半導体装置の製造方法と半導体装置
【課題】第２の金属膜を形成するためのめっき液が電極と反応することを抑制することができる半導体装置と、その製造方法を提供する。
【解決手段】半導体基板１２の表面の一部に形成されている表面電極１４の外周縁部の表面を被覆する保護膜１６を形成する。保護膜１６の内周端面３０に複数個の凹部３２を形成する。表面電極１４のうち保護膜１６で被覆されていない部分の表面に第１の金属膜１８を形成する。第１の金属膜１８は、その一部が凹部３２の間に入り込んで形成される。次いで、第１の金属膜１８の表面に、第１の金属膜１８と異なる金属で第２の金属膜２０を形成する。
【解決手段】半導体基板１２の表面の一部に形成されている表面電極１４の外周縁部の表面を被覆する保護膜１６を形成する。保護膜１６の内周端面３０に複数個の凹部３２を形成する。表面電極１４のうち保護膜１６で被覆されていない部分の表面に第１の金属膜１８を形成する。第１の金属膜１８は、その一部が凹部３２の間に入り込んで形成される。次いで、第１の金属膜１８の表面に、第１の金属膜１８と異なる金属で第２の金属膜２０を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板の表面に電極が形成されている半導体装置と、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板の表面の一部に形成された電極（例えば、Ａｌ）上に複数の金属膜が形成された半導体装置が知られている。この種の半導体装置では、電極の外周縁部は保護膜で被覆されている。電極の保護膜で被覆されていない部分の表面には、第１の金属膜（例えば、Ｎｉ）が形成されている。第１の金属膜の表面には第２の金属膜（例えば、Ａｕ）が形成されている。第１の金属膜と第２の金属膜は、いずれも無電解めっき法によって形成される。このような半導体装置を製造する場合に、第１の金属膜を形成する際に、高温のめっき液の熱によって半導体基板に反りが生じる場合がある。その場合、第１の金属膜を形成した後、半導体基板を常温環境下に置くと、反った半導体基板が元の形状に復元し、保護膜と第１の金属膜との間に隙間が形成される場合がある。保護膜と第１の金属膜との間に隙間が存在すると、第２の金属膜を形成する際に、第２の金属膜を形成するためのめっき液が隙間から浸入し、電極と反応してしまう場合がある。その結果、電極と第１の金属膜との密着性が悪化し、半導体装置の性能が低下するおそれがある。
【０００３】
このため、第２の金属膜を形成するためのめっき液と電極が反応することを抑制する技術が開発されている。例えば、特許文献１に開示する技術では、第１の金属膜の形成開始から第２の金属膜の形成終了までの各工程を全て高温環境下で行うことにより、保護膜と第１の金属膜との間に隙間が形成されることを抑制する。これにより、第２の金属膜を形成するためのめっき液と電極が反応することを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１２５６８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術を用いて、第１の金属膜の形成開始から第２の金属膜の形成終了までの各工程を全て高温環境下で行うこととしても、各工程間で半導体基板の反り具合が変化する可能性がある。各工程間で半導体基板の反り具合が変化すると、それによって保護膜と第１の金属膜との間に隙間が形成されるおそれがある。そのため、特許文献１の技術では、第２の金属膜を形成するためのめっき液と電極が反応することを十分に抑制できないおそれがある。
【０００６】
本明細書では、第２の金属膜を形成するためのめっき液が電極と反応することを抑制することができる半導体装置と、その製造方法を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書が開示する半導体装置の製造方法は、半導体基板の表面の一部に形成されている電極の外周縁部の表面を被覆する保護膜を形成する保護膜形成工程と、保護膜の内周端面に一個又は複数個の凹部を形成する凹部形成工程と、電極のうち保護膜で被覆されていない部分の表面に第１の金属膜を形成する第１の金属膜形成工程と、第１の金属膜の表面に、第１の金属膜と異なる金属で第２の金属膜を形成する第２の金属膜形成工程と、を備えている。第１の金属膜形成工程では、第１の金属膜の一部が凹部内に入り込んで形成される。
【０００８】
上記の方法では、保護膜の内周端面に一個又は複数個の凹部を形成し、その後、第１の金属膜を形成する。第１の金属膜は、その一部が、凹部内に入り込むように形成される。そのため、保護膜と第１の金属膜とが強く結合する。即ち、保護膜と第１の金属膜との間に隙間が形成されることを抑制することができる。その結果、第２の金属膜を形成するためのめっき液が、電極まで到達することを効果的に抑制することができる。従って、第２の金属膜を形成するためのめっき液が電極と反応することを抑制することができる。
【０００９】
本明細書は、新規な半導体装置も開示する。本明細書が開示する半導体装置は、半導体基板と、半導体基板の表面の一部に形成される電極と、電極の外周縁部の表面を被覆する保護膜と、電極のうち保護膜で被覆されていない部分の表面に形成される第１の金属膜と、第１の金属膜の表面に形成される第２の金属膜と、を備える。第２の金属膜は、第１の金属膜と異なる金属で形成されている。保護膜の内周端面には、一個又は複数個の凹部が形成されている。第１の金属膜は、その一部が凹部内に入り込んでいる。
【００１０】
上記の半導体装置では、第１の金属膜の一部が保護膜の内周端面に形成された凹部内に入り込むことによって、保護膜と第１の金属膜とが強く結合する。そのため、上記の半導体装置では、第２の金属膜を形成するためのめっき液が電極と反応することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施例の半導体装置を示す断面図。
【図２】第１実施例の半導体装置の製造工程における、第１の金属膜形成前の状態を示す断面図。
【図３】第１実施例の半導体装置の製造工程における、第１の金属膜形成後の状態を示す断面図。
【図４】第２実施例の半導体装置の製造工程における、第１の金属膜形成前の状態を示す断面図。
【図５】第２実施例の半導体装置の製造工程における、第１の金属膜形成後の状態を示す断面図。
【図６】第３実施例の半導体装置の製造工程における、第１の金属膜形成前の状態を示す断面図。
【図７】第３実施例の半導体装置の製造工程における、第１の金属膜形成後の状態を示す断面図。
【図８】第４実施例の半導体装置の製造工程における、第１の金属膜形成前の状態を示す断面図。
【図９】第４実施例の半導体装置の製造工程における、第１の金属膜形成後の状態を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。
