WO2021176996A1

WO2021176996A1 - 半導体装置および半導体装置の製造方法

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Publication number: WO2021176996A1
Application number: PCT/JP2021/005271
Authority: WO
Inventors: 吉原　克彦; 小鵬呉
Original assignee: ローム株式会社
Priority date: 2020-03-04
Filing date: 2021-02-12
Publication date: 2021-09-10
Also published as: JPWO2021176996A1; DE112021001391T5; US20230077964A1

Abstract

半導体装置は、半導体素子と、第１導電部材と、第２導電部材と、接続部材と、金属板とを備える。前記半導体素子は、厚さ方向において離間した素子主面および素子裏面を有している。前記素子主面には、主面電極が配置されている。前記第１導電部材は、前記素子裏面に対向しており、前記半導体素子が接合されている。前記第１導電部材と前記第２導電部材とは、互いに離間配置されている。前記接続部材は、前記主面電極および前記第２導電部材を互いに導通させる。前記金属板は、前記厚さ方向において前記主面電極および前記接続部材の間に介在する。前記主面電極と前記金属板とは、固相拡散により互いに接合されている。

Description

半導体装置および半導体装置の製造方法

　本開示は、半導体装置および半導体装置の製造方法に関する。

　半導体装置は、様々な構成が提案されている。特許文献１には、従来の半導体装置の一例が開示されている。同文献に開示された半導体装置は、半導体素子、リードフレーム、端子およびボンディングワイヤを備えている。リードフレームは、半導体素子が搭載されている。リードフレームと端子とは互いに離間する。半導体素子は、上面に電極パッド（たとえばソース電極）が配置されている。ボンディングワイヤは、電極パッドと端子とに接合されており、電極パッドと端子とを電気的に接続する。

特開２０１７－５１６５号公報

　特許文献１に記載の半導体装置において、ボンディングワイヤを半導体素子の電極パッド（たとえばソース電極）に接合する際、ボンディングワイヤを電極パッドに押し付けつつ、超音波振動を加えることがある（たとえばウェッジボンディング）。このときの押圧力（荷重）や振動によって、電極パッドが破損する可能性がある。このため、半導体素子が破損することにより、半導体装置の信頼性の低下が懸念される。

　本開示は、上記事情に鑑みて考え出されたものであり、信頼性の向上を図った半導体装置および当該半導体装置の製造方法を提供することを一の課題とする。

　本開示の第１の側面によって提供される半導体装置は、厚さ方向において離間した素子主面および素子裏面を有しており、かつ、前記素子主面に主面電極が配置された半導体素子と、前記素子裏面に対向し、かつ、前記半導体素子が接合された第１導電部材と、前記第１導電部材と離間して配置された第２導電部材と、前記主面電極および前記第２導電部材を導通させる接続部材と、前記厚さ方向において前記主面電極および前記接続部材の間に介在する金属板と、を備えており、前記主面電極と前記金属板とが固相拡散により互いに接合されている。

　本開示の第２の側面によれば、半導体装置の製造方法が提供される。当該半導体装置は、厚さ方向において離間した素子主面および素子裏面を有し且つ前記素子主面に配置された主面電極を含む半導体素子と、前記半導体素子に導通する導電性の接続部材とを含む。当該製造方法は、金属板を前記主面電極に接触させ、加熱および加圧により前記金属板と前記主面電極とを固相拡散接合する固相拡散接合工程と、前記接続部材を前記金属板に接合する接合工程と、を含む。

　本開示の半導体装置によれば、信頼性を向上することができる。また、本開示の半導体装置の製造方法によれば、信頼性の向上を図った半導体装置を製造できる。

第１実施形態にかかる半導体装置を示す斜視図である。図１の斜視図において、樹脂部材を省略した図である。第１実施形態にかかる半導体装置を示す平面図である。図３の平面図において、樹脂部材を想像線で示した図である。図４の平面図において、２つの入力端子および出力端子を想像線で示した図である。図５の一部を拡大した部分拡大図である。第１実施形態にかかる半導体装置を示す正面図である。第１実施形態にかかる半導体装置を示す底面図である。第１実施形態にかかる半導体装置を示す側面図（左側面図）である。図５のＸ－Ｘ線に沿う断面図である。図１０の一部を拡大した部分拡大図（要部拡大断面図）である。第１実施形態にかかる半導体装置の製造方法の一工程を示す平面図である。第１実施形態にかかる半導体装置の製造方法の一工程を示す平面図である。第１実施形態にかかる半導体装置の製造方法の一工程を示す平面図である。第１実施形態にかかる半導体装置の製造方法の一工程を示す平面図である。第１実施形態にかかる半導体装置の製造方法の一工程を示す平面図である。第２実施形態にかかる半導体装置を示す断面図である。第３実施形態にかかる半導体装置を示す斜視図である。第３実施形態にかかる半導体装置を示す平面図である。図１９のＸＸ－ＸＸ線に沿う断面図である。金属板の第１の変形例を示す要部拡大断面図である。金属板の第２の変形例を示す要部拡大断面図である。金属板の第３の変形例を示す要部拡大断面図である。金属板の第４の変形例を示す要部拡大断面図である。変形例にかかる半導体装置を示す要部拡大断面図である。

　本開示の半導体装置および本開示の半導体装置の製造方法の好ましい実施の形態について、図面を参照して、以下に説明する。以下の説明において、同一あるいは類似の構成要素については、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。

　図１～図１１は、第１実施形態にかかる半導体装置Ａ１を示している。半導体装置Ａ１は、複数の半導体素子１０、支持基板２０、複数の金属板３０、２つの入力端子４１，４２、出力端子４３、複数の信号端子４４Ａ～４７Ａ，４４Ｂ～４７Ｂ、複数の接続部材５０および樹脂部材６０を備えている。

　図１は、半導体装置Ａ１を示す斜視図である。図２は、図１の斜視図において、樹脂部材を省略した図である。図３は、半導体装置Ａ１を示す平面図である。図４は、図３の平面図において、樹脂部材６０を想像線（二点鎖線）で示した図である。図５は、図４の平面図において、２つの入力端子４１，４２および出力端子４３を想像線で示した図である。図６は、図５の一部を拡大した部分拡大図である。図７は、半導体装置Ａ１を示す正面図である。図８は、半導体装置Ａ１を示す底面図である。図９は、半導体装置Ａ１を示す側面図（左側面図）である。図１０は、図５のＸ－Ｘ線に沿う断面図である。図１１は、図１０の一部を拡大した要部拡大断面図である。

　説明の便宜上、互いに直交する３つの方向を、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向と定義する。ｚ方向は、半導体装置Ａ１の厚さ方向である。ｘ方向は、半導体装置Ａ１の平面図（図３参照）における左右方向である。ｙ方向は、半導体装置Ａ１の平面図（図３参照）における上下方向である。ｘ方向の一方をｘ１方向、ｘ方向の他方をｘ２方向とする。同様に、ｙ方向の一方をｙ１方向、ｙ方向の他方をｙ２方向とし、ｚ方向の一方をｚ１方向、ｚ方向の他方をｚ２方向とする。以下の説明において、「平面視」とは、ｚ方向に見たときをいう。

　複数の半導体素子１０の各々は、半導体装置Ａ１の機能中枢である。各半導体素子１０は、平面視において、矩形状であるが、これに限定されない。各半導体素子１０は、たとえばＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）で構成されたパワー半導体素子である。各半導体素子１０は、ＭＯＳＦＥＴに限定されず、ＭＩＳＦＥＴ（Metal-Insulator？Semiconductor FET）を含む電界効果トランジスタや、ＩＧＢＴのようなバイポーラトランジスタなど、他のトランジスタであってもよい。さらには、ＬＳＩなどのＩＣチップ、ダイオード、あるいは、コンデンサなどであってもよい。各半導体素子１０は、いずれも同一素子である。各半導体素子１０は、たとえばｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴであるが、ｐチャネル型のＭＯＳＦＥＴであってもよい。各半導体素子１０の構成材料は、たとえばＳｉＣ（炭化ケイ素）を主とする半導体材料である。この半導体材料は、ＳｉＣに限定されず、Ｓｉ（シリコン）、ＧａＡｓ（ヒ化ガリウム）あるいはＧａＮ（窒化ガリウム）などであってもよい。

　各半導体素子１０はそれぞれ、図１１に示すように、素子主面１０１および素子裏面１０２を有する。各半導体素子１０において、素子主面１０１と素子裏面１０２とはｚ方向に離間する。素子主面１０１は、ｚ２方向を向き、素子裏面１０２は、ｚ１方向を向く。

　各半導体素子１０はそれぞれ、第１電極１１、第２電極１２、第３電極１３、第４電極１４および絶縁膜１５を有する。図６および図１１に示すように、第１電極１１、第２電極１２、第３電極１３および絶縁膜１５はそれぞれ、素子主面１０１に設けられ、第４電極１４は、素子裏面１０２に設けられている。

　第１電極１１は、たとえばソース電極であって、ソース電流が流れる。第１電極１１が、「主面電極」の一例である。第２電極１２は、たとえばゲート電極であって、各半導体素子１０を駆動させるための駆動信号（たとえばゲート電圧）が入力される。第３電極１３は、たとえばソースセンス電極であって、ソース電流が流れる。なお、第３電極１３は、各半導体素子１０に形成されていなくてもよい。平面視において、第１電極１１は、第２電極１２および第３電極１３よりも大きく、第２電極１２と第３電極１３とは略同じ大きさである。図６などに示す例では、第１電極１１は、１つの領域で構成されているが、複数の領域に分割されていてもよい。第１電極１１、第２電極１２、第３電極１３の位置関係は、図６などに示す例に限定されず、適宜変更可能である。たとえば、第２電極１２および第３電極１３が平面視において素子主面１０１の中央に配置され、第１電極１１がこれらを囲う枠状に配置されていてもよい。第４電極１４は、たとえばドレイン電極であって、ドレイン電流が流れる。第４電極１４は、素子裏面１０２の略全面にわたって形成されている。絶縁膜１５は、電気絶縁性であり、平面視において第１電極１１、第２電極１２および第３電極１３を囲んでいる。絶縁膜１５は、第１電極１１、第２電極１２および第３電極１３を互いに絶縁させる。絶縁膜１５は、たとえばＳｉＯ₂（二酸化ケイ素）層、ＳｉＮ₄（窒化ケイ素）層、ポリベンゾオキサゾール層が、素子主面１０１からこの順番で積層されたものである。絶縁膜１５の構成は、上記したものに限定されず、たとえば、ポリベンゾオキサゾール層に代えてポリイミド層が積層されていてもよい。

　各半導体素子１０は、第２電極１２（ゲート電極）に駆動信号（たとえばゲート電圧）が入力されると、この駆動信号に応じて導通状態と遮断状態とが切り替わる。この導通状態と遮断状態とが切り替わる動作をスイッチング動作という。導通状態では、第４電極１４（ドレイン電極）から第１電極１１（ソース電極）に電流が流れ、遮断状態では、この電流が流れない。半導体装置Ａ１は、複数の半導体素子１０のスイッチング動作により、２つの入力端子４１，４２間に入力される電源電圧をたとえば交流電圧に変換する。

