JP2023055323A - 半導体装置用基板、半導体装置用基板の製造方法および接合材 - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性が高く且つ生産性が高い半導体装置用基板、半導体装置用基板の製造方法および接合材を提供する。
【解決手段】半導体装置用基板は、冷却器と、板部と、応力緩和層と、第１接合層と、第２接合層とを備えている。冷却器は、第１主面を含んでいる。板部は、第２主面を含んでいる。第２主面は、第１主面と対向している。応力緩和層は、第１主面と第２主面との間に位置している。第１接合層は、冷却器と応力緩和層とを接合している。第２接合層は、応力緩和層と板部とを接合している。第２接合層は、第１合金層と、ニッケル含有層とを含んでいる。第１主面から第２主面に向かう方向において、ニッケル含有層は、第１合金層と板部との間に位置している。ニッケル含有層は、第２主面において板部と接している。冷却器は、アルミニウムを含む材質により構成されている。板部は、銅を含む材質により構成されている。
【選択図】図１

Description

本開示は、半導体装置用基板、半導体装置用基板の製造方法および接合材に関する。

国際公開２０１８／１８１４１７号（特許文献１）には、銅基板とアルミニウム製冷却器とを有しているパワーモジュールが開示されている。銅基板とアルミニウム製冷却器とは、はんだ付けにより接合されている。

国際公開２０１８／１８１４１７号

上記パワーモジュールでは、銅基板とアルミニウム製冷却器との間において線膨張係数の差によって発生する熱応力が大きい。このため、上記パワーモジュールは信頼性が低い。さらに、熱応力を緩和するための部材を追加すれば、上記パワーモジュールの生産性が低下する。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、信頼性が高く且つ生産性が高い半導体装置用基板、半導体装置用基板の製造方法および接合材を提供することである。

本開示に係る半導体装置用基板は、冷却器と、板部と、応力緩和層と、第１接合層と、第２接合層とを備えている。冷却器は、第１主面を含んでいる。板部は、第２主面を含んでいる。第２主面は、第１主面と対向している。応力緩和層は、第１主面と第２主面との間に位置している。第１接合層は、冷却器と応力緩和層とを接合している。第２接合層は、応力緩和層と板部とを接合している。第２接合層は、第１合金層と、ニッケル含有層とを含んでいる。第１主面から第２主面に向かう方向において、ニッケル含有層は、第１合金層と板部との間に位置している。ニッケル含有層は、第２主面において板部と接している。冷却器は、アルミニウムを含む材質により構成されている。板部は、銅を含む材質により構成されている。

本開示に係る半導体装置用基板は、応力緩和層を有しているため熱応力を緩和することができる。これにより、半導体装置用基板の信頼性を高くすることができる。さらに、冷却器は第１接合層によって応力緩和層と接合されており、かつ板部は第２接合層によって応力緩和層と接合されている。そのため、冷却器と板部と応力緩和層とを容易に接合することができる。これによって、信頼性が高く且つ生産性が高い半導体装置用基板、半導体装置用基板の製造方法および接合材を提供することができる。

実施の形態１に係る半導体装置用基板の構成を示す縦断面模式図である。 実施の形態１に係る半導体装置用基板の製造方法を概略的に示すフロー図である。 銅基板にめっき層を形成する工程を示す縦断面模式図である。 第２ろう材層にめっき層を形成する工程を示す縦断面模式図である。 第１主面と第２主面との間に接合材を配置した状態を示す縦断面模式図である。 実施の形態１に係る接合材の構成を示す縦断面模式図である。 第１主面と第２主面との間に接合材を配置した状態で接合材を加熱する工程を示す縦断面模式図である。 実施の形態２に係る半導体装置用基板の構成を示す縦断面模式図である。 実施の形態２に係る半導体装置用基板の製造方法を概略的に示すフロー図である。 実施の形態２に係る接合材の構成を示す縦断面模式図である。 実施の形態２に係る半導体装置用基板の製造方法における第１主面と第２主面との間に接合材を配置した状態を示す縦断面模式図である。 実施の形態２の変形例に係る接合材の構成を示す縦断面模式図である。

以下、図面に基づいて本開示の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。

実施の形態１．
実施の形態１に係る半導体装置用基板１００の構成について説明する。図１は、実施の形態１に係る半導体装置用基板１００の構成を示す縦断面模式図である。図１に示されるように、半導体装置用基板１００は、冷却器２と、銅基板１と、応力緩和層６と、第１接合層８と、第２接合層７とを主に有している。半導体装置用基板１００は、冷却器２と銅基板１との間において、第１接合層８、応力緩和層６および第２接合層７が、この順に冷却器２側から積み重なって構成されている。

冷却器２は、アルミニウムを含む材質により構成されている。冷却器２は、本体部２０と、複数の突起部２４とを有している。本体部２０は板状である。本体部２０は、第１主面２１と、第３主面２３とを有している。第３主面２３は第１主面２１の反対側にある。複数の突起部２４の各々は、第３主面２３に連なっている。複数の突起部２４の各々は、第３主面２３に対して第１主面２１と反対側に延びている。複数の突起部２４の各々は、紙面に垂直な方向に延びる板状であってもよい。複数の突起部２４の各々は、棒状であってもよい。

銅基板１は、第１板部３と、絶縁板４と、第２板部５とを有している。第１板部３は、銅を含む材質により構成されている。第１板部３は、第２主面３２と、第４主面３４とを有している。第２主面３２は、冷却器２の第１主面２１と対向している。第２主面３２は、第１主面２１から離間している。第４主面３４は、第２主面３２の反対側にある。

絶縁板４は、第１板部３の上に位置している。なお、本明細書において、上とは、冷却器２の第１主面２１から第１板部３の第２主面３２に向かう方向である。絶縁板４は、例えばろう付けまたは固相拡散接合等の接合方法により、第１板部３と接合されている。絶縁板４は、例えばアルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素等のセラミックにより構成されている。

絶縁板４は、第５主面３５と、第６主面３６と、外周側面３３とを有している。第５主面３５は、第１板部３の第４主面３４に接している。第６主面３６は、第５主面３５の反対側にある。外周側面３３は、第５主面３５および第６主面３６の各々と連なっている。断面視において、外周側面３３は、第１板部３の第２主面３２に対して外側に位置していても良い。なお、図１に示される断面は、冷却器２の第１主面２１に対して垂直であり、かつ第１主面２１および第２主面３２の各々に交差している。なお、本明細書において、外側とは、外周側面３３に囲まれた領域の内側から外側に向かう方向である。

