半导体装置制造方法及图纸

提供一种能够通过抑制从电流感测部向与感测侧表面电极接合的布线材料的热的逸出来提高电流感测部的主电流的电流值的检测精度的SiC半导体装置。提供半导体装置1，所述半导体装置1包含：SiC半导体基板、包含主电流侧单位单元34的源极部27、包含感测侧单位单元40的电流感测部26、配置在源极部27的上方的源极侧表面电极5、以及配置在电源感测部26的上方且具有接合有感测侧线的感测侧焊盘15的感测侧表面电极6，感测侧单位单元40被配置于避开了感测侧焊盘15的正下部的位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置
本专利技术涉及具有电流感测部的SiC半导体装置。
技术介绍
以往，已知有具备用于对器件的主电流的电流值进行检测的电流感测部的半导体装置，例如，提出了专利文献1和2所记载的半导体装置。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平8-46193号公报；专利文献2：日本特开平11-74370号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的课题电流感测部通常由比主电流流动的源极部小面积形成。电流感测部与源极部的面积比定义对主电流进行检测时的感测比。然后，通过对在电流感测部中实际上流动的电流值乘以该感测比来计算主电流的电流值。如果面积以外的条件完全相同，则只要考虑感测比就也许能够高精度地检测主电流的电流值。可是，实际上，关于放置电流感测部和源极部的条件存在不同的点，该不同的点对检测精度造成影响。例如，源极部的焊盘比较大而针对该焊盘的接合线的占有面积小，另一方面，电流感测部的焊盘比较小，因此，针对该焊盘的接合线的占有面积变大。由此，在通过接合线的热的逸出量产生差，因此，存在在源极部与电流感测部之间的导通电阻产生的误差变大的可能性。该导通电阻的误差对主电流的电流值的检测精度造成影响。本专利技术的目的在于提供一种能够通过抑制从电流感测部向与感测侧表面电极接合的布线材料的热的逸出来提高电流感测部的主电流的电流值的检测精度的SiC半导体装置。用于解决课题的方案本专利技术的一个实施方式的半导体装置包含：半导体层，由SiC构成；源极部，形成在所述半导体层，包含主电流侧的第一单位单元；电流感测部，形成在所述半导体层，包含电流检测侧的第二单位单元；源极侧表面电极，配置在所述源极部的上方；以及感测侧表面电极，配置为在至少一部分中包含所述电流感测部的上方，所述第二单位单元被配置于所述感测侧表面电极的下方且避开了布线材料的接合部分的正下部的位置。根据该结构，电流检测侧的第二单位单元被配置于避开了布线材料的接合部分的正下部的位置。由此，能够在第二单位单元与该布线材料之间保持固定的距离，因此，能够抑制由第二单位单元产生的热优先传递到布线材料而逸出。因此，能够使在源极部的第一单位单元与电流感测部的第二单位单元之间的导通电阻产生的误差小。此外，第二单位单元不在布线材料的接合部分的正下部，因此，能够防止将布线材料与感测侧表面电极接合时的冲击直接传递到第二单位单元，也能够抑制第二单位单元的破坏。它们的结果是，能够提高电流感测部的主电流的电流值的检测精度。而且，像这样将第二单位单元配置于避开了布线材料的接合部分的正下部的位置能够通过使用由SiC构成的半导体层达成。也就是说，在Si半导体器件中，由于按每单位面积能够流动的电流量小，所以，相对于流动大电流的面积较大的源极部，需要某种程度大的感测部的单元面积，以便为检测精度高的适当的感测比（1000~2000左右），因此，难以形成于避开了正下部的位置。相对于此，在SiC半导体器件中，由于按每单位面积能够流动的电流量大，所以，相对于源极部，即使为较小的单元面积的感测部也能够确保适当的感测比，因此，能够形成于避开了正下部的位置。所述半导体装置包含：层间绝缘膜，配置在所述电流感测部与所述感测侧表面电极之间；以及栅极绝缘膜，形成在所述层间绝缘膜的下方，所述层间绝缘膜形成得比所述栅极绝缘膜厚也可。根据该结构，能够减轻在将布线材料与感测侧表面电极接合时传递到第二单位单元的冲击。其结果是，能够确保主电流的电流值的检测精度的可靠性。在所述半导体装置中，所述电流感测部被形成于由所述源极部包围的区域也可。根据该结构，能够使电流感测部的发热量接近源极部，因此，能够使由于发热量的不同而产生的导通电阻的误差变小。所述半导体装置也可以包含钝化膜，所述钝化膜有选择地覆盖所述感测侧表面电极的所述第二单位单元的正上部，并且具有使所述感测侧表面电极的一部分作为感测侧焊盘露出的开口。根据该结构，从半导体装置的外侧来看明确地区分第二单位单元的正上部和感测侧焊盘，因此，能够防止将布线材料错误地与第二单位单元的正上部接合。因此，能够在第二单位单元与该布线材料之间可靠地保持固定的距离。在所述半导体装置中，所述第一单位单元和所述第二单位单元具有彼此相同的单元构造也可。根据该结构，能够使用第一单位单元与第二单位单元的单元比来估计计算主电流的电流值时的感测比，因此，能够容易地进行电流检测。在所述半导体装置中，在所述半导体层的面内方向上仅在一处形成所述电流感测部也可。根据该结构，能够谋求半导体层的表面部的省空间化。在所述半导体装置中，所述层间绝缘膜具有1μm以上的厚度也可。根据该结构，能够向层间绝缘膜提供充分的耐冲击性（例如，引线键合耐性）。所述半导体装置包含栅极侧表面电极，所述栅极侧表面电极被配置在所述半导体层上，具有接合有布线材料的栅极侧接合区域，所述层间绝缘膜也被配置于所述栅极侧接合区域的正下部也可。根据该结构，能够使用同一工序形成覆盖源极部和栅极部的层间绝缘膜，因此，能过缩短制造工序。在所述半导体装置中，所述层间绝缘膜包含SiO2膜也可，所述SiO2膜含有P（磷）或B（硼）也可。SiO2膜的制作容易，此外，只要该SiO2膜含有P（磷）或B（硼），则也能够在成膜后进行回流。利用回流能够容易地将层间绝缘膜（SiO2膜）平坦化，因此，能够容易地将能够对电流感测部的散热性造成影响的布线材料如设计那样接合。在所述半导体装置中，所述感测侧表面电极也可以包含电极，所述电极由从下侧按照Ti、TiN和AlCu的顺序层叠的层叠构造构成。根据该结构，使感测侧表面电极的最外侧表面为AlCu，由此，能够向该电极提供充分的耐冲击性（例如，引线键合耐性）。所述半导体装置包含：栅极侧表面电极，配置在所述半导体层上；以及钝化膜，具有使所述感测侧表面电极的一部分作为感测侧焊盘露出的开口和使所述栅极侧表面电极的一部分作为栅极侧焊盘露出的开口，所述感测侧焊盘和所述栅极侧焊盘被形成为沿彼此相同的方向长尺寸的形状也可。根据该结构，能够相对于感测侧焊盘和栅极侧焊盘将布线材料从相同的方向延伸而接合，因此，能够在装配封装时容易地进行布线。附图说明图1是本专利技术的一个实施方式的半导体装置的示意性的平面图。图2是由图1的虚线II包围的区域的放大图。图3是由图2的虚线III包围的区域的放大图。图4是图3的IV-IV切断面处的剖面图。图5是图1的栅极侧焊盘周边的放大图。图6是图5的VI-VI切断面处的剖面图。图7是图5的VII-VII切断面处的剖面图。图8是图5的VIII-VIII切断面处的剖面图。图9是用于说明前述半导体装置中的电流检测的电路图。图10是示出前述半导体装置的制造工序的流程图。图11是示出前述半导体装置的栅极构造的变形例的图。图12是示出前述半导体装置的感测（sense）侧焊盘（pad）的变形例的图。具体实施方式在以下，参照附图来详细地说明本专利技术的实施方式。图1是本专利技术的一个实施方式的半导体装置1的示意性的平面图。半导体装置1包含作为平面视四边形状的本专利技术的半导体层的一个例子的半导体基板2。半导体基板2在平面视中具有四边3A、3B、3C、3D。在半导体基板2上以彼此分离的方式形成多个表面电极膜4。多个表面电极膜4包含源极侧表面电极5、感测侧表面电极6和栅极侧表面电极7。源极侧表面电极5被形成于半导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，其中，包含：半导体层，由SiC构成；源极部，形成在所述半导体层，包含主电流侧的第一单位单元；电流感测部，形成在所述半导体层，包含电流检测侧的第二单位单元；源极侧表面电极，配置在所述源极部的上方；以及感测侧表面电极，配置为在至少一部分中包含所述电流感测部的上方，所述第二单位单元被配置于所述感测侧表面电极的下方且避开了布线材料的接合部分的正下部的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.18 JP 2015-2477271.一种半导体装置，其中，包含：半导体层，由SiC构成；源极部，形成在所述半导体层，包含主电流侧的第一单位单元；电流感测部，形成在所述半导体层，包含电流检测侧的第二单位单元；源极侧表面电极，配置在所述源极部的上方；以及感测侧表面电极，配置为在至少一部分中包含所述电流感测部的上方，所述第二单位单元被配置于所述感测侧表面电极的下方且避开了布线材料的接合部分的正下部的位置。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，包含：层间绝缘膜，配置在所述电流感测部与所述感测侧表面电极之间；以及栅极绝缘膜，形成在所述层间绝缘膜的下方，所述层间绝缘膜形成得比所述栅极绝缘膜厚。3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中，所述电流感测部被形成于由所述源极部包围的区域。4.根据权利要求1~3的任一项所述的半导体装置，其中，包含钝化膜，所述钝化膜有选择地覆盖所述感测侧表面电极的所述第二单位单元的正上部，并且具有使所述感测侧表面电极的一部分作为感测侧焊盘露出的开口。5.根据权利要求1~4的任一项所述的半导体装置，其中，所述第一单位单元和所述第二单位单元具有彼此相同的单元构...

【专利技术属性】
技术研发人员：长尾胜久，
申请(专利权)人：罗姆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP