(57)【要約】【課題】半導体素子が正確に位置決めされ得る半導体装置を提供する。【解決手段】半導体装置１では、第１の金属微粒子焼結体を含む接合部材２０は、第１の部分２１と、第１の部分２１から突出する１つ以上の第２の部分２２とを含む。半導体素子３０は第１の部分２１上に設けられている。１つ以上の第２の部分２２は、半導体素子３０の位置を規制する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向と前記第１の方向に直交する第２の方向とに延在する基板を含む下方構造を備え、前記基板は導電部を含み、前記下方構造は、第１表面部分と、前記第１表面部分から前記第１の方向及び前記第２の方向に直交する第３の方向に突出する１つ以上の突出部とを含み、前記１つ以上の突出部は前記第１表面部分に隣接し、さらに、
電極を有する半導体素子と、
前記半導体素子の前記電極を前記導電部に電気的及び機械的に接続する接合部材とを備え、前記接合部材は前記第１表面部分において前記導電部に接しており、
前記接合部材は、第１の部分と、前記第１の部分から前記第３の方向に突出する１つ以上の第２の部分とを含み、前記第１の部分及び前記１つ以上の第２の部分は、それぞれ、前記第１表面部分上及び前記１つ以上の突出部上に設けられており、
前記接合部材は、第１の金属微粒子焼結体を含み、
前記半導体素子は前記第１の部分上に設けられており、
前記１つ以上の第２の部分は、前記第１の方向及び前記第２の方向の少なくとも１つにおいて前記半導体素子の位置を規制する、半導体装置。
【請求項２】
前記１つ以上の突出部は、前記導電部の１つ以上の突出部分を含む、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記基板の表面は、前記第１表面部分を含み、
前記下方構造は、前記表面上に１つ以上の被覆部材をさらに含み、
前記１つ以上の突出部は、前記１つ以上の被覆部材からなる、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記下方構造は、前記導電部の前記１つ以上の突出部分上の１つ以上の被覆部材をさらに含み、
前記１つ以上の突出部は、前記導電部の前記１つ以上の突出部分と前記１つ以上の被覆部材とを含む、請求項２に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記１つ以上の被覆部材は、樹脂、金属微粒子含有樹脂及び第２の金属微粒子焼結体からなる群から選択される材料で構成される、請求項３または４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記下方構造は、前記１つ以上の突出部に対して前記第１表面部分とは反対側の第２表面部分をさらに含み、前記第２表面部分は前記１つ以上の突出部に隣接し、前記１つ以上の突出部は、前記第２表面部分から前記第３の方向に突出し、
前記接合部材は、前記第２表面部分上の１つ以上の第３の部分をさらに含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記１つ以上の第２の部分の突出高さは、前記第３の方向からの平面視における前記半導体素子の最大長さの１０００分の１以上である、請求項１から６のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記１つ以上の第２の部分は、前記半導体素子の側面の一部に対向する、請求項１から７のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項９】
第１の方向と前記第１の方向に直交する第２の方向とに延在する基板を含む下方構造に、第１表面部分と、前記第１表面部分から前記第１の方向及び前記第２の方向に直交する第３の方向に突出する１つ以上の突出部とを形成することを備え、前記基板は導電部を含み、前記導電部は、前記第１表面部分において露出し、前記１つ以上の突出部は前記第１表面部分に隣接し、さらに、
前記第１表面部分上及び前記１つ以上の突出部上に、第１の金属微粒子を含むペーストを施すことと、
前記ペーストを乾燥させることにより、第１前駆体部分と、前記第１前駆体部分から前記第３の方向に突出する１つ以上の第２前駆体部分とを含む接合部材前駆体を形成することとを備え、前記第１前駆体部分及び前記１つ以上の第２前駆体部分は、それぞれ、前記第１表面部分上及び前記１つ以上の突出部上に形成され、さらに、
電極を有する半導体素子を前記第１前駆体部分上に載置することを備え、前記１つ以上の第２前駆体部分は、前記第１の方向及び前記第２の方向の少なくとも１つにおいて前記半導体素子の位置を規制し、さらに、
前記接合部材前駆体を焼結して、第１の金属微粒子焼結体を含む接合部材を形成することを備え、前記接合部材は、前記半導体素子の前記電極を前記導電部に電気的及び機械的に接続し、
前記接合部材は、第１の部分と、前記第１の部分から前記第３の方向に突出する１つ以上の第２の部分とを含み、前記第１の部分及び前記１つ以上の第２の部分は、それぞれ、前記第１表面部分上及び前記１つ以上の突出部上に形成される、半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第１表面部分と前記１つ以上の突出部とを形成することは、前記導電部の表面の一部を除去することにより前記導電部の１つ以上の突出部分を形成することを含む、請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記基板の表面は、前記第１表面部分を含み、
前記第１表面部分から突出する前記１つ以上の突出部を形成することは、前記表面上に１つ以上の被覆部材を形成することを含む、請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記下方構造は、１つ以上の被覆部材をさらに含み、
前記第１表面部分と前記１つ以上の突出部とを形成することは、前記１つ以上の突出部分上の前記１つ以上の被覆部材を形成することを含み、
前記１つ以上の突出部は、前記導電部の前記１つ以上の突出部分と前記１つ以上の被覆部材とを含む、請求項１０に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記第１表面部分と前記１つ以上の突出部とを形成することは、前記導電部の前記表面上に前記１つ以上の被覆部材を形成することと、前記１つ以上の被覆部材をエッチングマスクとして用いて、前記導電部の前記表面の前記一部を除去することとを含む、請求項１２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記１つ以上の被覆部材は、樹脂、金属微粒子含有樹脂及び第２の金属微粒子焼結体からなる群から選択される材料で構成される、請求項１１から１３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
前記第１の金属微粒子を含む前記ペーストを施すことは、開口部を有するマスクを用いて、前記第１表面部分上及び前記１つ以上の突出部上に加えて、前記１つ以上の突出部に対して前記第１表面部分とは反対側の第２表面部分上にも前記ペーストを施すことを含み、前記第２表面部分は前記１つ以上の突出部に隣接し、前記１つ以上の突出部は、前記第２表面部分から前記第３の方向に突出し、
前記接合部材前駆体は、前記第２表面部分上の１つ以上の第３前駆体部分をさらに含み、
前記接合部材前駆体を形成することは、前記第２表面部分上に前記１つ以上の第３前駆体部分を形成することを含み、
前記接合部材は、前記第２表面部分上の１つ以上の第３の部分をさらに含み、
前記接合部材を形成することは、前記第２表面部分上に前記１つ以上の第３の部分を形成することを含む、請求項９から１４のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
前記１つ以上の第２の部分の突出高さは、前記第３の方向からの平面視における前記半導体素子の最大長さの１０００分の１以上である、請求項９から１５のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
前記１つ以上の第２の部分は、前記半導体素子の側面の一部に対向する、請求項９から１６のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電極を有する半導体素子と、導電部を含む基板と、半導体素子の電極を基板の導電部に接合する接合部材とを備える半導体装置が知られている（特許文献１を参照）。特許文献１における接合部材は、金属微粒子焼結体で構成されている。
【０００３】
金属微粒子焼結体からなる接合部材を用いて、基板の導電部に半導体素子の電極を接合する方法は、接合材料を施す工程と、接合材料を乾燥する工程と、乾燥後の接合材料上に半導体素子を載置する工程と、接合材料を焼結する工程とを主に含んでいる。接合材料を施す工程では、有機保護膜で覆われた金属微粒子と、金属微粒子を分散する有機分散剤とを含む接合材料が導電部上に施される。接合材料を乾燥する工程では、第１の温度で接合材料を加熱することにより、有機分散剤は蒸発する。乾燥後の接合材料上に半導体素子を載置する工程では、乾燥後の接合材料上に、電極を有する半導体素子が載置される。接合材料を焼結する工程では、第１の温度よりも高い第２の温度で、乾燥後の接合材料を加熱することにより、有機保護膜が熱分解されて、金属微粒子が焼結される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−４４７５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
乾燥後の接合材料は非常に小さな粘着性を有するため、半導体素子を保持することができない。そのため、半導体素子が本来の位置からずれやすい。
【０００６】
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、半導体素子が正確に位置決めされ得る半導体装置を提供することである。
【０００７】
本発明の別の目的は、半導体素子が正確に位置決めされ得る半導体装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の半導体装置では、第１の金属微粒子焼結体を含む接合部材は、第１の部分と、第１の部分から突出する１つ以上の第２の部分とを含む。半導体素子は第１の部分上に設けられている。１つ以上の第２の部分は、半導体素子の位置を規制する。
【０００９】
本発明の半導体装置の製造方法は、第１の金属微粒子を含むペーストを乾燥させることにより、第１前駆体部分と、第１前駆体部分から突出する１つ以上の第２前駆体部分とを含む接合部材前駆体を形成することを備える。本発明の半導体装置の製造方法は、半導体素子を第１前駆体部分上に載置することを備える。１つ以上の第２前駆体部分は、半導体素子の位置を規制する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の半導体装置では、接合部材は、第１の部分と、第１の部分から突出する１つ以上の第２の部分とを含む。半導体素子は第１の部分上に設けられている。１つ以上の第２の部分は、半導体素子の位置を規制する。本発明の半導体装置によれば、半導体素子が正確に位置決めされ得る。
