JP2015074001A - 半導体装置の製造装置、及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで高温耐久性に優れた接合を可能にし、接合部の酸化阻止による接合強度の確保や、半導体チップの上下電極間における沿面絶縁距離の維持を実現する半導体装置の製造装置を提供する。【解決手段】半導体チップ２の接合面と配線金属３の接合面との間に、各接合面の金属と共晶反応を生じる金属を含むインサート材４を介在させると共に、接合面の酸化皮膜を破壊するための微細凹凸５を接合面及びインサート材表面の少なくとも一部に設け、半導体チップ２と配線金属３とを直接接合して成る半導体装置１を製造するための製造装置であって、半導体チップ２及び配線金属３に対して、これらを加圧する加圧手段１１と、これらを加熱する加熱手段１２と、双方の接合界面から半導体チップ２の外側へ排出された排出物Ｂを所定の厚さに押圧する押圧手段１３を備えた。【選択図】図１

Description

本発明は、半導体チップと配線金属とを接合して成る半導体装置の製造装置、及び製造方法に関するものである。

近年の半導体装置、特に、大電流密度の所謂ハイパワーモジュールと称する半導体装置においては、高温環境下でも使用可能であることが要求されている。そのため、半導体装置の実装構造においては、高温に保持されたり、高温熱サイクルを受けたりした場合の高温耐久性に優れた接合部が強く望まれている。また、環境保全の観点からすると、Ｐｂ（鉛）フリーの接合技術が必須となっている。

このような半導体装置の実装のための接合には、現状では、Ｓｎ（錫）−Ａｇ（銀）−Ｃｕ（銅）系のはんだが広く使われているが、使用温度がはんだの融点（例えば２００℃程度）以下に制限される。また、例えば、電極がＣｕである接合部においては、界面にＣｕ−Ｓｎ系の脆い金属間化合物層が生成し、高温耐久性に乏しいものとなる。そのため、接合部の高温耐久性を確保するために、いろいろな試みがなされている。

例えば、金属ナノ粒子の活性な表面エネルギーを利用して、低温にて凝集、接合する低温接合工法が提案されている（特許文献１参照）。この接合工法を用いれば、凝集した後の接合界面はバルク金属となるため、高い、高温耐久性を有する。

特開２００４−１２８３５７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の低温接合工法では、金属ナノ粒子として、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）といった貴金属を用い、このような金属ナノ粒子の表面に有機物を修飾したような構造をとるため、非常に高コストなものとなり、実際に適用するには現実的ではない。また、粒子が凝集した構造となり、しかも有機物が接合プロセス時にガス化して、残存することから接合部にはボイドが存在するため、継手強度のバラツキの大きいものとなるという問題がある。

なお、高温はんだとしてはこの他に、Ａｕ系の組成を有するものとして、Ａｕ−Ｇｅ（ゲルマニウム）系はんだや、Ａｕ−Ｓｎ系はんだがあるが、これらも、貴金属であるＡｕを用いているため、非常に高コストなものとなり、上記同様、現実的ではない。

本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、低コストで高温耐久性に優れた接合を可能にすると共に、その接合の際に、接合部の酸化を阻止して充分な接合強度を確保しつつ、半導体チップの上下にある電極間の沿面絶縁距離を適切に維持することができる半導体装置の製造装置を提供することにある。また、上記の半導体装置の製造装置を用いた製造方法と、その製造方法により製造した高温耐久性に優れた半導体装置を提供することにある。

本発明に係わる半導体装置の製造装置は、半導体チップの接合面と、配線金属の少なくとも接合面との間に、各接合面の金属と共晶反応を生じる金属を含むインサート材を介在させると共に、上記接合面の酸化皮膜を破壊するための微細凹凸を上記接合面及びインサート材表面の少なくとも一部に設け、接合界面の少なくとも一部において半導体チップと配線金属とを直接接合して成る半導体装置を製造するものである。

