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公開番号2024143284
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-11
出願番号2023055877
出願日2023-03-30
発明の名称半導体装置およびその製造方法
出願人株式会社デンソー,トヨタ自動車株式会社,株式会社ミライズテクノロジーズ
代理人弁理士法人ゆうあい特許事務所
主分類H01L 21/52 20060101AFI20241003BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】接合部材の信頼性を向上できるようにする。
【解決手段】半導体チップ10を用意することと、第1突当て部31a、第2突当て部31b、および仕切板32を有する台座20を用意することと、仕切板32と半導体チップ10との間に接合部材40が配置される状態で半導体チップ10を搭載面30a上に配置することと、加熱して接合部材40を溶融した後に冷却して固化することにより、接合部材40を介して半導体チップ10を台座20に接合することと、を行い、台座20に接合することでは、溶融した接合部材40が仕切板32で区画されたそれぞれの領域R1～R4に流れるようにする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
搭載面（３０ａ）を有する台座（２０）と、
前記搭載面上に配置され、光半導体素子が形成されると共に一方向に長手方向を有する平面形状とされた半導体チップ（１０）と、
前記台座と前記半導体チップとの間に配置された接合部材（４０）と、を備え、
前記台座の搭載面には、前記半導体チップのうちの前記長手方向における一方の端部側と当接する第１突当て部（３１ａ）および前記半導体チップのうちの前記長手方向における他方の端部側と当接する第２突当て部（３１ｂ）と、前記第１突当て部および前記第２突当て部の間に配置されて前記第１突当て部と前記第２突当て部との間の領域を複数の領域（Ｒ１～Ｒ４）に区画する仕切板（３２）が備えられており、
前記接合部材は、前記仕切板にて区画されたそれぞれの領域に配置されている半導体装置の製造方法であって、
前記半導体チップを用意することと、
前記第１突当て部、前記第２突当て部、および前記仕切板を有する前記台座を用意することと、
前記仕切板と前記半導体チップとの間に前記接合部材が配置される状態で前記半導体チップを前記搭載面上に配置することと、
加熱して前記接合部材を溶融した後に冷却して固化することにより、前記接合部材を介して前記半導体チップを前記台座に接合することと、を行い、
前記台座に接合することでは、溶融した前記接合部材が前記仕切板で区画されたそれぞれの領域に流れるようにする半導体装置の製造方法。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記台座を用意することでは、それぞれの前記領域において、前記第１突当て部と前記第２突当て部との配列方向に沿った長さが等しくされたものを用意する請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記台座を用意することでは、前記第１突当て部、前記第２突当て部、および前記仕切板が、前記搭載面の面方向であって、前記第１突当て部と前記第２突当て部との配列方向と交差する方向に延びているものを用意する請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記台座を用意することでは、前記第１突当て部、前記第２突当て部、および前記仕切板が、前記搭載面の面方向に対する法線方向において、前記半導体チップから突出しているものを用意する請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記台座を用意することでは、前記搭載面の面方向に対する法線方向において、前記第１突当て部のうちの前記第２突当て部側の側面、前記第２突当て部のうちの前記第１突当て部側の側面、および前記仕切板における前記半導体チップと重なる部分のみに、前記台座よりも前記接合部材との接合性が高い高接合膜（３３）が配置されたものを用意する請求項１ないし４のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記台座を用意することでは、前記仕切板の高さが、前記第１突当て部および前記第２突当て部の高さよりも低くされたものを用意する請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記台座を用意することでは、前記仕切板が前記第１突当て部と前記第２突当て部との間に３個以上配置され、前記第１突当て部と前記第２突当て部との配列方向に沿った中央部に位置する前記仕切板の高さが、前記配列方向の端部側に位置する前記仕切板の高さよりも高くされているものを用意する請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記台座を用意することでは、前記領域を構成する搭載面と繋がる溝部（３４）が形成されたものを用意し、