【００１１】
本発明の半導体装置の製造方法は、第１の金属微粒子を含むペーストを乾燥させることにより、第１前駆体部分と、第１前駆体部分から突出する１つ以上の第２前駆体部分とを含む接合部材前駆体を形成することを備える。本発明の半導体装置の製造方法は、半導体素子を第１前駆体部分上に載置することを備える。１つ以上の第２前駆体部分は、半導体素子の位置を規制する。本発明の半導体装置の製造方法によれば、半導体素子が正確に位置決めされ得る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る半導体装置の概略平面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る半導体装置の、図１に示す断面線ＩＩ−ＩＩにおける概略断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法の一工程を示す概略断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法における、図３に示す工程の次工程を示す概略断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法における、図４に示す工程の次工程を示す概略断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法における、図５に示す工程の次工程を示す概略断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法における、図６に示す工程の次工程を示す概略断面図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る半導体装置の概略平面図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る半導体装置の、図８に示す断面線ＩＸ−ＩＸにおける概略断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係る半導体装置の製造方法の一工程を示す概略断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態２に係る半導体装置の製造方法における、図１０に示す工程の次工程を示す概略断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態２に係る半導体装置の製造方法における、図１１に示す工程の次工程を示す概略断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態２に係る半導体装置の製造方法における、図１２に示す工程の次工程を示す概略断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態２に係る半導体装置の製造方法における、図１３に示す工程の次工程を示す概略断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態３に係る半導体装置の概略平面図である。
【図１６】本発明の実施の形態３及び４に係る半導体装置の、図１５に示す断面線ＸＶＩ−ＸＶＩにおける概略断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態３に係る半導体装置の製造方法の一工程を示す概略断面図である。
【図１８】本発明の実施の形態３に係る半導体装置の製造方法における、図１７に示す工程の次工程を示す概略断面図である。
【図１９】本発明の実施の形態３に係る半導体装置の製造方法における、図１８に示す工程の次工程を示す概略断面図である。
【図２０】本発明の実施の形態３に係る半導体装置の製造方法における、図１９に示す工程の次工程を示す概略断面図である。
【図２１】本発明の実施の形態３に係る半導体装置の製造方法における、図２０に示す工程の次工程を示す概略断面図である。
【図２２】本発明の実施の形態４に係る半導体装置の概略平面図である。
【図２３】本発明の実施の形態４の第１変形例に係る半導体装置の概略平面図である。
【図２４】本発明の実施の形態４の第２変形例に係る半導体装置の概略平面図である。
【図２５】本発明の実施の形態５に係る半導体装置の概略断面図である。
【図２６】本発明の実施の形態５に係る半導体装置の製造方法の一工程を示す概略断面図である。
【図２７】本発明の実施の形態５に係る半導体装置の製造方法における、図２６に示す工程の次工程を示す概略断面図である。
【図２８】本発明の実施の形態５に係る半導体装置の製造方法における、図２７に示す工程の次工程を示す概略断面図である。
【図２９】本発明の実施の形態５に係る半導体装置の製造方法における、図２８に示す工程の次工程を示す概略断面図である。
【図３０】本発明の実施の形態５に係る半導体装置の製造方法における、図２９に示す工程の次工程を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、同一の構成には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
【００１４】
実施の形態１．
図１及び図２を参照して、実施の形態１に係る半導体装置１を説明する。本実施の形態の半導体装置１は、基板１０を含む下方構造（１０）と、第１の接合部材２０と、半導体素子３０とを主に備える。本実施の形態の半導体装置１は、配線３８と第２の接合部材３６とをさらに備えてもよい。本実施の形態では、下方構造（１０）は、基板１０である。
【００１５】
基板１０は、絶縁板１１と、絶縁板１１のおもて面上の第１の導電部１２と、絶縁板１１の裏面上の第２の導電部１３とを含む。基板１０は、第１の方向（ｘ方向）と第１の方向（ｘ方向）に直交する第２の方向（ｙ方向）とに延在する。絶縁板１１は、例えば、アルミナ、窒化アルミもしくは窒化ケイ素等のセラミック、または高い熱伝導性を有する樹脂で構成されてもよい。第１の導電部１２及び第２の導電部１３は、銅またはアルミニウムのような、高い熱伝導性を有する金属で構成されてもよい。
【００１６】
下方構造（１０）は、第１表面部分１６と、第１表面部分１６から第１の方向及び第２の方向に直交する第３の方向（ｚ方向）に突出する突出部（１９）とを含む。突出部（１９）は、第１表面部分１６に隣接する。下方構造（１０）は、第１表面部分１６と突出部（１９）とによって規定される凹部１４を有してもよい。基板１０は、第１表面部分１６と、第１表面部分１６から第３の方向に突出する突出部（１９）とを含んでもよい。第１表面部分１６からの突出部（１９）の突出高さは、例えば、３０μｍ以上３００μｍ以下、好ましくは、７５μｍ以上２５０μｍ以下であってもよい。基板１０は、第１表面部分１６と突出部（１９）とによって規定される凹部１４を有してもよい。
【００１７】
突出部（１９）は、第１の導電部１２の突出部分１９を含んでもよい。突出部（１９）は、第１の導電部１２の突出部分１９であってもよい。第１の導電部１２は、第１表面部分１６と、第１表面部分１６から第３の方向に突出する突出部（１９）とを含んでもよい。第１の導電部１２は、第１表面部分１６と突出部（１９）とによって規定される凹部１４を有してもよい。
【００１８】
下方構造（１０）は、表面１５を有する。本実施の形態では、下方構造（１０）は、基板１０である。基板１０は、表面１５を有してもよい。第１の導電部１２は、表面１５を有してもよい。表面１５は、第１表面部分１６と突出部（１９）の表面とを含む。表面１５は、第１表面部分１６と突出部分１９の表面とを含んでもよい。
【００１９】
半導体素子３０は、第１の電極３２と、第２の電極３３とを有する。第１の電極３２は、半導体素子３０の裏面上に設けられてもよい。第２の電極３３は、半導体素子３０のおもて面上に設けられてもよい。第１の電極３２及び第２の電極３３は、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）またはこれらの合金からなってもよい。半導体素子３０は、半導体素子３０のおもて面と裏面とを接続する側面３５を有する。
【００２０】
半導体素子３０は、例えば、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）または金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）のようなスイッチング素子であってもよいし、ダイオードのような整流素子であってもよい。半導体素子３０は、パワー半導体素子であってもよい。半導体素子３０は、シリコン、炭化シリコン（ＳｉＣ）または窒化ガリウム（ＧａＮ）のような半導体材料から構成されてもよい。炭化シリコン（ＳｉＣ）または窒化ガリウム（ＧａＮ）のようなワイドギャップ半導体材料から構成される半導体素子３０は、高い耐熱性を有し、かつ、大電流を扱うことができる。
【００２１】
第１の接合部材２０は、半導体素子３０の第１の電極３２を第１の導電部１２に電気的及び機械的に接続する。第１の接合部材２０は、第１表面部分１６において、第１の導電部１２に接する。第１の接合部材２０は、第１の部分２１と、第１の部分２１から第３の方向に突出する第２の部分２２とを含む。第１の部分２１は、半導体素子３０の裏面に対向している。第２の部分２２は、半導体素子３０の側面に面している。第１の部分２１は、半導体素子３０の外周を囲んでもよい。第１の部分２１及び第２の部分２２は、それぞれ、第１表面部分１６上及び突出部（１９）上に設けられている。第２の部分２２は、第１の部分２１と一体化されてもよい。第１の部分２１は、平らな表面を有してもよい。
【００２２】
第２の部分２２の突出高さｈ1は、第３の方向からの平面視における半導体素子３０の最大長さＬの１０００分の１以上、より好ましくは５００分の１以上であってもよい。第２の部分２２の突出高さｈ1は、２０μｍ以上１５０μｍ以下、好ましくは、５０μｍ以上１００μｍ以下であってもよい。本明細書において、第２の部分２２の突出高さｈ1は、第３の方向における、第１の部分２１からの第２の部分２２の突出高さを意味する。第３の方向からの平面視における半導体素子３０の最大長さＬは、例えば、第３の方向からの平面視における半導体素子３０の対角線の長さである。
【００２３】
半導体素子３０は、第１の接合部材２０の第１の部分２１上に設けられている。第１の接合部材２０の第２の部分２２は、第１の方向及び第２の方向の少なくとも１つにおいて半導体素子３０の位置を規制する。第１の接合部材２０の第２の部分２２は、第１の方向及び第２の方向において半導体素子３０の位置を規制してもよい。第１の接合部材２０の第２の部分２２は、半導体素子３０の全ての側面３５に対向してもよい。第１の接合部材２０の第２の部分２２は、半導体素子３０を囲んでもよい。
【００２４】
第１の接合部材２０は、第１の金属微粒子焼結体を含む。第１の接合部材２０は、実質的に、第１の金属微粒子焼結体からなってもよい。第１の接合部材２０が、実質的に、第１の金属微粒子焼結体からなることは、第１の接合部材２０が第１の金属微粒子焼結体と不可避不純物とからなることを意味する。第１の金属微粒子焼結体は、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）−パラジウム（Ｐｄ）合金、金（Ａｕ）−シリコン（Ｓｉ）合金、金（Ａｕ）−ゲルマニウム（Ｇｅ）合金または金（Ａｕ）−銅（Ｃｕ）合金からなる第１の金属微粒子を、例えば、２００℃以上３５０℃以下の低い焼結温度で焼結することによって得られる。
【００２５】
第１の金属微粒子焼結体は、金属微粒子を構成する材料と同様の融点を有する。この融点は焼結温度よりも高い。そのため、第１の金属微粒子焼結体を含む第１の接合部材２０は、高い耐熱性を有する。さらに、金属微粒子を構成する材料は高い熱伝導性を有するため、第１の金属微粒子焼結体も高い熱伝導性を有する。そのため、第１の金属微粒子焼結体を含む第１の接合部材２０は、炭化シリコン（ＳｉＣ）または窒化ガリウム（ＧａＮ）のようなワイドギャップ半導体材料から構成される半導体素子３０を第１の導電部１２に電気的及び機械的に接続するのに適している。
【００２６】
第２の接合部材３６は、半導体素子３０の第２の電極３３を、リードフレームのような配線３８に電気的及び機械的に接続する。第２の接合部材３６は、鉛含有はんだまたは鉛フリーはんだであってもよい。配線３８は、銅またはアルミニウムのような、高い電気伝導度と高い熱伝導度とを有する材料で構成されてもよい。配線３８は、導電ワイヤであってもよい。
【００２７】
図１から図７を参照して、本実施の形態の半導体装置１の製造方法を説明する。
図３を参照して、本実施の形態の半導体装置１の製造方法は、第１の方向と第１の方向に直交する第２の方向とに延在する基板１０を含む下方構造（１０）に、第１表面部分１６と、第１表面部分１６から第１の方向及び第２の方向に直交する第３の方向に突出する突出部（１９）とを形成することを備える。基板１０は第１の導電部１２を含む。第１の導電部１２は、第１表面部分１６において露出する。突出部（１９）は第１表面部分１６に隣接する。特定的には、下方構造（１０）の一部を除去することによって、第１表面部分１６と、第１表面部分１６から突出する突出部（１９）とが形成されてもよい。特定的には、下方構造（１０）は、基板１０である。基板１０の一部を除去することによって、第１表面部分１６と、第１表面部分１６から突出する突出部（１９）とが形成されてもよい。
【００２８】
さらに特定的には、絶縁板１１と、絶縁板１１のおもて面上の第１の導電部１２と、絶縁板１１の裏面上の第２の導電部１３とを含む基板１０を準備する。第１の導電部１２の一部を除去することによって、第１表面部分１６と、第１表面部分１６から突出する突出部（１９）とが形成される。例えば、第１の導電部１２の表面１５上に第１の開口部を有する第１のマスクが形成される。第１のマスクの第１の開口部から露出した第１の導電部１２の一部をエッチングにより除去する。こうして、第１表面部分１６と、第１表面部分１６から突出する突出部（１９）とが、第１の導電部１２に形成される。特定的には、第１表面部分１６と、第１表面部分１６から突出する突出部分１９とが、第１の導電部１２に形成される。第１表面部分１６と突出部（１９）とによって規定される凹部１４が、第１の導電部１２に形成される。特定的には、第１表面部分１６と突出部分１９とによって規定される凹部１４が、第１の導電部１２に形成される。
【００２９】
図４を参照して、本実施の形態の半導体装置１の製造方法は、第１表面部分１６上及び突出部（１９）上に、第１の金属微粒子を含むペースト２３を施すことを備える。第１表面部分１６上及び突出部分１９上に、第１の金属微粒子を含むペースト２３が施されてもよい。ペースト２３は、第１表面部分１６上の第１ペースト部分２３ｓと、突出部（１９）上の第２ペースト部分２３ｔとを含む。
【００３０】
ペースト２３は、有機保護膜で覆われた金属微粒子と、金属微粒子を分散する有機分散剤とを含む。第１の金属微粒子は大きな表面エネルギーを有する。表面エネルギーを減少させるために、第１の金属粒子は凝集し、第１の金属微粒子間で金属原子が相互に拡散して、第１の金属微粒子が一体化する傾向がある。第１の金属微粒子が凝集し一体化することを防ぐために、第１の金属微粒子の各々は有機保護膜に覆われ、かつ、有機分散剤中に分散される。有機保護膜は、例えば、脂肪酸系の有機材料で構成されてもよい。有機分散剤は、例えば、アルコール系溶剤であってもよい。ペースト２３は粘着性を有する。金属微粒子は、１０ｎｍ以上１μｍ以下、好ましくは、２０ｎｍ以上１５０ｎｍの直径を有する。ペースト２３は、１μｍ以下の直径を有する金属微粒子に加えて、１μｍより大きい直径を有する金属粒子を含んでもよい。
【００３１】
第２の開口部２７を有する第２のマスク２６を用いて、第１の金属微粒子を含むペースト２３が、第１表面部分１６上及び突出部（１９）上に施されてもよい。第３の方向からの平面視において、第２のマスク２６の第２の開口部２７は、第１表面部分１６を囲んでいる。第２のマスク２６は、下方構造（１０）に接してもよい。第２のマスク２６は、基板１０に接してもよい。第２のマスク２６は、第１の導電部１２に接してもよい。第２のマスク２６は、ｄ1の厚さを有する。
【００３２】
第１ペースト部分２３ｓの厚さが第２ペースト部分２３ｔの厚さよりも大きくなるように、第１表面部分１６上及び突出部（１９）上に、第１の金属微粒子を含むペースト２３が施される。下方構造（１０）は、第１表面部分１６と、第１表面部分１６から突出する突出部（１９）とを含むため、容易かつ確実に、第１ペースト部分２３ｓの厚さを第２ペースト部分２３ｔの厚さよりも大きくすることができる。
【００３３】
第１表面部分１６上の第１ペースト部分２３ｓの表面２３ｓ1が平らになるように、第１表面部分１６上及び突出部（１９）上に、第１の金属微粒子を含むペースト２３が施されてもよい。突出部（１９）上の第２ペースト部分２３ｔの表面２３ｔ1が第１表面部分１６上の第１ペースト部分２３ｓの表面２３ｓ1と面一になるように、第１表面部分１６上及び突出部（１９）上に、第１の金属微粒子を含むペースト２３が施されてもよい。本明細書において、第１ペースト部分２３ｓの表面２３ｓ1は、基板１０側と反対側の第１ペースト部分２３ｓの表面を意味する。本明細書において、第２ペースト部分２３ｔの表面２３ｔ1は、基板１０側と反対側の第２ペースト部分２３ｔの表面を意味する。第１の金属微粒子を含むペースト２３は第１表面部分１６上及び突出部（１９）上に施されるため、第１表面部分１６上のペースト２３の表面２３ｓ1が容易に平坦に形成され得る。これに対し、第１表面部分１６と突出部（１９）とにより規定される凹部１４にのみ第１の金属微粒子を含むペースト２３を施すことにより第１表面部分１６上のペースト２３の表面２３ｓ1を平坦に形成することは、困難である。
【００３４】
図５を参照して、本実施の形態の半導体装置１の製造方法は、ペースト２３を乾燥させることにより、第１前駆体部分２５ｓと、第１前駆体部分２５ｓから第３の方向に突出する第２前駆体部分２５ｔとを含む接合部材前駆体２５を形成することを備える。第１前駆体部分２５ｓ及び第２前駆体部分２５ｔは、それぞれ、第１表面部分１６上及び突出部（１９）上に形成される。第１前駆体部分２５ｓ及び第２前駆体部分２５ｔは、それぞれ、第１表面部分１６上及び突出部分１９上に形成されてもよい。第１前駆体部分２５ｓは、第１ペースト部分２３ｓを乾燥することにより形成され、第２前駆体部分２５ｔは、第２ペースト部分２３ｔを乾燥することにより形成される。例えば、８０℃以上２００℃以下の第１の温度で、１分以上６０分以下の間、ペースト２３が乾燥されてもよい。ペースト２３を乾燥させることにより、ペースト２３中の有機分散剤は蒸発する。そのため、接合部材前駆体２５は低い粘着性と、ペースト２３よりも高い硬度とを有する。
【００３５】
ペースト２３を乾燥させることによりペースト２３中の有機分散剤が蒸発するため、接合部材前駆体２５の厚さは、ペースト２３の厚さよりも小さくなる。例えば、第１前駆体部分２５ｓの厚さは、第１ペースト部分２３ｓの厚さの１／３以上２／３以下の厚さに減少し、第２前駆体部分２５ｔの厚さは、第２ペースト部分２３ｔの厚さの１／３以上２／３以下の厚さに減少する。第１ペースト部分２３ｓの厚さは、第２ペースト部分２３ｔの厚さよりも大きい。ペースト２３を乾燥させることにより、第１ペースト部分２３ｓの厚さは、第２ペースト部分２３ｔの厚さよりも、大きく減少する。こうして、第１前駆体部分２５ｓと、第１前駆体部分２５ｓから第３の方向に突出する第２前駆体部分２５ｔとを含む接合部材前駆体２５が形成される。
【００３６】
第２前駆体部分２５ｔの突出高さｈ2は、第３の方向からの平面視における半導体素子３０の最大長さＬの１０００分の１以上、より好ましくは５００分の１以上であってもよい。第２前駆体部分２５ｔの突出高さｈ2は、２０μｍ以上１５０μｍ以下、好ましくは、５０μｍ以上１００μｍ以下であってもよい。本明細書において、第２前駆体部分２５ｔの突出高さｈ2は、第３の方向における、第１前駆体部分２５ｓからの第２前駆体部分２５ｔの突出高さを意味する。
【００３７】
図６を参照して、本実施の形態の半導体装置１の製造方法は、第１の電極３２及び第２の電極３３を有する半導体素子３０を第１前駆体部分２５ｓ上に載置することを備える。特定的には、０．０１ＭＰａ以上５０ＭＰａ以下の第１の圧力で、半導体素子３０を接合部材前駆体２５に押圧しながら、半導体素子３０が第１前駆体部分２５ｓ上に載置されてもよい。
【００３８】
第２前駆体部分２５ｔは、半導体素子３０が載置される第１前駆体部分２５ｓよりも突出しているため、半導体素子３０の側面３５の少なくとも一部は、第２前駆体部分２５ｔに対向する。そのため、第２前駆体部分２５ｔは、第１の方向及び第２の方向の少なくとも１つにおいて半導体素子３０の位置を規制する。特定的には、半導体素子３０の全ての側面３５は、第２前駆体部分２５ｔに対向してもよい。第２前駆体部分２５ｔは、第１の方向及び第２の方向において半導体素子３０の位置を規制してもよい。接合部材前駆体２５は低い粘着性を有するが、接合部材前駆体２５の第２前駆体部分２５ｔは、半導体素子３０は正確に位置決めし得る。接合部材前駆体２５はペースト２３よりも高い硬度とを有するため、半導体素子３０が第２前駆体部分２５ｔに接触しても、第２前駆体部分２５ｔが変形したり損傷したりすることが抑制され得る。
【００３９】
図７を参照して、本実施の形態の半導体装置１の製造方法は、接合部材前駆体２５を焼結して、第１の金属微粒子焼結体を含む第１の接合部材２０を形成することを備える。例えば、２００℃以上３５０℃以下の第２の温度で、１分以上６０分以下の間、接合部材前駆体２５が焼結されてもよい。接合部材前駆体２５が焼結される第２の温度は、ペースト２３が乾燥する第１の温度よりも高い。
【００４０】
特定的には、第２の圧力で半導体素子３０を接合部材前駆体２５に押圧しながら、接合部材前駆体２５が焼結されてもよい。第２の圧力で半導体素子３０を接合部材前駆体２５に押圧しながら接合部材前駆体２５を焼結することにより、第１の接合部材２０を介して半導体素子３０の第１の電極３２は、第１の導電部１２により強固に接合される。第２の圧力は、例えば、０．１ＭＰａ以上５０ＭＰａ以下であってもよい。第２の圧力は、第１の圧力よりも大きくてもよいし、第１の圧力に等しくてもよい。
【００４１】
第１の接合部材２０は、半導体素子３０の第１の電極３２を第１の導電部１２に電気的及び機械的に接続する。第１の接合部材２０は、第１の部分２１と、第１の部分２１から第３の方向に突出する第２の部分２２とを含む。第１の部分２１及び第２の部分２２は、それぞれ、第１表面部分１６上及び突出部（１９）上に形成される。第１の接合部材２０の第１の部分２１は第１前駆体部分２５ｓを焼結することにより形成され、第１の接合部材２０の第２の部分２２は第２前駆体部分２５ｔを焼結することにより形成される。
【００４２】
接合部材前駆体２５を焼結することにより、第１の金属微粒子を覆う有機保護膜が昇華する。例えば、第１の接合部材２０の第１の部分２１の厚さは、第１ペースト部分２３ｓの厚さの１／４以上１／２以下の厚さに減少し、第１の接合部材２０の第２の部分２２の厚さは、第２ペースト部分２３ｔの厚さの１／４以上１／２以下の厚さに減少する。第２の部分２２の突出高さｈ1は、第３の方向からの平面視における半導体素子３０の最大長さＬの１０００分の１以上、より好ましくは５００分の１以上であってもよい。第２の部分２２の突出高さｈ1は、２０μｍ以上１５０μｍ以下、好ましくは、５０μｍ以上１００μｍ以下であってもよい。
【００４３】
第１の金属微粒子は大きな表面エネルギーを有する。接合部材前駆体２５を焼結することにより第１の金属微粒子を覆う有機保護膜が昇華すると、表面エネルギーを減少させるために、第１の金属微粒子間で金属原子が相互に拡散して、第１の金属微粒子が一体化する。こうして、第１の金属粒子を構成する金属の融点よりも低い焼結温度で、接合部材前駆体２５は焼結され得る。第１の接合部材２０は、第１の金属粒子を構成する金属と同様の融点を有するため、第１の金属微粒子焼結体を含む第１の接合部材２０は、高い耐熱性を有する。金属微粒子を構成する材料は高い熱伝導性を有するため、第１の金属微粒子焼結体を含む第１の接合部材２０も高い熱伝導性を有する。
【００４４】
接合部材前駆体２５を焼結する前のペースト２３を乾燥する工程において、有機分散剤が既に除去されている。そのため、接合部材前駆体２５を焼結することにより、ボイドをほとんど有しない第１の接合部材２０が得られ得る。ボイドをほとんど有しない第１の接合部材２０は、高い熱伝導性と高い接合強度とを有する。
【００４５】
それから、本実施の形態の半導体装置１の製造方法は、はんだからなる第２の接合部材３６を用いて、半導体素子３０の第２の電極３３を配線３８に電気的及び機械的に接続することを備えてもよい。配線３８は、銅またはアルミニウムのような、高い電気伝導度と高い熱伝導度とを有する材料で構成されてもよい。こうして、図１及び図２に示される本実施の形態の半導体装置１が得られる。
【００４６】
第１の接合部材２０は、第１の金属微粒子焼結体を含む。第１の金属微粒子焼結体は、はんだと反応しない。はんだからなる第２の接合部材３６を用いて半導体素子３０の第２の電極３３を配線３８に電気的及び機械的に接続する際に飛散したはんだからなる第２の接合部材３６が、第１の金属微粒子焼結体を含む第１の接合部材２０に付着することが防止され得る。本実施の形態の半導体装置１の製造方法によれば、半導体装置１の良品率が向上され得る。
【００４７】
本実施の形態の変形例では、半導体装置１は、複数の突出部（１９）、複数の突出部分１９及び複数の第２の部分２２を備えてもよい。本実施の形態の変形例の製造方法では、ペースト２３は複数の第２ペースト部分２３ｔを含み、接合部材前駆体２５は複数の第２前駆体部分２５ｔを含んでもよい。
【００４８】
本実施の形態及びその変形例の半導体装置１並びにそれらの製造方法の効果を説明する。
【００４９】
本実施の形態及びその変形例の半導体装置１は、第１の方向と第１の方向に直交する第２の方向とに延在する基板１０を含む下方構造（１０）と、電極（第１の電極３２）を有する半導体素子３０と、接合部材（第１の接合部材２０）とを備える。基板１０は導電部（第１の導電部１２）を含む。下方構造（１０）は、第１表面部分１６と、第１表面部分１６から第１の方向及び第２の方向に直交する第３の方向に突出する１つ以上の突出部（１９）とを含む。１つ以上の突出部（１９）は第１表面部分１６に隣接する。接合部材（第１の接合部材２０）は、半導体素子３０の電極（第１の電極３２）を導電部（第１の導電部１２）に電気的及び機械的に接続する。接合部材（第１の接合部材２０）は第１表面部分１６において導電部（第１の導電部１２）に接している。
【００５０】
接合部材（第１の接合部材２０）は、第１の部分２１と、第１の部分２１から第３の方向に突出する１つ以上の第２の部分２２とを含む。第１の部分２１及び１つ以上の第２の部分２２は、それぞれ、第１表面部分１６上及び１つ以上の突出部（１９）上に設けられている。接合部材（第１の接合部材２０）は、第１の金属微粒子焼結体を含む。半導体素子３０は第１の部分２１上に設けられている。１つ以上の第２の部分２２は、第１の方向及び第２の方向の少なくとも１つにおいて半導体素子３０の位置を規制する。
【００５１】
本実施の形態及びその変形例の半導体装置１では、接合部材（第１の接合部材２０）は、第１の部分２１と、第１の部分２１から突出する１つ以上の第２の部分２２とを含む。１つ以上の第２の部分２２は、半導体素子３０の位置を規制する。本実施の形態及びその変形例の半導体装置１によれば、半導体素子３０が正確に位置決めされ得る。
【００５２】
本実施の形態及びその変形例の半導体装置１では、下方構造（１０）は、第１表面部分１６と、第１表面部分１６から突出する１つ以上の突出部（１９）とを含む。接合部材（第１の接合部材２０）の第１の部分２１及び１つ以上の第２の部分２２は、それぞれ、第１表面部分１６上及び１つ以上の突出部（１９）上に設けられている。そのため、本実施の形態及びその変形例の半導体装置１は、第１の部分２１と、第１の部分２１から突出する１つ以上の第２の部分２２とを含む接合部材（第１の接合部材２０）が容易に形成され得る構造を有している。
【００５３】
本実施の形態及びその変形例の半導体装置１において、１つ以上の突出部（１９）は、導電部（第１の導電部１２）の１つ以上の突出部分１９を含んでもよい。基板１０以外の部材を用いることなく、第１表面部分１６と１つ以上の突出部（１９）とが形成され得る。本実施の形態及びその変形例の半導体装置１は、小型化され得る。
【００５４】
本実施の形態及びその変形例の半導体装置１において、１つ以上の第２の部分２２の突出高さｈ1は、第３の方向からの平面視における半導体素子３０の最大長さＬの１０００分の１以上であってもよい。本実施の形態及びその変形例の半導体装置１によれば、半導体素子３０または基板１０が反っていても、半導体素子３０が正確に位置決めされ得る。
【００５５】
本実施の形態及びその変形例の半導体装置１の製造方法は、第１の方向と第１の方向に直交する第２の方向とに延在する基板１０を含む下方構造（１０）に、第１表面部分１６と、第１表面部分１６から第１の方向及び第２の方向に直交する第３の方向に突出する１つ以上の突出部（１９）とを形成することを備える。基板１０は導電部（第１の導電部１２）を含む。導電部（第１の導電部１２）は、第１表面部分１６において露出する。１つ以上の突出部（１９）は第１表面部分１６に隣接する。
【００５６】
本実施の形態及びその変形例の半導体装置１の製造方法は、第１表面部分１６上及び１つ以上の突出部（１９）上に、第１の金属微粒子を含むペースト２３を施すことと、ペースト２３を乾燥させることにより、第１前駆体部分２５ｓと、第１前駆体部分２５ｓから第３の方向に突出する１つ以上の第２前駆体部分２５ｔとを含む接合部材前駆体２５を形成することとをさらに備える。第１前駆体部分２５ｓ及び１つ以上の第２前駆体部分２５ｔは、それぞれ、第１表面部分１６上及び１つ以上の突出部（１９）上に形成される。本実施の形態及びその変形例の半導体装置１の製造方法は、電極（第１の電極３２）を有する半導体素子３０を第１前駆体部分２５ｓ上に載置することをさらに備える。１つ以上の第２前駆体部分２５ｔは、第１の方向及び第２の方向の少なくとも１つにおいて半導体素子３０の位置を規制する。
【００５７】
本実施の形態及びその変形例の半導体装置１の製造方法は、接合部材前駆体２５を焼結して、第１の金属微粒子焼結体を含む接合部材（第１の接合部材２０）を形成することをさらに備える。接合部材（第１の接合部材２０）は、半導体素子３０の電極（第１の電極３２）を導電部（第１の導電部１２）に電気的及び機械的に接続する。接合部材（第１の接合部材２０）は、第１の部分２１と、第１の部分２１から第３の方向に突出する１つ以上の第２の部分２２とを含む。第１の部分２１及び１つ以上の第２の部分２２は、それぞれ、第１表面部分１６上及び１つ以上の突出部（１９）上に形成される。
【００５８】
本実施の形態及びその変形例の半導体装置１の製造方法は、第１の金属微粒子を含むペースト２３を乾燥させることにより、第１前駆体部分２５ｓと、第１前駆体部分２５ｓから突出する１つ以上の第２前駆体部分２５ｔとを含む接合部材前駆体２５を形成することを備える。１つ以上の第２前駆体部分２５ｔは、半導体素子３０の位置を規制する。本実施の形態及びその変形例の半導体装置１の製造方法によれば、半導体素子３０が正確に位置決めされ得る。
【００５９】
本実施の形態及びその変形例の半導体装置１の製造方法は、下方構造（１０）に、第１表面部分１６と、第１表面部分１６から突出する１つ以上の突出部（１９）とを形成することを備える。接合部材前駆体２５の第１前駆体部分２５ｓ及び第１前駆体部分２５ｓから突出する１つ以上の第２前駆体部分２５ｔは、それぞれ、第１表面部分１６上及び１つ以上の突出部（１９）上に形成される。そのため、本実施の形態及びその変形例の半導体装置１の製造方法によれば、第１前駆体部分２５ｓと第１前駆体部分２５ｓから突出する１つ以上の第２前駆体部分２５ｔとを含む接合部材前駆体２５が容易に形成され得る。
【００６０】
本実施の形態及びその変形例の半導体装置１の製造方法において、第１表面部分１６と１つ以上の突出部（１９）とを形成することは、導電部（第１の導電部１２）の表面１５の一部を除去することにより導電部（第１の導電部１２）の突出部分１９を形成することを含んでもよい。基板１０以外の部材を用いることなく、第１表面部分１６と１つ以上の突出部（１９）とが形成され得る。本実施の形態及びその変形例の半導体装置１の製造方法によれば、小型化され得る半導体装置１が製造され得る。
