CN115398610A - 半导体装置用Ag合金接合线以及半导体装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种半导体装置用Ag合金接合线，其即使在使用S含量高的模塑树脂的情况下，也能够在高温环境下呈现良好的接合可靠性，并且能够抑制球接合时的芯片损伤。该Ag合金接合线的特征在于，含有：从由Pd及Pt构成的组中选择的一种以上的元素(以下，称为“第一元素”。)，以及从由P、Cr、Zr以及Mo构成的组中选择的一种以上的元素(以下，称为“第二元素”。)，在将第一元素的总计浓度设为x1[at.％]、将第二元素的总计浓度设为x2[at.ppm]时，满足0.05≦x1≦3.0，15≦x2≦700，剩余部分含有Ag。

Description

半导体装置用Ag合金接合线以及半导体装置
技术领域
本发明涉及半导体装置用Ag合金接合线。进而，涉及包括该Ag合金接合线的半导体装置。
背景技术
在半导体装置中，通过接合线将形成于半导体元件上的电极与引线框或基板上的电极之间连接。接合线的材料以金(Au)为主流，但近年来，以Au价格高涨为背景，使用比较廉价的材料代替Au的接合线的开发盛行。作为替代Au的低成本的线原材料，例如研究了铜(Cu)，报告了Cu线、或在其表面为了抑制氧化等而设置有钯(Pd)被覆的Cu线。
Cu线或者Pd被覆Cu线与Au线相比为硬质，存在与电极等连接时容易产生问题的倾向，因此期望硬度更低的材料。由于银(Ag)具有与Au同等以上的导电性，并带来比Cu更低的硬度，因此作为线原材料而受到期待。
关于Ag线，发现与Au线相比存在接合可靠性差的情况，作为用于提高接合可靠性的技术，报告了在Ag线中添加Pd、Pt、Au等特定元素而进行合金化的技术。例如，专利文献1公开了一种Ag合金接合线，其以合计含有0.1～10重量％的Pd、Pt、Cu、Ru、Os、Rh、Ir的一种或两种以上，Pd为10重量％以下、Pt为10重量％以下、Cu为5重量％以下、Ru为1重量％以下、Os为1重量％以下、Rh为1重量％以下、Ir为1重量％以下。另外，专利文献2公开了一种半导体元件用Ag-Au-Pd三元合金系接合线，其特征在于，是由纯度99.99质量％以上的Ag、纯度99.999质量％以上的Au以及纯度99.99质量％以上的Pd构成的三元合金系接合线，Au为4～10质量％、Pd为2～5质量％、氧化性非贵金属添加元素为15～70质量ppm以及剩余部分由Ag构成，该接合线在连续模拉丝前进行退火热处理，在连续模拉丝后进行调质热处理，在氮气氛中进行球接合。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-288962号公报
专利文献2：日本特开2012-169374号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
在车载用的半导体装置中，要求接合可靠性的进一步提高，例如要求即使在175℃以上的高温环境下也带来良好的接合可靠性。在此，在作为半导体装置的封装的模塑树脂(环氧树脂)中含有硅烷偶联剂、并要求更高温下的可靠性的车载用的半导体装置等中，为了带来高密合性，添加有硫(S)含量高的硅烷偶联剂。
模塑树脂中的S含量在近年来有增加的倾向。以往，一直使用包含含硫硅烷耦合剂的市售的环氧树脂。相对于此，以进一步提高模塑树脂相对于引线框、半导体芯片的密合性为目的，在最近的环氧树脂中，S含量比以往增大。在尝试向使用该S含量高的模塑树脂的体系中应用Ag线时，发现即使是专利文献1、2所记载的含有特定元素的Ag合金线，在高温环境下也存在与电极的连接部、特别是球接合部的接合可靠性降低的情况。虽然通过进一步提高特定元素的添加量，高温环境下的接合可靠性稍微改善，但在该情况下，发现在球接合时产生半导体芯片的损伤(以下，也称为“芯片损伤”。)
