JPH01160025A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、半導体装置に関し、特に半導体素子のマウン
ト部の構造を改良した半導体装置に関するものである。
ト部の構造を改良した半導体装置に関するものである。
[従来の技術]
第2図は例えば、特開昭61−29142号公報に示さ
れた従来の半導体装置を示す断面図であり、図において
、■はシリコン半導体素子2がマウントされるマウント
部、3は後述する金ワイヤ9がボンディングされるリー
ド部であり、一部には銀層4が被覆されている。5は半
導体素子2の上面に蒸着されたペース、エミッタなどの
アルミニウム電極、6は銅、バナジウム、アルミニウム
、チタニウム、クロム、モリブデン、クロム合金から選
ばれる1種または2種以上の金属からなる金属層、7は
ニッケルもしくはコバールなどのニッケル合金からなる
第2金属層、8はゲルマニウムを5〜20%含む金及び
ゲルマニウムを主成分とし、ろう材の構成材となる第3
金属層、9は半導体素子2のアルミニウム電極5に接地
される金ワイヤで、他端はリード部3にポストポンディ
ングされている。なお、半導体素子2はアイランド部l
の上面に第3金属層8、第2金属層7、第1金属層6を
介してマウントされている。
れた従来の半導体装置を示す断面図であり、図において
、■はシリコン半導体素子2がマウントされるマウント
部、3は後述する金ワイヤ9がボンディングされるリー
ド部であり、一部には銀層4が被覆されている。5は半
導体素子2の上面に蒸着されたペース、エミッタなどの
アルミニウム電極、6は銅、バナジウム、アルミニウム
、チタニウム、クロム、モリブデン、クロム合金から選
ばれる1種または2種以上の金属からなる金属層、7は
ニッケルもしくはコバールなどのニッケル合金からなる
第2金属層、8はゲルマニウムを5〜20%含む金及び
ゲルマニウムを主成分とし、ろう材の構成材となる第3
金属層、9は半導体素子2のアルミニウム電極5に接地
される金ワイヤで、他端はリード部3にポストポンディ
ングされている。なお、半導体素子2はアイランド部l
の上面に第3金属層8、第2金属層7、第1金属層6を
介してマウントされている。
従来の装置は上記のように構成されており、第1及び第
2金属層6.7は、マウント時の熱処理に際し、半導体
素子2を構成するシリコンと第3金属層8とが反応する
のを阻止するものであり、半導体素子2とアイランド部
lの接合部に硬くて脆く、かつ熱抵抗の劣るAu−Cu
−3iの金属間化合物が形成されるのを防止する役目を
有する。特に、第1金属層6はバリア効果の他に半導体
素子2と第2金属層7とを良好に接着する機能を有する
。また、第2金属層7は、バリア効果の他に第1金属層
6と第3金属層8とを良好に接着する機能があり、半導
体素子2に対して、ろう材を一体的に接着できる。
2金属層6.7は、マウント時の熱処理に際し、半導体
素子2を構成するシリコンと第3金属層8とが反応する
のを阻止するものであり、半導体素子2とアイランド部
lの接合部に硬くて脆く、かつ熱抵抗の劣るAu−Cu
−3iの金属間化合物が形成されるのを防止する役目を
有する。特に、第1金属層6はバリア効果の他に半導体
素子2と第2金属層7とを良好に接着する機能を有する
。また、第2金属層7は、バリア効果の他に第1金属層
6と第3金属層8とを良好に接着する機能があり、半導
体素子2に対して、ろう材を一体的に接着できる。
[発明が解決しようとする問題点]
従来の半導体装置は以上のように構成されているので、
半導体素子裏面より電極を取り出す半導体装置(例えば
小信号トランジスタ)のうち裏面の不純物濃度が低い素
子では、半導体素子と第1金属層とのオーミックコンタ
クト性が良好でないという問題点があった。
半導体素子裏面より電極を取り出す半導体装置(例えば
小信号トランジスタ)のうち裏面の不純物濃度が低い素
子では、半導体素子と第1金属層とのオーミックコンタ
クト性が良好でないという問題点があった。
この発明は、」1記のような問題点を解消するためにな
されたもので、いかなる素子においても、良好なオーミ
ックコンタクト性が良好となる半導体装置を得ることを
目的としている。
されたもので、いかなる素子においても、良好なオーミ
ックコンタクト性が良好となる半導体装置を得ることを
目的としている。
[問題点を解決するための手段」
この発明に係る半導体装置は、半導体素子におけるマウ
ント面側にガリウムまたはアンモチンを0.01wt%
〜30wt%含む金合金からなる第1金属層と、ニッケ
ル・ニッケル合金・銀から選ばれる1種または2種以上
の金属からなる第2合金属と、ゲルマニウムを5〜20
%含む金及びゲルマニウムを主成分とする合金層からな
る第3金属層とを順次積層した三層構造のろう材を用い
、銅もしくは銅合金の単体からなる基材に」1記半導体
素子をマウントしたものである。
ント面側にガリウムまたはアンモチンを0.01wt%
〜30wt%含む金合金からなる第1金属層と、ニッケ
ル・ニッケル合金・銀から選ばれる1種または2種以上
の金属からなる第2合金属と、ゲルマニウムを5〜20
%含む金及びゲルマニウムを主成分とする合金層からな
る第3金属層とを順次積層した三層構造のろう材を用い
、銅もしくは銅合金の単体からなる基材に」1記半導体
素子をマウントしたものである。
[作用]
この発明において、第1金属層の金に含まれるガリウム
(Ga)またはアンチモン(sb)は、半導体素子裏面
のオーミックコンタクト性を良好にするよう機能する。
(Ga)またはアンチモン(sb)は、半導体素子裏面
のオーミックコンタクト性を良好にするよう機能する。
[発明の実施例コ
次に本発明の一実施例を図について説明する。
第1図は本発明の半導体装置のマウント後の状態の断面
図であり、図において、IOは、例えばNPNバイポー
ラトランジスタ型半導体素子2のコレクタ側、すなわち
マウント面に不純物、例えばアンチモン(sb)を0.