【００６１】
本実施の形態及びその変形例の半導体装置１の製造方法において、１つ以上の第２の部分２２の突出高さｈ1は、第３の方向からの平面視における半導体素子３０の最大長さＬの１０００分の１以上であってもよい。本実施の形態及びその変形例の半導体装置１の製造方法によれば、接合部材前駆体２５の焼結時に半導体素子３０または基板１０が反っても、半導体素子３０が正確に位置決めされ得る。
【００６２】
実施の形態２．
図８及び図９を参照して、実施の形態２に係る半導体装置１ａを説明する。本実施の形態の半導体装置１ａは、基本的には、実施の形態１の半導体装置１と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
【００６３】
基板１０ａは、図１及び図２に示される突出部（１９）を含んでいない。基板１０ａは、図１及び図２に示される凹部１４ａを有していない。基板１０ａは、平らな表面１５を有している。
【００６４】
下方構造５０ａは、基板１０ａの表面１５上に被覆部材４０をさらに含む。突出部（４０）は、被覆部材４０からなる。下方構造５０ａは、第１表面部分１６と被覆部材４０からなる突出部（４０）とによって規定される凹部１４ａを有する。
【００６５】
被覆部材４０は、例えば、ソルダレジストのような樹脂、銀微粒子含有エポキシ樹脂のような金属微粒子含有樹脂、及び、第２の金属微粒子焼結体からなる群から選択される材料で構成されてもよい。第２の金属微粒子焼結体は、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）−パラジウム（Ｐｄ）合金、金（Ａｕ）−シリコン（Ｓｉ）合金、金（Ａｕ）−ゲルマニウム（Ｇｅ）合金または金（Ａｕ）−銅（Ｃｕ）合金からなる第２の金属微粒子の焼結体であってもよい。本実施の形態の第２の金属微粒子は、実施の形態１の第１の金属微粒子と同様の直径を有してもよいし、実施の形態１の第１の金属微粒子よりも大きな直径を有してもよい。
【００６６】
第１の接合部材２０は、第１の部分２１と、第１の部分２１から第３の方向に突出する第２の部分２２とを含む。第１の部分２１及び第２の部分２２は、それぞれ、第１表面部分１６上及び被覆部材４０からなる突出部（４０）上に設けられている。第１の接合部材２０は、第１の金属微粒子焼結体を含む。半導体素子３０は第１の部分２１上に設けられている。第２の部分２２は、第１の方向及び第２の方向の少なくとも１つにおいて半導体素子３０の位置を規制する。
【００６７】
図８から図１４を参照して、本実施の形態の半導体装置１ａの製造方法を説明する。本実施の形態の半導体装置１ａの製造方法のうち、実施の形態１の半導体装置１の製造方法と同様の工程は、簡潔に説明する。
【００６８】
図１０を参照して、本実施の形態の半導体装置１ａの製造方法は、第１の方向と第１の方向に直交する第２の方向とに延在する基板１０ａを含む下方構造５０ａに、第１表面部分１６と、第１表面部分１６から第１の方向及び第２の方向に直交する第３の方向に突出する突出部（４０）とを形成することを備える。第１表面部分１６から突出する突出部（４０）を形成することは、基板１０ａの表面１５上に被覆部材４０を形成することを含む。基板１０ａの表面１５は、第１表面部分１６を含む。被覆部材４０は、例えば、ソルダレジストのような樹脂、銀微粒子含有エポキシ樹脂のような金属微粒子含有樹脂、及び、第２の金属微粒子焼結体からなる群から選択される材料で構成されてもよい。
【００６９】
下方構造５０ａは、基板１０ａと被覆部材４０とを含む。基板１０ａは第１の導電部１２を含む。基板１０ａは、図１及び図２に示される突出部（１９）を含んでいない。基板１０ａは、図１及び図２に示される凹部１４を有していない。基板１０ａは、平らな表面１５を有している。第１の導電部１２は、第１表面部分１６において露出する。突出部（４０）は第１表面部分１６に隣接する。第１表面部分１６は、被覆部材４０から露出している。下方構造５０ａは、第１表面部分１６と被覆部材４０からなる突出部（４０）とによって規定される凹部１４ａを有する。
【００７０】
図１１を参照して、本実施の形態の半導体装置１ａの製造方法は、第１表面部分１６上及び突出部（４０）上に、第１の金属微粒子を含むペースト２３を施すことを備える。ペースト２３は、第１表面部分１６上の第１ペースト部分２３ｓと、被覆部材４０からなる突出部（４０）上の第２ペースト部分２３ｔとを含む。第２の開口部２７を有する第２のマスク２６を用いて、第１の金属微粒子を含むペースト２３が、第１表面部分１６上及び被覆部材４０からなる突出部（４０）上に施されてもよい。第３の方向からの平面視において、第２のマスク２６の第２の開口部２７は、第１表面部分１６を囲む。第２のマスク２６は、被覆部材４０からなる突出部（４０）に接してもよい。第２のマスク２６は、ｄ1の厚さを有する。
【００７１】
第１ペースト部分２３ｓの厚さが第２ペースト部分２３ｔの厚さよりも大きくなるように、第１表面部分１６上及び被覆部材４０からなる突出部（４０）上に、第１の金属微粒子を含むペースト２３が施される。下方構造５０ａは、第１表面部分１６と、被覆部材４０からなる突出部（４０）とを含むため、容易かつ確実に、第１ペースト部分２３ｓの厚さを第２ペースト部分２３ｔの厚さよりも大きくすることができる。
【００７２】
第１表面部分１６上の第１ペースト部分２３ｓの表面２３ｓ1が平らになるように、第１表面部分１６上及び被覆部材４０からなる突出部（４０）上に、第１の金属微粒子を含むペースト２３が施されてもよい。被覆部材４０からなる突出部（４０）上の第２ペースト部分２３ｔの表面２３ｔ1が第１表面部分１６上の第１ペースト部分２３ｓの表面２３ｓ1と面一になるように、第１表面部分１６上及び被覆部材４０からなる突出部（４０）上に、第１の金属微粒子を含むペースト２３が施されてもよい。第１の金属微粒子を含むペースト２３は第１表面部分１６上及び被覆部材４０からなる突出部（４０）上に施されるため、第１表面部分１６上のペースト２３の表面２３ｓ1が容易に平坦に形成され得る。
【００７３】
図１２を参照して、本実施の形態の半導体装置１ａの製造方法は、ペースト２３を乾燥させることにより、第１前駆体部分２５ｓと、第１前駆体部分２５ｓから第３の方向に突出する第２前駆体部分２５ｔとを含む接合部材前駆体２５を形成することを備える。第１前駆体部分２５ｓ及び第２前駆体部分２５ｔは、それぞれ、第１表面部分１６上及び被覆部材４０からなる突出部（４０）上に形成される。第２前駆体部分２５ｔは、第１前駆体部分２５ｓから第３の方向に高さｈ2だけ突出する。
【００７４】
ペースト２３を乾燥させることによりペースト２３中の有機分散剤が蒸発するため、接合部材前駆体２５の厚さは、ペースト２３の厚さよりも小さくなる。第１ペースト部分２３ｓの厚さは、第２ペースト部分２３ｔの厚さよりも大きい。ペースト２３を乾燥させることにより、第１ペースト部分２３ｓの厚さは、第２ペースト部分２３ｔの厚さよりも、大きく減少する。こうして、第１前駆体部分２５ｓと、第１前駆体部分２５ｓから第３の方向に突出する第２前駆体部分２５ｔとを含む接合部材前駆体２５が形成される。
【００７５】
図１３を参照して、本実施の形態の半導体装置１ａの製造方法は、第１の電極３２及び第２の電極３３を有する半導体素子３０を第１前駆体部分２５ｓ上に載置することを備える。第２前駆体部分２５ｔは、第１の方向及び第２の方向の少なくとも１つにおいて半導体素子３０の位置を規制する。
【００７６】
図１４を参照して、本実施の形態の半導体装置１ａの製造方法は、接合部材前駆体２５を焼結して、第１の金属微粒子焼結体を含む第１の接合部材２０を形成することを備える。第１の接合部材２０は、第１の部分２１と、第１の部分２１から第３の方向に突出する第２の部分２２とを含む。第１の部分２１及び第２の部分２２は、それぞれ、第１表面部分１６上及び突出部（４０）上に形成される。第１の接合部材２０の第１の部分２１は第１前駆体部分２５ｓを焼結することにより形成され、第１の接合部材２０の第２の部分２２は第２前駆体部分２５ｔを焼結することにより形成される。
【００７７】
それから、本実施の形態の半導体装置１ａの製造方法は、第２の接合部材３６を用いて、半導体素子３０の第２の電極３３を配線３８に電気的及び機械的に接続することを備えてもよい。こうして、図８及び図９に示される本実施の形態の半導体装置１ａが得られる。
【００７８】
本実施の形態の変形例では、半導体装置１ａは、複数の被覆部材４０、複数の突出部（４０）及び複数の第２の部分２２を備えてもよい。本実施の形態の変形例の製造方法では、ペースト２３は複数の第２ペースト部分２３ｔを含み、接合部材前駆体２５は複数の第２前駆体部分２５ｔを含んでもよい。
【００７９】
本実施の形態及びその変形例の半導体装置１ａ並びにそれらの製造方法の効果を説明する。本実施の形態及びその変形例の半導体装置１ａ並びにそれらの製造方法の効果は、実施の形態１の半導体装置１及びその製造方法と同様の効果を奏するが、主に以下の点で異なる。
【００８０】
本実施の形態及びその変形例の半導体装置１ａにおいて、基板１０ａの表面１５は、第１表面部分１６を含んでもよい。下方構造５０ａは、表面１５上に１つ以上の被覆部材４０をさらに含んでもよい。１つ以上の突出部（４０）は、１つ以上の被覆部材４０からなってもよい。本実施の形態及びその変形例の半導体装置１ａでは、第１表面部分１６から突出する１つ以上の突出部（４０）は１つ以上の被覆部材４０からなるため、１つ以上の突出部（４０）を形成するために基板１０ａを加工する必要がない。基板１０ａの表面１５上に１つ以上の被覆部材４０を形成する工程は、基板１０ａを加工する工程よりも短時間で済ますことができる。本実施の形態及びその変形例の半導体装置１ａは、半導体装置１ａの製造時間が短縮され得る構造を有する。
【００８１】
本実施の形態及びその変形例の半導体装置１ａの製造方法において、基板１０ａの表面１５は、第１表面部分１６を含んでもよい。第１表面部分１６から突出する１つ以上の突出部（４０）を形成することは、表面１５上に１つ以上の被覆部材４０を形成することを含んでもよい。本実施の形態及びその変形例の半導体装置１ａの製造方法では、第１表面部分１６から突出する１つ以上の突出部（４０）を形成するために、基板１０ａの表面１５上に１つ以上の被覆部材４０を形成しており、基板１０ａを加工する必要がない。基板１０ａの表面１５上に１つ以上の被覆部材４０を形成する工程は、基板１０ａを加工する工程よりも短時間で済ますことができる。本実施の形態及びその変形例の半導体装置１ａの製造方法によれば、半導体装置１ａの製造時間が短縮され得る。
【００８２】
実施の形態３．
図１５及び図１６を参照して、実施の形態３に係る半導体装置１ｂを説明する。本実施の形態の半導体装置１ｂは、基本的には、実施の形態２の半導体装置１ａと同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
【００８３】
下方構造５０ｂは、基板１０ａの表面１５上に被覆部材４０ｂをさらに含む。突出部（４０ｂ）は、被覆部材４０ｂからなる。下方構造５０ｂは、突出部（４０ｂ）に対して第１表面部分１６とは反対側の第２表面部分１７をさらに含む。特定的には、基板１０ａは、突出部（４０ｂ）に対して第１表面部分１６とは反対側の第２表面部分１７をさらに含んでもよい。さらに特定的には、第１の導電部１２は、突出部（４０ｂ）に対して第１表面部分１６とは反対側の第２表面部分１７をさらに含んでもよい。第２表面部分１７は突出部（４０ｂ）に隣接している。突出部（４０ｂ）は、第２表面部分１７から第３の方向に突出している。
【００８４】
第１の接合部材２０ｂは、第２表面部分１７上の第３の部分２８をさらに含む。第１の接合部材２０ｂの第２の部分２２は、第１の接合部材２０ｂの第１の部分２１と第３の部分２８との間に位置する。第２の部分２２は、第３の方向において、第３の部分２８から突出してもよいし、突出していなくてもよい。第３の方向における、第３の部分２８からの第２の部分２２の突出高さは、第３の方向における、第１の部分２１からの第２の部分２２の突出高さｈ1と実質的に同じであってもよい。第３の方向における、第３の部分２８からの第２の部分２２の突出高さは、第３の方向からの平面視における半導体素子３０の最大長さＬの１０００分の１以上、より好ましくは５００分の１以上であってもよい。第３の方向における、第３の部分２８からの第２の部分２２の突出高さは、２０μｍ以上１５０μｍ以下、好ましくは、５０μｍ以上１００μｍ以下であってもよい。
【００８５】
図１５から図２１を参照して、本実施の形態の半導体装置１ｂの製造方法を説明する。本実施の形態の半導体装置１ｂのうち、実施の形態２の半導体装置１ａの製造方法と同様の工程は、簡潔に説明する。
【００８６】
図１７を参照して、本実施の形態の半導体装置１ｂの製造方法は、第１の方向と第１の方向に直交する第２の方向とに延在する基板１０ａを含む下方構造５０ｂに、第１表面部分１６と、第１表面部分１６から第１の方向及び第２の方向に直交する第３の方向に突出する突出部（４０ｂ）とを形成することを備える。第１表面部分１６から突出する突出部（４０ｂ）を形成することは、表面１５上に被覆部材４０ｂを形成することを含む。基板１０ａの表面１５は、第１表面部分１６を含む。第１表面部分１６は、被覆部材４０ｂから露出している。下方構造５０ｂは、基板１０ａと被覆部材４０ｂとを含む。下方構造５０ｂは、第１表面部分１６と被覆部材４０ｂからなる突出部（４０ｂ）とによって規定される凹部１４ａを有する。
【００８７】
下方構造５０ｂは、突出部（４０ｂ）に対して第１表面部分１６とは反対側の第２表面部分１７をさらに含む。第２表面部分１７は突出部（４０ｂ）に隣接する。突出部（４０ｂ）は、第２表面部分１７から第３の方向に突出する。下方構造５０ｂは、第２表面部分１７に隣接する第３表面部分１８をさらに含んでもよい。第２表面部分１７は、突出部（４０ｂ）と第３表面部分１８との間に延在する。特定的には、基板１０ａは、第２表面部分１７及び第３表面部分１８を含んでもよい。さらに特定的には、第１の導電部１２は、第２表面部分１７及び第３表面部分１８を含んでもよい。
【００８８】
図１８を参照して、本実施の形態の半導体装置１ｂの製造方法は、第１表面部分１６上及び突出部（４０ｂ）上に加えて、突出部（４０ｂ）に対して第１表面部分１６とは反対側の第２表面部分１７上にも、第１の金属微粒子を含むペースト２３ｂを施すことを備える。ペースト２３ｂは、第１表面部分１６上の第１ペースト部分２３ｓと、被覆部材４０ｂからなる突出部（４０ｂ）上の第２ペースト部分２３ｔと、第２表面部分１７上の第３ペースト部分２３ｕとを含む。第２の開口部２７を有する第２のマスク２６を用いて、第１の金属微粒子を含むペースト２３ｂが、第１表面部分１６上、被覆部材４０ｂからなる突出部（４０ｂ）上及び第２表面部分１７上に施されてもよい。
【００８９】
第２のマスク２６は、第３表面部分１８に接してもよい。第２のマスク２６は、ｄ2の厚さを有する。第２のマスク２６の厚さｄ2は、実施の形態２の半導体装置１ａの製造方法に用いられる第２のマスク２６（図１１を参照）の厚さｄ1より大きい。特定的には、第２のマスク２６の厚さｄ2は、被覆部材４０ｂからなる突出部（４０ｂ）の高さ分だけ、実施の形態２の半導体装置１ａの製造方法に用いられる第２のマスク２６（図１１を参照）の厚さｄ1より大きくてもよい。
【００９０】
第１ペースト部分２３ｓの厚さが第２ペースト部分２３ｔの厚さよりも大きくなるように、第１表面部分１６上及び突出部（４０ｂ）上に、第１の金属微粒子を含むペースト２３ｂが施される。さらに、第３ペースト部分２３ｕの厚さが第２ペースト部分２３ｔの厚さよりも大きくなるように、第２表面部分１７上及び突出部（４０ｂ）上に、第１の金属微粒子を含むペースト２３ｂが施されてもよい。下方構造５０ｂは、第１表面部分１６と、第１表面部分１６から突出する突出部（４０ｂ）とを含むため、容易かつ確実に、第１ペースト部分２３ｓの厚さを第２ペースト部分２３ｔの厚さよりも大きくすることができる。下方構造５０ｂは、第２表面部分１７と、第２表面部分１７から突出する突出部（４０ｂ）とを含むため、容易かつ確実に、第３ペースト部分２３ｕの厚さを第２ペースト部分２３ｔの厚さよりも大きくすることができる。
【００９１】
第１表面部分１６上の第１ペースト部分２３ｓの表面２３ｓ1が平らになるように、第１表面部分１６上、突出部（４０ｂ）上及び第２表面部分１７上に、第１の金属微粒子を含むペースト２３ｂが施されてもよい。突出部（４０ｂ）上の第２ペースト部分２３ｔの表面２３ｔ1が、第１表面部分１６上の第１ペースト部分２３ｓの表面２３ｓ1及び第２表面部分１７上の第３ペースト部分２３ｕの表面２３ｕ1と面一になるように、第１表面部分１６上、突出部（４０ｂ）上及び第２表面部分１７上に、第１の金属微粒子を含むペースト２３ｂが施されてもよい。本明細書において、第３ペースト部分２３ｕの表面２３ｕ1は、基板１０ａ側と反対側の第３ペースト部分２３ｕの表面を意味する。第１の金属微粒子を含むペースト２３ｂは第１表面部分１６上、突出部（４０ｂ）上及び第２表面部分１７上に施されるため、第１表面部分１６上のペースト２３ｂの表面２３ｓ1が容易に平坦に形成され得る。
【００９２】
図１９を参照して、本実施の形態の半導体装置１ｂの製造方法は、ペースト２３ｂを乾燥させることにより、第１前駆体部分２５ｓと、第１前駆体部分２５ｓから第３の方向に突出する第２前駆体部分２５ｔと、第３前駆体部分２５ｕとを含む接合部材前駆体２５を形成することを備える。第１前駆体部分２５ｓ、第２前駆体部分２５ｔ及び第３前駆体部分２５ｕは、それぞれ、第１表面部分１６上、被覆部材４０からなる突出部（４０ｂ）上及び第２表面部分１７上に形成される。第１前駆体部分２５ｓは、第１ペースト部分２３ｓを乾燥することにより形成され、第２前駆体部分２５ｔは、第２ペースト部分２３ｔを乾燥することにより形成され、第３前駆体部分２５ｕは、第３ペースト部分２３ｕを乾燥することにより形成される。
【００９３】
ペースト２３ｂを乾燥させることにより、ペースト２３ｂ中の有機分散剤が蒸発するため、接合部材前駆体２５の厚さは、ペースト２３ｂの厚さよりも小さくなる。例えば、第１前駆体部分２５ｓの厚さは、第１ペースト部分２３ｓの厚さの１／３以上２／３以下の厚さに減少し、第２前駆体部分２５ｔの厚さは、第２ペースト部分２３ｔの厚さの１／３以上２／３以下の厚さに減少し、第３前駆体部分２５ｕの厚さは、第３ペースト部分２３ｕの厚さの１／３以上２／３以下の厚さに減少する。第１ペースト部分２３ｓの厚さは、第２ペースト部分２３ｔの厚さよりも大きい。ペースト２３ｂを乾燥させることにより、第１ペースト部分２３ｓの厚さは、第２ペースト部分２３ｔの厚さよりも、大きく減少する。第３ペースト部分２３ｕの厚さは、第２ペースト部分２３ｔの厚さよりも大きくてもよい。ペースト２３ｂを乾燥させることにより、第３ペースト部分２３ｕの厚さは、第２ペースト部分２３ｔの厚さよりも、大きく減少してもよい。こうして、第１表面部分１６上の第１前駆体部分２５ｓと、突出部（４０ｂ）上の第２前駆体部分２５ｔと、第２表面部分１７上の第３前駆体部分２５ｕとを含む接合部材前駆体２５が形成される。
【００９４】
第２前駆体部分２５ｔは、第１前駆体部分２５ｓから第３の方向に高さｈ2だけ突出する。第２前駆体部分２５ｔは、第３前駆体部分２５ｕから第３の方向に突出してもよい。第３の方向における、第３前駆体部分２５ｕからの第２前駆体部分２５ｔの突出高さは、第３の方向における、第１前駆体部分２５ｓからの第２前駆体部分２５ｔの突出高さｈ2と実質的に同じであってもよい。第３の方向における、第３前駆体部分２５ｕからの第２前駆体部分２５ｔの突出高さは、第３の方向からの平面視における半導体素子３０の最大長さＬの１０００分の１以上、より好ましくは５００分の１以上であってもよい。第３の方向における、第３前駆体部分２５ｕからの第２前駆体部分２５ｔの突出高さは、２０μｍ以上１５０μｍ以下、好ましくは、５０μｍ以上１００μｍ以下であってもよい。
【００９５】
図２０を参照して、本実施の形態の半導体装置１ｂの製造方法は、第１の電極３２及び第２の電極３３を有する半導体素子３０を第１前駆体部分２５ｓ上に載置することを備える。第２前駆体部分２５ｔは、第１の方向及び第２の方向の少なくとも１つにおいて半導体素子３０の位置を規制する。
【００９６】
図２１を参照して、本実施の形態の半導体装置１ｂの製造方法は、接合部材前駆体２５を焼結して、第１の金属微粒子焼結体を含む第１の接合部材２０ｂを形成することを備える。第１の接合部材２０ｂは、第１の部分２１と、第１の部分２１から第３の方向に突出する第２の部分２２と、第３の部分２８とを含む。第１の部分２１、第２の部分２２及び第３の部分２８は、それぞれ、第１表面部分１６上、突出部（４０ｂ）上及び第２表面部分１７上に形成される。第１の接合部材２０ｂの第１の部分２１は第１前駆体部分２５ｓを焼結することにより形成され、第１の接合部材２０ｂの第２の部分２２は第２前駆体部分２５ｔを焼結することにより形成され、第１の接合部材２０ｂの第３の部分２８は第３前駆体部分２５ｕを焼結することにより形成される。第２の部分２２は、第３の方向において、第３の部分２８から突出してもよいし、突出していなくてもよい。
【００９７】
それから、本実施の形態の半導体装置１ｂの製造方法は、第２の接合部材３６を用いて、半導体素子３０の第２の電極３３を配線３８に電気的及び機械的に接続することを備えてもよい。こうして、図１５及び図１６に示される本実施の形態の半導体装置１ｂが得られる。
【００９８】
本実施の形態の変形例では、半導体装置１ｂは、複数の被覆部材４０、複数の突出部（４０ｂ）、複数の第２の部分２２及び複数の第３の部分２８を備えてもよい。本実施の形態の変形例の製造方法では、ペースト２３ｂは、複数の第２ペースト部分２３ｔ及び複数の第３ペースト部分２３ｕを含み、接合部材前駆体２５は、複数の第２前駆体部分２５ｔ及び複数の第３前駆体部分２５ｕを含んでもよい。