　各半導体素子１０において、第１電極１１は、図１１に示すように、互いに積層された素地層１１１、表面層１１２およびバリア層１１３を含む。

　素地層１１１は、第１電極１１において、中枢となる要素である。図１１に示すように、素地層１１１のｚ２方向を向く面（素子主面１０１と同じ方向を向く面）に、表面層１１２およびバリア層１１３が積層されている。素地層１１１の構成材料は、たとえばＡｌＣｕである。素地層１１１の構成材料は、ＡｌＣｕに限定されず、ＡｌあるいはＡｌにＳｉ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｇｅ、Ｎｉ、Ｃｏ等の元素を添加したものであってもよい。

　表面層１１２は、図１１に示すように、各金属板３０に接しており、この金属板３０に固相拡散によって接合されている。表面層１１２の構成材料は、たとえばＡｇである。表面層１１２の構成材料は、Ａｇに限定されず、金属板３０（後述の第１金属層３２）と固相拡散接合可能な材料（たとえば、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｈｆ、Ｍｇなど）であればよい。

　バリア層１１３は、図１１に示すように、ｚ方向において、素地層１１１と表面層１１２との間に挟まれている。バリア層１１３は、表面層１１２の構成材料（たとえばＡｇ）が素地層１１１（たとえば構成材料にＡｌを含む）に拡散することを防止するために設けられている。バリア層１１３の構成材料は、たとえばＮｉである。バリア層１１３の構成材料は、Ｎｉに限定されず、素地層１１１および表面層１１２の各構成材料よりも拡散係数が小さいもの（たとえばＰｄ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｉｒなど）であればよい。ただし、コスト、汎用性、プロセスの難易度、熱伝導性などの観点から、好ましくはＮｉが採用される。なお、第１電極１１は、バリア層１１３を含まず、素地層１１１に表面層１１２が直接積層された構成でもよい。

　各半導体素子１０において、第１電極１１は、図１１に示すように、素地層１１１のｚ２方向を向く面に対して、バリア層１１３、表面層１１２の順に各層を成膜することにより、形成される。表面層１１２およびバリア層１１３の各成膜方法は、たとえばスパッタリングまたは真空蒸着が挙げられる。

　複数の半導体素子１０は、複数の半導体素子１０Ａおよび複数の半導体素子１０Ｂを含む。図２および図５などに示す例では、半導体装置Ａ１は、４つの半導体素子１０Ａと４つの半導体素子１０Ｂとを含む。複数の半導体素子１０Ａ，１０Ｂの数は、本構成に限定されず、半導体装置Ａ１に要求される性能に応じて適宜変更される。半導体装置Ａ１は、たとえばハーフブリッジ型のスイッチング回路として構成される。この場合、複数の半導体素子１０Ａは、半導体装置Ａ１の上アーム回路を構成し、複数の半導体素子１０Ｂは、半導体装置Ａ１の下アーム回路を構成する。よって、各半導体素子１０Ａと各半導体素子１０Ｂとは、直列に接続され、ブリッジを構成する。

　複数の半導体素子１０Ａはそれぞれ、図２および図５などに示すように、支持基板２０に搭載されている。図５に示す例では、複数の半導体素子１０Ａは、たとえばｙ方向に並んでおり、互いに離間している。各半導体素子１０Ａは、図示しない導電性接合材（たとえば焼結銀や焼結銅などの焼結金属、銀や銅などの金属ペースト材、あるいは、はんだなど）を介して、図１０に示すように、支持基板２０（後述の導電性基板２２Ａ）に導通接合されている。各半導体素子１０Ａは、導電性基板２２Ａに接合された際、素子裏面１０２が導電性基板２２Ａに対向する。

　複数の半導体素子１０Ｂはそれぞれ、図２および図５などに示すように、支持基板２０に搭載されている。図５に示す例では、複数の半導体素子１０Ｂは、たとえばｙ方向に並んでおり、互いに離間している。各半導体素子１０Ｂは、図示しない導電性接合材（たとえば焼結銀や焼結銅などの焼結金属、銀や銅などの金属ペースト材、あるいは、はんだなど）を介して、図１０に示すように、支持基板２０（後述の導電性基板２２Ｂ）に導通接合されている。各半導体素子１０Ｂは、導電性基板２２Ｂに接合された際、素子裏面１０２が導電性基板２２Ｂに対向する。図５に示す例では、ｘ方向に見て、複数の半導体素子１０Ａと複数の半導体素子１０Ｂとは重なっているが、重なっていなくてもよい。

　支持基板２０は、複数の半導体素子１０を支持する。支持基板２０は、図１０などに示すように、一対の絶縁基板２１Ａ，２１Ｂ、一対の導電性基板２２Ａ，２２Ｂ、一対の絶縁層２３Ａ，２３Ｂ、一対のゲート層２４Ａ，２４Ｂおよび一対の検出層２５Ａ，２５Ｂを含んでいる。

　一対の絶縁基板２１Ａ，２１Ｂは、電気絶縁性である。各絶縁基板２１Ａ，２１Ｂの構成材料は、たとえば熱伝導性に優れたセラミックスである。このようなセラミックスとしては、たとえばＡｌＮ（窒化アルミニウム）が挙げられる。各絶縁基板２１Ａ，２１Ｂは、セラミックスに限定されず、絶縁樹脂シートなどであってもよい。各絶縁基板２１Ａ，２１Ｂは、たとえば平面視矩形状である。一対の絶縁基板２１Ａ、２１Ｂは、ｘ方向に並んでおり、互いに離間する。絶縁基板２１Ａは、絶縁基板２１Ｂのｘ１方向側に位置する。

　各絶縁基板２１Ａ，２１Ｂは、図１０などに示すように、主面２１１および裏面２１２を有する。各絶縁基板２１Ａ，２１Ｂにおいて、主面２１１と裏面２１２とは、ｚ方向に離間する。主面２１１は、ｚ２方向を向き、裏面２１２は、ｚ１方向を向く。主面２１１は、一対の導電性基板２２Ａ，２２Ｂおよび複数の半導体素子１０とともに、樹脂部材６０に覆われている。裏面２１２は、図８に示すように樹脂部材６０（後述の樹脂裏面６２）から露出している。裏面２１２は、たとえば図示しないヒートシンクなどが接続される。

　一対の導電性基板２２Ａ，２２Ｂはそれぞれ、金属製の板状部材である。この金属は、たとえばＣｕ（銅）あるいはＣｕ合金である。一対の導電性基板２２Ａ，２２Ｂは、２つの入力端子４１，４２および出力端子４３とともに、複数の半導体素子１０への導通経路を構成している。各導電性基板２２Ａ，２２Ｂのｚ２方向側の表層は、たとえばＡｌ（アルミニウム）である。一対の導電性基板２２Ａ，２２Ｂは、図５および図１０などに示すように、ｘ方向に離間する。図５および図１０などに示す例では、導電性基板２２Ａは、導電性基板２２Ｂよりもｘ１方向に位置する。

　各導電性基板２２Ａ，２２Ｂは、図１０などに示すように、主面２２１および裏面２２２を有する。各導電性基板２２Ａ，２２Ｂにおいて、主面２２１と裏面２２２とは、ｚ方向に離間する。主面２２１は、ｚ２方向を向き、裏面２２２は、ｚ１方向を向く。

　導電性基板２２Ａは、図１０などに示すように、図示しない接合材を介して、絶縁基板２１Ａに接合されている。この接合材は、導電性または絶縁性のどちらでもよい。導電性基板２２Ａが絶縁基板２１Ａに接合された状態では、導電性基板２２Ａの裏面２２２は、絶縁基板２１Ａの主面２１１に対向する。導電性基板２２Ａは、主面２２１上に、複数の半導体素子１０Ａが搭載されている。各半導体素子１０Ａは導電性基板２２Ａに導電性接合材を介して接合されており、導電性基板２２Ａは、各半導体素子１０Ａの第４電極１４（ドレイン電極）に導通する。本実施形態では、導電性基板２２Ａが、「第１導電部材」の一例である。

　導電性基板２２Ｂは、図１０などに示すように、図示しない接合材を介して、絶縁基板２１Ｂに接合されている。この接合材は、導電性または絶縁性のどちらでもよい。導電性基板２２Ｂが絶縁基板２１Ｂに接合された状態では、導電性基板２２Ｂの裏面２２２は、絶縁基板２１Ｂの主面２１１に対向する。導電性基板２２Ｂは、主面２２１上に、複数の１０Ｂが搭載されている。各半導体素子１０Ｂは導電性基板２２Ｂに導電性接合材を介して接合されており、導電性基板２２Ｂは、各半導体素子１０Ｂの第４電極１４（ドレイン電極）に導通する。本実施形態では、導電性基板２２Ｂが、「第２導電部材」の一例である。

　一対の絶縁層２３Ａ，２３Ｂは、電気絶縁性であり、その構成材料は、たとえばガラスエポキシ樹脂である。一対の絶縁層２３Ａ，２３Ｂは、図５に示すように、各々がｙ方向に延びる帯状である。絶縁層２３Ａは、図５および図１０に示すように、導電性基板２２Ａの主面２２１に接合されている。絶縁層２３Ａは、複数の半導体素子１０Ａよりもｘ１方向に位置する。絶縁層２３Ｂは、図５および図１０に示すように、導電性基板２２Ｂの主面２２１に接合されている。絶縁層２３Ｂは、複数の半導体素子１０Ｂよりもｘ２方向に位置する。絶縁層２３Ａは、導電性基板２２Ａと、ゲート層２４Ａおよび検出層２５Ａとを絶縁し、絶縁層２３Ｂは、導電性基板２２Ｂと、ゲート層２４Ｂおよび検出層２５Ｂとを絶縁する。

　一対のゲート層２４Ａ，２４Ｂは、導電性であり、その構成材料は、たとえば銅あるいは銅合金である。一対のゲート層２４Ａ，２４Ｂはそれぞれ、図５などに示すように、ｙ方向に延びる帯状の部分と、この帯状の部分から突き出た鉤状の部分とを含む。各ゲート層２４Ａ，２４Ｂは、鉤状の部分がなく、帯状の部分のみで構成されていてもよい。ゲート層２４Ａは、図５および図１０に示すように、絶縁層２３Ａ上に配置されている。ゲート層２４Ａは、複数の接続部材５０の一部（後述の複数のゲートワイヤ５１）が接合され、各ゲートワイヤ５１を介して、各半導体素子１０Ａの第２電極１２（ゲート電極）に導通する。ゲート層２４Ｂは、図５および図１０に示すように、絶縁層２３Ｂ上に配置されている。ゲート層２４Ｂは、複数の接続部材５０の一部（後述の複数のゲートワイヤ５１）が接合され、各ゲートワイヤ５１を介して、各半導体素子１０Ｂの第２電極１２（ゲート電極）に導通する。

　一対の検出層２５Ａ、２５Ｂは、導電性であり、その構成材料は、たとえば銅あるいは銅合金である。一対の検出層２５Ａ，２５Ｂはそれぞれ、図５に示すように、ｙ方向に延びる帯状の部分と、この帯状の部分から突き出た鉤状の部分とを含む。各検出層２５Ａ，２５Ｂは、鉤状の部分がなく、帯状の部分のみで構成されていてもよい。検出層２５Ａは、図５および図１０に示すように、ゲート層２４Ａとともに絶縁層２３Ａ上に配置されている。検出層２５Ａは、複数の接続部材５０の一部（後述の複数の検出ワイヤ５２）が接合され、各検出ワイヤ５２を介して、各半導体素子１０Ａの第３電極１３（ソースセンス電極）に導通する。検出層２５Ｂは、図５および図１０に示すように、ゲート層２４Ｂとともに絶縁層２３Ｂ上に配置されている。検出層２５Ｂは、複数の接続部材５０の一部（後述の複数の検出ワイヤ５２）が接合され、各検出ワイヤ５２を介して、各半導体素子１０Ｂの第３電極１３（ソースセンス電極）に導通する。

　図５および図１０に示すように、ゲート層２４Ａと検出層２５Ａとは、絶縁層２３Ａ上において、ｘ方向に並んでおり、かつ、互いに離間する。図５および図１０に示す例では、検出層２５Ａは、ｘ方向において、ゲート層２４Ａよりも複数の半導体素子１０Ａの近くに配置されている。つまり、検出層２５Ａは、ゲート層２４Ａのｘ２方向側に位置する。なお、ゲート層２４Ａと検出層２５Ａのｘ方向における配置は、反対であってもよい。また、図５および図１０に示すように、ゲート層２４Ｂと検出層２５Ｂとは、絶縁層２３Ｂ上において、ｘ方向に並んでおり、かつ、互いに離間する。図５および図１０に示す例では、検出層２５Ｂは、ｘ方向において、ゲート層２４Ｂよりも複数の半導体素子１０Ｂの近くに配置されている。つまり、検出層２５Ｂは、ゲート層２４Ｂのｘ１方向側に位置する。なお、ゲート層２４Ｂと検出層２５Ｂのｘ方向における配置は、反対であってもよい。

　支持基板２０の構成は、上記した例示に限定されない。たとえば、２つの導電性基板２２Ａ，２２Ｂを１つの絶縁基板に接合してもよい。つまり、一対の絶縁基板２１Ａ，２１Ｂが分割されず、一体的に形成されていてもよい。また、各絶縁基板２１Ａ，２１Ｂの裏面２２２に金属層が形成されていてもよい。また、複数の半導体素子１０の個数および配置などに基づき、一対の絶縁基板２１Ａ，２１Ｂおよび一対の導電性基板２２Ａ，２２Ｂの各々の形状、大きさおよび配置などが適宜変更される。

　複数の金属板３０はそれぞれ、各半導体素子１０上に配置されている。各金属板３０は、各半導体素子１０の第１電極１１に、固相拡散接合によって接合されている。各金属板３０には、複数の接続部材５０の一部（後述のソースワイヤ５３）が接合されている。図６などに示す例では、各金属板３０は、平面視において、各半導体素子１０の第１電極１１の略全面を覆っているが、少なくともソースワイヤ５３を接合する部分を覆っていればよい。各金属板３０は、図１１に示すように、金属基材３１および第１金属層３２を含む。

　金属基材３１は、各金属板３０において、中枢となる要素である。金属基材３１には、接続部材５０（後述のソースワイヤ５３）が接合されている。金属基材３１の構成材料は、たとえばＣｕ、Ｃｕ合金あるいはＣｕを含む複合材からなる。金属基材３１の構成材料は、Ｃｕを含むものに限定されず、各接続部材５０（後述のソースワイヤ５３）が接合可能なものであればよい。金属基材３１の厚さ（ｚ方向の寸法）は、特に限定されないが、一例では３０μｍ以上２００μｍ以下である。

　金属基材３１は、図１１に示すように、基材主面３１１および基材裏面３１２を有する。基材主面３１１および基材裏面３１２は、ｚ方向に離間する。基材主面３１１は、ｚ２方向を向き、基材裏面３１２は、ｚ１方向を向く。基材主面３１１は、金属基材３１の上面であり、基材裏面３１２は、各半導体素子１０に対向する。基材主面３１１には、各接続部材５０（ソースワイヤ５３）が接合され、基材裏面３１２には、第１金属層３２が積層されている。

　第１金属層３２は、金属基材３１の基材裏面３１２に接するとともに、第１電極１１の表面層１１２に接している。第１金属層３２は、表面層１１２に固相拡散によって接合されている。図１１に示すように、第１金属層３２と表面層１１２との間には、第１金属層３２と表面層１１２との界面がある部分Ｒ１と、第１金属層３２と表面層１１２との界面がない部分Ｒ２とが形成されている。界面がない部分Ｒ２は、固相拡散接合によって分子結合されたことで形成される。なお、第１金属層３２と表面層１１２との間には、界面がある部分Ｒ１および界面がない部分Ｒ２の他、部分的に空隙が形成されていてもよい。第１金属層３２の構成材料は、たとえば、表面層１１２と同じＡｇである。第１金属層３２の構成材料は、Ａｇに限定されず、第１電極１１の表面層１１２と固相拡散可能な材料（たとえば、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｈｆ、Ｍｇなど）であればよい。第１金属層３２は、たとえば、金属基材３１の各半導体素子１０に対向する面に対して成膜されることにより形成される。第１金属層３２の成膜手法は、たとえばスパッタリング法または真空蒸着が挙げられる。

　２つの入力端子４１，４２、出力端子４３、信号端子４４Ａ～４７Ａ，４４Ｂ～４７Ｂはそれぞれ、金属板からなる。この金属板の構成材料は、たとえば、ＣｕまたはＣｕ合金である。２つの入力端子４１，４２、出力端子４３、信号端子４４Ａ～４７Ａ，４４Ｂ～４７Ｂは、たとえば、同一のリードフレームから形成される。

　２つの入力端子４１，４２は、電源電圧が印加される。たとえば、入力端子４１は正極（Ｐ端子）であり、入力端子４２は負極（Ｎ端子）である。２つの入力端子４１，４２はそれぞれ、図１～図４などに示すように、半導体装置Ａ１において、ｘ１方向寄りに位置する。２つの入力端子４１，４２は、互いに離間する。

　入力端子４１は、図４などに示すように、パッド部４１１および端子部４１２を含む。

　パッド部４１１は、樹脂部材６０に覆われている。パッド部４１１は、図２、図４、図５および図１０に示すように、導電性のブロック材４１９を介して、導電性基板２２Ａに導通接合されている。ブロック材４１９の構成材料は、特に限定されないが、たとえばＣｕ、Ｃｕ合金、ＣｕＭｏ（銅モリブデン）の複合材、ＣＩＣ（Copper-Inver-Copper）の複合材などが用いられる。パッド部４１１は、ブロック材４１９に接合され、ブロック材４１９は、導電性基板２２Ａに接合されている。パッド部４１１とブロック材４１９との接合、および、ブロック材４１９と導電性基板２２Ａとの接合はそれぞれ、導電性接合材を用いた接合、レーザ接合、あるいは、超音波接合などのいずれであってもよい。パッド部４１１と導電性基板２２Ａとの接合は、ブロック材４１９を介した構成に限定されず、パッド部４１１が部分的に屈曲することで、パッド部４１１が導電性基板２２Ａに直接接合されていてもよい。

　端子部４１２は、樹脂部材６０から露出する。端子部４１２は、図４などに示すように、平面視において、樹脂部材６０からｘ１方向に延びている。端子部４１２は、たとえば、平面視矩形状である。

　入力端子４２は、図４などに示すように、パッド部４２１および端子部４２２を含む。

　パッド部４２１は、樹脂部材６０に覆われている。パッド部４２１が樹脂部材６０に覆われていることにより、入力端子４２は、樹脂部材６０に支持されている。パッド部４２１は、図４に示すように、帯状部４２１ａおよび接続部４２１ｂを含んでいる。帯状部４２１ａは、図４に示すように、たとえばｙ方向に延びる帯状である。帯状部４２１ａには、複数の接続部材５０（後述のソースワイヤ５３）が接合されている。接続部４２１ｂは、図４に示すように、帯状部４２１ａと端子部４２２とを接続する。なお、入力端子４２の位置ずれを抑制するために、パッド部４２１（たとえば接続部４２１ｂ）と導電性基板２２Ａとの間に、これらに挟まれた絶縁性のブロック材を配置してもよい。

　出力端子４３は、複数の半導体素子１０により電力変換された交流電力（電圧）を出力端子である。出力端子４３は、図１～図４に示すように、半導体装置Ａ１において、ｘ２方向寄りに位置する。出力端子４３は、パッド部４３１および端子部４３２を含む。

　パッド部４３１は、樹脂部材６０に覆われている。パッド部４３１は、図２、図４、図５および図１０に示すように、導電性のブロック材４３９を介して、導電性基板２２Ｂに導通接合されている。ブロック材４３９の構成材料は、ブロック材４１９の構成材料と同様に、たとえばＣｕ、Ｃｕ合金、ＣｕＭｏの複合材、ＣＩＣの複合材などが用いられるが、これらに限定されない。パッド部４３１は、ブロック材４３９に接合され、ブロック材４３９は、導電性基板２２Ｂに接合されている。パッド部４３１とブロック材４３９との接合、および、ブロック材４３９と導電性基板２２Ｂとの接合はそれぞれ、導電性接合材を用いた接合、レーザ接合、あるいは、超音波接合などのいずれであってもよい。パッド部４３１と導電性基板２２Ｂとの接合は、ブロック材４３９を介した構成に限定されず、パッド部４３１が部分的に屈曲することで、パッド部４３１が導電性基板２２Ｂに直接接合されていてもよい。

　端子部４３２は、樹脂部材６０から露出する。端子部４３２は、図４に示すように、樹脂部材６０からｘ２方向に延びている。端子部４３２は、たとえば平面視矩形状である。

　複数の信号端子４４Ａ～４７Ａ，４４Ｂ～４７Ｂは、半導体装置Ａ１における制御信号を入力あるいは出力する端子である。制御信号としては、たとえば複数の半導体素子１０をスイッチング動作させる駆動信号および複数の半導体素子１０の動作状態を示す検出信号（たとえばソース信号）などがある。複数の信号端子４４Ａ～４７Ａ，４４Ｂ～４７Ｂは、互いに略同じ形状である。複数の信号端子４４Ａ～４７Ａ，４４Ｂ～４７Ｂはそれぞれ、ｘ方向に見て、Ｌ字状をなす。複数の信号端子４４Ａ～４７Ａ，４４Ｂ～４７Ｂは、図１～図８などに示すように、ｘ方向に沿って配列されている。各信号端子４４Ａ～４７Ａ，４４Ｂ～４７Ｂは、図９に示すように、ｘ方向に見て、互いに重なる。複数の信号端子４４Ａ～４７Ａは、図５などに示すように、平面視において、導電性基板２２Ａのｙ方向隣に位置し、複数の信号端子４４Ｂ～４７Ｂは、図５などに示すように、平面視において、導電性基板２２Ｂのｙ方向隣に位置する。各信号端子４４Ａ～４７Ａ，４４Ｂ～４７Ｂは、たとえば樹脂部材６０のｙ１方向を向く面（後述の樹脂側面６３３）から突き出ている。

