JP5733150B2 - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents
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Description
本発明は、半導体ウェハの表面電極にめっき層を形成する工程を有する半導体装置の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device including a step of forming a plating layer on a surface electrode of a semiconductor wafer.
表面に半導体素子の表面電極が形成され、裏面に半導体素子の裏面電極が形成された半導体ウェハを用意する工程と、半導体ウェハの表面電極にめっき層を形成するめっき工程とを有する半導体装置の製造方法が、特許文献1、2に開示されている。
Manufacturing of a semiconductor device comprising a step of preparing a semiconductor wafer having a front surface electrode of a semiconductor element formed on the front surface and a back surface electrode of the semiconductor element formed on the back surface, and a plating step of forming a plating layer on the front surface electrode of the semiconductor wafer The method is disclosed in
具体的には、特許文献1には、めっき工程において、表面電極と裏面電極の両方に対してめっき層を形成することや、表面電極と裏面電極とに加えて半導体ウェハの側面にもめっき層を形成することが開示されている。
Specifically, in
また、特許文献2には、めっき工程において、表面電極を露出した状態とし、かつ、表面電極を被覆した状態として、表面電極にめっき処理を施すことが開示されている。
ところで、表面電極にめっき層を形成し、裏面電極にめっき層を形成しない場合では、特許文献2のように、表面電極を露出した状態とし、かつ、裏面電極を被覆した状態として、半導体ウェハをめっき液に浸すことが必要である。これにより、裏面電極に不必要なめっき層が形成されてしまうことで、裏面電極の電気抵抗が変動する(増える)ことを防止できるからである。
By the way, in the case where the plating layer is formed on the front electrode and the plating layer is not formed on the back electrode, the front surface electrode is exposed and the semiconductor wafer is covered with the back electrode as in
また、半導体ウェハの表面電極上にめっき層を形成する際に、半導体ウェハの外周部や裏面にめっき層が形成されると、半導体ウェハの表面電極上に形成されるめっき層にばらつきが生じることが、一般的に知られている(例えば、特許文献2の段落0019等参照)。 In addition, when forming a plating layer on the surface electrode of the semiconductor wafer, if the plating layer is formed on the outer peripheral portion or the back surface of the semiconductor wafer, the plating layer formed on the surface electrode of the semiconductor wafer may vary. Is generally known (see, for example, paragraph 0019 of Patent Document 2).
この対策としては、半導体ウェハの表面電極を露出させ、半導体ウェハの表面電極以外を被覆した状態で、半導体ウェハをめっき液に浸すことが考えられる。 As a countermeasure, it is conceivable to immerse the semiconductor wafer in a plating solution in a state where the surface electrode of the semiconductor wafer is exposed and other than the surface electrode of the semiconductor wafer is covered.
しかし、実際に、本発明者が、半導体ウェハのAlからなる表面電極を露出させ、半導体ウェハの表面電極以外、すなわち、半導体ウェハの側面および裏面を全て覆ってZn−NiP−Auめっき層の形成を試みたところ、Znめっき層の形成不良(欠陥)が生じ、この結果、Auめっき層をムラ無く形成することができなかった。Auめっき層の形成には、Znめっき層の形成が必要であることが、一般的に知られている。 However, actually, the inventor forms a Zn—NiP—Au plating layer by exposing the surface electrode made of Al of the semiconductor wafer and covering all of the side and back surfaces of the semiconductor wafer other than the surface electrode of the semiconductor wafer. As a result, formation failure (defect) of the Zn plating layer occurred, and as a result, the Au plating layer could not be formed without unevenness. It is generally known that the formation of the Au plating layer requires the formation of a Zn plating layer.
なお、Alからなる表面電極にZnめっき層を形成する場合に限らず、Al以外の材料かならなる表面電極にZn以外のめっき層を形成する場合においても、めっき層を欠陥無く形成できることが望まれる。 In addition, not only when forming a Zn plating layer on a surface electrode made of Al, but also when forming a plating layer other than Zn on a surface electrode made of a material other than Al, it is desirable that the plating layer can be formed without defects. It is.
本発明は上記点に鑑みて、表面電極にめっき層を形成する際に、裏面電極に不必要なめっき層が形成されることによる裏面電極の電気抵抗の影響を抑制しつつ、表面電極にめっき層を欠陥無く形成できる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above points, the present invention provides a plating on the surface electrode while suppressing the influence of the electrical resistance of the back electrode due to the formation of an unnecessary plating layer on the back electrode when forming the plating layer on the surface electrode. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device in which a layer can be formed without defects.
上記目的を達成するため、本発明者が鋭意検討したところ、半導体ウェハの表面に形成された表面電極を露出し、半導体ウェハの裏面を被覆した状態として、半導体ウェハをめっき液に浸す際に、半導体ウェハの少なくとも側面の一部を露出させると、表面電極にめっき層を欠陥無く形成できることを実験的に見出し、本発明を完成させるに至った。 In order to achieve the above object, the present inventor has intensively studied, exposing the surface electrode formed on the surface of the semiconductor wafer and covering the back surface of the semiconductor wafer, when immersing the semiconductor wafer in the plating solution, It has been experimentally found that when at least a part of the side surface of the semiconductor wafer is exposed, a plating layer can be formed on the surface electrode without any defect, and the present invention has been completed.
ちなみに、上述の特許文献1では、例えば、図2において、一方表面1aの金属層2の全域にめっき膜4を形成しており、このめっき膜4が形成された一方表面1aは、図12からわかるように、半導体ウェハの裏面である。したがって、特許文献1では、半導体ウェハの裏面を被覆して、半導体ウェハをめっき液に浸すことをしていない。
Incidentally, in the above-mentioned
また、上述の特許文献2では、表面電極にめっき処理をする際に、半導体ウェハの裏面電極を被覆しているが(図3参照)、半導体ウェハの側面を被覆することまでは記載されていない。そして、めっき処理後において、特許文献2の図3では、エミッタ電極6上にめっき層11、12が図示されているが、半導体ウェハの側面にめっき層が図示されておらず、半導体ウェハの側面にめっき層が形成されることは記載されていない。
Moreover, in the above-mentioned
請求項1に記載の発明では、めっき工程において、開口部(13)を有する被覆材(11)で半導体ウェハの裏面(1b)を被覆し、半導体ウェハの表面電極(2)と側面(1c)を露出し、かつ、前記開口部を介して前記裏面(1b)の一部のみを露出した状態で、半導体ウェハ(1)をめっき液に浸し、
前記裏面(1b)の前記一部の露出部が、半導体素子が形成されていない領域であることを特徴としている。
In the invention according to
The part of the exposed portion of the back surface (1b) is a region where no semiconductor element is formed.
これによれば、表面電極にめっき層を欠陥無く形成できる。また、これによれば、半導体ウェハの半導体素子が形成されていない領域にめっき層が形成されるだけであり、半導体素子の裏面電極に不必要なめっき層が形成されることを防止できる。 According to this, a plating layer can be formed in a surface electrode without a defect. Moreover, according to this, only a plating layer is formed in the area | region where the semiconductor element of the semiconductor wafer is not formed, and it can prevent that an unnecessary plating layer is formed in the back surface electrode of a semiconductor element.
請求項2に記載の発明では、めっき工程において、半導体ウェハの表面電極(2)と側面(1c)と裏面(1b)の一部のみとを露出した状態で、半導体ウェハ(1)をめっき液に浸し、
前記裏面(1b)の前記一部の露出部が、複数のチップの全てに設けられるとともに、1つのチップの一部のみに設けられることを特徴としている。
According to the second aspect of the present invention, in the plating step, the semiconductor wafer (1) is plated with the plating solution in a state where only the front surface electrode (2), the side surface (1c), and the back surface (1b) of the semiconductor wafer are exposed. Soak in
The part of the exposed portion of the back surface (1b) is provided on all of the plurality of chips and is provided only on a part of one chip.
これによれば、表面電極にめっき層を欠陥無く形成できる。また、この場合、各チップにおいて半導体素子の裏面電極の一部にめっき層が形成されるが、各チップの裏面電極全域にめっき層が形成される場合と比較して、裏面電極の電気抵抗への影響を低く抑えられる。 According to this, a plating layer can be formed in a surface electrode without a defect. In this case, a plating layer is formed on a part of the back electrode of the semiconductor element in each chip. However, compared to the case where the plating layer is formed over the entire back electrode of each chip, the electrical resistance of the back electrode is reduced. Can be kept low.
