WO2011001795A1 - 金属積層構造体および金属積層構造体の製造方法 - Google Patents

金属積層構造体および金属積層構造体の製造方法 Download PDF

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新田　耕司
真嶋　正利
信二 稲沢
安部　誘岳
博 横山
治 諏訪多
伸一 山形
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住友電気工業株式会社
株式会社アライドマテリアル
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Definitions

  • the present invention relates to a metal laminate structure and a method for producing the metal laminate structure.
  • heat sink heat dissipation substrate
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 6-268115
  • a Cu plate having a diameter of 200 mm and a thickness of 0.465 mm manufactured using a rolling method, and a Mo plate having the same diameter as the Cu plate and a thickness of 0.090 mm are disclosed.
  • a Cu / Mo / Cu clad material having a thickness of 1.02 mm is produced by hot pressing in a state in which Cu plates / Mo plates / Cu plates are stacked in this order, and this can be used as a heat dissipation substrate of a semiconductor device. (Patent Document 1, paragraphs [0034] to [0049], etc.).
  • Patent Document 1 also describes that a highly reliable clad material can be obtained by the same manufacturing method even when W is used instead of Mo (paragraph [0033] of Patent Document 1).
  • the Mo plate and the W plate have a problem that it is difficult to reduce the overall thickness of the heat dissipation substrate because there is a restriction on the thickness that can be rolled.
  • the manufacturing method in which the Cu plate and the Mo plate are installed in the hot press device each time the clad material is manufactured, and the clad material is taken out from the hot press device after the hot press is efficient.
  • a heat dissipation substrate cannot be manufactured.
  • an object of the present invention is to provide a metal laminate structure and a method for producing the metal laminate structure that can be made thin and can be efficiently manufactured.
  • the present invention includes a first metal layer, a second metal layer, and a third metal layer, wherein the first metal layer is disposed on one surface of the second metal layer, The metal layer is disposed on the other surface of the second metal layer, the first metal layer includes at least one of tungsten and molybdenum, the second metal layer includes copper, The metal layer is a metal laminated structure including at least one of tungsten and molybdenum.
  • the first metal layer is formed on one surface of the second metal layer by plating
  • the third metal layer is the other surface of the second metal layer. It is preferable to be formed by plating.
  • the thickness of the first metal layer and the third metal layer with respect to the sum of the thickness of the first metal layer, the thickness of the second metal layer, and the thickness of the third metal layer
  • the sum ratio with the thickness of the metal layer is preferably 0.2 or more and 0.8 or less.
  • the metal laminate structure of the present invention includes a fourth metal layer disposed on the side of the first metal layer opposite to the second metal layer and a second metal of the third metal layer. It is preferable that the fifth metal layer is provided on the side opposite to the layer installation side, and that the fourth metal layer and the fifth metal layer each contain copper.
  • the thickness of the first metal layer, the thickness of the second metal layer, the thickness of the third metal layer, the thickness of the fourth metal layer, and the thickness of the fifth metal layer is preferably 0.2 or more and 0.8 or less.
  • cobalt is contained between the first metal layer and the fourth metal layer and between at least one of the third metal layer and the fifth metal layer. It is preferable to include a layer.
  • the thickness of the cobalt-containing layer is preferably 0.05 ⁇ m or more and 3 ⁇ m or less.
  • the total thickness of the metal laminate structure is 20 ⁇ m or more and 400 ⁇ m or less.
  • the metal laminated structure of this invention is used for a heat sink.
  • the present invention is a method for producing any one of the above-described metal laminated structures, the step of forming the first metal layer on one surface of the second metal layer by plating, Forming a third metal layer on the other surface of the metal layer by plating.
  • the plating is preferably molten salt bath plating.
  • the present invention it is possible to provide a metal laminate structure and a method for producing the metal laminate structure that can be made thin and can be efficiently manufactured.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an apparatus used in Examples 1 to 4.
  • the metal laminated structure 100 includes a first metal layer 1, a second metal layer 2 installed on the first metal layer 1, and a third metal installed on the second metal layer 2. It is comprised from the laminated structure with the metal layer 3 of this. That is, in the metal laminate structure 100, the first metal layer 1 is disposed on one surface of the second metal layer 2, and the third metal layer 3 is disposed on the other surface of the second metal layer 2. is set up.
  • the first metal layer 1 is a metal layer made of a metal containing at least one of tungsten and molybdenum.
  • the thickness of the metal multilayer structure 100 is reduced to make the metal multilayer structure 100 efficient.
  • the first metal layer 1 is preferably a tungsten layer or a molybdenum layer formed by plating.
  • the second metal layer 2 is a metal layer made of a metal containing copper, and in particular, from the viewpoint of efficiently manufacturing the metal multilayer structure 100 by reducing the thickness of the metal multilayer structure 100,
  • the second metal layer 2 is preferably a copper thin plate such as a copper foil.
  • the third metal layer 3 is a metal layer made of a metal containing at least one of tungsten and molybdenum.
  • the metal multilayer structure 100 is efficiently manufactured by reducing the thickness of the metal multilayer structure 100.
  • the third metal layer 3 is preferably a tungsten layer or a molybdenum layer formed by plating.
  • the overall thickness h of the metal laminated structure 100 is preferably 20 ⁇ m or more and 400 ⁇ m or less.
  • the thickness h of the metal multilayer structure 100 is 20 ⁇ m or more and 400 ⁇ m or less, the tendency that the metal multilayer structure 100 can be efficiently manufactured by reducing the thickness of the metal multilayer structure 100 increases.
  • the sum of the metal laminated structure 100, a first thickness h 1 and the second thickness h 3 of the thick h 2 and the third metal layer 3 a metal layer and second metal layer 1 (h 1 + ratio of the sum (h 1 + h 3) and h 2 + h 3 first thickness of the metal layer 1 with respect to) h 1 and the thickness h 3 of the third metal layer 3 [(h 1 + h 3 ) / (h 1 + h 2 + h 3 )] is preferably 0.2 or more and 0.8 or less. When the above ratio is 0.2 or more and 0.8 or less, the linear expansion of the metal laminated structure 100 does not become too large and the thermal conductivity does not become too small.
  • the heat dissipation function of the metal multilayer structure 100 can be sufficiently exhibited without causing a large difference in thermal expansion between the metal multilayer structure 100 and the semiconductor substrate. There is a tendency to be able to.
  • the central portion in the thickness direction of the metal multilayer structure 100 (in this example, a portion that is 1 ⁇ 2 of the total thickness h of the metal multilayer structure 100). It is preferable that the upper part and the lower part from the central part in the thickness direction of the laminated structure are symmetrical with respect to the central part in the thickness direction of the laminated structure.
  • “symmetry” means that the material and thickness of a layer that appears when the metal layered structure 100 proceeds from the center in the thickness direction to the upper end surface in the vertical direction are the same. It is a concept that includes not only the case where it is completely the same as the case where it proceeds downward from the center in the thickness direction to the lower end surface, but also the case where it is equivalent.
  • a molten salt bath 8 containing at least one of tungsten and molybdenum is accommodated in a container 7.
  • the molten salt bath 8 is not particularly limited as long as at least one of tungsten and molybdenum can be deposited by electrolysis of the molten salt bath 8. A preferred configuration of the molten salt bath 8 will be described later.
  • the counter electrode 6 can be used without particular limitation as long as it is a conductive electrode.
  • a metal electrode or the like can be used.
  • the copper foil as the second metal layer 2 is used as a cathode
  • the counter electrode 6 is used as an anode
  • a voltage is applied between the copper foil as the second metal layer 2 and the counter electrode 6 to melt.
  • tungsten and / or molybdenum in the molten salt bath 8 is deposited on both sides of the copper foil as the second metal layer 2, respectively, and the first metal layer 1 and A third metal layer 3 is formed.
  • the copper foil as the second metal layer 2 after the formation of the first metal layer 1 and the third metal layer 3 is taken out from the molten salt bath 8, and the first metal layer 1 and The molten salt bath 8 adhering to the third metal layer 3 is washed and removed. Then, for example, by washing with a predetermined acid, the oxide films formed on the surfaces of the first metal layer 1 and the third metal layer 3 are removed.
  • the metal laminated structure 100 shown in FIG. 1 can be manufactured.
  • metal laminated structure 100 shown in FIG. 1 can also be manufactured as follows, for example.
  • the copper as the second metal layer 2 so that the copper foil as the second metal layer 2 passes through the molten salt bath 8 accommodated in the container 7.
  • the foil is stretched between the first roll 31a and the second roll 31b.
  • the copper foil as the second metal layer 2 is fed out from the first roll 31a, and the molten salt bath 8 is electrolyzed while the copper foil is continuously immersed in the molten salt bath 8 accommodated in the container 7.
  • tungsten and / or molybdenum is deposited on both sides of the copper foil, and the metal laminated structure 100 is formed by molten salt bath plating.
  • the metal laminated structure 100 formed by depositing tungsten and / or molybdenum on both surfaces of the copper foil is wound around the second roll 31b and collected.
  • the metal multilayer structure 100 is continuously formed by continuously depositing tungsten and / or molybdenum on the surface of the second metal layer 2, the metal multilayer structure 100 is more efficient. Can be manufactured automatically.
  • FIG. 4 shows a schematic cross-sectional view of an example of an LED element which is an example of a semiconductor device using the metal laminated structure of the present invention.
  • the LED element shown in FIG. 4 includes the metal laminate structure 100 shown in FIG. 1 and the LED structure 10 installed on the metal laminate structure 100, and the metal laminate structure 100 and the LED structure.
  • the body 10 is joined by a joining layer 21.
  • the LED structure 10 is disposed on the semiconductor substrate 14, the n-type semiconductor layer 13 disposed on the semiconductor substrate 14, the active layer 12 disposed on the n-type semiconductor layer 13, and the active layer 12.