　一対の信号端子４４Ａ，４４Ｂは、図５および図６などに示すように、接続部材５０（後述の第２接続ワイヤ５５）を介して、一対の検出層２５Ａ，２５Ｂにそれぞれ導通する。信号端子４４Ａから、複数の半導体素子１０Ａの各第３電極１３に印加される電圧（ソース電流に対応した電圧）が検出される。信号端子４４Ａは、複数の半導体素子１０Ａのソース信号検出端子である。信号端子４４Ｂから、複数の半導体素子１０Ｂの各第３電極１３に印加される電圧（ソース電流に対応した電圧）が検出される。信号端子４４Ｂは、複数の半導体素子１０Ｂのソース信号検出端子である。

　一対の信号端子４４Ａ，４４Ｂはそれぞれ、図６に示すように、パッド部４４１および端子部４４２を含む。各信号端子４４Ａ，４４Ｂにおいて、パッド部４４１は、樹脂部材６０に覆われている。この構成により、各信号端子４４Ａ，４４Ｂは、樹脂部材６０に支持されている。端子部４４２は、パッド部４４１に繋がり、かつ、樹脂部材６０から露出している。各信号端子４４Ａ，４４Ｂは、端子部４４２において屈曲する。

　一対の信号端子４５Ａ，４５Ｂは、図５および図６などに示すように、接続部材５０（後述の第１接続ワイヤ５４）を介して、一対のゲート層２４Ａ，２４Ｂにそれぞれ導通する。信号端子４５Ａには、複数の半導体素子１０Ａを駆動させるための駆動信号が入力される（たとえばゲート電圧が印加される）。信号端子４５Ａは、複数の半導体素子１０Ａの駆動信号入力用の端子（ゲート信号入力端子）である。信号端子４５Ｂには、複数の半導体素子１０Ｂを駆動させるための駆動信号が入力される（たとえばゲート電圧が印加される）。信号端子４５Ｂは、複数の半導体素子１０Ｂの駆動信号入力用の端子（ゲート信号入力端子）である。

　一対の信号端子４５Ａ，４５Ｂはそれぞれ、図６に示すように、パッド部４５１および端子部４５２を含む。各信号端子４５Ａ，４５Ｂにおいて、パッド部４５１は、樹脂部材６０に覆われている。この構成により、各信号端子４５Ａ，４５Ｂは、樹脂部材６０に支持されている。端子部４５２は、パッド部４５１に繋がり、かつ、樹脂部材６０から露出している。各信号端子４５Ａ，４５Ｂは、端子部４５２において屈曲する。

　複数の信号端子４６Ａ，４６Ｂ，４７Ａ，４７Ｂはそれぞれ、図５および図６などに示すように、複数の接続部材５０のいずれも接続されず、他の構成要素と導通しない。半導体装置Ａ１において、複数の信号端子４６Ａ，４６Ｂ，４７Ａ，４７Ｂはそれぞれ、ダミー端子である。半導体装置Ａ１は、これらの信号端子４６Ａ，４６Ｂ，４７Ａ，４７Ｂを備えない構成としてもよい。

　一対の信号端子４６Ａ，４６Ｂはそれぞれ、図６に示すように、パッド部４６１および端子部４６２を含む。各信号端子４６Ａ，４６Ｂにおいて、パッド部４６１は、樹脂部材６０に覆われている。この構成により、各信号端子４６Ａ，４６Ｂは、樹脂部材６０に支持されている。端子部４６２は、パッド部４６１に繋がり、かつ、樹脂部材６０から露出している。各信号端子４６Ａ，４６Ｂは、端子部４６２において屈曲する。一対の信号端子４７Ａ，４７Ｂはそれぞれ、パッド部４７１および端子部４７２を含む。各信号端子４７Ａ，４７Ｂにおいて、パッド部４７１は、樹脂部材６０に覆われている。この構成により、各信号端子４７Ａ，４７Ｂは、樹脂部材６０に支持されている。端子部４７２は、パッド部４７１に繋がり、かつ、樹脂部材６０から露出している。各信号端子４７Ａ，４７Ｂは、端子部４７２において屈曲する。

　複数の接続部材５０は、互いに離間した２つの部材間を導通させる。複数の接続部材５０は、図４～図６に示すように、複数のゲートワイヤ５１、複数の検出ワイヤ５２、複数のソースワイヤ５３、一対の第１接続ワイヤ５４、および、一対の第２接続ワイヤ５５を含む。

　複数のゲートワイヤ５１、複数の検出ワイヤ５２、複数のソースワイヤ５３、一対の第１接続ワイヤ５４および一対の第２接続ワイヤ５５はそれぞれ、いわゆるボンディングワイヤである。複数のソースワイヤ５３の構成材料は、Ｃｕ、Ｃｕ合金あるいはＣｕを含む複合材である。各ソースワイヤ５３は、いわゆるＣｕワイヤである。複数のゲートワイヤ５１、複数の検出ワイヤ５２、一対の第１接続ワイヤ５４、および、一対の第２接続ワイヤ５５の各構成材料は、たとえばＡｌ、Ａｕ、Ｃｕのいずれかである。

　複数のゲートワイヤ５１はそれぞれ、図５および図６に示すように、各半導体素子１０の第２電極１２（ゲート電極）に接合され、他端が一対のゲート層２４Ａ，２４Ｂのいずれかに接合されている。複数のゲートワイヤ５１には、各半導体素子１０Ａの第２電極１２とゲート層２４Ａとを導通させるものと、各半導体素子１０Ｂの第２電極１２とゲート層２４Ｂとを導通させるものとがある。

　複数の検出ワイヤ５２はそれぞれ、図５および図６に示すように、各半導体素子１０の第３電極１３（ソースセンス電極）に接合され、他端が一対の検出層２５Ａ，２５Ｂのいずれかに接合されている。複数の検出ワイヤ５２には、各半導体素子１０Ａの第３電極１３と検出層２５Ａとを導通させるものと、各半導体素子１０Ｂの第３電極１３と検出層２５Ｂとを導通させるものとがある。各半導体素子１０に第３電極１３がない場合には、各検出ワイヤ５２は、第２電極１２に接合される。

　複数のソースワイヤ５３はそれぞれ、図５、図６および図１０に示すように、各半導体素子１０の第１電極１１（ソース電極）に接合され、他端が導電性基板２２Ｂあるいは入力端子４２のパッド部４２１（帯状部４２１ａ）のいずれかに接合されている。複数のソースワイヤ５３には、各半導体素子１０Ａの第１電極１１と導電性基板２２Ｂとを導通させるものと、各半導体素子１０Ｂの第１電極１１と入力端子４２とを導通させるものとがある。ソースワイヤ５３が、「接続部材」の一例である。各ソースワイヤ５３の線径（直径）は、特に限定されないが、一例では２５μｍ以上５００μｍ以下である。

　一対の第１接続ワイヤ５４は、図５および図６に示すように、その一方がゲート層２４Ａと信号端子４５Ａ（ゲート信号入力端子）とを接続し、その他方がゲート層２４Ｂと信号端子４５Ｂ（ゲート信号入力端子）とを接続する。一方の第１接続ワイヤ５４は、一端がゲート層２４Ａに接合され、他端が信号端子４５Ａのパッド部４５１に接合されており、これらを導通している。他方の第１接続ワイヤ５４は、一端がゲート層２４Ｂに接合され、他端が信号端子４５Ｂのパッド部４５１に接合されており、これらを導通している。

　一対の第２接続ワイヤ５５は、図５および図６に示すように、その一方が検出層２５Ａと信号端子４４Ａ（ソース信号検出端子）とを接続し、その他方が検出層２５Ｂと信号端子４４Ｂ（ソース信号検出端子）とを接続する。一方の第２接続ワイヤ５５は、一端がゲート層２４Ａに接合され、他端が信号端子４４Ａのパッド部４４１に接合されており、これらを導通している。他方の第２接続ワイヤ５５は、一端がゲート層２４Ｂに接合され、他端が信号端子４４Ｂのパッド部４４１に接合されており、これらを導通している。

　樹脂部材６０は、図４、図５および図１０に示すように、複数の半導体素子１０、支持基板２０（ただし、一対の絶縁基板２１Ａ，２１Ｂの各裏面２１２を除く）、各端子４１～４３，４４Ａ～４７Ａ，４４Ｂ～４７Ｂの一部ずつ、および、複数の接続部材５０を覆っている。樹脂部材６０の構成材料は、たとえばエポキシ樹脂である。樹脂部材６０は、図４、図５および図１０などに示すように、樹脂主面６１、樹脂裏面６２および複数の樹脂側面６３１～６３４を有する。

　樹脂主面６１と樹脂裏面６２とは、図１０などに示すように、ｚ方向に離間する。樹脂主面６１は、ｚ２方向を向き、樹脂裏面６２は、ｚ１方向を向く。樹脂裏面６２は、図８に示すように、平面視において、一対の絶縁基板２１Ａ，２１Ｂの各裏面２１２を囲む枠状である。一対の絶縁基板２１Ａ，２１Ｂの各裏面２１２は、樹脂裏面６２から露出する。複数の樹脂側面６３１～６３４はそれぞれ、樹脂主面６１および樹脂裏面６２の双方に繋がり、かつ、ｚ方向においてこれらに挟まれている。図３～図５、図７および図８に示すように、樹脂側面６３１と樹脂側面６３２とは、ｘ方向に離間する。樹脂側面６３１は、ｘ１方向を向き、樹脂側面６３２は、ｘ２方向を向く。樹脂側面６３１から、２つの入力端子４１，４２が突き出ており、樹脂側面６３２から、出力端子４３が突き出ている。図３～図５、図７および図８に示すように、樹脂側面６３３と樹脂側面６３４とは、ｙ方向に離間する。樹脂側面６３３は、ｙ１方向を向き、樹脂側面６３４は、ｙ２方向を向く。樹脂側面６３３から、複数の信号端子４４Ａ～４７Ａ，４４Ｂ～４７Ｂが突き出ている。

　樹脂部材６０は、図８および図１０に示すように、樹脂裏面６２からｚ方向に窪んだ凹部６５を含んでいる。凹部６５は、平面視において、図８に示すように、支持基板２０を囲う環状に形成されている。なお、凹部６５の形状、配置、および、数などは、図８および図１０に示す例に限定されない。また、樹脂部材６０に凹部６５が形成されていなくてもよい。