本发明的课题在于提供一种Ag合金接合线，其即使在使用S含量高的模塑树脂的情况下，也能够在高温环境下呈现良好的接合可靠性，并且能够抑制球接合时的芯片损伤。
用于解决技术问题的技术手段
对上述技术问题进行深入研究的结果，发现通过具有以下构成的接合线能够解决上述技术问题，完成了本发明。
即，本发明包含以下内容。
[1]一种半导体装置用Ag合金接合线，其含有：从由Pd及Pt构成的组中选择的一种以上的元素(以下，称为“第一元素”。)，以及从由P、Cr、Zr以及Mo构成的组中选择的一种以上的元素(以下，称为“第二元素”。)，在将第一元素的总计浓度设为x1[at.％]、将第二元素的总计浓度设为x2[at.ppm]时，满足
0.05≦x1≦3.0
15≦x2≦700，
剩余部分含有Ag。
[2]如[1]所记载的Ag合金接合线，In、Ga、Cd以及Sn的总计浓度小于0.05at.％。
[3]如[1]或[2]所记载的Ag合金接合线，在将第一元素的总计浓度设为x1[at.％]、将第二元素的总计浓度设为x2[at.％]、将Ag的浓度设为xAg[at.％]时，由以下式(1)求出的其他元素的总计浓度小于0.05at％。
式(1)：100-(x1+x2+xAg)[at.％]
[4]如[1]～[3]的任意一项所记载的Ag合金接合线，剩余部分由Ag及不可避免的杂质构成。
[5]如[1]～[4]的任意一项所记载的Ag合金接合线，各元素的浓度是通过ICP发光分光分析或ICP质量分析测定的浓度。
[6]如[1]～[5]的任意一项所记载的Ag合金接合线，不具有以Ag之外的金属为主要成分的被覆。
[7]一种半导体装置，其包括如[1]～[6]的任意一项所记载的Ag合金接合线。
发明效果
根据本发明，能够提供一种Ag合金接合线，其即使在使用S含量高的模塑树脂的情况下，也能够在高温环境下呈现良好的接合可靠性，并且能够抑制球接合时的芯片损伤。
具体实施方式
以下，基于优选的实施方式对本发明进行详细说明。
[半导体装置用Ag合金接合线]
本发明的半导体装置用Ag合金接合线(以下，简称为“本发明的线”、“线”)的特征在于，含有：从由Pd及Pt构成的组中选择的一种以上的元素(以下，称为“第一元素”。)，以及从由P、Cr、Zr以及Mo构成的组中选择的一种以上的元素(以下，称为“第二元素”)，在将第一元素的总计浓度设为x1[at.％]、将第二元素的总计浓度设为x2[at.ppm]时，满足0.05≦x1≦3.0及15≦x2≦700，剩余部分含有Ag。
报告了通过向Ag线添加Pd及Pt这样的第一元素来提高Ag线的接合可靠性的技术。但是，如上所述，本发明人等发现，在使用S含量高的模塑树脂的半导体装置中，即使在使用含有该第一元素的Ag线的情况下，在175℃以上的高温环境下也存在与电极的连接部、特别是球接合部的接合可靠性降低的情况。推测模塑树脂中含有的S在175℃以上的高温环境下具有游离的倾向，若游离的S与Ag线接触则Ag线的腐蚀进展，导致接合可靠性降低。由于与电极的连接部、特别是球接合部的接合可靠性降低，推测由Ag线与电极材料(例如Al)的扩散接合而在接合界面上产生的金属间化合物(例如Ag3Al)容易被游离的S腐蚀。
通过提高Pd及Pt这样的第一元素的添加量，虽然能够稍微改善高温环境下的接合可靠性，但在该情况下会产生线硬质化而产生芯片损伤或电阻率上升等技术问题，不能享受Ag本来具有的优异的特性。并且，在模塑树脂中的S浓度高的情况下，确认到即使调整第一元素的添加量也难以避免高温环境下的接合可靠性的降低。
相对于此，除上述的第一元素之外还含有P、Cr、Zr以及Mo这样的第二元素的本发明的线，即使在使用S含量高的模塑树脂的情况下，也能够在高温环境下实现良好的接合可靠性。在使用除第一元素之外含有第二元素的本发明的线形成FAB(Free Air Ball：无空气球)时，用SEM观察FAB时，确认到在该FAB表面产生直径数十nm左右的析出物。另外，通过能量色散型X射线分析(EDS；Energy Dispersive X-ray spectroscopy)对产生的析出物进行分析时，确认到第二元素富集。详细的机理不明确，但推测通过在FAB上观察到的该析出物存在于接合部中的线与电极的接合界面，例如，游离的S在作用于接合界面的金属间化合物之前被该析出物捕获(化合物化)等，从而高温环境下的球接合部的接合可靠性提高。因此，在优选的一实施方式中，本发明的线的特征在于，在形成FAB时，在该FAB表面产生第二元素富集的析出物。
进而，在组合含有第一元素和第二元素的本发明的线中，能够不过度提高第一元素的添加量而提高高温环境下的接合可靠性，因此也能够抑制芯片损伤的产生。像这样，本发明提供即使在使用S含量高的模塑树脂的情况下，也抑制芯片损伤的产生，并且在高温环境下呈现良好的接合可靠性的Ag合金接合线，显著地有助于车载用的半导体装置中的Ag线的实用化。能够不过度提高第一元素的添加量而提高高温环境下的接合可靠性的本发明的线，也能够抑制电阻率上升的问题，因此是有益的。
－第一元素－
本发明的线中，作为第一元素，在0.05～3.0at.％的范围内含有从由Pd及Pt构成的组中选择的一种以上的元素。即，在将线中的第一元素的总计浓度设为x1[at.％]时，满足0.05≦x1≦3.0。
在与后述的第二元素的组合中，从即使在使用S含量高的模塑树脂的情况下也实现高温环境下的良好的接合可靠性的观点出发，线中的第一元素的总计浓度、即x1为0.05at.％以上，优选为0.1at.％以上、0.2at.％以上、0.3at.％以上、0.4at.％以上、0.5at.％以上、0.6at.％以上、0.8at.％以上或1.0at.％以上。特别是，若x1超过1.0at.％，则即使在使用S含量高的模塑树脂的情况下也能够在高温环境下实现更良好的接合可靠性，因此优选。进而，若x1超过1.0at.％，则还起到容易将球接合部的压接形状(球的压扁形状)控制为接近正圆的形状的优异的效果。x1更优选为1.1at.％以上、1.2at.％以上、1.3at.％以上、1.4at.％以上或1.5at.％以上。
从抑制线的硬质化而抑制芯片损伤的观点出发，线中的第一元素的总计浓度x1的上限为3.0at.％以下，优选为2.9at.％以下、2.8at.％以下、2.7at.％以下、2.6at.％以下或2.5at.％以下。如上所述，在与第二元素组合而含有第一元素的本发明的线中，能够不过度提高第一元素的添加量而提高高温环境下的接合可靠性。
－第二元素－
本发明的线中，作为第二元素，在15～700at.ppm的范围内含有从由P、Cr、Zr以及Mo构成的组中选择的一种以上的元素。即，在将线中的第二元素的总计浓度设为x2[at.ppm]时，满足15≦x2≦700。
从即使在使用S含量高的模塑树脂的情况下也实现高温环境下的良好的接合可靠性的观点出发，线中的第二元素的总计浓度、即x2为15at.ppm以上，优选为30at.ppm以上、40at.ppm以上、50at.ppm以上、60at.ppm以上、80at.ppm以上、100at.ppm以上、150at.ppm以上、200at.ppm以上、250at.ppm以上或300at.ppm以上。除此之外，若x2在上述范围内，则还起到容易将球接合部的压接形状(球的压扁形状)控制为接近正圆的形状的优异的效果。此外，确认到若第一元素的浓度x1超过2at.％(例如，2.03at.％以上、2.05at.％以上、2.1at.％以上)，则即使第二元素的总计浓度x2小于35at.ppm(例如，34.5at.ppm以下、34.3at.ppm以下、34at.ppm以下)，即，在15at.ppm以上小于35at.ppm的极低量范围内，即使在使用S含量高的模塑树脂的情况下，在高温环境下也显著地呈现优异的接合可靠性，并且球接合部的压接形状也更良好。例如，确认到若第一元素的浓度x1超过2at.％(2.03at.％以上、2.05at.％以上、2.1at.％以上等)，则在作为第二元素单独使用P一种、单独使用Cr一种、单独使用Zr一种、单独使用Mo一种、或者组合使用P、Cr、Zr以及Mo的两种以上时，即使其浓度x2小于35at.ppm(例如，34.5at.ppm以下、34.3at.ppm以下、34at.ppm以下)，即，在15at.ppm以上小于35at.ppm的极低量范围内，也得到上述显著的效果。
从实现球接合部的良好的初始接合强度，并且在高温环境下实现良好的接合可靠性的观点出发，线中的第二元素的总计浓度x2的上限为700at.ppm以下，优选为650at.ppm以下、600at.ppm以下、550at.ppm以下或500at.ppm以下。特别是若x2为500at.ppm以下，则球接合部的初始接合强度显著高，并且在高温环境下能够实现更良好的接合可靠性，因此优选。除此之外，若x2在上述范围内，则还起到抑制线的硬质化而容易抑制芯片损伤的优异的效果。
本发明的线组合含有上述第一元素及第二元素，剩余部分含有Ag。在本发明的线中，从在上述的第一元素和第二元素的组合中能够进一步享受本发明的效果的观点出发，Ag相对于线整体的浓度优选为95at.％以上，更优选为96at.％以上、96.5at.％以上、96.6at.％以上、96.7at.％或96.8at.％以上。
在不阻碍本发明的效果的范围内，本发明的线也可以还含有第一元素及第二元素之外的掺杂元素。线中的该掺杂元素的总计浓度在不阻碍本发明的效果的范围内没有特别限定。该掺杂元素的总计浓度例如可以小于0.05at.％(小于500at.ppm)。因此，在将第一元素的总计浓度设为x1[at.％]、将第二元素的总计浓度设为x2[at.％]、将Ag的浓度设为xAg[at.％]时，由以下式(1)求出的其他元素的总计浓度可以小于0.05at％。
式(1)：100-(x1+x2+xAg)[at.％]
第一元素及第二元素之外的掺杂元素，即上述“其他元素”的总计浓度也可以更低，例如也可以为0.045at.％以下、0.04at.％以下、0.035at.％以下、0.03at.％以下、0.025at.％以下、0.02at.％以下、0.015at.％以下、小于0.011at.％、0.01at.％以下、0.005at.％以下、0.003at.％以下、0.001at.％以下、0.0008at.％以下、0.0006at.％以下或0.0005at.％以下。该掺杂元素的种类在不阻碍本发明的效果的范围内没有特别限定，例如可举出In、Ga、Cd、Sn、Cu、Zn、Fe、Ti、Mn、Mo、Ni、Au等。因此，例如在作为该掺杂元素使用In、Ga、Cd以及Sn的情况下，In、Ga、Cd以及Sn的总计浓度可以小于0.05at.％。该掺杂元素的总计浓度的下限没有特别限定，也可以为0at.％。
在优选的一实施方式中，本发明的线组合含有第一元素及第二元素，剩余部分由Ag及不可避免的杂质构成。
本发明的线中含有的第一元素、第二元素及其他掺杂元素这样的元素的浓度，能够利用ICP发光分光分析装置、ICP质量分析装置对用强酸溶解该线而得到的液体进行分析，检测为线整体所含的元素的浓度。在本发明中所示的各元素的浓度基于通过ICP发光分光分析或ICP质量分析测定的浓度。
本发明的线优选不具有以Ag之外的金属为主要成分的被覆。因此，在优选的一实施方式中，本发明的线不具有以Ag之外的金属为主要成分的被覆。在此，“以Ag之外的金属为主要成分的被覆”是指Ag之外的金属的含量为50at.％以上的被覆。
本发明的线的直径只要没有特别限定则可以根据具体目的适当确定，优选可以为15μm以上、18μm以上或20μm以上等。该直径的上限没有特别限定，例如可以为100μm以下、90μm以下或80μm以下等。
<线的制造方法>
说明本发明的半导体装置用Ag合金接合线的制造方法的一个示例。
准备纯度为3N～5N(99.9～99.999质量％)的原料Ag。然后，以第一元素、第二元素以及其他掺杂元素(含有的情况下)的浓度成为上述特定范围的方式，将原料Ag、第一元素、第二元素以及其他掺杂元素的原料作为初始原料进行称量后，将其熔融混合，由此得到Ag合金。或者，作为第一元素、第二元素、其他掺杂元素的原料，也可以使用含有这些元素的母合金。通过连续铸造将该Ag合金加工成大径，接着通过拉丝加工细线化至最终线径。
拉丝加工可以使用能够设置多套被金刚石涂敷的模具的连续拉丝装置来实施。根据需要，也可以在拉丝加工的中途阶段实施热处理。
在拉丝加工后，进行最终热处理。作为最终热处理的温度条件，例如，确认进给速度恒定而仅变更炉内温度从而进行了热处理的线的断裂伸长率，以该断裂伸长率成为规定范围的方式确定热处理温度即可。热处理温度例如可以为200～600℃的范围。热处理时间例如优选设定为10秒以下(优选为5秒以下、4秒以下或3秒以下)。作为热处理的气氛，可以使用氮气、氩气等惰性气体、合成气体(5％H2-N2)等含氢惰性气体。
本发明的线在半导体装置的制造中能够用于将半导体元件上的第一电极与引线框或电路基板上的第二电极连接。与半导体元件上的第一电极的第一连接(1st接合)可以为球接合，与引线框或电路基板上的电极的第二连接(2nd接合)可以为楔接合。在球接合中，通过电弧热输入将线前端加热熔融，在通过表面张力形成球后(FAB：Free Air Ball：无空气球)，将该球部压接接合于加热后的半导体元件的电极上。在楔接合中，不形成球，而通过施加热、超声波、压力将线部压接接合于电极上。除Pd及Pt这样的第一元素之外还含有P、Cr、Zr以及Mo这样的第二元素的本发明的线，即使在1st接合和2nd接合之后的密封工序中使用S含量高的模塑树脂的情况下，也能够在高温环境下实现良好的接合可靠性。因此，本发明的线能够优选地用作半导体装置用，能够优选地用作使用S含量高的模塑树脂进行密封(封装化)的半导体装置用。
[半导体装置的制造方法]
通过使用本发明的半导体装置用Ag合金接合线来连接半导体元件上的电极与引线框或电路基板上的电极，能够制造半导体装置。
在一实施方式中，本发明的半导体装置的制造方法(以下，也简称为“本发明的方法”。)包括通过本发明的线连接半导体元件上的第一电极与引线框或电路基板上的第二电极的工序。第一电极与本发明的线的第一连接可以通过球接合实施，另外，第二电极与本发明的线的第二连接可以通过楔接合实施。
通过使用组合含有第一元素和第二元素的本发明的线，即使在密封工序中使用S含量高的模塑树脂的情况下，也能够在高温环境下实现良好的接合可靠性。因此，在优选的一实施方式中，本发明的方法还包括：在接合之后，使用S含量高的(例如，S浓度为5质量ppm以上、10质量ppm以上或15质量ppm以上)模塑树脂进行密封的工序。通过使用本发明的线，不论以S浓度为代表的模塑树脂的规格如何，能够有利地实现高温环境下的良好的接合可靠性。
[半导体装置]
通过使用本发明的半导体装置用Ag合金接合线来连接半导体元件上的电极与引线框或电路基板上的电极，能够制造半导体装置。
在一实施方式中，本发明的半导体装置的特征在于，包括：电路基板、半导体元件、以及用于导通电路基板和半导体元件的接合线，该接合线是本发明的线。
在本发明的半导体装置中，电路基板及半导体元件没有特别限定，可以使用能够用于构成半导体装置的公知的电路基板及半导体元件。或者，也可以使用引线框替代电路基板。例如，如日本特开2002-246542号公报中记载的半导体装置那样，也可以为包括引线框以及被安装于该引线框上的半导体元件的半导体装置的构成。
作为半导体装置，可举出供于电气产品(例如，计算机、移动电话、数码照相机、电视、空调、太阳能发电系统等)及交通工具(例如，摩托车、汽车、电车、船舶以及飞机等)等的各种半导体装置，其中，优选为要求在高温环境下也带来良好的接合可靠性的车载用的半导体装置。
[实施例]
以下，关于本发明，示出实施例并具体说明。但是，本发明并不限定于以下所示的实施例。
(样品)
作为原材料的Ag使用纯度为99.9at.％以上且剩余部分由不可避免的杂质构成的原材料。第一元素(Pd及Pt)、第二元素(P、Cr、Zr以及Mo)、其他掺杂元素(In、Cu以及Ga)使用纯度为99.9at.％以上且剩余部分由不可避免的杂质构成的原材料。
用于接合线的Ag合金是在加工成圆柱形的碳坩埚中装填原料，使用高频炉在真空中或N2、Ar气体等惰性气氛中加热至1080～1600℃使其溶解后，通过连续铸造制造
Figure BDA0003871863020000101
的线。
对于得到的Ag合金，通过使用模具进行拉丝加工等，制作
Figure BDA0003871863020000102
的线。之后，通过反复进行200～700℃的中间热处理和拉丝加工而加工至最终线径的
Figure BDA0003871863020000103
拉丝使用市售的润滑液，拉丝时的线输送速度为20～600m/分。中间热处理一边连续地扫掠线，一边在Ar气体气氛中进行。中间热处理时的线的输送速度为20～100m/分。
拉丝加工后的线以断裂伸长率最终成为约9～25％的方式实施最终热处理。最终热处理以与中间热处理同样的方法进行。最终热处理时的线的输送速度与中间热处理同样地为20～100m/分。最终热处理温度为200～700℃，热处理时间为0.2～1.0秒。
关于接合线中的第一元素、第二元素、其他掺杂元素的浓度，利用ICP发光分光分析装置、ICP质量分析装置对用强酸溶解接合线而得到的液体进行分析，检测为接合线整体所含的元素的浓度。
(试验、评价方法)
以下，说明试验、评价方法。
[高温环境下的接合可靠性的评价]
接合可靠性评价用的样品通过如下方式制作：对在一般的金属框架上的Si基板上形成有厚度1.0μm的Al膜的电极使用市售的引线接合机进行球接合，通过含S模塑树脂进行密封。在此，作为含S模塑树脂，使用S浓度不同的两种环氧树脂。作为含低浓度S树脂，使用S浓度为2质量ppm的树脂，作为含高浓度S树脂，使用S浓度为16质量ppm的树脂。环氧树脂中的S浓度如下进行评价：将树脂粉碎在氮气流中以200℃加热10小时，用过氧化氢水捕集来自载体氮气中含有的树脂的脱气，通过离子色谱法进行S浓度的评价。此外，关于球，在使N2+5％H2气体以流量0.4～0.6L/min流动的同时形成，球径相对于线径为1.5～1.6倍的范围。
高温环境下的接合可靠性通过高温放置试验(HTSL：High Temperature StorageLife Test)进行评价。详细而言，使用高温恒温机，根据暴露在温度175℃的环境时的球接合部的接合寿命进行判定。关于球接合部的接合寿命，每隔250小时实施球接合部的剪切试验，设为剪切强度的值成为初始得到的剪切强度的1/2的时间。高温放置试验后的剪切试验在通过酸处理除去树脂而使球接合部露出后进行。
HTSL评价的剪切试验机使用DAGE公司制造的试验机。剪切强度的值使用随机选择的球接合部的10处的测定值的平均值。然后，按照以下基准进行评价。
评价基准：
◎◎：接合寿命3000小时以上
◎：接合寿命2000小时以上小于3000小时
○：接合寿命1000小时以上小于2000小时
×：接合寿命小于1000小时
[芯片损伤]
芯片损伤的评价如下进行：对在Si基板上形成有厚度1.0μm的Al膜的电极使用市售的引线接合机进行球接合，用药液溶解线和Al电极，露出Si基板，用光学显微镜观察球接合部正下方的Si基板(评价数N＝100)。在Si基板上观察到损伤的情况下判定为不良。然后，按照以下基准进行评价。
