JPWO2018198990A1 - 電子部品および半導体装置 - Google Patents

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    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
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    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/1302—Disposition
    • H01L2224/13022—Disposition the bump connector being at least partially embedded in the surface
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    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
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    • H01L2224/131—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13101—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
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    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29298—Fillers
    • H01L2224/29299—Base material
    • H01L2224/293—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/29338—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/29339—Silver [Ag] as principal constituent
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    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
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    • H01L2224/29298—Fillers
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    • H01L2224/29338—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/29344—Gold [Au] as principal constituent
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    • H01L2224/29347—Copper [Cu] as principal constituent
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Abstract

電子部品は、一方側の第１主面および他方側の第２主面を有する基板と、一方側の第１チップ主面および他方側の第２チップ主面、ならびに、前記第１チップ主面および／または前記第２チップ主面に形成された複数の電極を有し、前記基板の前記第１主面に配置されたチップと、前記基板の前記第２主面を露出させるように前記基板の前記第１主面の上で前記チップを封止し、前記基板の前記第１主面に対向する封止主面を有する封止絶縁層と、前記封止絶縁層の前記封止主面から露出するように前記封止絶縁層を貫通して形成され、前記チップの前記複数の電極にそれぞれ電気的に接続された複数の外部端子と、を含む。

Description

本発明は、電子部品および半導体装置に関する。
特許文献１には、電子部品の一例としてのパワーモジュール半導体装置が開示されている。このパワーモジュール半導体装置は、セラミック基板を含む。セラミック基板の上には、半導体デバイスおよび端子電極が配置されている。
端子電極は、セラミック基板の側面を横切って、セラミック基板の内側の領域から外側の領域に引き出されている。端子電極は、ボンディングワイヤを介して半導体デバイスに電気的に接続されている。
半導体デバイスの上には、柱状電極が立設されている。セラミック基板、半導体デバイス、柱状電極および端子電極の一部は、樹脂層によって封止されている。樹脂層は、セラミック基板の外面の全域に亘って形成されている。
特開２０１３−１７２０４４号公報
従来のパワーモジュール半導体装置では、セラミック基板の外面の全面が樹脂層によって被覆されているため、半導体デバイスで生じた熱が樹脂層に籠り易い。そのため、樹脂層外に端子電極を引き出すことによって、樹脂層内の熱を樹脂層外に放散させている。端子電極は、ボンディングワイヤ等の接続部材を介して半導体デバイスに接続される必要がある。電子部品の小型化は、この種のデザインによって阻害される。
そこで、本発明の一実施形態は、小型化および放熱性の向上の両立を図ることができる電子部品および半導体装置を提供する。
本発明の一実施形態は、一方側の第１主面および他方側の第２主面を有する基板と、一方側の第１チップ主面および他方側の第２チップ主面、ならびに、前記第１チップ主面および／または前記第２チップ主面に形成された複数の電極を有し、前記基板の前記第１主面に配置されたチップと、前記基板の前記第２主面を露出させるように前記基板の前記第１主面の上で前記チップを封止し、前記基板の前記第１主面に対向する封止主面を有する封止絶縁層と、前記封止絶縁層の前記封止主面から露出するように前記封止絶縁層を貫通して形成され、前記チップの前記複数の電極にそれぞれ電気的に接続された複数の外部端子と、を含む、電子部品を提供する。
この電子部品によれば、基板の第２主面が封止絶縁層から露出している。したがって、基板の側面から外部端子を引き出さなくても、チップで生じた熱を基板の第２主面から外部に放散させることができる。
しかも、基板の側面から外部端子を引き出す必要がないので、ボンディングワイヤ等の接続部材を使用しなくて済む。これにより、部品点数の削減によるシュリンク化を達成できる。よって、小型化および放熱性の向上の両立を図ることができる電子部品を提供できる。
本発明の一実施形態は、一方側の第１主面および他方側の第２主面を有する半導体基板と、前記半導体基板の前記第１主面に形成された主面絶縁層と、複数の電極を有し、前記主面絶縁層に配置された半導体チップと、前記半導体基板の前記第２主面を露出させるように前記半導体基板の前記第１主面において前記半導体チップを封止し、前記半導体基板の前記第１主面に対向する封止主面を有する封止絶縁層と、前記封止絶縁層の前記封止主面から露出するように前記封止絶縁層を貫通して形成され、前記半導体チップの前記複数の電極にそれぞれ電気的に接続された複数の外部端子と、を含む、半導体装置を提供する。
この半導体装置によれば、半導体基板の第２主面が封止絶縁層から露出している。したがって、半導体基板の側面から外部端子を引き出さなくても、半導体チップで生じた熱を半導体基板の第２主面から外部に放散させることができる。
しかも、半導体基板の側面から外部端子を引き出す必要がないので、ボンディングワイヤ等の接続部材を使用しなくて済む。これにより、部品点数の削減によるシュリンク化を達成できる。よって、小型化および放熱性の向上の両立を図ることができる半導体装置を提供できる。
特に、この半導体装置によれば、半導体基板の第１主面に主面絶縁層が形成されている。これにより、半導体基板による放熱効果の利益を享受しながら、半導体チップの印加電圧に対する絶縁耐量を向上できる。
本発明における上述の、またはさらに他の目的、特徴および効果は、添付図面を参照して次に述べる実施形態の説明により明らかにされる。
図１は、本発明の第１実施形態に係る電子部品の斜視図である。 図２は、図１の電子部品の内部構造を説明するための平面図である。 図３は、図２のIII-III線に沿う断面図である。 図４は、図２のIV-IV線に沿う断面図である。 図５Ａは、図１の電子部品の製造方法の一例を説明するための断面図である。 図５Ｂは、図５Ａの後の工程を示す断面図である。 図５Ｃは、図５Ｂの後の工程を示す断面図である。 図５Ｄは、図５Ｃの後の工程を示す断面図である。 図５Ｅは、図５Ｄの後の工程を示す断面図である。 図５Ｆは、図５Ｅの後の工程を示す断面図である。 図５Ｇは、図５Ｆの後の工程を示す断面図である。 図５Ｈは、図５Ｇの後の工程を示す断面図である。 図５Ｉは、図５Ｈの後の工程を示す断面図である。 図５Ｊは、図５Ｉの後の工程を示す断面図である。 図５Ｋは、図５Ｊの後の工程を示す断面図である。 図６は、図３に対応する部分の断面図であって、本発明の第２実施形態に係る電子部品の構造を説明するための図である。 図７は、図４に対応する部分の断面図であって、図６の電子部品の構造を説明するための図である。 図８は、図３に対応する部分の断面図であって、本発明の第３実施形態に係る電子部品の構造を説明するための図である。 図９は、図４に対応する部分の断面図であって、図８の電子部品の構造を説明するための図である。 図１０Ａは、図８の電子部品の製造方法の一例を説明するための断面図である。 図１０Ｂは、図１０Ａの後の工程を示す断面図である。 図１０Ｃは、図１０Ｂの後の工程を示す断面図である。 図１０Ｄは、図１０Ｃの後の工程を示す断面図である。 図１０Ｅは、図１０Ｄの後の工程を示す断面図である。 図１１は、図３に対応する部分の断面図であって、本発明の第４実施形態に係る電子部品の構造を説明するための図である。 図１２Ａは、図１１の電子部品の製造方法の一例を説明するための断面図である。 図１２Ｂは、図１２Ａの後の工程を示す断面図である。 図１２Ｃは、図１２Ｂの後の工程を示す断面図である。 図１３は、図３に対応する部分の断面図であって、本発明の第５実施形態に係る電子部品の構造を説明するための図である。 図１４は、本発明の第６実施形態に係る電子部品の構造を説明するための図である。 図１５は、本発明の第７実施形態に係る電子部品の内部構造を説明するための平面図である。 図１６は、図１５のXVI-XVI線に沿う断面図である。 図１７は、図１５に示す電子部品の電気的構造を説明するための回路図である。 図１８は、図３に対応する部分の断面図であって、本発明の第８実施形態に係る電子部品の構造を説明するための図である。
図１は、本発明の第１実施形態に係る電子部品１の斜視図である。
電子部品１は、半導体スイッチング素子の一例としてのＭＩＳＦＥＴ（Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor）を含む半導体装置である。電子部品１は、大電流のスイッチング制御を行うＭＩＳＦＥＴを含んでいてもよい。ＭＩＳＦＥＴは、この形態では、チップの一方面側にゲート電極、ソース電極およびソースセンス電極を有し、チップの他方面側にドレイン電極を有する所謂縦型構造を有している。
図１を参照して、電子部品１は、直方体形状の部品本体２を含む。部品本体２は、一方側の実装面３、他方側の非実装面４、ならびに、実装面３および非実装面４を接続する側面５を含む。実装面３は、電子部品１が実装基板等の接続対象物に実装される場合に、接続対象物と対向する対向面である。
実装面３および非実装面４は、それらの法線方向から見た平面視（以下、単に「平面視」という。）において、四角形状（この形態では長方形状）に形成されている。部品本体２の側面５は、研削面であってもよい。側面５は、研削加工痕を有していてもよい。
