JP2004022669A

JP2004022669A - 半導体装置及びその製造方法

Info

Publication number: JP2004022669A
Application number: JP2002173094A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Yamada; 山田　伸一
Original assignee: Renesas Technology Corp
Current assignee: Renesas Technology Corp
Priority date: 2002-06-13
Filing date: 2002-06-13
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】薄型でかつ小型の半導体装置の提供。
【解決手段】シリコンウエハを用意し、ウエハの主面にダイオードを形成し、ダイオードを囲むように溝を形成してこの溝底に内部電極を形成し、ウエハ主面側を絶縁層で被い、絶縁層上に内部配線を形成して内部電極とダイオードの一方の電極引出し部を接続し、ウエハの主面側に支持部材にもなる絶縁層を形成し、ウエハの裏面を一定の厚さ除去して内部電極を露出させかつダイオードを有する半導体層を形成し、裏面に選択的に絶縁層を形成した後半導体層に接続する金属被膜及び内部電極における接続する金属被膜を形成して外部電極端子とし、積層状態の絶縁層を縦横に切断して複数のダイオードを製造する。長さ０．４５ｍｍ、幅０．３ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのダイオードを製造することができる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は樹脂封止型の半導体装置及びその製造方法に係わり、特に表面実装構造の薄型半導体装置の製造技術に適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器は、機能面から高密度実装化が、実装面から軽量化，小型化，薄型化が要請されている。このため、電子機器に組み込まれる電子部品の多くは、表面実装が可能な構造に移行してきている。また、電子部品の製造コスト低減のために、パッケージ形態は材料が安くかつ生産性が良好な樹脂封止（レジンパッケージ）が多用されている。
【０００３】
特に、携帯用電話機等の移動端末に組み込む能動素子や受動素子からなるディスクリート部品はさらに小型・薄型化が要請されている。受動素子であるコンデンサや抵抗等を組み込んだチップコンデンサ，チップ抵抗等のチップ部品においては、幅０．３ｍｍ、長さ０．６ｍｍ、高さ０．２ｍｍと超小型のものも市販されている。
【０００４】
能動素子であるダイオードやトランジスタを組み込んだディスクリート半導体装置においても小型・薄型化が要請されている。ディスクリート半導体装置として、例えば特開平７−１４７３５９号に示すように、表面実装構造からなる樹脂封止型半導体装置が開示されている。この文献には、樹脂（封止体）内にトランジスタチップやダイオードチップを封止する半導体装置について記載され、図には、樹脂（封止体）の両側からガルウィング状のリード（外部電極端子）を突出する構造、封止体の下面両側からフラットなリードを突出する構造が記載されている。
【０００５】
また、特開２００１−２２３３２０号公報には、支持基板としてガラスエポキシ基板，セラミック基板，金属基板（リードフレーム）を使用する半導体装置では、支持基板が半導体装置に組み込まれることから薄型化できないため、薄型化するために、導電箔を用い、かつこの導電箔の一面に分離溝を形成してダイパッド，ボンディングパッド及び配線を有する導電路を形成し、その後ダイパッド上に複数の回路素子を固着し、回路素子の電極と配線をワイヤで接続し、前記回路素子及び配線並びにワイヤ等を被うように導電箔の一面にトランスファモールドで絶縁性樹脂を形成し、導電箔の裏面を所定厚さ除去して各導電路を独立させ、導電路の裏面処理（メッキ処理）し、絶縁性樹脂を切断して回路装置を製造する技術が開示されている。
【０００６】
また、特開平１０−５０７４８号公報には、支持台（ステンレス材等の金属板）の片面に選択的にメッキ層（ニッケル，銅等による厚さ１０〜２００μｍ程度の層）を形成して電子回路素子搭載部と配線部を形成し、電子回路素子実装を行い、ついで支持台から電子回路素子搭載部と配線部を剥離して電子部品装置を得るか、または、電子回路素子封止（ポッティングによる樹脂封止：樹脂封止の代わりに絶縁性の樹脂フィルムを全体的または部分的に被せる）を行った後樹脂で強固に一体化された電子回路素子搭載部と配線部の支持台からの剥離を行って電子部品装置を得る技術等が開示されている。
【０００７】
また、特開２０００−２２３６９３号公報には、半導体ウエハを用いてバイポーラトランジスタを製造する技術が開示されている。この文献には、高濃度層上に低濃度層をもつ半導体ウエハを用意した後、低濃度層にベース，エミッタを形成してバイポーラトランジスタを形成する。つぎに、ベースを囲む位置に高濃度層に達するトレンチ溝を形成し、このトレンチ溝を利用して表面に到達する導出電極を形成する。半導体ウエハ表面側を樹脂層で被服し、樹脂層表面にベース，エミッタ，コレクタ用の電極を露出させる。最後に樹脂層と共に半導体ウエハをダイシングして個々の半導体装置を得る。
【０００８】
しかし、この構造では、半導体ウエハを構成していた半導体基板はそのまま残るため、製造された半導体装置は厚くなる。
【０００９】
また、特開平１１−２１４４３４公報には、半導体素子の製造方法が開示されている。この文献による半導体素子は、基板に形成された内部電極を備えた半導体装置を有する半導体素子である。内部電極上に導電性物体が形成されており、かつ半導体素子は導電性物体の少なくとも一部を除いて基板の側面を含めて樹脂により完全に覆われており、導電性物体の樹脂に覆われずに露出している部分が外部電極となっている。
【００１０】
この半導体素子の製造方法では、半導体基板（シリコン基板）の表面に形成した内部電極上に金ボールを重ね、さらに金ボール上に外部接続用ハンダを重ねた構造になっている。従って、内部電極上に金ボール，外部接続用ハンダを順次重ねる結果、半導体素子は厚くなってしまう。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
表面実装型の樹脂封止型半導体装置の一つとして、２端子のダイオードが知られている。図２３及び図２４は従来のダイオードを示す。
【００１２】
図２３の半導体装置９０は、絶縁性樹脂からなる封止体９１の両側中央中段からリード９２をガルウィング型に突出させる構造であり、表裏面にそれぞれ電極を有する半導体素子（半導体チップ）９３を裏面電極を介して前記一方のリード９２の内端下面に固定し、半導体チップ９３の表面電極と他方のリード９２を導電性のワイヤ９４で接続した構造になっている。この構造では、封止体９１の大きさは縦１．７ｍｍ，横１．３ｍｍ，高さ０．９ｍｍである。半導体チップ９３は、例えば、ｎ導電型のシリコン基板の表層部分（主面）にｐ導電型の半導体領域を形成し、シリコン基板の裏面に電極（カソード電極）を設け、主面に前記ｐ導電型の半導体領域に接続する電極（アノード電極）を設けた構造になっている。
【００１３】
図２４の半導体装置９０は、絶縁性樹脂からなる封止体９１の両側の底面寄り中央から真っ直ぐにフラットなリード９２を突出させる構造である。一対のリード９２は封止体９１内で一段階段状に折れ曲がっている。そして、図２３の場合と同様に表裏面にそれぞれ電極を有する半導体素子（半導体チップ）９３を裏面電極を介して前記一方のリード９２の内端上面に固定し、半導体チップ９３の表面電極と他方のリード９２を導電性のワイヤ９４で接続した構造になっている。この構造では、封止体９１の大きさは縦１．２ｍｍ，横０．８ｍｍ，高さ０．６ｍｍと、図２３の半導体装置よりは小型・薄型になる。
【００１４】
本出願人においても、より小型・薄型のダイオード（半導体装置）の開発を進めている。従来のこの種の構造でダイオードを製造する場合、以下のような課題があることが分かった。
【００１５】
（１）半導体装置は、金属製のリードフレームを使用して製造される。リードフレームは厚さ０．１ｍｍ程度、半導体チップの厚さは０．１５ｍｍ程度であり、ワイヤもループを描いてボンディングされるため所定の高さになる。さらに、リードの内端部分及び半導体チップ並びにワイヤを覆う封止体の形成が必要になることから、封止体の高さを０．５ｍｍ以下にすることが難しい。
【００１６】
（２）樹脂封止型半導体装置の製造では、高精度の切断・折り曲げ加工を行ったリードフレームを使用していることから加工費用が増大し、材料の無駄が多いトランスファモールドで封止体を形成するため、半導体装置の製造コストが高くなる嫌いがある。
【００１７】
（３）リードフレームを用い、トランスファモールディングで封止体を形成する半導体装置の製造では、トランスファモールディング時に発生するレジンの洩れ部分（レジンバリ）の除去作業が必要となるとともに、リードの折り曲げ加工や切断などの作業工程で、個々のパッケージ毎に微細かつ高精度の金型を必要とし、金型を含む設備費用の増大を招き、半導体装置の製造コスト低下を妨げている。
【００１８】
これらの各課題は、ダイオード製造に限るものでなく、トランジスタやＩＣ（集積回路装置）を構成する半導体チップを組み込む、前記構造の樹脂封止型半導体装置一般にも言えることである。
【００１９】
一方、前記のように、導電箔や金属板を支持部材として使用し、最終的には支持部材を所定厚さ裏面側から除去したり、あるいは支持部材を剥離することによって回路装置や電子部品装置を製造する方法がある。これによれば、さらなる薄型化が達成できる。
【００２０】
他方、半導体装置の製造にはウエハと呼称される半導体基板が使用され、このウエハを使用するウエハプロセスは確立された生産性の高い技術である。ウエハプロセスを利用した半導体装置の製造方法として、前述のように特開２０００−２２３６９３号公報や特開平１１−２１４４３４公報に記載された技術が知られている。
【００２１】
しかし、前者の技術では、半導体ウエハを構成していた半導体基板はそのまま残るため、製造された半導体装置は厚くなり、後者の技術では、半導体基板の表面の内部電極上に金ボール及び外部接続用ハンダを順次重ねる結果、半導体素子は厚くなってしまい、いずれも更なる薄型化は難しい。
【００２２】
本発明の目的は薄型の半導体装置及びその製造方法を提供することにある。
【００２３】
本発明の他の目的は、薄型でかつ小型の半導体装置及びその製造方法を提供することにある。
【００２４】
本発明の他の目的は、半導体基板を使用するウエハプロセス工程の設備が使用できる半導体装置の製造技術を提供することにある。
【００２５】
本発明の他の目的は、製造コトスの低減が達成できる半導体装置の製造方法を提供することにある。
【００２６】
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであろう。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【００２８】
本発明の半導体装置は、
主面と、この主面の反対側に位置する裏面とを有し、前記裏面に設けられる第１の電極引出し部及び前記主面に設けられる第２の電極引出し部を有するダイオードが形成された半導体層と、
上面と、この上面の反対側に位置する下面を有し、前記半導体層に並列に位置する金属層と、
上面と、この上面の反対側に位置する下面を有し、前記上面と前記下面間に前記半導体層及び前記金属層を封止する絶縁性樹脂からなる樹脂封止体と、
前記第１の電極引出し部に接続され先端が前記樹脂封止体の下面から突出する第１の金属被膜と、
前記金属層の下面に接続され先端が前記樹脂封止体の下面から突出する第２の金属被膜と、
前記樹脂封止体内を延在し前記第２の電極引出し部と前記金属層を接続する内部配線とを有し、ダイオードを構成する。
【００２９】
前記第１の金属被膜の前記樹脂封止体から突出する先端面と、前記第２の金属被膜の前記樹脂封止体から突出する先端面は同一平面上に位置している。また、前記第１の金属被膜の先端面部分と、前記第２の金属被膜の先端面部分はＡｕメッキ膜で形成されている。半導体層の厚さは０．０３ｍｍ以下、半導体層の主面上の絶縁層の厚さは０．０５ｍｍ以下、半導体層の裏面の第１の金属被膜の厚さは０．０２ｍｍ以下であり、全体の厚さは０．１ｍｍ以下である。
【００３０】
このような半導体装置（ダイオード）は、
半導体基板（半導体ウエハ）を準備する工程と、
前記半導体基板に能動素子（ダイオード）を縦横に整列形成するとともに各能動素子のアノード電極用の電極引出し部を半導体基板の主面に形成する工程と、
前記各能動素子を囲むように厚膜レジスト形成用溝を形成する工程と、
前記厚膜レジスト形成用溝に絶縁性の厚膜レジストを埋め込み硬化させる工程と、
前記厚膜レジストを選択的に除去するとともに除去部分に導体を埋め込んで内部電極を形成する工程と、
前記厚膜レジストを除去する工程と、
前記半導体基板の主面に絶縁層を選択的に形成して前記半導体基板の主面の前記電極引出し部及び前記内部電極に至るコンタクト孔を形成する工程と、
前記絶縁層上に選択的に内部配線を形成して前記電極引出し部と前記内部電極を電気的に接続する工程と、
前記半導体基板の主面側に支持部材になる絶縁性樹脂からなる絶縁層を形成して絶縁層内に前記能動素子が形成された半導体基板部分及び前記内部電極を封止する工程と、
前記半導体基板の裏面側を一定の厚さ除去し、前記各能動素子を含む半導体部分を独立させて露出面を電極引出し部とする半導体層及び裏面が露出する内部電極を形成する工程と、
前記絶縁層の下面側に選択的に絶縁層を形成して前記半導体層の裏面の電極引出し部及び前記内部電極の裏面に至るコンタクト孔を形成する工程と、
前記金属層及び前記内部電極に至る前記コンタクト孔部分に金属被膜を形成する工程と、
前記各能動素子と前記能動素子に電気的に接続される内部電極を含む製品形成部毎に切断分離して、複数の積層された絶縁層で構成される樹脂封止体の裏面に金属被膜を突出させる構造の半導体装置を複数製造する工程とによって製造される。
【００３１】
前記金属被膜の形成時、前記金属被膜の先端面を周囲の前記絶縁層よりも突出させる。また、前記金属被膜の形成時、前記金属被膜の表面部分をメッキによってＡｕメッキ膜を形成する。前記半導体層及び前記金属層の厚さを０．０３ｍｍ以下、前記半導体層の主面上の絶縁層の厚さを０．０５ｍｍ以下、前記金属被膜の厚さを０．０２ｍｍ以下に形成して、全体の厚さを０．１ｍｍ以下に形成する。
【００３２】
前記の手段によれば、（ａ）確立されたウエハプロセス技術の各設備を使用して組み立てを行い、半導体基板（半導体ウエハ）に能動素子を縦横に整列形成するとともに各能動素子の電極引出し部を半導体基板の主面に形成し、この半導体部分と並列に配置される金属層をウエハ主面に設けた溝を利用して形成し、前記金属層と前記半導体部分を絶縁層で被った後、この絶縁層上に選択的に形成した内部配線で第２の電極引出し部と金属層を電気的に接続し、前記絶縁層上に支持部材になる絶縁性樹脂からなる絶縁層を形成し、半導体基板を裏面から所定の厚さ除去して半導体部分を独立させて裏面が第１の電極引出し部となる半導体層と裏面が露出した金属層を形成し、第１の電極引出し部及び露出した前記金属層を絶縁層で選択的に被うとともに第１の電極引出し部に接続される第１の金属被膜及び前記金属層に接続される第２の金属被膜を形成し、ついで複数の絶縁層部分を縦横に切断して樹脂封止体の裏面に第１及び第２の金属被膜を外部電極端子として突出させるダイオードを複数する製造することから、薄く、かつ小型のダイオードを安価に製造することができる。
【００３３】
例えば、半導体装置（ダイオード）は、半導体層及び金属層の厚さが０．０３ｍｍ以下、半導体層の主面上の絶縁層の厚さが０．０５ｍｍ以下、第１の金属被膜及び第２の金属被膜の厚さが０．０２ｍｍ以下であることから、全体の厚さは０．１ｍｍ以下と薄型になる。また、半導体層と金属層を近接して形成でき、かつ半導体装置の製造においては絶縁層を切断して半導体装置を形成することから、平面方向の寸法も小さくでき、例えば、幅０．３ｍｍ、長さ０．４５ｍｍと小型化も可能になる。
【００３４】
（ｂ）第１及び第２の金属被膜は樹脂封止体から突出してスタンドオフ構造になっていることから、実装時に異物の介在による実装不良が起き難くなる。
【００３５】
（ｃ）第１及び第２の金属被膜は樹脂封止体の外周縁よりも内側に位置していることから、実装状態で隣接する電子部品とのショート不良が起き難くなる。
【００３６】
（ｄ）半導体装置（トランジスタ）は、第１及び第２の金属被膜の先端面部分がＡｕメッキ膜で形成されていることから、半導体装置の実装時の半田等の接合材の濡れ性もよく、良好な実装が可能になる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００３８】
（実施形態１）
図１乃至図１５は本発明の一実施形態である半導体装置の製造方法に係わる図であり、図１乃至図１４はダイオードに係わる図である。図１乃至図５はダイオードの構造に係わる図、図６乃至図１４はダイオードの製造方法に係わる図、図１５はダイオードの実装状態を示す模式的断面図である。
【００３９】
本実施形態１では、半導体装置としてダイオードの製造技術に本発明を適用した例について説明する。半導体装置１Ａ（ダイオード１Ａ）は、図２乃至図４に示すように、外観的には、長方形の薄い樹脂封止体１０の裏面に二つの外部電極端子１１を有している。樹脂封止体１０は絶縁体で形成されている。外部電極端子１１の一方はアノード電極端子となり、他方はカソード電極端子となっている。ダイオード１Ａは、例えば幅０．３ｍｍ、長さ０．６ｍｍ、厚さ（高さ）０．１ｍｍとなっている。
【００４０】
図１に示すように、樹脂封止体１０内において、厚さ０．０３ｍｍの半導体層２と、これも厚さ０．０３ｍｍ程度となる金属層（内部電極）３が並列に配置されている。
【００４１】
半導体層２は、主面２ａと、この主面２ａの反対側に位置する裏面２ｂと、主面２ａと裏面２ｂの間に位置する側面２ｃを有している。半導体層２は、図１及び図５に示すように第１導電型（例えばｎ型）からなる第１の半導体２ｓと、この第１の半導体２ｓの表層部分を形成されるｎ型のエピタキシャル層２ｔとを有している。そして、この半導体層２に能動素子としてのダイオードが形成されている。
【００４２】
即ち、前記エピタキシャル層２ｔの表層部分に部分的に第２導電型（例えばｐ型）からなる第２の半導体２ｕが形成されてｐｎ接合が形成され、ダイオードが形成される。この能動素子の形成に伴い、半導体層２の主面２ａ及び裏面２ｂにはそれぞれ電極引出し部が形成される。
【００４３】
実際には、絶縁層から露出する半導体の表面部分が電極引出し部となるわけであるが、半導体層２の裏面２ｂを構成する第１の半導体２ｓの表面が第１の電極引出し部２ｆになりえる部分であり、主面２ａの第２の半導体２ｕの表面が第２の電極引出し部２ｇになり得る部分である。
【００４４】
金属層（内部電極）３は、図１に示すように、上面３ａと、この上面３ａの反対側に位置する裏面３ｂと、上面３ａと裏面３ｂの間に位置する側面３ｃを有している。内部電極３は、例えばＮｉで形成されている。
【００４５】
半導体層２及び金属層（内部電極）３はその周囲及び上面側（主面側）が絶縁性樹脂（例えば、ポリイミド樹脂、絶縁性のエポキシ樹脂等でもよい）からなる絶縁層４で被われている（図１及び図５参照）。絶縁層４の上面には選択的に内部配線５が設けられている。この内部配線５の一部は絶縁層４を貫通して半導体層２の第２の半導体２ｕに接続され、内部配線５の他の一部は絶縁層４を貫通して金属層（内部電極）３の上面３ａに接続されている。即ち、第２の半導体２ｕ及び内部電極３上の絶縁層４には貫通孔からなるコンタクト孔４ａが設けられている。このコンタクト孔４ａの底に露出する第２の半導体２ｕ部分が第２の電極引出し部２ｇになる。内部配線５は、例えばアルミニウム層で形成されている。
【００４６】
また、絶縁層４及び内部配線５上には、０．０５ｍｍと比較的厚い絶縁性樹脂からなる絶縁層（表面保護膜）６が設けられている。この絶縁層６は、絶縁性のポリイミド樹脂で形成されているが、絶縁性のエポキシ樹脂等でもよい。絶縁層６は、例えばスピンナー塗布法とその後の硬化処理によって形成されている。
【００４７】
一方、絶縁層４の裏面（図１では下面）には、半導体層２，金属層（内部電極）３及び絶縁層４を被う絶縁層７が形成されている。実施形態１では絶縁層７は半導体層２と絶縁層４の裏面を被う構造になっている。前記絶縁層７もポリイミド樹脂で形成されているが、絶縁性のエポキシ樹脂等でもよい。絶縁層７にはコンタクト孔７ａが二箇所に設けられている。一方のコンタクト孔７ａは半導体層２の一部の領域に対応して形成され、他方のコンタクト孔７ａは内部電極３に対応して形成されている。このコンタクト孔によって外部電極端子の位置及び大きさが決定される。従って、面積の有効利用の観点から、他方のコンタクト孔７ａは金属層（内部電極）３に一致するように形成され、一対の外部電極端子が同じ大きさにすることから、一方のコンタクト孔７ａは半導体層２の一部に形成されることになる。
【００４８】
これらコンタクト孔７ａ内にはメッキによって金属被膜が形成されている。半導体層２の裏面２ｂに設けられる金属被膜を第１の金属被膜８ａとし、内部電極３の裏面３ｂに設けられる金属被膜を第２の金属被膜８ｂとする。従って、コンタクト孔７ａの底に露出する半導体層２の裏面２ｂが第１の電極引出し部２ｆになる。
【００４９】
第１の金属被膜８ａ及び第２の金属被膜８ｂは同一工程で形成されることから、その構造断面及び材質も同じである。これらの金属被膜は半導体層２や内部電極３に接続するように形成されるＮｉ層と、このＮｉ層の表面に形成されるＡｕメッキ膜とからなっている。Ａｕメッキ膜はＮｉ層の酸化防止や保護の役割を果たす。Ａｕメッキ膜は数μｍの厚さであり、強度的にはＮｉ層が負う。第１の金属被膜８ａ及び第２の金属被膜８ｂは外部電極端子１１を構成する。従って、第１の金属被膜８ａの先端面と、第２の金属被膜８ｂの先端面は同一平面上に位置している。また、第１の金属被膜８ａ及び第２の金属被膜８ｂの先端面は周囲の絶縁層７の表面よりも１０μｍ程度突出して、いわゆるスタンドオフ構造になっている。また、樹脂封止体１０は絶縁層６，絶縁層４及び絶縁層７で構成されている。
【００５０】
ここで、各部の寸法の一例を挙げると、半導体層２及び内部電極３の厚さは０．０３ｍｍ以下、半導体層２の主面上の絶縁層６の厚さは０．０５ｍｍ以下、第１の金属被膜８ａ及び第２の金属被膜８ｂの厚さは０．０２ｍｍ以下であり、全体の厚さは０．１ｍｍ以下である。これにより、ダイオード１Ａの薄型化が達成されることになる。
【００５１】
つぎに、図６乃至図１４を参照しながら本実施形態１の半導体装置（ダイオード）１Ａの製造方法について説明する。ダイオード１Ａは、図６に示すように、作業開始後、シリコンウエハ（半導体基板）準備〔Ｓ１０１〕、ダイオード形成〔Ｓ１０２〕、厚膜レジスト形成用溝形成〔Ｓ１０３〕、厚膜レジスト形成〔Ｓ１０４〕、内部電極（金属層）形成〔Ｓ１０５〕、厚膜レジスト除去〔Ｓ１０６〕、絶縁層・コンタクト孔形成〔Ｓ１０７〕、内部配線形成〔Ｓ１０８〕、表面保護膜〔絶縁層〕形成〔Ｓ１０９〕、内部電極露出〔Ｓ１１０〕、外部電極端子形成〔Ｓ１１１〕、切断分離（個片化）〔Ｓ１１２〕の各工程を経て製造されて作業を終了する。
【００５２】
このようなフローチャートで示される作業工程に沿ってダイオード１Ａの製造について説明する。図７（ａ）〜（ｆ）はシリコンウエハを用意する工程から、内部電極形成用の窪みを形成する工程までを示す模式的工程断面図であり、図１１（ａ）〜（ｆ）は内部電極を形成する工程から、内部配線を形成するための導体層を形成する工程までを示す模式的工程断面図であり、図１３（ａ）〜（ｆ）は内部配線を形成するためのレジストを塗布する工程から、内部電極を露出させる工程までを示す模式的工程断面図であり、図１４（ａ）〜（ｅ）は内部電極の露出面に外部電極を形成するためのレジストを塗布する工程から、切断分離によって半導体装置を得る工程までを示す模式的工程断面図である。
【００５３】
図７（ａ）に示すように、最初に面積が広い半導体基板１５を用意する。この半導体基板１５はシリコン基板（シリコンウエハ）１５であり、例えば、厚さが６００μｍ、直径１５０ｍｍのシリコン単結晶基板である。主面及び裏面は鏡面仕上げになっている。図８がシリコンウエハ１５を示す模式的平面図である。シリコンウエハ１５はその一縁が直線的に形成される基準線１５ａを有している。シリコンウエハ１５は、図８に示すように、その主面に能動素子が形成され、既に説明したダイオード１Ａが形成される基板となる。図８において示す長方形部分が製品形成部１５ｂであり、ダイオード１Ａが形成される部分である。
【００５４】
製品形成部１５ｂは、基準線１５ａに沿ってＸＹ方向に整列配置されている。製品形成部１５ｂと製品形成部１５ｂとの間のライン（領域）が切断ライン、即ちダイシングライン１５ｃである。最終的には、シリコンウエハ１５を切断することはないが、このダイシングライン１５ｃに対応する絶縁層を切断（個片化）してダイオード１Ａを製造することになる。
【００５５】
シリコンウエハ１５は、図７（ａ）に示すように、第１の半導体２ｓと、この第１の半導体２ｓ上のエピタキシャル層２ｔとからなっている。第１の半導体２ｓは、第１導電型（例えばｎ型）の基板であり、エピタキシャル層２ｔは低い不純物濃度のｎ型層である。
【００５６】
つぎに、図７（ｂ）に示すように、製品形成部１５ｂに能動素子としてのダイオードを形成する。即ち、各製品形成部１５ｂのエピタキシャル層２ｔの表層部分に選択的に所定の不純物を注入して第２の半導体２ｕを形成し、両者の界面にｐｎ接合を形成させてダイオード構成とする〔Ｓ１０２〕。この結果、第２の半導体２ｕの表面は第２の電極引出し部２ｇとして使用可能になる。
【００５７】
つぎに、図７（ｃ）に示すように、常用のホトリソグラフィ技術とエッチング技術によって前記能動素子、即ちダイオード部分を囲むように厚膜レジスト形成用溝１６を形成する〔Ｓ１０３〕。この厚膜レジスト形成用溝１６の形成により、厚膜レジスト形成用溝１６の溝底面よりも上方に一段高くなる能動素子部分１７が形成される。図９はウエハ主面に形成した能動素子部分１７と厚膜レジスト形成用溝１６とを示す製品形成部１５ｂの模式的平面図である。厚膜レジスト形成用溝１６は約１０〜４０μｍの深さであり、エピタキシャル層１５ｄの下層の高不純物濃度層にまで形成される。
【００５８】
つぎに、金属層（内部電極）３をメッキで形成するためにアンダーバンプメタル層１８を厚膜レジスト形成用溝１６の溝底面上に形成する。アンダーバンプメタル層１８は、例えばＴｉ−Ｎｉ層である。アンダーバンプメタル層１８は能動素子部分１７の上面、即ちエピタキシャル層２ｔ及び第２の半導体２ｕ上にも形成される。この部分のアンダーバンプメタル層１８は後に除去される。
【００５９】
つぎに、図７（ｅ）に示すように、絶縁性の厚膜レジスト１９をシリコンウエハ１５の主面全域に形成するとともに、完全に厚膜レジスト形成用溝１６を埋め込むようにする〔Ｓ１０４〕。この厚膜レジスト１９の塗布はスピンナー塗布装置によって行う。
【００６０】
つぎに、内部電極（金属層）３を形成する部分の厚膜レジスト１９を除去して内部電極形成用孔２０を、図７（ｆ）及び図１０に示すように形成する。
【００６１】
つぎに、図１１（ａ）に示すように、電解メッキ法によって、アンダーバンプメタル層１８上にメッキ膜を形成して内部電極形成用孔２０内に金属層（内部電極）３を形成する〔Ｓ１０５〕。金属層（内部電極）３の上面３ａの高さは、エピタキシャル層２ｔ，第２の半導体２ｕの表面の高さと同じ程度にする。内部電極３は下層になるＴｉ層と、このＴｉ層上に形成するＮｉ層からなる。
