JPH038371A - 半導体装置 - Google Patents

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。

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適用して有効な技術に関するもの
で、例えば、金属よりなる裏面電極とシリコンよりなる
半導体基板とを備える半導体装置に利用して有効な技術
に関するものである。

［従来の技術］ 半導体装置のシリコン（Ｓｉ）基板側の端面には一般的
に裏面電極が形成されている。この裏面電極は、大電流
を流すｆｆｉ源用の整流素子、パワーＩＣ、パワートラ
ンジスタ等のパワー素子においては、例えばチタン（Ｔ
ｉ）−銅（Ｃｕ）−銀（Ａｇ）やチタン−ニラ、ケル（
Ｎｉ、）−銀等の多層電極により構成されており、一方
小電流を流す素子においては、例えば金（Ａｕ）等の単
Ｎ電極や金−銀等の２層電極により構成されている。

上記裏面電極を有する半導体装置の一例を示したのが第
２図であり、同図には電源用のショットキーダイオード
の裏面電極部及びその近傍部位が示されている。

同図において、符号１はシリコン半導体基板を。

７はチタン膜４−銅膜５−銀膜６よりなる裏面電極をそ
れぞれ示しており、この裏面電極７とシリコン半導体基
板１とは接着漕をなす低分子Ｃ＝Ｈ化合物層８により接
合されている。この低分子Ｃ＝Ｈ化合物層８は上記シリ
コン半導体基板１を、例えば石油系ピッチワックスを有
機溶剤に溶解した溶液に浸漬し、その後の洗浄工程にお
いて余分なＣ＝Ｈ化合物層を除去し、所要のＣ＝Ｈ化合
物層を残すことにより形成されており、上記チタン膜４
、銅膜５、銀膜６はその順に順次蒸着することにより形
成されている。

因に、低分子Ｃ＝Ｈ化合物層８、チタン膜４、銅膜５、
銀膜６の各膜厚はそれぞれ３００人、１５００人、４０
００人、１．３μｍとなっている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記半導体装置においては以下の問題点
がある。

すなわち、上記低分子Ｃ＝Ｈ化合物層８を再現性良く安
定に形成することが非常に難しく、Ｃ＝Ｈ化合物層８の
膜厚が必要以上に厚くなったり薄くなったりすることが
あり、そのようになると、その後形成される裏面電極７
（実際はチタン膜４）のシリコン半導体基板１に対する
密着性が悪くなり、電極形成工程以降の特にペレット付
は工程や、パワーサイクル、温度サイクル試験等におい
て、裏面ｆｔ極７がシリコン半導体基板１から剥離して
しまい、信頼性が損ねられるという問題点があった。

また、低分子Ｃ＝Ｈ化合物層８の形成を特殊なワックス
処理により行なわなければならず、しかも上述の如くそ
の膜厚を一定とした吸着形成は非常に難しいので、工程
が煩雑となるという問題点もあった。

本発明は係る問題点に鑑みなされたものであって、裏面
電極の半導体基板からの剥離が確実に防止され、信頼性
が向上されると共に、その製造を簡易に行ない得る半導
体装置を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、金属よりなる裏面電極とシリコンよりなる半
導体基板との界面にパラジウム膜を形成したものである
。

［作用］ 上記した手段によれば、金属よりなる裏面電極とシリコ
ンよりなる半導体基板との界面にパラジウム膜を形成す
るようにしたので、該パラジウムは金属に対して密着性
が良い一方、シリコンに対して一部がシリサイド化する
と共にシリコンとパラジウムとの共晶温度は高温である
という作用によって、裏面電極と半導体基板とが熱的に
安定にしかも強固に接合されるようになり、裏面電極の
半導体基板からの剥離を確実に防止し、信頼性を向上す
るという上記目的が達成されることになる。

また、裏面電極と半導体基板との界面のパラジウム膜の
形成は比較的容易であるという作用によって、簡易に製
造するという上記目的が達成されることになる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図には本発明に係る半導体装置の実施例が示されて
いる。その概要を説明すれば次のとおりである。