【００９９】
本実施の形態及びその変形例の半導体装置１ｂ並びにそれらの製造方法の効果を説明する。本実施の形態及びその変形例の半導体装置１ｂ並びにそれらの製造方法の効果は、実施の形態２の半導体装置１ａ及びその製造方法と同様の効果を奏するが、主に以下の点で異なる。
【０１００】
本実施の形態及びその変形例の半導体装置１ｂにおいて、下方構造５０ｂは、１つ以上の突出部（４０ｂ）に対して第１表面部分１６とは反対側の第２表面部分１７をさらに含んでもよい。第２表面部分１７は１つ以上の突出部（４０ｂ）に隣接してもよい。接合部材（第１の接合部材２０ｂ）は、第２表面部分１７上の１つ以上の第３の部分２８をさらに含んでもよい。１つ以上の突出部（４０ｂ）は、第２表面部分１７から第３の方向に突出してもよい。以下に記載されるとおり、本実施の形態及びその変形例の半導体装置１ｂは、第１の金属微粒子焼結体を含む接合部材（第１の接合部材２０ｂ）がより正確なパターンで下方構造５０ｂ上に設けられ得る構造を有する。正確なパターンを有する接合部材（第１の接合部材２０ｂ）は、半導体装置１ｂの電気的及び熱的特性を向上させ得る。
【０１０１】
本実施の形態及びその変形例の半導体装置１ｂの製造方法において、第１の金属微粒子を含むペースト２３ｂを施すことは、開口部（第２の開口部２７）を有するマスク（第２のマスク２６）を用いて、第１表面部分１６上及び１つ以上の突出部（４０ｂ）上に加えて、１つ以上の突出部（４０ｂ）に対して第１表面部分１６とは反対側の第２表面部分１７上にもペースト２３ｂを施すことを含んでもよい。第２表面部分１７は１つ以上の突出部（４０ｂ）に隣接してもよい。１つ以上の突出部（４０ｂ）は、第２表面部分１７から第３の方向に突出してもよい。接合部材前駆体２５は、第２表面部分１７上の１つ以上の第３前駆体部分２５ｕをさらに含んでもよい。接合部材前駆体２５を形成することは、第２表面部分１７上に１つ以上の第３前駆体部分２５ｕを形成することを含んでもよい。接合部材（第１の接合部材２０ｂ）は、第２表面部分１７上の１つ以上の第３の部分２８をさらに含んでもよい。接合部材（第１の接合部材２０ｂ）を形成することは、第２表面部分１７上に１つ以上の第３の部分２８を形成することを含んでもよい。
【０１０２】
本実施の形態及びその変形例の半導体装置１ｂの製造方法に用いられるマスク（第２のマスク２６）は、実施の形態２の半導体装置１ａの製造方法に用いられるマスク（第２のマスク２６）よりも大きな厚さを有し、変形しにくい。そのため、本実施の形態及びその変形例の半導体装置１ｂの製造方法によれば、マスク（第２のマスク２６）を用いて、第１の金属微粒子を含むペースト２３ｂが、より正確なパターンで、第１表面部分１６上及び１つ以上の突出部（４０ｂ）上に施され得る。第１の金属微粒子焼結体を含む接合部材（第１の接合部材２０ｂ）がより正確なパターンで下方構造５０ｂ上に形成されるため、優れた電気的及び熱的特性を有する半導体装置１ｂが製造され得る。
【０１０３】
さらに、本実施の形態及びその変形例の半導体装置１ｂの製造方法に用いられるマスク（第２のマスク２６）は、実施の形態２の半導体装置１ａの製造方法に用いられるマスク（第２のマスク２６）よりも大きな厚さと機械的強度とを有する。本実施の形態及びその変形例の半導体装置１ｂの製造方法に用いられるマスク（第２のマスク２６）は、実施の形態２の半導体装置１ａの製造方法に用いられるマスク（第２のマスク２６）よりも、長い寿命を有する。
【０１０４】
実施の形態４．
図２２を参照して、実施の形態４に係る半導体装置１ｃを説明する。本実施の形態の半導体装置１ｃは、基本的には、実施の形態３の半導体装置１ｂと同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
【０１０５】
下方構造５０ｃは、第１表面部分１６から第３の方向に突出する複数の突出部（４０ｃ）を含んでいる。具体的には、下方構造５０ｃは、４つの突出部（４０ｃ）を含んでいる。複数の突出部（４０ｃ）は、第１表面部分１６に隣接する。特定的には、第３の方向からの平面視において、複数の突出部（４０ｃ）は、第１表面部分１６を挟むように配置されてもよい。第３の方向からの平面視において、複数の突出部（４０ｃ）は、半導体素子３０の側面３５の一部に対向する。複数の突出部（４０ｃ）は、複数の被覆部材４０ｃからなってもよい。複数の突出部（４０ｃ）は、基板１０ａの表面１５上の複数の被覆部材４０ｃからなってもよい。
【０１０６】
第１の接合部材２０ｃは、第１の部分２１と、第１の部分２１から第３の方向に突出する複数の第２の部分２２とを含む。第１の部分２１及び複数の第２の部分２２は、それぞれ、第１表面部分１６上及び複数の突出部（４０ｃ）上に設けられている。複数の第２の部分２２は、第１の部分２１に一体化されてもよい。複数の第２の部分２２は、各々、半導体素子３０の側面３５の一部に面する。複数の第２の部分２２は、第１の方向及び第２の方向の少なくとも１つにおいて半導体素子３０の位置を規制する。特定的には、複数の第２の部分２２は、第１の方向及び第２の方向において半導体素子３０の位置を規制してもよい。第３の方向からの平面視において、複数の第２の部分２２は、半導体素子３０を挟むように配置されてもよい。
【０１０７】
具体的には、第１の接合部材２０ｃは、４つの第２の部分２２を含む。第１の方向において２つの第２の部分２２が半導体素子３０を挟むように、２つの第２の部分２２が配置されてもよい。第１の方向において半導体素子３０を挟む２つの第２の部分２２は、第１の方向において半導体素子３０の位置を規制する。第２の方向において２つの第２の部分２２が半導体素子３０を挟むように、２つの第２の部分２２が配置されてもよい。第２の方向において半導体素子３０を挟む２つの第２の部分２２は、第２の方向において半導体素子３０の位置を規制する。
【０１０８】
第１の接合部材２０ｃは、複数の第３の部分２８をさらに含んでもよい。複数の第３の部分２８は、第２表面部分１７上に設けられている。複数の第３の部分２８は、複数の第２の部分２２に一体化されてもよい。複数の第２の部分２２は、第１の部分２１と複数の第３の部分２８との間に位置する。具体的には、第１の接合部材２０ｃは、４つの第３の部分２８を含む。
【０１０９】
図２３を参照して、本実施の形態の第１変形例の半導体装置１ｄを説明する。本実施の形態の第１変形例の半導体装置１ｄは、本実施の形態の半導体装置１ｃと同様の構成を備えるが、第１の接合部材２０ｄの第２の部分２２及び第３の部分２８並びに突出部（４０ｄ）の配置が異なる。
【０１１０】
本実施の形態の第１変形例の半導体装置１ｄでは、第１の接合部材２０ｄは、３つの第２の部分２２と３つの第３の部分２８とを含む。第３の方向からの平面視において、３つの第２の部分２２は、半導体素子３０を挟むように配置されている。３つの第２の部分２２の１つは、半導体素子３０の側面３５の一部に面する。３つの第２の部分２２の１つは、第２の方向において半導体素子３０の位置を規制する。３つの第２の部分２２の残り２つは、半導体素子３０の別の側面３５の両端の半導体素子３０の２つの角に位置する半導体素子３０の側面３５の一部に配置される。３つの第２の部分２２の残り２つは、第１の方向及び第２の方向において半導体素子３０の位置を規制する。
【０１１１】
本実施の形態の第１変形例の半導体装置１ｄでは、下方構造５０ｄは、３つの突出部（４０ｄ）を含む。第３の方向からの平面視において、３つの突出部（４０ｄ）は、第１表面部分１６を挟むように配置されている。第３の方向からの平面視において、３つの突出部（４０ｄ）の１つは、半導体素子３０の第１の辺に対向する。第３の方向からの平面視において、３つの突出部（４０ｄ）の残り２つは、第１の辺と反対側の第２の辺の両端の半導体素子３０の２つの角にそれぞれ配置される。
【０１１２】
図２４を参照して、本実施の形態の第２変形例の半導体装置１ｅを説明する。本実施の形態の第２変形例の半導体装置１ｅは、本実施の形態の半導体装置１ｃと同様の構成を備えるが、第１の接合部材２０ｅの第２の部分２２及び第３の部分２８並びに突出部（４０ｅ）の配置が異なる。
【０１１３】
本実施の形態の第２変形例の半導体装置１ｅでは、第１の接合部材２０ｅは、２つの第２の部分２２と２つの第３の部分２８とを含む。第３の方向からの平面視において、２つの第２の部分２２は、半導体素子３０を挟むように配置されてもよい。特定的には、第３の方向からの平面視において、２つの第２の部分２２が半導体素子３０の対角線方向に半導体素子３０を挟むように、２つの第２の部分２２が配置されてもよい。２つの第２の部分２２は、半導体素子３０の対角に位置する２つの角部に位置する半導体素子３０の側面３５の一部に面してもよい。２つの第２の部分２２のそれぞれは、第１の方向及び第２の方向の少なくとも１つにおいて半導体素子３０の位置を規制する。特定的には、２つの第２の部分２２は、第１の方向及び第２の方向において半導体素子３０の位置を規制してもよい。
【０１１４】
本実施の形態の第１変形例の半導体装置１ｅでは、下方構造５０ｅは、２つの突出部（４０ｅ）を含む。第３の方向からの平面視において、２つの突出部（４０ｅ）は、第１表面部分１６を挟むように配置されてもよい。第３の方向からの平面視において、２つの突出部（４０ｅ）は、半導体素子３０の対角に位置する２つの角部に対向してもよい。
【０１１５】
本実施の形態及びその変形例の半導体装置１ｃ，１ｄ，１ｅの製造方法は、第１の接合部材２０ｃ，２０ｄ，２０ｅの第２の部分２２及び第３の部分２８並びに突出部（４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ）の配置を除き、実施の形態３の半導体装置１ｂの製造方法と同様の工程を備える。
【０１１６】
本実施の形態及びその変形例の半導体装置１ｃ，１ｄ，１ｅ並びにそれらの製造方法の効果を説明する。本実施の形態及びその変形例の半導体装置１ｃ，１ｄ，１ｅ並びにそれらの製造方法の効果は、実施の形態３の半導体装置１ｂ及びその製造方法と同様の効果を奏するが、以下の点で主に相違する。
【０１１７】
本実施の形態及びその変形例の半導体装置１ｃ，１ｄ，１ｅでは、接合部材（第１の接合部材２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ）の１つ以上の第２の部分２２は、半導体素子３０の側面３５の一部に対向してもよい。第１の金属微粒子は、はんだよりも高価である。第１の金属微粒子焼結体を含む接合部材（第１の接合部材２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ）の１つ以上の第２の部分２２は、半導体素子３０の側面３５の全てではなく、半導体素子３０の側面３５の一部に対向するため、第１の金属微粒子の使用量が減少され得る。本実施の形態及びその変形例の半導体装置１ｃ，１ｄ，１ｅは、半導体装置１ｃ，１ｄ，１ｅの製造コストが低減され得る構造を有する。
【０１１８】
本実施の形態及びその変形例の半導体装置１ｃ，１ｄ，１ｅの製造方法では、接合部材（第１の接合部材２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ）の１つ以上の第２の部分２２は、半導体素子３０の側面３５の一部に対向してもよい。第１の金属微粒子は、はんだよりも高価である。第１の金属微粒子焼結体を含む接合部材（第１の接合部材２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ）の１つ以上の第２の部分２２は、半導体素子３０の側面３５の全てではなく、半導体素子３０の側面３５の一部に対向するため、第１の金属微粒子の使用量が減少され得る。本実施の形態及びその変形例の半導体装置１ｃ，１ｄ，１ｅの製造方法によれば、半導体装置１ｃ，１ｄ，１ｅの製造コストが低減され得る。
【０１１９】
実施の形態５．
図２５を参照して、実施の形態５に係る半導体装置１ｆを説明する。本実施の形態の半導体装置１ｆは、基本的には、実施の形態２の半導体装置１ａと同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
【０１２０】
本実施の形態の半導体装置１ｆでは、下方構造５０ｆは、基板１０と被覆部材４０とを含む。基板１０は、第１表面部分１６と、第１表面部分１６から第３の方向に突出する突出部分１９とを含む第１の導電部１２を含む。突出部５２ｆは、第１の導電部１２の突出部分１９と、突出部分１９上の被覆部材４０とを含む。下方構造５０ｆは、第１表面部分１６と突出部５２ｆとによって規定される凹部１４ｆを有する。
【０１２１】
図２５から図３０を参照して、本実施の形態の半導体装置１ｆの製造方法を説明する。本実施の形態の半導体装置１ｆの製造方法のうち、実施の形態２の半導体装置１ａの製造方法と同様の工程は、簡潔に説明する。
【０１２２】
図２６を参照して、本実施の形態の半導体装置１ｆの製造方法では、下方構造５０ｆは、被覆部材４０をさらに含む。本実施の形態の半導体装置１ｆの製造方法において、第１表面部分１６と、第１表面部分１６に隣接する突出部５２ｆとを形成することは、第１の導電部１２の表面１５の一部を除去することにより第１の導電部１２の突出部分１９を形成することと、第１の導電部１２の突出部分１９上の被覆部材４０を形成することとを含む。突出部５２ｆは、第１の導電部１２の突出部分１９と被覆部材４０とを含む。下方構造５０ｆは、第１表面部分１６と突出部５２ｆとによって規定される凹部１４ｆを有する。
【０１２３】
特定的には、基板１０の表面１５上に被覆部材４０を形成する。被覆部材４０をエッチングマスクとして用いて、第１の導電部１２の表面１５の一部を除去する。こうして、第１表面部分１６と、第１の導電部１２の突出部分１９及び突出部分１９上の被覆部材４０を含む突出部５２ｆとが形成される。下方構造５０ｆに、第１表面部分１６と突出部５２ｆとによって規定される凹部１４ｆが形成される。
【０１２４】
図２７を参照して、本実施の形態の半導体装置１ｆの製造方法は、第１表面部分１６上及び突出部５２ｆ上に、第１の金属微粒子を含むペースト２３を施すことを備える。特定的には、第１表面部分１６上及び突出部５２ｆの被覆部材４０上に、第１の金属微粒子を含むペースト２３が施されてもよい。例えば、第２の開口部２７を有する第２のマスク２６を用いて、第１の金属微粒子を含むペースト２３が、第１表面部分１６上及び突出部５２ｆ上に施されてもよい。
【０１２５】
第１ペースト部分２３ｓの厚さが第２ペースト部分２３ｔの厚さよりも大きくなるように、第１表面部分１６上及び突出部５２ｆ上に、第１の金属微粒子を含むペースト２３が施される。下方構造５０ｆは、第１表面部分１６と、第１表面部分１６から突出する突出部５２ｆとを含むため、容易かつ確実に、第１ペースト部分２３ｓの厚さを第２ペースト部分２３ｔの厚さよりも大きくすることができる。
【０１２６】
第１表面部分１６上の第１ペースト部分２３ｓの表面２３ｓ1が平らになるように、第１表面部分１６上及び突出部５２ｆ上に、第１の金属微粒子を含むペースト２３が施されてもよい。突出部５２ｆ上の第２ペースト部分２３ｔの表面２３ｔ1が第１表面部分１６上の第１ペースト部分２３ｓの表面２３ｓ1と面一になるように、第１表面部分１６上及び突出部５２ｆ上に、第１の金属微粒子を含むペースト２３が施されてもよい。
【０１２７】
図２８を参照して、本実施の形態の半導体装置１ｆの製造方法は、ペースト２３を乾燥させることにより、第１前駆体部分２５ｓと、第１前駆体部分２５ｓから第３の方向に突出する第２前駆体部分２５ｔとを含む接合部材前駆体２５を形成することを備える。第１前駆体部分２５ｓ及び第２前駆体部分２５ｔは、それぞれ、第１表面部分１６上及び突出部５２ｆ上に形成される。第１前駆体部分２５ｓは第１ペースト部分２３ｓを乾燥することにより形成され、第２前駆体部分２５ｔは第２ペースト部分２３ｔを乾燥することにより形成される。第２前駆体部分２５ｔは、第１前駆体部分２５ｓから第３の方向に高さｈ2だけ突出する。
【０１２８】
図２９を参照して、本実施の形態の半導体装置１ｆの製造方法は、第１の電極３２及び第２の電極３３を有する半導体素子３０を第１前駆体部分２５ｓ上に載置することを備える。第２前駆体部分２５ｔは、第１の方向及び第２の方向の少なくとも１つにおいて半導体素子３０の位置を規制する。
【０１２９】
図３０を参照して、本実施の形態の半導体装置１ｆの製造方法は、接合部材前駆体２５を焼結して、第１の金属微粒子焼結体を含む第１の接合部材２０を形成することを備える。第１の接合部材２０は、第１の部分２１と、第１の部分２１から第３の方向に突出する第２の部分２２とを含む。第１の部分２１及び第２の部分２２は、それぞれ、第１表面部分１６上及び突出部５２ｆ上に形成される。第１の接合部材２０の第１の部分２１は第１前駆体部分２５ｓを焼結することにより形成され、第１の接合部材２０の第２の部分２２は第２前駆体部分２５ｔを焼結することにより形成される。
【０１３０】
それから、本実施の形態の半導体装置１ｆの製造方法は、第２の接合部材３６を用いて、半導体素子３０の第２の電極３３を配線３８に電気的及び機械的に接続することを備えてもよい。こうして、図２５に示される本実施の形態の半導体装置１ｆが得られる。
【０１３１】
本実施の形態の変形例では、半導体装置１ｆは、複数の被覆部材４０、複数の突出部分１９、複数の突出部５２ｆ、及び複数の第２の部分２２を備えてもよい。本実施の形態の変形例の製造方法では、ペースト２３は複数の第２ペースト部分２３ｔを含み、接合部材前駆体２５は複数の第２前駆体部分２５ｔを含んでもよい。
【０１３２】
本実施の形態及びその変形例の半導体装置１ｆ並びにそれらの製造方法の効果を説明する。本実施の形態及びその変形例の半導体装置１ｆ並びにそれらの製造方法の効果は、実施の形態２の半導体装置１ａ及びその製造方法と同様の効果を奏するが、以下の点で主に相違する。
【０１３３】
本実施の形態及びその変形例の半導体装置１ｆでは、下方構造５０ｆは、導電部（第１の導電部１２）の１つ以上の突出部分１９上の１つ以上の被覆部材４０をさらに含んでもよい。１つ以上の突出部５２ｆは、導電部（第１の導電部１２）の１つ以上の突出部分１９と１つ以上の被覆部材４０とを含むため、第１表面部分１６からの突出部５２ｆの高さが大きくなる。接合部材（第１の接合部材２０）の第２の部分２２の突出高さも大きくなる。本実施の形態及びその変形例の半導体装置１ｆによれば、半導体素子３０がより確実かつより正確に位置決めされ得る。
【０１３４】
本実施の形態及びその変形例の半導体装置１ｆの製造方法では、下方構造５０ｆは、１つ以上の被覆部材４０をさらに含んでもよい。本実施の形態及びその変形例の半導体装置１ｆの製造方法において、第１表面部分１６と１つ以上の突出部５２ｆとを形成することは、１つ以上の突出部分１９上の１つ以上の被覆部材４０を形成することを含んでもよい。１つ以上の突出部５２ｆは、導電部（第１の導電部１２）の１つ以上の突出部分１９と１つ以上の被覆部材４０とを含むため、第１表面部分１６からの突出部５２ｆの高さが大きくなる。接合部材（第１の接合部材２０）の第２の部分２２の突出高さも大きくなる。本実施の形態及びその変形例の半導体装置１ｆの製造方法によれば、半導体素子３０がより確実かつより正確に位置決めされ得る。
【０１３５】
本実施の形態及びその変形例の半導体装置１ｆの製造方法において、第１表面部分１６と１つ以上の突出部５２ｆとを形成することは、導電部（第１の導電部１２）の表面１５上に１つ以上の被覆部材４０を形成することと、１つ以上の被覆部材４０をエッチングマスクとして用いて、導電部（第１の導電部１２）の表面１５の一部を除去することとを含んでもよい。本実施の形態及びその変形例の半導体装置１ｆの製造方法によれば、少ない工程数で、半導体装置１ｆが製造され得る。
【０１３６】
今回開示された実施の形態１から実施の形態５及びそれらの変形例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。矛盾のない限り、今回開示された実施の形態１から実施の形態５及びそれらの変形例の少なくとも２つを組み合わせてもよい。本発明の範囲は、上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることを意図される。
【符号の説明】
【０１３７】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ  半導体装置、１０，１０ａ  基板、１１  絶縁板、１２  第１の導電部、１３  第２の導電部、１４，１４ａ，１４ｆ  凹部、１５  表面、１６  第１表面部分、１７  第２表面部分、１８  第３表面部分、１９  突出部分、２０，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ  第１の接合部材、２１  第１の部分、２２  第２の部分、２３，２３ｂ  ペースト、２３ｓ  第１ペースト部分、２３ｓ１  表面、２３ｔ  第２ペースト部分、２３ｔ１  表面、２３ｕ  第３ペースト部分、２３ｕ１  表面、２５  接合部材前駆体、２５ｓ  第１前駆体部分、２５ｔ  第２前駆体部分、２５ｕ  第３前駆体部分、２６  第２のマスク、２７  第２の開口部、２８  第３の部分、３０  半導体素子、３２  第１の電極、３３  第２の電極、３５  側面、３６  第２の接合部材、３８  配線、４０，４０ｂ，４０ｃ  被覆部材、５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｆ  下方構造、５２ｆ  突出部。 
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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