【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及碳化硅半导体装置及碳化硅半导体装置的制造方法。
技术介绍
1、碳化硅(sic)作为代替硅(si)的下一代的半导体材料而备受期待。将碳化硅用于半导体材料的半导体元件(以下，称为碳化硅半导体装置)与将硅用于半导体材料的以往的半导体元件相比，具有能够将导通状态下的元件的电阻降低到几百分之一、能够在更高温(200℃以上)的环境下使用等各种优点。这是由于碳化硅的带隙比硅大3倍左右，绝缘击穿电场强度比硅大近1个数量级这样的材料自身的特长。
2、作为碳化硅半导体装置，目前为止，将肖特基势垒二极管(sbd：schottky barrierdiode)、平面栅结构、沟槽栅结构的纵型mosfet(metal oxide semiconductor fieldeffect transistor：绝缘栅型场效应晶体管)产品化。
3、平面栅结构是在半导体基板的正面上将mos栅设置为平板状的mos栅结构。沟槽栅结构是在形成于半导体基板(半导体芯片)的正面的沟槽内埋入mos栅而成的mos栅结构，沿着沟槽的侧壁在与半导体基板的正面正交的方向上形成有沟道(反型层)。因此，与沿着半导体基板的正面形成有沟道的平面栅结构相比，能够增加单位面积的单位单元(元件的结构单位)密度，能够增加单位面积的电流密度，因此在成本方面是有利的。
4、图6是示出以往的碳化硅半导体装置的有源区的结构的截面图。图7是示出以往的碳化硅半导体装置的边缘终端区的结构的截面图。图6和图7所示的以往的碳化硅半导体装置110是在由碳化硅构成的半导体基板(
5、半导体基板140是在由碳化硅构成的n+型起始基板141的正面上使成为n-型漂移区112的n-型碳化硅层142外延生长而成的。半导体基板140将n-型碳化硅层142侧的主面作为正面，并将n+型起始基板141侧的主面作为背面。半导体基板140的正面遍及整个区域都是平坦面，在有源区101与边缘终端区102之间不产生台阶。半导体基板140的正面的边缘终端区102的整个区域被层间绝缘膜119覆盖。
6、在半导体基板140的背面(n+型起始基板141的背面)的整个区域设置有漏电极145。n+型起始基板141为n+型漏区111。有源区101设置于半导体基板140的中央(芯片中央)。有源区101与半导体基板140的端部(芯片端部)之间为边缘终端区102。
7、在有源区101的中央部101a(图6)，mosfet的同一结构(沟槽栅结构)的多个单位单元相邻地设置。在有源区101的中央部101a，n-型漂移区112的与n+型碳化硅基板101侧相反的表面侧设置有n型电流扩散区120。在n型电流扩散区120的表面层，在沟槽116之间选择性地设置有由p+型区域的下部123和p+型区域的上部124构成的p+型区域122。另外，在n型电流扩散区120内，在与沟槽116的底部在深度方向上对置的位置选择性地设置有p+型区域121。
8、沟槽栅结构的mos栅由p型基区113、n+型源区114、p++型接触区115、沟槽116、栅极绝缘膜117和栅电极118构成。
9、另外，在栅电极118上设置有层间绝缘膜119，在层间绝缘膜119的开口部设置有与n+型源区114和p++型接触区115接触的欧姆电极143。在欧姆电极143和层间绝缘膜119上设置有防止金属原子向栅电极118侧扩散的阻挡金属138。在阻挡金属138上设置有源电极144。
10、另外，为了防止离子向半导体元件内部扩散并对半导体元件进行绝缘保护，在边缘终端区102中在层间绝缘膜119上形成有保护膜134，在有源区101中在源电极144上形成有保护膜134。在保护膜134设置有开口部(未图示)，源电极144的在保护膜134的开口部露出的部分成为源极焊盘。以往，作为保护膜，使用sin(氮化硅)膜、氧化膜等无机材料，但大多使用作为有机材料的聚酰亚胺膜。碳化硅半导体装置为了对半导体芯片进行绝缘保护，在壳体(未图示)内填充有环氧树脂等硬质树脂、凝胶树脂等密封树脂137。
11、在有源区101的外周部101b，在半导体基板140的正面与n-型漂移区112之间的整个区域，从半导体基板140的正面侧起依次在深度方向上邻接地设置有p++型接触区115、p型基区113、p+型区域的上部124和p+型区域的下部123。
12、p++型接触区115、p型基区113、p+型区域的上部124和p+型区域的下部123是分别与有源区101的相同深度且相同杂质浓度的p型区域同时形成的区域，并包围有源区101的中央部的周围。
13、边缘终端区102包围有源区101的周围。在边缘终端区102设置有耐压结构130。耐压结构130例如是作为jte结构的改良结构的空间调制jte结构，由选择性地设置于半导体基板140的正面与n-型漂移区112之间的多个p型区域131和多个p-型区域132构成。这些所有的p型区域131和p-型区域132在半导体基板140的正面露出，并与半导体基板140的正面上的层间绝缘膜119相接。另外，在半导体基板140的正面与n-型漂移区112之间，在比耐压结构130更靠外侧的位置选择性地设置有n+型沟道截止区133。
14、另外，公知有如下半导体装置：为了抑制因在宽带隙半导体芯片的pn结处产生的由光引起的密封树脂的劣化，在半导体芯片与密封树脂之间具备抑制使密封树脂劣化且具有指定的波长的光到达密封树脂的功能区(例如，参照下述专利文献1、2)。
15、现有技术文献
16、专利文献
17、专利文献1：日本专利第6892997号公报
18、专利文献2：国际公开第2020/136759号
技术实现思路
1、技术问题
2、在mosfet中，通常，通过将栅电极118导通/关断来进行开关，但mosfet具有内置二极管161，所述内置二极管161通过由n-型漂移区112等n型区域、p型基区113等p型区域构成的pn结形成。如果将mosfet用作fwd和/或二极管，并且将内置二极管161导通，则由于sic是直接跃迁的半导体，电子与空穴通过电导率调制而复合，因此从pn结处产生蓝色光160。另外，由于sic-igbt是双极动作，所以与mosfet不同，在通常的导通时，由于电子与空穴复合而在产生蓝色光160的同时进行开关。
3、在此，由于聚酰亚胺膜等保护膜134是半透明的，所以产生的蓝色光160透过保护膜134而到达密封树脂137(参照图6、图7)。在该情况下，蓝色光160引起密封树脂137的树脂、凝胶的劣化，并使密封树脂137与保护膜134之间的密接性恶化或使密封树脂137的寿命减少。其结果是，对形成于下层的层间绝缘膜119等的膜质造成影响，发生漏电流的增加、接通电压的变动等，存在碳化硅半导体装置的可靠性恶化这样的问题。
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【技术保护点】
1.一种碳化硅半导体装置，其特征在于，具备：
2.根据权利要求1所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，
9.根据权利要求7所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，
10.一种碳化硅半导体装置的制造方法，其特征在于，
11.根据权利要求10所述的碳化硅半导体装置的制造方法，其特征在于，
12.根据权利要求10所述的碳化硅半导体装置的制造方法，其特征在于，
13.根据权利要求10所述的碳化硅半导体装置的制造方法，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种碳化硅半导体装置，其特征在于，具备：
2.根据权利要求1所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的碳化硅半导体装置，其特征在于...
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