CN112260055B - 两面安装基板、两面安装基板的制造方法及半导体激光器 - Google Patents
两面安装基板、两面安装基板的制造方法及半导体激光器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112260055B CN112260055B CN202010553196.2A CN202010553196A CN112260055B CN 112260055 B CN112260055 B CN 112260055B CN 202010553196 A CN202010553196 A CN 202010553196A CN 112260055 B CN112260055 B CN 112260055B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- film
- mounting substrate
- sided mounting
- wiring
- wiring film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 103
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 84
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 239000010408 film Substances 0.000 claims abstract description 273
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 58
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 52
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 44
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims abstract description 27
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 33
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 27
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims description 24
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 23
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 15
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000000313 electron-beam-induced deposition Methods 0.000 claims description 14
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 13
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 13
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 11
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 claims description 9
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 9
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 abstract description 38
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 63
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 18
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 10
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 8
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 8
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- -1 specifically Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium(II) oxide Chemical compound [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/0206—Substrates, e.g. growth, shape, material, removal or bonding
- H01S5/0208—Semi-insulating substrates
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Abstract
本发明提供一种两面安装基板、两面安装基板的制造方法及半导体激光器，能够在单晶SiC两面安装基板中防止由于微管缺陷引起的表面侧和背面侧的短路。两面安装基板(10)是单晶碳化硅的两面安装基板，在两面安装基板的制造阶段中产生的作为晶体缺陷的微管(8)的缺陷内壁面部处，通过从在第1部件面形成薄膜得到的第1布线膜(2a)流入的第1布线膜材料(2am)、从在与第1部件面处于表背关系的第2部件面形成薄膜得到的绝缘膜(3)流入的绝缘膜材料(3m)以及从在第2部件面形成薄膜得到的第2布线膜(2b)流入的第2布线膜材料(2bm)，具有多层膜构造体。
Description
技术领域
本发明涉及单晶碳化硅(单晶SiC)的两面安装基板、两面安装基板的制造方法及半导体激光器。
背景技术
近年来，针对电子设备的高速化、小型/轻量(高密度)化、高输出化、高可靠性化的要求极其强烈。半导体元件迅速地面向高集成化、大尺寸化、多芯片化、高输出化的方向。另外，电子电路面向微小化、布线长的缩短化、低电阻化的方向。在这样的动向中，将元件的发热如何高效地去除(散热)成为重要的问题。
在电子电路中，除了发热以外，还存在由于布线密度的增大、高功率化而引起的基板的绝缘破坏等问题点。基板用的原材料要求热传导性良好、电绝缘性优良、高频特性良好、热膨胀系数接近Si、GaAs、在化学上稳定、机械性强度大、电路形成容易、可实现气密密封。另外，从制造方面要求廉价、技术完成度高、易于获得原料、能够应用简单且廉价的制造工艺、不含有害物质等毒性物质。
作为陶瓷制的基板材料，一般使用多晶氧化铝(热传导率：约23W/m·K)、多晶氮化铝(热传导率：约170W/m·K)、多晶碳化硅(热传导率：约300W/m·K)等。
但是近年来，即使在将热传导率300W/m·K的多晶碳化硅用作基板材料的情况下，散热特性变得不充分的半导体激光器也增加。因此，热传导率为约490W/m·K的单晶碳化硅(单晶SiC)作为基板材料而被关注。
另一方面，在使用碳化硅(SiC)基板时，依然存在微管(micropipe)的缺陷的问题。在专利文献1中，记载有改善微管等包含凹型缺陷的晶片来制作pn结型的二极管的制造方法。
现有技术文献
专利文献1：日本专利第3967045号公报
发明内容
(发明要解决的课题)
关于单晶SiC，在晶体中包含的晶体缺陷之中，作为最影响设备动作的缺陷而存在中空贯通缺陷(微管缺陷)。在单晶SiC两面安装基板存在微管缺陷时，在表面形成电极的过程中有时布线膜材料流入到微管缺陷内，表面布线膜和背面布线膜会短路。
参照图6，说明使用单晶SiC基板来制造两面安装基板时的问题点。在单晶SiC基板1的表面1a形成第1布线膜2a、并在背面1b形成第2布线膜2b时，存在如下问题：布线膜材料流入到微管8内，单晶SiC基板1的表面1a和背面1b导通(短路)。微管8是约10～20μm的直径，难以用实体显微镜来识别。
为了应对这个问题，在专利文献1的方法中，通过CVD(Chemical vapordeposition，化学气相沉积)法，使硅氧化膜(绝缘膜)生长为微管的半径以上的厚度，此时，微管(孔部)成为被硅氧化物填埋的构造。之后，去除基板上的所生长的绝缘膜。
在这个方法中，在去除绝缘膜的工序(切削工序)中花费时间和费用。绝缘膜的热传导率是约1W/m·K，所以存在微管内的热传导差且影响周边部分的性能的课题。
本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供一种能够在单晶SiC两面安装基板中防止由于微管缺陷引起的表面侧和背面侧的短路的两面安装基板、两面安装基板的制造方法及半导体激光器。
(用于解决课题的手段)
为了解决上述目的，本发明的两面安装基板是单晶碳化硅的两面安装基板，其特征在于，在两面安装基板的制造阶段中产生的作为晶体缺陷的微管缺陷内壁面部处，通过从在第1部件面形成薄膜得到的第1布线膜流入的第1布线膜材料、从在与第1部件面处于表背关系的第2部件面形成薄膜得到的绝缘膜流入的绝缘膜材料以及从在第2部件面形成薄膜得到的第2布线膜流入的第2布线膜材料，具有多层膜构造体。在后述的实施方式中说明本发明的其它方式。
(发明的效果)
根据本发明，能够在单晶SiC两面安装基板中防止由于微管缺陷引起的表面侧和背面侧的短路。
附图说明
图1是示出第1实施方式所涉及的两面安装基板的制造工序的剖面图。
图2是示出第2实施方式所涉及的两面安装基板的制造工序的剖面图。
图3是示出第3实施方式所涉及的两面安装基板的制造工序的剖面图。
图4是第4实施方式所涉及的两面安装基板的剖面图。
图5是示出第4实施方式所涉及的两面安装基板的制造工序的剖面图。
图6是示出由于微管的存在引起的问题点的说明图。
(符号说明)
1：单晶SiC基板(单晶碳化硅基板)；1a：表面(第1部件面)；1b：背面(第2部件面)；2a：第1布线膜；2am：第1布线膜材料；2b：第2布线膜；2bm：第2布线膜材料；3：绝缘膜；3m：绝缘膜材料；8：微管；10：两面安装基板；20：种子层(seed layer)；20a：第1布线膜；20am：第1布线膜材料；20b：第2布线膜；20bm：第2布线膜材料；22、22a、22b：电镀层；24、24a、24b：布线层。
具体实施方式
以下，参照附图，详细说明用于实施本发明的方式。
<<第1实施方式>>
图1是示出第1实施方式所涉及的两面安装基板10的制造工序的剖面图。在此，在单晶SiC基板1的表面1a、背面1b形成布线膜。
(处理S0)首先，如图1(a)所示，准备要使用的平板状的单晶SiC基板1。在要使用的平板状的单晶SiC基板1内存在微管8。SiC(碳化硅)是天然不存在的人工化合物，由石英砂和碳合成。SiC除了直至高温(1500℃)都维持强度以外，轻量且耐蚀性也高，作为耐热材料而言是优良的。单晶SiC如上所述具有热传导率为约490W/m·K这样的高热传导率的特征。
(处理S1：第1制作工序、第1步骤)然后，如图1(b)所示，在单晶SiC基板1的表面1a中的第1部件面形成第1布线膜2a。在此，利用通过电子束蒸镀成膜法或者电阻加热蒸镀成膜法在钛(Ti)层上形成铂(Pt)层、并在铂层上形成金(Au)层而得到的多层膜(Ti/Pt/Au的多层膜)，形成第1布线膜2a。后述的第2布线膜2b也是同样的。
关于电子束蒸镀，在高真空环境中，将蒸发材料放入坩埚，对放入坩埚的蒸镀材料照射电子束，使放入坩埚的蒸发材料加热蒸发，蒸发材料堆积到设置于蒸发源上部的基板而形成薄膜。关于电阻加热蒸镀成膜法，在高真空环境中，将蒸镀材料放入电阻器并进行通电加热而使蒸镀材料蒸发，蒸发材料堆积到设置于蒸发源上部的基板而形成薄膜。
(处理S2：第2制作工序、第2步骤)接下来，如图1(c)所示，在与第1部件面处于表背关系的背面1b的第2部件面形成绝缘膜3。绝缘膜3是硅氧化膜的绝缘膜材料，具体而言是二氧化硅(SiO2)的薄膜。绝缘膜并非限定于氧化膜，可以是氧化铝(Al2O3)、氮化硅(Si3N4)、氧化钛(TiO2)等能够确保绝缘的膜。
通过与电子束蒸镀成膜法或者电阻加热蒸镀成膜法相比更易于流入到微管8的缺陷内壁面部的溅射成膜法或者离子镀成膜法，形成绝缘膜3。
在溅射成膜法中，利用等离子体等使具有高能量的粒子碰撞到材料(靶)，通过其冲击来打落材料成分，使其粒子在基板上堆积成膜，从而形成膜。
离子镀成膜法的原理与电子束蒸镀成膜法大致相同，但不同之处在于，通过使蒸发粒子在等离子体中经过而使其带正的电荷，并对基板施加负的电荷来吸引蒸发粒子并堆积而形成膜。
(处理S3：第3制作工序、第3步骤)最后，如图1(d)所示，在第2部件面形成第2布线膜2b。利用通过电子束蒸镀成膜法或者电阻加热蒸镀成膜法在钛(Ti)层上形成铂(Pt)层、并在铂层上形成金(Au)层而得到的多层膜(Ti/Pt/Au的多层膜)，形成第2布线膜2b。
两面安装基板10具有层叠构造体，该层叠构造体至少包括：在第1部件面的最下层面形成的第1布线膜2a、在第2部件面的最下层面形成的绝缘膜3、以及在第2部件面的绝缘膜3的上层部形成的第2布线膜2b。
另外，可以利用通过电子束蒸镀成膜法或者电阻加热蒸镀成膜法在最下层部形成钛层、并在其上层部依次形成铂层、金层而得到的层叠构造体，构成第1布线膜2a以及第2布线膜2b。
本实施方式的特征在于，在形成布线膜以及绝缘膜时采用不同的方法。发明人进行各种研究，发现在通过电子束蒸镀成膜法或者电阻加热蒸镀成膜法来形成布线膜时布线膜难以蔓延到微管8内，另一方面，在通过溅射成膜法或者离子镀成膜法来形成绝缘膜时绝缘膜易于蔓延到微管8内。
因此，在表面1a通过电子束蒸镀成膜法或者电阻加热蒸镀成膜法来形成布线膜，并在背面1b通过溅射成膜法或者离子镀成膜法来形成绝缘膜之后，在背面1b侧通过电子束蒸镀成膜法或者电阻加热蒸镀成膜法来形成布线膜。
其结果，在单晶碳化硅(单晶SiC)的两面安装基板10中，在两面安装基板10的制造阶段中产生的作为晶体缺陷的微管8的缺陷内壁面部处，能够提供如下的多层膜构造体：从在第1部件面形成薄膜得到的第1布线膜2a流入的第1布线膜材料2am、和从在与第1部件面处于表背关系的第2部件面形成薄膜得到的第2布线膜2b流入的第2布线膜材料2bm利用从绝缘膜3流入的绝缘膜材料3m来形成中间层。由此，具有如下效果：即使存在以往成为课题的微管8，也能够防止单晶SiC基板1的表面和背面的导通(短路)。
<<第2实施方式>>
图2是示出第2实施方式所涉及的两面安装基板10的制造工序的剖面图。第2实施方式与第1实施方式同样地，在单晶SiC基板1的表面1a、背面1b形成布线膜。第2实施方式与第1实施方式不同，不同之处在于，最初在背面1b形成布线膜。对于图2中记载的同一构成部件，附加与图1相同的符号，并省略说明。在图2中，将背面1b设为第1部件面，将表面1a设为第2部件面。
(处理S0)首先，如图2(a)所示，在要使用的平板状的单晶SiC基板1内存在微管8。
(处理S1A：第1制作工序、第1步骤)然后，如图2(b)所示，在单晶SiC基板1的背面1b中的第1部件面形成第2布线膜2b。在此，利用通过电子束蒸镀成膜法或者电阻加热蒸镀成膜法在钛(Ti)层上形成铂(Pt)层、并在铂层上形成金(Au)层而得到的多层膜(Ti/Pt/Au的多层膜)，形成第2布线膜2b。后述的第2布线膜2b也是同样的。
(处理S2A：第2制作工序、第2步骤)接下来，如图2(c)所示，在与第1部件面处于表背关系的表面1a的第2部件面形成绝缘膜3。绝缘膜3是硅氧化膜的绝缘膜材料。
通过与电子束蒸镀成膜法或者电阻加热蒸镀成膜法相比更易于流入到微管8的缺陷内壁面部的溅射成膜法或者离子镀成膜法，形成绝缘膜3。
(处理S3A：第3制作工序、第3步骤)最后，如图2(d)所示，在第2部件面形成第1布线膜2a。利用通过电子束蒸镀成膜法或者电阻加热蒸镀成膜法在钛(Ti)层上形成铂(Pt)层、并在铂层上形成金(Au)层而得到的多层膜(Ti/Pt/Au的多层膜)，形成第1布线膜2a。
两面安装基板10具有层叠构造体，该层叠构造体至少包括：在第1部件面的最下层面形成的第2布线膜2b、在第2部件面的最下层面形成的绝缘膜3、以及在第2部件面的绝缘膜3的上层部形成的第1布线膜2a。
其结果，在单晶碳化硅(单晶SiC)的两面安装基板10中，在两面安装基板10的制造阶段中产生的作为晶体缺陷的微管8的缺陷内壁面部处，能够提供如下的多层膜构造体：从在第1部件面形成薄膜得到的第2布线膜2b流入的第2布线膜材料2bm、和从在与第1部件面处于表背关系的第2部件面形成薄膜得到的第1布线膜2a流入的第1布线膜材料2am利用从绝缘膜3流入的绝缘膜材料3m来形成中间层。由此，具有如下效果：即使存在以往成为课题的微管8，也能够防止单晶SiC基板1的表面和背面的导通(短路)。
<<第3实施方式>>
图3是示出第3实施方式所涉及的两面安装基板10的制造工序的剖面图。第3实施方式与第1实施方式同样地，在单晶SiC基板1的表面1a、背面1b形成布线膜。第3实施方式与第1实施方式不同，不同之处在于，最初在表面1a形成绝缘膜3a。对于图3记载的同一构成部件，附加与图1相同的符号，并省略说明。
(处理S0)首先，如图3(a)所示，在要使用的平板状的单晶SiC基板1内存在微管8。
(处理S1B1)然后，如图3(b1)所示，在单晶SiC基板1的表面1a的第1部件面形成绝缘膜3a。绝缘膜3a是硅氧化膜的绝缘膜材料。通过与电子束蒸镀成膜法或者电阻加热蒸镀成膜法相比更易于流入到微管8的缺陷内壁面部的溅射成膜法或者离子镀成膜法，形成绝缘膜3a。
(处理S1B2)然后，如图3(b2)所示，在表面1a的第1部件面形成第1布线膜2a。在此，利用通过电子束蒸镀成膜法或者电阻加热蒸镀成膜法在钛(Ti)层上形成铂(Pt)层、并在铂层上形成金(Au)层而得到的多层膜(Ti/Pt/Au的多层膜)，形成第1布线膜2a。
(处理S2B)接下来，如图3(c1)所示，在与第1部件面处于表背关系的背面1b的第2部件面形成绝缘膜3b。绝缘膜3b是硅氧化膜的绝缘膜材料。
(处理S3B)最后，如图3(d1)所示，在第2部件面形成第2布线膜2b。利用通过电子束蒸镀成膜法或者电阻加热蒸镀成膜法在钛(Ti)层上形成铂(Pt)层、并在铂层上形成金(Au)层而得到的多层膜(Ti/Pt/Au的多层膜)，形成第2布线膜2b。
在第3实施方式中，相比于第1实施方式，最初在所使用的平板状的单晶SiC基板1内使微管8的直径变窄，抑制第1布线膜2a的流入。
其结果，在单晶碳化硅(单晶SiC)的两面安装基板10中，在两面安装基板10的制造阶段中产生的作为晶体缺陷的微管8的缺陷内壁面部中，能够提供如下的多层膜构造体：从在第1部件面形成薄膜得到的第1布线膜2a流入的第1布线膜材料2am、和从在与第1部件面处于表背关系的第2部件面形成薄膜得到的第2布线膜2b流入的第2布线膜材料2bm利用从绝缘膜3流入的绝缘膜材料3m来形成中间层。由此，具有如下效果：即使存在以往成为课题的微管8，也能够防止单晶SiC基板1的表面和背面的导通。
<<第4实施方式>>
图4是第4实施方式所涉及的两面安装基板10的剖面图。两面安装基板10构成为在表面1a、背面1b设置有薄膜的种子层20(第1布线膜20a、第2布线膜20b)，在种子层20上设置有厚膜的电镀层22(电镀层22a、22b)，并在电镀层22上设置有布线层24(布线层24a、24b)。种子层20是钛/铜的多层膜(Ti/Cu的多层膜)，电镀层22由铜构成。
即，利用通过电子束蒸镀成膜法或者电阻加热蒸镀成膜法在最下层部形成钛层、并在其上层部形成铜层而得到的层叠构造体，构成第1布线膜20a以及第2布线膜20b。
布线层24是镍/金的多层膜(Ni/Au的多层膜)。图4的两面安装基板10的基体是单晶SiC基板1，所以有时存在第1实施方式所示的微管。此时，参照图5来说明本申请发明的应用例。
图5是示出第4实施方式所涉及的两面安装基板10的制造工序的剖面图。
(处理S10)首先，如图5(a)所示，使用第1实施方式的处理工序来形成种子层20。适当参照图1来进行说明。
(处理S1)然后，如图1(b)所示，在单晶SiC基板1的表面1a形成与第1布线膜2a相当的作为Ti/Cu的多层膜的第1布线膜20a。在此，利用通过电子束蒸镀成膜法或者电阻加热蒸镀成膜法在钛(Ti)层上形成铜(Cu)层而得到的多层膜(Ti/Cu的多层膜)，形成第1布线膜20a。后述的第2布线膜20b也是同样的。
(处理S2)接下来，如图1(c)所示，在与表面1a处于表背关系的背面1b形成绝缘膜3。绝缘膜3是硅氧化膜的绝缘膜材料。通过与电子束蒸镀成膜法或者电阻加热蒸镀成膜法相比更易于流入到微管8的缺陷内壁面部的溅射成膜法或者离子镀成膜法，形成绝缘膜3。
(处理S3)最后，如图1(d)所示，形成与第2布线膜2b相当的作为Ti/Cu的多层膜的第2布线膜20b。利用通过电子束蒸镀成膜法或者电阻加热蒸镀成膜法在钛(Ti)层上形成铜(Cu)层而得到的多层膜(Ti/Cu的多层膜)，形成第2布线膜20b。
返回到图5，如图5(b)所示，在单晶SiC基板1的表面1a、背面1b形成抗蚀图案21之后，在单晶SiC基板1的表面1a侧、背面1b侧形成厚膜的Cu层(电镀层22)。
然后，如图5(c)所示，在去除抗蚀图案21之后，对厚膜的Cu层(电镀层22)的表面进行研磨。之后，如图5(d)所示，形成布线层24的Ni/Au的多层膜。Ni/Au的多层膜是进行Ni镀覆处理并在洗净后进行Au镀覆处理而形成的。关于Ni/Au的多层膜成膜法，不仅是镀覆法，而且利用与种子层同样的蒸镀法也能够成膜。在图5(d)中，在微管8内，利用第1布线膜材料20am、绝缘膜材料3m以及第2布线膜材料20bm形成多层膜构造，所以具有第1布线膜20a和第2布线膜20b不会导通(短路)的显著的效果。
根据第4实施方式，在单晶碳化硅(单晶SiC)的两面安装基板10中，在两面安装基板10的制造阶段中产生的作为晶体缺陷的微管8的缺陷内壁面部处，能够提供如下的多层膜构造体：从在第1部件面形成薄膜得到的第1布线膜20a流入的第1布线膜材料20am、和从在与第1部件面处于表背关系的第2部件面形成薄膜得到的第2布线膜20b流入的第2布线膜材料20bm利用从绝缘膜3流入的绝缘膜材料3m来形成中间层。由此，具有如下效果：即使存在以往成为课题的微管8，也能够防止单晶SiC基板1的表面和背面的导通。
作为两面安装基板10的应用例，半导体激光器也可以构成为包括：第1实施方式～第4实施方式所示的两面安装基板10；以及在两面安装基板10上构成的半导体激光器元件。
本发明不限于上述实施方式，而包括各种变形例。例如上述实施方式是为了易于理解地说明本发明而详细说明的方式，未必限定于具备所说明的所有结构。能够将某个实施方式的结构的一部分置换为其它实施方式的结构，还能够对某个实施方式的结构添加其它实施方式的结构。另外，还能够针对各实施方式的结构的一部分，进行其它结构的追加、删除、置换。
Claims (9)
1.一种两面安装基板，是单晶碳化硅的两面安装基板，其特征在于，
在所述两面安装基板的制造阶段中产生的作为晶体缺陷的微管缺陷内壁面部处具有多层膜构造体，在该多层膜构造体中，从在第1部件面形成薄膜得到的第1布线膜流入的第1布线膜材料、和从在与所述第1部件面处于表背关系的第2部件面形成薄膜得到的第2布线膜流入的第2布线膜材料利用从在所述第2部件面形成薄膜得到的绝缘膜流入的绝缘膜材料来形成用于防止所述第1部件面和所述第2部件面的导通的所述第1布线膜材料与所述第2布线膜材料的中间层。
2.根据权利要求1所述的两面安装基板，其特征在于，
所述两面安装基板具有层叠构造体，该层叠构造体至少包括：在所述第1部件面的最下层面形成的所述第1布线膜、在所述第2部件面的最下层面形成的所述绝缘膜以及在所述第2部件面的所述绝缘膜的上层部形成的所述第2布线膜。
3.根据权利要求1所述的两面安装基板，其特征在于，
利用通过电子束蒸镀成膜法或者电阻加热蒸镀成膜法在最下层部形成钛层、并在其上层部依次形成铂层、金层而得到的层叠构造体，构成所述第1布线膜以及所述第2布线膜。
4.根据权利要求1所述的两面安装基板，其特征在于，
利用通过电子束蒸镀成膜法或者电阻加热蒸镀成膜法在最下层部形成钛层、并在其上层部形成铜层而得到的层叠构造体，构成所述第1布线膜以及所述第2布线膜。
5.根据权利要求1所述的两面安装基板，其特征在于，
所述绝缘膜材料是硅氧化物，通过与电子束蒸镀成膜法或者电阻加热蒸镀成膜法相比更易于流入到所述微管缺陷内壁面部的溅射成膜法或者离子镀成膜法来形成所述绝缘膜。
6.一种两面安装基板的制造方法，是单晶碳化硅的两面安装基板的制造方法，其特征在于，具有：
第1步骤，在第1部件面形成第1布线膜；
第2步骤，在与所述第1部件面处于表背关系的第2部件面形成绝缘膜；以及
第3步骤，在所述第2部件面形成第2布线膜，
在所述两面安装基板的制造阶段中产生的作为晶体缺陷的微管缺陷内壁面部处，从在所述第1部件面形成的第1布线膜流入的第1布线膜材料和从在所述第2部件面形成的第2布线膜流入的第2布线膜材料利用从所述绝缘膜流入的绝缘膜材料来形成所述第1布线膜材料与所述第2布线膜材料的中间层而防止所述第1部件面和所述第2部件面的导通。
7.根据权利要求6所述的两面安装基板的制造方法，其特征在于，
利用通过电子束蒸镀成膜法或者电阻加热蒸镀成膜法在钛层上形成铂层、并在所述铂层上形成金层而得到的多层膜，形成所述第1布线膜以及所述第2布线膜。
8.根据权利要求6所述的两面安装基板的制造方法，其特征在于，
所述绝缘膜材料是硅氧化物，通过与电子束蒸镀成膜法或者电阻加热蒸镀成膜法相比更易于流入到所述微管缺陷内壁面部的溅射成膜法或者离子镀成膜法来形成所述绝缘膜。
9.一种半导体激光器，构成为包括：
权利要求1至5中的任意一项所述的两面安装基板；以及
在所述两面安装基板上构成的半导体激光器元件。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019-123365 | 2019-07-02 | ||
| JP2019123365A JP6622940B1 (ja) | 2019-07-02 | 2019-07-02 | 両面実装基板、両面実装基板の製造方法、および半導体レーザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112260055A CN112260055A (zh) | 2021-01-22 |
| CN112260055B true CN112260055B (zh) | 2024-04-09 |
Family
ID=68917251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010553196.2A Active CN112260055B (zh) | 2019-07-02 | 2020-06-17 | 两面安装基板、两面安装基板的制造方法及半导体激光器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6622940B1 (zh) |
| CN (1) | CN112260055B (zh) |
| MY (1) | MY197093A (zh) |
| SG (1) | SG10202005312XA (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113079626A (zh) * | 2021-03-18 | 2021-07-06 | 扬州国宇电子有限公司 | 一种陶瓷基板薄膜电路结构及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006253661A (ja) * | 2005-02-10 | 2006-09-21 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置、及び半導体装置の作製方法 |
| CN101217136A (zh) * | 2003-05-29 | 2008-07-09 | 日本电气株式会社 | 布线结构及其制造方法 |
| JP2015082598A (ja) * | 2013-10-23 | 2015-04-27 | 富士電機株式会社 | 半導体基板、及び、半導体基板の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005059990A1 (en) * | 2003-12-02 | 2005-06-30 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electronic device and semiconductor device and method for manufacturing the same |
| JP4679193B2 (ja) * | 2005-03-22 | 2011-04-27 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法及び半導体装置 |
-
2019
- 2019-07-02 JP JP2019123365A patent/JP6622940B1/ja active Active
-
2020
- 2020-06-05 SG SG10202005312XA patent/SG10202005312XA/en unknown
- 2020-06-17 CN CN202010553196.2A patent/CN112260055B/zh active Active