部品本体２は、基板６、主面絶縁層７および封止絶縁層８を含む積層構造を有している。基板６は、直方体形状に形成されている。基板６は、一方側の第１基板主面９、他方側の第２基板主面１０、ならびに、第１基板主面９および第２基板主面１０を接続する基板側面１１を含む。基板６は、ＭＩＳＦＥＴで発生した熱を効率良く外部に放散させる。
第１基板主面９および第２基板主面１０は、平面視において四角形状（この形態では長方形状）に形成されている。基板６の第２基板主面１０は、部品本体２の非実装面４を形成している。基板６の基板側面１１は、部品本体２の側面５の一部を形成している。
基板６は、１００Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を有する材料によって形成されていることが好ましい。基板６は、半導体素子や半導体装置等の製造の用に供する材料によって形成された基板を含んでいてもよい。つまり、基板６は、半導体基板を含んでいてもよい。
半導体基板は、熱伝導率、入手性、加工性、コスト面等の観点から、他の材料よりも優れている。基板６として半導体基板を用いた場合、その厚さは、ＭＩＳＦＥＴへの応力および放熱性を考慮して５０μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましい。
基板６は、不純物が添加された半導体基板であってもよいし、不純物が添加されていない半導体基板であってもよい。半導体基板は、単結晶基板であってもよいし、多結晶基板であってもよい。
半導体基板は、シリコン基板、炭化シリコン基板、サファイア基板または化合物半導体基板を含んでいてもよい。化合物半導体基板には、窒化物半導体基板および酸化物半導体基板が含まれてもよい。この形態では、基板６が、半導体基板の一例としてのシリコン基板からなる例について説明する。
主面絶縁層７は、基板６の第１基板主面９の全域を被覆している。主面絶縁層７は、ＭＩＳＦＥＴおよび基板６の間を絶縁するために設けられている。基板６に放熱板等が取り付けられる場合、主面絶縁層７は、ＭＩＳＦＥＴおよび放熱板等の間も絶縁する。主面絶縁層７は、部品本体２の側面５の一部を形成している。主面絶縁層７は、少なくとも１ＭＶ／ｃｍ以上の絶縁破壊電界強度を有していることが好ましい。
主面絶縁層７は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウムまたは酸窒化アルミニウムのうちの少なくとも１種を含んでいてもよい。
主面絶縁層７は、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition：化学気相成長）法やＰＶＤ（Physical Vapor Deposition：物理気相成長）法等の半導体製造プロセスによって形成されていることが好ましい。これらの方法によれば、主面絶縁層７の膜質を向上できる。
これにより、比較的小さい厚さを有していながらも、充分に高い絶縁破壊電界強度を有する主面絶縁層７を形成できる。また、主面絶縁層７の厚さを小さくすることにより、熱伝導率の低下を抑制できる。また、第２基板主面１０側に放熱器等を接続させることにより、さらなる放熱効果を得ることができる。
主面絶縁層７の厚さは、０．１μｍ以上１００μｍ以下であってもよい。主面絶縁層７の厚さは、熱伝導率および製造効率からみて０．１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。主面絶縁層７は、比較的高い熱伝導率を有する絶縁材料によって形成されていることが好ましい。
たとえば、窒化シリコンの熱伝導率は、酸化シリコンの熱伝導率よりも高い。したがって、主面絶縁層７の絶縁材料としては、窒化シリコンが採用されることが好ましい。窒化シリコンの他、酸化シリコンの熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する絶縁材料は、主面絶縁層７の絶縁材料として適切である。
封止絶縁層８は、直方体形状に形成されている。封止絶縁層８は、たとえばＭＩＳＦＥＴを湿気等から保護する。封止絶縁層８は、一方側の第１封止主面１２、他方側の第２封止主面１３、ならびに、第１封止主面１２および第２封止主面１３を接続する封止側面１４を含む。第１封止主面１２および第２封止主面１３は、平面視において四角形状（この形態では長方形状）に形成されている。
封止絶縁層８の第１封止主面１２は、部品本体２の実装面３を形成している。封止絶縁層８の第２封止主面１３は、主面絶縁層７に接続されている。封止絶縁層８の封止側面１４は、部品本体２の側面５の一部を形成している。封止絶縁層８の封止側面１４および基板６の基板側面１１は、ほぼ面一に形成されている。
封止絶縁層８は、酸化シリコン、窒化シリコン、ポリイミド樹脂またはエポキシ樹脂のうちの少なくとも一種を含んでいてもよい。封止絶縁層８は、ポジティブタイプまたはネガティブタイプのフォトレジストを含んでいてもよい。封止絶縁層８は、この形態では、エポキシ樹脂を含む封止樹脂層からなる。
封止絶縁層８の厚さは、主面絶縁層７の厚さよりも大きい。封止絶縁層８の厚さは、１０μｍ以上８０００μｍ以下（本実施形態では３００μｍ程度）であってもよい。
電子部品１は、ゲート外部端子１５、ソース外部端子１６、ソースセンス外部端子１７およびドレイン外部端子１８を含む。ゲート外部端子１５、ソース外部端子１６およびソースセンス外部端子１７は、それぞれチップ側外部端子として形成されている。ドレイン外部端子１８は、配線層側外部端子として形成されている。
ゲート外部端子１５、ソース外部端子１６、ソースセンス外部端子１７およびドレイン外部端子１８は、後述するＭＩＳＦＥＴ２４のゲート端子電極２８、ソース端子電極２９、ソースセンス端子電極３０およびドレイン端子電極３１にそれぞれ電気的に接続される（図５等も併せて参照）。
ゲート外部端子１５、ソース外部端子１６およびソースセンス外部端子１７は、平面視において部品本体２の一端部側の領域に形成されている。ドレイン外部端子１８は、平面視において部品本体２の他端部側の領域に形成されている。
ゲート外部端子１５、ソース外部端子１６、ソースセンス外部端子１７およびドレイン外部端子１８は、いずれも封止絶縁層８を貫通しており、封止絶縁層８の第１封止主面１２から露出している。つまり、ゲート外部端子１５、ソース外部端子１６、ソースセンス外部端子１７およびドレイン外部端子１８は、いずれも部品本体２の実装面３から露出している。
ゲート外部端子１５、ソース外部端子１６、ソースセンス外部端子１７およびドレイン外部端子１８は、いずれも、基板６の周縁によって取り囲まれた領域内に形成されている。つまり、ゲート外部端子１５、ソース外部端子１６、ソースセンス外部端子１７およびドレイン外部端子１８は、基板６の基板側面１１を横切ることなく、基板６の第１基板主面９の上の領域に配置されている。
ゲート外部端子１５、ソース外部端子１６、ソースセンス外部端子１７およびドレイン外部端子１８は、平面視において四角形状にそれぞれ形成されている。ゲート外部端子１５、ソース外部端子１６、ソースセンス外部端子１７およびドレイン外部端子１８は、平面視において四角形状以外の任意の形状にそれぞれ形成されていてもよい。ゲート外部端子１５、ソース外部端子１６、ソースセンス外部端子１７およびドレイン外部端子１８は、平面視において円形状にそれぞれ形成されていてもよい。
このように、電子部品１は、部品本体２の実装面３から複数の外部端子が露出し、部品本体２の非実装面４および側面５からはいずれの外部端子も露出していない構造を有している。
図２は、図１の電子部品１の内部構造を説明するための平面図である。図３は、図２のIII-III線に沿う断面図である。図４は、図２のIV-IV線に沿う断面図である。
図２〜図４を参照して、電子部品１は、配線層２０およびＭＩＳＦＥＴチップ２１を含む。配線層２０は、主面絶縁層７の上に形成されている。配線層２０は、平面視において四角形状に形成されている。配線層２０は、より具体的には、基板６の長手方向に沿って延びる長方形状に形成されている。配線層２０は、銅を主成分に含む銅配線層であってもよい。
配線層２０は、主面絶縁層７側からこの順に積層された銅シード層および銅めっき層を含んでいてもよい。配線層２０は、チタンを含むバリア層を含んでいてもよい。この場合、銅シード層は、バリア層の上に形成されていてもよい。
配線層２０は、第１接続領域２２および第２接続領域２３を含む。第１接続領域２２および第２接続領域２３は、それぞれ、異なる部材が接続される領域である。第１接続領域２２は、平面視において基板６の一端部側の領域に形成されている。第２接続領域２３は、平面視において第１接続領域２２に対して基板６の他端部側の領域に形成されている。
配線層２０は、第１接続領域２２および第２接続領域２３を含む限り、任意の形態を取り得る。たとえば、配線層２０は、島状の第１接続領域２２、島状の第２接続領域２３、ならびに、第１接続領域２２および第２接続領域２３を接続するライン状の接続領域を含んでいてもよい。
この場合、第１接続領域２２および第２接続領域２３は、平面視において四角形状、円形状等の任意の形状に形成されていてもよい。また、接続領域は、第１接続領域２２および第２接続領域２３の間の領域において、選択的に引き回されていてもよい。
ＭＩＳＦＥＴチップ２１は、直方体形状のチップ本体２４を含む。チップ本体２４は、一方側の第１チップ主面２５、他方側の第２チップ主面２６、ならびに、第１チップ主面２５および第２チップ主面２６を接続するチップ側面２７を含む。ＭＩＳＦＥＴチップ２１の第１チップ主面２５は、回路素子（この形態ではＭＩＳＦＥＴ）が形成された素子形成面である。
ＭＩＳＦＥＴチップ２１は、Ｓｉを含むチップ本体２４を有するＳｉ−ＭＩＳＦＥＴチップであってもよい。Ｓｉ−ＭＩＳＦＥＴチップの耐圧は、３０Ｖ以上４５００Ｖ以下であってもよい。ＭＩＳＦＥＴチップの耐圧は、ドレイン／ソース間に印加可能な最大の電圧ＶＤＳによって定義される。
ＭＩＳＦＥＴチップ２１は、化合物半導体を含むチップ本体２４を有するＭＩＳＦＥＴチップであってもよい。チップ本体２４は、化合物半導体として、窒化物半導体または酸化物半導体を含んでいてもよい。
窒化物半導体は、窒化ガリウム（ＧａＮ）を含んでいてもよい。酸化物半導体は、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）を含んでいてもよい。化合物半導体を含むＭＩＳＦＥＴチップの耐圧は、６００Ｖ以上１００００Ｖ以下であってもよい。
ＭＩＳＦＥＴチップ２１は、ＳｉＣを含むチップ本体２４を有するＳｉＣ−ＭＩＳＦＥＴチップであってもよい。ＳｉＣ−ＭＩＳＦＥＴチップの耐圧は、６００Ｖ以上１５０００Ｖ以下であってもよい。
とりわけ、化合物半導体を含むＭＩＳＦＥＴチップやＳｉＣ−ＭＩＳＦＥＴチップでは、大電流に起因する発熱によって高温になり得る。電子部品１は、これらハイパワー型のチップに対して有益な構造を有している。
ＭＩＳＦＥＴチップ２１は、ゲート端子電極層２８、ソース端子電極層２９、ソースセンス端子電極層３０およびドレイン端子電極層３１を含む。ゲート端子電極層２８、ソース端子電極層２９およびソースセンス端子電極層３０は、チップ本体２４の第１チップ主面２５の上に選択的に形成されている。ドレイン端子電極層３１は、チップ本体２４の第２チップ主面２６に接続されている。
ＭＩＳＦＥＴチップ２１は、基板６の第１基板主面９にチップ本体２４の第２チップ主面２６を対向させた姿勢で、配線層２０の第１接続領域２２に接合されている。ドレイン端子電極層３１は、導電性接合材３２を介して配線層２０の第１接続領域２２に接合されている。つまり、配線層２０は、ドレイン配線層を形成している。
導電性接合材３２は、低融点金属または金属製ペーストを含んでいてもよい。低融点金属は、半田等を含んでいてもよい。金属製ペーストは、銅ペースト、銀ペースト、金ペースト等を含んでいてもよい。