  • the LED structure 10 includes a p-type semiconductor layer 11, an n-type semiconductor layer 13, and an active layer 12, and the active layer 12 is disposed between the p-type semiconductor layer 11 and the n-type semiconductor layer 13.
  • any structure that emits light from the active layer 12 by current injection can be used without particular limitation.
  • a conventionally known LED structure can be used.
  • the p-type semiconductor layer 11, the active layer 12 and the n-type semiconductor layer 13 are each a group III element (at least one selected from the group consisting of Al, In and Ga) and a group V. It is preferable to use a group III-V nitride semiconductor which is a compound with an element (nitrogen). In this case, blue light can be emitted from the active layer 12.
  • the LED structure 10 capable of emitting blue light from the active layer 12
  • a GaN substrate or a sapphire substrate is used as the semiconductor substrate 14 shown in FIG. 4, and p-type GaN is used as the p-type semiconductor layer 11.
  • An LED structure using an undoped InGaN layer as the active layer 12 and an n-type GaN layer as the n-type semiconductor layer 13 can be used.
  • the metal laminated structure of the present invention is not limited to the LED element, and can be applied to a semiconductor device other than the LED element such as a semiconductor laser element or a field effect transistor.
  • a semiconductor substrate 14 used in the semiconductor device other than the LED structure 10 capable of emitting blue light from the active layer 12 for example, a silicon substrate, a silicon carbide substrate, a gallium arsenide substrate, or the like is used. Can do.
  • the p-type semiconductor layer 11 is a semiconductor layer having a p-type conductivity type doped with a p-type impurity
  • the n-type semiconductor layer 13 is an n-type conductivity type doped with an n-type impurity. Needless to say, this is a semiconductor layer.
  • the active layer 12 may have either a p-type or n-type conductivity type, and is an undoped semiconductor layer in which neither p-type impurity nor n-type impurity is doped. Also good.
  • the semiconductor substrate 14 and the n-type semiconductor layer 13 between the n-type semiconductor layer 13 and the active layer 12, between the active layer 12 and the p-type semiconductor layer 11, and between the p-type semiconductor layer 11 and the translucent electrode.
  • Other layers may be included between at least one of the layers 17, between the translucent electrode 17 and the p-electrode 15, and between the n-type semiconductor layer 13 and the n-electrode 16.
  • the bonding layer 21 for example, a layer made of a conductive material having a higher thermal conductivity than eutectic solder can be used.
  • a metal that has low electrical resistance, high thermal conductivity, and is difficult to oxidize and in particular, at least one selected from the group consisting of gold, silver, copper, and nickel It is more preferable to use a layer containing.
  • the n-electrode 16 of the LED element having the above configuration is used as a cathode, the p-electrode 15 is used as an anode, and a voltage is applied between these electrodes, whereby the p-electrode 15 to the n-electrode 16 are formed inside the LED structure 10.
  • Current is passed toward Thereby, light can be generated in the active layer 12 between the p-type semiconductor layer 11 and the n-type semiconductor layer 13 of the LED structure 10.
  • the LED element of the structure shown in FIG. 4 can be manufactured as follows, for example.
  • the n-type semiconductor layer 13 and the active layer are formed on the surface of the semiconductor substrate 14 as shown in the schematic cross-sectional view of FIG.
  • Layer 12 and p-type semiconductor layer 11 are formed by epitaxial growth in this order, for example, by MOCVD.
  • a semi-transparent electrode is formed on the p-type semiconductor layer 11 by using, for example, a lift-off method. 17 and p electrode 15 are formed, and n electrode 16 is formed on n type semiconductor layer 13.
  • the metal laminated structure 100 is bonded to the back surface of the semiconductor substrate 14 after the formation of the p-electrode 15 and the n-electrode 16 by the bonding layer 21.
  • the semiconductor substrate 14 after the formation of the bonding layer 21 is cut by, for example, a circular rotary blade or the like to divide into individual LED elements having a schematic cross section shown in FIG. As described above, the LED element having the configuration shown in FIG. 4 can be obtained.
  • the metal laminated structure 100 having a thickness that is significantly thinner than the conventional one can be used as a heat sink of the semiconductor device, the material cost of the metal laminated structure 100 can be reduced, Since the metal laminated structure 100 can be easily cut when divided into elements, workability is improved. Furthermore, since the thickness of the metal laminated structure 100 can be reduced, the thickness of the semiconductor device itself can also be reduced.
  • the metal laminated structure 200 includes a fourth metal layer 4 installed on the opposite side of the first metal layer 1 to the installation side of the second metal layer 2, and the third metal layer 3 of the third metal layer 3.
  • the fifth metal layer 5 is provided on the side opposite to the installation side of the second metal layer 2.
  • the fourth metal layer 4 and the fifth metal layer 5 for example, a metal layer made of a metal containing copper can be used.
  • the total thickness h of the metal laminated structure 200 is preferably 20 ⁇ m or more and 400 ⁇ m or less.
  • the thickness h of the metal multilayer structure 200 is 20 ⁇ m or more and 400 ⁇ m or less, the tendency that the metal multilayer structure 200 can be efficiently manufactured by reducing the thickness of the metal multilayer structure 200 increases.
  • the first metal layer 1 of thickness h 1 and the second thickness h 2 of the metal layer 2 and the third thickness h 3 of the metal layer 3 fourth metal layer 4 of the thickness h 4 and the thickness h 1 of the sum (h 1 + h 2 + h 3 + h 4 + h 5) the first metal layer to 1 between the thickness h 5 of the fifth metal layer 5 third metal the ratio of the sum of the thickness h 3 of the layer 3 (h 1 + h 3) [(h 1 + h 3) / (h 1 + h 2 + h 3 + h 4 + h 5)] is 0.2 to 0.8 It is preferable.
  • the linear expansion of the metal laminated structure 200 does not become too large and the thermal conductivity does not become too small.
  • the heat dissipation function of the metal multilayer structure 200 can be sufficiently exhibited without causing a large difference in thermal expansion between the metal multilayer structure 200 and the semiconductor substrate. There is a tendency to be able to.
  • the central portion in the thickness direction of the metal multilayer structure 200 (in this example, a portion that is 1 ⁇ 2 of the total thickness h of the metal multilayer structure 200). It is preferable that the upper part and the lower part from the central part in the thickness direction of the laminated structure are symmetrical with respect to the central part in the thickness direction of the laminated structure.
  • the metal laminated structure 200 shown in FIG. 5 can be manufactured as follows, for example.
  • tungsten and / or molybdenum in the molten salt bath 8 is deposited on both surfaces of the second metal layer 2 such as a copper foil, respectively, and the first metal is obtained by molten salt bath plating.
  • Layer 1 and third metal layer 3 are formed.
  • the second metal layer 2 after the formation of the first metal layer 1 and the third metal layer 3 is taken out from the molten salt bath 8, and the first metal layer 1 and the third metal layer 1 are removed with, for example, ion exchange water.
  • the molten salt bath 8 adhering to the metal layer 3 is washed and removed. Then, for example, by washing with a predetermined acid, the oxide films formed on the surfaces of the first metal layer 1 and the third metal layer 3 are removed.
  • the second metal layer 2 after the formation of the first metal layer 1 and the third metal layer 3 in the electroplating solution 9 accommodated in the container 7.
  • the counter electrode 6 is immersed.
  • the electroplating solution 9 includes metal atoms that constitute the fourth metal layer 4 and the fifth metal layer 5, and the metal that constitutes the fourth metal layer 4 and the fifth metal layer 5. Is not particularly limited as long as it can be deposited by electrolysis of the electroplating solution 9.
  • the electroplating solution 9 For example, a commercially available copper sulfate plating solution can be used.
  • the second metal layer 2 is used as a cathode and the counter electrode 6 is used as an anode
  • a voltage is applied between the second metal layer 2 and the counter electrode 6 to electrolyze the electroplating solution 9.
  • copper in the electroplating solution 9 is deposited on the surface of the first metal layer 1 and the surface of the third metal layer 3 to form the fourth metal layer 4 and the fifth metal layer 5.
  • the metal laminated structure 200 is produced.
  • the metal laminated structure 200 after the formation of the fourth metal layer 4 and the fifth metal layer 5 is taken out from the electroplating solution 9, and the fourth metal layer 4 and the fifth metal, for example, with ion exchange water or the like.
  • the electroplating solution 9 adhering to the layer 5 is removed by washing, and then the oxidation formed on the respective surfaces of the fourth metal layer 4 and the fifth metal layer 5 by washing with a predetermined acid, for example.
  • the film can be removed.
  • the metal laminated structure 200 shown in FIG. 5 can be manufactured.
  • metal laminated structure 200 shown in FIG. 5 can also be manufactured as follows, for example.
  • the copper foil as the second metal layer 2 passes through the molten salt bath 8 accommodated in the container 7 and the electroplating solution 9 accommodated in the container 7, respectively. As described above, the copper foil is stretched between the first roll 31a and the second roll 31b.
  • the copper foil is fed out from the first roll 31a and electrolyzed in the molten salt bath 8 while continuously immersing the copper foil in the molten salt bath 8 accommodated in the container 7, respectively.
  • Tungsten and / or molybdenum is deposited, and the first metal layer 1 and the third metal layer 3 are respectively formed on both sides of the copper foil by molten salt bath plating.
  • the copper foil after forming the first metal layer 1 and the third metal layer 3 in the electroplating solution 9 accommodated in the container 7 is replaced with the copper foil in the electroplating solution 9 accommodated in the container 7.
  • the electroplating solution 9 is electrolyzed while being continuously immersed.
  • copper is deposited on the surfaces of the first metal layer 1 and the third metal layer 3, respectively, and the fourth metal is deposited on the surfaces of the first metal layer 1 and the third metal layer 3 by electroplating.
  • the layer 4 and the fifth metal layer 5 are formed to form a metal laminated structure 200.
  • the metal laminated structure 200 is wound around the second roll 31b and collected.
  • the 4th metal layer 4 and the 5th metal layer 5 were each formed using the electroplating liquid 9, but the formation method of the 4th metal layer 4 and the 5th metal layer 5 is these. Needless to say, it is not limited to.
  • the metal multilayer structure 200 can also be formed by forming the fourth metal layer 4 and the fifth metal layer 5 by a conventionally known vapor phase method such as sputtering.
  • the fourth metal layer 4 and the fifth metal layer 5 may be formed by combining, for example, formation of the electroplating solution by electrolysis and formation by a vapor phase method such as a sputtering method.
  • the metal laminated structure is not limited to the above-described three-layer or five-layer structure, and the first metal layer 1, the second metal layer 2, and the third metal layer 3 are the same. It may be included in the order.
  • a metal layer made of nickel or the like is formed on the surface of the fourth metal layer 4 of the metal multilayer structure 200 opposite to the installation side of the first metal layer 1. 41 may be provided.
  • cobalt containing cobalt is included between the first metal layer 1 and the fourth metal layer 4 and / or between the third metal layer 3 and the fifth metal layer 5 of the metal laminated structure 200. Layers may be installed.
  • the metal laminated structure 200 including the cobalt-containing layer can be manufactured, for example, as follows.
  • the surface of the first metal layer 1 and the third metal layer 3 are immersed.
  • the surface of the metal layer 3 is degreased.
  • the first metal layer 1 and the third metal layer 3 are immersed in an alkaline aqueous solution as an anode and electrolysis is performed, so that the surface of the first metal layer 1 and the surface of the third metal layer 3 are removed. Each oxide film is removed.
  • the first metal layer 1 and the third metal layer 3 after the removal of the oxide film are immersed in a cobalt plating solution made of a cobalt sulfate aqueous solution or the like as a cathode, and electrolysis is performed. Cobalt is deposited on the surface of the layer 1 and the surface of the third metal layer 3 to form a cobalt-containing layer.
  • the cobalt layer formed above is immersed in a copper sulfate plating solution as a cathode and electrolysis is performed, thereby depositing copper on the surface of the cobalt layer, and the fourth metal layer 4 and the fifth metal layer 5 made of copper. Each metal layer 5 is formed.
  • the cobalt-containing layers are formed between the first metal layer 1 and the fourth metal layer 4 and between the third metal layer 3 and the fifth metal layer 5 of the metal multilayer structure 200, respectively. be able to.
  • molten salt bath 8 used in the present invention for example, potassium fluoride (KF), boron oxide (B 2 O 3 ), and tungsten oxide (WO 3 ) are mixed at a molar ratio of, for example, 67: 26: 7.
  • KF potassium fluoride
  • B 2 O 3 boron oxide
  • WO 3 tungsten oxide
  • a molten salt bath produced by melting the mixture can be used.
  • the molten salt bath 8 for example, KF, K 2 MoO 4, and B 2 O 3 are used, for example, 81: 9.
  • a molten salt bath prepared by melting a mixture mixed at a molar ratio of 10 at a temperature of about 850 ° C. can be used.
  • the molten salt bath 8 may be, for example, KF, WO 3 , K 2 MoO 4 , B 2 O 3 , It is also possible to use a molten salt bath or the like prepared by melting a mixture prepared by mixing at a molar ratio of, for example, 80: 4: 5: 10 at a temperature of about 850 ° C., for example.
  • the KF powder, the B 2 O 3 powder and the WO 3 powder after drying are put into a SiC crucible 111 which has been dried at 500 ° C. for two days or more, respectively.
  • the crucible 111 was sealed in a quartz vacuum-resistant container 110.
  • the crucible 111 was held at 500 ° C. with the cover 118 made of SUS316L in the upper opening of the vacuum resistant container 110, and the inside of the vacuum resistant container 110 was evacuated for one day or more.
  • the molten salt bath precursor 112 was produced by melting.
  • a rod-shaped electrode including a tungsten plate 113 (surface: 20 cm 2 ) as an anode and a rod-shaped electrode including a nickel plate 114 (surface: 20 cm 2 ) as a cathode are respectively inserted from openings provided in the lid 118. Then, the tungsten plate 113 and the nickel plate 114 were respectively immersed in the molten salt bath precursor 112 in the crucible 111.
  • lead wires 115 are connected to the tungsten plate 113 and the nickel plate 114, respectively, and tungsten wires are used for the lead wires 115 inside the vacuum resistant vessel 110.
  • a copper wire was used as the external lead wire 115.
  • at least a part of the lead wire 115 was covered with an alumina covering material 116.
  • the molten salt bath precursor 112 was electrolyzed to precipitate impurities on the nickel plate 114, thereby removing impurities from the molten salt bath precursor 112 to prepare a molten salt bath.
  • a current having a current density of 3 A / dm 2 was passed between the tungsten plate 113 and the copper foil for 17 minutes. Then, constant current electrolysis of the molten salt bath was performed, and tungsten was deposited on both sides of the copper foil to form a tungsten layer having a thickness of 5 ⁇ m. Then, the copper foil after forming the tungsten layer is taken out from the apparatus shown in FIG. 9, and the surface of the tungsten layer is removed by washing the molten salt bath adhering to the tungsten layer with ion exchange water, and then washed with an acid. The heat sink of Example 1 was produced by removing the oxide film formed on the surface of the tungsten layer.
  • Example 1 And about the heat sink of Example 1, the linear expansion coefficient (ppm / degreeC) to a horizontal direction was measured. The results are shown in Table 1. The linear expansion coefficient (ppm / ° C.) was measured with a thermomechanical analyzer (TMA), measured from room temperature to 150 ° C., and the average value was calculated.
  • TMA thermomechanical analyzer
  • a constant current electrolysis of the molten salt bath is performed by flowing a current having a current density of 3 A / dm 2 for 136 minutes between the copper foil and the tungsten plate 113 of the apparatus shown in FIG.
  • a heat sink of Example 2 was produced in the same manner as Example 1 except that tungsten was deposited on both surfaces of the copper foil to form a 40 ⁇ m thick tungsten layer.
  • Example 3 A heat sink of Example 3 was produced in the same manner as Example 1 except that a copper foil having a thickness of 10 ⁇ m was used. And also about the heat sink of Example 3, it carried out similarly to Example 1, and measured the linear expansion coefficient (ppm / degreeC) to a horizontal direction. The results are shown in Table 1.
  • the copper foil after the tungsten layer is formed is taken out from the apparatus shown in FIG. 9, and the surface of the tungsten layer is removed by washing the molten salt bath adhering to the tungsten layer with ion exchange water, and then washed with an acid. As a result, the oxide film formed on the surface of the tungsten layer was removed.
  • the surface of the tungsten layer after removal of the oxide film was washed by immersing it in an alkali degreasing solution (A screen A220 manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) at 50 ° C. for 20 minutes.
  • an alkali degreasing solution A screen A220 manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.
  • each of the oxide layers was removed from the surface of the tungsten layer by performing immersion (alkali anodic electrolysis) by immersing the washed tungsten layer as an anode in an alkaline aqueous solution.
  • an anode made of a single cobalt plate was immersed in a cobalt plating solution made of a cobalt sulfate aqueous solution, and the copper foil after alkaline anode electrolysis was immersed as a cathode so as to face the anode.
  • a cobalt sulfate aqueous solution in which 200 g of cobalt sulfate and 100 g of sulfuric acid were dissolved in water per liter of the cobalt plating solution was used.
  • cobalt is deposited on each surface of the tungsten layer of the copper foil after the formation of the tungsten layer as the cathode, so that each of the tungsten layers on both sides of the copper foil is deposited.
  • a cobalt layer having a thickness of 0.5 ⁇ m was formed on the surface.
  • the copper foil after the formation of the cobalt layer is taken out of the cobalt plating solution, and the cobalt plating solution adhering to the tungsten layer is washed and removed with ion exchange water, and then washed with an acid on the surface of the tungsten layer.
  • the formed oxide film was removed.
  • the foil was immersed so as to face the counter electrode.
  • the heat sinks of Examples 1 to 4 manufactured as described above can be manufactured as thin as 100 ⁇ m or less as a whole, and can be efficiently manufactured by electroplating using a plating solution. It was.
  • the tungsten layer was added to the sum of the total thickness of the copper layer (including the thickness of the copper foil) and the total thickness of the tungsten layer. Since the ratio of the total thickness was 0.2 or more and 0.8 or less, it was confirmed that the heat sink was an excellent heat sink in which linear expansion did not become too large and thermal conductivity did not become too small.
  • a mixture is prepared by mixing potassium fluoride (KF) powder, boron oxide (B 2 O 3 ) powder, and tungsten oxide (WO 3 ) powder in a molar ratio of 67: 26: 7, and the mixture is made of SiC.
  • KF potassium fluoride
  • B 2 O 3 boron oxide
  • WO 3 tungsten oxide
  • potassium fluoride (KF) powder, boron oxide (B 2 O 3 ) powder and tungsten oxide (WO 3 ) powder are each weighed in a glove box in an Ar (argon) atmosphere, and SiC contained in the same glove box. It was put into a made crucible.
  • the above mixture was melted by heating a SiC crucible charged with the above mixture to 850 ° C. using a mantle heater to prepare a molten salt bath.
  • a copper foil (cathode) having a thickness of 40 ⁇ m was immersed in the molten salt bath together with the counter electrode (anode) made of a tungsten plate so as to face the counter electrode.
  • a nickel wire was welded to each of the anode and the cathode, and a current could be supplied from the nickel wire between the anode and the cathode.
  • tungsten was deposited on the surface of the copper foil serving as the cathode to form a tungsten layer made of tungsten precipitates with a thickness of 30 ⁇ m.
  • the copper foil after the formation of the tungsten layer is taken out from the molten salt bath, and the molten salt bath adhering to the tungsten layer is washed and removed with ion exchange water, and then the acid is removed.
  • the oxide film formed on the surface of the tungsten layer was removed by washing with.
  • the heat sink of Example 5 was produced by the above.
  • Example 5 produced as described above can be produced with a total thickness as thin as 100 ⁇ m and can be produced efficiently by molten salt bath plating.
  • the ratio of the total thickness of the tungsten layer to the sum of the total thickness of the copper layer (including the thickness of the copper foil) and the total thickness of the tungsten layer is 0. 6 and in the range of 0.2 or more and 0.8 or less, it was confirmed that this was an excellent heat sink in which linear expansion did not become too large and thermal conductivity did not become too small.
  • each of the five wafers was manufactured as follows. First, an n-type GaN layer, an undoped InGaN active layer, and a p-type GaN layer are epitaxially grown in this order by MOCVD on the surface of a sapphire substrate having a circular surface with a diameter of 100 mm and a thickness of 100 ⁇ m. It was.
  • part of each of the n-type GaN layer, the undoped InGaN active layer, and the p-type GaN layer was removed by photoetching until a part of the surface of the n-type GaN layer was exposed.
  • the wafers described above were produced by forming an n-electrode on the n-type GaN layer, a semi-transparent electrode on the p-type GaN layer, and a p-electrode on the semi-transparent electrode by lift-off.
  • each of the heat sinks of Examples 1 to 5 produced above was joined to the back surface of the wafer produced above on the side opposite to the LED structure formation side by eutectic solder, and 10 mm ⁇ 10 mm with a circular rotary blade.
  • the LED elements of Examples 1 to 5 were obtained by dividing into LED elements of a size having a square surface.
  • a copper plate and a tungsten plate are joined by pressure welding, and a heat sink composed of a laminated structure of copper (20 ⁇ m) / tungsten (60 ⁇ m) / copper (20 ⁇ m) having a total thickness of 1 mm and the LED structure are bonded by the above eutectic solder.
  • a comparative LED element was produced in the same manner as described above except that the LED element was formed by bonding.
  • the LED elements of Examples 1 to 5 are the LEDs of the comparative example. It was confirmed that the material cost of the heat sink can be reduced as compared with the element, and the workability is improved because the wafer can be easily cut with a circular rotary blade.
  • the metal laminated structure and the method for producing the metal laminated structure of the present invention may be used for a heat sink of a semiconductor device, for example.
  • SYMBOLS 1 1st metal layer, 2nd 2nd metal layer, 3rd metal layer, 4th 4th metal layer, 5th 5th metal layer, 6 counter electrode, 7 container, 8 molten salt, 9 electroplating liquid
  • SYMBOLS 10 LED structure, 11 p-type semiconductor layer, 12 active layer, 13 n-type semiconductor layer, 14 semiconductor substrate, 15 p electrode, 16 n electrode, 17 translucent electrode, 31a 1st roll, 31b 2nd roll , 41 bonding layer, 100, 200 metal laminated structure, 110 vacuum resistant container, 111 Crucible, 112 Molten salt bath precursor, 113 Tungsten plate, 114 Nickel plate, 115 Lead wire, 116 Coating material, 117 Gas inlet, 118 Lid

Abstract

　第１の金属層（１）と、第２の金属層（２）と、第３の金属層（３）と、を備え、第１の金属層（１）は第２の金属層（２）の一方の表面上に設置され、第３の金属層（３）は第２の金属層（２）の他方の表面上に設置されており、第１の金属層（１）はタングステンおよびモリブデンの少なくとも一方を含み、第２の金属層（２）は銅を含み、第３の金属層（３）はタングステンおよびモリブデンの少なくとも一方を含む金属積層構造体（１００）とその製造方法である。

Description

金属積層構造体および金属積層構造体の製造方法
　本発明は、金属積層構造体および金属積層構造体の製造方法に関する。
　たとえばＬＥＤ（Light　Emitting　Diode）素子などの半導体装置においては、半導体素子の駆動時に発生する熱を外部に放熱するための放熱基板（ヒートシンク）を設置することが一般的に行なわれている。
　たとえば特許文献１（特開平６－２６８１１５号公報）には、圧延法を用いて作製された直径２００ｍｍで厚み０．４６５ｍｍのＣｕ板と、Ｃｕ板と同じ直径で厚み０．０９０ｍｍのＭｏ板とをＣｕ板／Ｍｏ板／Ｃｕ板の順に重ね合わせた状態でホットプレスを行なうことによって厚さ１．０２ｍｍのＣｕ／Ｍｏ／Ｃｕクラッド材を作製し、これを半導体装置の放熱基板として用いることが記載されている（特許文献１の段落［００３４］～［００４９］等）。
　また、特許文献１には、Ｍｏの代わりにＷを用いた場合にも同様の製造方法によって信頼性の高いクラッド材が得られることも記載されている（特許文献１の段落［００３３］）。
特開平６－２６８１１５号公報
　しかしながら、上記の特許文献１の放熱基板の厚さは１．０２ｍｍと非常に厚いため、放熱基板に薄さが要求された場合に対応することができないという問題があった。
　また、Ｍｏ板やＷ板については、圧延できる厚みに制約があるため、放熱基板の全体の厚さを薄くすることが困難であるという問題もあった。
　さらに、上記のホットプレスのように、クラッド材の作製ごとにＣｕ板およびＭｏ板をそれぞれホットプレス装置内に設置し、ホットプレス後にホットプレス装置内からクラッド材を取り出すという製造方法では、効率的に放熱基板を作製することができないという問題もあった。
　上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、厚みを薄くすることができるとともに効率的に製造することが可能な金属積層構造体および金属積層構造体の製造方法を提供することにある。
　本発明は、第１の金属層と、第２の金属層と、第３の金属層と、を備え、第１の金属層は第２の金属層の一方の表面上に設置され、第３の金属層は第２の金属層の他方の表面上に設置されており、第１の金属層は、タングステンおよびモリブデンの少なくとも一方を含み、第２の金属層は、銅を含み、第３の金属層は、タングステンおよびモリブデンの少なくとも一方を含む金属積層構造体である。
　ここで、本発明の金属積層構造体においては、第１の金属層は第２の金属層の一方の表面上にめっきにより形成され、第３の金属層は第２の金属層の他方の表面上にめっきにより形成されてなることが好ましい。
　また、本発明の金属積層構造体においては、第１の金属層の厚さと第２の金属層の厚さと第３の金属層の厚さとの和に対する第１の金属層の厚さと第３の金属層の厚さとの和の比が０．２以上０．８以下であることが好ましい。
　また、本発明の金属積層構造体は、第１の金属層の第２の金属層の設置側とは反対側に設置された第４の金属層と、第３の金属層の第２の金属層の設置側とは反対側に設置された第５の金属層とを備え、第４の金属層および第５の金属層はそれぞれ銅を含むことが好ましい。
　また、本発明の金属積層構造体においては、第１の金属層の厚さと第２の金属層の厚さと第３の金属層の厚さと第４の金属層の厚さと第５の金属層の厚さとの和に対する第１の金属層の厚さと第３の金属層の厚さとの和の比が０．２以上０．８以下であることが好ましい。
　また、本発明の金属積層構造体においては、第１の金属層と第４の金属層との間、および第３の金属層と第５の金属層との間の少なくとも一方の間にコバルト含有層を含むことが好ましい。
　また、本発明の金属積層構造体においては、コバルト含有層の厚さが０．０５μｍ以上３μｍ以下であることが好ましい。
　また、本発明の金属積層構造体においては、金属積層構造体の全体の厚さが２０μｍ以上４００μｍ以下であることが好ましい。
　また、本発明の金属積層構造体は、ヒートシンクに用いられることが好ましい。
　さらに、本発明は、上記のいずれかの金属積層構造体を製造する方法であって、第２の金属層の一方の表面上に第１の金属層をめっきにより形成する工程と、第２の金属層の他方の表面上に第３の金属層をめっきにより形成する工程とを含む金属積層構造体の製造方法である。
　ここで、本発明の金属積層構造体の製造方法において、めっきは溶融塩浴めっきであることが好ましい。
　本発明によれば、厚みを薄くすることができるとともに効率的に製造することが可能な金属積層構造体および金属積層構造体の製造方法を提供することができる。
本発明の金属積層構造体の一例の模式的な断面図である。 本発明の金属積層構造体の製造方法の一例を図解する模式的な構成図である。 本発明の金属積層構造体の製造方法の一例を図解する模式的な構成図である。 本発明の金属積層構造体を用いた半導体装置の一例であるＬＥＤ素子の一例の模式的な断面図である。 本発明の金属積層構造体の他の一例の模式的な断面図である。 本発明の金属積層構造体の製造方法の一例を図解する模式的な構成図である。 本発明の金属積層構造体の製造方法の一例を図解する模式的な構成図である。 本発明の金属積層構造体のさらに他の一例の模式的な断面図である。 実施例１～４で用いられた装置の模式的な構成図である。
　以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
　＜金属積層構造体＞
　図１に、本発明の金属積層構造体の一例の模式的な断面図を示す。ここで、金属積層構造体１００は、第１の金属層１と、第１の金属層１上に設置された第２の金属層２と、第２の金属層２上に設置された第３の金属層３との積層構造体から構成されている。すなわち、金属積層構造体１００において、第１の金属層１は第２の金属層２の一方の表面上に設置され、第３の金属層３は第２の金属層２の他方の表面上に設置されている。
　ここで、第１の金属層１は、タングステンおよびモリブデンの少なくとも一方を含む金属からなる金属層であり、なかでも、金属積層構造体１００の厚みを薄くして金属積層構造体１００を効率的に製造する観点からは、第１の金属層１は、めっきにより形成されたタングステン層またはモリブデン層であることが好ましい。
　また、第２の金属層２は、銅を含む金属からなる金属層であり、なかでも、金属積層構造体１００の厚みを薄くして金属積層構造体１００を効率的に製造する観点からは、第２の金属層２はたとえば銅箔などの銅の薄板であることが好ましい。
　また、第３の金属層３は、タングステンおよびモリブデンの少なくとも一方を含む金属からなる金属層であり、なかでも、金属積層構造体１００の厚みを薄くして金属積層構造体１００を効率的に製造する観点からは、第３の金属層３は、めっきにより形成されたタングステン層またはモリブデン層であることが好ましい。
　また、金属積層構造体１００の全体の厚さｈは、２０μｍ以上４００μｍ以下であることが好ましい。金属積層構造体１００の厚さｈが２０μｍ以上４００μｍ以下である場合には、金属積層構造体１００の厚みを薄くして金属積層構造体１００を効率的に製造することができる傾向が大きくなる。
　また、金属積層構造体１００において、第１の金属層１の厚さｈ1と第２の金属層２の厚さｈ2と第３の金属層３の厚さｈ3との和（ｈ1＋ｈ2＋ｈ3）に対する第１の金属層１の厚さｈ1と第３の金属層３の厚さｈ3との和（ｈ1＋ｈ3）の比［（ｈ1＋ｈ3）／（ｈ1＋ｈ2＋ｈ3）］が０．２以上０．８以下であることが好ましい。上記の比が０．２以上０．８以下である場合には、金属積層構造体１００の線膨張が大きくなりすぎず、かつ熱伝導率も小さくなりすぎないため、たとえばヒートシンクとして金属積層構造体１００を半導体装置の半導体基板に貼り付けた場合に、金属積層構造体１００と当該半導体基板との熱膨張の差異があまり大きくなることなく、金属積層構造体１００の放熱機能を十分に発揮することができる傾向にある。
　また、金属積層構造体１００の反りを抑制するためには、金属積層構造体１００の厚み方向の中央部（この例では、金属積層構造体１００の全体の厚さｈの１／２の部分）から上方の部分と積層構造体の厚み方向の中央部から下方の部分とが積層構造体の厚み方向の中央部に関して対称となっていることが好ましい。なお、本発明において、「対称」は、金属積層構造体１００の厚み方向の中央部から上端面までを鉛直方向の上方に進む場合に現れる層の材質と厚さとが、金属積層構造体１００の厚み方向の中央部から下端面までを鉛直方向の下方に進む場合と完全に同一である場合だけなく同等程度である場合も含む概念である。
　＜金属積層構造体の製造方法＞
　以下、図１に示す金属積層構造体１００の製造方法の一例について説明するが、本発明の金属積層構造体の製造方法はこれに限定されるものでないことは言うまでもない。
　まず、図２の模式的構成図に示すように、タングステンおよびモリブデンの少なくとも一方を含む溶融塩浴８を容器７に収容する。溶融塩浴８は、溶融塩浴８の電解によりタングステンおよびモリブデンの少なくとも一方を析出することができるものであれば特に限定はされない。なお、溶融塩浴８の好ましい構成については後述する。
　次に、容器７に収容された溶融塩浴８中に、たとえば第２の金属層２としての銅箔および対向電極６をそれぞれ浸漬させる。ここで、対向電極６としては、導電性の電極であれば特に限定なく用いることができ、たとえば、金属からなる電極などを用いることができる。
　次に、第２の金属層２としての銅箔を陰極にするとともに、対向電極６を陽極として、第２の金属層２としての銅箔と対向電極６との間に電圧を印加して溶融塩浴８を電解することによって、溶融塩浴８中のタングステンおよび／またはモリブデンを第２の金属層２としての銅箔の両面にそれぞれ析出させて溶融塩浴めっきにより第１の金属層１および第３の金属層３を形成する。
　その後、第１の金属層１および第３の金属層３の形成後の第２の金属層２としての銅箔を溶融塩浴８から取り出し、たとえばイオン交換水などによって第１の金属層１および第３の金属層３にそれぞれ付着している溶融塩浴８を洗って除去する。そして、たとえば所定の酸で洗うことによって、第１の金属層１および第３の金属層３のそれぞれの表面に形成された酸化膜を除去する。以上により、図１に示す金属積層構造体１００を製造することができる。
　また、図１に示す金属積層構造体１００は、たとえば以下のように製造することもできる。
　まず、図３の模式的構成図に示すように、第２の金属層２としての銅箔が容器７に収容された溶融塩浴８中を通過するように第２の金属層２としての銅箔を第１のロール３１ａと第２のロール３１ｂとの間に掛け渡す。
　次に、第１のロール３１ａから第２の金属層２としての銅箔を繰り出し、容器７に収容された溶融塩浴８中に銅箔を連続的に浸漬させながら溶融塩浴８を電解することによって銅箔の両面にそれぞれタングステンおよび／またはモリブデンを析出させて溶融塩浴めっきにより金属積層構造体１００を形成する。
　その後、銅箔の両面にそれぞれタングステンおよび／またはモリブデンを析出させることによって形成された金属積層構造体１００は第２のロール３１ｂに巻き取られて回収される。
　上記のように、第２の金属層２の表面上にタングステンおよび／またはモリブデンを連続的に析出させて、金属積層構造体１００を連続的に形成した場合には金属積層構造体１００をさらに効率的に製造することができる。
　＜半導体装置＞
　図４に、本発明の金属積層構造体を用いた半導体装置の一例であるＬＥＤ素子の一例の模式的な断面図を示す。ここで、図４に示すＬＥＤ素子は、図１に示す金属積層構造体１００と、金属積層構造体１００上に設置されたＬＥＤ構造体１０とを備えており、金属積層構造体１００とＬＥＤ構造体１０とは接合層２１によって接合されている。
　ここで、ＬＥＤ構造体１０は、半導体基板１４と、半導体基板１４上に設置されたｎ型半導体層１３と、ｎ型半導体層１３上に設置された活性層１２と、活性層１２上に設置されたｐ型半導体層１１と、ｐ型半導体層１１上に設置された半透明電極１７と、半透明電極１７上に設置されたｐ電極１５と、ｎ型半導体層１３上に設置されたｎ電極１６とを備えている。
　なお、ＬＥＤ構造体１０としては、ｐ型半導体層１１とｎ型半導体層１３と活性層１２とを含み、ｐ型半導体層１１とｎ型半導体層１３との間に活性層１２が設置されており、電流の注入により活性層１２から発光する構造であれば特に限定なく用いることができ、たとえば、従来から公知のＬＥＤ構造体を用いることができる。
　ＬＥＤ構造体１０としては、なかでも、ｐ型半導体層１１、活性層１２およびｎ型半導体層１３にそれぞれＩＩＩ族元素（Ａｌ、ＩｎおよびＧａからなる群から選択された少なくとも１種）とＶ族元素（窒素）との化合物であるＩＩＩ－Ｖ族窒化物半導体を用いることが好ましい。この場合には、活性層１２から青色の光を発光させることが可能となる。
　活性層１２から青色の光を発光させることが可能なＬＥＤ構造体１０の一例としては、たとえば、図４に示す半導体基板１４としてＧａＮ基板またはサファイア基板を用い、ｐ型半導体層１１としてｐ型ＧａＮ層を用い、活性層１２としてアンドープＩｎＧａＮ層を用い、ｎ型半導体層１３としてｎ型ＧａＮ層を用いたＬＥＤ構造体などを挙げることができる。
　また、本発明の金属積層構造体は、ＬＥＤ素子に限られず、たとえば半導体レーザ素子または電界効果トランジスタなどのＬＥＤ素子以外の半導体装置にも適用することができる。ここで、活性層１２から青色の光を発光させることが可能なＬＥＤ構造体１０以外の半導体装置に用いられる半導体基板１４としては、たとえば、シリコン基板、炭化ケイ素基板またはガリウム砒素基板などを用いることができる。
　なお、ｐ型半導体層１１はｐ型不純物がドープされているｐ型の導電型を有する半導体層のことであり、ｎ型半導体層１３はｎ型不純物がドープされているｎ型の導電型を有する半導体層のことであることは言うまでもない。また、活性層１２は、ｐ型またはｎ型のいずれか一方の導電型を有していてもよく、ｐ型不純物およびｎ型不純物のいずれの不純物もドープされていないアンドープの半導体層であってもよい。
　さらに、半導体基板１４とｎ型半導体層１３との間、ｎ型半導体層１３と活性層１２との間、活性層１２とｐ型半導体層１１との間、ｐ型半導体層１１と半透明電極１７との間、半透明電極１７とｐ電極１５との間、およびｎ型半導体層１３とｎ電極１６との間の少なくとも１つの間に他の層が含まれていてもよい。
　また、接合層２１としては、たとえば、共晶半田よりも熱伝導率が高い導電性の物質からなる層を用いることができる。接合層２１としては、特に、電気抵抗が低く、熱伝導率が高く、かつ酸化しにくい金属を用いることが好ましく、なかでも、金、銀、銅およびニッケルからなる群から選択された少なくとも１種を含む層を用いることがより好ましい。
　以上のような構成を有するＬＥＤ素子のｎ電極１６を陰極とし、ｐ電極１５を陽極として、これらの電極間に電圧を印加することによって、ＬＥＤ構造体１０の内部にｐ電極１５からｎ電極１６に向かって電流を流す。これにより、ＬＥＤ構造体１０のｐ型半導体層１１とｎ型半導体層１３との間の活性層１２で光を発生させることができる。
　なお、図４に示す構成のＬＥＤ素子は、たとえば以下のようにして製造することができる。
　まず、半導体基板１４をたとえばＭＯＣＶＤ（Metal　Organic　Chemical　Vapor　Deposition）装置内にセットした後に、たとえば図４の模式的断面図に示すように、半導体基板１４の表面上に、ｎ型半導体層１３、活性層１２およびｐ型半導体層１１をこの順序でたとえばＭＯＣＶＤ法などによりエピタキシャル成長させて形成する。
　次に、ｎ型半導体層１３、活性層１２およびｐ型半導体層１１の一部をたとえばフォトエッチングなどにより除去した後に、たとえばリフトオフ法などを利用して、ｐ型半導体層１１上に半透明電極１７およびｐ電極１５を形成するとともに、ｎ型半導体層１３上にｎ電極１６を形成する。
　次に、上記のｐ電極１５およびｎ電極１６の形成後の半導体基板１４の裏面に金属積層構造体１００を接合層２１によって接合する。
　そして、たとえば円形回転刃などによって、上記の接合層２１の形成後の半導体基板１４を切断することによって、図４に示す模式的な断面を有する個々のＬＥＤ素子に分割する。以上により、図４に示す構成のＬＥＤ素子を得ることができる。
　また、本発明においては、従来よりも大幅に厚さを薄くした金属積層構造体１００を半導体装置のヒートシンクとして用いることができることから、金属積層構造体１００の材料コストを低減することができるとともに、素子への分割の際の金属積層構造体１００の切断が容易となるため、加工性が向上する。さらには、金属積層構造体１００の厚さを薄くすることができることから、半導体装置自体の厚みも低減することができる。
　＜その他の形態＞
　図５に、本発明の金属積層構造体の他の一例の模式的な断面図を示す。ここで、金属積層構造体２００は、第１の金属層１の第２の金属層２の設置側とは反対側に設置された第４の金属層４と、第３の金属層３の第２の金属層２の設置側とは反対側に設置された第５の金属層５と、を備えていることに特徴がある。
　ここで、第４の金属層４および第５の金属層５としてはそれぞれ、たとえば銅を含む金属からなる金属層を用いることができる。
　ここでも、金属積層構造体２００の全体の厚さｈは、２０μｍ以上４００μｍ以下であることが好ましい。金属積層構造体２００の厚さｈが２０μｍ以上４００μｍ以下である場合には、金属積層構造体２００の厚みを薄くして金属積層構造体２００を効率的に製造することができる傾向が大きくなる。
　また、金属積層構造体２００において、第１の金属層１の厚さｈ1と第２の金属層２の厚さｈ2と第３の金属層３の厚さｈ3と第４の金属層４の厚さｈ4と第５の金属層５の厚さｈ5との和（ｈ1＋ｈ2＋ｈ3＋ｈ4＋ｈ5）に対する第１の金属層１の厚さｈ1と第３の金属層３の厚さｈ3との和（ｈ1＋ｈ3）の比［（ｈ1＋ｈ3）／（ｈ1＋ｈ2＋ｈ3＋ｈ4＋ｈ5）］が０．２以上０．８以下であることが好ましい。上記の比が０．２以上０．８以下である場合には、金属積層構造体２００の線膨張が大きくなりすぎず、かつ熱伝導率も小さくなりすぎないため、たとえばヒートシンクとして金属積層構造体２００を半導体装置の半導体基板に貼り付けた場合に、金属積層構造体２００と当該半導体基板との熱膨張の差異があまり大きくなることなく、金属積層構造体２００の放熱機能を十分に発揮することができる傾向にある。
　また、金属積層構造体２００の反りを抑制するためには、金属積層構造体２００の厚み方向の中央部（この例では、金属積層構造体２００の全体の厚さｈの１／２の部分）から上方の部分と積層構造体の厚み方向の中央部から下方の部分とが積層構造体の厚み方向の中央部に関して対称となっていることが好ましい。
　図５に示す金属積層構造体２００は、たとえば以下のようにして製造することができる。
　まず、上述した図２に示す方法により、溶融塩浴８中のタングステンおよび／またはモリブデンをたとえば銅箔などの第２の金属層２の両面にそれぞれ析出させて溶融塩浴めっきにより第１の金属層１および第３の金属層３を形成する。
　次に、第１の金属層１および第３の金属層３の形成後の第２の金属層２を溶融塩浴８から取り出し、たとえばイオン交換水などによって第１の金属層１および第３の金属層３にそれぞれ付着している溶融塩浴８を洗って除去する。そして、たとえば所定の酸で洗うことによって、第１の金属層１および第３の金属層３のそれぞれの表面に形成された酸化膜を除去する。
　その後、図６の模式的構成図に示すように、容器７に収容された電気めっき液９中に、第１の金属層１および第３の金属層３の形成後の第２の金属層２ならびに対向電極６をそれぞれ浸漬させる。
　ここで、電気めっき液９としては、第４の金属層４および第５の金属層５を構成する金属原子を含んでおり、第４の金属層４および第５の金属層５を構成する金属を電気めっき液９の電解により析出させることができるものであれば特に限定はされないが、たとえば第４の金属層４および第５の金属層５がそれぞれ銅からなる場合には、電気めっき液９としてたとえば市販の硫酸銅めっき液などを用いることができる。
　次に、第２の金属層２を陰極にするとともに、対向電極６を陽極として、第２の金属層２と対向電極６との間に電圧を印加して電気めっき液９を電解する。これにより、電気めっき液９中の銅を第１の金属層１の表面および第３の金属層３の表面にそれぞれ析出させて第４の金属層４および第５の金属層５を形成して金属積層構造体２００を作製する。
　そして、第４の金属層４および第５の金属層５の形成後の金属積層構造体２００は電気めっき液９から取り出され、たとえばイオン交換水などによって第４の金属層４および第５の金属層５に付着している電気めっき液９を洗って除去し、その後、たとえば所定の酸で洗うことによって、第４の金属層４および第５の金属層５のそれぞれの表面に形成された酸化膜を除去することができる。以上により、図５に示す金属積層構造体２００を製造することができる。
　また、図５に示す金属積層構造体２００は、たとえば以下のように製造することもできる。
　まず、図７の模式的構成図に示すように、第２の金属層２としての銅箔が容器７に収容された溶融塩浴８および容器７に収容された電気めっき液９中をそれぞれ通過するように銅箔を第１のロール３１ａと第２のロール３１ｂとの間に掛け渡す。
　次に、第１のロール３１ａから銅箔を繰り出し、容器７に収容された溶融塩浴８中に銅箔を連続的に浸漬させながら溶融塩浴８を電解することによって銅箔の両面にそれぞれタングステンおよび／またはモリブデンを析出させて溶融塩浴めっきにより銅箔の両面にそれぞれ第１の金属層１および第３の金属層３をそれぞれ形成する。
　続いて、容器７に収容された電気めっき液９中に第１の金属層１および第３の金属層３の形成後の銅箔を容器７に収容された電気めっき液９中に銅箔を連続的に浸漬させながら電気めっき液９を電解する。これにより、第１の金属層１および第３の金属層３の表面にそれぞれ銅を析出させて電気めっきにより第１の金属層１および第３の金属層３のそれぞれの表面に第４の金属層４および第５の金属層５をそれぞれ形成して金属積層構造体２００とする。
　その後、金属積層構造体２００は第２のロール３１ｂに巻き取られて回収される。
　また、上記においては、電気めっき液９を用いて第４の金属層４および第５の金属層５をそれぞれ形成したが、第４の金属層４および第５の金属層５の形成方法はこれらに限定されないことは言うまでもない。
　たとえばスパッタ法などの従来から公知の気相法により第４の金属層４および第５の金属層５をそれぞれ形成することによっても金属積層構造体２００を形成することができる。
　また、第４の金属層４および第５の金属層５は、たとえば、上記の電気めっき液の電解による形成とスパッタ法などの気相法による形成とを組み合わせて形成されてもよい。
　また、金属積層構造体は、上記の３層や５層の構造に限定されるものではなく、第１の金属層１と、第２の金属層２と、第３の金属層３とがこの順序で含まれるものであればよい。
　また、たとえば図８の模式的断面図に示すように、金属積層構造体２００の第４の金属層４の第１の金属層１の設置側と反対側の表面にたとえばニッケルなどからなる金属層４１を設けてもよい。
　また、金属積層構造体２００の第１の金属層１と第４の金属層４との間および／または第３の金属層３と第５の金属層５との間に、コバルトを含むコバルト含有層が設置されていてもよい。
　上記のコバルト含有層を含む金属積層構造体２００は、たとえば以下のようにして製造することができる。
　まず、第２の金属層２の表面の両面にそれぞれ形成された第１の金属層１および第３の金属層３をアルカリ溶液に浸漬させることによって、第１の金属層１の表面および第３の金属層３の表面の脱脂工程を行なう。
　次に、第１の金属層１および第３の金属層３を陽極としてアルカリ水溶液中に浸漬させて電解を行なうことによって、第１の金属層１の表面および第３の金属層３の表面からそれぞれ酸化膜を除去する。
　次に、上記の酸化膜除去後の第１の金属層１および第３の金属層３を陰極として硫酸コバルト水溶液などからなるコバルトめっき液中に浸漬させて電解を行なうことによって、第１の金属層１の表面および第３の金属層３の表面にそれぞれコバルトを析出させてコバルト含有層を形成する。
　その後、上記で形成したコバルト層を陰極として硫酸銅めっき液中に浸漬させて電解を行なうことによって、コバルト層の表面上に銅を析出させて、銅からなる第４の金属層４および第５の金属層５をそれぞれ形成する。
　以上により、金属積層構造体２００の第１の金属層１と第４の金属層４との間および第３の金属層３と第５の金属層５との間にそれぞれコバルト含有層を形成することができる。
　＜溶融塩浴の好ましい構成＞
　本発明に用いられる溶融塩浴８としては、たとえば、フッ化カリウム（ＫＦ）と酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）と酸化タングステン（ＷＯ3）とをたとえば６７：２６：７のモル比で混合した混合物を溶融して作製した溶融塩浴などを用いることができる。
　また、第１の金属層１および第３の金属層３がそれぞれモリブデンからなる場合には、溶融塩浴８としては、たとえば、ＫＦとＫ2ＭｏＯ4とＢ2Ｏ3とをたとえば８１：９：１０のモル比で混合した混合物をたとえば８５０℃程度の温度で溶融して作製した溶融塩浴などを用いることもできる。
　また、第１の金属層１および第３の金属層３がそれぞれタングステンおよびモリブデンからなる場合には、溶融塩浴８としては、たとえば、ＫＦとＷＯ3とＫ2ＭｏＯ4とＢ2Ｏ3とをたとえば８０：４：５：１０のモル比で混合した混合物をたとえば８５０℃程度の温度で溶融して作製した溶融塩浴などを用いることもできる。
　＜実施例１のヒートシンクの作製＞
　ＫＦ粉末３１９ｇおよびＷＯ3粉末１３３ｇをそれぞれ耐圧容器に封入した後に、耐圧容器を５００℃に保持し、耐圧容器の内部を２日間以上真空引きすることによってＫＦ粉末およびＷＯ3粉末をそれぞれ乾燥させた。
　また、Ｂ2Ｏ3粉末１４８ｇについては上記とは別の耐圧容器に封入した後に耐圧容器を３８０℃に保持し、耐圧容器の内部を２日間以上真空引きすることによってＢ2Ｏ3粉末を乾燥させた。
　そして、図９に模式的構成図を示す装置を用いて、上記の乾燥後のＫＦ粉末、Ｂ2Ｏ3粉末およびＷＯ3粉末から溶融塩浴を作製した。
　具体的には、まず、５００℃で２日間以上乾燥させたＳｉＣ製の坩堝１１１に上記の乾燥後のＫＦ粉末、Ｂ2Ｏ3粉末およびＷＯ3粉末をそれぞれ投入し、これらの粉末が投入された坩堝１１１を石英製の耐真空容器１１０に封入した。
　次に、耐真空容器１１０の上部の開口部にＳＵＳ３１６Ｌ製の蓋１１８をした状態で坩堝１１１を５００℃に保持し、耐真空容器１１０の内部を１日間以上真空引きした。
　そして、ガス導入口１１７から耐真空容器１１０の内部に高純度アルゴンガスを導入して耐真空容器１１０の内部に高純度アルゴンガスを充填し、坩堝１１１を８５０℃に保持して上記の粉末を溶融させて溶融塩浴前駆体１１２を作製した。
　次に、蓋１１８に設けられた開口部から陽極としてのタングステン板１１３（表面：２０ｃｍ2）を含む棒状電極と陰極としてのニッケル板１１４（表面：２０ｃｍ2）を含む棒状電極とをそれぞれ挿入してタングステン板１１３およびニッケル板１１４をそれぞれ坩堝１１１中の溶融塩浴前駆体１１２中に浸漬させた。
　ここで、上記の棒状電極においては、タングステン板１１３およびニッケル板１１４にそれぞれリード線１１５が接続されており、耐真空容器１１０の内部のリード線１１５にはタングステン線を用い、耐真空容器１１０の外部のリード線１１５には銅線を用いた。また、リード線１１５の少なくとも一部をアルミナ製の被覆材１１６により被覆した。
　また、上記の棒状電極の挿入時には、ガス導入口１１７から耐真空容器１１０の内部に高純度アルゴンガスを導入して耐真空容器１１０の内部に大気が混入しないように設定した。
　また、タングステン板１１３およびニッケル板１１４の酸化の進行による溶融塩浴前駆体１１２中への不純物の混入を防止するため、図９に示すようにタングステン板１１３およびニッケル板１１４についてはそれぞれ表面全域を溶融塩浴前駆体１１２中に浸漬させた。
　そして、溶融塩浴前駆体１１２を電解することによって不純物をニッケル板１１４に析出させることによって溶融塩浴前駆体１１２から不純物を除去して溶融塩浴を作製した。
　次に、上記の不純物が析出したニッケル板１１４を厚さ４０μｍの銅箔に取り替えた後、上記のタングステン板１１３と銅箔との間に３Ａ／ｄｍ2の電流密度の電流を１７分間流して、溶融塩浴の定電流電解を行ない、銅箔の両面にそれぞれタングステンを析出させることによって厚さ５μｍのタングステン層を形成した。そして、図９に示す装置から上記のタングステン層形成後の銅箔を取り出してタングステン層の表面をイオン交換水によってタングステン層に付着している溶融塩浴を洗って除去した後に、酸で洗うことによってタングステン層の表面に形成された酸化膜を除去することによって実施例１のヒートシンクを作製した。
　そして、実施例１のヒートシンクについて、水平方向への線膨張係数（ｐｐｍ／℃）を測定した。その結果を表１に示す。なお、線膨張係数（ｐｐｍ／℃）の測定は、熱機械分析装置（ＴＭＡ）にて行ない、室温～１５０℃まで測定し、その平均値を算出することにより行なった。
　＜実施例２のヒートシンクの作製＞
　厚さ２０μｍの銅箔を用いて、当該銅箔と図９に示す装置のタングステン板１１３との間に３Ａ／ｄｍ2の電流密度の電流を１３６分間流して溶融塩浴の定電流電解を行なうことによって、銅箔の両面にそれぞれタングステンを析出させて厚さ４０μｍのタングステン層を形成したこと以外は実施例１と同様にして、実施例２のヒートシンクを作製した。
　そして、実施例２のヒートシンクについても、実施例１と同様にして、水平方向への線膨張係数（ｐｐｍ／℃）を測定した。その結果を表１に示す。
　＜実施例３のヒートシンクの作製＞
　厚さ１０μｍの銅箔を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例３のヒートシンクを作製した。そして、実施例３のヒートシンクについても、実施例１と同様にして、水平方向への線膨張係数（ｐｐｍ／℃）を測定した。その結果を表１に示す。
　＜実施例４のヒートシンクの作製＞
　まず、厚さ１００μｍの銅箔と図９に示す装置のタングステン板１１３との間に３Ａ／ｄｍ2の電流密度の電流を３４０分間流して溶融塩浴の定電流電解を行なったこと以外は実施例１と同様にして、銅箔の両面にそれぞれタングステンを析出させて厚さ１００μｍのタングステン層を形成した。
　次に、図９に示す装置から上記のタングステン層形成後の銅箔を取り出してタングステン層の表面をイオン交換水によってタングステン層に付着している溶融塩浴を洗って除去した後に、酸で洗うことによってタングステン層の表面に形成された酸化膜を除去した。
　次に、上記の酸化膜除去後のタングステン層の表面を５０℃のアルカリ脱脂液（奥野製薬工業（株）製のエースクリーンＡ２２０）中に２０分間浸漬させることによって洗浄した。
　次に、上記の洗浄後のタングステン層を陽極としてアルカリ水溶液中に浸漬させて電解（アルカリ陽極電解）を行なうことによって、タングステン層の表面からそれぞれ酸化膜を除去した。
　次に、硫酸コバルト水溶液からなるコバルトめっき液中に１枚のコバルト板からなる陽極と、当該陽極と対向するようにして上記のアルカリ陽極電解後の銅箔を陰極として浸漬させた。ここで、コバルトめっき液としては、コバルトめっき液１リットル当たり２００ｇの硫酸コバルトと１００ｇの硫酸とが水に溶解している硫酸コバルト水溶液を用いた。
　そして、コバルトめっき液の温度を８０℃に保持した状態で、上記の陽極と陰極との間に電流密度１５Ａ／ｄｍ2の電流を３分間流した。
　このような条件でコバルトめっき液の電解を行なうことにより、陰極であるタングステン層形成後の銅箔の当該タングステン層のそれぞれの表面上にコバルトを析出させて当該銅箔の両面のタングステン層のそれぞれの表面上に厚さ０．５μｍのコバルト層を形成した。
　その後、コバルト層の形成後の銅箔をコバルトめっき液から取り出し、イオン交換水によってタングステン層に付着しているコバルトめっき液を洗って除去するとともに、その後、酸で洗うことによってタングステン層の表面に形成された酸化膜を除去した。
　次に、パイレックス（登録商標）ビーカーに収容された硫酸銅めっき液（上村工業（株）製のレブコＥＸ）中に１枚の含リン銅からなる対向電極とともに、上記のコバルト層形成後の銅箔を対向電極と対向するようにして浸漬させた。
　そして、硫酸銅めっき液の温度を３０℃に保持した状態で、陽極としての対向電極および陰極としてのコバルト層形成後の銅箔の表面１ｃｍ2当たり２０ｍＡ（ミリアンペア）の電流（電流密度２０ｍＡ／ｃｍ2）が流れるように上記の陽極と陰極との間に電流を１４７０分間流した。
