WO2023080086A1 - 半導体装置 - Google Patents

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WO2023080086A1
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佑紀 中野
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ローム株式会社
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    • H01L29/861Diodes
    • H01L29/872Schottky diodes

Definitions

  • Patent Document 1 discloses a semiconductor device including a semiconductor substrate, electrodes and a protective layer.
  • the electrode is arranged on the semiconductor substrate.
  • the protective layer has a laminate structure including an inorganic protective layer and an organic protective layer, and covers the electrodes.
  • One embodiment provides a semiconductor device capable of improving reliability.
  • One embodiment includes a chip having a main surface, a main surface electrode covering the main surface, a plurality of pillar electrodes spaced apart on the main surface electrode, and one of the plurality of pillar electrodes. a sealing insulator covering a region between the plurality of pillar electrodes on the main surface electrode so as to expose a portion; and at least one covering the at least one pillar electrode on the sealing insulator. and a terminal film.
  • FIG. 1 is a plan view showing the semiconductor device according to the first embodiment.
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II shown in FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged plan view showing the main part of the inner part of the chip.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV shown in FIG.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing the main part of the periphery of the chip.
  • FIG. 6 is a plan view showing a layout example of gate electrodes and source electrodes.
  • FIG. 7 is a plan view showing a layout example of the upper insulating film.
  • 8A is a partial cross-sectional view showing a terminal film according to the first embodiment.
  • FIG. 8B is a partial cross-sectional view showing a terminal film according to the second embodiment.
  • FIG. 8C is a partial cross-sectional view showing the terminal film according to the third embodiment.
  • FIG. 8D is a partial cross-sectional view showing the terminal film according to the fourth embodiment.
  • FIG. 8E is a partial cross-sectional view showing a terminal film according to the fifth embodiment.
  • FIG. 8F is a partial cross-sectional view showing a terminal film according to the sixth embodiment.
  • FIG. 8G is a partial cross-sectional view showing a terminal film according to the seventh embodiment.
  • FIG. 11A is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 1.
  • FIG. FIG. 11B is a cross-sectional view showing a step after FIG. 11A.
  • FIG. 11C is a cross-sectional view showing a step after FIG. 11B.
  • FIG. 11D is a cross-sectional view showing a step after FIG. 11C.
  • FIG. 11E is a cross-sectional view showing a step after FIG. 11D.
  • FIG. 11F is a cross-sectional view showing a step after FIG. 11E.
  • FIG. 11G is a cross-sectional view showing a step after FIG. 11F.
  • FIG. 11H is a cross-sectional view showing a step after FIG. 11G.
  • FIG. 11H is a cross-sectional view showing a step after FIG. 11G.
  • FIG. 11I is a cross-sectional view showing a step after FIG. 11H.
  • FIG. 11J is a cross-sectional view showing a step after FIG. 11I.
  • FIG. 12A is a partial cross-sectional view showing a first example of manufacturing method of the terminal film.
  • FIG. 12B is a partial cross-sectional view showing a step after FIG. 12A.
  • FIG. 12C is a partial cross-sectional view showing a step after FIG. 12B.
  • FIG. 13A is a partial cross-sectional view showing a second manufacturing method example of the terminal film.
  • FIG. 13B is a partial cross-sectional view showing a step after FIG. 13A.
  • FIG. 13C is a partial cross-sectional view showing a step after FIG. 13B.
  • FIG. 14A is a partial cross-sectional view showing a third manufacturing method example of the terminal film.
  • FIG. 14B is a partial cross-sectional view showing a step after FIG. 14A.
  • FIG. 15 is a plan view showing the semiconductor device according to the second embodiment.
  • FIG. 16 is a plan view showing the semiconductor device according to the third embodiment.
  • FIG. 17 is a plan view showing the semiconductor device according to the fourth embodiment.
  • 18 is a circuit diagram showing an electrical configuration of the semiconductor device shown in FIG. 17.
  • FIG. FIG. 19 is a plan view showing the semiconductor device according to the fifth embodiment.
  • 20 is a cross-sectional view taken along line XX-XX shown in FIG. 19.
  • FIG. FIG. 21 is a plan view showing the semiconductor device according to the sixth embodiment.
  • FIG. 22 is a plan view showing the semiconductor device according to the seventh embodiment.
  • FIG. 23 is a plan view showing the semiconductor device according to the eighth embodiment.
  • FIG. 24 is a plan view showing the semiconductor device according to the ninth embodiment.
  • FIG. 25 is a plan view showing the semiconductor device according to the tenth embodiment.
  • 26 is a cross-sectional view taken along line XXVI-XXVI shown in FIG. 25.
  • FIG. 27 is a plan view showing the semiconductor device according to the eleventh embodiment.
  • FIG. 28 is a cross-sectional view showing a modification of the chip applied to each embodiment.
  • FIG. 29 is a plan view showing a package in which the semiconductor devices according to the first to ninth embodiments are mounted.
  • FIG. 29 is a plan view showing a package in which the semiconductor devices according to the first to ninth embodiments are mounted.
  • FIG. 30 is a plan view showing a package in which semiconductor devices according to tenth to eleventh embodiments are mounted.
  • FIG. 31 is a perspective view showing a package in which the semiconductor devices according to the first to ninth embodiments and the semiconductor devices according to the tenth to eleventh embodiments are mounted.
  • 32 is an exploded perspective view of the package shown in FIG. 31.
  • FIG. 33 is a cross-sectional view taken along line XXXIII-XXXIII shown in FIG. 31.
  • FIG. 1 is a plan view showing a semiconductor device 1A according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II shown in FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged plan view showing the main part of the inner part of the chip 2.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV shown in FIG.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing the main part of the periphery of the chip 2.
  • FIG. 6 is a plan view showing a layout example of the gate electrode 30 and the source electrode 32.
  • FIG. 7 is a plan view showing a layout example of the upper insulating film 38.
  • FIG. 1 is a plan view showing a semiconductor device 1A according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II shown in FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged plan view showing the main part of the inner part of the chip 2.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along
  • a semiconductor device 1A in this embodiment includes a chip 2 that includes a wide bandgap semiconductor single crystal and is formed in a hexahedral shape (specifically, a rectangular parallelepiped shape). include. That is, the semiconductor device 1A is a "wide bandgap semiconductor device". Chip 2 may also be referred to as a "semiconductor chip” or a "wide bandgap semiconductor chip”.
  • a wide bandgap semiconductor is a semiconductor having a bandgap that exceeds the bandgap of Si (silicon). GaN (gallium nitride), SiC (silicon carbide) and C (diamond) are exemplified as wide bandgap semiconductors.
  • the chip 2 is, in this embodiment, a "SiC chip" containing a hexagonal SiC single crystal as an example of a wide bandgap semiconductor. That is, the semiconductor device 1A is a "SiC semiconductor device". Hexagonal SiC single crystals have a plurality of polytypes including 2H (Hexagonal)-SiC single crystals, 4H-SiC single crystals, 6H-SiC single crystals and the like. In this form an example is shown in which the chip 2 comprises a 4H—SiC single crystal, but this does not exclude the choice of other polytypes.
  • the chip 2 has a first main surface 3 on one side, a second main surface 4 on the other side, and first to fourth side surfaces 5A to 5D connecting the first main surface 3 and the second main surface 4. ing.
  • the first main surface 3 and the second main surface 4 are formed in a quadrangular shape when viewed from the normal direction Z (hereinafter simply referred to as "plan view").
  • the normal direction Z is also the thickness direction of the chip 2 .
  • the first main surface 3 and the second main surface 4 are preferably formed by the c-plane of SiC single crystal.
  • the first main surface 3 is formed by the silicon surface of the SiC single crystal
  • the second main surface 4 is formed by the carbon surface of the SiC single crystal.
  • the first main surface 3 and the second main surface 4 may have an off angle inclined at a predetermined angle in a predetermined off direction with respect to the c-plane.
  • the off-direction is preferably the a-axis direction ([11-20] direction) of the SiC single crystal.
  • the off angle may exceed 0° and be 10° or less.
  • the off angle is preferably 5° or less.
  • the second main surface 4 may be a ground surface having grinding marks, or may be a smooth surface having no grinding marks.
  • the first side surface 5A and the second side surface 5B extend in the first direction X along the first main surface 3 and face the second direction Y intersecting (specifically, perpendicular to) the first direction X.
  • the third side surface 5C and the fourth side surface 5D extend in the second direction Y and face the first direction X.
  • the first direction X may be the m-axis direction ([1-100] direction) of the SiC single crystal
  • the second direction Y may be the a-axis direction of the SiC single crystal.
  • the first direction X may be the a-axis direction of the SiC single crystal
  • the second direction Y may be the m-axis direction of the SiC single crystal.
  • the first to fourth side surfaces 5A to 5D may be ground surfaces having grinding marks, or may be smooth surfaces having no grinding marks.
  • the chip 2 may have a thickness of 5 ⁇ m or more and 250 ⁇ m or less with respect to the normal direction Z.
  • the thickness of the chip 2 may be 100 ⁇ m or less.
  • the thickness of the chip 2 is preferably 50 ⁇ m or less. It is particularly preferable that the thickness of the chip 2 is 40 ⁇ m or less.
  • the first to fourth side surfaces 5A to 5D may have lengths of 0.5 mm or more and 10 mm or less in plan view.
  • the length of the first to fourth side surfaces 5A to 5D is preferably 1 mm or more. It is particularly preferable that the lengths of the first to fourth side surfaces 5A to 5D are 2 mm or more. That is, it is preferable that the chip 2 has a plane area of 1 mm square or more (preferably 2 mm square or more) and a thickness of 100 ⁇ m or less (preferably 50 ⁇ m or less) in a cross-sectional view. The lengths of the first to fourth side surfaces 5A to 5D are set in the range of 4 mm or more and 6 mm or less in this embodiment.
  • the semiconductor device 1A includes an n-type (first conductivity type) first semiconductor region 6 formed in a region (surface layer portion) on the first main surface 3 side within the chip 2 .
  • the first semiconductor region 6 is formed in a layer extending along the first main surface 3 and exposed from the first main surface 3 and the first to fourth side surfaces 5A to 5D.
  • the first semiconductor region 6 consists of an epitaxial layer (specifically, a SiC epitaxial layer) in this embodiment.
  • the first semiconductor region 6 may have a thickness in the normal direction Z of 1 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the thickness of the first semiconductor region 6 is preferably 3 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less. It is particularly preferable that the thickness of the first semiconductor region 6 is 5 ⁇ m or more and 25 ⁇ m or less.
  • the semiconductor device 1A includes an n-type second semiconductor region 7 formed in a region (surface layer portion) on the second main surface 4 side within the chip 2 .
  • the second semiconductor region 7 is formed in a layer extending along the second main surface 4 and exposed from the second main surface 4 and the first to fourth side surfaces 5A to 5D.
  • the second semiconductor region 7 has a higher n-type impurity concentration than the first semiconductor region 6 and is electrically connected to the first semiconductor region 6 .
  • the second semiconductor region 7 is made of a semiconductor substrate (specifically, a SiC semiconductor substrate) in this embodiment. That is, the chip 2 has a laminated structure including a semiconductor substrate and an epitaxial layer.
  • the second semiconductor region 7 may have a thickness of 1 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less with respect to the normal direction Z.
  • the thickness of the second semiconductor region 7 is preferably 5 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less. It is particularly preferable that the thickness of the second semiconductor region 7 is 5 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • the thickness of the second semiconductor region 7 is preferably 10 ⁇ m or more. Most preferably, the thickness of the second semiconductor region 7 is less than the thickness of the first semiconductor region 6 .
  • the resistance value for example, on-resistance
  • the thickness of the second semiconductor region 7 may exceed the thickness of the first semiconductor region 6 .
  • the semiconductor device 1A includes an active surface 8 formed on the first main surface 3, an outer surface 9, and first to fourth connection surfaces 10A to 10D (connecting surfaces).
  • the active surface 8, the outer surface 9 and the first to fourth connection surfaces 10A to 10D define a mesa portion 11 (plateau) on the first main surface 3.
  • the active surface 8 may be called "first surface”
  • the outer surface 9 may be called “second surface”
  • the first to fourth connection surfaces 10A to 10D may be called “connection surfaces”.
  • the active surface 8, the outer surface 9 and the first to fourth connection surfaces 10A-10D (that is, the mesa portion 11) may be regarded as components of the chip 2 (first main surface 3).
  • the active surface 8 is formed spaced inwardly from the periphery of the first main surface 3 (first to fourth side surfaces 5A to 5D).
  • the active surface 8 has a flat surface extending in the first direction X and the second direction Y. As shown in FIG. In this form, the active surface 8 is formed in a square shape having four sides parallel to the first to fourth side surfaces 5A to 5D in plan view.
  • the outer surface 9 is located outside the active surface 8 and recessed from the active surface 8 in the thickness direction of the chip 2 (the second main surface 4 side). Specifically, the outer surface 9 is recessed to a depth less than the thickness of the first semiconductor region 6 so as to expose the first semiconductor region 6 .
  • the outer side surface 9 extends in a belt shape along the active surface 8 in a plan view and is formed in an annular shape (specifically, a quadrangular annular shape) surrounding the active surface 8 .
  • the outer side surface 9 has flat surfaces extending in the first direction X and the second direction Y and formed substantially parallel to the active surface 8 .
  • the outer side surface 9 is continuous with the first to fourth side surfaces 5A to 5D.
  • the first to fourth connection surfaces 10A to 10D extend in the normal direction Z and connect the active surface 8 and the outer surface 9.
  • the first connection surface 10A is positioned on the first side surface 5A side
  • the second connection surface 10B is positioned on the second side surface 5B side
  • the third connection surface 10C is positioned on the third side surface 5C side
  • the fourth connection surface 10D. is located on the side of the fourth side surface 5D.
  • the first connection surface 10A and the second connection surface 10B extend in the first direction X and face the second direction Y.
  • the third connection surface 10C and the fourth connection surface 10D extend in the second direction Y and face the first direction X.
  • the first to fourth connection surfaces 10A to 10D may extend substantially vertically between the active surface 8 and the outer surface 9 so as to define a quadrangular prism-shaped mesa portion 11.
  • the first to fourth connection surfaces 10A to 10D may be inclined downward from the active surface 8 toward the outer surface 9 so that the mesa portion 11 in the shape of a truncated square pyramid is defined.
  • semiconductor device 1A includes mesa portion 11 formed in first semiconductor region 6 on first main surface 3 .
  • the mesa portion 11 is formed only in the first semiconductor region 6 and not formed in the second semiconductor region 7 .
  • a semiconductor device 1A includes a MISFET (Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor) structure 12 formed on an active surface 8 (first main surface 3).
  • MISFET Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor
  • FIG. 2 the MISFET structure 12 is shown simplified by dashed lines. A specific structure of the MISFET structure 12 will be described below with reference to FIGS. 3 and 4.
  • FIG. 2 the MISFET structure 12 is shown simplified by dashed lines.
  • the MISFET structure 12 includes a p-type (second conductivity type) body region 13 formed on the surface layer of the active surface 8 .
  • the body region 13 is formed spaced from the bottom of the first semiconductor region 6 toward the active surface 8 side.
  • Body region 13 is formed in a layered shape extending along active surface 8 .
  • the body region 13 may be partially exposed from the first to fourth connection surfaces 10A to 10D.
  • the MISFET structure 12 includes an n-type source region 14 formed on the surface layer of the body region 13 .
  • the source region 14 has an n-type impurity concentration higher than that of the first semiconductor region 6 .
  • the source region 14 is formed spaced from the bottom of the body region 13 toward the active surface 8 side.
  • the source region 14 is formed in layers extending along the active surface 8 .
  • Source region 14 may be exposed from the entire active surface 8 .
  • the source region 14 may be exposed from part of the first to fourth connection surfaces 10A to 10D.
  • Source region 14 forms a channel in body region 13 with first semiconductor region 6 .
  • the MISFET structure 12 includes multiple gate structures 15 formed on the active surface 8 .
  • the plurality of gate structures 15 are arranged in the first direction X at intervals in plan view, and are formed in strips extending in the second direction Y, respectively.
  • a plurality of gate structures 15 extend through the body region 13 and the source region 14 to reach the first semiconductor region 6 .
  • a plurality of gate structures 15 control channel inversion and non-inversion within the body region 13 .
  • Each gate structure 15, in this form, includes a gate trench 15a, a gate insulating film 15b and a gate buried electrode 15c.
  • a gate trench 15 a is formed in the active surface 8 and defines the walls of the gate structure 15 .
  • the gate insulating film 15b covers the walls of the gate trench 15a.
  • the gate buried electrode 15c is buried in the gate trench 15a with the gate insulating film 15b interposed therebetween and faces the channel with the gate insulating film 15b interposed therebetween.
  • the MISFET structure 12 includes multiple source structures 16 formed on the active surface 8 .
  • a plurality of source structures 16 are arranged in regions between a pair of adjacent gate structures 15 on the active surface 8 .
  • the plurality of source structures 16 are each formed in a strip shape extending in the second direction Y in plan view.
  • a plurality of source structures 16 extend through the body region 13 and the source region 14 to reach the first semiconductor region 6 .
  • a plurality of source structures 16 have a depth that exceeds the depth of gate structures 15 .
  • the plurality of source structures 16 specifically has a depth approximately equal to the depth of the outer surface 9 .
  • Each source structure 16 includes a source trench 16a, a source insulating film 16b and a source buried electrode 16c.
  • a source trench 16 a is formed in the active surface 8 and defines the walls of the source structure 16 .
  • the source insulating film 16b covers the walls of the source trench 16a.
  • the source buried electrode 16c is buried in the source trench 16a with the source insulating film 16b interposed therebetween.
  • the MISFET structure 12 includes a plurality of p-type contact regions 17 respectively formed in regions along the plurality of source structures 16 within the chip 2 .
  • a plurality of contact regions 17 have a higher p-type impurity concentration than body region 13 .
  • Each contact region 17 covers the sidewalls and bottom walls of each source structure 16 and is electrically connected to body region 13 .
  • the MISFET structure 12 includes a plurality of p-type well regions 18 respectively formed in regions along the plurality of source structures 16 within the chip 2 .
  • Each well region 18 may have a p-type impurity concentration higher than body region 13 and lower than contact region 17 .
  • Each well region 18 covers the corresponding source structure 16 with the corresponding contact region 17 interposed therebetween.
  • Each well region 18 covers the sidewalls and bottom walls of corresponding source structure 16 and is electrically connected to body region 13 and contact region 17 .
  • semiconductor device 1A includes p-type outer contact region 19 formed in the surface layer of outer side surface 9 .
  • Outer contact region 19 has a p-type impurity concentration higher than that of body region 13 .
  • the outer contact region 19 is formed in a band-like shape extending along the active surface 8 and spaced apart from the peripheral edge of the active surface 8 and the peripheral edge of the outer side surface 9 in plan view.
  • the outer contact region 19 is formed in a ring shape (specifically, a square ring shape) surrounding the active surface 8 in plan view.
  • the outer contact region 19 is formed spaced apart from the bottom of the first semiconductor region 6 to the outer side surface 9 .
  • the outer contact region 19 is located on the bottom side of the first semiconductor region 6 with respect to the bottom walls of the plurality of gate structures 15 (source structures 16).
  • the semiconductor device 1A includes a p-type outer well region 20 formed in the surface layer portion of the outer side surface 9 .
  • the outer well region 20 has a p-type impurity concentration lower than that of the outer contact region 19 .
  • the p-type impurity concentration of the outer well region 20 is preferably approximately equal to the p-type impurity concentration of the well region 18 .
  • the outer well region 20 is formed in a region between the peripheral edge of the active surface 8 and the outer contact region 19 in plan view, and is formed in a strip shape extending along the active surface 8 .
  • the outer well region 20 is formed in an annular shape (specifically, a quadrangular annular shape) surrounding the active surface 8 in plan view.
  • the outer well region 20 is formed spaced apart from the bottom of the first semiconductor region 6 to the outer side surface 9 .
  • the outer well region 20 may be formed deeper than the outer contact region 19 .
  • the outer well region 20 is located on the bottom side of the first semiconductor region 6 with respect to the bottom walls of the plurality of gate structures 15 (source structures 16).
  • the outer well region 20 is electrically connected to the outer contact region 19.
  • the outer well region 20 extends from the outer contact region 19 side toward the first to fourth connection surfaces 10A to 10D and covers the first to fourth connection surfaces 10A to 10D.
  • Outer well region 20 is electrically connected to body region 13 at the surface layer of active surface 8 .
  • the semiconductor device 1A has at least one (preferably two or more and twenty or less) p-type field regions 21 formed in a region between the peripheral edge of the outer side surface 9 and the outer contact region 19 in the surface layer portion of the outer side surface 9. including.
  • the semiconductor device 1A includes five field regions 21 in this form.
  • a plurality of field regions 21 relax the electric field within the chip 2 at the outer surface 9 .
  • the number, width, depth, p-type impurity concentration, etc. of the field regions 21 are arbitrary and can take various values according to the electric field to be relaxed.
  • the plurality of field regions 21 are arranged at intervals from the outer contact region 19 side to the peripheral edge side of the outer surface 9 .
  • the plurality of field regions 21 are formed in strips extending along the active surface 8 in plan view.
  • the plurality of field regions 21 are formed in a ring shape (specifically, a square ring shape) surrounding the active surface 8 in plan view.
  • the plurality of field regions 21 are each formed as an FLR (Field Limiting Ring) region.
  • a plurality of field regions 21 are formed at intervals from the bottom of the first semiconductor region 6 to the outer surface 9 .
  • the plurality of field regions 21 are located on the bottom side of the first semiconductor region 6 with respect to the bottom walls of the plurality of gate structures 15 (source structures 16).
  • a plurality of field regions 21 may be formed deeper than the outer contact region 19 .
  • the innermost field region 21 may be connected to the outer contact region 19 .
  • the semiconductor device 1A includes a main surface insulating film 25 covering the first main surface 3.
  • Main surface insulating film 25 may include at least one of a silicon oxide film, a silicon nitride film, and a silicon oxynitride film.
  • the main surface insulating film 25 has a single layer structure made of a silicon oxide film in this embodiment.
  • Main surface insulating film 25 particularly preferably includes a silicon oxide film made of oxide of chip 2 .
  • the main surface insulating film 25 covers the active surface 8, the outer surface 9 and the first to fourth connection surfaces 10A to 10D.
  • the main surface insulating film 25 continues to the gate insulating film 15b and the source insulating film 16b, and covers the active surface 8 so as to expose the gate buried electrode 15c and the source buried electrode 16c.
  • the main surface insulating film 25 covers the outer surface 9 and the first to fourth connection surfaces 10A to 10D so as to cover the outer contact region 19, the outer well region 20 and the plurality of field regions 21. As shown in FIG.
  • the main surface insulating film 25 may be continuous with the first to fourth side surfaces 5A to 5D.
  • the outer wall of the main surface insulating film 25 may be a ground surface having grinding marks.
  • the outer wall of the main surface insulating film 25 may form one ground surface together with the first to fourth side surfaces 5A to 5D.
  • the outer wall of the main surface insulating film 25 may be formed with a space inwardly from the peripheral edge of the outer surface 9 to expose the first semiconductor region 6 from the peripheral edge of the outer surface 9 .
  • the semiconductor device 1A includes a sidewall structure 26 formed on the main surface insulating film 25 so as to cover at least one of the first to fourth connection surfaces 10A to 10D on the outer surface 9.
  • the sidewall structure 26 is formed in an annular shape (square annular shape) surrounding the active surface 8 in plan view.
  • the sidewall structure 26 may have a portion overlying the active surface 8 .
  • Sidewall structure 26 may comprise an inorganic insulator or polysilicon.
  • Sidewall structure 26 may be a sidewall interconnect electrically connected to source structure 16 .
  • the semiconductor device 1A includes an interlayer insulating film 27 formed on the main surface insulating film 25 .
  • Interlayer insulating film 27 may include at least one of a silicon oxide film, a silicon nitride film, and a silicon oxynitride film.
  • the interlayer insulating film 27 has a single-layer structure made of a silicon oxide film in this embodiment.
  • the interlayer insulating film 27 covers the active surface 8, the outer side surface 9 and the first to fourth connection surfaces 10A to 10D with the main surface insulating film 25 interposed therebetween. Specifically, the interlayer insulating film 27 covers the active surface 8, the outer side surface 9 and the first to fourth connection surfaces 10A to 10D with the sidewall structure 26 interposed therebetween. The interlayer insulating film 27 covers the MISFET structure 12 on the active surface 8 side, and covers the outer contact region 19, the outer well region 20 and the plurality of field regions 21 on the outer side surface 9 side.
  • the interlayer insulating film 27 continues to the first to fourth side surfaces 5A to 5D in this form.
  • the outer wall of the interlayer insulating film 27 may be a ground surface having grinding marks.
  • the outer wall of the interlayer insulating film 27 may form one ground surface together with the first to fourth side surfaces 5A to 5D.
  • the outer wall of the interlayer insulating film 27 may be formed spaced inwardly from the peripheral edge of the outer side surface 9 to expose the first semiconductor region 6 from the peripheral edge portion of the outer side surface 9 .
  • the semiconductor device 1A includes a gate electrode 30 arranged on the first main surface 3 (interlayer insulating film 27).
  • Gate electrode 30 may be referred to as a “gate main surface electrode”.
  • the gate electrode 30 is arranged in the inner part of the first main surface 3 with a space from the peripheral edge of the first main surface 3 .
  • a gate electrode 30 is arranged above the active surface 8 in this embodiment.
  • the gate electrode 30 is arranged in a region in the periphery of the active surface 8 and close to the central portion of the third connection surface 10C (the third side surface 5C).
  • the gate electrode 30 is formed in a square shape in plan view.
  • the gate electrode 30 may be formed in a polygonal shape other than a square shape, a circular shape, or an elliptical shape in plan view.
  • the gate electrode 30 preferably has a plane area of 25% or less of the first main surface 3.
  • the planar area of gate electrode 30 may be 10% or less of first main surface 3 .
  • the gate electrode 30 may have a thickness of 0.5 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less.
  • the gate electrode 30 may include at least one of a Ti film, a TiN film, a W film, an Al film, a Cu film, an Al alloy film, a Cu alloy film and a conductive polysilicon film.
  • the gate electrode 30 is made of at least one of a pure Cu film (a Cu film with a purity of 99% or higher), a pure Al film (an Al film with a purity of 99% or higher), an AlCu alloy film, an AlSi alloy film, and an AlSiCu alloy film. may contain one.
  • the gate electrode 30 has a laminated structure including a Ti film and an Al alloy film (AlSiCu alloy film in this embodiment) laminated in this order from the chip 2 side.
  • the semiconductor device 1A includes a source electrode 32 spaced from the gate electrode 30 and arranged on the first main surface 3 (interlayer insulating film 27).
  • the source electrode 32 may be referred to as a "source main surface electrode”.
  • the source electrode 32 is arranged in the inner part of the first main surface 3 with a space from the periphery of the first main surface 3 .
  • a source electrode 32 is arranged on the active surface 8 in this embodiment.
  • the source electrode 32 has a body electrode portion 33 and at least one (in this embodiment, a plurality of) extraction electrode portions 34A and 34B.
  • the body electrode portion 33 is arranged in a region on the side of the fourth side surface 5D (fourth connection surface 10D) with a gap from the gate electrode 30 in plan view, and faces the gate electrode 30 in the first direction X.
  • the body electrode portion 33 is formed in a polygonal shape (specifically, a rectangular shape) having four sides parallel to the first to fourth side surfaces 5A to 5D in plan view.
  • the multiple lead electrode portions 34A and 34B include a first lead electrode portion 34A on one side (first side surface 5A side) and a second lead electrode portion 34B on the other side (second side surface 5B side).
  • the first extraction electrode portion 34A is extracted from the body electrode portion 33 to a region located on one side (first side surface 5A side) in the second direction Y with respect to the gate electrode 30 in plan view, and extends in the second direction Y to the gate electrode portion 34A. It faces the electrode 30 .
  • the second extraction electrode portion 34B is extracted from the body electrode portion 33 to a region located on the other side (the second side surface 5B side) in the second direction Y with respect to the gate electrode 30 in plan view, and extends in the second direction Y to the gate electrode portion 34B. It faces the electrode 30 . That is, the plurality of extraction electrode portions 34A and 34B sandwich the gate electrode 30 from both sides in the second direction Y in plan view.
  • the source electrode 32 (body electrode portion 33 and lead-out electrode portions 34A and 34B) penetrates the interlayer insulating film 27 and the main surface insulating film 25 and electrically connects the plurality of source structures 16, the source regions 14 and the plurality of well regions 18. It is connected to the.
  • the source electrode 32 may be composed of only the body electrode portion 33 without the lead electrode portions 34A and 34B.
  • the source electrode 32 has a planar area exceeding that of the gate electrode 30 .
  • the plane area of the source electrode 32 is preferably 50% or more of the first main surface 3 . It is particularly preferable that the plane area of the source electrode 32 is 75% or more of the first main surface 3 .
  • the source electrode 32 may have a thickness of 0.5 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less.
  • the source electrode 32 may include at least one of a Ti film, a TiN film, a W film, an Al film, a Cu film, an Al alloy film, a Cu alloy film and a conductive polysilicon film.
  • the source electrode 32 is composed of at least one of a pure Cu film (a Cu film with a purity of 99% or higher), a pure Al film (an Al film with a purity of 99% or higher), an AlCu alloy film, an AlSi alloy film, and an AlSiCu alloy film. It is preferred to include one.
  • the source electrode 32 has a laminated structure including a Ti film and an Al alloy film (AlSiCu alloy film in this embodiment) laminated in this order from the chip 2 side.
  • Source electrode 32 preferably comprises the same conductive material as gate electrode 30 .
  • the semiconductor device 1A includes at least one (a plurality in this embodiment) gate wirings 36A and 36B drawn from the gate electrode 30 onto the first main surface 3 (interlayer insulating film 27).
  • the plurality of gate wirings 36A, 36B preferably contain the same conductive material as the gate electrode 30 .
  • a plurality of gate lines 36A, 36B cover the active surface 8 and do not cover the outer surface 9 in this configuration.
  • a plurality of gate wirings 36A and 36B are led out to a region between the peripheral edge of the active surface 8 and the source electrode 32 in plan view, and extend along the source electrode 32 in a strip shape.
  • the plurality of gate wirings 36A, 36B specifically includes a first gate wiring 36A and a second gate wiring 36B.
  • the first gate wiring 36A is drawn from the gate electrode 30 to a region on the first side surface 5A side in plan view.
  • the first gate line 36A has a strip-like portion extending in the second direction Y along the third side surface 5C and a strip-like portion extending in the first direction X along the first side surface 5A.
  • the second gate wiring 36B is drawn from the gate electrode 30 to a region on the second side surface 5B side in plan view.
  • the second gate line 36B has a strip-like portion extending in the second direction Y along the third side surface 5C and a strip-like portion extending in the first direction X along the second side surface 5B.
  • the plurality of gate wirings 36A and 36B intersect (specifically, perpendicularly) both ends of the plurality of gate structures 15 at the periphery of the active surface 8 (first main surface 3).
  • the multiple gate wirings 36A and 36B are electrically connected to the multiple gate structures 15 through the interlayer insulating film 27 .
  • the plurality of gate wirings 36A and 36B may be directly connected to the plurality of gate structures 15, or may be electrically connected to the plurality of gate structures 15 via a conductor film.
  • the semiconductor device 1A includes a source wiring 37 drawn from the source electrode 32 onto the first main surface 3 (interlayer insulating film 27).
  • Source line 37 preferably contains the same conductive material as source electrode 32 .
  • the source wiring 37 is formed in a strip shape extending along the periphery of the active surface 8 in a region closer to the outer surface 9 than the plurality of gate wirings 36A and 36B.
  • the source wiring 37 is formed in a ring shape (specifically, a square ring shape) surrounding the gate electrode 30, the source electrode 32 and the plurality of gate wirings 36A and 36B in plan view.
  • the source wiring 37 covers the sidewall structure 26 with the interlayer insulating film 27 interposed therebetween, and is drawn out from the active surface 8 side to the outer surface 9 side.
  • the source wiring 37 preferably covers the entire sidewall structure 26 over the entire circumference.
  • Source line 37 has a portion that penetrates interlayer insulating film 27 and main surface insulating film 25 on the side of outer surface 9 and is connected to outer surface 9 (specifically, outer contact region 19).
  • the source wiring 37 may be electrically connected to the sidewall structure 26 through the interlayer insulating film 27 .
  • the semiconductor device 1A includes an upper insulating film 38 that selectively covers the gate electrode 30, the source electrode 32, the plurality of gate wirings 36A and 36B, and the source wiring 37.
  • the upper insulating film 38 has a gate opening 39 that exposes the inner portion of the gate electrode 30 and covers the peripheral portion of the gate electrode 30 over the entire circumference.
  • the gate opening 39 is formed in a square shape in plan view.
  • the upper insulating film 38 has a source opening 40 that exposes the inner part of the source electrode 32 in plan view, and covers the peripheral edge of the source electrode 32 over the entire circumference.
  • the source opening 40 is formed in a polygonal shape along the source electrode 32 in plan view.
  • the upper insulating film 38 covers the entire area of the plurality of gate wirings 36A and 36B and the entire area of the source wiring 37 .
  • the upper insulating film 38 covers the sidewall structure 26 with the interlayer insulating film 27 interposed therebetween, and extends from the active surface 8 side to the outer surface 9 side.
  • the upper insulating film 38 is formed spaced inwardly from the periphery of the outer side surface 9 (first to fourth side surfaces 5A to 5D) and covers the outer contact region 19, the outer well region 20 and the plurality of field regions 21. are doing.
  • the upper insulating film 38 partitions the dicing streets 41 with the periphery of the outer side surface 9 .
  • the dicing street 41 is formed in a strip shape extending along the peripheral edges (first to fourth side surfaces 5A to 5D) of the outer side surface 9 in plan view.
  • the dicing street 41 is formed in an annular shape (specifically, a quadrangular annular shape) surrounding the inner portion (active surface 8) of the first main surface 3 in plan view.
  • the dicing street 41 exposes the interlayer insulating film 27 in this form.
  • the dicing streets 41 may expose the outer surface 9 .
  • the dicing street 41 may have a width of 1 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less.
  • the width of the dicing street 41 is the width in the direction perpendicular to the extending direction of the dicing street 41 .
  • the width of the dicing street 41 is preferably 5 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the upper insulating film 38 preferably has a thickness exceeding the thickness of the gate electrode 30 and the thickness of the source electrode 32 .
  • the thickness of the upper insulating film 38 is preferably less than the thickness of the chip 2 .
  • the thickness of the upper insulating film 38 may be 3 ⁇ m or more and 35 ⁇ m or less.
  • the thickness of the upper insulating film 38 is preferably 25 ⁇ m or less.
  • the upper insulating film 38 has a laminated structure including an inorganic insulating film 42 and an organic insulating film 43 laminated in this order from the chip 2 side.
  • the upper insulating film 38 may include at least one of the inorganic insulating film 42 and the organic insulating film 43, and does not necessarily include the inorganic insulating film 42 and the organic insulating film 43 at the same time.
  • the inorganic insulating film 42 selectively covers the gate electrode 30, the source electrode 32, the plurality of gate wirings 36A and 36B, and the source wiring 37, and partially covers the gate opening 39, the source opening 40, and the dicing street 41. Some are partitioned.
  • the inorganic insulating film 42 may include at least one of a silicon oxide film, a silicon nitride film and a silicon oxynitride film.
  • the inorganic insulating film 42 preferably contains an insulating material different from that of the interlayer insulating film 27 .
  • the inorganic insulating film 42 preferably contains a silicon nitride film.
  • the inorganic insulating film 42 preferably has a thickness less than the thickness of the interlayer insulating film 27 .
  • the inorganic insulating film 42 may have a thickness of 0.1 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less.
  • the organic insulating film 43 selectively covers the inorganic insulating film 42 and partitions part of the gate opening 39 , part of the source opening 40 and part of the dicing street 41 . Specifically, the organic insulating film 43 partially exposes the inorganic insulating film 42 on the wall surface of the gate opening 39 . Also, the organic insulating film 43 partially exposes the inorganic insulating film 42 on the wall surface of the source opening 40 . Further, the organic insulating film 43 partially exposes the inorganic insulating film 42 on the wall surface of the dicing street 41 .
  • the organic insulating film 43 may cover the inorganic insulating film 42 so that the inorganic insulating film 42 is not exposed from the wall surface of the gate opening 39 .
  • the organic insulating film 43 may cover the inorganic insulating film 42 so that the inorganic insulating film 42 is not exposed from the wall surface of the source opening 40 .
  • the organic insulating film 43 may cover the inorganic insulating film 42 so that the inorganic insulating film 42 is not exposed from the wall surfaces of the dicing streets 41 . In these cases, the organic insulating film 43 may cover the entire inorganic insulating film 42 .
  • the organic insulating film 43 is preferably made of a resin film other than thermosetting resin.
  • the organic insulating film 43 may be made of translucent resin or transparent resin.
  • the organic insulating film 43 may be made of a negative type or positive type photosensitive resin film.
  • the organic insulating film 43 is preferably made of a polyimide film, a polyamide film, or a polybenzoxazole film.
  • the organic insulating film 43 includes a polybenzoxazole film in this form.
  • the organic insulating film 43 preferably has a thickness exceeding the thickness of the inorganic insulating film 42 .
  • the thickness of the organic insulating film 43 preferably exceeds the thickness of the interlayer insulating film 27 . It is particularly preferable that the thickness of the organic insulating film 43 exceeds the thickness of the gate electrode 30 and the thickness of the source electrode 32 .
  • the thickness of the organic insulating film 43 may be 3 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less.
  • the thickness of the organic insulating film 43 is preferably 20 ⁇ m or less.
  • the semiconductor device 1A includes at least one (one in this embodiment) gate pillar electrode 50 arranged on the gate electrode 30 .
  • the number of gate pillar electrodes 50 is arbitrary, and is adjusted according to the plane area of gate electrode 30 and the plane area of gate pillar electrode 50 to be formed.
  • the gate pillar electrode 50 is erected on the gate electrode 30 in a vertically elongated columnar shape with a gap from the periphery of the gate electrode 30 in a cross-sectional view.
  • the gate pillar electrode 50 is arranged on the inner portion of the gate electrode 30 with a gap from the upper insulating film 38 (the wall surface of the gate opening 39). That is, the gate pillar electrode 50 is arranged within a region surrounded by the gate opening 39 in plan view. In this form, the gate pillar electrode 50 is formed in a circular shape in plan view. Of course, the gate pillar electrode 50 may be formed in a rectangular shape, a polygonal shape other than a rectangular shape, an elliptical shape, or a line shape in plan view.