ゲート端子電極層２８、ソース端子電極層２９、ソースセンス端子電極層３０およびドレイン端子電極層３１の配置、形状、大きさ等は、特定の形態に限定されるものではない。ゲート端子電極層２８、ソース端子電極層２９、ソースセンス端子電極層３０およびドレイン端子電極層３１の配置、形状、大きさ等は、ＭＩＳＦＥＴチップ２１の仕様に基づいて種々の形態を採り得る。
たとえば、ゲート端子電極層２８、ソース端子電極層２９および／またはソースセンス端子電極層３０は、島状のパッド部、および、パッド部からチップ本体２４の第１チップ主面２５の上に選択的に引き回された線状のライン部を含んでいてもよい。
ＭＩＳＦＥＴチップ２１は、チップ本体２４の第１チップ主面２５の上に形成された多層配線構造を含んでいてもよい。多層配線構造は、配線層および絶縁層が交互に積層された構造を有していてもよい。ゲート端子電極層２８、ソース端子電極層２９および／またはソースセンス端子電極層３０は、多層配線構造において最上配線層として形成されていてもよい。
図３および図４を参照して、封止絶縁層８は、基板６の第１基板主面９の上（より具体的には主面絶縁層７の上）においてＭＩＳＦＥＴチップ２１を封止している。封止絶縁層８には、ゲートパッド開口３３、ソースパッド開口３４、ソースセンスパッド開口３５およびドレインパッド開口３６が形成されている。
ゲートパッド開口３３は、ＭＩＳＦＥＴチップ２１のゲート端子電極層２８を選択的に露出させている。ソースパッド開口３４は、ＭＩＳＦＥＴチップ２１のソース端子電極層２９を選択的に露出させている。
ソースセンスパッド開口３５は、ＭＩＳＦＥＴチップ２１のソースセンス端子電極層３０を選択的に露出させている。ドレインパッド開口３６は、配線層２０の第２接続領域２３を選択的に露出させている。
ゲート外部端子１５は、ゲートパッド開口３３に埋め込まれている。ゲート外部端子１５は、ゲートパッド開口３３内において、ゲート端子電極層２８に接続されている。ゲート外部端子１５は、チップ本体２４の第１チップ主面２５の法線方向に沿って立設された柱状のゲート柱状電極層４０を含む。
ゲート柱状電極層４０は、外部接続されるゲート接続部４１を含む。ゲート接続部４１は、封止絶縁層８の第１封止主面１２から露出している。ゲート接続部４１は、封止絶縁層８の第１封止主面１２に対して面一な接続面を有している。
ゲート柱状電極層４０は、銅を主成分に含む銅電極層であってもよい。ゲート柱状電極層４０は、銅シード層、および、銅シード層の上に形成された銅めっき層を含んでいてもよい。ゲート柱状電極層４０は、チタンを含むバリア層をさらに含んでいてもよい。この場合、銅シード層は、バリア層の上に形成されていてもよい。
ソース外部端子１６は、ソースパッド開口３４に埋め込まれている。ソース外部端子１６は、ソースパッド開口３４内において、ソース端子電極層２９に接続されている。ソース外部端子１６は、チップ本体２４の第１チップ主面２５の法線方向に沿って立設された柱状のソース柱状電極層４２を含む。
ソース柱状電極層４２は、外部接続されるソース接続部４３を含む。ソース接続部４３は、封止絶縁層８の第１封止主面１２から露出している。ソース接続部４３は、封止絶縁層８の第１封止主面１２に対して面一な接続面を有している。ソース柱状電極層４２は、ゲート柱状電極層４０の構成と同様の構成を有していてもよい。
ソースセンス外部端子１７は、ソースセンスパッド開口３５に埋め込まれている。ソースセンス外部端子１７は、ソースセンスパッド開口３５内において、ソースセンス端子電極層３０に接続されている。ソースセンス外部端子１７は、チップ本体２４の第１チップ主面２５の法線方向に沿って立設された柱状のソースセンス柱状電極層４４を含む。
ソースセンス柱状電極層４４は、外部接続されるソースセンス接続部４５を含む。ソースセンス柱状電極層４４は、封止絶縁層８の第１封止主面１２から露出している。ソースセンス接続部４５は、封止絶縁層８の第１封止主面１２に対して面一な接続面を有している。ソースセンス柱状電極層４４は、ゲート柱状電極層４０の構成と同様の構成を有していてもよい。
ドレイン外部端子１８は、ドレインパッド開口３６に埋め込まれている。ドレイン外部端子１８は、ドレインパッド開口３６内において、配線層２０の第２接続領域２３に接続されている。
ドレイン外部端子１８は、配線層２０を介してＭＩＳＦＥＴチップ２１のドレイン端子電極層３１に電気的に接続されている。ドレイン外部端子１８は、基板６の第１基板主面９の法線方向に沿って立設された柱状のドレイン柱状電極層４６を含む。
ドレイン柱状電極層４６は、外部接続されるドレイン接続部４７を含む。ドレイン柱状電極層４６は、封止絶縁層８の第１封止主面１２から露出している。ドレイン接続部４７は、封止絶縁層８の第１封止主面１２に対して面一な接続面を有している。ドレイン柱状電極層４６は、ゲート柱状電極層４０の構成と同様の構成を有していてもよい。
以上、電子部品１では、基板６が、比較的高い熱伝導率を有する半導体基板からなる。基板６の基板側面１１は封止絶縁層８から露出している。しかも、電子部品１では、基板６の基板６の基板側面１１も封止絶縁層８から露出している。
したがって、基板６の基板側面１１から外部端子を引き出さなくても、ＭＩＳＦＥＴチップ２１で生じた熱を、基板６の第２基板主面１０および基板側面１１から外部に効率的に放散させることができる。これにより、封止絶縁層８の内部の温度上昇を適切に抑制できる。
しかも、基板６の基板側面１１からゲート外部端子１５、ソース外部端子１６、ソースセンス外部端子１７およびドレイン外部端子１８を引き出す必要がない。したがって、ＭＩＳＦＥＴチップ２１に対するこれらの外部端子の接続に、ボンディングワイヤ等の接続部材を使用しなくて済む。その結果、部品点数の削減によるシュリンク化を達成できる。よって、小型化および放熱性の向上の両立を図ることができる電子部品１を提供できる。
特に、電子部品１では、ゲート外部端子１５、ソース外部端子１６、ソースセンス外部端子１７およびドレイン外部端子１８は、いずれも、その全域が、基板６の周縁によって取り囲まれた領域内に形成されている。
さらに、ゲート外部端子１５、ソース外部端子１６およびソースセンス外部端子１７は、平面視においてＭＩＳＦＥＴチップ２１の周縁に取り囲まれた四角形状の領域内に収まっている。
これにより、基板６の第１基板主面９に沿って隣り合うように、ＭＩＳＦＥＴチップ２１、ゲート外部端子１５、ソース外部端子１６およびソースセンス外部端子１７を配置しなくて済む。よって、複数の外部端子のレイアウトの観点から、電子部品１の小型化を適切に図ることができる。
また、基板６が半導体基板からなる場合には、半導体装置の製造プロセスを利用して電子部品１を製造できる。つまり、微細化された基板６の上に、微細なＭＩＳＦＥＴチップ２１を配置できる。よって、基板６が半導体基板からなる場合には、半導体装置の製造プロセスの観点からも、電子部品１の小型化を図ることができる。
また、電子部品１では、基板６の第１基板主面９の上に主面絶縁層７が形成されている。これにより、半導体基板による放熱効果の利益を享受しながら、ＭＩＳＦＥＴチップ２１の印加電圧に対する絶縁耐量を向上できる。特に、主面絶縁層７が窒化シリコンからなる場合には、放熱性の向上および絶縁耐量の向上を適切に図ることができる。
また、電子部品１では、基板６の第１基板主面９の上に配線層２０が形成されている。この配線層２０は、ＭＩＳＦＥＴチップ２１の平面視面積よりも大きい平面視面積を有している。
これにより、ＭＩＳＦＥＴチップ２１で生じた熱を、配線層２０を介して主面絶縁層７および基板６に効率的に伝達できる。よって、封止絶縁層８の内部の温度上昇を効率的に抑制できる。
小型の電子部品では、電流経路の面積の縮小に起因して抵抗値が高まると考えられる。この点、電子部品１では、ゲート外部端子１５がゲート柱状電極層４０を含む。また、ソース外部端子１６がソース柱状電極層４２を含む。また、ソースセンス外部端子１７がソースセンス柱状電極層４４を含む。また、ドレイン外部端子１８がドレイン柱状電極層４６を含む。
これにより、ボンディングワイヤ等の接続部材と比べて比較的広い面積の電流経路を確保できる。よって、抵抗値の上昇を抑制できる。とりわけ、ゲート柱状電極層４０、ソース柱状電極層４２、ソースセンス柱状電極層４４およびドレイン柱状電極層４６が、いずれも銅を含む場合には、抵抗値の上昇を効果的に抑制できる。
さらに、電子部品１では、ゲート外部端子１５、ソース外部端子１６、ソースセンス外部端子１７およびドレイン外部端子１８は、いずれも部品本体２の実装面３から露出している。
これにより、電子部品１が実装基板等の接続対象物に実装された場合、これら複数の外部端子を介して、ＭＩＳＦＥＴチップ２１で生じた熱を接続対象物に伝達させることができる。よって、複数の外部端子を放熱性の向上に寄与させることもできる。
図５Ａ〜図５Ｋは、図１の電子部品１の製造方法の一例を説明するための断面図である。電子部品１の製造工程では、複数の電子部品１が同時に製造されるが、図５Ａ〜図５Ｋでは、説明の便宜上、２つの電子部品１が形成される領域のみが示されている。
まず、図５Ａを参照して、基板６のベースとなる板状のベース基板５１が準備される。ベース基板５１の材料は、基板６の材料に応じて選択される。ベース基板５１は、この形態では、シリコンウエハからなる。
ベース基板５１は、一方側の第１基板主面５２および他方側の第２基板主面５３を含む。ベース基板５１の第１基板主面５２は、基板６の第１基板主面９に対応している。ベース基板５１の第２基板主面５３は、基板６の第２基板主面１０に対応している。
ベース基板５１には、複数の部品形成領域５４および複数の部品形成領域５４を区画する境界領域５５が設定される。部品形成領域５４は、電子部品１が形成される領域である。境界領域５５は、ダイシングラインである。
次に、図５Ｂを参照して、ベース基板５１の第１基板主面５２の上に主面絶縁層７が形成される。ここでは、窒化シリコンからなる主面絶縁層７が形成される。主面絶縁層７は、達成すべき絶縁耐圧に応じた厚さで形成される。
主面絶縁層７の厚さは、０．１μｍ以上１００μｍ以下（好ましくは０．１μｍ以上１０μｍ以下）であってもよい。主面絶縁層７は、ＣＶＤ法またはＰＶＤ法によって形成されてもよい。
窒化シリコンに代えてまたはこれに加えて、酸化シリコンを含む主面絶縁層７が形成されてもよい。この場合、主面絶縁層７は、ＣＶＤ法によって形成されてもよい。主面絶縁層７は、酸化処理法によって、ベース基板５１の表面を酸化させることにより形成されてもよい。酸化処理法は、熱酸化処理法であってもよいし、ウェット酸化処理法であってもよい。
次に、図５Ｃを参照して、配線層２０が、各部品形成領域５４に形成される。この工程では、まず、チタンを含むバリア層（図示せず）および銅シード層（図示せず）が、主面絶縁層７の上に形成される。バリア層および銅シード層は、スパッタ法によってそれぞれ形成されてもよい。
次に、銅めっき層（図示せず）が、銅シード層の上に形成される。銅めっき層は、電解銅めっき法によって形成されてもよい。次に、バリア層、銅シード層および銅めっき層を含む積層膜が、レジストマスク（図示せず）を介するエッチング法によって選択的に除去される。これにより、配線層２０が、各部品形成領域５４に形成される。
次に、図５Ｄを参照して、ＭＩＳＦＥＴチップ２１が、各配線層２０に接合される。ＭＩＳＦＥＴチップ２１は、導電性接合材３２を介して、各配線層２０の第１接続領域２２に接合される。
導電性接合材３２は、半田であってもよい。ＭＩＳＦＥＴチップ２１の構成および各配線層２０に対するＭＩＳＦＥＴチップ２１の接続形態は、図１〜図４において述べた通りである。
次に、図５Ｅを参照して、所定のパターンを有するレジストマスク５６が、主面絶縁層７の上に形成される。レジストマスク５６は、複数の開口５７を有している。複数の開口５７は、レジストマスク５６において、ゲート柱状電極層４０、ソース柱状電極層４２、ソースセンス柱状電極層４４およびドレイン柱状電極層４６を形成すべき領域をそれぞれ露出させている。
