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JP6425611B2 - Semiconductor device and method of manufacturing the same - Google Patents
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Description

本発明は、半導体素子の終端構造を有する半導体装置及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor device having a termination structure of a semiconductor element and a method of manufacturing the same.

近年、電気鉄道用途などのIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)及びダイオードなどの半導体素子には、高い耐圧が求められる。このような流れの中、これら半導体素子に、所望の耐圧を実現するための終端構造を設ける技術が提案されている(例えば特許文献1)。   In recent years, high breakdown voltage is required for semiconductor devices such as IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) and diodes for electric railways and the like. In such a flow, a technique is proposed in which these semiconductor elements are provided with a termination structure for achieving a desired breakdown voltage (for example, Patent Document 1).

具体的には、所望の電圧を保持するために、高電圧を維持するための空乏層と呼ばれる高絶縁層が半導体素子内部に形成されるように構成する。ただし、空乏層は、終端構造に隣接する半導体素子の主接合から横方向に位置する終端構造に延びていく傾向があるので、所望の電圧を安定して保持するためには、空乏層を半導体素子(チップ)の内部に留める必要がある。そこで、終端構造のうち最外周のチップ端には、空乏層を留めておくためのチャネルストッパと呼ばれる構造が設けられることもある。   Specifically, in order to maintain a desired voltage, a high insulating layer called a depletion layer for maintaining a high voltage is formed inside the semiconductor element. However, since the depletion layer tends to extend from the main junction of the semiconductor element adjacent to the termination structure to the termination structure located in the lateral direction, in order to stably hold a desired voltage, the depletion layer is a semiconductor It needs to be fixed inside the element (chip). Therefore, a structure called a channel stopper for retaining a depletion layer may be provided at the outermost chip end of the termination structure.

特開2000−183366号公報JP, 2000-183366, A

一般的な終端構造を有する半導体装置では、耐圧の安定化及び信頼性の向上化の観点から、表側の電極とチャネルストッパとの間の最上面にポリイミドなどの絶縁性の膜が設けられる。しかしながら、表側の電極の電位を接地電位として、裏面から高電圧が印加される場合には、表側に配設されたチャネルストッパが、裏面の高電圧側の電位とほぼ同じとなることがある。しかも、昨今の終端構造の縮小化により、表側の電極とチャネルストッパとの間の沿面距離が短くなってきているので、それらの間で空気中を介して沿面放電を起こすことがあるという問題がある。   In a semiconductor device having a general termination structure, an insulating film such as polyimide is provided on the uppermost surface between the electrode on the front side and the channel stopper from the viewpoint of stabilization of withstand voltage and improvement of reliability. However, when a high voltage is applied from the back surface with the potential of the front side electrode as the ground potential, the channel stopper disposed on the front side may be substantially the same as the potential on the high voltage side of the back surface. In addition, since the creeping distance between the electrode on the front side and the channel stopper has become shorter due to the recent reduction of the termination structure, there is a problem that a creeping discharge may occur between them through the air. is there.

なお、実際の製品には、絶縁性を持つゲルや樹脂などの有機化合物が充填されるので、実際の製品において沿面放電は防止される。しかしながら、例えば半導体素子を製品に搭載する前のチップ単体の出荷検査時には、沿面放電の対策を実施する必要があるという問題があった。   In addition, since an actual product is filled with an organic compound such as an insulating gel or resin, creeping discharge is prevented in the actual product. However, for example, at the time of shipping inspection of a single chip before mounting a semiconductor element on a product, there is a problem that it is necessary to take measures against creeping discharge.

そこで、本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、沿面放電の発生を抑制可能な技術を提供することを目的とする。   Then, this invention is made in view of the above problems, and an object of this invention is to provide the technique which can suppress generation | occurrence | production of creeping discharge.