　次に、半導体装置Ａ１の製造方法について、図１２～図１６を参照して、説明する。

　まず、図１２に示すように、支持基板２０を準備し、支持基板２０上に複数の半導体素子１０を搭載する。準備する支持基板２０は、一対の絶縁基板２１Ａ，２１Ｂおよび一対の導電性基板２２Ａ，２２Ｂを含んでいる。導電性基板２２Ａは、絶縁基板２１Ａ上に配置され、導電性基板２２Ｂは、絶縁基板２１Ｂ上に配置されている。また、導電性基板２２Ａ上には、絶縁層２３Ａ、ゲート層２４Ａおよび検出層２５Ａが形成され、導電性基板２２Ｂ上には、絶縁層２３Ｂ、ゲート層２４Ｂおよび検出層２５Ｂが形成されている。複数の半導体素子１０のうち複数の半導体素子１０Ａは、支持基板２０の導電性基板２２Ａ上に、たとえばはんだなどの導電性接合材を介して接合する。同様に、複数の半導体素子１０のうち複数の半導体素子１０Ｂは、支持基板２０の導電性基板２２Ｂ上に、たとえばはんだなどの導電性接合材を介して接合する。

　次いで、図１３に示すように、各半導体素子１０の第１電極１１上に金属板３０を固相拡散により接合する。固相拡散接合する工程（固相拡散接合工程）においては、まず、各半導体素子１０の第１電極１１に各金属板３０を接触させる。このとき、各第１電極１１の表面層１１２と、各金属板３０の第１金属層３２とを互いに接触させる。そして、表面層１１２と第１金属層３２とを固相拡散により互いに接合させる。固相拡散の条件として、接合時の温度はたとえば３３０℃であり、接合時の圧力はたとえば６５ＭＰａである。固相拡散の条件において、接合時の温度は２５０℃以上３５０℃以下の範囲であればよく、また、接合時の圧力は３０ＭＰａ以上８０ＭＰａ以下の範囲であればよい。これにより、各第１電極１１の表面層１１２と各金属板３０の第１金属層３２とが固相拡散により互いに接合する。固相拡散は、大気中で行う場合を想定しているが、真空中で行ってもよい。以上により、各金属板３０が各第１電極１１に接合される。

　次いで、図１４に示すように、複数のゲートワイヤ５１、複数の検出ワイヤ５２および一部のソースワイヤ５３を接合する。複数のゲートワイヤ５１はそれぞれ、各半導体素子１０の第２電極１２（ゲート電極）と一対のゲート層２４Ａ，２４Ｂのいずれかとに接合される。複数の検出ワイヤ５２はそれぞれ、各半導体素子１０の第３電極１３（ソースセンス電極）と一対の検出層２５Ａ，２５Ｂのいずれかとに接合される。一部のソースワイヤ５３はそれぞれ、各半導体素子１０Ａ上に配置された金属板３０と導電性基板２２Ｂとに接合される。当該ソースワイヤ５３は、金属板３０と導電性基板２２Ｂとのどちら側が先に接合されてもよいが、好ましくは、金属板３０に先に接合する。複数のゲートワイヤ５１、複数の検出ワイヤ５２および一部のソースワイヤ５３の接合方法はそれぞれ、特に限定されないが、一例では、複数のゲートワイヤ５１および複数の検出ワイヤ５２はそれぞれ、たとえばキャピラリを用いたボールボンディングあるいはステッチボンディングにより接合され、各ソースワイヤ５３は、たとえばウェッジツールを用いたウェッジボンディングにより接合される。

　次いで、図１５に示すように、リードフレーム４０を支持基板２０上に配置する。リードフレーム４０は、２つの入力端子４１，４２、出力端子４３および複数の信号端子４４Ａ～４７Ａ，４４Ｂ～４７Ｂを含む。リードフレーム４０においては、２つの入力端子４１，４２、出力端子４３および複数の信号端子４４Ａ～４７Ａ，４４Ｂ～４７Ｂは、互いに繋がっている。リードフレーム４０を支持基板２０上に配置する工程では、ブロック材４１９を介して入力端子４１を導電性基板２２Ａに接合し、ブロック材４３９を介して出力端子４３を導電性基板２２Ｂに接合する。このとき、２つの入力端子４１，４２、出力端子４３および複数の信号端子４４Ａ～４７Ａ，４４Ｂ～４７Ｂは、リードフレーム４０において、互いに繋がっているため、支持基板２０に接合されない入力端子４２および複数の信号端子４４Ａ～４７Ａ，４４Ｂ～４７Ｂは、支持基板２０から離間した状態で支持される。

　次いで、図１６に示すように、残りのソースワイヤ５３を接合する。この残りのソースワイヤ５３はそれぞれ、半導体素子１０Ｂの金属板３０と入力端子４２のパッド部４２１（帯状部４２１ａ）とに接合される。各ソースワイヤ５３は、金属板３０とパッド部４２１の帯状部４２１ａとのどちら側が先に接合されてもよいが、好ましくは、金属板３０に先に接合する。各ソースワイヤ５３は、たとえばウェッジツールを用いたウェッジボンディングにより接合される。また、図１６に示すように、一対の第１接続ワイヤ５４および一対の第２接続ワイヤ５５を接合する。一対の第１接続ワイヤ５４は、一方がゲート層２４Ａと信号端子４５Ｂとに接合され、他方がゲート層２４Ｂと信号端子４５Ｂとに接合される。一対の第２接続ワイヤ５５は、一方が検出層２５Ａと信号端子４４Ａとに接合され、他方が検出層２５Ｂと信号端子４４Ｂとに接合される。残りのソースワイヤ５３、一対の第１接続ワイヤ５４および一対の第２接続ワイヤ５５の接合方法はそれぞれ、特に限定されないが、一例では、残りのソースワイヤ５３は、たとえばウェッジツールを用いたウェッジボンディングにより接合され、一対の第１接続ワイヤ５４および一対の第２接続ワイヤ５５は、たとえばキャピラリを用いたボールボンディングあるいはステッチボンディングにより接合される。

　次いで、樹脂部材６０を形成する。樹脂部材６０の形成は、たとえば周知のトランスファー成形機または圧縮成形機を用いる。樹脂部材６０としては、たとえば絶縁性のエポキシ樹脂を用いる。樹脂部材６０を形成する工程では、半導体素子１０、支持基板２０の一部、複数の金属板３０、各端子４１～４３，４４Ａ～４７Ａ，４４Ｂ～４７Ｂの一部ずつ、複数のゲートワイヤ５１、複数の検出ワイヤ５２、複数のソースワイヤ５３、一対の第１接続ワイヤ５４および一対の第２接続ワイヤ５５を覆うように、樹脂部材６０を形成する。形成された樹脂部材６０から、リードフレーム４０が部分的に露出している。

　次いで、樹脂部材６０から露出するリードフレーム４０を切り取り、各入力端子４１、入力端子４２、出力端子４３および複数の信号端子４４Ａ～４７Ａ，４４Ｂ～４７Ｂに分割し、各複数の信号端子４４Ａ～４７Ａ，４４Ｂ～４７Ｂを適宜折り曲げる。

　以上の工程により、図１～図１１に示す半導体装置Ａ１が形成される。上述の半導体装置Ａ１の製造方法は、一例であって、これに限定されない。たとえば、複数の半導体素子１０を支持基板２０に搭載してから、固相拡散接合工程を行う例を示したが、各半導体素子１０を支持基板２０に搭載する前に、固相拡散接合工程を行ってもよい。

　半導体装置Ａ１の作用および効果は、次の通りである。

　半導体装置Ａ１は、金属板３０を備えている。金属板３０は、第１電極１１の上に配置されている。金属板３０には、接続部材５０（ソースワイヤ５３）が接合されている。この構成によると、第１電極１１と接続部材５０との間に金属板３０を挟んでいるため、接続部材５０を第１電極１１に直接接合する場合よりも、第１電極１１に加わる荷重を抑制できる。つまり、第１電極１１へのダメージが抑制され、第１電極１１の破損が抑制できる。したがって、半導体装置Ａ１は、半導体素子１０の破損が抑制され、信頼性が向上する。

　半導体装置Ａ１では、ソースワイヤ５３（接続部材５０）は、ボンディングワイヤであり、その構成材料がＣｕを含む金属である。つまり、ソースワイヤ５３（接続部材５０）として、銅ワイヤを用いている。銅ワイヤは、アルミワイヤよりも電気抵抗および熱抵抗を同時に低減できるが、アルミワイヤよりも硬く半導体素子１０へのダメージが大きい。つまり、ソースワイヤ５３（接続部材５０）に銅ワイヤを用いた場合、ソースワイヤ５３を第１電極１１に直接接合すると、半導体素子１０へのダメージが大きく、半導体素子１０の破損（クラックの発生など）が顕著となる。そこで、半導体装置Ａ１では、上記するように、金属板３０によって、ソースワイヤ５３を接合する際の第１電極１１へのダメージを抑制している。そのため、ソースワイヤ５３（接続部材５０）に銅ワイヤを用いる場合において、金属板３０を設けて半導体素子１０の破損を抑制することが、より有効である。なお、半導体装置Ａ１と異なる半導体装置において、第１電極１１の構成材料をＣｕにし、かつ、ｚ方向の厚さを５～５０μｍ程度まで大きくすることで、銅ワイヤからなる接続部材５０を接合しつつ、第１電極１１の破損を抑制することも可能である。しかしながら、この場合、第１電極１１を含む半導体素子１０の構成が特別な構造となり、製造コストの増加が懸念される。一方、半導体装置Ａ１においては、第１電極１１と接続部材５０との間に金属板３０を挟んだ構造であるため、半導体素子１０の構成を特別な構造にする必要がない。よって、半導体装置Ａ１は、製造コストの増加を抑制しつつ、半導体素子１０の破損を抑制できる。

　半導体装置Ａ１は、金属板３０と第１電極１１とが固相拡散によって互いに接合されている。半導体装置Ａ１と異なる半導体装置において、金属板３０（金属基材３１）を、たとえば銀焼成材などで第１電極１１に接合することが考えられる。この場合、金属板３０（金属基材３１）のｚ１方向を向く面に予め銀焼成材などが形成されているものを利用することがある。このような銀焼結材が形成された金属板３０は、ペースト状の銀焼結材を乾燥状態にしておく必要があるため、高価である。一方、半導体装置Ａ１においては、金属板３０は、金属基材３１に第１金属層３２をスパッタリング法や真空蒸着によって成膜されたものであるため、相対的に安価にできる。したがって、半導体装置Ａ１は、製造コストの増加を抑制しつつ、半導体素子１０の破損を抑制できる。

　半導体装置Ａ１では、金属板３０が金属基材３１に第１金属層３２が積層された構成である。また、第１電極１１は、素地層１１１と表面層１１２とが積層された構成である。そして、金属板３０を第１電極１１に固相拡散接合する際、第１金属層３２と素地層１１１とを接触させ、所定の条件下（たとえば温度３３０℃、圧力６５ＭＰａ）で固相拡散している。この構成によると、第１電極１１の表面層１１２と金属板３０の第１金属層３２との間には分子結合された部分Ｒ２（界面がない部分Ｒ２）が形成されている。したがって、半導体装置Ａ１は、第１電極１１と金属板３０とを固相拡散接合することができる。また、分子結合された部分Ｒ２があるため、第１電極１１と金属板３０との接合強度を向上させることができる。

