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公開番号2025140723
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024040280
出願日2024-03-14
発明の名称半導体装置
出願人株式会社東芝,東芝デバイス&ストレージ株式会社
代理人弁理士法人志賀国際特許事務所
主分類H01L 23/50 20060101AFI20250919BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】端子から樹脂部が剥がれることを抑制できる半導体装置を提供することである。
【解決手段】実施形態の半導体装置は、半導体素子を持つ。半導体素子と接続され、表面の少なくとも一部が銅を含む第1表面である端子を持つ。端子の一部、および半導体素子を覆う樹脂部を持つ。第1表面のうち樹脂部に覆われる部分の少なくとも一部には、酸素原子を含む有機膜を有する機能膜が形成される。有機膜は、樹脂部と結合している。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
半導体素子と、
前記半導体素子と接続され、表面の少なくとも一部が銅を含む第１表面である端子と、
前記端子の一部、および前記半導体素子を覆う樹脂部と、
を備え、
前記第１表面のうち前記樹脂部に覆われる部分の少なくとも一部には、酸素原子を含む有機膜を有する機能膜が形成され、
前記有機膜は、前記樹脂部と結合している、半導体装置。
続きを表示（約 900 文字）【請求項２】
前記機能膜は、前記第１表面と前記有機膜との間に酸化銅によって構成される酸化銅膜を有し、
前記酸化銅膜は、前記第１表面と密着している、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記酸化銅膜の厚さは、１ｎｍ以上、１５ｎｍ以下である、請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記有機膜の厚さは、１０ｎｍ以上、２００ｎｍ以下である、請求項２に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記有機膜の厚さは、１０ｎｍ以上、６０ｎｍ以下である、請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記端子の少なくとも一部は、銅、銅を含有する合金、および表面が銅鍍金された銅以外の金属材料のいずれかによって構成される、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記端子は、リードフレーム、および前記リードフレームと前記半導体素子とを接続するワイヤを含み、
前記リードフレームの表面、および前記ワイヤの表面それぞれの少なくとも一部は、前記第１表面である、請求項１から６のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記端子は、前記リードフレームの表面に形成される電極部を含み、
前記電極部は、銅を含まない第２表面を有し、
前記第２表面には、前記機能膜が形成されていない、請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記端子は、リードフレーム、および前記リードフレームと前記半導体素子とを接続するワイヤを含み、
前記リードフレームの表面は、前記第１表面であり、
前記ワイヤの表面は、銅を含まない第２表面であり、
前記第２表面には、前記機能膜が形成されていない、請求項１から６のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記リードフレームの表面のうち前記樹脂部の外部に位置する部分には、鍍金層が形成され、
前記機能膜と前記鍍金層との間の距離は、１００μｍ以上である、請求項７に記載の半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
リードフレームおよびワイヤ等の端子を封止樹脂によって封止することで、端子が外気と接触することを抑制する半導体装置が提案されている。しかしながら、例えば銅等の金属材料によって端子が構成される場合、端子と封止樹脂との密着性を高めづらく、端子から封止樹脂が剥がれる虞があった。端子から封止樹脂が剥がれて、端子が外気と接触すると、端子が腐食等によって劣化するため、半導体装置の信頼性が低下する虞があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－１４９３７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、端子から樹脂部が剥がれることを抑制できる半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の半導体装置は、半導体素子を持つ。半導体素子と接続され、表面の少なくとも一部が銅を含む第１表面である端子を持つ。端子の一部、および半導体素子を覆う樹脂部を持つ。第１表面のうち樹脂部に覆われる部分の少なくとも一部には、酸素原子を含む有機膜を有する機能膜が形成される。有機膜は、樹脂部と結合している。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
実施形態の半導体装置を示す断面図。
実施形態の半導体装置の一部を示す部分拡大断面図。
実施形態の半導体装置の製造工程を示すフローチャート。
実施形態の半導体装置の製造工程を示す第１の部分拡大断面図。
実施形態の半導体装置の製造工程を示す第２の部分拡大断面図。
実施形態の半導体装置の製造工程を示す第３の部分拡大断面図。
実施形態の第１変形例の半導体装置を示す断面図。
実施形態の第２変形例の半導体装置を示す断面図。
実施形態の第３変形例の半導体装置を示す断面図。
実施形態の第４変形例の半導体装置の一部を示す部分拡大断面図。
実施形態の第５変形例の半導体装置を示す断面図。
実施形態の第６変形例の半導体装置を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態の半導体装置を、図面を参照して説明する。
【０００８】
各図面に示すＺ軸方向は、半導体装置の上下方向である。Ｚ軸方向の矢印が向く側（＋Ｚ側）は、半導体装置の上側である。Ｚ軸方向の矢印が向く側と反対側（－Ｚ側）は、半導体装置の下側である。以下の説明では、半導体装置の上側を、単に「上側」と呼び、半導体装置の下側を、単に「下側」と呼び、半導体装置の上下方向を単に「上下方向」呼ぶ。なお、「上側」、「下側」、「上下方向」のそれぞれは、重力方向との関係を示す用語ではない。以下の説明では、半導体装置を構成する各部材および各層等の外面のうち上側を向く面を上面と呼び、下側を向く面を下面と呼ぶ。
【０００９】
各図面に示す第１方向Ｄ１は、上下方向と直交する方向である。以下の説明では、第１方向Ｄ１の矢印が向く側（＋Ｄ１側）を、第１方向Ｄ１の一方側と呼び、第１方向Ｄ１の矢印が向く側と反対側（－Ｄ１側）を、第１方向Ｄ１の他方側と呼ぶ。
【００１０】
（実施形態）
図１は、本実施形態の半導体装置１０を示す断面図である。図２は、実施形態の半導体装置１０の一部を示す部分拡大断面図である。図２は、半導体装置１０のうち図１において一点鎖線で囲むＡ部を示している。本実施形態の半導体装置１０は、例えばＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）およびＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等の半導体装置である。図１に示すように、本実施形態の半導体装置１０は、半導体素子３１と、端子２０と、樹脂部６０と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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