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公開番号2025134315
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-17
出願番号2024032148
出願日2024-03-04
発明の名称半導体素子および半導体装置
出願人ローム株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 21/60 20060101AFI20250909BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】エレクトロマイグレーションに起因した、接合層における亀裂の発生を抑制することが可能な半導体素子を提供する。
【解決手段】半導体素子A10は、半導体層112を含む本体11と、半導体層112に導通する電極12と、電極12に導通する端子50と、端子50に導通する接合層60とを備える。接合層60は、金属を含む。端子50は、第1面511および第2面521を有する。第1面511は、第1方向zにおいて電極12が位置する側を向く。第2面521は、第1方向zにおいて第1面511とは反対側を向く。接合層60は、第2面521を間に挟んで第1面511とは反対側に位置する。第2方向xにおいて、第1面511の周縁の寸法D1は、第2面521の周縁の寸法D2の40%以上60%以下である。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
半導体層を含む本体と、
前記本体の第１方向の一方側に位置するとともに、前記半導体層に導通する電極と、
前記第１方向において前記電極を基準として前記本体とは反対側に位置するとともに、前記電極に導通する端子と、
前記端子に導通する接合層と、を備え、
前記接合層は、金属を含み、
前記端子は、前記第１方向において前記電極が位置する側を向く第１面と、前記第１方向において前記第１面とは反対側を向く第２面と、を有し、
前記接合層は、前記第２面を間に挟んで前記第１面とは反対側に位置しており、
前記第１方向に対して直交する第２方向において、前記第１面の周縁の寸法は、前記第２面の周縁の寸法の４０％以上６０％以下である、半導体素子。
続きを表示（約 920 文字）【請求項２】
前記接合層の組成は、錫を含む、請求項１に記載の半導体素子。
【請求項３】
前記第１方向において前記電極と前記端子との間に位置する再配線をさらに備え、
前記再配線は、前記電極および前記端子に導通している、請求項２に記載の半導体素子。
【請求項４】
前記第１面および前記電極の各々は、前記再配線に電気的につながっている、請求項３に記載の半導体素子。
【請求項５】
前記再配線を覆う第１保護膜をさらに備え、
前記第１保護膜には、前記第１方向に貫通するとともに、前記再配線を露出させる第１開口が設けられており、
前記端子の一部は、前記第１開口に収容されている、請求項４に記載の半導体素子。
【請求項６】
前記端子は、前記第１面を含み、かつ前記第１開口に収容された第１部と、前記第２面を含み、かつ前記第１開口から突出した第２部と、を有し、
前記第１方向に視て、前記第２部は、前記第１開口よりも外方にはみ出している、請求項５に記載の半導体素子。
【請求項７】
前記第１部は、前記第１方向に視て前記第１面を囲む第１周面を有し、
前記第１周面は、前記第１保護膜に接している、請求項６に記載の半導体素子。
【請求項８】
前記第１周面は、前記第２方向に対して傾斜しており、
前記第１部の前記第１方向に対して直交する方向における断面積は、前記第２部から前記第１面にかけて縮小している、請求項７に記載の半導体素子。
【請求項９】
前記第２部は、前記第１方向に視て前記第２面を囲む第２周面を有し、
前記第１方向に視て、前記第１周面の全体は、前記第２周面よりも内方に位置する、請求項８に記載の半導体素子。
【請求項１０】
前記第２周面は、前記第２方向に対して傾斜しており、
前記第２部の前記第１方向に対して直交する方向における断面積は、前記第２面から前記第１部にかけて縮小している、請求項９に記載の半導体素子。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体素子と、当該半導体素子が搭載された半導体装置とに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、半導体素子（特許文献１では半導体装置）の一例が開示されている。当該半導体素子は、素子形成面を有する基板と、素子形成面に設けられたパッド端子と、パッド端子の一部、および素子形成面を覆うパッシベーション膜と、パッド端子から延び出たＣｕ再配線と、Ｃｕ再配線を覆う有機被膜と、有機被膜を覆う樹脂膜とを具備する。Ｃｕ再配線の表面は、粗化処理された粗面を含む。有機被膜は、粗面に接している。本構成をとることにより、Ｃｕ再配線に対して有機被膜に投錨効果（アンカー効果）が発現する。さらに、有機被膜と樹脂膜との親和性が比較的高いため、有機被膜に対する樹脂膜の接着力がより強固となる。これにより、Ｃｕ再配線に対する樹脂膜の剥離を抑制できる。
【０００３】
特許文献１に開示されている半導体素子は、Ｃｕ再配線に導通する端子と、端子に搭載された接合層をさらに備える。当該半導体素子においては、端子に流れる電流密度に起因したエレクトロマイグレーションが接合層に作用する。エレクトロマイグレーションの規模が比較的大きくなると、接合層に亀裂が発生するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１４－１６５３３５号公報
【０００５】
［概要］
本開示は上記事情に鑑み、エレクトロマイグレーションに起因した、接合層における亀裂の発生を抑制することが可能な半導体素子を提供することをその課題とする。
【０００６】
本開示の第１の側面によって提供される半導体素子は、半導体層を含む本体と、前記本体の第１方向の一方側に位置するとともに、前記半導体層に導通する電極と、前記第１方向において前記電極を基準として前記本体とは反対側に位置するとともに、前記電極に導通する端子と、前記端子に導通する接合層とを備える。前記接合層は、金属を含む。前記端子は、前記第１方向において前記電極が位置する側を向く第１面と、前記第１方向において前記第１面とは反対側を向く第２面とを有する。前記接合層は、前記第２面を間に挟んで前記第１面とは反対側に位置する。前記第１方向に対して直交する第２方向において、前記第１面の周縁の寸法は、前記第２面の周縁の寸法の４０％以上６０％以下である。
【０００７】
本開示の第２の側面によって提供される半導体装置は、本開示の第１の側面によって提供される半導体素子と、導電部を含む基材とを備える。前記半導体素子は、前記基材に搭載されている。前記端子は、前記接合層を介して前記基材に導電接合されている。
【０００８】
本開示のその他の特徴および利点は、添付図面に基づき以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、本開示の第１実施形態に係る半導体素子の平面図である。
図２は、図１の部分拡大図であり、複数の接合層を透過している。
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５は、図１に示す半導体素子の作用効果を説明するグラフである。
図６は、図１に示す半導体素子が搭載された半導体装置の断面図である。
図７は、本開示の第２実施形態に係る半導体素子の部分拡大断面図であり、図３に対応している。
図８は、図７に示す半導体素子の作用効果を説明するグラフである。
図９は、本開示の第３実施形態に係る半導体素子の部分拡大断面図であり、図３に対応している。
図１０は、本開示の第４実施形態に係る半導体素子の部分拡大平面図であり、図２に対応している。
図１１は、図１０のＸＩ－ＸＩ線に沿う断面図である。
図１２は、本開示の第５実施形態に係る半導体素子の断面図である。
【００１０】
［詳細な説明］
本開示の詳細について、添付図面に基づき説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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