(57)【要約】【課題】本発明は、ワイヤ配線との接合強度を向上させて信頼性を向上させることが可能な半導体装置およびその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明による半導体装置１は、半導体基板２と、半導体基板２上に形成されたアルミニウムからなる第１の金属層４１と、第１の金属層４１上に間隙を有するパターンとして形成された、アルミニウムよりも融点が高い材料からなる第２の金属層４２と、第１の金属層４１上であって第２の金属層４２の間隙を充填するように形成された、アルミニウムからなる第３の金属層４３とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板と、
前記半導体基板上に形成されたアルミニウムからなる第１の金属層と、
前記第１の金属層上に間隙を有するパターンとして形成された、前記アルミニウムよりも融点が高い材料からなる第２の金属層と、
前記第１の金属層上であって前記第２の金属層の前記間隙を充填するように形成された、前記アルミニウムからなる第３の金属層と、
を備える、半導体装置。
【請求項２】
前記アルミニウムからなり前記半導体装置に電流を供給するワイヤ配線が、前記第２の金属層および前記第３の金属層に接合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。
【請求項３】
前記第２の金属層は、ニッケルまたは銅を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
平面視において、前記第２の金属層の面積は、前記第３の金属の面積よりも大きいことを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１の金属層および前記第３の金属層は、一体に形成されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項６】
（ａ）半導体基板を準備する工程と、
（ｂ）前記半導体基板上に凹部を設けるように、アルミニウムからなる第１の金属層を形成する工程と、
（ｃ）前記第１の金属層の前記凹部を充填するように、前記アルミニウムよりも融点が高い材料からなる第２の金属層を形成する工程と、
を備える、半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記工程（ｃ）の後、
前記アルミニウムからなり前記半導体装置に電流を供給するワイヤ配線が、前記第１の金属層および前記第２の金属層に対して超音波により接合されることを特徴とする、請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記工程（ｃ）において、
前記第２の金属層は、ニッケルまたは銅を含むことを特徴とする、請求項６または７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
平面視において、前記工程（ｃ）で形成された前記第２の金属層の面積は、前記工程（ｂ）で形成された前記第１の金属層の面積よりも大きいことを特徴とする、請求項６から８のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
（ａ）半導体基板を準備する工程と、
（ｂ）前記半導体基板上にアルミニウムからなる第１の金属層を形成する工程と、
（ｃ）前記第１の金属層上に間隙を有するパターンとして、前記アルミニウムよりも融点が高い材料からなる第２の金属層を形成する工程と、
（ｄ）前記第１の金属層上であって前記第２の金属層の前記間隙を充填するように、前記アルミニウムからなる第３の金属層を形成する工程と、
を備える、半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記工程（ｄ）の後、
前記アルミニウムからなり前記半導体装置に電流を供給するワイヤ配線が、前記第２の金属層および前記第３の金属層に対して超音波により接合されることを特徴とする、請求項１０に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記工程（ｃ）において、
前記第２の金属層は、ニッケルまたは銅を含むことを特徴とする、請求項１０または１１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
