[发明专利]半导体装置以及半导体装置的制造方法

权利要求书

1.一种半导体装置，其特征在于，具备：

绝缘板；

电极，设置于所述绝缘板上，具有平坦部和由凹部或者凸部构成的非平坦部；

接合层，设置于所述电极的所述平坦部及所述非平坦部上，由金属晶粒的烧结体构成；以及

半导体元件，隔着所述接合层与所述电极接合，

所述接合层具有：

第一区域，被所述非平坦部和所述半导体元件夹住；以及

第二区域，被所述平坦部和所述半导体元件夹住，

所述第一区域以及所述第二区域中的层厚大的一方的区域的所述金属晶粒的填充率小于所述第一区域以及所述第二区域中的层厚小的一方的区域的所述金属晶粒的填充率，

所述凹部没有到达所述电极和所述半导体元件的接合面的端部。

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，

所述平坦部是所述电极的表面的部位，所述非平坦部是由在所述电极的表面形成的凹部或者凸部构成的部位。

3.根据权利要求1或者2所述的半导体装置，其中，

所述接合层的所述第二区域的所述金属晶粒的填充率是80％以上且小于100％。

4.根据权利要求1或者2所述的半导体装置，其中，

所述非平坦部的图案在俯视时相对所述半导体元件的中心是对称的。

5.根据权利要求1或者2所述的半导体装置，其中，

所述非平坦部的面积在俯视时是所述接合层的面积的1％以上且20％以下的大小。

6.根据权利要求1或者2所述的半导体装置，其中，

所述接合层的所述第二区域的维氏硬度大于所述电极的维氏硬度。

7.根据权利要求1或者2所述的半导体装置，其中

所述金属晶粒的平均粒径是10nm以上且150nm以下。

8.根据权利要求1或者2所述的半导体装置，其中，

所述金属晶粒的材料是Ag。

9.根据权利要求1或者2所述的半导体装置，其中，

所述电极的材料是Cu或者Al。

10.根据权利要求1或者2所述的半导体装置，其中，

在所述电极与所述接合层之间设置有由与所述电极的金属材料不同的金属材料构成的金属层。

11.根据权利要求10所述的半导体装置，其中，

所述金属层的材料是Au、Pt、Pd、Ag、Cu中的任意一种金属或者包含Au、Pt、Pd、Ag、Cu中的任意一种的合金。

12.根据权利要求1或者2所述的半导体装置，其中，

所述半导体元件由带隙比硅大的宽带隙半导体材料形成。

13.根据权利要求12所述的半导体装置，其中，

所述宽带隙半导体材料是碳化硅、氮化镓、砷化镓、金刚石中的任意一种。

14.一种半导体装置的制造方法，具备：

在接合到绝缘板并设置有凹部或者凸部的电极上隔着包含金属纳米粒子的烧结接合材料载置半导体元件的工序；以及

对所述绝缘板和所述半导体元件一边进行加压一边进行加热，使所述烧结接合材料烧结，形成埋设所述凹部或者凸部的接合层，从而接合所述电极和所述半导体元件的工序，

对所述电极一边进行退火一边接合到所述绝缘板，

所述凹部没有到达所述电极和所述半导体元件的接合面的端部。