（特徴１）第１の実施例では、第１の樹脂（ベース樹脂）に第２の樹脂の粒状物を混入した絶縁性樹脂を用いて、半導体基板の表面全面と電極の表面全面とに保護膜を形成する。第２の樹脂は、第１の樹脂と比べて、エッチング液による溶解度（エッチングレート）が高い。その後、ウェットエッチングにより、保護膜に、電極を露出させるための開口部を形成する。ウェットエッチングによって、第１の樹脂に混入している第２の樹脂の粒状物が溶解する。その結果、保護膜の内周端面（すなわち、エッチング液と接触した部分）には複数個の凹部が形成される。
（特徴２）第２の実施例では、保護膜の内周端面の一部を機械加工によって切削することにより、保護膜の内周端面に凹部を形成する。
（特徴３）第３の実施例では、保護膜の内周端面を含む表面に、保護膜と同じ素材の樹脂製の粒状物を付着させることにより、保護膜の内周端面に複数の凸部を形成する。その結果、複数の凸部の間に凹部が形成される。
（特徴４）第４の実施例では、半導体基板の表面全面と表面電極の表面全面とに、第１の樹脂と第２の樹脂を交互に塗布する。これにより、半導体基板の表面全面と表面電極の表面全面とに、第１の樹脂の層と第２の樹脂の層とを交互に備える保護膜が形成される。第２の樹脂は、第１の樹脂と比べて、エッチング液による溶解度（エッチングレート）が高い。その後、ウェットエッチングにより、保護膜に、電極を露出させるための開口部を形成する。この際、第２の樹脂の層が、第１の樹脂の層よりも多く溶解する。その結果、第２の樹脂の層の内周端面の位置と、第１の樹脂の層の内周端面の位置とに差が生じ、保護膜の内周端面に複数個の凹部が形成される。
【実施例】
【００１３】
（第１実施例）
第１実施例を、図１から図３を参照して説明する。図１に示す半導体装置１０は、表面電極１４の表面に複数の金属膜（１８、２０）が形成されている。図１に示すように、本実施例の半導体装置１０は、半導体基板１２と、表面電極１４と、保護膜１６と、第１の金属膜１８と、第２の金属膜２０を備える。
【００１４】
半導体基板１２は、パワーデバイスとして利用可能な縦型のトレンチゲート型ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）が作り込まれたＳｉ基板である。半導体基板１２の表面の一部には、表面電極１４が形成されている。表面電極１４は、Ａｌで形成されている。表面電極１４は、半導体基板１２とオーミック接続している。なお、半導体基板１２の裏面の全体には、図示しない裏面電極が形成されている。裏面電極は、半導体基板１２とオーミック接続している。
【００１５】
保護膜１６は、半導体基板１２の表面と、表面電極１４の外周縁部の表面とを被覆する。保護膜１６は絶縁性を有する樹脂によって形成されている。保護膜１６を形成する樹脂については後で説明する。保護膜１６の内周端面３０は、テーパー状に形成されている。なお、図１の拡大部分に示すように、内周端面３０には、複数個の凹部３２が形成されている。
【００１６】
第１の金属膜１８は、表面電極１４のうち、保護膜１６で保護されていない部分の表面に形成されている。後で説明するように、第１の金属膜１８は、無電解めっき法によって形成される。第１の金属膜１８は、Ｎｉで形成されている。図１の拡大部分に示すように、第１の金属膜１８の一部は、保護膜１６の内周端面３０に形成されている複数個の凹部３２内に入り込んでいる。
【００１７】
第２の金属膜２０は、第１の金属膜１８の表面に形成されている。第２の金属膜２０の一部は、保護膜１６の一部の表面にも形成されている。後で説明するように、第２の金属膜２０も、第１の金属膜１８と同様に無電解めっき法で形成されている。第２の金属膜２０は、Ａｕによって形成されている。
【００１８】
次に、本実施例に係る半導体装置１０の製造方法について説明する。まず、ＩＧＢＴが作り込まれており、かつ、表面に表面電極１４が形成されている半導体基板１２を用意する。
【００１９】
次いで、半導体基板１２の表面全面と、表面電極１４の表面全面とに、絶縁性樹脂を塗布する。これにより、半導体基板１２の表面全面と表面電極１４の表面全面とに保護膜１６が形成される。本実施例では、保護膜１６の形成のために用いられる絶縁性樹脂として、第１の樹脂４０に第２の樹脂の粒状物５０を混入した樹脂材を用いる（図２参照）。第１の樹脂は、例えば、ポリイミドである。第２の樹脂は、第１の樹脂と比較して、保護膜１６をエッチングするためのエッチング液に対する溶解度（エッチングレート）が高い樹脂である。第２の樹脂は、例えば、含フッ素ポリイミドである。第２の樹脂の粒状物５０は、例えば直径数十ｎｍ〜数百ｎｍ程度のものを用いることができる。
【００２０】
その後、保護膜１６の一部をウェットエッチングによって除去し、図２に示すように、表面電極１４の表面を露出させるための開口部３４を形成する。これにより、図２に示すように、表面電極１４の外周縁部の表面のみが保護膜１６で被覆される。また、ウェットエッチングの結果、保護膜１６の内周端面３０がテーパー状に形成される。内周端面３０には、図２の拡大部分に示すように、複数個の凹部３２が形成される。詳しく言うと、ウェットエッチングによって第１の樹脂４０が溶解すると、それに伴って、第１の樹脂４０の溶解部分に混入している第２の樹脂の粒状物５０も溶解する（図２の破線部参照）。この際、第２の樹脂のエッチングレートが第１の樹脂のエッチングレートよりも高いため、第１の樹脂４０に伴って溶解する第２の樹脂の粒状物５０は、粒状物全体が溶解する。その結果、第２の樹脂の粒状物５０が埋め込まれていた部分には、凹部３２が形成される。第１の樹脂４０には粒状物５０が多数含まれているため、保護膜１６の内周端面３０には複数個の凹部３２が形成される。凹部３２は、断面の直径が例えば直径数十ｎｍ〜数百ｎｍ程度に形成される。なお、本実施例では、ウェットエッチングに使用するエッチング液として、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）等のアルカリ溶液を用いることができる。
【００２１】
次いで、図３に示すように、開口部３４によって露出した表面電極１４の表面に、無電解めっき法によってＮｉをめっきし、第１の金属膜１８を形成する。具体的には、高温に保持したＮｉのめっき液中に、半導体基板１２全体を所定時間浸漬させる。これにより、表面電極１４の表面に第１の金属膜１８が形成される。この際、図３に示すように、保護膜１６の内周端面３０の凹部３２内にＮｉのめっき液が入り込み、第１の金属膜１８の一部が凹部３２内に入り込んで形成される。その結果、第１の金属膜１８と保護膜１６の内周端面３０とが強く結合される。従って、半導体基板１２がその後常温に戻される場合でも、第１の金属膜１８と保護膜１６との間に隙間が形成されることを抑制することができる。