平面視において、前記工程（ｃ）で形成される前記第２の金属層の面積は、前記工程（ｄ）で形成される前記第３の金属層の面積よりも大きいことを特徴とする、請求項１０から１２のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の金属層を積層して形成した金属電極を備える半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置には、当該半導体装置に電流を供給するために、半導体基板（半導体ウエハ）の表面および裏面に金属電極が形成されている。このような半導体装置を回路基板に実装する方法としては、例えば、表面の金属電極（以下、表面電極という）にはアルミニウムからなるワイヤ線を接合し、裏面の金属電極（以下、裏面電極という）にははんだ接合を用いる方法が採用されている。
【０００３】
表面電極には、半導体基板と表面電極との間の抵抗値が電流の方向または電圧の大きさによらず一定となるオーミック接触を実現するために、アルミニウムからなる金属層が形成されている。そして、当該金属層と外部接続端子とを、アルミニウムからなるワイヤ配線を介して接続することによって、半導体装置に電流を供給する。
【０００４】
しかし、アルミニウムは、電流の印加または温度ストレスに起因するマイグレーションを誘発し、当該マイグレーションによってアルミニウムの変形または空洞（ボイド）が発生して、最終的には断線することが知られている。
【０００５】
上記の問題の対策として、従来、アルミニウム等の基材金属層と、当該基材金属層上に順次積層されたニッケル合金薄層および貴金属薄層とから構成される表面電極を備える半導体チップの形成方法および接合方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、アルミニウムで形成された電極層と、当該電極層上に形成されたニッケルおよび銅のうちの少なくとも１つを含む金属めっき層とから構成される表面電極を備える半導体装置およびそのパッケージが開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−１３０２２７号公報
【特許文献２】特許第３６５５１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１では、ニッケル合金層薄層上におけるニッケルの酸化防止を目的として、ニッケル合金薄層上に貴金属薄層を形成している。例えば、貴金属薄層を金の薄層とした場合において、当該金の薄層に対してアルミニウムからなるワイヤ配線を超音波接合すると、半導体装置の動作時の発熱が原因となって接合部における金属間化合物の成長が進行し、半導体装置の信頼性が低下するという問題がある。また、貴金属は、需要の高まりが原因となって高価格であるという問題がある。
【０００９】
特許文献２では、アルミニウムで形成された電極層上にニッケルおよび銅のうちの少なくとも１つを含む金属めっき層を形成している。従って、金属めっき層に対してアルミニウムからなるワイヤ線を超音波接合した場合、異種金属材料同士の接合となるため接合強度が弱くなる、あるいは半導体装置の動作時の発熱が原因となって接合部における金属間化合物の成長が進行し、半導体装置の信頼性が低下するという問題がある。
【００１０】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、ワイヤ配線との接合強度を向上させて信頼性を向上させることが可能な半導体装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明による半導体装置は、半導体基板と、半導体基板上に形成されたアルミニウムからなる第１の金属層と、第１の金属層上に間隙を有するパターンとして形成された、アルミニウムよりも融点が高い材料からなる第２の金属層と、第１の金属層上であって第２の金属層の間隙を充填するように形成された、アルミニウムからなる第３の金属層とを備える。
【００１２】
また、本発明による半導体装置の製造方法は、（ａ）半導体基板を準備する工程と、（ｂ）半導体基板上に凹部を設けるように、アルミニウムからなる第１の金属層を形成する工程と、（ｃ）第１の金属層の凹部を充填するように、アルミニウムよりも融点が高い材料からなる第２の金属層を形成する工程とを備える。
【００１３】