本発明に係る半導体装置は、電極を有する半導体素子と、前記半導体素子に隣接する終端構造を構成し、前記電極と離間して配設されたチャネルストッパと、アルミニウム配線、下地絶縁膜、及び、半絶縁性膜のいずれかからなり、平面視で前記電極と前記チャネルストッパとの間に配設された下地と、平面視で前記電極と前記チャネルストッパとの間に配設され、前記下地を覆う絶縁膜とを備え、前記絶縁膜には、前記下地を露出し、上部が金属部材によって覆われていない切込み部が設けられ、前記チャネルストッパの上部の一部は前記絶縁膜から露出されている。
A semiconductor device according to the present invention comprises a semiconductor element having an electrode, a termination structure adjacent to the semiconductor element, and a channel stopper disposed apart from the electrode, an aluminum wiring, a base insulating film, and The substrate is made of any of semi-insulating films and is disposed between the electrode and the channel stopper in plan view, and between the electrode and the channel stopper in plan view, The insulating film is provided with an insulating film, and the insulating film is provided with a cut that exposes the base and the upper part is not covered by a metal member, and a part of the upper part of the channel stopper is exposed from the insulating film There is.

本発明によれば、切込み部によって沿面距離を長くすることができるので、沿面放電の発生を抑制することができる。   According to the present invention, since the creeping distance can be increased by the cut portion, the occurrence of creeping discharge can be suppressed.

関連半導体装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a related semiconductor device. 本実施の形態1に係る半導体装置の構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a semiconductor device according to a first embodiment. 本実施の形態2に係る半導体装置の構成を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration of a semiconductor device according to Second Embodiment. 本実施の形態3に係る半導体装置の構成を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration of a semiconductor device in accordance with Third Embodiment. 本実施の形態4に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。FIG. 18 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing a semiconductor device in accordance with Fourth Embodiment.

<関連半導体装置>
まず、本発明の実施の形態に係る半導体装置について説明する前に、それと関連する半導体装置(以下、「関連半導体装置」と記す)について説明する。
<Related semiconductor device>
First, before describing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, a semiconductor device associated therewith (hereinafter, referred to as “related semiconductor device”) will be described.

図1は関連半導体装置の構成を示す断面図である。この関連半導体装置は、半導体素子1と、終端構造2と、酸化膜3と、絶縁膜4とを備えている。これら半導体素子1、終端構造2、酸化膜3及び絶縁膜4は、例えば珪素またはワイドバンドギャップ半導体(炭化珪素、窒化ガリウム、ダイヤモンド)からなるN型の半導体層5の表側面に配設されている。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a related semiconductor device. The related semiconductor device includes a semiconductor element 1, a termination structure 2, an oxide film 3, and an insulating film 4. The semiconductor element 1, the termination structure 2, the oxide film 3 and the insulating film 4 are disposed on the front side surface of an N-type semiconductor layer 5 made of, for example, silicon or a wide band gap semiconductor (silicon carbide, gallium nitride, diamond). There is.

半導体素子1は、P型半導体層11と、電極12とを備えている。P型半導体層11は、半導体素子1の主接合を構成する構成要素であり、例えばP型の不純物を注入することによって半導体層5上部に配設されている。電極12は、例えばAlまたはAlSiからなり、P型半導体層11上に配設されている。なお、Alはアルミニウムであり、Siは珪素である。   The semiconductor element 1 includes a P-type semiconductor layer 11 and an electrode 12. The P-type semiconductor layer 11 is a component constituting the main junction of the semiconductor element 1 and is disposed above the semiconductor layer 5 by implanting, for example, P-type impurities. The electrode 12 is made of, for example, Al or AlSi, and disposed on the P-type semiconductor layer 11. Al is aluminum and Si is silicon.

上述の半導体素子1には、例えば、プレーナ型のダイオード、IGBTまたはMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)などが適用される。これに伴い、P型半導体層11には、例えばアノード領域またはベース領域などが適用され、電極12には、例えばアノード電極またはエミッタ電極などが適用される。ただし、半導体素子1は、電極12を有すればよく、半導体素子1、P型半導体層11及び電極12は、上述の構成に限ったものではない。   For example, a planar type diode, an IGBT, or a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) is applied to the above-described semiconductor device 1. Accordingly, for example, an anode region or a base region is applied to the P-type semiconductor layer 11, and an anode electrode or an emitter electrode is applied to the electrode 12. However, the semiconductor element 1 may have the electrode 12, and the semiconductor element 1, the P-type semiconductor layer 11, and the electrode 12 are not limited to the above-described configuration.

終端構造2は、所望の耐圧を実現するために、半導体素子1に隣接して配設されている。終端構造2は、例えば、P型半導体層11の最終端から半導体チップのチャネルストッパ22の端(図1では右端)までの間の、長さLの領域(終端構造領域)に配設される。   The termination structure 2 is disposed adjacent to the semiconductor element 1 in order to achieve a desired breakdown voltage. The termination structure 2 is disposed, for example, in a region (termination structure region) of length L between the final end of the P-type semiconductor layer 11 and the end (right end in FIG. 1) of the channel stopper 22 of the semiconductor chip. .

図1では、このような終端構造2が、FLR(Field Limiting Ring)に適用されるP型半導体層21と、チャネルストッパ22と、チャネルストッパ電極23と、アルミニウム配線24とを備えている。   In FIG. 1, such a termination structure 2 includes a P-type semiconductor layer 21 applied to FLR (Field Limiting Ring), a channel stopper 22, a channel stopper electrode 23, and an aluminum wiring 24.

P型半導体層21は、P型の不純物を注入することによって半導体層5上部に配設されている。複数のP型半導体層21のそれぞれは、平面視にて半導体素子1を囲むリング形状を有しており(図示せず)、これらは、入れ子状に配設されている。なお、図1では、P型半導体層21の数は5本であるが、その数はこれに限ったものではなく耐圧に応じて選択される。   The P-type semiconductor layer 21 is disposed on the semiconductor layer 5 by implanting P-type impurities. Each of the plurality of P-type semiconductor layers 21 has a ring shape (not shown) surrounding the semiconductor element 1 in plan view, and these are arranged in a nested manner. In FIG. 1, the number of P-type semiconductor layers 21 is five, but the number is not limited to this and is selected according to the breakdown voltage.

チャネルストッパ22は、終端構造2を構成する構成要素であり、チャネルストッパ22は、電極12と離間して最外周のチップの端に配設されている。チャネルストッパ22は、例えば、N型の不純物の注入によって形成されたN++型の半導体層が適用される。このチャネルストッパ22を備える関連半導体装置では、空乏層を半導体素子1の内部に留めておくことが可能となり、その結果として所望の電圧を安定して保持することが可能となっている。   The channel stopper 22 is a component constituting the termination structure 2, and the channel stopper 22 is disposed at the end of the outermost tip separated from the electrode 12. The channel stopper 22 is, for example, an N ++ type semiconductor layer formed by implantation of an N type impurity. In the related semiconductor device provided with this channel stopper 22, it is possible to keep the depletion layer inside the semiconductor element 1, and as a result, it is possible to stably hold a desired voltage.

チャネルストッパ電極23は、例えばAlからなり、チャネルストッパ22上に配設されている。   The channel stopper electrode 23 is made of, for example, Al, and disposed on the channel stopper 22.

酸化膜3は、平面視で電極12とチャネルストッパ電極23との間に配設されており、断面視でP型半導体層11、P型半導体層21及びチャネルストッパ22上に配設されている。なお、酸化膜3には、P型半導体層21上にコンタクトホールが設けられている。   Oxide film 3 is disposed between electrode 12 and channel stopper electrode 23 in a plan view, and disposed on P-type semiconductor layer 11, P-type semiconductor layer 21 and channel stopper 22 in a cross-sectional view. . In the oxide film 3, a contact hole is provided on the P-type semiconductor layer 21.

アルミニウム配線24は、終端構造2を構成する構成要素である。アルミニウム配線24は、平面視で電極12とチャネルストッパ22との間に配設されており、P型半導体層21と同様のリング形状を有している。アルミニウム配線24は、断面視で酸化膜3上に配設されるとともに、酸化膜3のコンタクトホールを介してP型半導体層21と接続されている。これにより、アルミニウム配線24の電位は、FLRの電位と同じとなっている。   The aluminum wire 24 is a component constituting the termination structure 2. The aluminum wiring 24 is disposed between the electrode 12 and the channel stopper 22 in a plan view, and has the same ring shape as the P-type semiconductor layer 21. The aluminum wire 24 is disposed on the oxide film 3 in a cross sectional view, and is connected to the P-type semiconductor layer 21 through the contact hole of the oxide film 3. Thereby, the potential of the aluminum wiring 24 is the same as the potential of the FLR.

保護膜である絶縁膜4は、平面視で電極12とチャネルストッパ22との間に配設されており、下地であるアルミニウム配線24を覆っている。絶縁膜4には、例えばポリイミドなどが適用される。なお、関連半導体装置では、絶縁膜4の上面はほぼ平坦となっている。   The insulating film 4 which is a protective film is disposed between the electrode 12 and the channel stopper 22 in plan view, and covers the aluminum wiring 24 which is a base. For example, polyimide or the like is applied to the insulating film 4. In the related semiconductor device, the upper surface of the insulating film 4 is substantially flat.

<製造時の検査工程>
以上のように構成された関連半導体装置には、製造時の検査工程において高電圧が印加される。高電圧印加時には、チャネルストッパ22が高電位となり、その一方で、半導体素子1の電極12が接地電位となる。つまり、製造時には、関連半導体装置に関して、電極12とチャネルストッパ22との間において電圧の発生を伴う検査が行われる。
<Inspection process at the time of manufacture>
A high voltage is applied to the related semiconductor device configured as described above in the inspection process at the time of manufacture. At the time of high voltage application, the channel stopper 22 has a high potential, while the electrode 12 of the semiconductor device 1 has a ground potential. That is, at the time of manufacture, an inspection involving the generation of a voltage is performed between the electrode 12 and the channel stopper 22 with respect to the related semiconductor device.

この検査においては、チャネルストッパ22と電極12との間の沿面距離が短いほど、それらの間で空気中を介した沿面放電が生じやすくなる。つまり、沿面放電が生じるか否かは、それらの間の沿面距離に左右される。関連半導体装置の沿面距離L1は、終端構造2の長さLとほぼ同じである。より精確には、沿面距離L1は、電極12とチャネルストッパ22との間の絶縁膜4の長さとほぼ同じである。   In this inspection, as the creeping distance between the channel stopper 22 and the electrode 12 is shorter, creeping discharge through the air is more likely to occur between them. That is, whether creeping discharge occurs depends on the creepage distance between them. The creepage distance L1 of the related semiconductor device is approximately the same as the length L of the termination structure 2. More precisely, the creepage distance L1 is approximately the same as the length of the insulating film 4 between the electrode 12 and the channel stopper 22.

ここで、近年、チップの縮小化を行うために、終端構造2の長さLが短くなってきており、これに伴い沿面距離L1も短くなってきている。この結果、製造時の検査工程において沿面放電が発生しないように、例えば、終端構造2をシリコンゴムで覆う構造をテスト治具に設ける等の特殊な対策を実施しなければならないという問題があった。これに対して、以下で説明するように、本発明の実施の形態1に係る半導体装置によればその問題を解決することが可能となっている。   Here, in recent years, in order to reduce the size of the chip, the length L of the termination structure 2 is shortened, and along with this, the creepage distance L1 is also shortened. As a result, there has been a problem that special measures must be taken such as providing a test jig with a structure for covering the termination structure 2 with silicon rubber, for example, so that creeping discharge does not occur in the inspection step during manufacturing. . On the other hand, as described below, the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention can solve the problem.

<実施の形態1>
図2は、本実施の形態1に係る半導体装置の構成を示す断面図である。以下、本実施の形態1に係る半導体装置のうち、上述と同じまたは類似する構成要素については同じ参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。
Embodiment 1
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the semiconductor device according to the first embodiment. Hereinafter, in the semiconductor device according to the first embodiment, the same or similar components as those described above are denoted by the same reference numerals, and different components will be mainly described.

本実施の形態1に係る半導体装置では、関連半導体装置と同様に、平面視で電極12とチャネルストッパ22との間に配設された絶縁膜4が、下地であるアルミニウム配線24を覆っている。一方、本実施の形態1に係る半導体装置では、関連半導体装置と異なり、絶縁膜4が選択的に除去されたことによって、絶縁膜4には、アルミニウム配線24を露出する切込み部4aが設けられている。そして、絶縁膜4の切込み部4aと、切込み部4aから露出されたアルミニウム配線24とによって凹部6が形成されている。   In the semiconductor device according to the first embodiment, as in the related semiconductor device, insulating film 4 disposed between electrode 12 and channel stopper 22 in plan view covers aluminum wiring 24 serving as a base. . On the other hand, in the semiconductor device according to the first embodiment, unlike the related semiconductor device, insulating film 4 is selectively removed, whereby insulating film 4 is provided with cut 4a exposing aluminum interconnection 24. ing. Then, the recess 6 is formed by the cut portion 4 a of the insulating film 4 and the aluminum wiring 24 exposed from the cut portion 4 a.

ここで、切込み部4aの深さをα、切込み部4aの本数(FLRの本数、アルミニウム配線24の本数)をnとする。図2に示す構成では、n=5である。この場合、本実施の形態1に係る半導体装置では、チャネルストッパ22と電極12との間の沿面距離L2は、L1+2×α×nとなる。つまり、本実施の形態1に係る半導体装置によれば、関連半導体装置よりも2×α×nだけ沿面距離を長くすることができる。例えば、αが10μmであり、nが5である場合には、本実施の形態1に係る半導体装置の沿面距離L2が、関連半導体装置の沿面距離L1よりも100μmだけ長くなる。   Here, the depth of the incised portion 4a is α, and the number of incised portions 4a (the number of FLRs and the number of aluminum interconnections 24) is n. In the configuration shown in FIG. 2, n = 5. In this case, in the semiconductor device according to the first embodiment, the creeping distance L2 between the channel stopper 22 and the electrode 12 is L1 + 2 × α × n. That is, according to the semiconductor device according to the first embodiment, the creepage distance can be made longer by 2 × α × n than that of the related semiconductor device. For example, when α is 10 μm and n is 5, the creepage distance L2 of the semiconductor device according to the first embodiment is longer by 100 μm than the creepage distance L1 of the related semiconductor device.

以上のような本実施の形態1によれば、切込み部4aによって沿面距離を長くすることができるので、沿面放電の発生を抑制することができる。この結果、検査時に特殊な対策の省略化が期待できる。また、製品使用時の耐圧性の向上も期待できる。   According to the first embodiment as described above, since the creeping distance can be increased by the incised portion 4a, the generation of creeping discharge can be suppressed. As a result, omission of special measures can be expected at the time of inspection. In addition, improvement in pressure resistance at the time of product use can also be expected.

なお、以上の説明では絶縁膜4は一層の絶縁膜から構成されていたが、これに限ったものではなく、複数層の絶縁膜から構成されてもよい。   In the above description, the insulating film 4 is formed of a single insulating film, but the present invention is not limited to this, and may be formed of a plurality of insulating films.

<実施の形態2>
実施の形態1によれば沿面距離を長くすることができた。しかしながら、アルミニウム配線24を絶縁膜4から露出させたくない場合がある。また、FLRの本数、及び、切込み部4aの深さ(実質的には絶縁膜4の厚さ)に関わらず沿面距離をより長くしたい場合もある。これに対して、以下で説明するように、本発明の実施の形態2に係る半導体装置によればその問題を解決することが可能となっている。
Second Embodiment
According to the first embodiment, the creepage distance can be increased. However, there are cases where it is not desirable to expose the aluminum wiring 24 from the insulating film 4. In some cases, the creepage distance may be desired to be longer regardless of the number of FLRs and the depth of the incised portion 4a (substantially, the thickness of the insulating film 4). On the other hand, as described below, the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention can solve the problem.

