半导体芯片、半导体器件以及电子器件制造技术

为了提高半导体器件的可靠性，在一个实施方式中的半导体芯片中，在形成于半导体芯片背面的背面电极的露出面上形成有凹凸形状。

Semiconductor chip, semiconductor device and electronic device

In order to improve the reliability of semiconductor devices, a concave convex shape is formed on the surface of the surface of the back electrode formed on the back of the semiconductor chip in a semiconductor chip in an implementation mode.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体芯片、半导体器件以及电子器件
本专利技术涉及半导体芯片、半导体器件以及电子器件，例如，涉及适用于包含通过封固部件将形成有功率晶体管的半导体芯片覆盖的构造体的半导体器件的有效技术。
技术介绍
在日本特开2006-19341号公报(专利文献1)中，记载了在包含树脂层的多层衬底的内部埋入半导体芯片、并使该半导体芯片的背面的表面粗糙度变大的技术。在日本特开2003-163240号公报(专利文献2)中，记载了在多片衬底之间埋入半导体芯片的技术。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-19341号公报专利文献2：日本特开2003-163240号公报
技术实现思路
例如，半导体器件由通过封固部件将半导体零件封固而成的构造体构成。尤其是，作为形成有集成电路的半导体零件，具有半导体芯片，但该半导体芯片大多以硅为主成分而形成。因此，出于提高半导体器件的可靠性的观点，为了提高半导体芯片与封固部件之间的密接性，而大多研究了提高硅与封固部件的材料之间的密接性。不过，本专利技术人特别注意了形成有功率晶体管的半导体芯片，发现为了提高半导体芯片与封固部件之间的密接性，存在新的研究事项。即，近年来，为了谋求小型化且提高单位晶体管的集成度，作为功率晶体管的构造，大多采用使电流沿半导体芯片的厚度方向流动的纵型构造。该情况下，在半导体芯片的漏极侧或集电极侧的面(背面)上形成电极(以下称为背面电极)。因此，在通过封固部件将形成有功率晶体管的半导体芯片封固的情况下，也需要考虑背面电极与封固部件之间的密接性。尤其是，根据本专利技术人发现的新见解，背面电极与封固部件之间的密接性比硅与封固部件的材料之间的密接性要差，由此，为了提高半导体器件的可靠性，需要设法提高背面电极与封固部件之间的密接性。也就是说，在由通过封固部件将形成有功率晶体管的半导体芯片封固的构造体构成半导体器件的情况下，为了提高半导体器件的可靠性，期望设法提高背面电极与封固部件之间的密接性。其他课题及新的特征可以从本说明书的记述及附图得以明确。在一个实施方式的半导体芯片中，在形成于半导体芯片的背面的背面电极的表面上，形成有凹凸形状。专利技术效果根据一个实施方式，能够提高半导体器件的可靠性。附图说明图1是移动电话机的从背面侧观察到的俯视图。图2是表示电池组的概略结构的示意图。图3是表示形成于半导体芯片的双向连接部的简单的电路结构的电路图。图4是表示电池组的电路结构例的电路图。图5是说明通常动作时从锂离子电池向控制部的电源供给路径的图。图6是说明预充电时从充电器向控制部的电源供给路径的图。图7是说明预充电时从充电器向锂离子电池的、供预充电电流流动的电流路径的图。图8是说明切断逆充电电流的路径的图。图9是示意地表示实施方式1中的半导体芯片与电路要素之间的对应关系的图。图10是表示实施方式1中的半导体芯片的具体结构的剖视图。图11是表示形成于单元形成区域的单位晶体管的器件构造的一例的剖视图。图12是表示实施方式1中的半导体器件的结构的剖视图。图13是表示实施方式1中的半导体芯片的制造工序的剖视图。图14是表示继图13之后的半导体芯片的制造工序的剖视图。图15是表示继图14之后的半导体芯片的制造工序的剖视图。图16是表示继图15之后的半导体芯片的制造工序的剖视图。图17是表示继图16之后的半导体芯片的制造工序的剖视图。图18是表示实施方式1中的半导体器件的制造工序的剖视图。图19是表示继图18之后的半导体器件的制造工序的剖视图。图20是表示继图19之后的半导体器件的制造工序的剖视图。图21是表示继图20之后的半导体器件的制造工序的剖视图。图22是表示实施方式2中的半导体器件的制造工序的剖视图。图23的(a)是实施方式3中的半导体器件的从下表面观察到的仰视图，图23的(b)是以图23的(a)的A-A线剖切得到的剖视图。具体实施方式在以下实施方式中，为了方便，在必要时分割成多个部分或实施方式来进行说明，但除了特别明示的情况之外，它们之间并不是毫无关系的，而是一方为另一方的部分或全部的变形例、详细、补充说明等关系。另外，在以下实施方式中，在言及到要素的数等(包括个数、数值、量、范围等)的情况下，除了特别明示的情况以及在原理上明确限定为特定数的情况等之外，均不限定于该特定数，可以是特定数以上也可以是特定数以下。而且，在以下实施方式中，除了特别明示的情况以及被认为原理上明确是必须的情况等之外，其构成要素(还包括要素步骤等)当然不一定是必须的。同样地，在以下实施方式中，在涉及到结构要素等的形状、位置关系等时，除了特别明示的情况及认为原理上明确不成立的情况等之外，包括实质上与该形状等近似或类似的形状等。在这点上，对于上述数值及范围也是同样的。另外，在用于说明实施方式的全部附图中，对相同的部件原则上标注相同的附图标记并省略其重复的说明。此外，存在为了易于理解附图而在俯视图中也标注了剖面线的情况。(实施方式1)＜术语的说明＞在本说明书中，“电子零件”表示利用了电子的零件，尤其是，利用了半导体内的电子的零件成为“半导体零件”。作为该“半导体零件”的例子，能够列举半导体芯片。因此，包含“半导体芯片”的词句可理解是“半导体零件”，“半导体零件”的上位概念是“电子零件”。另外，在本说明书中，“半导体器件”表示具备半导体零件和与该半导体零件电连接的外部连接端子的构造体，并且，是指半导体零件被封固体覆盖的构造体(也包含埋入于布线衬底的构造体)。尤其是，“半导体器件”构成为能够通过外部连接端子与外部装置电连接。而且，在本说明书中，“功率晶体管”表示通过将多个单位晶体管(单元晶体管)并联连接(例如，将数千个至数十万个单位晶体管并联连接)而在比单位晶体管的容许电流大的电流中也会实现单位晶体管的功能的单位晶体管的集合体。例如，在单位晶体管作为开关元件而发挥功能的情况下，“功率晶体管”成为也能够适用于比单位晶体管的容许电流大的电流的开关元件。尤其是，在本说明书中，“功率晶体管”这一术语用作表示例如包含“功率MOSFET”和“IGBT”双方的上位概念的词句。＜移动电话机的外观结构＞图1是移动电话机(智能手机)MP的从背面侧观察到的俯视图。如图1所示，本实施方式1中的移动电话机MP呈大致矩形形状，在移动电话机MP的背面，内置有包含用于使移动电话机MP动作的电源在内的电池组BPAC。电池组BPAC具有例如能够充放电的二次电池，该二次电池作为用于使移动电话机MP动作的电源而发挥功能。另外，电池组BPAC能够从移动电话机MP拆下，在电池组BPAC的性能劣化了的情况下，能够容易地更换成新的电池组BPAC。＜电池组的概略结构＞图2是表示电池组BPAC的概略结构的示意图。如图2所示，例如，电池组BPAC具备作为能够充放电的二次电池的一例的锂离子电池LIB、和控制该锂离子电池LIB的充放电的半导体器件SA，构成为将锂离子电池LIB和半导体器件SA电连接而成的电子器件。而且，如图2所示，半导体器件SA包含形成有功率晶体管的半导体芯片CHP1、形成有集成电路的半导体芯片CHP2、以及电容器(电容元件)和/或电阻元件等电子零件。此时，如图2所示，半导体芯片CHP1的尺寸大于半导体芯片CHP2的尺寸，半导体芯片(控制芯片)CHP2作为控制锂离子电池LI本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体芯片，其特征在于，包括：形成有第1功率晶体管的半导体衬底；形成于所述半导体衬底的第1面且与所述第1功率晶体管电连接的第1表面电极；形成于所述半导体衬底的所述第1面且与所述第1功率晶体管电连接的第2表面电极；以及形成于所述半导体衬底的与所述第1面为相反侧的第2面且与所述第1功率晶体管电连接的背面电极，在所述背面电极的表面上形成有凹凸形状。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体芯片，其特征在于，包括：形成有第1功率晶体管的半导体衬底；形成于所述半导体衬底的第1面且与所述第1功率晶体管电连接的第1表面电极；形成于所述半导体衬底的所述第1面且与所述第1功率晶体管电连接的第2表面电极；以及形成于所述半导体衬底的与所述第1面为相反侧的第2面且与所述第1功率晶体管电连接的背面电极，在所述背面电极的表面上形成有凹凸形状。2.根据权利要求1所述的半导体芯片，其特征在于，所述背面电极的厚度比所述第1表面电极及所述第2表面电极各自的厚度大。3.根据权利要求1所述的半导体芯片，其特征在于，形成有所述凹凸形状的所述背面电极的所述表面的表面粗糙度大于所述第1表面电极的表面的表面粗糙度。4.根据权利要求1所述的半导体芯片，其特征在于，所述第1功率晶体管为第1功率MOSFET，所述第1表面电极与所述第1功率MOSFET的第1源极电连接，所述第2表面电极与所述第1功率MOSFET的第1栅极电连接，所述背面电极与所述第1功率MOSFET的第1漏极电连接。5.根据权利要求4所述的半导体芯片，其特征在于，所述半导体芯片具有：形成有与所述第1功率MOSFET反向串联连接的第2功率MOSFET的所述半导体衬底；形成于所述半导体衬底的所述第1面且与所述第2功率MOSFET的第2源极电连接的第3表面电极；形成于所述半导体衬底的所述第1面且与所述第2功率MOSFET的第2栅极电连接的第4表面电极；以及与所述第2功率MOSFET的漏极电连接的所述背面电极。6.根据权利要求5所述的半导体芯片，其特征在于，所述背面电极的厚度比所述第1表面电极、所述第2表面电极、所述第3表面电极及所述第4表面电极各自的厚度大。7.一种半导体器件，其特征在于，包括：第1半导体零件；和将所述第1半导体零件封固的封固部件，所述第1半导体零件具有：形成有第1功率晶体管的半导体衬底；形成于所述半导体衬底的第1面且与所述第1功率晶体管电连接的第1表面电极；形成于所述半导体衬底的所述第1面且与所述第1功率晶体管电连接的第2表面电极；以及形成于所述半导体衬底的与所述第1面为相反侧的第2面且与所述第1功率晶体管电连接的背面电极，在所述背面电极中的与所述封固部件接触的表面上，形成有第1凹凸形状。8.根据权利要求7所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体器件具有布线衬底，所述布线衬底包括：衬底；搭载在所述衬底上的所述第1半导体零件；将所述第1半导体零件封固的所述封固部件；以及与所述第1半导体零件电连接的布线...

【专利技术属性】
技术研发人员：福地一博，
申请(专利权)人：瑞萨电子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP