[发明专利]半导体器件和半导体器件的制造方法

说明书

本发明涉及半导体器件和半导体器件的制造方法。一种半导体器件的制造方法包括将包含金属粒子的导电膏涂覆到电极板中的指定区域，电极板在其表面中包括凹部，指定区域与凹部相邻。半导体器件的制造方法包括将半导体芯片放置在导电膏上，使得半导体芯片的外周边缘位于凹部上方。所述半导体器件的制造方法包括通过在朝向电极板的方向上向半导体芯片施加压力的同时加热导电膏，使该导电膏硬化。

技术领域

本说明书要公开的技术涉及半导体器件和半导体器件的制造方法。

背景技术

日本专利申请公开No.2016-115865公开了用于将半导体芯片和电极板接合在一起的技术。在该技术中，将包含金属粒子的导电膏涂覆到电极板的表面，并且将半导体芯片布置在该导电膏上。此后，通过在朝向电极板的方向上向半导体芯片施加压力的同时加热导电膏来使导电膏硬化。因此，通过由于导电膏硬化而产生的接合层将半导体芯片和电极板接合在一起。

发明内容

为了用导电膏将半导体芯片和电极板接合在一起，必需在对半导体芯片和电极板之间的导电膏施加压力的同时加热导电膏。当导电膏被加热而硬化时，接合层被接合于半导体芯片和电极板。此后，当半导体芯片、接合层和电极板恢复到室温时，随着温度降低，这些成分收缩。在该处理期间，由于半导体芯片和接合层之间的线性膨胀系数的差异，导致高热应力作用于半导体芯片。特别地，高热应力作用于半导体芯片的外周边缘的附近。作用于半导体芯片的该热应力影响半导体芯片的可靠性。本发明提供了用于在通过导电膏将电极板和半导体芯片接合在一起的同时减小作用于半导体芯片的外周边缘附近的热应力的技术。

本发明的第一方面是一种半导体器件的制造方法。所述半导体器件的制造方法包括将包含金属粒子的导电膏涂覆到电极板中的指定区域，电极板在所述电极板的表面中包括凹部，所述指定区域与所述凹部相邻。所述半导体器件的制造方法包括将半导体芯片放置在所述导电膏上，使得所述半导体芯片的外周边缘位于所述凹部上方。所述半导体器件的制造方法包括通过在朝向所述电极板的方向上向所述半导体芯片施加压力的同时加热所述导电膏，使所述导电膏硬化。

当在硬化步骤中在朝向电极板的方向上向半导体芯片施加压力时，导电膏的被挤压在半导体芯片和电极板之间的部分朝向凹部流出。已经流出的导电膏与半导体芯片在外周边缘附近的部分和凹部的内表面接触。当被加热而硬化时，导电膏形成其中金属粒子相互接合的接合层。指定区域与半导体芯片之间的导电膏在高压下硬化。因此，指定区域和半导体芯片之间的导电膏硬化，形成低空隙率的接合层。通过该低空隙率接合层将指定区域和半导体芯片牢固接合在一起。另一方面，不向凹部和半导体芯片之间的导电膏施加此高压力。因此，凹部和半导体芯片之间的导电膏硬化，形成高空隙率的接合层。用该高空隙率接合层将凹部和半导体芯片接合在一起。当半导体芯片、接合层和电极板在导电膏硬化之后恢复到室温时，热应力作用于半导体芯片。如上所述，接合层与半导体芯片的外周边缘附近接合的部分具有高空隙率。因此，接合层的该部分有可能根据热应力而变形。因此，半导体芯片的外周边缘附近出现的热应力减轻。如以上已经描述的，根据该制造方法，能够减少半导体芯片的外周边缘附近出现的热应力。

在以上方面，在涂覆导电膏的步骤中，可不将导电膏涂覆到凹部的底表面，并且在使导电膏硬化的步骤中，已经从指定区域流入凹部的导电膏可与凹部的底表面接触。

根据该方面，接合层的与半导体芯片的外周边缘相邻的部分的表面呈现出相对于半导体芯片的下表面倾斜，以在延伸远离所述指定区域的同时朝向凹部的底表面偏移的形状。因此，接合层中不太可能出现裂缝。

在以上方面，可在凹部上方并且靠近半导体芯片的外周边缘的位置设置夹具。

根据该方面，可使导电膏免于向上隆起。