JP2006237568A

JP2006237568A - サブマウントおよび半導体装置

Info

Publication number: JP2006237568A
Application number: JP2005369842A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiko Nozuma; 光彦野妻; Yukio Morita; 幸雄森田; Kazuhiko Saito; 和彦斉藤
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2005-01-28
Filing date: 2005-12-22
Publication date: 2006-09-07

Abstract

【課題】半導体素子の特性不良、さらには半導体素子が破壊されない高性能のサブマウントを提供すること。
【解決手段】絶縁基板２の上面に配線導体層を形成するとともに、配線導体３ａ上に半導体素子５を搭載するためのろう材４を形成しているサブマウントにおいて、ろう材４は、周辺領域に形成された第１のろう材部４ａと、周辺領域に形成された第１のろう材部４ａよりも融点の高い中央領域に形成された第２のろう材部４ｂとを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、絶縁基板の上面に配線導体層およびろう材層が形成されており、例えばその配線導体層に半導体レーザ、受光素子等の半導体素子の電極を接続して半導体素子を搭載するのに用いられるサブマウントおよびそれを用いた半導体装置に関する。

近年、ＣＤ（Compact Disk）、ＤＶＤ（Digital Video Disk）等に用いられる光半導体装置の半導体素子は高出力化が要求されており、これに伴い、半導体素子は長尺化し、消費電力が大きくなり、そのため発熱量が大きくなってきている。

このような半導体素子で発生する熱が外部に効果的に放熱されるように、半導体素子の裏面側には、ヒートシンクが放熱部材として設けられている。更に、半導体素子とヒートシンクとの間には、熱膨張係数の差によるストレスや歪みなどが発生しないよう、半導体素子の基板材料と比較的熱膨張係数が近い材料から成る絶縁基板を用いたサブマウントが使用されている。

特に光ピックアップに用いられる半導体レーザ（レーザダイオード：ＬＤ）等の半導体素子は高出力化が急速に進んでおり、これに伴い従来の半導体素子に比べて高出力型の半導体素子は長尺化されてきている。

従来のサブマウントの平面図を図７（ａ）に示し、Ｆ−Ｆ’線における断面図を図７（ｂ）に示す。また、半導体素子とサブマウントの接着工程を図８（ａ）〜（ｄ）に示す。これらの図において、１１はサブマウント、１２は絶縁基板、１３は配線導体層、１３ａは配線導体層１３のうちの上面側配線導体層、１３ｂは配線導体層１３のうちの下面側配線導体層、１４はろう材層、１５は半導体素子である。

従来の半導体素子１５とサブマウント１１との接着工程の工程を次に示す。例えばろう材層１４が上面に形成されたサブマウント１１は、パルスヒータ等で瞬時に約３００℃程度まで加熱され、それと同時にろう材層１４は固相状態から液相状態になり、中央部が盛り上がった形状と成る（図８（ｂ）参照）。この溶融状態を維持している間にろう材層１４上に半導体素子１５を加圧搭載し（図８（ｃ）参照）、その後、急冷することにより、半導体素子１５とサブマウント１１は強固に接合される（図８（ｄ）参照）。
特開平９−３６２７４号公報特開２００４−７２０４８号公報

しかしながら、上記従来のサブマウント１１では、近年の半導体素子１５の大型化に伴い、半導体素子１５をサブマウント１１に搭載した後、半導体素子１５が搭載時の熱歪みにより、半導体素子１５の特性不良が生じたり、さらには半導体素子１５が破壊されるという問題点があった。

従って、本発明は上記従来の問題点を鑑みて完成されたものであり、その目的は、半導体素子の特性不良や破壊が生じるのを有効に防止できる高性能のサブマウントを提供することにある。

本発明のサブマウントは、絶縁基板の表面に配線導体が形成されるとともに、該配線導体上に半導体素子を接合するろう材が形成されたサブマウントにおいて、
前記ろう材は、周辺領域に形成された第１のろう材部と中央領域に形成された前記第１のろう材部よりも融点が高い第２のろう材部とからなることを特徴とする。

本発明のサブマウントにおいて好ましくは、前記第２のろう材部が、前記第１のろう材部の表面の中央部に形成されていることを特徴とする。

本発明のサブマウントにおいて好ましくは、前記第１のろう材部および前記第２のろう材部は前記配線導体の表面に形成されており、前記第１のろう材部が前記第２のろう材部を囲むように形成されていることを特徴とする。

本発明のサブマウントにおいて好ましくは、前記第２のろう材部が、前記第１のろう材部の内部に形成されていることを特徴とする。

本発明のサブマウントにおいて好ましくは、前記配線導体と前記ろう材との間にニッケルまたは白金からなる拡散防止層が形成されていることを特徴とする。

本発明のサブマウントにおいて好ましくは、前記ろう材が前記第１のろう材部から前記第２のろう材部に向かって徐々に融点が高くなることを特徴とする。

本発明のサブマウントにおいて好ましくは、前記ろう材が前記第１のろう材部から前記第２のろう材部に向かって徐々に錫の濃度が高くなることを特徴とする。

本発明の半導体装置は、基体と、該基体に搭載された上記本発明のサブマウントと、該サブマウントに搭載された半導体素子とを具備することを特徴とする。

本発明のサブマウントは、ろう材が周辺領域に形成された第１のろう材部と中央領域に形成された第１のろう材部よりも融点が高い第２のろう材部とからなることにより、加熱して溶融させたろう材に半導体素子を搭載した後、ろう材を冷却させた際、まず中央領域に形成された第１のろう材部が凝固し、次に周辺領域に形成された第２のろう材部を凝固させることができる。その結果、中央領域に形成された第１のろう材部が凝固する際に生じた応力を周辺領域に形成された軟化状態の第２のろう材部で緩和することができ、歪みによる半導体素子の特性不良や破壊が生じることのない高性能のサブマウントを提供することができる。

本発明のサブマウントは第２のろう材部が第１のろう材部の表面の中央部に形成されていることにより、ろう材が凝固する際、まず第２のろう材部が凝固して半導体素子の中央部を絶縁基板に引きつけ固定するとともに、第２のろう材部が半導体素子に及ぼす応力を軟化状態の第１のろう材部が緩和し、次に第１のろう材部が凝固して半導体素子の外周領域を絶縁基板に引き付けるため、半導体素子が絶縁基板に搭載される際に生じる位置ずれや半導体素子の特性不良を低減することができる。

本発明のサブマウントは、第１のろう材部および第２のろう材部が配線導体の表面に形成されており、第１のろう材部が第２のろう材部を囲むように形成されていることにより、半導体素子の位置ずれおよび特性不良を低減することができる。

本発明のサブマウントは、第２のろう材部が、第１のろう材部の内部に形成されていることにより、ろう材が凝固する際、第１のろう材部が凝固して第２のろう材部が凝固する際の核となるため、ろう材を所望の位置で安定して凝固させることができ、半導体素子の位置ずれを低減することができる。

本発明のサブマウントは、配線導体とろう材との間にニッケルまたは白金からなる拡散防止層が形成されていることにより、長期信頼性に優れたサブマウントとすることができる。

本発明のサブマウントは、第１のろう材部から第２のろう材部に向かって徐々に融点が高くなることにより、ろう材が凝固する際にろう材の中央領域から外周領域にかけて徐々に凝固するため、半導体素子にかかる応力が緩和され特性不良を低減することができる。

本発明のサブマウントは、第１のろう材部から第２のろう材部に向かって錫の濃度が徐々に高くなることにより、ろう材中に余計な金属間化合物ができにくくなり、信頼性の高いサブマウントとすることができる。

本発明の半導体装置は、基体と、基体に搭載された上記本発明のサブマウントと、サブマウントに搭載された半導体素子とを具備していることから、上記本発明のサブマウントの特徴を有する、半導体素子の特性を良好に維持することのできる高性能の半導体装置とすることができる。

本発明のサブマウントおよびそれを用いた半導体装置の実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。

（実施形態１）
サブマウント１は、半導体素子と、半導体素子から発生した熱を効果的に放熱するためのヒートシンクや、半導体素子を搭載するための基体との間に、熱膨張係数の差によるストレスや歪みなどが発生しないように設けられる機能部品である。

図１に、本実施形態１によるサブマウント１を示す。図１（ａ）はサブマウント１の平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）Ａ−Ａ’線における断面図である。また、図２（ａ）〜（ｄ）は、半導体素子とサブマウントの接着工程を示す工程ごとの断面図である。

本実施形態のサブマウント１は、絶縁基板２の表面（図１においては上面）に配線導体３が形成されており、配線導体３上には、ろう材４を介して半導体素子５が接合される。このような配線導体３は、絶縁基板２の上面側の配線導体３ａと絶縁基板２の下面側の配線導体層３ｂとからなる。

