JP2000323619A - セラミックを用いた半導体装置用部材及びその製造方法 - Google Patents
セラミックを用いた半導体装置用部材及びその製造方法Info
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Abstract
を接合する際のセラミック基材の破損や変形をなくし、
高い接合強度で両者が接合され、過酷な熱サイクルにお
いても高い信頼性を有する半導体装置用部材を提供す
る。 【解決手段】 窒化アルミニウム等のセラミック基材1
と、セラミック基材1上に設けた主にW等の高融点金属
からなる高融点金属層2を備え、この高融点金属層2上
にアルミニウムを主体とする導体層3が接合されてい
る。高融点金属層2上には、導体層3よりも低融点の金
属介在層及び/又はニッケル層を設け、この金属介在層
又はニッケル層上にアルミニウムを主体とする導体層3
を接合することもできる。
Description
にアルミニウムを主体とする導体層を設けた、半導体素
子を搭載するための半導体装置用部材に関する。
体回路をセラミック基板に接合する方法として、セラミ
ック基板と導体回路を直接接着する方法が知られてい
る。この直接接着方法として、例えば、アルミニウム溶
融体にセラミック基材を直接接触させ、その接触部を順
次アルミニウムの凝固温度以下にしてアルミニウムの導
体回路を形成する方法、Al−Siロウ材又はAl−G
eロウ材を用いて両者を接合する方法、アルミニウム板
を融点付近まで加熱した後、セラミック基材との間に圧
力をかけて接合する方法等がある。
回路をセラミックス基板に接合できるものの、セラミッ
ク基板とアルミニウムの導体回路との熱膨張係数が異な
るため、基板に反りを生じたり、熱サイクルにより基板
に割れが発生するという問題があった。特に電流密度を
高めるために導体回路の断面積を増大させようとする
と、導体回路に生じる熱応力がセラミック基板の強度を
上回ってセラミックス基板が破損する恐れがあった。こ
れを解消するためにセラミック基板の厚さを増加させる
と、重量の増加と形状の大型化を招くと共に、熱抵抗値
の増大から放熱特性が低下してしまう。
方法として、特開平9−36277号公報には、セラミ
ック基板と金属導体回路との間に、気孔率20〜50%
のCu、Al又はAgの多孔質焼結体からなる可塑性多
孔質金属層を設け、この可塑性多孔質金属層により熱変
形を吸収して接合する方法が提案されている。
セラミック基板との接合は、前記直接接合着法と同様
に、セラミック基板と可塑性多孔質金属層との熱膨張係
数が異なるため、セラミック基板に反りを生じたり、実
装時や使用時の熱サイクルによりセラミック基板に割れ
が発生する等の欠点がある。
ミック基材とアルミニウムの導体回路とを接合する際の
セラミック基材の破損や変形をなくし、両者が高い接合
強度で接合され、過酷な熱サイクルにおいても高い信頼
性を有する半導体装置用部材を提供する。
め、本発明が提供する半導体装置用部材は、セラミック
基材と、該セラミック基材上に設けた主に高融点金属か
らなる高融点金属層とを備え、この高融点金属層にアル
ミニウムを主体とする導体層が接合されていることを特
徴とするものである。また、前記高融点金属層上にニッ
ケル層及び/又は前記導体層よりも低融点の金属介在層
を備え、このニッケル又は金属介在層にアルミニウムを
主体とする導体層を接合することもできる。
は、前記アルミニウムを主体とする導体層の接合界面に
おける平面方向の長さ及び幅が、前記高融点金属層のそ
れより0.05mm以上短いことが好ましい。この場
合、導体層のこれらの寸法は前記金属介在層のそれと同
一である方がより好ましい。
の一つは、焼結体からなるセラミック基材上に高融点金
属を含むペーストを塗布し、焼成して高融点金属層を形
成する工程と、該高融点金属層を介してセラミック基材