さらに、これによれば、表面電極(2)へめっきが形成できたことを示す目印を裏面電極(1b)に付与できる。表面電極(2)を検査してもめっきが形成されたか否かは不明であるが、裏面電極(1b)にめっきによる色むらができるため、これを以って表面電極(2)へのめっき形成の有無を確認できる。 Furthermore, according to this, the mark which shows that plating was able to be formed in the surface electrode (2) can be provided to a back surface electrode (1b). Although it is unclear whether or not plating has been formed even if the front electrode (2) is inspected, the back electrode (1b) can be unevenly colored by plating, so that the plating on the front electrode (2) can be performed. The presence or absence of formation can be confirmed.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other are given the same reference numerals in the drawings in order to simplify the description.
(第1実施形態)
本発明の半導体装置の製造方法は、表面に半導体素子の表面電極が形成され、裏面に半導体素子の裏面電極が形成された半導体ウェハを用意する工程と、半導体ウェハの表面電極にめっき層を形成するめっき工程と、めっき工程の後に、半導体ウェハを複数のチップにダイシングする工程とを行う半導体装置の製造方法に適用されるものである。
(First embodiment)
The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step of preparing a semiconductor wafer having a front surface electrode of a semiconductor element formed on the front surface and a back surface electrode of the semiconductor element formed on the back surface, and forming a plating layer on the front surface electrode of the semiconductor wafer The present invention is applied to a method of manufacturing a semiconductor device that performs a plating step of performing and a step of dicing a semiconductor wafer into a plurality of chips after the plating step.
用意される半導体ウェハとしてはSiCからなる半導体ウェハが挙げられ、SiCからなる半導体ウェハに形成される半導体素子としては、縦型の半導体素子、例えば、SBD(ショットキーバリアダイオード)、MOSFETが挙げられる。SBDの場合、アノード電極が表面電極であり、カソード電極が裏面電極である。MOSFETの場合、ゲート電極やソース電極が表面電極であり、ドレイン電極が裏面電極である。 The prepared semiconductor wafer is a semiconductor wafer made of SiC, and the semiconductor element formed on the semiconductor wafer made of SiC is a vertical semiconductor element, for example, an SBD (Schottky barrier diode) or MOSFET. . In the case of SBD, the anode electrode is the front electrode, and the cathode electrode is the back electrode. In the case of MOSFET, a gate electrode and a source electrode are front surface electrodes, and a drain electrode is a back surface electrode.
例えば、半導体ウェハの表面側に複数の半導体素子構造を形成した後、半導体ウェハの表面に、蒸着やスパッタ法等により表面電極としてのAl層もしくはAl合金層を形成し、半導体ウェハの裏面に、蒸着やスパッタ法等により裏面電極としてのTi/Ni/Au層を形成する。半導体ウェハを用意する工程では、このようにして表面電極等が形成された半導体ウェハを用意する。 For example, after forming a plurality of semiconductor element structures on the surface side of a semiconductor wafer, an Al layer or an Al alloy layer as a surface electrode is formed on the surface of the semiconductor wafer by vapor deposition or sputtering, and on the back surface of the semiconductor wafer, A Ti / Ni / Au layer as a back electrode is formed by vapor deposition or sputtering. In the step of preparing a semiconductor wafer, a semiconductor wafer on which surface electrodes and the like are thus formed is prepared.
めっき工程では、表面電極としてのAl層もしくはAl合金層の表面上に、Znめっき層、Ni−Pめっき層、Auめっき層を順に形成する。図1に、めっき工程時の半導体ウェハの上面斜視図を示し、図2(a)、(b)にめっき工程時の半導体ウェハの断面図を示す。また、図3にめっき工程後の表面電極およびめっき層の断面図を示す。 In the plating step, a Zn plating layer, a Ni-P plating layer, and an Au plating layer are sequentially formed on the surface of the Al layer or Al alloy layer as the surface electrode. FIG. 1 shows a top perspective view of a semiconductor wafer during the plating step, and FIGS. 2A and 2B show cross-sectional views of the semiconductor wafer during the plating step. FIG. 3 shows a cross-sectional view of the surface electrode and the plating layer after the plating step.
具体的には、まず、図1、図2(a)に示すように、半導体ウェハ1の裏面1bに裏面保護用のフィルム11を貼り付ける。フィルム11が貼り付けられる半導体ウェハ1の表面1aにはチップ毎に半導体素子の表面電極2が形成されている。なお、図1、2では、便宜上、表面電極2をチップに対応する大きさで示しており、1つの表面電極2が1つのチップの範囲を示している。
Specifically, first, as shown in FIGS. 1 and 2A, a back
フィルム11は、半導体ウェハ1の裏面1bを被覆する被覆材であり、フィルム11の代わりに他の被覆材を用いても良い。このとき、例えば、半導体ウェハ1の裏面1bに接着剤12を塗布して、フィルム11を貼り付ける。
The
これにより、図2(a)に示すように、表面電極2と半導体ウェハ1の側面1cの全域とを露出した状態とし、かつ、半導体ウェハ1の裏面1bの全域を被覆した状態とする。
As a result, as shown in FIG. 2A, the
ちなみに、半導体ウェハ1の表面1aには、通常、保護膜が形成されており、表面電極2はこの保護膜から露出した状態である。
Incidentally, a protective film is usually formed on the
また、図2(a)は、半導体ウェハ1の側面1cの全域を露出した状態を示しているが、半導体ウェハ1の側面1cの一部のみを露出した状態としても良い。半導体ウェハ1の側面1cの一部のみを露出した状態とする場合、例えば、フィルム11を貼り付け後に、半導体ウェハ1の側面1cに接着剤12を別途付けたり、半導体ウェハ1の裏面1bに接着剤12を多めに塗布し、フィルム11を貼り付けたときに接着剤12を半導体ウェハ1からはみ出させ、はみ出した接着剤12で半導体ウェハ1の側面1cの一部を覆うようにしたりする。
2A shows a state in which the
そして、この状態で、半導体ウェハ1をめっき液に浸すことで、図2(b)に示すように、表面電極2にめっき層3を形成する。具体的には、Zn形成用のめっき液、Ni−P層形成用のめっき液、Au層形成用のめっき液の順に半導体ウェハ1を浸すことで、図3に示すように、表面電極2の表面上に、Znめっき層4、Ni−Pめっき層5、Auめっき層6を順に形成する。なお、図3では、めっき層3中にZnめっき層4を示しているが、Znめっき層4は、Ni−Pめっき層5の形成時にZnがNiと置換されるため、最終的には、存在しないことが推測される。
In this state, the
このとき、半導体ウェハ1の側面1cの全域もしくは一部がめっき液に接触するので、図2(b)に示すように、半導体ウェハ1の側面1cにも、めっき層3が形成される。
At this time, since the entire or part of the
このようにして、めっき工程を行うことで、表面電極2にZnめっき層4を欠陥無く形成することができ、この結果、表面電極2の最上部にAuめっき層6を確実に形成できる。
Thus, by performing a plating process, the
この理由としては、以下のことが推測される。図4に、めっき工程時のめっき反応の概念図を示す。図4では、半導体ウェハ1の表面1aにおいて、表面電極2が保護膜7から露出した状態であって、半導体ウェハ1の裏面1bにおいて、裏面電極8がフィルム11で被覆された状態で、半導体ウェハ1をめっき液に浸したときの様子を示している。
The reason is presumed as follows. In FIG. 4, the conceptual diagram of the plating reaction at the time of a plating process is shown. In FIG. 4, the
図4に示すように、表面電極2では、Alがイオン化して抜け(Al→Al3++3e−)、その抜けた箇所で、めっき液中のZnイオンがAlのイオン化で生じた電子の一部を受けてZnとなる(Zn2++2e−→Zn)。さらに、Alのイオン化で生じた電子の余りが、半導体ウェハ1の側面1cに逃げ、この位置で、めっき液中のZnイオンがこの電子を受けてZnとなり(1/2Zn2+e−→1/2Zn)、半導体ウェハ1の側面1cにZnめっき層4が形成される。
As shown in FIG. 4, in the
このように、本実施形態によれば、Alのイオン化で生じた電子の余りを半導体ウェハ1の側面1cに逃がすことができるので、表面電極2にめっき反応を確実に生じさせることができ、表面電極2にZnめっき層4をムラ無く形成できるものと推測される。
Thus, according to the present embodiment, since the remainder of the electrons generated by the ionization of Al can be released to the
そして、一般的に、Zn層の表面上にNi−Pめっき層、Auめっき層を容易に形成できることから、表面電極2の上にNi−Pめっき層5、Auめっき層6を確実に形成できる。なお、Znめっき層4の形成後は、半導体ウェハ1の側面1cを覆った状態で、Ni−Pめっき層5、Auめっき層6を形成することもできる。
In general, since the Ni—P plating layer and the Au plating layer can be easily formed on the surface of the Zn layer, the Ni—
また、ここでは、表面電極2としてのAl層もしくはAl合金層にZnめっき層4を形成する場合を説明したが、AlとZnの関係のように、表面電極から抜けるイオンに比べて、めっき液中のイオンの価数が小さく、かつ、表面電極から抜けるイオンの大きさとめっき液中のイオンの大きさとが近い関係を有していれば、表面電極やめっき層が他の金属の場合であっても、本実施形態と同様に、表面電極にめっき層をムラ無く形成できると考えられる。
Although the case where the
ところで、SiCからなる半導体ウェハを用いて半導体装置を製造すると、SiCは他の半導体ウェハよりも高価であるため、SiCからなる半導体ウェハを用いるだけで、半導体装置の製造コストが高くなってしまう。 By the way, when a semiconductor device is manufactured using a semiconductor wafer made of SiC, SiC is more expensive than other semiconductor wafers. Therefore, the manufacturing cost of the semiconductor device increases only by using a semiconductor wafer made of SiC.
これに対して、本実施形態によれば、上述の通り、表面電極2にめっき法でAu層6を形成でき、めっき法はスパッタ法等よりもAu層を安価に形成できるので、半導体装置の製造コストを抑制することができる。ちなみに、表面電極2は微小パターン形状であるため、スパッタ法で形成する場合、Au層の非形成領域をレジストでマスクし、スパッタ後にレジストを除去する工程が必要になる等の理由により、スパッタ法よりも、めっき法の方が安価にAu層を形成できる。
On the other hand, according to the present embodiment, as described above, the
(第2実施形態)
本実施形態は、めっき工程時における半導体ウェハの露出箇所が第1実施形態と異なるものであり、それ以外は第1実施形態と同様である。以下では、第1実施形態と異なる点を説明する。
(Second Embodiment)
This embodiment is the same as the first embodiment except that the exposed portion of the semiconductor wafer during the plating step is different from the first embodiment. Below, a different point from 1st Embodiment is demonstrated.
図5(a)、(b)に、本実施形態におけるめっき工程時の半導体ウェハの断面図を示す。図5(a)に示すように、めっき工程において、半導体ウェハ1の裏面1bに裏面保護用のフィルム11を貼り付け、表面電極2と半導体ウェハ1の側面1cと裏面1bの一部とを露出した状態とし、かつ、半導体ウェハ1の裏面1bのうちその一部以外の領域を被覆した状態とする。すなわち、半導体ウェハ1の裏面1bは、一部のみを露出する。
5A and 5B are cross-sectional views of the semiconductor wafer during the plating process in the present embodiment. As shown in FIG. 5A, in the plating process, a back
そして、本実施形態では、露出部となる裏面1bの一部を、半導体素子が形成されていない領域に対応する部分とする。ここで、半導体素子が形成されていない領域とは、半導体ウェハ1の外周部やダイシングライン上等である。
In the present embodiment, a part of the
また、本実施形態では、裏面電極の一部がめっき液に触れるため、裏面電極をめっきする金属よりも貴な金属で構成する。Znめっき層を形成する場合、裏面電極を、例えば、Ti/Ni/Auで構成することができる。 Moreover, in this embodiment, since a part of back electrode contacts a plating solution, it comprises with a noble metal rather than the metal which plating a back electrode. When forming a Zn plating layer, a back surface electrode can be comprised by Ti / Ni / Au, for example.