- 2020-06-19 MY MYPI2020003185A patent/MY197093A/en unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101217136A (zh) * | 2003-05-29 | 2008-07-09 | 日本电气株式会社 | 布线结构及其制造方法 |
| JP2006253661A (ja) * | 2005-02-10 | 2006-09-21 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置、及び半導体装置の作製方法 |
| JP2015082598A (ja) * | 2013-10-23 | 2015-04-27 | 富士電機株式会社 | 半導体基板、及び、半導体基板の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6622940B1 (ja) | 2019-12-18 |
| JP2021009942A (ja) | 2021-01-28 |
| CN112260055A (zh) | 2021-01-22 |
| SG10202005312XA (en) | 2021-02-25 |
| MY197093A (en) | 2023-05-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6182661B2 (ja) | 半導体用複合基板のハンドル基板および半導体用複合基板 | |
| TW201121371A (en) | Electronic substrate having low current leakage and high thermal conductivity and associated methods | |
| JP2011097038A (ja) | セラミック配線基板およびその製造方法 | |
| JPWO2004053984A1 (ja) | 半導体素子放熱部材およびそれを用いた半導体装置ならびにその製造方法 | |
| JP6928896B2 (ja) | 実装基板及び実装基板の製造方法 | |
| CN112260055B (zh) | 两面安装基板、两面安装基板的制造方法及半导体激光器 | |
| WO2014204828A2 (en) | Thermal interface nanocomposite | |
| JP4819150B2 (ja) | セラミック基板の電極パターン形成方法 | |
| JP2007327081A (ja) | 接着方法、半導体装置の製造方法、及び半導体装置 | |
| JPH10326949A (ja) | 回路基板 | |
| JP5557294B2 (ja) | 伝導性エミッション保護 | |
| JP5566271B2 (ja) | 配線基板およびその製造方法 | |
| JP2006245235A (ja) | 構造体、並びに、それを用いた半導体素子放熱部材及び半導体装置 | |
| US11101784B2 (en) | Electrical component with heat dissipation | |
| TWI714193B (zh) | 單晶碳化矽基板、單晶碳化矽基板之製造方法、及半導體雷射 | |
| JPH11238731A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| CN112738988A (zh) | 陶瓷覆铜板及其制备方法、陶瓷电路板 | |
| CN110034016B (zh) | 一种半导体芯片正面铝层可焊化方法 | |
| US20070069174A1 (en) | Composite and susceptor for semiconductor manufacturing device and power module with the same | |
| JP2009238976A (ja) | セラミック積層基板およびセラミック積層体の製造方法 | |
| US11476178B2 (en) | Selectively-pliable chemical vapor deposition (CVD) diamond or other heat spreader | |
| JP7267113B2 (ja) | 半導体素子搭載用配線基板、および半導体素子搭載用配線基板の製造方法 | |
| JP7347845B2 (ja) | 炭化ケイ素複合ウェハ及びその製造方法 | |
| KR102360856B1 (ko) | 세라믹 기판 및 이를 포함하는 엘이디 패키지 | |
| JP2000031638A (ja) | ダイヤモンドプレートに導電性貫通孔を形成する方法およびダイヤモンドプレート |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |