[发明专利]半导体元件接合体及其制造方法、半导体装置

说明书

半导体元件接合体具有设置有凹部的基板、以及在配置于凹部的状态下搭载于基板的半导体元件。基板的设置有凹部的部分由Cu构成。形成于凹部的外周部的台阶的高度d为20[μm]以上且小于50[μm]。当设为激光的波长λ＝632.8[nm]时，凹部的底面的平坦度为λ/8.7[μm]以上且λ/1.2[μm]以下。金属膜设置于半导体元件。凹部的底面与金属膜相互直接接合。

技术领域

本发明涉及电子设备等所使用的半导体元件接合体、半导体装置以及半导体元件接合体的制造方法。

背景技术

以往，已知将包含金属粒子和有机溶剂的金属膏用作接合材料而将半导体芯片接合于基板的半导体装置的制造方法。在这样的以往的半导体装置的制造方法中，在将半导体芯片经由金属膏粘接于基板之后，使有机溶剂从金属膏挥发，使金属膏成为凝集体，在使凝集体中的金属粒子还原之后，将半导体芯片按压到基板而压碎凝集体，从而将半导体芯片接合于基板(例如参照专利文献1)。

另外，以往，还已知半导体元件经由包括金属的固溶体层以及金属层的接合层接合于基板的半导体装置(例如参照专利文献2)。

进而，以往，还已知半导体元件利用粘接剂接合于形成于基板的镀金层的半导体装置(例如参照专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-54358号公报

专利文献2：日本特开2013-187418号公报

专利文献3：日本特开2008-205265号公报

发明内容

但是，在专利文献1以及3所示的以往的半导体装置中，在半导体元件与基板之间存在接合材料或者粘接剂，所以接合材料或者粘接剂成为热阻，由半导体元件产生的热难以传递到基板。由此，半导体元件的散热性恶化。

另外，在专利文献2所示的以往的半导体装置中，半导体元件经由具有固溶体层以及金属层的接合层接合于基板，所以接合层的构造变复杂，对于接合温度、接合时间、各层的厚度的管理花费工夫。因而，缺乏量产性以及接合质量的稳定性。另外，接合层的构造复杂，所以不仅在制造多个半导体装置时各自的接合层的热阻的偏差也变大，而且对于提高半导体元件的散热性也存在界限。

在此，为了实现半导体元件的散热性的提高，优选不经由接合材料而将半导体元件与基板直接接合的固相扩散接合。但是，为了通过固相扩散接合将半导体元件与基板接合，需要对接合半导体元件的基板的接合面进行研磨而使其平滑。因而，当在将半导体元件配置于基板的接合面的状态下用自动设备将半导体元件与基板接合时，由于接合时的振动等而半导体元件相对于基板的位置会偏离。

本发明是为了解决如上所述的课题而完成的，其目的在于得到能够实现半导体元件的散热性的提高、能够抑制产生半导体元件相对于安装部件的位置偏离的半导体元件接合体、半导体装置以及半导体元件接合体的制造方法。

本发明的半导体元件接合体具备设置有凹部的安装部件、以及在配置于凹部的状态下搭载于安装部件的半导体元件，安装部件的设置有凹部的部分由金属构成，形成于凹部的外周部的台阶的高度为20[μm]以上且小于50[μm]，当设为激光的波长λ＝632.8[nm]时，凹部的底面的平坦度为λ/8.7[μm]以上且λ/1.2[μm]以下，金属膜设置于半导体元件，凹部的底面与金属膜相互直接接合。

根据本发明的半导体元件接合体、半导体装置以及半导体元件接合体的制造方法，能够使凹部的底面与金属膜的接合性良好，能够实现半导体元件的散热性的提高。另外，能够抑制产生半导体元件相对于安装部件的位置偏离。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的半导体装置的剖视图。

图2是示出制造图1的半导体元件接合体时的次序的流程图。