[发明专利]半导体装置用基板

说明书

半导体装置用基板(2)具备陶瓷烧结体(3)、第1电路板(4)和第2电路板(4')。在陶瓷烧结体(3)中，将Mg的以MgO换算的含量设为S1质量％，将Zr的以ZrO2换算的含量设为S2质量％的情况下，下述的式1成立。将第1电路板(4)的厚度设为T1mm，将第2电路板(4')的厚度设为T2mm，并将陶瓷烧结体(3)的厚度设为T3mm的情况下，下述的式2、3、4成立。－0.004×S2+0.171＜S1＜－0.032×S2+1.427···(1)1.7＜(T1+T2)/T3＜3.5···(2)T1≥T2···(3)T3≥0.25···(4)。

技术领域

本发明涉及半导体装置用基板。

背景技术

作为用于功率晶体管模块等的半导体装置用基板，已知在陶瓷烧结体的表背面具备电路板的DBOC基板(Direct Bonding of Copper Substrate，直接覆铜基板)、在陶瓷烧结体的表背面具备铝板的DBOA基板(Direct Bonding of Aluminum Substrate，直接覆铜铝板)。

在专利文献1中，公开了具备包含氧化铝、部分稳定化氧化锆和氧化镁的陶瓷烧结体的半导体装置用基板。在专利文献1记载的陶瓷烧结体中，部分稳定化氧化锆的含量为1～30wt％，氧化镁的含量为0.05～0.50wt％，部分稳定化氧化锆中的三氧化二钇的摩尔分数为0.015～0.035，陶瓷烧结体中包含的氧化锆晶体之中的80～100％为正方晶相。根据专利文献1记载的陶瓷烧结体，能够抑制在陶瓷烧结体与电路板或铝板的接合界面产生裂纹，并且能够使热传导率提高。

在专利文献2中公开了具备包含氧化铝、氧化锆和三氧化二钇的陶瓷烧结体的半导体装置用基板。在专利文献2记载的陶瓷烧结体中，氧化锆的含量为2～15重量％，氧化铝的平均粒径为2～8μm。根据专利文献2记载的陶瓷烧结体，能够使热传导率提高。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利4717960号公报

专利文献2：日本特表2015－534280号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在专利文献1中，虽然对于陶瓷烧结体单体下的热传导率进行了研究，但是对于作为包含电路板(电路板或铝板)的半导体装置用基板整体的热电阻率没有进行研究。

同样地，在专利文献2中，对于作为半导体装置用基板整体的热电阻率没有进行研究，此外，对于接合界面处的裂纹也没有进行研究。

因此，本发明的发明者进行了潜心研究，结果得到了如下新的见解，即，陶瓷烧结体的组成和各结构构件的厚度的组合对半导体装置用基板的热电阻率以及接合界面处的裂纹产生影响。

本发明的目的在于，提供一种能够兼顾热电阻率的降低和裂纹的抑制的半导体装置用基板。

用于解决课题的手段

本发明涉及的半导体装置用基板具备陶瓷烧结体、第1电路板和第2电路板。陶瓷烧结体形成为板状，具有第1主面和第2主面。第1电路板配置在第1主面上，由铜或铝构成。第2电路板配置在第2主面上，由铜或铝构成。陶瓷烧结体包含Al、Zr、Y以及Mg。在陶瓷烧结体中，将Mg的以MgO换算的含量设为S1质量％，并将Zr的以ZrO₂换算的含量设为S2质量％的情况下，下述的式(1)成立。将第1电路板的厚度设为T1mm，将第2电路板的厚度设为T2mm，并将陶瓷烧结体的厚度设为T3mm的情况下，下述的式(2)、(3)、(4)成立。

－0.004×S2+0.171＜S1＜－0.032×S2+1.427···(1)

1.7＜(T1+T2)/T3＜3.5···(2)

T1≥T2···(3)

T3≥0.25···(4)

发明效果