第２板部５は、絶縁板４に対して第１板部３の反対側にある。言い換えれば、絶縁板４は、第１板部３と第２板部５との間に位置している。第２板部５は、例えばろう付けまたは固相拡散接合等の接合方法により、絶縁板４と接合されている。第１板部３と第２板部５とは、絶縁板４により絶縁されている。第２板部５は、銅を含む材質により構成されている。第２板部５は、第７主面３７と、第８主面３８とを有している。第７主面３７は、絶縁板４の第６主面３６に接している。第８主面３８は第７主面３７の反対側にある。

上下方向において、応力緩和層６は、冷却器２の第１主面２１と第１板部３の第２主面３２との間に位置している。なお、本明細書において、上下方向とは第１主面２１から第２主面３２に向かう方向である。応力緩和層６は冷却器２から離間している。応力緩和層６は第１板部３から離間している。応力緩和層６は、例えば板状である。応力緩和層６は、例えばアルミニウムを含む材質により構成されている。応力緩和層６におけるアルミニウムの重量含有率は、冷却器２におけるアルミニウムの重量含有率よりも大きい。具体的には、応力緩和層６は例えば純アルミニウムにより構成されている。応力緩和層６におけるアルミニウムの重量含有率は、例えば９９．５重量％以上である。上下方向における応力緩和層６の厚さは、例えば５０μｍ以上３ｍｍ以下である。

上下方向において、第１接合層８は冷却器２と応力緩和層６との間に位置している。第１接合層８は、冷却器２と応力緩和層６とを接合している。第１接合層８は、第１主面２１において、冷却器２に接している。第１接合層８は板状である。第１接合層８は、アルミニウム、珪素およびマグネシウムを含む材質により構成されている。第１接合層８における珪素の重量含有率は、例えば５重量％以上１２重量％以下である。第１接合層８におけるマグネシウムの重量含有率は、例えば１重量％である。第１接合層８におけるマグネシウムの重量含有率は、例えば０．２重量％以上５重量％以下であってもよい。第１接合層８において、珪素とマグネシウムとを除いた残部は、例えばアルミニウムにより構成されている。上下方向における第１接合層８の厚さは、例えば１０μｍ以上０．２ｍｍ以下である。

上下方向において、第２接合層７は応力緩和層６と第１板部３との間に位置している。第２接合層７は、応力緩和層６と第１板部３とを接合している。第２接合層７は、第２主面３２において、第１板部３に接している。第２接合層７は、複数の層が積み重なって構成されている。第２接合層７は、第３化合物層１１と、第１合金層１２と、第１化合物層１３と、第２合金層１４と、第２化合物層１５と、第１ニッケル含有層１６とを有している。

上下方向において、第２接合層７は、第３化合物層１１、第１合金層１２、第１化合物層１３、第２合金層１４、第２化合物層１５および第１ニッケル含有層１６がこの順に応力緩和層６側から積み重なって構成されている。言い換えれば、第１合金層１２は、第３化合物層１１の上に位置している。第１合金層１２は第３化合物層１１に接している。第１化合物層１３は第１合金層１２の上に位置している。第１化合物層１３は第１合金層１２に接している。

第２合金層１４は第１化合物層１３の上に位置している。第２合金層１４は第１化合物層１３に接している。第２化合物層１５は第２合金層１４の上に位置している。第２化合物層１５は第２合金層１４に接している。第１ニッケル含有層１６は第２化合物層１５の上に位置している。第１ニッケル含有層１６は第２化合物層１５に接している。上下方向において、第１ニッケル含有層１６は第１合金層１２と第１板部３との間に位置している。上下方向において、第１化合物層１３、第２合金層１４および第２化合物層１５の各々は、第１合金層１２と第１ニッケル含有層１６との間に位置している。上下方向において、第３化合物層１１は、応力緩和層６と第１合金層１２との間に位置している。

第３化合物層１１は応力緩和層６に接している。第３化合物層１１はアルミニウムおよびニッケルを含む材質により構成されている。第３化合物層１１は、例えばアルミニウムとニッケルの化合物である。第３化合物層１１におけるニッケルの重量含有率は、例えば２５重量％である。第３化合物層１１におけるニッケルの重量含有率は、例えば１５重量％以上３５重量％以下であってもよい。第３化合物層１１において、ニッケルを除いた残部は、例えばアルミニウムにより構成されている。上下方向における第３化合物層１１の厚さは、例えば１０μｍ以上３０μｍ以下である。

第１合金層１２は、アルミニウム、珪素およびマグネシウムを含む材質により構成されている。第１合金層１２における珪素の重量含有率は、例えば５重量％以上１２重量％以下である。第１合金層１２におけるマグネシウムの重量含有率は、例えば１重量％である。第１合金層１２におけるマグネシウムの重量含有率は、例えば０．２重量％以上５重量％以下であってもよい。第１合金層１２において、珪素とマグネシウムとを除いた残部は、例えばアルミニウムにより構成されている。上下方向における第１合金層１２の厚さは、例えば１０μｍ以上０．２ｍｍ以下である。

第１化合物層１３は、アルミニウムおよびニッケルを含む材質により構成されている。第１化合物層１３は、例えばアルミニウムとニッケルの化合物である。第１化合物層１３におけるニッケルの重量含有率は、例えば２５重量％である。第１化合物層１３におけるニッケルの重量含有率は、例えば１５重量％以上３５重量％以下であってもよい。第１化合物層１３において、ニッケルを除いた残部は、例えばアルミニウムにより構成されている。上下方向における第１化合物層１３の厚さは、例えば１０μｍ以上３０μｍ以下である。

第２合金層１４は、アルミニウム、珪素およびマグネシウムを含む材質により構成されている。第２合金層１４における珪素の重量含有率は、例えば５重量％以上１２重量％以下である。第２合金層１４におけるマグネシウムの重量含有率は、例えば１重量％である。第２合金層１４におけるマグネシウムの重量含有率は、例えば０．２重量％以上５重量％以下であってもよい。第２合金層１４において、珪素とマグネシウムとを除いた残部は、例えばアルミニウムにより構成されている。上下方向における第２合金層１４の厚さは、例えば１０μｍ以上３０μｍ以下である。

第２化合物層１５は、アルミニウムおよびニッケルを含む材質により構成されている。第２化合物層１５は、例えばアルミニウムとニッケルの化合物である。第２化合物層１５におけるニッケルの重量含有率は、例えば２５重量％である。第２化合物層１５におけるニッケルの重量含有率は、例えば１５重量％以上３５重量％以下であってもよい。第２化合物層１５において、ニッケルを除いた残部は、例えばアルミニウムにより構成されている。上下方向における第２化合物層１５の厚さは、例えば１０μｍ以上３０μｍ以下である。

第１ニッケル含有層１６は、第１板部３の第２主面３２において第１板部３と接している。第１ニッケル含有層１６におけるニッケルの重量含有率は、例えば８５重量％以上である。上下方向における第１ニッケル含有層１６の厚さは、例えば１５μｍ以上３０μｍ以下である。半導体装置用基板１００の各部の組成は、エネルギー分散型Ｘ線分析を用いることによって測定可能である。

次に、実施の形態１に係る半導体装置用基板１００の製造方法について説明する。図２は、実施の形態１に係る半導体装置用基板１００の製造方法を概略的に示すフロー図である。図２に示されるように、実施の形態１に係る半導体装置用基板１００の製造方法は、冷却器と銅基板とを準備する工程（Ｓ１０）と、銅基板にめっき層を形成する工程（Ｓ２０）と、第２ろう材層にめっき層を形成する工程（Ｓ３０）と、第１主面と第２主面との間に接合材を配置した状態で接合材を加熱する工程（Ｓ４０）とを主に有している。

まず、冷却器と銅基板とを準備する工程（Ｓ１０）が実施される。冷却器と銅基板とは、互いに接合されていない状態で準備される。

次に、銅基板にめっき層を形成する工程（Ｓ２０）が実施される。図３は、銅基板にめっき層を形成する工程を示す縦断面模式図である。図３に示される断面は、第１板部３の第２主面３２に対して垂直であり、かつ第２主面３２に交差している。

図３に示されるように、めっきすることにより第１板部３の第２主面３２に第１層４５が形成される。第１層４５はニッケルめっき層である。第１層４５は、例えば電解めっきによって形成される。第１層４５は第２主面３２において第１板部３に接している。第２主面３２に垂直な方向において、第１層４５の厚さは、例えば１５μｍ以上３０μｍ以下である。

次に、第２ろう材層にめっき層を形成する工程（Ｓ３０）が実施される。図４は、第２ろう材層にめっき層を形成する工程を示す縦断面模式図である。図４に示される断面は、第２ろう材層４３の厚さ方向に平行であり、かつ第２ろう材層４３に交差している。

図４に示されるように、第２ろう材層４３が準備される。第２ろう材層４３は、例えばアルミニウム合金を圧延することにより作製される。次に、めっきすることにより第２ろう材層４３に第２層４４および第４ニッケル含有層４２の各々が形成される。第２層４４および第４ニッケル含有層４２の各々は、ニッケルめっき層である。第２層４４および第４ニッケル含有層４２の各々は、例えば電解めっきによって形成される。第２層４４から第４ニッケル含有層４２に向かう方向において、第２層４４の厚さは、例えば１μｍ以上３μｍ以下である。第２層４４から第４ニッケル含有層４２に向かう方向において、第４ニッケル含有層４２の厚さは、例えば１μｍ以上３μｍ以下である。

第２ろう材層４３は、第２層４４および第４ニッケル含有層４２の間に位置している。第２ろう材層４３は、アルミニウム、珪素およびマグネシウムを含む材質により構成されている。具体的には、第２ろう材層４３は、例えば珪素およびマグネシウムの各々が添加されたアルミニウム合金により構成されている。第２ろう材層４３における珪素の重量含有率は、例えば５重量％以上１２重量％以下である。第２ろう材層４３におけるマグネシウムの重量含有率は、例えば０．２重量％以上５重量％以下である。第２ろう材層４３において、珪素とマグネシウムとを除いた残部は、例えばアルミニウムにより構成されている。第２層４４から第４ニッケル含有層４２に向かう方向において、第２ろう材層４３の厚さは、例えば２０μｍ以上０．２ｍｍ以下である。

図５は、第１主面２１と第２主面３２との間に接合材を配置した状態を示す縦断面模式図である。図５に示される縦断面模式図は、図１に示される縦断面模式図に対応している。図５に示されるように、第１層４５が形成された銅基板１と冷却器２との間に、第１ろう材層４１と、応力緩和層６と、図４に示される第２層４４および第４ニッケル含有層４２の各々が形成された第２ろう材層４３とが配置される。第１ろう材層４１は、第１主面２１において冷却器２に接するように配置される。第２層４４は、第１層４５と接するように配置される。別の観点から言えば、冷却器２の第１主面２１と第１板部３の第２主面３２との間に、接合材２００が配置される。接合材２００は、第１ろう材層４１と、応力緩和層６と、第４ニッケル含有層４２と、第２ろう材層４３と、第２ニッケル含有層１７とを有している。

次に、接合材２００の構成について説明する。図６は、実施の形態１に係る接合材２００の構成を示す縦断面模式図である。図６に示されるように、接合材２００は、複数の層が積み重なって構成されている。

上下方向において、接合材２００は、第１ろう材層４１、応力緩和層６、第４ニッケル含有層４２、第２ろう材層４３および第２ニッケル含有層１７がこの順に積み重なって構成されている。言い換えれば、応力緩和層６は第１ろう材層４１の上に位置している。応力緩和層６は第１ろう材層４１に接している。第４ニッケル含有層４２は応力緩和層６の上に位置している。第４ニッケル含有層４２は応力緩和層６に接している。

第２ろう材層４３は第４ニッケル含有層４２の上に位置している。第２ろう材層４３は第４ニッケル含有層４２に接している。第２ニッケル含有層１７は第２ろう材層４３の上に位置している。第２ニッケル含有層１７は第２ろう材層４３に接している。別の観点から言えば、第２ろう材層４３は応力緩和層６の上に位置している。図６に示される断面は、第１ろう材層４１から第２ろう材層４３に向かう方向に平行であり、かつ第１ろう材層４１および第２ろう材層４３の各々に交差している。

第１ろう材層４１は、アルミニウム、珪素およびマグネシウムを含む材質により構成されている。具体的には、第１ろう材層４１は、例えば珪素およびマグネシウムの各々が添加されたアルミニウム合金により構成されている。第１ろう材層４１における珪素の重量含有率は、例えば５重量％以上１２重量％以下である。第１ろう材層４１におけるマグネシウムの重量含有率は、例えば０．２重量％以上５重量％以下である。第１ろう材層４１において、珪素とマグネシウムとを除いた残部は、例えばアルミニウムにより構成されている。上下方向において、第１ろう材層４１の厚さは、例えば２０μｍ以上０．２ｍｍ以下である。第２ニッケル含有層１７は、第１層４５と第２層４４とにより構成されている。言い換えれば、第２ニッケル含有層１７は、第１層４５と、第２層４４とを有している。

次に、第１主面と第２主面との間に接合材を配置した状態で接合材を加熱する工程（Ｓ４０）が実施される。非図示の炉内において、第１主面２１と第２主面３２との間に接合材を配置した状態で接合材２００を加熱する。炉内は、例えば窒素雰囲気等の不活性雰囲気である。第１ろう材層４１および第２ろう材層４３の各々の温度が、第１ろう材層４１および第２ろう材層４３の各々の融点以上、冷却器２の融点以下になるように、第１ろう材層４１および第２ろう材層４３の各々を加熱する。加熱時において、第１ろう材層４１および第２ろう材層４３の各々の最高到達温度は、例えば６００℃である。第１ろう材層４１および第２ろう材層４３の各々の最高到達温度は、例えば５３０℃以上６４０℃以下であってもよい。これによって、第１ろう材層４１および第２ろう材層４３の各々は溶融する。

図７は、第１主面と第２主面との間に接合材を配置した状態で接合材を加熱する工程を示す縦断面模式図である。図７に示される縦断面模式図は、図５に示される縦断面模式図に対応している。

図５および図７に示されるように、加熱中において、溶融した第１ろう材層４１は、第１溶融ろう材層５７を形成する。溶融した第２ろう材層４３の一部は、第２溶融ろう材層５２を形成する。第２ろう材層４３が溶融することにより、第２ニッケル含有層１７の一部は、第２ろう材層４３に溶解する。溶解した第２ニッケル含有層１７の内、一部は第２主面３２から第１主面２１に向かう方向に拡散する。これにより、第１ニッケル濃化層５３が形成される。溶解した第２ニッケル含有層１７の残部は、第２ニッケル濃化層５５を形成する。第２ニッケル含有層１７の溶解しなかった部分は、第１ニッケル含有層１６を形成する。第１ニッケル濃化層５３と第２ニッケル濃化層５５との間において、ニッケル濃度の低い第３溶融ろう材層５４が形成される。第４ニッケル含有層４２は、第２ろう材層４３に溶解する。これによって、第３ニッケル濃化層５１が形成される。

第１ニッケル濃化層５３、第２ニッケル濃化層５５および第３ニッケル濃化層５１の各々は、溶融したろう材中にニッケルが拡散した層である。第１ニッケル濃化層５３、第２ニッケル濃化層５５および第３ニッケル濃化層５１の各々のニッケルの重量含有率は、周囲の溶融ろう材層の重量含有率よりも大きい。

具体的には、第１ニッケル濃化層５３におけるニッケルの重量含有率は、第２溶融ろう材層５２および第３溶融ろう材層５４の各々におけるニッケルの重量含有率より大きく、第１ニッケル含有層１６におけるニッケルの重量含有率より小さい。第２ニッケル濃化層５５におけるニッケルの重量含有率は、第３溶融ろう材層５４におけるニッケルの重量含有率より大きく、第１ニッケル含有層１６におけるニッケルの重量含有率より小さい。第３ニッケル濃化層５１におけるニッケルの重量含有率は、第２溶融ろう材層５２におけるニッケルの重量含有率より大きく、第１ニッケル含有層１６におけるニッケルの重量含有率より小さい。

加熱された接合材２００は、室温まで冷却される。これによって、図１に示される半導体装置用基板１００が製造される。図１および図７に示されるように、冷却により、第１溶融ろう材層５７は第１接合層８になる。第３ニッケル濃化層５１は第３化合物層１１になる。第２溶融ろう材層５２は第１合金層１２になる。第１ニッケル濃化層５３は、第１化合物層１３になる。第３溶融ろう材層５４は第２合金層１４になる。第２ニッケル濃化層５５は、第２化合物層１５になる。

第１主面と第２主面との間に接合材を配置した状態で接合材を加熱する工程（Ｓ４０）の前後における、各部の対応関係について説明する。図１および図５に示されるように、第１接合層８は、第１ろう材層４１により構成されている。第３化合物層１１は、第２ろう材層４３および第４ニッケル含有層４２により構成されている。第１合金層１２および第２合金層１４の各々は、第２ろう材層４３により構成されている。第１化合物層１３および第２化合物層１５の各々は、第２ろう材層４３および第２ニッケル含有層１７により構成されている。

次に、実施の形態１に係る半導体装置用基板１００の作用効果について説明する。

実施の形態１に係る半導体装置用基板１００は、第８主面３８において第２板部５に半導体チップを接合した状態で使用される。半導体チップは例えばはんだ付けにより接合される。半導体チップが発熱した場合、銅基板１、第２接合層７、応力緩和層６および第１接合層８の各々を介して冷却器２に熱が伝わる。冷却器２が空気または冷却液に熱を伝えて排熱することにより、半導体チップは冷却される。

銅基板とアルミニウム製冷却器とをろう付けにより接合する場合、加熱する過程において、銅基板およびアルミニウム製冷却器の各々は膨張し、冷却する過程において、銅基板およびアルミニウム製冷却器の各々は収縮する。冷却する過程において、ろう材が凝固して、銅基板とアルミニウム製冷却器とが接合される。銅基板とアルミニウム製冷却器とが接合された後においても冷却は続く。このため、銅基板およびアルミニウム製冷却器の各々は、収縮を続ける。このとき、銅基板およびアルミニウム製冷却器の各々の線膨張係数の差により熱応力が発生する。この熱応力によって、銅基板の反りおよび割れと、接合部の破損とが発生するおそれがある。特に銅基板がセラミック製の絶縁板を有している場合、セラミックとアルミニウムとの線膨張係数の差は、銅とアルミニウムの線膨張係数の差よりも大きいため、熱応力の影響はより顕著になる。

さらに、半導体チップが発熱した場合、熱が伝わることにより、銅基板およびアルミニウム製冷却器の各々の温度は上昇する。この場合においても、上記と同様に銅基板とアルミニウム製冷却器との間において熱応力が発生する。

実施の形態１に係る半導体装置用基板１００によれば、冷却器２の第１主面２１と第１板部３の第２主面３２との間に応力緩和層６が位置している。これによって、冷却器２と銅基板１との間に発生する熱応力を緩和することができる。具体的には、例えば応力緩和層６におけるアルミニウムの重量含有率は、冷却器２におけるアルミニウムの重量含有率よりも大きい。このため、応力緩和層６は延性に富んでおり、容易に塑性変形することができる。従って、冷却器２と銅基板１との間において発生する熱応力は、応力緩和層６の変形のためのエネルギーに変換される。この結果、応力緩和層６は熱応力を軽減することができる。これによって、銅基板１の反りおよび割れと、接合層の破損とを防止することができる。この結果、半導体装置用基板１００の信頼性を高くすることができる。

実施の形態１に係る半導体装置用基板１００の製造方法によれば、冷却器２は第１接合層８によって応力緩和層６と接合されており、かつ第１板部３は第２接合層７によって応力緩和層６と接合されている。このため、半導体装置用基板１００の製造過程において、一度のろう付け工程のみで冷却器と板部と応力緩和層とを容易に接合することができる。これによって、半導体装置用基板１００の高い信頼性を維持しつつ、生産性を高くすることができる。

一般に、アルミニウムと銅とのろう付けにおいては、アルミニウムを含むろう材が用いられる。このため、ろう付けの過程において、ろう材中のアルミニウムと銅とが接触する。これによって、ろう材と銅との間において、アルミニウムと銅の共晶組織が生成される。アルミニウムと銅の共晶組織は脆い。従って、接合部の強度が低下するおそれがある。実施の形態１に係る半導体装置用基板１００の製造方法によれば、接合材２００の第２ニッケル含有層１７は第１板部３に接している。加熱する工程において、第２ニッケル含有層１７は、第１ニッケル含有層１６になる。第１ニッケル含有層１６は第１板部３に接している。このため、第１板部３はアルミニウムと接触しない。言い換えれば、第１板部３において、第１ニッケル含有層１６が、アルミニウムに対するバリア層として機能する。従って、第１板部３と接合材２００との間において、アルミニウムと銅の共晶組織の生成を防ぐことができる。これによって、半導体装置用基板１００の信頼性を高くすることができる。

実施の形態１に係る半導体装置用基板１００の製造方法によれば、上下方向において、第２ニッケル含有層１７の厚さは１５μｍ以上である。このため、第２ニッケル含有層１７が過度に薄くなることを防止することができる。これによって、半導体装置用基板１００の信頼性をさらに高くすることができる。

第２ニッケル含有層１７の第１層４５の厚さが過度に大きい場合、第１層４５を形成するために必要な時間が膨大になる。実施の形態１に係る半導体装置用基板１００によれば、上下方向において、第１層４５の厚さは３０μｍ以下である。このため、第１層４５の厚さが過度に大きくなることを防止することができる。これによって、第１層４５を形成するために必要な時間が膨大になることを防ぐことができる。

実施の形態１に係る半導体装置用基板１００によれば、上下方向において、第２層４４の厚さは３μｍ以下である。このため、第２層４４の厚さが過度に大きくなることを防止することができる。従って、加熱する工程において、第２層４４は、より確実に第２ろう材層４３に溶解することができる。これによって、銅基板１と応力緩和層６の接合がより確実に達成される。この結果、半導体装置用基板１００の信頼性をさらに高くすることができる。

実施の形態１に係る半導体装置用基板１００の製造方法によれば、接合材２００は、第２ニッケル含有層１７の第２層４４を有している。加熱する工程において、第２層４４は、第２ニッケル濃化層５５になる。液体中に固体が溶解する場合、液体中のその固体の濃度が高いほど、その固体は液体中に溶解しにくくなる。従って、第２ニッケル濃化層５５は、第１ニッケル含有層１６のろう材層への溶解を抑制する。このため、第１ニッケル含有層１６がろう材層へ過度に溶解することを防止することができる。この結果、第１ニッケル含有層１６のバリア層としての機能の低下を防止することができる。

第２ニッケル含有層１７の第１層４５および第２層４４の各々は、ニッケルめっき層である。つまり、第１層４５および第２層４４の各々の材質は同様である。従って、加熱する工程において、第１層４５と第２層４４とは接合されやすい。このため、半導体装置用基板１００の信頼性を高くすることができる。

実施の形態１に係る半導体装置用基板１００によれば、第２接合層７は、第１化合物層１３、第２化合物層１５および第３化合物層１１を有している。第１化合物層１３、第２化合物層１５および第３化合物層１１の各々は、アルミニウムおよびニッケルを含む材質により構成されている。第１化合物層１３、第２化合物層１５および第３化合物層１１の各々は、アルミニウムとニッケルの化合物である。アルミニウムとニッケルの化合物は強度が高い。従って、第２接合層７において、亀裂が発生しにくくなる。これによって、半導体装置用基板１００の信頼性をさらに高くすることができる。

応力緩和層６のアルミニウムの重量含有率が過度に小さい場合、応力緩和層６は硬くなる。このため、応力緩和層６は、熱応力を緩和する効果が低下する。実施の形態１に係る半導体装置用基板１００によれば、応力緩和層６におけるアルミニウムの重量含有率は、例えば９９．５重量％以上である。従って、応力緩和層６のアルミニウムの重量含有率が過度に小さくなることを防止することができる。これによって、半導体装置用基板１００の信頼性をさらに高くすることができる。

実施の形態１に係る半導体装置用基板１００によれば、上下方向において、応力緩和層６の厚さは５０μｍ以上である。このため、応力緩和層６の厚さが過度に薄くなることを防止することができる。これによって、半導体装置用基板１００の信頼性をさらに高くすることができる。

応力緩和層６の厚さが過度に厚い場合、半導体チップと冷却器２との間の熱抵抗が増加する。このため、半導体装置用基板１００の放熱性能が低下する。実施の形態１に係る半導体装置用基板１００によれば、上下方向において、応力緩和層６の厚さは３ｍｍ以下である。このため、応力緩和層６の厚さが過度に厚くなることを防止することができる。これによって、半導体装置用基板１００の放熱性能の低下を防止することができる。

アルミニウムに対してろう付けをする場合、アルミニウムの酸化皮膜がろう付けを阻害する。このため、アルミニウムの酸化皮膜を除去するために、フラックスを用いる場合がある。半導体装置用基板１００のろう付けにおいてフラックスを用いた場合、フラックスが溶融し、銅基板１の表面上に濡れ広がることにより、銅基板１の第１板部３と第２板部５との間において絶縁性が低下する。

実施の形態１に係る半導体装置用基板１００の製造方法によれば、第１ろう材層４１および第２ろう材層４３の各々は、アルミニウム、珪素およびマグネシウムを含む材質により構成されている。マグネシウムにおける酸素との結合力は、アルミニウムにおける酸素との結合力より強い。このため、ろう付けの過程において、マグネシウムはアルミニウムから酸素を奪う。これによって、マグネシウムは、アルミニウムの酸化皮膜を除去する。従って、実施の形態１に係る半導体装置用基板１００の製造方法によれば、フラックスを用いずにろう付けすることができる。この結果、半導体装置用基板１００の絶縁性の低下を防止することができる。

フラックスを用いてろう付けした場合、フラックスが濡れ広がる。これにより、加熱する工程において、溶融したろう材層への第１ニッケル含有層１６の拡散が促進される。このため、第１ニッケル含有層１６のバリア層としての効果が低下するおそれがある。実施の形態１に係る半導体装置用基板１００の製造方法によれば、フラックスを用いずにろう付けすることができる。このため、第２ニッケル含有層１７のバリア層としての効果の低下を防止することができる。

一般に、ＪＩＳ（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ） Ｈ ４０００：２０１７において規定されている５０００系アルミニウム合金および６０００系アルミニウム合金は、フラックスを用いたろう付けができない。実施の形態１に係る半導体装置用基板１００の製造方法によれば、フラックスを用いずにろう付けすることができる。このため、冷却器２の材質として、５０００系アルミニウム合金または６０００系アルミニウム合金を選択することができる。

第１ろう材層４１および第２ろう材層４３の各々の珪素およびマグネシウムの重量含有率が過度に大きい場合、第１ろう材層４１および第２ろう材層４３の各々は硬くなる。このため、第１ろう材層４１および第２ろう材層４３の各々を、圧延等により加工することが難しくなる。実施の形態１に係る半導体装置用基板１００の製造方法によれば、第１ろう材層４１および第２ろう材層４３の各々の珪素の重量含有率は、１２重量％以下である。第１ろう材層４１および第２ろう材層４３の各々のマグネシウムの重量含有率は、５重量％以下である。従って、第１ろう材層４１および第２ろう材層４３の各々の珪素およびマグネシウムの重量含有率が過度に大きくなることを防止することができる。これによって、第１ろう材層４１および第２ろう材層４３の各々の加工が容易になる。

第１ろう材層４１および第２ろう材層４３の各々の珪素の重量含有率が過度に小さい場合、第１ろう材層４１および第２ろう材層４３の各々の融点が高くなる。実施の形態１に係る半導体装置用基板１００の製造方法によれば、第１ろう材層４１および第２ろう材層４３の各々の珪素の重量含有率は、５重量％以上である。従って、第１ろう材層４１および第２ろう材層４３の各々の珪素の重量含有率が過度に小さくなることを防止することができる。これによって、第１ろう材層４１および第２ろう材層４３の各々は、容易に溶融することができる。

第１ろう材層４１および第２ろう材層４３の各々のマグネシウムの重量含有率が過度に小さい場合、第１ろう材層４１および第２ろう材層４３におけるアルミニウムの酸化皮膜を除去する効果が低下する。実施の形態１に係る半導体装置用基板１００の製造方法によれば、第１ろう材層４１および第２ろう材層４３の各々のマグネシウムの重量含有率は、０．２重量％以上である。従って、第１ろう材層４１および第２ろう材層４３の各々のマグネシウムの重量含有率が過度に小さくなることを防止することができる。これによって、第１ろう材層４１および第２ろう材層４３の各々におけるアルミニウムの酸化皮膜を除去する効果の低下を防止することができる。

実施の形態１に係る半導体装置用基板１００によれば、第１ろう材層４１および第２ろう材層４３の各々の厚さは、２０μｍ以上である。従って、第１ろう材層４１および第２ろう材層４３の各々の厚さが過度に小さくなることを防止することができる。このため、冷却器２と応力緩和層６と銅基板１との接合強度が強くなる。これによって、半導体装置用基板１００の信頼性をさらに高くすることができる。

第１ろう材層４１および第２ろう材層４３の各々の厚さが過度に大きい場合、第１ろう材層４１および第２ろう材層４３の各々が溶融した際に漏出するおそれがある。実施の形態１に係る半導体装置用基板１００によれば、第１ろう材層４１および第２ろう材層４３の各々の厚さは、０．２ｍｍ以下である。従って、第１ろう材層４１および第２ろう材層４３の各々の厚さが過度に大きくなることを防止することができる。これによって、第１ろう材層４１および第２ろう材層４３の各々の漏出を防止することができる。

なお、応力緩和層６を構成する材質は、アルミニウムを含む材質に限定されない。応力緩和層６は、例えばニッケル板であってもよい。応力緩和層６におけるニッケルの含有率は、例えば９０％以上である。ニッケルの線膨張係数は、銅基板１の絶縁板４の線膨張係数より大きく、かつ冷却器２の線膨張係数より小さい。このため、半導体装置用基板１００が応力緩和層６を有していない場合と比較して、銅基板１および冷却器２に発生する熱応力は小さくなる。従って、実施の形態１に係る半導体装置用基板１００と同様に、半導体装置用基板１００の信頼性を高くすることができる。

さらに、応力緩和層６がニッケル板である場合、ニッケルを含む材質と応力緩和層６との接合が容易になる。具体的には、第３化合物層１１と応力緩和層６との接合が容易になる。このため、半導体装置用基板１００の信頼性をさらに高くすることができる。

なお、半導体装置用基板１００の製造方法は、上記の製造方法に限られない。半導体装置用基板１００の製造方法は、第２ろう材層にめっき層を形成する工程（Ｓ３０）を有していなくてもよい。接合材２００は、第２層４４を有していなくてもよい。この場合、半導体装置用基板１００は、第２合金層１４および第１化合物層１３を有していない。上記の場合においても、実施の形態１に係る半導体装置用基板１００と同様の効果を得ることができる。

半導体装置用基板１００の製造方法において、銅基板にめっき層を形成する工程（Ｓ２０）と、第２ろう材層にめっき層を形成する工程（Ｓ３０）とを実施する順番は特に限定されない。例えば、第２ろう材層にめっき層を形成する工程（Ｓ３０）の後において、銅基板にめっき層を形成する工程（Ｓ２０）が実施されてもよい。銅基板にめっき層を形成する工程（Ｓ２０）と、第２ろう材層にめっき層を形成する工程（Ｓ３０）とは、並行して同時に実施されてもよい。

なお、第１ろう材層４１および第２ろう材層４３の各々において、珪素とマグネシウムとを除いた残部は、ビスマスおよびリチウムの少なくとも一方を含んでいてもよい。この場合、第１ろう材層４１および第２ろう材層４３の各々は、溶融した際の濡れ性が高くなる。

なお、第１層４５、第２層４４および第４ニッケル含有層４２の各々の形成方法は、電解めっきに限定されない。例えば、第１層４５、第２層４４および第４ニッケル含有層４２の各々は、無電解めっきにより形成されてもよい。この場合においても、実施の形態１に係る半導体装置用基板１００と同様の効果を得ることができる。

なお、応力緩和層６の形状は板状に限られない。応力緩和層６は例えば上下方向と垂直な方向に開口するスリットが設けられていても良い。スリットは複数設けられていてもよい。応力緩和層６は例えば中空構造であってもよい。上記のいずれの場合においても、実施の形態１に係る半導体装置用基板１００と同様の効果を得ることができる。

なお、銅基板１の第２板部５は、第８主面３８において、ニッケルめっき層が形成されていてもよい。ニッケルめっき層は、はんだ付けにおける接合の信頼性を向上することができる。このため、第８主面３８において第２板部５に半導体チップをはんだ付けする場合、接合の信頼性が向上する。

なお、実施の形態１における半導体装置用基板１００の製造方法の適用は、銅基板１と冷却器２との接合に限られない。実施の形態１における半導体装置用基板１００の製造方法は、アルミニウムと銅との接合に適用可能である。

実施の形態２．
次に、実施の形態２に係る半導体装置用基板１００の構成について説明する。実施の形態２に係る半導体装置用基板１００の構成は、実施の形態１に係る半導体装置用基板１００の構成と、主に第３化合物層１１を有していない点において異なっている。以下、実施の形態１に係る半導体装置用基板１００の構成と異なる点を中心に説明する。

図８は、実施の形態２に係る半導体装置用基板１００の構成を示す縦断面模式図である。図８に示される縦断面模式図は、図１に示される縦断面模式図に対応している。第２接合層７の第１合金層１２は応力緩和層６に接している。

次に、実施の形態２に係る半導体装置用基板１００の製造方法について説明する。

図９は、実施の形態２に係る半導体装置用基板１００の製造方法を概略的に示すフロー図である。図９に示されるように、実施の形態２に係る半導体装置用基板１００の製造方法は、第２ろう材層にめっき層を形成する工程（Ｓ３０）を有していない点において、実施の形態１に係る半導体装置用基板１００の製造方法と異なっている。

第１主面と第２主面との間に接合材を配置した状態で接合材を加熱する工程（Ｓ４０）前において、接合材２００が準備される。図１０は、実施の形態２に係る接合材２００の構成を示す縦断面模式図である。図１０に示される縦断面模式図は、図６に示される縦断面模式図に対応している。

図１０に示されるように、接合材２００は、第１ろう材層４１と、応力緩和層６と、第２ろう材層４３と、第３ニッケル含有層４６とを主に有している。接合材２００は、第１ろう材層４１、応力緩和層６、第２ろう材層４３および第３ニッケル含有層４６がこの順に積み重なって構成されている。接合材２００は、第１ろう材層４１、応力緩和層６、第２ろう材層４３および第３ニッケル含有層４６が一体となって形成されている。アルミニウムを含む材質により構成されている被接合材と、銅を含む材質により構成されている被接合材とを接合してもよい。

具体的には、応力緩和層６は、第１ろう材層４１の上に位置している。応力緩和層６は、例えば圧延により、第１ろう材層４１に接合されている。第２ろう材層４３は、応力緩和層６の上に位置している。第２ろう材層４３は、例えば圧延により、応力緩和層６に接合されている。第３ニッケル含有層４６は、第２ろう材層４３の上に位置している。第３ニッケル含有層４６は、例えば圧延により、第２ろう材層４３に接合されている。第３ニッケル含有層４６は、例えばニッケル箔である。第３ニッケル含有層４６におけるニッケルの重量含有率は、例えば８５重量％以上である。第１ろう材層４１から第３ニッケル含有層４６に向かう方向において、第３ニッケル含有層４６の厚さは、例えば１μｍ以上３μｍ以下である。

図１１は、実施の形態２に係る半導体装置用基板１００の製造方法における第１主面と第２主面との間に接合材を配置した状態を示す縦断面模式図である。図１１に示される縦断面模式図は、図５に示される縦断面模式図に対応している。図１１に示されるように、接合材２００の第３ニッケル含有層４６は、第１層４５に接している。第１主面と第２主面との間に接合材を配置した状態で接合材を加熱する工程（Ｓ４０）が実施されることによって、図８に示される半導体装置用基板１００が製造される。

実施の形態２に係る半導体装置用基板１００の製造方法によれば、接合材２００は、第１ろう材層４１、応力緩和層６、第２ろう材層４３および第３ニッケル含有層４６が一体となって形成されている。このため、半導体装置用基板１００の製造過程において、接合材２００の配置が容易になる。従って、半導体装置用基板１００の生産性が向上する。

なお、接合材２００の第３ニッケル含有層４６は、ニッケル箔に限られない。第３ニッケル含有層４６は、例えばニッケルめっき層であってもよい。この場合、第１ろう材層４１、応力緩和層６および第２ろう材層４３が圧延等により一体となるように成形した後に、めっきにより第３ニッケル含有層４６を形成してもよい。

なお、接合材２００の構成は、上記の構成に限られない。図１２は、実施の形態２の変形例に係る接合材２００の構成を示す縦断面模式図である。図１２に示される縦断面模式図は、図１０に示される縦断面模式図に対応している。図１２に示されるように、接合材２００は、第５ニッケル含有層４７をさらに有していてもよい。第５ニッケル含有層４７は、第１ろう材層４１の下に位置している。第５ニッケル含有層４７は、第１ろう材層４１に接合されている。第５ニッケル含有層４７は、例えばめっきにより第３ニッケル含有層４６と同時に形成されてもよい。実施の形態２の変形例に係る接合材２００においても、実施の形態２に係る接合材２００と同様の効果を得ることができる。

実施の形態２の変形例に係る接合材２００を用いて作製された半導体装置用基板１００において、第１接合層８は、第４化合物層と第３合金層を有している。第４化合物層は、第１主面２１において冷却器２に接している。第３合金層は、第４化合物層と応力緩和層６との間に位置している。第３合金層は、応力緩和層６に接している。実施の形態２の変形例に係る半導体装置用基板１００においても、実施の形態１に係る半導体装置用基板１００と同様の効果を得ることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した実施の形態ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 銅基板、２ 冷却器、３ 第１板部、４ 絶縁板、５ 第２板部、６ 応力緩和層、７ 第２接合層、８ 第１接合層、１１ 第３化合物層、１２ 第１合金層、１３ 第１化合物層、１４ 第２合金層、１５ 第２化合物層、１６ 第１ニッケル含有層、１７ 第２ニッケル含有層、２０ 本体部、２１ 第１主面、２３ 第３主面、２４ 突起部、３２ 第２主面、３３ 外周側面、３４ 第４主面、３５ 第５主面、３６ 第６主面、３７ 第７主面、３８ 第８主面、４１ 第１ろう材層、４２ 第４ニッケル含有層、４３ 第２ろう材層、４４ 第２層、４５ 第１層、４６ 第３ニッケル含有層、４７ 第５ニッケル含有層、５１ 第３ニッケル濃化層、５２ 第２溶融ろう材層、５３ 第１ニッケル濃化層、５４ 第３溶融ろう材層、５５ 第２ニッケル濃化層、５７ 第１溶融ろう材層、１００ 半導体装置用基板、２００ 接合材。

Claims (19)

1. 第１主面を含む冷却器と、
   前記第１主面と対向している第２主面を含む板部と、
   前記第１主面と前記第２主面との間に位置している応力緩和層と、
   前記冷却器と前記応力緩和層とを接合している第１接合層と、
   前記応力緩和層と前記板部とを接合している第２接合層とを備え、
   前記第２接合層は、第１合金層と、前記第１主面から前記第２主面に向かう方向において、前記第１合金層と前記板部との間に位置しているニッケル含有層とを含み、
   前記ニッケル含有層は、前記第２主面において前記板部と接しており、
   前記冷却器は、アルミニウムを含む材質により構成されており、
   前記板部は、銅を含む材質により構成されている、半導体装置用基板。
2. 前記第１合金層は、アルミニウム、珪素およびマグネシウムを含む材質により構成されている、請求項１に記載の半導体装置用基板。
3. 前記第２接合層は、前記第１合金層と前記ニッケル含有層との間において、前記第１合金層の上に位置している第１化合物層と、前記第１化合物層の上に位置している第２合金層と、前記第２合金層の上に位置している第２化合物層とをさらに含み、
   前記第１化合物層は、アルミニウムおよびニッケルを含む材質により構成されており、
   前記第２化合物層は、アルミニウムおよびニッケルを含む材質により構成されている、請求項１または２に記載の半導体装置用基板。
4. 前記第２合金層は、アルミニウム、珪素およびマグネシウムを含む材質により構成されている、請求項３に記載の半導体装置用基板。
5. 前記第２接合層は、前記第１主面から前記第２主面に向かう方向において、前記応力緩和層と前記第１合金層との間に位置している第３化合物層をさらに含み、
   前記第３化合物層は、アルミニウムおよびニッケルを含む材質により構成されている、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の半導体装置用基板。
6. 前記第１接合層は、アルミニウム、珪素およびマグネシウムを含む材質により構成されている、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の半導体装置用基板。
7. 前記応力緩和層におけるアルミニウムの重量含有率は、前記冷却器におけるアルミニウムの重量含有率よりも大きい、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の半導体装置用基板。
8. 前記応力緩和層は、ニッケル板である、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の半導体装置用基板。
9. 第１主面を含む冷却器と第２主面を含む板部とを準備する工程と、
   前記第１主面と前記第２主面との間に接合材を配置した状態で前記接合材を加熱する工程とを備え、
   前記冷却器は、アルミニウムを含む材質により構成されており、
   前記板部は、銅を含む材質により構成されており、
   前記第１主面と前記第２主面との間に前記接合材を配置した状態で前記接合材を加熱する工程前において、前記接合材は、第１ろう材層と、前記第１ろう材層の上に位置している応力緩和層と、前記応力緩和層の上に位置している第２ろう材層と、前記第２ろう材層の上に位置しているニッケル含有層とを含み、
   前記第１主面と前記第２主面との間に前記接合材を配置した状態で前記接合材を加熱する工程において、前記第１ろう材層および前記第２ろう材層の各々は溶融する、半導体装置用基板の製造方法。
10. 前記ニッケル含有層は、第１層を有し、
    前記第１主面と前記第２主面との間に前記接合材を配置した状態で前記接合材を加熱する工程前において、めっきすることにより前記第２主面上に前記第１層を形成する工程をさらに備えた、請求項９に記載の半導体装置用基板の製造方法。
11. 前記ニッケル含有層は、第２層を有し、
    前記第１主面と前記第２主面との間に前記接合材を配置した状態で前記接合材を加熱する工程前において、めっきすることにより前記第２ろう材層上に前記第２層を形成する工程をさらに備えた、請求項９または請求項１０に記載の半導体装置用基板の製造方法。
12. 前記第１主面と前記第２主面との間に前記接合材を配置した状態で前記接合材を加熱する工程前において、前記接合材は、前記第１ろう材層、前記応力緩和層、前記第２ろう材層および前記ニッケル含有層が一体となって形成されている、請求項９から請求項１１のいずれか１項に記載の半導体装置用基板の製造方法。
13. 前記第１ろう材層は、アルミニウム、珪素およびマグネシウムを含む材質により構成されている、請求項９から請求項１２のいずれか１項に記載の半導体装置用基板の製造方法。
14. 前記第２ろう材層は、アルミニウム、珪素およびマグネシウムを含む材質により構成されている、請求項９から請求項１３のいずれか１項に記載の半導体装置用基板の製造方法。
15. 前記応力緩和層におけるアルミニウムの重量含有率は、前記冷却器におけるアルミニウムの重量含有率よりも大きい、請求項９から請求項１４のいずれか１項に記載の半導体装置用基板の製造方法。
16. 第１ろう材層と、
    前記第１ろう材層の上に位置しており且つ前記第１ろう材層に接合されている応力緩和層と、
    前記応力緩和層の上に位置しており且つ前記応力緩和層に接合されている第２ろう材層と、
    前記第２ろう材層の上に位置しており且つ前記第２ろう材層に接合されているニッケル含有層とを備えている、接合材。
17. 前記第１ろう材層は、アルミニウム、珪素およびマグネシウムを含む材質により構成されている、請求項１６に記載の接合材。
18. 前記第２ろう材層は、アルミニウム、珪素およびマグネシウムを含む材質により構成されている、請求項１６または請求項１７に記載の接合材。
19. アルミニウムを含む材質により構成されている被接合材を接合する接合材であって、
    前記応力緩和層におけるアルミニウムの重量含有率は、前記被接合材におけるアルミニウムの重量含有率よりも大きい、請求項１６から請求項１８のいずれか１項に記載の接合材。
    

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