素子領域と、前記基板における前記第1主面と反対側の第2主面上に形成された導電層とを備え、前記第1素子領域、前記基板の内部、前記導電層、前記基板の内部および前記第2素子領域をこの順に電流が流れる電流経路を有し、前記導電層は金属を主材料として含み、樹脂が前記金属中に分散して含まれている。   In order to solve the above problems, a first semiconductor device of the present invention includes a substrate, a first element region and a second element region provided on a first main surface of the substrate, and the first element in the substrate. A conductive layer formed on the second main surface opposite to the main surface, and the first element region, the inside of the substrate, the conductive layer, the inside of the substrate and the second element region in this order. The conductive layer contains a metal as a main material, and a resin is dispersed and contained in the metal.

また、本発明の第1の半導体装置において、前記導電層の側端面と前記基板の側端面とは面一に形成されていることが好ましい。   In the first semiconductor device of the present invention, it is preferable that the side end face of the conductive layer and the side end face of the substrate are formed flush with each other.

また、本発明の第1の半導体装置において、前記導電層の破断ひずみは、前記導電層に含まれる前記金属の破断ひずみよりも小さいことが好ましい。   Moreover, the 1st semiconductor device of this invention WHEREIN: It is preferable that the fracture strain of the said conductive layer is smaller than the fracture strain of the said metal contained in the said conductive layer.

また、本発明の第1の半導体装置において、前記導電層の破断ひずみは0〜0.1であることが好ましい。   In the first semiconductor device of the present invention, the conductive layer preferably has a breaking strain of 0 to 0.1.

また、本発明の第1の半導体装置において、前記導電層の比抵抗は2〜100μΩcmであることが好ましい。   In the first semiconductor device of the present invention, the specific resistance of the conductive layer is preferably 2 to 100 μΩcm.

また、本発明の第1の半導体装置において、前記金属は、Ag、Cu、Ni、AuおよびSnから選ばれた少なくとも1つであることが好ましい。   In the first semiconductor device of the present invention, the metal is preferably at least one selected from Ag, Cu, Ni, Au, and Sn.

また、本発明の第1の半導体装置において、前記樹脂は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ビスマレイミド樹脂およびシリコーン樹脂から選ばれた少なくとも1つであることが好ましい。   In the first semiconductor device of the present invention, the resin is preferably at least one selected from an epoxy resin, an acrylic resin, a bismaleimide resin, and a silicone resin.

また、本発明の第2の半導体装置は、基板と、前記基板の第1主面に設けられた第1素子領域および第2素子領域と、前記基板における前記第1主面と反対側の第2主面上に形成された導電層とを備え、前記第1素子領域、前記基板の内部、前記導電層、前記基板の内部および前記第2素子領域をこの順に電流が流れる電流経路を有し、前記導電層はカーボンナノチューブを主材料として含む。   The second semiconductor device of the present invention includes a substrate, a first element region and a second element region provided on the first main surface of the substrate, and a first element region on the substrate opposite to the first main surface. 2 having a conductive layer formed on the main surface, and having a current path through which current flows in this order through the first element region, the inside of the substrate, the conductive layer, the inside of the substrate, and the second element region. The conductive layer contains carbon nanotubes as a main material.

また、本発明の第1および第2の半導体装置において、前記基板と前記導電層との間に金属薄膜が介在していることが好ましい。   In the first and second semiconductor devices of the present invention, it is preferable that a metal thin film is interposed between the substrate and the conductive layer.

また、本発明の第1および第2の半導体装置において、前記金属薄膜は前記基板に近い側から第1金属薄膜および第2金属薄膜の積層膜からなることが好ましい。   In the first and second semiconductor devices of the present invention, it is preferable that the metal thin film is a laminated film of a first metal thin film and a second metal thin film from a side close to the substrate.

また、本発明の第1および第2の半導体装置において、前記導電層の厚さは30〜300μmであることが好ましい。   In the first and second semiconductor devices of the present invention, the conductive layer preferably has a thickness of 30 to 300 μm.

また、本発明の第1の半導体装置の製造方法は、第1主面に複数の第1素子領域および複数の第2素子領域が形成された半導体基板を準備する工程(a)と、前記半導体基板における前記第1主面と反対側の第2主面上に導電層を形成する工程(b)と、前記工程(a)、(b)の後、それぞれが前記第1主面に前記第1素子領域および前記第2素子領域を搭載するとともに前記第2主面上に前記導電層を備えるように、前記半導体基板を個片化する工程(c)を備え、個片化された前記半導体基板のそれぞれにおいて、前記第1素子領域、前記基板の内部、前記導電層、前記基板の内部および前記第2素子領域をこの順に電流が流れる電流経路を有し、前記導電層は金属を主材料として含み、樹脂が前記金属中に分散して含まれている。   According to the first method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, the step (a) of preparing a semiconductor substrate in which a plurality of first element regions and a plurality of second element regions are formed on a first main surface; A step (b) of forming a conductive layer on the second main surface of the substrate opposite to the first main surface; and after the steps (a) and (b), each of the first main surface includes the first main surface. The semiconductor device comprising the step (c) of singulating the semiconductor substrate so that the one element region and the second element region are mounted and the conductive layer is provided on the second main surface. Each of the substrates has a current path through which the current flows in this order through the first element region, the inside of the substrate, the conductive layer, the inside of the substrate and the second element region, and the conductive layer is mainly made of metal. The resin is dispersed and contained in the metal.

また、本発明の第2の半導体装置の製造方法は、第1主面に複数の第1素子領域および複数の第2素子領域が形成された半導体基板を準備する工程(a)と、前記半導体基板における前記第1主面と反対側の第2主面上に導電層を形成する工程(b)と、前記工程(a)、(b)の後、それぞれが前記第1主面に前記第1素子領域および前記第2素子領域を搭載するとともに前記第2主面上に前記導電層を備えるように、前記半導体基板を個片化する工程(c)を備え、個片化された前記半導体基板のそれぞれにおいて、前記第1素子領域、前記基板の内部、前記導電層、前記基板の内部および前記第2素子領域をこの順に電流が流れる電流経路を有し、前記導電層はカーボンナノチューブを主材料として含む。   According to a second method of manufacturing the semiconductor device of the present invention, the step (a) of preparing a semiconductor substrate in which a plurality of first element regions and a plurality of second element regions are formed on a first main surface; A step (b) of forming a conductive layer on the second main surface of the substrate opposite to the first main surface; and after the steps (a) and (b), each of the first main surface includes the first main surface. The semiconductor device comprising the step (c) of singulating the semiconductor substrate so that the one element region and the second element region are mounted and the conductive layer is provided on the second main surface. Each of the substrates has a current path through which the current flows in this order through the first element region, the inside of the substrate, the conductive layer, the inside of the substrate, and the second element region, and the conductive layer mainly includes carbon nanotubes. Include as material.