第１図には電源用のショットキーダイオードの裏面電極
部及びその近傍部位が示されている。

同図において、符号１はシリコン半導体基板を、７はチ
タン膜４−銅膜５−銀膜６よりなる裏面電極をそれぞれ
示している。チタン膜４は膜厚が約１５００人で、銅膜
５と後述するパラジウム（Ｐｄ）膜３との間の相互拡散
防止層及び該パラジウム膜３との接着層として機能する
ものであり、銅膜５は膜厚が約４０００〜５０００人で
、−組立工程におけるハンダペレット付けの際のハンダ
との接合層として機能するものであり、銀膜６は膜厚が
約１．３μｍで、銅膜５の酸化防止膜として機能するも
のである。この裏面電極７とシリコン半導体基板１とは
、膜厚が約１０００人のパラジウム膜３及びこのパラジ
ウム膜３の一部がシリサイド化したパラジウムシリサイ
ド（ＰｄＳｉｚ）膜３ａにより接合されている。このパ
ラジウムは金属、特にチタンに対して非常に密着性が良
く、しかも熱を加えるとシリコンに対して一部がシリサ
イド化するという特性を有していると共に、シリコンと
の共晶温度が８００℃と高温となっているので、裏面電
極７とシリコン半導体基板１との接合は熱的に安定にし
かも強固となっている。

このパラジウム膜３は、周知の抵抗加熱蒸着装置におい
て基板温度を２００℃前後にするという比較的簡易な方
法により蒸着形成されており、その時同時にシリコン半
導体基板１側のパラジウム膜３の一部がシリサイド化さ
れ、パラジウムシリサイド膜３ａが形成されるようにな
っている。このパラジウム膜３のシリサイド化は、裏面
電極７形成後に行なわれる熱処理（４５０℃、窒素ガス
雰囲気中に１０分間）によりさらに活発になされるよう
になっており、さらに裏面電極７とシリコン半導体基板
１との接合が強固となるようになっている。

このように構成される半導体装置によれば次のような効
果を得ることができる。

すなわち、金属よりなる裏面電極７とシリコンよりなる
半導体基板１との界面にパラジウム膜３を形成するよう
にしたので、該パラジウムは金属に対して密着性が良い
一方、シリコンに対して一部がシリサイド化すると共に
シリコンとパラジウムとの共晶温度は高温であるという
作用により、裏面１！極７と半導体基板１とが熱的に安
定にしかも強固に接合されるようになり、裏面電極７の
半導体基板１からの剥離が確実に防止され、信頼性の向
上を図ることが可能となる。

また、裏面電極７と半導体基板１との界面のパラジウム
膜３の形成は比較的容易であるという作用により、簡易
に製造することが可能となる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

例えば、上記実施例おいては、裏面電極７をチタン−銅
−銀の多層電極により構成するようにしているが、本発
明はチタン−ニッケルー銀の多層電極やその他の材質か
らなる多層電極に対しても適用可能であり、また金等よ
りなる単層電極や金−銀等よりなる２層電極に対しても
同様に適用でき、要は裏面電極７を金属で形成するよう
にした半導体装置全てに対して適用可能である。

なお、本発明は、電源用のショットキーダイオードに対
してのみ適用されるものではなく、パワーＩＣ、パワー
トランジスタ等のパワー素子や大電流を流さない整流素
子、トランジスタ等にも同様に適用可能であり、要は金
属よりなる裏面電極とシリコンよりなる半導体基板とを
有する半導体装置全てに対して適用可能である。

［発明の効果コ 本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである
。

すなわち、金属よりなる裏面電極とシリコンよりなる半
導体基板との界面にパラジウム膜を形成するようにした
ので、該パラジウムは金属に対して密着性が良い一方、
シリコンに対して一部がシリサイド化すると共にシリコ
ンとパラジウムとの共晶温度は高温であることから、裏
面電極と半導体基板とが熱的に安定にしかも強固に接合
されるようになる。その結果、裏面電極の半導体基板か
らの剥離が確実に防止され、信頼性の向上を図ることが
可能となる。

また、裏面電極と半導体基板との界面のパラジウム膜の
形成は比較的容易であることから、簡易に製造すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る半導体装置の実施例の要部の縦断
面図、 第２図は従来技術に係る半導体装置の要部の縦断面図で
ある。 １・・・・半導体基板、３・・・・パラジウム膜、７・
・・・裏面電極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属よりなる裏面電極とシリコンよりなる半導体基
   板との界面にパラジウム膜を形成したことを特徴とする
   半導体装置。 ２、前記裏面電極は異種金属の積層構造となっているこ
   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
   。 ３、前記半導体装置に対しては、該パラジウム膜のパラ
   ジウムシリサイド化を促進する熱処理がなされることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の半
   導体装置。