[发明专利]半导体器件、力学量测量装置和半导体器件的制造方法

说明书

本发明的半导体器件包括金属体、配置在金属体上的接合层和配置在接合层上的半导体芯片，接合层包括在金属体与半导体芯片之间形成的包含填料的第一层，和与第一层和半导体芯片接合的、热膨胀率大于第一层的第二层。

技术领域

本发明涉及半导体器件、力学量测量装置和半导体器件的制造方法。

背景技术

存在在隔膜等应变体上接合具有传感器功能的半导体芯片来检测应变体的变形的半导体器件。作为应变体，一般使用SUS等金属。在这样的半导体器件中，存在半导体芯片因应变体与接合剂以及半导体芯片与接合剂的热膨胀系数的差而剥离、破坏的可能性。因此，已知使用热膨胀系数从半导体芯片一侧起向应变体一侧连续地变化的接合剂的压力传感器。接合剂的热膨胀系数通过使在主成分即玻璃中添加的二氧化硅填料的量变化而调整(例如参考专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开2013-36935号公报

发明内容

发明要解决的课题

专利文献1的结构中，接合剂的热膨胀系数在半导体芯片一侧接近半导体芯片的热膨胀系数，在应变体一侧接近应变体的热膨胀系数。为了实现接近半导体芯片的热膨胀系数，使二氧化硅填料的混入量增多。二氧化硅填料从接合剂突出的情况下，与半导体芯片的接合可靠性减弱。

用于解决课题的技术方案

根据本发明的第一方式，半导体器件包括金属体、配置在金属体上的接合层和配置在接合层上的半导体芯片，接合层包括形成在金属体与半导体芯片之间的包含填料的第一层，和与第一层和半导体芯片接合的、热膨胀率大于第一层的第二层。

根据本发明的第二方式，力学量测量装置具有上述半导体器件，半导体芯片包括应变检测部。

根据本发明的第三方式，半导体器件的制造方法包括在金属体上形成包含填料的第一接合层的步骤；在第一接合层上形成热膨胀率大于第一接合层的第二接合层的步骤；和在第二接合层上接合半导体芯片的步骤。

发明效果

根据本发明，能够提高接合层与半导体芯片的接合可靠性。

附图说明

图1是本发明的半导体器件的实施方式1的截面图。

图2是混入了填料的玻璃层的用SEM得到的截面的示意图。

图3(a)～(d)是用于说明图1所示的半导体器件的制造方法的截面图。

图4是本发明的半导体器件的实施方式2的截面图。

图5是表示本发明的半导体器件的接合性的评价结果、表示接合层的各层的材料和热膨胀系数与接合性的关系的图。

图6是本发明的力学量测量装置的实施方式1的立体图。

图7是表示图6的力学量测量装置的变形例的截面图。

图8是本发明的力学量测量装置的实施方式2的截面图。

具体实施方式

－半导体器件的实施方式1－

以下，参考附图说明本发明的半导体器件的实施方式1。

图1是本发明的半导体器件的实施方式1的截面图。

半导体器件1包括金属体2、半导体芯片3和将金属体2与半导体芯片3接合的接合层4。