半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术的半导体装置，包括：碳化硅半导体层，其主面侧配置有多个层；以银为主要成分构成的电极层，为所述多个层中的一个层，并且具有与导电性的连接构件相连接的电极连接面；以及以碳化钛为主要成分构成的第一金属层，为所述多个层中的与所述电极层不同的一个层，并且具有：所述电极连接面露出至外部后与所述电极层相接合的第一接合面、以及与所述半导体层电气连接的第二接合面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置
本专利技术涉及一种半导体装置。
技术介绍
近年来，一种使用碳化硅(SiC)来作为半导体层的半导体装置由于具有宽带隙并且能够在高温下运作，因此已得到广泛普及。在这种使用了碳化硅的以往的半导体装置中，在碳化硅半导体层上接合有金属层，并且在该金属层上接合有电极层。金属层例如是以钛(Ti)作为主元素来构成，而电极层则例如是以铝(Al)作为主元素来构成。通常，半导体装置会对应流通的电流而发热。在上述以往的半导体装置的情况下，由于各层中电极层的铝的熔点是最低的，因此能够从电极层流向半导体层的容许电流的电流值就会被限制在未达到使由铝构成的电极层溶解的温度的水平上。由于这样的原因，在以往的半导体装置中，为了要增加该容许电流，通常会使用熔点比铝更高的银(Ag)来代替铝构成电极层(例如，参照专利文献1)。【先行技术文献】【专利文献1】特开2013-125922号公报然而，在上述以往的半导体装置中，一旦使用银来代替铝构成电极层，则由于与该电极层接合的金属层中使用的是钛，因此银和钛会生成合金。银和钛的合金，被普遍认为是一种强度低且物理上脆弱的合金。这样，在以往的半导体装置中一旦生成了这种物理上脆弱的银与钛的合金的话，就可能会导致电极层与金属层之间的接合强度下降。所以，在以往的半导体装置中，要在不使电极层与金属层之间的接合强度下降的情况下增加容许电流是非常困难的。鉴于上述问题的解决，本专利技术的目的是提供一种能够在不使电极层与金属层之间的接合强度下降的情况下增加容许电流的半导体装置。
技术实现思路
为了实现上述目的，本专利技术的一种形态所涉及的半导体装置，其特征在于，包括：碳化硅半导体层，其主面侧配置有多个层；以银为主要成分构成的电极层，为所述多个层中的一个层，并且具有与导电性的连接构件相连接的电极连接面；以及以碳化钛为主要成分构成的第一金属层，为所述多个层中的与所述电极层不同的一个层，并且具有：所述电极连接面露出至外部后与所述电极层相接合的第一接合面、以及与所述半导体层电气连接的第二接合面。另外，在本专利技术的上述形态所涉及的半导体装置中，也可以包括：以钛为主要成分构成的第二金属层，位于所述第一金属层与所述半导体层之间，通过所述第二接合面与所述第一金属层相接合，并且，与所述半导体层相接触配置。另外，在本专利技术的上述形态所涉及的半导体装置中，也可以是：在所述第一金属层的第一主面侧具有所述第一接合面，在所述第一金属层的所述第一主面的相反侧的第二主面侧具有所述第二接合面。另外，在本专利技术的上述形态所涉及的半导体装置中，也可以是：所述第一金属层与所述电极层相接合，使所述第一接合面覆盖所述电极层所具有的面中的所述电极连接面以外的面。另外，在本专利技术的上述形态所涉及的半导体装置中，也可以是：所述第一金属层的所述第一接合面的接合面积比所述电极连接面的面积更大。另外，在本专利技术的上述形态所涉及的半导体装置中，也可以是：所述电极层的与所述电极连接面相对的相对面，在所述半导体层的厚度方向上，被配置在比配置有所述电极层的一侧的所述半导体层的主面更靠近内侧的位置上。另外，在本专利技术的上述形态所涉及的半导体装置中，也可以是：在所述电极层的所述电极连接面上，连接有以铜为主要成分的所述连接构件。专利技术效果根据本专利技术的半导体装置，具有连接有导电性的连接构件的电极连接面的电极层是以银为主要成分构成。另外，第一金属层具有：电极连接面露出于外部后与电极层相接合的第一接合面；以及与半导体层电气连接的第二接合面，并且第一金属层是以碳化钛为主要成分构成。而且，通过比以往作为电极层的铝导电率更高的银来构成电极层，从而就不易产生出从电极层流向半导体层的电流所导致的热量。再有，像这样不仅不易产生出热量，而且由于电极层中的银以及第一金属层中的碳化钛的熔点比以往作为电极层的铝的熔点更高，因此就能够增加容许电流。还有，碳化钛第一金属层与电极层中的银之间由于不会生成银与钛的合金这样物理上脆弱的合金，因此也就不会有因物理上脆弱的合金所导致电极层与金属层之间的接合强度下降的情况发生。所以，本专利技术的半导体装置能够在不使电极层与金属层之间的接合强度下降的情况下增加容许电流。简单附图说明图1是第一实施方式所涉及的半导体装置的一例截面构成图。图2是第二实施方式所涉及的半导体装置的一例截面构成图。