また、本発明による半導体装置の製造方法は、（ａ）半導体基板を準備する工程と、（ｂ）半導体基板上にアルミニウムからなる第１の金属層を形成する工程と、（ｃ）第１の金属層上に間隙を有するパターンとして、アルミニウムよりも融点が高い材料からなる第２の金属層を形成する工程と、（ｄ）第１の金属層上であって第２の金属層の間隙を充填するように、アルミニウムからなる第３の金属層を形成する工程とを備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、半導体装置は、半導体基板と、半導体基板上に形成されたアルミニウムからなる第１の金属層と、第１の金属層上に間隙を有するパターンとして形成された、アルミニウムよりも融点が高い材料からなる第２の金属層と、第１の金属層上であって第２の金属層の間隙を充填するように形成された、アルミニウムからなる第３の金属層とを備えるため、ワイヤ配線との接合強度を向上させて信頼性を向上させることが可能となる。
【００１５】
また、半導体装置の製造方法は、（ａ）半導体基板を準備する工程と、（ｂ）半導体基板上に凹部を設けるように、アルミニウムからなる第１の金属層を形成する工程と、（ｃ）第１の金属層の凹部を充填するように、アルミニウムよりも融点が高い材料からなる第２の金属層を形成する工程とを備えるため、ワイヤ配線との接合強度を向上させて信頼性を向上させることが可能となる。
【００１６】
また、半導体装置の製造方法は、（ａ）半導体基板を準備する工程と、（ｂ）半導体基板上にアルミニウムからなる第１の金属層を形成する工程と、（ｃ）第１の金属層上に間隙を有するパターンとして、アルミニウムよりも融点が高い材料からなる第２の金属層を形成する工程と、（ｄ）第１の金属層上であって第２の金属層の間隙を充填するように、アルミニウムからなる第３の金属層を形成する工程とを備えるため、ワイヤ配線との接合強度を向上させて信頼性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１による半導体装置の構成の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１による半導体装置の製造工程の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１による半導体装置の製造工程の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１による半導体装置の製造工程の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１による半導体装置の製造工程の一例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１による半導体装置の構成の他の一例を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２による半導体装置の構成の一例を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態２による半導体装置の製造工程の一例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態２による半導体装置の製造工程の一例を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態２による半導体装置の製造工程の一例を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態２による半導体装置の製造工程の一例を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態２による半導体装置の構成の他の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施の形態について、図面に基づいて以下に説明する。
【００１９】
＜実施の形態１＞
まず、本発明の実施の形態１による半導体装置の構成について説明する。
【００２０】
図１は、本実施の形態１による半導体装置１の構成の一例を示す断面図である。
【００２１】
なお、図１では、半導体装置１がダイオードである場合を一例として示しているが、これに限るものではない。半導体装置１は、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）またはＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等であってもよい。