　このような条件で硫酸銅めっき液の電解を行なうことにより、陰極であるコバルト層形成後の銅箔の両面の当該コバルト層のそれぞれの表面上に銅を析出させて厚さ４９μｍの銅層を形成した。
　次に、上記の銅層形成後の銅箔の銅層の表面をイオン交換水によって銅層に付着している硫酸銅めっき液を洗って除去した後に、酸で洗うことによって銅層の表面に形成された酸化膜を除去して、実施例４のヒートシンクを作製した。
　そして、実施例４のヒートシンクについても、実施例１と同様にして、水平方向への線膨張係数（ｐｐｍ／℃）を測定した。その結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　以上のようにして作製された実施例１～４のヒートシンクは全体の厚さを１００μｍ以下と薄く作製することができるとともに、さらにはめっき液を用いた電気めっきによって効率的に作製できることが確認された。
　また、表１に示すように、実施例１～４のヒートシンクにおいては、銅層の厚さ（銅箔の厚さを含む）の総和とタングステン層の厚さの総和との和に対するタングステン層の厚さの総和の比が０．２以上０．８以下であったため、線膨張が大きくなりすぎず、かつ熱伝導率も小さくなりすぎない優れたヒートシンクであることが確認された。
　＜実施例５のヒートシンクの作製＞
　まず、フッ化カリウム（ＫＦ）粉末と酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）粉末と酸化タングステン（ＷＯ3）粉末とを６７：２６：７のモル比で混合した混合物を作製し、その混合物をＳｉＣ製の坩堝（アズワン（株）製）に投入した。
　ここで、フッ化カリウム（ＫＦ）粉末、酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）粉末および酸化タングステン（ＷＯ3）粉末はそれぞれＡｒ（アルゴン）雰囲気のグローブボックス内で秤量され、同じグローブボックス内にあるＳｉＣ製の坩堝に投入された。
　次に、上記の混合物が投入されたＳｉＣ製の坩堝をマントルヒーターを用いて８５０℃に加熱することによって上記の混合物を溶融して溶融塩浴を作製した。
　次に、上記のグローブボックス内で、上記の溶融塩浴に、タングステン板からなる対向電極（陽極）とともに、厚さ４０μｍの銅箔（陰極）を対向電極と対向するように浸漬させた。
　ここで、上記の陽極および陰極にはそれぞれニッケル線を溶接し、ニッケル線から陽極と陰極との間に電流を供給できる構造とした。
　そして、溶融塩浴の温度を８５０℃に保持した状態で、陽極および陰極を揺動させながら陽極の表面１ｃｍ2当たり３０ｍＡ（ミリアンペア）の電流（電流密度３０ｍＡ／ｃｍ2）が流れるように上記の陽極と陰極との間に電流を１５０分間流した。
　このような条件で溶融塩浴の電解を行なうことにより、陰極である銅箔の表面上にタングステンを析出させてタングステン析出物からなるタングステン層を３０μｍの厚さに形成した。
　次に、上記のグローブボックスの外で、上記のタングステン層の形成後の銅箔を溶融塩浴から取り出し、イオン交換水によってタングステン層に付着している溶融塩浴を洗って除去した後に、酸で洗うことによってタングステン層の表面に形成された酸化膜を除去した。以上により、実施例５のヒートシンクを作製した。
　以上のようにして作製された実施例５のヒートシンクは全体の厚さを１００μｍと薄く作製することができるとともに、さらには溶融塩浴めっきによって効率的に作製できることが確認された。
　また、実施例５のヒートシンクにおいては、銅層の厚さ（銅箔の厚さを含む）の総和とタングステン層の厚さの総和との和に対するタングステン層の厚さの総和の比が０．６であり、０．２以上０．８以下の範囲内のものであったため、線膨張が大きくなりすぎず、かつ熱伝導率も小さくなりすぎない優れたヒートシンクであることが確認された。
　＜実施例１～５のＬＥＤ素子の作製＞
　次に、サファイア基板の一方の表面上にＬＥＤ構造体が形成されたウエハを５枚作製した。
　ここで、５枚のウエハはそれぞれ以下のようにして製造した。まず、直径が１００ｍｍの円形状の表面を有し、かつ厚さが１００μｍのサファイア基板の表面上に、ｎ型ＧａＮ層、アンドープＩｎＧａＮ活性層およびｐ型ＧａＮ層をこの順序でＭＯＣＶＤ法によりエピタキシャル成長させた。
　次に、フォトエッチングによりｎ型ＧａＮ層の表面の一部が露出するまでｎ型ＧａＮ層、アンドープＩｎＧａＮ活性層およびｐ型ＧａＮ層のそれぞれの一部を除去した。
　その後、リフトオフによりｎ型ＧａＮ層上のｎ電極、ｐ型ＧａＮ層上の半透明電極および半透明電極上のｐ電極を形成することにより上記のウエハをそれぞれ作製した。
　そして、上記で作製した実施例１～５のヒートシンクをそれぞれ、上記で作製したウエハのＬＥＤ構造体の形成側とは反対側の裏面に共晶半田により接合し、円形回転刃で１０ｍｍ×１０ｍｍの正方形状の表面を有する大きさのＬＥＤ素子に分割することによって、実施例１～５のＬＥＤ素子をそれぞれ得た。
　＜実施例１～５のＬＥＤ素子の評価＞
　銅板およびタングステン板を圧接により接合して銅（２０μｍ）／タングステン（６０μｍ）／銅（２０μｍ）の積層構造体からなる全体の厚さが１ｍｍのヒートシンクとＬＥＤ構造体とを上記の共晶半田により接合してＬＥＤ素子を形成したこと以外は上記と同様にして比較例のＬＥＤ素子を作製した。
　そして、上記で作製した実施例１～５のＬＥＤ素子と、上記の比較例のＬＥＤ素子との発光特性を比較したところ発光特性は同等であった。
　しかしながら、実施例１～５のＬＥＤ素子のヒートシンクの厚さは１００μｍ以下であり、比較例のＬＥＤ素子のヒートシンクの厚さは１ｍｍであったため、実施例１～５のＬＥＤ素子は比較例のＬＥＤ素子と比べてヒートシンクの材料コストを低減することができ、さらには円形回転刃によるウエハの切断が容易であったため加工性も向上することが確認された。
　今回開示された実施の形態および実施例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。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、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。
　本発明の金属積層構造体および金属積層構造体の製造方法は、たとえば半導体装置のヒートシンクなどに利用できる可能性がある。
　１　第１の金属層、２　第２の金属層、３　第３の金属層、４　第４の金属層、５　第５の金属層、６　対向電極、７　容器、８　溶融塩、９　電気めっき液、１０　ＬＥＤ構造体、１１　ｐ型半導体層、１２　活性層、１３　ｎ型半導体層、１４　半導体基板、１５　ｐ電極、１６　ｎ電極、１７　半透明電極、３１ａ　第１のロール、３１ｂ　第２のロール、４１　接合層、１００，２００　金属積層構造体、１１０　耐真空容器、１１１
　坩堝、１１２　溶融塩浴前駆体、１１３　タングステン板、１１４　ニッケル板、１１５　リード線、１１６　被覆材、１１７　ガス導入口、１１８　蓋。

Claims (11)

  1. 　第１の金属層（１）と、第２の金属層（２）と、第３の金属層（３）と、を備え、
    　前記第１の金属層（１）は前記第２の金属層（２）の一方の表面上に設置され、
    　前記第３の金属層（３）は前記第２の金属層（２）の他方の表面上に設置されており、
    　前記第１の金属層（１）は、タングステンおよびモリブデンの少なくとも一方を含み、
    　前記第２の金属層（２）は、銅を含み、
    　前記第３の金属層（３）は、タングステンおよびモリブデンの少なくとも一方を含む、金属積層構造体（１００，２００）。
  2. 　前記第１の金属層（１）は前記第２の金属層（２）の一方の表面上にめっきにより形成され、
    　前記第３の金属層（３）は前記第２の金属層（２）の他方の表面上にめっきにより形成されてなる、請求の範囲第１項に記載の金属積層構造体（１００，２００）。
  3. 　前記第１の金属層（１）の厚さと前記第２の金属層（２）の厚さと前記第３の金属層（３）の厚さとの和に対する前記第１の金属層（１）の厚さと前記第３の金属層（３）の厚さとの和の比が０．２以上０．８以下である、請求の範囲第１項に記載の金属積層構造体（１００，２００）。
  4. 　前記第１の金属層（１）の前記第２の金属層（２）の設置側とは反対側に設置された第４の金属層（４）と、
    　前記第３の金属層（３）の前記第２の金属層（２）の設置側とは反対側に設置された第５の金属層（５）と、を備え、
    　前記第４の金属層（４）および前記第５の金属層（５）はそれぞれ銅を含む、請求の範囲第１項に記載の金属積層構造体（１００，２００）。
  5. 　前記第１の金属層（１）の厚さと前記第２の金属層（２）の厚さと前記第３の金属層（３）の厚さと前記第４の金属層（４）の厚さと前記第５の金属層（５）の厚さとの和に対する前記第１の金属層（１）の厚さと前記第３の金属層（３）の厚さとの和の比が０．２以上０．８以下である、請求の範囲第４項に記載の金属積層構造体（１００，２００）。
  6. 　前記第１の金属層（１）と前記第４の金属層（４）との間、および前記第３の金属層（３）と前記第５の金属層（５）との間の少なくとも一方の間にコバルト含有層を含む、請求の範囲第４項に記載の金属積層構造体（１００，２００）。
  7. 　前記コバルト含有層の厚さが０．０５μｍ以上３μｍ以下である、請求の範囲第６項に記載の金属積層構造体（１００，２００）。
  8. 　前記金属積層構造体（１００，２００）の全体の厚さが２０μｍ以上４００μｍ以下である、請求の範囲第１項に記載の金属積層構造体（１００，２００）。
  9. 　ヒートシンクに用いられる、請求の範囲第１項に記載の金属積層構造体（１００，２００）。
  10. 　請求の範囲第１項に記載の金属積層構造体（１００，２００）を製造する方法であって、
    　前記第２の金属層（２）の一方の表面上に前記第１の金属層（１）をめっきにより形成する工程と、
    　前記第２の金属層（２）の他方の表面上に前記第３の金属層（３）をめっきにより形成する工程と、を含む、金属積層構造体（１００，２００）の製造方法。
  11. 　前記めっきは溶融塩浴めっきである、請求の範囲第１０項に記載の記載の金属積層構造体（１００，２００）の製造方法。
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