とアルミニウムを主体とする導体層とを接合することを
特徴とする。
法の他の一つは、セラミック基材原料粉末の成形体上に
高融点金属を含むペーストを塗布し、焼成して成形体か
らセラミック基材を得ると同時にその上に高融点金属層
を形成する工程と、該高融点金属層を介してセラミック
基材とアルミニウムを主体とする導体層とを接合するこ
とを特徴とする。
セラミック基材1の上に高融点金属層2を形成し、この
高融点金属層2を介してアルミニウムを主体とする導体
層3をセラミック基材1に接合する。高融点金属層2
は、セラミック基材1と導体層3の間の熱膨張係数差に
よる熱応力を緩和し、接合時や使用時の熱サイクルによ
るセラミック基材1の割れや変形を防止する。
ルミニウム(AlN)系、窒化ケイ素(Si3N4)系、
アルミナ(Al2O3)系のセラミックスである。これら
のセラミックは、焼結助剤として例えばY2O3等の希土
類元素化合物、CaO等のアルカリ土類元素化合物等を
添加したもの、更に必要に応じて例えばTiN系のよう
な他の遷移元素化合物が添加されたものであってよい。
これらのセラミックスは相対密度が95%以上、好まし
くは98%以上のものを用いる。相対密度が95%未満
では基材の強度が低下し、製品として用いた場合に熱衝
撃に対する信頼性が低下することがある。尚、セラミッ
ク基材の高融点金属層形成面には、予め酸素を含む薄層
を形成してもよく、更には表面部にAl、Si、希土類
元素、アルカリ土類元素等を含ませることができる。
り、例えばW、Mo、Ta、Mn等である。この高融点
金属層は、セラミック基材との接合性を改善するため、
通常その焼結体中に添加される希土類元素、アルカリ土
類元素、Si、Al並びにその他の遷移元素を含有する
ガラスフリットを含んでいてもよい。高融点金属層の焼
付け後の成分構成は高融点金属を80体積%以上とし、
前述のガラスフリットは20体積%以下とするのが好ま
しい。高融点金属が80体積%未満か、又はガラスフリ
ットが20体積%を越えると、高融点金属層の熱伝導性
が低下し易いからである。また、焼付け後の高融点金属
層の厚みは、3μm未満では高融点金属層とセラミック
基材との間に十分な接合強度が得られず、また50μm
を超えると高融点金属層形成後の反り量が増す傾向があ
るため、3〜50μmの範囲とすることが好ましい。
合されるアルミニウムを主体とする導体層としては、純
度99.9%を越えるアルミニウム、例えばJIS 10
80のアルミニウム材を用いることが好ましい。純度が
下がると電気伝導率が低下するため、通電時に温度上昇
を招く恐れがあるからである。
け、この金属介在層を介して導体層を接合してもよい。
金属介在層はアルミニウムを主体とする導体層より低融
点のもの、例えば比較的融点の高いAl−Si系合金か
らなるロウ材や、これより融点の低いZn−Al系、Z
n−Sn系及びPb−Sn系の合金からなる共晶半田材
の少なくとも1種を主成分とした、融点660℃以下の
材料からなることが好ましい。これは、アルミニウムを
主体とする導体層の回路パターンの形状を維持するため
である。また、金属介在層は2層以上を積層してもよ
い。金属介在層の厚みは2〜200μmの範囲が好まし
く、5〜50μmが更に好ましい。金属介在層の厚みが
2μm未満では接合時に十分な液相が得られず、それに
よって熱抵抗が増大したり、導体層とセラミック基材と
の熱収縮差に起因する応力が集中して基材に破損や変形
が発生しやすくなり、逆に厚みが200μmを越えると
熱抵抗が増大するからである。
を形成し、このニッケル層上に上記金属介在層を配置す
ることもできる。高融点金属層上のニッケル層と金属介
在層を介してセラミック基材と導体層を接合することに
より、接合時の濡れ性が向上し、接合率を高めることが
できる。
主体とする導体層の長さ及び幅を高融点金属層のそれよ
