JP2018186208A - Semiconductor device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate the need for a step of simply connecting a surface electrode and an electrode pad.SOLUTION: A semiconductor device includes a semiconductor region formed at a position facing a part of a surface of a semiconductor substrate 10, a surface electrode 12 conducting with the semiconductor region and formed on the surface of the semiconductor substrate 10, a conductor 44 in dummy trench filling a dummy trench 40 extending from the surface of the semiconductor substrate 10 in a range where the semiconductor region is not formed to a deep part, an electrode pad 16 conducting with the conductor 44 in the dummy trench and formed on the surface of the semiconductor substrate 10, a set of the semiconductor region and the surface electrode 12, insulation films 13, 42, 52 insulating between the set of the conductor 44 in the dummy trench and the electrode pad 16, and a metal plate 18 extending across the surface of the surface electrode 12 and the surface of the electrode pad 16. The semiconductor region, the surface electrode 12, the electrode pad 16 and the conductor 44 in the dummy trench are conducted by means of the metal plate 18.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本明細書が開示する技術は、ダミートレンチを有する半導体装置に関する。   The technology disclosed in this specification relates to a semiconductor device having a dummy trench.

特許文献1に、RC−IGBT(Reverse Conducting - Insulated Gate Bipolar Transistor)が開示されている。このRC−IGBTは、半導体基板の表面の一部に臨む位置に形成されているエミッタ領域と、半導体基板の表面上に形成されているとともにエミッタ領域に導通している表面電極と、エミッタ領域が形成されていない範囲の半導体基板の表面から深部に延びているダミートレンチと、ダミートレンチ内に埋め込まれている導体と、半導体基板の表面上に形成されているとともにダミートレンチ内導体に導通している電極パッド(特許文献1では、ダミートレンチスクリーニング用パッドと称している)を備えている。ダミートレンチ内導体は、ダミートレンチ壁面に形成されている絶縁膜によって半導体基板から絶縁されている。このRC−IGBTを実際に使用する際には、エミッタ領域と表面電極とダミートレンチ内導体を同電位にして用いる。エミッタ領域と同電位に維持されるダミートレンチ内導体を利用すると、半導体装置の耐圧が向上する。   Patent Document 1 discloses an RC-IGBT (Reverse Conducting-Insulated Gate Bipolar Transistor). The RC-IGBT includes an emitter region formed at a position facing a part of the surface of the semiconductor substrate, a surface electrode formed on the surface of the semiconductor substrate and conducting to the emitter region, and an emitter region. A dummy trench extending deep from the surface of the semiconductor substrate that is not formed, a conductor embedded in the dummy trench, and formed on the surface of the semiconductor substrate and conducting to the conductor in the dummy trench Electrode pads (referred to as dummy trench screening pads in Patent Document 1). The conductor in the dummy trench is insulated from the semiconductor substrate by an insulating film formed on the wall surface of the dummy trench. When this RC-IGBT is actually used, the emitter region, the surface electrode, and the dummy trench conductor are used at the same potential. The use of a dummy trench conductor maintained at the same potential as the emitter region improves the breakdown voltage of the semiconductor device.

このRC−IGBTの製造工程では、ダミートレンチ内導体およびダミートレンチ壁面に形成されている絶縁膜が適切に製造されているか否かを検査する必要がある。この場合、エミッタ領域と表面電極が同電位であり、ダミートレンチ内導体と電極パッドが同電位であり、両者が絶縁されている状態で検査を実施する必要がある。   In the manufacturing process of this RC-IGBT, it is necessary to inspect whether the insulating film formed on the conductor in the dummy trench and the wall surface of the dummy trench is appropriately manufactured. In this case, the inspection needs to be performed in a state where the emitter region and the surface electrode are at the same potential, the conductor in the dummy trench and the electrode pad are at the same potential, and both are insulated.

特開2014−053552号公報JP 2014-035552 A

上記のRC−IGBTでは、検査に合格した後に、表面電極ないし表面電極に導通している表面電極パッドと、電極パッドをワイヤで接続する工程が必要とされていた。   In the above-mentioned RC-IGBT, after passing the inspection, a step of connecting the electrode pad to the surface electrode or the surface electrode pad conducting to the surface electrode with a wire is required.

上記では、RC−IGBTについて例示したが、それ以外にも、半導体基板の表面の一部に臨む範囲に形成されている半導体領域(例えば、エミッタ領域またはソース領域)と、その半導体領域に導通している表面電極と、半導体領域が形成されていない範囲の半導体基板の表面から深部に延びているダミートレンチに埋め込まれている導体と、その導体に導通している電極パッドを備えており、検査の際には、ダミートレンチ内導体と電極パッドが表面電極から絶縁されており、検査後に電極パッドと表面電極を接続して用いる半導体装置が存在する。それらの半導体装置では、検査後に電極パッドと表面電極を接続するためだけの工程が必要となる。本明細書では、電極パッドと表面電極を接続するだけの工程を不用化する技術を開示する。   In the above description, the RC-IGBT is exemplified, but besides that, a semiconductor region (for example, an emitter region or a source region) formed in a range facing a part of the surface of the semiconductor substrate and the semiconductor region are electrically connected. A surface electrode, a conductor embedded in a dummy trench extending deeply from the surface of the semiconductor substrate in a region where no semiconductor region is formed, and an electrode pad conducting to the conductor. In this case, there is a semiconductor device in which the conductor in the dummy trench and the electrode pad are insulated from the surface electrode, and the electrode pad and the surface electrode are connected after inspection. In these semiconductor devices, a process only for connecting the electrode pad and the surface electrode is required after the inspection. In the present specification, a technique for disabling the process of simply connecting the electrode pad and the surface electrode is disclosed.

本明細書が開示する半導体装置は、半導体基板の表面の一部に臨む位置に形成されている半導体領域と、半導体領域に導通しているとともに半導体基板の表面に形成されている表面電極と、半導体領域が形成されていない範囲の半導体基板の表面から深部に延びているダミートレンチ内に充填されているダミートレンチ内導体と、ダミートレンチ内導体に導通しているとともに半導体基板の表面に形成されている電極パッドと、半導体領域と表面電極の組と、ダミートレンチ内導体と電極パッドの組の間を絶縁している絶縁膜と、表面電極の表面から電極パッドの表面に跨って延びる金属プレートを備えている。金属プレートによって、半導体領域と表面電極と電極パッドとダミートレンチ内導体が導通している。   The semiconductor device disclosed in this specification includes a semiconductor region formed at a position facing a part of the surface of the semiconductor substrate, a surface electrode that is conductive to the semiconductor region and formed on the surface of the semiconductor substrate, A dummy trench conductor filled in a dummy trench extending deeply from the surface of the semiconductor substrate in a range where no semiconductor region is formed, and a conductor in the dummy trench that is conductive and formed on the surface of the semiconductor substrate. Electrode pads, a pair of semiconductor region and surface electrode, an insulating film that insulates between a pair of conductors in the dummy trench and the electrode pad, and a metal plate that extends from the surface electrode surface to the electrode pad surface It has. The semiconductor region, the surface electrode, the electrode pad, and the conductor in the dummy trench are conducted by the metal plate.

表面電極を備えている半導体装置の場合、その表面電極に金属プレートを接合して、電流経路および/または伝熱経路を完成することがある。本明細書の技術では、その金属プレートを利用して表面電極と電極パッドを導通する。これにより、表面電極と電極パッドを接続するだけの工程が不要化できる。   In the case of a semiconductor device having a surface electrode, a current plate and / or a heat transfer path may be completed by joining a metal plate to the surface electrode. In the technique of this specification, the surface electrode and the electrode pad are electrically connected using the metal plate. Thereby, the process of only connecting a surface electrode and an electrode pad can be made unnecessary.

本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。   Details and further improvements of the technology disclosed in this specification will be described in the following “DETAILED DESCRIPTION”.

実施例の半導体装置の上面図である。It is a top view of the semiconductor device of an example. 図1のII−II線に沿った半導体装置の断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor device along the II-II line | wire of FIG. 図1のIII−III線に沿った半導体装置の断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor device along the III-III line of FIG.

図面を参照してRC−IGBTである半導体装置2を説明する。図1は、半導体装置2の上面図である。半導体装置2の半導体基板10の表面には、2つの表面電極12と、信号用電極パッド15a,15b,15cと、電極パッド16が設けられており、その他の部分は絶縁膜13によって覆われている。表面電極12は、半導体基板10の素子領域上に配置されており、当該素子領域は、IGBT領域14aおよびダイオード領域14bに区画されている。素子領域には、トレンチ構造が形成されている。理解を助けるために、図1では、素子領域のトレンチ構造を破線で示している。また、半導体装置2では、半導体基板10の表面上に後述の金属プレート18が接合されているが、図1では、金属プレート18の図示を省略している。   A semiconductor device 2 which is an RC-IGBT will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a top view of the semiconductor device 2. Two surface electrodes 12, signal electrode pads 15 a, 15 b, 15 c and an electrode pad 16 are provided on the surface of the semiconductor substrate 10 of the semiconductor device 2, and the other portions are covered with the insulating film 13. Yes. The surface electrode 12 is disposed on the element region of the semiconductor substrate 10, and the element region is partitioned into an IGBT region 14a and a diode region 14b. A trench structure is formed in the element region. In order to help understanding, in FIG. 1, the trench structure in the element region is indicated by a broken line. In the semiconductor device 2, a metal plate 18 to be described later is bonded on the surface of the semiconductor substrate 10, but the metal plate 18 is not shown in FIG. 1.

信号用電極パッド15a,15b,15cは、半導体基板10表面の外周端部に設けられている。信号用電極パッド15aは、半導体基板10のゲートパッドである。信号用電極パッド15bは、半導体基板10の温度を示す電圧を出力するための電極パッドであり、信号用電極パッド15cは、半導体基板10を流れる電流値を示す電圧を出力するための電極パッドである。   The signal electrode pads 15 a, 15 b, 15 c are provided at the outer peripheral end of the surface of the semiconductor substrate 10. The signal electrode pad 15 a is a gate pad of the semiconductor substrate 10. The signal electrode pad 15 b is an electrode pad for outputting a voltage indicating the temperature of the semiconductor substrate 10, and the signal electrode pad 15 c is an electrode pad for outputting a voltage indicating a current value flowing through the semiconductor substrate 10. is there.

電極パッド16は、2つの表面電極12の間に配置されている。電極パッド16は、ダイオード領域14bに形成されているトレンチ構造(具体的には、後述のダミートレンチ40)が適切に形成されているのか否かの検査のために使用される。   The electrode pad 16 is disposed between the two surface electrodes 12. The electrode pad 16 is used for inspecting whether or not a trench structure (specifically, a dummy trench 40 described later) formed in the diode region 14b is appropriately formed.

続いて、図2および図3を参照して、半導体装置2の構造の詳細な説明をする。図2は、図1のII−II線に沿った半導体装置2の断面図である。また、図3は、図1のIII−III線に沿った半導体装置2の断面図である。   Next, the structure of the semiconductor device 2 will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 2 is a cross-sectional view of the semiconductor device 2 taken along line II-II in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the semiconductor device 2 taken along line III-III in FIG.

図2に示すように、半導体装置2は、半導体基板10と、半導体基板10の上面を被覆する表面電極12および半導体基板10の下面を被覆する下面電極20と、金属プレート18を備える。表面電極12は、Al又はAlSiの単層電極、又は、AlSi(又はAl)/Ti/Ni/Auの積層電極であり、下面電極20は、AlSi(又はAl)/Ti/Ni/Au又はTi/Ni/Auの積層電極である。金属プレート18は、例えば銅又はその他の金属によって構成される。金属プレート18は、ハンダ54を介して、表面電極12に接合されており、半導体装置2の電流経路および伝熱経路の一部として機能する。また、金属プレート18は、信号用電極パッド15a,15b,15cにワイヤを接続するために必要な空間を確保するためのスペーサとしても機能する。   As shown in FIG. 2, the semiconductor device 2 includes a semiconductor substrate 10, a surface electrode 12 that covers the upper surface of the semiconductor substrate 10, a lower electrode 20 that covers the lower surface of the semiconductor substrate 10, and a metal plate 18. The front electrode 12 is a single layer electrode of Al or AlSi, or a laminated electrode of AlSi (or Al) / Ti / Ni / Au, and the lower electrode 20 is AlSi (or Al) / Ti / Ni / Au or Ti / Ni / Au laminated electrode. The metal plate 18 is made of, for example, copper or other metal. The metal plate 18 is joined to the surface electrode 12 via the solder 54 and functions as a part of the current path and heat transfer path of the semiconductor device 2. The metal plate 18 also functions as a spacer for securing a space necessary for connecting wires to the signal electrode pads 15a, 15b, and 15c.

上記のように、半導体基板10は、IGBT構造が設けられているIGBT領域14a、および、ダイオード構造が設けられているダイオード領域14bに区画されている。半導体装置2はさらに、IGBT領域14aに設けられているゲートトレンチ30、ダイオード領域14bに設けられているダミートレンチ40、および、半導体基板10の上面に部分的に設けられている層間絶縁膜52を備える。   As described above, the semiconductor substrate 10 is partitioned into the IGBT region 14a in which the IGBT structure is provided and the diode region 14b in which the diode structure is provided. The semiconductor device 2 further includes a gate trench 30 provided in the IGBT region 14a, a dummy trench 40 provided in the diode region 14b, and an interlayer insulating film 52 partially provided on the upper surface of the semiconductor substrate 10. Prepare.

半導体基板10は、p型のコレクタ領域21、n型のカソード領域22、n-型のドリフト領域23、n型のバリア領域24、p型のボディ領域25、n型のピラー領域26、n+型のエミッタ領域27を有する。 The semiconductor substrate 10 includes a p-type collector region 21, an n-type cathode region 22, an n -type drift region 23, an n-type barrier region 24, a p-type body region 25, an n-type pillar region 26, n + A type emitter region 27 is provided.

コレクタ領域21は、IGBT領域14aに配置されている。コレクタ領域21は、半導体基板10の下層部の一部に設けられており、下面電極20と接している。コレクタ領域21は、その不純物濃度が濃く、下面電極20にオーミック接触する。   The collector region 21 is disposed in the IGBT region 14a. The collector region 21 is provided in a part of the lower layer portion of the semiconductor substrate 10 and is in contact with the lower surface electrode 20. The collector region 21 has a high impurity concentration and is in ohmic contact with the lower surface electrode 20.

カソード領域22は、ダイオード領域14bに配置されている。カソード領域22は、半導体基板10の下層部の一部に設けられており、下面電極20と接している。カソード領域22は、その不純物濃度が濃く、下面電極20にオーミック接触する。   The cathode region 22 is disposed in the diode region 14b. The cathode region 22 is provided in a part of the lower layer portion of the semiconductor substrate 10 and is in contact with the lower surface electrode 20. The cathode region 22 has a high impurity concentration and is in ohmic contact with the lower surface electrode 20.

ドリフト領域23は、IGBT領域14aおよびダイオード領域14bに配置されている。ドリフト領域23は、IGBT領域14aにおいて、コレクタ領域21とバリア領域24の間に設けられている。ドリフト領域23は、ダイオード領域14bにおいて、カソード領域22とバリア領域24の間に設けられている。ドリフト領域23は、半導体基板10に他の領域を形成した残部であり、不純物濃度は厚み方向に一定である。   The drift region 23 is disposed in the IGBT region 14a and the diode region 14b. The drift region 23 is provided between the collector region 21 and the barrier region 24 in the IGBT region 14a. The drift region 23 is provided between the cathode region 22 and the barrier region 24 in the diode region 14b. The drift region 23 is a remaining portion in which another region is formed in the semiconductor substrate 10, and the impurity concentration is constant in the thickness direction.

バリア領域24は、IGBT領域14aおよびダイオード領域14bに配置されている。バリア領域24は、ドリフト領域23とボディ領域25の間に設けられている。IGBT領域14aに配置されているバリア領域24は、隣り合うゲートトレンチ30の間に設けられており、隣り合うゲートトレンチ30の双方の側面に接している。また、ダイオード領域14bに配置されているバリア領域24は、隣り合うダミートレンチ40の間に設けられており、隣り合うダミートレンチ40の双方の側面に接している。ダイオード領域14bに配置されているバリア領域24は、ピラー領域26を介して表面電極12に電気的に接続されている。   The barrier region 24 is disposed in the IGBT region 14a and the diode region 14b. The barrier region 24 is provided between the drift region 23 and the body region 25. The barrier region 24 disposed in the IGBT region 14 a is provided between the adjacent gate trenches 30 and is in contact with both side surfaces of the adjacent gate trenches 30. The barrier region 24 disposed in the diode region 14 b is provided between the adjacent dummy trenches 40 and is in contact with both side surfaces of the adjacent dummy trenches 40. The barrier region 24 disposed in the diode region 14 b is electrically connected to the surface electrode 12 through the pillar region 26.

ボディ領域25は、IGBT領域14aおよびダイオード領域14bに配置されている。ボディ領域25は、半導体基板10の上層部に設けられており、表面電極12と接している。ボディ領域25は、その不純物濃度が薄いが、ボディ領域25の表面電極12に接する部分の不純物濃度が局所的に濃く、表面電極12にオーミック接触する。IGBT領域14aに配置されているボディ領域25は、隣り合うゲートトレンチ30の間に設けられており、隣り合うゲートトレンチ30の双方の側面に接する。また、ダイオード領域14bに配置されているボディ領域25は、隣り合うダミートレンチ40の間に設けられており、隣り合うダミートレンチ40の双方の側面に接する。ダイオード領域14bに配置されているボディ領域25は、アノード領域として機能する。   Body region 25 is arranged in IGBT region 14a and diode region 14b. The body region 25 is provided in the upper layer portion of the semiconductor substrate 10 and is in contact with the surface electrode 12. Although the body region 25 has a low impurity concentration, the portion of the body region 25 in contact with the surface electrode 12 has a locally high impurity concentration and is in ohmic contact with the surface electrode 12. The body region 25 disposed in the IGBT region 14 a is provided between the adjacent gate trenches 30 and is in contact with both side surfaces of the adjacent gate trenches 30. The body region 25 arranged in the diode region 14 b is provided between the adjacent dummy trenches 40 and is in contact with both side surfaces of the adjacent dummy trenches 40. The body region 25 arranged in the diode region 14b functions as an anode region.

ピラー領域26は、ダイオード領域14bに配置されている。ピラー領域26は、表面電極12の下面からボディ領域25を貫通してバリア領域24に達するように設けられており、表面電極12とバリア領域24を電気的に接続する。ピラー領域26は、表面電極12にショットキー接触するように、その不純物濃度が調整されている。ダイオード領域14bに配置されているピラー領域26は、隣り合うダミートレンチ40の間に設けられており、隣り合うダミートレンチ40の双方からボディ領域25によって分離されている。   The pillar region 26 is disposed in the diode region 14b. The pillar region 26 is provided so as to penetrate the body region 25 from the lower surface of the surface electrode 12 to reach the barrier region 24, and electrically connect the surface electrode 12 and the barrier region 24. The impurity concentration of the pillar region 26 is adjusted so as to make a Schottky contact with the surface electrode 12. The pillar region 26 arranged in the diode region 14 b is provided between the adjacent dummy trenches 40 and is separated from both the adjacent dummy trenches 40 by the body region 25.

エミッタ領域27は、IGBT領域14aに配置されている。エミッタ領域27は、半導体基板10の上層部に設けられており、表面電極12と接している。エミッタ領域27は、その不純物濃度が濃く、表面電極12にオーミック接触する。エミッタ領域27は、例えば、イオン注入技術を利用して、半導体基板10の上面からヒ素又はリンを導入することで形成される。   The emitter region 27 is disposed in the IGBT region 14a. The emitter region 27 is provided in the upper layer portion of the semiconductor substrate 10 and is in contact with the surface electrode 12. The emitter region 27 has a high impurity concentration and is in ohmic contact with the surface electrode 12. The emitter region 27 is formed, for example, by introducing arsenic or phosphorus from the upper surface of the semiconductor substrate 10 using an ion implantation technique.

ゲートトレンチ30は、IGBT領域14aにおいて、エミッタ領域27、ボディ領域25およびバリア領域24を貫通してドリフト領域23に達するように深さ方向に伸びている。エミッタ領域27、ボディ領域25およびバリア領域24は、ゲートトレンチ30の側面に接する。ドリフト領域23は、ゲートトレンチ30の側面および底面に接する。ゲートトレンチ30は、その内面がゲートトレンチ絶縁膜32に覆われ、内部にゲートトレンチ内導体34が充填されている。ゲートトレンチ内導体34は、ゲートトレンチ絶縁膜32によって半導体基板10から絶縁され、層間絶縁膜52によって表面電極12から絶縁されている。   The gate trench 30 extends in the depth direction so as to penetrate the emitter region 27, the body region 25, and the barrier region 24 and reach the drift region 23 in the IGBT region 14a. The emitter region 27, the body region 25, and the barrier region 24 are in contact with the side surface of the gate trench 30. The drift region 23 is in contact with the side surface and the bottom surface of the gate trench 30. The inner surface of the gate trench 30 is covered with a gate trench insulating film 32 and the inside of the gate trench conductor 34 is filled. The gate trench inner conductor 34 is insulated from the semiconductor substrate 10 by the gate trench insulating film 32 and insulated from the surface electrode 12 by the interlayer insulating film 52.

ダミートレンチ40は、ボディ領域25およびバリア領域24を貫通してドリフト領域23に達するように深さ方向に伸びている。ボディ領域25およびバリア領域24は、ダミートレンチ40の側面に接する。ドリフト領域23は、ダミートレンチ40の側面および底面に接する。ダミートレンチ40は、その内面がダミートレンチ絶縁膜42に覆われ、内部にダミートレンチ内導体44が充填されている。ダミートレンチ内導体44は、ダミートレンチ絶縁膜42によって半導体基板10から絶縁され、層間絶縁膜52によって表面電極12から絶縁されている。   The dummy trench 40 extends in the depth direction so as to penetrate the body region 25 and the barrier region 24 and reach the drift region 23. The body region 25 and the barrier region 24 are in contact with the side surface of the dummy trench 40. The drift region 23 is in contact with the side surface and the bottom surface of the dummy trench 40. The inner surface of the dummy trench 40 is covered with a dummy trench insulating film 42 and the inside of the dummy trench conductor 44 is filled. The dummy trench inner conductor 44 is insulated from the semiconductor substrate 10 by the dummy trench insulating film 42 and insulated from the surface electrode 12 by the interlayer insulating film 52.

また、図3に示すように、ダミートレンチ40は、半導体装置2の中心部付近まで延在している。ダミートレンチ40の終端近傍には、ダミートレンチ内導体44の上面が層間絶縁膜52と接していない接続部44aが形成されている。ダミートレンチ内導体44は、接続部44aにおいて、配線17と接続されている。   Further, as shown in FIG. 3, the dummy trench 40 extends to the vicinity of the central portion of the semiconductor device 2. Near the end of the dummy trench 40, a connection portion 44 a is formed in which the upper surface of the dummy trench conductor 44 is not in contact with the interlayer insulating film 52. The dummy trench inner conductor 44 is connected to the wiring 17 at the connection portion 44a.

配線17は、電極パッド16とダミートレンチ内導体44を接続するための配線である。配線17は、ダミートレンチ絶縁膜42によって半導体基板10から絶縁されており、層間絶縁膜52によって表面電極12から絶縁されている。配線17の上部には、層間絶縁膜52によって覆われていないコンタクト部17aが形成されている。配線17は、コンタクト部17aにおいて、電極パッド16と接続されている。   The wiring 17 is a wiring for connecting the electrode pad 16 and the dummy trench conductor 44. The wiring 17 is insulated from the semiconductor substrate 10 by the dummy trench insulating film 42 and insulated from the surface electrode 12 by the interlayer insulating film 52. A contact portion 17 a that is not covered with the interlayer insulating film 52 is formed on the wiring 17. The wiring 17 is connected to the electrode pad 16 at the contact portion 17a.

電極パッド16は、半導体基板10の表面に設けられており、絶縁膜13によって表面電極12から絶縁されている。しかしながら、電極パッド16の上面には、ハンダ54を介して、金属プレート18が接合されている。これにより、電極パッド16は、金属プレート18を介して、表面電極12と導通している。   The electrode pad 16 is provided on the surface of the semiconductor substrate 10 and is insulated from the surface electrode 12 by the insulating film 13. However, the metal plate 18 is bonded to the upper surface of the electrode pad 16 via the solder 54. Thereby, the electrode pad 16 is electrically connected to the surface electrode 12 via the metal plate 18.

次に、半導体装置2のダミートレンチ40に対する検査の手順について説明する。ダミートレンチ40に対する検査は、表面電極12とダミートレンチ内導体44が導通していない状態、即ち、半導体基板10に金属プレート18が接合される前の半製品の状態で行われる。   Next, an inspection procedure for the dummy trench 40 of the semiconductor device 2 will be described. The inspection for the dummy trench 40 is performed in a state where the surface electrode 12 and the dummy trench inner conductor 44 are not conductive, that is, in a state of a semi-finished product before the metal plate 18 is bonded to the semiconductor substrate 10.

電極パッド16に一定の電位を印加することで、配線17を介して、ダミートレンチ内導体44に一定の電位が印加される。これにより、ダミートレンチ内導体44およびダミートレンチ絶縁膜42が適切に製造されているのか否かを検査することができる。ダミートレンチ40が適切に製造されていた場合には、半導体基板10の上面に金属プレート18が接合され、表面電極12と電極パッド16が導通する。これにより、表面電極12とダミートレンチ内導体44を同電位として用いることができる。   By applying a constant potential to the electrode pad 16, a constant potential is applied to the dummy trench inner conductor 44 via the wiring 17. Thereby, it is possible to inspect whether or not the dummy trench inner conductor 44 and the dummy trench insulating film 42 are appropriately manufactured. When the dummy trench 40 is appropriately manufactured, the metal plate 18 is bonded to the upper surface of the semiconductor substrate 10 so that the surface electrode 12 and the electrode pad 16 are electrically connected. As a result, the front electrode 12 and the dummy trench conductor 44 can be used as the same potential.

(本実施例の効果)
本実施例では、金属プレート18を介して、表面電極12と電極パッド16が導通する。金属プレート18は、半導体装置2の電流経路および伝熱経路の一部およびスペーサとして機能する部材であるため、表面電極12と電極パッド16を接続するためだけの工程が必要なく、また、表面電極12と電極パッド16を接続するためだけの追加の部材を設ける必要もない。従って、表面電極12と電極パッド16を接続するためだけの工程が不要化できる。
(Effect of this embodiment)
In this embodiment, the surface electrode 12 and the electrode pad 16 are electrically connected via the metal plate 18. Since the metal plate 18 is a member that functions as a part of the current path and heat transfer path of the semiconductor device 2 and as a spacer, a process only for connecting the surface electrode 12 and the electrode pad 16 is not necessary. There is no need to provide an additional member only for connecting the electrode 12 and the electrode pad 16. Therefore, a process only for connecting the surface electrode 12 and the electrode pad 16 can be eliminated.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。   Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings can achieve a plurality of objects at the same time, and has technical usefulness by achieving one of the objects.

2:半導体装置
10:半導体基板
12:表面電極
13:絶縁膜
14a:IGBT領域
14b:ダイオード領域
15a,15b,16c:信号用電極パッド
16:電極パッド
17:配線
17a:コンタクト部
18:金属プレート
20:下面電極
21:コレクタ領域
22:カソード領域
23:ドリフト領域
24:バリア領域
25:ボディ領域
26:ピラー領域
27:エミッタ領域
30:ゲートトレンチ
32:ゲートトレンチ絶縁膜
34:ゲートトレンチ内導体
40:ダミートレンチ
42:ダミートレンチ絶縁膜
44:ダミートレンチ内導体
44a:接続部
52:層間絶縁膜
54:ハンダ
2: Semiconductor device 10: Semiconductor substrate 12: Surface electrode 13: Insulating film 14a: IGBT region 14b: Diode regions 15a, 15b, 16c: Signal electrode pad 16: Electrode pad 17: Wiring 17a: Contact portion 18: Metal plate 20 : Bottom electrode 21: collector region 22: cathode region 23: drift region 24: barrier region 25: body region 26: pillar region 27: emitter region 30: gate trench 32: gate trench insulating film 34: conductor in gate trench 40: dummy Trench 42: dummy trench insulating film 44: dummy trench conductor 44a: connecting portion 52: interlayer insulating film 54: solder

Claims (1)

半導体基板の表面の一部に臨む位置に形成されている半導体領域と、
前記半導体領域に導通しているとともに前記半導体基板の表面に形成されている表面電極と、
前記半導体領域が形成されていない範囲の前記半導体基板の表面から深部に延びているダミートレンチ内に充填されているダミートレンチ内導体と、
前記ダミートレンチ内導体に導通しているとともに前記半導体基板の表面に形成されている電極パッドと、
前記半導体領域と前記表面電極の組と、前記ダミートレンチ内導体と前記電極パッドの組の間を絶縁している絶縁膜と、
前記表面電極の表面から前記電極パッドの表面に跨って延びる金属プレートを備えており、
前記金属プレートによって、前記半導体領域と前記表面電極と前記電極パッドと前記ダミートレンチ内導体が導通している、半導体装置。
A semiconductor region formed at a position facing a part of the surface of the semiconductor substrate;
A surface electrode that is electrically connected to the semiconductor region and is formed on the surface of the semiconductor substrate;
A conductor in a dummy trench filled in a dummy trench extending deeply from the surface of the semiconductor substrate in a range where the semiconductor region is not formed;
An electrode pad formed on the surface of the semiconductor substrate and electrically connected to the conductor in the dummy trench;
A set of the semiconductor region and the surface electrode; an insulating film that insulates between the set of the conductor in the dummy trench and the electrode pad;
Comprising a metal plate extending across the surface of the electrode pad from the surface electrode surface,
A semiconductor device in which the semiconductor region, the surface electrode, the electrode pad, and the conductor in the dummy trench are electrically connected by the metal plate.
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