[发明专利]功率半导体设备用的DBC衬底、DBC衬底制造方法和具DBC衬底的功率半导体设备

权利要求书

1.一种用于功率半导体设备的DBC衬底，其中，所述DBC衬底具有：

由非氧化物陶瓷制成的陶瓷工件，其中，所述陶瓷工件具有第一主侧面和第二主侧面，其中，所述第一主侧面和所述第二主侧面相互对置，其中，在两个主侧面之间进行测量的情况下，所述陶瓷工件具有10μm或更大的厚度，

含铜层，所述含铜层布置在所述第一主侧面上方，其中，所述含铜层具有5μm或更大的厚度，

具有Al₂O₃的中间层，所述中间层布置在所述陶瓷工件与所述含铜层之间。

2.根据权利要求1所述的DBC衬底，其中，所述中间层还具有CuAl₂O₄，尤其是1至30个单层CuAl₂O₄，尤其其中，所述CuAl₂O₄布置为在所述含铜层与所述Al₂O₃之间的层。

3.根据权利要求1或2所述的DBC衬底，其中，所述陶瓷工件还具有横向的侧面，所述横向的侧面将所述两个主侧面彼此连接，其中，所述横向的侧面不具有所述含铜层。

4.根据以上权利要求中任一项所述的DBC衬底，其中，所述含铜层如此结构化，使得所述含铜层具有彼此电绝缘的连接部区域和/或印制导线，其中，所述中间层也布置在所述连接部区域和/或所述印制导线之间的沟槽中。

5.根据以上权利要求中任一项所述的DBC衬底，其中，所述陶瓷工件在所述第二主侧面上具有冷却片。

6.根据以上权利要求中任一项所述的DBC衬底，其中，所述中间层具有5至50个单层Al₂O₃，尤其是10至30个单层Al₂ O₃。

7.根据以上权利要求中任一项所述的DBC衬底，其中，所述陶瓷工件具有Si₃Ni₄、AlN、BN、SiC和BC中的一种或多种，或者由Si₃Ni₄、AlN、BN、SiC和BC中的一种或多种制成。

8.一种用于制造DBC衬底的方法，其中，所述方法具有：

提供由非氧化物陶瓷制成的陶瓷工件，其中，所述陶瓷工件具有第一主侧面和第二主侧面，其中，所述第一主侧面和所述第二主侧面相互对置，其中，在所述两个主侧面之间进行测量的情况下，所述陶瓷工件具有10μm或更大的厚度，

借助原子层沉积至少在所述陶瓷工件的第一主侧面上面沉积一个或多个含铝单层，

借助直接键合铜工艺在所述一个或多个含铝单层上方施加含铜层。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，沉积5至50个、尤其是10至30个含铝单层。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，所述方法还具有：

借助原子层沉积在所述一个或多个含铝单层上面沉积一个或多个含铜单层。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，沉积5至50个、尤其是10至30个含铜单层。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，其中，所述陶瓷工件具有Si₃Ni₄、AlN、BN、SiC和BC中的一种或多种，或者由Si₃Ni₄、AlN、BN、SiC和BC中的一种或多种制成。

13.根据权利要求8至12中任一项所述的方法，其中，所述方法还具有：

在执行所述直接键合铜工艺之后，结构化所述含铜层以产生连接部区域和/或印制导线。