[发明专利]半导体装置

说明书

本发明的实施方式的半导体装置具备半导体层、金属层及接合层，所述接合层设置于半导体层与金属层之间且包含多个银粒子和存在于多个银粒子之间的含有金的区域。

关联申请

本申请享有以日本专利申请2020-52530号(申请日：2020年3月24日)作为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含基础申请的全部内容。

技术领域

实施方式主要涉及半导体装置。

背景技术

在功率半导体模块中，例如在金属基体之上将绝缘基板夹在中间而安装半导体芯片。半导体芯片例如为MOSFET(Metal Oxide Field Effect Transistor，金属氧化物场效应晶体管)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)或二极管。

半导体芯片例如使用软钎料作为接合材而与绝缘基板之上的金属层接合。但是，伴随着功率半导体模块的工作温度的高温化，使用了软钎料作为接合材的接合的耐热性成为问题。

作为提高接合的耐热性的接合材的候补，有银纳米糊剂。银纳米糊剂是将银的微粒分散于溶剂中而得到的糊剂。银纳米糊剂在室温下为糊剂状，但通过加热而使溶剂挥发，变化为银的薄膜。所得到的银薄膜由于为高熔点，因此能够实现具有高耐热性的接合。

发明内容

实施方式提供具有高的可靠性的半导体装置。

实施方式的半导体装置具备半导体层、金属层及接合层，所述接合层设置于上述半导体层与上述金属层之间且包含多个银粒子和存在于上述多个银粒子之间的含有金的区域。

附图说明

图1是实施方式的半导体装置的示意截面图。

图2是实施方式的半导体装置的局部放大示意截面图。

图3是实施方式的半导体装置的局部放大示意截面图。

图4A～E是表示实施方式的半导体装置的制造方法的图。

图5A～C是表示实施方式的半导体装置的制造方法的图。

图6是表示实施方式的半导体装置的制造方法的图。

图7是表示实施方式的半导体装置的制造方法的图。

图8是表示实施方式的半导体装置的制造方法的图。

图9是比较例的半导体装置的局部放大示意截面图。

具体实施方式

本说明书中，对于同一或类似的构件，标注同一符号，有时省略重复的说明。

本说明书中，为了表示部件等的位置关系，有时将附图的上方记述为“上”，将附图的下方记述为“下”。本说明书中，“上”、“下”的概念未必是表示与重力的方向的关系的术语。

本说明书中的构成半导体装置的构件的化学组成的定性分析及定量分析例如可以通过二次离子质量分析法(Secondary Ion Mass Spectroscopy：SIMS)、能量色散型X射线分光法(Energy Dispersive X-ray Spectroscopy：EDX)、三维原子探针(3D imensionalAtom Probe)来进行。另外，对于构成半导体装置的构件的厚度、构件的粒径、构件间的距离等的测定，例如可以使用透射型电子显微镜(Transmission Electron Microscope：TEM)、扫描型电子显微镜(Scanning Electron Microscope：TEM)。

实施方式的半导体装置具备半导体层、金属层及接合层，所述接合层设置于半导体层与金属层之间且包含多个银粒子和存在于多个银粒子之间的含有金的区域。