  • the gate pillar electrode 50 has a gate electrode surface 51 and gate electrode sidewalls 52 .
  • Gate electrode surface 51 extends flat along first main surface 3 .
  • the gate electrode surface 51 may be a ground surface having grinding marks.
  • Gate electrode sidewalls 52 are located above gate electrode 30 .
  • the gate electrode sidewall 52 extends substantially vertically in the normal direction Z. As shown in FIG. "Substantially vertical" also includes a form extending in the stacking direction while curving (meandering).
  • the gate electrode sidewalls 52 are preferably smooth surfaces without grinding marks.
  • the gate pillar electrode 50 has a first projecting portion 53 projecting outward from the lower end portion of the gate electrode sidewall 52 .
  • the first projecting portion 53 is formed in a region closer to the gate electrode 30 than the intermediate portion of the gate electrode sidewall 52 .
  • the first projecting portion 53 extends along the outer surface of the gate electrode 30 in a cross-sectional view, and is formed in a tapered shape in which the thickness gradually decreases from the gate electrode side wall 52 toward the tip portion.
  • the first projecting portion 53 has a sharp tip that forms an acute angle.
  • the gate pillar electrode 50 without the first projecting portion 53 may be formed.
  • the gate pillar electrode 50 preferably has a thickness exceeding the thickness of the gate electrode 30 .
  • the thickness of gate pillar electrode 50 is defined by the distance between gate electrode 30 and gate electrode surface 51 . It is particularly preferable that the thickness of the gate pillar electrode 50 exceeds the thickness of the upper insulating film 38 .
  • the thickness of the gate pillar electrode 50 exceeds the thickness of the chip 2 in this form. Of course, the thickness of the gate pillar electrode 50 may be less than the thickness of the chip 2 .
  • the thickness of the gate pillar electrode 50 may be 10 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less.
  • the thickness of the gate pillar electrode 50 is preferably 30 ⁇ m or more. It is particularly preferable that the thickness of the gate pillar electrode 50 is 80 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less.
  • the width (maximum value) of the gate pillar electrode 50 may be 1 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less.
  • the width (maximum value) of the gate pillar electrode 50 is 1 ⁇ m to 25 ⁇ m, 25 ⁇ m to 50 ⁇ m, 50 ⁇ m to 75 ⁇ m, 75 ⁇ m to 100 ⁇ m, 100 ⁇ m to 125 ⁇ m, 125 ⁇ m to 150 ⁇ m, 150 ⁇ m to 175 ⁇ m, and 175 ⁇ m. It may be a value belonging to any range from 200 ⁇ m to 200 ⁇ m. Of course, the width (maximum value) of the gate pillar electrode 50 is not limited to these ranges, and may be set to a value exceeding 200 ⁇ m.
  • the gate pillar electrode 50 has a plane area smaller than that of the gate electrode 30 .
  • the planar area of the gate pillar electrode 50 is adjusted according to the planar area of the gate electrode 30 .
  • the planar area of the gate pillar electrode 50 may be 25% or less of the first main surface 3 .
  • the planar area of the gate pillar electrode 50 is preferably 10% or less of the first main surface 3 .
  • the gate pillar electrode 50 has a laminated structure including a first gate conductor film 55 and a second gate conductor film 56 laminated in this order from the gate electrode 30 side.
  • the first gate conductor film 55 may contain a Ti-based metal film.
  • the first gate conductor film 55 may have a single layer structure made of a Ti film or a TiN film.
  • the first gate conductor film 55 may have a laminated structure including a Ti film and a TiN film laminated in any order.
  • the first gate conductor film 55 has a thickness less than the thickness of the gate electrode 30 .
  • the first gate conductor film 55 covers the gate electrode 30 in the form of a film within the gate opening 39 .
  • the first gate conductor film 55 forms part of the first projecting portion 53 .
  • the first gate conductor film 55 is not necessarily formed and may be removed.
  • the second gate conductor film 56 forms the main body of the gate pillar electrode 50 .
  • the second gate conductor film 56 may contain a Cu-based metal film.
  • the Cu-based metal film may be a pure Cu film (a Cu film with a purity of 99% or more) or a Cu alloy film.
  • the second gate conductor film 56 includes a pure Cu plating film in this embodiment.
  • the second gate conductor film 56 preferably has a thickness exceeding the thickness of the gate electrode 30 . It is particularly preferable that the thickness of the second gate conductor film 56 exceeds the thickness of the upper insulating film 38 . The thickness of the second gate conductor film 56 exceeds the thickness of the chip 2 in this embodiment.
  • the second gate conductor film 56 covers the gate electrode 30 in a film form with the first gate conductor film 55 interposed in the gate opening 39 .
  • the second gate conductor film 56 forms part of the first projecting portion 53 . That is, the first projecting portion 53 has a laminated structure including the first gate conductor film 55 and the second gate conductor film 56 .
  • the second gate conductor film 56 preferably has a thickness exceeding the thickness of the first gate conductor film 55 within the first projecting portion 53 .
  • the semiconductor device 1A includes a plurality of source pillar electrodes 60 arranged on the source electrode 32 .
  • the number of source pillar electrodes 60 is arbitrary, and is adjusted according to the planar area of the source electrode 32 and the planar area of the source pillar electrodes 60 to be formed.
  • the source pillar electrodes 60 are erected in a vertically long columnar shape above the source electrode 32 with a gap from the periphery of the source electrode 32 in a cross-sectional view.
  • the plurality of source pillar electrodes 60 are arranged on the inner portion of the source electrode 32 with a gap from the upper insulating film 38 (wall surface of the source opening 40). In other words, the plurality of source pillar electrodes 60 are arranged within regions surrounded by the source openings 40 in plan view. The plurality of source pillar electrodes 60 are arranged on the body electrode portion 33 of the source electrode 32 in this embodiment, and are not arranged on the extraction electrode portions 34A and 34B of the source electrode 32 .
  • the plurality of source pillar electrodes 60 are each formed in a circular shape in plan view.
  • the plurality of source pillar electrodes 60 may be formed in a rectangular shape, a polygonal shape other than a rectangular shape, an elliptical shape, or a line shape in plan view.
  • the plurality of source pillar electrodes 60 do not need to have the same planar shape, and may have different planar shapes.
  • the plurality of source pillar electrodes 60 are arranged in a matrix at intervals in the first direction X and the second direction Y in plan view.
  • the layout of the plurality of source pillar electrodes 60 is arbitrary.
  • the plurality of source pillar electrodes 60 may be arranged in a zigzag pattern at intervals in the first direction X and the second direction Y in plan view.
  • the plurality of source pillar electrodes included in each group 60 may be displaced in the first direction X with respect to the plurality of source pillar electrodes 60 included in groups adjacent to each other in the second direction Y.
  • FIG. Of course, in this structure, a layout in which the arrangement relationships in the first direction X and the second direction Y are interchanged may be adopted.
  • the plurality of source pillar electrodes 60 when the plurality of source pillar electrodes 60 are formed in a line shape extending in the first direction X or the second direction Y when viewed planarly, the plurality of source pillar electrodes 60 extend in the first direction X or the second direction Y when viewed planarly. They may be arranged in stripes extending in Y direction. Of course, the plurality of source pillar electrodes 60 may be arranged in an irregular layout.
  • the plurality of source pillar electrodes 60 each have a source electrode surface 61 and source electrode sidewalls 62 .
  • Source electrode surface 61 extends flat along first main surface 3 .
  • the source electrode surface 61 may be a ground surface having grinding marks.
  • Source electrode sidewalls 62 are located above source electrode 32 .
  • the source electrode sidewall 62 extends substantially vertically in the normal direction Z. As shown in FIG. "Substantially vertical" also includes a form extending in the stacking direction while curving (meandering).
  • the source electrode side wall 62 preferably has a smooth surface without grinding marks.
  • the plurality of source pillar electrodes 60 each have a second protruding portion 63 that protrudes outward from the lower end portion of the source electrode side wall 62 .
  • the second protruding portion 63 is formed in a region closer to the source electrode 32 than the intermediate portion of the source electrode side wall 62 .
  • the second protruding portion 63 extends along the source electrode 32 in a cross-sectional view, and is formed in a tapered shape in which the thickness gradually decreases from the source electrode side wall 62 toward the tip portion.
  • the second projecting portion 63 has a sharp tip that forms an acute angle.
  • the source pillar electrode 60 without the second projecting portion 63 may be formed.
  • each of the plurality of source pillar electrodes 60 has a thickness exceeding the thickness of the source electrode 32 .
  • the thickness of each source pillar electrode 60 is defined by the distance between source electrode 32 and source electrode surface 61 . It is particularly preferable that the thickness of each source pillar electrode 60 exceeds the thickness of the upper insulating film 38 .
  • the thickness of each source pillar electrode 60 exceeds the thickness of the chip 2 in this embodiment. Of course, the thickness of the source pillar electrode 60 may be less than the thickness of the chip 2 .
  • each source pillar electrode 60 may be 10 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less.
  • the thickness of each source pillar electrode 60 is preferably 30 ⁇ m or more. It is particularly preferable that the thickness of each source pillar electrode 60 is 80 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less.
  • the thickness of each source pillar electrode 60 is approximately equal to the thickness of the gate pillar electrode 50 .
  • the width (maximum value) of each source pillar electrode 60 is 1 ⁇ m or more and 25 ⁇ m or less, 25 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, 50 ⁇ m or more and 75 ⁇ m or less, 75 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, 100 ⁇ m or more and 125 ⁇ m or less, 125 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less, 150 ⁇ m or more and 175 ⁇ m or less, and It may be a value belonging to any range of 175 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less.
  • the width (maximum value) of each source pillar electrode 60 is not limited to these ranges, and may be set to a value exceeding 200 ⁇ m.
  • the plurality of source pillar electrodes 60 have a total plane area less than the plane area of the source electrode 32 .
  • the total planar area of the multiple source pillar electrodes 60 is adjusted according to the planar area of the source electrode 32 .
  • the total plane area of the plurality of source pillar electrodes 60 preferably exceeds the plane area of the gate pillar electrode 50 .
  • the planar area of each source pillar electrode 60 may be substantially equal to the planar area of the gate pillar electrode 50, may exceed the planar area of the gate pillar electrode 50, or may be less than the planar area of the gate pillar electrode 50.
  • the total planar area of the plurality of source pillar electrodes 60 is preferably 50% or less of the first main surface 3 . It is particularly preferable that the total planar area of the plurality of source pillar electrodes 60 is 30% or less of the first main surface 3 .
  • the total planar area of the plurality of source pillar electrodes 60 is preferably 10% or more of the first main surface 3 .
  • the multiple source pillar electrodes 60 each have a laminated structure including a first source conductor film 67 and a second source conductor film 68 laminated in this order from the source electrode 32 side.
  • the first source conductor film 67 may contain a Ti-based metal film.
  • the first source conductor film 67 may have a single layer structure made of a Ti film or a TiN film.
  • the first source conductor film 67 may have a laminated structure including a Ti film and a TiN film laminated in any order.
  • the first source conductor film 67 is preferably made of the same conductive material as the first gate conductor film 55 .
  • the first source conductor film 67 has a thickness less than the thickness of the source electrode 32 .
  • the first source conductor film 67 covers the source electrode 32 in the form of a film within the source opening 40 .
  • the first source conductor film 67 forms part of the second projecting portion 63 .
  • the thickness of the first source conductor film 67 is approximately equal to the thickness of the first gate conductor film 55 .
  • the first source conductor film 67 does not necessarily have to be formed and may be removed.
  • the second source conductor film 68 forms the bodies of the plurality of source pillar electrodes 60 .
  • the second source conductor film 68 may contain a Cu-based metal film.
  • the Cu-based metal film may be a pure Cu film (a Cu film with a purity of 99% or more) or a Cu alloy film.
  • the second source conductor film 68 includes a pure Cu plating film in this embodiment.
  • the second source conductor film 68 is preferably made of the same conductive material as the second gate conductor film 56 .
  • the second source conductor film 68 preferably has a thickness exceeding the thickness of the source electrode 32 . It is particularly preferable that the thickness of the second source conductor film 68 exceeds the thickness of the upper insulating film 38 . The thickness of the second source conductor film 68 exceeds the thickness of the chip 2 in this form. The thickness of the second source conductor film 68 is approximately equal to the thickness of the second gate conductor film 56 .
  • the second source conductor film 68 covers the first source conductor film 67 in the form of a film within the source opening 40 .
  • the second source conductor film 68 forms part of the second projecting portion 63 . That is, the second projecting portion 63 has a laminated structure including the first source conductor film 67 and the second source conductor film 68 .
  • the second source conductor film 68 preferably has a thickness exceeding the thickness of the first source conductor film 67 within the second protruding portion 63 .
  • the semiconductor device 1A includes a sealing insulator 71 that covers the first main surface 3.
  • a sealing insulator 71 surrounds the gate pillar electrode 50 and the plurality of source pillar electrodes 60 so as to expose a portion of the gate pillar electrode 50 and a portion of the plurality of source pillar electrodes 60 on the first major surface 3 . is coated around the The sealing insulator 71 specifically covers the active surface 8, the outer surface 9 and the first to fourth connection surfaces 10A to 10D.
  • the sealing insulator 71 covers the gate pillar electrode 50 above the gate electrode 30 .
  • Encapsulation insulator 71 exposes gate electrode surface 51 and covers gate electrode sidewalls 52 .
  • the sealing insulator 71 has a portion that directly covers the portion of the gate electrode 30 exposed from the upper insulating film 38 and the gate pillar electrode 50 .
  • the sealing insulator 71 covers the first projecting portion 53 of the gate pillar electrode 50 and faces the gate electrode 30 with the first projecting portion 53 interposed therebetween. The sealing insulator 71 prevents the gate pillar electrode 50 from coming off.
  • a sealing insulator 71 covers the region between the plurality of source pillar electrodes 60 on the source electrode 32 .
  • the encapsulation insulator 71 exposes the plurality of source electrode surfaces 61 and covers the plurality of source electrode sidewalls 62 .
  • the sealing insulator 71 has a portion that directly covers the portion of the source electrode 32 exposed from the upper insulating film 38 and the plurality of source pillar electrodes 60 .
  • the sealing insulator 71 covers the second protrusions 63 of the plurality of source pillar electrodes 60 and faces the source electrode 32 with the second protrusions 63 interposed therebetween.
  • the sealing insulator 71 suppresses falling off of the plurality of source pillar electrodes 60 .
  • the sealing insulator 71 has a portion that directly covers the upper insulating film 38 .
  • the sealing insulator 71 covers the gate electrode 30 with the upper insulating film 38 interposed therebetween, and covers the source electrode 32 with the upper insulating film 38 interposed therebetween.
  • the sealing insulator 71 covers the dicing street 41 at the periphery of the outer surface 9 .
  • the sealing insulator 71 directly covers the interlayer insulating film 27 at the dicing street 41 in this embodiment.
  • the sealing insulator 71 directly covers the chip 2 and the main surface insulating film 25 on the dicing street 41. may
  • the sealing insulator 71 has an insulating main surface 72 and insulating side walls 73 .
  • the insulating main surface 72 extends flat along the first main surface 3 .
  • Insulating main surface 72 forms one flat surface with gate electrode surface 51 and a plurality of source electrode surfaces 61 .
  • the insulating main surface 72 may be a ground surface having grinding marks. In this case, the insulating main surface 72 preferably forms one ground surface together with the gate electrode surface 51 and the plurality of source electrode surfaces 61 .
  • the insulating side wall 73 extends from the periphery of the insulating main surface 72 toward the chip 2 and forms one flat surface together with the first to fourth side surfaces 5A to 5D.
  • the insulating side wall 73 is formed substantially perpendicular to the insulating main surface 72 .
  • the angle formed between insulating side wall 73 and insulating main surface 72 may be 88° or more and 92° or less.
  • the insulating side wall 73 may consist of a ground surface with grinding marks.
  • the insulating sidewall 73 may form one grinding surface with the first to fourth side surfaces 5A to 5D.
  • the encapsulating insulator 71 preferably has a thickness exceeding the thickness of the gate electrode 30 and the thickness of the source electrode 32 . It is particularly preferable that the thickness of the sealing insulator 71 exceeds the thickness of the upper insulating film 38 . The thickness of the encapsulation insulator 71 exceeds the thickness of the chip 2 in this embodiment. Of course, the thickness of the encapsulating insulator 71 may be less than the thickness of the chip 2 . The thickness of the sealing insulator 71 may be 10 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less. The thickness of the sealing insulator 71 is preferably 30 ⁇ m or more.
  • the thickness of the sealing insulator 71 is 80 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less.
  • the thickness of the encapsulation insulator 71 is approximately equal to the thickness of the gate pillar electrode 50 and the thickness of the plurality of source pillar electrodes 60 .
  • the sealing insulator 71 contains a matrix resin, multiple fillers, and multiple flexible particles (flexible agents).
  • the sealing insulator 71 is configured such that its mechanical strength is adjusted by the matrix resin, multiple fillers, and multiple flexible particles.
  • the sealing insulator 71 only needs to contain a matrix resin, and the presence or absence of fillers and flexible particles is optional.
  • the sealing insulator 71 may contain a coloring material such as carbon black for coloring the matrix resin.
  • the matrix resin is preferably made of a thermosetting resin.
  • the matrix resin may contain at least one of epoxy resin, phenolic resin, and polyimide resin, which are examples of thermosetting resins.
  • the matrix resin, in this form, contains an epoxy resin.
  • the plurality of fillers are composed of one or both of spherical objects made of insulators and amorphous objects made of insulators, and are added to the matrix resin.
  • Amorphous objects have random shapes other than spheres, such as grains, fragments, and crushed pieces.
  • the amorphous object may have corners.
  • the plurality of fillers are each composed of a spherical object from the viewpoint of suppressing damage due to filler attack.
  • the plurality of fillers may contain at least one of ceramics, oxides and nitrides.
  • the plurality of fillers in this form, are each composed of silicon oxide particles (silica particles).
  • a plurality of fillers may each have a particle size of 1 nm or more and 100 ⁇ m or less.
  • the particle size of the plurality of fillers is preferably 50 ⁇ m or less.
  • the sealing insulator 71 preferably contains a plurality of fillers with different particle sizes.
  • the plurality of fillers may include a plurality of small-diameter fillers, a plurality of medium-diameter fillers, and a plurality of large-diameter fillers.
  • the plurality of fillers are preferably added to the matrix resin at a content rate (density) in the order of small-diameter filler, medium-diameter filler, and large-diameter filler.
  • the small-diameter filler may have a thickness less than the thickness of the source electrode 32 (the thickness of the gate electrode 30).
  • the particle size of the small-diameter filler may be 1 nm or more and 1 ⁇ m or less.
  • the medium-diameter filler may have a thickness exceeding the thickness of the source electrode 32 and equal to or less than the thickness of the upper insulating film 38 .
  • the particle diameter of the medium-diameter filler may be 1 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • the large-diameter filler may have a thickness exceeding the thickness of the upper insulating film 38 .
  • the plurality of fillers includes at least one large diameter filler that exceeds any one of the thickness of the first semiconductor region 6 (epitaxial layer), the thickness of the second semiconductor region 7 (substrate) and the thickness of the chip 2. good too.
  • the particle size of the large-diameter filler may be 20 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the particle size of the large-diameter filler is preferably 50 ⁇ m or less.
  • the average particle size of the plurality of fillers may be 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the average particle size of the plurality of fillers is preferably 4 ⁇ m or more and 8 ⁇ m or less.
  • the plurality of fillers need not contain all of the small-diameter fillers, medium-diameter fillers and large-diameter fillers at the same time, and may be composed of either one or both of the small-diameter fillers and the medium-diameter fillers.
  • the maximum particle size of the plurality of fillers (medium-sized fillers) may be 10 ⁇ m or less.
  • the encapsulation insulator 71 may include a plurality of filler fragments having broken particle shapes at the surface of the insulating main surface 72 and the surface of the insulating sidewalls 73 .
  • the plurality of filler pieces may each be formed of a portion of the small-diameter filler, a portion of the medium-diameter filler, and a portion of the large-diameter filler.
  • the plurality of filler pieces located on the insulating main surface 72 side have broken portions formed along the insulating main surface 72 so as to face the insulating main surface 72 .
  • a plurality of filler pieces located on the side of the insulating sidewall 73 have broken portions formed along the insulating sidewall 73 so as to face the insulating sidewall 73 .
  • the broken portions of the plurality of filler pieces may be exposed from the insulating main surface 72 and the insulating sidewalls 73, or may be partially or wholly covered with the matrix resin. Since the plurality of filler pieces are located on the surface layers of the insulating main surface 72 and the insulating side walls 73, they do not affect the structures on the chip 2 side.
  • a plurality of flexible particles are added to the matrix resin.
  • the plurality of flexible particles may include at least one of silicon-based flexible particles, acrylic-based flexible particles, and butadiene-based flexible particles.
  • the encapsulating insulator 71 preferably contains silicon-based flexing particles.
  • the plurality of flexing particles have an average particle size less than the average particle size of the plurality of fillers.
  • the average particle size of the plurality of flexible particles is preferably 1 nm or more and 1 ⁇ m or less.
  • the maximum particle size of the plurality of flexible particles is preferably 1 ⁇ m or less.
  • the plurality of flexible particles are added to the matrix resin so that the ratio of the total cross-sectional area per unit cross-sectional area is 0.1% or more and 10% or less.
  • the plurality of flexible particles are added to the matrix resin at a content in the range of 0.1% by weight to 10% by weight.
  • the average particle size and content of the plurality of flexible particles are appropriately adjusted according to the elastic modulus to be imparted to the sealing insulator 71 during and/or after manufacturing.
  • the semiconductor device 1A includes a gate terminal film 74 covering the gate pillar electrode 50 on the sealing insulator 71 and spaced apart from the plurality of source pillar electrodes 60 .
  • the gate terminal film 74 is electrically connected to the gate pillar electrode 50 .
  • the gate terminal film 74 is arranged in the inner portion of the insulating main surface 72 with a space from the peripheral edge (insulating side wall 73 ) of the insulating main surface 72 in plan view.
  • the gate terminal film 74 Since the gate terminal film 74 is arranged in a layer different from that of the gate electrode 30 and the source electrode 32, it is hardly subject to design rule restrictions due to the layout of the gate electrode 30 and the layout of the source electrode 32. Therefore, as long as the gate terminal film 74 is electrically connected to the gate pillar electrode 50, the gate terminal film 74 can have any planar shape and can be arranged at any location.
  • the gate terminal film 74 is arranged in a region close to the central portion of the third side surface 5C in plan view.
  • the gate terminal film 74 is arranged so as to overlap at least the active surface 8 in plan view.
  • the gate terminal film 74 may be arranged so as to overlap the active surface 8 and the outer side surface 9 in plan view.
  • the gate terminal film 74 has a thickness less than the thickness of the gate pillar electrode 50 .
  • the thickness of the gate terminal film 74 is preferably 1/4 or less that of the gate pillar electrode 50 . It is particularly preferable that the thickness of the gate terminal film 74 is 1/10 or less that of the gate pillar electrode 50 .
  • the thickness of the gate terminal film 74 is preferably less than the thickness of the upper insulating film 38 .
  • the thickness of the gate terminal film 74 may be less than the thickness of the gate electrode 30 .
  • the thickness of the gate terminal film 74 takes various values depending on the type of film.
  • the thickness of the gate terminal film 74 may be 10 nm or more and 15 ⁇ m or less.
  • the gate terminal film 74 has a planar area exceeding the planar area of the gate pillar electrode 50 .
  • the plane area of the gate terminal film 74 preferably exceeds the plane area of the gate electrode 30 .
  • the plane area of the gate terminal film 74 may be 0.4 mm square or more.
  • Gate terminal film 74 may be formed in a polygonal shape (for example, rectangular shape) having a plane area of 0.4 mm ⁇ 0.7 mm or more. In this form, the gate terminal film 74 is formed in a rectangular shape having four sides parallel to the first to fourth side surfaces 5A to 5D in plan view.
  • the gate terminal film 74 may be formed in a polygonal shape other than a square shape, a circular shape, or an elliptical shape in plan view.
  • the semiconductor device 1A covers at least one (in this embodiment, multiple) source pillar electrode 60 with a gap from the gate pillar electrode 50 (gate terminal film 74) on the sealing insulator 71 (this one) source terminal film 75 .
  • the source terminal film 75 is electrically connected to the multiple source pillar electrodes 60 .
  • the source terminal film 75 is arranged in the inner part of the insulating main surface 72 with a space from the peripheral edge (insulating side wall 73 ) of the insulating main surface 72 in plan view.
  • the source terminal film 75 Since the source terminal film 75 is arranged in a layer different from that of the gate electrode 30 and the source electrode 32, it is hardly subject to design rule restrictions due to the layout of the gate electrode 30 and the layout of the source electrode 32. Therefore, as long as the source terminal film 75 is electrically connected to the plurality of source pillar electrodes 60, the source terminal film 75 can have any planar shape and can be placed at any location.
  • the source terminal film 75 is arranged so as to overlap at least the active surface 8 in plan view.
  • the source terminal film 75 may be arranged so as to overlap the active surface 8 and the outer side surface 9 in plan view.
  • the source terminal film 75 is arranged at a position overlapping the main electrode portion 33 of the source electrode 32 so as not to overlap the lead electrode portions 34A and 34B of the source electrode 32 in plan view.
  • the facing area between the gate terminal film 74 and the source terminal film 75 is reduced.
  • Such a structure reduces the risk of a short circuit between the gate terminal film 74 and the source terminal film 75 when a conductive adhesive such as solder or metal paste adheres to the gate terminal film 74 and the source terminal film 75. is valid.
  • a conductive bonding member such as a conductive plate or a conductive wire (eg, bonding wire) may be connected to the gate terminal film 74 and the source terminal film 75 . In this case, the risk of short-circuiting between the conductive bonding member on the gate terminal film 74 side and the conductive bonding member on the source terminal film 75 side can be reduced.
  • the source terminal film 75 has a thickness less than the thickness of the plurality of source pillar electrodes 60 .
  • the thickness of the source terminal film 75 is preferably 1/4 or less that of the source pillar electrode 60 . It is particularly preferable that the thickness of the source terminal film 75 is 1/10 or less that of the source pillar electrode 60 .
  • the thickness of the source terminal film 75 is preferably less than the thickness of the upper insulating film 38 .
  • the thickness of the source terminal film 75 may be less than the thickness of the source electrode 32 .
  • the thickness of the source terminal film 75 takes various values depending on the type of film.
  • the thickness of the source terminal film 75 may be 10 nm or more and 15 ⁇ m or less.
  • the thickness of the source terminal film 75 is approximately equal to the thickness of the gate terminal film 74 .
  • the source terminal film 75 has a planar area exceeding the total planar area of the plurality of source pillar electrodes 60 .
  • the plane area of the source terminal film 75 exceeds the plane area of the gate terminal film 74 .
  • the planar area of the source terminal film 75 preferably exceeds the planar area of the source electrode 32 .
  • the plane area of the source terminal film 75 may be 0.8 mm square or more.
  • the plane area of the source terminal film 75 is 1 mm square or more.
  • the source terminal film 75 may be formed in a polygonal shape having a plane area of 1 mm ⁇ 1.4 mm or more.
  • the source terminal film 75 is formed in a rectangular shape having four sides parallel to the first to fourth side surfaces 5A to 5D in plan view.
  • the source terminal film 75 may be formed in a polygonal shape other than a square shape, a circular shape, or an elliptical shape in plan view.
  • the gate terminal film 74 and the source terminal film 75 are Ag (silver)-based metal films, Al (aluminum)-based metal films, Cu (copper)-based metal films, Ni (nickel)-based metal films, and Pd (palladium)-based metal films. and Au (gold)-based metal films, respectively.
  • the Ag-based metal film may be a pure Ag film (Ag film with a purity of 99% or more) or an Ag alloy film.
  • the Al-based metal film may be a pure Al film (an Al film with a purity of 99% or more) or an Al alloy film.
  • the Cu-based metal film may be a pure Cu film (a Cu film with a purity of 99% or more) or a Cu alloy film.
  • the Ni-based metal film may be a pure Ni film (a Ni film with a purity of 99% or more) or a Ni alloy film.
  • the Pd-based metal film may be a pure Pd film (a Pd film with a purity of 99% or more) or a Pd alloy film.
  • the Au-based metal film may be a pure Au film (an Au film with a purity of 99% or higher) or an Au alloy film.
  • the Ag-based metal film, Al-based metal film, Cu-based metal film, and Ni-based metal film may each have a thickness of 0.1 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less. It is preferable that each of the Ag-based metal film, the Al-based metal film, the Cu-based metal film and the Ni-based metal film has a thickness of 10 ⁇ m or less.
  • the Pd-based metal film and the Au-based metal film may each have a thickness of 1 nm or more and 1 ⁇ m or less. It is preferable that the Pd-based metal film and the Au-based metal film each have a thickness of 0.5 ⁇ m or less. It is particularly preferable that the Au-based metal film has a thickness of 0.1 ⁇ m or less.
  • FIGS. 8A to 8G are partial cross-sectional views showing gate terminal films 74 and source terminal films 75 according to first to seventh embodiments. Since the gate terminal film 74 has a configuration similar to that of the source terminal film 75, it is hereinafter referred to as a source terminal film 75 (gate terminal film 74), and the configuration of the source terminal film 75 will be described.
  • the source terminal film 75 (gate terminal film 74) according to the first embodiment has a single-layer structure made of an Ag-based metal film.
  • source terminal film 75 according to the second embodiment has a single-layer structure made of an Al-based metal film.
  • source terminal film 75 according to the third embodiment has a single-layer structure made of a Cu-based metal film.
  • the source terminal film 75 (gate terminal film 74) according to the fourth embodiment includes an Al-based metal film, a Ni-based metal film, and a Pd-based metal film laminated in this order from the sealing insulator 71 side. It has a laminated structure including a film and an Au-based metal film.
  • the Al-based metal film covers the insulating main surface 72 in a film form.
  • the Ni-based metal film coats the Al-based metal film in the form of a film.
  • the Pd-based metal film coats the Ni-based metal film in the form of a film.
  • the Au-based metal film coats the Pd-based metal film in the form of a film.
  • At least one of the Ni-based metal film, the Pd-based metal film, and the Au-based metal film may have a portion in contact with the insulating main surface 72 .
  • at least one of the Ni-based metal film, the Pd-based metal film, and the Au-based metal film may be formed only on the Al-based metal film so as not to contact the insulating main surface 72 .
  • the source terminal film 75 (gate terminal film 74) according to the fourth embodiment may include an Ag-based metal film or a Cu-based metal film instead of the Al-based metal film.
  • the source terminal film 75 (gate terminal film 74) according to the fifth embodiment includes an Al-based metal film, a Ni-based metal film and an Au-based metal film laminated in this order from the sealing insulator 71 side. It has a laminated structure including a film.
  • the Al-based metal film covers the insulating main surface 72 in a film form.
  • the Ni-based metal film coats the Al-based metal film in the form of a film.
  • the Au-based metal film coats the Ni-based metal film in the form of a film.
  • At least one of the Ni-based metal film and the Au-based metal film may have a portion in contact with the insulating main surface 72 .
  • at least one of the Ni-based metal film and the Au-based metal film may be formed only on the Al-based metal film so as not to contact the insulating main surface 72 .
  • the source terminal film 75 (gate terminal film 74) according to the fifth embodiment may include an Ag-based metal film or a Cu-based metal film instead of the Al-based metal film.
  • the source terminal film 75 (gate terminal film 74) according to the sixth embodiment includes a Ni-based metal film, a Pd-based metal film and an Au-based metal film laminated in this order from the sealing insulator 71 side. It has a laminated structure including a film.
  • the Ni-based metal film covers the insulating main surface 72 in a film form.
  • the Pd-based metal film coats the Ni-based metal film in the form of a film.
  • the Au-based metal film coats the Pd-based metal film in the form of a film.
  • At least one of the Pd-based metal film and the Au-based metal film may have a portion in contact with the insulating main surface 72 .
  • at least one of the Ni-based metal film and the Au-based metal film may be formed only on the Ni-based metal film so as not to contact the insulating main surface 72 .
  • source terminal film 75 (gate terminal film 74) according to the seventh embodiment has a laminated structure including a Ni-based metal film and an Au-based metal film laminated in this order from the sealing insulator 71 side. have.
  • the Ni-based metal film covers the insulating main surface 72 in a film form.
  • the Au-based metal film coats the Ni-based metal film in the form of a film.
  • the Au-based metal film may have a portion in contact with the insulating main surface 72 .
  • the Au-based metal film may be formed only on the Ni-based metal film so as not to contact the insulating main surface 72 .
  • the configuration of the source terminal film 75 (gate terminal film 74) shown in FIGS. 8A to 8G is an example, and the configuration of the source terminal film 75 (gate terminal film 74) is the configuration shown in FIGS. 8A to 8G. Not restricted.
  • the film type of the source terminal film 75 (gate terminal film 74) is appropriately adjusted according to the material such as solder, metal paste, and bonding wire.
  • the source terminal film 75 when Ag sintered paste is bonded to the source terminal film 75 (gate terminal film 74), the source terminal film 75 (gate terminal film 74) is at least Ag-based metal having a high affinity for the Ag sintered paste. It preferably includes a membrane (see Figure 8A).
  • the Ag sintering paste is, for example, a paste in which nano-sized or micro-sized Ag particles are added to an organic solvent.
  • the source terminal film 75 may be an Al-based metal film, a Cu-based metal film, or a Ni-based metal film.
  • a Pd-based metal film, and an Au-based metal film preferably have a single-layer structure or a laminated structure (see FIGS. 8B to 8G).
  • the source terminal film 75 when the bonding wire is made of Al wire, the source terminal film 75 (gate terminal film 74) preferably contains at least an Al-based metal film. Moreover, when the bonding wires are made of Cu wires, the source terminal film 75 (gate terminal film 74) preferably contains at least a Cu-based metal film. Moreover, when the bonding wires are made of Au wires, the source terminal film 75 (gate terminal film 74) preferably contains at least an Au-based metal film.
  • the source terminal film 75 (gate terminal film 74) having a laminated structure (see FIGS. 8D to 8G) including Ni-based metal films and Au-based metal films can be applied to bonding wires made of various materials. Also, the source terminal film 75 (gate terminal film 74) having a laminated structure (see FIGS. 8D to 8G) including a Ni-based metal film and an Au-based metal film can be applied to solder or Ag sintered paste. . Therefore, from the viewpoint of high versatility, the source terminal film 75 (gate terminal film 74) should have a laminated structure including a Ni-based metal film and an Au-based metal film (see FIGS. 8D to 8G). is preferred.
  • the semiconductor device 1A includes a drain electrode 77 (second main surface electrode) covering the second main surface 4. As shown in FIG. Drain electrode 77 is electrically connected to second main surface 4 . Drain electrode 77 forms ohmic contact with second semiconductor region 7 exposed from second main surface 4 . The drain electrode 77 may cover the entire second main surface 4 so as to be continuous with the periphery of the chip 2 (first to fourth side surfaces 5A to 5D).
  • the drain electrode 77 may cover the second main surface 4 with a space inward from the periphery of the chip 2 .
  • the drain electrode 77 is configured such that a drain-source voltage of 500 V or more and 3000 V or less is applied between the drain electrode 77 and the source terminal film 75 . That is, the chip 2 is formed so that a voltage of 500 V or more and 3000 V or less is applied between the first principal surface 3 and the second principal surface 4 .
  • the semiconductor device 1A includes the chip 2, the source electrode 32 (main surface electrode), the plurality of source pillar electrodes 60, the sealing insulator 71, and at least one (one in this embodiment) source terminal film 75.
  • Chip 2 has a first main surface 3 .
  • the source electrode 32 is arranged on the first main surface 3 .
  • a plurality of source pillar electrodes 60 are spaced above the source electrode 32 .
  • a sealing insulator 71 covers the region between the plurality of source pillar electrodes 60 over the source electrode 32 so as to expose a portion of the plurality of source pillar electrodes 60 .
  • a source terminal film 75 covers the plurality of source pillar electrodes 60 on the sealing insulator 71 .
  • the volume of electrodes interposed between the source electrode 32 and the source terminal film 75 can be reduced by the plurality of source pillar electrodes 60 . That is, it is not necessary to dispose a pillar electrode having a plane area equivalent to that of the source terminal film 75 on the source electrode 32 . Thereby, the stress caused by the electrode interposed between the source electrode 32 and the source terminal film 75 can be reduced. Therefore, it is possible to suppress shape defects and variations in electrical characteristics caused by the stress.
  • the sealing insulator 71 can protect the object to be sealed from external force and moisture.
  • the object to be sealed can be protected from damage caused by external force and deterioration caused by moisture. This can suppress shape defects and variations in electrical characteristics. Therefore, it is possible to provide the semiconductor device 1A with improved reliability.
  • the semiconductor device 1A preferably includes an upper insulating film 38 that partially covers the source electrode 32 .
  • the upper insulating film 38 can protect the source electrode 32 from external forces and moisture.
  • the source electrode 32 can be protected by both the upper insulating film 38 and the sealing insulator 71 .
  • the sealing insulator 71 preferably has a portion that directly covers the upper insulating film 38 .
  • the sealing insulator 71 preferably has a portion covering the source electrode 32 with the upper insulating film 38 interposed therebetween.
  • the upper insulating film 38 preferably includes one or both of the inorganic insulating film 42 and the organic insulating film 43 .
  • the organic insulating film 43 is preferably made of a photosensitive resin film.
  • the upper insulating film 38 is preferably thicker than the source electrode 32 .
  • Upper insulating film 38 is preferably thinner than chip 2 .
  • Encapsulation insulator 71 is preferably thicker than source electrode 32 .
  • the sealing insulator 71 is preferably thicker than the upper insulating film 38 . It is particularly preferred that the encapsulating insulator 71 is thicker than the chip 2 .
  • the above configuration applies multiple source pillar electrodes 60 with a relatively large total planar area and/or a relatively large thickness to a chip 2 with a relatively large planar area and/or a relatively small thickness. valid in the case A plurality of source pillar electrodes 60 having a relatively large total planar area and/or a relatively large thickness are also effective in absorbing heat generated on the chip 2 side and dissipating it to the outside.
  • the plurality of source pillar electrodes 60 are preferably thicker than the source electrodes 32 .
  • the plurality of source pillar electrodes 60 are preferably thicker than the upper insulating film 38 . It is particularly preferable that the plurality of source pillar electrodes 60 be thicker than the chip 2 .
  • the plurality of source pillar electrodes 60 may have a total planar area occupying 10% or more and 50% or less of the first main surface 3 in plan view.
  • the total plane area of the plurality of source pillar electrodes 60 may be 30% or less.
  • the source electrode 32 may have a planar area occupying 50% or more of the planar area of the first main surface 3 .
  • the source terminal film 75 may have a plane area occupying 50% or more of the plane area of the first main surface 3 .
  • the source terminal film 75 is preferably thinner than the plurality of source pillar electrodes 60 .
  • the thickness of the source terminal film 75 is preferably 1/4 or less of the thickness of the plurality of source pillar electrodes 60 .
  • the source terminal film 75 is preferably thinner than the upper insulating film 38 .
  • the source terminal film 75 is preferably thinner than the source electrode 32 .
  • the relatively thin source terminal film 75 can suppress the stress caused by the source terminal film 75 .
  • the chip 2 may have a first main surface 3 having an area of 1 mm square or more in plan view.
  • the chip 2 may have a thickness of 100 ⁇ m or less when viewed in cross section.
  • the chip 2 preferably has a thickness of 50 ⁇ m or less when viewed in cross section.
  • Chip 2 may have a laminated structure including a semiconductor substrate and an epitaxial layer. In this case, the epitaxial layer is preferably thicker than the semiconductor substrate.
  • the chip 2 preferably contains a wide bandgap semiconductor single crystal.
  • Single crystals of wide bandgap semiconductors are effective in improving electrical characteristics.
  • the structure having the sealing insulator 71 is also effective in the structure including the drain electrode 77 covering the second main surface 4 of the chip 2 .
  • Drain electrode 77 forms a potential difference (for example, 500 V or more and 3000 V or less) across chip 2 with source electrode 32 .
  • the distance between the source electrode 32 and the drain electrode 77 is reduced, increasing the risk of discharge phenomena between the rim of the first main surface 3 and the source electrode 32.
  • the structure having the sealing insulator 71 can improve the insulation between the peripheral edge of the first main surface 3 and the source electrode 32 and suppress the discharge phenomenon.
  • FIG. 9 is a plan view showing a wafer structure 80 used when manufacturing the semiconductor device 1A shown in FIG.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing device region 86 shown in FIG. 9 and 10
  • wafer structure 80 includes wafer 81 formed in a disk shape.
  • Wafer 81 serves as the base of chip 2 .
  • the wafer 81 has a first wafer main surface 82 on one side, a second wafer main surface 83 on the other side, and a wafer side surface 84 connecting the first wafer main surface 82 and the second wafer main surface 83 . .
  • the wafer 81 has marks 85 indicating the crystal orientation of the SiC single crystal on the wafer side surface 84 .
  • the mark 85 includes an orientation flat cut linearly in plan view.
  • the orientation flat extends in the second direction Y in this configuration.
  • the orientation flat need not necessarily extend in the second direction Y, but may extend in the first direction X.
  • the mark 85 may include a first orientation flat extending in the first direction X and a first orientation flat extending in the second direction Y.
  • the mark 85 may have an orientation notch cut toward the central portion of the wafer 81 instead of the orientation flat.
  • the orientation notch may be a cut-out portion cut in a polygonal shape such as a triangular shape or a square shape in a plan view.
  • the wafer 81 may have a diameter of 50 mm or more and 300 mm or less (that is, 2 inches or more and 12 inches or less) in plan view.
  • the diameter of wafer structure 80 is defined by the length of a chord passing through the center of wafer structure 80 outside of mark 85 .
  • Wafer structure 80 may have a thickness between 100 ⁇ m and 1100 ⁇ m.
  • the wafer structure 80 includes a first semiconductor region 6 formed in a region on the first wafer main surface 82 side inside a wafer 81 and a second semiconductor region 7 formed in a region on the second wafer main surface 83 side.
  • the first semiconductor region 6 is formed by an epitaxial layer and the second semiconductor region 7 is formed by a semiconductor substrate. That is, the first semiconductor region 6 is formed by epitaxially growing a semiconductor single crystal from the second semiconductor region 7 by an epitaxial growth method.
  • the second semiconductor region 7 preferably has a thickness exceeding the thickness of the first semiconductor region 6 .
  • the wafer structure 80 includes a plurality of device regions 86 and a plurality of scheduled cutting lines 87 provided on the first wafer main surface 82 .
  • a plurality of device regions 86 are regions respectively corresponding to the semiconductor devices 1A.
  • the plurality of device regions 86 are each set to have a rectangular shape in plan view. In this form, the plurality of device regions 86 are arranged in a matrix along the first direction X and the second direction Y in plan view.
  • the plurality of planned cutting lines 87 are lines (regions extending in a belt shape) that define locations to be the first to fourth side surfaces 5A to 5D of the chip 2 .
  • the plurality of planned cutting lines 87 are set in a grid pattern extending along the first direction X and the second direction Y so as to partition the plurality of device regions 86 .
  • the plurality of planned cutting lines 87 may be defined by, for example, alignment marks or the like provided inside and/or outside the wafer 81 .
  • the wafer structure 80 includes a mesa portion 11 formed in a plurality of device regions 86, a MISFET structure 12, an outer contact region 19, an outer well region 20, a field region 21, a main surface insulating film 25, and sidewall structures. 26, an interlayer insulating film 27, a gate electrode 30, a source electrode 32, a plurality of gate wirings 36A, 36B, a source wiring 37 and an upper insulating film 38.
  • a wafer structure 80 includes dicing streets 41 defined in regions between a plurality of upper insulating films 38 .
  • the dicing street 41 crosses the planned cutting line 87 and straddles a plurality of device regions 86 so as to expose the planned cutting line 87 .
  • the dicing streets 41 are formed in a lattice shape extending along a plurality of planned cutting lines 87 .
  • the dicing street 41 exposes the interlayer insulating film 27 in this form. Of course, if the interlayer insulating film 27 that exposes the first wafer main surface 82 is formed, the dicing streets 41 may expose the first wafer main surface 82 .
  • FIGS. 11A to 11J are cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing the semiconductor device 1A shown in FIG. Descriptions of specific features of each structure formed in each process shown in FIGS. 11A to 11J are omitted or simplified because they are as described above.
  • a wafer structure 80 is prepared (see FIGS. 9 and 10).
  • a first base conductor film 88 serving as a base for the first gate conductor film 55 and the first source conductor film 67 is formed over the wafer structure 80 .
  • the first base conductor film 88 is formed in a film shape along the interlayer insulating film 27 , the gate electrode 30 , the source electrode 32 , the plurality of gate wirings 36A and 36B, the source wiring 37 and the upper insulating film 38 .
  • the first base conductor film 88 includes a Ti-based metal film.
  • the first base conductor film 88 may be formed by sputtering and/or vapor deposition.
  • a second base conductor film 89 serving as the base of the second gate conductor film 56 and the second source conductor film 68 is formed on the first base conductor film 88 .
  • the second base conductor film 89 consists of the interlayer insulating film 27, the gate electrode 30, the source electrode 32, the plurality of gate wirings 36A and 36B, the source wiring 37, and the upper insulating film 38 with the first base conductor film 88 interposed therebetween. cover.
  • the second base conductor film 89 contains a Cu-based metal film.
  • the second base conductor film 89 may be formed by sputtering and/or vapor deposition.
  • a resist mask 90 having a predetermined pattern is formed on the second base conductor film 89. Then, referring to FIG.
  • the resist mask 90 includes at least one (one in this embodiment) first opening 91 exposing the gate electrode 30 and a plurality of second openings 92 exposing the source electrode 32 .
  • the first opening 91 exposes the area where the gate pillar electrode 50 is to be formed in the area above the gate electrode 30 .
  • the plurality of second openings 92 expose regions where the plurality of source pillar electrodes 60 are to be formed in the region above the source electrode 32 .
  • This step includes a step of reducing the adhesion of the resist mask 90 to the second base conductor film 89 .
  • the adhesion of the resist mask 90 is adjusted by adjusting exposure conditions for the resist mask 90 and post-exposure baking conditions (baking temperature, time, etc.).
  • the growth starting points of the first protrusions 53 are formed at the lower ends of the first openings 91
  • the growth starting points of the second protrusions 63 are formed at the lower ends of the plurality of second openings 92 .
  • a third base conductor film 95 serving as the base of the second gate conductor film 56 and the second source conductor film 68 is formed on the second base conductor film 89 .
  • the third base conductor film 95 is formed by depositing a conductor (Cu-based metal in this embodiment) in the first opening 91 and the plurality of second openings 92 by plating (eg, electroplating). be done.
  • the third base conductor film 95 is integrated with the second base conductor film 89 inside the first opening 91 and the plurality of second openings 92 .
  • the gate pillar electrode 50 covering the gate electrode 30 is formed.
  • a plurality of source pillar electrodes 60 covering the source electrodes 32 are formed.
  • the volume of the conductor (gate pillar electrode 50) to be deposited on the gate electrode 30 is adjusted by the opening area of the first opening 91, and the volume of the conductor (source pillar electrode 60) to be deposited on the source electrode 32 is adjusted. is adjusted by the total opening area of the plurality of second openings 92 . This reduces the volume of conductor that must be deposited over the gate electrode 30 and source electrode 32 .
  • This step includes a step of allowing the plating solution to enter between the second base conductor film 89 and the resist mask 90 at the lower end of the first opening 91 .
  • This step also includes a step of allowing the plating solution to enter between the second base conductor film 89 and the resist mask 90 at the lower ends of the plurality of second openings 92 .
  • a portion of the third base conductor film 95 (the gate pillar electrode 50 ) is grown in the shape of a protrusion at the lower end of the first opening 91 to form the first protrusion 53 .
  • a part of the third base conductor film 95 (the plurality of source pillar electrodes 60 ) is grown in the shape of protrusions at the lower ends of the plurality of second openings 92 to form the second protrusions 63 .
  • resist mask 90 is removed. Thereby, the gate pillar electrode 50 and the plurality of source pillar electrodes 60 are exposed to the outside.
  • portions of the second base conductor film 89 exposed from the gate pillar electrode 50 and the plurality of source pillar electrodes 60 are removed.
  • An unnecessary portion of the second base conductor film 89 may be removed by an etching method.
  • the etching method may be a wet etching method and/or a dry etching method.
  • portions of the first base conductor film 88 exposed from the gate pillar electrode 50 and the plurality of source pillar electrodes 60 are removed.
  • An unnecessary portion of the first base conductor film 88 may be removed by an etching method.
  • the etching method may be a wet etching method and/or a dry etching method.
  • a sealant 93 is supplied onto the first wafer main surface 82 so as to cover the gate pillar electrode 50 and the plurality of source pillar electrodes 60 .
  • the encapsulant 93 forms the base of the encapsulation insulator 71 .
  • the sealant 93 covers the periphery of the gate pillar electrode 50 and the plurality of source pillar electrodes 60 and covers the entire area of the gate pillar electrode 50 and the entire area of the plurality of source pillar electrodes 60 .
  • the sealant 93 directly covers the portion of the gate electrode 30 exposed from the upper insulating film 38 and the gate pillar electrode 50 .
  • the sealant 93 directly covers the portions of the source electrode 32 exposed from the upper insulating film 38 and the plurality of source pillar electrodes 60 .
  • the encapsulant 93 in this form, contains a thermosetting resin, a plurality of fillers and a plurality of flexible particles (flexifying agents), and is cured by heating. Thereby, a sealing insulator 71 is formed.
  • the sealing insulator 71 has an insulating main surface 72 that covers the entire gate pillar electrode 50 and the plurality of source pillar electrodes 60 .
  • the sealing insulator 71 is partially removed.
  • the sealing insulator 71 is ground from the insulating main surface 72 side by a grinding method.
  • the grinding method may be a mechanical polishing method or a chemical mechanical polishing method.
  • the insulating main surface 72 is ground until the gate pillar electrode 50 and the plurality of source pillar electrodes 60 are exposed.
  • This step includes grinding the gate pillar electrode 50 and the plurality of source pillar electrodes 60 .
  • insulating main surface 72 forming one ground surface between gate pillar electrode 50 (gate electrode surface 51) and a plurality of source pillar electrodes 60 (source electrode surface 61) is formed.
  • the sealing insulator 71 may be formed in a semi-cured state (incompletely cured state) by adjusting the heating conditions in the process of FIG. 11F described above. In this case, the sealing insulator 71 is ground again in the step of FIG. 11G and then heated again to be fully cured (completely cured). In this case, the sealing insulator 71 can be easily removed.
  • a gate terminal film 74 covering the gate pillar electrode 50 is formed on the sealing insulator 71 (insulating main surface 72), and a source terminal film 75 covering the source pillar electrode 60 is formed. is formed on the encapsulation insulator 71 (insulating main surface 72).
  • the gate terminal film 74 and the source terminal film 75 are formed by depositing Ag-based metal on the sealing insulator 71 (insulating main surface 72) by at least one of sputtering, vapor deposition, and plating. It is formed by depositing at least one of a film, an Al-based metal film, a Cu-based metal film, a Ni-based metal film, a Pd-based metal film, and an Au-based metal film.
  • the wafer 81 is partially removed from the second wafer main surface 83 side and thinned to a desired thickness.
  • the thinning process of the wafer 81 may be performed by an etching method or a grinding method.
  • the etching method may be a wet etching method or a dry etching method.
  • the grinding method may be a mechanical polishing method or a chemical mechanical polishing method.
  • This process includes thinning the wafer 81 using the sealing insulator 71 as a support member for supporting the wafer 81 .
  • the wafer 81 can be handled appropriately.
  • the deformation of the wafer 81 warping due to thinning
  • the sealing insulator 71 can suppress the deformation of the wafer 81 (warping due to thinning) to be suppressed by the sealing insulator 71, the wafer 81 can be thinned appropriately.
  • wafer 81 is further thinned. As another example, if the thickness of wafer 81 is greater than or equal to the thickness of encapsulation insulator 71 , wafer 81 is thinned to a thickness less than the thickness of encapsulation insulator 71 . In these cases, the wafer 81 is preferably thinned until the thickness of the second semiconductor region 7 (semiconductor substrate) is less than the thickness of the first semiconductor region 6 (epitaxial layer).
  • the thickness of the second semiconductor region 7 may be greater than or equal to the thickness of the first semiconductor region 6 (epitaxial layer).
  • the wafer 81 may be thinned until the first semiconductor region 6 is exposed from the second wafer main surface 83 . That is, the entire second semiconductor region 7 may be removed.
  • a drain electrode 77 covering the second wafer main surface 83 is formed.
  • the drain electrode 77 may be formed by sputtering and/or vapor deposition.
  • the wafer structure 80 and encapsulation insulator 71 are then cut along the planned cutting lines 87 .
  • Wafer structure 80 and encapsulation insulator 71 may be cut by a dicing blade (not shown).
  • a plurality of semiconductor devices 1A are manufactured from one wafer structure 80 through the steps including the above.
  • FIG. 12A to 12C are partial cross-sectional views showing a first manufacturing method example of the gate terminal film 74 and the source terminal film 75.
  • FIG. The first manufacturing method example shows an example in which the gate terminal film 74 and the source terminal film 75 (see FIG. 8B) according to the second embodiment are formed by a sputtering method and/or a vapor deposition method.
  • an Al-based metal film covering the entire insulating main surface 72 of the sealing insulator 71 is formed by sputtering and/or vapor deposition.
  • the Al-based metal film collectively covers the gate pillar electrode 50 and the plurality of source pillar electrodes 60 .
  • a resist mask 96 having a predetermined pattern is formed on the Al-based metal film.
  • the resist mask 96 covers the region where the gate terminal film 74 and the source terminal film 75 are to be formed in the Al-based metal film, and exposes the other region.
  • the etching method may be a wet etching method and/or a dry etching method. Thereby, a gate terminal film 74 and a source terminal film 75 are formed on the insulating main surface 72 .
  • the Ag-based metal film, Cu-based metal film, Ni-based metal film, Pd-based metal film, and Au-based metal film can all be formed by sputtering and/or vapor deposition. Therefore, the gate terminal film 74 and the source terminal film 75 (FIGS. 8A to 8G) according to the first to seventh embodiments can be formed using the steps of FIGS. 12A to 12C. That is, the source terminal film 75 (FIGS. 8A to 8G) according to the first to seventh embodiments includes an Al-based metal film, an Ag-based metal film, a Cu-based metal film, a Ni-based metal film, a Pd-based metal film, and an Au-based metal film. It is formed by depositing any metal film among the metal films on the object to be coated by sputtering and/or vapor deposition.
  • FIG. 13A to 13C are partial cross-sectional views showing a second manufacturing method example of the gate terminal film 74 and the source terminal film 75.
  • FIG. The second manufacturing method example shows an example in which the gate terminal film 74 and the source terminal film 75 (see FIG. 8B) according to the second embodiment are formed by a sputtering method and/or a vapor deposition method using a lift-off method.
  • a resist mask 97 having a predetermined pattern is formed on the main insulating surface 72. Then, as shown in FIG. The resist mask 97 exposes the region where the gate terminal film 74 and the source terminal film 75 are to be formed on the insulating main surface 72 and covers the other region.
  • an Al-based metal film covering the insulating main surface 72 and the resist mask 97 is formed by sputtering and/or vapor deposition.
  • the Al-based metal film collectively covers the gate pillar electrode 50 and the plurality of source pillar electrodes 60 .
  • the resist mask 97 is removed.
  • the portion of the Al-based metal film that covers the resist mask 97 is also removed at the same time. Thereby, a gate terminal film 74 and a source terminal film 75 are formed on the insulating main surface 72 .
  • the Ag-based metal film, Cu-based metal film, Ni-based metal film, Pd-based metal film, and Au-based metal film can all be formed by sputtering and/or vapor deposition. Therefore, the gate terminal film 74 and the source terminal film 75 (FIGS. 8A to 8G) according to the first to seventh embodiments can be formed using the steps of FIGS. 13A to 13C. That is, the gate terminal film 74 and the source terminal film 75 (FIGS. 8A to 8G) according to the first to seventh embodiments are Al-based metal films, Ag-based metal films, Cu-based metal films, Ni-based metal films, Pd-based metal films, and Pd-based metal films. It is formed by depositing an arbitrary metal film out of a metal film based on metals and an metal film based on Au on an object to be coated by a sputtering method and/or a vapor deposition method.
  • a Ni-based metal film, a Pd-based metal film, and an Au-based metal film are laminated in this order on the Al-based metal film by a plating method.
  • an electrolytic plating method or an electroless plating method is selected according to the properties of the object to be laminated.
  • the Ni-based metal film, the Pd-based metal film, and the Au-based metal film are all formed by electroless plating in this form. Thereby, a gate terminal film 74 and a source terminal film 75 are formed on the insulating main surface 72 .
  • the metal films formed in the process (sputtering method and/or vapor deposition method) of FIG. may have a single-layer structure or a laminated structure containing at least one of Further, the metal film formed in the step (plating method) of FIG. It may have a single layer structure or a laminated structure including at least one.
  • the method of manufacturing the semiconductor device 1A includes the steps of preparing the wafer structure 80, forming the source pillar electrode 60, forming the sealing insulator 71, and forming the source terminal film 75.
  • the wafer structure 80 includes a wafer 81 having a first wafer main surface 82 (main surface) and a source electrode 32 (main surface electrode) disposed on the first wafer main surface 82. is prepared.
  • a plurality of source pillar electrodes 60 are formed on the source electrode 32 with a space therebetween.
  • the sealing insulator 71 covering the region between the plurality of source pillar electrodes 60 is formed on the source electrode 32 so as to partially expose the plurality of source pillar electrodes 60 . be done.
  • the source terminal film 75 covering the plurality of source pillar electrodes 60 is formed on the sealing insulator 71 .
  • the volume of electrodes interposed between the source electrode 32 and the source terminal film 75 can be reduced by the plurality of source pillar electrodes 60 . That is, it is not necessary to dispose a pillar electrode having a plane area equivalent to that of the source terminal film 75 on the source electrode 32 . Thereby, the stress caused by the electrode interposed between the source electrode 32 and the source terminal film 75 can be reduced. Therefore, it is possible to suppress shape defects and variations in electrical characteristics caused by the stress.
  • the sealing insulator 71 can protect the object to be sealed from external force and moisture.
  • the object to be sealed can be protected from damage caused by external force and deterioration caused by moisture. This can suppress shape defects and variations in electrical characteristics. Therefore, the semiconductor device 1A with improved reliability can be manufactured.
  • the method of manufacturing the semiconductor device 1A preferably further includes a step of thinning the wafer 81 after the step of forming the sealing insulator 71 .
  • the thinning step of the wafer 81 preferably includes thinning the wafer 81 to less than the thickness of the plurality of source pillar electrodes 60 .
  • the step of preparing wafer structure 80 preferably includes a step of preparing wafer structure 80 including wafer 81 having a laminated structure including a substrate and an epitaxial layer.
  • the step of thinning the wafer 81 preferably includes thinning the substrate to less than the thickness of the epitaxial layer.
  • the step of preparing wafer structure 80 preferably includes the step of preparing wafer structure 80 including wafer 81 including a single crystal of wide bandgap semiconductor.
  • the step of forming the source pillar electrodes 60 preferably includes a step of forming a plurality of source pillar electrodes 60 in a vertically elongated columnar shape in a cross-sectional view.
  • the step of forming the source pillar electrodes 60 preferably includes a step of forming a plurality of source pillar electrodes 60 thicker than the source electrodes 32 .
  • the step of forming the source terminal film 75 preferably includes a step of forming the source terminal film 75 thinner than the plurality of source pillar electrodes 60 .
  • the step of forming the source terminal film 75 preferably includes a step of forming the source terminal film 75 having a thickness of 1/4 or less of the thickness of the plurality of source pillar electrodes 60 .
  • the step of forming the encapsulation insulator 71 preferably includes forming the encapsulation insulator 71 thicker than the source electrode 32 .
  • the step of forming the source pillar electrode 60 includes a step of forming a second base conductor film 89 covering the source electrode 32 , a plurality of second openings 92 exposing a portion of the second base conductor film 89 covering the source electrode 32 . is formed on the second base conductor film 89, and a third base conductor film 95 (conductor) is formed on the portions of the second base conductor film 89 exposed through the plurality of second openings 92. It is preferred to include the step of depositing a
  • the method of manufacturing the semiconductor device 1A preferably further includes a step of removing the resist mask 90 after the step of depositing the third base conductor film 95 .
  • the step of forming the sealing insulator 71 is preferably performed after the step of removing the resist mask 90 .
  • the step of forming the sealing insulator 71 includes a step of forming the sealing insulator 71 covering the entire area of the plurality of source pillar electrodes 60, and a step of forming the sealing insulator 71 partially until the plurality of source pillar electrodes 60 are exposed. It is preferable to include the step of removing the In this case, the step of removing the sealing insulator 71 may include a step of partially removing the sealing insulator 71 by a grinding method.
  • a method for manufacturing a semiconductor device 1A comprises: a wafer 81 having a first wafer main surface 82 on which a device region 86 and a line to cut 87 defining the device region 86 are set; Preferably, the step of providing a wafer structure 80 including a source electrode 32 disposed thereon is included. In this case, the method of manufacturing the semiconductor device 1A preferably includes a step of cutting the wafer 81 and the sealing insulator 71 along the cutting lines 87 after the step of forming the sealing insulator 71 .
  • the step of forming the source pillar electrodes 60 preferably includes a step of forming a plurality of source pillar electrodes 60 each having a total plane area occupying 30% or less of the plane area of the device region 86 .
  • the step of forming the source terminal film 75 preferably includes a step of forming the source terminal film 75 having a total plane area occupying 50% or more of the plane area of the device region 86 .
  • the method of manufacturing the semiconductor device 1A preferably includes the step of forming the upper insulating film 38 that partially covers the source electrode 32 before the step of forming the source pillar electrode 60 .
  • the step of forming the source pillar electrodes 60 preferably includes a step of forming a plurality of source pillar electrodes 60 on the source electrode 32 with a gap from the upper insulating film 38 .
  • the step of forming the sealing insulator 71 preferably includes a step of forming the sealing insulator 71 having a portion covering the source electrode 32 with the upper insulating film 38 interposed therebetween.
  • the process of forming the upper insulating film 38 preferably includes a process of forming the upper insulating film 38 including either one or both of the inorganic insulating film 42 and the organic insulating film 43 .
  • the step of forming encapsulating insulator 71 preferably includes forming encapsulating insulator 71 containing a thermosetting resin and a plurality of fillers.
  • FIG. 15 is a plan view showing a semiconductor device 1B according to the second embodiment.
  • semiconductor device 1B has a modified form of semiconductor device 1A.
  • the semiconductor device 1B specifically includes a plurality of source terminal films 75 .
  • a plurality of source terminal films 75 are arranged at intervals on the insulating main surface 72 so as to cover at least one (in this embodiment, a plurality of) corresponding source pillar electrodes 60 .
  • the plurality of source terminal films 75 are electrically connected to the corresponding source pillar electrodes 60 respectively.
  • the plurality of source terminal films 75 are arranged in rows and columns at intervals in the first direction X and the second direction Y in plan view.
  • the arrangement and planar shape of the plurality of source terminal films 75 are arbitrary.
  • the plurality of source terminal films 75 may have plane areas different from each other.
  • the plurality of source terminal films 75 may have planar shapes different from each other.
  • each source terminal film 75 is preferably 0.8 mm square or more. In this case, it is particularly preferable that the plane area of each source terminal film 75 is 1 mm square or more.
  • Each source terminal film 75 may be formed in a polygonal shape having a plane area of 1 mm ⁇ 1.4 mm or more.
  • Each source terminal film 75 is formed in a quadrangular shape having four sides parallel to the first to fourth side surfaces 5A to 5D in plan view.
  • each source terminal film 75 may be formed in a polygonal shape other than a square shape, a circular shape, or an elliptical shape in plan view.
  • the semiconductor device 1B has the same effect as the semiconductor device 1A.
  • the semiconductor device 1B is manufactured by changing the layout of the source terminal film 75 in the manufacturing method of the semiconductor device 1A. Therefore, the method for manufacturing the semiconductor device 1B also produces the same effect as the method for manufacturing the semiconductor device 1A.
  • FIG. 16 is a plan view showing a semiconductor device 1C according to the third embodiment.
  • semiconductor device 1C has a configuration obtained by modifying semiconductor device 1A.
  • the semiconductor device 1C in addition to the body electrode portion 33 of the source electrode 32, at least one or both of the plurality of lead electrode portions 34A and 34B (in this embodiment, both of them) are arranged on the source electrode portion 33A.
  • a pillar electrode 60 is included.
  • the number of source pillar electrodes 60 arranged on the extraction electrode portions 34A and 34B is arbitrary, and one or a plurality of source pillar electrodes 60 may be arranged on the extraction electrode portions 34A and 34B, respectively.
  • the aforementioned source terminal film 75 has at least one lead-out terminal portion 100 (a plurality of lead terminals in this embodiment) in this embodiment.
  • the plurality of lead terminal portions 100 are led out to regions overlapping with the plurality of lead electrode portions 34A and 34B so as to face the gate terminal film 74 in the second direction Y in plan view. That is, the plurality of lead terminal portions 100 sandwich the gate pillar electrode 50 from both sides in the second direction Y in plan view.
  • Each of the plurality of lead terminal portions 100 covers at least one (one in this embodiment) source pillar electrode 60 .
  • the semiconductor device 1C has the same effect as the semiconductor device 1A. Also, the semiconductor device 1C is manufactured through a manufacturing method similar to the manufacturing method of the semiconductor device 1A. Therefore, the method for manufacturing the semiconductor device 1C also produces the same effect as the method for manufacturing the semiconductor device 1A.
  • This form shows an example in which the lead terminal portion 100 is applied to the semiconductor device 1A. Of course, the lead terminal portion 100 may be applied to the second embodiment.
  • FIG. 17 is a plan view showing a semiconductor device 1D according to the fourth embodiment.
  • FIG. 18 is a circuit diagram showing an electrical configuration of semiconductor device 1D shown in FIG. Referring to FIGS. 17 and 18, semiconductor device 1D has a modified form of semiconductor device 1A. Specifically, in the semiconductor device 1D, in addition to the body electrode portion 33 of the source electrode 32, at least one or both (both in this embodiment) of the plurality of lead electrode portions 34A and 34B are arranged. of source pillar electrodes 60 . The number of source pillar electrodes 60 arranged on the extraction electrode portions 34A and 34B is arbitrary, and one or a plurality of source pillar electrodes 60 may be arranged on the extraction electrode portions 34A and 34B, respectively.
  • the semiconductor device 1D includes a plurality of source terminal films 75 spaced apart on the source electrode 32 in this embodiment. Specifically, the semiconductor device 1D includes at least one (one in this embodiment) source terminal film 75 arranged at a position overlapping the body electrode portion 33 of the source electrode 32 in plan view, and the source terminal film 75 of the source electrode 32 . At least one (in this embodiment, a plurality of) source terminal films 75 are included so as to overlap with the lead electrode portions 34A and 34B.
  • the source terminal film 75 on the side of the main body electrode portion 33 is formed as a main terminal film 102 that conducts the drain-source current IDS in this embodiment.
  • the main terminal film 102 covers the plurality of source pillar electrodes 60 so as to be electrically connected to the plurality of source pillar electrodes 60 .
  • the plurality of source terminal films 75 on the side of the plurality of lead-out electrode portions 34A and 34B are formed as sense terminal films 103 for conducting a monitor current IM for monitoring the drain-source current IDS in this embodiment.
  • Each sense terminal film 103 has an area smaller than that of the main terminal film 102 in plan view.
  • Each sense terminal film 103 covers at least one (one in this embodiment) source pillar electrode 60 .
  • One sense terminal film 103 is arranged on the first extraction electrode portion 34A and faces the gate pillar electrode 50 in the second direction Y in plan view.
  • the other sense terminal film 103 is arranged on the second extraction electrode portion 34B and faces the gate pillar electrode 50 in the second direction Y in plan view.
  • the plurality of sense terminal films 103 sandwich the gate pillar electrode 50 from both sides in the second direction Y in plan view.
  • gate drive circuit 106 is electrically connected to gate terminal film 74, at least one first resistor R1 is electrically connected to main terminal film 102, and a plurality of sense resistors are connected. At least one second resistor R2 is connected to the terminal film 103 .
  • the first resistor R1 is configured to conduct the drain-source current IDS generated in the semiconductor device 1D.
  • the second resistor R2 is configured to conduct a monitor current IM having a value less than the drain-source current IDS.
  • the first resistor R1 may be a resistor or a conductive joint member having a first resistance value.
  • the second resistor R2 may be a resistor or a conductive joint member having a second resistance value greater than the first resistance value.
  • the conductive joining member may be a conductive plate or a conductive wire (eg, bonding wire). That is, at least one first bonding wire having a first resistance value may be connected to the main terminal film 102 .
  • At least one second bonding wire having a second resistance value exceeding the first resistance value may be connected to at least one sense terminal film 103 .
  • the second bonding wire may have a line thickness less than the line thickness of the first bonding wire.
  • the bonding area of the second bonding wire to the sense terminal film 103 may be less than the bonding area of the first bonding wire to the main terminal film 102 .
  • the semiconductor device 1D has the same effect as the semiconductor device 1A.
  • the semiconductor device 1D is manufactured by changing the layout of the source terminal film 75 in the manufacturing method of the semiconductor device 1A. Therefore, the method for manufacturing the semiconductor device 1D also has the same effect as the method for manufacturing the semiconductor device 1A.
  • the sense terminal film 103 is arranged on the lead electrode portions 34A and 34B, but the arrangement position of the sense terminal film 103 is arbitrary. Therefore, the sense terminal film 103 may be arranged on the body electrode portion 33 .
  • This form shows an example in which the sense terminal film 103 is applied to the semiconductor device 1A.
  • the sense terminal film 103 may be applied to the second and third embodiments.
  • FIG. 19 is a plan view showing a semiconductor device 1E according to the fifth embodiment. 20 is a cross-sectional view taken along line XX-XX shown in FIG. 19. FIG. Referring to FIGS. 19 and 20, semiconductor device 1E has a modified form of semiconductor device 1A.
  • the semiconductor device 1 ⁇ /b>E specifically includes a gap portion 107 formed in the source electrode 32 .
  • the gap portion 107 is formed in the body electrode portion 33 of the source electrode 32 .
  • the gap 107 penetrates the source electrode 32 and exposes a portion of the interlayer insulating film 27 in a cross-sectional view.
  • the gap portion 107 extends in a strip shape from a portion of the wall portion of the source electrode 32 facing the gate electrode 30 in the first direction X toward the inner portion of the source electrode 32 .
  • the gap part 107 is formed in a belt shape extending in the first direction X in this embodiment.
  • the gap portion 107 crosses the central portion of the source electrode 32 in the first direction X in plan view.
  • the gap portion 107 has an end portion at a position spaced inward (gate electrode 30 side) from the wall portion of the source electrode 32 on the fourth side surface 5D side in plan view.
  • the gap 107 may divide the source electrode 32 in the second direction Y.
  • the semiconductor device 1E includes a gate intermediate wiring 109 pulled out from the gate electrode 30 into the gap portion 107 .
  • the gate intermediate wiring 109 has a laminated structure including the first gate conductor film 55 and the second gate conductor film 56, like the gate electrode 30 (the plurality of gate wirings 36A and 36B).
  • the gate intermediate wiring 109 is formed spaced apart from the source electrode 32 in a plan view and extends along the gap 107 in a strip shape.
  • the gate intermediate wiring 109 is electrically connected to the plurality of gate structures 15 through the interlayer insulating film 27 in the inner portion of the active surface 8 (first main surface 3).
  • the gate intermediate wiring 109 may be directly connected to the plurality of gate structures 15, or may be electrically connected to the plurality of gate structures 15 via a conductor film.
  • the above-described upper insulating film 38 includes a gap covering portion 110 covering the gap portion 107 in this embodiment.
  • the gap covering portion 110 covers the entire area of the gate intermediate wiring 109 in the gap portion 107 .
  • Gap covering portion 110 may be pulled out from inside gap portion 107 onto source electrode 32 so as to cover the peripheral portion of source electrode 32 .
  • the plurality of source pillar electrodes 60 are arranged above the source electrode 32 with a gap from the gap covering portion 110 in plan view.
  • the encapsulating insulator 71 covers the gaps 107 in the regions between the plurality of source pillar electrodes 60 in this embodiment.
  • the sealing insulator 71 specifically covers the gap covering portion 110 of the upper insulating film 38 in the region between the plurality of source pillar electrodes 60 . That is, the sealing insulator 71 covers the gate intermediate wiring 109 with the upper insulating film 38 interposed therebetween.
  • the source terminal film 75 has the same form as in the first embodiment.
  • the source terminal film 75 is arranged on the main insulating surface 72 so as to overlap the source electrode 32, the gap portion 107, the gate intermediate wiring 109 and the gap covering portion 110 in plan view.
  • the planar shape of the source terminal film 75 is arbitrary and is not limited to a specific shape.
  • the upper insulating film 38 has the gap covering portion 110 .
  • the presence or absence of the gap covering portion 110 is arbitrary, and the upper insulating film 38 without the gap covering portion 110 may be formed.
  • a plurality of source pillar electrodes 60 are arranged on the source electrode 32 so as to expose the gate intermediate wiring 109 .
  • the encapsulation insulator 71 directly covers the gate intermediate wire 109 and electrically isolates the gate intermediate wire 109 from the source electrode 32 .
  • Sealing insulator 71 directly covers part of interlayer insulating film 27 exposed from the region between source electrode 32 and gate intermediate wiring 109 in gap 107 .
  • the semiconductor device 1E has the same effect as the semiconductor device 1A.
  • a wafer structure 80 in which a structure corresponding to the semiconductor device 1E is formed in each device region 86 is prepared, and steps similar to those of the manufacturing method of the semiconductor device 1A are performed. Therefore, the method for manufacturing the semiconductor device 1E also produces the same effect as the method for manufacturing the semiconductor device 1A.
  • the gap portion 107, the gate intermediate wiring 109, the gap covering portion 110, etc. are applied to the semiconductor device 1A.
  • the gap portion 107, the gate intermediate wiring 109, the gap covering portion 110, etc. may be applied to the second to fourth embodiments.
  • FIG. 21 is a plan view showing a semiconductor device 1F according to the sixth embodiment.
  • a semiconductor device 1F has the feature of the semiconductor device 1E according to the fifth embodiment (the structure having the gate intermediate wiring 109), and the feature of the semiconductor device 1D according to the fourth embodiment (the sense terminal film 103). It has a form combined with a structure having The semiconductor device 1F having such a form also provides the same effects as those of the semiconductor device 1A.
  • FIG. 22 is a plan view showing a semiconductor device 1G according to the seventh embodiment.
  • a semiconductor device 1G has a modified form of semiconductor device 1A.
  • the semiconductor device 1 ⁇ /b>G specifically has a gate electrode 30 arranged in a region along an arbitrary corner of the chip 2 .
  • the gate electrode 30 has a first straight line L1 (see two-dot chain line) that crosses the central portion of the first main surface 3 in the first direction X, and a straight line L1 that crosses the central portion of the first main surface 3 in the second direction Y.
  • the crossing second straight line L2 (see the two-dot chain line portion) is set, it is arranged at a position shifted from both the first straight line L1 and the second straight line L2.
  • gate electrode 30 is arranged in a region along a corner connecting second side surface 5B and third side surface 5C in plan view.
  • the plurality of extraction electrode portions 34A and 34B related to the source electrode 32 described above sandwich the gate electrode 30 from both sides in the second direction Y in plan view, as in the first embodiment.
  • the first extraction electrode portion 34A is extracted from the body electrode portion 33 with a first plane area.
  • the second extraction electrode portion 34B is extracted from the body electrode portion 33 with a second plane area smaller than the first plane area.
  • the source electrode 32 may include only the body electrode portion 33 and the first lead electrode portion 34A without the second lead electrode portion 34B.
  • the gate pillar electrode 50 described above is arranged on the gate electrode 30 as in the case of the first embodiment.
  • the gate pillar electrodes 50 are arranged in regions along arbitrary corners of the chip 2 in this embodiment. That is, the gate pillar electrode 50 is arranged at a position shifted from both the first straight line L1 and the second straight line L2 in plan view. In this embodiment, the gate pillar electrode 50 is arranged in a region along the corner connecting the second side surface 5B and the third side surface 5C in plan view.
  • the plurality of source pillar electrodes 60 described above are arranged on the main electrode portion 33 and the first extraction electrode portion 34A of the source electrode 32, and are arranged on the second extraction electrode portion 34B of the source electrode 32. It has not been.
  • the gate terminal film 74 described above covers the gate pillar electrode 50 as in the case of the first embodiment.
  • the gate terminal film 74 is arranged in a region along an arbitrary corner of the chip 2 in this embodiment. That is, the gate terminal film 74 is arranged at a position shifted from both the first straight line L1 and the second straight line L2 in plan view. In this form, the gate terminal film 74 is arranged in a region along the corner connecting the second side surface 5B and the third side surface 5C in plan view.
  • the aforementioned source terminal film 75 covers the plurality of source pillar electrodes 60 as in the case of the first embodiment.
  • the source terminal film 75 has a lead-out terminal portion 100 led out to a region overlapping the first lead-out electrode portion 34A so as to face the gate terminal film 74 in the second direction Y in plan view.
  • the source terminal film 75 is not drawn above the second lead-out electrode portion 34B in this form.
  • the lead terminal portion 100 faces the gate terminal film 74 from one side in the second direction Y.
  • the lead terminal portion 100 covers at least one (in this embodiment, a plurality of) source pillar electrodes 60 .
  • the plurality of source pillar electrodes 60 have portions facing the gate terminal film 74 from two directions, the first direction X and the second direction Y, by having the lead terminal portion 100 .
  • the semiconductor device 1G has the same effect as the semiconductor device 1A.
  • a wafer structure 80 in which structures corresponding to the semiconductor device 1G are formed in the device regions 86 is prepared, and the same steps as in the method for manufacturing the semiconductor device 1A are performed. Therefore, the method for manufacturing the semiconductor device 1G also produces the same effect as the method for manufacturing the semiconductor device 1A.
  • the structure in which the gate electrode 30 and the gate pillar electrode 50 are arranged along the corners of the chip 2 may be applied to the second to sixth embodiments.
  • FIG. 23 is a plan view showing a semiconductor device 1H according to the eighth embodiment.
  • semiconductor device 1H has a configuration obtained by modifying semiconductor device 1A. Specifically, the semiconductor device 1H has a gate electrode 30 arranged in the central portion of the first main surface 3 (active surface 8) in plan view.
  • the gate electrode 30 has a first straight line L1 (see two-dot chain line) that crosses the central portion of the first main surface 3 in the first direction X, and a straight line L1 that crosses the central portion of the first main surface 3 in the second direction Y.
  • the crossing second straight line L2 (see two-dot chain line) is set, it is arranged so as to cover the intersection Cr of the first straight line L1 and the second straight line L2.
  • the source electrode 32 described above is formed in a ring shape (specifically, a square ring shape) surrounding the gate electrode 30 in plan view.
  • the semiconductor device 1H includes a plurality of gaps 107A and 107B formed in the source electrode 32.
  • the plurality of gaps 107A, 107B includes a first gap 107A and a second gap 107B.
  • the first gap portion 107A crosses in the second direction Y a portion extending in the first direction X in the region on one side (first side surface 5A side) of the source electrode 32 .
  • the first gap portion 107A faces the gate electrode 30 in the second direction Y in plan view.
  • the second gap portion 107B crosses in the second direction Y the portion extending in the first direction X in the region on the other side (second side surface 5B side) of the source electrode 32 .
  • the second gap portion 107B faces the gate electrode 30 in the second direction Y in plan view.
  • the second gap 107B faces the first gap 107A across the gate electrode 30 in plan view.
  • the aforementioned first gate wiring 36A is drawn from the gate electrode 30 into the first gap 107A.
  • the first gate line 36A has a portion extending in the second direction Y in a band shape in the first gap portion 107A, and a portion extending in the first direction X along the first side surface 5A (first connection surface 10A). It has a strip-like portion.
  • the aforementioned second gate wiring 36B is led out from the gate electrode 30 into the second gap portion 107B.
  • the second gate wiring 36B has a portion extending in the second direction Y in a strip shape in the second gap 107B and a portion extending in the first direction X along the second side surface 5B (second connection surface 10B). It has a strip-like portion.
  • the plurality of gate wirings 36A and 36B intersect (specifically, orthogonally) the both ends of the plurality of gate structures 15, as in the first embodiment.
  • the multiple gate wirings 36A and 36B are electrically connected to the multiple gate structures 15 through the interlayer insulating film 27 .
  • the plurality of gate wirings 36A and 36B may be directly connected to the plurality of gate structures 15, or may be electrically connected to the plurality of gate structures 15 via a conductor film.
  • the source wiring 37 described above, in this embodiment, is drawn out from the source electrode 32 at multiple locations and surrounds the gate electrode 30, the source electrode 32, and the gate wirings 36A and 36B.
  • the source wiring 37 may be led out from a single portion of the source electrode 32 as in the first embodiment.
  • the aforementioned upper insulating film 38 includes a plurality of gap covering portions 110A and 110B covering the plurality of gap portions 107A and 107B respectively in this embodiment.
  • the plurality of gap covering portions 110A, 110B includes a first gap covering portion 110A and a second gap covering portion 110B.
  • the first gap covering portion 110A covers the entire first gate wiring 36A within the first gap portion 107A.
  • the second gap covering portion 110B covers the entire area of the second gate wiring 36B within the second gap portion 107B.
  • the plurality of gap covering portions 110A and 110B are pulled out from the plurality of gap portions 107A and 107B onto the source electrode 32 so as to cover the peripheral portion of the source electrode 32 .
  • the gate pillar electrode 50 described above is arranged on the gate electrode 30 as in the case of the first embodiment.
  • the gate pillar electrode 50 is arranged in the central portion of the first main surface 3 (active surface 8) in this embodiment. That is, the gate pillar electrode 50 has a first straight line L1 (see two-dot chain line) that crosses the central portion of the first main surface 3 in the first direction X, and a central portion of the first main surface 3 that extends in the second direction Y.
  • a second straight line L2 (see the two-dot chain line) is set to cross the two straight lines L1 and L2, it is arranged so as to cover the intersection Cr of the first straight line L1 and the second straight line L2.
  • the plurality of source pillar electrodes 60 described above are arranged above the source electrode 32 at intervals from the plurality of gap covering portions 110A and 110B in plan view.
  • the aforementioned sealing insulator 71 covers the plurality of gaps 107A and 107B in the region between the plurality of source pillar electrodes 60 in this embodiment.
  • the sealing insulator 71 covers a plurality of gap covering portions 110A, 110B in this form. That is, the sealing insulator 71 covers the plurality of gate wirings 36A and 36B with the plurality of gap covering portions 110A and 110B interposed therebetween.
  • the gate terminal film 74 described above covers the gate pillar electrode 50 as in the case of the first embodiment.
  • the gate terminal film 74 is arranged in the central portion of the first main surface 3 (active surface 8) in this embodiment. That is, the gate terminal film 74 has a first straight line L1 (see two-dot chain line) that crosses the central portion of the first main surface 3 in the first direction X, and a central portion of the first main surface 3 that extends in the second direction Y.
  • a second straight line L2 (see the two-dot chain line) is set to cross the two straight lines L1 and L2, it is arranged so as to cover the intersection Cr of the first straight line L1 and the second straight line L2.
  • the source terminal film 75 described above is formed in a strip shape extending along the gate terminal film 74 in plan view.
  • the source terminal film 75 is formed in a ring shape surrounding the gate terminal film 74 in plan view.
  • the source terminal film 75 overlaps the source electrode 32, the plurality of gate wirings 36A, 36B, the plurality of gaps 107A, 107B, and the plurality of gap coverings 110A, 110B in plan view.
  • the layout (number and planar shape) of the source terminal films 75 is arbitrary, and the source terminal films 75 do not necessarily have to be formed in a ring shape in plan view. For example, a plurality of source terminal films 75 extending in strips along the gate terminal film 74 may be arranged.
  • This embodiment shows an example in which the upper insulating film 38 has the gap covering portions 110A and 110B.
  • the presence or absence of the plurality of gap covering portions 110A and 110B is optional, and the upper insulating film 38 may be formed without the plurality of gap covering portions 110A and 110B.
  • a plurality of source pillar electrodes 60 are arranged on the source electrode 32 so as to expose the gate wirings 36A and 36B.
  • the encapsulating insulator 71 directly covers the gate wirings 36A, 36B and electrically insulates the gate wirings 36A, 36B from the source electrode 32 .
  • Sealing insulator 71 directly covers portions of interlayer insulating film 27 exposed from regions between source electrode 32 and gate wirings 36A and 36B within a plurality of gaps 107A and 107B.
  • the semiconductor device 1H has the same effect as the semiconductor device 1A.
  • a wafer structure 80 in which structures corresponding to the semiconductor device 1H are formed in the device regions 86 is prepared, and the same steps as in the method for manufacturing the semiconductor device 1A are performed. Therefore, the method for manufacturing the semiconductor device 1H also produces the same effect as the method for manufacturing the semiconductor device 1A.
  • the structure in which the gate electrode 30 and the gate pillar electrode 50 are arranged in the central portion of the chip 2 may be applied to the second to seventh embodiments.
  • FIG. 24 is a plan view showing a semiconductor device 1I according to the ninth embodiment.
  • the semiconductor device 1I has a modified form of the semiconductor device 1A.
  • the semiconductor device 1I specifically includes a gate terminal film 74 arranged at a position overlapping the gate electrode 30 and the source electrode 32 in plan view.
  • the gate terminal film 74 extends from a position overlapping the gate electrode 30 in plan view to a position overlapping the plurality of extraction electrode portions 34A and 34B of the source electrode 32. As shown in FIG. The gate terminal film 74 does not necessarily have to overlap both of the lead electrode portions 34A and 34B in plan view. The gate terminal film 74 may be arranged so as to overlap only one of the plurality of lead electrode portions 34A and 34B in plan view. Of course, the gate terminal film 74 may be arranged so as to overlap the main electrode portion 33 of the source electrode 32 in plan view.
  • the semiconductor device 1I has the same effect as the semiconductor device 1A.
  • the semiconductor device 1I is manufactured by changing the layout of the gate terminal film 74 in the manufacturing method of the semiconductor device 1A. Therefore, the method for manufacturing the semiconductor device 1I also produces the same effect as the method for manufacturing the semiconductor device 1A.
  • the structure in which the gate terminal film 74 is arranged so as to partially overlap the source electrode 32 in plan view may be applied to the second to eighth embodiments.
  • FIG. 25 is a plan view showing a semiconductor device 1J according to the tenth embodiment. 26 is a cross-sectional view taken along line XXVI-XXVI shown in FIG. 25.
  • FIG. The semiconductor device 1J includes the chip 2 described above. The chip 2 does not have a mesa portion 11 in this form and includes a flat first principal surface 3 .
  • the semiconductor device 1J includes an SBD (Schottky Barrier Diode) structure 120 as an example of a diode formed on the chip 2 .
  • SBD Schottky Barrier Diode
  • the semiconductor device 1J includes an n-type diode region 121 formed in the inner part of the first main surface 3.
  • the diode region 121 is formed using part of the first semiconductor region 6 in this embodiment.
  • the semiconductor device 1J includes a p-type guard region 122 that partitions the diode region 121 from other regions on the first main surface 3 .
  • the guard region 122 is formed in the surface layer portion of the first semiconductor region 6 with an inward space from the peripheral edge of the first main surface 3 .
  • the guard region 122 is formed in a ring shape (in this form, a square ring shape) surrounding the diode region 121 in plan view.
  • Guard region 122 has an inner edge portion on the diode region 121 side and an outer edge portion on the peripheral edge side of first main surface 3 .
  • the semiconductor device 1J includes the main surface insulating film 25 that selectively covers the first main surface 3 .
  • Main surface insulating film 25 has diode opening 123 exposing the inner edge of diode region 121 and guard region 122 .
  • the main surface insulating film 25 is formed spaced inward from the peripheral edge of the first main surface 3 , exposing the first main surface 3 (first semiconductor region 6 ) from the peripheral edge of the first main surface 3 .
  • the main surface insulating film 25 may cover the peripheral portion of the first main surface 3 . In this case, the peripheral portion of the main surface insulating film 25 may continue to the first to fourth side surfaces 5A to 5D.
  • the semiconductor device 1J includes a first polarity electrode 124 (main surface electrode) arranged on the first main surface 3 .
  • the first polarity electrode 124 is the "anode electrode” in this form.
  • the first polar electrode 124 is spaced inwardly from the periphery of the first major surface 3 .
  • the first polar electrode 124 is formed in a square shape along the periphery of the first main surface 3 in plan view.
  • the first polar electrode 124 enters the diode opening 123 from above the main surface insulating film 25 and is electrically connected to the first main surface 3 and the inner edge of the guard region 122 .
  • the first polar electrode 124 forms a Schottky junction with the diode region 121 (first semiconductor region 6). Thus, an SBD structure 120 is formed.
  • the plane area of the first polar electrode 124 is preferably 50% or more of the first major surface 3 . It is particularly preferable that the plane area of the first polar electrode 124 is 75% or more of the first major surface 3 .
  • the first polar electrode 124 may have a thickness of 0.5 ⁇ m to 15 ⁇ m.
  • the first polar electrode 124 may have a laminated structure including a Ti-based metal film and an Al-based metal film.
  • the Ti-based metal film may have a single layer structure consisting of a Ti film or a TiN film.
  • the Ti-based metal film may have a laminated structure including a Ti film and a TiN film in any order.
  • the Al-based metal film is preferably thicker than the Ti-based metal film.
  • the Al-based metal film may include at least one of a pure Al film (an Al film with a purity of 99% or higher), an AlCu alloy film, an AlSi alloy film, and an AlSiCu alloy film.
  • the semiconductor device 1J includes the aforementioned upper insulating film 38 that selectively covers the main surface insulating film 25 and the first polarity electrode 124 .
  • the upper insulating film 38 has a laminated structure including an inorganic insulating film 42 and an organic insulating film 43 laminated in this order from the chip 2 side, as in the case of the first embodiment.
  • the upper insulating film 38 has a contact opening 125 that exposes the inner portion of the first polarity electrode 124 in plan view, and covers the peripheral edge portion of the first polarity electrode 124 over the entire circumference. .
  • the contact opening 125 is formed in a square shape in plan view.
  • the upper insulating film 38 is formed spaced inwardly from the peripheral edge of the first main surface 3 (first to fourth side surfaces 5A to 5D), and forms a dicing street 41 between the peripheral edge of the first main surface 3 and the upper insulating film 38 . are partitioned.
  • the dicing street 41 is formed in a strip shape extending along the periphery of the first main surface 3 in plan view.
  • the dicing street 41 is formed in a ring shape (specifically, a square ring shape) surrounding the inner portion of the first main surface 3 in plan view.
  • the dicing street 41 exposes the first main surface 3 (first semiconductor region 6) in this form.
  • the dicing streets 41 may expose the main surface insulating film 25 .
  • the upper insulating film 38 preferably has a thickness exceeding the thickness of the first polarity electrode 124 .
  • the thickness of the upper insulating film 38 may be less than the thickness of the chip 2 .
  • the semiconductor device 1J includes a plurality of pillar electrodes 126 arranged on the first polar electrodes 124 .
  • the number of pillar electrodes 126 is arbitrary and is adjusted according to the plane area of the first polarity electrode 124 and the plane area of the pillar electrodes 126 to be formed.
  • the pillar electrodes 126 are erected on the first polar electrodes 124 in the shape of vertically elongated columns, spaced apart from the periphery of the first polar electrodes 124 in a cross-sectional view.
  • the plurality of pillar electrodes 126 are arranged on the inner portion of the first polarity electrode 124 with a gap from the upper insulating film 38 (the wall surface of the contact opening 125). In other words, the plurality of pillar electrodes 126 are arranged within regions surrounded by the contact openings 125 in plan view.
  • the plurality of pillar electrodes 126 are each formed in a circular shape in plan view.
  • the plurality of pillar electrodes 126 may be formed in a quadrangular shape, a polygonal shape other than a quadrangular shape, an elliptical shape, or a line shape in plan view.
  • the plurality of pillar electrodes 126 do not need to have the same planar shape, and may have different planar shapes.
  • the plurality of pillar electrodes 126 are arranged in a matrix at intervals in the first direction X and the second direction Y in plan view.
  • the layout of the plurality of pillar electrodes 126 is arbitrary.
  • the plurality of pillar electrodes 126 may be arranged in a zigzag pattern at intervals in the first direction X and the second direction Y in plan view.
  • the plurality of pillar electrodes 126 included in each group are The plurality of pillar electrodes 126 included in groups adjacent to each other in the second direction Y may be shifted in the first direction X and arranged.
  • a layout in which the arrangement relationships in the first direction X and the second direction Y are interchanged may be adopted.
  • the plurality of pillar electrodes 126 when the plurality of pillar electrodes 126 are formed in a line shape extending in the first direction X or the second direction Y in plan view, the plurality of pillar electrodes 126 extend in the first direction X or the second direction Y in plan view. They may be arranged in an elongated stripe. Of course, the multiple pillar electrodes 126 may be arranged in an irregular layout.
  • the plurality of pillar electrodes 126 each have an electrode surface 127 and electrode sidewalls 128 .
  • the electrode surface 127 extends flat along the first principal surface 3 .
  • the electrode surface 127 may consist of a ground surface with grinding marks.
  • An electrode sidewall 128 overlies the first polarity electrode 124 .
  • the electrode sidewall 128 extends substantially vertically in the normal direction Z. As shown in FIG. "Substantially vertical" also includes a form extending in the stacking direction while curving (meandering).
  • the electrode side wall 128 preferably has a smooth surface without grinding marks.
  • the plurality of pillar electrodes 126 each have protrusions 129 that protrude outward from the lower ends of the electrode sidewalls 128 .
  • the projecting portion 129 is formed in a region closer to the first polarity electrode 124 than the intermediate portion of the electrode side wall 128 .
  • the projecting portion 129 extends along the first polarity electrode 124 in a cross-sectional view, and is formed in a tapered shape in which the thickness gradually decreases from the electrode side wall 128 toward the tip portion.
  • the protruding portion 129 has a sharp tip that forms an acute angle.
  • the pillar electrode 126 without the protrusion 129 may be formed.
  • each of the plurality of pillar electrodes 126 has a thickness exceeding the thickness of the first polarity electrode 124 .
  • the thickness of each pillar electrode 126 is defined by the distance between first polar electrode 124 and electrode surface 127 . It is particularly preferable that the thickness of each pillar electrode 126 exceeds the thickness of the upper insulating film 38 . The thickness of each pillar electrode 126 exceeds the thickness of the chip 2 in this configuration. Of course, the thickness of each pillar electrode 126 may be less than the thickness of the chip 2 .
  • the thickness of each pillar electrode 126 may be 10 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less.
  • the thickness of each pillar electrode 126 is preferably 30 ⁇ m or more. It is particularly preferable that the thickness of each pillar electrode 126 is 80 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less.
  • the width (maximum value) of each pillar electrode 126 is 1 ⁇ m to 25 ⁇ m, 25 ⁇ m to 50 ⁇ m, 50 ⁇ m to 75 ⁇ m, 75 ⁇ m to 100 ⁇ m, 100 ⁇ m to 125 ⁇ m, 125 ⁇ m to 150 ⁇ m, 150 ⁇ m to 175 ⁇ m, and 175 ⁇ m. It may be a value belonging to any range from 200 ⁇ m to 200 ⁇ m. Of course, the width (maximum value) of each pillar electrode 126 is not limited to these ranges, and may be set to a value exceeding 200 ⁇ m.
  • the plurality of pillar electrodes 126 have a total plane area less than the plane area of the first polar electrode 124 .
  • the total planar area of the plurality of pillar electrodes 126 is adjusted according to the planar area of the first polarity electrode 124 .
  • the total planar area of the multiple pillar electrodes 126 is preferably 50% or less of the first main surface 3 . It is particularly preferable that the total planar area of the plurality of pillar electrodes 126 is 30% or less of the first principal surface 3 .
  • the total planar area of the plurality of pillar electrodes 126 is preferably 10% or more of the first main surface 3 .
  • the plurality of pillar electrodes 126 have a laminated structure including a first conductor film 133 and a second conductor film 134 laminated in this order from the first polarity electrode 124 side.
  • the first conductor film 133 may contain a Ti-based metal film.
  • the first conductor film 133 may have a single layer structure made of a Ti film or a TiN film.
  • the first conductor film 133 may have a laminated structure including a Ti film and a TiN film laminated in any order.
  • the first conductor film 133 has a thickness less than the thickness of the first polarity electrode 124 .
  • the first conductor film 133 covers the first polarity electrode 124 in the contact opening 125 like a film.
  • the first conductor film 133 forms part of the projecting portion 129 .
  • the first conductor film 133 does not necessarily have to be formed, and may be removed.
  • the second conductor film 134 forms the bodies of the plurality of pillar electrodes 126 .
  • the second conductor film 134 may contain a Cu-based metal film.
  • the Cu-based metal film may be a pure Cu film (a Cu film with a purity of 99% or more) or a Cu alloy film.
  • the second conductor film 134 includes a pure Cu plating film in this embodiment.
  • the second conductor film 134 preferably has a thickness exceeding the thickness of the first polar electrode 124 . It is particularly preferable that the thickness of the second conductor film 134 exceeds the thickness of the upper insulating film 38 . The thickness of the second conductor film 134 exceeds the thickness of the chip 2 in this embodiment.
  • the second conductor film 134 covers the first polarity electrode 124 in the form of a film within the contact opening 125 with the first conductor film 133 interposed therebetween.
  • the second conductor film 134 forms part of the projecting portion 129 . That is, the projecting portion 129 has a laminated structure including the first conductor film 133 and the second conductor film 134 .
  • the second conductor film 134 has a thickness exceeding the thickness of the first conductor film 133 within the projecting portion 129 .
  • the semiconductor device 1J includes the aforementioned sealing insulator 71 covering the first main surface 3 .
  • the sealing insulator 71 covers the periphery of the plurality of pillar electrodes 126 so as to partially expose the plurality of pillar electrodes 126 on the first main surface 3 .
  • a sealing insulator 71 covers the area between the plurality of pillar electrodes 126 over the first polarity electrode 124 .
  • a sealing insulator 71 exposes a plurality of electrode surfaces 127 and covers a plurality of electrode sidewalls 128 .
  • the sealing insulator 71 has a portion that directly covers the portion of the first polarity electrode 124 that is exposed from the upper insulating film 38 and the plurality of pillar electrodes 126 .
  • the sealing insulator 71 covers the protrusions 129 of the plurality of pillar electrodes 126 and faces the first polarity electrode 124 with the protrusions 129 interposed therebetween.
  • the sealing insulator 71 suppresses falling off of the plurality of pillar electrodes 126 .
  • the sealing insulator 71 has a portion that directly covers the upper insulating film 38 .
  • the sealing insulator 71 covers the first polarity electrode 124 with the upper insulating film 38 interposed therebetween.
  • the encapsulating insulator 71 covers the dicing streets 41 defined by the upper insulating film 38 at the periphery of the first main surface 3 .
  • the encapsulating insulator 71 directly covers the first major surface 3 (first semiconductor region 6 ) at the dicing street 41 in this embodiment.
  • the sealing insulator 71 may directly cover the main surface insulating film 25 at the dicing streets 41 .
  • the sealing insulator 71 has an insulating main surface 72 and insulating side walls 73 .
  • the insulating main surface 72 extends flat along the first main surface 3 .
  • the insulating main surface 72 forms one flat surface with the plurality of electrode surfaces 127 .
  • the insulating main surface 72 may be a ground surface having grinding marks. In this case, the insulating main surface 72 preferably forms one grinding surface with the plurality of electrode surfaces 127 .
  • the insulating side wall 73 extends from the periphery of the insulating main surface 72 toward the chip 2 and forms one flat surface together with the first to fourth side surfaces 5A to 5D.
  • the insulating side wall 73 is formed substantially perpendicular to the insulating main surface 72 .
  • the angle formed between insulating side wall 73 and insulating main surface 72 may be 88° or more and 92° or less.
  • the insulating side wall 73 may consist of a ground surface with grinding marks.
  • the insulating sidewall 73 may form one grinding surface with the first to fourth side surfaces 5A to 5D.
  • the sealing insulator 71 preferably has a thickness exceeding the thickness of the first polar electrode 124 . It is particularly preferable that the thickness of the sealing insulator 71 exceeds the thickness of the upper insulating film 38 . The thickness of the encapsulation insulator 71 exceeds the thickness of the chip 2 in this embodiment. Of course, the thickness of the encapsulating insulator 71 may be less than the thickness of the chip 2 . The thickness of the sealing insulator 71 may be 10 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less. The thickness of the sealing insulator 71 is preferably 30 ⁇ m or more. It is particularly preferable that the thickness of the sealing insulator 71 is 80 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less. The thickness of the encapsulation insulator 71 is approximately equal to the thickness of the plurality of pillar electrodes 126 .
  • the semiconductor device 1J includes at least one (one in this embodiment) terminal film 135 covering the plurality of pillar electrodes 126 on the sealing insulator 71 .
  • the terminal film 135 is electrically connected to the multiple pillar electrodes 126 .
  • the terminal film 135 is arranged in the inner portion of the insulating main surface 72 with a gap from the peripheral edge (insulating side wall 73 ) of the insulating main surface 72 in plan view.
  • the terminal film 135 Since the terminal film 135 is arranged in a layer different from that of the first polarity electrode 124 , it is hardly subject to design rule restrictions due to the layout of the first polarity electrode 124 . Therefore, as long as the terminal film 135 is electrically connected to the plurality of pillar electrodes 126, the terminal film 135 can have any planar shape and can be arranged at any location.
  • the terminal film 135 has a thickness less than the thickness of the plurality of pillar electrodes 126 .
  • the thickness of the terminal film 135 is preferably 1/4 or less that of the pillar electrode 126 . It is particularly preferable that the thickness of the terminal film 135 is 1/10 or less that of the pillar electrode 126 .
  • the thickness of the terminal film 135 is preferably less than the thickness of the upper insulating film 38 .
  • the thickness of the terminal film 135 may be less than the thickness of the first polarity electrode 124 .
  • the thickness of the terminal film 135 takes various values depending on the type of film.
  • the thickness of the terminal film 135 may be 10 nm or more and 15 ⁇ m or less.
  • the terminal film 135 has a planar area exceeding the total planar area of the plurality of pillar electrodes 126 . It is preferable that the plane area of the terminal film 135 exceeds the plane area of the first polarity electrode 124 . In this case, the terminal film 135 preferably covers the entire first polarity electrode 124 in plan view. Furthermore, in this case, the terminal film 135 preferably overlaps the first polarity electrode 124 and the upper insulating film 38 in plan view.
  • the plane area of the terminal film 135 may be 0.8 mm square or more. In this case, it is particularly preferable that the plane area of the terminal film 135 is 1 mm square or more.
  • the terminal film 135 may be formed in a polygonal shape having a plane area of 1 mm ⁇ 1.4 mm or more. In this form, the terminal film 135 is formed in a square shape having four sides parallel to the first to fourth side surfaces 5A to 5D in plan view. Of course, the terminal film 135 may be formed in a polygonal shape other than a square shape, a circular shape, or an elliptical shape in plan view.
  • the terminal film 135 has a single-layer structure or a laminated structure including at least one of an Ag-based metal film, an Al-based metal film, a Cu-based metal film, a Ni-based metal film, a Pd-based metal film, and an Au-based metal film. may have.
  • the terminal film 135 may have a configuration according to the first to seventh embodiment examples shown in FIGS. 8A to 8G.
  • the semiconductor device 1J includes a second polarity electrode 136 (second main surface electrode) covering the second main surface 4.
  • the second polar electrode 136 is the "cathode electrode” in this form.
  • the second polar electrode 136 is electrically connected to the second major surface 4 .
  • the second polar electrode 136 forms an ohmic contact with the second semiconductor region 7 exposed from the second major surface 4 .
  • the second polar electrode 136 may cover the entire second main surface 4 so as to be connected to the periphery of the chip 2 (first to fourth side surfaces 5A to 5D).
  • the second polar electrode 136 may cover the second main surface 4 with a space inward from the periphery of the chip 2 .
  • the second polarity electrode 136 is configured to apply a voltage of 500 V or more and 3000 V or less to the terminal film 135 . That is, the chip 2 is formed so that a voltage of 500 V or more and 3000 V or less is applied between the first principal surface 3 and the second principal surface 4 .
  • the semiconductor device 1J includes the chip 2, the first polarity electrode 124 (main surface electrode), the plurality of pillar electrodes 126, the sealing insulator 71, and at least one terminal film 135 (one in this embodiment).
  • Chip 2 has a first main surface 3 .
  • the first polar electrode 124 is arranged on the first major surface 3 .
  • a plurality of pillar electrodes 126 are spaced above the first polarity electrode 124 .
  • a sealing insulator 71 covers the area between the plurality of pillar electrodes 126 over the first polarity electrode 124 so as to expose a portion of the plurality of pillar electrodes 126 .
  • the terminal film 135 covers the plurality of pillar electrodes 126 on the sealing insulator 71 .
  • the volume of electrodes interposed between the first polarity electrode 124 and the terminal film 135 can be reduced by the plurality of pillar electrodes 126 . That is, it is not necessary to dispose a pillar electrode having a plane area equivalent to that of the terminal film 135 on the first polarity electrode 124 . Thereby, the stress caused by the electrode interposed between the first polarity electrode 124 and the terminal film 135 can be reduced. Therefore, it is possible to suppress shape defects and variations in electrical characteristics caused by the stress.
  • the sealing insulator 71 can protect the object to be sealed from external force and moisture.
  • the object to be sealed can be protected from damage caused by external force and deterioration caused by moisture. This can suppress shape defects and variations in electrical characteristics. Therefore, it is possible to provide a semiconductor device 1J with improved reliability.
  • the same effects as those of the semiconductor device 1A can be obtained.
  • a wafer structure 80 in which a structure corresponding to the semiconductor device 1J is formed in each device region 86 is prepared, and the same steps as in the manufacturing method of the semiconductor device 1A are performed. Therefore, the method for manufacturing the semiconductor device 1J also produces the same effect as the method for manufacturing the semiconductor device 1A.
  • FIG. 27 is a plan view showing a semiconductor device 1K according to the eleventh embodiment.
  • semiconductor device 1K has a form in which the technical idea of semiconductor device 1B (see FIG. 15) according to the second embodiment is combined with semiconductor device 1J. That is, the semiconductor device 1K includes multiple terminal films 135 .
  • a plurality of terminal films 135 are spaced apart on the insulating main surface 72 so as to cover at least one (in this embodiment, a plurality of) corresponding pillar electrodes 126 .
  • a plurality of terminal films 135 are electrically connected to corresponding pillar electrodes 126 respectively.
  • the plurality of terminal films 135 are arranged in a matrix with intervals in the first direction X and the second direction Y in plan view.
  • the arrangement and planar shape of the plurality of terminal films 135 are arbitrary.
  • each terminal film 135 is preferably 0.8 mm square or more. In this case, it is particularly preferable that the plane area of each terminal film 135 is 1 mm square or more.
  • Each terminal film 135 may be formed in a polygonal shape having a plane area of 1 mm ⁇ 1.4 mm or more.
  • Each terminal film 135 is formed in a square shape having four sides parallel to the first to fourth side surfaces 5A to 5D in plan view.
  • each terminal film 135 may be formed in a polygonal shape other than a square shape, a circular shape, or an elliptical shape in plan view.
  • the semiconductor device 1K has the same effect as the semiconductor device 1J.
  • the semiconductor device 1K is manufactured by changing the layout of the terminal film 135 in the manufacturing method of the semiconductor device 1J. Therefore, the method for manufacturing the semiconductor device 1K also produces the same effect as the method for manufacturing the semiconductor device 1J.
  • FIG. 28 is a cross-sectional view showing a modification of the chip 2 applied to each embodiment.
  • FIG. 28 shows, as an example, a mode in which a chip 2 according to a modification is applied to a semiconductor device 1A.
  • the chip 2 according to the modification may be applied to the second to eleventh embodiments.
  • semiconductor device 1A may include only first semiconductor region 6 without second semiconductor region 7 inside chip 2 .
  • the first semiconductor region 6 is exposed from the first main surface 3, the second main surface 4 and the first to fourth side surfaces 5A to 5D of the chip 2.
  • FIG. in other words, the chip 2 in this form does not have a semiconductor substrate and has a single-layer structure consisting of an epitaxial layer.
  • Such a chip 2 is formed by completely removing the second semiconductor region 7 (semiconductor substrate) in the process of FIG. 11I described above.
  • FIG. 29 is a plan view showing a package 201A on which semiconductor devices 1A to 1I according to the first to ninth embodiments are mounted.
  • Package 201A may also be referred to as a "semiconductor package” or “semiconductor module.”
  • package 201A includes a rectangular parallelepiped package main body 202 .
  • the package body 202 is made of mold resin, and contains a matrix resin (for example, epoxy resin), a plurality of fillers, and a plurality of flexible particles (flexifying agent), similar to the sealing insulator 71 .
  • the package body 202 has a first surface 203 on one side, a second surface 204 on the other side, and first to fourth side walls 205A to 205D connecting the first surface 203 and the second surface 204. As shown in FIG.
  • the first surface 203 and the second surface 204 are formed in a quadrangular shape when viewed from the normal direction Z thereof.
  • the first side wall 205A and the second side wall 205B extend in the first direction X and face the second direction Y orthogonal to the first direction X.
  • the third sidewall 205C and the fourth sidewall 205D extend in the second direction Y and face the first direction X. As shown in FIG.
  • the package 201A includes a metal plate 206 (conductor plate) arranged inside the package body 202 .
  • Metal plate 206 may be referred to as a "die pad.”
  • the metal plate 206 is formed in a square shape (specifically, a rectangular shape) in plan view.
  • the metal plate 206 includes a drawer plate portion 207 drawn out of the package body 202 from the first side wall 205A.
  • the drawer plate portion 207 has a circular through hole 208 .
  • Metal plate 206 may be exposed from second surface 204 .
  • the package 201A includes a plurality of (three in this embodiment) lead terminals 209 drawn out from the inside of the package body 202 to the outside.
  • a plurality of lead terminals 209 are arranged on the second side wall 205B side.
  • the plurality of lead terminals 209 are each formed in a strip shape extending in the direction perpendicular to the second side wall 205B (that is, the second direction Y).
  • the lead terminals 209 on both sides of the plurality of lead terminals 209 are spaced apart from the metal plate 206 , and the central lead terminal 209 is integrally formed with the metal plate 206 .
  • Arrangement of the lead terminal 209 connected to the metal plate 206 is arbitrary.
  • the package 201A includes a semiconductor device 210 arranged on a metal plate 206 within the package body 202 .
  • the semiconductor device 210 is composed of any one of the semiconductor devices 1A to 1I according to the first to ninth embodiments.
  • the semiconductor device 210 is arranged on the metal plate 206 with the drain electrode 77 facing the metal plate 206 and is electrically connected to the metal plate 206 .
  • the package 201A includes a conductive adhesive 211 interposed between the drain electrode 77 and the metal plate 206 to bond the semiconductor device 210 to the metal plate 206.
  • Conductive adhesive 211 may include solder or metal paste.
  • the solder may be lead-free solder.
  • the metal paste may contain at least one of Au, Ag and Cu.
  • the Ag paste may consist of Ag sintered paste.
  • the package 201A includes at least one (a plurality of in this embodiment) conducting wires 212 (conductive connection members) electrically connected to the lead terminals 209 and the semiconductor device 210 within the package body 202 .
  • Conductor 212 consists of a metal wire (that is, a bonding wire) in this form.
  • Conductor 212 may include at least one of Au wire, Cu wire and Al wire.
  • the conducting wire 212 may be made of a metal plate such as a metal clip instead of the metal wire.
  • At least one (one in this embodiment) conducting wire 212 is electrically connected to the gate terminal film 74 and the lead terminal 209 . At least one (four in this embodiment) conducting wire 212 is electrically connected to the source terminal film 75 and the lead terminal 209 .
  • source terminal film 75 includes sense terminal film 103 (see FIG. 17)
  • lead terminal 209 corresponding to sense terminal film 103 and conductive wire 212 connected to sense terminal film 103 and lead terminal 209 are further provided.
  • FIG. 30 is a plan view showing a package 201B on which semiconductor devices 1J to 1K according to tenth to eleventh embodiments are mounted.
  • Package 201B may also be referred to as a "semiconductor package” or “semiconductor module.”
  • package 201B includes package body 202, metal plate 206, a plurality (two in this embodiment) of lead terminals 209, semiconductor device 213, conductive adhesive 211 and a plurality of conductors 212.
  • FIG. Differences from the package 201A will be described below.
  • One lead terminal 209 of the plurality of lead terminals 209 is spaced apart from the metal plate 206 , and the other lead terminal 209 is integrally formed with the metal plate 206 .
  • the semiconductor device 213 is arranged on the metal plate 206 inside the package body 202 .
  • the semiconductor device 213 is composed of any one of the semiconductor devices 1J to 1K according to the tenth to eleventh embodiments.
  • the semiconductor device 213 is placed on the metal plate 206 with the second polarity electrode 136 facing the metal plate 206 and electrically connected to the metal plate 206 .
  • a conductive adhesive 211 is interposed between the second polar electrode 136 and the metal plate 206 to bond the semiconductor device 213 to the metal plate 206 .
  • At least one (four in this embodiment) conducting wire 212 is electrically connected to the terminal film 135 and the lead terminal 209 .
  • FIG. 31 is a perspective view showing a package 201C on which the semiconductor devices 1A to 1I according to the first to ninth embodiments and the semiconductor devices 1J to 1K according to the tenth to eleventh embodiments are mounted.
  • 32 is an exploded perspective view of the package 201C shown in FIG. 31.
  • FIG. 33 is a cross-sectional view taken along line XXXIII-XXXIII shown in FIG. 31.
  • FIG. Package 201C may also be referred to as a "semiconductor package” or “semiconductor module.”
  • the package 201C includes a rectangular parallelepiped package main body 222.
  • the package body 222 is made of mold resin, and contains a matrix resin (for example, epoxy resin), a plurality of fillers, and a plurality of flexible particles (flexifying agent), similar to the sealing insulator 71 .
  • the package body 222 has a first surface 223 on one side, a second surface 224 on the other side, and first to fourth side walls 225A to 225D connecting the first surface 223 and the second surface 224. As shown in FIG.
  • the first surface 223 and the second surface 224 are formed in a quadrangular shape (rectangular shape in this embodiment) when viewed from the normal direction Z thereof.
  • the first side wall 225A and the second side wall 225B extend in the first direction X along the first surface 223 and face the second direction Y. As shown in FIG.
  • the first side wall 225A and the second side wall 225B form the long sides of the package body 222 .
  • the third sidewall 225C and the fourth sidewall 225D extend in the second direction Y and face the first direction X. As shown in FIG.
  • the third side wall 225C and the fourth side wall 225D form short sides of the package body 222 .
  • the package 201C includes first metal plates 226 arranged inside and outside the package body 222 .
  • the first metal plate 226 is arranged on the side of the first surface 223 of the package body 222 and includes first pad portions 227 and first lead terminals 228 .
  • the first pad portion 227 is formed in a rectangular shape extending in the first direction X inside the package body 222 and exposed from the first surface 223 .
  • the first lead terminal 228 is pulled out from the first pad portion 227 toward the first side wall 225A in a strip shape extending in the second direction Y, penetrates the first side wall 225A and is exposed from the package body 222 .
  • the first lead terminal 228 is arranged on the side of the fourth side wall 225D in plan view.
  • the first lead terminal 228 is spaced apart from the first surface 223 and the second surface 224 and exposed from the first side wall 225A.
  • the package 201C includes second metal plates 230 arranged inside and outside the package body 222 .
  • the second metal plate 230 is arranged on the second surface 224 side of the package body 222 with a gap in the normal direction Z from the first metal plate 226 , and includes a second pad section 231 and a second lead terminal 232 .
  • the second pad portion 231 is formed in a rectangular shape extending in the first direction X inside the package body 222 and is exposed from the second surface 224 .
  • the second lead terminal 232 is pulled out from the second pad portion 231 toward the first side wall 225A in a strip shape extending in the second direction Y, penetrates the first side wall 225A and is exposed from the package main body 222 .
  • the second lead terminal 232 is arranged on the side of the third side wall 225C in plan view.
  • the second lead terminal 232 is spaced apart from the first surface 223 and the second surface 224 and exposed from the first side wall 225A.
  • the second lead terminal 232 is pulled out from a thickness position different from that of the first lead terminal 228 with respect to the normal direction Z.
  • the second lead terminal 232 is spaced from the first lead terminal 228 toward the second surface 224 and does not face the first lead terminal 228 in the first direction X.
  • the second lead terminal 232 has a different length in the second direction Y than the first lead terminal 228 .
  • the package 201C includes a plurality of (five in this embodiment) third lead terminals 234 drawn out from the inside of the package body 222 to the outside.
  • the plurality of third lead terminals 234 are arranged in a thickness range between the first pad portion 227 and the second pad portion 231 in this embodiment.
  • the plurality of third lead terminals 234 are pulled out from inside the package main body 222 toward the second side wall 225B in a strip shape extending in the second direction Y, and are exposed from the package main body 222 through the second side wall 225B.
  • the arrangement of the plurality of third lead terminals 234 is arbitrary.
  • the plurality of third lead terminals 234 are arranged on the side of the third side wall 225C so as to be positioned on the same straight line as the second lead terminals 232 in plan view.
  • the plurality of third lead terminals 234 may have curved portions recessed toward the first surface 223 and/or the second surface 224 at portions located outside the package body 222 .
  • the package 201C includes a first semiconductor device 235 arranged within the package body 222 .
  • the first semiconductor device 235 is composed of any one of the semiconductor devices 1A to 1I according to the first to ninth embodiments.
  • the first semiconductor device 235 is arranged between the first pad portion 227 and the second pad portion 231 .
  • the first semiconductor device 235 is arranged on the side of the third side wall 225C in plan view.
  • the first semiconductor device 235 is arranged on the second metal plate 230 with the drain electrode 77 facing the second metal plate 230 (the second pad portion 231 ), and is electrically connected to the second metal plate 230 . It is
  • the package 201C includes a second semiconductor device 236 spaced from the first semiconductor device 235 and arranged within the package body 222 .
  • the second semiconductor device 236 is composed of any one of the semiconductor devices 1J to 1K according to the tenth to eleventh embodiments.
  • the second semiconductor device 236 is arranged between the first pad portion 227 and the second pad portion 231 .
  • the second semiconductor device 236 is arranged on the side of the fourth side wall 225D in plan view.
  • the second semiconductor device 236 is arranged on the second metal plate 230 with the second polar electrode 136 facing the second metal plate 230 (the second pad portion 231). It is connected to the.
  • the package 201C includes a first conductor spacer 237 (first conductive connection member) and a second conductor spacer 238 (second conductive connection member) respectively arranged within the package body 222 .
  • the first conductor spacer 237 is interposed between the first semiconductor device 235 and the first pad portion 227 and electrically connected to the first semiconductor device 235 and the first pad portion 227 .
  • the second conductor spacer 238 is interposed between the second semiconductor device 236 and the first pad section 227 and electrically connected to the second semiconductor device 236 and the first pad section 227 .
  • the first conductor spacer 237 and the second conductor spacer 238 may each contain a metal plate (for example, a Cu-based metal plate).
  • the second conductor spacer 238 is separate from the first conductor spacer 237 in this embodiment, but may be formed integrally with the first conductor spacer 237 .
  • the package 201C includes first to sixth conductive adhesives 239A-239F.
  • the first through sixth conductive adhesives 239A-239F may include solder or metal paste.
  • the solder may be lead-free solder.
  • the metal paste may contain at least one of Au, Ag and Cu.
  • the Ag paste may consist of Ag sintered paste.
  • the first conductive adhesive 239 A is interposed between the drain electrode 77 and the second pad portion 231 to connect the first semiconductor device 235 to the second pad portion 231 .
  • a second conductive adhesive 239 B is interposed between the second polarity electrode 136 and the second pad portion 231 to connect the second semiconductor device 236 to the second pad portion 231 .
  • the third conductive adhesive 239C is interposed between the source terminal film 75 and the first conductor spacer 237 to connect the first conductor spacer 237 to the source terminal film 75.
  • a fourth conductive adhesive 239 D is interposed between the terminal film 135 and the second conductor spacer 238 to connect the second conductor spacer 238 to the terminal film 135 .
  • the fifth conductive adhesive 239E is interposed between the first pad portion 227 and the first conductor spacer 237 to connect the first conductor spacer 237 to the first pad portion 227.
  • a sixth conductive adhesive 239 ⁇ /b>F is interposed between the first pad portion 227 and the second conductor spacer 238 to connect the second conductor spacer 238 to the first pad portion 227 .
  • the package 201C includes at least one (in this embodiment, a plurality of) electrically connected to the gate terminal film 74 of the first semiconductor device 235 and at least one (in this embodiment, a plurality of) third lead terminals 234 in the package body 222. ) conductors 240 (conductive connecting members). Conductor 240 consists of a metal wire (that is, a bonding wire) in this form.
  • the conductor 240 may include at least one of gold wire, copper wire and aluminum wire.
  • the conducting wire 240 may be made of a metal plate such as a metal clip instead of the metal wire.
  • the source terminal film 75 is connected to the first pad portion 227 via the first conductor spacer 237 .
  • the source terminal film 75 may be connected to the first pad portion 227 by the third conductive adhesive 239C without the first conductor spacer 237 interposed.
  • the terminal film 135 is connected to the first pad portion 227 via the second conductor spacer 238 .
  • the terminal film 135 may be connected to the first pad portion 227 by the fourth conductive adhesive 239D without the second conductor spacer 238 interposed.
  • each of the above-described embodiments can be implemented in other forms.
  • a form in which at least one gate pillar electrode 50 is arranged on the gate electrode 30 was shown.
  • multiple gate pillar electrodes 50 may be arranged on the gate electrode 30 .
  • various forms applied to the plurality of source pillar electrodes 60 and source terminal films 75 may also be applied to the plurality of gate pillar electrodes 50 and gate terminal films 74 .
  • the gate pillar electrode 50 may have an overlapping portion over the upper insulating film 38 .
  • at least one source pillar electrode 60 among the plurality of source pillar electrodes 60 may have an overlapping portion that runs over the upper insulating film 38 .
  • at least one pillar electrode 126 among the plurality of pillar electrodes 126 may have an overlapping portion that runs over the upper insulating film 38 .
  • the chip 2 having the mesa portion 11 was shown. However, a chip 2 that does not have the mesa portion 11 and has the flatly extending first main surface 3 may be employed. In this case the sidewall structure 26 is removed.
  • the form having the source wiring 37 was shown. However, a form without the source wiring 37 may be adopted.
  • the trench gate type gate structure 15 controlling the channel inside the chip 2 was shown. However, a planar gate type gate structure 15 that controls the channel from above the first main surface 3 may be employed.
  • the MISFET structure 12 and the SBD structure 120 were formed on different chips 2 .
  • the MISFET structure 12 and the SBD structure 120 may be formed in different regions of the first main surface 3 in the same chip 2 .
  • SBD structure 120 may be formed as a freewheeling diode of MISFET structure 12 .
  • the "first conductivity type” is “n-type” and the “second conductivity type” is “p-type”.
  • a form in which the "first conductivity type” is the “p-type” and the “second conductivity type” is the “n-type” may be adopted.
  • a specific configuration in this case can be obtained by replacing “n-type” with “p-type” and "p-type” with “n-type” in the above description and accompanying drawings.
  • the "n-type” second semiconductor region 7 was shown.
  • the second semiconductor region 7 may be "p-type".
  • an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) structure is formed instead of the MISFET structure 12.
  • the "source” of the MISFET structure 12 is replaced with the “emitter” of the IGBT structure and the "drain” of the MISFET structure 12 is replaced with the "collector" of the IGBT structure in the preceding description.
  • the "p-type" second semiconductor region 7 is formed on the surface layer of the second main surface 4 of the chip 2 (epitaxial layer) by ion implantation. It may have p-type impurities introduced.
  • the first direction X and the second direction Y are defined by the extending directions of the first to fourth side surfaces 5A to 5D.
  • the first direction X and the second direction Y may be arbitrary directions as long as they maintain a relationship of crossing each other (specifically, orthogonally).
  • the first direction X may be a direction intersecting the first to fourth side surfaces 5A-5D
  • the second direction Y may be a direction intersecting the first to fourth side surfaces 5A-5D.
  • semiconductor device in the following items may be replaced with "wide bandgap semiconductor device”, “SiC semiconductor device”, “semiconductor switching device”, or “semiconductor rectifier” as necessary.
  • Chip (2) having main surface (3), main surface electrodes (30, 32, 124) covering said main surface (3), and above said main surface electrodes (30, 32, 124) a plurality of pillar electrodes (50, 60, 126) spaced apart at intervals, and said main surface electrodes (30, 32, 124) and covering areas between said plurality of pillar electrodes (50, 60, 126); and at least one said pillar electrode on said sealing insulator (71). and at least one terminal film (74, 75, 135) covering (50, 60, 126).
  • each of the plurality of pillar electrodes (50, 60, 126) is erected in a vertically elongated columnar shape when viewed in cross section.
  • the plurality of pillar electrodes (50, 60, 126) are thicker than the main surface electrodes (30, 32, 124), and the sealing insulator (71) is thicker than the main surface electrodes (30, 32). , 124).
  • the plurality of pillar electrodes (50, 60, 126) are thicker than the chip (2), and the sealing insulator (71) is thicker than the chip (2), any one of A1 to A5 1.
  • the plurality of pillar electrodes (50, 60, 126) have a total plane area occupying 30% or less of the plane area of the main surface (3), and the terminal film (74, The semiconductor device (1A ⁇ 1K).
  • the terminal films (74, 75, 135) are at least one of Ag-based metal film, Al-based metal film, Cu-based metal film, Ni-based metal film, Pd-based metal film and Au-based metal film.
  • the plurality of pillar electrodes (50, 60, 126) each have an electrode surface (51, 61, 127) and an electrode sidewall (52, 62, 128), and the sealing insulator (71) is , covering the plurality of pillar electrodes (50, 60, 126) so as to expose the electrode surfaces (51, 61, 127) and cover the electrode sidewalls (52, 62, 128), A1 to A semiconductor device (1A-1K) according to any one of A9.
  • the sealing insulator (71) has an insulating main surface (72) forming one flat surface with the electrode surfaces (51, 61, 127) of the plurality of pillar electrodes (50, 60, 126).
  • the semiconductor device (1A-1K) of A10 comprising:
  • the chip (2) has side surfaces (5A-5D), and the encapsulation insulator (71) has an insulating sidewall (73) forming one flat surface with the side surfaces (5A-5D).
  • the semiconductor device (1A-1K) according to any one of A1-A11, comprising:
  • [A13] further includes an insulating film (38) partially covering the main surface electrodes (30, 32, 124), and the plurality of pillar electrodes (50, 60, 126) are separated from the insulating film (38)
  • the semiconductor device (1A-1K) according to any one of A1-A12, arranged above said main surface electrodes (30, 32, 124) with a space therebetween.
  • the chip (2) has a laminated structure including a substrate (7) and an epitaxial layer (6), and includes the main surface (3) formed by the epitaxial layer (6), A1 to A16 A semiconductor device (1A to 1K) according to any one of
  • [B1] providing a wafer structure (80) comprising a wafer (81) having a major surface (82) and major surface electrodes (30, 32, 124) disposed on said major surface (82); forming a plurality of pillar electrodes (50, 60, 126) on the main surface electrodes (30, 32, 124) at intervals; and forming the plurality of pillar electrodes (50, 60, 126) forming a sealing insulator (71) covering the regions between the plurality of pillar electrodes (50, 60, 126) over the main surface electrodes (30, 32, 124) such that a portion thereof is exposed; forming at least one terminal film (74, 75, 135) covering the plurality of pillar electrodes (50, 60, 126) over the encapsulation insulator (71); A method for manufacturing a semiconductor device (1A to 1K).
  • thinning the wafer (81) includes thinning the wafer (81) to less than the thickness of the plurality of pillar electrodes (50, 60, 126).
  • the step of forming the pillar electrodes (50, 60, 126) includes the step of forming a plurality of the pillar electrodes (50, 60, 126) in a vertically elongated columnar shape in cross-sectional view, any one of B1 to B3.
  • the step of forming the terminal films (74, 75, 135) includes forming the terminal films (74, 75, 135) thinner than the plurality of the pillar electrodes (50, 60, 126), A method for manufacturing a semiconductor device (1A to 1K) according to any one of B1 to B4.
  • the step of forming the terminal films (74, 75, 135) includes: , 135).
  • the step of forming the pillar electrodes (50, 60, 126) includes forming a plurality of the pillar electrodes (50, 60, 126) thicker than the main surface electrodes (30, 32, 124).
  • the step of forming the encapsulating insulator (71) includes forming the encapsulating insulator (71) thicker than the main surface electrodes (30, 32, 124).
  • the step of forming the pillar electrodes (50, 60, 126) comprises: forming a conductor film (89) covering the main surface electrodes (30, 32, 124); a step of forming on the conductor film (89) a mask (90) having a plurality of openings (92) for exposing portions covering the principal surface electrodes (30, 32, 124);
  • [B9] further comprising the step of removing the mask (90) after the step of depositing the conductor (95), wherein the step of forming the encapsulation insulator (71) is performed after the step of removing the mask (90);
  • the step of forming the terminal films (74, 75, 135) includes: Ag-based metal film, Al-based metal film, Cu-based metal film, Ni-based metal film, Pd-based metal film A method for manufacturing a semiconductor device (1A to 1K) according to any one of B1 to B9, including a step of forming the terminal film (74, 75, 135) including at least one.
  • the step of forming the sealing insulator (71) includes forming the sealing insulator (71) covering the entire area of the plurality of pillar electrodes (50, 60, 126); The semiconductor device (1A-1K) of any one of B1-B10, comprising partially removing the encapsulation insulator (71) until the pillar electrodes (50, 60, 126) are exposed. manufacturing method.
  • Step of removing the sealing insulator (71) includes a step of partially removing the sealing insulator (71) by a grinding method.
  • the step of forming the pillar electrodes (50, 60, 126), the plurality of pillar electrodes (50 , 60, 126), and the step of forming the terminal films (74, 75, 135) has a total planar area occupying 50% or more of the planar area of the device region (86).
  • [B15] further comprising the step of forming an insulating film (38) partially covering the main surface electrodes (30, 32, 124) before the step of forming the pillar electrodes (50, 60, 126); forming a plurality of said pillar electrodes (50, 60, 126) on said main surface electrodes (30, 32, 124) spaced apart from said insulating film (38);
  • the step of forming the sealing insulator (71) includes: A method for manufacturing a semiconductor device (1A to 1K) according to B15, comprising the step of forming
  • the step of forming the insulating film (38) includes the step of forming the insulating film (38) including one or both of an inorganic insulating film (42) and an organic insulating film (43), B15 or A method for manufacturing a semiconductor device (1A to 1K) according to B16.
  • the semiconductor device according to any one of B1 to B17, wherein the step of forming the encapsulating insulator (71) includes forming the encapsulating insulator (71) containing a thermosetting resin. (1A-1K) manufacturing method.
  • the wafer (81) has a laminated structure including a substrate (7) and an epitaxial layer (6), and has the main surface (82) formed by the epitaxial layer (6).

Abstract

半導体装置は、主面を有するチップと、前記主面を被覆する主面電極と、前記主面電極の上に間隔を空けて配置された複数のピラー電極と、複数の前記ピラー電極の一部を露出させるように前記主面電極の上において複数の前記ピラー電極の間の領域を被覆する封止絶縁体と、前記封止絶縁体の上において少なくとも1つの前記ピラー電極を被覆する少なくとも1つの端子膜と、を含む。

Description

半導体装置
 この出願は、2021年11月5日に日本国特許庁に提出された特願2021-181317号に基づく優先権を主張しており、この出願の全開示はここに引用により組み込まれる。本開示は、半導体装置に関する。
 特許文献1は、半導体基板、電極および保護層を含む半導体装置を開示している。電極は、半導体基板の上に配置されている。保護層は、無機保護層および有機保護層を含む積層構造を有し、電極を被覆している。
米国特許出願公開第2019/0080976号明細書
 一実施形態は、信頼性を向上できる半導体装置を提供する。
 一実施形態は、主面を有するチップと、前記主面を被覆する主面電極と、前記主面電極の上に間隔を空けて配置された複数のピラー電極と、複数の前記ピラー電極の一部を露出させるように前記主面電極の上において複数の前記ピラー電極の間の領域を被覆する封止絶縁体と、前記封止絶縁体の上において少なくとも1つの前記ピラー電極を被覆する少なくとも1つの端子膜と、を含む、半導体装置を提供する。
 上述のまたはさらに他の目的、特徴および効果は、添付図面の参照によって説明される実施形態により明らかにされる。
図1は、第1実施形態に係る半導体装置を示す平面図である。 図2は、図1に示すII-II線に沿う断面図である。 図3は、チップの内方部の要部を示す拡大平面図である。 図4は、図3に示すIV-IV線に沿う断面図である。 図5は、チップの周縁部の要部を示す拡大断面図である。 図6は、ゲート電極およびソース電極のレイアウト例を示す平面図である。 図7は、アッパー絶縁膜のレイアウト例を示す平面図である。 図8Aは、第1形態例に係る端子膜を示す部分断面図である。 図8Bは、第2形態例に係る端子膜を示す部分断面図である。 図8Cは、第3形態例に係る端子膜を示す部分断面図である。 図8Dは、第4形態例に係る端子膜を示す部分断面図である。 図8Eは、第5形態例に係る端子膜を示す部分断面図である。 図8Fは、第6形態例に係る端子膜を示す部分断面図である。 図8Gは、第7形態例に係る端子膜を示す部分断面図である。 図9は、製造時に使用されるウエハ構造を示す平面図である。 図10は、図9に示すデバイス領域を示す断面図である。 図11Aは、図1に示す半導体装置の製法例を示す断面図である。 図11Bは、図11Aの後の工程を示す断面図である。 図11Cは、図11Bの後の工程を示す断面図である。 図11Dは、図11Cの後の工程を示す断面図である。 図11Eは、図11Dの後の工程を示す断面図である。 図11Fは、図11Eの後の工程を示す断面図である。 図11Gは、図11Fの後の工程を示す断面図である。 図11Hは、図11Gの後の工程を示す断面図である。 図11Iは、図11Hの後の工程を示す断面図である。 図11Jは、図11Iの後の工程を示す断面図である。 図12Aは、端子膜の第1製法例を示す部分断面図である。 図12Bは、図12Aの後の工程を示す部分断面図である。 図12Cは、図12Bの後の工程を示す部分断面図である。 図13Aは、端子膜の第2製法例を示す部分断面図である。 図13Bは、図13Aの後の工程を示す部分断面図である。 図13Cは、図13Bの後の工程を示す部分断面図である。 図14Aは、端子膜の第3製法例を示す部分断面図である。 図14Bは、図14Aの後の工程を示す部分断面図である。 図15は、第2実施形態に係る半導体装置を示す平面図である。 図16は、第3実施形態に係る半導体装置を示す平面図である。 図17は、第4実施形態に係る半導体装置を示す平面図である。 図18は、図17に示す半導体装置の電気的構成を示す回路図である。 図19は、第5実施形態に係る半導体装置を示す平面図である。 図20は、図19に示すXX-XX線に沿う断面図である。 図21は、第6実施形態に係る半導体装置を示す平面図である。 図22は、第7実施形態に係る半導体装置を示す平面図である。 図23は、第8実施形態に係る半導体装置を示す平面図である。 図24は、第9実施形態に係る半導体装置を示す平面図である。 図25は、第10実施形態に係る半導体装置を示す平面図である。 図26は、図25に示すXXVI-XXVI線に沿う断面図である。 図27は、第11実施形態に係る半導体装置を示す平面図である。 図28は、各実施形態に適用されるチップの変形例を示す断面図である。 図29は、第1~第9実施形態に係る半導体装置が搭載されるパッケージを示す平面図である。 図30は、第10~第11実施形態に係る半導体装置が搭載されるパッケージを示す平面図である。 図31は、第1~第9実施形態に係る半導体装置および第10~第11実施形態に係る半導体装置が搭載されるパッケージを示す斜視図である。 図32は、図31に示すパッケージの分解斜視図である。 図33は、図31に示すXXXIII-XXXIII線に沿う断面図である。
 以下、添付図面を参照して、実施形態が詳細に説明される。添付図面は、模式図であり、厳密に図示されたものではなく、縮尺等は必ずしも一致しない。また、添付図面の間で対応する構造には同一の参照符号が付され、重複する説明は省略または簡略化される。説明が省略または簡略化された構造については、省略または簡略化される前になされた説明が適用される。
 図1は、第1実施形態に係る半導体装置1Aを示す平面図である。図2は、図1に示すII-II線に沿う断面図である。図3は、チップ2の内方部の要部を示す拡大平面図である。図4は、図3に示すIV-IV線に沿う断面図である。図5は、チップ2の周縁部の要部を示す拡大断面図である。図6は、ゲート電極30およびソース電極32のレイアウト例を示す平面図である。図7は、アッパー絶縁膜38のレイアウト例を示す平面図である。
 図1~図7を参照して、半導体装置1Aは、この形態(this embodiment)では、ワイドバンドギャップ半導体の単結晶を含み、六面体形状(具体的には直方体形状)に形成されたチップ2を含む。つまり、半導体装置1Aは、「ワイドバンドギャップ半導体装置」である。チップ2は、「半導体チップ」または「ワイドバンドギャップ半導体チップ」と称されてもよい。ワイドバンドギャップ半導体は、Si(シリコン)のバンドギャップを超えるバンドギャップを有する半導体である。GaN(窒化ガリウム)、SiC(炭化シリコン)およびC(ダイアモンド)が、ワイドバンドギャップ半導体として例示される。
 チップ2は、この形態では、ワイドバンドギャップ半導体の一例として六方晶のSiC単結晶を含む「SiCチップ」である。つまり、半導体装置1Aは、「SiC半導体装置」である。六方晶のSiC単結晶は、2H(Hexagonal)-SiC単結晶、4H-SiC単結晶、6H-SiC単結晶等を含む複数種のポリタイプを有している。この形態では、チップ2が4H-SiC単結晶を含む例が示されるが、他のポリタイプの選択を除外するものではない。
 チップ2は、一方側の第1主面3、他方側の第2主面4、ならびに、第1主面3および第2主面4を接続する第1~第4側面5A~5Dを有している。第1主面3および第2主面4は、それらの法線方向Zから見た平面視(以下、単に「平面視」という。)において四角形状に形成されている。法線方向Zは、チップ2の厚さ方向でもある。第1主面3および第2主面4は、SiC単結晶のc面によって形成されていることが好ましい。
 この場合、第1主面3はSiC単結晶のシリコン面によって形成され、第2主面4はSiC単結晶のカーボン面によって形成されていることが好ましい。第1主面3および第2主面4は、c面に対して所定のオフ方向に所定の角度で傾斜したオフ角を有していてもよい。オフ方向は、SiC単結晶のa軸方向([11-20]方向)であることが好ましい。オフ角は、0°を超えて10°以下であってもよい。オフ角は、5°以下であることが好ましい。第2主面4は、研削痕を有する研削面からなっていてもよいし、研削痕を有さない平滑面からなっていてもよい。
 第1側面5Aおよび第2側面5Bは、第1主面3に沿う第1方向Xに延び、第1方向Xに交差(具体的には直交)する第2方向Yに対向している。第3側面5Cおよび第4側面5Dは、第2方向Yに延び、第1方向Xに対向している。第1方向XがSiC単結晶のm軸方向([1-100]方向)であり、第2方向YがSiC単結晶のa軸方向であってもよい。むろん、第1方向XがSiC単結晶のa軸方向であり、第2方向YがSiC単結晶のm軸方向であってもよい。第1~第4側面5A~5Dは、研削痕を有する研削面からなっていてもよいし、研削痕を有さない平滑面からなっていてもよい。
 チップ2は、法線方向Zに関して、5μm以上250μm以下の厚さを有していてもよい。チップ2の厚さは、100μm以下であってもよい。チップ2の厚さは、50μm以下であることが好ましい。チップ2の厚さは、40μm以下であることが特に好ましい。第1~第4側面5A~5Dは、平面視において0.5mm以上10mm以下の長さを有していてもよい。
 第1~第4側面5A~5Dの長さは、1mm以上であることが好ましい。第1~第4側面5A~5Dの長さは、2mm以上であることが特に好ましい。つまり、チップ2は、1mm角以上(好ましくは2mm角以上)の平面積を有し、断面視において100μm以下(好ましくは50μm以下)の厚さを有していることが好ましい。第1~第4側面5A~5Dの長さは、この形態では、4mm以上6mm以下の範囲に設定されている。
 半導体装置1Aは、チップ2内において第1主面3側の領域(表層部)に形成されたn型(第1導電型)の第1半導体領域6を含む。第1半導体領域6は、第1主面3に沿って延びる層状に形成され、第1主面3および第1~第4側面5A~5Dから露出している。第1半導体領域6は、この形態では、エピタキシャル層(具体的にはSiCエピタキシャル層)からなる。第1半導体領域6は、法線方向Zに関して、1μm以上50μm以下の厚さを有していてもよい。第1半導体領域6の厚さは、3μm以上30μm以下であることが好ましい。第1半導体領域6の厚さは、5μm以上25μm以下であることが特に好ましい。
 半導体装置1Aは、チップ2内において第2主面4側の領域(表層部)に形成されたn型の第2半導体領域7を含む。第2半導体領域7は、第2主面4に沿って延びる層状に形成され、第2主面4および第1~第4側面5A~5Dから露出している。第2半導体領域7は、第1半導体領域6よりも高いn型不純物濃度を有し、第1半導体領域6に電気的に接続されている。第2半導体領域7は、この形態では、半導体基板(具体的にはSiC半導体基板)からなる。つまり、チップ2は、半導体基板およびエピタキシャル層を含む積層構造を有している。
 第2半導体領域7は、法線方向Zに関して、1μm以上200μm以下の厚さを有していてもよい。第2半導体領域7の厚さは、5μm以上50μm以下であることが好ましい。第2半導体領域7の厚さは、5μm以上20μm以下であることが特に好ましい。第1半導体領域6に生じる誤差を考慮すると、第2半導体領域7の厚さは、10μm以上であることが好ましい。第2半導体領域7の厚さは、第1半導体領域6の厚さ未満であることが最も好ましい。比較的小さい厚さを有する第2半導体領域7によれば、第2半導体領域7に起因する抵抗値(たとえばオン抵抗)を削減できる。むろん、第2半導体領域7の厚さは、第1半導体領域6の厚さを超えていてもよい。
 半導体装置1Aは、第1主面3に形成された活性面8(active surface)、外側面9(outer surface)および第1~第4接続面10A~10D(connecting surface)を含む。活性面8、外側面9および第1~第4接続面10A~10Dは、第1主面3においてメサ部11(台地)を区画している。活性面8が「第1面部」と称され、外側面9が「第2面部」と称され、第1~第4接続面10A~10Dが「接続面部」と称されてもよい。活性面8、外側面9および第1~第4接続面10A~10D(つまりメサ部11)は、チップ2(第1主面3)の構成要素と見なされてもよい。
 活性面8は、第1主面3の周縁(第1~第4側面5A~5D)から内方に間隔を空けて形成されている。活性面8は、第1方向Xおよび第2方向Yに延びる平坦面を有している。活性面8は、この形態では、平面視において第1~第4側面5A~5Dに平行な4辺を有する四角形状に形成されている。
 外側面9は、活性面8外に位置し、活性面8からチップ2の厚さ方向(第2主面4側)に窪んでいる。外側面9は、具体的には、第1半導体領域6を露出させるように第1半導体領域6の厚さ未満の深さで窪んでいる。外側面9は、平面視において活性面8に沿って帯状に延び、活性面8を取り囲む環状(具体的には四角環状)に形成されている。外側面9は、第1方向Xおよび第2方向Yに延びる平坦面を有し、活性面8に対してほぼ平行に形成されている。外側面9は、第1~第4側面5A~5Dに連なっている。
 第1~第4接続面10A~10Dは、法線方向Zに延び、活性面8および外側面9を接続している。第1接続面10Aは第1側面5A側に位置し、第2接続面10Bは第2側面5B側に位置し、第3接続面10Cは第3側面5C側に位置し、第4接続面10Dは第4側面5D側に位置している。第1接続面10Aおよび第2接続面10Bは、第1方向Xに延び、第2方向Yに対向している。第3接続面10Cおよび第4接続面10Dは、第2方向Yに延び、第1方向Xに対向している。
 第1~第4接続面10A~10Dは、四角柱状のメサ部11が区画されるように活性面8および外側面9の間をほぼ垂直に延びていてもよい。第1~第4接続面10A~10Dは、四角錘台状のメサ部11が区画されるように活性面8から外側面9に向かって斜め下り傾斜していてもよい。このように、半導体装置1Aは、第1主面3において第1半導体領域6に形成されたメサ部11を含む。メサ部11は、第1半導体領域6のみに形成され、第2半導体領域7には形成されていない。
 半導体装置1Aは、活性面8(第1主面3)に形成されたMISFET(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor)構造12を含む。図2では、MISFET構造12が破線によって簡略化して示されている。以下、図3および図4を参照して、MISFET構造12の具体的な構造が説明される。
 MISFET構造12は、活性面8の表層部に形成されたp型(第2導電型)のボディ領域13を含む。ボディ領域13は、第1半導体領域6の底部から活性面8側に間隔を空けて形成されている。ボディ領域13は、活性面8に沿って延びる層状に形成されている。ボディ領域13は、第1~第4接続面10A~10Dの一部から露出していてもよい。
 MISFET構造12は、ボディ領域13の表層部に形成されたn型のソース領域14を含む。ソース領域14は、第1半導体領域6よりも高いn型不純物濃度を有している。ソース領域14は、ボディ領域13の底部から活性面8側に間隔を空けて形成されている。ソース領域14は、活性面8に沿って延びる層状に形成されている。ソース領域14は、活性面8の全域から露出していてもよい。ソース領域14は、第1~第4接続面10A~10Dの一部から露出していてもよい。ソース領域14は、第1半導体領域6との間でボディ領域13内にチャネルを形成する。
 MISFET構造12は、活性面8に形成された複数のゲート構造15を含む。複数のゲート構造15は、平面視において第1方向Xに間隔を空けて配列され、第2方向Yに延びる帯状にそれぞれ形成されている。複数のゲート構造15は、ボディ領域13およびソース領域14を貫通して第1半導体領域6に至っている。複数のゲート構造15は、ボディ領域13内におけるチャネルの反転および非反転を制御する。
 各ゲート構造15は、この形態では、ゲートトレンチ15a、ゲート絶縁膜15bおよびゲート埋設電極15cを含む。ゲートトレンチ15aは、活性面8に形成され、ゲート構造15の壁面を区画している。ゲート絶縁膜15bは、ゲートトレンチ15aの壁面を被覆している。ゲート埋設電極15cは、ゲート絶縁膜15bを挟んでゲートトレンチ15aに埋設され、ゲート絶縁膜15bを挟んでチャネルに対向している。
 MISFET構造12は、活性面8に形成された複数のソース構造16を含む。複数のソース構造16は、活性面8において隣り合う一対のゲート構造15の間の領域にそれぞれ配置されている。複数のソース構造16は、平面視において第2方向Yに延びる帯状にそれぞれ形成されている。複数のソース構造16は、ボディ領域13およびソース領域14を貫通して第1半導体領域6に至っている。複数のソース構造16は、ゲート構造15の深さを超える深さを有している。複数のソース構造16は、具体的には、外側面9の深さとほぼ等しい深さを有している。
 各ソース構造16は、ソーストレンチ16a、ソース絶縁膜16bおよびソース埋設電極16cを含む。ソーストレンチ16aは、活性面8に形成され、ソース構造16の壁面を区画している。ソース絶縁膜16bは、ソーストレンチ16aの壁面を被覆している。ソース埋設電極16cは、ソース絶縁膜16bを挟んでソーストレンチ16aに埋設されている。
 MISFET構造12は、チップ2内において複数のソース構造16に沿う領域にそれぞれ形成された複数のp型のコンタクト領域17を含む。複数のコンタクト領域17は、ボディ領域13よりも高いp型不純物濃度を有している。各コンタクト領域17は、各ソース構造16の側壁および底壁を被覆し、ボディ領域13に電気的に接続されている。
 MISFET構造12は、チップ2内において複数のソース構造16に沿う領域にそれぞれ形成された複数のp型のウェル領域18を含む。各ウェル領域18は、ボディ領域13よりも高く、コンタクト領域17よりも低いp型不純物濃度を有していてもよい。各ウェル領域18は、対応するコンタクト領域17を挟んで対応するソース構造16を被覆している。各ウェル領域18は、対応するソース構造16の側壁および底壁を被覆し、ボディ領域13およびコンタクト領域17に電気的に接続されている。
 図5を参照して、半導体装置1Aは、外側面9の表層部に形成されたp型のアウターコンタクト領域19を含む。アウターコンタクト領域19は、ボディ領域13のp型不純物濃度を超えるp型不純物濃度を有している。アウターコンタクト領域19は、平面視において活性面8の周縁および外側面9の周縁から間隔を空けて形成され、活性面8に沿って延びる帯状に形成されている。
 アウターコンタクト領域19は、この形態では、平面視において活性面8を取り囲む環状(具体的には四角環状)に形成されている。アウターコンタクト領域19は、第1半導体領域6の底部から外側面9に間隔を空けて形成されている。アウターコンタクト領域19は、複数のゲート構造15(ソース構造16)の底壁に対して第1半導体領域6の底部側に位置している。
 半導体装置1Aは、外側面9の表層部に形成されたp型のアウターウェル領域20を含む。アウターウェル領域20は、アウターコンタクト領域19のp型不純物濃度未満のp型不純物濃度を有している。アウターウェル領域20のp型不純物濃度は、ウェル領域18のp型不純物濃度とほぼ等しいことが好ましい。アウターウェル領域20は、平面視において活性面8の周縁およびアウターコンタクト領域19の間の領域に形成され、活性面8に沿って延びる帯状に形成されている。
 アウターウェル領域20は、この形態では、平面視において活性面8を取り囲む環状(具体的には四角環状)に形成されている。アウターウェル領域20は、第1半導体領域6の底部から外側面9に間隔を空けて形成されている。アウターウェル領域20は、アウターコンタクト領域19よりも深く形成されていてもよい。アウターウェル領域20は、複数のゲート構造15(ソース構造16)の底壁に対して第1半導体領域6の底部側に位置している。
 アウターウェル領域20は、アウターコンタクト領域19に電気的に接続されている。アウターウェル領域20は、この形態では、アウターコンタクト領域19側から第1~第4接続面10A~10Dに向けて延び、第1~第4接続面10A~10Dを被覆している。アウターウェル領域20は、活性面8の表層部においてボディ領域13に電気的に接続されている。
 半導体装置1Aは、外側面9の表層部において外側面9の周縁およびアウターコンタクト領域19の間の領域に形成された少なくとも1つ(好ましくは2個以上20個以下)のp型のフィールド領域21を含む。半導体装置1Aは、この形態では、5個のフィールド領域21を含む。複数のフィールド領域21は、外側面9においてチップ2内の電界を緩和する。フィールド領域21の個数、幅、深さ、p型不純物濃度等は任意であり、緩和すべき電界に応じて種々の値を取り得る。
 複数のフィールド領域21は、アウターコンタクト領域19側から外側面9の周縁側に間隔を空けて配列されている。複数のフィールド領域21は、平面視において活性面8に沿って延びる帯状に形成されている。複数のフィールド領域21は、この形態では、平面視において活性面8を取り囲む環状(具体的には四角環状)に形成されている。これにより、複数のフィールド領域21は、FLR(Field Limiting Ring)領域としてそれぞれ形成されている。
 複数のフィールド領域21は、第1半導体領域6の底部から外側面9に間隔を空けて形成されている。複数のフィールド領域21は、複数のゲート構造15(ソース構造16)の底壁に対して第1半導体領域6の底部側に位置している。複数のフィールド領域21は、アウターコンタクト領域19よりも深く形成されていてもよい。最内のフィールド領域21は、アウターコンタクト領域19に接続されていてもよい。
 半導体装置1Aは、第1主面3を被覆する主面絶縁膜25を含む。主面絶縁膜25は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜および酸窒化シリコン膜のうちの少なくとも1つを含んでいてもよい。主面絶縁膜25は、この形態では、酸化シリコン膜からなる単層構造を有している。主面絶縁膜25は、チップ2の酸化物からなる酸化シリコン膜を含むことが特に好ましい。
 主面絶縁膜25は、活性面8、外側面9および第1~第4接続面10A~10Dを被覆している。主面絶縁膜25は、ゲート絶縁膜15bおよびソース絶縁膜16bに連なり、ゲート埋設電極15cおよびソース埋設電極16cを露出させるように活性面8を被覆している。主面絶縁膜25は、アウターコンタクト領域19、アウターウェル領域20および複数のフィールド領域21を被覆するように外側面9および第1~第4接続面10A~10Dを被覆している。
 主面絶縁膜25は、第1~第4側面5A~5Dに連なっていてもよい。この場合、主面絶縁膜25の外壁は、研削痕を有する研削面からなっていてもよい。主面絶縁膜25の外壁は、第1~第4側面5A~5Dと1つの研削面を形成していてもよい。むろん、主面絶縁膜25の外壁は、外側面9の周縁から内方に間隔を空けて形成され、外側面9の周縁部から第1半導体領域6を露出させていてもよい。
 半導体装置1Aは、外側面9において第1~第4接続面10A~10Dのうちの少なくとも1つを被覆するように主面絶縁膜25の上に形成されたサイドウォール構造26を含む。サイドウォール構造26は、この形態では、平面視において活性面8を取り囲む環状(四角環状)に形成されている。サイドウォール構造26は、活性面8の上に乗り上げた部分を有していてもよい。サイドウォール構造26は、無機絶縁体またはポリシリコンを含んでいてもよい。サイドウォール構造26は、ソース構造16に電気的に接続されたサイドウォール配線であってもよい。
 半導体装置1Aは、主面絶縁膜25の上に形成された層間絶縁膜27を含む。層間絶縁膜27は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜および酸窒化シリコン膜のうちの少なくとも1つを含んでいてもよい。層間絶縁膜27は、この形態では、酸化シリコン膜からなる単層構造を有している。
 層間絶縁膜27は、主面絶縁膜25を挟んで活性面8、外側面9および第1~第4接続面10A~10Dを被覆している。層間絶縁膜27は、具体的には、サイドウォール構造26を介して活性面8、外側面9および第1~第4接続面10A~10Dを被覆している。層間絶縁膜27は、活性面8側においてMISFET構造12を被覆し、外側面9側においてアウターコンタクト領域19、アウターウェル領域20および複数のフィールド領域21を被覆している。
 層間絶縁膜27は、この形態では、第1~第4側面5A~5Dに連なっている。層間絶縁膜27の外壁は、研削痕を有する研削面からなっていてもよい。層間絶縁膜27の外壁は、第1~第4側面5A~5Dと1つの研削面を形成していてもよい。むろん、層間絶縁膜27の外壁は、外側面9の周縁から内方に間隔を空けて形成され、外側面9の周縁部から第1半導体領域6を露出させていてもよい。
 半導体装置1Aは、第1主面3(層間絶縁膜27)の上に配置されたゲート電極30を含む。ゲート電極30は、「ゲート主面電極」と称されてもよい。ゲート電極30は、第1主面3の周縁から間隔を空けて第1主面3の内方部に配置されている。ゲート電極30は、この形態では、活性面8の上に配置されている。ゲート電極30は、具体的には、活性面8の周縁部において第3接続面10C(第3側面5C)の中央部に近接する領域に配置されている。ゲート電極30は、この形態では、平面視において四角形状に形成されている。むろん、ゲート電極30は、平面視において四角形状以外の多角形状、円形状または楕円形状に形成されていてもよい。
 ゲート電極30は、第1主面3の25%以下の平面積を有していることが好ましい。ゲート電極30の平面積は、第1主面3の10%以下であってもよい。ゲート電極30は、0.5μm以上15μm以下の厚さを有していてもよい。ゲート電極30は、Ti膜、TiN膜、W膜、Al膜、Cu膜、Al合金膜、Cu合金膜および導電性ポリシリコン膜のうちの少なくとも1種を含んでいてもよい。
 ゲート電極30は、純Cu膜(純度が99%以上のCu膜)、純Al膜(純度が99%以上のAl膜)、AlCu合金膜、AlSi合金膜、および、AlSiCu合金膜のうちの少なくとも1つを含んでいてもよい。ゲート電極30は、この形態では、チップ2側からこの順に積層されたTi膜およびAl合金膜(この形態ではAlSiCu合金膜)を含む積層構造を有している。
 半導体装置1Aは、ゲート電極30から間隔を空けて第1主面3(層間絶縁膜27)の上に配置されたソース電極32を含む。ソース電極32は、「ソース主面電極」と称されてもよい。ソース電極32は、第1主面3の周縁から間隔を空けて第1主面3の内方部に配置されている。ソース電極32は、この形態では、活性面8の上に配置されている。ソース電極32は、この形態では、本体電極部33、および、少なくとも1つ(この形態では複数)の引き出し電極部34A、34Bを有している。
 本体電極部33は、平面視においてゲート電極30から間隔を空けて第4側面5D(第4接続面10D)側の領域に配置され、第1方向Xにゲート電極30に対向している。本体電極部33は、この形態では、平面視において第1~第4側面5A~5Dに平行な4辺を有する多角形状(具体的には四角形状)に形成されている。
 複数の引き出し電極部34A、34Bは、一方側(第1側面5A側)の第1引き出し電極部34A、および、他方側(第2側面5B側)の第2引き出し電極部34Bを含む。第1引き出し電極部34Aは、平面視において本体電極部33からゲート電極30に対して第2方向Yの一方側(第1側面5A側)に位置する領域に引き出され、第2方向Yにゲート電極30に対向している。
 第2引き出し電極部34Bは、平面視において本体電極部33からゲート電極30に対して第2方向Yの他方側(第2側面5B側)に位置する領域に引き出され、第2方向Yにゲート電極30に対向している。つまり、複数の引き出し電極部34A、34Bは、平面視において第2方向Yの両サイドからゲート電極30を挟み込んでいる。
 ソース電極32(本体電極部33および引き出し電極部34A、34B)は、層間絶縁膜27および主面絶縁膜25を貫通し、複数のソース構造16、ソース領域14および複数のウェル領域18に電気的に接続されている。むろん、ソース電極32は、引き出し電極部34A、34Bを有さず、本体電極部33のみからなっていてもよい。
 ソース電極32は、ゲート電極30の平面積を超える平面積を有している。ソース電極32の平面積は、第1主面3の50%以上であることが好ましい。ソース電極32の平面積は、第1主面3の75%以上であることが特に好ましい。ソース電極32は、0.5μm以上15μm以下の厚さを有していてもよい。ソース電極32は、Ti膜、TiN膜、W膜、Al膜、Cu膜、Al合金膜、Cu合金膜および導電性ポリシリコン膜のうちの少なくとも1種を含んでいてもよい。
 ソース電極32は、純Cu膜(純度が99%以上のCu膜)、純Al膜(純度が99%以上のAl膜)、AlCu合金膜、AlSi合金膜、および、AlSiCu合金膜のうちの少なくとも1つを含むことが好ましい。ソース電極32は、この形態では、チップ2側からこの順に積層されたTi膜およびAl合金膜(この形態ではAlSiCu合金膜)を含む積層構造を有している。ソース電極32は、ゲート電極30と同一の導電材料を含むことが好ましい。
 半導体装置1Aは、ゲート電極30から第1主面3(層間絶縁膜27)の上に引き出された少なくとも1つ(この形態では複数)のゲート配線36A、36Bを含む。複数のゲート配線36A、36Bは、ゲート電極30と同一の導電材料を含むことが好ましい。複数のゲート配線36A、36Bは、この形態では、活性面8を被覆し、外側面9を被覆していない。複数のゲート配線36A、36Bは、平面視において活性面8の周縁およびソース電極32の間の領域に引き出され、ソース電極32に沿って帯状に延びている。
 複数のゲート配線36A、36Bは、具体的には、第1ゲート配線36Aおよび第2ゲート配線36Bを含む。第1ゲート配線36Aは、平面視においてゲート電極30から第1側面5A側の領域に引き出されている。第1ゲート配線36Aは、第3側面5Cに沿って第2方向Yに帯状に延びる部分、および、第1側面5Aに沿って第1方向Xに帯状に延びる部分を有している。第2ゲート配線36Bは、平面視においてゲート電極30から第2側面5B側の領域に引き出されている。第2ゲート配線36Bは、第3側面5Cに沿って第2方向Yに帯状に延びる部分、および、第2側面5Bに沿って第1方向Xに帯状に延びる部分を有している。
 複数のゲート配線36A、36Bは、活性面8(第1主面3)の周縁部において複数のゲート構造15の両端部に交差(具体的には直交)している。複数のゲート配線36A、36Bは、層間絶縁膜27を貫通して複数のゲート構造15に電気的に接続されている。複数のゲート配線36A、36Bは、複数のゲート構造15に直接接続されていてもよいし、導体膜を介して複数のゲート構造15に電気的に接続されていてもよい。
 半導体装置1Aは、ソース電極32から第1主面3(層間絶縁膜27)の上に引き出されたソース配線37を含む。ソース配線37は、ソース電極32と同一の導電材料を含むことが好ましい。ソース配線37は、複数のゲート配線36A、36Bよりも外側面9側の領域において活性面8の周縁に沿って延びる帯状に形成されている。ソース配線37は、この形態では、平面視においてゲート電極30、ソース電極32および複数のゲート配線36A、36Bを取り囲む環状(具体的には四角環状)に形成されている。
 ソース配線37は、層間絶縁膜27を挟んでサイドウォール構造26を被覆し、活性面8側から外側面9側に引き出されている。ソース配線37は、全周に亘ってサイドウォール構造26の全域を被覆していることが好ましい。ソース配線37は、外側面9側において層間絶縁膜27および主面絶縁膜25を貫通して、外側面9(具体的にはアウターコンタクト領域19)に接続された部分を有している。ソース配線37は、層間絶縁膜27を貫通してサイドウォール構造26に電気的に接続されていてもよい。
 半導体装置1Aは、ゲート電極30、ソース電極32、複数のゲート配線36A、36Bおよびソース配線37を選択的に被覆するアッパー絶縁膜38を含む。アッパー絶縁膜38は、ゲート電極30の内方部を露出させるゲート開口39を有し、全周に亘ってゲート電極30の周縁部を被覆している。ゲート開口39は、この形態では、平面視において四角形状に形成されている。
 アッパー絶縁膜38は、平面視においてソース電極32の内方部を露出させるソース開口40を有し、全周に亘ってソース電極32の周縁部を被覆している。ソース開口40は、この形態では、平面視においてソース電極32に沿う多角形状に形成されている。アッパー絶縁膜38は、複数のゲート配線36A、36Bの全域およびソース配線37の全域を被覆している。
 アッパー絶縁膜38は、層間絶縁膜27を挟んでサイドウォール構造26を被覆し、活性面8側から外側面9側に引き出されている。アッパー絶縁膜38は、外側面9の周縁(第1~第4側面5A~5D)から内方に間隔を空けて形成され、アウターコンタクト領域19、アウターウェル領域20および複数のフィールド領域21を被覆している。アッパー絶縁膜38は、外側面9の周縁との間でダイシングストリート41を区画している。
 ダイシングストリート41は、平面視において外側面9の周縁(第1~第4側面5A~5D)に沿って延びる帯状に形成されている。ダイシングストリート41は、この形態では、平面視において第1主面3の内方部(活性面8)を取り囲む環状(具体的には四角環状)に形成されている。ダイシングストリート41は、この形態では、層間絶縁膜27を露出させている。
 むろん、主面絶縁膜25および層間絶縁膜27が外側面9を露出させている場合、ダイシングストリート41は、外側面9を露出させていてもよい。ダイシングストリート41は、1μm以上200μm以下の幅を有していてもよい。ダイシングストリート41の幅は、ダイシングストリート41の延在方向に直交する方向の幅である。ダイシングストリート41の幅は、5μm以上50μm以下であることが好ましい。
 アッパー絶縁膜38は、ゲート電極30の厚さおよびソース電極32の厚さを超える厚さを有していることが好ましい。アッパー絶縁膜38の厚さは、チップ2の厚さ未満であることが好ましい。アッパー絶縁膜38の厚さは、3μm以上35μm以下であってもよい。アッパー絶縁膜38の厚さは、25μm以下であることが好ましい。
 アッパー絶縁膜38は、この形態では、チップ2側からこの順に積層された無機絶縁膜42および有機絶縁膜43を含む積層構造を有している。アッパー絶縁膜38は、無機絶縁膜42および有機絶縁膜43のうちの少なくとも1つを含んでいればよく、必ずしも無機絶縁膜42および有機絶縁膜43を同時に含む必要はない。無機絶縁膜42は、ゲート電極30、ソース電極32、複数のゲート配線36A、36Bおよびソース配線37を選択的に被覆し、ゲート開口39の一部、ソース開口40の一部およびダイシングストリート41の一部を区画している。
 無機絶縁膜42は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜および酸窒化シリコン膜のうちの少なくとも1つを含んでいてもよい。無機絶縁膜42は、層間絶縁膜27とは異なる絶縁材料を含むことが好ましい。無機絶縁膜42は、窒化シリコン膜を含むことが好ましい。無機絶縁膜42は、層間絶縁膜27の厚さ未満の厚さを有していることが好ましい。無機絶縁膜42の厚さは、0.1μm以上5μm以下であってもよい。
 有機絶縁膜43は、無機絶縁膜42を選択的に被覆し、ゲート開口39の一部、ソース開口40の一部およびダイシングストリート41の一部を区画している。有機絶縁膜43は、具体的には、ゲート開口39の壁面において無機絶縁膜42を部分的に露出させている。また、有機絶縁膜43は、ソース開口40の壁面において無機絶縁膜42を部分的に露出させている。また、有機絶縁膜43は、ダイシングストリート41の壁面において無機絶縁膜42を部分的に露出させている。
 むろん、有機絶縁膜43は、ゲート開口39の壁面から無機絶縁膜42が露出しないように無機絶縁膜42を被覆していてもよい。有機絶縁膜43は、ソース開口40の壁面から無機絶縁膜42が露出しないように無機絶縁膜42を被覆していてもよい。有機絶縁膜43は、ダイシングストリート41の壁面から無機絶縁膜42が露出しないように無機絶縁膜42を被覆していてもよい。これらの場合、有機絶縁膜43は、無機絶縁膜42の全域を被覆していてもよい。
 有機絶縁膜43は、熱硬化性樹脂以外の樹脂膜からなることが好ましい。有機絶縁膜43は、透光性樹脂または透明樹脂からなっていてもよい。有機絶縁膜43は、ネガティブタイプまたはポジティブタイプの感光性樹脂膜からなっていてもよい。有機絶縁膜43は、ポリイミド膜、ポリアミド膜またはポリベンゾオキサゾール膜からなることが好ましい。有機絶縁膜43は、この形態では、ポリベンゾオキサゾール膜を含む。
 有機絶縁膜43は、無機絶縁膜42の厚さを超える厚さを有していることが好ましい。有機絶縁膜43の厚さは、層間絶縁膜27の厚さを超えていることが好ましい。有機絶縁膜43の厚さは、ゲート電極30の厚さおよびソース電極32の厚さを超えていることが特に好ましい。有機絶縁膜43の厚さは、3μm以上30μm以下であってもよい。有機絶縁膜43の厚さは、20μm以下であることが好ましい。
 半導体装置1Aは、ゲート電極30の上に配置された少なくとも1つ(この形態では1つ)のゲートピラー電極50を含む。ゲートピラー電極50の個数は任意であり、ゲート電極30の平面積および形成すべきゲートピラー電極50の平面積に応じて調節される。ゲートピラー電極50は、断面視においてゲート電極30の周縁から間隔を空けてゲート電極30の上に縦長柱状に立設されている。
 ゲートピラー電極50は、この形態では、アッパー絶縁膜38(ゲート開口39の壁面)から間隔を空けてゲート電極30の内方部の上に配置されている。つまり、ゲートピラー電極50は、平面視においてゲート開口39によって取り囲まれた領域内に配置されている。ゲートピラー電極50は、この形態では、平面視において円形状に形成されている。むろん、ゲートピラー電極50は、平面視において四角形状、四角形状以外の多角形状、楕円形状またはライン状に形成されていてもよい。
 ゲートピラー電極50は、ゲート電極面51およびゲート電極側壁52を有している。ゲート電極面51は、第1主面3に沿って平坦に延びている。ゲート電極面51は、研削痕を有する研削面からなっていてもよい。ゲート電極側壁52は、ゲート電極30の上に位置している。ゲート電極側壁52は、法線方向Zに略鉛直に延びている。「略鉛直」は、湾曲(蛇行)しながら積層方向に延びている形態も含む。ゲート電極側壁52は、研削痕を有さない平滑面からなることが好ましい。
 ゲートピラー電極50は、この形態では、ゲート電極側壁52の下端部において外方に向けて突出した第1突出部53を有している。第1突出部53は、ゲート電極側壁52の中間部よりもゲート電極30側の領域に形成されている。第1突出部53は、断面視においてゲート電極30の外面に沿って延び、ゲート電極側壁52から先端部に向けて厚さが徐々に小さくなる先細り形状に形成されている。これにより、第1突出部53は、鋭角を成す尖鋭形状の先端部を有している。むろん、第1突出部53を有さないゲートピラー電極50が形成されてもよい。
 ゲートピラー電極50は、ゲート電極30の厚さを超える厚さを有していることが好ましい。ゲートピラー電極50の厚さは、ゲート電極30およびゲート電極面51の間の距離によって定義される。ゲートピラー電極50の厚さは、アッパー絶縁膜38の厚さを超えていることが特に好ましい。ゲートピラー電極50の厚さは、この形態では、チップ2の厚さを超えている。むろん、ゲートピラー電極50の厚さは、チップ2の厚さ未満であってもよい。
 ゲートピラー電極50の厚さは、10μm以上300μm以下であってもよい。ゲートピラー電極50の厚さは、30μm以上であることが好ましい。ゲートピラー電極50の厚さは、80μm以上200μm以下であることが特に好ましい。ゲートピラー電極50の幅(最大値)は、1μm以上200μm以下であってもよい。
 ゲートピラー電極50の幅(最大値)は、1μm以上25μm以下、25μm以上50μm以下、50μm以上75μm以下、75μm以上100μm以下、100μm以上125μm以下、125μm以上150μm以下、150μm以上175μm以下、および、175μm以上200μm以下のいずれかの範囲に属する値であってもよい。むろん、ゲートピラー電極50の幅(最大値)は、これらの範囲に限定されず、200μmを超える値に設定されてもよい。
 ゲートピラー電極50は、ゲート電極30の平面積未満の平面積を有している。ゲートピラー電極50の平面積は、ゲート電極30の平面積に応じて調整される。ゲートピラー電極50の平面積は、第1主面3の25%以下であってもよい。ゲートピラー電極50の平面積は、第1主面3の10%以下であることが好ましい。
 ゲートピラー電極50は、この形態では、ゲート電極30側からこの順に積層された第1ゲート導体膜55および第2ゲート導体膜56を含む積層構造を有している。第1ゲート導体膜55は、Ti系金属膜を含んでいてもよい。第1ゲート導体膜55は、Ti膜またはTiN膜からなる単層構造を有していてもよい。第1ゲート導体膜55は、任意の順序で積層されたTi膜およびTiN膜を含む積層構造を有していてもよい。
 第1ゲート導体膜55は、ゲート電極30の厚さ未満の厚さを有している。第1ゲート導体膜55は、ゲート開口39内においてゲート電極30を膜状に被覆している。第1ゲート導体膜55は、第1突出部53の一部を形成している。第1ゲート導体膜55は、必ずしも形成されている必要はなく、取り除かれてもよい。
 第2ゲート導体膜56は、ゲートピラー電極50の本体を形成している。第2ゲート導体膜56は、Cu系金属膜を含んでいてもよい。Cu系金属膜は、純Cu膜(純度が99%以上のCu膜)またはCu合金膜であってもよい。第2ゲート導体膜56は、この形態では、純Cuめっき膜を含む。第2ゲート導体膜56は、ゲート電極30の厚さを超える厚さを有していることが好ましい。第2ゲート導体膜56の厚さは、アッパー絶縁膜38の厚さを超えていることが特に好ましい。第2ゲート導体膜56の厚さは、この形態では、チップ2の厚さを超えている。
 第2ゲート導体膜56は、ゲート開口39内において第1ゲート導体膜55を挟んでゲート電極30を膜状に被覆している。第2ゲート導体膜56は、第1突出部53の一部を形成している。つまり、第1突出部53は、第1ゲート導体膜55および第2ゲート導体膜56を含む積層構造を有している。第2ゲート導体膜56は、第1突出部53内において第1ゲート導体膜55の厚さを超える厚さを有していることが好ましい。
 半導体装置1Aは、ソース電極32の上に配置された複数のソースピラー電極60を含む。ソースピラー電極60の個数は任意であり、ソース電極32の平面積および形成すべきソースピラー電極60の平面積に応じて調節される。ソースピラー電極60は、断面視においてソース電極32の周縁から間隔を空けてソース電極32の上にそれぞれ縦長柱状に立設されている。
 複数のソースピラー電極60は、この形態では、アッパー絶縁膜38(ソース開口40の壁面)から間隔を空けてソース電極32の内方部の上にそれぞれ配置されている。つまり、複数のソースピラー電極60は、平面視においてソース開口40によって取り囲まれた領域内にそれぞれ配置されている。複数のソースピラー電極60は、この形態では、ソース電極32の本体電極部33の上に配置され、ソース電極32の引き出し電極部34A、34Bの上には配置されていない。
 複数のソースピラー電極60は、この形態では、平面視において円形状にそれぞれ形成されている。むろん、複数のソースピラー電極60は、平面視において四角形状、四角形状以外の多角形状、楕円形状またはライン状にそれぞれ形成されていてもよい。また、複数のソースピラー電極60は、互いに同一の平面形状を有している必要はなく、互いに異なる平面形状を有していてもよい。
 複数のソースピラー電極60は、この形態では、平面視において第1方向Xおよび第2方向Yに間隔を空けて行列状に配列されている。複数のソースピラー電極60のレイアウトは任意である。複数のソースピラー電極60は、たとえば、平面視において第1方向Xおよび第2方向Yに間隔を空けて千鳥状に配列されていてもよい。
 すなわち、第1方向Xに一列に配列された複数のソースピラー電極60をそれぞれ含む複数のグループが第2方向Yに間隔を空けて配列されている場合、各グループに含まれる複数のソースピラー電極60は第2方向Yに隣り合うグループに含まれる複数のソースピラー電極60に対して第1方向Xにずれて配置されていてもよい。むろん、この構造において、第1方向Xおよび第2方向Yの配列関係を入れ換えたレイアウトが採用されてもよい。
 また、複数のソースピラー電極60が平面視において第1方向Xまたは第2方向Yに延びるライン状に形成されている場合、複数のソースピラー電極60は平面視において第1方向Xまたは第2方向Yに延びるストライプ状に配置されていてもよい。むろん、複数のソースピラー電極60は、不規則なレイアウトで配置されていてもよい。
 複数のソースピラー電極60は、ソース電極面61およびソース電極側壁62をそれぞれ有している。ソース電極面61は、第1主面3に沿って平坦に延びている。ソース電極面61は、研削痕を有する研削面からなっていてもよい。ソース電極側壁62は、ソース電極32の上に位置している。ソース電極側壁62は、法線方向Zに略鉛直に延びている。「略鉛直」は、湾曲(蛇行)しながら積層方向に延びている形態も含む。ソース電極側壁62は、研削痕を有さない平滑面からなることが好ましい。
 複数のソースピラー電極60は、この形態では、ソース電極側壁62の下端部において外方に向けて突出した第2突出部63をそれぞれ有している。第2突出部63は、ソース電極側壁62の中間部よりもソース電極32側の領域に形成されている。第2突出部63は、断面視においてソース電極32に沿って延び、ソース電極側壁62から先端部に向けて厚さが徐々に小さくなる先細り形状に形成されている。これにより、第2突出部63は、鋭角を成す尖鋭形状の先端部を有している。むろん、第2突出部63を有さないソースピラー電極60が形成されてもよい。
 複数のソースピラー電極60は、ソース電極32の厚さを超える厚さをそれぞれ有していることが好ましい。各ソースピラー電極60の厚さは、ソース電極32およびソース電極面61の間の距離によって定義される。各ソースピラー電極60の厚さは、アッパー絶縁膜38の厚さを超えていることが特に好ましい。各ソースピラー電極60の厚さは、この形態では、チップ2の厚さを超えている。むろん、ソースピラー電極60の厚さは、チップ2の厚さ未満であってもよい。
 各ソースピラー電極60の厚さは、10μm以上300μm以下であってもよい。各ソースピラー電極60の厚さは、30μm以上であることが好ましい。各ソースピラー電極60の厚さは、80μm以上200μm以下であることが特に好ましい。各ソースピラー電極60の厚さは、ゲートピラー電極50の厚さとほぼ等しい。
 各ソースピラー電極60の幅(最大値)は、1μm以上25μm以下、25μm以上50μm以下、50μm以上75μm以下、75μm以上100μm以下、100μm以上125μm以下、125μm以上150μm以下、150μm以上175μm以下、および、175μm以上200μm以下のいずれかの範囲に属する値であってもよい。むろん、各ソースピラー電極60の幅(最大値)は、これらの範囲に限定されず、200μmを超える値に設定されてもよい。
 複数のソースピラー電極60は、ソース電極32の平面積未満の総平面積を有している。複数のソースピラー電極60の総平面積は、ソース電極32の平面積に応じて調整される。複数のソースピラー電極60の総平面積は、ゲートピラー電極50の平面積を超えていることが好ましい。
 各ソースピラー電極60の平面積は、ゲートピラー電極50の平面積とほぼ等しくてもよいし、ゲートピラー電極50の平面積を超えていてもよいし、ゲートピラー電極50の平面積未満であってもよい。複数のソースピラー電極60の総平面積は、第1主面3の50%以下であることが好ましい。複数のソースピラー電極60の総平面積は、第1主面3の30%以下であることが特に好ましい。複数のソースピラー電極60の総平面積は、第1主面3の10%以上であることが好ましい。