04w+、%含む約2000人の厚さの金被膜を構成す
る第1金属層、(II)は厚さ約3000人のニッケル
層からなる第2金属層、(12)はゲルマニウム12w
t%の厚さ約12μmの金とゲルマニウム合金層からな
る第3金属層である。なお、半導体素子2は第1金属層
lO1第2金属層11、第3金属層12の順で積層し、
銅主体からなるリードフレームのアイランド部1に加熱
押圧によってマウントされている。
図であり、図において、IOは、例えばNPNバイポー
ラトランジスタ型半導体素子2のコレクタ側、すなわち
マウント面に不純物、例えばアンチモン(sb)を0.
04w+、%含む約2000人の厚さの金被膜を構成す
る第1金属層、(II)は厚さ約3000人のニッケル
層からなる第2金属層、(12)はゲルマニウム12w
t%の厚さ約12μmの金とゲルマニウム合金層からな
る第3金属層である。なお、半導体素子2は第1金属層
lO1第2金属層11、第3金属層12の順で積層し、
銅主体からなるリードフレームのアイランド部1に加熱
押圧によってマウントされている。
上記のように構成されたものにおいては、まず、銅製薄
片板をプレス加工して銅主体からなるリードフレームを
作製する。つづいて複数個のNPNバイポーラトランジ
スタが形成されたシリコン基板のマウント面に厚さ約2
000人の金・アンチモン(Sb0.04wt%)合金
層からなる第1金属層(lO)厚さ約3000人のニッ
ケル層からなる第2金属層(11)、1.2μmの金、
ゲルマニウム(Ge12wt%)合金層からなる第3金
属層(12)を順次、真空蒸着法によって積層して、シ
リコン基板をその上面(マウント面と反対側の面)より
スクライブして割断し、第1図に示す半導体素子2を作
製する。この後前述のリードフレームのアイランド部l
にマウントし、従来と同様に金ワイヤをボンディングし
、更に樹脂封止を施して半導体装置を造る。
片板をプレス加工して銅主体からなるリードフレームを
作製する。つづいて複数個のNPNバイポーラトランジ
スタが形成されたシリコン基板のマウント面に厚さ約2
000人の金・アンチモン(Sb0.04wt%)合金
層からなる第1金属層(lO)厚さ約3000人のニッ
ケル層からなる第2金属層(11)、1.2μmの金、
ゲルマニウム(Ge12wt%)合金層からなる第3金
属層(12)を順次、真空蒸着法によって積層して、シ
リコン基板をその上面(マウント面と反対側の面)より
スクライブして割断し、第1図に示す半導体素子2を作
製する。この後前述のリードフレームのアイランド部l
にマウントし、従来と同様に金ワイヤをボンディングし
、更に樹脂封止を施して半導体装置を造る。
このように製造した半導体装置は、組立て直後において
も、また、2気圧 150℃500時間の苛酷なテスト
を実施したあとでも十分良好な電気特性を保持した。
も、また、2気圧 150℃500時間の苛酷なテスト
を実施したあとでも十分良好な電気特性を保持した。
なお、この発明は上記実施例に限定されない。
例えば第1金属層の主たる働きは、半導体素子のオーミ
ックコンタク性を良好にするためのものであるから、半
導体素子裏面がN型であればアンチモン(sb)、■〕
型であればガリウム(Ga) O,01wt%〜30W
シ%含んだ金被膜であればよい。また、それぞれの金属
層の厚さは半導体素子への応力歪を考慮して第1金属層
が1000〜3000人、第2金属層が1000〜10
000人第3金属層が0.5〜20μmとすることが望
ましいが、付着強度が部分高ければ、自由に選択してよ
い。なお、第3金属層中のゲルマニウムの酸化を防1ト
するため、この合金層上に更に金を500〜2000人
被覆してもよい。要は、第3金属層及びこの金被膜全体
で、ゲルマニウム濃度が5〜20wt%であればよい。
ックコンタク性を良好にするためのものであるから、半
導体素子裏面がN型であればアンチモン(sb)、■〕
型であればガリウム(Ga) O,01wt%〜30W
シ%含んだ金被膜であればよい。また、それぞれの金属
層の厚さは半導体素子への応力歪を考慮して第1金属層
が1000〜3000人、第2金属層が1000〜10
000人第3金属層が0.5〜20μmとすることが望
ましいが、付着強度が部分高ければ、自由に選択してよ
い。なお、第3金属層中のゲルマニウムの酸化を防1ト
するため、この合金層上に更に金を500〜2000人
被覆してもよい。要は、第3金属層及びこの金被膜全体
で、ゲルマニウム濃度が5〜20wt%であればよい。
また更に第2金属層(11)はニッケル、ニッケル合金
、銀から選ばれる1種または2種以上の金属層であれば
よい。また、上、前金属層の積層方法も真空蒸着法に限
られている訳ではなく、組成変化がなく、膜厚を制御で
きる装置であればどの装置でもよい。
、銀から選ばれる1種または2種以上の金属層であれば
よい。また、上、前金属層の積層方法も真空蒸着法に限
られている訳ではなく、組成変化がなく、膜厚を制御で
きる装置であればどの装置でもよい。
本発明における素r配設基材は、酸化されや−ぐいが、
還元されやすく清浄な面を表出し得る銅もしくは銅合金
の単体からなるものである。
還元されやすく清浄な面を表出し得る銅もしくは銅合金
の単体からなるものである。
[発明の効果]
以上のように、この発明による半導体装置は、第1金属
層にガリウム(Ga)またはアンチモン(sb)を含ん
だ金被膜を形成しているので、半導体素子裏面とのオー
ミックコンタクト性が良好て、電気的特性が向上する効
果がある。
層にガリウム(Ga)またはアンチモン(sb)を含ん
だ金被膜を形成しているので、半導体素子裏面とのオー