なお、図5(a)では、接着剤12により半導体ウェハ1の側面1cを部分的に覆うことで、半導体ウェハ1の側面1cの一部を露出させた状態としているが、半導体ウェハ1の側面1cの全域を露出させても良い。
In FIG. 5A, the
半導体ウェハ1の裏面1bの一部のみを露出した状態とする方法としては、例えば、図5(a)に示すように、半導体ウェハ1の裏面1bにフィルム11を貼り付けた際に、露出させる裏面1bの一部と対向する位置に、開口部13をフィルム11に予め設けておき、フィルム11に接着剤12を塗布した後、このフィルム11を半導体ウェハ1に貼りあわせることが挙げられる。また、半導体ウェハ1の裏面1bにフィルム11を貼り付けた後、レーザ照射等により、フィルム11の一部に開口部13を形成することが挙げられる。
As a method of exposing only a part of the
また、半導体ウェハ1の裏面1bのうち外周部に対応する部分を露出させる場合、例えば、開口部13の形状をリング形状とする。
Moreover, when exposing the part corresponding to an outer peripheral part among the
そして、この状態で、第1実施形態と同様に、半導体ウェハ1をめっき液に浸すことで、図5(b)に示すように、表面電極2の表面上にめっき層3を形成する。このめっき層3は、第1実施形態と同様のものである(図3参照)。本実施形態では、半導体ウェハ1の側面1cに加えて、裏面1bの一部(半導体素子が形成されていない領域)もめっき液に接触するので、半導体ウェハ1の側面1cおよび裏面の一部(半導体素子が形成されていない領域)にも、めっき層3が形成される。
In this state, the
このようにして、めっき工程を行うことで、本実施形態においても、表面電極2にZnめっき層4を欠陥無く形成することができ、この結果、表面電極2の最上部にAuめっき層6を確実に形成できる。
Thus, by performing the plating step, the
この理由としては、以下のことが推測される。図6に、めっき工程時のめっき反応の概念図を示す。 The reason is presumed as follows. In FIG. 6, the conceptual diagram of the plating reaction at the time of a plating process is shown.
図6に示すように、本実施形態では、表面電極2においてAlのイオン化で生じた電子の余りを、半導体ウェハ1の側面1cに逃がすことに加えて、半導体ウェハ1の裏面1bの一部にも逃がすことができるので、表面電極2にめっき反応を確実に生じさせることができ、表面電極にZnめっき層4をムラ無く形成できるものと推測される。
As shown in FIG. 6, in this embodiment, in addition to letting the remainder of electrons generated by ionization of Al in the
(第3実施形態)
本実施形態は、めっき工程時に露出させる半導体ウェハの裏面の一部の具体的な位置が第2実施形態と異なるものであり、それ以外は第2実施形態と同様である。以下では、第2実施形態と異なる点を説明する。
(Third embodiment)
This embodiment is the same as the second embodiment except for the specific position of a part of the back surface of the semiconductor wafer that is exposed during the plating process. Below, a different point from 2nd Embodiment is demonstrated.
図7(a)、(b)に、本実施形態におけるめっき工程時の半導体ウェハの断面図を示す。図7(a)に示すように、本実施形態では、半導体ウェハ1の裏面1bの一部の露出部を、ダイシング工程で半導体ウェハから切り分けられる複数のチップの全てに設けるとともに、1つのチップの一部のみに設ける。例えば、1つのチップに対して1個ずつ露出部を形成する。また、1つのチップに対して複数の露出部を形成しても良い。
7A and 7B are cross-sectional views of the semiconductor wafer during the plating process in the present embodiment. As shown in FIG. 7A, in this embodiment, a part of the exposed portion of the
なお、図7(a)では、半導体ウェハ1の側面1cの一部を露出させた状態としているが、半導体ウェハ1の側面1cの全域を露出させても良い。また、半導体ウェハ1の裏面1bの一部のみを露出した状態とする方法としては、第2実施形態と同様の方法が採用可能である。
In FIG. 7A, a part of the
そして、この状態で、第1実施形態と同様に、半導体ウェハ1をめっき液に浸すことで、図7(b)に示すように、表面電極2の表面上にめっき層3を形成する。このめっき層3は、第1実施形態と同様のものである(図3参照)。本実施形態では、半導体ウェハ1の側面1cに加えて、裏面1bの一部(全てのチップにおける裏面電極の一部)もめっき液に接触するので、半導体ウェハ1の側面1cおよび裏面1bの一部(全てのチップにおける裏面電極の一部)にも、めっき層3が形成される。
In this state, the
このようにして、めっき工程を行うことで、本実施形態においても、表面電極2にZnめっき層4を欠陥無く形成することができ、この結果、表面電極2の最上部にAuめっき層6を確実に形成できる。
Thus, by performing the plating step, the
この理由としては、以下のことが推測される。図8に、めっき工程時のめっき反応の概念図を示す。 The reason is presumed as follows. In FIG. 8, the conceptual diagram of the plating reaction at the time of a plating process is shown.
