[發明專利]半導體裝置

有效

• 申請號: 201480069435.X
• 申請日: 2014-08-04
• 公開（公告）號: CN105830203B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 深見武志
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01L21/52
• 分類號: H01L21/52;H01L21/60
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司11225
• 代理人: 黃威,蘇萌萌

技術領域

本說明書所公開的技術涉及一種具備錫焊層的半導體裝置。

背景技術

在一般的半導體裝置中，有時會因在使用中反復實施溫度的上升與下降的溫度循環而向半導體裝置的內部施加有應力，從而產生裂縫(裂紋)。在專利文獻1(日本國特開2011-023631號公報)中，公開了一種用于提高相對于半導體裝置中所產生的裂縫的耐性的技術。專利文獻1所公開的結構具備半導體元件、和與半導體元件對置配置的電極層。此外，在該結構中，在半導體元件的與電極層對置一側的面上具備中間接合層以及錫焊接合層。此外，在半導體元件上、以及至少中間接合層與錫焊接合層之間的外周面區域內，被覆形成有半導體元件保護樹脂。

發明內容

發明所要解決的課題

在專利文獻1的技術中，通過形成半導體元件保護樹脂，從而提高了半導體裝置的耐裂縫性。然而，在專利文獻1的技術中，也具有在因溫度循環而向半導體裝置的內部施加有應力時產生裂縫的可能性。此外，在產生了裂縫時，該裂縫有可能會向電極層擴展。因此，本說明書的目的在于，提供一種裂縫難以進入電極層的半導體裝置。

用于解決課題的方法

本說明書所公開的半導體裝置具備：半導體層；電極層，其被配置于所述半導體層上；裂縫起點層，其被配置于所述半導體層的上側；錫焊層，其與所述電極層以及所述裂縫起點層接觸。所述錫焊層與所述裂縫起點層的接合力小于所述錫焊層與所述電極層的接合力。

根據這種結構，在因溫度循環而向半導體裝置的內部施加有應力時，裂縫起點層將成為裂縫的起點，從而使裂縫先于電極層而進入錫焊層。由于當不存在裂縫起點層時，將沒有產生裂縫的契機，因此裂縫有可能不進入錫焊層而進入電極層，但是根據上述結構，裂縫以裂縫起點層為契機而進入錫焊層。由此，能夠使裂縫難以進入電極層。

在上述半導體裝置中，也可以采用如下方式，即，所述裂縫起點層被配置于所述電極層上，所述裂縫起點層的厚度小于所述裂縫起點層的寬度。

此外，可以采用如下方式，即，所述電極層通過如下材料而被形成，所述材料與所述裂縫起點層相比而易于與所述錫焊層形成合金。

此外，也可以采用如下方式，即，所述裂縫起點層通過鋁、硅鋁合金(aluminum silicon)、碳、或者聚酰亞胺樹脂中的任意一種而被形成。

附圖說明

圖1為實施方式所涉及的半導體裝置的俯視圖。

圖2為將半導體裝置的主要部分放大表示的剖視圖(圖1的Ⅱ-Ⅱ剖視圖)。

圖3為將另一實施方式所涉及的半導體裝置的主要部分放大表示的剖視圖。

圖4為將又一實施方式所涉及的半導體裝置的主要部分放大表示的剖視圖。

圖5為又一實施方式所涉及的半導體裝置的俯視圖。

圖6為又一實施方式所涉及的半導體裝置的俯視圖。

圖7為又一實施方式所涉及的半導體裝置的俯視圖。

圖8為又一實施方式所涉及的半導體裝置的俯視圖。

圖9為又一實施方式所涉及的半導體裝置的俯視圖。

具體實施方式

以下，參照附圖對實施方式進行說明。如圖1及圖2所示，實施方式所涉及的半導體裝置1具備：半導體層2；電極層3，其被配置于半導體層2上；裂縫起點層10，其被配置于半導體層2的上側；錫焊層4，其與電極層3以及裂縫起點層10接觸。各層在縱向(z方向)上層疊。另外，雖然裂縫起點層10因被錫焊層4覆蓋而在圖1的俯視圖中原本無法觀察到，但為了進行說明而在圖1中以實線來表示裂縫起點層10。

半導體層2為，通過向例如硅(Si)或碳化硅(SiC)等半導體基板中注入雜質從而形成了n型或p型的各個區域的層。作為該半導體層2，能夠使用例如二極管、晶體管、或者可控硅等。更具體而言，能夠使用MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor：金屬氧化物場效應晶體管)或IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：絕緣柵雙極性晶體管)等。