次に、図５Ｆを参照して、ゲート柱状電極層４０、ソース柱状電極層４２、ソースセンス柱状電極層４４およびドレイン柱状電極層４６が、複数の開口５７内に形成される。ゲート柱状電極層４０、ソース柱状電極層４２、ソースセンス柱状電極層４４およびドレイン柱状電極層４６は、レジストマスク５６の複数の開口５７を介する電解銅めっき法によって形成されてもよい。
次に、図５Ｇを参照して、レジストマスク５６が除去される。これにより、ゲート柱状電極層４０、ソース柱状電極層４２、ソースセンス柱状電極層４４およびドレイン柱状電極層４６が立設した状態で残存する。
ゲート柱状電極層４０、ソース柱状電極層４２、ソースセンス柱状電極層４４およびドレイン柱状電極層４６は、レジストマスク５６を介する電解銅めっき法に代えて、焼成プロセスを利用して形成されてもよい。
焼成プロセスでは、まず、柱状電極層のベースとなる導電性ペーストが主面絶縁層７の上に塗布される。導電性ペーストは、銅ペーストであってもよい。次に、ゲート柱状電極層４０、ソース柱状電極層４２、ソースセンス柱状電極層４４およびドレイン柱状電極層４６に対応するパターンで、導電性ペーストの不要な部分が除去される。
その後、導電性ペーストが焼成される。これにより、ゲート柱状電極層４０、ソース柱状電極層４２、ソースセンス柱状電極層４４およびドレイン柱状電極層４６が形成される。
次に、図５Ｈを参照して、封止絶縁層８のベースとなる封止樹脂５８が、主面絶縁層７の上に塗布される。封止樹脂５８は、エポキシ樹脂またはポリイミド樹脂を含んでいてもよい。
封止樹脂５８は、主面絶縁層７の上において、配線層２０、ＭＩＳＦＥＴチップ２１、ゲート柱状電極層４０、ソース柱状電極層４２、ソースセンス柱状電極層４４およびドレイン柱状電極層４６を一括して封止する。
封止絶縁層８は、酸化シリコンまたは窒化シリコンによって形成されてもよい。この場合、酸化シリコンまたは窒化シリコンは、ＣＶＤ法によって、主面絶縁層７の上に堆積されてもよい。
次に、図５Ｉを参照して、ＭＩＳＦＥＴチップ２１の第２チップ主面２６側から、封止樹脂５８の外面が部分的に除去される。封止樹脂５８の外面は、ゲート柱状電極層４０、ソース柱状電極層４２、ソースセンス柱状電極層４４およびドレイン柱状電極層４６が露出するまで除去される。封止樹脂５８の除去工程は、研削法によって行われてもよい。
これにより、図５Ｊを参照して、ゲート柱状電極層４０、ソース柱状電極層４２、ソースセンス柱状電極層４４およびドレイン柱状電極層４６が露出する封止絶縁層８が形成される。
次に、図５Ｋを参照して、境界領域５５に沿ってベース基板５１が切断される。ベース基板５１は、ダイシングブレードによる研削によって切断されてもよい。これにより、一枚のベース基板５１から複数の電子部品１が切り出される。
ベース基板５１は、エッチング法によって切断されてもよい。エッチング法は、プラズマエッチング法であってもよい。この場合、研削加工痕を有さない側面５を有する部品本体２が形成される。以上を含む工程を経て、電子部品１が製造される。
図６は、図３に対応する部分の断面図であって、本発明の第２実施形態に係る電子部品６１の構造を説明するための図である。図７は、図４に対応する部分の断面図であって、図６の電子部品６１の構造を説明するための図である。以下では、電子部品１に対して述べた構造に対応する構造については、同一の参照符号を付して説明を省略する。
ゲート外部端子１５は、この形態では、ゲート柱状電極層４０の上に形成されたゲート導電接合層６２を含む。ゲート導電接合層６２は、ゲート接続部４１に電気的に接続されている。ゲート導電接合層６２は、ゲート接続部４１の上に形成されている。
ゲート導電接合層６２は、封止絶縁層８の第１封止主面１２を被覆する被覆部を有していてもよい。ゲート導電接合層６２は、その全体が、ゲートパッド開口３３から露出している。ゲート導電接合層６２は、低融点金属を含んでいてもよい。低融点金属は、半田を含んでいてもよい。ゲート導電接合層６２は、凸湾曲状の外面を有していてもよい。
ソース外部端子１６は、ソース柱状電極層４２の上に形成されたソース導電接合層６３を含む。ソース導電接合層６３は、ソース接続部４３に電気的に接続されている。ソース導電接合層６３は、ソース接続部４３の上に形成されている。
ソース導電接合層６３は、封止絶縁層８の第１封止主面１２を被覆する被覆部を有していてもよい。ソース導電接合層６３は、その全体が、ソースパッド開口３４から露出している。ソース導電接合層６３は、低融点金属を含んでいてもよい。低融点金属は、半田を含んでいてもよい。ソース導電接合層６３は、凸湾曲状の外面を有していてもよい。
ソースセンス外部端子１７は、ソースセンス柱状電極層４４の上に形成されたソースセンス導電接合層６４を含む。ソースセンス導電接合層６４は、ソースセンス接続部４５に電気的に接続されている。ソースセンス導電接合層６４は、ソースセンス接続部４５の上に形成されている。
ソースセンス導電接合層６４は、封止絶縁層８の第１封止主面１２を被覆する被覆部を有していてもよい。ソースセンス導電接合層６４は、その全体が、ソースセンスパッド開口３５から露出している。
ソースセンス導電接合層６４は、低融点金属を含んでいてもよい。低融点金属は、半田を含んでいてもよい。ソースセンス導電接合層６４は、凸湾曲状の外面を有していてもよい。
ドレイン外部端子１８は、ドレイン柱状電極層４６の上に形成されたドレイン導電接合層６５を含む。ドレイン導電接合層６５は、ドレイン接続部４７に電気的に接続されている。ドレイン導電接合層６５は、ドレイン接続部４７の上に形成されている。
ドレイン導電接合層６５は、封止絶縁層８の第１封止主面１２を被覆する被覆部を有していてもよい。ドレイン導電接合層６５は、その全体が、ドレインパッド開口３６から露出している。ドレイン導電接合層６５は、低融点金属を含んでいてもよい。低融点金属は、半田を含んでいてもよい。ドレイン導電接合層６５は、凸湾曲状の外面を有していてもよい。
電子部品６１は、電子部品１の製造方法において、ゲート導電接合層６２、ソース導電接合層６３、ソースセンス導電接合層６４およびドレイン導電接合層６５を形成する工程をさらに実施することによって製造できる。
導電接合層の形成工程は、前述の封止樹脂５８の研削工程（図５Ｊ参照）の後、前述のベース基板５１の切断工程（図５Ｋ参照）に先立って実施され得る。導電接合層は、電解半田めっき法によって形成されてもよい。
以上、電子部品６１によっても、電子部品１に対して述べた効果と同様の効果を奏することができる。
図８は、図３に対応する部分の断面図であって、本発明の第３実施形態に係る電子部品７１の構造を説明するための図である。図９は、図４に対応する部分の断面図であって、図８の電子部品７１の構造を説明するための図である。以下では、電子部品１に対して述べた構造に対応する構造については、同一の参照符号を付して説明を省略する。
ゲート外部端子１５は、ゲート柱状電極層４０に代えて、ゲート電極膜７２およびゲート導電接合層７３を含む。ゲート電極膜７２は、ゲート導電接合層７３の下地を成す下地層であり、ＵＢＭ（under bump metal）層とも称される。ゲート電極膜７２は、ゲートパッド開口３３の内壁に沿って膜状に形成されている。ゲート電極膜７２は、ゲートパッド開口３３内において、凹状の空間を区画している。
ゲート電極膜７２は、ゲートパッド開口３３外の領域において、封止絶縁層８の第１封止主面１２を被覆する被覆部７４を有している。ゲート電極膜７２は、銅膜、金膜、チタン膜またはニッケル膜のうちの少なくとも一種を含んでいてもよい。
ゲート導電接合層７３は、ゲート電極膜７２の上に形成されている。ゲート導電接合層７３は、ゲートパッド開口３３を埋めている。ゲート導電接合層７３は、封止絶縁層８の第１封止主面１２よりも上方に突出している。
ゲート導電接合層７３は、ゲートパッド開口３３外の領域において、ゲート電極膜７２の被覆部７４を被覆している。ゲート導電接合層６２は、低融点金属を含んでいてもよい。低融点金属は、半田を含んでいてもよい。ゲート導電接合層６２は、凸湾曲状の外面を有していてもよい。
ソース外部端子１６は、ソース柱状電極層４２に代えて、ソース電極膜７５およびソース導電接合層７６を含む。ソース電極膜７５は、ソース導電接合層７６の下地を成す下地層であり、ＵＢＭ層とも称される。ソース電極膜７５は、ソースパッド開口３４の内壁に沿って膜状に形成されている。ソース電極膜７５は、ソースパッド開口３４内において、凹状の空間を区画している。
ソース電極膜７５は、ソースパッド開口３４外の領域において、封止絶縁層８の第１封止主面１２を被覆する被覆部７７を有している。ソース電極膜７５は、銅膜、金膜、チタン膜またはニッケル膜のうちの少なくとも一種を含んでいてもよい。
ソース導電接合層７６は、ソース電極膜７５の上に形成されている。ソース導電接合層７６は、ソースパッド開口３４を埋めて、封止絶縁層８の第１封止主面１２よりも上方に突出している。
ソース導電接合層７６は、ソースパッド開口３４外の領域において、ソース電極膜７５の被覆部７７を被覆している。ソース導電接合層７６は、低融点金属を含んでいてもよい。低融点金属は、半田を含んでいてもよい。ソース導電接合層７６は、凸湾曲状の外面を有していてもよい。
ソースセンス外部端子１７は、ソースセンス柱状電極層４４に代えて、ソースセンス電極膜７８およびソースセンス導電接合層７９を含む。ソースセンス電極膜７８は、ソースセンス導電接合層７９の下地を成す下地層であり、ＵＢＭ層とも称される。
ソースセンス電極膜７８は、ソースセンスパッド開口３５の内壁に沿って膜状に形成されている。ソースセンス電極膜７８は、ソースセンスパッド開口３５内において、凹状の空間を区画している。
ソースセンス電極膜７８は、ソースセンスパッド開口３５外の領域において、封止絶縁層８の第１封止主面１２を被覆する被覆部８０を有している。ソースセンス電極膜７８は、銅膜、金膜、チタン膜またはニッケル膜のうちの少なくとも一種を含んでいてもよい。
ソースセンス導電接合層７９は、ソースセンス電極膜７８の上に形成されている。ソースセンス導電接合層７９は、ソースセンスパッド開口３５を埋めて、封止絶縁層８の第１封止主面１２よりも上方に突出している。
ソースセンス導電接合層７９は、ソースセンスパッド開口３５外の領域において、ソースセンス電極膜７８の被覆部８０を被覆している。ソースセンス電極膜７８は、低融点金属を含んでいてもよい。低融点金属は、半田を含んでいてもよい。ソースセンス電極膜７８は、凸湾曲状の外面を有していてもよい。
ドレイン外部端子１８は、ドレイン柱状電極層４６（図３参照）に代えて、ドレイン電極膜８１およびドレイン導電接合層８２を含む。ドレイン電極膜８１は、ドレイン導電接合層８２の下地を成す下地層であり、ＵＢＭ層とも称される。
ドレイン電極膜８１は、ドレインパッド開口３６の内壁に沿って膜状に形成されている。ドレイン電極膜８１は、ドレインパッド開口３６内において、凹状の空間を区画している。
ドレイン電極膜８１は、ドレインパッド開口３６外の領域において、封止絶縁層８の第１封止主面１２を被覆する被覆部８３を有している。ドレイン電極膜８１は、銅膜、金膜、チタン膜またはニッケル膜のうちの少なくとも一種を含んでいてもよい。
ドレイン導電接合層８２は、ドレイン電極膜８１の上に形成されている。ドレイン導電接合層８２は、ドレインパッド開口３６を埋めて、封止絶縁層８の第１封止主面１２よりも上方に突出している。
ドレイン導電接合層８２は、ドレインパッド開口３６外の領域において、ドレイン電極膜８１の被覆部８３を被覆している。ドレイン導電接合層８２は、低融点金属を含んでいてもよい。低融点金属は、半田を含んでいてもよい。ドレイン導電接合層８２は、凸湾曲状の外面を有していてもよい。
図１０Ａ〜図１０Ｅは、図８の電子部品７１の製造方法の一例を説明するための断面図である。ここでは、前述の第１実施形態に係る電子部品１の製造工程と共通の工程については、具体的な説明を省略する。
まず、図１０Ａを参照して、ＭＩＳＦＥＴチップ２１の接合工程後のベース基板５１が準備される（図５Ｄも併せて参照）。