　半導体装置Ａ１では、金属板３０は、金属基材３１を含み、金属基材３１の厚さ（ｚ方向の寸法）は、３０μｍ以上２００μｍ以下である。この構成によると、金属板３０の厚さを適度に確保できるため、接続部材５０を金属板３０に接合する際の荷重により、第１電極１１へのダメージが抑制される。したがって、半導体装置Ａ１は、半導体素子１０の破損が抑制され、信頼性が向上する。

　図１７は、第２実施形態にかかる半導体装置Ｂ１を示している。図１７は、半導体装置Ｂ１を示す断面図であって、図１０の断面に対応する。

　半導体装置Ｂ１は、半導体装置Ａ１と比較して、支持基板２０の構成が異なる。半導体装置Ｂ１の支持基板２０は、いわゆるＤＢＣ（Direct Bonded Copper）基板である。この支持基板２０は、ＤＢＣ基板ではなく、ＤＢＡ（Direct Bonded Aluminum）基板であってもよい。半導体装置Ｂ１の支持基板２０は、図１７に示すように、絶縁基板２６、一対の主面金属層２７Ａ，２７Ｂおよび裏面金属層２８を含んでいる。

　絶縁基板２６は、絶縁基板２１Ａ，２１Ｂと同様に、たとえば熱伝導性に優れたセラミックスからなる。絶縁基板２６は、たとえば平面視矩形状である。絶縁基板２６は、図１７に示すように、主面２６１および裏面２６２を有する。主面２６１と裏面２６２とは、ｚ方向に離間する。主面２６１は、ｚ２方向を向き、裏面２６２は、ｚ１方向を向く。

　一対の主面金属層２７Ａ，２７Ｂは、図１７に示すように、絶縁基板２６の主面２６１上に形成されている。一対の主面金属層２７Ａ，２７Ｂの各構成材料は、たとえばＣｕである。当該構成材料は、Ｃｕではなく、Ａｌであってもよい。一対の主面金属層２７Ａ，２７Ｂは、ｘ方向に離間する。主面金属層２７Ａは、主面金属層２７Ｂのｘ１方向側に位置する。主面金属層２７Ａは、導電性基板２２Ａと同様に、複数の半導体素子１０Ａが搭載される。主面金属層２７Ｂは、導電性基板２２Ｂと同様に、複数の半導体素子１０Ｂが搭載される。各主面金属層２７Ａ，２７Ｂは、各導電性基板２２Ａ，２２Ｂよりもそれぞれ薄い。本実施形態では、主面金属層２７Ａが、「第１導電部材」の一例であり、主面金属層２７Ｂが、「第２導電部材」の一例である。

　裏面金属層２８は、絶縁基板２６の裏面２６２上に形成されている。裏面金属層２８の構成材料は、各主面金属層２７Ａ，２７Ｂと同じである。裏面金属層２８は、樹脂部材６０に覆われていてもよいし、ｚ１方向を向く面が樹脂部材６０（樹脂裏面６２）から露出していてもよい。

　半導体装置Ｂ１の支持基板２０の構成は、次のように変形することも可能である。たとえば、１つの絶縁基板２６ではなく、一対の主面金属層２７Ａ，２７Ｂごとに分割されていてもよい。つまり、半導体装置Ａ１と同様に２つの絶縁基板に分割され、各絶縁基板に一対の主面金属層２７Ａ，２７Ｂがそれぞれ形成されていてもよい。また、たとえば、１つの裏面金属層２８ではなく、２つの裏面金属層に分割されていてもよい。この場合、２つの裏面金属層は、ｘ方向に離間し、平面視において、一対の主面金属層２７Ａ，２７Ｂにそれぞれ重なる。また、たとえば、一対の主面金属層２７Ａ，２７Ｂ上に、上述する一対の導電性基板２２Ａ，２２Ｂがそれぞれ搭載されていてもよい。

　半導体装置Ｂ１は、上記した構成以外は、半導体装置Ａ１と同様に構成される。つまり、半導体装置Ｂ１の各半導体素子１０においても、第１電極１１上に金属板３０が固相拡散によって接合され、金属板３０上に各ソースワイヤ５３が接合されている。

　半導体装置Ｂ１においても、半導体装置Ａ１と同様に、半導体素子１０の第１電極１１上に金属板３０が配置されている。金属板３０は、接続部材５０（ソースワイヤ５３）が接合されている。この構成によると、第１電極１１と接続部材５０との間に金属板３０が挟まれているので、接続部材５０を第１電極１１に直接接合する場合よりも、第１電極１１へのダメージが抑制される。したがって、半導体装置Ｂ１は、半導体装置Ａ１と同様に、半導体素子１０の破損が抑制され、信頼性が向上する。

　図１８～図２０は、第３実施形態にかかる半導体装置Ｃ１を示している。半導体装置Ｃ１は、半導体素子１０、金属板３０、複数の接続部材５０、樹脂部材６０およびリードフレーム７０を備えている。複数の接続部材５０は、ゲートワイヤ５１、検出ワイヤ５２および複数のソースワイヤ５３を含む。

　図１８は、半導体装置Ｃ１を示す斜視図である。図１８においては、樹脂部材６０を想像線（二点鎖線）で示している。図１９は、半導体装置Ｃ１を示す平面図である。図１９において、樹脂部材６０を省略している。図２０は、図１９のＸＸ－ＸＸ線に沿う断面図である。

　半導体装置Ｃ１は、図１８～図２０に示すように、１つの半導体素子１０を備えるディスクリート部品として構成されている。図１８に示す例では、半導体装置Ｃ１は、ＴＯ（Transistor Outline）型のパッケージ構造である。

　リードフレーム７０は、半導体素子１０を搭載するとともに、半導体素子１０に導通する。リードフレーム７０は、電子機器などの回路基板に実装されることにより、半導体素子１０と回路基板との導通経路をなす。リードフレーム７０は、導電性材料よりなる。本実施形態における導電性材料としては、たとえばＣｕが挙げられるが、これに限定されず、Ｎｉ、または、ＣｕやＮｉの合金、４２アロイなどであってもよい。リードフレーム７０は、平面視矩形状のＣｕなどの薄肉金属板から、打ち抜き加工、切り取り加工、曲げ加工などにより適切な形に形成される。リードフレーム７０は、図１８～図２０に示すように、第１リード７１、第２リード７２、第３リード７３およびダイパッド７４を含んでいる。第１リード７１、第２リード７２、第３リード７３およびダイパッド７４は、互いに離間している。

　第１リード７１は、半導体素子１０の第１電極１１（ソース電極）に導通する。第１リード７１は、複数のソースワイヤ５３を介して、第１電極１１に導通する。第１リード７１が、「第２導電部材」の一例である。第１リード７１は、図１９に示すように、ワイヤボンディング部７１１および複数の端子部７１２を含んでいる。

　ワイヤボンディング部７１１は、各ソースワイヤ５３の一端が接合される。ワイヤボンディング部７１１は、樹脂部材６０に覆われている。

　複数の端子部７１２はそれぞれ、ワイヤボンディング部７１１に繋がり、一部が樹脂部材６０から露出する。複数の端子部７１２は、１つを除いて、同じ形状である。複数の端子部７１２は、ｘ方向に見て、互いに重なる。各端子部７１２は、半導体装置Ｂ１のソース端子として回路基板に接合される。

　第２リード７２は、半導体素子１０の第２電極１２（ゲート電極）に導通する。第２リード７２は、ゲートワイヤ５１を介して、第２電極１２に導通する。第２リード７２は、図１９に示すように、ワイヤボンディング部７２１および端子部７２２を含んでいる。

　ワイヤボンディング部７２１は、ゲートワイヤ５１の一端が接合される。ワイヤボンディング部７２１は、樹脂部材６０に覆われている。

　端子部７２２は、ワイヤボンディング部７２１に繋がり、一部が樹脂部材６０から露出する。端子部７２２は、樹脂部材６０から露出した部分において、一部が屈曲している。端子部７２２は、ｘ方向に見て、複数の端子部７１２に重なる。端子部７２２は、半導体装置Ｂ１のゲート端子として回路基板に接合される。

　第３リード７３は、半導体素子１０の第３電極１３（ソースセンス電極）に導通する。第３リード７３は、検出ワイヤ５２を介して、第３電極１３に導通する。第３リード７３は、図１９に示すように、ワイヤボンディング部７３１および端子部７３２を含んでいる。

　ワイヤボンディング部７３１は、検出ワイヤ５２の一端が接合される。ワイヤボンディング部７３１は、樹脂部材６０に覆われている。

　端子部７３２は、ワイヤボンディング部７３１に繋がり、一部が樹脂部材６０から露出する。端子部７３２は、樹脂部材６０から露出した部分において、一部が屈曲している。端子部７３２は、ｘ方向に見て、複数の端子部７１２および端子部７２２に重なる。端子部７３２は、ｘ方向において、複数の端子部７１２と端子部７２２とに挟まれている。端子部７３２は、半導体装置Ｂ１におけるソースセンス端子として回路基板に接合される。

　ダイパッド７４は、図１８～図２０に示すように、半導体素子１０が搭載される。ダイパッド７４の一部は、樹脂部材６０に覆われており、他の部分は、樹脂部材６０から露出している。ダイパッド７４は、導電性接合材１９（たとえばはんだ、金属ペースト、焼結金属など）を介して、半導体素子１０の第４電極１４（ドレイン電極）に導通する。ダイパッド７４のｚ１方向を向く面は、樹脂部材６０から露出している、ダイパッド７４は、半導体装置Ｂ１におけるドレイン端子として回路基板に接合される。ダイパッド７４が、「第１導電部材」の一例である。

　半導体装置Ｃ１でも、図１８に示すように金属板３０は、第１電極１１（半導体素子１０）に固相拡散接合されている。また、金属板３０には、複数のソースワイヤ５３が接合されている。図１８に示すように、各ソースワイヤ５３は、金属板３０に２回ボンディングされた後、ワイヤボンディング部７１１（第１リード７１）にボンディングされている。このようにボンディングすることで、金属板３０と各ソースワイヤ５３との接合強度を高めるとともに、ソース電流の流れを円滑にできる。このようなボンディング方法は、第１実施形態および第２実施形態における金属板３０に対しても適用することが可能である。

　半導体装置Ｃ１においても、各半導体装置Ａ１，Ｂ１と同様に、半導体素子１０の第１電極１１上に金属板３０が配置されている。金属板３０は、接続部材５０（ソースワイヤ５３）が接合されている。この構成によると、第１電極１１と接続部材５０との間に金属板３０が挟まれているので、接続部材５０を第１電極１１に直接接合する場合よりも、第１電極１１へのダメージが抑制される。したがって、半導体装置Ｃ１は、各半導体装置Ａ１，Ｂ１と同様に、半導体素子１０の破損が抑制され、信頼性が向上する。

