專利名稱：半導(dǎo)體裝置及其制造方法以及基板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置及其制造方法、以及應(yīng)用于該半導(dǎo)體裝置 的基板。
背景技術(shù)：
迄今為止，存在有在表面形成有Au層的配線基板上釬焊焊接LSI芯 片等的半導(dǎo)體芯片，且通過(guò)樹(shù)脂密封上述半導(dǎo)體芯片而形成的半導(dǎo)體裝 置。配線基板表面的Au層是以確保焊料濕潤(rùn)性或防止布線的氧化等為目 的，通過(guò)電鍍或?yàn)R射等形成的。但是，若在這樣的配線基板上釬焊焊接半 導(dǎo)體芯片，則Au層的Au與作為焊料的成分的Sn在兩者的界面附近形成 Au-Sn合金層，從而降低半導(dǎo)體芯片和配線基板之間的接合強(qiáng)度。因此， 存在由于熱沖擊或溫度循環(huán)等造成以Au—Sn合金層為起點(diǎn)發(fā)生裂紋的問(wèn) 題。為了解決上述問(wèn)題，提出有將Au層變的非常薄，從而防止Au-Sn合 金層的形成的方案(例如，參照專利文獻(xiàn)l)。但是，即使將Au層變薄， 只要存在Au層與焊料的接觸部位，就不能完全防止Au-Sn合金層的形成， 而在局部形成Au-Sn合金層。因此，不能充分防止半導(dǎo)體芯片與配線基板 之間的接合強(qiáng)度的降低。另外，若將Au層變薄，則焊料濕潤(rùn)性降低，結(jié) 果導(dǎo)致空隙的產(chǎn)生，在釬焊焊接半導(dǎo)體芯片時(shí)自對(duì)準(zhǔn)(self alignment)不 能良好作用之類的問(wèn)題出現(xiàn)。因此，提出有在Au-Sn合金層和焊料層的界面形成凹凸，利用錨固 (anchor)效果，實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體芯片和配線基板之間的接合強(qiáng)度的提高(例 如，參照專利文獻(xiàn)2)。在上述提案的結(jié)構(gòu)中，確保了Au層的厚度，因此 不會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)生空隙，且在釬焊焊接半島體芯片時(shí)自對(duì)準(zhǔn)不會(huì)難以起作用。專利文獻(xiàn)1:特開(kāi)平6—283844號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:特開(kāi)2004—22608號(hào)公報(bào)錨固效果在Au-Sn合金層與焊料層的界面的起伏越激烈、且Au-Sn 合金層越復(fù)雜進(jìn)入焊料層，越起到良好的作用。但是，在Au與Sn的合金 化中，難以形成將Au—Sn合金層表面的形狀復(fù)雜地進(jìn)入焊料層。因此， 不能獲得充分的錨固效果，半導(dǎo)體芯片和配線基板之間的接合強(qiáng)度不能提 高到足以防止由于熱沖擊或溫度循環(huán)等造成裂紋的產(chǎn)生的強(qiáng)度。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體芯片和基板之間的接合強(qiáng)度高、且 能夠確實(shí)地防止由于熱沖擊或溫度循環(huán)等造成裂紋的發(fā)生的半導(dǎo)體裝置 及其制造方法、以及用于該半導(dǎo)體裝置的基板。本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置是具備半導(dǎo)體芯片、和具有所述半導(dǎo)體芯片經(jīng)由 金屬層而接合的接合區(qū)域的基板的半導(dǎo)體裝置。上述金屬層具有Au—Sn 一Ni合金層、和重疊于上述Au—Sn—Ni合金層的焊料層。在上述Au— Sn—Ni合金層和上述焊料層之間的界面形成有凹凸。上述Au—Sn—Ni合金層與上述焊料層的界面形成的凹凸與Au—Sn 合金層與焊料層的界面形成的凹凸(參照專利文獻(xiàn)2)相比，起伏更激烈。 而且，上述Au — Sn—Ni合金層表面的形狀具有復(fù)雜進(jìn)入上述悍料層的形 狀。另外，上述Au—Sn—Ni合金含有Ni，其強(qiáng)度高，所以上述Au—Sn —Ni合金層嵌入到上述焊料層，與Au—Sn合金層的情況相比更堅(jiān)固。因 此，上述Au—Sn—Ni合金層和上述焊料層的界面處的錨固效果作用變強(qiáng)， 通過(guò)該錨固效果，能夠提高半導(dǎo)體芯片與基板之間的接合強(qiáng)度。最終能夠 確實(shí)防止由于熱沖擊或溫度循環(huán)等造成斷裂的發(fā)生。在上述Au—Sn—Ni合金層和上述焊料層的界面形成有比在Au—Sn 合金和焊料層界面形成的凹凸的起伏更激烈的凹凸，其原因在于，在形成 上述金屬層時(shí)，由于Ni的存在，促進(jìn)了上述Au—Sn—Ni合金層的錨固形 狀的成長(zhǎng)。在上述焊料層的內(nèi)部?jī)?yōu)選分散有Au—Sn合金相。在焊料層的內(nèi)部分 散了 Au—Sn合金相的構(gòu)成，提高了焊料層本身的強(qiáng)度，因此可使Au-Sn 一Ni合金層與焊料層的界面處的錨固效果的作用更強(qiáng)，通過(guò)該錨固效果，能夠進(jìn)一步提高半導(dǎo)體芯片和基板之間的接合強(qiáng)度。通過(guò)在焊料層的內(nèi)部分散Au—Sn合金相，可提高焊料層本身的強(qiáng)度， 其理由如下所述若在焊料層的內(nèi)部(例如，焊料層的表面附近)Au—Sn 合金相不均勻，則出現(xiàn)由于熱沖擊或溫度循環(huán)等造成以上述Au—Sn合金 為起點(diǎn)的斷裂的發(fā)生的情況，但若在焊料層的內(nèi)部分散Au—Sn合金相時(shí)， 則不會(huì)發(fā)生以Au—Sn合金相為起點(diǎn)的斷裂，進(jìn)一步通過(guò)分散強(qiáng)化，能夠 提高焊料層的強(qiáng)度。另外，本發(fā)明的基板是具有接合半導(dǎo)體芯片的接合區(qū)域的基板，在上 述接合區(qū)域形成Ni層，且在上述Ni層的表面形成有厚度為0.1 2.0pm的 Au層。根據(jù)上述構(gòu)成，上述Au層的厚度在O.l)am以上，則具有對(duì)于形成具 有凹凸的Au—Sn—Ni合金層和Au—Sn合金相分散到焊料層中所必需量 的Au。另外，上述Au層厚度在2.0nm以下，厚度不太厚，因此在焊料熔 融初期，能夠?qū)?lái)自下層Ni層的Ni均勻地?cái)U(kuò)散到由Au層的Au以及焊 料的成分Sn形成的Au—Sn合金中。因此，若使用該基板，則可與焊料層 的界面形成具有凹凸的Au—Sn—Ni合金層，并且可使Au—Sn合金相分 散到焊料層中。因此，半導(dǎo)體芯片與基板之間的接合強(qiáng)度提高，且能夠制 得確實(shí)防止由于熱沖擊、溫度循環(huán)等造成斷裂的發(fā)生的半導(dǎo)體裝置。本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法，包括形成工序，其在接合半導(dǎo)體 芯片的接合區(qū)域形成Ni層且在所述Ni層的表面上形成有厚度0.1 2.0um 的Au層的基板的所述Au層的表面上使用含Sn焊料形成含Sn焊料材料 層；搭載工序，其在所述含Sn焊料材料層的表面搭載半導(dǎo)體芯片；加熱 工序，其以所述含Sn焊料材料層熔融的溫度進(jìn)行加熱。根據(jù)上述制造方法，可與焊料層的界面形成具有凹凸的Au—Sn—Ni 合金層，并且可使Au—Sn合金相分散到焊料層中。因此，可以制得半導(dǎo) 體芯片與基板之間的接合強(qiáng)度高、且能夠確實(shí)防止由于熱沖擊或溫度循環(huán) 等造成斷裂的發(fā)生的半導(dǎo)體裝置。對(duì)本發(fā)明的上述的或下述的進(jìn)一步的其它目的、特征以及效果，參照 附圖，通過(guò)以下所述的實(shí)施方式進(jìn)行明確說(shuō)明。

圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。圖2是示意地表示圖1所示的半導(dǎo)體裝置的接合區(qū)域附近的局部放大 剖面圖。圖3是示意地表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的基板的接合區(qū)域附近的局部 放大剖面圖。圖4是示意地表示搭載工序結(jié)束時(shí)的接合區(qū)域附近的局部放大剖面圖。最佳實(shí)施方式圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。半導(dǎo)體裝置 1具有由玻璃纖維強(qiáng)化樹(shù)脂構(gòu)成的基板2。該基板2的表面中，在除接合 半導(dǎo)體芯片3的接合區(qū)域2a之外的區(qū)域處，形成有具有按照Cu層、Ni 層、Au層的順序?qū)盈B的構(gòu)造的導(dǎo)體回路7。作為玻璃纖維強(qiáng)化樹(shù)脂，沒(méi)有特別的限定，可以舉出環(huán)氧樹(shù)脂、雙馬 來(lái)酰亞胺三嗪樹(shù)脂(BT樹(shù)脂)、聚酯樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、在 上述樹(shù)脂中浸滲玻璃纖維等的加固材料后的樹(shù)脂等。在基板2背面形成有焊料凸起4。導(dǎo)體回路7與焊料凸起4經(jīng)由通孔 (through hole) 8電連接。本實(shí)施方式中雖然對(duì)在基板2的背面形成有焊 料凸起4的情況進(jìn)行說(shuō)明，但是，例如，也可省略焊料凸起4，而使用焊 料球或焊料膏，將半導(dǎo)體裝置1安裝在印刷電路板上。半導(dǎo)體芯片3經(jīng)由金屬層10接合于接合區(qū)域2a。關(guān)于金屬層10后面 會(huì)詳細(xì)說(shuō)明。作為半導(dǎo)體芯片3，可使用各種各樣的半導(dǎo)體芯片，其具體 的功能或內(nèi)部的回路結(jié)構(gòu)沒(méi)有特別的限定。半導(dǎo)體芯片3的上面具有電極 (未圖示)。該電極和導(dǎo)體回路7利用金屬線6電連接。半導(dǎo)體裝置1具有密封半導(dǎo)體芯片3的樹(shù)脂封裝部6。含有焊料凸起 4的基板2的背面?zhèn)葟臉?shù)脂封裝部6露出。樹(shù)脂封裝部6例如由含有環(huán)氧 樹(shù)脂等的樹(shù)脂組合物構(gòu)成。圖2是示意地表示圖1所示的半導(dǎo)體裝置的接合區(qū)域附近的局部放大 剖面圖。金屬層lO具有Cu層ll、 Ni層12、 Au—Sn—Ni合金層13、焊料層15以及Au—Sn合金層16。Au—Sn—Ni合金層13和焊料層15的界面形成有凹凸。Au—Sn—Ni 合金層13的表面復(fù)雜進(jìn)入焊料層15中。在Au—Sn—Ni合金層13和焊料層15的界面上形成的凹凸的形狀雖 然沒(méi)有特別的限定，但是優(yōu)選由具有多樣的高度以及深度的多個(gè)峰以及谷 構(gòu)成的不規(guī)則的非直線狀圖案，Au—Sn—Ni合金層更優(yōu)選呈楔狀或絨毛 狀進(jìn)入到焊料層側(cè)的形狀。越是錯(cuò)綜復(fù)雜的形狀，錨固效果的作用越強(qiáng)， 通過(guò)該錨固效果，可提高半導(dǎo)體芯片3和基板2的接合強(qiáng)度。另外，在Au—Sn合金層16和焊料層15的界面上形成有凹凸。Au— Sn合金層16的表面復(fù)雜進(jìn)入到焊料層15中。為了讓錨固效果的作用更強(qiáng)， 在Au—Sn合金層16和焊料層15的界面上形成的凹凸形狀，優(yōu)選由具有 多樣高度以及深度的多個(gè)峰以及谷構(gòu)成的不規(guī)則的非直線圖形，Au—Sn 合金層更優(yōu)選呈楔狀或絨毛狀進(jìn)入到焊料層的形狀。焊料層15的內(nèi)部分散有Au—Sn合金相14。對(duì)于焊料層15的構(gòu)成物 質(zhì)沒(méi)有特別的限定，由在半導(dǎo)體裝置1的制造時(shí)使用的含Sn焊料材料的 組成決定。關(guān)于含Sn焊料材料后面將詳細(xì)敘述。Au—Sn合金相14優(yōu)選 在焊料層15的內(nèi)部，在縱向(從基板2朝向半導(dǎo)體芯片3的方向)上均 勻分散。通過(guò)分散Au—Sn合金相14，可有效防止裂紋的發(fā)生，通過(guò)該分 散強(qiáng)化，可提高焊料層15本身的強(qiáng)度。在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置1中，接合基板2和半導(dǎo)體芯片3的金屬 層IO具有Au—Sn—Ni合金層13和焊料層15，在兩者的界面形成有凹凸。 因此，可使Au — Sn—Ni合金層13和焊料層15的界面的錨固效果作用增 強(qiáng)，通過(guò)該錨固效果，可提高半導(dǎo)體芯片3和基板2之間的連接強(qiáng)度。另 外，焊料層15內(nèi)部分散有Au—Sn合金相14，利用分散強(qiáng)化，焊料層15 本身的強(qiáng)度變大，因此，Au—Sn—Ni合金層13和焊料層15的界面中的 錨固效果作用進(jìn)一步增強(qiáng)。因此，通過(guò)該錨固效果，可進(jìn)一步提高半導(dǎo)體 芯片3和基板2的連接強(qiáng)度。其結(jié)果，能夠確實(shí)防止由于熱沖擊或溫度循 環(huán)等造成裂紋的發(fā)生。接著，參照?qǐng)D1以及圖3，對(duì)本發(fā)明的基板2進(jìn)行說(shuō)明。圖3是示意地表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的基板的接合區(qū)域附近的局部放大剖面圖。首先，對(duì)基板2的整體進(jìn)行說(shuō)明。對(duì)于基板2的表面，如參照?qǐng)Dl所述，在接合區(qū)域2a之外的區(qū)域形成有導(dǎo)體回路7。另外，在基板2的背面 形成有焊料凸起4。導(dǎo)體回路7和焊料凸起4經(jīng)由通孔8電連接。其次，如圖3所示，在基板2的接合區(qū)域2a處，從基板2側(cè)開(kāi)始， 順次形成有Cu層ll、 Ni層12、 Au層23。對(duì)于Cu層1的厚度沒(méi)有特別的限定，可適宜設(shè)定。對(duì)于Cu層而言， 例如，可形成與導(dǎo)體回路7的Cu層的厚度相同，并與該Cu層同時(shí)形成。 作為Cu層11的形成方法，沒(méi)有特別的限定，可使用真空蒸鍍法、濺射法、 電鍍法、印刷法等。另外，也可通過(guò)在基板的表面形成Cu薄膜，且選擇 性的蝕刻該Cu薄膜，形成Cu層ll。對(duì)于Ni層12的厚度沒(méi)有特別的限定，可適宜設(shè)定。另外，作為Ni 層12的形成方法，沒(méi)有特別的限定，可使用真空蒸鈹法、濺射法、電鍍 法、印刷法等。Au層23的厚度為0.1 2.0pm。這樣，可在與焊料層15的界面處形 成具有凹凸的Au—Sn—Ni合金層13，并且也可讓Au—Sn合金相14分散 于焊料層15。當(dāng)Au層23的厚度不足O.lpm時(shí)，因?yàn)锳u層23過(guò)薄，所 以難以形成具有凹凸的Au—Sn—Ni合金層13以及從Au層13供給向焊 料層15分散的Au—Sn合金相14所需量的Au。另一方面，當(dāng)Au層23 的厚度超過(guò)2.(Him時(shí)，因?yàn)锳u層23過(guò)厚，所以在焊料熔融初期，很難使 來(lái)自下層的Ni層12的Ni均勻擴(kuò)散到由Au層23的Au和作為焊料的成 分的Sn形成的Au—Sn合金中。另外，若Au層23過(guò)厚，也存在成本提 高的問(wèn)題。另外，對(duì)于Au層23的厚度而言，從促進(jìn)形成具有凹凸的Au—Sn— Ni合金層13以及Au—Sn合金相14分散到焊料層15的觀點(diǎn)出發(fā)，Au 層23的厚度的優(yōu)選下限值為0.5,，其優(yōu)選上限值1.0,。另外，作為 Au層23的形成方法，沒(méi)有特別的限定，可使用真空蒸鍍法、濺射法、電 鍍法、印刷法等。就本實(shí)施方式的基板2而言，Au層23的厚度為0.1 2.0pm，且Au 層23含有形成具有凹凸的Au—Sn—Ni合金層13以及Au—Sn合金相14分散到焊料層15所必需量的Au，且具有能夠使來(lái)自Ni層12的Ni均勻 地?cái)U(kuò)散到Au—Sn合金中的厚度。因此，若使用該基板2，則在與焊料層 15的界面處可形成具有凹凸的Au—Sn—Ni合金層13，同時(shí)，可使Au— Sn合金相14分散到焊料層15中。因此，能夠制得半導(dǎo)體芯片3和基板2 接合強(qiáng)度高、且能夠確實(shí)防止由于熱沖擊或溫度循環(huán)等造成斷裂的發(fā)生的 半導(dǎo)體裝置。接著，關(guān)于本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法，參照?qǐng)D1 圖4進(jìn)行說(shuō)明。(A) 首先，在半導(dǎo)體芯片3的背面通過(guò)電鍍法等形成Au層26 (參 照?qǐng)D4)。 Au層26的厚度沒(méi)有特別的限定。(B) 接下來(lái)，作為形成工序，在基板2的Au層23的表面使用含Sn 焊料材料形成含Sn焊料材料層25。作為含Sn焊料材料，只要是含有Sn 的焊料材料即可，沒(méi)有特別的限定，例如，可以舉出包含Sn—Pb合金、 Sn—Pb—Ag合金、Sn—Pb-Bi合金、Sn—Pb—In合金、Sn—Pb—In—Sb 合金、Sn—Ag類合金、Sn—Au類合金、和Sn單體金屬等合金的焊料膏 劑或膏狀焊料等的焊料材料。另外，作為含Sn的焊料材，可使用Pb類高 溫焊料材料(含有85質(zhì)量X以上的Pb的Pb—Sn合金的焊料材料)。作為 上述的Pb類高溫焊料材，例如，可以舉出Pb—8Sn—2Ag合金(由含有8 重量X的Sn、 2重量X的Ag，剩余為Pb以及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的合金 的焊料材料)。(C) 接下來(lái)，作為搭載工序，在含Sn焊料材料層25的上面搭載在 上述(A)工序中背面形成了 Au層26的半導(dǎo)體芯片3。圖4是示意地表 示該搭載工序結(jié)束時(shí)接合區(qū)域附近的局部放大剖面圖。在基板2的接合區(qū) 域2a處，從基板2側(cè)開(kāi)始，順次形成有Cu層ll、 Ni層12、 Au層23、 含Sn焊料材料層25。在含Sn焊料材料層25上，搭載有背面形成了 Au 層26的半導(dǎo)體芯片3。(D) 接下來(lái)，作為加熱工序，在含Sn焊料層25熔融的溫度下，加 熱搭載了半導(dǎo)體芯片3的基板2。含Sn焊料層25熔融的溫度(熔融溫度) 約為260。C以上，優(yōu)選約295'C以上。另外，上述加熱工序的回流(reflow) 時(shí)間為10 60秒。