次に、図１０Ｂを参照して、封止絶縁層８のベースとなる封止樹脂８４が、主面絶縁層７の上に塗布される。封止樹脂８４は、主面絶縁層７の上において、配線層２０およびＭＩＳＦＥＴチップ２１を一括して封止する。
次に、図１０Ｃを参照して、封止樹脂８４に、ゲートパッド開口３３、ソースパッド開口３４、ソースセンスパッド開口３５およびドレインパッド開口３６が形成される。封止樹脂８４がフォトレジストからなる場合、各開口は、露光および現像によって形成されてもよい。
封止樹脂８４は、酸化シリコンまたは窒化シリコン等の絶縁材料によって形成されてもよい。酸化シリコンまたは窒化シリコンは、ＣＶＤ法によって、主面絶縁層７の上に堆積されてもよい。封止樹脂８４が絶縁材料からなる場合、各開口は、エッチング法によって形成されてもよい。
次に、図１０Ｄを参照して、ゲート電極膜７２、ソース電極膜７５、ソースセンス電極膜７８およびドレイン電極膜８１が形成される。この工程では、まず、スパッタ法および／または電解めっき法によって導電材料層が形成される。
次に、導電材料層が、レジストマスク（図示せず）を介するエッチング法によって選択的に除去される。これにより、ゲート電極膜７２、ソース電極膜７５、ソースセンス電極膜７８およびドレイン電極膜８１が形成される。
次に、図１０Ｅを参照して、ゲート導電接合層６２、ソース導電接合層７６、ソースセンス導電接合層７９およびドレイン導電接合層８２が形成される。各導電接合層は、電解半田めっき法によって形成されてもよい。
その後、境界領域５５に沿ってベース基板５１が切断される（図５Ｋも併せて参照）。これにより、一枚のベース基板５１から複数の電子部品７１が切り出される。以上の工程を経て、電子部品７１が製造される。
以上、電子部品７１によっても、電子部品１に対して述べた効果と同様の効果を奏することができる。
図１１は、図３に対応する部分の断面図であって、本発明の第４実施形態に係る電子部品９１の構造を説明するための図である。以下では、電子部品１に対して述べた構造に対応する構造については、同一の参照符号を付して説明を省略する。
電子部品９１は、ＭＩＳＦＥＴチップ２１で生じた熱を外部に放散させる放熱構造９２を含む。放熱構造９２は、基板６の第２基板主面１０に設けられている。
放熱構造９２は、この形態では、基板６の第２基板主面１０に形成されたフィン構造９３を含む。フィン構造９３は、基板６の第２基板主面１０において、基板６の第２基板主面１０から第１基板主面９に向かって掘り下げられた１つのまたは複数のトレンチ９４を含む。各トレンチの深さは、１μｍ以上５００μｍ以下であってもよい。
フィン構造９３が１つのトレンチ９４を含む場合、１つのトレンチ９４は、平面視において格子状、葛折り状、櫛歯状または螺旋状に形成されていてもよい。フィン構造９３が複数のトレンチ９４を含む場合、複数のトレンチ９４は、平面視においてストライプ状またはドット状に形成されていてもよい。これら種々の平面視形状が組み合わされた１つのまたは複数のトレンチ９４が形成されていてもよい。
図１２Ａ〜図１２Ｃは、図１１の電子部品９１の製造方法の一例を説明するための断面図である。ここでは、前述の第１実施形態に係る電子部品１の製造工程と共通の工程については、具体的な説明を省略する。
フィン構造９３を形成する工程は、前述のベース基板５１の切断工程（図５Ｋ参照）に先立って、任意のタイミングで実施され得る。以下では、フィン構造９３を形成する工程が、ベース基板５１の準備工程（図５Ａ参照）の後、主面絶縁層７の形成工程（図５Ｂ参照）に先立って実施される例について説明する。
図１２Ａを参照して、ベース基板５１の準備後、所定のパターンを有するレジストマスク９５が、ベース基板５１の第２基板主面５３に形成される。レジストマスク９５は、トレンチ９４を形成すべき領域を選択的に露出させる開口９６を有している。
次に、図１２Ｂを参照して、レジストマスク９５を介するエッチング法により、ベース基板５１の不要な部分が除去される。これにより、ベース基板５１の第２基板主面５３に１つのまたは複数のトレンチ９４を含むフィン構造９３が形成される。
次に、図１２Ｃを参照して、レジストマスク９５が除去される。その後、図５Ｂ〜図５Ｋの工程が順に実行されて、電子部品９１が製造される。
以上、電子部品９１によっても、電子部品１に対して述べた効果と同様の効果を奏することができる。
また、電子部品９１によれば、基板６の第２基板主面１０にフィン構造９３を含む放熱構造９２が形成されている。フィン構造９３によれば、基板６の表面積を増加させることができる。これにより、ＭＩＳＦＥＴチップ２１から基板６に伝達された熱を、外部に効率よく放散させることができる。
また、電子部品９１によれば、基板６の一部の領域を利用して、フィン構造９３を形成できる。これにより、たとえば金属製ヒートシンクなどの放熱器具を、基板６の第２基板主面１０に取り付けなくて済む。したがって、実装面３および非実装面４の法線方向に沿って部品本体２が厚化することを抑制できる。よって、電子部品９１の小型化を図りながら、放熱性を向上できる。
放熱構造９２は、フィン構造９３に加えて、放熱部材としての金属膜を含んでいてもよい。金属膜は、基板６の第２基板主面１０およびトレンチ９４の内壁に沿って形成されていてもよい。
金属膜は、第２基板主面１０の全域を被覆し、トレンチ９４の内部の全域を満たしていてもよい。金属膜は、銅膜、金膜、銀膜、ニッケル膜、チタン膜、アルミニウム膜等を含んでいてもよい。
金属膜は、スパッタ法および／またはめっき法によって形成されてもよい。金属膜を形成する工程は、前述のレジストマスク９５の除去工程（図１２Ｃも併せて参照）の後、任意のタイミングで実施され得る。このような構造の放熱構造９２によれば、基板６の放熱性を一層高めることができる。
第２実施形態の構造、または、第３実施形態の構造、もしくは、第２実施形態の構造および第３実施形態の構造が組み合わされた構成が、電子部品９１に適用されてもよい。
図１３は、図３に対応する部分の断面図であって、本発明の第５実施形態に係る電子部品１０１の構造を説明するための図である。以下では、電子部品１に対して述べた構造に対応する構造については、同一の参照符号を付して説明を省略する。
電子部品１０１は、ＭＩＳＦＥＴチップ２１で生じた熱を外部に放散させる放熱構造１０２を含む。放熱構造１０２は、基板６の第２基板主面１０に設けられている。放熱構造１０２は、この形態では、基板６の第２基板主面１０を被覆する放熱部材１０３を含む。
放熱部材１０３は、基板６の第２基板主面１０に接続された放熱板であってもよい。放熱板は、金属板であってもよい。金属板は、銅板、金板、ニッケル板、チタン板、アルミニウム板等を含んでいてもよい。
放熱部材１０３は、放熱板に代えて、スパッタ法および／またはめっき法によって形成された金属膜であってもよい。金属膜は、銅膜、金膜、銀膜、ニッケル膜、チタン膜、アルミニウム膜等を含んでいてもよい。放熱部材１０３を形成する工程は、前述のベース基板５１の切断工程（図５Ｋも併せて参照）に先立って実施され得る。
以上、電子部品１０１によっても、電子部品１に対して述べた効果と同様の効果を奏することができる。
また、電子部品１０１によれば、基板６の第２基板主面１０に放熱部材１０３を含む放熱構造１０２が形成されている。これにより、ＭＩＳＦＥＴチップ２１から基板６に伝達された熱を、外部に効率よく放散させることができる。
特に、金属膜を含む放熱部材１０３によれば、実装面３および非実装面４の法線方向に沿って部品本体２が厚化することを抑制できる。よって、電子部品１０１の小型化を図りながら、放熱性を向上できる。
第２実施形態の構造、第３実施形態の構造、または、第４実施形態の構造、もしくは、第２〜第４実施形態の構造の内の任意の２つの構成または３つの構成が組み合わされた構成が、電子部品１０１に適用されてもよい。
図１４は、本発明の第６実施形態に係る電子部品１１１の構造を説明するための図である。以下では、電子部品１に対して述べた構造に対応する構造については、同一の参照符号を付して説明を省略する。
電子部品１１１は、半導体整流素子の一例としてのダイオードを含む半導体装置である。ダイオードとしては、ｐｎ接合ダイオード、ファーストリカバリーダイオード、ツェナーダイオード、ショットキーバリアダイオード等の種々のダイオードが採用され得る。本実施形態では、ダイオードとしてショットキーバリアダイオードが採用されている。
電子部品１１１は、ＭＩＳＦＥＴチップ２１に代えてダイオードチップ１１２を含む。ダイオードチップ１１２は、直方体形状のチップ本体１１３を含む。チップ本体１１３は、一方側の第１チップ主面１１４、他方側の第２チップ主面１１５、ならびに、第１チップ主面１１４および第２チップ主面１１５を接続するチップ側面１１６を含む。
ダイオードチップ１１２は、Ｓｉを含むチップ本体１１３を有するＳｉ−ダイオードチップであってもよい。Ｓｉ−ダイオードチップの耐圧は、３０Ｖ以上６５００Ｖ以下であってもよい。Ｓｉ−ダイオードチップの耐圧は、アノード／カソード間に印加可能な最大の逆方向電圧ＶＲによって定義される。
ダイオードチップ１１２は、化合物半導体を含むチップ本体１１３を有するダイオードチップであってもよい。チップ本体１１３は、化合物半導体としての窒化物半導体または酸化物半導体を含んでいてもよい。
窒化物半導体は、窒化ガリウム（ＧａＮ）を含んでいてもよい。酸化物半導体は、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）を含んでいてもよい。化合物半導体を含むダイオードチップの耐圧は、６００Ｖ以上１００００Ｖ以下であってもよい。
ダイオードチップ１１２は、ＳｉＣを含むチップ本体１１３を有するＳｉＣ−ダイオードチップであってもよい。ＳｉＣ−ダイオードチップの耐圧は、６００Ｖ以上１５０００Ｖ以下であってもよい。
とりわけ、化合物半導体を含むダイオードチップやＳｉＣ−ダイオードチップでは、大電流に起因する発熱によって高温になり得る。電子部品１１１は、これらハイパワー型のダイオードチップに対して有益な構造を有している。
ダイオードチップ１１２は、カソード端子電極層１１７およびアノード端子電極層１１８を含む。カソード端子電極層１１７は、チップ本体１１３の第１チップ主面１１４の上に形成されている。アノード端子電極層１１８は、チップ本体１１３の第２チップ主面１１５の上に形成されている。
ダイオードチップ１１２は、基板６の第１基板主面９にチップ本体１１３の第２チップ主面１１５を対向させた姿勢で、基板６の第１基板主面９の上に配置されている。アノード端子電極層１１８は、導電性接合材１１９を介して配線層２０の第１接続領域２２に接合されている。つまり、配線層２０は、アノード配線層を形成している。
導電性接合材１１９は、低融点金属または金属製ペーストを含んでいてもよい。低融点金属は、半田を含んでいてもよい。金属製ペーストは、銅ペースト、銀ペースト、金ペースト等を含んでいてもよい。
カソード端子電極層１１７およびアノード端子電極層１１８の配置、形状、大きさ等は、特定の形態に限定されるものではない。カソード端子電極層１１７およびアノード端子電極層１１８の配置、形状、大きさ等は、ダイオードチップ１１２の仕様に基づいて種々の形態が採用され得る。
カソード端子電極層１１７は、第１チップ主面１１４の上に形成された島状のパッド部、および、パッド部から第１チップ主面１１４の上に選択的に引き回された線状のライン部を含んでいてもよい。
アノード端子電極層１１８は、第１チップ主面１１４の上に形成された島状のパッド部、および、パッド部から第２チップ主面１１５の上に選択的に引き回された線状のライン部を含んでいてもよい。
ダイオードチップ１１２は、チップ本体１１３の第１チップ主面１１４および／または第２チップ主面１１５の上に形成された多層配線構造を含んでいてもよい。多層配線構造は、配線層および絶縁層が交互に積層された構造を有していてもよい。
第１チップ主面１１４の上に多層配線構造が形成されている場合、カソード端子電極層１１７は、多層配線構造において最上配線層として形成されていてもよい。第２チップ主面１１５の上に多層配線構造が形成されている場合、アノード端子電極層１１８は、多層配線構造において最上配線層として形成されていてもよい。