　第３実施形態では、半導体装置Ｃ１がＴＯ型のパッケージ構造である例を示したが、これに限定されず、たとえば、ＳＯＮ（Small Outline No-lead）、ＱＦＮ（Quad flat No-lead package）、ＳＯＰ（Small Outline Package）、ＱＦＰ（Quad Flat Package）などの他の周知のパッケージ型で構成されていてもよい。

　次に、第１実施形態ないし第３実施形態のそれぞれにおいて、適用されうる変形例について、説明する。以下の変形例では、第１実施形態の半導体装置Ａ１に適用する場合を示すが、第２実施形態の半導体装置Ｂ１および第３実施形態の半導体装置Ｃ１にそれぞれ適用することも可能である。

　第１実施形態ないし第３実施形態において、各金属板３０の構成は、上述の例に限定されない。次に、金属板３０の他の構成例について、図２１～図２３を参照して、説明する。

　図２１は、金属板３０の第１の変形例を示している。以下では、第１の変形例にかかる金属板３０を金属板３０Ａとする。図２１は、金属板３０Ａの構成を示す要部拡大断面図であって、図１１に対応する。金属板３０Ａは、図２１に示すように、金属板３０と異なり（図１１参照）、第２金属層３３をさらに含む。

　第２金属層３３は、ｚ方向において、金属基材３１と第１金属層３２との間に積層されている。第２金属層３３の構成材料は、たとえばＡｌである。この構成材料は、Ａｌに限定されず、金属基材３１よりも柔らかい材料であればよい。たとえば、ビッカーズ硬度を柔らかさの指標として、第２金属層３３の構成材料は、金属基材３１の構成材料よりも、ビッカーズ硬度が低いものであればよい。一例では、ビッカーズ硬度が３０以下のものであればよい。柔らかさの指標としては、ビッカーズ硬度に限定されず、たとえばヤング率を用いてもよい。第２金属層３３は、たとえばスパッタリング法や真空蒸着により成膜される。

　各金属板３０において、金属基材３１の構成材料がたとえばＣｕであり、かつ、各半導体素子１０の構成材料がたとえば半導体材料である場合、これらの線膨張係数の差が大きい。そのため、半導体素子１０の通電時の発熱により、これらの間に配置された第１金属層３２と表面層１１２とに大きな熱応力が加わる。この熱応力は、第１金属層３２と表面層１１２にクラックを発生させる要因である。そこで、金属基材３１と第１金属層３２との間に第２金属層３３を設けることで、第２金属層３３が上記熱応力を吸収する緩衝材として機能する。そのため、各金属板３０Ａを用いた場合、第１金属層３２および表面層１１２にクラックが発生することを抑制できる。

　上記した第１の変形例では、各第２金属層３３は、金属基材３１よりもビッカーズ硬度が低い材料である場合を示したが、これに限定されず、たとえば、熱膨張係数が金属基材３１と第１金属層３２の間である材料を用いてもよい。この場合であっても、第２金属層３３により、上記熱応力を緩和させることができるので、第１金属層３２および表面層１１２にクラックが発生することを抑制できる。

　図２２は、金属板３０の第２の変形例を示している。以下では、第２の変形例にかかる金属板３０を金属板３０Ｂとする。図２２は、金属板３０Ｂの構成を示す要部拡大断面図であって、図１１に対応する。金属板３０Ｂは、図２２に示すように、金属板３０Ａと異なり（図２１参照）、バリア層３４をさらに含む。

　バリア層３４は、ｚ方向において、第１金属層３２と第２金属層３３との間に積層されている。バリア層３４は、金属基材３１の構成材料（たとえばＡｇ）が第２金属層３３（たとえば構成材料がＡｌ）に拡散することを防止するために設けられる。バリア層３４の構成材料は、たとえばＮｉである。この構成材料は、Ｎｉに限定されず、第１金属層３２および第２金属層３３の各構成材料よりも拡散係数の小さいもの（たとえばＰｄ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｉｒなど）であればよい。ただし、コスト、汎用性、プロセスの難易度、熱伝導性などの観点から、好ましくはＮｉが採用される。バリア層３４は、たとえばスパッタリング法や真空蒸着により成膜される。

　金属板３０Ｂによれば、バリア層３４が拡散防止層として機能し、第２金属層３３の第１金属層３２への拡散を防止できる。

　図２３は、金属板３０の第３の変形例を示している。以下では、第３変形例にかかる金属板３０を金属板３０Ｃとする。図２３は、金属板３０Ｃの構成を示す要部拡大断面図であって、図１１に対応する。金属板３０Ｃは、図２３に示すように、金属板３０Ｂ（図２２参照）と異なり、接着層３５をさらに含む。

　接着層３５は、ｚ方向において、金属基材３１と第２金属層３３との間に積層されている。接着層３５は、金属基材３１と第２金属層３３との接着をより強くするために設けられる。接着層３５の構成材料は、たとえばＮｉである。この構成材料は、Ｎｉに限定されず、Ｔｉであってもよい。接着層３５は、たとえばスパッタリング法や真空蒸着により成膜される。

　金属板３０Ｃによれば、接着層３５が剥離防止層として機能し、金属基材３１と第２金属層３３との界面における剥離を抑制できる。

　図２４は、金属板３０の第４変形例を示している。以下では、第４変形例にかかる金属板３０を金属板３０Ｄとする。図２４は、金属板３０Ｄの構成を示す要部拡大断面図であって、図１１に対応する。金属板３０Ｄは、図２４に示すように、金属板３０Ｃ（図２３）と異なり、中間層３６をさらに含む。

　中間層３６は、ｚ方向において、第２金属層３３とバリア層３４との間に積層されている。中間層３６は、第２金属層３３とバリア層３４との密着性を向上させる。第２金属層３３の構成材料がＡｌであり、バリア層３４の構成材料がＮｉである場合において、中間層３６の構成材料は、たとえばＴｉである。中間層３６は、たとえばスパッタリング法により成膜される。中間層３６の厚さ（ｚ方向の寸法）は、たとえば０．２μｍ程度である。

　金属板３０Ｄによれば、中間層３６が第２金属層３３とバリア層３４との密着性を向上させ、第２金属層３３とバリア層３４との界面における剥離を抑制できる。

　図２４に示す例では、中間層３６が第２金属層３３とバリア層３４との間に積層された例を示したが、これに限定されない。たとえば、第２金属層３３と接着層３５との間に中間層３６を積層させてもよいし、第２金属層３３とバリア層３４との間および第２金属層３３と接着層３５との間の両方に中間層３６を設けてもよい。

　第１実施形態ないし第３実施形態では、各半導体素子１０は、支持基板２０あるいはリードフレーム７０に対して、導電性接合材により、接合された例を示したが、これに限定されない。たとえば、各半導体素子１０は、支持基板２０あるいはリードフレーム７０に対して、固相拡散接合により接合されてもよい。図２５は、このような変形例にかかる半導体装置の要部拡大断面図であって、第１実施形態（半導体装置Ａ１）における図１１に対応する。

　本変形例にかかる半導体装置は、図２５に示すように、各導電性基板２２Ａ，２２Ｂの表層にたとえばＡｌからなる金属箔２２０が形成されている。各金属箔２２０のｚ方向の寸法は、たとえば１００μｍ程度である。半導体素子１０Ａ，１０Ｂを各金属箔２２０に固相拡散接合する際の荷重により、各半導体素子１０Ａ，１０Ｂは、各金属箔２２０に埋もれている。たとえば、各半導体素子１０Ａ，１０Ｂは、各金属箔２２０に対して１０μｍ程度埋もれている。本変形例においては、各半導体素子１０を各導電性基板２２Ａ，２２Ｂあるいはリードフレーム７０に固相拡散接合する工程と、各金属板３０を各半導体素子１０の第１電極１１に固相拡散接合する工程（固相拡散接合工程）とを一括して行ってもよい。

　図２５に示す変形例では、半導体装置Ａ１において、各半導体素子１０を支持基板２０（各導電性基板２２Ａ，２２Ｂ）に固相拡散接合する例を示したが、これに限定されない。上述のとおり、半導体装置Ｂ１において、各主面金属層２７Ａ，２７Ｂに半導体素子１０を固相拡散接合してもよいし、半導体装置Ｃ１において、リードフレーム７０（ダイパッド７４）に半導体素子１０を固相拡散接合してもよい。これらの場合においても、各主面金属層２７Ａ，２７Ｂの表層には、あるいは、ダイパッド７４の表層には、金属箔２２０が形成されている。また、各半導体素子１０は、各金属箔２２０に少し埋もれた構成となる。

　第１実施形態ないし第３実施形態（これらの各変形例も含む）においては、金属板３０は、金属基材３１に少なくとも第１金属層３２を積層させた例を示したが、これに限定されない。金属板３０の金属基材３１が、第１電極１１に直接固相拡散可能な場合には、各金属板３０は、第１金属層３２を含んでいなくてもよい。また、第１電極１１は、素地層１１１に少なくとも表面層１１２を積層させた例を示したが、これに限定されない。素地層１１１が、金属板３０に直接固相拡散可能な場合には、各第１電極１１は、表面層１１２を含んでいなくてもよい。たとえば、金属基材３１がＣｕを含む金属からなり、素地層１１１もＣｕを含む金属からなる場合、金属板３０に第１金属層３２を、第１電極１１に表面層１１２を形成することなく、固相拡散することができる。

　第１実施形態ないし第３実施形態においては、接続部材５０のソースワイヤ５３は、ボンディングワイヤである場合を示したが、これに限定されない。たとえば、ソースワイヤ５３が板状のリード部材であってもよい。リード部材は、超音波接合により、被接合対象に接合することがある。そこで、第１電極１１上に金属板３０を固相拡散接合しておくことで、この超音波接合時の振動や荷重によって、第１電極１１が破損することを抑制できる。つまり、半導体素子１０の破損を抑制し、この半導体装置の信頼性が向上する。また、リード部材は、レーザ接合により、被接合対象に接合することがある。このレーザ接合時において、レーザ照射によって熱が発生する。この熱が、半導体素子１０の本体部分まで到達すると、半導体素子１０を破損させる虞がある。そこで、第１電極１１上に金属板３０を固相拡散接合しておくことで、レーザ照射による熱が半導体素子１０の本体まで伝達することを抑制できるので、レーザ照射による熱によって半導体素子１０が破損することを抑制できる。

