一种半导体装置，具备：半导体层，具有第一面、以及与上述第一面相反侧的第二面；中间层，设置在上述第一面之上，仅由在离子化倾向中标准氧化还原电位为0V以上的金属构成；以及电极，设置在上述中间层之上。半导体装置还具备导电层，该导电层覆盖以从上述第二面达到上述中间层的方式设置于上述半导体层的孔的内面，经由在上述孔的底面露出的上述中间层而与上述电极电连接。
【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请基于2013年2月21日申请的在先日本专利申请第2013 — 032528号以及2013年5月23日申请的在先日本专利申请第2013 — 109204号，并主张其优先权，其全部内容通过弓I用包含在本专利技术中。
实施方式涉及。
技术介绍
在与半导体层的表面平行的方向上流过电流的横型半导体装置中，将设置在半导体层的表面上的电极与设置在半导体层的背面上的背面电极经由通孔(via hole)电连接。由此，将表面侧电极接地，使半导体装置的动作稳定。一般，表面侧电极使用与欧姆电极同时形成的金属层，因此具有包含金锗(AuGe)、镍(Ni)以及金(Au)的合金层、以及通过该合金层与半导体层的反应而形成的反应层。通孔的孔例如利用RIE(反应离子蚀刻，Reactive1n Etching)法对半导体层有选择地进行蚀刻来形成。蚀刻气体例如包含氯。由于封装或在安装基板上装载半导体装置时的热，表面侧电极变形，存在表面侧电极与背面电极的接触不稳定的情况。
技术实现思路
本实施方式提供一种经由通孔的表面侧电极与背面电极之间的连接稳定且可靠性高的半导体装置。实施方式的半导体装置具有半导体层、中间层、设置在中间层之上的电极、以及经由中间层而与上述电极电连接的导电层。半导体层具有第一面以及与上述第一面相反侧的第二面。中间层设置在上述第一面之上，包括金属层，该金属层仅由在离子化倾向中标准氧化还原电位为O (零)V以上的金属构成。导电层覆盖以从上述第二面到达上述中间层的方式设置于上述半导体层的孔的内面，经由在上述孔的底面露出的上述中间层而与上述电极电连接。本实施方式的半导体装置的经由通孔的表面侧电极与背面电极之间的连接稳定，可靠性高。【附图说明】图1A及图1B是表示实施方式的半导体装置的示意图。图2是表示实施方式的半导体装置的制造过程的流程图。图3A?图3F是表示实施方式的半导体装置的制造过程的示意剖视图。图4A及图4B是表示比较例的半导体装置的示意剖视图。【具体实施方式】以下，参照附图对实施方式进行说明。另外，对附图中的相同部分赋予相同的附图标记并省略重复说明。图1A、图1B是表示实施方式的半导体装置I的示意图。图1A是表示半导体装置的一部分的俯视图。图1B是沿着图1A所示的Ib -1b线的剖视图。半导体装置I例如是场效应晶体管，具备包括源电极3、漏电极4以及栅电极5的功能部7、以及焊盘电极10。如图1A所示，焊盘电极10与多个源电极3连接。此外，如图1B所示，半导体装置I具备半导体层20、导电层30以及中间层40。半导体层20具有第一面20a以及位于与第一面20a相反侧的第二面20b。中间层40接触在半导体层20的第一面20a之上而设置。并且，焊盘电极10设置在中间层40之上。另外，在焊盘电极10与中间层40之间也可以有具有导电性的其他层。半导体层20具有通孔17。通孔17在从第二面20b朝向焊盘电极10的方向上贯通半导体层20，包括从第二面20b到达中间层40的孔17a、以及覆盖孔17a的内面的通孔接触部(Via contact) 30a。导电层30包括通孔接触部(Via contact) 30a、以及设置在第二面20b之上的背面电极30b。通孔接触部30a与在孔17a的底面17a露出的中间层40相接。中间层40例如是包含钼(Pt)的导电层，导电层30经由中间层40而与焊盘电极10电连接。例如，中间层40包括金属层13、以及金属层13与半导体层20进行反应而形成的反应层15。导电层30与反应层15相接。此外，也可以在孔17a的底17b上除去反应层15，导电层30与金属层13直接相接。这里，金属层13仅由在离子化倾向中标准氧化还原电位为O (零)V以上的金属构成。此外，中间层40从与焊盘电极10电连接的功能部7离开。S卩，中间层40只要在焊盘电极10之下即可，也可以不设置在功能部7之下、以及将功能部7与焊盘电极10相连的部分之下。接着，参照图2、图3A?图3F说明半导体装置I的制造方法。图2是表示实施方式的半导体装置I的制造过程的流程图。图3A?图3F是表示实施方式的半导体装置的制造过程的示意剖视图。此外，图3A?图3F对应于图2所示的步骤01?06，表示各步骤中的晶片(wafer)的部分截面。首先，如图3A所示，在半导体层20的第一面20a之上形成金属层13 (SOl)0半导体层20是半绝缘性的高电阻层，作为半导体层20例如可以使用砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)或氮化镓(GaN)。此外，半导体层20也可以是半绝缘性的GaAs基板或InP基板。金属层13有选择地形成于形成焊盘电极10的半导体层20的部分。金属层13优选对于在通孔17用的孔17a的形成中使用的干蚀刻具有耐性。即，作为金属层13，使用对于蚀刻气体所包含的活性元素化学上稳定而不发生反应的金属。例如，在半导体层20为GaAs层或InP层的情况下，蚀刻气体中包含氯。因而，作为金属层13，优选使用对于氯化学上稳定的钼(Pt)。另一方面，钼的电阻率大于用于焊盘电极10的金(Au)的电阻率。因此，金属层13的厚度优选为例如60nm (纳米)以下。接着，如图3B所示，通过对半导体层20以及金属层13施加热处理，使半导体层20与金属层13反应，形成反应层15 (S02)。在金属层13为钼层的情况下，在半导体层20与金属层13之间形成包含钼的反应层15。接着，如图3C所示，在金属层13之上形成焊盘电极10 (S03)。焊盘电极10例如是源极焊盘，形成为与源电极3相连。此外，作为焊盘电极10，例如可以使用Au层。接着，如图3D所示，将半导体层20进行薄层化(S04)。在作为半导体层20而例如使用GaAs基板或InP基板的情况下,通过研削或研磨将半导体层20薄层化为几十μ m的厚度。此外，作为半导体层20，也可以使用从生长基板分离的外延生长层。接着，如图3E所示，在从薄层化后的半导体层20的第二面20b朝向焊盘电极10的方向上形成孔17a (S05)。例如，利用RIE (Reactive 1n Etching)法对半导体层20有选择地进行蚀刻而形成孔17a。蚀刻气体例如包含氯。孔17a到达反应层15以及金属层13中的至少某一方。例如，在金属层13使用钼层的情况下，反应层15中包含钼。并且，反应层15的蚀刻速度比半导体层20的蚀刻速度慢。由此，容易地将蚀刻停止在反应层15。即，能够使反应层15在半导体层20的第二面侧露出。此外，也可以将反应层15除去而使金属层13露出。接着，如图3F所示，形成覆盖孔17a的内面的导电层30，形成通孔17(S06)。导电层30例如是镀金层。例如，在孔17a的内面、以及第二面20b之上设置种子(seed)层21。接着，通过使电流流过种子层21，进行金的电解镀，在种子层21之上形成镀金层。作为种子层21，例如可以使用从半导体层20侧起依次层叠钛(Ti)和金(Au)而成的双层膜。Ti膜提高半导体层20与导电层30之间的密接力，并且提高反应层15与导电层30之间的密接力。通过上述的制造过程，能够形成将设置于半导体层20的第一面20a的焊盘电极10与设置于第二面20b侧的导电层30电连接的通孔(Via)构造。图4A及图4B是表本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体装置，具备：半导体层，具有第一面、以及与上述第一面相反侧的第二面；中间层，设置在上述第一面之上，包括仅由在离子化倾向中标准氧化还原电位为0V以上的金属构成的金属层；电极，设置在上述中间层之上；以及导电层，覆盖以从上述第二面到达上述中间层的方式设置于上述半导体层的通孔的内面，经由在上述孔的底面露出的上述中间层而与上述电极电连接。
【技术特征摘要】
2013.02.21 JP 2013-032528;2013.05.23 JP 2013-109201.一种半导体装置，具备: 半导体层，具有第一面、以及与上述第一面相反侧的第二面； 中间层，设置在上述第一面之上，包括仅由在离子化倾向中标准氧化还原电位为OV以上的金属构成的金属层； 电极，设置在上述中间层之上；以及 导电层，覆盖以从上述第二面到达上述中间层的方式设置于上述半导体层的通孔的内面，经由在上述孔的底面露出的上述中间层而与上述电极电连接。2.如权利要求1记载的半导体装置， 上述中间层的上述金属层由钼构成。3.如权利要求1记载的半导体装置， 上述中间层的上述金属层由从铜Cu、钯Pd、钼Pt、金Au的组中选择的一个或多个金属构成。4.如权利要求1记载的半导体装置， 上述中间层包括上述金属层、以及通过上...
【专利技术属性】
技术研发人员：佐佐木文雄，川崎久夫，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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