JP3220638B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JP3220638B2 JP3220638B2 JP12956796A JP12956796A JP3220638B2 JP 3220638 B2 JP3220638 B2 JP 3220638B2 JP 12956796 A JP12956796 A JP 12956796A JP 12956796 A JP12956796 A JP 12956796A JP 3220638 B2 JP3220638 B2 JP 3220638B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザー装
置、発光ダイオード等の半導体装置の製造方法に関し、
特に、ステム上にダイボンディングされたシリコン基板
または炭化珪素に対して、半導体素子がダイボンディン
グされている半導体装置の製造方法に関する。
置、発光ダイオード等の半導体装置の製造方法に関し、
特に、ステム上にダイボンディングされたシリコン基板
または炭化珪素に対して、半導体素子がダイボンディン
グされている半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザー素子、発光ダイオード素
子等の半導体素子がステム上に支持された半導体装置で
は、半導体素子を、直接、ステムにダイボンディングす
る方法に替えて、シリコン基板または炭化珪素を介して
ダイボンディングする方法が採用されるようになってい
る。
子等の半導体素子がステム上に支持された半導体装置で
は、半導体素子を、直接、ステムにダイボンディングす
る方法に替えて、シリコン基板または炭化珪素を介して
ダイボンディングする方法が採用されるようになってい
る。
【０００３】半導体素子を、シリコン基板や炭化珪素を
介してステムに取り付ける場合には、通常、シリコン基
板または炭化珪素に対して半導体素子をダイボンディン
グして共晶接合した後に、半導体素子が共晶接合された
シリコン基板または炭化珪素を、ステム上にダイボンデ
ィングして共晶接合するようになっている。
介してステムに取り付ける場合には、通常、シリコン基
板または炭化珪素に対して半導体素子をダイボンディン
グして共晶接合した後に、半導体素子が共晶接合された
シリコン基板または炭化珪素を、ステム上にダイボンデ
ィングして共晶接合するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この場合に
は、シリコン基板または炭化珪素と半導体素子とを予め
ダイボンディングして共晶接合する工程と、半導体素子
が共晶接合されたシリコン基板または炭化珪素をステム
上にダイボンディングして共晶接合する工程とが、それ
ぞれ必要になるために、作業効率が悪いという問題があ
る。
は、シリコン基板または炭化珪素と半導体素子とを予め
ダイボンディングして共晶接合する工程と、半導体素子
が共晶接合されたシリコン基板または炭化珪素をステム
上にダイボンディングして共晶接合する工程とが、それ
ぞれ必要になるために、作業効率が悪いという問題があ
る。
【０００５】本発明は、このような問題を解決するもの
であり、その目的は、ステムに対してシリコン基板また
は炭化珪素を介して半導体素子がダイボンディングされ
た半導体装置を効率よく製造することができる半導体装
置の製造方法を提供することにある。
であり、その目的は、ステムに対してシリコン基板また
は炭化珪素を介して半導体素子がダイボンディングされ
た半導体装置を効率よく製造することができる半導体装
置の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、シリコン基板または炭化珪素における相対向
する表面に、導電性のロウ材をそれぞれ設ける工程と、
そのシリコン基板または炭化珪素を、導電性のロウ材を
介してステム上に載置するとともに、シリコン基板また
は炭化珪素上に導電性のロウ材を介して半導体素子を載
置する工程と、半導体素子にコレットを押し付けて、半
導体素子とステムとを相互に加圧した状態で半導体素子
を加熱することにより、各ロウ材をそれぞれ加熱して溶
融することによって、ステムとシリコン基板または炭化
珪素と、シリコン基板または炭化珪素と半導体素子と
を、同時にダイボンディングする工程とを包含し、か
つ、加熱側に近接して配置されるロウ材の融点が、他方
のロウ材の融点よりも高く設定されていることを特徴と
する。
造方法は、シリコン基板または炭化珪素における相対向
する表面に、導電性のロウ材をそれぞれ設ける工程と、
そのシリコン基板または炭化珪素を、導電性のロウ材を
介してステム上に載置するとともに、シリコン基板また
は炭化珪素上に導電性のロウ材を介して半導体素子を載
置する工程と、半導体素子にコレットを押し付けて、半
導体素子とステムとを相互に加圧した状態で半導体素子
