半导体制造装置及半导体装置的制造方法制造方法及图纸

目的在于提供半导体制造装置，其在半导体晶片的被镀面使用无电解镀法形成膜厚的均匀性优异的镀膜。半导体制造装置在保持于能够对多个晶片进行保持的载体的各晶片所具有的被镀面形成镀膜，该半导体制造装置具有：整流机构，其包含设置有多个通孔的整流板，整流板与各晶片的被镀面相面对地保持于载体；浸渍槽，其储存用于形成镀膜的药液，对整流机构和多个晶片进行保持的载体浸渍于药液；以及驱动装置，其在将各晶片与多个通孔的相对位置关系保持为恒定的状态下，使浸渍于浸渍槽的载体摆动。

Semiconductor Manufacturing Device and Manufacturing Method of Semiconductor Device

【技术实现步骤摘要】
半导体制造装置及半导体装置的制造方法
本专利技术涉及半导体制造装置及半导体装置的制造方法。
技术介绍
就形成有绝缘栅型双极晶体管(IGBT：InsulatedGateBipolarTransistor)、二极管等纵向型导通的半导体装置的晶片而言，为了降低通电时的电阻、提高电流电压特性，将晶片加工得薄。近年来，有时加工为其厚度薄至50μm左右。纵向型导通的半导体装置通过使其背面电极与电路基板进行焊料接合，使表面电极与铝导线等进行导线键合，从而安装于电路基板。近年来，为了降低成本或提高散热性，对于表面电极处的接合及背面电极处的接合这两者逐渐使用焊料接合。因此，就半导体装置的表面电极而言，需要焊料接合性优异的Ni/Au膜。但是，Ni膜在焊料接合时其厚度减少，因此需要预先具有大于或等于2μm的厚度的厚Ni膜。但是，在通过蒸镀或溅射对上述厚Ni膜进行成膜的情况下，制造成本上升。另外，通过蒸镀或溅射成膜的Ni膜难以图案化。因此，基于无电解镀法形成Ni膜这一作法受到关注。通过无电解镀法形成的Ni膜的成本低，且容易图案化。在向包含Al合金的电极之上通过无电解镀法对Ni膜进行成膜的情况下，通常进行基于锌酸盐法的前处理。就基于锌酸盐法的Ni的无电解镀而言，首先对在半导体晶片之上形成的Al合金电极进行脱脂，用酸进行清洗。由此，使Al合金电极的表面活化。然后，利用标准氧化还原电位比Al高的Zn，在Al合金电极的表面使Zn膜较薄地析出。然后，在该Zn膜之上，进行Zn和Ni的置换，然后通过自析出反应而形成Ni膜。在上述制造方法中，使设置于载体的半导体晶片在每次处理时浸渍于不同的药液槽而进行成膜。在对Ni膜进行镀敷的药液槽中，为了确保Ni膜的膜厚均匀性而对药液进行搅拌(例如，专利文献1)。近年来，膜厚均匀性的要求值不断变高，仅简单地搅拌药液，无法满足要求值。特别是，加工得较薄的半导体晶片因存在于镀膜内的应力而发生翘曲。因此，需要对厚度薄的镀膜均匀性良好地进行成膜。专利文献1：日本特开2000－129496号公报在专利文献1中示出了一边使设置于阳极与阴极之间的搅拌器摆动一边形成镀膜的电镀法。但是，该公开的技术是涉及电镀法的技术，因此无法应用于作为与电镀法不同的制造方法的无电解镀法。另外，在无电解镀法中，将保持有多张(例如25张)半导体晶片的1个载体以各晶片与液面垂直的方式浸渍于药液槽。因此，无电解镀法能够通过低成本的设备实现多张晶片的处理，能够确保高生产率。但是，在专利文献1所公开的技术中，无法确保生产率，另外，在将其技术应用于多张晶片的处理的情况下，生产设备需要成本。另外，在无电解镀的情况下，在未对被镀面进行洁净化的情况下，发生下述问题，即，置换反应受到阻碍，发生膜厚均匀性降低或密接力降低，甚至是镀膜不析出等。这样，在专利文献1所公开的技术中，难以通过无电解镀法稳定地形成膜厚均匀性优异的镀膜。
技术实现思路
本专利技术就是为了解决上述的课题而提出的，其目的在于提供在半导体晶片的被镀面使用无电解镀法而形成膜厚均匀性优异的镀膜的半导体制造装置。本专利技术涉及的半导体制造装置在保持于能够对多个晶片进行保持的载体的各晶片所具有的被镀面形成镀膜，该半导体制造装置具有：整流机构，其包含设置有多个通孔的整流板，整流板与各晶片的被镀面相面对地保持于载体；浸渍槽，其储存用于形成镀膜的药液，对多个晶片和整流机构进行保持的载体浸渍于药液；以及驱动装置，其在将各晶片与多个通孔的相对位置关系保持为恒定的状态下，使浸渍于浸渍槽的载体摆动。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供在半导体晶片的被镀面使用无电解镀法而形成膜厚均匀性优异的镀膜的半导体制造装置。本专利技术的目的、特征、方案及优点通过以下的详细说明和附图变得更清楚。附图说明图1是表示实施方式1中的半导体制造装置的结构的图。图2是表示实施方式1中的整流机构及载体的结构的图。图3是表示实施方式1中的整流板的结构的图。图4是表示实施方式1中的半导体装置的制造方法的流程图。