ダイオードチップ１１２は、複数（２つ以上）のカソード端子電極層１１７を含んでいてもよい。ダイオードチップ１１２は、複数（２つ以上）のアノード端子電極層１１８を含んでいてもよい。
封止絶縁層８には、カソードパッド開口１２０およびアノードパッド開口１２１が形成されている。カソードパッド開口１２０は、ダイオードチップ１１２のカソード端子電極層１１７を選択的に露出させている。アノードパッド開口１２１は、配線層２０の第２接続領域２３を選択的に露出させている。
電子部品１１１は、カソード外部端子１２２およびアノード外部端子１２３を含む。カソード外部端子１２２は、チップ側外部端子として形成されている。アノード外部端子１２３は、配線層側外部端子として形成されている。
カソード外部端子１２２は、カソードパッド開口１２０に埋め込まれている。カソード外部端子１２２は、カソードパッド開口１２０内において、カソード端子電極層１１７に接続されている。
カソード外部端子１２２は、チップ本体１１３の第１チップ主面１１４の法線方向に沿って立設された柱状のカソード柱状電極層１２４を含む。カソード柱状電極層１２４は、外部接続されるカソード接続部１２５を含む。
カソード接続部１２５は、封止絶縁層８の第１封止主面１２から露出している。カソード接続部１２５は、封止絶縁層８の第１封止主面１２に対して面一な接続面を有している。カソード柱状電極層１２４は、銅を含んでいてもよい。
アノード外部端子１２３は、アノードパッド開口１２１に埋め込まれている。アノード外部端子１２３は、アノードパッド開口１２１内において、配線層２０の第２接続領域２３に接続されている。アノード外部端子１２３は、配線層２０を介してダイオードチップ１１２のアノード端子電極層１１８に電気的に接続されている。
アノード外部端子１２３は、基板６の第１基板主面９の法線方向に沿って立設された柱状のアノード柱状電極層１２６を含む。アノード柱状電極層１２６は、外部接続されるアノード接続部１２７を含む。
アノード接続部１２７は、封止絶縁層８の第１封止主面１２から露出している。アノード接続部１２７は、封止絶縁層８の第１封止主面１２に対して面一な接続面を有している。アノード柱状電極層１２６は、銅を含んでいてもよい。
電子部品１１１は、前述の電子部品１の製造方法とほぼ同様の工程を経て製造できる。以上、ＭＩＳＦＥＴチップ２１に代えてダイオードチップ１１２を含む電子部品１１１によっても、電子部品１に対して述べた効果と同様の効果を奏することができる。
ダイオードチップ１１２は、基板６の第１基板主面９にチップ本体１１３の第１チップ主面１１４を対向させた姿勢で、基板６の第１基板主面９の上に配置されていてもよい。つまり、アノードおよびカソードの接続形態が入れ替わった構造が採用されてもよい。この場合、カソード端子電極層１１７が、導電性接合材１１９を介して配線層２０の第１接続領域２２に接合される。つまり、配線層２０は、カソード配線層を形成する。
第２実施形態の構造、第３実施形態の構造、第４実施形態の構造または第５実施形態の構造、もしくは、第２〜第５実施形態の内の任意の２つの構造、３つの構造または４つの構造が組み合わされた構成が、電子部品１１１に適用されてもよい。
図１５は、本発明の第７実施形態に係る電子部品１３１の内部構造を説明するための平面図である。図１６は、図１５のXVI-XVI線に沿う断面図である。以下では、電子部品１に対して述べた構造に対応する構造については、同一の参照符号を付して説明を省略する。
図１５および図１６を参照して、電子部品１３１は、複数のチップを含む半導体パワーモジュールである。電子部品１３１は、ＭＩＳＦＥＴチップ２１に加えて、ダイオードチップ１１２およびＩＣチップ１３２（制御チップ）を含む。基板６の第１基板主面９に対するＭＩＳＦＥＴチップ２１、ダイオードチップ１１２およびＩＣチップ１３２の配置位置は任意であり、特定の配置位置に限定されるものではない。
電子部品１３１は、ＭＩＳＦＥＴチップ２１用の第１配線層１３３、ダイオードチップ１１２用の第２配線層１３４、および、ＩＣチップ１３２用の第３配線層１３５を含む。第１配線層１３３、第２配線層１３４および第３配線層１３５は、前述の配線層２０と同様の構造を有している。
第１配線層１３３には、ＭＩＳＦＥＴチップ２１およびドレイン外部端子１８が接続されている。第１配線層１３３に対するＭＩＳＦＥＴチップ２１およびドレイン外部端子１８の接続態様は、前述の電子部品１の場合と同様である。
第２配線層１３４には、ダイオードチップ１１２が接続されている。第２配線層１３４に対するダイオードチップ１１２の接続態様は、前述の電子部品１１１の場合と同様である。ただし、この形態では、カソード外部端子１２２およびアノード外部端子１２３は、設けられていない。
第３配線層１３５には、入力外部端子１３６およびＩＣチップ１３２が接続されている。入力外部端子１３６は、配線層側外部端子として形成されている。入力外部端子１３６は、ＩＣチップ１３２に電力を供給するための端子である。入力外部端子１３６は、第３配線層１３５を介してＩＣチップ１３２に電気的に接続されている。
入力外部端子１３６の構成は、ドレイン外部端子１８の構成とほぼ同様である。第３配線層１３５に対する入力外部端子１３６の接続態様は、第１配線層１３３に対するドレイン外部端子１８の接続態様と同様である。
ＩＣチップ１３２は、この形態では、ＭＩＳＦＥＴチップ２１のゲートを駆動制御するためのゲートドライバＩＣである。ＩＣチップ１３２は、直方体形状のチップ本体１４１を含む。チップ本体１４１は、一方側の第１チップ主面１４２、他方側の第２チップ主面１４３、ならびに、第１チップ主面１４２および第２チップ主面１４３を接続するチップ側面１４４を含む。
ＩＣチップ１３２は、出力端子電極層１４５および入力端子電極層１４６を含む。出力端子電極層１４５は、チップ本体１４１の第１チップ主面１４２の上に形成されている。入力端子電極層１４６は、チップ本体１４１の第２チップ主面１４３の上に形成されている。
入力端子電極層１４６は、導電性接合材１４７を介して第３配線層１３５に接合されている。これにより、ＩＣチップ１３２は、第３配線層１３５を介して入力外部端子１３６に電気的に接続されている。
導電性接合材１４７は、低融点金属または金属製ペーストを含んでいてもよい。低融点金属は、半田を含んでいてもよい。金属製ペーストは、銅ペースト、銀ペースト、金ペースト等を含んでいてもよい。
出力端子電極層１４５および入力端子電極層１４６の配置、形状、大きさ等は、特定の形態に限定されるものではない。出力端子電極層１４５および入力端子電極層１４６の配置、形状、大きさ等は、ＩＣチップ１３２の仕様に基づいて種々の形態が採用され得る。
複数の出力端子電極層１４５が、チップ本体１４１の第１チップ主面１４２の上に形成されていてもよい。１つまたは複数の出力端子電極層１４５は、島状のパッド部、および、パッド部から第１チップ主面１４２の上に選択的に引き回された線状のライン部を含んでいてもよい。
ＩＣチップ１３２は、チップ本体１４１の第１チップ主面１４２および／または第２チップ主面１４３の上に形成された多層配線構造を含んでいてもよい。多層配線構造は、配線層および絶縁層が交互に積層された構造を有していてもよい。
第１チップ主面１４２の上に多層配線構造が形成されている場合、出力端子電極層１４５は、多層配線構造において最上配線層として形成されていてもよい。第２チップ主面１４３の上に多層配線構造が形成されている場合、入力端子電極層１４６は、多層配線構造において最上配線層として形成されていてもよい。
図１６を参照して、電子部品１３１は、中間絶縁層１４８を含む。中間絶縁層１４８は、主面絶縁層７の上に形成されている。中間絶縁層１４８の周縁は、この形態では、基板６の周縁に対して基板６の内方領域に間隔を空けて形成されている。中間絶縁層１４８の周縁および基板６の周縁の間の領域には、段差部が形成されている。
中間絶縁層１４８は、基板６の第１基板主面９の全域を被覆していてもよい。この場合、中間絶縁層１４８は、基板６の基板側面１１に対してほぼ面一に形成されていてもよい。中間絶縁層１４８は、封止絶縁層８の封止側面１４および基板６の基板側面１１に対して面一な側面を有していてもよい。
中間絶縁層１４８は、ＭＩＳＦＥＴチップ２１、ダイオードチップ１１２およびＩＣチップ１３２を封止している。中間絶縁層１４８は、酸化シリコン、窒化シリコン、エポキシ樹脂またはポリイミド樹脂のうちの少なくとも一種を含んでいてもよい。中間絶縁層１４８は、この形態では、ポリイミド樹脂を含む中間封止樹脂層からなる。
中間絶縁層１４８には、ゲートコンタクト孔１４９、ソースコンタクト孔１５０、ソースセンスコンタクト孔１５１、ドレインコンタクト孔１５２およびカソードコンタクト孔１５３が形成されている。中間絶縁層１４８には、出力コンタクト孔１５４、第１配線コンタクト孔１５５、第２配線コンタクト孔１５６および入力コンタクト孔１５７が形成されている。
ゲートコンタクト孔１４９は、ＭＩＳＦＥＴチップ２１のゲート端子電極層２８を選択的に露出させている。ソースコンタクト孔１５０は、ＭＩＳＦＥＴチップ２１のソース端子電極層２９を選択的に露出させている。
ソースセンスコンタクト孔１５１は、ＭＩＳＦＥＴチップ２１のソースセンス端子電極層３０を選択的に露出させている。ドレインコンタクト孔１５２は、第１配線層１３３を選択的に露出させている。
カソードコンタクト孔１５３は、ダイオードチップ１１２のカソード端子電極層１１７を選択的に露出させている。出力コンタクト孔１５４は、ＩＣチップ１３２の出力端子電極層１４５を選択的に露出させている。
第１配線コンタクト孔１５５は、第１配線層１３３においてドレインコンタクト孔１５２とは異なる領域を選択的に露出させている。第２配線コンタクト孔１５６は、第２配線層１３４を選択的に露出させている。入力コンタクト孔１５７は、第３配線層１３５を選択的に露出させている。
電子部品１３１は、第１接続配線層１６１、第２接続配線層１６２および第３接続配線層１６３を含む。第１接続配線層１６１、第２接続配線層１６２および第３接続配線層１６３は、中間絶縁層１４８の上にそれぞれ形成されている。
第１接続配線層１６１は、中間絶縁層１４８の上において選択的に引き回されている。第１接続配線層１６１は、ソース端子電極層２９および第２配線層１３４の間の領域を選択的に引き回されている。第１接続配線層１６１は、第１接続部１６４および第２接続部１６５を含む。
第１接続部１６４は、ＭＩＳＦＥＴチップ２１のソース端子電極層２９に接続されている。第１接続部１６４は、より具体的には、中間絶縁層１４８の上からソースコンタクト孔１５０に入り込んでいる。第１接続部１６４は、ソースコンタクト孔１５０内においてソース端子電極層２９に接続されている。
第２接続部１６５は、第２配線層１３４に接続されている。第２接続部１６５は、より具体的には、中間絶縁層１４８の上から第２配線コンタクト孔１５６に入り込んでいる。第１接続配線層１６１の第２接続部１６５は、第２配線コンタクト孔１５６内において第２配線層１３４に接続されている。
第２接続配線層１６２は、中間絶縁層１４８の上において選択的に引き回されている。第２接続配線層１６２は、カソード端子電極層１１７および第１配線層１３３の間の領域を選択的に引き回されている。第２接続配線層１６２は、第１接続部１６６および第２接続部１６７を含む。
第１接続部１６６は、ダイオードチップ１１２のカソード端子電極層１１７に電気的に接続されている。第１接続部１６６は、より具体的には、中間絶縁層１４８の上からカソードコンタクト孔１５３に入り込んでいる。第１接続部１６６は、カソードコンタクト孔１５３内においてカソード端子電極層１１７に接続されている。
第２接続部１６７は、第１配線層１３３に電気的に接続されている。第２接続部１６７は、より具体的には、中間絶縁層１４８の上から第１配線コンタクト孔１５５に入り込んでいる。第２接続部１６７は、第１配線コンタクト孔１５５内において第１配線層１３３に接続されている。
第３接続配線層１６３は、中間絶縁層１４８の上において選択的に引き回されている。第３接続配線層１６３は、ゲート端子電極層２８および出力端子電極層１４５の間の領域を選択的に引き回されている。第３接続配線層１６３は、第１接続部１６８および第２接続部１６９を含む。
第１接続部１６８は、ＭＩＳＦＥＴチップ２１のゲート端子電極層２８に電気的に接続されている。第１接続部１６８は、より具体的には、中間絶縁層１４８の上からゲートコンタクト孔１４９に入り込んでいる。第１接続部１６８は、ゲートコンタクト孔１４９内においてゲート端子電極層２８に接続されている。
第２接続部１６９は、ＩＣチップ１３２の出力端子電極層１４５に電気的に接続されている。第２接続部１６９は、より具体的には、中間絶縁層１４８の上から出力コンタクト孔１５４に入り込んでいる。第３接続配線層１６３の第２接続部１６９は、出力コンタクト孔１５４内において出力端子電極層１４５に接続されている。
封止絶縁層８は、この形態では、基板６の第１基板主面９の上において、中間絶縁層１４８を封止している。これにより、ＭＩＳＦＥＴチップ２１、ダイオードチップ１１２およびＩＣチップ１３２は、中間絶縁層１４８および封止絶縁層８によって一括して封止されている。
封止絶縁層８には、ゲートパッド開口３３、ソースパッド開口３４、ソースセンスパッド開口３５、ドレインパッド開口３６および入力端子パッド開口１７０が形成されている。ドレインパッド開口３６は、ドレインコンタクト孔１５２に連通している。入力端子パッド開口１７０は、入力コンタクト孔１５７に連通している。
ゲート外部端子１５は、ゲートパッド開口３３に埋め込まれている。ゲート外部端子１５は、第３接続配線層１６３の第１接続部１６８を介して、ＭＩＳＦＥＴチップ２１のゲート端子電極層２８に電気的に接続されている。
ソース外部端子１６は、ソースパッド開口３４に埋め込まれている。ソース外部端子１６は、第１接続配線層１６１の第１接続部１６４を介して、ＭＩＳＦＥＴチップ２１のソース端子電極層２９に電気的に接続されている。
ソースセンス外部端子１７は、ソースセンスパッド開口３５に埋め込まれている。ドレイン外部端子１８は、ドレインパッド開口３６に埋め込まれている。入力外部端子１３６は、入力端子パッド開口１７０に埋め込まれている。
図１７は、図１５に示す電子部品１３１の電気的構造を説明するための回路図である。
図１７を参照して、ダイオードチップ１１２は、ＭＩＳＦＥＴチップ２１に接続されている。ダイオードチップ１１２は、フリーホイールダイオードとしてＭＩＳＦＥＴチップ２１に接続されている。ＩＣチップ１３２は、ＭＩＳＦＥＴチップ２１のゲートに接続されている。
以上、電子部品１３１によっても、電子部品１に対して述べた効果と同様の効果を奏することができる。
また、電子部品１３１によれば、ＭＩＳＦＥＴチップ２１、ダイオードチップ１１２およびＩＣチップ１３２がワンパッケージ化されている。これにより、電子部品１３１を実装基板等の接続対象物に実装することにより、ＭＩＳＦＥＴチップ２１、ダイオードチップ１１２およびＩＣチップ１３２を一度のステップで実装基板に実装できる。
また、電子部品１３１によれば、中間絶縁層１４８が、基板６の第１基板主面９および封止絶縁層８の間の領域に介在している。中間絶縁層１４８は、ＭＩＳＦＥＴチップ２１、ダイオードチップ１１２およびＩＣチップ１３２を被覆している。
この中間絶縁層１４８の上には、第１接続配線層１６１、第２接続配線層１６２および第３接続配線層１６３が形成されている。つまり、中間絶縁層１４８により、ＭＩＳＦＥＴチップ２１、ダイオードチップ１１２およびＩＣチップ１３２に対して基板６の第１基板主面９の法線方向に沿って積層した態様で、第１接続配線層１６１、第２接続配線層１６２および第３接続配線層１６３を作り込むことができる。
これにより、ＭＩＳＦＥＴチップ２１、ダイオードチップ１１２およびＩＣチップ１３２の間を接続する配線を、基板６の第１基板主面９に沿う横方向に大きく引き出す必要がなくなる。これにより、ＭＩＳＦＥＴチップ２１、ダイオードチップ１１２およびＩＣチップ１３２を互いに近接配置することができる。
よって、電子部品１３１によれば、実装基板等の接続対象物に個別的に実装する場合に比べて、ＭＩＳＦＥＴチップ２１、ダイオードチップ１１２およびＩＣチップ１３２を含む回路網が実装基板等の接続対象物に占める専有面積を低減できる。
電子部品１３１において、カソード外部端子１２２およびアノード外部端子１２３が形成された構造が採用されてもよい。電子部品１３１において、ＩＣチップ１３２の出力端子電極層１４５に出力外部端子（図示せず）が接続された構造が採用されてもよい。出力外部端子は、ゲート外部端子１５等と同様の構造を有していてもよい。
電子部品１３１において、第１接続配線層１６１、第２接続配線層１６２および第３接続配線層１６３が形成されていない構造が採用されてもよい。この場合、中間絶縁層１４８を省くことができる。
電子部品１３１において、ＭＩＳＦＥＴチップ２１に代えて、第２のダイオードチップ１１２が設けられていてもよい。電子部品１３１において、複数（２つ以上）のダイオードチップ１１２が設けられていてもよい。電子部品１３１において、ＭＩＳＦＥＴチップ２１は、省かれてもよい。
電子部品１３１において、ダイオードチップ１１２に代えて、第２のＭＩＳＦＥＴチップ２１が設けられていてもよい。電子部品１３１において、複数（２つ以上）のＭＩＳＦＥＴチップ２１が設けられていてもよい。電子部品１３１において、ダイオードチップ１１２は、省かれてもよい。
電子部品１３１において、ゲートドライバＩＣ以外の任意のＩＣチップが、ＩＣチップ１３２として採用されてもよい。電子部品１３１において、ＩＣチップ１３２は、省かれてもよい。
電子部品１３１において、ＩＣチップ１３２に代えてまたはこれに加えて、受動素子チップが設けられていてもよい。受動素子チップは、キャパシタ、抵抗またはインダクタのうちの少なくとも一種を含んでいてもよい。
受動素子チップの接続先は任意である。受動素子チップは、ＭＩＳＦＥＴチップ２１のゲート、ソースまたはドレインに電気的に接続されていてもよい。受動素子チップは、ダイオードチップ１１２のカソードまたはアノードに電気的に接続されていてもよい。
第２実施形態の構造、第３実施形態の構造、第４実施形態の構造、第５実施形態の構造または第６実施形態の構造、もしくは、これらの内の任意の２つ、３つ、４つまたは５つの構造が組み合わされた構成が、電子部品１３１に適用されてもよい。
図１８は、図３に対応する部分の断面図であって、本発明の第８実施形態に係る電子部品１８１の構造を説明するための図である。以下では、電子部品１に対して述べた構造に対応する構造については、同一の参照符号を付して説明を省略する。
電子部品１８１では、ＭＩＳＦＥＴチップ２１が、導電性接合材３２を介さずに、配線層２０に直接接合されている。より具体的には、ＭＩＳＦＥＴチップ２１のドレイン端子電極層３１が、配線層２０の第１接続領域２２に直接接合されている。
配線層２０は、焼成プロセスを利用して形成されている。配線層２０の焼成プロセスでは、まず、配線層２０のベースとなる導電性ペーストが主面絶縁層７の上に塗布される。導電性ペーストは、銅ペーストであってもよい。
次に、導電性ペーストにドレイン端子電極層３１が接続されるように、ＭＩＳＦＥＴチップ２１が導電性ペーストの上に配置される。その後、導電性ペーストが焼成される。これにより、ドレイン端子電極層３１が配線層２０に接合される。
以上、電子部品１８１によっても、電子部品１に対して述べた効果と同様の効果を奏することができる。
ＭＩＳＦＥＴチップ２１が、導電性接合材３２を介さずに、配線層２０に直接接合された形態は、第２実施形態の構造、第３実施形態の構造、第４実施形態の構造、第５実施形態の構造、第６実施形態の構造および第７実施形態の構造にも適用できる。
たとえば、第６実施形態において、ダイオードチップ１１２は、ＭＩＳＦＥＴチップ２１と同様に、導電性接合材１１９を介さずに配線層２０に直接接合されていてもよい。また、第７実施形態において、ダイオードチップ１１２およびＩＣチップ１３２は、ＭＩＳＦＥＴチップ２１と同様に、導電性接合材１４７を介さずに第３配線層１３５に直接接合されていてもよい。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、さらに他の形態で実施することもできる。
前述の各実施形態において、ソースセンス端子電極層３０を備えないＭＩＳＦＥＴチップ２１が採用されてもよい。この場合、ソースセンス端子電極層３０に起因して形成される構造、たとえばソースセンス外部端子１７等を省くことができる。
前述の各実施形態において、ソース端子電極層２９よりもインダクタンスの大きいソースセンス端子電極層３０を備えないＭＩＳＦＥＴチップ２１が採用されてもよい。
前述の各実施形態において、基板６は、半導体基板に代えて金属基板を含んでいてもよい。金属基板は、銅基板、金基板またはアルミニウム基板を含んでいてもよい。むろん、金属基板は、これらの金属材料以外の金属材料によって形成されていてもよい。
前述の各実施形態において、基板６は、半導体基板に代えて絶縁基板を含んでいてもよい。絶縁基板は、ガラス基板、セラミック基板、または樹脂基板を含んでいてもよい。むろん、絶縁基板は、これらの絶縁材料以外の絶縁材料によって形成されていてもよい。
前述の各実施形態において、主面絶縁層７が省かれてもよい。前述の各実施形態において、基板６が絶縁体の場合は、主面絶縁層７が省かれてもよい。
前述の各実施形態では、いわゆる縦型デバイスからなるＭＩＳＦＥＴチップ２１について説明した。しかし、ＭＩＳＦＥＴチップ２１は、横型デバイスであってもよい。つまり、ＭＩＳＦＥＴチップ２１は、ゲート端子電極層２８、ソース端子電極層２９、ソースセンス端子電極層３０およびドレイン端子電極層３１が、チップ本体２４の第１チップ主面２５の上に形成された構造を有していてもよい。この場合、ドレイン外部端子１８は、チップ本体２４の第１チップ主面２５の上に形成される。
前述の各実施形態では、いわゆる縦型デバイスからなるダイオードチップ１１２について説明した。しかし、ダイオードチップ１１２は、横型デバイスであってもよい。つまり、ダイオードチップ１１２は、カソード端子電極層１１７およびアノード端子電極層１１８が、チップ本体１１３の第１チップ主面１１４の上に形成された構造を有していてもよい。この場合、アノード外部端子１２３は、チップ本体１１３の第１チップ主面１１４の上に形成される。
前述の各実施形態において、ＭＩＳＦＥＴチップ２１に代えて半導体スイッチング素子の一例としてのＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を含むＩＧＢＴチップが採用されてもよい。この場合、ＭＩＳＦＥＴの「ソース」が、ＩＧＢＴの「エミッタ」に読み替えられる。また、ＭＩＳＦＥＴの「ドレイン」が、ＩＧＢＴの「コレクタ」に読み替えられる。
この出願は、２０１７年４月２４日に日本国特許庁に提出された特願２０１７−０８５６１４に対応しており、この出願の全開示はここに引用により組み込まれるものとする。
本発明の実施形態について詳細に説明してきたが、これらは本発明の技術的内容を明らかにするために用いられた具体例に過ぎず、本発明はこれらの具体例に限定して解釈されるべきではなく、本発明の範囲は添付の請求の範囲によってのみ限定される。
１ 電子部品
６ 基板（半導体基板）
７ 主面絶縁層
８ 封止絶縁層
９ 基板の第１基板主面
１０ 基板の第２基板主面
１２ 封止絶縁層の第１封止主面
１４ 封止絶縁層の封止側面
１５ ゲート外部端子
１６ ソース外部端子
１７ ソースセンス外部端子
１８ ドレイン外部端子
２０ 配線層
２１ ＭＩＳＦＥＴチップ
２４ ＭＩＳＦＥＴチップのチップ本体
２５ ＭＩＳＦＥＴチップの第１チップ主面
２６ ＭＩＳＦＥＴチップの第２チップ主面
２８ ＭＩＳＦＥＴチップのゲート端子電極層
２９ ＭＩＳＦＥＴチップのソース端子電極層
３０ ＭＩＳＦＥＴチップのソースセンス端子電極層
３１ ＭＩＳＦＥＴチップのドレイン端子電極層
３３ ゲートパッド開口
３４ ソースパッド開口
３５ ソースセンスパッド開口
３６ ドレインパッド開口
４０ ゲート外部端子のゲート柱状電極層
４１ ゲート外部端子のゲート接続部
４２ ソース外部端子のソース柱状電極層
４３ ソース外部端子のソース接続部
４４ ソースセンス外部端子のソースセンス柱状電極層
４５ ソースセンス外部端子のソースセンス接続部
４６ ドレイン外部端子のドレイン柱状電極層
４７ ドレイン外部端子のドレイン接続部
６１ 電子部品
６２ ゲート外部端子のゲート導電接合層
６３ ソース外部端子のソース導電接合層
６４ ソースセンス外部端子のソースセンス導電接合層
６５ ドレイン外部端子のドレイン導電接合層
７１ 電子部品
７２ ゲート外部端子のゲート電極膜
７３ ゲート外部端子のゲート導電接合層
７４ ゲート外部端子の被覆部
７５ ソース外部端子のソース電極膜
７６ ソース外部端子のソース導電接合層
７７ ソース外部端子の被覆部
７８ ソースセンス外部端子のソースセンス電極膜
７９ ソースセンス外部端子のソースセンス導電接合層
８０ ソースセンス外部端子の被覆部
８１ ドレイン外部端子のドレイン電極膜
８２ ドレイン外部端子のレイン導電接合層
８３ ドレイン外部端子の被覆部
９１ 電子部品
９２ 放熱構造
９３ フィン構造
１０１ 電子部品
１０２ 放熱構造
１０３ 放熱部材
１１１ 電子部品
１１２ ダイオードチップ
１１３ ダイオードチップのチップ本体
１１４ ダイオードチップの第１チップ主面
１１５ ダイオードチップの第２チップ主面
１１７ ダイオードチップのカソード端子電極層
１１８ ダイオードチップのアノード端子電極層
１２０ カソードパッド開口
１２１ アノードパッド開口
１２２ カソード外部端子
１２３ アノード外部端子
１２４ カソード外部端子のカソード柱状電極層
１２５ カソード外部端子のカソード接続部
１２６ アノード外部端子のアノード柱状電極層
１２７ アノード外部端子のアノード接続部
１３１ 電子部品
１３２ ＩＣチップ
１３３ 第１配線層
１３４ 第２配線層
１３５ 第３配線層
１３６ 入力外部端子
１４１ ＩＣチップのチップ本体
１４２ ＩＣチップの第１チップ主面
１４３ ＩＣチップの第２チップ主面
１４５ ＩＣチップの出力端子電極層
１４６ ＩＣチップの入力端子電極層
１４８ 中間絶縁層
１６１ 第１接続配線層
１６２ 第２接続配線層
１６３ 第３接続配線層
１８１ 電子部品

Claims (35)

  1. 一方側の第１主面および他方側の第２主面を有する基板と、
    一方側の第１チップ主面および他方側の第２チップ主面、ならびに、前記第１チップ主面および／または前記第２チップ主面に形成された複数の電極を有し、前記基板の前記第１主面に配置されたチップと、
    前記基板の前記第２主面を露出させるように前記基板の前記第１主面の上で前記チップを封止し、前記基板の前記第１主面に対向する封止主面を有する封止絶縁層と、
    前記封止絶縁層の前記封止主面から露出するように前記封止絶縁層を貫通して形成され、前記チップの前記複数の電極にそれぞれ電気的に接続された複数の外部端子と、を含む、電子部品。
  2. 前記封止絶縁層の前記封止主面は、実装面を形成しており、
    前記チップの前記複数の電極にそれぞれ電気的に接続された前記複数の外部端子の全てが、前記実装面から露出している、請求項１に記載の電子部品。
  3. 前記基板は、前記第１主面および前記第２主面を接続する側面を含み、
    前記封止絶縁層は、前記基板の前記側面を露出させている、請求項１または２に記載の電子部品。
  4. 前記封止絶縁層は、前記基板の前記側面に対して面一に形成された封止側面を含む、請求項３に記載の電子部品。
  5. 前記チップは、前記第１チップ主面側に形成された回路素子を含み、前記第２チップ主面を前記基板の前記第１主面に対向させた姿勢で前記第１主面の上に配置されており、
    前記複数の外部端子は、前記封止絶縁層を貫通して前記チップの前記複数の電極にそれぞれ電気的に接続されたチップ側外部端子を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子部品。
  6. 前記基板は、シリコン基板、炭化シリコン基板、サファイア基板または窒化物半導体基板を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の電子部品。
  7. 前記基板の前記第１主面の上に形成された配線層をさらに含み、
    前記チップは、前記第２チップ主面に形成され、前記配線層に電気的に接続された配線側電極を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電子部品。
  8. 前記複数の外部端子は、前記封止絶縁層を貫通して前記配線層に接続された配線層側外部端子を含む、請求項７に記載の電子部品。
  9. 前記基板の前記第１主面に形成され、前記基板の前記第１主面および前記チップの間の領域に介在する主面絶縁層をさらに含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の電子部品。
  10. 前記主面絶縁層は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウムまたは酸窒化アルミニウムのうちの少なくとも１種を含む、請求項９に記載の電子部品。
  11. 前記基板の前記第２主面に設けられ、前記チップで生じた熱を外部に放散させる放熱構造をさらに含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電子部品。
  12. 前記放熱構造は、前記基板の前記第２主面に形成されたフィン構造を含む、請求項１１に記載の電子部品。
  13. 前記放熱構造は、前記基板の前記第２主面を被覆する放熱部材を含む、請求項１１または１２に記載の電子部品。
  14. 前記複数の外部端子は、前記基板の前記第１主面の法線方向に沿って柱状に立設された柱状電極層をそれぞれ含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の電子部品。
  15. 前記柱状電極層は、外部接続される接続部を含み、
    前記柱状電極層の前記接続部は、前記封止絶縁層の前記封止主面に対して面一に形成されている、請求項１４に記載の電子部品。
  16. 前記複数の外部端子は、前記柱状電極層の上に形成された導電接合層をそれぞれ含む、請求項１４または１５に記載の電子部品。
  17. 前記導電接合層の全体が、前記封止絶縁層の前記封止主面から露出している、請求項１６に記載の電子部品。
  18. 前記封止絶縁層の前記封止主面には、複数の開口が形成されており、
    前記複数の外部端子は、前記開口の内壁に沿って膜状に形成された電極膜をそれぞれ含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の電子部品。
  19. 前記複数の外部端子は、前記電極膜の上に形成された導電接合層をそれぞれ含む、請求項１８に記載の電子部品。
  20. 前記電極膜は、前記開口の外側で前記封止絶縁層の前記封止主面を被覆する被覆部を含み、
    前記導電接合層は、前記開口を埋めて、前記開口の外側で前記電極膜の前記被覆部を被覆している、請求項１９に記載の電子部品。
  21. 前記基板の前記第１主面の上に配置された第２チップをさらに含み、
    前記封止絶縁層は、前記基板の前記第１主面において前記チップおよび前記第２チップを封止している、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の電子部品。
  22. 前記第２チップは、前記チップに電気的に接続されている、請求項２１に記載の電子部品。
  23. 前記基板の前記第１主面および前記封止絶縁層の間の領域に介在し、前記チップおよび前記第２チップを被覆する中間絶縁層と、
    前記中間絶縁層および前記封止絶縁層の間の領域に介在し、前記チップおよび前記第２チップに電気的に接続されるように、前記中間絶縁層の上に引き回された接続配線層と、をさらに含む、請求項２１または２２に記載の電子部品。
  24. 前記チップは、ソース、ドレインおよびゲートを有するＭＩＳＦＥＴを含み、
    前記第２チップは、前記チップの前記ドレインに電気的に接続されたカソード、および、前記チップの前記ソースに電気的に接続されたアノードを有するダイオードを含む、請求項２１〜２３のいずれか一項に記載の電子部品。
  25. 前記チップは、ソース、ドレインおよびゲートを有するＭＩＳＦＥＴを含み、
    前記第２チップは、前記ＭＩＳＦＥＴの前記ゲートを駆動制御する制御チップを含む、請求項２１〜２３のいずれか一項に記載の電子部品。
  26. 前記ＭＩＳＦＥＴは、シリコン、炭化シリコンまたは窒化物半導体に形成された縦型または横型のデバイスであり、６００Ｖ以上の耐圧を有している、請求項２４または２５に記載の電子部品。
  27. 前記チップは、エミッタ、コレクタおよびゲートを有するＩＧＢＴを含み、
    前記第２チップは、前記チップの前記コレクタに電気的に接続されたカソード、および、前記チップの前記エミッタに電気的に接続されたアノードを有するダイオードを含む、請求項２１〜２３のいずれか一項に記載の電子部品。
  28. 前記ＩＧＢＴは、シリコン、炭化シリコンまたは窒化物半導体に形成された縦型または横型のデバイスであり、６００Ｖ以上の耐圧を有している、請求項２７に記載の電子部品。
  29. 一方側の第１主面および他方側の第２主面を有する半導体基板と、
    前記半導体基板の前記第１主面に形成された主面絶縁層と、
    複数の電極を有し、前記主面絶縁層に配置された半導体チップと、
    前記半導体基板の前記第２主面を露出させるように前記半導体基板の前記第１主面において前記半導体チップを封止し、前記半導体基板の前記第１主面に対向する封止主面を有する封止絶縁層と、
    前記封止絶縁層の前記封止主面から露出するように前記封止絶縁層を貫通して形成され、前記半導体チップの前記複数の電極にそれぞれ電気的に接続された複数の外部端子と、を含む、半導体装置。
  30. 前記封止絶縁層の前記封止主面は、実装面を形成しており、
    前記半導体チップの前記複数の電極にそれぞれ電気的に接続された前記複数の外部端子の全てが、前記実装面から露出している、請求項２９に記載の半導体装置。
  31. 前記半導体基板は、前記第１主面および前記第２主面を接続する側面を含み、
    前記封止絶縁層は、前記半導体基板の前記側面を露出させている、請求項２９または３０に記載の半導体装置。
  32. 前記封止絶縁層は、前記半導体基板の前記側面に対して面一に形成された封止側面を含む、請求項３１に記載の半導体装置。
  33. 前記半導体チップは、シリコン、炭化シリコンまたは窒化物半導体に形成された縦型または横型のトランジスタを有するデバイスであり、６００Ｖ以上の耐圧を有している、請求項２９〜３２のいずれか一項に記載の半導体装置。
  34. 前記半導体基板は、シリコン基板、炭化シリコン基板、サファイア基板または窒化物半導体基板のうちの少なくとも１種を含む、請求項２９〜３３のいずれか一項に記載の半導体装置。
  35. 前記主面絶縁層は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウムまたは酸窒化アルミニウムのうちの少なくとも１種を含み、かつ、０．１μｍ以上１００μｍ以下の厚さを有している、請求項２９〜３４のいずれか一項に記載の半導体装置。
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