具体实施方式

参照附图对实施方式所涉及的半导体装置以及其制造方法进行说明。有时对相同的或对应的构成要素标注相同的附图标记，而省略反复说明。

实施方式1

图1以及图2是表示实施方式1所涉及的半导体装置的剖视图。图3是表示实施方式1所涉及的器件基板的俯视图。图4是表示实施方式1所涉及的盖基板的俯视图。图1与沿着图3以及图4的I-II剖开的剖视图对应。图2与沿着图3以及图4的III-IV剖开的剖视图对应。

在器件基板1的上表面形成有器件2。器件2是具有源极电极3、漏极电极4、以及配置于两者之间的栅极电极5的高电子迁移率晶体管(High Electron MobilityTransistor：HEMT)。但是，器件并不局限于HEMT。器件2将与输入至栅极电极5的电压信号对应的输出作为电流信号，由漏极电极4输出。源极电极3接地，进行电子的供给。栅极焊盘6与栅极电极5连接。漏极焊盘7与漏极电极4连接。在器件基板1的下表面形成有背面电极8。源极电极3经由贯通器件基板1的通孔9而与背面电极8连接。

在盖基板10的上表面形成有引出电极11、12。引出电极11、12分别与贯通盖基板10的通孔13、14连接。

承接焊盘15形成为在器件基板1的上表面包围器件2。密封框16形成于承接焊盘15之上，在器件基板1的上表面包围器件2。承接焊盘17形成为在盖基板10的下表面包围通孔13、14。

经由密封框16将器件基板1的上表面与盖基板10的下表面以中空状态接合。密封框16接合于承接焊盘15与承接焊盘17。漏极焊盘7以及栅极焊盘6分别经由连接凸块18、19而与通孔13、14连接。

金属膜20形成于密封框16的外侧面，未形成于器件基板1以及盖基板10。密封框16由无电解电镀反应的催化剂金属构成。因此，能够通过无电解电镀将金属膜20不形成于器件基板1以及盖基板10，而是形成于密封框16的外侧面。另外，承接焊盘15、17的最表面、和背面电极8以及引出电极11、12的最表面由无电解电镀反应的催化剂金属构成。因此，能够以覆盖承接焊盘15、17与密封框16的接合部、以及承接焊盘15、17的方式形成金属膜20。

接下来，对本实施方式所涉及的半导体装置的制造方法进行说明。图5至图8是表示实施方式1所涉及的半导体装置的制造方法的剖视图。

首先，如图5所示，通过在具有外延层的器件基板1的上表面进行成膜、加工处理等来形成器件2。形成包围器件2的承接焊盘15。在器件基板1的下表面形成背面电极8。如图6所示，在盖基板10的下表面形成承接焊盘17。在盖基板10的上表面形成引出电极11、12。

这里，背面电极8、引出电极11、12、承接焊盘15、17由催化剂金属通过溅射或蒸镀法而形成。此外，在通过蒸镀或溅射而将仅最表面为催化剂金属的承接焊盘15、17连续成膜的情况下，由于在图案化时难以在侧面形成催化剂金属，因此需要对形成方法下工夫。

接下来，如图7所示，在承接焊盘15之上对齐而形成密封框16。例如，使用无电解电镀反应的催化剂金属的金属颗粒膏通过丝网印刷法等来形成密封框16。作为金属颗粒膏，例如存在Au、Ag、Cu、Pt、Pd等。若密封框16的材料与承接焊盘15、17相同，则密接性提高，因而优选。

接下来，如图8所示，将器件基板1与盖基板10对齐，经由密封框16将器件基板1的上表面与盖基板10的下表面以中空状态接合。由此成为具有中空构造的HEMT器件。在接合时通过加热及加压，使密封框16的颗粒状的金属膨胀化。其后，通过进行无电解电镀，如图1以及图2所示，将金属膜20分别形成于密封框16的外侧面、承接焊盘15、17、引出电极11、12以及背面电极8。

若进行无电解电镀，则在被镀敷面附近发生镀敷金属离子金属化的反应而形成镀膜。该反应通常由于反应势垒而不进行。已知反应的进行是在反应势垒由于催化剂金属而降低的情况下发生。因此，能够仅对催化剂金属的表面、或通过前处理施加了催化剂金属的表面进行镀敷。若催化剂金属表面被镀膜覆盖，则通过将所覆盖的镀膜作为催化剂进行镀敷反应的自催化反应，而镀膜的膜厚进一步变厚。

在通常的无电解电镀中，虽然需要进行催化剂施加的工序，但在本实施方式中由于被镀敷面由催化剂金属构成，因此不需要催化剂施加的工序。因此，不进行前处理的向催化剂金属溶液的浸渍，而是将HEMT器件直接浸渍于无电解电镀液中。由此，能够不将金属膜20形成于未施加催化剂金属的器件基板1以及盖基板10，而是将金属膜20选择性地仅形成于由催化剂金属构成的密封框16等。

接下来，与比较例相比较来说明本实施方式的效果。图9是表示比较例1所涉及的半导体装置的接合部的剖视图。在通过金属颗粒膏形成密封框16的情况下，若接合工序时的金属的膨胀化不充分则会残留颗粒间的空隙(孔隙)。由该空隙遍及中空部与外侧相连而成的开放孔隙成为泄漏通路，使中空构造的气密性劣化。与此相对，在本实施方式中，通过包覆性高且密接性高的金属膜20覆盖密封框16的外侧面。由此，能够堵塞密封框16的泄漏通路来确保中空构造的气密性。

另外，在本实施方式中，金属膜20不形成于器件基板1以及盖基板10。因此，能够防止与器件2连接并被引出至器件基板1以及盖基板10的外侧的背面电极8以及引出电极11、12间的短路。

图10是表示比较例2所涉及的半导体装置的接合部的剖视图。在异物夹在承接焊盘15、17与密封框16的接合部的情况下，由于承接焊盘15、17的表面氧化、表面的平坦性的欠缺等而成为与中空部之间的泄漏通路。与此相对，在本实施方式中，金属膜20还覆盖承接焊盘15、17与密封框16的接合部，由此能够确保气密性。

此外，在本实施方式中，虽然在被引出至器件基板1以及盖基板10的外侧的所有的电极的表面通过无电解电镀来形成了金属膜20，但也可以仅在所需的电极形成金属膜20，而在其他电极不形成该金属膜20。例如，在对装置的背面进行SnAg焊接安装，在将Al线与盖侧连接的情况下，由Al构成盖基板10侧的引出电极11、12，将器件基板1侧的背面电极8的最表面设为Pd。在该情况下，金属膜20通过无电解电镀形成于密封框16和背面电极8的表面，而不形成于引出电极11、12。背面电极8由于金属膜20而具有阻焊性，引出电极11、12能够设为与Al线的接合性好的Al电极。

另外，催化剂金属例如为Au、Ag、Cu、Ni、Co、Pd、Pt、In、Sn、Rh中的任一个。若表面氧化则与无电解电镀膜之间的密接性恶化，因此催化剂金属优选为Au、Ag、Pd、Pt、Rh等贵金属。特别是Au、Pt、Pd难以氧化，这些金属颗粒膏材料在比较低的温度及低的加压下膨胀化，因此适合于密封框16的材料。另外，催化剂金属进一步优选为无电解电镀的催化性高的Pt或Pd。由此使形成无电解电镀膜的反应稳定。也存在这些催化剂金属相对于器件基板1密接性不高的情况。因此，为了提高密接性，也可以使密接层薄薄地成膜，并在其上进行催化剂金属的成膜。例如，在Si基板或GaAs基板之上将Ti进行50nm左右的厚度的成膜之后，将Au进行1μm厚度的成膜。

金属膜20例如为Ni-P(镍-磷)合金镀层。但并不局限于此，金属膜20只要是能够进行无电解电镀的Au、Ag、Cu、Ni、Co、Pd、Pt、In、Sn、Rh中的任一种或任一种的合金即可。另外，金属膜20优选为对焊料具有阻挡性的Ni、Co、Pd、Rh中的任一种或任一种的合金。但是，由于Ni合金、Co合金、Rh合金系焊料的润湿性差，因此连续地进行置换性的无电解Au镀敷，而在最表面形成Au层。由此，能够得到对焊料润湿性好的表面。在该情况下，Au层为30～50nm程度。

图11是表示使用Au的亚微米颗粒膏形成的密封框部的放大剖视图。已知亚微米级的孔隙分散存在。由于是一个截面，所以各个孔隙看起来是分离的。但是，实际上开放孔隙相连而成为泄漏通路。

这样，在使用亚微米颗粒膏来作为用于密封框16的金属颗粒膏的情况下，成为接合不良的原因的开放孔隙的尺寸直径为亚微米级。因此，通过将金属膜20的厚度设为1μm以上，能够完全地堵塞开放孔隙。在使用纳米颗粒膏的情况下，开放孔隙的尺寸直径进一步变小，因此只要金属膜20的厚度为1μm以上就足够。另外，无电解电镀膜在镀敷生长的初期容易产生针孔，因此优选将金属膜20形成至不产生针孔的1μm以上的厚度为止。另一方面，无电解电镀膜由于内在的应力高，因此厚度在10μm以上时容易产生由应力引起的剥离或裂缝。因此，需要将金属膜20的厚度设为不足10μm。

图12是表示在实施方式1所涉及的半导体装置的下表面安装有安装基板的状态的剖视图。器件基板1的背面电极8通过焊料22接合于安装基板21的电极(未图示)。图13是表示在实施方式1所涉及的半导体装置的上表面安装有安装基板的状态的剖视图。盖基板10的引出电极11、12通过焊料22接合于安装基板21的电极(未图示)。覆盖背面电极8以及引出电极11、12的金属膜20作为对焊料22进行阻挡的阻挡层发挥功能，因此能够防止因焊料22扩散至器件侧引起的特性劣化等。例如在由Ni系合金制成的金属膜20的情况下，为了具有阻焊性，需要厚度为3μm以上。但是，若金属膜20的厚度成为10μm以上，则存在剥离或裂缝的担忧，因此优选将厚度设为不足10μm。

实施方式2

图14是表示实施方式2所涉及的半导体装置的制造方法的俯视图。图15～18是表示实施方式2所涉及的半导体装置的制造方法的剖视图。图15～18与沿着图14的I-II剖开的剖视图对应。此外，对器件2的具体结构、背面电极8以及引出电极11、12等，省略图示。

如图14所示，在圆盘状的器件基板1的上表面形成相同图案的多个器件2。接下来，如图15所示，经由密封框16将器件基板1与盖基板10以中空状态接合。接下来，如图16所示，进行半切割，仅切割盖基板10而使各个器件2逐一分离。接下来，如图17所示，在密封框16的外侧面通过无电解电镀形成金属膜20。接下来，如图18所示，切割器件基板1使各个器件2逐一分离。

在进行无电解电镀的阶段中器件基板1还未被切割，并且多个器件2相连，因此能够以晶片单位实施无电解电镀。另外，镀敷液的液体流对各器件2的接触方式稳定。并且，能够高效地进行无电解电镀，因此金属膜20的特性稳定。此外，也可以仅切割器件基板1，并在形成金属膜20后，切割器件基板1。

附图标记说明

1...器件基板；2...器件；8...背面电极；10...盖基板；11、12...引出电极；15、17...承接焊盘；16...密封框；20...金属膜。