通過(guò)上述加熱，如圖2以及圖4所示，由在含Sn焊料材層25中所含的Sn和Au層23的Au形成Au—Sn合金，且來(lái)自Ni層 11的Ni擴(kuò)散到上述Au—Sn合金中，從而在與焊料層15的界面處形成有 具有凹凸的Au—Sn—Ni合金層13。此時(shí)，由于Ni的存在，促進(jìn)了 Au— Sn—Ni合金層13的錨固形狀的成長(zhǎng)，因此上述界面的凹凸起伏變得更激 烈，且Au—Sn—Ni合金層13表面的形狀具有復(fù)雜進(jìn)入焊料層15的形狀。 另外，由含Sn焊料材料層25中所含的Sn和Au層26的Au在與焊料層 15的界面形成具有凹凸的Au—Sn合金層16。進(jìn)一步，由含Sn焊料材料 層25中所含的Sn以及Au層22或Au層26中的Au形成的Au—Sn合金 的一部分，作為Au—Sn合金相14，分散到焊料層15的內(nèi)部。最終形成 了如圖2所示的金屬層10，且半導(dǎo)體芯片3通過(guò)金屬層10與基板2接合。接著，如圖1所示，將在半導(dǎo)體芯片3的上面形成的電極和導(dǎo)體回路 7使用引線6進(jìn)行引線接合。然后，通過(guò)由含有環(huán)氧樹(shù)脂等的樹(shù)脂組合物 形成樹(shù)脂封裝部6，由此可獲得半導(dǎo)體裝置l。根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法，在與焊料層15的界面處可形 成具有凹凸的Au—Sn-Ni合金層13，并且可讓Au—Sn合金相14分散到 焊料層15中。因此，能夠制得半導(dǎo)體芯片3和基板2之間的接合強(qiáng)度高、 且能夠確實(shí)防止由于熱沖擊或溫度循環(huán)等造成斷裂的發(fā)生的半導(dǎo)體裝置。以上雖然對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明，但是，本發(fā)明并不限定于上 述的實(shí)施方式。在本實(shí)施方式中，雖然對(duì)在焊料層的下側(cè)(基板側(cè))形成 有Au—Sn—Ni合金層的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但是，例如，也可在焊料層的 上側(cè)(半導(dǎo)體芯片側(cè))形成Au—Sn—Ni合金層。另外，也可在焊料層的 上側(cè)以及下側(cè)都形成Au — Sn—Ni合金層。在本實(shí)施方式中，雖然對(duì)在焊料層的內(nèi)部分散有Au—Sn合金相的情 況進(jìn)行了說(shuō)明，但也未必一定要在焊料層的內(nèi)部分散Au—Sn合金相。在本實(shí)施方式中，雖然對(duì)基板是由l層構(gòu)成的基板的情況進(jìn)行了說(shuō)明， 但是，基板也可以是由多個(gè)板狀體層疊而成的基板。另外，作為基板，也 可使用引線框。作為在形成樹(shù)脂封裝部時(shí)所使用的樹(shù)脂，沒(méi)有特別的限定，例如，可 以舉出含有作為樹(shù)脂主成分的熱硬化性的環(huán)氧樹(shù)脂、和作為硬化劑成分的 酚醛樹(shù)脂以及無(wú)機(jī)填充劑的樹(shù)脂組合物等。另外，作為上述樹(shù)脂主成分，例如，也可用PPS (聚苯硫醚)樹(shù)脂、PPE (聚苯醚)樹(shù)脂等耐熱性的熱 可塑性樹(shù)脂來(lái)代替環(huán)氧樹(shù)脂。另外，作為上述無(wú)機(jī)充填劑，沒(méi)有特別的限 定，例如，可以舉出石英玻璃、結(jié)晶性二氧化硅、熔融二氧化硅等。在本實(shí)施方式中，對(duì)半導(dǎo)體裝置的封裝方式是BGA (Ball Grid Array) 的情況進(jìn)行了說(shuō)明。