ミックコンタクト性が良好て、電気的特性が向上する効
果がある。
第1図は本発明の一実施例である半導体素子のマウント
後の状態の断面図、第2図は従来の半導体装置を示す断
面図である。 図中、■はアイランド部、2は半導体素子、3はリート
部、4は銀被膜、5はAI主電極IOは第1金属層、1
1は第2金属層、12は第3金属層、9は金ワイヤ、1
0は金・アンチモン層、11はニッケル層、12は金・
ゲルマニウム合金層である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
後の状態の断面図、第2図は従来の半導体装置を示す断
面図である。 図中、■はアイランド部、2は半導体素子、3はリート
部、4は銀被膜、5はAI主電極IOは第1金属層、1
1は第2金属層、12は第3金属層、9は金ワイヤ、1
0は金・アンチモン層、11はニッケル層、12は金・
ゲルマニウム合金層である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (2)
- (1)半導体素子におけるマウント面側に、ガリウムま
たはアンチモンを0.01wt%〜30wt%含む金合
金からなる第1金属層と、ニッケル・ニッケル合金・銀
から選ばれる1種または2種以上の金属からなる第2金
属層と、ゲルマニウムを5〜20wt%含む金及びゲル
マニウムを主成分とする合金層からなる第3金属層とを
順次積層した三層構造のろう材を用い、銅もしくは銅合
金の単体からなる基材に上記半導体素子をマウントした
ことを特徴とする半導体装置。 - (2)半導体素子上面の電極と基材とは金属製ワイヤで
接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62319571A JPH0793327B2 (ja) | 1987-12-16 | 1987-12-16 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62319571A JPH0793327B2 (ja) | 1987-12-16 | 1987-12-16 | 半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01160025A true JPH01160025A (ja) | 1989-06-22 |
JPH0793327B2 JPH0793327B2 (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=18111749
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62319571A Expired - Lifetime JPH0793327B2 (ja) | 1987-12-16 | 1987-12-16 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0793327B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009182209A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Nissan Motor Co Ltd | 半導体装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51132968A (en) * | 1975-05-14 | 1976-11-18 | Nec Corp | Semiconductor device |
JPS53145570A (en) * | 1977-05-25 | 1978-12-18 | Mitsubishi Electric Corp | Die bonding method of semiconductor device |
JPS6222446A (ja) * | 1985-07-22 | 1987-01-30 | Rohm Co Ltd | オ−ミツク電極の形成方法 |
-
1987
- 1987-12-16 JP JP62319571A patent/JPH0793327B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51132968A (en) * | 1975-05-14 | 1976-11-18 | Nec Corp | Semiconductor device |
JPS53145570A (en) * | 1977-05-25 | 1978-12-18 | Mitsubishi Electric Corp | Die bonding method of semiconductor device |
JPS6222446A (ja) * | 1985-07-22 | 1987-01-30 | Rohm Co Ltd | オ−ミツク電極の形成方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009182209A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Nissan Motor Co Ltd | 半導体装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0793327B2 (ja) | 1995-10-09 |
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