　本開示にかかる半導体装置および本開示の半導体装置の製造方法は、上記した実施形態に限定されるものではない。本開示の半導体装置の各部の具体的な構成、および、本開示の半導体装置の製造方法の具体的な処理は、種々に設計変更自在である。たとえば、本開示の半導体装置および本開示の半導体装置の製造方法は、以下の付記に関する実施形態を含む。
［付記１］
　厚さ方向において離間した素子主面および素子裏面を有しており、かつ、前記素子主面に主面電極が配置された半導体素子と、
　前記素子裏面に対向し、かつ、前記半導体素子が接合された第１導電部材と、
　前記第１導電部材と離間して配置された第２導電部材と、
　前記主面電極および前記第２導電部材を導通させる接続部材と、
　前記厚さ方向において前記主面電極および前記接続部材の間に介在する金属板と、
を備えており、
　前記主面電極と前記金属板とが固相拡散により互いに接合されている、半導体装置。
［付記２］
　前記主面電極は、前記厚さ方向に積層された素地層および表面層を含み、
　前記金属板は、前記表面層に接合されている、付記１に記載の半導体装置。
［付記３］
　前記主面電極は、前記厚さ方向において前記素地層と前記表面層とに挟まれた拡散防止層をさらに含む、付記２に記載の半導体装置。
［付記４］
　前記拡散防止層は、前記素地層および前記表面層の各構成材料よりも拡散係数が低い材料からなる、付記３に記載の半導体装置。
［付記５］
　前記素地層の構成材料は、ＡｌＣｕである、付記２ないし付記４のいずれかに記載の半導体装置。
［付記６］
　前記金属板は、前記厚さ方向に接合された金属基材および第１金属層を含み、
　前記金属基材は、前記厚さ方向に離間する基材主面および基材裏面を有し、
　前記接続部材は、前記基材主面に接合され、
　前記第１金属層は、前記基材裏面に形成されており、
　前記第１金属層と前記表面層とが固層拡散接合されている、付記２ないし付記５のいずれかに記載の半導体装置。
［付記７］
　前記金属基材の前記厚さ方向の寸法は、３０μｍ以上２００μｍ以下である、付記６に記載の半導体装置。
［付記８］
　前記金属基材の構成材料は、銅を含む、付記６または付記７に記載の半導体装置。
［付記９］
　前記第１金属層と前記表面層とは、固相拡散接合可能な材料からなる、付記６ないし付記８のいずれかに記載の半導体装置。
［付記１０］
　前記第１金属層および前記表面層の各構成材料は、銀である、付記９に記載の半導体装置。
［付記１１］
　前記第１金属層と前記表面層との間には、界面がある部分と固相拡散接合によって結合された部分と、がある、付記６ないし付記１０のいずれかに記載の半導体装置。
［付記１２］
　前記金属板は、前記厚さ方向において前記金属基材と前記第１金属層との間に積層された第２金属層をさらに含み、
　前記第２金属層は、前記金属基材よりもビッカーズ硬度が低い、付記６ないし付記１１のいずれかに記載の半導体装置。
［付記１３］
　前記第２金属層の構成材料は、Ａｌである、付記１２に記載の半導体装置。
［付記１４］
　前記金属板は、前記厚さ方向において前記第１金属層と前記第２金属層との間に積層された拡散防止層をさらに含む、付記１２または付記１３に記載の半導体装置。
［付記１５］
　前記拡散防止層の構成材料は、Ｎｉである、付記１４に記載の半導体装置。
［付記１６］
　前記金属板は、前記厚さ方向において前記第２金属層と前記拡散防止層との間に積層された中間層をさらに含む、付記１４または付記１５に記載の半導体装置。
［付記１７］
　前記中間層の構成材料は、Ｔｉである、付記１６に記載の半導体装置。
［付記１８］
　前記金属板は、前記主面電極よりも前記厚さ方向の寸法が大きい、付記１ないし付記１７のいずれかに記載の半導体装置。
［付記１９］
　前記接続部材は、銅を含む金属製のボンディングワイヤである、付記１ないし付記１８のいずれかに記載の半導体装置。
［付記２０］
　前記ボンディングワイヤの線径は、２５μｍ以上５００μｍ以下である、付記１９に記載の半導体装置。
［付記２１］
　前記半導体素子は、パワー半導体素子である、付記１ないし付記２０のいずれかに記載の半導体装置。
［付記２２］
　厚さ方向において離間した素子主面および素子裏面を有し且つ前記素子主面に配置された主面電極を含む半導体素子と、前記半導体素子に導通する導電性の接続部材と、を備える半導体装置の製造方法であって、
　金属板を前記主面電極に接触させ、加熱および加圧により前記金属板と前記主面電極とを固相拡散接合する固相拡散接合工程と、
　前記接続部材を前記金属板に接合する接合工程と、を含む、半導体装置の製造方法。

Ａ１，Ｂ１，Ｃ１：半導体装置
１０，１０Ａ，１０Ｂ：半導体素子
１０１　　：素子主面
１０２　　：素子裏面
１１　　　：第１電極
１１１　　：素地層
１１２　　：表面層
１１３　　：バリア層
１２　　　：第２電極
１３　　　：第３電極
１４　　　：第４電極
１５　　　：絶縁膜
１９　　　：導電性接合材
２０　　　：支持基板
２１Ａ，２１Ｂ：絶縁基板
２１１　　：主面
２１２　　：裏面
２２Ａ，２２Ｂ：導電性基板
２２０　　：金属箔
２２１　　：主面
２２２　　：裏面
２６１　　：主面
２６２　　：裏面
２３Ａ，２３Ｂ：絶縁層
２４Ａ，２４Ｂ：ゲート層
２５Ａ，２５Ｂ：検出層
２６　　　：絶縁基板
２７Ａ，２７Ｂ：主面金属層
２８　　　：裏面金属層
３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ：金属板
３１　　　：金属基材
３１１　　：基材主面
３１２　　：基材裏面
３２　　　：第１金属層
３３　　　：第２金属層
３４　　　：バリア層
３５　　　：接着層
３６　　　：中間層
４０　　　：リードフレーム
４１　　　：入力端子
４１１　　：パッド部
４１２　　：端子部
４１９　　：ブロック材
４２　　　：入力端子
４２１　　：パッド部
４２１ａ　：帯状部
４２１ｂ　：接続部
４２２　　：端子部
４３　　　：出力端子
４３１　　：パッド部
４３２　　：端子部
４３９　　：ブロック材
４４Ａ～４７Ａ，４４Ｂ～４７Ｂ：信号端子
４４１，４５１，４６１，４７１：パッド部
４４２，４５２，４６２，４７２：端子部
５０　　　：接続部材
５１　　　：ゲートワイヤ
５２　　　：検出ワイヤ
５３　　　：ソースワイヤ
５４　　　：第１接続ワイヤ
５５　　　：第２接続ワイヤ
６０　　　：樹脂部材
６１　　　：樹脂主面
６２　　　：樹脂裏面
６３１～６３４：樹脂側面
６５　　　：凹部
７０　　　：リードフレーム
７１　　　：第１リード
７１１，７２１，７３１：ワイヤボンディング部
７１２，７２２，７３２：端子部
７２　　　：第２リード
７３　　　：第３リード
７４　　　：ダイパッド

Claims

　厚さ方向において離間した素子主面および素子裏面を有しており、かつ、前記素子主面に主面電極が配置された半導体素子と、
　前記素子裏面に対向し、かつ、前記半導体素子が接合された第１導電部材と、
　前記第１導電部材と離間して配置された第２導電部材と、
　前記主面電極および前記第２導電部材を導通させる接続部材と、
　前記厚さ方向において前記主面電極および前記接続部材の間に介在する金属板と、
を備えており、
　前記主面電極と前記金属板とが固相拡散により互いに接合されている、半導体装置。
　前記主面電極は、前記厚さ方向に積層された素地層および表面層を含み、
　前記金属板は、前記表面層に接合されている、請求項１に記載の半導体装置。
　前記主面電極は、前記厚さ方向において前記素地層と前記表面層とに挟まれた拡散防止層をさらに含む、請求項２に記載の半導体装置。
　前記拡散防止層は、前記素地層および前記表面層の各構成材料よりも拡散係数が低い材料からなる、請求項３に記載の半導体装置。
　前記素地層の構成材料は、ＡｌＣｕである、請求項２ないし請求項４のいずれか一項に記載の半導体装置。
　前記金属板は、前記厚さ方向に接合された金属基材および第１金属層を含み、
　前記金属基材は、前記厚さ方向に離間する基材主面および基材裏面を有し、
　前記接続部材は、前記基材主面に接合され、
　前記第１金属層は、前記基材裏面に形成されており、
　前記第１金属層と前記表面層とが固層拡散接合されている、請求項２ないし請求項５のいずれか一項に記載の半導体装置。
　前記金属基材の前記厚さ方向の寸法は、３０μｍ以上２００μｍ以下である、請求項６に記載の半導体装置。
　前記金属基材の構成材料は、銅を含む、請求項６または請求項７に記載の半導体装置。
　前記第１金属層と前記表面層とは、固相拡散接合可能な材料からなる、請求項６ないし請求項８のいずれか一項に記載の半導体装置。
　前記第１金属層および前記表面層の各構成材料は、銀である、請求項９に記載の半導体装置。
　前記第１金属層と前記表面層との間には、界面がある部分と固相拡散接合によって結合された部分と、がある、請求項６ないし請求項１０のいずれか一項に記載の半導体装置。
　前記金属板は、前記厚さ方向において前記金属基材と前記第１金属層との間に積層された第２金属層をさらに含み、
　前記第２金属層は、前記金属基材よりもビッカーズ硬度が低い、請求項６ないし請求項１１のいずれか一項に記載の半導体装置。
　前記第２金属層の構成材料は、Ａｌである、請求項１２に記載の半導体装置。
　前記金属板は、前記厚さ方向において前記第１金属層と前記第２金属層との間に積層された拡散防止層をさらに含む、請求項１２または請求項１３に記載の半導体装置。
　前記拡散防止層の構成材料は、Ｎｉである、請求項１４に記載の半導体装置。
　前記金属板は、前記厚さ方向において前記第２金属層と前記拡散防止層との間に積層された中間層をさらに含む、請求項１４または請求項１５に記載の半導体装置。
　前記中間層の構成材料は、Ｔｉである、請求項１６に記載の半導体装置。
　前記金属板は、前記主面電極よりも前記厚さ方向の寸法が大きい、請求項１ないし請求項１７のいずれか一項に記載の半導体装置。
　前記接続部材は、銅を含む金属製のボンディングワイヤである、請求項１ないし請求項１８のいずれか一項に記載の半導体装置。
　前記ボンディングワイヤの線径は、２５μｍ以上５００μｍ以下である、請求項１９に記載の半導体装置。
　前記半導体素子は、パワー半導体素子である、請求項１ないし請求項２０のいずれか一項に記載の半導体装置。
　厚さ方向において離間した素子主面および素子裏面を有し且つ前記素子主面に配置された主面電極を含む半導体素子と、前記半導体素子に導通する導電性の接続部材と、を備える半導体装置の製造方法であって、
　金属板を前記主面電極に接触させ、加熱および加圧により前記金属板と前記主面電極とを固相拡散接合する固相拡散接合工程と、
　前記接続部材を前記金属板に接合する接合工程と、
を含む、半導体装置の製造方法。