【００２２】
次いで、純水によって半導体基板１２を洗浄し、Ｎｉめっき液を洗い落とす。その後、第１の金属膜１８の表面に、無電解めっき法によってＡｕをめっきし、第２の金属膜２０を形成する。具体的には、上記と同様に、高温に保持したＡｕのめっき液中に、半導体基板１２全体を所定時間浸漬させる。これにより、第１の金属膜１８の表面に第２の金属膜２０が形成される。この際、第１の金属膜１８と保護膜１６の内周端面３０とが強く結合されているため、Ａｕのめっき液が、第１の金属膜１８と保護膜１６の内周端面３０との間の隙間から浸入して表面電極１４と反応することがない。以上の各処理により、図１に示す半導体装置１０が完成する。
【００２３】
以上、本実施例について詳しく説明した。上記の通り、本実施例の製造方法では、保護膜１６の内周端面３０に複数個の凹部３２を形成し、その後、第１の金属膜１８を形成する。第１の金属膜１８は、その一部が、凹部３２の間に入り込むように形成される。そのため、保護膜１６と第１の金属膜１８とが強く結合する。即ち、保護膜１６と第１の金属膜１８との間に隙間が形成されることを抑制することができる。その結果、第２の金属膜２０を形成するためのＡｕめっき液が、表面電極１４まで到達することを効果的に抑制することができる。従って、Ａｕめっき液が表面電極１４と反応することを抑制することができ、表面電極１４と第１の金属層１８との密着性が悪化することを抑制することができる。半導体装置１０の性能が低下し難くなる。
【００２４】
（第２実施例）
第２実施例について、第１実施例とは異なる点を中心に説明する。第２実施例では、半導体装置１０の製造方法の一部の工程が第１実施例とは異なる。第２実施例では、保護膜１６の内周端面３０の一部を切削することにより、複数個の凹部３２を形成する点で、第１実施例とは異なる。
【００２５】
第２実施例の半導体装置１０の製造方法を詳しく説明する。まず、ＩＧＢＴが作り込まれており、かつ、表面に表面電極１４が形成されている半導体基板１２を用意する。
【００２６】
次いで、半導体基板１２の表面全面と、表面電極１４の表面全面とに、絶縁性樹脂を塗布し、半導体基板１２の表面全面と表面電極１４の表面全面とに保護膜１６を形成する。なお、本実施例では、保護膜１６の形成のために用いられる絶縁性樹脂として、ポリイミドを用いることができる。その後、保護膜１６の一部をウェットエッチングによって除去し、表面電極１４の表面を露出させるための開口部３４を形成する（図４参照）。ウェットエッチングの方法は、第１実施例と同様である。ウェットエッチングの結果、保護膜１６の内周端面３０がテーパー状に形成される。
【００２７】
次いで、図４に示すように、保護膜１６の内周端面３０を切削し、内周端面３０に複数個の凹部３２を形成する。本実施例では、保護膜１６の内周端面３０は、例えば、図４の拡大部分に示すような切削刃３６を有する切削機構３８（例えばリュータ）によって切削することができる。即ち、図４の例では、切削刃３６を、切削機構３８の回転軸３７周り（図４の拡大部分の矢印方向）に回転させ、その切削刃３６によって保護膜１６の内周端面３０を部分的に削り取ることにより、凹部３２を形成する。形成される凹部３２の形状は、切削刃３６の形状に応じて変化する。図４の例では、切削刃３６が、略球状の先端形状を備えるため、形成される凹部３２は、その断面形状が、開口部の径が内部の径より小さい形状となる。凹部３２は、断面の直径が例えば直径数十ｎｍ〜数百ｎｍ程度に形成される。
【００２８】
次いで、図５に示すように、開口部３４によって露出した表面電極１４の表面に、無電解めっき法によってＮｉをめっきし、第１の金属膜１８を形成する。第１の金属膜１８の形成方法は、第１実施例と同様である。この際、図５に示すように、保護膜１６の内周端面３０の凹部３２内にＮｉのめっき液が入り込み、第１の金属膜１８の一部が、凹部３２内に入り込んで形成される。その結果、第１の金属膜１８と保護膜１６の内周端面３０とが強く結合され、第１の金属膜１８と保護膜１６との間に隙間が形成されることを抑制することができる。
【００２９】
その後、第１実施例と同様に、第１の金属膜１８の表面に、無電解めっき法によってＡｕをめっきし、第２の金属膜２０を形成する。以上の各処理により、図１に示す半導体装置１０が完成する。
【００３０】
以上、第２実施例について詳しく説明した。上記の通り、第２実施例の製造方法においても、保護膜１６の内周端面３０に複数個の凹部３２を形成し、その後、第１の金属膜１８を形成する。第１の金属膜１８は、その一部が、凹部３２の間に入り込むように形成される。そのため、第２実施例の製造方法による場合も、上記の第１実施例の場合と同様の効果を発揮することができる。
【００３１】
（第３実施例）
第３実施例について、上記の各実施例とは異なる点を中心に説明する。第３実施例も、半導体装置１０の製造方法の一部の工程が上記の各実施例とは異なる。第３実施例では、保護膜１６の内周端面３０に、保護膜１６と同じ素材の粒状物６０を複数付着させることにより、その粒状物６０の周囲に複数個の凹部３２を形成する点で、上記の各実施例とは異なる。
【００３２】
第３実施例の半導体装置１０の製造方法を詳しく説明する。まず、ＩＧＢＴが作り込まれており、かつ、表面に表面電極１４が形成されている半導体基板１２を用意する。次いで、半導体基板１２の表面全面と、表面電極１４の表面全面とに、絶縁性樹脂を塗布し、半導体基板１２の表面全面と表面電極１４の表面全面とに保護膜１６を形成する。なお、本実施例では、保護膜１６の形成のために用いられる絶縁性樹脂として、ポリイミドを用いることができる。その後、保護膜１６の一部をウェットエッチングによって除去し、表面電極１４の表面を露出させるための開口部３４を形成する（図６参照）。ウェットエッチングの方法は、上記の各実施例と同様である。ウェットエッチングの結果、保護膜１６の内周端面３０がテーパー状に形成される。
【００３３】
次いで、図６に示すように、保護膜１６の内周端面３０に、保護膜１６と同じポリイミド製の粒状物６０を付着させる。粒状物６０は、例えば、吹きつけ等により、保護膜１６の内周端面３０に付着される。粒状物６０を付着させた後、粒状物６０をベーク（加熱）して、付着させた粒状物６０を内周端面３０に固定させる。この結果、内周端面３０に付着した粒状物６０の周囲に、複数個の凹部３２が形成される。凹部３２（粒状物６０同士の間隔）は、例えば、数十ｎｍ〜数百ｎｍ程度に形成される。
【００３４】
次いで、図７に示すように、上記の各実施例と同様に、開口部３４によって露出した表面電極１４の表面に、無電解めっき法によってＮｉをめっきし、第１の金属膜１８を形成する。この際、図７に示すように、保護膜１６の内周端面３０の凹部３２内にＮｉのめっき液が入り込み、第１の金属膜１８の一部が凹部３２内に入り込んで形成される。その結果、第１の金属膜１８と保護膜１６の内周端面３０とが強く結合され、第１の金属膜１８と保護膜１６との間に隙間が形成されることを抑制することができる。
【００３５】
その後、第１実施例と同様に、第１の金属膜１８の表面に、無電解めっき法によってＡｕをめっきし、第２の金属膜２０を形成する。以上の各処理により、図１に示す半導体装置１０が完成する。
【００３６】
以上、第３実施例について詳しく説明した。第３実施例の製造方法による場合も、上記の第１実施例の場合と同様の効果を発揮することができる。
【００３７】
（第４実施例）
第４実施例について、上記の各実施例とは異なる点を中心に説明する。第４実施例も、半導体装置１０の製造方法の一部の工程が上記の各実施例とは異なる。第４実施例では、上記の第１の樹脂の層と上記の第２の樹脂の層とを交互に備える保護膜１６を形成し、その後、エッチング液を用いたウェットエッチングにより、第２の樹脂の層を第１の樹脂の層よりも多く溶解させ、複数個の凹部３２を形成する点で、上記の各実施例とは異なる。
【００３８】
第４実施例の半導体装置１０の製造方法を詳しく説明する。まず、ＩＧＢＴが作り込まれており、かつ、表面に表面電極１４が形成されている半導体基板１２を用意する。次いで、半導体基板１２の表面全面と、表面電極１４の表面全面とに、第１の樹脂と、第２の樹脂とを交互に塗布する。第１の樹脂及び第２の樹脂は、ロールコーターを用いて塗布することができる。なお、第１の樹脂と第２の樹脂とを交互に塗布する間、半導体基板１２を加熱しておくことが好ましい。半導体基板１２を加熱することにより、塗布される第１の樹脂と第２の樹脂とが塗布後速やかに固化する。第１の樹脂と第２の樹脂とを交互に塗布することで、半導体基板１２の表面全面と表面電極１４の表面全面とに、第１の樹脂の層７０と第２の樹脂の層８０とを交互に備える保護膜１６が形成される。なお、ここで用いられる第１の樹脂及び第２の樹脂は、いずれも、上記の第１実施例で用いられるものと同様である。即ち、第２の樹脂は、第１の樹脂（例えばポリイミド）と比べて、保護膜１６をエッチングするエッチング液に対する溶解度（エッチングレート）が高い樹脂（例えば含フッ素ポリイミド）である。
【００３９】
その後、保護膜１６の一部をウェットエッチングによって除去し、表面電極１４の表面を露出させるための開口部３４を形成する（図８参照）。ウェットエッチングの方法は、上記の各実施例と同様である。上述の通り、第２の樹脂の溶解度は、第１の樹脂よりも高い。そのため、ウェットエッチングを行うと、第２の樹脂の層８０が、第１の樹脂の層７０よりも多く溶解する。その結果、図８に示すように、第２の樹脂の層８０の内周端面の位置と、第１の樹脂の層７０の内周端面の位置との間に差が生じる。即ち、保護膜１６の内周端面３０に複数個の凹部３２が形成される。凹部３２（第１の樹脂の層７０同士の間隔）は、例えば、数十ｎｍ〜数百ｎｍ程度に形成される。
【００４０】
次いで、図９に示すように、上記の各実施例と同様に、開口部３４によって露出した表面電極１４の表面に、無電解めっき法によってＮｉをめっきし、第１の金属膜１８を形成する。この際、図９に示すように、保護膜１６の内周端面３０の凹部３２内にＮｉのめっき液が入り込み、第１の金属膜１８の一部が凹部３２内に入り込んで形成される。その結果、第１の金属膜１８と保護膜１６の内周端面３０とが強く結合され、第１の金属膜１８と保護膜１６との間に隙間が形成されることを抑制することができる。
【００４１】
その後、第１実施例と同様に、第１の金属膜１８の表面に、無電解めっき法によってＡｕをめっきし、第２の金属膜２０を形成する。以上の各処理により、図１に示す半導体装置１０が完成する。
【００４２】
以上、第４実施例について詳しく説明した。第４実施例の製造方法による場合も、上記の第１実施例の場合と同様の効果を発揮することができる。
【００４３】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、以下の変形例を採用してもよい。
【００４４】
（変形例１）半導体基板１２には、ＩＧＢＴに限らず、ＭＯＳＦＥＴやダイオード等の他のパワー半導体素子が作り込まれていてもよい。また、半導体基板１２は、Ｓｉ材料製のものに限られず、ＳｉＣ材料製のものやＧａＮ材料製のものであってもよい。
【００４５】
（変形例２）表面電極１４と、第１の金属膜１８と、第２の金属膜２０は、それぞれ、上記の各素材に代えて、他の金属材料によって形成されていてもよい。例えば、表面電極１４をＡｌＳｉ合金やＡｌＣｕ合金で形成してもよい。また、例えば、第１の金属膜１８をＮｉＢやＮｉＰで形成してもよい。また、例えば、第２の金属膜２０をＡｇで形成してもよい。
【００４６】
（変形例３）上記の第２実施例では、切削刃３６を有する切削機構３８を用いて、保護膜１６の内周端面３０を切削して、凹部３２を形成しているが、第２実施例における凹部３２の形成方法は上記の方法に限られず、例えば、サンドブラスト法等、他の任意の機械加工方法によって形成してもよい。
【００４７】
（変形例４）上記の各実施例では、保護膜１６の内周端面３０には、複数個の凹部３２が形成されているが、凹部３２は一個のみ形成されていてもよい。
【００４８】
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００４９】
１０：半導体装置
１２：半導体基板
１４：表面電極
１６：保護膜
１８：第１の金属膜
２０：第２の金属膜
３０：内周端面
３２：凹部
３４：開口部
３６：切削刃
３８：切削機構
４０：第１の樹脂
５０：第２の樹脂の粒状物
６０：粒状物
７０：第１の樹脂の層
８０：第２の樹脂の層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板の表面に電極が形成されている半導体装置と、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板の表面の一部に形成された電極（例えば、Ａｌ）上に複数の金属膜が形成された半導体装置が知られている。この種の半導体装置では、電極の外周縁部は保護膜で被覆されている。電極の保護膜で被覆されていない部分の表面には、第１の金属膜（例えば、Ｎｉ）が形成されている。第１の金属膜の表面には第２の金属膜（例えば、Ａｕ）が形成されている。第１の金属膜と第２の金属膜は、いずれも無電解めっき法によって形成される。このような半導体装置を製造する場合に、第１の金属膜を形成する際に、高温のめっき液の熱によって半導体基板に反りが生じる場合がある。その場合、第１の金属膜を形成した後、半導体基板を常温環境下に置くと、反った半導体基板が元の形状に復元し、保護膜と第１の金属膜との間に隙間が形成される場合がある。保護膜と第１の金属膜との間に隙間が存在すると、第２の金属膜を形成する際に、第２の金属膜を形成するためのめっき液が隙間から浸入し、電極と反応してしまう場合がある。その結果、電極と第１の金属膜との密着性が悪化し、半導体装置の性能が低下するおそれがある。
【０００３】
このため、第２の金属膜を形成するためのめっき液と電極が反応することを抑制する技術が開発されている。例えば、特許文献１に開示する技術では、第１の金属膜の形成開始から第２の金属膜の形成終了までの各工程を全て高温環境下で行うことにより、保護膜と第１の金属膜との間に隙間が形成されることを抑制する。これにより、第２の金属膜を形成するためのめっき液と電極が反応することを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１２５６８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術を用いて、第１の金属膜の形成開始から第２の金属膜の形成終了までの各工程を全て高温環境下で行うこととしても、各工程間で半導体基板の反り具合が変化する可能性がある。各工程間で半導体基板の反り具合が変化すると、それによって保護膜と第１の金属膜との間に隙間が形成されるおそれがある。そのため、特許文献１の技術では、第２の金属膜を形成するためのめっき液と電極が反応することを十分に抑制できないおそれがある。
【０００６】
本明細書では、第２の金属膜を形成するためのめっき液が電極と反応することを抑制することができる半導体装置と、その製造方法を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書が開示する半導体装置の製造方法は、半導体基板の表面の一部に形成されている電極の外周縁部の表面を被覆する保護膜を形成する保護膜形成工程と、保護膜の内周端面に一個又は複数個の凹部を形成する凹部形成工程と、電極のうち保護膜で被覆されていない部分の表面に第１の金属膜を形成する第１の金属膜形成工程と、第１の金属膜の表面に、第１の金属膜と異なる金属で第２の金属膜を形成する第２の金属膜形成工程と、を備えている。第１の金属膜形成工程では、第１の金属膜の一部が凹部内に入り込んで形成される。
【０００８】
上記の方法では、保護膜の内周端面に一個又は複数個の凹部を形成し、その後、第１の金属膜を形成する。第１の金属膜は、その一部が、凹部内に入り込むように形成される。そのため、保護膜と第１の金属膜とが強く結合する。即ち、保護膜と第１の金属膜との間に隙間が形成されることを抑制することができる。その結果、第２の金属膜を形成するためのめっき液が、電極まで到達することを効果的に抑制することができる。従って、第２の金属膜を形成するためのめっき液が電極と反応することを抑制することができる。
【０００９】
本明細書は、新規な半導体装置も開示する。本明細書が開示する半導体装置は、半導体基板と、半導体基板の表面の一部に形成される電極と、電極の外周縁部の表面を被覆する保護膜と、電極のうち保護膜で被覆されていない部分の表面に形成される第１の金属膜と、第１の金属膜の表面に形成される第２の金属膜と、を備える。第２の金属膜は、第１の金属膜と異なる金属で形成されている。保護膜の内周端面には、一個又は複数個の凹部が形成されている。第１の金属膜は、その一部が凹部内に入り込んでいる。
【００１０】
上記の半導体装置では、第１の金属膜の一部が保護膜の内周端面に形成された凹部内に入り込むことによって、保護膜と第１の金属膜とが強く結合する。そのため、上記の半導体装置では、第２の金属膜を形成するためのめっき液が電極と反応することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施例の半導体装置を示す断面図。
【図２】第１実施例の半導体装置の製造工程における、第１の金属膜形成前の状態を示す断面図。
【図３】第１実施例の半導体装置の製造工程における、第１の金属膜形成後の状態を示す断面図。
【図４】第２実施例の半導体装置の製造工程における、第１の金属膜形成前の状態を示す断面図。
【図５】第２実施例の半導体装置の製造工程における、第１の金属膜形成後の状態を示す断面図。
【図６】第３実施例の半導体装置の製造工程における、第１の金属膜形成前の状態を示す断面図。
【図７】第３実施例の半導体装置の製造工程における、第１の金属膜形成後の状態を示す断面図。
【図８】第４実施例の半導体装置の製造工程における、第１の金属膜形成前の状態を示す断面図。
【図９】第４実施例の半導体装置の製造工程における、第１の金属膜形成後の状態を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。
（特徴１）第１の実施例では、第１の樹脂（ベース樹脂）に第２の樹脂の粒状物を混入した絶縁性樹脂を用いて、半導体基板の表面全面と電極の表面全面とに保護膜を形成する。第２の樹脂は、第１の樹脂と比べて、エッチング液による溶解度（エッチングレート）が高い。その後、ウェットエッチングにより、保護膜に、電極を露出させるための開口部を形成する。ウェットエッチングによって、第１の樹脂に混入している第２の樹脂の粒状物が溶解する。その結果、保護膜の内周端面（すなわち、エッチング液と接触した部分）には複数個の凹部が形成される。
（特徴２）第２の実施例では、保護膜の内周端面の一部を機械加工によって切削することにより、保護膜の内周端面に凹部を形成する。
（特徴３）第３の実施例では、保護膜の内周端面を含む表面に、保護膜と同じ素材の樹脂製の粒状物を付着させることにより、保護膜の内周端面に複数の凸部を形成する。その結果、複数の凸部の間に凹部が形成される。
（特徴４）第４の実施例では、半導体基板の表面全面と表面電極の表面全面とに、第１の樹脂と第２の樹脂を交互に塗布する。これにより、半導体基板の表面全面と表面電極の表面全面とに、第１の樹脂の層と第２の樹脂の層とを交互に備える保護膜が形成される。第２の樹脂は、第１の樹脂と比べて、エッチング液による溶解度（エッチングレート）が高い。その後、ウェットエッチングにより、保護膜に、電極を露出させるための開口部を形成する。この際、第２の樹脂の層が、第１の樹脂の層よりも多く溶解する。その結果、第２の樹脂の層の内周端面の位置と、第１の樹脂の層の内周端面の位置とに差が生じ、保護膜の内周端面に複数個の凹部が形成される。
【実施例】
【００１３】
（第１実施例）
第１実施例を、図１から図３を参照して説明する。図１に示す半導体装置１０は、表面電極１４の表面に複数の金属膜（１８、２０）が形成されている。図１に示すように、本実施例の半導体装置１０は、半導体基板１２と、表面電極１４と、保護膜１６と、第１の金属膜１８と、第２の金属膜２０を備える。
【００１４】
半導体基板１２は、パワーデバイスとして利用可能な縦型のトレンチゲート型ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）が作り込まれたＳｉ基板である。半導体基板１２の表面の一部には、表面電極１４が形成されている。表面電極１４は、Ａｌで形成されている。表面電極１４は、半導体基板１２とオーミック接続している。なお、半導体基板１２の裏面の全体には、図示しない裏面電極が形成されている。裏面電極は、半導体基板１２とオーミック接続している。
【００１５】
保護膜１６は、半導体基板１２の表面と、表面電極１４の外周縁部の表面とを被覆する。保護膜１６は絶縁性を有する樹脂によって形成されている。保護膜１６を形成する樹脂については後で説明する。保護膜１６の内周端面３０は、テーパー状に形成されている。なお、図１の拡大部分に示すように、内周端面３０には、複数個の凹部３２が形成されている。
【００１６】
第１の金属膜１８は、表面電極１４のうち、保護膜１６で保護されていない部分の表面に形成されている。後で説明するように、第１の金属膜１８は、無電解めっき法によって形成される。第１の金属膜１８は、Ｎｉで形成されている。図１の拡大部分に示すように、第１の金属膜１８の一部は、保護膜１６の内周端面３０に形成されている複数個の凹部３２内に入り込んでいる。
【００１７】
第２の金属膜２０は、第１の金属膜１８の表面に形成されている。第２の金属膜２０の一部は、保護膜１６の一部の表面にも形成されている。後で説明するように、第２の金属膜２０も、第１の金属膜１８と同様に無電解めっき法で形成されている。第２の金属膜２０は、Ａｕによって形成されている。
【００１８】
次に、本実施例に係る半導体装置１０の製造方法について説明する。まず、ＩＧＢＴが作り込まれており、かつ、表面に表面電極１４が形成されている半導体基板１２を用意する。
【００１９】
次いで、半導体基板１２の表面全面と、表面電極１４の表面全面とに、絶縁性樹脂を塗布する。これにより、半導体基板１２の表面全面と表面電極１４の表面全面とに保護膜１６が形成される。本実施例では、保護膜１６の形成のために用いられる絶縁性樹脂として、第１の樹脂４０に第２の樹脂の粒状物５０を混入した樹脂材を用いる（図２参照）。第１の樹脂は、例えば、ポリイミドである。第２の樹脂は、第１の樹脂と比較して、保護膜１６をエッチングするためのエッチング液に対する溶解度（エッチングレート）が高い樹脂である。第２の樹脂は、例えば、含フッ素ポリイミドである。第２の樹脂の粒状物５０は、例えば直径数十ｎｍ〜数百ｎｍ程度のものを用いることができる。
【００２０】
その後、保護膜１６の一部をウェットエッチングによって除去し、図２に示すように、表面電極１４の表面を露出させるための開口部３４を形成する。これにより、図２に示すように、表面電極１４の外周縁部の表面のみが保護膜１６で被覆される。また、ウェットエッチングの結果、保護膜１６の内周端面３０がテーパー状に形成される。内周端面３０には、図２の拡大部分に示すように、複数個の凹部３２が形成される。詳しく言うと、ウェットエッチングによって第１の樹脂４０が溶解すると、それに伴って、第１の樹脂４０の溶解部分に混入している第２の樹脂の粒状物５０も溶解する（図２の破線部参照）。この際、第２の樹脂のエッチングレートが第１の樹脂のエッチングレートよりも高いため、第１の樹脂４０に伴って溶解する第２の樹脂の粒状物５０は、粒状物全体が溶解する。その結果、第２の樹脂の粒状物５０が埋め込まれていた部分には、凹部３２が形成される。第１の樹脂４０には粒状物５０が多数含まれているため、保護膜１６の内周端面３０には複数個の凹部３２が形成される。凹部３２は、断面の直径が例えば直径数十ｎｍ〜数百ｎｍ程度に形成される。なお、本実施例では、ウェットエッチングに使用するエッチング液として、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）等のアルカリ溶液を用いることができる。
【００２１】
次いで、図３に示すように、開口部３４によって露出した表面電極１４の表面に、無電解めっき法によってＮｉをめっきし、第１の金属膜１８を形成する。具体的には、高温に保持したＮｉのめっき液中に、半導体基板１２全体を所定時間浸漬させる。これにより、表面電極１４の表面に第１の金属膜１８が形成される。この際、図３に示すように、保護膜１６の内周端面３０の凹部３２内にＮｉのめっき液が入り込み、第１の金属膜１８の一部が凹部３２内に入り込んで形成される。その結果、第１の金属膜１８と保護膜１６の内周端面３０とが強く結合される。従って、半導体基板１２がその後常温に戻される場合でも、第１の金属膜１８と保護膜１６との間に隙間が形成されることを抑制することができる。
【００２２】
次いで、純水によって半導体基板１２を洗浄し、Ｎｉめっき液を洗い落とす。その後、第１の金属膜１８の表面に、無電解めっき法によってＡｕをめっきし、第２の金属膜２０を形成する。具体的には、上記と同様に、高温に保持したＡｕのめっき液中に、半導体基板１２全体を所定時間浸漬させる。これにより、第１の金属膜１８の表面に第２の金属膜２０が形成される。この際、第１の金属膜１８と保護膜１６の内周端面３０とが強く結合されているため、Ａｕのめっき液が、第１の金属膜１８と保護膜１６の内周端面３０との間の隙間から浸入して表面電極１４と反応することがない。以上の各処理により、図１に示す半導体装置１０が完成する。
【００２３】
以上、本実施例について詳しく説明した。上記の通り、本実施例の製造方法では、保護膜１６の内周端面３０に複数個の凹部３２を形成し、その後、第１の金属膜１８を形成する。第１の金属膜１８は、その一部が、凹部３２の間に入り込むように形成される。そのため、保護膜１６と第１の金属膜１８とが強く結合する。即ち、保護膜１６と第１の金属膜１８との間に隙間が形成されることを抑制することができる。その結果、第２の金属膜２０を形成するためのＡｕめっき液が、表面電極１４まで到達することを効果的に抑制することができる。従って、Ａｕめっき液が表面電極１４と反応することを抑制することができ、表面電極１４と第１の金属層１８との密着性が悪化することを抑制することができる。半導体装置１０の性能が低下し難くなる。
【００２４】
（第２実施例）
第２実施例について、第１実施例とは異なる点を中心に説明する。第２実施例では、半導体装置１０の製造方法の一部の工程が第１実施例とは異なる。第２実施例では、保護膜１６の内周端面３０の一部を切削することにより、複数個の凹部３２を形成する点で、第１実施例とは異なる。
【００２５】
第２実施例の半導体装置１０の製造方法を詳しく説明する。まず、ＩＧＢＴが作り込まれており、かつ、表面に表面電極１４が形成されている半導体基板１２を用意する。
【００２６】
次いで、半導体基板１２の表面全面と、表面電極１４の表面全面とに、絶縁性樹脂を塗布し、半導体基板１２の表面全面と表面電極１４の表面全面とに保護膜１６を形成する。なお、本実施例では、保護膜１６の形成のために用いられる絶縁性樹脂として、ポリイミドを用いることができる。その後、保護膜１６の一部をウェットエッチングによって除去し、表面電極１４の表面を露出させるための開口部３４を形成する（図４参照）。ウェットエッチングの方法は、第１実施例と同様である。ウェットエッチングの結果、保護膜１６の内周端面３０がテーパー状に形成される。
【００２７】
次いで、図４に示すように、保護膜１６の内周端面３０を切削し、内周端面３０に複数個の凹部３２を形成する。本実施例では、保護膜１６の内周端面３０は、例えば、図４の拡大部分に示すような切削刃３６を有する切削機構３８（例えばリュータ）によって切削することができる。即ち、図４の例では、切削刃３６を、切削機構３８の回転軸３７周り（図４の拡大部分の矢印方向）に回転させ、その切削刃３６によって保護膜１６の内周端面３０を部分的に削り取ることにより、凹部３２を形成する。形成される凹部３２の形状は、切削刃３６の形状に応じて変化する。図４の例では、切削刃３６が、略球状の先端形状を備えるため、形成される凹部３２は、その断面形状が、開口部の径が内部の径より小さい形状となる。凹部３２は、断面の直径が例えば直径数十ｎｍ〜数百ｎｍ程度に形成される。
【００２８】
次いで、図５に示すように、開口部３４によって露出した表面電極１４の表面に、無電解めっき法によってＮｉをめっきし、第１の金属膜１８を形成する。第１の金属膜１８の形成方法は、第１実施例と同様である。この際、図５に示すように、保護膜１６の内周端面３０の凹部３２内にＮｉのめっき液が入り込み、第１の金属膜１８の一部が、凹部３２内に入り込んで形成される。その結果、第１の金属膜１８と保護膜１６の内周端面３０とが強く結合され、第１の金属膜１８と保護膜１６との間に隙間が形成されることを抑制することができる。
【００２９】
その後、第１実施例と同様に、第１の金属膜１８の表面に、無電解めっき法によってＡｕをめっきし、第２の金属膜２０を形成する。以上の各処理により、図１に示す半導体装置１０が完成する。
【００３０】
以上、第２実施例について詳しく説明した。上記の通り、第２実施例の製造方法においても、保護膜１６の内周端面３０に複数個の凹部３２を形成し、その後、第１の金属膜１８を形成する。第１の金属膜１８は、その一部が、凹部３２の間に入り込むように形成される。そのため、第２実施例の製造方法による場合も、上記の第１実施例の場合と同様の効果を発揮することができる。
【００３１】
（第３実施例）
第３実施例について、上記の各実施例とは異なる点を中心に説明する。第３実施例も、半導体装置１０の製造方法の一部の工程が上記の各実施例とは異なる。第３実施例では、保護膜１６の内周端面３０に、保護膜１６と同じ素材の粒状物６０を複数付着させることにより、その粒状物６０の周囲に複数個の凹部３２を形成する点で、上記の各実施例とは異なる。
【００３２】
第３実施例の半導体装置１０の製造方法を詳しく説明する。まず、ＩＧＢＴが作り込まれており、かつ、表面に表面電極１４が形成されている半導体基板１２を用意する。次いで、半導体基板１２の表面全面と、表面電極１４の表面全面とに、絶縁性樹脂を塗布し、半導体基板１２の表面全面と表面電極１４の表面全面とに保護膜１６を形成する。なお、本実施例では、保護膜１６の形成のために用いられる絶縁性樹脂として、ポリイミドを用いることができる。その後、保護膜１６の一部をウェットエッチングによって除去し、表面電極１４の表面を露出させるための開口部３４を形成する（図６参照）。ウェットエッチングの方法は、上記の各実施例と同様である。ウェットエッチングの結果、保護膜１６の内周端面３０がテーパー状に形成される。
【００３３】
次いで、図６に示すように、保護膜１６の内周端面３０に、保護膜１６と同じポリイミド製の粒状物６０を付着させる。粒状物６０は、例えば、吹きつけ等により、保護膜１６の内周端面３０に付着される。粒状物６０を付着させた後、粒状物６０をベーク（加熱）して、付着させた粒状物６０を内周端面３０に固定させる。この結果、内周端面３０に付着した粒状物６０の周囲に、複数個の凹部３２が形成される。凹部３２（粒状物６０同士の間隔）は、例えば、数十ｎｍ〜数百ｎｍ程度に形成される。
【００３４】
次いで、図７に示すように、上記の各実施例と同様に、開口部３４によって露出した表面電極１４の表面に、無電解めっき法によってＮｉをめっきし、第１の金属膜１８を形成する。この際、図７に示すように、保護膜１６の内周端面３０の凹部３２内にＮｉのめっき液が入り込み、第１の金属膜１８の一部が凹部３２内に入り込んで形成される。その結果、第１の金属膜１８と保護膜１６の内周端面３０とが強く結合され、第１の金属膜１８と保護膜１６との間に隙間が形成されることを抑制することができる。
【００３５】
その後、第１実施例と同様に、第１の金属膜１８の表面に、無電解めっき法によってＡｕをめっきし、第２の金属膜２０を形成する。以上の各処理により、図１に示す半導体装置１０が完成する。
【００３６】
以上、第３実施例について詳しく説明した。第３実施例の製造方法による場合も、上記の第１実施例の場合と同様の効果を発揮することができる。
【００３７】
（第４実施例）
第４実施例について、上記の各実施例とは異なる点を中心に説明する。第４実施例も、半導体装置１０の製造方法の一部の工程が上記の各実施例とは異なる。第４実施例では、上記の第１の樹脂の層と上記の第２の樹脂の層とを交互に備える保護膜１６を形成し、その後、エッチング液を用いたウェットエッチングにより、第２の樹脂の層を第１の樹脂の層よりも多く溶解させ、複数個の凹部３２を形成する点で、上記の各実施例とは異なる。
【００３８】
第４実施例の半導体装置１０の製造方法を詳しく説明する。まず、ＩＧＢＴが作り込まれており、かつ、表面に表面電極１４が形成されている半導体基板１２を用意する。次いで、半導体基板１２の表面全面と、表面電極１４の表面全面とに、第１の樹脂と、第２の樹脂とを交互に塗布する。第１の樹脂及び第２の樹脂は、ロールコーターを用いて塗布することができる。なお、第１の樹脂と第２の樹脂とを交互に塗布する間、半導体基板１２を加熱しておくことが好ましい。半導体基板１２を加熱することにより、塗布される第１の樹脂と第２の樹脂とが塗布後速やかに固化する。第１の樹脂と第２の樹脂とを交互に塗布することで、半導体基板１２の表面全面と表面電極１４の表面全面とに、第１の樹脂の層７０と第２の樹脂の層８０とを交互に備える保護膜１６が形成される。なお、ここで用いられる第１の樹脂及び第２の樹脂は、いずれも、上記の第１実施例で用いられるものと同様である。即ち、第２の樹脂は、第１の樹脂（例えばポリイミド）と比べて、保護膜１６をエッチングするエッチング液に対する溶解度（エッチングレート）が高い樹脂（例えば含フッ素ポリイミド）である。
【００３９】
その後、保護膜１６の一部をウェットエッチングによって除去し、表面電極１４の表面を露出させるための開口部３４を形成する（図８参照）。ウェットエッチングの方法は、上記の各実施例と同様である。上述の通り、第２の樹脂の溶解度は、第１の樹脂よりも高い。そのため、ウェットエッチングを行うと、第２の樹脂の層８０が、第１の樹脂の層７０よりも多く溶解する。その結果、図８に示すように、第２の樹脂の層８０の内周端面の位置と、第１の樹脂の層７０の内周端面の位置との間に差が生じる。即ち、保護膜１６の内周端面３０に複数個の凹部３２が形成される。凹部３２（第１の樹脂の層７０同士の間隔）は、例えば、数十ｎｍ〜数百ｎｍ程度に形成される。
【００４０】
次いで、図９に示すように、上記の各実施例と同様に、開口部３４によって露出した表面電極１４の表面に、無電解めっき法によってＮｉをめっきし、第１の金属膜１８を形成する。この際、図９に示すように、保護膜１６の内周端面３０の凹部３２内にＮｉのめっき液が入り込み、第１の金属膜１８の一部が凹部３２内に入り込んで形成される。その結果、第１の金属膜１８と保護膜１６の内周端面３０とが強く結合され、第１の金属膜１８と保護膜１６との間に隙間が形成されることを抑制することができる。
【００４１】
その後、第１実施例と同様に、第１の金属膜１８の表面に、無電解めっき法によってＡｕをめっきし、第２の金属膜２０を形成する。以上の各処理により、図１に示す半導体装置１０が完成する。
【００４２】
以上、第４実施例について詳しく説明した。第４実施例の製造方法による場合も、上記の第１実施例の場合と同様の効果を発揮することができる。
【００４３】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、以下の変形例を採用してもよい。
【００４４】
（変形例１）半導体基板１２には、ＩＧＢＴに限らず、ＭＯＳＦＥＴやダイオード等の他のパワー半導体素子が作り込まれていてもよい。また、半導体基板１２は、Ｓｉ材料製のものに限られず、ＳｉＣ材料製のものやＧａＮ材料製のものであってもよい。
【００４５】
（変形例２）表面電極１４と、第１の金属膜１８と、第２の金属膜２０は、それぞれ、上記の各素材に代えて、他の金属材料によって形成されていてもよい。例えば、表面電極１４をＡｌＳｉ合金やＡｌＣｕ合金で形成してもよい。また、例えば、第１の金属膜１８をＮｉＢやＮｉＰで形成してもよい。また、例えば、第２の金属膜２０をＡｇで形成してもよい。
【００４６】
（変形例３）上記の第２実施例では、切削刃３６を有する切削機構３８を用いて、保護膜１６の内周端面３０を切削して、凹部３２を形成しているが、第２実施例における凹部３２の形成方法は上記の方法に限られず、例えば、サンドブラスト法等、他の任意の機械加工方法によって形成してもよい。
【００４７】
（変形例４）上記の各実施例では、保護膜１６の内周端面３０には、複数個の凹部３２が形成されているが、凹部３２は一個のみ形成されていてもよい。
【００４８】
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００４９】
１０：半導体装置
１２：半導体基板
１４：表面電極
１６：保護膜
１８：第１の金属膜
２０：第２の金属膜
３０：内周端面
３２：凹部
３４：開口部
３６：切削刃
３８：切削機構
４０：第１の樹脂
５０：第２の樹脂の粒状物
６０：粒状物
７０：第１の樹脂の層
８０：第２の樹脂の層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置を製造する方法であって、
半導体基板の表面の一部に形成されている電極の外周縁部の表面を被覆する保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記保護膜の内周端面に一個又は複数個の凹部を形成する凹部形成工程と、
前記電極のうち前記保護膜で被覆されていない部分の表面に第１の金属膜を形成する第１の金属膜形成工程と、
前記第１の金属膜の表面に、前記第１の金属膜と異なる金属で第２の金属膜を形成する第２の金属膜形成工程と、を備えており、
前記第１の金属膜形成工程では、前記第１の金属膜の一部が前記凹部内に入り込んで形成される、
半導体装置の製造方法。
【請求項２】
半導体装置であって、
半導体基板と、
前記半導体基板の表面の一部に形成される電極と、
前記電極の外周縁部の表面を被覆する保護膜と、
前記電極のうち前記保護膜で被覆されていない部分の表面に形成される第１の金属膜と、
前記第１の金属膜の表面に形成される第２の金属膜と、を備え、
前記第２の金属膜は、前記第１の金属膜と異なる金属で形成されており、
前記保護膜の内周端面には、一個又は複数個の凹部が形成されており、
前記第１の金属膜は、その一部が前記凹部内に入り込んでいる、
半導体装置。
【請求項１】
半導体装置を製造する方法であって、
半導体基板の表面の一部に形成されている電極の外周縁部の表面を被覆する保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記保護膜の内周端面に一個又は複数個の凹部を形成する凹部形成工程と、
前記電極のうち前記保護膜で被覆されていない部分の表面に第１の金属膜を形成する第１の金属膜形成工程と、
前記第１の金属膜の表面に、前記第１の金属膜と異なる金属で第２の金属膜を形成する第２の金属膜形成工程と、を備えており、
前記第１の金属膜形成工程では、前記第１の金属膜の一部が前記凹部内に入り込んで形成される、
半導体装置の製造方法。
【請求項２】
半導体装置であって、
半導体基板と、
前記半導体基板の表面の一部に形成される電極と、
前記電極の外周縁部の表面を被覆する保護膜と、
前記電極のうち前記保護膜で被覆されていない部分の表面に形成される第１の金属膜と、
前記第１の金属膜の表面に形成される第２の金属膜と、を備え、
前記第２の金属膜は、前記第１の金属膜と異なる金属で形成されており、
前記保護膜の内周端面には、一個又は複数個の凹部が形成されており、
前記第１の金属膜は、その一部が前記凹部内に入り込んでいる、
半導体装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−１０２０１３（Ｐ２０１３−１０２０１３Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４４１８５（Ｐ２０１１−２４４１８５）
【出願日】平成２３年１１月８日（２０１１．１１．８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月８日（２０１１．１１．８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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