また、本発明の第1および第2の半導体装置の製造方法において、前記工程(b)の前に、前記半導体基板の前記第2主面上に金属薄膜を形成する工程(d)をさらに備えることが好ましい。   The first and second methods for manufacturing a semiconductor device of the present invention further include a step (d) of forming a metal thin film on the second main surface of the semiconductor substrate before the step (b). It is preferable.

本発明の半導体装置およびその製造方法によれば、チップに個片化する際に金属層のバリ発生を抑制できる、高信頼性かつ高歩留りの半導体装置およびその製造方法を提供することができる。   According to the semiconductor device and the manufacturing method thereof of the present invention, it is possible to provide a highly reliable and high-yield semiconductor device and a manufacturing method thereof that can suppress the occurrence of burrs in the metal layer when separated into chips.

本発明の実施形態に係る半導体装置の平面図である。1 is a plan view of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る半導体装置の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the semiconductor device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る半導体装置の要部断面図における部分断面拡大図である。It is a fragmentary sectional enlarged view in principal part sectional drawing of the semiconductor device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る半導体装置の等価回路図である。1 is an equivalent circuit diagram of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る半導体装置の抵抗成分を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the resistance component of the semiconductor device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on embodiment of this invention. 従来技術に係る半導体装置の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the semiconductor device which concerns on a prior art.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明の実施形態に係る例示的な半導体装置10Aについて、図1〜図5を参照しながら説明する。ここでは「縦型」のMOSFETを例にとって説明するが、他に、ダイオード、「縦型」のバイポーラトランジスタ等においても同様の効果が得られることは言うまでもない。   An exemplary semiconductor device 10A according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, a “vertical” MOSFET will be described as an example, but it goes without saying that the same effect can also be obtained in a diode, a “vertical” bipolar transistor, or the like.

図1は本実施形態に係る半導体装置10Aの構造を示す平面図であり、図2は図1に示す半導体装置10AのA−A´線に沿った部分の断面図であり、図3は図2に示す半導体装置10Aの部分Pを拡大した断面図である。   FIG. 1 is a plan view showing the structure of a semiconductor device 10A according to the present embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view of the semiconductor device 10A shown in FIG. 1, taken along the line AA ', and FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a portion P of the semiconductor device 10A shown in FIG.

図1および図2に示すように、本実施形態に係る半導体装置10Aは、例えば1対のMOSFETからなり、N-型エピタキシャル層11Aの表面領域に素子領域11Bが形成されたN+型半導体基板12上に、例えばAlまたはCuの金属を含む電極13と、電極13上に形成された例えばSn−Ag−Cu等の鉛フリー材料からなる外部電極14を備えている。ここで、素子領域11Bの内、各外部電極14の近傍の部分が、それぞれ本発明における「第1の素子領域」及び「第2の素子領域」の1例である。 As shown in FIGS. 1 and 2, a semiconductor device 10A according to the present embodiment includes, for example, a pair of MOSFETs, and an N + type semiconductor substrate in which an element region 11B is formed in a surface region of an N type epitaxial layer 11A. An electrode 13 containing, for example, Al or Cu metal, and an external electrode 14 made of a lead-free material such as Sn—Ag—Cu formed on the electrode 13 are provided. Here, in the element region 11B, portions in the vicinity of the external electrodes 14 are examples of the “first element region” and the “second element region” in the present invention, respectively.

また、半導体基板12の裏面全体には半導体基板12とオーミック接続された第1金属薄膜15が形成されている。第1金属薄膜15は、半導体基板12の裏面に近い側から順にTi/Niが積層されている。これは半導体基板12と第1金属薄膜15とのオーミックコンタクトを確保することが主目的であり、当該目的を実現できる金属であれば他の金属を用いても構わない。例えばCr/NiCr/Ni等の積層膜でも構わない。なお、本実施形態においては、第1金属薄膜15の厚さは例えばTi/Ni=10nm/10nmとしている。   A first metal thin film 15 that is in ohmic contact with the semiconductor substrate 12 is formed on the entire back surface of the semiconductor substrate 12. The first metal thin film 15 has Ti / Ni laminated in order from the side close to the back surface of the semiconductor substrate 12. This is mainly intended to ensure ohmic contact between the semiconductor substrate 12 and the first metal thin film 15, and other metals may be used as long as the metal can realize the purpose. For example, a laminated film such as Cr / NiCr / Ni may be used. In the present embodiment, the thickness of the first metal thin film 15 is, for example, Ti / Ni = 10 nm / 10 nm.

更に、本実施形態では、第1金属薄膜15上に第2金属薄膜16を形成している。第2金属薄膜16としては主にAg、Au、Cuなどを用いるが、好ましくは、後に形成する導電層17に含まれる金属と同一金属か、またはその金属と親和性の高い金属が望ましい。本実施形態においては、第2金属薄膜16の厚さは、例えばAgを用いた場合、10nm〜1000nmとしている。なお、後に形成する導電層17と第1金属薄膜15とで十分な電気特性(低オン抵抗)を得ることが出来れば、第2金属薄膜16を形成することは不要である。   Further, in the present embodiment, the second metal thin film 16 is formed on the first metal thin film 15. As the second metal thin film 16, Ag, Au, Cu or the like is mainly used. Preferably, the same metal as the metal contained in the conductive layer 17 to be formed later or a metal having high affinity with the metal is desirable. In the present embodiment, the thickness of the second metal thin film 16 is, for example, 10 nm to 1000 nm when Ag is used. If sufficient electrical characteristics (low on-resistance) can be obtained by the conductive layer 17 and the first metal thin film 15 to be formed later, it is not necessary to form the second metal thin film 16.

第2金属薄膜16上には、これと電気的に接続する導電層17が形成されている。   A conductive layer 17 is formed on the second metal thin film 16 so as to be electrically connected thereto.

図3に示すように、導電層17を構成する主体は導電体18であり、例えばAg、Cu、Ni、AuあるいはSnからなる金属が好適であるが、より好ましくはAgである。更に、導電層17は主体の導電体18のほかに、バインダーとして例えばエポキシからなる熱硬化樹脂19を含有している。バインダーを追加する目的は破断ひずみの低減である。   As shown in FIG. 3, the main constituent of the conductive layer 17 is the conductor 18. For example, a metal made of Ag, Cu, Ni, Au, or Sn is preferable, but Ag is more preferable. Furthermore, the conductive layer 17 contains a thermosetting resin 19 made of, for example, epoxy as a binder in addition to the main conductor 18. The purpose of adding a binder is to reduce the breaking strain.

