JP2009224641A - Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、炭化珪素(以下、SiCという)を用いて構成されたショットキーバリアダイオード(以下、SBDという)等の半導体素子を備えるSiC半導体装置およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a SiC semiconductor device including a semiconductor element such as a Schottky barrier diode (hereinafter referred to as SBD) configured using silicon carbide (hereinafter referred to as SiC) and a method for manufacturing the same.
SiCは、破壊電界強度が高く、セル部となるアクティブ領域の外周を囲むように備えられる外周部の面積を小さくできる。このため、Si半導体と同じチップ面積にした場合で比較すると、アクティブ領域の面積を大きくとることが可能になる。しかしながら、その反面、アクティブ領域に形成される電極もしくは配線から半導体チップの端面までの距離が短くなるため、縦型パワー素子を形成した半導体チップでは、サージ電圧のような負電圧が半導体チップの表面側の電極に印加されると、電極と半導体チップの端面との間において側面放電が起こり、素子破壊に至るという問題がある。これについて、半導体チップに縦型パワー素子としてショットキーバリアダイオード(以下、SBDという)を形成した場合を例に挙げて説明する。 SiC has a high breakdown electric field strength and can reduce the area of the outer peripheral portion provided to surround the outer periphery of the active region serving as the cell portion. For this reason, compared with the case where the chip area is the same as that of the Si semiconductor, the area of the active region can be increased. However, since the distance from the electrode or wiring formed in the active region to the end face of the semiconductor chip is shortened, a negative voltage such as a surge voltage is generated on the surface of the semiconductor chip in the semiconductor chip on which the vertical power element is formed. When applied to the side electrode, there is a problem that side discharge occurs between the electrode and the end face of the semiconductor chip, leading to element destruction. This will be described by taking as an example a case where a Schottky barrier diode (hereinafter referred to as SBD) is formed as a vertical power element on a semiconductor chip.
図4は、SBD100を形成した場合の側面放電の様子を示した模式的断面図である。この図に示すように、SBD100は、n+型基板101の表面にn-型ドリフト層102を形成し、n-型ドリフト層102の表面に酸化膜103の開口部103aを通じて接触するようにショットキー電極104および配線電極105からなるアノード電極を形成すると共に、ショットキー電極104におけるn-型ドリフト層103とのショットキー接触場所を囲むようにn-型ドリフト層102の表層部にp型リサーフ層108を形成し、さらにn+型基板101の裏面側にカソード電極に相当する裏面電極107を形成した構造とされている。このようなSBD100では、ショットキー電極104および配線電極105の外周部がパッシベーション膜106で覆われる。ところが、このパッシベーション膜106によってn-型ドリフト層102を覆う距離、つまりパッシベーション膜106の開口部106aの開口端から半導体チップの端面までの距離が短く、図中に示したようにアノード電極と半導体チップの端面との間において放電が起こり易くなるのである。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a state of side discharge when the SBD 100 is formed. As shown in FIG, SBD 100 is, n on the surface of the n + -
このような問題を解決すべく、特許文献1において、チップ表面にすり鉢状の補強絶縁膜を形成すると共に、このすり鉢状の補強絶縁膜のすり鉢状部分にガイド電極を配置するという構造が提案されている。
しかしながら、特許文献1に示すようなすり鉢状の補強絶縁膜は構造が複雑であり、再現性良く形成することはできないという問題がある。
However, the mortar-shaped reinforcing insulating film as shown in
本発明は上記点に鑑みて、側面放電が起こることを防止できる縦型パワー素子を備えたSiC半導体装置およびその製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to provide a SiC semiconductor device including a vertical power element that can prevent side discharge from occurring, and a manufacturing method thereof.
上記目的を達成するため、本発明者らが鋭意検討を行ったところ、側面放電が起こるのは、高電圧が印加されたときに半導体チップの外周部で電位の偏りが生じ、それにより不均一な電界が生じることが影響していることが判った。図5は、電位の偏った箇所を示したSiC半導体装置の上面レイアウト図である。なお、本図は、断面図ではないが、図を見易くするためにハッチングを示してある。この図に示されるように、パッシベーション膜の幅が狭くなっている箇所において電位の偏りが生じ、この部分で側面放電が生じていることが確認された。 In order to achieve the above object, the present inventors have conducted intensive investigations. As a result, side discharge occurs when a high voltage is applied, causing a potential bias in the outer periphery of the semiconductor chip, thereby causing unevenness. It was found that the generation of a strong electric field has an effect. FIG. 5 is a top surface layout diagram of the SiC semiconductor device showing the portion where the potential is biased. In addition, although this figure is not sectional drawing, hatching is shown in order to make a figure legible. As shown in this figure, it was confirmed that a potential bias occurred in a portion where the width of the passivation film was narrow, and a side discharge occurred in this portion.
そこで、請求項1に記載の発明では、半導体チップの端面において、裏面電極(7)と接触し、基板(1)およびドリフト層(2)の端面を全面覆い、かつ、パッシベーション膜(6)まで至る導体層(9)が備えられていることを特徴としている。 Therefore, in the first aspect of the present invention, the end surface of the semiconductor chip is in contact with the back electrode (7), covers the entire end surfaces of the substrate (1) and the drift layer (2), and up to the passivation film (6). It is characterized in that a conductive layer (9) is provided.
このように、半導体チップの端面を覆うように、すなわち裏面電極(7)と接し、基板(1)およびドリフト層(2)の端面を全面覆い、かつ、パッシベーション膜(6)に至るように導体層(9)を形成すれば、高電圧が表面電極(4、5)に印加されて半導体チップの外周部で電位の偏りが生じそうになったとしても、導体層(9)により瞬時に同電位にすることが可能になる。これにより、側面放電が起こり難くなるようにでき、側面放電に起因する素子破壊を抑制することができる。 As described above, the conductor is formed so as to cover the end face of the semiconductor chip, that is, in contact with the back electrode (7), covers the entire end face of the substrate (1) and the drift layer (2), and reaches the passivation film (6). If the layer (9) is formed, even if a high voltage is applied to the surface electrodes (4, 5) and potential deviation is likely to occur in the outer peripheral portion of the semiconductor chip, the conductor layer (9) instantly performs the same. It becomes possible to make it a potential. As a result, side surface discharge is less likely to occur, and element breakdown due to side surface discharge can be suppressed.
例えば、請求項2に記載したように、導電層(9)として、金属層、導電性グリース、銀ペーストもしくははんだのいずれかを用いることができる。
For example, as described in
また、請求項3に記載したように、裏面電極(7)と接触し、基板(1)およびドリフト層(2)の端面とパッシベーション膜(6)の表面に形成された第1層(9a)と、第1層(9a)の表面に形成された第2層(9b)とを有した構造として導体層(9)を構成することもできる。この場合、請求項4に記載したように、第1層(9a)を金属層とし、第2層(9b)をはんだとすることができる。
Further, as described in
また、上記請求項1ないし4に記載のSiC半導体装置を実装基板(20)に対して実装する場合に、裏面電極(7)を実装基板(20)に対してはんだ付けすることで実装することができるが、導体層(8)もはんだ付けによるはんだにて構成することができる。
Further, when mounting the SiC semiconductor device according to any one of
請求項6に記載の発明では、SiC半導体装置の製造方法であって、半導体チップに分割したのち、該半導体チップの端面において、裏面電極(7)と接触し、基板(1)およびドリフト層(2)の端面を全面覆い、かつ、パッシベーション膜(6)まで至る導体層(9)を形成する工程を有していることを特徴としている。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a SiC semiconductor device, wherein the semiconductor chip is divided into semiconductor chips, and then contacted with the back electrode (7) at the end face of the semiconductor chip, and the substrate (1) and the drift layer ( 2) is characterized in that it includes a step of covering the entire end face and forming a conductor layer (9) extending to the passivation film (6).
このような導体層(9)を形成する工程を行うことにより、請求項1に示した構造のSiC半導体装置を製造することができる。
By performing the process of forming such a conductor layer (9), the SiC semiconductor device having the structure shown in
例えば、請求項7に記載したように、導体層(9)を形成する工程は、半導体チップ(1)におけるパッシベーション膜(6)が形成された表面側を治具にて固定することで該表面側を覆ったのち、半導体チップ(1)の端面に導体層(9)を塗布する工程として行われる。この場合、請求項8に記載したように、半導体チップ(1)におけるパッシベーション膜(6)が形成された表面側を治具にて固定することで該表面側を覆ったのち、半導体チップ(1)の端面に導体層(9)を塗布することで裏面電極(7)も同時に形成することができる。これにより、導体層(9)と裏面電極(7)とを同時に形成できるため、製造工程の簡略化を図ることができる。
For example, as described in
また、請求項9に記載したように、裏面電極(7)を実装基板(20)に対してはんだ付けする場合、導体層(9)を形成する工程を、裏面電極(7)を実装基板(20)に対してはんだ付けする前に、裏面電極(7)と接触し、基板(1)およびドリフト層(2)の端面とパッシベーション膜(6)の表面に形成された第1層(9a)を形成する工程と、裏面電極(7)を実装基板(20)に対してはんだ付けする際に、第1層(9a)の表面にはんだが濡れ広がるようにすることで第2層(9b)を形成する工程とを有し、導体層(9)を第1層(9a)および第2層(9b)が備えられた構造とすることもできる。
Moreover, when soldering a back surface electrode (7) with respect to a mounting board | substrate (20) as described in
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について説明する。本実施形態では、縦型パワー素子としてSBDを備えたSiC半導体装置を例に挙げて説明する。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, an SiC semiconductor device including an SBD as a vertical power element will be described as an example.
図1は、本実施形態にかかるSBD10を備えたSiC半導体装置を構成する半導体チップの断面図である。この図に示すように、SiC半導体装置は、例えば2×1018〜1×1021cm-3程度不純物濃度とされた炭化珪素からなるn+型基板1を用いて形成されている。n+型基板1の上面を主表面1a、主表面1aの反対面である下面を裏面1bとすると、主表面1a上には、基板1よりも低いドーパント濃度、例えば1×1015〜5×1016cm-3程度不純物濃度とされた炭化珪素からなるn-型ドリフト層2が積層されている。これらn+型基板1およびn-型ドリフト層2のセル部(アクティブ領域)にSBD10が形成されていると共に、その外周領域に終端構造が形成されることでSiC半導体装置が構成されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a semiconductor chip constituting an SiC semiconductor device including the
具体的には、n-型ドリフト層2の表面には、セル部において部分的に開口部3aが形成されたシリコン酸化膜などで構成された絶縁膜3が形成され、この絶縁膜3の開口部3aにおいてn-型ドリフト層2と接触するように、例えばMo(モリブデン)もしくはTi(チタン)にて構成されたショットキー電極4が形成されている。絶縁膜3に形成された開口部3aは、例えば四隅の角部が丸められた正方形状等の多角形状もしくは円形状等とされており、ショットキー電極4はこの開口部3aにおいてn-型ドリフト層2にショットキー接続されている。また、ショットキー電極4の表面には、例えばAl(アルミニウム)等で構成された配線電極5が形成され、これらショットキー電極4および配線電極5によりアノード電極となる表面電極が構成されている。そして、配線電極5にボンディングを行う等により、ショットキー電極4に対する電圧印加が行えるように構成されている。そして、配線電極5およびショットキー電極4の外縁部および絶縁膜3の表面を覆うように、例えばポリイミドや窒化膜などにより構成されたパッシベーション膜6が形成されている。パッシベーション膜6の中央部には開口部6aが形成されており、この開口部6aを通じて配線電極5が露出させられることで、配線電極5と外部との電気的な接続が可能とされている。
Specifically, an
一方、n+型基板1の裏面1b側においては、n+型基板1の裏面1bと接触するように、例えばTi、Mo、Ni(ニッケル)、W(タングステン)等により構成されたカソード電極となる裏面電極7が形成されている。これにより、SBD10が構成されている。
On the other hand, in the
また、SBD10の外周領域に形成された終端構造として、ショットキー電極4の外縁部からさらに径方向外側に向かって延設されるように、n-型ドリフト層2の表層部においてショットキー電極4と接するようにp型リサーフ層8が形成されることで、終端構造が構成されている。p型リサーフ層8は、例えばAlを不純物として用いて構成されたものであり、例えば、5×1016〜1×1018cm-3程度の不純物濃度で構成されている。このp型リサーフ層8を配置することにより、SBD10の外周において電界が広範囲に伸びるようにでき、電界集中を緩和できるため、耐圧を向上させることができる。
Further, as a termination structure formed in the outer peripheral region of the
このような構造のSBD10を備えたSiC半導体装置では、半導体チップの端面を囲むように導体層9が備えられている。導体層9は、裏面電極7と接し、n+型基板1およびn-型ドリフト層2の端面を全面覆い、かつ、パッシベーション膜6に至るまで形成されている。この導体層9は、例えば金属層、導電性グリース、銀ペーストなどにより構成され、半導体チップの端面の電位を同電位にする役割を果たす。
In the SiC semiconductor device including the
次に、本実施形態にかかるSiC半導体装置の製造方法について説明する。図2は、図1に示すSiC半導体装置の製造工程を示した断面図である。 Next, a method for manufacturing the SiC semiconductor device according to the present embodiment will be described. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the SiC semiconductor device shown in FIG.
まず、図2(a)に示す工程では、n+型基板1の主表面1aにn-型ドリフト層2をエピタキシャル成長させる。続いて、図2(b)に示す工程では、LTO(low-temperature oxide)等で構成されたマスク11を配置したのち、フォトリソグラフィ・エッチング工程にてマスク11のうちp型リサーフ層8の形成予定領域を開口させる。そして、このマスク11を用いて例えばAlなどのp型不純物をイオン注入し、熱処理などによって活性化することでp型リサーフ層8を形成する。
First, in the step shown in FIG. 2A, the n −
次に、図2(c)に示す工程では、マスク11を除去したのち、例えば、プラズマCVDによりシリコン酸化膜を成膜したのち、これをリフロー処理することで絶縁膜3を成膜し、フォトリソグラフィ・エッチング工程を経て、絶縁膜3に対して開口部3aを形成する。そして、図2(d)に示す工程では、開口部3a内を含めて絶縁膜3の上にMoもしくはTiで構成される金属層を形成したのち、この金属層をパターニングすることでショットキー電極4を形成する。さらに、ショットキー電極4の表面および絶縁膜3の表面にAl等で構成される金属層を配置し、この金属層をパターニングすることで配線電極5を形成する。そして、さらにその上にパッシベーション膜6を形成したのち、パターニングして開口部6aなどを形成する。
Next, in the step shown in FIG. 2C, after the
その後、n+型基板1の裏面1b側にNi、Ti、Mo、W等により構成される金属層を形成することにより裏面電極7を形成したのち、チップ単位にダイシングカットする。これにより、半導体チップが形成される。このようにして半導体チップを製造したのち、半導体チップの端面に金属層、導電性グリースもしくは銀ペーストなどを塗布することにより導体層9を形成する。例えば、完成した半導体チップの表面を治具に固定することで表面側を覆った後、半導体チップの側面に金属層、例えばTiを200nm、Niを500nm、Auを50nm順番に蒸着器もしくはスパッタ装置などで蒸着することで導体層9を形成すれば良い。このような手法の場合、半導体チップの裏面にも導体層9が形成されることになるが、裏面電極7と導体層9とは接続された構造であるため、形成されていても問題ない。逆に、裏面電極7の材料、すなわちn+型基板1に対してオーミック接続されるような材料を選択すれば、裏面電極7と導体層9の形成工程を同時に行うことも可能である。
Thereafter, a metal layer composed of Ni, Ti, Mo, W, or the like is formed on the
このような製造方法により、図1に示したSiC半導体装置を構成する半導体チップを製造できる。 With such a manufacturing method, the semiconductor chip constituting the SiC semiconductor device shown in FIG. 1 can be manufactured.
以上説明したように、本実施形態に示す構造のSiC半導体装置では、半導体チップの端面を覆うように、すなわち裏面電極7と接し、n+型基板1およびn-型ドリフト層2の端面を全面覆い、かつ、パッシベーション膜6に至るように導体層9を形成してある。このため、高電圧がショットキー電極4に印加されて半導体チップの外周部で電位の偏りが生じそうになったとしても、導体層9により瞬時に同電位にすることが可能になる。これにより、側面放電が起こり難くなるようにでき、側面放電に起因する素子破壊を抑制することができる。
As described above, in the SiC semiconductor device having the structure shown in the present embodiment, the end surfaces of the n + type substrate 1 and the n −
なお、図2では、半導体チップを実装基板に実装する前に導体層9を形成する場合について説明したが、半導体チップを実装基板に実装したのち、半導体チップの側面に金属層、導電性グリースもしくは銀ペーストなどからなる導体層9を塗布するようにしても構わない。
In FIG. 2, the case where the
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態のSiC半導体装置は、第1実施形態に対して導体層9の構成を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described. The SiC semiconductor device of the present embodiment is obtained by changing the configuration of the
図3は、本実施形態にかかるSBD10を備えたSiC半導体装置を構成する半導体チップを実装基板20に実装したときの様子を示した断面図である。この図に示すように、本実施形態では、導体層9を2層構造としている。具体的には、裏面電極7と接し、n+型基板1およびn-型ドリフト層2の端面を全面覆い、かつ、パッシベーション膜6に至るように形成した第1層9aと、この第1層9の表面に形成された第2層9bとにより導体層9を構成している。第1層9aは、金属層、導電性グリースもしくは銀ペーストなどからなり、例えば半導体チップの側面に塗布されることで形成される。第2層9bは、例えばはんだからなり、第1層9aを形成したあとに第1層9aの表面にはんだを濡れ広がらせることにより形成される。第1層9aの材料は任意であるが、第2層9bをはんだで構成するのであれば、はんだの濡れ性が良好な材質、例えばTi/Ni/Auの多層構造のようにAuを含む金属にて構成すると好ましい。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state when a semiconductor chip constituting the SiC semiconductor device including the
このように、導体層9を複数層で構成することもできる。このような構造の半導体チップは、裏面電極7がはんだ21を介して実装基板20に実装されることになるため、半導体チップの端面にはんだの濡れ性の良い材質で第1層9aを形成しておき、実装基板20への実装時に第1層9aの表面にまではんだが盛り上がるようにはんだ付けを行えば、実装工程と第2層9bの形成工程を同時に行うことも可能である。
In this way, the
(他の実施形態)
上記各実施形態では、導体層9をパッシベーション膜6の端面が全面覆われるように形成した例を示したが、少なくとも裏面電極7と接してn+型基板1およびn-型ドリフト層2の端面を全面覆い、かつ、n-型ドリフト層2と絶縁膜3もしくはパッシベーション膜6との界面が覆われるように形成されていれば良い。
(Other embodiments)
In each of the embodiments described above, the
また、上記各実施形態では、終端構造としてp型リサーフ層8のみを示したが、他の終端構造、例えばp型リサーフ層8の外周を更に囲むように複数個のp型ガードリング層等が配置された構造であっても構わない。
In each of the above embodiments, only the p-
また、上記各実施形態では、パッシベーション膜6の下方に絶縁膜3が配置される構造としたが、必ずしも絶縁膜3がなければならない訳ではなく、ショットキー接触させたい位置にのみショットキー電極4が配置されるような構造であっても構わない。
In each of the above embodiments, the insulating
また、上記各実施形態では、セル部(アクティブ領域)に形成する縦型パワー素子としてSBD10を例に挙げたが、SBD10に限るものではなく、他の縦型パワー素子、例えば縦型MOSFET、IGBT、J−FETなど、半導体チップに表面電極と裏面電極とが形成されるような構造であれば、どのようなものであっても本発明を適用することができる。
In each of the above embodiments, the
1 n+型基板
1a 主表面
1b 裏面
2 n-型ドリフト層
3 絶縁膜
3a 開口部
4 ショットキー電極
5 配線電極
6 パッシベーション膜
6a 開口部
7 裏面電極
8 p型リサーフ層
9 導体層
9a 第1層
9b 第2層
10 SBD
20 実装基板
1 n + type substrate 1a
20 Mounting board
Claims (9)
前記基板(1)の前記主表面(1a)上に形成され、前記基板(1)よりも低不純物濃度とされた第1導電型の炭化珪素からなるドリフト層(2)と、
前記ドリフト層(2)におけるセル部に形成された半導体素子(10)と、
前記ドリフト層(2)上において、前記半導体素子(10)と電気的に接続された表面電極(4、5)と、
前記表面電極(4、5)の外縁部を覆いつつ、前記セル部の外周部において前記ドリフト層(2)を覆うように配置され、前記表面電極(4、5)を露出させる開口部(6a)が備えられたパッシベーション膜(6)と、
前記基板(1)の裏面(1b)において、前記半導体素子(10)と電気的に接続された裏面電極(7)と、を有してなり、チップ単位に分割されて半導体チップとされた炭化珪素半導体装置であって、
前記半導体チップの端面において、前記裏面電極(7)と接触し、前記基板(1)および前記ドリフト層(2)の端面を全面覆い、かつ、前記パッシベーション膜(6)まで至る導体層(9)が備えられていることを特徴とする炭化珪素半導体装置。 A substrate (1) having a main surface (1a) and a back surface (1b) and made of silicon carbide;
A drift layer (2) made of silicon carbide of the first conductivity type formed on the main surface (1a) of the substrate (1) and having a lower impurity concentration than the substrate (1);
A semiconductor element (10) formed in a cell portion in the drift layer (2);
On the drift layer (2), surface electrodes (4, 5) electrically connected to the semiconductor element (10);
An opening (6a) that is disposed so as to cover the drift layer (2) in the outer peripheral portion of the cell portion while covering the outer edge portion of the surface electrode (4, 5), and exposes the surface electrode (4, 5). A passivation film (6) provided with
The back surface (1b) of the substrate (1) has a back surface electrode (7) electrically connected to the semiconductor element (10), and is carbonized by being divided into chips to form a semiconductor chip. A silicon semiconductor device,
A conductor layer (9) in contact with the back electrode (7) at the end face of the semiconductor chip, covering the entire end faces of the substrate (1) and the drift layer (2), and reaching the passivation film (6). A silicon carbide semiconductor device comprising:
前記第2層(9b)は、はんだであることを特徴とする請求項3に記載の炭化珪素半導体装置。 The first layer (9a) is a metal layer,
The silicon carbide semiconductor device according to claim 3, wherein the second layer (9b) is solder.
前記裏面電極(7)が前記実装基板(20)に対してはんだ付けされることで実装されており、前記導体層(8)が前記はんだ付けによるはんだにて構成されていることを特徴とする炭化珪素半導体装置の実装構造。 A silicon carbide semiconductor device mounting structure in which the silicon carbide semiconductor device according to any one of claims 1 to 4 is mounted on a mounting substrate (20),
The back electrode (7) is mounted by being soldered to the mounting substrate (20), and the conductor layer (8) is composed of solder by the soldering. Mounting structure of a silicon carbide semiconductor device.
前記基板(1)の前記主表面(1a)上に形成され、前記基板(1)よりも低不純物濃度とされた第1導電型の炭化珪素からなるドリフト層(2)と、
前記ドリフト層(2)におけるセル部に形成された半導体素子(10)と、
前記ドリフト層(2)上において、前記半導体素子(10)と電気的に接続された表面電極(4、5)と、
前記表面電極(4、5)の外縁部を覆いつつ、前記セル部の外周部において前記ドリフト層(2)を覆うように配置されたパッシベーション膜(6)と、
前記基板(1)の裏面(1b)において、前記半導体素子(10)と電気的に接続された裏面電極(7)と、を有してなり、チップ単位に分割されて半導体チップとされた炭化珪素半導体装置の製造方法であって、
前記半導体チップに分割したのち、該半導体チップの端面において、前記裏面電極(7)と接触し、前記基板(1)および前記ドリフト層(2)の端面を全面覆い、かつ、前記パッシベーション膜(6)まで至る導体層(9)を形成する工程を有していることを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。 A substrate (1) having a main surface (1a) and a back surface (1b) and made of silicon carbide;
A drift layer (2) made of silicon carbide of the first conductivity type formed on the main surface (1a) of the substrate (1) and having a lower impurity concentration than the substrate (1);
A semiconductor element (10) formed in a cell portion in the drift layer (2);
On the drift layer (2), surface electrodes (4, 5) electrically connected to the semiconductor element (10);
A passivation film (6) disposed so as to cover the drift layer (2) in the outer peripheral part of the cell part while covering the outer edge part of the surface electrode (4, 5);
The back surface (1b) of the substrate (1) has a back surface electrode (7) electrically connected to the semiconductor element (10), and is carbonized by being divided into chips to form a semiconductor chip. A method for manufacturing a silicon semiconductor device, comprising:
After the semiconductor chip is divided, the end face of the semiconductor chip is in contact with the back electrode (7), covers the entire end face of the substrate (1) and the drift layer (2), and the passivation film (6 A method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device, comprising the step of forming a conductor layer (9) extending to
前記導体層(9)を形成する工程は、前記裏面電極(7)を前記実装基板(20)に対してはんだ付けする前に、前記裏面電極(7)と接触し、前記基板(1)および前記ドリフト層(2)の端面と前記パッシベーション膜(6)の表面に形成された第1層(9a)を形成する工程と、前記裏面電極(7)を前記実装基板(20)に対してはんだ付けする際に、前記第1層(9a)の表面にはんだが濡れ広がるようにすることで第2層(9b)を形成する工程とを有し、前記導体層(9)を前記第1層(9a)および前記第2層(9b)が備えられた構造とすることを特徴とする請求項6ないし8のいずれか1つに記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。 Soldering the back electrode (7) to the mounting substrate (20);
The step of forming the conductor layer (9) comprises contacting the back electrode (7) with the substrate (1) and the back electrode (7) before soldering the back electrode (7) to the mounting substrate (20). Forming a first layer (9a) formed on the end face of the drift layer (2) and the surface of the passivation film (6), and soldering the back electrode (7) to the mounting substrate (20); A step of forming a second layer (9b) by allowing the solder to spread on the surface of the first layer (9a) when attaching the conductive layer (9) to the first layer (9a). 9. The method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to claim 6, wherein the structure is provided with (9 a) and the second layer (9 b).
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