を加熱することにより、各ロウ材をそれぞれ加熱して溶
融することによって、ステムとシリコン基板または炭化
珪素と、シリコン基板または炭化珪素と半導体素子と
を、同時にダイボンディングする工程とを包含し、か
つ、加熱側に近接して配置されるロウ材の融点が、他方
のロウ材の融点よりも高く設定されていることを特徴と
する。
【０００７】
【０００８】請求項２に記載の半導体装置の製造方法で
は、前記各ロウ材は、それぞれＡｕ−Ｓｎ合金で構成さ
れており、それぞれのロウ材のＡｕとＳｎとの重量％の
比率が異なっている。
は、前記各ロウ材は、それぞれＡｕ−Ｓｎ合金で構成さ
れており、それぞれのロウ材のＡｕとＳｎとの重量％の
比率が異なっている。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて詳細に説明する。
面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】図１は、本発明の半導体装置の製造方法に
よって製造される発光ダイオードの実施の形態の一例を
示す概略正面図である。この発光ダイオード１０は、ス
テム１１上にシリコン（Ｓｉ）基板１２が、導電性のロ
ウ材１３を介してダイボンドされており、そのシリコン
基板１２に発光ダイオード素子１５が、導電性のロウ材
１４を介してダイボンドされている。
よって製造される発光ダイオードの実施の形態の一例を
示す概略正面図である。この発光ダイオード１０は、ス
テム１１上にシリコン（Ｓｉ）基板１２が、導電性のロ
ウ材１３を介してダイボンドされており、そのシリコン
基板１２に発光ダイオード素子１５が、導電性のロウ材
１４を介してダイボンドされている。
【００１１】シリコン基板１２と発光ダイオード素子１
５との間に設けられた導電性のロウ材１４は、Ａｕ−Ｓ
ｎ合金によって構成されており、その融点が比較的高く
なるように、ＡｕとＳｎとの重量比率が、Ａｕ：Ｓｎ＝
８０：２０（重量％）に設定されている。この導電性の
ロウ材１４の融点は２８０℃程度になっている。
５との間に設けられた導電性のロウ材１４は、Ａｕ−Ｓ
ｎ合金によって構成されており、その融点が比較的高く
なるように、ＡｕとＳｎとの重量比率が、Ａｕ：Ｓｎ＝
８０：２０（重量％）に設定されている。この導電性の
ロウ材１４の融点は２８０℃程度になっている。
【００１２】ステム１１とシリコン基板１２との間に設
けられた導電性のロウ材１３も、Ａｕ−Ｓｎ合金によっ
て構成されており、シリコン基板１２と発光ダイオード
素子１５との間に設けられた導電性のロウ材１４の融点
よりも低くなるように、ＡｕとＳｎとの重量比率が、Ａ
ｕ：Ｓｎ＝１０：９０（重量％）に設定されている。こ
の導電性のロウ材１３の融点は２２８℃程度になってい
る。
けられた導電性のロウ材１３も、Ａｕ−Ｓｎ合金によっ
て構成されており、シリコン基板１２と発光ダイオード
素子１５との間に設けられた導電性のロウ材１４の融点
よりも低くなるように、ＡｕとＳｎとの重量比率が、Ａ
ｕ：Ｓｎ＝１０：９０（重量％）に設定されている。こ
の導電性のロウ材１３の融点は２２８℃程度になってい
る。
【００１３】このような発光ダイオード１０は、次のよ
うに製造される。まず、図２に示すように、シリコン基
板１２の対向する各表面に、Ａｕ−Ｓｎ合金製の導電性
ロウ材１３および１４が、それぞれ設けられる。この場
合、シリコン基板１２の下面に、Ａｕ：Ｓｎ＝１０：９
０（重量％）の比率になったＡｕ−Ｓｎ合金（融点が２
２８℃程度）によって構成された導電性のロウ材１３
が、適当な厚さに蒸着され、次いで、シリコン基板１２
の上面に、Ａｕ：Ｓｎ＝８０：２０（重量％）の比率に
なったＡｕ−Ｓｎ合金（融点が２８０℃程度）によって
構成された導電性のロウ材１４が、適当な厚さに蒸着さ
れる。そして、各ロウ材１３および１４は、必要に応じ
て、適当な形状にパターニングされる。
うに製造される。まず、図２に示すように、シリコン基
板１２の対向する各表面に、Ａｕ−Ｓｎ合金製の導電性
ロウ材１３および１４が、それぞれ設けられる。この場
合、シリコン基板１２の下面に、Ａｕ：Ｓｎ＝１０：９
０（重量％）の比率になったＡｕ−Ｓｎ合金（融点が２
２８℃程度）によって構成された導電性のロウ材１３
が、適当な厚さに蒸着され、次いで、シリコン基板１２
の上面に、Ａｕ：Ｓｎ＝８０：２０（重量％）の比率に
なったＡｕ−Ｓｎ合金（融点が２８０℃程度）によって
構成された導電性のロウ材１４が、適当な厚さに蒸着さ
れる。そして、各ロウ材１３および１４は、必要に応じ
て、適当な形状にパターニングされる。
【００１４】次に、図３に示すように、ステム１１上
に、シリコン基板１２の下面に設けられた低融点のロウ
材１３を介して、シリコン基板１２が載置されるととも
に、シリコン基板１２上に、高融点のロウ材１４を介し
て、発光ダイオード素子１５が載置される。
に、シリコン基板１２の下面に設けられた低融点のロウ
材１３を介して、シリコン基板１２が載置されるととも
に、シリコン基板１２上に、高融点のロウ材１４を介し
て、発光ダイオード素子１５が載置される。
【００１５】このような状態になると、発光ダイオード
素子１５にコレット２１が押し付けられるとともに、発
光ダイオード素子１５がヒーターによって加熱される。
これにより、発光ダイオード素子１５が、高融点のロウ
材１４を介して、シリコン基板１２に押し付けられると
ともに、シリコン基板１２が低融点のロウ材１３を介し
て、ステム１１に押し付けられる。
素子１５にコレット２１が押し付けられるとともに、発
光ダイオード素子１５がヒーターによって加熱される。
これにより、発光ダイオード素子１５が、高融点のロウ
材１４を介して、シリコン基板１２に押し付けられると
ともに、シリコン基板１２が低融点のロウ材１３を介し
て、ステム１１に押し付けられる。
【００１６】なお、発光ダイオード素子１５をステム１
１に押し付けるためには、コレットに替えて、押圧端子
を使用するようにしてもよい。
１に押し付けるためには、コレットに替えて、押圧端子
を使用するようにしてもよい。
【００１７】このような状態で、加熱された発光ダイオ
ード素子１５の熱が、シリコン基板１２を介してステム
１１に伝達されて、各ロウ材１３および１４が、それぞ
れ溶融される。これにより、シリコン基板１２がロウ材
１３を介してステム１１にダイボンディングされて共晶
接合されるとともに、発光ダイオード素子１５がロウ材
１４を介してシリコン基板１２にダイボンディングされ
て共晶接合される。
ード素子１５の熱が、シリコン基板１２を介してステム
１１に伝達されて、各ロウ材１３および１４が、それぞ
れ溶融される。これにより、シリコン基板１２がロウ材
１３を介してステム１１にダイボンディングされて共晶
接合されるとともに、発光ダイオード素子１５がロウ材
１４を介してシリコン基板１２にダイボンディングされ
て共晶接合される。
【００１８】この場合、発光ダイオード素子１５の加熱
によって、発光ダイオード素子１５に接した状態になっ
たロウ材１４は高温に加熱されるのに対して、シリコン
基板１２とステム１１との間のロウ材１３は、発光ダイ
オード素子１５とシリコン基板１２との間のロウ材１４
ほどには高温には加熱されない。しかしながら、発光ダ
イオード素子１５に接したロウ材１４は、２８０℃程度
と高融点になっているのに対して、シリコン基板１２と
ステム１１との間のロウ材１３は、２２８℃程度と低融
点になっているために、各ロウ材１３および１４は、ほ
ぼ同時に溶融状態になり、ステム１１とシリコン基板１
２と、シリコン基板１２と発光ダイオード素子１５と
が、同時にダイボンディングされて共晶接合される。
によって、発光ダイオード素子１５に接した状態になっ
たロウ材１４は高温に加熱されるのに対して、シリコン
基板１２とステム１１との間のロウ材１３は、発光ダイ
オード素子１５とシリコン基板１２との間のロウ材１４
ほどには高温には加熱されない。しかしながら、発光ダ
イオード素子１５に接したロウ材１４は、２８０℃程度
と高融点になっているのに対して、シリコン基板１２と
ステム１１との間のロウ材１３は、２２８℃程度と低融
点になっているために、各ロウ材１３および１４は、ほ
ぼ同時に溶融状態になり、ステム１１とシリコン基板１
２と、シリコン基板１２と発光ダイオード素子１５と
が、同時にダイボンディングされて共晶接合される。
【００１９】その結果、ステム１１とシリコン基板１２
とのボンディング強度と、シリコン基板１２と発光ダイ
オード素子１５とのボンディング強度とが、ほぼ等しく
なるとともに、ステム１１とシリコン基板１２とのオー
ミックコンタクトと、シリコン基板１２と発光ダイオー
ド素子１５とのオーミックコンタクトもほぼ等しい状態
になり、得られる発光ダイオード１０は、各ダイボンデ
ィング部において、ボンディング強度およびオーミック
コンタクトが揃っているために、安定した製品になって
いる。
とのボンディング強度と、シリコン基板１２と発光ダイ
オード素子１５とのボンディング強度とが、ほぼ等しく
なるとともに、ステム１１とシリコン基板１２とのオー
ミックコンタクトと、シリコン基板１２と発光ダイオー
ド素子１５とのオーミックコンタクトもほぼ等しい状態
になり、得られる発光ダイオード１０は、各ダイボンデ
ィング部において、ボンディング強度およびオーミック
コンタクトが揃っているために、安定した製品になって
いる。
【００２０】各ロウ材１３および１４は、発光ダイオー
ド素子１５が加熱された場合において、シリコン基板１
２と発光ダイオード素子１５との間のロウ材１４が、融
点に達した場合に、ステム１１に接するロウ材１３が融
点に達するように、それぞれの融点が設定される。
ド素子１５が加熱された場合において、シリコン基板１
２と発光ダイオード素子１５との間のロウ材１４が、融
点に達した場合に、ステム１１に接するロウ材１３が融
点に達するように、それぞれの融点が設定される。
【００２１】
【００２２】
【発明の効果】本発明の半導体装置の製造方法は、この
ように、ステムとシリコン基板または炭化珪素とのダイ
ボンディングと同時に、シリコン基板と炭化珪素とをダ
イボンディングすることができるために、作業効率は著
しく向上する。しかも、それぞれのダイボンディング部
におけるロウ材が、同時に溶融するようにそれぞれの融
点が設定されていることにより、それぞれのボンディン
グ部における強度およびオーミックコンタクトが不揃い
になるおそれがなく、安定した品質の製品が得られる。
ように、ステムとシリコン基板または炭化珪素とのダイ
ボンディングと同時に、シリコン基板と炭化珪素とをダ
イボンディングすることができるために、作業効率は著
しく向上する。しかも、それぞれのダイボンディング部
におけるロウ材が、同時に溶融するようにそれぞれの融
点が設定されていることにより、それぞれのボンディン
グ部における強度およびオーミックコンタクトが不揃い
になるおそれがなく、安定した品質の製品が得られる。
【図１】本発明の半導体装置の製造方法によって製造さ
れた発光ダイオードの実施の形態の一例を示す概略正面
図である。
れた発光ダイオードの実施の形態の一例を示す概略正面
図である。
【図２】その発光ダイオードの製造方法に使用されるシ
リコン基板の正面図である。
リコン基板の正面図である。
【図３】その発光ダイオードの製造方法の一工程を示す
正面図である。
正面図である。
１０ 発光ダイオード １１ ステム １２ シリコン基板 １３ ロウ材 １４ ロウ材 １５ 発光ダイオード素子 ２１ コレット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−40251（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−273401（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−55392（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−148192（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/52 H01S 5/00
Claims (2)
- 【請求項１】 シリコン基板または炭化珪素における相
対向する表面に、導電性のロウ材をそれぞれ設ける工程
と、 そのシリコン基板または炭化珪素を、導電性のロウ材を
介してステム上に載置するとともに、シリコン基板また
は炭化珪素上に導電性のロウ材を介して半導体素子を載
置する工程と、半導体素子にコレットを押し付けて、 半導体素子とステ
ムとを相互に加圧した状態で半導体素子を加熱すること
により、各ロウ材をそれぞれ加熱して溶融することによ
って、ステムとシリコン基板または炭化珪素と、シリコ
ン基板または炭化珪素と半導体素子とを、同時にダイボ
ンディングする工程とを包含し、かつ、加熱側に近接して配置されるロウ材の融点が、他
方のロウ材の融点よりも高く設定されている ことを特徴
とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】 前記各ロウ材は、それぞれＡｕ−Ｓｎ合
金で構成されており、それぞれのロウ材のＡｕとＳｎと
の重量％の比率が異なっている請求項１に記載の半導体
装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12956796A JP3220638B2 (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12956796A JP3220638B2 (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09312303A JPH09312303A (ja) | 1997-12-02 |
| JP3220638B2 true JP3220638B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=15012679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12956796A Expired - Fee Related JP3220638B2 (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3220638B2 (ja) |
-
1996
- 1996-05-24 JP JP12956796A patent/JP3220638B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09312303A (ja) | 1997-12-02 |
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