一般的に、破断ひずみが存在する場合に材料は塑性変形つまり延性を示す。延性の発生は結晶面において原子が滑り転移が起こることを意味する。このため、破断ひずみが大きいほどダイシング時にバリが多発することになる。   In general, a material exhibits plastic deformation or ductility in the presence of breaking strain. The occurrence of ductility means that atoms undergo a slip transition in the crystal plane. For this reason, the larger the breaking strain, the more burrs are generated during dicing.

表1に、Ag、Cu、Ni、Auの各金属、エポキシ樹脂および本実施形態の導電層17の各材料に関する破断ひずみを比較した結果を示す。   Table 1 shows a result of comparison of fracture strains regarding Ag, Cu, Ni, Au metals, epoxy resin, and materials of the conductive layer 17 of the present embodiment.

Figure 2016086006
Figure 2016086006

表1から明らかなように、エポキシ樹脂は金属に比べて破断ひずみが極端に低い。つまり、エポキシ樹脂を添加すれば、延性を小さくできダイシング時のバリの発生を抑制することができることがわかる。   As is apparent from Table 1, the epoxy resin has an extremely low breaking strain as compared with the metal. That is, it can be seen that if an epoxy resin is added, the ductility can be reduced and the occurrence of burrs during dicing can be suppressed.

更に、導電層17では、主体の導電体18に異種材料の添加物としてエポキシ樹脂からなる熱硬化樹脂19が均一に分散されており、異種材料間では延性のもととなる原子の転移が生じないことから、破断ひずみは更に小さくなる。そのため、本実施形態の導電層17では破断ひずみが0.005〜0.01と非常に低い値になっている。なお、実用レベルとしては、破断ひずみは0〜0.1、好ましくは0〜0.01であればよい。   Further, in the conductive layer 17, a thermosetting resin 19 made of an epoxy resin is uniformly dispersed as an additive of a different material in the main conductor 18, and an atomic transfer that causes ductility occurs between the different materials. As a result, the breaking strain is further reduced. Therefore, in the conductive layer 17 of the present embodiment, the breaking strain is a very low value of 0.005 to 0.01. As a practical level, the breaking strain may be 0 to 0.1, preferably 0 to 0.01.

また、導電層17に種々の金属を多く含有すれば比抵抗を更に低減することができるため、所望の電気特性(オン抵抗)が実現できる比抵抗をもとに、導電層17の主体となる金属(導電体18)を決定すればよい。なお、導電層17の膜厚が増加すれば抵抗値が低下するのは周知であるため、導電層17の膜厚も合わせて最適化すればよい。   Further, if the conductive layer 17 contains a large amount of various metals, the specific resistance can be further reduced. Therefore, the conductive layer 17 becomes a main component based on the specific resistance that can realize desired electrical characteristics (on-resistance). What is necessary is just to determine a metal (conductor 18). Since it is well known that the resistance value decreases as the thickness of the conductive layer 17 increases, the thickness of the conductive layer 17 may be optimized.

また、導電体18は上記の金属には限定されない。例えば、低い比抵抗を持つ炭素構造であるカーボンナノチューブ等も有用である。カーボンナノチューブは脆性材料であり破断ひずみは限りなく0に近いため、導電体18として金属を用いた導電層17に比べダイシング時のバリ発生を更に抑制することが出来る。   The conductor 18 is not limited to the above metal. For example, carbon nanotubes having a carbon structure having a low specific resistance are also useful. Since the carbon nanotube is a brittle material and the breaking strain is as close to 0 as possible, the generation of burrs during dicing can be further suppressed as compared with the conductive layer 17 using a metal as the conductor 18.

図4に半導体装置10Aの等価回路を示す。図4に示す一対のMOSFETにおいて、図4に示すように、1対のMOSFETにおいて、第1のソース20が第2のソース21よりも電位が高い場合には、第1のゲート22および第2のゲート23に所定の電圧が印加されて両MOSFETがONなると、共通ドレイン24を介してA方向に電流が流れる。   FIG. 4 shows an equivalent circuit of the semiconductor device 10A. In the pair of MOSFETs illustrated in FIG. 4, as illustrated in FIG. 4, when the potential of the first source 20 is higher than that of the second source 21 in the pair of MOSFETs, When a predetermined voltage is applied to the gate 23 and both MOSFETs are turned on, a current flows in the A direction via the common drain 24.

一方、図5は半導体装置10Aの抵抗成分を示している。図5に示すように、外部電極14には抵抗Rmetal25が存在し、素子領域には抵抗Repi26が存在する。また、半導体基板12には抵抗Rsub27が存在し、第1金属薄膜15と第2金属薄膜16と導電層17を通して抵抗Rback28が存在する。   On the other hand, FIG. 5 shows a resistance component of the semiconductor device 10A. As shown in FIG. 5, the external electrode 14 has a resistor Rmetal 25 and the element region has a resistor Repi 26. In addition, a resistance Rsub 27 exists in the semiconductor substrate 12, and a resistance Rback 28 exists through the first metal thin film 15, the second metal thin film 16, and the conductive layer 17.

ここで、Rsub27は素子領域直下に形成されたN型層の厚み、すなわち、半導体基板12の厚みで決定される。この厚みが回路使用時の主たるオン抵抗となり、消費電力を決定する因子となる。そこで、消費電力を削減するためには半導体基板12(N+型層)の厚みを可能な限り薄くすることが電気特性上有利である。 Here, Rsub 27 is determined by the thickness of the N-type layer formed immediately below the element region, that is, the thickness of the semiconductor substrate 12. This thickness becomes the main on-resistance when the circuit is used, and is a factor that determines power consumption. Therefore, in order to reduce power consumption, it is advantageous in terms of electrical characteristics to make the thickness of the semiconductor substrate 12 (N + type layer) as thin as possible.

しかし、半導体基板12を薄くすればするほど、半導体基板12の抗折強度は減少する。半導体基板12の抗折強度は厚さの2乗に反比例し減少することが知られており、例えば、半導体基板12の厚みが80μmの場合、半導体基板12の厚みが100μmの場合に比べて抗折強度が64%しかなく、抗折強度が大幅に低下する。そのため、抗折強度を確保するために導電層17を厚く形成すれば半導体基板12の補強が可能あり、現実には導電層17の厚みは30〜300μm程度に形成することが望ましい。   However, the thinner the semiconductor substrate 12 is, the lower the bending strength of the semiconductor substrate 12 is. It is known that the bending strength of the semiconductor substrate 12 decreases in inverse proportion to the square of the thickness. For example, when the thickness of the semiconductor substrate 12 is 80 μm, the bending strength is lower than when the thickness of the semiconductor substrate 12 is 100 μm. The bending strength is only 64%, and the bending strength is greatly reduced. Therefore, if the conductive layer 17 is formed thick in order to ensure the bending strength, the semiconductor substrate 12 can be reinforced. In reality, it is desirable that the conductive layer 17 has a thickness of about 30 to 300 μm.

