[发明专利]接合体及半导体装置

权利要求书

1.一种接合体，其具备第一构件、第二构件、以及将所述第一构件与所述第二构件接合的烧结金属层，

所述烧结金属层含有相对于所述第一构件或所述第二构件与所述烧结金属层的界面大致平行地取向的薄片状铜粒子来源的结构，

所述薄片状铜粒子来源的结构的通过下述式(1)求出的取向有序度S为0.88以上且1.00以下，所述烧结金属层中的铜的含量以所述烧结金属层的体积为基准计为65体积％以上且90体积％以下；

所述烧结金属层中的所述薄片状铜粒子来源的所述结构的含量为20％～30％；

S＝1/2×(3＜cos²θ＞－1) (1)

式中，θ表示界面与薄片状结构所成的角度、＜cos²θ＞表示多个cos²θ的值的平均值。

2.根据权利要求1所述的接合体，其中，所述第一构件及第二构件中的至少一个在与所述烧结金属层相接触的面上含有选自铜、镍、银、金及钯中的至少1种金属。

3.一种半导体装置，其具备第一构件、第二构件、以及将所述第一构件与所述第二构件接合的烧结金属层，所述第一构件及所述第二构件中的至少一个为半导体元件，其中，

所述烧结金属层含有相对于所述第一构件或所述第二构件与所述烧结金属层的界面大致平行地取向的薄片状铜粒子来源的结构，

所述薄片状铜粒子来源的结构的通过下述式(1)求出的取向有序度S为0.88以上且1.00以下，

所述烧结金属层中的铜的含量以所述烧结金属层的体积为基准计为65体积％以上且90体积％以下；

所述烧结金属层中的所述薄片状铜粒子来源的所述结构的含量为20％～30％；

S＝1/2×(3＜cos²θ＞－1) (1)

式中，θ表示界面与薄片状结构所成的角度、＜cos²θ＞表示多个cos²θ的值的平均值。

4.根据权利要求3所述的半导体装置，其芯片剪切强度为30MPa以上，所述芯片剪切强度如下测定：使用安装有1kN的测压元件的万能型Bond Tester，其为4000系列、DAGE公司制，以测定速度500μm/s、测定高度100μm将硅芯片在水平方向上挤压，对接合体的芯片剪切强度进行测定，将8个接合体的测定值的平均值作为芯片剪切强度。

5.一种半导体装置，其具备第一电极、与所述第一电极电连接的半导体元件、以及通过金属布线与所述半导体元件电连接的第二电极，

在所述半导体元件与所述金属布线之间、及所述金属布线与所述第二电极之间具有含铜的烧结金属层；

所述烧结金属层与所述金属布线相接触，并且含有相对于与所述金属布线的界面大致平行地取向的薄片状铜粒子来源的结构，

所述薄片状铜粒子来源的结构的通过下述式(1)求出的取向有序度S为0.88以上且1.00以下，

所述烧结金属层中的铜的含量以所述烧结金属层的体积为基准计为65体积％以上且90体积％以下；

所述烧结金属层中的所述薄片状铜粒子来源的所述结构的含量为20％～30％；

S＝1/2×(3＜cos²θ＞－1) (1)

式中，θ表示界面与薄片状结构所成的角度、＜cos²θ＞表示多个cos²θ的值的平均值。

6.一种半导体装置，其具备第一导热构件、第二导热构件、以及配置在所述第一导热构件及所述第二导热构件之间的半导体元件，

在所述第一导热构件与所述半导体元件之间、及所述半导体元件与所述第二导热构件之间中的至少一个之间具有含铜的烧结金属层；

所述烧结金属层与所述第一导热构件或所述第二导热构件相接触，并且含有相对于所述第一导热构件或所述第二导热构件的界面大致平行地取向的薄片状铜粒子来源的结构，

所述薄片状铜粒子来源的结构的通过下述式(1)求出的取向有序度S为0.88以上且1.00以下，

所述烧结金属层中的铜的含量以所述烧结金属层的体积为基准计为65体积％以上且90体积％以下；

所述烧结金属层中的所述薄片状铜粒子来源的所述结构的含量为20％～30％；

S＝1/2×(3＜cos²θ＞－1) (1)

式中，θ表示界面与薄片状结构所成的角度、＜cos²θ＞表示多个cos²θ的值的平均值。