そして、半導体装置の製造装置は、上記半導体チップ及び配線金属を相対的に加圧する加圧手段と、上記半導体チップ及び配線金属を加熱する加熱手段と、上記半導体チップと配線金属との接合界面から半導体チップの外側へ排出された共晶反応溶融物及び酸化皮膜から成る排出物を所定の厚さに押圧する押圧手段とを備えた構成としており、上記構成をもって従来の課題を解決するための手段としている。

本発明に係わる半導体装置の製造方法は、半導体チップの接合面と、配線金属の少なくとも接合面との間に、各接合面の金属と共晶反応を生じる金属を含むインサート材を介在させると共に、上記接合面の酸化皮膜を破壊するための微細凹凸を上記接合面及びインサート材表面の少なくとも一部に設ける。

そして、製造方法は、上記半導体チップ及び配線金属を相対的に加圧しつつ加熱し、上記半導体チップと配線金属との接合界面に生じた共晶反応溶融物を上記酸化皮膜と共に排出物として半導体チップの外側へ排出すると共に、その排出物を所定の厚さに押圧し、接合界面の少なくとも一部において上記半導体チップと配線金属とを直接接合することを特徴としている。

本発明に係わる半導体装置は、上記製造方法により製造されたもので、半導体チップと配線金属を備え、半導体チップ及び配線金属が、双方の接合界面の少なくとも一部において直接接合され、この直接接合部の周囲において、共晶反応溶融物及び酸化皮膜から成る排出物が所定の厚さに押圧された状態で存在していることを特徴としている。

本発明の半導体装置の製造装置及び製造方法では、インサート材を介して半導体チップ及び配線金属を相対的に加圧しながら加熱することで、配線金属の接合面やインサート材表面に設けた微細凹凸により接合面の酸化皮膜を破壊すると共に、接合面とインサート材との間に共晶反応を生じさせ、低温、低加圧で酸化皮膜を除去して、半導体チップと配線金属とを強固に接合する。ここで、半導体チップや配線金属の接合面には、アルミニウム系金属を採用することができると共に、インサート材には、アルミニウム系金属と共晶反応を生じるものとして、Ｚｕ（亜鉛）を主成分とする金属を採用することができる。

また、半導体装置の製造装置及び製造方法では、半導体チップと配線金属との接合界面に生じた共晶反応溶融物を上記酸化皮膜と共に排出物として半導体チップの外側へ排出すると共に、その排出物を所定の厚さに押圧する。よって、インサート材は、上記の接合界面に生じた共晶反応溶融物及び酸化皮膜を排出物として半導体チップの外側へ排出し得る大きさ（体積）であり、このような大きさにすることで接合部が大気に接触してないようにする。また、排出物を所定の厚さに押圧することで、半導体チップの上下にある電極間の沿面絶縁距離が上記排出物によって短くなるのを防止する。

このようにして、半導体装置の製造装置及び製造方法によれば、貴金属やＰｂを用いることなく、低コストで高温耐久性に優れた接合を可能にすると共に、その接合の際に、接合部の酸化を阻止して充分な接合強度を確保しつつ、半導体チップの上下にある電極間の沿面絶縁距離を適切に維持することができる。

本発明に係わる半導体装置の製造装置及び製造方法の第１実施形態を説明する平面図（Ａ）、半導体装置の接合前の断面図（Ｂ）、及び半導体装置の接合後の断面図（Ｃ）である。 図１に示す製造装置及び製造方法により製造した半導体装置を示す断面図（Ａ）、インサート材が不足している場合を示す断面図（Ｂ）、インサート材が過多である場合を示す（Ｃ）である。 本発明に係わる半導体装置の製造装置及び製造方法の第２実施形態を説明する半導体装置の接合前の断面図（Ａ）、半導体チップ及び配線金属を加圧した状態を示す断面図（Ｂ）、及び半導体装置の接合後の断面図（Ｃ）である。 図３に示す製造装置及び製造方法における接合面温度及び圧力の変化を示すグラフである。 本発明に係わる半導体装置の製造装置の第３実施形態を説明する断面図である。 本発明に係わる半導体装置の製造装置の第４実施形態を説明する要部の断面図である。

〈第１実施形態〉
図１（Ａ）及び（Ｂ）に示す半導体装置の製造装置は、以下に述べる構造を備えた半導体装置１を製造するものである。半導体装置１は、半導体チップ２の接合面と、配線金属３の少なくとも接合面との間に、各接合面の金属と共晶反応を生じる金属を含むインサート材４を介在させている。さらに、半導体装置１は、上記接合面の酸化皮膜を破壊するための微細凹凸５を上記接合面及びインサート材４の表面の少なくとも一部に設け、接合界面の少なくとも一部において半導体チップ２と配線金属３とを直接接合して成るものである。

図示例の半導体チップ２は、平面視で正方形状を成し、基板２Ａの上下に上側電極２Ｂ及び下側電極２Ｃを夫々設けた三層構造である。この実施形態の半導体チップ２は、少なくとも下側電極２Ｃがアルミニウム系金属から成り、この下側電極２Ｃの下面が配線金属３との接合面である。

配線金属３は、平面視で半導体チップ１よりも充分に大きい正方形状を成すと共に、アルミニウム系合金から成るものであって、その上面に微細凹凸５が形成してあり、微細凹凸５の表面が半導体チップ２との接合面である。この微細凹凸５は、応力を集中させて酸化皮膜の破壊を促進させる機能さえあれば、その形状や数に制限はなく、例えば、断面三角形状や断面台形状の突条を並列に配置したものや、四角錐状の突部を縦横に配列したものを採用することができる。

上記した半導体チップ２の下側電極２Ｃや配線金属３の素材であるアルミニウム系金属としては、純アルミニウム材（工業用純アルミニウム）やＡｌを主成分として８０％以上含有する合金材を用いることができる。これらアルミニウム系金属から成る下側電極２Ｃや配線金属３の表面には、Ａｌ_２Ｏ_３を主成分とする強固な酸化皮膜が生成している。

インサート材４は、Ａｌと共晶反応を生じる金属を含むものであって、具体的には、Ｚｎ（亜鉛）を主成分とする金属（純亜鉛、亜鉛合金）や、Ｚｎと共晶反応を生じる金属とＺｎとの合金、例えばＺｎとＡｌを主成分とする合金、ＺｎとＭｇ（マグネシウム）を主成分とする合金、ＺｎとＣｕ（銅）を主成分とする合金、ＺｎとＳｎ（錫）を主成分とする合金、ＺｎとＡｇ（銀）を主成分とする合金、ＺｎとＭｇとＡｌを主成分とする合金、ＺｎとＣｕ（銅）とＡｌを主成分とする合金、ＺｎとＳｎ（錫）とＡｌを主成分とする合金、ＺｎとＡｇ（銀）とＡｌを主成分とする合金の薄板や箔を用いることができる。なお、本発明において、「主成分」とは、上記金属の含有量の合計が８０％以上であることを意味するものとする。

また、インサート材４は、半導体チップ２と配線金属３との接合界面に生じた共晶反応溶融物及び酸化皮膜を排出物（Ｂ）として半導体チップ１の外側へ排出し得る大きさ（体積）を有する板状の部材である。図示例のインサート材４は、半導体チップ２と配線金属３との接合部を大気に接触させないように、平面視で半導体チップ１よりもやや大きい正方形状である。

上記の半導体装置１を製造するための製造装置は、上記半導体チップ２及び配線金属３を相対的に加圧する加圧手段１１と、上記半導体チップ２及び配線金属３を加熱する加熱手段１２を備えている。また、製造装置は、上記半導体チップ２と配線金属３との接合界面から半導体チップ２の外側へ排出物（Ｂ）を所定の厚さに押圧する押圧手段１３を備えている。

加圧手段１１は、半導体チップ２の上側に配置された加圧部１１Ａや、加圧部１１Ａを昇降させる昇降駆動機構（図示せず）などで構成されている。加圧部１１Ａは、平面視で半導体チップ２に対応する大きさを有し、半導体チップ２の上面に接触してこれを加圧する。

加熱手段１２は、半導体装置１を載置する基盤に周知の加熱源を内蔵したものである。これにより、先の加圧手段１１は、加熱手段１２との間で半導体チップ２及び配線金属３を相対的に加圧することとなる。

押圧手段１３は、加圧手段１１とともに半導体チップ２に上側に配置されると共に、平面視で加圧手段１１の加圧部１１Ａを囲繞する枠状の押圧部１３Ａや、押圧部１３Ａを昇降させる昇降駆動機構（図示せず）などで構成されている。なお、加圧手段１１及び押圧手段１３の昇降駆動機構は、夫々別の機構であっても良いし、共通の機構にすることも可能である。

次に、上記構成を備えた半導体装置の製造装置の動作とともに半導体装置の製造方法を説明する。
半導体装置１の製造装置及び製造方法では、半導体チップ２を配線金属３に接合するに際し、図１（Ｂ）に示すように、半導体チップ２の接合面と、配線金属３の少なくとも接合面との間に、各接合面の金属と共晶反応を生じる金属を含むインサート材４を介在させる。また、配線金属３には、接合面の酸化皮膜を破壊するための微細凹凸５が設けてある。

次に、上記の製造装置及び製造方法は、加圧手段１１により半導体チップ２及び配線金属３を相対的に加圧しつつ、加熱手段１２により半導体チップ２及び配線金属３を加熱する。このとき、上記の製造装置及び製造方法では、アルミニウム系金属から成る半導体チップ（下側電極２Ｃ）２及び配線金属３の表面に形成されている酸化皮膜を微細凹凸５により破壊して、アルミニウム系金属とインサート材４とを接触させ、半導体チップ２と配線金属３との接合界面に、Ａｌとインサート材４に含まれる金属との共晶反応を生じさせる。

すなわち、上記の製造装置及び製造方法では、微細凹凸５の先端に応力が集中するため、比較的低い加圧力によって、チップへのダメージを与えることなく酸化皮膜を破壊することができる。そして、この破壊部分を介してアルミニウム系金属とインサート材４とが接触し、この接触部を起点として生じた共晶反応が接合面全体に拡大することによって、接合面の酸化皮膜が低温度（共晶温度）で除去されるので、アルミニウム系金属同士のダイレクトな接合が可能となる。

そして、上記の製造装置及び製造方法は、この共晶反応溶融物を酸化皮膜と共に排出物（Ｂ）として半導体チップ２の外側に排出し、接合界面の少なくとも一部において半導体チップ２と配線金属３のアルミニウム系金属同士を直接接合する。この際、上記の製造装置及び製造方法では、図１（Ｃ）に示すように、半導体チップ２の外側に排出された排出物Ｂを押圧手段１３により所定の厚さに押圧して平坦に形成する。

なお、押圧手段１３による押圧は、半導体チップ２の外側に排出された排出物Ｂに対して押圧部１３Ａを下降させ、その排出物Ｂを圧潰して平坦に形成しても良いし、予め下降させた押圧部１３Ａと配線金属３との隙間に排出物Ｂが排出されるようにして、その排出物Ｂを平坦に形成しても良い。また、排出物Ｂの排出と押圧部１３Ａの下降とがほぼ同時に行われるようにしても良い。つまり、押圧手段１３は、当該製造装置の構造などに応じて、押圧部１３Ａの下降のタイミングを適宜選択することができ、いずれのタイミングでも排出物Ｂを平坦に押圧形成し得る。

このように、本発明の半導体装置の製造装置及び製造方法では、インサート材４を介して半導体チップ２及び配線金属３を相対的に加圧しながら加熱することで、微細凹凸５による酸化皮膜の破壊と、接合面及びインサート材４の間の共晶反応を生じさせ、低温、低加圧で半導体チップ２と配線金属３とを強固に接合する。この際、上記の製造装置及び製造方法では、半導体チップ２や配線金属３の接合面には、アルミニウム系金属を採用し、インサート材４には、Ｚｕを主成分とする金属を採用しているので、貴金属やＰｂを用いることなく、低コストで高温耐久性に優れた接合が可能になる。

また、上記の製造装置及び製造方法では、半導体チップ２の外側に排出された共晶反応溶融物及び酸化皮膜である排出物Ｂを所定の厚さに押圧することで、半導体チップ２の上下にある電極２Ｂ，２Ｃ間の沿面絶縁距離（図２に示す符号Ｒ）が排出物Ｂによって短くなるのを防止する。これにより、上記の製造装置及び製造方法によれば、半導体チップ２及び配線金属３の接合の際に、接合部の酸化を阻止して充分な接合強度を確保しつつ、半導体チップ２の上下にある電極２Ｂ，２Ｃ間の沿面絶縁距離（Ｒ）を適切に維持することができる。

上記の製造装置及び製造方法により製造された半導体装置１は、図２（Ａ）に示すように、半導体チップ２と配線金属３を備え、半導体チップ２及び配線金属３が、双方の接合界面の少なくとも一部において直接接合され、この直接接合部の周囲において、共晶反応溶融物及び酸化皮膜から成る排出物Ｂが所定の厚さに押圧された状態で存在している。

ここで、上記の如くインサート材４を用いて半導体チップ２と配線金属３とを接合する場合、図２（Ｂ）に示すように、インサート材４の供給が少ないと、半導体チップ２と配線金属３との間に隙間Ｓが形成されて接合中の大気遮断が不充分になり、接合部が酸化されて接合強度が低下するおそれがある。他方、図２（Ｃ）に示すように、インサート材４の供給が多いと、半導体チップ２の外側において、排出物Ｂが、半導体チップ２の上面に近づくように厚くはみ出した状態（符号Ｄ）になる。その結果、半導体チップ２の上下の電極２Ｂ，２Ｃ間の沿面絶縁距離Ｒが小さくなる。この沿面絶縁距離Ｒの減少は電極間の短絡を防止するうえで好ましくない。

これに対して、上記の製造装置及び製造方法により製造された半導体装置１は、図２（Ａ）に示すように、インサート材４の供給が充分であるから、半導体チップ２と配線金属３との接合中の大気遮断が充分になされ、接合部の酸化を阻止して充分な接合強度が確保される。また、共晶反応溶融物及び酸化皮膜から成る排出物Ｂを所定の厚さに押圧した状態にするので、半導体チップ２の上側電極２Ｂと排出物Ｂとの距離が短くなることも無く、半導体チップ２の上下にある電極２Ｂ，２Ｃ間の沿面絶縁距離Ｒが適切に維持されることとなる。これにより、上下の電極２Ｂ，２Ｃ間の短絡を防ぐことができる。

以下、図３〜図６に基づいて、本発明の半導体装置の製造装置の他の実施形態を説明する。なお、以下の各実施形態において、第１実施形態と同一の構成部位は、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

〈第２実施形態〉
図３に示す半導体装置の製造装置は、第１実施形態のものと同様の基本構成を備えると共に、加圧手段１１において半導体チップ２に接触する加圧部１１Ａと、押圧手段１２において共晶反応溶融物及び酸化皮膜である排出物Ｂに接触する押圧部１３Ａとが、加圧体Ｐとして一体化されている。この場合、加圧手段１１及び押圧手段１３は、実質的に一構成であって、共通の昇降駆動機構により加圧体Ｐを昇降駆動する。加圧体Ｐは、その下面に半導体チップ２の体積に相当する容積の凹部を有し、この凹部の底面が加圧部１１Ａであり、凹部の周囲が押圧部１３Ａである。

上記構成を備えた半導体装置の製造装置は、図３（Ａ）に示すように、加熱手段１２上に、半導体チップ２，配線金属３及びインサート材４をセットした後、図３（Ｂ）及び図４に示すように、加圧体Ｐを下降させて、加圧部１１Ａで半導体チップ２及び配線金属３を相対的に加圧し、その状態を保持する。この際、押圧部１３Ａは、配線金属３との間に隙間を形成している。

次に、上記の製造装置は、図３（Ｃ）に示すように、加圧部１１Ａによる加圧を保持したままで、加熱手段１２により、インサート材４が溶融する温度になるまで昇温させ、その状態を所定時間保持する。

これにより、製造装置は、半導体チップ（下側電極２Ｃ）２及び配線金属３の表面に形成されている酸化皮膜を微細凹凸５により破壊して、接合面とインサート材４とを接触させ、半導体チップ２と配線金属３との接合界面に、インサート材４に含まれる金属との共晶反応を生じさせる。

そしてさらに、製造装置は、共晶反応溶融物を酸化皮膜と共に排出物Ｂとして半導体チップ２の外側に排出し、接合界面の少なくとも一部において半導体チップ２と配線金属３のアルミニウム系金属同士を直接接合する。この際、排出物Ｂは、加圧体Ｐの押圧部１３Ａと配線金属３との間の隙間に排出され、所定の厚さに押圧された状態のままで固化することとなる。

このようにして、この実施形態の半導体装置の製造装置にあっても、先に述べた図２（Ａ）に示すような半導体装置１が得られることとなり、貴金属やＰｂを用いることなく、低コストで高温耐久性に優れた接合を可能にすると共に、その接合の際に、接合部の酸化を阻止して充分な接合強度を確保しつつ、半導体チップ２の上下にある電極２Ｂ，２Ｃ間の沿面絶縁距離（図２中の符号Ｒ）を適切に維持することができる。さらに、上記の製造装置によれば、加圧手段１１の加圧部１１Ａと、押圧手段１３の押圧部１３Ａとを加圧体Ｐとして一体化したので、装置構造の簡略化を実現することができ、制御も容易に行うことができる。

〈第３実施形態〉
図５に示す半導体装置の製造装置は、第２実施形態と同様に、加圧手段１１の加圧部１１Ａと、押圧手段１３の押圧部１３Ａとを加圧体Ｐとして一体化したうえで、その加圧部１１Ａ及び押圧部１３Ａを上向きに配置した構成である。すなわち、図５に示す製造装置は、図３に示すものと上下逆の構成である。

上記の半導体装置の製造装置にあっても、先の実施形態と同様に、低コストで高温耐久性に優れた接合を可能にすると共に、接合部の酸化阻止による接合強度の確保や、上下の電極２Ｂ，２Ｃ間における沿面絶縁距離（図２中の符号Ｒ）の維持を実現する。また、上記の製造装置は、装置構造やその制御の簡略化を実現するほかに、加圧部１１Ａを形成する凹部を上向きにした加圧体Ｐを用いるので、半導体チップ２、配線電極３及びインサート材４の位置決めが容易であり、これらの位置決め精度の向上に伴って半導体装置１の品質向上に貢献することができる。

〈第４実施形態〉
図６に示す半導体装置の製造装置は、共晶反応溶融物及び酸化皮膜である排出物Ｂに対して、加圧手段１１の加圧部１１Ａ及び押圧手段１３の押圧部１３Ａの濡れ性が、配線金属３の濡れ性よりも低いものとなっている。図示例の製造装置は、先の実施形態のものと同様に、加圧部１１Ａ及び押圧部１３Ａを一体的に備えた加圧体Ｐを備えている。

上記構成を備えた半導体装置の製造装置は、先の実施形態と同様に、低コストで高温耐久性に優れた接合を可能にすると共に、接合部の酸化阻止による接合強度の確保や、上下の電極２Ｂ，２Ｃ間における沿面絶縁距離（図２中の符号Ｒ）の維持を実現し、さらに、装置構造やその制御の簡略化を実現する。

そして、製造装置は、共晶反応溶融物に対する濡れ性を、加圧部１１Ａ及び押圧部１３Ａの表面で低くし、且つ配線金属３の表面で高くしたので、図示のように排出物Ｂを押圧部１３Ａで押圧した際、排出物Ｂが、加圧体Ｐ側に付着し難くなると共に、配線金属３側に馴染むように付着する。これにより、製造された半導体装置１において、半導体チップ２の上側電極２Ｂから固化した排出物Ｂに至るまでの距離が充分に離れ、上下の電極２Ｂ，２Ｃ間の沿面絶縁距離（図２中の符号Ｒ）を維持することができる。

本発明の半導体装置の製造装置及び製造方法は、その構成が上記各実施形態のみ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、各構成部位の材料、形状及び数などの細部を適宜変更することが可能である。

１ 半導体装置
２ 半導体チップ
２Ｂ 上側電極
２Ｃ 下側電極
３ 配線金属
４ インサート材
５ 微細凹凸
１１ 加圧手段
１１Ａ 加圧部
１２ 加熱手段
１３ 押圧手段
１３Ａ 押圧部
Ｂ 排出物
Ｒ 沿面絶縁距離

Claims (7)

1. 半導体チップの接合面と、配線金属の少なくとも接合面との間に、各接合面の金属と共晶反応を生じる金属を含むインサート材を介在させると共に、上記接合面の酸化皮膜を破壊するための微細凹凸を上記接合面及びインサート材表面の少なくとも一部に設け、接合界面の少なくとも一部において半導体チップと配線金属とを直接接合して成る半導体装置を製造するための製造装置であって、
   上記半導体チップ及び配線金属を相対的に加圧する加圧手段と、
   上記半導体チップ及び配線金属を加熱する加熱手段と、
   上記半導体チップと配線金属との接合界面から半導体チップの外側へ排出された共晶反応溶融物及び酸化皮膜から成る排出物を所定の厚さに押圧する押圧手段とを備えたことを特徴とする半導体装置の製造装置。
2. 半導体チップが、接合面にアルミニウム系金属を備えると共に、配線金属が、少なくとも接合面にアルミニウム系金属を備え、インサート材が、Ｚｎを主成分とする金属であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造装置。
3. 加圧手段において半導体チップ又は配線金属に接触する加圧部と、押圧手段において排出物に接触する押圧部とが一体化してあることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置の製造装置。
4. 加圧手段の加圧部及び押圧手段の押圧部を上向きに配置したことを特徴とする請求項３に記載の半導体装置の製造装置。
5. 排出物に対して、加圧部及び押圧部の濡れ性が、配線金属の濡れ性よりも低いことを特徴とする請求項１又は４に記載の半導体装置の製造装置。
6. 半導体チップの接合面と、配線金属の少なくとも接合面との間に、各接合面の金属と共晶反応を生じる金属を含むインサート材を介在させると共に、上記接合面の酸化皮膜を破壊するための微細凹凸を上記接合面及びインサート材表面の少なくとも一部に設け、
   上記半導体チップ及び配線金属を相対的に加圧しつつ加熱し、
   上記半導体チップと配線金属との接合界面に生じた共晶反応溶融物を上記酸化皮膜と共に排出物として半導体チップの外側へ排出すると共に、排出物を所定の厚さに押圧し、
   接合界面の少なくとも一部において上記半導体チップと配線金属とを直接接合することを特徴とする半導体装置の製造方法。
7. 請求項６に記載の半導体装置の製造方法により製造された半導体装置であって、
   半導体チップと配線金属を備え、半導体チップ及び配線金属が、双方の接合界面の少なくとも一部において直接接合され、この直接接合部の周囲において、共晶反応溶融物及び酸化皮膜から成る排出物が所定の厚さに押圧された状態で存在していることを特徴とする半導体装置。

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