また、導電層17の厚みを厚くすることでRback28を減少することが可能である。具体的には、半導体基板12の厚さが薄くなるほど導電層17の抵抗成分が半導体装置10A全体のオン抵抗に占める割合が大きくなる。そこで、導電層17の比抵抗のばらつきを50%と想定し、半導体装置10A全体のオン抵抗に対して導電層17の抵抗成分が占める割合が20%以下になるように導電層17の比抵抗を決定することが望ましい。これらのオン抵抗低減対策により、ダイシング時のバリの発生を防止でき、半導体基板12の抗折強度を強化し、半導体装置10Aの電気特性(オン抵抗)を向上することが同時に可能になる。   Further, the Rback 28 can be reduced by increasing the thickness of the conductive layer 17. Specifically, as the thickness of the semiconductor substrate 12 decreases, the ratio of the resistance component of the conductive layer 17 to the entire on-resistance of the semiconductor device 10A increases. Therefore, assuming that the variation of the specific resistance of the conductive layer 17 is 50%, the specific resistance of the conductive layer 17 is such that the ratio of the resistance component of the conductive layer 17 to the on-resistance of the entire semiconductor device 10A is 20% or less. It is desirable to determine. These on-resistance reduction measures can prevent the occurrence of burrs during dicing, enhance the bending strength of the semiconductor substrate 12, and simultaneously improve the electrical characteristics (on-resistance) of the semiconductor device 10A.

さらに、本実施形態の構成では応力設計においても有用である。導電層17に含まれる熱硬化樹脂19として上記ではエポキシ樹脂を挙げて説明したが、例えばエポキシ樹脂よりも低応力のアクリル樹脂、ビスマレイミド樹脂、シリコーン樹脂等に変更またはこれらを混合することで半導体基板12の反りを低減することができ、半導体装置10Aの2次実装時の不具合を防止することが出来る。   Furthermore, the configuration of this embodiment is also useful in stress design. In the above description, the epoxy resin is used as the thermosetting resin 19 included in the conductive layer 17. However, for example, the semiconductor can be changed by changing to an acrylic resin, a bismaleimide resin, a silicone resin, or the like having a lower stress than the epoxy resin, or by mixing them. The warpage of the substrate 12 can be reduced, and problems during secondary mounting of the semiconductor device 10A can be prevented.

また、従来技術で取り上げた特許文献2では、トランジスタのオン抵抗を低減するために半導体基板の厚みを100μmに薄膜化し、金属膜の厚みを20μm、絶縁樹脂膜の厚みを50μmとしているが、特許文献2に開示された製造方法では、簿膜化した半導体基板の裏面に金属膜を形成後、金属膜を覆うように絶縁樹脂膜を形成しているため、金属膜を例えば20μmの厚さで形成した際に半導体基板に反りが発生し、その上に絶縁樹脂膜を歩留りよく形成することが困難となり、所謂、チップ実装不具合を発生していた。   In Patent Document 2 taken up in the prior art, the thickness of the semiconductor substrate is reduced to 100 μm, the thickness of the metal film is 20 μm, and the thickness of the insulating resin film is 50 μm in order to reduce the on-resistance of the transistor. In the manufacturing method disclosed in Document 2, since the insulating resin film is formed so as to cover the metal film after forming the metal film on the back surface of the semiconductor substrate formed into a book film, the metal film has a thickness of, for example, 20 μm. When formed, the semiconductor substrate is warped, and it is difficult to form an insulating resin film on the semiconductor substrate with a high yield, so that a so-called chip mounting defect occurs.

しかしながら、本実施形態の構成では、導電層は主体となる導電体に異種材料の添加物としてエポキシ樹脂からなる熱硬化樹脂が均一に分散されているため、特許文献2のような金属膜と絶縁樹脂膜とを個別に形成することがない。そのため、半導体基板に特許文献2で発生するような反りが発生せず、且つ、製造工程も短縮することが出来る。   However, in the configuration of the present embodiment, the conductive layer is insulated from the metal film as in Patent Document 2 because the thermosetting resin made of epoxy resin is uniformly dispersed as the additive of the different material in the main conductor. A resin film is not formed separately. Therefore, the warp that occurs in Patent Document 2 does not occur in the semiconductor substrate, and the manufacturing process can be shortened.

また、図示はしていないが、ダイシングブレードの目詰まり防止のために、導電層17の中に例えばシリカ等の無機物質が混入されていても良い。シリカの混入量は導電層17に対する重量割合が0.5%以上になることが望ましい。但し、シリカの含有量が多くなるほど導電層17の比抵抗が減少する。シリカの含有量は、好ましくは重量割合で0.5〜2.0%である。   Although not shown, an inorganic substance such as silica may be mixed in the conductive layer 17 in order to prevent clogging of the dicing blade. The mixing amount of silica is preferably 0.5% or more by weight with respect to the conductive layer 17. However, the specific resistance of the conductive layer 17 decreases as the silica content increases. The content of silica is preferably 0.5 to 2.0% by weight.

従来技術では、ダイシングブレードの目詰まりから、第1金属薄膜及び第2金属薄膜が切削されることなく更に延性変形することで、半導体基板12の裏面と第1金属薄膜との界面で多大なストレスが生じ、剥離が発生していた。この剥離が生じるとトランジスタからの電流を十分に流すことができず、オン抵抗が上昇し電気特性不良を発生させる。   In the prior art, due to clogging of the dicing blade, the first metal thin film and the second metal thin film are further ductile deformed without being cut, so that a great amount of stress is generated at the interface between the back surface of the semiconductor substrate 12 and the first metal thin film. And peeling occurred. When this peeling occurs, the current from the transistor cannot be sufficiently supplied, the on-resistance is increased, and an electrical characteristic defect occurs.

しかしながら、本実施形態では、導電層17の中に例えばシリカ等の無機物質を混入することにより、半導体基板をダイシングする際にダイシングブレードに生じる金属片による目詰まりをシリカで取り除くことができ、チップのチッピングおよびダイシングブレードの過度の破損を防止でき、半導体装置10Aを高歩留りで提供できる。   However, in this embodiment, by mixing an inorganic substance such as silica into the conductive layer 17, clogging due to metal pieces generated on the dicing blade when the semiconductor substrate is diced can be removed with silica. Therefore, the chipping and excessive dicing of the dicing blade can be prevented, and the semiconductor device 10A can be provided at a high yield.

次に、本発明の実施形態に係る例示的な半導体装置10Aの製造方法について、図6(a)〜(c)、図7(a)〜(c)を参照しながら説明する。ここでは「縦型」MOSFETを例にとって説明するが、他に、ダイオード、「縦型」のバイポーラトランジスタ等においても同様の効果が得られることは言うまでもない。   Next, an exemplary method for manufacturing the semiconductor device 10A according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 (a) to 6 (c) and FIGS. 7 (a) to 7 (c). Here, a “vertical” MOSFET will be described as an example, but it goes without saying that the same effect can be obtained in a diode, a “vertical” bipolar transistor, or the like.

まず、図6(a)に示すように、半導体基板12からなるウエハ12´の一主面上にN-型エピタキシャル層11Aを形成し、さらにN-型エピタキシャル層11Aの表面領域に素子領域11Bを形成する。次に、素子領域11B上の所定箇所にAlまたはCu等の金属を主材料とする電極13を形成する。このとき、ウエハの厚みは求められる電気特性(オン抵抗)を実現できるように、所望の厚み(好ましくは100μm以下)にまでバックグラインドし、更にCMP等の鏡面処理をしておくことが望ましい。 First, as shown in FIG. 6A, an N type epitaxial layer 11A is formed on one main surface of a wafer 12 ′ made of a semiconductor substrate 12, and an element region 11B is formed on the surface region of the N type epitaxial layer 11A. Form. Next, an electrode 13 made mainly of a metal such as Al or Cu is formed at a predetermined location on the element region 11B. At this time, it is desirable that the wafer thickness is back-ground to a desired thickness (preferably 100 μm or less) and further subjected to a mirror finish such as CMP so that the required electrical characteristics (on-resistance) can be realized.

次に、図6(b)に示すように、半導体基板12からなるウエハ12´の一主面と反対側の裏面上に、半導体基板12とオーミックコンタクトをとるように第1金属薄膜15を形成する。具体的には、蒸着法を用いてウエハ12´の裏面全体に第1金属薄膜15を形成する。ここで、第1金属薄膜15として例えば半導体基板12の裏面に近い側から順にTi/Niを積層する。第1金属薄膜15の形成は半導体基板12とのオーミックコンタクト確保が主目的であり、所望の目的を実現できる金属であればTi/Niに限るものではない。例えばCr/NiCr/Ni等でも構わない。なお、第1金属薄膜15の膜厚は例えばTi/Ni=10nm/10nmである。   Next, as shown in FIG. 6B, the first metal thin film 15 is formed on the back surface of the wafer 12 ′ made of the semiconductor substrate 12 on the side opposite to the main surface so as to make ohmic contact with the semiconductor substrate 12. To do. Specifically, the first metal thin film 15 is formed on the entire back surface of the wafer 12 ′ by vapor deposition. Here, as the first metal thin film 15, for example, Ti / Ni is laminated in order from the side close to the back surface of the semiconductor substrate 12. The primary purpose of forming the first metal thin film 15 is to ensure ohmic contact with the semiconductor substrate 12 and is not limited to Ti / Ni as long as it is a metal that can achieve the desired purpose. For example, Cr / NiCr / Ni may be used. The film thickness of the first metal thin film 15 is, for example, Ti / Ni = 10 nm / 10 nm.

次に、第1金属薄膜15上に第2金属薄膜16を形成する。具体的には、第1金属薄膜15と同様に蒸着法を用いて形成する。この場合、第1金属薄膜15と同一チャンバーで蒸着できるため、切り替え工数を削減できる。ここで、第2金属薄膜16としては主にAg、Au、Cuなどを用いるのが良いが、好ましくは第2金属薄膜16上に形成する導電層17に含有される金属と同一の金属、またはこの金属と親和性の高い金属が望ましい。   Next, the second metal thin film 16 is formed on the first metal thin film 15. Specifically, it is formed by vapor deposition in the same manner as the first metal thin film 15. In this case, since the deposition can be performed in the same chamber as the first metal thin film 15, the number of switching steps can be reduced. Here, Ag, Au, Cu or the like is mainly used as the second metal thin film 16, but preferably the same metal as the metal contained in the conductive layer 17 formed on the second metal thin film 16, or A metal having a high affinity for this metal is desirable.

但し、導電層17と第1金属薄膜15とによって十分低いオン抵抗を得ることが出来るのであれば、第2金属薄膜16は形成しなくても構わない。   However, if the conductive layer 17 and the first metal thin film 15 can provide a sufficiently low on-resistance, the second metal thin film 16 may not be formed.

次に、図6(c)に示すように、第2金属層16(第2金属薄膜16が不要な場合は第1金属薄膜15)上に、熱硬化前の液状の導電層17´を形成する。ここで、液状の導電層17は例えばAg、Cu、Ni、AuもしくはSn(好ましくはAg)を主体とする金属フィラーを含んでいる。金属フィラーの大きさは1nm〜10μm、好ましくは1nm〜1μmである。但し、上記の金属に限定されることなく例えばワイヤー状のCNT(カーボンナノチューブ)等を用いても構わない。   Next, as shown in FIG. 6C, a liquid conductive layer 17 ′ before thermosetting is formed on the second metal layer 16 (or the first metal thin film 15 when the second metal thin film 16 is not required). To do. Here, the liquid conductive layer 17 includes a metal filler mainly composed of, for example, Ag, Cu, Ni, Au, or Sn (preferably Ag). The size of the metal filler is 1 nm to 10 μm, preferably 1 nm to 1 μm. However, the present invention is not limited to the above metal, and for example, wire-like CNT (carbon nanotube) may be used.

また、液状の導電層17´はバインダーとして例えばエポキシ、アクリル樹脂もしくはビスマレイミド樹脂からなる熱硬化樹脂19を含み、さらに、例えばアミン系の硬化促進剤を含有することが好ましい。また、導電層17には金属フィラーを均一に分散させるための溶剤を含有している。   The liquid conductive layer 17 ′ includes a thermosetting resin 19 made of, for example, epoxy, acrylic resin or bismaleimide resin as a binder, and preferably further contains, for example, an amine-based curing accelerator. The conductive layer 17 contains a solvent for uniformly dispersing the metal filler.

また、図示はしていないが、液状の導電層17´の中に例えばシリカ等の無機物質が混入されていても良い。シリカの混入量は液状の導電層17´に対する重量割合が0.5%以上になることが望ましい。但し、シリカの含有量が多くなるほど液状の導電層17´の比抵抗が減少する。シリカの含有量は、好ましくは重量割合で0.5〜2.0%である。   Although not shown, an inorganic substance such as silica may be mixed in the liquid conductive layer 17 ′. The mixing amount of silica is preferably 0.5% or more by weight with respect to the liquid conductive layer 17 ′. However, the specific resistance of the liquid conductive layer 17 ′ decreases as the silica content increases. The content of silica is preferably 0.5 to 2.0% by weight.

熱硬化前の液状の導電層17’の具体的な形成方法は、図6(c)に示すように、ウエハ12´上に形成された熱硬化前の液状の導電層17´を、例えば印刷法等を利用してスキージ29で均一な厚さに整える。この際の液状の導電層17´の膜厚は所望のオン抵抗を得ることが出来る比抵抗(例えば、2〜100μΩcm)を持つように、例えば30〜300μmの膜厚に形成する。   As a specific method for forming the liquid conductive layer 17 ′ before thermosetting, as shown in FIG. 6C, for example, the liquid conductive layer 17 ′ before thermosetting formed on the wafer 12 ′ is printed. Using a method or the like, the squeegee 29 is used to prepare a uniform thickness. At this time, the liquid conductive layer 17 ′ is formed to have a film thickness of, for example, 30 to 300 μm so as to have a specific resistance (for example, 2 to 100 μΩcm) that can obtain a desired on-resistance.

次に、図7(a)に示すように、ウエハ12´上に形成された液状の導電層17´を硬化させる。例えば、キュア法等を用いて硬化することが望ましい。硬化された導電層17は、例えば破断ひずみが0〜0.1(好ましくは0〜0.01)である。更に、ベーク時に例えばテフロン(登録商標)等の撥水性が高い部材30で加圧(好ましくは10Pa以上)しながら加熱すれば、気泡が少なく、且つ、比抵抗の少ない高品質な導電層17を得ることが出来る。   Next, as shown in FIG. 7A, the liquid conductive layer 17 ′ formed on the wafer 12 ′ is cured. For example, it is desirable to cure using a curing method or the like. The cured conductive layer 17 has, for example, a breaking strain of 0 to 0.1 (preferably 0 to 0.01). Further, when baking is performed while pressing (preferably 10 Pa or more) with a highly water-repellent member 30 such as Teflon (registered trademark), the high-quality conductive layer 17 with few bubbles and low specific resistance can be obtained. Can be obtained.

次に、図7(b)に示すように、電極13上にフラックスを用いた半田ボール搭載法、半田ペースト印刷法又は電解めっき法を用いて、電極13と電気的に接続する例えばSn−Ag−Cu組成の鉛フリー半田材料よりなる外部電極14を形成する。   Next, as shown in FIG. 7B, the electrode 13 is electrically connected to the electrode 13 using a solder ball mounting method, a solder paste printing method, or an electrolytic plating method using a flux, for example, Sn-Ag. The external electrode 14 made of a lead-free solder material having a Cu composition is formed.

最後に、図7(c)に示すように、例えばダイシングソー等のダイシングブレード31を用いて、ウエハ状の半導体基板12´をダイシングして複数の半導体基板12へ個片化する。このとき、表1に示すように、導電層17の破断ひずみが種々の金属よりも極端に低いことから金属バリの発生を防止することができる。また、ダイシング時のダイシングブレード31の目詰まりを抑制することが出来る。   Finally, as shown in FIG. 7C, the wafer-like semiconductor substrate 12 ′ is diced into a plurality of semiconductor substrates 12 using a dicing blade 31 such as a dicing saw, for example. At this time, as shown in Table 1, since the breaking strain of the conductive layer 17 is extremely lower than various metals, the generation of metal burrs can be prevented. Moreover, clogging of the dicing blade 31 during dicing can be suppressed.

なお、本実施形態では「縦型」MOSFETを例として説明したが、これに限定されるものではなく、例えばバイポーラトランジスタに対しても上記で説明した構造を適用することが可能である。この場合も導電層17でバリの発生を防止できる等、既に説明した各効果を実現し得るものである。   In the present embodiment, the “vertical” MOSFET has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, the structure described above can be applied to a bipolar transistor. In this case as well, the effects described above can be realized, such as the generation of burrs in the conductive layer 17 can be prevented.

更に別の一例として、PNダイオード、NPダイオードの場合も同様に、一対のアノード層・カソード層における共通カソード層に導電層17を形成することで既に説明した各効果を実現し得るものである。また、その他の各種「縦型」素子にも適用可能である。   Further, as another example, in the case of a PN diode and an NP diode, each effect described above can be realized by forming the conductive layer 17 in the common cathode layer of the pair of anode layer and cathode layer. It can also be applied to various other “vertical” elements.

本発明の半導体装置およびその製造方法は、オン抵抗の削減から低消費電力化、小型化を実現できるものであり、特に、CSP等に適用でき、各種電子機器の小型・軽量化および性能向上に貢献できる。   The semiconductor device and the manufacturing method thereof according to the present invention can realize low power consumption and downsizing due to reduction of on-resistance, and can be particularly applied to CSP and the like to reduce the size, weight and performance of various electronic devices. Can contribute.

10A 半導体装置
11A エピタキシャル層
11B 素子領域
12 半導体基板(チップ状)
12´ 半導体基板(ウエハ状)
13 電極
14 外部電極
15 第1金属薄膜
16 第2金属薄膜
17 導電層(熱硬化後)
17´ 導電層(熱硬化前)
18 導電体
19 樹脂
20 第1のソース
21 第2のソース
22 第1のゲート
23 第2のゲート
24 共通ドレイン
25 Rmetal
26 Repi
27 Rsub
28 Rback
29 スキージ
30 部材
31 ダイシングブレード
100A 半導体装置
101 半導体基板
102 第1のトランジスタ領域
103 金属膜
104 第2のトランジスタ領域
105 電流経路
10A Semiconductor device 11A Epitaxial layer 11B Element region 12 Semiconductor substrate (chip shape)
12 'Semiconductor substrate (wafer shape)
13 Electrode 14 External electrode 15 First metal thin film 16 Second metal thin film 17 Conductive layer (after thermosetting)
17 'conductive layer (before thermosetting)
18 Conductor 19 Resin 20 First Source 21 Second Source 22 First Gate 23 Second Gate 24 Common Drain 25 Rmetal
26 Repi
27 Rsub
28 Rback
29 Squeegee 30 Member 31 Dicing Blade 100A Semiconductor Device 101 Semiconductor Substrate 102 First Transistor Region 103 Metal Film 104 Second Transistor Region 105 Current Path

Claims (14)

基板と、
前記基板の第1主面に設けられた第1素子領域および第2素子領域と、
前記基板における前記第1主面と反対側の第2主面上に形成された導電層とを備え、
前記第1素子領域、前記基板の内部、前記導電層、前記基板の内部および前記第2素子領域をこの順に電流が流れる電流経路を有し、
前記導電層は金属を主材料として含み、樹脂が前記金属中に分散して含まれている半導体装置。
A substrate,
A first element region and a second element region provided on the first main surface of the substrate;
A conductive layer formed on a second main surface opposite to the first main surface of the substrate;
A current path through which current flows through the first element region, the inside of the substrate, the conductive layer, the inside of the substrate, and the second element region in this order;
The conductive layer includes a metal as a main material, and a semiconductor device in which a resin is dispersed in the metal.
前記導電層の側端面と前記基板の側端面とは面一に形成されている請求項1に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein a side end surface of the conductive layer and a side end surface of the substrate are formed flush with each other. 前記導電層の破断ひずみは、前記導電層に含まれる前記金属の破断ひずみよりも小さい請求項1または2に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1, wherein a breaking strain of the conductive layer is smaller than a breaking strain of the metal contained in the conductive layer. 前記導電層の破断ひずみは0〜0.1である請求項1〜3のうちのいずれか1項に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein the breaking strain of the conductive layer is 0 to 0.1. 前記導電層の比抵抗は2〜100μΩcmである請求項1〜4のうちのいずれか1項に記載の半導体装置。  5. The semiconductor device according to claim 1, wherein a specific resistance of the conductive layer is 2 to 100 μΩcm. 前記金属は、Ag、Cu、Ni、AuおよびSnから選ばれた少なくとも1つである請求項1〜5のうちのいずれか1項に記載の半導体装置。  The semiconductor device according to claim 1, wherein the metal is at least one selected from Ag, Cu, Ni, Au, and Sn. 前記樹脂は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ビスマレイミド樹脂およびシリコーン樹脂から選ばれた少なくとも1つである請求項1〜6のうちのいずれか1項に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein the resin is at least one selected from an epoxy resin, an acrylic resin, a bismaleimide resin, and a silicone resin. 基板と、
前記基板の第1主面に設けられた第1素子領域および第2素子領域と、
前記基板における前記第1主面と反対側の第2主面上に形成された導電層とを備え、
前記第1素子領域、前記基板の内部、前記導電層、前記基板の内部および前記第2素子領域をこの順に電流が流れる電流経路を有し、
前記導電層はカーボンナノチューブを主材料として含む半導体装置。
A substrate,
A first element region and a second element region provided on the first main surface of the substrate;
A conductive layer formed on a second main surface opposite to the first main surface of the substrate;
A current path through which current flows through the first element region, the inside of the substrate, the conductive layer, the inside of the substrate, and the second element region in this order;
The conductive layer is a semiconductor device containing carbon nanotubes as a main material.
前記基板と前記導電層との間に金属薄膜が介在している請求項1〜8のうちのいずれか1項に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein a metal thin film is interposed between the substrate and the conductive layer. 前記金属薄膜は前記基板に近い側から第1金属薄膜および第2金属薄膜の積層膜からなる請求項9に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 9, wherein the metal thin film is a stacked film of a first metal thin film and a second metal thin film from a side close to the substrate. 前記導電層の厚さは30〜300μmである請求項1〜10のうちのいずれか1項に記載の半導体装置。  The semiconductor device according to claim 1, wherein the conductive layer has a thickness of 30 to 300 μm. 第1主面に複数の第1素子領域および複数の第2素子領域が形成された半導体基板を準備する工程(a)と、
前記半導体基板における前記第1主面と反対側の第2主面上に導電層を形成する工程(b)と、
前記工程(a)、(b)の後、それぞれが前記第1主面に前記第1素子領域および前記第2素子領域を搭載するとともに前記第2主面上に前記導電層を備えるように、前記半導体基板を個片化する工程(c)を備え、
個片化された前記半導体基板のそれぞれにおいて、前記第1素子領域、前記基板の内部、前記導電層、前記基板の内部および前記第2素子領域をこの順に電流が流れる電流経路を有し、
前記導電層は金属を主材料として含み、樹脂が前記金属中に分散して含まれている半導体装置の製造方法。
Preparing a semiconductor substrate in which a plurality of first element regions and a plurality of second element regions are formed on a first main surface;
Forming a conductive layer on the second main surface opposite to the first main surface of the semiconductor substrate (b);
After each of the steps (a) and (b), the first element region and the second element region are mounted on the first main surface and the conductive layer is provided on the second main surface. A step (c) of separating the semiconductor substrate into pieces;
Each of the separated semiconductor substrates has a current path through which the current flows in this order through the first element region, the inside of the substrate, the conductive layer, the inside of the substrate, and the second element region,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the conductive layer includes a metal as a main material, and a resin is dispersed and included in the metal.
第1主面に複数の第1素子領域および複数の第2素子領域が形成された半導体基板を準備する工程(a)と、
前記半導体基板における前記第1主面と反対側の第2主面上に導電層を形成する工程(b)と、
前記工程(a)、(b)の後、それぞれが前記第1主面に前記第1素子領域および前記第2素子領域を搭載するとともに前記第2主面上に前記導電層を備えるように、前記半導体基板を個片化する工程(c)を備え、
個片化された前記半導体基板のそれぞれにおいて、前記第1素子領域、前記基板の内部、前記導電層、前記基板の内部および前記第2素子領域をこの順に電流が流れる電流経路を有し、
前記導電層はカーボンナノチューブを主材料として含む半導体装置の製造方法。
Preparing a semiconductor substrate in which a plurality of first element regions and a plurality of second element regions are formed on a first main surface;
Forming a conductive layer on the second main surface opposite to the first main surface of the semiconductor substrate (b);
After each of the steps (a) and (b), the first element region and the second element region are mounted on the first main surface and the conductive layer is provided on the second main surface. A step (c) of separating the semiconductor substrate into pieces;
Each of the separated semiconductor substrates has a current path through which the current flows in this order through the first element region, the inside of the substrate, the conductive layer, the inside of the substrate, and the second element region,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the conductive layer includes carbon nanotubes as a main material.
前記工程(b)の前に、前記半導体基板の前記第2主面上に金属薄膜を形成する工程(d)をさらに備える請求項12又は13に記載の半導体装置の製造方法。   The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 12, further comprising a step (d) of forming a metal thin film on the second main surface of the semiconductor substrate before the step (b).
JP2014216032A 2014-10-23 2014-10-23 Semiconductor device and method of manufacturing the same Pending JP2016086006A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014216032A JP2016086006A (en) 2014-10-23 2014-10-23 Semiconductor device and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014216032A JP2016086006A (en) 2014-10-23 2014-10-23 Semiconductor device and method of manufacturing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016086006A true JP2016086006A (en) 2016-05-19

Family

ID=55973247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014216032A Pending JP2016086006A (en) 2014-10-23 2014-10-23 Semiconductor device and method of manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2016086006A (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018025839A1 (en) * 2016-08-02 2018-02-08 パナソニックIpマネジメント株式会社 Semiconductor device, semiconductor module, and semiconductor package device
JP2018061009A (en) * 2016-09-30 2018-04-12 ローム株式会社 Semiconductor device and semiconductor package
JP2019096762A (en) * 2017-11-24 2019-06-20 株式会社ディスコ Chip formation method
CN110114888A (en) * 2016-12-27 2019-08-09 松下知识产权经营株式会社 Semiconductor device
WO2020129786A1 (en) * 2018-12-19 2020-06-25 パナソニックセミコンダクターソリューションズ株式会社 Semiconductor device
KR20210005957A (en) 2018-06-19 2021-01-15 누보톤 테크놀로지 재팬 가부시키가이샤 Semiconductor device
US10903359B2 (en) 2018-06-19 2021-01-26 Panasonic Semiconductor Solutions Co., Ltd. Semiconductor device
US11532618B2 (en) 2021-03-30 2022-12-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device
US11557587B2 (en) 2016-09-30 2023-01-17 Rohm Co., Ltd. Semiconductor device and semiconductor package
US11855206B2 (en) 2021-02-18 2023-12-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device

Cited By (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210014206A (en) * 2016-08-02 2021-02-08 누보톤 테크놀로지 재팬 가부시키가이샤 Semiconductor device, semiconductor module, and semiconductor package device
CN111863811A (en) * 2016-08-02 2020-10-30 松下半导体解决方案株式会社 Semiconductor device and semiconductor package device
CN109564941A (en) * 2016-08-02 2019-04-02 松下知识产权经营株式会社 Semiconductor device, semiconductor module and semiconductor encapsulation device
KR20190034547A (en) * 2016-08-02 2019-04-02 파나소닉 아이피 매니지먼트 가부시키가이샤 Semiconductor device, semiconductor module, and semiconductor package device
WO2018025839A1 (en) * 2016-08-02 2018-02-08 パナソニックIpマネジメント株式会社 Semiconductor device, semiconductor module, and semiconductor package device
CN111863811B (en) * 2016-08-02 2021-06-22 新唐科技日本株式会社 Semiconductor device and semiconductor package device
US11056563B2 (en) 2016-08-02 2021-07-06 Nuvoton Technology Corporation Japan Semiconductor device, semiconductor module, and packaged semiconductor device
US11069783B2 (en) 2016-08-02 2021-07-20 Nuvoton Technology Corporation Japan Semiconductor device, semiconductor module, and packaged semiconductor device
JP2020129693A (en) * 2016-08-02 2020-08-27 パナソニックセミコンダクターソリューションズ株式会社 Semiconductor device and semiconductor module
KR102259185B1 (en) 2016-08-02 2021-06-01 누보톤 테크놀로지 재팬 가부시키가이샤 Semiconductor device, semiconductor module, and semiconductor package device
KR102212240B1 (en) 2016-08-02 2021-02-04 누보톤 테크놀로지 재팬 가부시키가이샤 Semiconductor devices, semiconductor modules, and semiconductor package devices
JPWO2018025839A1 (en) * 2016-08-02 2019-06-06 パナソニックIpマネジメント株式会社 Semiconductor device, semiconductor module, and semiconductor package device
CN109564941B (en) * 2016-08-02 2022-05-13 新唐科技日本株式会社 Semiconductor device, semiconductor module, and semiconductor package device
JP2018061009A (en) * 2016-09-30 2018-04-12 ローム株式会社 Semiconductor device and semiconductor package
US11557587B2 (en) 2016-09-30 2023-01-17 Rohm Co., Ltd. Semiconductor device and semiconductor package
CN110114888B (en) * 2016-12-27 2022-06-21 新唐科技日本株式会社 Semiconductor device with a plurality of semiconductor chips
US10854744B2 (en) 2016-12-27 2020-12-01 Panasonic Semiconductor Solutions Co., Ltd. Semiconductor device
CN110114888A (en) * 2016-12-27 2019-08-09 松下知识产权经营株式会社 Semiconductor device
US11056589B2 (en) 2016-12-27 2021-07-06 Nuvoton Technology Corporation Japan Semiconductor device
JP2019096762A (en) * 2017-11-24 2019-06-20 株式会社ディスコ Chip formation method
US11107915B2 (en) 2018-06-19 2021-08-31 Nuvoton Technology Corporation Japan Semiconductor device
KR20210027530A (en) 2018-06-19 2021-03-10 누보톤 테크놀로지 재팬 가부시키가이샤 Semiconductor device
US10930748B2 (en) 2018-06-19 2021-02-23 Panasonic Semiconductor Solutions Co., Ltd. Semiconductor device
KR20210021478A (en) 2018-06-19 2021-02-26 누보톤 테크놀로지 재팬 가부시키가이샤 Semiconductor device
US10903359B2 (en) 2018-06-19 2021-01-26 Panasonic Semiconductor Solutions Co., Ltd. Semiconductor device
KR20210005957A (en) 2018-06-19 2021-01-15 누보톤 테크놀로지 재팬 가부시키가이샤 Semiconductor device
JP7038778B2 (en) 2018-12-19 2022-03-18 ヌヴォトンテクノロジージャパン株式会社 Semiconductor device
US11171234B2 (en) 2018-12-19 2021-11-09 Nuvoton Technology Corporation Japan Semiconductor device
JP2021005732A (en) * 2018-12-19 2021-01-14 ヌヴォトンテクノロジージャパン株式会社 Semiconductor device and mounting substrate
WO2020129786A1 (en) * 2018-12-19 2020-06-25 パナソニックセミコンダクターソリューションズ株式会社 Semiconductor device
JP6775872B1 (en) * 2018-12-19 2020-10-28 ヌヴォトンテクノロジージャパン株式会社 Semiconductor device
US11715795B2 (en) 2018-12-19 2023-08-01 Nuvoton Technology Corporation Japan Semiconductor device
US11855206B2 (en) 2021-02-18 2023-12-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device
US11532618B2 (en) 2021-03-30 2022-12-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2016086006A (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP6632686B2 (en) Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device
US9048196B2 (en) Power semiconductor package
JPWO2018123799A1 (en) Semiconductor device
TWI737559B (en) Semiconductor device
US7960800B2 (en) Semiconductor dice with backside trenches filled with elastic material for improved attachment, packages using the same, and methods of making the same
US9368435B2 (en) Electronic component
US8310049B2 (en) Semiconductor device having lead free solders between semiconductor chip and frame and fabrication method thereof
JP2014135411A (en) Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method
JP2011198674A (en) Conductive bonding material, semiconductor device using this, and manufacturing method of semiconductor device
JPWO2018061711A1 (en) Semiconductor device and manufacturing method
US9484294B2 (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
US10153236B2 (en) Semiconductor device and power electronics apparatus
WO2021132144A1 (en) Semiconductor device
JP5919625B2 (en) Semiconductor device, manufacturing method thereof, and power supply device
US20200185348A1 (en) Semiconductor device
US9385243B2 (en) Semiconductor device
CN109075198B (en) Semiconductor device for electric power
JP6455109B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device
US10109501B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device having a voltage resistant structure
US8987054B2 (en) Semiconductor devices and methods of making the same
JP6590336B2 (en) High heat-resistant solder junction semiconductor device and manufacturing method thereof
TWI423415B (en) Semiconductor structure with low resistance of substrate and low power consumption
JP2013009014A (en) Semiconductor device
WO2022038833A1 (en) Semiconductor power module and semiconductor power module production method

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20160520