图5是表示实施方式1中的形成有表面元件区域及表面金属膜的半导体晶片的结构的剖视图。图6是表示实施方式1中的形成有保护膜的半导体晶片的结构的剖视图。图7是表示实施方式1中的形成有扩散区域及背面金属膜的半导体晶片的结构的剖视图。图8是表示实施方式1中的由无电解镀法实现的半导体装置的制造方法的详细工序的流程图。图9是表示实施方式1中的半导体晶片及整流机构的结构的剖视图。图10是表示实施方式1中的形成有Ni镀膜及Au镀膜的半导体晶片的结构的剖视图。图11是表示实施方式1中的工艺条件的图。图12是表示实施方式1的变形例中的整流机构的整流板的结构的图。图13是表示实施方式1的变形例中的整流机构的整流板的结构的图。图14是表示实施方式1的变形例中的整流机构的整流板的结构的图。图15是表示实施方式1的变形例中的保持有半导体晶片的载体的图。图16是表示实施方式1的变形例中的载体的图，在该载体保持有具有整流板的整流机构。图17是表示实施方式2中的摆动的转速与镀膜的膜厚均匀性的关系的图。标号的说明10整流机构，11整流板，12通孔，20浸渍槽，21药液，30驱动装置，40载体，50半导体晶片，51被镀面。具体实施方式＜实施方式1＞图1是表示实施方式1中的半导体制造装置的结构的图。半导体制造装置具有整流机构10、浸渍槽20及驱动装置30。半导体制造装置为在保持于载体40的多个半导体晶片50各自所具有的被镀面51形成镀膜的半导体制造装置。图2是表示整流机构10及载体40的结构的图。整流机构10具有整流板11，该整流机构10被保持于载体40。图3是表示整流板11的结构的图。在整流板11设置有多个通孔12。在实施方式1中，各通孔12呈在一个方向上长的矩形。如图2所示，整流板11具有在半导体晶片50的被镀面51的面内交替地配置有通孔12和未设置通孔12的区域的结构。另外，整流板11与各半导体晶片50的被镀面51相面对地设置。整流板11的未开设通孔12的区域与半导体晶片50的被镀面51的距离优选在半导体晶片50的面内是恒定的。即，半导体晶片50和与该被镀面51相面对的整流板11优选是平行的。各半导体晶片50和整流机构10以各半导体晶片50与各通孔12的相对位置关系恒定的方式保持于载体40。另外，实施方式1中的整流机构10与载体40为一体。如图1所示，浸渍槽20具有容器形状。在浸渍槽20储存有用于形成镀膜的药液21。对多个半导体晶片50和整流机构10进行保持的载体40浸渍于浸渍槽20的药液21。驱动装置30在将各半导体晶片50与多个通孔12的相对位置关系保持为恒定的状态下，使浸渍于浸渍槽20的载体40摆动。其摆动的方向优选为与各半导体晶片50的被镀面51平行的方向。与被镀面51平行的方向包含一个方向和圆周方向。如图1及图2所示，半导体晶片50的被镀面51与xz面平行。例如作为与被镀面51平行的方向，驱动装置30使载体40在x轴方向或z轴方向上摆动。或者，例如作为与被镀面51平行的方向，驱动装置30使载体40在xz面中的圆周方向上摆动。即，驱动装置30使载体40以进行圆周运动的方式摆动。该情况下，驱动装置30使载体40在x轴方向及z轴方向这两个方向上摆动。该x轴方向的摆动与z轴方向的摆动具有相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体制造装置，其在保持于能够对多个晶片进行保持的载体的各所述晶片所具有的被镀面形成镀膜，该半导体制造装置具有：整流机构，其包含设置有多个通孔的整流板，所述整流板与各所述晶片的所述被镀面相面对地保持于所述载体；浸渍槽，其储存用于形成所述镀膜的药液，对所述多个晶片和所述整流机构进行保持的所述载体浸渍于所述药液；以及驱动装置，其在将各所述晶片与所述多个通孔的相对位置关系保持为恒定的状态下，使浸渍于所述浸渍槽的所述载体摆动。

【技术特征摘要】
2018.02.26 JP 2018-0317851.一种半导体制造装置，其在保持于能够对多个晶片进行保持的载体的各所述晶片所具有的被镀面形成镀膜，该半导体制造装置具有：整流机构，其包含设置有多个通孔的整流板，所述整流板与各所述晶片的所述被镀面相面对地保持于所述载体；浸渍槽，其储存用于形成所述镀膜的药液，对所述多个晶片和所述整流机构进行保持的所述载体浸渍于所述药液；以及驱动装置，其在将各所述晶片与所述多个通孔的相对位置关系保持为恒定的状态下，使浸渍于所述浸渍槽的所述载体摆动。2.根据权利要求1所述的半导体制造装置，其中，所述驱动装置使所述载体摆动的方向为与各所述晶片的所述被镀面平行的方向。3.一种半导体装置的制造方法，其在保持于能够对多个晶片进行保持的载体的各所述晶片所具有的被镀面形成镀膜，在该半导体装置的制造方法中...

【专利技术属性】
技术研发人员：上野隆二，砂本昌利，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP