[發明專利]半導體裝置以及半導體裝置的制造方法

有效

• 申請號: 201680026428.0
• 申請日: 2016-06-28
• 公開（公告）號: CN107533984B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 巽裕章;熊田翔;鈴木修;川端大輔
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01L21/52
• 分類號: H01L21/52;H01L21/60;H01L23/12;H01L25/07;H01L25/18
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 金春實

1.一種半導體裝置，其特征在于，具備：

絕緣板；

電極，設置于所述絕緣板上，具有平坦部和由凹部或者凸部構成的非平坦部；

接合層，設置于所述電極的所述平坦部及所述非平坦部上，由金屬晶粒的燒結體構成；以及

半導體元件，隔著所述接合層與所述電極接合，

所述接合層具有：

第一區域，被所述非平坦部和所述半導體元件夾?。灰约?/p>

第二區域，被所述平坦部和所述半導體元件夾住，

所述第一區域以及所述第二區域中的層厚大的一方的區域的所述金屬晶粒的填充率小于所述第一區域以及所述第二區域中的層厚小的一方的區域的所述金屬晶粒的填充率，

所述凹部沒有到達所述電極和所述半導體元件的接合面的端部。

2.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中，

所述平坦部是所述電極的表面的部位，所述非平坦部是由在所述電極的表面形成的凹部或者凸部構成的部位。

3.根據權利要求1或者2所述的半導體裝置，其中，

所述接合層的所述第二區域的所述金屬晶粒的填充率是80％以上且小于100％。

4.根據權利要求1或者2所述的半導體裝置，其中，

所述非平坦部的圖案在俯視時相對所述半導體元件的中心是對稱的。

5.根據權利要求1或者2所述的半導體裝置，其中，

所述非平坦部的面積在俯視時是所述接合層的面積的1％以上且20％以下的大小。

6.根據權利要求1或者2所述的半導體裝置，其中，

所述接合層的所述第二區域的維氏硬度大于所述電極的維氏硬度。

7.根據權利要求1或者2所述的半導體裝置，其中

所述金屬晶粒的平均粒徑是10nm以上且150nm以下。

8.根據權利要求1或者2所述的半導體裝置，其中，

所述金屬晶粒的材料是Ag。

9.根據權利要求1或者2所述的半導體裝置，其中，

所述電極的材料是Cu或者Al。

10.根據權利要求1或者2所述的半導體裝置，其中，

在所述電極與所述接合層之間設置有由與所述電極的金屬材料不同的金屬材料構成的金屬層。

11.根據權利要求10所述的半導體裝置，其中，

所述金屬層的材料是Au、Pt、Pd、Ag、Cu中的任意一種金屬或者包含Au、Pt、Pd、Ag、Cu中的任意一種的合金。

12.根據權利要求1或者2所述的半導體裝置，其中，

所述半導體元件由帶隙比硅大的寬帶隙半導體材料形成。

13.根據權利要求12所述的半導體裝置，其中，

所述寬帶隙半導體材料是碳化硅、氮化鎵、砷化鎵、金剛石中的任意一種。

14.一種半導體裝置的制造方法，具備：

在接合到絕緣板并設置有凹部或者凸部的電極上隔著包含金屬納米粒子的燒結接合材料載置半導體元件的工序；以及

對所述絕緣板和所述半導體元件一邊進行加壓一邊進行加熱，使所述燒結接合材料燒結，形成埋設所述凹部或者凸部的接合層，從而接合所述電極和所述半導體元件的工序，

對所述電極一邊進行退火一邊接合到所述絕緣板，

所述凹部沒有到達所述電極和所述半導體元件的接合面的端部。