[发明专利]接合体及采用其的陶瓷电路基板以及半导体装置

说明书

一种经由含有Ag的接合层将金属板和陶瓷基板接合而成的接合体，其特征在于，在由接合层的厚度方向和其正交方向所形成的截面中的按接合层的厚度方向的长度×正交方向的长度200μm形成的测定区域中，相对于Ag浓度为50at％以下的贫Ag区，Ag浓度为60at％以上的富Ag区按面积比计存在70％以下。此外，接合层的厚度方向的长度优选在10μm以上且60μm以下的范围内。此外，陶瓷基板优选为氮化硅基板。

技术领域

后述的实施方式主要涉及接合体及采用其的陶瓷电路基板以及半导体装置。

背景技术

将陶瓷基板和铜板接合而形成的陶瓷铜电路基板被用于安装半导体元件等的电路基板。国际公开第2017/056360号公报(专利文献1)中记载的陶瓷铜电路基板对经由接合层将陶瓷基板和铜板接合而成的接合体进行了改进。专利文献1中，设置了使接合层从铜板端部突出的突出部。通过控制这样的接合层突出部的尺寸而提高了TCT特性。

专利文献1中，在接合层突出部尺寸的控制中采用刻蚀工序。刻蚀工序是用于除去接合体的铜板或接合层的工序。专利文献1的接合层含有Ag、Cu及Ti。含有Ag、Cu及Ti的接合层是通过活性金属接合法而形成的。专利文献1的接合体在进行刻蚀工序中的突出部尺寸的控制时，成品率未必能说良好。

例如，日本专利第3302714号公报(专利文献2)中示出了含有Ag、Cu及Ti的接合层组织的概念图。专利文献2的接合层组织中存在Ag、Cu、AgCu共晶。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2017/056360号

专利文献2：日本专利第3302714号

专利文献3：国际公开第2019/054294号

发明内容

发明要解决的问题

在通过活性金属接合法形成的接合层中，成为Ag及Cu混合存在的组织。在混合存在的组织中，刻蚀液的除去效果出现偏差。因为在Ag较多的部位和较少的部位，刻蚀效果有差异。其结果是，接合层突出部尺寸中出现偏差。

实施方式涉及的接合体是为了应对这样的问题，其特征在于，控制了接合层中的Ag分布。

用于解决课题的手段

实施方式涉及的接合体是将金属板和陶瓷基板经由含有Ag的接合层接合而成的接合体，其特征在于：在由接合层的厚度方向和其正交方向所形成的截面中的按接合层的厚度方向的长度×正交方向的长度200μm形成的测定区域中，相对于Ag浓度为50at％以下的贫Ag区，Ag浓度为60at％以上的富Ag区按面积比计存在70％以下。

附图说明

图1是表示实施方式涉及的接合体的一个例子的侧视图。

图2是表示接合层中的富Ag区、贫Ag区的一个例子的剖视图。

图3是表示实施方式涉及的陶瓷铜电路基板的一个例子的侧视图。

图4是表示实施方式涉及的半导体装置的一个例子的侧视图。

具体实施方式

实施方式涉及的接合体是经由含有Ag的接合层将金属板和陶瓷基板接合而成的接合体，其特征在于：

在由接合层的厚度方向和其正交方向所形成的截面中的按接合层的厚度方向的长度×正交方向的长度200μm形成的测定区域中，相对于Ag浓度为50at％以下的贫Ag区，Ag浓度为60at％以上的富Ag区按面积比计存在70％以下。