评价基准：
◎：不良0处
○：不良1处(实用上没有问题)
×：不良2处以上
[压接形状]
球接合部的压接形状(球的压扁形状)的评价如下进行：对在Si基板上形成有厚度1.0μm的Al膜的电极使用市售的引线接合机进行球接合，用光学显微镜从正上方进行观察(评价数N＝100)。球的压扁形状的判定中，在压扁形状接近圆形的情况下判定为良好，若为椭圆形或花瓣状的形状则判定为不良。然后，按照以下基准进行评价。
评价基准：
◎：没有不良
○：不良1～4处(实用上没有问题)
×：不良5处以上
[初始接合强度]
球接合部的初始接合强度如下进行评价：对在Si基板上形成有厚度1.0μm的Al膜的电极使用市售的引线接合机进行球接合，实施球接合部的剪切试验进行评价。剪切试验机使用DAGE公司制造的试验机。剪切强度的值使用随机选择的球接合部的20处的测定值的平均值，按照以下基准进行评价。
评价基准：
◎：平均值16gf以上
○：平均值10gf以上小于16gf
×：平均值小于10gf
将实施例和比较例的评价结果示于表1和表2。
[表1]
Figure BDA0003871863020000131
[表2]
Figure BDA0003871863020000141
实施例No.1～19均确认了：第一元素及第二元素的含量在本发明范围内，即使在使用S含量高的模塑树脂(含高浓度S树脂)的情况下，也能够在高温环境下呈现良好的接合可靠性，并且能够抑制球接合时的芯片损伤。
除此之外，第一元素的含量超过1at.％的实施例No.8～15、19(特别是第二元素的含量为500at.ppm以下的实施例No.8～11、13～15、19)确认了：即使在使用含高浓度S树脂的情况下，在高温环境下也显著地呈现优异的接合可靠性，并且球接合部的压接形状也更良好。另外，确认了：若第一元素的含量超过2at.％，则即使第二元素的总计浓度在15at.ppm以上小于35at.ppm的极低量范围内，在使用含高浓度S树脂的情况下，在高温环境下也显著地呈现优异的接合可靠性，并且球接合部的压接形状也更良好(实施例No.11、19)。
另一方面，比较例No.1～12确认了：第一元素及第二元素的至少一方的含量在本发明范围外，在使用含高浓度S树脂的情况下在高温环境下接合可靠性不良，或在球接合时产生芯片损伤。

Claims (7)

1.一种半导体装置用Ag合金接合线，
其含有：从由Pd及Pt构成的组中选择的一种以上的元素即“第一元素”；以及从由P、Cr、Zr以及Mo构成的组中选择的一种以上的元素即“第二元素”，在将第一元素的总计浓度设为x1[at.％]、将第二元素的总计浓度设为x2[at.ppm]时，满足
0.05≦x1≦3.0
15≦x2≦700，
剩余部分含有Ag。
2.如权利要求1所述的Ag合金接合线，
In、Ga、Cd以及Sn的总计浓度小于0.05at.％。
3.如权利要求1或2所述的Ag合金接合线，
在将第一元素的总计浓度设为x1[at.％]、将第二元素的总计浓度设为x2[at.％]、将Ag的浓度设为xAg[at.％]时，由以下式(1)求出的其他元素的总计浓度小于0.05at％，
式(1)：100-(x1+x2+xAg)[at.％]。
4.如权利要求1至3的任意一项所述的Ag合金接合线，
剩余部分由Ag及不可避免的杂质构成。
5.如权利要求1至4的任意一项所述的Ag合金接合线，
各元素的浓度是通过ICP发光分光分析或ICP质量分析测定的浓度。
6.如权利要求1至5的任意一项所述的Ag合金接合线，
不具有以Ag之外的金属为主要成分的被覆。
7.一种半导体装置，其包括如权利要求1至6的任意一项所述的Ag合金接合线。
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