図3は、本実施の形態2に係る半導体装置の構成を示す断面図である。以下、本実施の形態2に係る半導体装置のうち、上述と同じまたは類似する構成要素については同じ参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the semiconductor device according to the second embodiment. Hereinafter, in the semiconductor device according to the second embodiment, the same or similar components as those described above are denoted by the same reference numerals, and different components will be mainly described.

本実施の形態2に係る半導体装置では、下地絶縁膜7を備えている。この下地絶縁膜7は、平面視で電極12とチャネルストッパ22との間に配設されており、断面視で絶縁膜4の下地として配設されている。   The semiconductor device according to the second embodiment is provided with the base insulating film 7. The base insulating film 7 is disposed between the electrode 12 and the channel stopper 22 in plan view, and is disposed as a base of the insulating film 4 in cross section.

平面視で電極12とチャネルストッパ22との間に配設された絶縁膜4は、下地である下地絶縁膜7を覆っている。そして、絶縁膜4が選択的に除去されたことによって、絶縁膜4には、下地絶縁膜7を露出する切込み部4aが設けられ、絶縁膜4の切込み部4aと、切込み部4aから露出された下地絶縁膜7とによって凹部6が形成されている。   The insulating film 4 disposed between the electrode 12 and the channel stopper 22 in plan view covers a base insulating film 7 which is a base. Then, the insulating film 4 is selectively removed, so that the insulating film 4 is provided with the incised portion 4 a that exposes the underlying insulating film 7, and is exposed from the incised portion 4 a of the insulating film 4 and the incised portion 4 a. The recess 6 is formed by the base insulating film 7.

ここで、切込み部4aの深さをα、切込み部4aの本数をnとする。なお、図3に示す構成では、n=17である。このような本実施の形態2に係る半導体装置によれば、関連半導体装置よりも2×α×nだけ沿面距離を長くすることができる。例えば、αが10μmであり、nが17である場合には、本実施の形態2に係る半導体装置の沿面距離L2が、関連半導体装置の沿面距離L1よりも340μmだけ長くなる。   Here, the depth of the incised portion 4a is α, and the number of incised portions 4a is n. In the configuration shown in FIG. 3, n = 17. According to the semiconductor device according to the second embodiment, the creepage distance can be made longer by 2 × α × n than that of the related semiconductor device. For example, when α is 10 μm and n is 17, the creeping distance L2 of the semiconductor device according to the second embodiment is longer by 340 μm than the creeping distance L1 of the related semiconductor device.

以上のような本実施の形態2によれば、切込み部4aによって沿面距離を長くすることができるので、沿面放電の発生を抑制することができる。また、そのような効果を、アルミニウム配線24を絶縁膜4から露出させずに実現することができる。さらに、終端構造2の構成の影響を受けずに、沿面距離を長くすることができる。具体的には、切込み部4aを形成する数をFLRの数に関わらず増やすことができるので、実施の形態1よりも沿面距離を長くすることができる。また、終端構造2がFLRを備えない構成、例えば終端構造2がリサーフ構造を備える構成にも適用することができる。   According to the second embodiment as described above, since the creeping distance can be increased by the incised portion 4a, the generation of creeping discharge can be suppressed. Also, such an effect can be realized without exposing the aluminum wiring 24 from the insulating film 4. Furthermore, the creepage distance can be increased without being affected by the configuration of the termination structure 2. Specifically, since the number of cut portions 4a can be increased regardless of the number of FLRs, the creepage distance can be longer than in the first embodiment. The present invention can also be applied to a configuration in which the termination structure 2 does not include FLR, for example, a configuration in which the termination structure 2 includes a resurf structure.

なお、以上の説明では下地絶縁膜7は一層の絶縁膜から構成されていたが、これに限ったものではなく、複数層の絶縁膜から構成されてもよい。   In the above description, the base insulating film 7 is formed of a single layer of insulating film. However, the present invention is not limited to this. The base insulating film 7 may be formed of a plurality of layers of insulating films.

<実施の形態3>
図4は、本発明の実施の形態3に係る半導体装置の構成を示す断面図である。以下、本実施の形態3に係る半導体装置のうち、上述と同じまたは類似する構成要素については同じ参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。
Embodiment 3
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention. Hereinafter, in the semiconductor device according to the third embodiment, the same or similar components as those described above are denoted by the same reference numerals, and different components will be mainly described.

本実施の形態3に係る半導体装置では、半絶縁性膜8を備えている。この半絶縁性膜8は、平面視で電極12とチャネルストッパ22との間に配設されており、断面視で絶縁膜4の下地として配設されている。なお、半絶縁性膜8には、例えば窒化珪素膜、ポリイミド等の絶縁膜にカーボン等の導電性材料を含めた膜などが適用される。   The semiconductor device according to the third embodiment includes the semi-insulating film 8. The semi-insulating film 8 is disposed between the electrode 12 and the channel stopper 22 in a plan view, and is disposed as a base of the insulating film 4 in a cross-sectional view. For the semi-insulating film 8, for example, a film in which a conductive material such as carbon is included in an insulating film such as a silicon nitride film or polyimide is applied.

平面視で電極12とチャネルストッパ22との間に配設された絶縁膜4は、下地である半絶縁性膜8を覆っている。そして、絶縁膜4が選択的に除去されたことによって、絶縁膜4には、半絶縁性膜8を露出する切込み部4aが設けられ、絶縁膜4の切込み部4aと、切込み部4aから露出された半絶縁性膜8とによって凹部6が形成されている。   The insulating film 4 disposed between the electrode 12 and the channel stopper 22 in plan view covers the underlying semi-insulating film 8. Then, since the insulating film 4 is selectively removed, the insulating film 4 is provided with the incised portion 4 a for exposing the semi-insulating film 8, and the incised portion 4 a of the insulating film 4 and the exposed portion from the incised portion 4 a The recessed portion 6 is formed by the formed semi-insulating film 8.

以上のような本実施の形態3によれば、実施の形態2と同様の効果を得ることができる。また、半絶縁性膜8を用いることにより、耐圧を安定化することができる。なお、本実施の形態3において、終端構造2がFLRを備える場合には、FLR上のアルミニウム配線24を省略してもよい。   According to the third embodiment as described above, the same effect as that of the second embodiment can be obtained. In addition, by using the semi-insulating film 8, the breakdown voltage can be stabilized. In the third embodiment, when the termination structure 2 includes the FLR, the aluminum wiring 24 on the FLR may be omitted.

<実施の形態4>
図5は、本発明の実施の形態4に係る半導体装置の製造方法が備える検査工程を示す断面図である。以下、本実施の形態4に係る半導体装置の検査工程うち、実施の形態1と同じまたは類似する構成要素については同じ参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。
Fourth Preferred Embodiment
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an inspection step of the method of manufacturing a semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention. Hereinafter, among the inspection steps of the semiconductor device according to the fourth embodiment, the same or similar components as or to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and different components will be mainly described.

本実施の形態4では、上述の検査工程の際に、終端構造2に電子線(EB:Electron Beam)を照射する。このような本実施の形態4に係る半導体装置の製造方法によれば、終端構造領域の半導体層5と酸化膜3との界面をプラス側に帯電させることができ、それによって空乏層の伸びを抑制することができる。したがって、例えば、表面の電位からの影響で空乏層が伸び過ぎる場合、または、終端構造領域におけるキャリアライフタイムを制御することが望まれる場合に有用である。なお、図5では、実施の形態1に係る半導体装置に本実施の形態4に係る製造方法を適用する状態が示されているが、もちろん実施の形態2及び3のそれぞれの半導体装置にも同様に適用することができる。   In the fourth embodiment, the termination structure 2 is irradiated with an electron beam (EB: Electron Beam) in the above-described inspection process. According to the method of manufacturing a semiconductor device according to the fourth embodiment, the interface between the semiconductor layer 5 and the oxide film 3 in the termination structure region can be charged to the positive side, whereby the extension of the depletion layer can be obtained. It can be suppressed. Therefore, it is useful, for example, when the depletion layer extends too much due to the influence of the surface potential or when it is desired to control the carrier lifetime in the termination structure region. Although FIG. 5 shows a state where the manufacturing method according to the fourth embodiment is applied to the semiconductor device according to the first embodiment, the same applies to the semiconductor devices of the second and third embodiments, of course. It can be applied to

また、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。   Moreover, in the present invention, within the scope of the invention, each embodiment can be freely combined, or each embodiment can be appropriately modified or omitted.

1 半導体素子、2 終端構造、4 絶縁膜、4a 切込み部、7 下地絶縁膜、8 半絶縁性膜、12 電極、21 P型半導体層、22 チャネルストッパ、24 アルミニウム配線。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 semiconductor element, 2 termination | terminus structure, 4 insulating film, 4a notch part, 7 base insulating film, 8 semi-insulating film, 12 electrode, 21 P type semiconductor layer, 22 channel stopper, 24 aluminum wiring.

Claims (4)

電極を有する半導体素子と、
前記半導体素子に隣接する終端構造を構成し、前記電極と離間して配設されたチャネルストッパと、
アルミニウム配線、下地絶縁膜、及び、半絶縁性膜のいずれかからなり、平面視で前記電極と前記チャネルストッパとの間に配設された下地と、
平面視で前記電極と前記チャネルストッパとの間に配設され、前記下地を覆う絶縁膜と
を備え、
前記絶縁膜には、前記下地を露出し、上部が金属部材によって覆われていない切込み部が設けられ、
前記チャネルストッパの上部の一部は前記絶縁膜から露出されている、半導体装置。
A semiconductor element having an electrode;
A channel stopper which constitutes a termination structure adjacent to the semiconductor element and is disposed apart from the electrode;
An underlayer made of any of an aluminum wire, an underlying insulating film, and a semi-insulating film, and disposed between the electrode and the channel stopper in plan view;
An insulating film disposed between the electrode and the channel stopper in plan view and covering the base;
The insulating film is provided with a cut which exposes the base and whose upper part is not covered by a metal member ,
The semiconductor device, wherein a part of an upper portion of the channel stopper is exposed from the insulating film.
請求項1に記載の半導体装置であって、
前記終端構造はFLR(Field Limiting Ring)を備える、半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1, wherein
The semiconductor device, wherein the termination structure comprises a field limiting ring (FLR).
請求項1または請求項2に記載の半導体装置の製造方法であって、
(a)前記電極と前記チャネルストッパとの間において電圧の発生を伴う前記半導体装置の検査を行う工程を備える、半導体装置の製造方法。
A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1 or 2,
(A) A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the step of inspecting the semiconductor device accompanied by generation of a voltage between the electrode and the channel stopper.
請求項3に記載の半導体装置の製造方法であって、
(b)前記工程(a)の際に前記終端構造に電子線を照射する工程をさらに備える、半導体装置の製造方法。
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 3,
(B) A method of manufacturing a semiconductor device, further comprising the step of irradiating the termination structure with an electron beam in the step (a).
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CN101345254A (en) * 2007-07-12 2009-01-14 富士电机电子技术株式会社 Semiconductor device
JP2014204067A (en) * 2013-04-09 2014-10-27 住友電気工業株式会社 Semiconductor device and manufacturing method of the same
JP2014241367A (en) * 2013-06-12 2014-12-25 三菱電機株式会社 Semiconductor element, semiconductor element manufacturing method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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