但是，作為封裝方式并不限定與此，例如，可以舉出 LGA (Land Grid Array)、 QFP(Quad Flat Package)、 QFN (Quad Flat Non-Leaded Package)、 QFJ (Quad Flat J Leaded Package)、 SOP (Small Out-Line Package)、 SOJ (Small Out-Line J Leaded Package)、 DIP (Dual In-Line Package)、 SIP (Single In-Line Package)等。之外，可在專利要求范圍所述的事項(xiàng)的范圍內(nèi)，對(duì)各種設(shè)計(jì)實(shí)施變更。 換言之，所述的實(shí)施方式，只不過(guò)是為了使本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容清楚而應(yīng)用 的具體實(shí)例，本發(fā)明不應(yīng)限定于上述的具體實(shí)例進(jìn)行解釋，本發(fā)明的精神 以及范圍只限定于所附的權(quán)利要求范圍。本申請(qǐng)與2005年8月22日在日本專利局提出的專利申請(qǐng)?zhí)枮?005 _240285號(hào)相對(duì)應(yīng)，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容可通過(guò)引用編入本申請(qǐng)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，其具備半導(dǎo)體芯片；基板，其具有經(jīng)由金屬層接合所述半導(dǎo)體的接合區(qū)域，所述半導(dǎo)體裝置的特征在于，所述金屬層具有Au-Sn-Ni合金層和重疊于所述Au-Sn-Ni合金層的焊料層，且在所述Au-Sn-Ni合金層與所述焊料層的界面上形成凹凸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 在所述焊料層的內(nèi)部分散有Au-Sn合金相。
3. —種基板，其具有接合半導(dǎo)體芯片的接合區(qū)域，其特征在于， 在所述接合區(qū)域形成Ni層并在所述Ni層的表面形成有厚度0.1~2.0請(qǐng)的Au層。
4. 一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，包括形成工序，其在接合半導(dǎo)體芯片的接合區(qū)域形成Ni層且在所述Ni層 的表面上形成有厚度0.1 2.0 U m的Au層的基板的所述Au層的表面上使 用含Sn焊料材料形成含Sn焊料材料層；搭載工序，其在所述含Sn焊料材料層的表面搭載半導(dǎo)體芯片； 加熱工序，其以所述含Sn焊料材料層熔融的溫度進(jìn)行加熱。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠充分提高半導(dǎo)體芯片與基板之間的接合強(qiáng)度，且可確實(shí)防止由于熱沖擊或溫度循環(huán)等造成斷裂的發(fā)生的半導(dǎo)體裝置。半導(dǎo)體裝置具備半導(dǎo)體芯片、和具有該半導(dǎo)體芯片經(jīng)由金屬層接合的接合區(qū)域的基板。金屬層具有Au-Sn-Ni合金層、和重疊于Au-Sn-Ni合金層的焊料層。Au-Sn-Ni合金層和焊料層的界面形成有凹凸。
文檔編號(hào)H01L21/52GK101243546SQ20068003050
公開(kāi)日2008年8月13日 申請(qǐng)日期2006年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月22日
發(fā)明者松原弘招, 糟谷泰正, 芳我基治 申請(qǐng)人:羅姆股份有限公司