り0.05mm以上短くすることにより、導体層の外周
端縁が高融点金属層の外周端縁の内側に位置し、導体層
の外周端部から高融点金属層の外周端部にかかる熱応力
を分散させて、この部分でのセラミックス基材の割れを
無くすことができる。また、導体層と金属介在層との関
係でも同様に、導体層の長さ及び幅を金属介在層のそれ
と同一にするか、又は0.05mm以上短くすることが
好ましい。
法を説明する。まず、前記したセラミック基材の表面に
高融点金属層を形成する。その方法の一は、セラミック
基材となる焼結体を予め用意し、このセラミック基材上
に高融点金属ペーストを焼き付けて高融点金属層とす
る、いわゆるポストファイアメタライズ法である。他の
方法は、セラミック原料粉末の成形体上に高融点金属ペ
ーストを塗布し、焼成してセラミック基材を得ると同時
に高融点金属層を形成する、いわゆるコファイアメタラ
イズ法である。
では、セラミック基材に、必要により前述の酸素含有薄
層の形成等の表面処理を行った後、高融点金属ペースト
を印刷等により好ましくは5〜60μmの厚さに塗布す
る。高融点金属ペーストは、高融点金属を主成分とする
金属単体若しくはその混合物又はこれらに更にガラスフ
リット等を含ませ、有機バインダーと有機溶媒(バイン
ダー粘度調整用)を混合して調整する。その後焼成する
ことにより、高融点金属ペーストを焼き付けてセラミッ
ク基材上に高融点金属層を形成する。
の組成に配合したセラミック原料粉末に有機バインダー
を加え、これを成形した成形体上に上記と同様の手順で
高融点金属ペーストを塗布する。その後焼成することに
より、成形体が焼結されてセラミック基材が得られると
同時に、そのセラミック基材上に高融点金属層が形成さ
れる。このコファイアメタライズ法の場合には、ペース
ト中の高融点金属粒子は可能な限り微粒を用い、セラミ
ックの焼結促進のための添加剤についても低温で液相形
成できるものを選ぶことによって、より低温で同時焼結
でき且つ双方の収縮率が同程度になるように工夫し、焼
結時の基材の変形を防止することが重要である。また、
低温で焼結させることにより、セラミック基材の結晶粒
子が微細になり、基材強度が上がることも期待される。
は、導体層を接合する前に、前記金属介在層又はニッケ
ル層を形成するか、若しくはその両方を形成してもよ
い。金属介在層の形成方法としては、メッキ法やロウ材
箔を用いる方法が好ましいが、印刷法、蒸着法等の他の
方法を採用することもできる。また、Ni層もメッキ
法、印刷法、蒸着法等により形成できる。このようにし
て形成した金属介在層及びNi層は、導体層を接合する
前に、非酸化性雰囲気中において焼成することが好まし
い。
に応じて更にニッケル層及び/又は金属介在層を形成し
たセラミック基材上に、アルミニウムを主体とする導体
層を接合する。アルミニウムを主体とする導体層の接合
は、通常の場合、アルミニウムを主体とする素材をセラ
ミック基材の高融点金属層又はニッケル層若しくは金属
介在層と密着させ、非酸化性雰囲気中か又は真空中にお
いて導体層素材の融点未満の温度で焼成することにより
接合する。尚、高融点金属層上に導体層を接合する場合
には、溶融アルミニウムを高融点金属層に接触させた
後、冷却して順次凝固させてもよい。
接合する際には、必要により、例えば炭素質、アルミナ
質、窒化アルミニウム質等の耐火物からなる治具を用い
て両者の仮固定を行うと共に、更に必要に応じて両者を
積層したセット上に適当な荷重をかけてもよい。
ニッケル層や金属介在層を介してアルミニウムの導体層
をセラミック基材に接合した本発明の半導体装置用部材
は、接合時の温度がアルミニウムを主体とする導体層の
融点未満と低いことに加え、高融点金属層の応力緩和効
果によって、セラミック基材の破損や変形がなく安定し
た接合が得られる。しかも、接合部の接合強度は剥離強
度で0.5kg/mm以上と実用上不具合を生じない高
いレベルが得られ、且つ接合強度のバラツキも少なく安
定している。
2に示すように、セラミック基材1上に設けた高融点金
属層2及び必要に応じて設けた金属介在層4を介して、
厚み0.1mm及び幅4.0mmの導体層3を長さL=3
mmとなるように接合し、導体層3の一端から上方に直
角に突出させた把持部3aを上方に引っ張ることによ
り、導体層3を含めた接合層又はそれらの接合界面の一
部が剥離し始める引っ張り荷重を求め、これを長さLの
1mm当たりに換算した値をもって剥離強度の値とす
る。
lN粉末、Si3N4粉末、又はAl2O3粉末のいずれか
97重量%と、焼結助剤として平均粒径0.6μmのY2
O3粉及び平均粒径0.3μmのCaO粉末を共に1.5
重量%となるよう秤取し、エタノール溶媒中ボールミル
にて24時間均一に混合して、焼結助剤がY2O3−Ca
OからなるAlN系、Si3N4系、及びAl2O3系の3
種の原料混合粉末を得た。更に、これらの原料混合粉末
100重量部に対し有機バインダーとしてPVBを10
重量部加え、混練してスラリーとした。このスラリーを
噴霧乾燥し、得られた粉末をプレス成形して成形体とし
た。
Si3N4を主成分とする各成形体は窒素雰囲気中にて1
700℃で5時間、及びAl2O3を主成分とする成形体
は大気中にて1600℃で5時間それぞれ焼結した。こ
のようにして得られた各焼結体の相対密度(理論密度を
100%としたとき、水中法で測定したときの実測密度
の比率)はいずれも99%であり、その表面に実用上問
題となるような空孔等の欠陥は存在しなかった。また、
レーザーフラッシュ法で測定した熱伝導率は、AlN焼
結体が150〜160W/m・K、Si3N4焼結体が5
0〜60W/m・K、及びAl2O3焼結体が30〜40
W/m・Kであった。
属のペーストをスクリーン印刷により塗布し、窒素雰囲
気中で脱バインダーした後、窒素雰囲気の炉中において
1650℃で1時間焼成して、高融点金属層を形成した
(ポストファイアメタライズ法)。使用した高融点金属
ペーストは、平均粒径1μmのW粉末80重量%をボー
ルミルで有機溶剤10重量%、SiO2−CaO−B2O
3系ガラス5重量%、有機バインダー5重量%と混合す
ることにより作製した。
片方の主面上に上記と同じ高融点金属ペーストをスクリ
ーン印刷で塗布し、窒素雰囲気中にて600℃で脱バイ
ンダーした後、窒素雰囲気中にて1700℃で5時間焼
成することにより、成形体を焼結すると同時にペースト
を焼き付けて、セラミック基材上に高融点金属層を形成
した(コファイアメタライズ法)。
高融点金属層を形成した各メタライズ基板は、サイズは
全て幅50mm、長さ50mm、厚み0.8mmであ
り、またW高融点金属層の厚みは20±10μmの範囲
に入っていた。
lN系のメタライズ基板を用い、そのW高融点金属層を
660℃のルツボ内で溶融させた純度99.9%のアル
ミウムに接触させた後、高融点金属層上に接合されたア
ルミニウムを順次凝固させることにより、主面全面に厚
み0.3mmのアルミニウムの導体層を形成し、Al−
AlN接合基板(試料1)を得た。
ズ法で得たW高融点金属層を有しないAlN系基板を用
い、この基板を660℃のルツボ内で溶融させた純度の
99.9%のアルミニウムに接触させた後、基板上に接
合されたアルミニウムを順次凝固させることにより、主
面全面に厚み0.3mmのアルミニウムの導体層を形成
し、Al−AlN接合基板(試料2)を得た。
音波探傷面分析をした結果、異常な欠陥は認められなか
った。また、接合後の試料断面を1000倍のSEM
(走査型電子顕微鏡)で観察をしたところ、全ての試料
の界面にクラック、ピンボール等は見られなかった。得
られた各試料の接合率を下記表1に示した。尚、接合率
とは以下のように定義する。欠陥のない試料の中央部を
超音波探傷面分析したときの最小測定面積の超音波平均
反射強度aに対し、実際の各試料の接合界面を測定した
場合の同平均反射強度が2aより大きい領域をカウント
して未接合部個数とする。また、試料の全測定面積を最
小測定面積で割ったものを測定部個数とする。このと
き、1−(未接合部個数/測定部個数)で算出した値の
100倍を接合率(%)として定義する。
部材を、図3に示すように、共晶半田5を用いてCu−
W合金製の放熱板6上に接合して、各試料ごとに半導体
装置をそれぞれ100個ずつ製造した。これらの各半導
体装置を、−50℃×15分→+140℃×15分の条
件で1000サイクルのヒートサイクル試験にかけ、超
音波探傷面分析により欠陥部を評価すると共に20倍の
実体顕微鏡で各接合端面部の欠陥の有無を調査し、作製
した100個の半導体装置に対するヒートサイクル試験
後の良品率を下記表1に示した。
点金属層を介してAlN基材とAl導体層を接合した本
発明の試料1の方が、高融点金属層の応力緩和効果によ
って基板にかかる応力が小さくなり、ヒートサイクル試
験による熱衝撃に耐え、良品率が大幅に高くなることが
分かる。
タライズ基板に代えて、上記のポストメタライズ法で得
たメタライズ基板を用い、上記試料1と同一条件で半導
体装置を作製したところ、試料1とほぼ同様の接合率並
びにヒートサイクル特性が得られた。この結果から、高
融点金属層の形成方法が異なっても、ほぼ同様の効果が
得られることが分かる。
o又はMnに代え、あるいはセラミック基材をAlN系
からAl2O3系又はSi3N4系に代えて、上記と同一条
件で半導体装置を作製したが、いずれも試料1とほぼ同
様の接合率並びにヒートサイクル特性が得られた。この
結果から、セラミック基材及び高融点金属層の材質が異
なっても、ほぼ同様の効果が得られることが分かる。
形成していないAlN焼結体を製造した。このAlN焼
結体を大気雰囲気中にて1200℃で加熱処理すること
により、その表面に厚み0.2〜20μmの表面酸化層
を形成した。このAlN基材上に、長さ及び幅ともに基
材と同じで厚みが0.04mmのAl−Siロウ材を載
せ、更にその上に導体層として長さ及び幅ともに基材と
同じで厚みが0.3mmのJIS 1080のアルミニウ
ム素材を載せ、これを黒鉛製のセッター上に並べ、60
0℃の窒素気流中において30分間の無負荷での炉中接
合を行って、Al−AlN接合基板(試料3)を得た。
表面酸化層を形成したAlN基材上に、厚み2μmのN
i層をメッキにより形成し、その上に長さ及び幅ともに
基板と同じで厚みが0.04mmのAl−Siロウ材を
載せ、更にその上に長さ及び幅ともに基板と同じで厚み
が0.3mmのJIS 1080のアルミニウム素材を載
せて、上記と同様に600℃の窒素気流中において30
分間の無負荷での炉中接合を行い、Al−AlN接合基
板(試料4)を得た。
タライズ法により、上記と同じ形状でW高融点金属層を
有するAlNメタライズ基板を作製した。この基板のW
高融点金属層上に長さ及び幅ともに基板と同じで厚みが
0.04mmのAl−Siロウ材を載せ、更にその上に
長さ及び幅ともに基板と同じで厚みが0.3mmのJI
S 1080のアルミニウム素材を載せて、上記と同様
に600℃の窒素気流中において30分間の無負荷での
炉中接合を行い、Al−AlN接合基板(試料5)を得
た。
たW高融点金属層を有するAlNメタライズ基板を準備
し、この基板のW高融点金属層上に厚み2μmのNi層
をメッキにより形成した後、その上に長さ及び幅ともに
基板と同じで厚みが0.04mmのAl−Siロウ材を
載せ、更にその上に長さ及び幅ともに基板と同じで厚み
が0.3mmのJIS 1080のアルミニウム素材を載
せて、上記と同様に600℃の窒素気流中において30
分間の無負荷での炉中接合を行い、Al−AlN接合基
板(試料6)を得た。
たW高融点金属層を有するAlNメタライズ基板を準備
し、この基板のW高融点金属層上に厚み2μmのNi層
をメッキにより形成した。更に、この基板上のNi層の
中央に、長さ及び幅ともに基板より0.6mm小さく、
厚みが0.04mmのAl−Siロウ材を載せ、その上
の中央に長さ及び幅ともに基板より0.6mm小さく、
厚みが0.3mmのJIS1080のアルミニウム素材
を載せて、上記と同様に600℃の窒素気流中において
30分間の無負荷での炉中接合を行い、Al−AlN接
合基板(試料7)を得た。
法で得たW高融点金属層を有するAlNメタライズ基板
を準備し、この基板のW高融点金属層上に厚み2μmの
Ni層をメッキにより形成した。一方、この基板より長
さ及び幅ともに0.6mm小さく、厚みが0.3mmのJ
IS 1080のアルミニウム素材を準備し、その接合
面にSiのイオン注入により厚み2μmのSiリッチ層
を形成した。次に、上記AlNメタライズ基板のNi層
とアルミニウム素材のSiリッチ層とを中央位置合わせ
で密着させ、上記と同様に600℃の窒素気流中におい
て30分間の無負荷での炉中接合を行って、Al−Al
N接合基板(試料8)を得た。
て、超音波探傷面分析をした結果、異常な欠陥は認めら
れなかった。また、接合後の試料断面を1000倍のS
EM(走査型電気顕微鏡)で観察をしたところ、各試料
の界面にクラック、ピンホール等は見られなかった。
尚、各試料について実施例1と同様に接合率を求め、下
記表2に示した。
1と同様に、共晶半田を用いてCu−W合金製の放熱板
に接合し、半導体装置をそれぞれ100個ずつ製造し
た。これらの各半導体装置を、−50℃×15分→+1
40℃×15分の条件で1000サイクルのヒートサイ
クル試験にかけた後、超音波探傷面分析による欠陥部の
評価を行うと共に20倍の実体顕微鏡で各接合端面部の
欠陥の有無を調査して、半導体装置100個に対するヒ
ートサイクル試験後の良品率を求め、その結果を下記表
2に示した。
金属層を備えた本発明の試料5〜8は、W高融点金属層
を有しない比較例の試料3〜4に比べ、セラミック基板
にかかる応力が小さくなるため、ヒートサイクル試験に
よる熱衝撃に耐え、最終的な良品率が大幅に高くなるこ
とが分かる。また、試料3と試料4、試料5と試料6を
比較すると、Ni層を介在させた方がW高融点金属層と
Ai−Siロウ材との濡れ性がよく、接合率が高くなる
ことが分かる。
材と同じ大きさのAl導体層を接合するよりも、基板よ
りも小さいAl導体層を接合した場合の方が、接合時の
応力を緩和でき、ヒートサイクル試験による熱衝撃に耐
え、良品率が高くなることが分かる。また、試料7と試
料8の比較から、W高融点金属層の上にAl−Si等の
金属介在層が存在しない方が、応力緩和効果がより大き
いことが分かる。
タライズ基板に代えて、上記のポストメタライズ法で得
たメタライズ基板を用い、上記本発明の試料5〜8と同
一条件で半導体装置を作製したところ、それぞれほぼ同
様の接合率並びにヒートサイクル特性が得られた。この
結果から、高融点金属層の形成方法が異なっても、ほぼ
同様の効果が得られることが分かる。
o又はMnに代え、あるいはセラミック基材をAlN系
からAl2O3系又はSi3N4系に代えて、上記本発明の
試料5〜8と同一条件でそれぞれ半導体装置を作製した
が、いずれもほぼ同様の接合率並びにヒートサイクル特
性が得られた。この結果から、セラミック基材及び高融
点金属層の材質が異なっても、ほぼ同様の効果が得られ
ることが分かる。
ロウ材を、Zn−Al合金半田材、Zn−Sn合金半田
材、及びPb−Sn合金半田材に置き換えて、上記本発
明の試料5〜7と同一条件でそれぞれ半導体装置を作製
したが、いずれもほぼ同様の接合率並びにヒートサイク
ル特性が得られた。この結果から、金属介在層の材質が
異なっても、ほぼ同様の効果が得られることが分かる。
リードフレームのような金属部材をセラミック基材に実
装する際に、高融点金属層の応力緩和作用によりセラミ
ック基材の破損変形をなくし、しかも高い接合強度で接
合でき、過酷な熱サイクルにおいても高い信頼性を有す
る半導体装置用部材を提供することができる。
略の断面図である。
測定方法を説明するための概略の断面図である。
の一具体例を示す概略の断面図である。
導体層 4 金属介在層 5 共晶半田 6 放熱板
Claims (11)
- 【請求項1】 セラミック基材と、該セラミック基材上
に設けた主に高融点金属からなる高融点金属層とを備
え、この高融点金属層にアルミニウムを主体とする導体
層が接合されていることを特徴とする半導体装置用部
材。 - 【請求項2】 前記高融点金属層上にニッケル層及び/
又は前記導体層よりも低融点の金属介在層を備え、この
ニッケル層又は金属介在層にアルミニウムを主体とする
導体層が接合されていることを特徴とする、請求項1に
記載の半導体装置用部材。 - 【請求項3】 前記金属介在層がAl−Si系合金、Z
n−Al系合金、Zn−Sn系合金及びPb−Sn系合
金から選ばれた少なくとも1種であることを特徴とす
る、請求項2に記載の半導体装置用部材。 - 【請求項4】 前記高融点金属層がW、Ta、Mo、M
nからなる群から選ばれた少なくとも1種からなること
を特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の半導体
装置用部材。 - 【請求項5】 前記導体層の接合界面における平面方向
の長さ及び幅が、前記高融点金属層のそれより0.05
mm以上短いことを特徴とする、請求項1〜4のいずれ
かに記載の半導体装置用部材。 - 【請求項6】 前記導体層の接合界面における平面方向
の長さ及び幅が、前記金属介在層のそれと同一であるこ
とを特徴とする、請求項5に記載の半導体装置用部材。 - 【請求項7】 前記セラミック基材がAlN系、Al2
O3系及びSi3N4系セラミックのいずれかであること
を特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の半導体
装置用部材。 - 【請求項8】 セラミック基材にアルミニウムを主体と
する導体層を接合した半導体装置用部材の製造方法であ
って、焼結体からなるセラミック基材上に高融点金属を
含むペーストを塗布し、焼成して高融点金属層を形成す
る工程と、該高融点金属層を介してセラミック基材とア
ルミニウムを主体とする導体層とを接合することを特徴
とする半導体装置用部材の製造方法。 - 【請求項9】 セラミック基材にアルミニウムを主体と
する導体層を接合した半導体装置用部材の製造方法であ
って、セラミック原料粉末の成形体上に高融点金属を含
むペーストを塗布し、焼成して成形体からセラミック基
材を得ると同時に該セラミック基材上に高融点金属層を
形成する工程と、該高融点金属層を介してセラミック基
材とアルミニウムを主体とする導体層とを接合すること
を特徴とする半導体装置用部材の製造方法。 - 【請求項10】 前記高融点金属層上にニッケル層及び
/又は前記導体層よりも低融点の金属介在層を形成し、
該ニッケル層又は金属介在層を介してセラミック基材と
アルミニウムを主体とする導体層とを接合することを特
徴とする、請求項9又は10に記載の半導体装置用部材
の製造方法。 - 【請求項11】 請求項1〜7の半導体装置用部材に、
半導体素子をダイボンディングしてなる半導体装置。
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- 1999-05-07 JP JP12703599A patent/JP3982111B2/ja not_active Expired - Lifetime
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