サブマウント１は、周辺領域に形成された第１のろう材部４ａと中央領域に形成された第２のろう材部４ｂとからなるろう材４を有している。第２のろう材部４ｂは、第１のろう材部４ａよりも融点が高い。

絶縁基板２は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）質焼結体，窒化アルミニウム（ＡｌＮ）質焼結体，炭化珪素（ＳｉＣ）質焼結体，ガラスセラミックス，窒化珪素（Ｓｉ_３Ｎ_４）質焼結体等のセラミックス，石英，ダイヤモンド，サファイア，立方晶窒化硼素，および熱酸化膜を形成したシリコンのうち少なくとも１種から成る。これらから成る基板２は体積抵抗率ρが１０^１０Ωｍ以上の良好な絶縁性が得られるため、絶縁基板２に好適である。

なお、絶縁基板２は、窒化アルミニウム質焼結体，炭化珪素質焼結体，ダイヤモンド，表面に熱酸化膜を形成したシリコンから成るのがより好ましい。これらから成る絶縁基板２の熱伝導率は、４０Ｗ／ｍ・Ｋ以上と高いため、絶縁基板２の上面に接着固定される発光素子等の半導体素子５が駆動時に熱を発しても、その熱は絶縁基板２を介して良好に外部に伝達される。このため、半導体素子５を長時間にわたり正常かつ安定に作動させることが可能となる。

絶縁基板２に形成される配線導体３ａ、３ｂは例えば、密着金属層、拡散防止層、主導体層の３層で形成される。これらの成膜は例えば、蒸着法，スパッタリング法，ＣＶＤ法等の薄膜形成法により積層され、パターン加工が必要な場合は、フォトリソグラフィ法，エッチング法，リフトオフ法等の加工方法を組み合わせることによってパターン加工される。

密着金属層は、例えばチタン（Ｔｉ），クロム（Ｃｒ），タンタル（Ｔａ），ニオブ（Ｎｂ），ニクロム（Ｎｉ−Ｃｒ）合金および窒化タンタル（Ｔａ_２Ｎ）等のうち少なくとも１種類から成るのがよく、拡散防止層は、例えば、白金（Ｐｔ），パラジウム（Ｐｄ），ロジウム（Ｒｈ），ルテニウム（Ｒｕ），ニッケル（Ｎｉ），Ｎｉ−Ｃｒ合金およびＴｉ−タングステン（Ｗ）合金等のうち少なくとも１種類から成り、主導体層はＡｕより成るのがよい。

また、密着金属層の厚さは０.０１〜０.５μｍ程度が良い。０.０１μｍ未満では、絶縁基板２の上面に密着金属層を強固に密着させることが困難となる傾向がある。０.５μｍを超える場合は、密着金属層の成膜時の内部応力によって密着金属層の剥離が生じ易くなる。

また、拡散防止層の厚さは０.０５〜１μｍ程度が良い。０.０５μｍ未満では、ピンホール等の欠陥が発生して拡散防止層としての機能を果たしにくくなる傾向がある。１μｍを超える場合は、成膜時の内部応力により拡散防止層の剥離が生じ易くなる。

さらに、主導体層の厚さは０.１〜５μｍ程度が良い。０.１μｍ未満では、電気抵抗が大きくなる傾向がある。５μｍを超える場合は、成膜時の内部応力により主導体層の剥離を生じ易くなる。また、上述のように主導体層はＡｕで形成されるのが良く、Ａｕは貴金属で高価であることから、低コスト化の点で薄く形成することが好ましい。

そして、絶縁基板２の上面に、密着金属層、拡散防止層、主導体層が積層されて成る配線導体３ａの上面と半導体素子とを電気的に介するろう材４は、蒸着法，スパッタリング法，ＣＶＤ法等の薄膜形成法により形成され、パターン加工が必要な場合は、フォトリソグラフィ法，エッチング法，リフトオフ法等の加工方法を組み合わせることによってパターン加工され、形成されており、第１のろう材部４ａと第２のろう材部４ｂとを有している。このようなろう材４は配線導体３ａとの間に拡散防止層を有していると、長期信頼性にすぐれるため好ましい。ろう材４の表面に形成される拡散防止層の材料としては、配線導体３の一部として上述した拡散防止層と同様のものが挙げられる。

