绝缘性电路基板及使用了其的半导体装置的制作方法

后述的实施方式大体上涉及绝缘性电路基板及使用了其的半导体装置。

背景技术：

1、将陶瓷基板与铜板接合而成的陶瓷铜电路基板作为安装半导体元件等的电路基板来使用。国际公开第2017/056360号公报(专利文献1)中记载的陶瓷铜电路基板是改良将陶瓷基板与铜板介由接合层接合而成的接合体而得到的陶瓷铜电路基板。在专利文献1中，设置有使接合层从铜板端部溢出的溢出部。通过控制这样的接合层溢出部的尺寸，来提高tct特性。在陶瓷铜电路基板上安装半导体元件，成为半导体装置。此外，对于陶瓷铜电路基板，还进行了接合引线框、进行引线接合。对于半导体元件等的安装，使用了无铅软钎料。为了提高与软钎料层的密合性，对铜板表面进行了镀膜的施加。对于镀膜，使用了ni镀膜、au镀膜等。此外，伴随着半导体元件的高性能化，预料结温变高。伴随于此，在半导体元件的安装中，研究了使用ag纳米粒子的接合。研究了在进行使用了ag纳米粒子的接合时，在铜板表面设置ag镀膜。例如，在国际公开第2018/225809号公报(专利文献2)中，控制了ag镀膜的表面粗糙度。在专利文献2中，提高了ag镀膜的密合性。例如在国际公开第2019/054294号公报(专利文献3)中，公开了将化学研磨工序与蚀刻工序组合而成的方法。在专利文献2的化学研磨工序中，使用了双氧水、盐酸、硫酸等药液。进而，在国际公开第2019/054291号公报(专利文献4)中，作为使用了银、铜、钛的活性金属钎料蚀刻中使用的药液，示出了过二硫酸铵等。

2、现有技术文献

3、专利文献

4、专利文献1：国际公开第2017/056360号公报

5、专利文献2：国际公开第2018/225809号公报

6、专利文献3：国际公开第2019/054294号公报

7、专利文献4：国际公开第2019/054291号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、为了提高与半导体元件的接合性，进行了镀膜的使用。另一方面，在对绝缘性电路基板的导体部(特别是铜板)实施镀膜的情况下，引起了镀膜与半导体元件的密合性降低的现象。追究其原因，结果判明原因是存在于导体部表面的碳。

3、本发明是针对这样的问题的发明，目的是提供降低了导体部表面的碳量的绝缘性电路基板。

4、用于解决课题的手段

5、实施方式的绝缘性电路基板的特征在于，其具备绝缘性基板、和与上述绝缘性基板的至少一个面接合的导体部，在对上述导体部的表面的碳量进行xps分析时，任意3处的上述碳量的平均值为0at％以上且70at％以下的范围内。

技术特征：

1.一种绝缘性电路基板，其特征在于，其是具备绝缘性基板、和

2.根据权利要求1所述的绝缘性电路基板，其特征在于，所述碳量的所述平均值为0at％以上且60at％以下的范围内。

3.根据权利要求1～权利要求2中任一项所述的绝缘性电路基板，其特征在于，在对所述导体部的所述表面的氧量进行xps分析时，所述3处的所述氧量的平均值为3at％以上且50at％以下的范围内。

4.根据权利要求3所述的绝缘性电路基板，其特征在于，所述氧量的所述平均值为3at％以上且30at％以下的范围内。

5.根据权利要求3～权利要求4中任一项所述的绝缘性电路基板，其特征在于，所述碳量的所述平均值相对于所述氧量的所述平均值之比为0以上且20以下。

6.根据权利要求1～权利要求5中任一项所述的绝缘性电路基板，其特征在于，所述绝缘性基板由陶瓷形成。

7.根据权利要求1～权利要求6中任一项所述的绝缘性电路基板，其特征在于，所述绝缘性基板以氮化硅或氮化铝作为主要成分。

8.根据权利要求1～权利要求7中任一项所述的绝缘性电路基板，其特征在于，所述导体部为由铜或铜合金形成的铜构件。

9.根据权利要求1～权利要求8中任一项所述的绝缘性电路基板，其特征在于，绝缘性基板与导体部介由含有碳的接合层而接合。

10.根据权利要求1～权利要求9中任一项所述的绝缘性电路基板，其特征在于，所述绝缘性基板为陶瓷基板，

11.根据权利要求1～权利要求10中任一项所述的绝缘性电路基板，其特征在于，在对存在于所述绝缘性电路基板的表面中的铵离子通过离子色谱进行测定时，所述铵离子的量每40cm2为0μg以上且3μg以下。

12.根据权利要求1～权利要求11中任一项所述的绝缘性电路基板，其特征在于，在对存在于所述绝缘性电路基板的表面中的铵离子通过离子色谱进行测定时，所述铵离子的量每40cm2为0μg以上且1μg以下。

13.根据权利要求1～权利要求12中任一项所述的绝缘性电路基板，其特征在于，在对存在于所述绝缘性电路基板的表面中的氯离子通过离子色谱进行测定时，所述氯离子的量每40cm2为0μg以上且15μg以下。

14.根据权利要求1～权利要求13中任一项所述的绝缘性电路基板，其特征在于，在对存在于所述绝缘性电路基板的表面中的硫酸根离子通过离子色谱进行测定时，所述硫酸根离子的量每40cm2为0μg以上且5μg以下。

15.根据权利要求1～权利要求14中任一项所述的绝缘性电路基板，其特征在于，在对存在于所述绝缘性电路基板的表面中的氟离子通过离子色谱进行测定时，所述氟离子的量每40cm2为0μg以上且2μg以下。

16.根据权利要求1～权利要求15中任一项所述的绝缘性电路基板，其特征在于，所述导体部为铜构件，

17.根据权利要求1～权利要求16中任一项所述的绝缘性电路基板，其特征在于，所述导体部为铜构件，

18.根据权利要求1～权利要求17中任一项所述的绝缘性电路基板，其特征在于，所述绝缘性基板为厚度0.4mm以下的氮化硅基板，

19.根据权利要求1～权利要求18中任一项所述的绝缘性电路基板，其特征在于，所述导体部为铜构件，

20.根据权利要求19所述的绝缘性电路基板，其特征在于，在对包含所述镀膜的所述绝缘性电路基板的表面中所含的硫酸根离子通过离子色谱进行测定时，所述硫酸根离子的量每40cm2为0μg以上且5μg以下。

21.根据权利要求20所述的绝缘性电路基板，其特征在于，在对包含所述镀膜的所述绝缘性电路基板的表面中所含的铵离子通过离子色谱进行测定时，所述铵离子的量每40cm2为0μg以上且3μg以下。

22.一种半导体装置，其具备：权利要求1～权利要求21中任一项所述的绝缘性电路基板、和

技术总结
本发明的特征在于，在绝缘性基板的至少一个面上接合有导体部的绝缘性电路基板中，在对导体部表面的碳量进行XPS分析时，任意3处的平均值为0a％以上且70at％以下的范围内。此外，在对上述导体部表面的氧量进行XPS分析时，任意3处的平均值优选为3at％以上且50at％以下的范围内。

技术研发人员：森本一光,平林英明
受保护的技术使用者：株式会社东芝
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15