图3是第三实施方式所涉及的半导体装置的一例截面构成图。图4是第四实施方式所涉及的半导体装置的一例截面构成图。图5是第五实施方式所涉及的半导体装置的一例截面构成图。图6是第六实施方式所涉及的半导体装置的一例截面构成图。图7是第七实施方式所涉及的半导体装置的一例截面构成图。图8是第八实施方式所涉及的半导体装置的一例截面构成图。图9是第九实施方式所涉及的半导体装置的一例截面构成图。图10是第十实施方式所涉及的半导体装置的一例截面构成图。图11是第十一实施方式所涉及的半导体装置的一例主面侧平面构成图。图12是第十一实施方式所涉及的半导体装置的一例截面构成图。图13是第十二实施方式所涉及的半导体装置的一例主面侧平面构成图。图14是第十二实施方式所涉及的半导体装置的一例截面构成图。具体实施方式以下，将参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。【第一实施方式】如图1所示，第一实施方式涉及的半导体装置1包括：半导体层10、第一金属层21、第二金属层22、电极层30、以及连接构件40。半导体装置1是一个使用了碳化硅(以下有时会标注为SiC)半导体基板基板的半导体元件，例如为晶闸管、晶体管、或二极管。在图1中，以纸面上的左右方向为X轴，与纸面相垂直的方向为Y轴，纸面上的上下方向(半导体层10的厚度方向)为Z轴，半导体层10是半导体基板的一部分，由SiC构成。半导体层10的主面SF侧配置有多个层(例如多个金属层)。上述多个层中包含第一金属层21、第二金属层22、以及电极层30。电极层30是上述多个层中的一个层，其具有与导电性的连接构件40相连接的电极连接面MF。电极层30例如是以银(以下有时会标注为Ag)为主要成分构成的。电极层30被形成在后述的第一金属层21的外侧。这里所说的第一金属层21的外侧，是指：在厚度方向(Z轴方向)的+方向上距离半导体层10较远的一侧，也就是图1中纸面上的上下方向中的上方向一侧。电极层30被配置在上述多个层中的最外侧。电极层30的电极连接面MF上还连接有连接构件40。第一金属层21是上述多个层中的与电极层30不同的一个层，其是一个被配置在电极层30与后述的第二金属层22之间的金属层。第一金属层21例如是以碳化钛(以下有时会标注为TiC)为主要成分构成的。第一金属层21具有：使电极连接面MF露出于外部后与电极层30相接合的第一接合面JF1；以及与半导体层10电气连接的第二接合面JF2。这里所说的第一接合面JF1是指电极层30与第一金属层21的接合面，例如，是被形成为与半导体层10的主面SF以及电极连接面MF相平行的接合面。第二接合面JF2是指第一金属层21与第二金属层22的接合面，例如，是被形成为与半导体层10的主面SF以及电极连接面MF相平行的接合面。第一金属层21在外侧(第一主面侧)具有第一接合面JF1，并且在第一主面的相反侧的主面即内侧(第二主面侧)具有第二接合面JF2。在本实施方式中，第一金属层21通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，其特征在于，包括：碳化硅半导体层，其主面侧配置有多个层；以银为主要成分构成的电极层，为所述多个层中的一个层，并且具有与导电性的连接构件相连接的电极连接面；以及以碳化钛为主要成分构成的第一金属层，为所述多个层中的与所述电极层不同的一个层，并且具有：所述电极连接面露出至外部后与所述电极层相接合的第一接合面、以及与所述半导体层电气连接的第二接合面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体装置，其特征在于，包括：碳化硅半导体层，其主面侧配置有多个层；以银为主要成分构成的电极层，为所述多个层中的一个层，并且具有与导电性的连接构件相连接的电极连接面；以及以碳化钛为主要成分构成的第一金属层，为所述多个层中的与所述电极层不同的一个层，并且具有：所述电极连接面露出至外部后与所述电极层相接合的第一接合面、以及与所述半导体层电气连接的第二接合面。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于：其中，包括：以钛为主要成分构成的第二金属层，位于所述第一金属层与所述半导体层之间，通过所述第二接合面与所述第一金属层相接合，并且，与所述半导体层相接触配置。3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于：其中，在所述第一金属层的第一主面侧具有所述第一接合面，在所述第一金属层的所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：福田祐介，
申请(专利权)人：新电元工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP