特許 5942594 半導体装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5942594

(24)【登録日】2016年6月3日

(45)【発行日】2016年6月29日

(54)【発明の名称】半導体装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/12 20060101AFI20160616BHJP

   H01L 23/13 20060101ALI20160616BHJP

【ＦＩ】

   H01L23/12 Q

   H01L23/12 L

   H01L23/12 C

【請求項の数】5

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2012-118746(P2012-118746)

(22)【出願日】2012年5月24日

(65)【公開番号】特開2013-232610(P2013-232610A)

(43)【公開日】2013年11月14日

【審査請求日】2015年2月25日

(31)【優先権主張番号】特願2012-87771(P2012-87771)

(32)【優先日】2012年4月6日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000226057

【氏名又は名称】日亜化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100064414

【弁理士】

【氏名又は名称】磯野 道造

(74)【代理人】

【識別番号】100111545

【弁理士】

【氏名又は名称】多田 悦夫

(72)【発明者】

【氏名】乃一 拓也

【審査官】 馬場 慎

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−３２１７６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１０９０４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３０７６８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０５３６６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０１３７５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２３／１２

Ｈ０１Ｌ ２３／１３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体素子と、前記半導体素子を搭載する配線基板と、を備えた半導体装置であって、
前記配線基板は、
絶縁性基板と、
前記絶縁性基板の内部に設けられた内部導電配線と、
前記絶縁性基板の上面に形成され前記半導体素子を搭載し前記内部導電配線に電気的に接続された上面導電配線と、
前記絶縁性基板の背面から前記内部導電配線を介して前記上面導電配線に電気的に接続された背面導電配線と、を有し、
前記背面導電配線は、
前記絶縁性基板の背面の一部領域を被覆して前記絶縁性基板の内部の内部導電配線に接続されたタングステンまたはモリブデンを含む第１金属膜と、
前記絶縁性基板の背面において前記第１金属膜の少なくとも一部に重ねて設けられると共に前記背面の一部を直接被覆するように延設されたチタンを含む第２金属膜と、
前記第２金属膜を被覆する銅を含む第３金属膜と、
前記絶縁性基板の背面において前記第３金属膜を被覆すると共に前記第１金属膜を被覆するニッケルおよび金を含む第４金属膜と、
を備え、
前記内部導電配線は、前記第１金属膜および前記第２金属膜が重なった領域の直下に設けられ、一端が前記第１金属膜に接続され、他端が前記上面導電配線に接続され、
前記第２金属膜は、前記第１金属膜側から、チタン又はチタン化合物を含む金属層と、銅を含む金属層とをこの順序で積層されてなる２層の膜構造で形成されることを特徴とする半導体装置。

【請求項2】

前記絶縁性基板は、背面から側面にかけて形成された切欠部を備え、
前記第１金属膜は、前記絶縁性基板の背面から前記切欠部の切欠内周面の一部領域を被覆するように延設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】

前記背面導電配線は、
前記第２金属膜が、前記第１金属膜の少なくとも一部に重ねて設けられている部分と、前記絶縁性基板の背面の一部を直接被覆している部分とにおいて前記第４金属膜の表面が面一であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体装置。

【請求項4】

前記背面導電配線は、
前記第２金属膜が前記第１金属膜の少なくとも一部に重ねて設けられている部分に形成されている前記第３金属膜の厚みと、
前記第２金属膜が前記絶縁性基板の背面の一部を直接被覆している部分に形成されている前記第３金属膜の厚みと、が異なることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。

【請求項5】

前記第２金属膜または前記第３金属膜の少なくとも一方に、銅を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の半導体装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体素子を配線基板に搭載した半導体装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、半導体素子を搭載する配線基板は、例えば、セラミックスを材料とする絶縁性基板の表面に、金属材料で配線を施したものである。このような配線基板は、通常、例えばタングステンやモリブデン等の高融点金属を、焼成前のセラミックスにスクリーン印刷などで形成し、セラミックスと金属とを同時焼成することで作製されている。

【0003】

以下、絶縁性基板において半導体素子を搭載するための面（上面）側に形成された配線を上面導電配線と呼び、外部の電極端子と接続させるために絶縁性基板の背面側に形成された配線を背面導電配線と呼ぶ。配線基板の上面導電配線と背面導電配線との電気的導通をとる手法として、絶縁性基板の材料であるセラミックス内部に配線（以下、内部導電配線という）を形成する方法や、セラミックス側面に配線を形成するいわゆるキャスタレーションが用いられる（例えば、特許文献１参照）。

【0004】

従来の配線基板の一例を図１４に示す。なお、図１４では、大判の配線基板を最終的に半導体装置単位の大きさに分割したサイズでめっき工程の前の状態で示し、また、基板背面側を図１４において上側に示した。図１４に示す配線基板１０１は、図中、符号Ｃの領域を拡大図で示すように、例えば６枚のセラミックスのグリーンシートを積層して焼成されている。

【0005】

このようなキャスタレーションを備えた配線基板１０１は、従来、次のようにして製造されていた。すなわち、セラミックスの各グリーンシートに、内部導電配線として必要なビアを形成したりキャスタレーション用のスルーホールを形成したりする。次いで、タングステンまたはモリブデンを含む高融点金属を成分とするメタライズ（導体）ペーストをグリーンシートの主面（表面や背面）に印刷（塗布）する。また、このメタライズペーストをスルーホールに充填し、真空引きすることによりメタライズペーストをスルーホール内面に塗布する。そして、各グリーンシートを積層して、熱圧着し、これらを同時焼成する。

【0006】

これにより、配線基板１０１の例えば背面１０２に導電配線１０２ａ（同拡大図中のダブルハッチング部）が形成され、キャスタレーション用スルーホールに導電配線１０４ａ（同拡大図中のダブルハッチング部）が形成される。これら導電配線１０２ａ，１０４ａは、その後に形成されるめっき層にとっての下地層となる。そして、導電配線１０２ａ，１０４ａにＮｉめっきやＡｕめっきをすることで、大判の配線基板とする。そして、半導体装置の製造工程の最終段階で、キャスタレーション用スルーホールの中心を通る基板区画用の境界線で大判の配線基板を切断して多数の配線基板１０１とする。この切断の際に、キャスタレーション用スルーホールが分割されることにより、配線基板１０１の側面１０３には、背面１０２に連なるキャスタレーション用の切欠部１０４が形成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平１０−３２１７６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、従来の同時焼成によって配線基板を製造する手法では、焼成により配線基板に大きな反りや変形が発生してしまうため、大判基板内の導電配線のパターニング精度を向上させることができない。なお、焼成による配線基板の反りや変形があると、上面導電配線や背面導電配線の平滑性または平面度が要請される配線基板を作ることも難しくなる。

【0009】

そこで、導電配線のパターニング精度を向上させるために、例えばセラミックス基板を焼成、形成した後で、スパッタリングなどの蒸着法を用いて上面導電配線や背面導電配線を形成する方法が考えられる。

【0010】

ところが、スパッタリングなどの蒸着法で形成された導電配線は、同時焼成により形成された導電配線に比べて、信頼性に劣る。すなわち、高温高湿環境下での長時間使用における密着信頼性に劣ることが分かっている。具体的には、蒸着法で形成された導電配線は、密着性が低下してくると、導電配線の下地層等の層間において剥離が生じてしまう。例えば背面導電配線と内部導電配線との間に剥離が生じると、両者の間の接触抵抗が上昇し、その結果、半導体装置の駆動電圧に異常が発生することになる。

【0011】

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、導電配線の電気的接続の信頼性を確保することのできる半導体装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

前記課題を解決するために、本発明に係る半導体装置は、半導体素子と、前記半導体素子を搭載する配線基板と、を備えた半導体装置であって、前記配線基板は、絶縁性基板と、前記絶縁性基板の内部に設けられた内部導電配線と、前記絶縁性基板の上面に形成され前記半導体素子を搭載し前記内部導電配線に電気的に接続された上面導電配線と、前記絶縁性基板の背面から前記内部導電配線を介して前記上面導電配線に電気的に接続された背面導電配線と、を有し、前記背面導電配線は、前記絶縁性基板の背面の一部領域を被覆して前記絶縁性基板の内部の内部導電配線に接続されたタングステンまたはモリブデンを含む第１金属膜と、前記絶縁性基板の背面において前記第１金属膜の少なくとも一部に重ねて設けられると共に前記背面の一部を直接被覆するように延設されたチタンを含む第２金属膜と、前記第２金属膜を被覆する第３金属膜と、前記絶縁性基板の背面において前記第３金属膜を被覆すると共に前記第１金属膜を被覆するニッケルおよび金を含む第４金属膜と、を備え、前記内部導電配線は、前記第１金属膜および前記第２金属膜が重なった領域の直下に設けられ、一端が前記第１金属膜に接続され、他端が前記上面導電配線に接続され、前記第２金属膜は、前記第１金属膜側から、チタン又はチタン化合物を含む金属層と、銅を含む金属層とをこの順序で積層されてなる２層の膜構造で形成されることを特徴とする。

【0013】

かかる構成によれば、半導体装置において、第１金属膜は、絶縁性基板の一部領域を被覆して内部導電配線に接続されているので、絶縁性基板に強力に密着している。そして、第２金属膜は、絶縁性基板の背面の一部を被覆すると共に第１金属膜の少なくとも一部に重ねて設けられているので、絶縁性基板だけを被覆している場合に比べて密着性が向上する。このような第１金属膜は、タングステンまたはモリブデンを絶縁性基板の材料と共に同時焼成することにより形成することができる。また、第２金属膜は、絶縁性基板の焼成後に、スパッタリングなどの蒸着法によりチタンを蒸着することで形成することができる。半導体装置が外部基板に実装される場合には、第４金属膜の上面は、例えば半田を介して、外部基板に接合され、外部基板側からの電力が各配線を介して半導体素子に供給される。仮に、半導体装置が高温高湿環境下で長時間使用されたときに第２金属膜が絶縁性基板から剥離したとしても、密着力が高い第１金属膜は剥がれず、この第１金属膜は第４金属膜で被覆されているので、第４金属膜で導通がとれる。そのため、仮に第２金属膜が絶縁性基板から剥離したとしても電気的接続には問題ない。したがって、本発明の半導体装置は、導電配線の電気的接続の信頼性を確保することができる。また、基板焼成後に第１金属膜にオーバーラップさせて第２金属膜を蒸着法により形成すれば、導電配線のパターニング精度や平滑性を向上させることができる。

【0014】

また、本発明に係る半導体装置において、前記絶縁性基板は、背面から側面にかけて形成された切欠部を備え、前記第１金属膜は、前記絶縁性基板の背面から前記切欠部の切欠内周面の一部領域を被覆するように延設されていることが好ましい。

【0015】

かかる構成によれば、半導体装置において、第１金属膜は、絶縁性基板の背面から切欠部の切欠内周面の一部領域を被覆するように延設されているので、絶縁性基板に対する密着度が高くなると共に、切欠部の側からも内部導電配線に接続することができる。

【0016】

また、本発明に係る半導体装置において、前記背面導電配線は、前記第２金属膜が、前記第１金属膜の少なくとも一部に重ねて設けられている部分と、前記絶縁性基板の背面の一部を直接被覆している部分とにおいて前記第４金属膜の表面が面一であることが好ましい。

【0017】

かかる構成によれば、半導体装置は、背面側において、導電配線の最表面が面一であるので、外部基板へ実装する際の接触面積が大きく、安定に接合することができる。

【0018】

また、本発明に係る半導体装置において、前記背面導電配線は、前記第２金属膜が前記第１金属膜の少なくとも一部に重ねて設けられている部分に形成されている前記第３金属膜の厚みと、前記第２金属膜が前記絶縁性基板の背面の一部を直接被覆している部分に形成されている前記第３金属膜の厚みと、が異なることが好ましい。

【0019】

かかる構成によれば、半導体装置は、背面側において、導電配線の最表面を面一とするために、例えば第３金属膜を成膜後に、第３金属膜を研削または研磨することで厚みを調整しておけば、ニッケルおよび金を含む第４金属膜を加工する必要は無い。したがって、材料のコストを低減することができる。

【0020】

また、本発明に係る半導体装置において、前記第２金属膜または前記第３金属膜の少なくとも一方に、銅を含むことが好ましい。かかる構成によれば、半導体装置は、背面導電配線に銅を含むため放熱性を向上させることができる。

【発明の効果】

【0021】

本発明の半導体装置によれば、導電配線の電気的接続の信頼性を確保することができる。また、本発明の半導体装置によれば、導電配線材料の一部だけを同時焼成し、大部分を基板焼成後に形成することで製造過程での配線基板の反りや変形を抑制し、導電配線のパターニング精度や平滑性を向上させることができる。そのため、半導体装置の実装性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明に係る半導体装置の上面側を模式的に示す斜視図であって、（ａ）は第１実施形態、（ｂ）は第２実施形態を示している。