前記半導体チップを前記台座に接合することでは、前記溝部にも溶融した前記接合部材が流れるようにする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記台座を用意することでは、前記溝部に、前記台座よりも前記接合部材との接合性が低い低接合膜（３５）が形成されたものを用意する請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記台座を用意することでは、前記凹部の底面側から突出方向に向かって幅が狭くされた前記仕切板が形成されたものを用意する請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光半導体素子が形成された半導体チップが接合部材を介して台座に接合されて構成される半導体装置およびその製造方法に関するものである。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、光半導体素子が形成された半導体チップが接合部材を介して台座に接合されて構成される半導体装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、この半導体装置では、半導体チップの内部に光導波路部が形成され、半導体チップのうちの台座側の部分に凹部が形成されている。台座は、半導体チップが配置される凹部が形成され、凹部の側面側に光導波路部が形成されていると共に凹部の底面に凸部が形成されている。そして、半導体チップは、凹部に台座の凸部が挿入され、半導体チップの光導波路部の高さと台座の光導波路部の高さが一致する状態で台座上に配置されている。また、接合部材は、半導体チップと台座との間に配置されている。なお、接合部材は、はんだで構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開６６９６１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の半導体装置では、半導体チップと台座との間に配置される接合部材の量が部分的に異なる場合がある。この場合、部分毎に接合部材の接合性が異なったり、放熱性が異なったりする等、接合部材の信頼性が低下する可能性がある。
【０００５】
本発明は上記点に鑑み、接合部材の信頼性を向上できる半導体装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための請求項１は、搭載面（３０ａ）を有する台座（２０）と、搭載面上に配置され、光半導体素子が形成されると共に一方向に長手方向を有する平面形状とされた半導体チップ（１０）と、台座と半導体チップとの間に配置された接合部材（４０）と、を備え、台座の搭載面には、半導体チップのうちの長手方向における一方の端部側と当接する第１突当て部（３１ａ）および半導体チップのうちの長手方向における他方の端部側と当接する第２突当て部（３１ｂ）と、第１突当て部および第２突当て部の間に配置されて第１突当て部と第２突当て部との間の領域を複数の領域（Ｒ１～Ｒ４）に区画する仕切板（３２）が備えられており、接合部材は、仕切板にて区画されたそれぞれの領域に配置されている半導体装置の製造方法であって、半導体チップを用意することと、第１突当て部、第２突当て部、および仕切板を有する台座を用意することと、仕切板と半導体チップとの間に接合部材が配置される状態で半導体チップを搭載面上に配置することと、加熱して接合部材を溶融した後に冷却して固化することにより、接合部材を介して半導体チップを台座に接合することと、を行い、台座に接合することでは、溶融した接合部材が仕切板で区画されたそれぞれの領域に流れるようにする。
【０００７】
これによれば、仕切板が備えられているため、各領域にそれぞれに溶融した接合部材が流れ込み易い。このため、特定箇所の接合部材が過剰になったり、過少になったりすることを抑制できる。したがって、接合部材の接合性が悪化することを抑制でき、放熱性が悪化することを抑制できるため、接合部材の信頼性の向上を図ることができる。
【０００８】
請求項１３は、半導体装置であって、搭載面（３０ａ）を有する台座（２０）と、搭載面上に配置され、光半導体素子が形成されると共に一方向に長手方向を有する平面形状とされた半導体チップ（１０）と、台座と半導体チップとの間に配置された接合部材（４０）と、を備え、台座の搭載面には、半導体チップのうちの長手方向における一方の端部側と当接する第１突当て部（３１ａ）および半導体チップのうちの長手方向における他方の端部側と当接する第２突当て部（３１ｂ）と、第１突当て部および第２突当て部の間に配置されて第１突当て部と第２突当て部との間の領域を複数の領域（Ｒ１～Ｒ４）に区画する仕切板（３２）が備えられており、接合部材は、仕切板にて区画されたそれぞれの領域に配置されている。
【０００９】
これによれば、各領域にそれぞれ接合部材が配置されるため、特定箇所の接合部材が過剰になったり、過少になったりすることを抑制できる。したがって、接合部材の接合性が悪化することを抑制でき、放熱性が悪化することを抑制できるため、接合部材の信頼性の向上を図ることができる。
【００１０】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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