図8に示すように、本実施形態では、表面電極2においてAlのイオン化で生じた電子の余りを、半導体ウェハ1の側面1cに逃がすことに加えて、半導体ウェハ1の裏面1bの一部にも逃がすことができる。特に、本実施形態では、チップとなる領域毎に、表面電極2から半導体ウェハ1内を通って裏面電極8へと最短距離で電子を逃がすことができる。これにより、表面電極2にめっき反応を確実に生じさせることができ、表面電極2にZnめっき層4をムラ無く形成できるものと推測される。
As shown in FIG. 8, in the present embodiment, in addition to letting the remainder of electrons generated by ionization of Al in the
ところで、本実施形態では、図7(b)に示すように、各チップにおいて半導体素子の裏面電極の一部にめっき層3が形成され、ダイシング工程後に、めっき層3が形成された状態で各チップの裏面電極を外部端子とはんだ接続されるが、各チップの裏面電極の全域にめっき層が形成される場合と比較して、裏面電極の電気抵抗への影響を低く抑えられる。
By the way, in this embodiment, as shown in FIG.7 (b), in each chip | tip, the
なお、裏面電極の電気抵抗への影響を抑えるためには、めっき工程時に露出させる半導体ウェハの裏面の一部を、各チップの裏面電極の中で電流が比較的流れにくい端部とすることが好ましい。 In order to suppress the influence on the electrical resistance of the back surface electrode, a part of the back surface of the semiconductor wafer exposed during the plating process should be an end portion in which current hardly flows in the back surface electrode of each chip. preferable.
また、本実施形態では、図7(b)に示すように、各チップにおいて半導体素子の裏面電極の一部にめっき層3が形成されるので、この裏面電極のめっき層を、各チップにおいて表面電極にめっき層が形成されていることの目印として活用できる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 7B, since the
(他の実施形態)
上述の各実施形態では、SiCからなる半導体ウェハを用いたが、SiCに限らず、Si等の半導体ウェハを用いた場合においても、本発明の適用が可能である。ただし、第1実施形態で説明した通り、AlとZnの関係のように、表面電極から抜けるイオンに比べて、めっき液中のイオンの価数が小さく、かつ、表面電極から抜けるイオンの大きさとめっき液中のイオンの大きさとが近い関係を有することが必要であると考えられる。
(Other embodiments)
In each of the above-described embodiments, a semiconductor wafer made of SiC is used. However, the present invention is applicable not only to SiC but also to a semiconductor wafer such as Si. However, as described in the first embodiment, the valence of ions in the plating solution is smaller than the ions that escape from the surface electrode as in the relationship between Al and Zn, and the size of the ions that escape from the surface electrode It is considered necessary to have a close relationship with the size of ions in the plating solution.
以下、本発明の実施例1〜4と比較例1、2を示す。 Examples 1-4 of the present invention and Comparative Examples 1 and 2 are shown below.
実施例1〜4では、表面1aに表面電極2としてのAl層が形成され、裏面1bに裏面電極8としてのTi/Ni/Au層が形成されたSiCウェハ1を用意し、このSiCウェハ1に対して、第1〜第3実施形態で説明しためっき方法により、下記の表1に示す工程を順に行って、表面電極2にZnめっき層4、Ni−Pめっき層5、Auめっき層6を順に形成した。
In Examples 1 to 4, a
実施例1、2が第1実施形態に対応し、実施例1では、半導体ウェハ1の側面1cの全域を露出した状態とし、実施例2では、半導体ウェハ1の側面1cの一部を露出した状態とした。そして、Zn形成用のめっき液(表1の工程4、6)、Ni−P層形成用のめっき液(表1の工程7)、Au層形成用のめっき液(表1の工程8)の順に半導体ウェハ1を浸した。
Examples 1 and 2 correspond to the first embodiment. In Example 1, the
実施例3が第2実施形態に対応し、実施例3では、半導体ウェハ1の側面1bの一部を露出した状態とし、かつ、半導体ウェハ1の裏面1bのうち半導体素子が形成されていない外周部に対応する部分のみを露出した状態として、実施例1、2と同様に半導体ウェハ1をめっき液に浸した。
Example 3 corresponds to the second embodiment. In Example 3, a part of the
実施例4が第3実施形態に対応し、実施例4では、半導体ウェハ1の側面1bの全域を露出した状態とし、かつ、半導体ウェハ1の裏面1bのうち全てのチップに対して1個ずつ露出部を形成した状態として、実施例1、2と同様に半導体ウェハ1をめっき液に浸した。
Example 4 corresponds to the third embodiment, and in Example 4, the
比較例1、2では、半導体ウェハ1の側面1cの全域および裏面1bの全域を被覆した状態として、実施例1、2と同様に半導体ウェハ1をめっき液に浸した。
In Comparative Examples 1 and 2, the
そして、各実施例および比較例で形成しためっき層3の評価を行った。この評価結果を表2に示す。表2の側面開口率、裏面開口率は、半導体ウェハ1の側面1c、裏面1bに形成されためっき層3の面積から算出した結果である。
And the
表2に示すように、比較例1、2では、表面電極2にAuめっき層6を欠陥無く形成することができなかったが、実施例1〜4では、表面電極2にAuめっき層6を欠陥無く形成することができた。
As shown in Table 2, in Comparative Examples 1 and 2, the
また、実施例1、2の結果より、半導体ウェハ1の裏面1bの全域を被覆し、半導体ウェハ1の側面1cを露出した状態として、めっき液に浸す場合では、半導体ウェハ1の側面1cのうち側面1cの全域に対して57.9%以上の領域に、めっき層3が形成されるようにすれば、最終的に、表面電極2にAuめっき層6を欠陥無く形成できることがわかる。
Further, from the results of Examples 1 and 2, when the entire surface of the
1 半導体ウェハ
1a 半導体ウェハの表面
1b 半導体ウェハの裏面
1c 半導体ウェハの側面
2 表面電極
4 Znめっき層(めっき層)
5 Ni−Pめっき層(めっき層)
6 Auめっき層(めっき層)
8 裏面電極
11 フィルム(被覆材)
DESCRIPTION OF
5 Ni-P plating layer (plating layer)
6 Au plating layer (plating layer)
8 Back
Claims (2)
前記半導体ウェハ(1)の前記表面電極(2)にめっき層(3)を形成するめっき工程とを有する半導体装置の製造方法において、
前記めっき工程は、開口部(13)を有する被覆材(11)で前記裏面(1b)を被覆し、前記表面電極(2)と前記側面(1c)を露出し、かつ、前記開口部を介して前記裏面(1b)の一部のみを露出した状態で、前記半導体ウェハ(1)をめっき液に浸し、
前記裏面(1b)の前記一部の露出部が、前記半導体素子が形成されていない領域であることを特徴とする半導体装置の製造方法。 It has a front surface (1a), a back surface (1b) opposite to the front surface, and a side surface (1c), a surface electrode (2) of a semiconductor element is formed on the front surface (1a), and the semiconductor is formed on the back surface (1b). Preparing a semiconductor wafer (1) on which the back electrode (8) of the element is formed;
In the manufacturing method of the semiconductor device which has a plating process of forming a plating layer (3) on the surface electrode (2) of the semiconductor wafer (1),
The plating step covers the back surface (1b) with a covering material (11) having an opening (13), exposes the surface electrode (2) and the side surface (1c), and passes through the opening. In a state where only a part of the back surface (1b) is exposed, the semiconductor wafer (1) is immersed in a plating solution,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the part of the exposed portion of the back surface (1b) is a region where the semiconductor element is not formed.
前記半導体ウェハ(1)の前記表面電極(2)にめっき層(3)を形成するめっき工程と、
前記めっき工程の後に、前記半導体ウェハ(1)を複数のチップにダイシングする工程とを有する半導体装置の製造方法において、
前記めっき工程は、前記表面電極(2)と前記側面(1c)と前記裏面(1b)の一部のみとを露出した状態で、前記半導体ウェハ(1)をめっき液に浸し、
前記裏面(1b)の前記一部の露出部が、前記複数のチップの全てに設けられるとともに、1つの前記チップの一部のみに設けられることを特徴とする半導体装置の製造方法。 It has a front surface (1a), a back surface (1b) opposite to the front surface, and a side surface (1c), a surface electrode (2) of a semiconductor element is formed on the front surface (1a), and the semiconductor is formed on the back surface (1b). Preparing a semiconductor wafer (1) on which the back electrode (8) of the element is formed;
A plating step of forming a plating layer (3) on the surface electrode (2) of the semiconductor wafer (1);
In the method for manufacturing a semiconductor device, the method includes a step of dicing the semiconductor wafer (1) into a plurality of chips after the plating step.
The plating step is performed by immersing the semiconductor wafer (1) in a plating solution in a state where only the surface electrode (2), the side surface (1c), and a part of the back surface (1b) are exposed.
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the part of the exposed portion of the back surface (1b) is provided on all of the plurality of chips and only on a part of the one chip.
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