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：第1导电型的SiC层；选择性地形成在所述SiC层上的电极；以及形成在所述SiC层上、达到设定在所述SiC层的端部的切割区域的绝缘物，所述绝缘物包含配置在所述电极的下方的电极下绝缘膜及以覆盖该电极下绝缘膜的方式配置的有机绝缘层，所述有机绝缘层与所述SiC层相接的区间的距离（A）为40μm以上，所述电极下绝缘膜上的所述电极与所述SiC层的横向的距离（B）为40μm以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及SiC半导体装置。
技术介绍
以往，为了在进行半导体装置的特性的试验时不致产生不良，完成了各种各样的提案。例如，专利文献1提出了在电特性的试验中不会在大气中引起放电的对策。具体而言，专利文献1公开了包含以下工序的半导体装置的制造方法，即，在半导体晶圆形成基极区域及发射极区域，在对基极电极、发射极电极进行构图后，在其表面粘附聚酰亚胺膜并进行构图，覆盖除切割区域及其他的电极接合（bonding）部以外的区域的工序。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭60－50937号公报专利文献2：日本特开昭54－45570号公报专利文献3：日本特开2011－243837号公报专利文献4：日本特开2001－176876号公报专利文献5：再公表特许WO2009/101668号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的课题不过，作为半导体装置的试验，开始采用高温高湿高电压试验。在该试验中，半导体装置例如在85℃、85％RH及施加960V的条件下连续曝露1000小时（约40日的时间）。以往，虽然施行了能个别地承受上述的温度、湿度及电压各自的条件的对策，但是尚不至于提出处理（clear）这三个条件全部的对策。因此，本专利技术的一实施方式提供能防止在晶圆状态下实施的电特性试验中的放电，并且能够承受高温高湿高电压试验的SiC半导体装置。用于解决课题的方案本专利技术的一实施方式所涉及的半导体装置，包括：第1导电型的SiC层；选择性地形成在所述SiC层上的电极；以及形成在所述SiC层上、达到设定在所述SiC层的端部的切割区域的绝缘物，所述绝缘物包含配置在所述电极的下方的电极下绝缘膜及以覆盖该电极下绝缘膜的方式配置的有机绝缘层，所述有机绝缘层与所述SiC层相接的区间的距离（A）为40μm以上，所述电极下绝缘膜上的所述电极与所述SiC层的横向的距离（B）为40μm以上。依据该结构，由于切割区域被绝缘物覆盖，所以在对晶圆状态的半导体装置的电特性进行试验时，能够减轻切割区域－电极之间的大气中施加的电压的负担。换言之，能够由大气及绝缘物分摊施加在切割区域－电极之间的电压，因此能够防止大气中的放电。进一步，由于距离（A）为40μm以上，能充分地确保有机绝缘层和SiC层的接触面积，因此能够提高有机绝缘层对SiC层的密合性。在此之上，由于距离（B）为40μm以上，所以还能够承受高温高湿高电压试验。将距离（A）及距离（B）设为上述范围，在SiC半导体装置中是完全新的见解。SiC中，由于耗尽层的横向的扩展比Si小，所以以往没有必要加长距离（A）及距离（B）而增大小片尺寸。这是因为存在如下担忧，即即便不加大小片尺寸，耗尽层到达小片端面的可能性也低，在此之上小片尺寸的扩大会成为小片单位面积的导通电阻的上升的因素。基于这样的背景，本申请专利技术人发现了通过敢于将距离（A）及距离（B）设为40μm以上，能提高对于高温高湿高电压试验的耐受性。所述半导体装置可以在进一步包含形成在所述切割区域的第2导电型区域的情况下，关于所述有机绝缘层与所述SiC层的第1导电型区域相接的区间，使所述距离（A）为40μm以上。依据该结构，对第2导电型区域也能分配施加在切割区域－电极之间的电压。因而，能够更加有效地防止大气中的放电。所述有机绝缘层可以以覆盖所述切割区域的方式形成，在该切割区域中与所述第2导电型区域相接。所述有机绝缘层可以不覆盖所述切割区域，所述绝缘物进一步包含由与所述电极下绝缘膜同一层的膜构成、覆盖所述切割区域并且部分与所述有机绝缘层重叠的端部绝缘膜的情况下，所述有机绝缘层与所述端部绝缘膜的重叠宽度（C）为5μm以上。依据该结构，由于切割区域没有被有机绝缘层覆盖，所以能够容易地分割（切割）晶圆状态的半导体装置。即便在该情况下，切割区域也被构成绝缘物的端部绝缘膜覆盖，因此能够充分地实现上述放电防止效果。所述绝缘物可以由与所述电极下绝缘膜同一层的膜构成，在进一步包含覆盖所述切割区域的端部绝缘膜的情况下，所述有机绝缘层以隔着所述端部绝缘膜选择性地覆盖所述第2导电型区域的方式与所述端部绝缘膜重叠，所述有机绝缘层与所述端部绝缘膜的重叠宽度（C）为5μm以上。所述端部绝缘膜可以具有与所述电极下绝缘膜相同的厚度。依据该结构，由于能以与电极下绝缘膜同一个工序制作端部绝缘膜，所以能够简化制造工序。所述距离（A）也可为45μm～180μm，所述距离（B）也可为45μm～180μm。另外，所述距离（A）及所述距离（B）的合计可为180μm以下。通过使距离（A）及距离（B）处于上述范围，能够将半导体装置的小片尺寸控制在适当的大小。另外，在距离（A）及距离（B）为上述范围的情况下大气中容易引起放电，因此以绝缘物覆盖切割区域是有用处的。所述半导体装置的击穿电压值（BV）可为1000V以上。在击穿电压值（BV）为1000V以上的情况下大气中容易引起放电，因此以绝缘物覆盖切割区域是有用处的。也可以所述SiC层的第1导电型的杂质浓度为1×1016cm－3以下，所述SiC层的厚度为5μm以上。所述半导体装置可以在进一步包含在所述SiC层中比所述电极更靠外侧地形成的由杂质区域构成的第2导电型的终端构造的情况下，所述第2导电型区域的宽度（F）为所述切割区域的宽度（D）与从所述终端构造延伸的耗尽层的宽度（E）的2倍之差以上。所述电极可以由以Ti/TiN/Al－Cu表示的层叠构造构成。通过使用Al－Cu，能够更加提高对于湿度的耐受性。所述电极下绝缘膜可以由具有1μm以上的厚度的SiO2膜构成。在该情况下，所述SiO2膜可以含有磷（P）或硼（B）。如果使用具有1μm以上的厚度的SiO2膜，则即便对电极下绝缘膜施加1000V以上的电压也能防止绝缘破坏。另外，如果含有磷（P）或硼（B），则通过回流，能够容易地使电极下绝缘膜平坦。另外，能够对电极下绝缘膜的角部进行倒角加工。所述电极下绝缘膜可以由具有1μm以上的厚度的SiN膜构成。如果使用具有1μm以上的厚度的SiN膜，即便对电极下绝缘膜施加1000V以上的电压也能防止绝缘破坏。所述有机绝缘层可以由聚酰亚胺类的原料、聚苯并恶唑类的原料、丙烯类的原料等构成。也可以作为半导体元件构造，在所述SiC层形成MOSFET，所述电极包含与所述MOSFET的源极电连接的源极电极。在该情况下，所述MOSFET可以具有平面栅构造，也可以具有沟槽栅构造。另外，也可以作为半导体元件构造，在所述SiC层形成肖特基势垒二极管，所述电极包含构成所述肖特基势垒二极管的一部分的肖特基电极。进一步，也可以作为半导体元件构造，在所述SiC层形成IGBT，所述电极包含与所述IGBT的源极电连接的源极电极。也可以在所述有机绝缘层在多个区域中与所述SiC层相接的情况下，所述距离（A）该多个区域各自中的接触区间的距离的合计为40μm以上。也可以在所述半导体装置进一步包含选择性地形成在所述SiC层、由所述有机绝缘层填满的凹部的情况下，所述距离（A）包括所述凹部的内表面中的所述有机绝缘层的接触区间的合计为40μm以上。本专利技术的一实施方式所涉及的半导体装置，包含：第1导电型的SiC层；选择性地形成在所述SiC层上的电极；形成在所述SiC层上、达到设定于所述SiC层的端部的切割区域的绝缘物；以及在所述SiC层中比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，包括：第1导电型的SiC层；选择性地形成在所述SiC层上的电极；以及形成在所述SiC层上、达到设定在所述SiC层的端部的切割区域的绝缘物，所述绝缘物包含配置在所述电极的下方的电极下绝缘膜及以覆盖该电极下绝缘膜的方式配置的有机绝缘层，所述有机绝缘层与所述SiC层相接的区间的距离（A）为40μm以上，所述电极下绝缘膜上的所述电极与所述SiC层的横向的距离（B）为40μm以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.16 JP 2014-1026991.一种半导体装置，包括：第1导电型的SiC层；选择性地形成在所述SiC层上的电极；以及形成在所述SiC层上、达到设定在所述SiC层的端部的切割区域的绝缘物，所述绝缘物包含配置在所述电极的下方的电极下绝缘膜及以覆盖该电极下绝缘膜的方式配置的有机绝缘层，所述有机绝缘层与所述SiC层相接的区间的距离（A）为40μm以上，所述电极下绝缘膜上的所述电极与所述SiC层的横向的距离（B）为40μm以上。2.如权利要求1所述的半导体装置，其中，还包含形成在所述切割区域的第2导电型区域，关于所述有机绝缘层与所述SiC层的第1导电型区域相接的区间，所述距离（A）为40μm以上。3.如权利要求2所述的半导体装置，其中，所述有机绝缘层以覆盖所述切割区域的方式形成，该有机绝缘层在该切割区域与所述第2导电型区域相接。4.如权利要求1或2所述的半导体装置，其中，所述有机绝缘层不覆盖所述切割区域，所述绝缘物由与所述电极下绝缘膜同一层的膜构成，还包括覆盖所述切割区域并且部分与所述有机绝缘层重叠的端部绝缘膜，所述有机绝缘层与所述端部绝缘膜的重叠宽度（C）为5μm以上。5.如权利要求1或2所述的半导体装置，其中，所述绝缘物还包含由与所述电极下绝缘膜同一层的膜构成、覆盖所述切割区域的端部绝缘膜，所述有机绝缘层以隔着所述端部绝缘膜选择性地覆盖所述第2导电型区域的方式重叠在所述端部绝缘膜，所述有机绝缘层与所述端部绝缘膜的重叠宽度（C）为5μm以上。6.如权利要求4或5所述的半导体装置，其中，所述端部绝缘膜具有与所述电极下绝缘膜相同的厚度。7.如权利要求1～6的任一项所述的半导体装置，其中，所述距离（A）为45μm～180μm。8.如权利要求1～7的任一项所述的半导体装置，其中，所述距离（B）为45μm～180μm。9.如权利要求1～6的任一项所述的半导体装置，其中，所述距离（A）及所述距离（B）的合计为180μm以下。10.如权利要求1～9的任一项所述的半导体装置，其中，击穿电压值（BV）为1000V以上。11.如权利要求1～10的任一项所述的半导体装置，其中，所述SiC层的第1导电型的杂质浓度为1×1016cm－3以下，所述SiC层的厚度为5μm以上。12.如权利要求2或3所述的半导体装置，其中，还包含在所述SiC层中比所述电极更靠外侧地形成的由杂质区域构成的第2导电型的终端构造，所述第2导电型区域的宽度（F）为所述切割区域的宽度（D）与从所述终端构造延伸的耗尽层的宽度（E）的2倍之差以上。13.如权利要求1～12的任一项所述的半导体装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：长尾胜久，安部英俊，
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