[發明專利]半導體裝置以及電力變換裝置

在審

• 申請號: 201980090055.7
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN113330579A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 海老原洪平;日野史郎;宮崎光介;高木保志
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01L29/12
• 分類號: H01L29/12;H01L29/06;H01L29/78;H01L29/872
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 李今子

涉及在半導體基板的厚度方向上流過主電流的半導體裝置，半導體基板具有：第1導電類型的半導體層；以及第2導電類型的阱區域，設置于半導體層的上層部，半導體裝置具備：表面電極，設置于與第1主面相反的一側的第2主面上；背面電極，設置于第1主面上；以及上表面膜，覆蓋表面電極的端緣部以及半導體基板的外側區域的至少一部分，阱區域具有向比表面電極的端面更靠外側的外側區域延伸的部分和向比表面電極的所述端面更靠內側的內側區域延伸的部分，表面電極覆蓋內側區域的至少一部分并且與阱區域電連接，上表面膜具有至少1個外周開口部，該至少1個外周開口部離開外側區域的表面電極，沿著表面電極的外周設置。

技術領域

本發明涉及半導體裝置，特別涉及具有表面保護膜的半導體裝置。

背景技術

為了確保在功率器件等中使用的縱型的半導體裝置中的耐壓，例如如專利文獻1的公開，已知在n型的半導體層內的所謂終端區域設置p型的保護環區域(終端阱區域)。

通過設置保護環區域，利用由半導體層和保護環區域的pn結形成的耗盡層，緩和對半導體裝置的主電極施加了逆電壓時的電場。另外，在上述專利文獻1記載的肖特基勢壘二極管((Schottky Barrier Diode：SBD)中，表面電極中的進行線鍵合的一部分的區域以外被作為表面保護膜的聚酰亞胺覆蓋。此外，進而還有時用凝膠等密封材料密封。這樣的表面保護膜以及密封樹脂不限于應用于SBD，還能夠應用于MOSFET(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor，金屬氧化物半導體場效應晶體管)等其他半導體裝置。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2013-211503號公報

發明內容

上述的聚酰亞胺等表面保護膜以及凝膠等密封材料在高濕度下易于包含水分。該水分存在對表面電極造成惡劣影響的可能性。具體而言，有時表面電極在水分中溶出或者水分和表面電極反應，從而產生絕緣物的析出反應。在這樣的情況下，在表面保護膜和其下的層的界面易于引起表面保護膜的剝離。通過由于該剝離形成的表面電極與表面保護膜之間的空洞作為泄漏通道發揮作用，存在損失半導體裝置的絕緣可靠性的可能性。

本發明是為了解決如上述的問題而完成的，其目的在于提供提高絕緣可靠性的半導體裝置。

本發明所涉及的半導體裝置在半導體基板的厚度方向上流過主電流，其中，所述半導體基板具有：第1導電類型的半導體層；以及第2導電類型的阱區域，設置于所述半導體層的上層部，導電類型與所述第1導電類型不同，所述半導體裝置具備：表面電極，設置于與第1主面相反的一側的第2主面上；背面電極，設置于所述第1主面上；以及上表面膜，覆蓋所述表面電極的端緣部及所述半導體基板的所述外側區域的至少一部分，所述阱區域具有向比所述表面電極的端面更靠外側的外側區域延伸的部分和向比所述表面電極的所述端面更靠內側的內側區域延伸的部分，所述表面電極覆蓋所述內側區域的至少一部分并且與所述阱區域電連接，所述上表面膜具有至少1個外周開口部，該至少1個外周開口部離開所述外側區域的所述表面電極，沿著所述表面電極的外周設置。

根據本發明所涉及的半導體裝置，即使在絕緣物在表面電極析出而上表面膜剝離的情況下，也抑制剝離超過外周開口部而伸展，能夠提高半導體裝置的絕緣可靠性。

附圖說明

圖1是示出本發明所涉及的實施方式1的半導體裝置的結構的部分剖面圖。

圖2是示出本發明所涉及的實施方式1的半導體裝置的結構的俯視圖。

圖3是概略地示出最大耗盡層的分布的部分剖面圖。

圖4是示出本發明所涉及的實施方式1的半導體裝置的變形例1的結構的部分剖面圖。

圖5是示出本發明所涉及的實施方式1的半導體裝置的變形例2的結構的部分剖面圖。