本実施形態において、第２のろう材部４ｂの融点は第１のろう材部４ａの融点よりも高く形成されている。半導体素子５をサブマウント１に接着固定する際には、まずろう材４を加熱して溶融させ、半導体素子５を搭載した後、ろう材４を冷却する。そのとき、融点の高い中央領域に形成された第２のろう材部４ｂがまず硬化し、次に周辺領域に形成された第１のろう材部４ａが硬化する。このため、第２のろう材部４ｂが硬化する際に生じた応力を、軟化状態の第１のろう材部４ａで吸収しながら、ろう材４の全体に分散させて、半導体素子５に伝わる応力を緩和させることができる。その結果、半導体素子５を長時間にわたり正常かつ安定的に作動させることが可能となる。

ここで、本実施形態におけるサブマウント１と半導体素子５との接着工程を図２（ａ）〜（ｄ）に示す。なお、図２（ａ）〜（ｄ）はろう材４の接着工程を例示したものであり、これに限られるものではない。

まず、例えばＡｕ−Ｓｎ合金から成る中央領域に形成された第２のろう材部４ｂとＡｇ−Ｓｎ合金から成る周辺領域に形成された第１のろう材部４ａとが上面に形成されたサブマウント１は、パルスヒータ等で瞬時に約３００℃程度まで加熱され、それと同時にろう材４が固相状態から液相状態になる。（図２（ｂ）参照）。

そして、この溶融状態を維持している間にろう材４上に半導体素子５を加圧搭載し、冷却すると、中央領域に形成された第２のろう材部４ｂの融点が周辺領域に形成された第１のろう材部４ａより高いことから、先に第２のろう材部４ｂが凝固する。（図２（ｃ）参照）その後、第１のろう材部４ａが凝固する（図２（ｄ）参照）。その結果、半導体素子５の特性不良を低減し、さらには半導体素子５が破壊されることを低減した高性能のサブマウントを提供することができる。

好ましくは中央領域に形成された第２のろう材部４ｂの融点は、摂氏温度で示した場合に周辺領域に形成された第１のろう材部４ａの融点の１．０５倍以上２倍以下であるのがよい。１．０５倍未満であると、ろう材４を冷却して第２のろう材部４ｂを凝固させる際に第１のろう材部４ａも一緒に凝固し始め、第１のろう材部４ａで十分に応力を緩和し難い。また、２倍より高い融点であると、第２のろう材部４ｂの融点と第１のろう材部４ａとの融点の差が大きくなりすぎ、ろう材４を冷却して第２のろう材部４ｂを凝固させた後、第１のろう材部４ａが凝固するまで時間がかかり、その間に外的な応力などが加わって半導体素子５の位置ずれ等が生じる傾向がある。

またさらに好ましくは、第２のろう材部４ｂの融点は２８０℃〜３２０℃、第１のろう材部４ａの融点は２２０℃〜２６０℃とするのが好ましい。これにより、半導体素子５を搭載する際の実装温度が高くなりすぎず半導体素子５の作動性が損なわれず好ましい。

また、第２のろう材部４ｂはＡｕ−Ｓｎ合金を主成分とし、第１のろう材部４ａはＡｇ−Ｓｎを主成分とするのがよい。なぜならＡｕ−Ｓｎ合金は強度が強く熱伝導性が良く、またＡｇ−Ｓｎ合金は強度は強くないが、やわらかく、応力を吸収することができる。このため、第２のろう材部４ｂをＡｕ−Ｓｎ合金を主成分として強度を強くするとともに放熱性を高くし、第１のろう材部４ａはＡｇ−Ｓｎ合金を主成分とすることで応力を緩和できるため好ましい。なお、主成分とはＡｕ−Ｓｎを９０質量％以上含み、Ａｇ−Ｓｎを９０質量％以上含むことをさす。

また、第２のろう材部４ｂのＡｕとＳｎの質量比は、８５：１５〜６５：３５の範囲になるように調整することが好ましい。ここで、Ａｕの質量比の合計が８５％を超える含有量となる場合、溶融温度が４００℃以上となり、実装温度が４００℃以上と非常に高くなって半導体素子５が破損しやすくなる。またＡｕの質量比の合計が、６５％未満の含有量となる場合も同様に、溶融温度が４００℃以上となり半導体素子５が破損しやすくなる。さらに、第１のろう材部４ａのＡｇとＳｎとの質量比も３８：７２〜３：９７の範囲と成るように調整することが好ましい。Ａｇの質量比の合計が３８％を超える含有量となる場合、溶融温度が４００℃以上となり、実装温度が４００℃以上と非常に高くなって半導体素子５が破損しやすくなり、また、Ａｇの質量比の合計が３％未満の含有量となる場合には、Ａｇの含有量が少ないために接合強度が低くなる傾向があり、更にＳｎの含有量が多くなりすぎた場合はホイスカが発生し、衝撃等でホイスカが外れると、サブマウント１を実装している周囲の配線回路にショート等の影響を及ぼす可能性がある。

また、図１において第１のろう材部４ａと第２のろう材部４ｂとの間に隙間があるが、それらの境界付近では、例えば第２のロウ材部４ｂから第１のろう材４ａに向かうに従って融点が徐々に高くなるように、互いに混ざり合って形成されていても良い。このようにろう材４の中央領域から端部領域に向かって次第に融点が低くなる構成としては、たとえば、ろう材４に含まれるＳｎの濃度をろう材４の中央領域から端部領域にかけて次第に高くすることによって得ることができる。そして、このようにろう材４の融点が、第２のろう材部４ｂから第１のろう材部４ａに向かって徐々に高くなることにより、ろう材４が内側から外側に向かって徐々に固まり、半導体素子に加わる応力が緩和される。特に上述したように、ろう材４の錫の含有率を調整することにより、ろう材４中に余計な金属間化合物ができにくく、信頼性の高いサブマウントを得ることができる。

第１のろう材部４ａと第２のろう材部４ｂとの間隔は１０〜１００μｍ程度離れていてもよく、１０μｍより小さくなると、サブマウント１を加熱してろう材４が溶融した瞬間に、第１のろう材部４ａと第２のろう材部４ｂとが濡れ拡がり混ざり合って第１、第２のろう材部４ａ，４ｂの融点の差が大きくなり、第２のろう材部４ｂが凝固する際に軟化状態の周辺領域に形成された第１のろう材部４ａで応力緩和する効果が小さくなりやすい。１００μｍより大きくなると、半導体素子５を接着しても第１のろう材部４ａと第２のろう材部４ｂとの間隔が濡れ拡がりきれず、半導体素子５とサブマウント１との接着部に隙間が発生する傾向にあり、その結果、半導体素子５とサブマウント１との接着強度が低下するとともに、半導体素子５が発生する熱の放熱性も低下する傾向にある。

また、第２のろう材部４ｂは、複数箇所に区画されていてもよい。このように複数箇所に分割されることにより、ろう材４が加熱して溶融された際、第２のろう材部４ｂにおいてろう材が中央部に集中するのを抑制でき、より均一な厚みのろう材４によって半導体素子５を搭載可能となる。

また、ろう材４の厚さは１〜１０μｍ程度がよい。１μｍより小さくなると、サブマウント１と半導体素子５の接合強度が弱くなる傾向があり、１０μｍより大きくなると、半導体素子５にろう材が這い上がり、半導体素子の作動性が悪くなりやすい。

また、半導体素子６を搭載する際に入り込んだ空気等を排出するため、穴部等を第１、第２のろう材４ａ，４ｂに設けてもよい。

（実施形態２）
図３に、本実施形態２によるサブマウント１を示す。図３（ａ）はサブマウント１の平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図である。このサブマウント１は、実施形態１に示したものとは、ろう材４が、半導体素子５の下面中央領域に接合される第１のろう材部４ａと半導体素子５の両端辺側の二箇所に接合される第２のろう材部４ｂとからなる点で相違する。その他の構成は、実施形態１と同等である。

本実施形態においては、第１、第２のろう材部４ａ，４ｂが半導体素子５の形状に合わせて形成されており、例えば長方形状の細長い半導体素子５を搭載する場合に、幅の狭い短辺方向において融点の違う第１、第２のろう材４ａ，４ｂが配置されないためサブマウント１を加熱してろう材４が溶融した際に、互いがぬれ広がり混ざり合って、第１、第２のろう材部４ａ，４ｂの融点の差が小さくなるのを有効に抑制することができる。その結果、冷却して第２のろう材部４ｂを凝固させる際に、二箇所に配置された軟化状態の第１のろう材部４ａで応力を緩和できる。

（実施形態３）
図４，５に、本実施形態３によるサブマウント１を示す。図４（ａ），図５（ａ）はサブマウント１の平面図、図４（ｂ），図５（ｂ）は、それぞれ図４（ａ）、図５（ａ）のＣ−Ｃ’線、Ｄ−Ｄ’線における断面図である。このサブマウント１は、第１のろう材部４ａの表面の中央部に第２のろう材部４ｂが設けられている。その他の構成は、実施形態１と同等である。

本実施形態においては、半導体素子５とサブマウント１とを接合するためろう材４が凝固するとき、ろう材４のうちまず第２のろう材部４ｂが凝固して半導体素子５の下面中央部を絶縁基板２に引きつけて固定する。その際、第２のろう材部４ｂが半導体素子５に及ぼす応力を軟化状態の第１のろう材部４ｂが緩和する。次に第２のろう材部４ｂの周囲を取り囲むようにして形成された第１のろう材部４ａが凝固して半導体素子５の下面外周領域を絶縁基板２に引き付けて固定する。よって、半導体素子５の下面全体がサブマウント１に安定して接合され、半導体素子５の位置ずれや特性不良を低減することができる。

（実施形態４）
図６に、本実施形態４によるサブマウント１を示す。図６（ａ）はサブマウント１の平面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＥ−Ｅ’線における断面図である。このサブマウント１は、第１のろう材部４ａの内部に第２のろう材部４ｂが形成されている。その他の構成は、実施形態１と同等である。

本実施形態においては、ろう材４が凝固する際、第１のろう材部４ａが凝固して第２のろう材部４ｂが凝固する際の核となるため、ろう材４を所望の位置で安定して凝固させることができる。

本発明のサブマウント１に半導体素子５を搭載し、このサブマウント１を金属やセラミックス、樹脂等から成る基体に搭載し、しかる後、必要に応じて基体にサブマウント１および半導体素子５を覆うように、金属やセラミックス、樹脂等から成る蓋体を接合して半導体素子５を気密に封止することによって本発明の半導体装置となる。

このような基体としては、上面にサブマウント１および半導体素子５を収容するための凹部を有するものであってもよく、平板状であってもよい。また、同様に蓋体も下面に凹部が形成されていてもよく、平板状であってもよい。

また、基体には半導体装置の内面から外面にかけて、リード端子や入出力端子などの電気導電路が形成されており、サブマウント１の配線導体３が半導体装置の内面側の電気導電路に電気的に接続されるとともに、半導体装置の外面側の電気導電路が外部電気回路基板に電気的に接続されることによって、外部電気回路基板と半導体素子５とが電気的に接続されることとなる。

なお、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことは何等差し支えない。

本発明のサブマウントの実施の形態の一例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図である。本発明のサブマウントと半導体素子との接着工程を示す断面図で、（ａ）は加熱する前の断面図、（ｂ）は加熱した後の断面図、（ｃ）は半導体素子を搭載し、ろう材が凝固する前の断面図、（ｄ）は半導体素子を搭載し、ろう材が凝固した後の断面図である。本発明のサブマウントの実施の形態の他の例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図である。本発明のサブマウントの実施の形態の他の例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ’線における断面図である。本発明のサブマウントの実施の形態の他の例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ’線における断面図である。本発明のサブマウントの実施の形態の他の例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ’線における断面図である。従来のサブマウントの平面図を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ’線における断面図である。従来のサブマウントと半導体素子との接着工程を示す断面図で、（ａ）は加熱する前の断面図、（ｂ）は加熱した後の断面図、（ｃ）は半導体素子を搭載し、ろう材層が凝固する前の断面図、（ｄ）は半導体素子を搭載し、ろう材層が凝固した後の断面図である。

符号の説明

１：サブマウント
２：絶縁基板
３：配線導体
４：ろう材
４ａ：第１のろう材部
４ｂ：第２のろう材部
５：半導体素子

Claims

絶縁基板の表面に配線導体が形成されるとともに、該配線導体上に半導体素子を接合するろう材が形成されたサブマウントにおいて、前記ろう材は、周辺領域に形成された第１のろう材部と中央領域に形成された前記第１のろう材部よりも融点が高い第２のろう材部とからなることを特徴とするサブマウント。
前記第２のろう材部が、前記第１のろう材部の表面の中央部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のサブマウント。
前記第１のろう材部および前記第２のろう材部は前記配線導体の表面に形成されており、前記第１のろう材部が前記第２のろう材部を囲むように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のサブマウント。
前記第２のろう材部が、前記第１のろう材部の内部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のサブマウント。
前記配線導体と前記ろう材との間にニッケルまたは白金からなる拡散防止層が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のサブマウント。
前記ろう材は、前記第１のろう材部から前記第２のろう材部に向かって徐々に融点が高くなることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のサブマウント。
前記ろう材は、前記第１のろう材部から前記第２のろう材部に向かって徐々に錫の濃度が高くなることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のサブマウント。
基体と、該基体に搭載された請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のサブマウントと、該サブマウントに搭載された半導体素子とを具備することを特徴とする半導体装置。