【００２２】
図１に示すように、半導体装置１は、半導体基板２と、絶縁膜３と、表面電極４と、裏面電極５とを備えている。また、半導体装置１を回路基板（図示せず）に実装するために、アルミニウムからなるワイヤ配線６は、表面電極４を構成する第２の金属層４２および第３の金属層４３に超音波接合されており、半導体装置１に電流を供給する。すなわち、ワイヤ配線６は、表面電極４と外部接続端子（図示せず）とを電気的に接続するために設けられ、外部接続端子およびワイヤ配線６を介して表面電極４に電流が供給される。
【００２３】
半導体基板２としては、例えば、シリコン基板またはシリコンカーバイド基板を用いる。半導体基板２の裏面電極５と接する側の領域は、半導体装置１がダイオードまたはＭＯＳＦＥＴである場合はｎ型半導体層が形成され、半導体装置１がＩＧＢＴである場合はｐ型半導体層が形成される。
【００２４】
表面電極４は、第１の金属層４１、第２の金属層４２、および第３の金属層４３で構成されている。
【００２５】
第１の金属層４１は、アルミニウムからなる金属層であり、半導体基板２と表面電極４との間でオーミック接触を実現するために設けられている。また、第１の金属層４１は、例えばスパッタ法によって成膜されている。
【００２６】
第１の金属層４１の膜厚は、任意に設定可能であるが、０．５μｍ〜５μｍであることが好ましい。ここで、第１の金属層４１の膜厚が０．５μｍよりも薄い場合は、ワイヤ配線６を超音波接合したときに、半導体基板２に損傷を与える可能性がある。また、第１の金属層４１の膜厚が５μｍよりも厚い場合は、後述する第２の金属層４２の厚みを考慮すると、表面電極４と半導体基板２との熱膨張係数差によって半導体装置１に付加される応力が大きくなり、半導体装置１の特性の変動に影響を与える可能性がある。
【００２７】
第２の金属層４２は、アルミニウムよりも融点が高い材料からなる金属層であり、第１の金属層４１上に間隙を有するパターンとして形成されている。第２の金属層４２を形成することによって、ワイヤ配線６を介して表面電極４に電流が供給されたときに、電流の印加または温度ストレスに起因するアルミニウムのマイグレーションを抑制することが可能となる。従って、マイグレーションによってアルミニウムの変形または空洞が発生して、最終的には断線することを防止することができる。第２の金属層４２は、例えばスパッタ法またはめっき法によって成膜されている。
【００２８】
第２の金属層４２の膜厚は、任意に設定可能であるが、アルミニウムのマイグレーションによるアルミニウムの変形または空洞の発生を抑制するために、０．５μｍ〜５μｍであることが好ましい。ここで、第２の金属層４２の膜厚が０．５μｍよりも薄い場合は、アルミニウムのマイグレーションを抑制することができない可能性がある。また、第２の金属層４２の膜厚が５μｍよりも厚い場合は、表面電極４と半導体基板２との熱膨張係数差によって半導体装置１に付加される応力が大きくなり、半導体装置１の特性の変動に影響を与える可能性がある。
【００２９】
なお、第２の金属層４２は、アルミニウムよりも融点が高い材料であればよく、例えばニッケルまたは銅を含む金属層であってもよい。
【００３０】
第３の金属層４３は、アルミニウムからなる金属層であり、第２の金属層４２の間隙を充填するように形成されている。また、第３の金属層４３は、ワイヤ配線６と同じ材料とすることによって、ワイヤ配線６を表面電極４に超音波接合したときの接合強度または信頼性の向上を実現するために形成されている。第３の金属層４３は、第１の金属層４１と同様、例えばスパッタ法によって成膜されている。
【００３１】
第３の金属層４３の膜厚は、任意に設定可能であるが、表面電極４の表面を平滑にするために、０．５μｍ〜５μｍであることが好ましい。すなわち、第３の金属層４３の膜厚は、第２の金属層４２の膜厚と同じであることが好ましい。
【００３２】
次に、半導体装置１の製造方法について説明する。
【００３３】
図２〜５は、半導体装置１の製造工程の一例を示す図である。以下では、特に表面電極４の製造方法に主眼を置いて説明する。
【００３４】
図２に示すように、半導体基板２に対してｎ型半導体層、ｐ型半導体層、および絶縁膜３を形成することによって、ダイオードを作製する。なお、上述の通り、ダイオードに限らずＭＯＳＦＥＴまたはＩＧＢＴ等の半導体素子を作製してもよい。ダイオード、ＭＯＳＦＥＴ、またはＩＧＢＴは、公知の方法を用いて作製することが可能である。
【００３５】
ダイオードを作製した後、半導体基板２とのオーミック接触を実現するために、半導体基板２の表面上にアルミニウムからなる第１の金属層４１を形成する。
【００３６】
図３に示すように、第１の金属層４１を形成した後、第１の金属層４１上の一部であって第２の金属層４２を形成しない箇所をマスキングし、アルミニウムよりも融点が高い金属層、例えばニッケルまたは銅を含む金属層からなる第２の金属層４２を形成する。
【００３７】
図４に示すように、第１の金属層４１および第２の金属層４２を形成した後、第２の金属層４２上に第３の金属層４３が形成されないようにマスキングし、アルミニウムからなる第３の金属層４３を形成する。
【００３８】
上記の図２〜４の工程を経て、表面電極４が形成される。なお、上記では、第２の金属層４２を形成した後に第３の金属層４３を形成する場合について説明したが、第３の金属層４３を形成した後に第２の金属層４２を形成してもよい。
【００３９】
図５に示すように、半導体基板２が所望の厚さとなるまで、半導体基板２の裏面を研削する。研削方法としては、砥石を用いて物理的に削る方法、酸を用いて化学的に削る方法、あるいはこれら２つの方法を組み合わせて削る方法がある。
【００４０】
半導体基板２を研削した後、半導体基板２の裏面上に裏面電極５を形成する。裏面電極５は、材料が異なる複数の金属、例えばチタン、ニッケル、金等を積層して形成される。また、裏面電極５は、蒸着法、スパッタ法、またはめっき法等を用いて形成される。
【００４１】
上記の図２〜５の工程を経て完成した半導体装置１に対して、裏面電極５と回路基板（図示せず）とをはんだを用いて接合し、その後、表面電極４とワイヤ配線６とを超音波接合する。そして、表面電極４および裏面電極５に対して電流を印加することによって、半導体装置１を動作させる。
【００４２】
表面電極４の最表面の金属層（ワイヤ配線６と接合する金属層）を、例えば貴金属薄層（例えば、特許文献１参照）、またはニッケルおよび銅のうちの少なくとも１つを含む金属めっき層（例えば、特許文献２参照）とした場合において、当該最表面の貴金属層にアルミニウムからなるワイヤ配線６を超音波接合すると、材質が異なる異種金属材料同士の接合となるため接合強度が弱くなり、また、半導体装置１の動作時の発熱が原因となって接合部における金属間化合物の成長が進行して半導体装置１の信頼性が低下するという問題がある。
【００４３】
一方、本実施の形態１では、表面電極４の最表面の金属層が、アルミニウムよりも融点が高い金属層（例えば、ニッケルまたは銅を含む金属層）である第２の金属層４２と、ワイヤ配線６と材質が同じアルミニウムからなる第３の金属層４３とで構成されている。従って、ワイヤ配線６と第３の金属層４３とが同種金属材料同士の接合となるため接合強度が向上し、また、半導体装置１の動作時の発熱によって金属間化合物の成長が発生しないため半導体装置１の信頼性を向上させることができる。また、アルミニウムよりも融点が高い第２の金属層４２を、アルミニウムからなる第１の金属層４１上に形成することによって、半導体装置１の動作時の発熱が原因となって誘発されるアルミニウムのマイグレーションを抑制することができる。
【００４４】
以上のことから、本実施の形態１によれば、アルミニウムよりも融点が高い第２の金属層４２を、アルミニウムからなる第１の金属層４１上に形成することによって、半導体装置１の動作時の発熱が原因となって誘発されるマイグレーションによる、第１の金属層４１におけるアルミニウムの変形または空洞の発生を抑制し、最終的には断線を防止することができる。また、ワイヤ配線６と超音波接合する表面電極の最表面の金属層にアルミニウムからなる第３の金属層４３を設けることによって、接合強度が向上して半導体装置１の信頼性を向上させることができる。また、表面電極４を構成する第１の金属層４１、第２の金属層４２、および第３の金属層４３に貴金属を用いていないため、半導体装置１を低コストで実現することができる。
【００４５】
＜変形例＞
次に、本実施の形態１による半導体装置１の変形例について説明する。
【００４６】
図１では、平面視（ワイヤ配線６側から半導体装置１を見た方向）において、第２の金属層４２の面積と、第３の金属層４３の面積とが略同じである場合について示しているが、これに限るものではない。例えば、平面視において、第２の金属層４２の面積が第３の金属層４３の面積よりも大きくなるように形成してもよい。
【００４７】
図６は、変形例による半導体装置７の構成の一例を示す断面図である。
【００４８】
図６に示すように、平面視（ワイヤ配線６側から半導体装置７を見た方向）において、第２の金属層４２の面積は、第３の金属層４３の面積よりも大きい。その他の構成は、図１に示す半導体装置１と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００４９】
アルミニウムからなる第３の金属層４３は、表面電極４の表面におけるワイヤ配線６と超音波接合する箇所でその機能（接合強度の向上）を発揮する。従って、表面電極４の表面においてワイヤ配線６と接合しない箇所には第３の金属層４３を形成せずに、第２の金属層４２が第１の金属層４１を覆うように形成することによって、第１の金属層４１におけるマイグレーションをより効果的に抑制することができる。
【００５０】
＜実施の形態２＞
まず、本発明の実施の形態２による半導体装置の構成について説明する。
【００５１】
図７は、本実施の形態２による半導体装置８の構成の一例を示す断面図である。
【００５２】
図７に示すように、半導体装置８の表面電極４は、第４の金属層４４および第５の金属層４５で構成されていることを特徴とする。その他の構成は、実施の形態１による半導体装置１（図１参照）と同様であるため、ここでは説明を省略する。以下では、特に実施の形態１との差異、すなわち表面電極４を構成する第４の金属層４４および第５の金属層４５に主眼を置いて詳細に説明する。
【００５３】
第４の金属層４４は、アルミニウムからなる金属層であり、半導体基板２と表面電極４との間でオーミック接触を実現するために設けられている。また、第４の金属層４４には凹部が形成されており、当該凹部は、膜厚が厚い部分と薄い部分とで構成されている。第１の金属層４１は、例えばスパッタ法によって成膜されている。なお、第４の金属層４４は、実施の形態１（図１参照）における第１の金属層４１および第３の金属層４３を一体に形成した金属層に対応している。
【００５４】
第４の金属層４４の膜厚は、任意に設定可能であるが、膜厚が厚い部分の膜厚は１μｍ〜１０μｍ、膜厚が薄い部分の膜厚は、膜厚が厚い部分よりも０．５μｍ〜５μｍ薄くなるように形成することが好ましい。ここで、膜厚が薄い部分の膜厚が０．５μｍよりも薄い場合は、ワイヤ配線６を超音波接合したときに、半導体基板２に損傷を与える可能性がある。また、膜厚が厚い部分の膜厚が１０μｍよりも厚い場合は、表面電極４と半導体基板２との熱膨張係数差によって半導体装置１に付加される応力が大きくなり、半導体装置１の特性の変動に影響を与える可能性がある。
【００５５】
第５の金属層４５は、アルミニウムよりも融点が高い材料からなる金属層であり、第４の金属層４４の凹部を充填するように形成されている。第５の金属層４５を形成することによって、ワイヤ配線６を介して表面電極４に電流が供給されたときに、電流の印加または温度ストレスに起因するアルミニウムのマイグレーションを抑制することが可能となる。従って、マイグレーションによってアルミニウムの変形または空洞が発生して、最終的には断線することを防止することができる。第５の金属層４５は、例えばスパッタ法またはめっき法によって成膜されている。なお、第５の金属層４５は、実施の形態１（図１参照）における第２の金属層４２に対応している。
【００５６】
第５の金属層４５の膜厚は、任意に設定可能であるが、アルミニウムのマイグレーションによるアルミニウムの変形または空洞の発生を抑制するために、０．５μｍ〜５μｍであることが好ましい。ここで、第５の金属層４５の膜厚が０．５μｍよりも薄い場合は、アルミニウムのマイグレーションを抑制することができない可能性がある。また、第５の金属層４５の膜厚が５μｍよりも厚い場合は、表面電極４と半導体基板２との熱膨張係数差によって半導体装置１に付加される応力が大きくなり、半導体装置１の特性の変動に影響を与える可能性がある。
【００５７】
第５の金属層４５の膜厚は、第４の金属層４４の膜厚が厚い部分の膜厚と、第４の金属層４４の膜厚が薄い部分の膜厚との差分と同じであることが好ましい。この場合、表面電極４の表面が平滑となり、ワイヤ配線６を表面電極４に超音波接合したときにワイヤ配線６と表面電極４との間に隙間が生じないため、接合強度を向上させることが可能となる。
【００５８】
なお、第５の金属層４５は、アルミニウムよりも融点が高い材料であればよく、例えばニッケルまたは銅を含む金属層であってもよい。
【００５９】
次に、半導体装置８の製造方法について説明する。
【００６０】
図８〜１１は、半導体装置８の製造工程の一例を示す図である。以下では、特に表面電極４の製造方法に主眼を置いて説明する。なお、以下では、半導体素子としてダイオードを作製する場合について説明するが、ＭＯＳＦＥＴまたはＩＧＢＴ等の他の半導体素子であってもよい。
【００６１】
図８に示すように、ダイオードを作製した後、半導体基板２とのオーミック接触を実現するために、半導体基板２の表面上にアルミニウムからなる第４の金属層４４を形成する。このとき、第４の金属層４４の膜厚は、１μｍ〜１０μｍであることが好ましい。
【００６２】
図９に示すように、第４の金属層４４を形成した後、第４の金属層４４上の一部であってエッチングしない（削らない）箇所をマスキングし、エッチングにより凹部を形成する。このとき、第４の金属層４４の膜厚が薄い部分の膜厚は、第４の金属層４４の膜厚が厚い部分の膜厚（第４の金属層４４のエッチングしない部分の膜厚）よりも０．５μｍ〜５μｍ薄くなるようにエッチングすることが好ましい。
【００６３】
図１０に示すように、第４の金属層４４に凹部を形成した後、凹部以外の第４の金属層４４上に第５の金属層４５が形成されないようにマスキングし、アルミニウムよりも融点が高い金属層、例えばニッケルまたは銅を含む金属層からなる第５の金属層４５を、凹部を充填するように形成する。
【００６４】
図１１に示すように、半導体基板２が所望の厚さとなるまで、半導体基板２の裏面を研削する。研削方法としては、砥石を用いて物理的に削る方法、酸を用いて化学的に削る方法、あるいはこれら２つの方法を組み合わせて削る方法がある。
【００６５】
半導体基板２を研削した後、半導体基板２の裏面上に裏面電極５を形成する。裏面電極５は、材料が異なる複数の金属、例えばチタン、ニッケル、金等を積層して形成される。また、裏面電極５は、蒸着法、スパッタ法、またはめっき法等を用いて形成される。
【００６６】
上記の図８〜１１の工程を経て完成した半導体装置８に対して、裏面電極５と回路基板（図示せず）とをはんだを用いて接合し、その後、表面電極４とワイヤ配線６とを超音波接合する。そして、表面電極４および裏面電極５に対して電流を印加することによって、半導体装置８を動作させる。
【００６７】
以上のことから、本実施の形態２によれば、実施の形態１と比べて製造方法は異なるが完成した半導体装置１の構成は同等であるため、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００６８】
＜変形例＞
次に、本実施の形態１による半導体装置８の変形例について説明する。
【００６９】
図７では、平面視（ワイヤ配線６側から半導体装置８を見た方向）において、第４の金属層４４の面積と、第５の金属層４５の面積とが略同じである場合について示しているが、これに限るものではない。例えば、平面視において、第５の金属層４５の面積が第４の金属層４４の面積よりも大きくなるように形成してもよい。
【００７０】
図１２は、変形例による半導体装置９の構成の一例を示す断面図である。
【００７１】
図１２に示すように、平面視（ワイヤ配線６側から半導体装置９を見た方向）において、第５の金属層４５の面積は、第４の金属層４４の面積よりも大きい。その他の構成は、図７に示す半導体装置８と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００７２】
アルミニウムからなる第４の金属層４４は、表面電極４の表面におけるワイヤ配線６と超音波接合する箇所でその機能（接合強度の向上）を発揮する。従って、表面電極４の表面においてワイヤ配線６と接合しない箇所には第４の金属層４４を形成せずに、第５の金属層４５が第４の金属層４４を覆うように形成することによって、第４の金属層４４におけるマイグレーションをより効果的に抑制することができる。
【００７３】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１  半導体装置、２  半導体基板、３  絶縁膜、４  表面電極、５  裏面電極、６  ワイヤ配線、７，８，９  半導体装置、４１  第１の金属層、４２  第２の金属層、４３  第３の金属層、４４  第４の金属層、４５  第５の金属層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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