【００６２】
つぎに、図１１（ｂ）に示すように、厚膜レジスト１９をエッチング除去する〔Ｓ１０６〕。この結果、能動素子部分１７と内部電極３との間には隙間が形成される。また、図１１（ｃ）に示すように、アンダーバンプメタル層１８をエッチング除去する。内部電極３の真下のアンダーバンプメタル層１８は除去されることなく残留する。
【００６３】
つぎに、内部配線を形成するための絶縁層及びコンタクト孔を形成する〔Ｓ１０７〕。即ち、図１１（ｄ）に示すように、シリコンウエハ１５の主面に絶縁性の感光性保護膜（絶縁層）４をスピンナー塗布装置によって塗布した後、この感光性保護膜４を選択的に感光させるとともに現像して、図１１（ｅ）に示すようにコンタクト孔４ａを各製品形成部１５ｂ毎に２個形成する。一方のコンタクト孔４ａは第２の半導体２ｕ上に形成され、他方のコンタクト孔４ａは内部電極３上に形成される。感光性保護膜４としては感光性ポリイミド樹脂が使用される。塗布によって形成される感光性保護膜４はその表面が平坦になり、能動素子部分１７や内部電極３を完全に埋め込む。
【００６４】
つぎに、各製品形成部１５ｂにおいて両コンタクト孔４ａの底に露出する内部電極３と第２の半導体２ｕを内部配線５によって接続する〔Ｓ１０８〕。この内部配線５の形成は、図１１（ｆ）に示すシリコンウエハ１５の主面への導体層２６の形成、図１３（ａ）に示す導体層２６上へのホトレジスト層２７の塗布、図１３（ｂ）に示すホトレジスト層２７の選択的露光と現像によるマスク２８の形成、図１３（ｃ）に示すマスク２８を用いての導体層２６のエッチング除去、図１３（ｄ）に示すマスク２８の除去によって形成される。内部配線５は、例えば、アルミニウムによって形成する。シリコンウエハ１５の主面にアルミニウム層を形成するには、スパッタや蒸着によって形成する。
【００６５】
図１２は製品形成部１５ｂにおいて絶縁層（感光性保護膜）４に設けたコンタクト孔４ａを示す模式図である。また、二点鎖線で示す部分が内部配線５であり、内部配線５の一部は内部電極３とコンタクト孔４ａの部分で電気的に接続され、内部配線５の他の一部は第２の半導体２ｕとコンタクト孔４ａの部分で電気的に接続されている。
【００６６】
つぎに、図１３（ｅ）に示すように、表面保護膜となる絶縁層６を形成する〔Ｓ１０９〕。この絶縁層６は、絶縁性の液状樹脂をシリコンウエハ１５の主面にスピンナー塗布によって行う。スピンナー塗布の後、樹脂を硬化処理する。スピンナー塗布では、均質でかつ平坦に絶縁層（樹脂層）６を形成することができる。絶縁層６の厚さは０．０５ｍｍ以下に形成する。シリコンウエハ１５の主面全域の一括モールディングは、成形金型を使用するトランスファモールディングでも可能である。
【００６７】
この絶縁層６の形成（一括モールディング）前までは、シリコンウエハ１５が支持部材となっているが、絶縁層６を形成し、次のシリコンウエハ１５の裏面除去による内部電極露出工程以後は支持部材はこの絶縁層６となる。
【００６８】
つぎに、図１３（ｆ）に示すように、内部電極３が露出し、かつ絶縁層４が出する厚さまでシリコンウエハ１５の裏面を除去する〔Ｓ１１０〕。このシリコンウエハ１５の所定厚さ除去は、グラインダ等による機械的研磨と、ケミカルエッチングの２段階処理で行う。即ち、機械的研磨で大幅に研削し、残りの１０〜２０μｍ程度の厚さをケミカルエッチングして除去することによって、除去時間の短縮と、除去によって形成される能動素子（ダイオード）を有する半導体層２への結晶的欠陥発生を抑えることができ、また半導体層２の高精度な寸法精度の確保が可能になる。
【００６９】
つぎに、絶縁層４から露出した半導体層２の裏面及び内部電極３の裏面に外部電極端子１１を形成する〔Ｓ１１１〕。この外部電極端子１１の形成は、図１４（ａ）に示す絶縁層４，半導体層２，内部電極３の面への絶縁層７の塗布と、図１４（ｂ）に示す絶縁層７の選択的感光と現像による絶縁層７のマスク化と、図１４（ｃ）に示すマスク間の露出した半導体層２及び内部電極３の裏面への無電解メッキによる金属被膜の形成による。この金属被膜部分を、半導体層２の裏面に形成される部分を第１の金属被膜８ａとし、内部電極３の裏面に形成される金属被膜を第２の金属被膜８ｂとする。金属被膜は下層がＮｉ層とし、表面層となる上層をＡｕ層とする。金属被膜の表面を絶縁層７の表面よりも突出させるように形成すれば、外部電極端子１１はスタンドオフ構造になる。
【００７０】
前記一括モールディングまでの工程に対しては、シリコンウエハ１５が支持部材となっていたが、一括モールディング後は絶縁層６が支持部材となる。従って、一括モールディング前の工程においては、従来確立された技術であるウエハプロセスの設備がそのまま利用できる。また、一括モールディング後も絶縁層６は薄いことから、同様にウエハプロセスの設備が使用できることになる。
【００７１】
つぎに、図１４（ｄ）に示すように、絶縁層７及び外部電極端子１１が存在する面側に樹脂シート３０を貼付し、絶縁層７，絶縁層４及び絶縁層６と多層に重なる絶縁層をダイシングブレード３１で縦横に切断分離する〔Ｓ１１２〕。この切断分離の際、ダイシングブレード３１の先端を樹脂シート３０の途中深さまでとして、切断分離された個片を樹脂シート３０に貼り付いたままの状態とさせる。
【００７２】
つぎに、樹脂シート３０から個片を剥がすことによって、図１４（ｅ）に示す半導体装置（ダイオード）１Ａを多数製造し、半導体装置の製造作業を終了する。半導体層２及び金属層（内部電極）３の厚さを０．０３ｍｍ以下、半導体層２の主面上の絶縁層６の厚さを０．０５ｍｍ以下、前記第１の金属被膜８ａ及び第２の金属被膜８ｂの厚さを０．０２ｍｍ以下にすれば、ダイオード１Ａ全体の厚さは０．１ｍｍ以下にすることができる。また、積層形成された絶縁層を縦横に切断してダイオード１Ａを形成するため、ダイオード１Ａの縦横寸法も小さくでき、この結果、高さ０．１ｍｍ、長さ０．４５ｍｍ、幅０．３ｍｍと極めて小型のダイオード１Ａを製造することができる。
【００７３】
図１５はダイオード１Ａの実装状態を示す模式的断面図である。実装基板４０のランド４１上にダイオード１Ａの一対の外部電極端子１１（第１の金属被膜８ａ及び第２の金属被膜８ｂ）が半田等の接合材４２を介して接続されている。
【００７４】
外部電極端子１１、即ち第１及び第２の金属被膜８ａ，８ｂは樹脂封止体１０から突出してスタンドオフ構造になっていることから、実装基板４０とダイオード１Ａの樹脂封止体１０の裏面、即ち絶縁層７の裏面との間には広い空間が介在することになり、実装時に異物がこの間に介在しても、異物がこの空間よりも小さい場合には、実装不良が起きなくなり、実装の歩留りが向上する。
【００７５】
図１５において、例えば、実装基板４０は、携帯電話機の実装基板である。このように、薄くかつ小型のダイオード１Ａは、携帯電話機の更なる小型化，軽量化に寄与することになる。従って、本発明に係わるダイオード１Ａの組み込みは、組み込んだ電子装置の小型・薄型・軽量化が寄与する。
【００７６】
本実施形態１によれば、以下の効果を有する。
【００７７】
（１）一般的にウエハの主面に形成される電極を、ウエハプロセス（ウエハ製造プロセス）でウエハ裏面に引き出し、不要なウエハ裏面を除去し、その後ウエハ裏面に電極を形成すること、ウエハ主面に樹脂封止体１０を構成する絶縁層６を設けること、絶縁層６を含む複数の積層された絶縁層を縦横に切断分離してダイオード１Ａを製造することから、薄型で小型のダイオード１Ａを製造することができる。
【００７８】
即ち、本実施形態１では、半導体基板であるシリコンウエハ１５を支持部材として製造を続け、製造の初期の工程で、シリコンウエハ１５主面の突出した部分にダイオードを形成し、窪んだ溝底上に金属層（内部電極）３を形成し、内部電極３と能動素子部分１７を絶縁層４で連結させるととともに被い、ダイオードの一方の半導体領域を内部配線５で内部電極３に接続し、シリコンウエハ１５の主面に支持部材となりえる絶縁層（表面保護膜）６を一括モールディングによって形成し、シリコンウエハ１５の裏面側を一定の厚さ除去して内部電極３及び絶縁層４を露出させるとともにダイオード部分を有する半導体層２を形成し、絶縁層７で内部電極３及び絶縁層４の裏面を選択的に被うとともに内部電極３及び絶縁層４に接続する第１及び第２の金属被膜８ａ，８ｂを形成して外部電極端子１１を形成し、ついで重なる絶縁層を縦横に切断分離してダイオード１Ａを複数製造することから、薄型の半導体装置を製造することができる。例えば、厚さ０．１ｍｍ以下の薄型の半導体装置を製造することができる。
【００７９】
また、一括モールディング方式によって樹脂層（絶縁層）６を形成し、その後この樹脂層６等を縦横に切断して半導体装置を製造するため、半導体装置の小型化が図れる。例えば、長さ０．４５ｍｍ、幅０．３ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのダイオード１Ａを製造することができる。
【００８０】
（２）確立したウエハプロセス工程の設備を使用できるシリコンウエハ１５を支持部材として半導体装置を製造することから、高精度にかつ高歩留りの製造が可能になり、半導体装置の低コスト化が達成できる。即ち、一括モールディング工程までの工程に対しては、シリコンウエハ１５が支持部材となっていたが、一括モールド後は樹脂層６等の樹脂が支持部材となる。従って、一括モールディング工程前の工程においては、従来確立された技術であるウエハプロセスの設備がそのまま利用できる。また、一括モールディング工程後も樹脂層６等は薄いことから、同様にウエハプロセスの設備が使用できることになる。
【００８１】
（３）従来のようにリードフレームを用いることがないこと、チップボンディングが不要なこと、ワイヤボンディングが不要なこと等により、半導体装置の製造コストの低減が可能になる。
【００８２】
（４）薄型・小型パッケージであることから、低インダクタンス特性に優れており、高周波回路での用途に適している。
【００８３】
（５）外部電極端子１１の先端面は樹脂封止体１０の裏面よりも突出してスタンドオフ構造になっていることから、実装時に異物の介在による実装不良が起き難くなる。
【００８４】
（６）外部電極端子１１は樹脂封止体１０の外周縁よりも内側に位置していることから、実装状態で隣接する電子部品とのショート不良が起き難くなる。
【００８５】
（７）ダイオード１Ａは、外部電極端子１１（第１及び第２の金属被膜８ａ，８ｂ）の先端面部分がＡｕメッキ膜で形成されていることから、ダイオード１Ａの実装時の半田等の接合材の濡れ性もよく、良好な実装が可能になる。
【００８６】
（８）発熱体である半導体層２の直下に外部電極端子である第１の金属被膜８ａが形成されているので放熱性に優れた半導体装置になる。
【００８７】
（９）内部電極３や第１及び第２の金属被膜８ａ，８ｂは強磁性体であるＮｉで形成されていることから、磁力を利用した搬送や受渡し処理が可能になる。例えば、半導体装置の特性分類作業，捺印作業，梱包作業において、磁力を利用した搬送・受け渡し作業が可能になり、半導体装置の製造コストの低減を図ることができる。
【００８８】
（１０）実施形態では、特に電気的特性検査については説明しなかったが、ダイシングブレード３１による切断の前においては、ウエハ状の樹脂層６の裏面にアイランド状に一対の外部電極端子１１が露出しているので、通常の半導体ウエハのプローブテストと同じように、プローブカードとプローバを用いて電気的特性検査を一括して処理することができる。このような電気的特性検査は測定時間の短縮、半導体装置の製造コスト低減を可能にする。
【００８９】
（実施形態２）
図１６乃至図２０は他の実施形態（実施形態２）である半導体装置（トランジスタ）に係わる図であり、図１６はトランジスタの平面図、図１７はトランジスタの正面図、図１８はトランジスタの底面図、図１９は図１６のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図２０は図１７のＣ−Ｃ線に沿う模式的断面図である。
【００９０】
本実施形態２は実施形態１の半導体装置の製造において、能動素子部分１７にトランジスタを形成するものである。トランジスタは外部電極端子１１が３個となることから、金属層（内部電極）３を２個配置し、シリコンウエハ１５の主面側の二つの電極を内部配線５でそれぞれ内部電極３に接続してシリコンウエハ１５の裏面側に引き回す。この部分が実施形態１と異なるだけで、その製造方法は実施形態１と同様である。トランジスタは、ベース電極，エミッタ電極，コレクタ電極の３個の外部電極端子１１を有するバイポーラトランジスタ、またはソース電極，ドレイン電極及びゲート電極を有する電界効果トランジスタのいずれでもよい、これらトランジスタは、実施形態１のダイオード形成と同様に、シリコンウエハ１５を用いる半導体装置の製造の初期に形成し、その後半導体層２として分離させる。
【００９１】
例えば、本実施形態２の半導体装置（トランジスタ）１Ｂは、バイポーラトランジスタとする。トランジスタ１Ｂは、その外形は実施形態１のダイオード１Ａと同じであり、その寸法も長さ０．４５ｍｍ，幅０．３ｍｍ，厚さ０．１ｍｍと同じ偏平な直方体となっている。このような樹脂封止体１０の裏面には、図１８に示すように、３個の外部電極端子１１が配置されている。図１８及び図１９に示すように、左側の外部電極端子１１は、半導体層２に接続される第１の金属被膜８ａで形成されている構造は実施形態１と同様である。
【００９２】
しかし、右側の二つの外部電極端子１１は、実施形態１の場合とは異なり、図１８に示すように、並列に配置されている点で異なるが、断面構造は、図１９に示すように、金属層（内部電極）３に接続された第２の金属被膜８ｂによって形成される点で同じである。図１９及び図２０に示すように、各内部電極３は内部配線５を介して所定の半導体層に接続されている。
【００９３】
本実施形態２のトランジスタ１Ｂはバイポーラトランジスタであることから、図１９に示すように、半導体層２は第１の半導体２ｓ（ｎ型）上にエピタキシャル層２ｔ（ｎ型）を有し、そのエピタキシャル層２ｔの表層部分に部分的に第２の半導体２ｕ（ｐ型）が形成され、さらに第２の半導体２ｕの表層部分に部分的に第３の半導体２ｗ（ｎ型）が形成されてｎｐｎトランジスタが形成されている。第１の半導体２ｓ及びエピタキシャル層２ｔはコレクタ領域となり、第１の半導体２ｓの裏面が第１の電極引出し部２ｆとなり得る部分であり、第２の半導体２ｕがベース領域となり、その表面、即ち半導体層２の主面２ａに現れる表面部分が第２の電極引出し部２ｇとなり得る部分であり、第３の半導体２ｗがエミッタ領域となり、その表面、即ち半導体層２の主面２ａに現れる表面部分が第３の電極引出し部２ｈとなり得る部分である。
【００９４】
本実施形態２によるトランジスタ１Ｂは薄型・小型で軽量な半導体装置になる。また、その製造コストも安価になる。本実施形態２においても、実施形態１が有する一部の効果を有することになる。
【００９５】
（実施形態３）
図２１及び図２２は他の実施形態（実施形態３）である半導体装置（ダイオードアレイ）に係わる図であり、図２１はダイオードアレイの透視平面図、図２２はダイオードアレイの底面図である。
【００９６】
本実施形態３の半導体装置（ダイオードアレイ）１Ｃは、図２１の透視平面図に示すように、実施形態１で説明した半導体層２，内部電極３及び内部配線５を１組とする構造を、３組並列に配置したダイオードアレイ、即ち３個のダイオードを並列に配置したダイオードアレイである。従って、図２２に示すように、樹脂封止体１０の裏面に３組の外部電極端子１１を突出させた構造になっている。単一の樹脂封止体１０内に３組の半導体層２，内部電極３及び内部配線５を有する以外は構造的には実施形態１と同様であることから、その説明は省略する。
【００９７】
本実施形態２によるダイオードアレイ１Ｃは薄型・小型で軽量な半導体装置になる。また、その製造コストも安価になる。本実施形態３においても、実施形態１が有する一部の効果を有することになる。
【００９８】
また、同様にトランジスタアレイも同様に製造することができる。図示はしないが、図１９及び図２０に示す構造のトランジスタを並列に複数単一の樹脂封止体１０内に組み込む構造とすることによってトランジスタアレイを製造することができる。
【００９９】
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、本発明は、半導体基板に能動素子として発光ダイオードを形成するとともに、樹脂封止体を透明樹脂で形成することにより、光半導体装置の製造にも適用することができる。
【０１００】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【０１０１】
（１）半導体基板を使用するウエハプロセス工程の設備が使用できるため、半導体装置の製造コストの低減が可能になる。
【０１０２】
（２）薄型でかつ小型の半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態（実施形態１）である半導体装置を示す模式的断面図である。
【図２】本実施形態１の半導体装置の正面図である。
【図３】本実施形態１の半導体装置の平面図である。
【図４】本実施形態１の半導体装置の底面図である。
【図５】図２のＡ−Ａ線に沿う模式的断面図である。
【図６】本実施形態１の半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図７】本実施形態１の半導体装置の製造方法において、シリコンウエハを用意する工程から、内部電極形成用の窪みを形成する工程までを示す模式的工程断面図である。
【図８】半導体装置の製造方法において用いるウエハの模式的平面図である。
【図９】半導体装置の製造方法において、ウエハ主面に形成した能動素子部分と厚膜レジスト形成用溝とを示す製品形成部の模式的平面図である。
【図１０】前記製品形成部において厚膜レジストに設けた金属層形成用孔を示す模式図である。
【図１１】本実施形態１の半導体装置の製造方法において、金属層（内部電極）を形成する工程から、内部配線を形成するための導体層を形成する工程までを示す模式的工程断面図である。
【図１２】前記製品形成部において絶縁層に設けたコンタクト孔を示す模式図である。
【図１３】本実施形態１の半導体装置の製造方法において、内部配線を形成するためのレジストを塗布する工程から、内部電極を露出させる工程までを示す模式的工程断面図である。
【図１４】本実施形態１の半導体装置の製造方法において、内部電極の露出面に外部電極を形成するためのレジストを塗布する工程から、切断分離によって半導体装置を得る工程までを示す模式的工程断面図である。
【図１５】本実施形態１の半導体装置の実装状態を示す模式的断面図である。
【図１６】本発明の他の実施形態（実施形態２）の半導体装置の製造方法によって製造された半導体装置（トランジスタ）を示す平面図である。
【図１７】前記トランジスタの正面図である。
【図１８】前記トランジスタの底面図である。
【図１９】図１６のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図２０】図１７のＣ−Ｃ線に沿う模式的断面図である。
【図２１】本発明の他の実施形態（実施形態３）の半導体装置の製造方法によって製造された半導体装置（ダイオードアレイ）の透視状態の模式図である。
【図２２】前記ダイオードアレイの底面図である。
【図２３】従来のガルウィング型リードを有する表面実装用半導体装置の透視正面図である。
【図２４】
従来のフラットリードを有する表面実装用半導体装置の透視正面図である。
【符号の説明】
１Ａ…半導体装置（ダイオード）、１Ｂ…半導体装置（トランジスタ）、１Ｃ…半導体装置（ダイオードアレイ）、２…半導体層、２ａ…主面、２ｂ…裏面、２ｃ…側面、２ｆ…第１の電極引出し部、２ｇ…第２の電極引出し部、２ｈ…第３の電極引出し部、２ｓ…第１の半導体、２ｔ…エピタキシャル層、２ｕ…第２の半導体、２ｗ…第３の半導体、３…金属層（内部電極）、３ａ…上面、３ｂ…裏面、３ｃ…側面、４…絶縁層、４ａ…コンタクト孔、５…内部配線、６…絶縁層、７…絶縁層、７ａ…コンタクト孔、８ａ…第１の金属被膜、８ｂ…第２の金属被膜、１０…樹脂封止体、１１…外部電極端子、１５…半導体基板（シリコンウエハ）、１５ａ…基準線、１５ｂ…製品形成部、１５ｃ…ダイシングライン、１５ｄ…エピタキシャル層、１６…厚膜レジスト形成用溝、１７…能動素子部分、１８…アンダーバンプメタル層、１９…厚膜レジスト、２０…内部電極形成用孔、２５…感光性保護膜、２６…導体層、２７…ホトレジスト層、２８…マスク、３０…樹脂シート、３１…ダイシングブレード、９０…半導体装置、９１…封止体、９２…リード、９３…半導体素子（半導体チップ）、９４…ワイヤ。

Claims

主面と、この主面の反対側に位置する裏面とを有し、前記裏面に設けられる第１の電極引出し部及び前記主面に設けられる第２の電極引出し部を有するダイオードが形成された半導体層と、
上面と、この上面の反対側に位置する下面を有し、前記半導体層に並列に位置する金属層と、
上面と、この上面の反対側に位置する下面を有し、前記上面と前記下面間に前記半導体層及び前記金属層を封止する絶縁性樹脂からなる樹脂封止体と、
前記第１の電極引出し部に接続され先端が前記樹脂封止体の下面から突出する第１の金属被膜と、
前記金属層の下面に接続され先端が前記樹脂封止体の下面から突出する第２の金属被膜と、
前記樹脂封止体内を延在し前記第２の電極引出し部と前記金属層を接続する内部配線とを有し、ダイオードを構成することを特徴とする半導体装置。
前記樹脂封止体内には前記半導体層と前記金属層と前記内部配線が複数組配置されてダイオードアレイが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
前記第１の金属被膜の前記樹脂封止体から突出する先端面と、前記第２の金属被膜の前記樹脂封止体から突出する先端面は同一平面上に位置していることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
前記第１の金属被膜の先端面部分と、前記第２の金属被膜の先端面部分はＡｕメッキ膜で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
前記半導体層及び前記金属層の厚さは０．０３ｍｍ以下、前記半導体層の主面上の絶縁層の厚さは０．０５ｍｍ以下、前記第１の金属被膜及び前記第２の金属被膜の厚さは０．０２ｍｍ以下であり、全体の厚さは０．１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
主面と、この主面の反対側に位置する裏面とを有し、前記裏面に設けられる第１の電極引出し部と、前記主面に設けられる第２及び第３の電極引出し部を有するトランジスタが形成された半導体層と、
上面と、この上面の反対側に位置する下面を有し、前記半導体層に並列に位置する第１及び第２の金属層と、
上面と、この上面の反対側に位置する下面を有し、前記上面と前記下面間に前記半導体層及び前記第１及び第２の金属層を封止する絶縁性樹脂からなる樹脂封止体と、
前記第１の電極引出し部に接続され先端が前記樹脂封止体の下面から突出する第１の金属被膜と、
前記第１の金属層の下面に接続され先端が前記樹脂封止体の下面から突出する第２の金属被膜と、
前記第２の金属層の下面に接続され先端が前記樹脂封止体の下面から突出する第３の金属被膜と、
前記樹脂封止体内を延在し前記第２の電極引出し部と前記第１の金属層を接続する第１の内部配線と、
前記樹脂封止体内を延在し前記第３の電極引出し部と前記第２の金属層を接続する第２の内部配線とを有することを特徴とする半導体装置。
前記樹脂封止体内には前記半導体層と前記第１及び第２の金属層と前記第１及び第２の内部配線が複数組配置されてトランジスタアレイが形成されていることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置。
前記第１の金属被膜の前記樹脂封止体から突出する先端面と、前記第２の金属被膜の前記樹脂封止体から突出する先端面と、前記第３の金属被膜の前記樹脂封止体から突出する先端面は同一平面上に位置していることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置。
前記第１の金属被膜の先端面部分と、前記第２の金属被膜の先端面部分及び前記第３の金属被膜の先端面部分はＡｕメッキ膜で形成されていることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置。
前記半導体層及び前記第１及び第２の金属層の厚さは０．０３ｍｍ以下、前記半導体層の主面上の絶縁層の厚さは０．０５ｍｍ以下、前記第１乃至第３の金属被膜の厚さは０．０２ｍｍ以下であり、全体の厚さは０．１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置。
半導体基板を準備する工程と、
前記半導体基板に能動素子を縦横に整列形成するとともに各能動素子の電極引出し部を半導体基板の主面に形成する工程と、
前記各能動素子を囲むように厚膜レジスト形成用溝を形成する工程と、
前記厚膜レジスト形成用溝に絶縁性の厚膜レジストを埋め込み硬化させる工程と、
前記厚膜レジストを選択的に除去するとともに除去部分に導体を埋め込んで内部電極を形成する工程と、
前記厚膜レジストを除去する工程と、
前記半導体基板の主面に絶縁層を選択的に形成して前記半導体基板の主面の前記電極引出し部及び前記内部電極に至るコンタクト孔を形成する工程と、
前記絶縁層上に選択的に内部配線を形成して前記電極引出し部と前記内部電極を電気的に接続する工程と、
前記半導体基板の主面側に絶縁性樹脂からなる絶縁層を形成して絶縁層内に前記能動素子が形成された半導体基板部分及び前記内部電極を封止する工程と、
前記半導体基板の裏面側を一定の厚さ除去し、前記各能動素子を含む半導体部分を独立させて露出面を電極引出し部とする半導体層及び裏面が露出する内部電極を形成する工程と、
前記絶縁層の下面側に選択的に絶縁層を形成して前記半導体層の裏面の電極引出し部及び前記内部電極の裏面に至るコンタクト孔を形成する工程と、
前記金属層及び前記内部電極に至る前記コンタクト孔部分に金属被膜を形成する工程と、
前記各能動素子と前記能動素子に電気的に接続される内部電極を含む製品形成部毎に切断分離して、複数の積層された絶縁層で構成される樹脂封止体の裏面に金属被膜を突出させる半導体装置を複数製造する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
前記厚膜レジスト形成用溝を形成する工程と、前記厚膜レジスト形成用溝に厚膜レジストを埋め込み硬化させる工程との間に、前記厚膜レジスト形成用溝の底にアンダーバンプメタル層を形成し、このアンダーバンプメタル層上に前記金属層を形成することを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。
前記金属被膜の形成時、前記金属被膜の表面部分をメッキによってＡｕメッキ膜を形成することを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。
前記半導体層及び前記金属層の厚さを０．０３ｍｍ以下、前記半導体層の主面上の絶縁層の厚さを０．０５ｍｍ以下、前記金属被膜の厚さを０．０２ｍｍ以下に形成して、全体の厚さを０．１ｍｍ以下に形成することを特徴とする請求項１１記載の半導体装置の製造方法。
前記能動素子としてダイオードを形成することを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。
前記能動素子としてトランジスタを形成することを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。