【図2】本発明に係る半導体装置の背面側を模式的に示す斜視図であって、（ａ）は第１実施形態、（ｂ）は第２実施形態を示している。

【図3】本発明の第１実施形態に係る半導体装置の背面側を模式的に示す図であって、（ａ）は底面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視における背面側の部分断面図である。

【図4】本発明の第１実施形態に係る半導体装置のＡ−Ａ線矢視における部分断面図であって、（ａ）は背面導電配線の初期状態、（ｂ）は背面導電配線に剥がれが生じた状態を示している。

【図5】本発明の第１実施形態に係る半導体装置のＡ−Ａ線矢視における部分断面図であって、（ａ）〜（ｅ）は配線基板の製造工程の流れを示している。

【図6】本発明の第１実施形態に係る半導体装置のＡ−Ａ線矢視における部分断面図であって、（ａ）〜（ｄ）は配線基板の製造工程の流れを示している。

【図7】本発明の第１実施形態に係る半導体装置の製造途中で仮想的に切断した場合の配線基板の背面側を模式的に示す図であって、図５（ｂ）の工程を示している。

【図8】本発明の第１実施形態に係る半導体装置の製造途中で仮想的に切断した場合の配線基板の背面側を模式的に示す図であって、図６（ｂ）の工程を示している。

【図9】本発明の第１実施形態に係る半導体装置の製造途中で仮想的に切断した場合の配線基板の背面側を模式的に示す図であって、図６（ｄ）の工程を示している。

【図10】本発明の第２実施形態に係る半導体装置のＡ−Ａ線矢視における部分断面図であって、（ａ）〜（ｅ）は配線基板の製造工程の流れを示している。

【図11】本発明の第２実施形態に係る半導体装置のＡ−Ａ線矢視における部分断面図であって、（ａ）〜（ｄ）は配線基板の製造工程の流れを示している。

【図12】本発明の第３実施形態に係る半導体装置の背面側を模式的に示す斜視図である。

【図13】本発明の第３実施形態に係る半導体装置の背面側を模式的に示す図であって、（ａ）は底面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線矢視における背面側の部分断面図である。

【図14】従来の半導体装置の配線基板の背面側を模式的に示す斜視図および部分拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明に係る半導体装置を実施するための形態を、いくつかの具体例を示した図面と共に詳細に説明する。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については、原則として同一もしくは同質の部材を示しており、詳細な説明を適宜省略する。

【0024】

（第１実施形態）
［半導体装置の構成の概要］
図１〜図３を参照して、本発明の第１実施形態に係る半導体装置１の構成の概要について説明する。図１（ａ）は、半導体装置１の上面側の斜視図、図２（ａ）は半導体装置１の背面側の斜視図である。また、図３（ａ）は、半導体装置１の背面を示す模式的な平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ線矢視における背面側の部分断面図である。なお、図１（ｂ）および図２（ｂ）に示す半導体装置１Ａについては第２実施形態として説明する。

【0025】

半導体装置１は、図１（ａ）に示すように、半導体素子２と、半導体素子２を搭載するための配線基板３と、を備える。
半導体素子２は、例えば、ＬＥＤチップのような半導体発光素子等から構成される。
配線基板３は、半導体素子２に電気的に接続する導電配線や、外部の電極に接続するための電極端子が絶縁性基板４に配置され、半導体素子２を配置する搭載部を有する部材である。配線基板３は、絶縁性基板４と、上面導電配線５と、背面導電配線６（図２（ａ）、図３（ａ）にてドットで示す領域）と、内部導電配線９（図３（ｂ）参照）と、を有する。
本実施形態では、絶縁性基板４は、背面から側面にかけて、キャスタレーション用の切欠部７（図２（ａ）参照）が形成されている。つまり、本実施形態では、配線基板３の上面導電配線５と背面導電配線６との電気的導通をとる手法の一例として、キャスタレーションを用いることとした。

【0026】

上面導電配線５は、絶縁性基板４の上面に形成され、半導体素子２を搭載する。上面導電配線５は、内部導電配線９に電気的に接続されている（図４（ａ）参照）。上面導電配線５は、導電配線の材料として少なくとも銅を含む。上面導電配線５の上には、少なくとも半導体素子２を被覆するように封止部材８が設けられている（図１（ａ）参照）。

【0027】

背面導電配線６は、主として絶縁性基板４の背面に形成され、上面導電配線５と電気的に接続されている。背面導電配線６は、絶縁性基板４の背面から内部導電配線９を介して上面導電配線５に電気的に接続されている（図４（ａ）参照）。背面導電配線６は、図３（ｂ）に示すように、第１金属膜１０と、第２金属膜２０と、第３金属膜３０と、第４金属膜４０と、を備える。

【0028】

第１金属膜１０は、タングステン（Ｗ）またはモリブデン（Ｍｏ）を含み、絶縁性基板４の背面（図３（ｂ）において上面）の一部領域を被覆して内部導電配線９（図３（ｂ）参照）に接続されている。本実施形態では、第１金属膜１０は、絶縁性基板４の背面（図３（ｂ）において上面）から切欠部７の切欠内周面７ａ（図２（ａ）参照）の一部領域を被覆するように延設されて、切欠部７の側において、内部導電配線９（図３（ｂ）参照）に接続されている。図２（ａ）に示すように、切欠内周面７ａには、絶縁性基板４の表面が露出した部分に挟まれた中央の部分に背面導電配線６が形成されている。この背面導電配線６の第１金属膜１０が切欠内周面７ａにおいて被覆する領域の上には、第４金属膜４０が形成されている（図３（ｂ）参照）。
第１金属膜１０は、内部導電配線９として絶縁性基板４に形成されたビアや内層配線を介して上面導電配線５（図１（ａ）参照）と電気的に接続されている。
第１金属膜１０は、タングステンまたはモリブデンが絶縁性基板４の材料と共に同時焼成されて形成されている。なお、第１金属膜１０の形成方法は、後記する配線基板３の製造工程にて説明する。

【0029】

第２金属膜２０は、チタン（Ｔｉ）を含み、図３（ｂ）に示すように、絶縁性基板４の背面において第１金属膜１０の少なくとも一部に重ねて設けられると共に背面の一部を直接被覆するように延設されている。第２金属膜２０は、厚膜の第３金属膜３０を配設する領域に形成される。第２金属膜２０は、図３（ｂ）に示すように、絶縁性基板４の背面において第１金属膜１０が被覆している領域のうち、切欠部７の周縁では第１金属膜１０に重ねられていない。このように配置した理由は、第２金属膜２０の上に形成される第３金属膜３０が製造過程で切断されることによるバリの発生を抑制できるからである。第２金属膜２０は、基板の焼成後に、スパッタリングなどの蒸着法により形成される。なお、第２金属膜２０の形成方法は、後記する配線基板３の製造工程にて説明する。

【0030】

第２金属膜２０は、２層以上の膜構造で形成されることが好ましい。
第２金属膜２０が２層の場合、例えばチタンまたはチタン化合物を含む金属層と、銅を含む金属層とが積層される。第２金属膜２０が３層の場合、チタンを含む２つの層と、銅を含む層を備えてもよいし、チタンを含む層と銅を含む層の他に、チタンおよび銅を含まない層を備えるようにしてもよい。
チタンおよび銅を含まない層を設ける場合には、チタンと銅の間に介在させる。そのような層の材料としては例えばパラジウム（Ｐｄ）を挙げることができる。
チタン化合物は例えばＴｉＷやＴｉＰｄを挙げることができる。
第２金属膜２０の材料の組み合わせの例としては、第１金属膜１０の側から、Ｔｉ／Ｃｕ、Ｔｉ／ＴｉＷ／Ｃｕ、ＴｉＷ／Ｃｕ、Ｔｉ／Ｐｄ／Ｃｕ、Ｔｉ／ＴｉＰｄ／Ｃｕ等を挙げることができる。以下では、第２金属膜２０は、一例として、２層構造であって、第１金属膜１０側から、Ｔｉ膜２１とＣｕ膜２２とをこの順序で積層されてなるものとして説明する。

【0031】

第３金属膜３０は、第２金属膜２０を被覆するものである。本実施形態では、第３金属膜３０は、放熱性の良い材料として銅（Ｃｕ）を含むこととした。第３金属膜３０は、第２金属膜２０で被覆されている部分にめっき法により形成されている。なお、第３金属膜３０の形成方法は、後記する配線基板３の製造工程にて説明する。

【0032】

第４金属膜４０は、ニッケル（Ｎｉ）および金（Ａｕ）を含み、図３（ｂ）に示すように、絶縁性基板４の背面において、第３金属膜３０を被覆すると共に第１金属膜１０を被覆する。第４金属膜４０は、ニッケルめっき層と、このニッケルめっき層の上に形成された金めっき層とを備える。なお、第４金属膜４０の形成方法は、後記する配線基板３の製造工程にて説明する。

【0033】

図２（ａ）に示すように、配線基板３の背面において、背面導電配線６は、高さの異なる３つの領域を備えている。これらの３つの領域を、図３（ｂ）の断面図にて形式的に３つの領域６１，６２，６３に区分する。
領域６１では、絶縁性基板４の上に、第２金属膜２０と、第３金属膜３０と、第４金属膜４０とが積層されている。
領域６２では、絶縁性基板４の上に、第１金属膜１０と、第２金属膜２０と、第３金属膜３０と、第４金属膜４０とが積層されている。
領域６３では、絶縁性基板４の上に、第１金属膜１０と、第４金属膜４０とが積層されている。つまり、高い順番に並べると、領域６２、領域６１、領域６３の順番となる。

【0034】

ここで、第２金属膜２０に着目すると、図３（ｂ）に示すように、領域６２では、第２金属膜２０が第１金属膜１０の一部を被覆しているので、導電配線のこの部分の密着性が向上する。

【0035】

また、第４金属膜４０に着目すると、図３（ｂ）に示すように、第４金属膜４０は、領域６３の側において、第１金属膜１０、第２金属膜２０および第３金属膜３０のそれぞれの側面を被覆している。一方、第４金属膜４０は、領域６１の側において、第２金属膜２０および第３金属膜３０のそれぞれの側面を被覆している。なお、第４金属膜４０は、領域６３の側において、同時焼成で形成された第１金属膜１０との接触面積が大きいので、領域６１の側よりも密着性が高くなっている。

【0036】

また、図３（ｂ）に示すように、第１金属膜１０および第２金属膜２０が重なった領域の直下の絶縁性基板４の内部には、内部導電配線９が設けられている。この半導体装置１が外部基板に実装される場合には、第４金属膜４０の上面は、例えば半田を介して、図示しない外部基板に接合される。このとき、外部基板側からの電力が、図４（ａ）にて矢印５１〜５４で示すように、背面導電配線６、内部導電配線９および上面導電配線５を介して、半導体素子２に供給される。

【0037】

外部基板に実装された半導体装置１が例えば高温高湿環境下において長時間使用されると、第２金属膜２０が剥離することがある。本実施形態のように第２金属膜２０が、Ｔｉ膜２１とＣｕ膜２２との積層構造である場合、Ｔｉ膜２１とＣｕ膜２２との層間剥離が生じる。これは、第２金属膜２０のＣｕ膜２２と、Ｃｕめっきの第３金属膜３０との親和性も一因と考えられる。背面導電配線６において、このような層間剥離が生じたとしても、図４（ｂ）に示すように、第２金属膜２０のＴｉ膜２１は、切欠部７の周辺でオーバーラップする第１金属膜１０に密着し続けることができる。また、図４（ｂ）に示すように、第４金属膜４０が、領域６３の側において、第１金属膜１０、第２金属膜２０および第３金属膜３０のそれぞれの側面を被覆しているので、導電配線の電気的接続の信頼性を確保することができる。

【0038】

［半導体装置の構成部材の詳細］
以下、半導体装置１における各構成部材について詳述する。

【0039】

＜半導体素子＞
半導体素子２は、半導体発光素子である場合、図１（ａ）に例示したフェースダウン（ＦＤ）型の半導体発光素子の他、対向電極構造（両面電極構造）の半導体発光素子であってもよい。対向電極構造（両面電極構造）の半導体発光素子の場合、素子基板の裏面に形成されたｎ電極およびｐ電極の一方が上面導電配線５に接続され、ｎ電極およびｐ電極の他方はワイヤにより他の上面導電配線５に接続される。
半導体素子２は、半導体発光素子とともに搭載する、受光素子や保護素子であってもよい。半導体素子２が保護素子の場合、例えば、半導体発光素子を過電圧から保護するための、抵抗、トランジスタまたはコンデンサ等から構成される。
半導体素子２の個数は、１つでもよいし、複数でもよい。複数の半導体素子２を設ける場合、各半導体素子２の一対の電極に対応して一対の上面導電配線５を共有することができる。

【0040】

半導体装置１が蛍光体を備える場合、半導体発光素子は、その蛍光体を励起可能な波長を発光できる活性層を有する。このような半導体発光素子を構成する材料として、例えば、窒化ガリウムの半導体を挙げることができる。特に、蛍光体を効率良く励起できる短波長が発光可能な窒化物半導体（Ｉｎ_XＡｌ_YＧａ_1−X−YＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）が好適に挙げられる。この半導体層の材料やその混晶度によって発光波長を種々選択することができる。

【0041】

図１（ａ）に例示した半導体素子２は、ＬＥＤチップであって、同一面側に正負一対の電極が形成されている。このＬＥＤチップの各電極は、正負一対の上面導電配線５に向かい合うようにして配置され、金や半田などの導電性材料により、上面導電配線５の上に電気的および機械的に接合されている。この場合、予め、半導体素子２の電極側に、金や半田のバンプをめっき法または蒸着法により形成しておくことができきる。また、半導体素子２の電極側の代わりに、配線基板３の上面導電配線５の側にバンプを形成しておくこともできる。なお、図示を省略するが、半導体素子２の電極と、配線基板３の正負一対の導電配線とは、例えば導電性ワイヤにて接続することもできる。

【0042】

＜配線基板＞
半導体素子２が例えば半導体発光素子の場合、配線基板３の上面導電配線５は、半導体素子２が搭載された領域（搭載部）よりも大きな外形を有する領域である。これにより、上面導電配線５において、搭載部を除いた部位、すなわち、搭載部に配置させた半導体発光素子の外側に配置された導電配線の領域に、二酸化チタンのような白色系のフィラーを電気泳動沈着法により配置させることができる。なお、半導体発光素子の表面に蛍光体を配置する場合、フィラーは蛍光体の配置領域を除く位置に配置させる。また、上面導電配線５を半導体発光素子の外形面積よりも広い領域に配置させると、半導体発光素子からの熱を広範囲に拡散できるので、背面導電配線６への熱の伝達を良好に行うことができる。そのため、半導体発光素子からの放熱を向上させることができる。

【0043】

なお、配線基板３に設けられる切欠部７は、図３（ａ）に示されるように、その略直方体形状を形作る内面のうちの少なくとも一部、特に角部において曲面を有することが好ましい。これは、導体ペーストを印刷し易くするとともに、金属膜をめっきし易くするためである。また、配線基板３に設けられた導電配線および電極端子の形状および位置は、基板に配置される半導体素子２の大きさ、形状、バンプの配置のし易さ、および導電性ワイヤの張り易さ等を考慮して適宜調整される。

【0044】

絶縁性基板４の材料として、例えば、エポキシ樹脂にガラス成分が含有されてなるガラスエポキシ樹脂や、セラミックスを挙げることができる。特に、半導体装置１の高耐熱性、高耐光性が望まれる場合、絶縁性基板４の材料をセラミックスとすることが好ましい。
セラミックスは、主材料を、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、ムライト（Mullite）などから選択することが好ましい。これらの主材料に焼結助剤などを加え、焼結することで、絶縁性基板４としてセラミックスの基板が得られる。

【0045】

絶縁性基板４として、例えば、原料粉末の９０〜９６重量％がアルミナであり、焼結助剤として、粘土、タルク（talc）、マグネシア（ＭｇＯ）、カルシア（ＣａＯ）及びシリカ（silica）等が４〜１０重量％添加され、１５００〜１７００度の温度範囲で焼結させたセラミックスを用いることができる。

【0046】

また、絶縁性基板４として、例えば、原料粉末の４０〜６０重量％がアルミナであり、焼結助剤として、６０〜４０重量％の硼珪酸ガラス（borosilicate glass）、コージュライト（cordierite）、フォルステライト（forsterite）、ムライト（Mullite）などが添加され、８００〜１２００度の温度範囲で焼結させたセラミックス等を用いることができる。

【0047】

このようなセラミックス基板は、焼成前のグリーンシート段階で種々の形状をとることができる。また、焼成前のグリーンシートの段階で種々のパターン形状の導電配線（または、その下地層）を施すことができる。

【0048】

セラミックスの材料を焼成した後、導電配線の下地層に、金、銀、銅あるいはアルミニウムを材料として、めっき法やスパッタリングにより金属材料が配置される。なお、導電配線の最表面は、半導体発光素子からの光に対して高い反射率を有する金属材料にて被覆されていることが好ましい。このような金属材料として、例えば、銀やアルミニウムを挙げることができる。

【0049】

背面導電配線６において、第３金属膜３０は、図３（ｂ）に示されるように、第１金属膜１０の上からその第１金属膜１０が配置されていない絶縁性基板４の背面上にかけて略均一な膜厚Ｔで配置されている。これにより、図３（ｂ）において第１金属膜１０が配置された領域６２からの放熱と、第１金属膜１０が配置されていない領域６１からの放熱とが、略同様になるので、配線基板３は、効率の良い放熱をすることができる。

【0050】

第３金属膜３０の膜厚は特に限定されないが、例えば第１金属膜１０の膜厚が１０μｍ以上２５μｍ以下であり、かつ、第３金属膜３０を構成する銅の膜厚が２０μｍ以上８０μｍ以下であると、半導体装置１の放熱性を向上させることができるので、このように構成することが好ましい。

【0051】

なお、背面導電配線６において、第２金属膜２０および第３金属膜３０の両方に銅を含むこととしたが、放熱性を良好にするためには、第２金属膜２０または第３金属膜３０の少なくとも一方に、銅を含めればよい。

【0052】

第３金属膜３０は、切欠部７内には実質的に配置されることなく、切欠部７の外側に配置されていることが好ましい。その理由は、大判の配線基板を切断した後の切欠部７における金属バリの形成を抑制できるからである。

【0053】

＜封止部材＞
封止部材８は、少なくとも半導体素子２を被覆するように配線基板３に設けられ、例えば、半導体発光素子からの光を透過させることができる透光性の部材である。配線基板３への封止部材８の形成方法として、圧縮成型、射出成型またはトランスファーモールドなど種々の公知の成型技術を利用することができる。

【0054】

封止部材８の材料は、特に限定されず、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、フッ素樹脂、および、それらの樹脂が少なくとも一種以上含有されたハイブリッド樹脂等、耐候性に優れた透光性樹脂を用いることができる。

【0055】

封止部材８を所望の形状にすることによって種々のレンズ機能を持たせることができる。具体的には、凸レンズ形状、凹レンズ形状、さらには、発光観測面から見て楕円形状やそれらを複数組み合わせた形状にすることができる。なお、図１（ａ）には、ＬＥＤからなる半導体素子２と、上面導電配線５上に配置されたフィラーとを被覆するように凸レンズ形状に成型された封止部材８を仮想線で示した。

【0056】

＜蛍光体＞
半導体装置１には、半導体発光素子の表面または上面導電配線５の表面に蛍光体を配置させることができる。これらの蛍光体は、樹脂のような他の材料に蛍光体を混合して配線基板３の表面（上面）に印刷する方法の他、電気泳動沈着により配線基板３の上面導電配線５の表面や半導体発光素子の表面に形成させることもできる。

【0057】

［半導体装置の製造方法］
本発明の第１実施形態に係る半導体装置１の配線基板３を製造する方法について図５ないし図９を参照（適宜図１（ａ）参照）して説明する。図５および図６は、半導体装置１の配線基板３を製造する工程を示す模式的な断面図である。なお、図５および図６の断面図は、図３（ｂ）に示すような断面位置に関し、最終的に大判基板を予定線に沿って切断して個片化したときに図３（ａ）に示す半導体装置１の図３（ａ）において右側の側面となる位置を含んでいる。また、配線基板の背面側を図５および図６において上側として示し、配線基板の上面側を図５および図６において下側として示す。さらに、図７ないし図９は、半導体装置１の配線基板３を製造する工程を示す模式的な平面図である。

【0058】

配線基板３を製造するためには、焼成された基板を用意しておく。この焼成された基板は、従来公知の方法で概略、例えば次のようにして形成される。まず、複数の焼成前のセラミックスグリーンシートを準備する。このうち、配線基板３の背面を形成するグリーンシート（背面用グリーンシート）については、大判基板の切断によってキャスタレーション用の切欠部７の形状とされるように、所定位置にスルーホールを穿設する。この背面用グリーンシートについて、キャスタレーション用のスルーホールに、タングステン等の高融点金属ペーストを真空引き等により印刷（塗布）する。また、切欠部７となる部位の周辺の背面側の一部領域にも、高融点金属ペーストを印刷する。なお、これら高融点金属ペーストは、焼成後に、例えば１０〜２５μｍの膜厚の第１金属膜１０となる。図５（ａ）の上側に、背面用グリーンシート４₁（４）の一例を示す。

【0059】

準備したその他の焼成前のセラミックスグリーンシートには、適宜必要なビアと共にスルーホールを穿設し、その主面にタングステンやモリブデン等の高融点金属ペーストを印刷し、スルーホール内面に真空引き等により印刷（塗布）する。背面用グリーンシート以外の焼成前のセラミックスグリーンシートを積層した状態の一例を図５（ａ）の下側に示す。下側は、一例として２枚のグリーンシート４₂（４），４₃（４）を積層した。

【0060】

そして、各グリーンシートを積層、熱圧着して同時焼成する。こうして、図５（ｂ）に示すように、配線基板の背面の一部に導電配線の下地層があり、キャスタレーション用スルーホールには導電配線の下地層を備えた配線基板を用意しておく。この配線基板の製造途中で仮想的に切断した場合の配線基板３の背面を模式的に示す部分平面図を図７に示す。図７において、第１金属膜１０は細かなドットの領域で表されている。なお、図７の仮想線は、第３金属膜３０が形成される領域を示す。

【0061】

焼成後、図５（ｃ）に示すように、配線基板の上面（図５において下側の面）および背面（図５において上側の面）に、スパッタリング、真空蒸着、イオンプレーティングなどの物理蒸着法により、例えば膜厚０．１μｍのＴｉ膜２１を被着、形成する。次に、図５（ｄ）に示すように、配線基板の上面および背面に、スパッタリング、真空蒸着、イオンプレーティングなどの物理蒸着法により、例えば膜厚０．１μｍのＣｕ膜２２を被着、形成する。このようにして第２金属膜２０が形成される。

【0062】

次に、配線基板の上面および背面に形成されたこれら下地層（第２金属膜２０）に、銅めっきを行う準備として、めっきを形成しない領域を保護するためのレジストを従来公知の手法で概略、例えば次のようにして形成する。まず、配線基板の上面および背面に、シート状で感光層を有するＤＦＲ（Dry Film photo Resist）を貼り付ける。そして、ＤＦＲの上に、回路パターンが描かれたフォトマスクを載せて露光させ、露光済みの感光層をアルカリ溶液で現像して、露光していない部分の感光層を除去する。感光層において露光により硬化した部分が、図５（ｅ）に示すレジスト７０として機能する。このレジスト７０は、切欠部７となる箇所や一対の電極となる部分を分離する箇所等をマスクする。

【0063】

次に、このような配線基板の下地層に、従来公知の方法で銅めっきを行う。めっき法を用いる場合、電解めっき、無電解めっきのいずれの方法でも用いることができる。例えばＣｕめっきを電解めっき法で形成することで、図６（ａ）に示すように、レジスト７０が形成されていない部分に例えば２０〜８０μｍの膜厚の第３金属膜３０が形成される。

【0064】

この配線基板の製造途中で仮想的に切断した場合の配線基板３の背面を模式的に示す部分平面図を図８に示す。図８において、第３金属膜３０は粗いドットの領域で表されている。図８と図７とを対比すると、第３金属膜３０は、第１金属膜１０が配置された領域よりも広く、第３金属膜３０の一部が第１金属膜１０の上に第２金属膜２０を介して配置されていることが分かる。このとき用いたレジスト７０によって、切欠部７内には銅がめっきされない。そのため、大判の配線基板を切欠部７の予定線に沿って切断することにより複数の配線基板３としたとき、厚膜の銅めっきが切断されることによるバリの発生を抑えることができる。

【0065】

続いて、レジスト７０を従来公知の剥離方法で図６（ｂ）に示すように剥離する。例えば、ウェットプロセスの場合、レジスト７０は、水酸化ナトリウム等の強アルカリ溶液によって洗浄して除去することができる。また、ドライプロセスの場合、専用のレジスト剥離装置（アッシング装置）で除去することができる。

【0066】

続いて、レジスト７０を剥離することで露出した第２金属膜２０を従来公知の方法でエッチングして、図６（ｃ）に示すように除去する。例えば、第３金属膜３０にレジストマスクを形成し、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching反応性イオンエッチング）により、露出した第２金属膜２０をレジストマスクでドライエッチングする。その後、レジストマスクを除去する。

【0067】

続いて、第３金属膜３０の上に、図６（ｄ）に示すように、ニッケルと金の第４金属膜４０をめっきする。例えば膜厚１．０μｍのニッケルめっき層と、例えば膜厚１．０μｍの金めっき層とを積層して第４金属膜４０とすることができる。これにより、切欠部７内では、例えばタングステンを含む第１金属膜１０の上に、ニッケルと金の第４金属膜４０が配置される。また、切欠部７の外であって、絶縁性基板４の背面上に配置された第１金属膜１０の上では、切欠部７の側から第４金属膜４０が配置され、その第４金属膜４０に連続して、第２金属膜２０および第３金属膜３０の上の第４金属膜４０が配置される。なお、配線基板の上面にも、背面と同様に、タングステンを含む下地層の上に、銅めっきと、ニッケルめっきおよび金めっきを形成する。

【0068】

この配線基板の製造途中で仮想的に切断した場合の配線基板３の背面を模式的に示す部分平面図を図９に示す。図９において、第４金属膜４０はドットの領域で表されている。図９と、図７および図８とを対比すると、第４金属膜４０は、第１金属膜１０が配置された領域と、第３金属膜３０が配置された領域とを被覆するように配置されていることが分かる。

【0069】

次に、図６（ｄ）に示す仮想線の位置で、キャスタレーション用のスルーホールに沿って大判の配線基板を切断する（切断工程）。これにより、個々の配線基板３とする。
次に、素子接合工程にて、半導体素子２を配線基板３に接合する。次に、封止工程にて、半導体素子２を封止部材８にて封止する。これにより、半導体装置１を完成させる。
なお、導電性ワイヤを用いる場合には、素子接合工程にて続いてワイヤボンディングする工程も行う。なおまた、前記切断工程の実行順序を、素子接合工程や封止工程の後に変更してもよい。

【0070】

上記製造方法により、以下の条件で半導体装置１の配線基板３の背面導電配線６を作製した。すなわち、アルミナを主成分とするセラミックスを絶縁性基板（厚さ０．４ｍｍ）の材料とし、セラミックスグリーンシートの段階で印刷されるタングステンの第１金属膜１０の膜厚を１０μｍとした。また、焼成後、スパッタリングにより、膜厚０．１μｍのＴｉ膜２１と、膜厚０．１μｍのＣｕ膜２２を順次積層した。次いで、銅めっきにより膜厚を３０μｍの第３金属膜３０を形成した。さらに、膜厚１．０μｍのニッケルめっき層および膜厚１．０μｍの金めっき層を積層して第４金属膜４０とした。この場合、パターニング精度の良い導電配線を形成することができた。

【0071】

第１実施形態の半導体装置１によれば、背面導電配線６が、同時焼成により形成された第１金属膜１０と、焼成後に蒸着法により形成された第２金属膜２０とをキャスタレーション周りでオーバーラッパさせた導電配線の下地層を備えるので、導電配線の密着信頼性を確保することができる。したがって、導電配線の電気的接続の信頼性を確保することができる。また、基板焼成後に第２金属膜２０を蒸着法により形成して第１金属膜１０にオーバーラップさせれば、製造過程での配線基板の反りや変形を抑制し、パターニング精度の良い導電配線を形成することができる。また、基板焼成後に第２金属膜２０を蒸着法により形成することで、背面導電配線６の平滑性を向上させることができる。これにより、半導体装置１の実装性を高めることができる。

【0072】

（第２実施形態）
図１（ｂ）および図２（ｂ）を参照して、本発明の第２実施形態に係る半導体装置１Ａについて説明する。なお、第１実施形態の半導体装置１と同じ構成には同じ符号を付し、説明を適宜省略する。図１（ｂ）は、半導体装置１Ａの上面側の斜視図、図２（ｂ）は半導体装置１Ａの背面側の斜視図である。

【0073】

半導体装置１Ａの配線基板３Ａは、絶縁性基板４Ａと、上面導電配線５と、背面導電配線６Ａ（図２（ｂ）にてドットで示す領域）と、内部導電配線９Ａ（図１１（ｄ）参照）と、を有する。絶縁性基板４Ａは、矩形の形状であり、切欠部が存在しない。つまり、本実施形態では、配線基板３Ａの上面導電配線５と背面導電配線６Ａとの電気的導通をとる手法の一例として、セラミックス内部の配線（内部導電配線９Ａ）を用いることとした。

【0074】

内部導電配線９Ａは、絶縁性基板４Ａの一方の面（上面）から他方の面（背面）まで導通できるように連続的に形成されている。なお、ビアやスルーホールが異なる位置に穿設された複数のグリーンシートを張り合わせて絶縁性基板４Ａが作製されている場合、内部導電配線９Ａは、必ずしも一直線状に貫通する必要はない。
半導体装置１Ａのその他の構成は、半導体装置１と同様なので説明を省略する。

【0075】

［半導体装置の製造方法］
本発明の第２実施形態に係る半導体装置１Ａの配線基板３を製造する方法について図１０および図１１を参照して説明する。図１０および図１１は、半導体装置１Ａの配線基板３Ａを製造する工程を示す模式的な断面図であって、図５および図６の断面図の位置に対応している。

【0076】

配線基板３Ａを製造するために、焼成された基板（大判の基板）を用意しておく。この焼成された基板は、従来公知の方法で概略、例えば次のようにして形成される。まず、絶縁性基板４Ａとして、焼成前のセラミックスグリーンシートを準備する。図１０（ａ）に、グリーンシート（絶縁性基板４Ａ）の一例を示す。なお、ここでは、１枚のグリーンシートを例示したが、複数のグリーンシートを貼り合わせたものを用いてもよい。

【0077】

準備した焼成前のセラミックスグリーンシートには、内部導電配線９Ａとなる位置に、適宜必要なビアと共にスルーホールを穿設し、その主面にタングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属ペーストを印刷し、スルーホール内面に真空引き等により印刷（塗布）する。また、内部導電配線９Ａと接続する部位の周辺の背面側および上面側の一部領域にも、高融点金属ペーストを印刷する。なお、この高融点金属ペーストは、焼成後には第１金属膜１０となる。続いて、グリーンシートを焼成する。こうして、図１０（ｂ）に示すように、内部導電配線９Ａおよび第１金属膜１０を備えた配線基板を用意しておく。

【0078】

以下、概略次のように、第１実施形態と同様にして配線基板を製造する。まず、焼成後には、図１０（ｃ）に示すように、配線基板の上面および背面にＴｉ膜２１を被着、形成し、図１０（ｄ）に示すように、Ｃｕ膜２２を被着、形成する。このようにして第２金属膜２０が形成される。次に、図１０（ｅ）に示すように、切断の予定線となる箇所や一対の電極となる部分を分離する箇所等に、レジスト７０を形成する。次に、図１１（ａ）に示すように、レジスト７０が形成されていない部分に、第３金属膜３０としてＣｕめっきを形成する。続いて、図１１（ｂ）に示すようにレジスト７０を剥離する。そして、剥離後に露出した部分の第２金属膜２０を、図１１（ｃ）に示すようにエッチングにより除去する。続いて、第３金属膜３０の上に、図１１（ｄ）に示すように、ニッケルと金の第４金属膜４０をめっきする。これにより、切断の予定線となる箇所に、例えばタングステンを含む第１金属膜１０の上面および側面に、ニッケルと金の第４金属膜４０が配置される。続いて、図１１（ｄ）に示す仮想線の位置で切断の予定線に沿って大判の配線基板を切断する切断工程を行い、さらに素子接合工程および封止工程を順次行うことで、配線基板３Ａとする。

【0079】

第２実施形態の半導体装置１Ａによれば、絶縁性基板４Ａの背面の一部領域において内部導電配線９Ａと接続する位置に同時焼成により形成された第１金属膜１０と、焼成後に蒸着法により形成された第２金属膜２０とをオーバーラッパさせた導電配線の下地層を備えるので、導電配線の密着信頼性を確保することができる。

【0080】

（第３実施形態）
図１２および図１３を参照して、本発明の第３実施形態に係る半導体装置１Ｂについて説明する。なお、第１実施形態の半導体装置１と同じ構成には同じ符号を付し、説明を適宜省略する。図１２は、半導体装置１Ｂの背面側の斜視図である。図１３（ａ）は、半導体装置１Ｂの背面を示す模式的な平面図であり、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のＢ−Ｂ線矢視における背面側の部分断面図である。

【0081】

図１２に示すように、半導体装置１Ｂの配線基板３Ｂの背面において、背面導電配線６Ｂは、高さの異なる２つの領域を備えている点が図２（ａ）に示した背面導電配線６とは異なっている。これらの２つの領域のうち高い側は、図１３（ｂ）の断面図にて形式的に区分した領域６１および領域６２に対応している。一方、低い側は、図１３（ｂ）の断面図にて形式的に区分した領域６３に対応している。

【0082】

図１３（ａ）に示すように、半導体装置１Ｂの背面導電配線６Ｂ（ドットで示す領域）は、平面視では、図３（ａ）に示す半導体装置１の背面導電配線６と同様である。ただし、図１３（ｂ）に断面で示すように、背面導電配線６Ｂは、領域６１と領域６２とにおいて、最表面が面一となっている。すなわち、第２金属膜２０が、第１金属膜１０の少なくとも一部に重ねて設けられている部分と、絶縁性基板４の背面の一部を直接被覆している部分とにおいて第４金属膜４０の表面が面一である。

【0083】

また、図３（ｂ）に示す背面導電配線６は、領域６１における第３金属膜３０の厚みＴと、領域６２における第３金属膜３０の厚みＴとが等しくなるように配置されている。一方、図１３（ｂ）に示す背面導電配線６Ｂは、領域６１における第３金属膜３０の厚みＴと、領域６２における第３金属膜３０の厚みＴ₀とが異なっている。

【0084】

半導体装置１Ｂの背面導電配線６Ｂの製造方法は、半導体装置１の背面導電配線６と同様であるが、第３金属膜３０を成膜後に、第３金属膜３０を研磨することで厚みを調整する調整工程を行ってから次の工程を行う。調整工程では、第３金属膜３０の最表面を面一とする。調整工程は、従来公知の研磨方法を用いることができる。例えばＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing：化学機械研磨）を用いることができる。研磨剤としては、例えば、粒径が数μｍ程度のダイヤモンド等を選択することができる。

【0085】

第３金属膜３０を構成する材料は、第４金属膜４０を構成する材料よりも安価なので、第４金属膜４０を研削または研磨する場合に比べて材料のコストを低減することができる。また、この調整工程によれば、第３金属膜３０を成膜する前に、第２金属膜２０が第１金属膜１０の一部を被覆している領域６２の第２金属膜２０の厚みと、第２金属膜２０が絶縁性基板４を被覆している領域６１の第２金属膜２０の厚みとを変えるような複雑な処理を行う必要がないので、製造し易くなる。

【0086】

ところで、従来、半導体装置の製造過程において、セラミックスを用いた配線基板と半導体発光素子との接続方法として、バンプボンディングやワイヤボンディングが用いられている。この際に、接合性を高めるために、セラミックス基板をヒータープレートなどで加熱することで熱エネルギーを付加することが一般的に行われている。また、バンプボンディングやワイヤボンディング時の接合エネルギーとして超音波を用いて接合性を高めることも行われている。

【0087】

上記事情に鑑みると、半導体装置１Ｂの背面導電配線６Ｂは、最表面が面一であるので、外部基板へ実装する際の接触面積が大きく、安定に接合することができる。すなわち、半導体装置１Ｂは、製造時においてヒータープレートからの熱の伝達効率が良好となり、背面導電配線６Ｂの最表面に段差がある場合に比べて接合性が向上する。また、半導体装置１Ｂは、製造時においてヒータープレートに対して良好に接触できるので、超音波の伝達の効率も良好となり、接合性が向上する。したがって、半導体装置１Ｂは、導電配線の電気的接続の信頼性を確保してパターニング精度の良い導電配線を形成することができると共に、半導体装置製造過程での実装性を高めることができる。

【0088】

以上説明した前記各実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための半導体装置を例示したものであって、本発明はこれらに限定されるものではない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、各実施形態の部材に特定するものでは決してない。各実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。

【0089】

例えば、配線基板３の上面導電配線５と背面導電配線６との電気的導通をとる手法の一例として、第１実施形態ではキャスタレーションを用い、第２実施形態では、内部導電配線９Ａを用いることとしたが、第１実施形態の変形例として、キャスタレーションと内部導電配線９Ａとを併用することとしてもよい。同様に、第３実施形態の変形例として、キャスタレーションと内部導電配線９Ａとを併用することとしてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0090】

本発明の半導体装置は、半導体発光素子を搭載する、種々の装置、具体的には、ファクシミリ、コピー機、ハンドスキャナ等における画像読取装置に利用される照明装置のみならず、懐中電灯、照明用光源、ＬＥＤディスプレイ、携帯電話機等のバックライト光源、信号機、照明式スイッチ、車載用ストップランプ、各種センサおよび各種インジケータ等の種々の照明装置に利用することができる。

【符号の説明】

【0091】

１，１Ａ，１Ｂ 半導体装置
２ 半導体素子
３，３Ａ，３Ｂ 配線基板
４，４Ａ 絶縁性基板
５ 上面導電配線
６，６Ａ，６Ｂ 背面導電配線
７ 切欠部
７ａ 切欠内周面
８ 封止部材
９，９Ａ 内部導電配線
１０ 第１金属膜
２０ 第２金属膜
２１ Ｔｉ膜
２２ Ｃｕ膜
３０ 第３金属膜
４０ 第４金属膜

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】