 複数のソースピラー電極60は、この形態では、ソース電極32側からこの順に積層された第1ソース導体膜67および第2ソース導体膜68を含む積層構造をそれぞれ有している。第1ソース導体膜67は、Ti系金属膜を含んでいてもよい。第1ソース導体膜67は、Ti膜またはTiN膜からなる単層構造を有していてもよい。第1ソース導体膜67は、任意の順序で積層されたTi膜およびTiN膜を含む積層構造を有していてもよい。第1ソース導体膜67は、第1ゲート導体膜55と同一の導電材料からなることが好ましい。
 第1ソース導体膜67は、ソース電極32の厚さ未満の厚さを有している。第1ソース導体膜67は、ソース開口40内においてソース電極32を膜状に被覆している。第1ソース導体膜67は、第2突出部63の一部を形成している。第1ソース導体膜67の厚さは、第1ゲート導体膜55の厚さとほぼ等しい。第1ソース導体膜67は、必ずしも形成されている必要はなく、取り除かれてもよい。
 第2ソース導体膜68は、複数のソースピラー電極60の本体を形成している。第2ソース導体膜68は、Cu系金属膜を含んでいてもよい。Cu系金属膜は、純Cu膜(純度が99%以上のCu膜)またはCu合金膜であってもよい。第2ソース導体膜68は、この形態では、純Cuめっき膜を含む。第2ソース導体膜68は、第2ゲート導体膜56と同一の導電材料からなることが好ましい。
 第2ソース導体膜68は、ソース電極32の厚さを超える厚さを有していることが好ましい。第2ソース導体膜68の厚さは、アッパー絶縁膜38の厚さを超えていることが特に好ましい。第2ソース導体膜68の厚さは、この形態では、チップ2の厚さを超えている。第2ソース導体膜68の厚さは、第2ゲート導体膜56の厚さとほぼ等しい。
 第2ソース導体膜68は、ソース開口40内において第1ソース導体膜67を膜状に被覆している。第2ソース導体膜68は、第2突出部63の一部を形成している。つまり、第2突出部63は、第1ソース導体膜67および第2ソース導体膜68を含む積層構造を有している。第2ソース導体膜68は、第2突出部63内において第1ソース導体膜67の厚さを超える厚さを有していることが好ましい。
 半導体装置1Aは、第1主面3を被覆する封止絶縁体71(a sealing insulator)を含む。封止絶縁体71は、第1主面3の上においてゲートピラー電極50の一部および複数のソースピラー電極60の一部を露出させるようにゲートピラー電極50の周囲および複数のソースピラー電極60の周囲を被覆している。封止絶縁体71は、具体的には、活性面8、外側面9および第1~第4接続面10A~10Dを被覆している。
 封止絶縁体71は、ゲート電極30の上においてゲートピラー電極50を被覆している。封止絶縁体71は、ゲート電極面51を露出させ、ゲート電極側壁52を被覆している。封止絶縁体71は、ゲート電極30のうちアッパー絶縁膜38およびゲートピラー電極50から露出した部分を直接被覆する部分を有している。封止絶縁体71は、この形態では、ゲートピラー電極50の第1突出部53を被覆し、第1突出部53を挟んでゲート電極30に対向している。封止絶縁体71は、ゲートピラー電極50の抜け落ちを抑制する。
 封止絶縁体71は、ソース電極32の上において複数のソースピラー電極60の間の領域を被覆している。封止絶縁体71は、複数のソース電極面61を露出させ、複数のソース電極側壁62を被覆している。封止絶縁体71は、ソース電極32のうちアッパー絶縁膜38および複数のソースピラー電極60から露出した部分を直接被覆する部分を有している。封止絶縁体71は、この形態では、複数のソースピラー電極60の第2突出部63を被覆し、第2突出部63を挟んでソース電極32に対向している。封止絶縁体71は、複数のソースピラー電極60の抜け落ちを抑制する。
 封止絶縁体71は、アッパー絶縁膜38を直接被覆する部分を有している。封止絶縁体71は、アッパー絶縁膜38を挟んでゲート電極30を被覆し、アッパー絶縁膜38を挟んでソース電極32を被覆している。封止絶縁体71は、外側面9の周縁部においてダイシングストリート41を被覆している。封止絶縁体71は、この形態では、ダイシングストリート41において層間絶縁膜27を直接被覆している。むろん、ダイシングストリート41からチップ2(外側面9)や主面絶縁膜25が露出している場合、封止絶縁体71は、ダイシングストリート41においてチップ2や主面絶縁膜25を直接被覆していてもよい。
 封止絶縁体71は、絶縁主面72および絶縁側壁73を有している。絶縁主面72は、第1主面3に沿って平坦に延びている。絶縁主面72は、ゲート電極面51および複数のソース電極面61と1つの平坦面を形成している。絶縁主面72は、研削痕を有する研削面からなっていてもよい。この場合、絶縁主面72は、ゲート電極面51および複数のソース電極面61と1つの研削面を形成していることが好ましい。
 絶縁側壁73は、絶縁主面72の周縁からチップ2に向かって延び、第1~第4側面5A~5Dと1つの平坦面を形成している。絶縁側壁73は、絶縁主面72に対してほぼ直角に形成されている。絶縁側壁73が絶縁主面72との間で成す角度は、88°以上92°以下であってもよい。絶縁側壁73は、研削痕を有する研削面からなっていてもよい。絶縁側壁73は、第1~第4側面5A~5Dと1つの研削面を形成していてもよい。
 封止絶縁体71は、ゲート電極30の厚さおよびソース電極32の厚さを超える厚さを有していることが好ましい。封止絶縁体71の厚さは、アッパー絶縁膜38の厚さを超えていることが特に好ましい。封止絶縁体71の厚さは、この形態では、チップ2の厚さを超えている。むろん、封止絶縁体71の厚さは、チップ2の厚さ未満であってもよい。封止絶縁体71の厚さは、10μm以上300μm以下であってもよい。封止絶縁体71の厚さは、30μm以上であることが好ましい。封止絶縁体71の厚さは、80μm以上200μm以下であることが特に好ましい。封止絶縁体71の厚さは、ゲートピラー電極50の厚さおよび複数のソースピラー電極60の厚さとほぼ等しい。
 封止絶縁体71は、マトリクス樹脂、複数のフィラーおよび複数の可撓化粒子(可撓化剤)を含む。封止絶縁体71は、マトリクス樹脂、複数のフィラーおよび複数の可撓化粒子によって機械的強度が調節されるように構成されている。封止絶縁体71は、マトリクス樹脂を含んでいればよく、フィラーおよび可撓化粒子の有無は任意である。
 封止絶縁体71は、カーボンブラック等のマトリクス樹脂を着色する色材を含んでいてもよい。マトリクス樹脂は、熱硬化性樹脂からなることが好ましい。マトリクス樹脂は、熱硬化性樹脂の一例としてのエポキシ樹脂、フェノール樹脂およびポリイミド樹脂のうちの少なくとも1つを含んでいてもよい。マトリクス樹脂は、この形態では、エポキシ樹脂を含む。
 複数のフィラーは、絶縁体からなる球体物および絶縁体からなる不定形物のうちのいずれか一方または双方によって構成され、マトリクス樹脂に添加されている。不定形物は、粒状、欠片状、破砕片状等の球体以外のランダム形状を有している。不定形物は、角張りを有していてもよい。複数のフィラーは、この形態では、フィラーアタックによるダメージを抑制する観点から、球体物によってそれぞれ構成されている。
 複数のフィラーは、セラミック、酸化物および窒化物のうちの少なくとも1つを含んでいてもよい。複数のフィラーは、この形態では、酸化シリコン粒子(シリカ粒子)からそれぞれなる。複数のフィラーは、1nm以上100μm以下の粒径をそれぞれ有していてもよい。複数のフィラーの粒径は、50μm以下であることが好ましい。
 封止絶縁体71は、粒径(particle sizes)の異なる複数のフィラーを含むことが好ましい。複数のフィラーは、複数の小径フィラー、複数の中径フィラー、および、複数の大径フィラーを含んでいてもよい。複数のフィラーは、小径フィラー、中径フィラーおよび大径フィラーの順となる含有率(密度)でマトリクス樹脂に添加されていることが好ましい。
 小径フィラーは、ソース電極32の厚さ(ゲート電極30の厚さ)未満の厚さを有していてもよい。小径フィラーの粒径は、1nm以上1μm以下であってもよい。中径フィラーは、ソース電極32の厚さを超えてアッパー絶縁膜38の厚さ以下の厚さを有していてもよい。中径フィラーの粒径は、1μm以上20μm以下であってもよい。
 大径フィラーは、アッパー絶縁膜38の厚さを超える厚さを有していてもよい。複数のフィラーは、第1半導体領域6(エピタキシャル層)の厚さ、第2半導体領域7(基板)の厚さおよびチップ2の厚さのいずれかを超える少なくとも1つの大径フィラーを含んでいてもよい。大径フィラーの粒径は、20μm以上100μm以下であってもよい。大径フィラーの粒径は、50μm以下であることが好ましい。
 複数のフィラーの平均粒径は、1μm以上10μm以下であってもよい。複数のフィラーの平均粒径は、4μm以上8μm以下であることが好ましい。むろん、複数のフィラーは、小径フィラー、中径フィラーおよび大径フィラーの全てを同時に含む必要はなく、小径フィラーおよび中径フィラーのいずれか一方または双方によって構成されていてもよい。たとえば、この場合、複数のフィラー(中径フィラー)の最大粒径は、10μm以下であってもよい。
 封止絶縁体71は、絶縁主面72の表層部および絶縁側壁73の表層部において破断された粒形(particle shapes)を有する複数のフィラー欠片(a plurality of filler fragments)を含んでいてもよい。複数のフィラー欠片は、小径フィラーの一部、中径フィラーの一部および大径フィラーの一部のうちのいずれかによってそれぞれ形成されていてもよい。
 絶縁主面72側に位置する複数のフィラー欠片は、絶縁主面72に面するように絶縁主面72に沿って形成された破断部を有している。絶縁側壁73側に位置する複数のフィラー欠片は、絶縁側壁73に面するように絶縁側壁73に沿って形成された破断部を有している。複数のフィラー欠片の破断部は、絶縁主面72および絶縁側壁73から露出していてもよいし、マトリクス樹脂によって部分的にまたは全体的に被覆されてもよい。複数のフィラー欠片は、絶縁主面72および絶縁側壁73の表層部に位置するため、チップ2側の構造物に影響しない。
 複数の可撓化粒子は、マトリクス樹脂に添加されている。複数の可撓化粒子は、シリコン系可撓化粒子、アクリル系可撓化粒子およびブタジエン系可撓化粒子のうちの少なくとも1種を含んでいてもよい。封止絶縁体71は、シリコン系可撓化粒子を含むことが好ましい。複数の可撓化粒子は、複数のフィラーの平均粒径未満の平均粒径を有していることが好ましい。複数の可撓化粒子の平均粒径は、1nm以上1μm以下であることが好ましい。複数の可撓化粒子の最大粒径は、1μm以下であることが好ましい。
 複数の可撓化粒子は、この形態では、単位断面積当たりに占める総断面積の割合が0.1%以上10%以下となるようにマトリクス樹脂に添加されている。換言すると、複数の可撓化粒子は、0.1重量%以上10重量%以下の範囲の含有率でマトリクス樹脂に添加されている。複数の可撓化粒子の平均粒径や含有率は、製造時および/または製造後に封止絶縁体71に付与すべき弾性率に応じて適宜調節される。たとえば、サブミクロンオーダ(=1μm以下)の平均粒径を有する複数の可撓化粒子によれば、封止絶縁体71の低弾性率や低硬化収縮率に寄与させることができる。
 半導体装置1Aは、封止絶縁体71の上において複数のソースピラー電極60から間隔を空けてゲートピラー電極50を被覆するゲート端子膜74を含む。ゲート端子膜74は、ゲートピラー電極50に電気的に接続されている。ゲート端子膜74は、平面視において絶縁主面72の周縁(絶縁側壁73)から間隔を空けて絶縁主面72の内方部に配置されている。
 ゲート端子膜74は、ゲート電極30およびソース電極32とは異なるレイヤに配置されるため、ゲート電極30のレイアウトおよびソース電極32のレイアウトに起因するデザインルールの制限を殆ど受けない。したがって、ゲート端子膜74は、ゲートピラー電極50に電気的に接続される限り、任意の平面形状を有することができると同時に、任意の箇所に配置されることができる。
 ゲート端子膜74は、この形態では、平面視において第3側面5Cの中央部に近接する領域に配置されている。ゲート端子膜74は、平面視において少なくとも活性面8に重なるように配置されている。ゲート端子膜74は、平面視において活性面8および外側面9に重なるように配置されていてもよい。
 ゲート端子膜74は、ゲートピラー電極50の厚さ未満の厚さを有している。ゲート端子膜74の厚さは、ゲートピラー電極50の1/4以下であることが好ましい。ゲート端子膜74の厚さは、ゲートピラー電極50の1/10以下であることが特に好ましい。ゲート端子膜74の厚さは、アッパー絶縁膜38の厚さ未満であることが好ましい。ゲート端子膜74の厚さは、ゲート電極30の厚さ未満であってもよい。ゲート端子膜74の厚さは、膜種に応じて種々の値を採る。ゲート端子膜74の厚さは、10nm以上15μm以下であってもよい。
 ゲート端子膜74は、ゲートピラー電極50の平面積を超える平面積を有している。ゲート端子膜74の平面積は、ゲート電極30の平面積を超えていることが好ましい。第1主面3が1mm角以上の平面積を有する場合、ゲート端子膜74の平面積は0.4mm角以上であってもよい。ゲート端子膜74は、0.4mm×0.7mm以上の平面積を有する多角形状(たとえば長方形状)に形成されていてもよい。ゲート端子膜74は、この形態では、平面視において第1~第4側面5A~5Dに平行な4辺を有する四角形状に形成されている。むろん、ゲート端子膜74は、平面視において四角形状以外の多角形状、円形状または楕円形状に形成されていてもよい。
 半導体装置1Aは、封止絶縁体71の上においてゲートピラー電極50(ゲート端子膜74)から間隔を空けて少なくとも1つ(この形態では複数)のソースピラー電極60を被覆する少なくとも1つ(この形態では1つ)のソース端子膜75を含む。ソース端子膜75は、複数のソースピラー電極60に電気的に接続されている。ソース端子膜75は、平面視において絶縁主面72の周縁(絶縁側壁73)から間隔を空けて絶縁主面72の内方部に配置されている。
 ソース端子膜75は、ゲート電極30およびソース電極32とは異なるレイヤに配置されるため、ゲート電極30のレイアウトおよびソース電極32のレイアウトに起因するデザインルールの制限を殆ど受けない。したがって、ソース端子膜75は、複数のソースピラー電極60に電気的に接続される限り、任意の平面形状を有することができると同時に、任意の箇所に配置されることができる。
 ソース端子膜75は、平面視において少なくとも活性面8に重なるように配置されている。ソース端子膜75は、平面視において活性面8および外側面9に重なるように配置されていてもよい。ソース端子膜75は、この形態では、平面視においてソース電極32の引き出し電極部34A、34Bに重ならないようにソース電極32の本体電極部33に重なる位置に配置されている。
 これにより、ゲート端子膜74およびソース端子膜75の間の対向面積が削減されている。このような構造は、半田や金属ペースト等の導電接着剤がゲート端子膜74およびソース端子膜75に付着される場合において、ゲート端子膜74およびソース端子膜75の間の短絡リスクを低減する上で有効である。むろん、導体板や導線(たとえばボンディングワイヤ)等の導電接合部材がゲート端子膜74およびソース端子膜75に接続されてもよい。この場合、ゲート端子膜74側の導電接合部材およびソース端子膜75側の導電接合部材の間の短絡リスクを低減できる。
 ソース端子膜75は、複数のソースピラー電極60の厚さ未満の厚さを有している。ソース端子膜75の厚さは、ソースピラー電極60の1/4以下であることが好ましい。ソース端子膜75の厚さは、ソースピラー電極60の1/10以下であることが特に好ましい。ソース端子膜75の厚さは、アッパー絶縁膜38の厚さ未満であることが好ましい。ソース端子膜75の厚さは、ソース電極32の厚さ未満であってもよい。ソース端子膜75の厚さは、膜種に応じて種々の値を採る。ソース端子膜75の厚さは、10nm以上15μm以下であってもよい。ソース端子膜75の厚さは、ゲート端子膜74の厚さとほぼ等しい。
 ソース端子膜75は、複数のソースピラー電極60の総平面積を超える平面積を有している。ソース端子膜75の平面積は、ゲート端子膜74の平面積を超えている。ソース端子膜75の平面積は、ソース電極32の平面積を超えていることが好ましい。第1主面3が1mm角以上の平面積を有する場合、ソース端子膜75の平面積は0.8mm角以上であってもよい。
 この場合、ソース端子膜75の平面積は、1mm角以上であることが特に好ましい。ソース端子膜75は、1mm×1.4mm以上の平面積を有する多角形状に形成されていてもよい。ソース端子膜75は、この形態では、平面視において第1~第4側面5A~5Dに平行な4辺を有する四角形状に形成されている。むろん、ソース端子膜75は、平面視において四角形状以外の多角形状、円形状または楕円形状に形成されていてもよい。
 ゲート端子膜74およびソース端子膜75は、Ag(銀)系金属膜、Al(アルミニウム)系金属膜、Cu(銅)系金属膜、Ni(ニッケル)系金属膜、Pd(パラジウム)系金属膜およびAu(金)系金属膜のうちの少なくとも1つを含む単層構造または積層構造をそれぞれ有していてもよい。
 Ag系金属膜は、純Ag膜(純度が99%以上のAg膜)またはAg合金膜であってもよい。Al系金属膜は、純Al膜(純度が99%以上のAl膜)またはAl合金膜であってもよい。Cu系金属膜は、純Cu膜(純度が99%以上のCu膜)またはCu合金膜であってもよい。Ni系金属膜は、純Ni膜(純度が99%以上のNi膜)またはNi合金膜であってもよい。Pd系金属膜は、純Pd膜(純度が99%以上のPd膜)またはPd合金膜であってもよい。Au系金属膜は、純Au膜(純度が99%以上のAu膜)またはAu合金膜であってもよい。
 Ag系金属膜、Al系金属膜、Cu系金属膜およびNi系金属膜は、0.1μm以上15μm以下の厚さをそれぞれ有していてもよい。Ag系金属膜、Al系金属膜、Cu系金属膜およびNi系金属膜は、10μm以下の厚さをそれぞれ有していることが好ましい。Pd系金属膜およびAu系金属膜は、1nm以上1μm以下の厚さをそれぞれ有していてもよい。Pd系金属膜およびAu系金属膜は、0.5μm以下の厚さをそれぞれ有していることが好ましい。Au系金属膜は、0.1μm以下の厚さを有していることが特に好ましい。
 以下、図8A~図8Gを参照して、ゲート端子膜74およびソース端子膜75の構成例(膜種例)が示される。図8A~図8Gは、第1~第7形態例に係るゲート端子膜74およびソース端子膜75を示す部分断面図である。ゲート端子膜74はソース端子膜75と同様の構成を有しているため、以下では、ソース端子膜75(ゲート端子膜74)と表記され、ソース端子膜75の構成が説明される。
 図8Aを参照して、第1形態例に係るソース端子膜75(ゲート端子膜74)は、Ag系金属膜からなる単層構造を有している。図8Bを参照して、第2形態例に係るソース端子膜75は、Al系金属膜からなる単層構造を有している。図8Cを参照して、第3形態例に係るソース端子膜75は、Cu系金属膜からなる単層構造を有している。
 図8Dを参照して、第4形態例に係るソース端子膜75(ゲート端子膜74)は、封止絶縁体71側からこの順に積層されたAl系金属膜、Ni系金属膜、Pd系金属膜およびAu系金属膜を含む積層構造を有している。Al系金属膜は、絶縁主面72を膜状に被覆している。Ni系金属膜は、Al系金属膜を膜状に被覆している。Pd系金属膜は、Ni系金属膜を膜状に被覆している。Au系金属膜は、Pd系金属膜を膜状に被覆している。
 Ni系金属膜、Pd系金属膜およびAu系金属膜の少なくとも1つは、絶縁主面72に接する部分を有していてもよい。むろん、Ni系金属膜、Pd系金属膜およびAu系金属膜の少なくとも1つは、絶縁主面72に接しないようにAl系金属膜の上のみに形成されていてもよい。第4形態例に係るソース端子膜75(ゲート端子膜74)は、Al系金属膜に代えてAg系金属膜またはCu系金属膜を含んでいてもよい。
 図8Eを参照して、第5形態例に係るソース端子膜75(ゲート端子膜74)は、封止絶縁体71側からこの順に積層されたAl系金属膜、Ni系金属膜およびAu系金属膜を含む積層構造を有している。Al系金属膜は、絶縁主面72を膜状に被覆している。Ni系金属膜は、Al系金属膜を膜状に被覆している。Au系金属膜は、Ni系金属膜を膜状に被覆している。
 Ni系金属膜およびAu系金属膜の少なくとも1つは、絶縁主面72に接する部分を有していてもよい。むろん、Ni系金属膜およびAu系金属膜の少なくとも1つは、絶縁主面72に接しないようにAl系金属膜の上のみに形成されていてもよい。第5形態例に係るソース端子膜75(ゲート端子膜74)は、Al系金属膜に代えてAg系金属膜またはCu系金属膜を含んでいてもよい。
 図8Fを参照して、第6形態例に係るソース端子膜75(ゲート端子膜74)は、封止絶縁体71側からこの順に積層されたNi系金属膜、Pd系金属膜およびAu系金属膜を含む積層構造を有している。Ni系金属膜は、絶縁主面72を膜状に被覆している。Pd系金属膜は、Ni系金属膜を膜状に被覆している。Au系金属膜は、Pd系金属膜を膜状に被覆している。Pd系金属膜およびAu系金属膜の少なくとも1つは、絶縁主面72に接する部分を有していてもよい。むろん、Ni系金属膜およびAu系金属膜の少なくとも1つは、絶縁主面72に接しないようにNi系金属膜の上のみに形成されていてもよい。
 図8Gを参照して、第7形態例に係るソース端子膜75(ゲート端子膜74)は、封止絶縁体71側からこの順に積層されたNi系金属膜およびAu系金属膜を含む積層構造を有している。Ni系金属膜は、絶縁主面72を膜状に被覆している。Au系金属膜は、Ni系金属膜を膜状に被覆している。Au系金属膜は、絶縁主面72に接する部分を有していてもよい。むろん、Au系金属膜は、絶縁主面72に接しないようにNi系金属膜の上のみに形成されていてもよい。
 図8A~図8Gに示されたソース端子膜75(ゲート端子膜74)の構成は一例であり、ソース端子膜75(ゲート端子膜74)の構成は図8A~図8Gに示された構成に制限されない。ソース端子膜75(ゲート端子膜74)の膜種は、半田、金属ペースト、ボンディングワイヤ等の材質に応じて適宜調節される。
 たとえば、ソース端子膜75(ゲート端子膜74)にAg焼結ペーストが接合される場合、ソース端子膜75(ゲート端子膜74)は少なくともAg焼結ペーストに対して高い親和性を有するAg系金属膜(図8A参照)を含むことが好ましい。Ag焼結ペーストは、たとえば、ナノサイズまたはマイクロサイズのAg粒子が有機溶剤に添加されたペーストからなる。
 たとえば、ソース端子膜75(ゲート端子膜74)にボンディングワイヤ等の導線が接合される場合、ソース端子膜75(ゲート端子膜74)は、Al系金属膜、Cu系金属膜、Ni系金属膜、Pd系金属膜およびAu系金属膜のうちの少なくとも1つを含む単層構造または積層構造を有していることが好ましい(図8B~図8G参照)。
 たとえば、ボンディングワイヤがAlワイヤからなる場合、ソース端子膜75(ゲート端子膜74)は少なくともAl系金属膜を含むことが好ましい。また、ボンディングワイヤがCuワイヤからなる場合、ソース端子膜75(ゲート端子膜74)は少なくともCu系金属膜を含むことが好ましい。また、ボンディングワイヤがAuワイヤからなる場合、ソース端子膜75(ゲート端子膜74)は少なくともAu系金属膜を含むことが好ましい。
 Ni系金属膜およびAu系金属膜を含む積層構造(図8D~図8G参照)を有するソース端子膜75(ゲート端子膜74)は、種々の材質からなるボンディングワイヤに適用されることができる。また、Ni系金属膜およびAu系金属膜を含む積層構造(図8D~図8G参照)を有するソース端子膜75(ゲート端子膜74)は、半田やAg焼結ペーストに適用されることができる。したがって、ソース端子膜75(ゲート端子膜74)は、汎用性の高さの観点から、Ni系金属膜およびAu系金属膜を含む積層構造(図8D~図8G参照)を有していることが好ましい。
 図2を再度参照して、半導体装置1Aは、第2主面4を被覆するドレイン電極77(第2主面電極)を含む。ドレイン電極77は、第2主面4に電気的に接続されている。ドレイン電極77は、第2主面4から露出した第2半導体領域7とオーミック接触を形成している。ドレイン電極77は、チップ2の周縁(第1~第4側面5A~5D)に連なるように第2主面4の全域を被覆していてもよい。
 ドレイン電極77は、チップ2の周縁から内方に間隔を空けて第2主面4を被覆していてもよい。ドレイン電極77は、ソース端子膜75との間に500V以上3000V以下のドレインソース電圧が印加されるように構成される。つまり、チップ2は、第1主面3および第2主面4の間に500V以上3000V以下の電圧が印加されるように形成されている。
 以上、半導体装置1Aは、チップ2、ソース電極32(主面電極)、複数のソースピラー電極60、封止絶縁体71および少なくとも1つ(この形態では1つ)のソース端子膜75を含む。チップ2は、第1主面3を有している。ソース電極32は、第1主面3の上に配置されている。複数のソースピラー電極60は、ソース電極32の上に間隔を空けて配置されている。封止絶縁体71は、複数のソースピラー電極60の一部を露出させるようにソース電極32の上で複数のソースピラー電極60の間の領域を被覆している。ソース端子膜75は、封止絶縁体71の上において複数のソースピラー電極60を被覆している。
 この構造によれば、複数のソースピラー電極60によって、ソース電極32およびソース端子膜75の間に介在される電極の体積を削減できる。すなわち、ソース電極32の上にソース端子膜75と同等の平面積を有するピラー電極を配置せずに済む。これにより、ソース電極32およびソース端子膜75の間に介在される電極に起因する応力を低減できる。よって、前記応力に起因する形状不良や電気的特性の変動を抑制できる。
 また、この構造によれば、封止絶縁体71によって外力や湿気から封止対象物を保護できる。つまり、外力に起因するダメージや湿気に起因する劣化から封止対象物を保護できる。これにより、形状不良や電気的特性の変動を抑制できる。よって、信頼性を向上できる半導体装置1Aを提供できる。
 半導体装置1Aは、ソース電極32を部分的に被覆するアッパー絶縁膜38を含むことが好ましい。この構造によれば、アッパー絶縁膜38によって外力や湿気からソース電極32を保護できる。つまり、この構造によれば、アッパー絶縁膜38および封止絶縁体71の双方によってソース電極32を保護できる。
 また、封止絶縁体71は、アッパー絶縁膜38を直接被覆する部分を有していることが好ましい。封止絶縁体71は、アッパー絶縁膜38を挟んでソース電極32を被覆する部分を有していることが好ましい。アッパー絶縁膜38は、無機絶縁膜42および有機絶縁膜43のいずれか一方または双方を含むことが好ましい。有機絶縁膜43は、感光性樹脂膜からなることが好ましい。
 アッパー絶縁膜38は、ソース電極32よりも厚いことが好ましい。アッパー絶縁膜38は、チップ2よりも薄いことが好ましい。封止絶縁体71は、ソース電極32よりも厚いことが好ましい。封止絶縁体71は、アッパー絶縁膜38よりも厚いことが好ましい。封止絶縁体71は、チップ2よりも厚いことが特に好ましい。
 上記構成は、比較的大きい平面積および/または比較的小さい厚さを有するチップ2に対して、比較的大きい総平面積および/または比較的大きい厚さを有する複数のソースピラー電極60を適用する場合において有効である。比較的大きい総平面積および/または比較的大きい厚さを有する複数のソースピラー電極60は、チップ2側で生じた熱を吸収し、外部に放散させる上でも有効である。
 たとえば、複数のソースピラー電極60は、ソース電極32よりも厚いことが好ましい。複数のソースピラー電極60は、アッパー絶縁膜38よりも厚いことが好ましい。複数のソースピラー電極60は、チップ2よりも厚いことが特に好ましい。たとえば、複数のソースピラー電極60は、平面視において第1主面3の10%以上50%以下の占有率となる総平面積を有していてもよい。
 この場合、複数のソースピラー電極60の総平面積は、30%以下であってもよい。一方、ソース電極32は、第1主面3の平面積に対して50%以上の占有率となる平面積を有していてもよい。他方、ソース端子膜75は、第1主面3の平面積に対して50%以上の占有率となる平面積を有していてもよい。
 ソース端子膜75は、複数のソースピラー電極60よりも薄いことが好ましい。ソース端子膜75は、複数のソースピラー電極60の厚さの1/4以下であることが好ましい。ソース端子膜75は、アッパー絶縁膜38よりも薄いことが好ましい。ソース端子膜75は、ソース電極32よりも薄いことが好ましい。比較的薄いソース端子膜75によれば、ソース端子膜75に起因する応力を抑制できる。
 たとえば、チップ2は、平面視において1mm角以上の面積を有する第1主面3を有していてもよい。チップ2は、断面視において100μm以下の厚さを有していてもよい。チップ2は、断面視において50μm以下の厚さを有していることが好ましい。チップ2は、半導体基板およびエピタキシャル層を含む積層構造を有していてもよい。この場合、エピタキシャル層は、半導体基板よりも厚いことが好ましい。
 上記構成において、チップ2は、ワイドバンドギャップ半導体の単結晶を含むことが好ましい。ワイドバンドギャップ半導体の単結晶は、電気的特性を向上させる上で有効である。また、ワイドバンドギャップ半導体の単結晶によれば、比較的高い硬度によってチップ2の変形を抑制しながら、チップ2の薄化およびチップ2の平面積の増加を達成できる。チップ2の薄化およびチップ2の平面積の拡張は、電気的特性を向上させる上でも有効である。
 封止絶縁体71を有する構成は、チップ2の第2主面4を被覆するドレイン電極77を含む構造においても有効である。ドレイン電極77は、ソース電極32との間でチップ2を介する電位差(たとえば500V以上3000V以下)を形成する。比較的薄いチップ2の場合、ソース電極32およびドレイン電極77の間の距離が短縮されるため、第1主面3の周縁およびソース電極32の間の放電現象のリスクが高まる。この点、封止絶縁体71を有する構造では、第1主面3の周縁およびソース電極32の間の絶縁性を向上でき、放電現象を抑制できる。
 図9は、図1に示す半導体装置1Aの製造時に使用されるウエハ構造80を示す平面図である。図10は、図9に示すデバイス領域86を示す断面図である。図9および図10を参照して、ウエハ構造80は、円盤状に形成されたウエハ81を含む。ウエハ81は、チップ2のベースとなる。ウエハ81は、一方側の第1ウエハ主面82、他方側の第2ウエハ主面83、ならびに、第1ウエハ主面82および第2ウエハ主面83を接続するウエハ側面84を有している。
 ウエハ81は、ウエハ側面84においてSiC単結晶の結晶方位を示す目印85を有している。目印85は、この形態では、平面視において直線状に切り欠かれたオリエンテーションフラットを含む。オリエンテーションフラットは、この形態では、第2方向Yに延びている。オリエンテーションフラットは、必ずしも第2方向Yに延びている必要はなく、第1方向Xに延びていてもよい。
 むろん、目印85は、第1方向Xに延びる第1オリエンテーションフラット、および、第2方向Yに延びる第1オリエンテーションフラットを含んでいてもよい。また、目印85は、オリエンテーションフラットに代えて、ウエハ81の中央部に向けて切り欠かれたオリエンテーションノッチを有していてもよい。オリエンテーションノッチは、平面視において三角形状や四角形状等の多角形状に切り欠かれた切欠部であってもよい。
 ウエハ81は、平面視において50mm以上300mm以下(つまり2インチ以上12インチ以下)の直径を有していてもよい。ウエハ構造80の直径は、目印85外においてウエハ構造80の中心を通る弦の長さによって定義される。ウエハ構造80は、100μm以上1100μm以下の厚さを有していてもよい。
 ウエハ構造80は、ウエハ81の内部において第1ウエハ主面82側の領域に形成された第1半導体領域6、および、第2ウエハ主面83側の領域に形成された第2半導体領域7を含む。第1半導体領域6はエピタキシャル層によって形成され、第2半導体領域7は半導体基板によって形成されている。つまり、第1半導体領域6は、エピタキシャル成長法によって、第2半導体領域7から半導体単結晶をエピタキシャル成長させることによって形成されている。第2半導体領域7は、第1半導体領域6の厚さを超える厚さを有していることが好ましい。
 ウエハ構造80は、第1ウエハ主面82に設けられた複数のデバイス領域86および複数の切断予定ライン87を含む。複数のデバイス領域86は、半導体装置1Aにそれぞれ対応する領域である。複数のデバイス領域86は、平面視において四角形状にそれぞれ設定されている。複数のデバイス領域86は、この形態では、平面視において第1方向Xおよび第2方向Yに沿って行列状に配列されている。
 複数の切断予定ライン87は、チップ2の第1~第4側面5A~5Dとなる箇所を定めるライン(帯状に延びる領域)である。複数の切断予定ライン87は、複数のデバイス領域86を区画するように第1方向Xおよび第2方向Yに沿って延びる格子状に設定されている。複数の切断予定ライン87は、たとえば、ウエハ81の内部および/または外部に設けられたアライメントマーク等によって定められていてもよい。
 ウエハ構造80は、この形態では、複数のデバイス領域86にそれぞれ形成されたメサ部11、MISFET構造12、アウターコンタクト領域19、アウターウェル領域20、フィールド領域21、主面絶縁膜25、サイドウォール構造26、層間絶縁膜27、ゲート電極30、ソース電極32、複数のゲート配線36A、36B、ソース配線37およびアッパー絶縁膜38を含む。
 ウエハ構造80は、複数のアッパー絶縁膜38の間の領域に区画されたダイシングストリート41を含む。つまり、ダイシングストリート41は、切断予定ライン87を露出させるように切断予定ライン87を横切って複数のデバイス領域86に跨っている。ダイシングストリート41は、複数の切断予定ライン87に沿って延びる格子状に形成されている。ダイシングストリート41は、この形態では、層間絶縁膜27を露出させている。むろん、第1ウエハ主面82を露出させる層間絶縁膜27が形成されている場合、ダイシングストリート41は、第1ウエハ主面82を露出させていてもよい。
 図11A~図11Jは、図1に示す半導体装置1Aの製造方法例を示す断面図である。図11A~図11Jに示される各工程で形成される各構造の具体的な特徴の説明は、前述した通りであるので、省略または簡略化される。
 図11Aを参照して、ウエハ構造80が用意される(図9および図10参照)。次に、第1ゲート導体膜55および第1ソース導体膜67のベースとなる第1ベース導体膜88がウエハ構造80の上に形成される。第1ベース導体膜88は、層間絶縁膜27、ゲート電極30、ソース電極32、複数のゲート配線36A、36B、ソース配線37およびアッパー絶縁膜38に沿って膜状に形成される。第1ベース導体膜88は、Ti系金属膜を含む。第1ベース導体膜88は、スパッタ法および/または蒸着法によって形成されてもよい。
 次に、第2ゲート導体膜56および第2ソース導体膜68のベースとなる第2ベース導体膜89が第1ベース導体膜88の上に形成される。第2ベース導体膜89は、第1ベース導体膜88を挟んで層間絶縁膜27、ゲート電極30、ソース電極32、複数のゲート配線36A、36B、ソース配線37およびアッパー絶縁膜38を膜状に被覆する。第2ベース導体膜89は、Cu系金属膜を含む。第2ベース導体膜89は、スパッタ法および/または蒸着法によって形成されてもよい。
 次に、図11Bを参照して、所定パターンを有するレジストマスク90が第2ベース導体膜89の上に形成される。レジストマスク90は、ゲート電極30を露出させる少なくとも1つ(この形態では1つ)の第1開口91、および、ソース電極32を露出させる複数の第2開口92を含む。第1開口91は、ゲート電極30上の領域においてゲートピラー電極50を形成すべき領域を露出させている。複数の第2開口92は、ソース電極32上の領域において複数のソースピラー電極60を形成すべき領域を露出させている。
 この工程は、第2ベース導体膜89に対するレジストマスク90の密着性を低下させる工程を含む。レジストマスク90の密着性は、レジストマスク90に対する露光条件や露光後のベーク条件(焼き締め温度や時間等)を調節することによって調整される。これにより、第1開口91の下端部に第1突出部53の成長起点が形成され、複数の第2開口92の下端部に第2突出部63の成長起点が形成される。
 次に、図11Cを参照して、第2ゲート導体膜56および第2ソース導体膜68のベースとなる第3ベース導体膜95が第2ベース導体膜89の上に形成される。第3ベース導体膜95は、この形態では、めっき法(たとえば電解めっき法)によって導電体(この形態ではCu系金属)を第1開口91および複数の第2開口92内に堆積させることによって形成される。第3ベース導体膜95は、第1開口91および複数の第2開口92内において第2ベース導体膜89と一体化する。
 これにより、ゲート電極30を被覆するゲートピラー電極50が形成される。また、ソース電極32を被覆する複数のソースピラー電極60が形成される。ゲート電極30の上に堆積されるべき導電体(ゲートピラー電極50)の体積は第1開口91の開口面積によって調節され、ソース電極32の上に堆積されるべき導電体(ソースピラー電極60)の体積は複数の第2開口92の総開口面積によって調節される。これにより、ゲート電極30およびソース電極32の上に堆積されるべき導電体の体積が削減される。
 この工程は、第1開口91の下端部における第2ベース導体膜89およびレジストマスク90の間にめっき液を進入させる工程を含む。また、この工程は、複数の第2開口92の下端部における第2ベース導体膜89およびレジストマスク90の間にめっき液を進入させる工程を含む。これにより、第1開口91の下端部において第3ベース導体膜95の一部(ゲートピラー電極50)が突起状に成長され、第1突出部53が形成される。また、複数の第2開口92の下端部において第3ベース導体膜95の一部(複数のソースピラー電極60)が突起状に成長され、第2突出部63が形成される。
 次に、図11Dを参照して、レジストマスク90が除去される。これにより、ゲートピラー電極50および複数のソースピラー電極60が外部に露出される。
 次に、図11Eを参照して、第2ベース導体膜89のうちゲートピラー電極50および複数のソースピラー電極60から露出した部分が除去される。第2ベース導体膜89の不要な部分は、エッチング法によって除去されてもよい。エッチング法は、ウエットエッチング法および/またはドライエッチング法であってもよい。次に、第1ベース導体膜88のうちゲートピラー電極50および複数のソースピラー電極60から露出した部分が除去される。第1ベース導体膜88の不要な部分は、エッチング法によって除去されてもよい。エッチング法は、ウエットエッチング法および/またはドライエッチング法であってもよい。
 次に、図11Fを参照して、ゲートピラー電極50および複数のソースピラー電極60を被覆するように封止剤93が第1ウエハ主面82の上に供給される。封止剤93は、封止絶縁体71のベースとなる。封止剤93は、ゲートピラー電極50の周囲および複数のソースピラー電極60の周囲を被覆し、ゲートピラー電極50の全域および複数のソースピラー電極60の全域を被覆する。
 封止剤93は、ゲート電極30のうちアッパー絶縁膜38およびゲートピラー電極50から露出した部分を直接被覆する。封止剤93は、ソース電極32のうちアッパー絶縁膜38および複数のソースピラー電極60から露出した部分を直接被覆する。封止剤93は、この形態では、熱硬化性樹脂、複数のフィラーおよび複数の可撓化粒子(可撓化剤)を含み、加熱によって硬化される。これにより、封止絶縁体71が形成される。封止絶縁体71は、ゲートピラー電極50の全域および複数のソースピラー電極60の全域を被覆する絶縁主面72を有している。
 次に、図11Gを参照して、封止絶縁体71が部分的に除去される。封止絶縁体71は、この形態では、研削法によって絶縁主面72側から研削される。研削法は、機械研磨法あってもよいし、化学機械研磨法であってもよい。絶縁主面72は、ゲートピラー電極50および複数のソースピラー電極60が露出するまで研削される。この工程は、ゲートピラー電極50および複数のソースピラー電極60の研削工程を含む。これにより、ゲートピラー電極50(ゲート電極面51)および複数のソースピラー電極60(ソース電極面61)との間で1つの研削面を形成する絶縁主面72が形成される。
 封止絶縁体71は、前述の図11Fの工程において加熱条件の調整によって半硬化状態(完全に硬化していない状態)に形成されてもよい。この場合、封止絶縁体71は、図11Gの工程において研削された後、再度加熱され、全硬化状態(完全に硬化した状態)に形成される。この場合、封止絶縁体71を容易に除去できる。
 次に、図11Hを参照して、ゲートピラー電極50を被覆するゲート端子膜74が封止絶縁体71(絶縁主面72)の上に形成され、ソースピラー電極60を被覆するソース端子膜75が封止絶縁体71(絶縁主面72)の上に形成される。ゲート端子膜74およびソース端子膜75は、後述されるように、スパッタ法、蒸着法およびめっき法のうちの少なくとも1つの方法によって封止絶縁体71(絶縁主面72)の上にAg系金属膜、Al系金属膜、Cu系金属膜、Ni系金属膜、Pd系金属膜およびAu系金属膜のうちの少なくとも1つを堆積させることによって形成される。
 次に、図11Iを参照して、ウエハ81が第2ウエハ主面83側から部分的に除去され、ウエハ81が所望の厚さになるまで薄化される。ウエハ81の薄化工程は、エッチング法や研削法によって実施されてもよい。エッチング法は、ウエットエッチング法であってもよいし、ドライエッチング法であってもよい。研削法は、機械研磨法あってもよいし、化学機械研磨法であってもよい。
 この工程は、ウエハ81を支持する支持部材として封止絶縁体71を利用し、ウエハ81を薄化させる工程を含む。これにより、ウエハ81を適切にハンドリングできる。また、ウエハ81の変形(薄化に伴う反り)を封止絶縁体71によって抑制できるから、ウエハ81を適切に薄化できる。
 一例として、ウエハ81の厚さが封止絶縁体71の厚さ未満である場合、ウエハ81は更に薄化される。他の例として、ウエハ81の厚さが封止絶縁体71の厚さ以上である場合、ウエハ81は封止絶縁体71の厚さ未満の厚さになるまで薄化される。これらの場合、第2半導体領域7(半導体基板)の厚さが第1半導体領域6(エピタキシャル層)の厚さ未満になるまでウエハ81が薄化されることが好ましい。
 むろん、第2半導体領域7(半導体基板)の厚さは、第1半導体領域6(エピタキシャル層)の厚さ以上であってもよい。また、第1半導体領域6が第2ウエハ主面83から露出するまでウエハ81が薄化されてもよい。つまり、第2半導体領域7の全部が除去されてもよい。
 次に、図11Jを参照して、第2ウエハ主面83を被覆するドレイン電極77が形成される。ドレイン電極77は、スパッタ法および/または蒸着法によって形成されてもよい。その後、切断予定ライン87に沿ってウエハ構造80および封止絶縁体71が切断される。ウエハ構造80および封止絶縁体71は、ダイシングブレード(図示せず)によって切断されてもよい。以上を含む工程を経て、1枚のウエハ構造80から複数の半導体装置1Aが製造される。
 以下、図11Hに係るゲート端子膜74およびソース端子膜75の製法例が示される。図12A~図12Cは、ゲート端子膜74およびソース端子膜75の第1製法例を示す部分断面図である。第1製法例では、第2形態例に係るゲート端子膜74およびソース端子膜75(図8B参照)が、スパッタ法および/または蒸着法によって形成される例が示される。
 まず、図12Aを参照して、スパッタ法および/または蒸着法によって、封止絶縁体71の絶縁主面72の全域を被覆するAl系金属膜が形成される。Al系金属膜は、ゲートピラー電極50および複数のソースピラー電極60を一括して被覆している。
 次に、図12Bを参照して、所定パターンを有するレジストマスク96がAl系金属膜の上に形成される。レジストマスク96は、Al系金属膜においてゲート端子膜74を形成すべき領域およびソース端子膜75を形成すべき領域を被覆し、それら以外の領域を露出させている。
 次に、図12Cを参照して、Al系金属膜の不要な部分が、レジストマスク96を介するエッチング法によって除去される。エッチング法は、ウエットエッチング法および/またはドライエッチング法であってもよい。これにより、ゲート端子膜74およびソース端子膜75が、絶縁主面72の上に形成される。
 Ag系金属膜、Cu系金属膜、Ni系金属膜、Pd系金属膜およびAu系金属膜は、いずれもスパッタ法および/または蒸着法によって形成され得る。したがって、第1~第7形態例に係るゲート端子膜74およびソース端子膜75(図8A~図8G)は、図12A~図12Cの工程を利用して形成され得る。すなわち、第1~第7形態例に係るソース端子膜75(図8A~図8G)は、Al系金属膜、Ag系金属膜、Cu系金属膜、Ni系金属膜、Pd系金属膜およびAu系金属膜のうちの任意の金属膜をスパッタ法および/または蒸着法によって被覆対象物の上に堆積させることによって形成される。
 図13A~図13Cは、ゲート端子膜74およびソース端子膜75の第2製法例を示す部分断面図である。第2製法例では、第2形態例に係るゲート端子膜74およびソース端子膜75(図8B参照)が、リフトオフ法を利用したスパッタ法および/または蒸着法によって形成される例が示される。
 まず、図13Aを参照して、所定パターンを有するレジストマスク97が絶縁主面72の上に形成される。レジストマスク97は、絶縁主面72においてゲート端子膜74を形成すべき領域およびソース端子膜75を形成すべき領域を露出させ、それら以外の領域を被覆している。
 次に、図13Bを参照して、スパッタ法および/または蒸着法によって、絶縁主面72およびレジストマスク97を被覆するAl系金属膜が形成される。Al系金属膜は、ゲートピラー電極50および複数のソースピラー電極60を一括して被覆している。
 次に、図13Cを参照して、レジストマスク97が除去される。この工程では、Al系金属膜のうちレジストマスク97を被覆する部分も同時に除去される。これにより、ゲート端子膜74およびソース端子膜75が、絶縁主面72の上に形成される。
 Ag系金属膜、Cu系金属膜、Ni系金属膜、Pd系金属膜およびAu系金属膜は、いずれもスパッタ法および/または蒸着法によって形成され得る。したがって、第1~第7形態例に係るゲート端子膜74およびソース端子膜75(図8A~図8G)は、図13A~図13Cの工程を利用して形成され得る。すなわち、第1~第7形態例に係るゲート端子膜74およびソース端子膜75(図8A~図8G)は、Al系金属膜、Ag系金属膜、Cu系金属膜、Ni系金属膜、Pd系金属膜およびAu系金属膜のうちの任意の金属膜をスパッタ法および/または蒸着法によって被覆対象物の上に堆積させることによって形成される。
 図14A~図14Bは、ゲート端子膜74およびソース端子膜75の第3製法例を示す部分断面図である。第3製法例では、第4形態例に係るゲート端子膜74およびソース端子膜75(図8D参照)が形成される例が示される。まず、図14Aを参照して、Al系金属膜が、図12A~図12Cの工程、または、図13A~図13Cの工程を経て形成される。
 次に、図14Bを参照して、めっき法によって、Ni系金属膜、Pd系金属膜およびAu系金属膜がAl系金属膜の上にこの順に積層される。この工程では、積層対象物の性質に応じて電解めっき法または無電解めっき法が選択される。Ni系金属膜、Pd系金属膜およびAu系金属膜は、この形態では、いずれも無電解めっき法によって形成される。これにより、ゲート端子膜74およびソース端子膜75が、絶縁主面72の上に形成される。
 図14Aの工程(スパッタ法および/または蒸着法)で形成される金属膜は、Al系金属膜、Ag系金属膜、Cu系金属膜、Ni系金属膜、Pd系金属膜およびAu系金属膜のうちの少なくとも1つを含む単層構造または積層構造を有していてもよい。また、図14Bの工程(めっき法)で形成される金属膜は、Al系金属膜、Ag系金属膜、Cu系金属膜、Ni系金属膜、Pd系金属膜およびAu系金属膜のうちの少なくとも1つを含む単層構造または積層構造を有していてもよい。
 以上、半導体装置1Aの製造方法は、ウエハ構造80の用意工程、ソースピラー電極60の形成工程、封止絶縁体71の形成工程およびソース端子膜75の形成工程を含む。ウエハ構造80の用意工程では、第1ウエハ主面82(主面)を有するウエハ81、および、第1ウエハ主面82の上に配置されたソース電極32(主面電極)を含むウエハ構造80が用意される。
 ソースピラー電極60の形成工程では、複数のソースピラー電極60がソース電極32の上に間隔を空けて形成される。封止絶縁体71の形成工程では、複数のソースピラー電極60の一部を露出させるようにソース電極32の上において複数のソースピラー電極60の間の領域を被覆する封止絶縁体71が形成される。ソース端子膜75の形成工程では、封止絶縁体71の上において複数のソースピラー電極60を被覆するソース端子膜75が形成される。
 この製造方法によれば、複数のソースピラー電極60によって、ソース電極32およびソース端子膜75の間に介在される電極の体積を削減できる。すなわち、ソース電極32の上にソース端子膜75と同等の平面積を有するピラー電極を配置せずに済む。これにより、ソース電極32およびソース端子膜75の間に介在される電極に起因する応力を低減できる。よって、前記応力に起因する形状不良や電気的特性の変動を抑制できる。
 また、この製造方法によれば、封止絶縁体71によって外力や湿気から封止対象物を保護できる。つまり、外力に起因するダメージや湿気に起因する劣化から封止対象物を保護できる。これにより、形状不良や電気的特性の変動を抑制できる。よって、信頼性を向上できる半導体装置1Aを製造できる。
 半導体装置1Aの製造方法は、封止絶縁体71の形成工程後、ウエハ81を薄化する工程をさらに含むことが好ましい。ウエハ81の薄化工程は、複数のソースピラー電極60の厚さ未満になるまでウエハ81を薄化する工程を含むことが好ましい。
 ウエハ構造80の用意工程は、基板およびエピタキシャル層を含む積層構造を有するウエハ81を含むウエハ構造80を用意する工程を含むことが好ましい。この場合、ウエハ81の薄化工程は、エピタキシャル層の厚さ未満になるまで基板を薄化する工程を含むことが好ましい。ウエハ構造80の用意工程は、ワイドバンドギャップ半導体の単結晶を含むウエハ81を含むウエハ構造80を用意する工程を含むことが好ましい。
 ソースピラー電極60の形成工程は、断面視において複数のソースピラー電極60を縦長柱状に形成する工程を含むことが好ましい。ソースピラー電極60の形成工程は、ソース電極32よりも厚い複数のソースピラー電極60を形成する工程を含むことが好ましい。
 ソース端子膜75の形成工程は、複数のソースピラー電極60よりも薄いソース端子膜75を形成する工程を含むことが好ましい。ソース端子膜75の形成工程は、複数のソースピラー電極60の厚さの1/4以下の厚さを有するソース端子膜75を形成する工程を含むことが好ましい。封止絶縁体71の形成工程は、ソース電極32よりも厚い封止絶縁体71を形成する工程を含むことが好ましい。
 ソースピラー電極60の形成工程は、ソース電極32を被覆する第2ベース導体膜89を形成する工程、第2ベース導体膜89のうちソース電極32を被覆する部分を露出させる複数の第2開口92を有するレジストマスク90を第2ベース導体膜89の上に形成する工程、第2ベース導体膜89のうち複数の第2開口92から露出した部分の上に第3ベース導体膜95(導電体)を堆積させる工程を含むことが好ましい。
 半導体装置1Aの製造方法は、第3ベース導体膜95の堆積工程の後、レジストマスク90を除去する工程をさらに含むことが好ましい。この場合、封止絶縁体71の形成工程は、レジストマスク90の除去工程後に実施されることが好ましい。
 封止絶縁体71の形成工程は、複数のソースピラー電極60の全域を被覆する封止絶縁体71を形成する工程、および、複数のソースピラー電極60が露出するまで封止絶縁体71を部分的に除去する工程を含むことが好ましい。この場合、封止絶縁体71の除去工程は、研削法によって封止絶縁体71を部分的に除去する工程を含んでいてもよい。
 半導体装置1Aの製造方法は、デバイス領域86およびデバイス領域86を区画する切断予定ライン87が設定された第1ウエハ主面82を有するウエハ81、および、デバイス領域86において第1ウエハ主面82の上に配置されたソース電極32を含むウエハ構造80を用意する工程を含むことが好ましい。この場合、半導体装置1Aの製造方法は、封止絶縁体71の形成工程後、切断予定ライン87に沿ってウエハ81および封止絶縁体71を切断する工程を含むことが好ましい。
 ソースピラー電極60の形成工程は、デバイス領域86の平面積に対して30%以下の占有率となる総平面積を有する複数のソースピラー電極60を形成する工程を含むことが好ましい。ソース端子膜75の形成工程は、デバイス領域86の平面積に対して50%以上の占有率となる総平面積を有するソース端子膜75を形成する工程を含むことが好ましい。
 半導体装置1Aの製造方法は、ソースピラー電極60の形成工程前にソース電極32を部分的に被覆するアッパー絶縁膜38を形成する工程を含むことが好ましい。この場合、ソースピラー電極60の形成工程は、アッパー絶縁膜38から間隔を空けてソース電極32の上に複数のソースピラー電極60を形成する工程を含むことが好ましい。封止絶縁体71の形成工程は、アッパー絶縁膜38を挟んでソース電極32を被覆する部分を有する封止絶縁体71を形成する工程を含むことが好ましい。
 アッパー絶縁膜38の形成工程は、無機絶縁膜42および有機絶縁膜43のいずれか一方または双方を含むアッパー絶縁膜38を形成する工程を含むことが好ましい。封止絶縁体71の形成工程は、熱硬化性樹脂および複数のフィラーを含む封止絶縁体71を形成する工程を含むことが好ましい。
 図15は、第2実施形態に係る半導体装置1Bを示す平面図である。図15を参照して、半導体装置1Bは、半導体装置1Aを変形させた形態を有している。半導体装置1Bは、具体的には、複数のソース端子膜75を含む。複数のソース端子膜75は、対応する少なくとも1つ(この形態では複数)のソースピラー電極60をそれぞれ被覆するように絶縁主面72の上に間隔を空けて配置されている。
 複数のソース端子膜75は、対応するソースピラー電極60にそれぞれ電気的に接続されている。複数のソース端子膜75は、この形態では、平面視において第1方向Xおよび第2方向Yに間隔を空けて行列状に配列されている。複数のソース端子膜75の配置および平面形状は任意である。たとえば、複数のソース端子膜75は、互いに異なる平面積を有していてもよい。また、複数のソース端子膜75は、互いに異なる平面形状を有していてもよい。
 第1主面3が1mm角以上の平面積を有している場合、各ソース端子膜75の平面積は0.8mm角以上であることが好ましい。この場合、各ソース端子膜75の平面積は、1mm角以上であることが特に好ましい。各ソース端子膜75は、1mm×1.4mm以上の平面積を有する多角形状に形成されていてもよい。各ソース端子膜75は、この形態では、平面視において第1~第4側面5A~5Dに平行な4辺を有する四角形状に形成されている。むろん、各ソース端子膜75は、平面視において四角形状以外の多角形状、円形状または楕円形状に形成されていてもよい。
 以上、半導体装置1Bによっても半導体装置1Aに係る効果と同様の効果が奏される。半導体装置1Bは、半導体装置1Aの製造方法においてソース端子膜75のレイアウトを変更することによって製造される。したがって、半導体装置1Bの製造方法によっても半導体装置1Aの製造方法に係る効果と同様の効果が奏される。
 図16は、第3実施形態に係る半導体装置1Cを示す平面図である。図16を参照して、半導体装置1Cは、半導体装置1Aを変形させた形態を有している。半導体装置1Cは、具体的には、ソース電極32の本体電極部33に加えて、複数の引き出し電極部34A、34Bのうちの少なくとも一方または双方(この形態では双方)の上に配置されたソースピラー電極60を含む。引き出し電極部34A、34Bの上に配置されるソースピラー電極60の個数は任意であり、1つまたは複数のソースピラー電極60が引き出し電極部34A、34Bの上にそれぞれ配置されていてもよい。
 前述のソース端子膜75は、この形態では、少なくとも1つ(この形態では複数)の引き出し端子部100を有している。複数の引き出し端子部100は、具体的には、平面視において第2方向Yにゲート端子膜74に対向するように複数の引き出し電極部34A、34Bに重なる領域までそれぞれ引き出されている。つまり、複数の引き出し端子部100は、平面視において第2方向Yの両サイドからゲートピラー電極50を挟み込んでいる。複数の引き出し端子部100は、少なくとも1つ(この形態では1つ)のソースピラー電極60をそれぞれ被覆している。
 以上、半導体装置1Cによっても半導体装置1Aに係る効果と同様の効果が奏される。また、半導体装置1Cは、半導体装置1Aの製造方法と同様の製造方法を経て製造される。したがって、半導体装置1Cの製造方法によっても半導体装置1Aの製造方法に係る効果と同様の効果が奏される。この形態では、引き出し端子部100が半導体装置1Aに適用された例が示された。むろん、引き出し端子部100は、第2実施形態に適用されてもよい。
 図17は、第4実施形態に係る半導体装置1Dを示す平面図である。図18は、図16に示す半導体装置1Dの電気的構成を示す回路図である。図17および図18を参照して、半導体装置1Dは、半導体装置1Aを変形させた形態を有している。半導体装置1Dは、具体的には、ソース電極32の本体電極部33に加えて、複数の引き出し電極部34A、34Bのうちの少なくとも一方または双方(この形態では双方)の上に配置された複数のソースピラー電極60を含む。引き出し電極部34A、34Bの上に配置されるソースピラー電極60の個数は任意であり、1つまたは複数のソースピラー電極60が引き出し電極部34A、34Bの上にそれぞれ配置されていてもよい。
 半導体装置1Dは、この形態では、ソース電極32の上に間隔を空けて配置された複数のソース端子膜75を含む。半導体装置1Dは、具体的には、平面視においてソース電極32の本体電極部33に重なる位置に配置された少なくとも1つ(この形態では1つ)のソース端子膜75、および、ソース電極32の引き出し電極部34A、34Bに重なる位置に配置された少なくとも1つ(この形態では複数)のソース端子膜75を含む。
 本体電極部33側のソース端子膜75は、この形態では、ドレインソース電流IDSを導通させるメイン端子膜102として形成されている。メイン端子膜102は、複数のソースピラー電極60に電気的に接続されるように複数のソースピラー電極60を被覆している。
 複数の引き出し電極部34A、34B側の複数のソース端子膜75は、この形態では、ドレインソース電流IDSを監視するモニタ電流IMを導通させるセンス端子膜103として形成されている。各センス端子膜103は、平面視においてメイン端子膜102の面積未満の面積を有している。各センス端子膜103は、少なくとも1つ(この形態では1つ)のソースピラー電極60を被覆している。
 一方のセンス端子膜103は、第1引き出し電極部34Aの上に配置され、平面視において第2方向Yにゲートピラー電極50に対向している。他方のセンス端子膜103は、第2引き出し電極部34Bの上に配置され、平面視において第2方向Yにゲートピラー電極50に対向している。これにより、複数のセンス端子膜103は、平面視において第2方向Yの両サイドからゲートピラー電極50を挟み込んでいる。
 図18を参照して、半導体装置1Dでは、ゲート端子膜74にゲート駆動回路106が電気的に接続され、メイン端子膜102に少なくとも1つの第1抵抗R1が電気的に接続され、複数のセンス端子膜103に少なくとも1つの第2抵抗R2が接続される。第1抵抗R1は、半導体装置1Dで生成されたドレインソース電流IDSを導通させるように構成される。第2抵抗R2は、ドレインソース電流IDS未満の値を有するモニタ電流IMを導通させるように構成される。
 第1抵抗R1は、第1抵抗値を有する抵抗器または導電接合部材であってもよい。第2抵抗R2は、第1抵抗値よりも大きい第2抵抗値を有する抵抗器または導電接合部材であってもよい。導電接合部材は、導体板または導線(たとえばボンディングワイヤ)であってもよい。つまり、第1抵抗値を有する少なくとも1つの第1ボンディングワイヤがメイン端子膜102に接続されてもよい。
 また、第1抵抗値を超える第2抵抗値を有する少なくとも1つの第2ボンディングワイヤが少なくとも1つのセンス端子膜103に接続されてもよい。第2ボンディングワイヤは、第1ボンディングワイヤのライン太さ未満のライン太さを有していてもよい。この場合、センス端子膜103に対する第2ボンディングワイヤの接合面積は、メイン端子膜102に対する第1ボンディングワイヤの接合面積未満であってもよい。
 以上、半導体装置1Dによっても半導体装置1Aに係る効果と同様の効果が奏される。半導体装置1Dは、半導体装置1Aの製造方法においてソース端子膜75のレイアウトを変更することによって製造される。したがって、半導体装置1Dの製造方法によっても半導体装置1Aの製造方法に係る効果と同様の効果が奏される。
 この形態では、センス端子膜103が引き出し電極部34A、34Bの上に配置された例が示されたが、センス端子膜103の配置箇所は任意である。したがって、センス端子膜103は、本体電極部33の上に配置されてもよい。この形態では、センス端子膜103が半導体装置1Aに適用された例が示された。むろん、センス端子膜103は、第2~第3実施形態に適用されてもよい。
 図19は、第5実施形態に係る半導体装置1Eを示す平面図である。図20は、図19に示すXX-XX線に沿う断面図である。図19および図20を参照して、半導体装置1Eは、半導体装置1Aを変形させた形態を有している。半導体装置1Eは、具体的には、ソース電極32に形成された間隙部107を含む。
 間隙部107は、ソース電極32の本体電極部33に形成されている。間隙部107は、断面視においてソース電極32を貫通し、層間絶縁膜27の一部を露出させている。間隙部107は、この形態では、ソース電極32の壁部のうちゲート電極30に第1方向Xに対向する部分からソース電極32の内方部に向けて帯状に延びている。
 間隙部107は、この形態では、第1方向Xに延びる帯状に形成されている。間隙部107は、この形態では、平面視においてソース電極32の中央部を第1方向Xに横切っている。間隙部107は、平面視においてソース電極32の第4側面5D側の壁部から内方(ゲート電極30側)に間隔を空けた位置に端部を有している。むろん、間隙部107は、ソース電極32を第2方向Yに分断していてもよい。
 半導体装置1Eは、ゲート電極30から間隙部107内に引き出されたゲート中間配線109を含む。ゲート中間配線109は、ゲート電極30(複数のゲート配線36A、36B)と同様、第1ゲート導体膜55および第2ゲート導体膜56を含む積層構造を有している。ゲート中間配線109は、平面視においてソース電極32から間隔を空けて形成され、間隙部107に沿って帯状に延びている。
 ゲート中間配線109は、活性面8(第1主面3)の内方部において層間絶縁膜27を貫通して複数のゲート構造15に電気的に接続されている。ゲート中間配線109は、複数のゲート構造15に直接接続されていてもよいし、導体膜を介して複数のゲート構造15に電気的に接続されていてもよい。
 前述のアッパー絶縁膜38は、この形態では、間隙部107を被覆する間隙被覆部110を含む。間隙被覆部110は、間隙部107内においてゲート中間配線109の全域を被覆している。間隙被覆部110は、ソース電極32の周縁部を被覆するように間隙部107内からソース電極32の上に引き出されていてもよい。
 複数のソースピラー電極60は、この形態では、平面視において間隙被覆部110から間隔を空けてソース電極32の上にそれぞれ配置されている。封止絶縁体71は、この形態では、複数のソースピラー電極60の間の領域において間隙部107を被覆している。封止絶縁体71は、具体的には、複数のソースピラー電極60の間の領域においてアッパー絶縁膜38の間隙被覆部110を被覆している。つまり、封止絶縁体71は、アッパー絶縁膜38を挟んでゲート中間配線109を被覆している。
 ソース端子膜75は、第1実施形態の場合と同様の形態を有している。ソース端子膜75は、この形態では、平面視においてソース電極32、間隙部107、ゲート中間配線109および間隙被覆部110に重なるように絶縁主面72の上に配置されている。ソース端子膜75の平面形状は、任意であり、特定の形態に制限されない。
 この形態では、アッパー絶縁膜38が間隙被覆部110を有している例が示された。しかし、間隙被覆部110の有無は任意であり、間隙被覆部110を有さないアッパー絶縁膜38が形成されてもよい。この場合、複数のソースピラー電極60は、ゲート中間配線109を露出させるようにソース電極32の上に配置される。封止絶縁体71は、ゲート中間配線109を直接被覆し、ソース電極32からゲート中間配線109を電気的に絶縁させる。封止絶縁体71は、間隙部107内においてソース電極32およびゲート中間配線109の間の領域から露出した層間絶縁膜27の一部を直接被覆する。
 以上、半導体装置1Eによっても半導体装置1Aに係る効果と同様の効果が奏される。半導体装置1Eの製造方法では、半導体装置1Eに対応した構造がデバイス領域86にそれぞれ作り込まれたウエハ構造80が用意され、半導体装置1Aの製造方法と同様の工程が実施される。したがって、半導体装置1Eの製造方法によっても半導体装置1Aの製造方法に係る効果と同様の効果が奏される。
 この形態では、間隙部107、ゲート中間配線109、間隙被覆部110等が半導体装置1Aに適用された例が示された。むろん、間隙部107、ゲート中間配線109、間隙被覆部110等は、第2~第4実施形態に適用されてもよい。
 図21は、第6実施形態に係る半導体装置1Fを示す平面図である。図21を参照して、半導体装置1Fは、第5実施形態に係る半導体装置1Eの特徴(ゲート中間配線109を有する構造)を、第4実施形態に係る半導体装置1Dの特徴(センス端子膜103を有する構造)に組み合わせた形態を有している。このような形態を有する半導体装置1Fによっても半導体装置1Aに係る効果と同様の効果が奏される。
 図22は、第7実施形態に係る半導体装置1Gを示す平面図である。図22を参照して、半導体装置1Gは、半導体装置1Aを変形させた形態を有している。半導体装置1Gは、具体的には、チップ2の任意の角部に沿う領域に配置されたゲート電極30を有している。
 つまり、ゲート電極30は、第1主面3の中央部を第1方向Xに横切る第1直線L1(二点鎖線部参照)、および、第1主面3の中央部を第2方向Yに横切る第2直線L2(二点鎖線部参照)を設定したとき、第1直線L1および第2直線L2の双方からずれた位置に配置されている。ゲート電極30は、この形態では、平面視において第2側面5Bおよび第3側面5Cを接続する角部に沿う領域に配置されている。
 前述のソース電極32に係る複数の引き出し電極部34A、34Bは、第1実施形態の場合と同様、平面視において第2方向Yの両サイドからゲート電極30を挟み込んでいる。第1引き出し電極部34Aは、第1平面積で本体電極部33から引き出されている。第2引き出し電極部34Bは、第1平面積未満の第2平面積で本体電極部33から引き出されている。むろん、ソース電極32は、第2引き出し電極部34Bを有さず、本体電極部33および第1引き出し電極部34Aのみを含んでいてもよい。
 前述のゲートピラー電極50は、第1実施形態の場合と同様、ゲート電極30の上に配置されている。ゲートピラー電極50は、この形態では、チップ2の任意の角部に沿う領域に配置されている。つまり、ゲートピラー電極50は、平面視において第1直線L1および第2直線L2の双方からずれた位置に配置されている。ゲートピラー電極50は、この形態では、平面視において第2側面5Bおよび第3側面5Cを接続する角部に沿う領域に配置されている。
 前述の複数のソースピラー電極60は、この形態では、ソース電極32の本体電極部33および第1引き出し電極部34Aの上に配置され、ソース電極32の第2引き出し電極部34Bの上には配置されていない。
 前述のゲート端子膜74は、第1実施形態の場合と同様、ゲートピラー電極50を被覆している。ゲート端子膜74は、この形態では、チップ2の任意の角部に沿う領域に配置されている。つまり、ゲート端子膜74は、平面視において第1直線L1および第2直線L2の双方からずれた位置に配置されている。ゲート端子膜74は、この形態では、平面視において第2側面5Bおよび第3側面5Cを接続する角部に沿う領域に配置されている。
 前述のソース端子膜75は、第1実施形態の場合と同様、複数のソースピラー電極60を被覆している。ソース端子膜75は、この形態では、平面視において第2方向Yにゲート端子膜74に対向するように第1引き出し電極部34Aに重なる領域まで引き出された引き出し端子部100を有している。ソース端子膜75は、この形態では、第2引き出し電極部34Bの上には引き出されていない。
 したがって、引き出し端子部100は、第2方向Yの一方側からゲート端子膜74に対向している。引き出し端子部100は、少なくとも1つ(この形態では複数)のソースピラー電極60を被覆している。複数のソースピラー電極60は、引き出し端子部100を有することにより、第1方向Xおよび第2方向Yの2方向からゲート端子膜74に対向する部分を有している。
 以上、半導体装置1Gによっても半導体装置1Aに係る効果と同様の効果が奏される。半導体装置1Gの製造方法では、半導体装置1Gに対応した構造がデバイス領域86にそれぞれ作り込まれたウエハ構造80が用意され、半導体装置1Aの製造方法と同様の工程が実施される。したがって、半導体装置1Gの製造方法によっても半導体装置1Aの製造方法に係る効果と同様の効果が奏される。ゲート電極30およびゲートピラー電極50がチップ2の角部に沿う領域に配置された構造は、第2~第6実施形態に適用されてもよい。
 図23は、第8実施形態に係る半導体装置1Hを示す平面図である。図23を参照して、半導体装置1Hは、半導体装置1Aを変形させた形態を有している。半導体装置1Hは、具体的には、平面視において第1主面3(活性面8)の中央部に配置されたゲート電極30を有している。
 つまり、ゲート電極30は、第1主面3の中央部を第1方向Xに横切る第1直線L1(二点鎖線部参照)、および、第1主面3の中央部を第2方向Yに横切る第2直線L2(二点鎖線部参照)を設定したとき、第1直線L1および第2直線L2の交差部Crを被覆するように配置されている。前述のソース電極32は、この形態では、平面視においてゲート電極30を取り囲む環状(具体的には四角環状)に形成されている。
 半導体装置1Hは、ソース電極32に形成された複数の間隙部107A、107Bを含む。複数の間隙部107A、107Bは、第1間隙部107Aおよび第2間隙部107Bを含む。第1間隙部107Aは、ソース電極32の一方側(第1側面5A側)の領域において第1方向Xに延びる部分を第2方向Yに横切っている。第1間隙部107Aは、平面視においてゲート電極30に第2方向Yに対向している。
 第2間隙部107Bは、ソース電極32の他方側(第2側面5B側)の領域において第1方向Xに延びる部分を第2方向Yに横切っている。第2間隙部107Bは、平面視においてゲート電極30に第2方向Yに対向している。第2間隙部107Bは、この形態では、平面視においてゲート電極30を挟んで第1間隙部107Aに対向している。
 前述の第1ゲート配線36Aは、ゲート電極30から第1間隙部107A内に引き出されている。第1ゲート配線36Aは、具体的には、第1間隙部107A内を第2方向Yに帯状に延びる部分、および、第1側面5A(第1接続面10A)に沿って第1方向Xに帯状に延びる部分を有している。前述の第2ゲート配線36Bは、ゲート電極30から第2間隙部107B内に引き出されている。第2ゲート配線36Bは、具体的には、第2間隙部107B内を第2方向Yに帯状に延びる部分、および、第2側面5B(第2接続面10B)に沿って第1方向Xに帯状に延びる部分を有している。
 複数のゲート配線36A、36Bは、第1実施形態の場合と同様、複数のゲート構造15の両端部に交差(具体的には直交)している。複数のゲート配線36A、36Bは、層間絶縁膜27を貫通して複数のゲート構造15に電気的に接続されている。複数のゲート配線36A、36Bは、複数のゲート構造15に直接接続されていてもよいし、導体膜を介して複数のゲート構造15に電気的に接続されていてもよい。
 前述のソース配線37は、この形態では、ソース電極32の複数個所から引き出され、ゲート電極30、ソース電極32およびゲート配線36A、36Bを取り囲んでいる。むろん、ソース配線37は、第1実施形態のようにソース電極32の単一箇所から引き出されていてもよい。
 前述のアッパー絶縁膜38は、この形態では、複数の間隙部107A、107Bをそれぞれ被覆する複数の間隙被覆部110A、110Bを含む。複数の間隙被覆部110A、110Bは、第1間隙被覆部110Aおよび第2間隙被覆部110Bを含む。第1間隙被覆部110Aは、第1間隙部107A内において第1ゲート配線36Aの全域を被覆している。第2間隙被覆部110Bは、第2間隙部107B内において第2ゲート配線36Bの全域を被覆している。複数の間隙被覆部110A、110Bは、ソース電極32の周縁部を被覆するように複数の間隙部107A、107B内からソース電極32の上にそれぞれ引き出されている。
 前述のゲートピラー電極50は、第1実施形態の場合と同様、ゲート電極30の上に配置されている。ゲートピラー電極50は、この形態では、第1主面3(活性面8)の中央部に配置されている。つまり、ゲートピラー電極50は、第1主面3の中央部を第1方向Xに横切る第1直線L1(二点鎖線部参照)、および、第1主面3の中央部を第2方向Yに横切る第2直線L2(二点鎖線部参照)を設定したとき、第1直線L1および第2直線L2の交差部Crを被覆するように配置されている。
 前述の複数のソースピラー電極60は、この形態では、平面視において複数の間隙被覆部110A、110Bから間隔を空けてソース電極32の上にそれぞれ配置されている。前述の封止絶縁体71は、この形態では、複数のソースピラー電極60の間の領域において複数の間隙部107A、107Bを被覆している。封止絶縁体71は、この形態では、複数の間隙被覆部110A、110Bを被覆している。つまり、封止絶縁体71は、複数の間隙被覆部110A、110Bを挟んで複数のゲート配線36A、36Bを被覆している。
 前述のゲート端子膜74は、第1実施形態の場合と同様、ゲートピラー電極50を被覆している。ゲート端子膜74は、この形態では、第1主面3(活性面8)の中央部に配置されている。つまり、ゲート端子膜74は、第1主面3の中央部を第1方向Xに横切る第1直線L1(二点鎖線部参照)、および、第1主面3の中央部を第2方向Yに横切る第2直線L2(二点鎖線部参照)を設定したとき、第1直線L1および第2直線L2の交差部Crを被覆するように配置されている。
 前述のソース端子膜75は、この形態では、平面視においてゲート端子膜74に沿って延びる帯状に形成されている。ソース端子膜75は、この形態では、平面視においてゲート端子膜74を取り囲む環状に形成されている。ソース端子膜75は、この形態では、平面視においてソース電極32、複数のゲート配線36A、36B、複数の間隙部107A、107Bおよび複数の間隙被覆部110A、110Bに重なっている。ソース端子膜75のレイアウト(個数や平面形状)は任意であり、ソース端子膜75は必ずしも平面視において環状に形成されている必要はない。たとえば、ゲート端子膜74に沿って帯状に延びる複数のソース端子膜75が配置されていてもよい。
 この形態では、アッパー絶縁膜38が間隙被覆部110A、110Bを有している例が示された。しかし、複数の間隙被覆部110A、110Bの有無は任意であり、複数の間隙被覆部110A、110Bを有さないアッパー絶縁膜38が形成されてもよい。この場合、複数のソースピラー電極60は、ゲート配線36A、36Bを露出させるようにソース電極32の上に配置される。
 封止絶縁体71は、ゲート配線36A、36Bを直接被覆し、ソース電極32からゲート配線36A、36Bを電気的に絶縁させる。封止絶縁体71は、複数の間隙部107A、107B内においてソース電極32およびゲート配線36A、36Bの間の領域から露出した層間絶縁膜27の一部を直接被覆する。
 以上、半導体装置1Hによっても半導体装置1Aに係る効果と同様の効果が奏される。半導体装置1Hの製造方法では、半導体装置1Hに対応した構造がデバイス領域86にそれぞれ作り込まれたウエハ構造80が用意され、半導体装置1Aの製造方法と同様の工程が実施される。したがって、半導体装置1Hの製造方法によっても半導体装置1Aの製造方法に係る効果と同様の効果が奏される。ゲート電極30およびゲートピラー電極50がチップ2の中央部に配置された構造は、第2~第7実施形態に適用されてもよい。
 図24は、第9実施形態に係る半導体装置1Iを示す平面図である。半導体装置1Iは、半導体装置1Aを変形させた形態を有している。半導体装置1Iは、具体的には、平面視においてゲート電極30およびソース電極32に重なる位置に配置されたゲート端子膜74を含む。
 ゲート端子膜74は、この形態では、平面視においてゲート電極30に重なる位置からソース電極32の複数の引き出し電極部34A、34Bに重なる位置まで引き出されている。ゲート端子膜74は、必ずしも平面視において複数の引き出し電極部34A、34Bの双方に重なっている必要はない。ゲート端子膜74は、平面視において複数の引き出し電極部34A、34Bのいずれか一方のみに重なるように配置されていてもよい。むろん、ゲート端子膜74は、平面視においてソース電極32の本体電極部33に重なるように配置されていてもよい。
 以上、半導体装置1Iによっても半導体装置1Aに係る効果と同様の効果が奏される。半導体装置1Iは、半導体装置1Aの製造方法においてゲート端子膜74のレイアウトを変更することによって製造される。したがって、半導体装置1Iの製造方法によっても半導体装置1Aの製造方法に係る効果と同様の効果が奏される。平面視においてソース電極32の一部に重なるようにゲート端子膜74が配置された構造は、第2~第8実施形態に適用されてもよい。
 図25は、第10実施形態に係る半導体装置1Jを示す平面図である。図26は、図25に示すXXVI-XXVI線に沿う断面図である。半導体装置1Jは、前述のチップ2を含む。チップ2は、この形態では、メサ部11を有さず、平坦な第1主面3を含む。半導体装置1Jは、チップ2に形成されたダイオードの一例としてのSBD(Schottky Barrier Diode)構造120を含む。
 半導体装置1Jは、第1主面3の内方部に形成されたn型のダイオード領域121を含む。ダイオード領域121は、この形態では、第1半導体領域6の一部を利用して形成されている。
 半導体装置1Jは、第1主面3においてダイオード領域121を他の領域から区画するp型のガード領域122を含む。ガード領域122は、第1主面3の周縁から内方に間隔を空けて第1半導体領域6の表層部に形成されている。ガード領域122は、この形態では、平面視においてダイオード領域121を取り囲む環状(この形態では四角環状)に形成されている。ガード領域122は、ダイオード領域121側の内縁部、および、第1主面3の周縁側の外縁部を有している。
 半導体装置1Jは、第1主面3を選択的に被覆する前述の主面絶縁膜25を含む。主面絶縁膜25は、ダイオード領域121およびガード領域122の内縁部を露出させるダイオード開口123を有している。主面絶縁膜25は、第1主面3の周縁から内方に間隔を空けて形成され、第1主面3の周縁部から第1主面3(第1半導体領域6)を露出させている。むろん、主面絶縁膜25は、第1主面3の周縁部を被覆していてもよい。この場合、主面絶縁膜25の周縁部は、第1~第4側面5A~5Dに連なっていてもよい。
 半導体装置1Jは、第1主面3の上に配置された第1極性電極124(主面電極)を含む。第1極性電極124は、この形態では、「アノード電極」である。第1極性電極124は、第1主面3の周縁から内方に間隔を空けて配置されている。第1極性電極124は、この形態では、平面視において第1主面3の周縁に沿う四角形状に形成されている。第1極性電極124は、主面絶縁膜25の上からダイオード開口123に入り込み、第1主面3およびガード領域122の内縁部に電気的に接続されている。
 第1極性電極124は、ダイオード領域121(第1半導体領域6)とショットキー接合を形成している。これにより、SBD構造120が形成されている。第1極性電極124の平面積は、第1主面3の50%以上であることが好ましい。第1極性電極124の平面積は、第1主面3の75%以上であることが特に好ましい。第1極性電極124は、0.5μm以上15μm以下の厚さを有していてもよい。
 第1極性電極124は、Ti系金属膜およびAl系金属膜を含む積層構造を有していてもよい。Ti系金属膜は、Ti膜またはTiN膜からなる単層構造を有していてもよい。Ti系金属膜は、Ti膜およびTiN膜を任意の順序で含む積層構造を有していてもよい。Al系金属膜は、Ti系金属膜よりも厚いことが好ましい。Al系金属膜は、純Al膜(純度が99%以上のAl膜)、AlCu合金膜、AlSi合金膜、および、AlSiCu合金膜のうちの少なくとも1つを含んでいてもよい。
 半導体装置1Jは、主面絶縁膜25および第1極性電極124を選択的に被覆する前述のアッパー絶縁膜38を含む。アッパー絶縁膜38は、第1実施形態の場合と同様、チップ2側からこの順に積層された無機絶縁膜42および有機絶縁膜43を含む積層構造を有している。アッパー絶縁膜38は、この形態では、平面視において第1極性電極124の内方部を露出させるコンタクト開口125を有し、全周に亘って第1極性電極124の周縁部を被覆している。コンタクト開口125は、この形態では、平面視において四角形状に形成されている。
 アッパー絶縁膜38は、第1主面3の周縁(第1~第4側面5A~5D)から内方に間隔を空けて形成され、第1主面3の周縁との間でダイシングストリート41を区画している。ダイシングストリート41は、平面視において第1主面3の周縁に沿って延びる帯状に形成されている。ダイシングストリート41は、この形態では、平面視において第1主面3の内方部を取り囲む環状(具体的には四角環状)に形成されている。
 ダイシングストリート41は、この形態では、第1主面3(第1半導体領域6)を露出させている。むろん、主面絶縁膜25が第1主面3の周縁部を被覆している場合、ダイシングストリート41は、主面絶縁膜25を露出させていてもよい。アッパー絶縁膜38は、第1極性電極124の厚さを超える厚さを有していることが好ましい。アッパー絶縁膜38の厚さは、チップ2の厚さ未満であってもよい。
 半導体装置1Jは、第1極性電極124の上に配置された複数のピラー電極126を含む。ピラー電極126の個数は任意であり、第1極性電極124の平面積および形成すべきピラー電極126の平面積に応じて調節される。ピラー電極126は、断面視において第1極性電極124の周縁から間隔を空けて第1極性電極124の上にそれぞれ縦長柱状に立設されている。
 複数のピラー電極126は、この形態では、アッパー絶縁膜38(コンタクト開口125の壁面)から間隔を空けて第1極性電極124の内方部の上にそれぞれ配置されている。つまり、複数のピラー電極126は、平面視においてコンタクト開口125によって取り囲まれた領域内にそれぞれ配置されている。
 複数のピラー電極126は、この形態では、平面視において円形状にそれぞれ形成されている。むろん、複数のピラー電極126は、平面視において四角形状、四角形状以外の多角形状、楕円形状またはライン状にそれぞれ形成されていてもよい。また、複数のピラー電極126は、互いに同一の平面形状を有している必要はなく、互いに異なる平面形状を有していてもよい。
 複数のピラー電極126は、この形態では、平面視において第1方向Xおよび第2方向Yに間隔を空けて行列状に配列されている。複数のピラー電極126のレイアウトは任意である。複数のピラー電極126は、たとえば、平面視において第1方向Xおよび第2方向Yに間隔を空けて千鳥状に配列されていてもよい。
 すなわち、第1方向Xに一列に配列された複数のピラー電極126をそれぞれ含む複数のグループが第2方向Yに間隔を空けて配列されている場合、各グループに含まれる複数のピラー電極126は第2方向Yに隣り合うグループに含まれる複数のピラー電極126に対して第1方向Xにずれて配置されていてもよい。むろん、この構造において、第1方向Xおよび第2方向Yの配列関係を入れ換えたレイアウトが採用されてもよい。
 また、複数のピラー電極126が平面視において第1方向Xまたは第2方向Yに延びるライン状に形成されている場合、複数のピラー電極126は平面視において第1方向Xまたは第2方向Yに延びるストライプ状に配置されていてもよい。むろん、複数のピラー電極126は、不規則なレイアウトで配置されていてもよい。
 複数のピラー電極126は、電極面127および電極側壁128をそれぞれ有している。電極面127は、第1主面3に沿って平坦に延びている。電極面127は、研削痕を有する研削面からなっていてもよい。電極側壁128は、第1極性電極124の上に位置している。電極側壁128は、法線方向Zに略鉛直に延びている。「略鉛直」は、湾曲(蛇行)しながら積層方向に延びている形態も含む。電極側壁128は、研削痕を有さない平滑面からなることが好ましい。
 複数のピラー電極126は、この形態では、電極側壁128の下端部において外方に向けて突出した突出部129をそれぞれ有している。突出部129は、電極側壁128の中間部よりも第1極性電極124側の領域に形成されている。突出部129は、断面視において第1極性電極124に沿って延び、電極側壁128から先端部に向けて厚さが徐々に小さくなる先細り形状に形成されている。これにより、突出部129は、鋭角を成す尖鋭形状の先端部を有している。むろん、突出部129を有さないピラー電極126が形成されてもよい。
 複数のピラー電極126は、第1極性電極124の厚さを超える厚さをそれぞれ有していることが好ましい。各ピラー電極126の厚さは、第1極性電極124および電極面127の間の距離によって定義される。各ピラー電極126の厚さは、アッパー絶縁膜38の厚さを超えていることが特に好ましい。各ピラー電極126の厚さは、この形態では、チップ2の厚さを超えている。むろん、各ピラー電極126の厚さは、チップ2の厚さ未満であってもよい。
 各ピラー電極126の厚さは、10μm以上300μm以下であってもよい。各ピラー電極126の厚さは、30μm以上であることが好ましい。各ピラー電極126の厚さは、80μm以上200μm以下であることが特に好ましい。各ピラー電極126の幅(最大値)は、1μm以上25μm以下、25μm以上50μm以下、50μm以上75μm以下、75μm以上100μm以下、100μm以上125μm以下、125μm以上150μm以下、150μm以上175μm以下、および、175μm以上200μm以下のいずれかの範囲に属する値であってもよい。むろん、各ピラー電極126の幅(最大値)は、これらの範囲に限定されず、200μmを超える値に設定されてもよい。
 複数のピラー電極126は、第1極性電極124の平面積未満の総平面積を有している。複数のピラー電極126の総平面積は、第1極性電極124の平面積に応じて調整される。複数のピラー電極126の総平面積は、第1主面3の50%以下であることが好ましい。複数のピラー電極126の総平面積は、第1主面3の30%以下であることが特に好ましい。複数のピラー電極126の総平面積は、第1主面3の10%以上であることが好ましい。
 複数のピラー電極126は、この形態では、第1極性電極124側からこの順に積層された第1導体膜133および第2導体膜134を含む積層構造を有している。第1導体膜133は、Ti系金属膜を含んでいてもよい。第1導体膜133は、Ti膜またはTiN膜からなる単層構造を有していてもよい。
 第1導体膜133は、任意の順序で積層されたTi膜およびTiN膜を含む積層構造を有していてもよい。第1導体膜133は、第1極性電極124の厚さ未満の厚さを有している。第1導体膜133は、コンタクト開口125内において第1極性電極124を膜状に被覆している。第1導体膜133は、突出部129の一部を形成している。第1導体膜133は、必ずしも形成されている必要はなく、取り除かれてもよい。
 第2導体膜134は、複数のピラー電極126の本体を形成している。第2導体膜134は、Cu系金属膜を含んでいてもよい。Cu系金属膜は、純Cu膜(純度が99%以上のCu膜)またはCu合金膜であってもよい。第2導体膜134は、この形態では、純Cuめっき膜を含む。第2導体膜134は、第1極性電極124の厚さを超える厚さを有していることが好ましい。第2導体膜134の厚さは、アッパー絶縁膜38の厚さを超えていることが特に好ましい。第2導体膜134の厚さは、この形態では、チップ2の厚さを超えている。
 第2導体膜134は、コンタクト開口125内において第1導体膜133を挟んで第1極性電極124を膜状に被覆している。第2導体膜134は、突出部129の一部を形成している。つまり、突出部129は、第1導体膜133および第2導体膜134を含む積層構造を有している。第2導体膜134は、突出部129内において第1導体膜133の厚さを超える厚さを有している。
 半導体装置1Jは、第1主面3を被覆する前述の封止絶縁体71を含む。封止絶縁体71は、第1主面3の上において複数のピラー電極126の一部を露出させるように複数のピラー電極126の周囲を被覆している。封止絶縁体71は、第1極性電極124の上において複数のピラー電極126の間の領域を被覆している。封止絶縁体71は、複数の電極面127を露出させ、複数の電極側壁128を被覆している。
 封止絶縁体71は、第1極性電極124のうちアッパー絶縁膜38および複数のピラー電極126から露出した部分を直接被覆する部分を有している。封止絶縁体71は、この形態では、複数のピラー電極126の突出部129を被覆し、突出部129を挟んで第1極性電極124に対向している。封止絶縁体71は、複数のピラー電極126の抜け落ちを抑制する。
 封止絶縁体71は、アッパー絶縁膜38を直接被覆する部分を有している。封止絶縁体71は、アッパー絶縁膜38を挟んで第1極性電極124を被覆している。封止絶縁体71は、第1主面3の周縁部においてアッパー絶縁膜38によって区画されたダイシングストリート41を被覆している。封止絶縁体71は、この形態では、ダイシングストリート41において第1主面3(第1半導体領域6)を直接被覆している。むろん、ダイシングストリート41から主面絶縁膜25が露出している場合、封止絶縁体71は、ダイシングストリート41において主面絶縁膜25を直接被覆していてもよい。
 封止絶縁体71は、絶縁主面72および絶縁側壁73を有している。絶縁主面72は、第1主面3に沿って平坦に延びている。絶縁主面72は、複数の電極面127と1つの平坦面を形成している。絶縁主面72は、研削痕を有する研削面からなっていてもよい。この場合、絶縁主面72は、複数の電極面127と1つの研削面を形成していることが好ましい。
 絶縁側壁73は、絶縁主面72の周縁からチップ2に向かって延び、第1~第4側面5A~5Dと1つの平坦面を形成している。絶縁側壁73は、絶縁主面72に対してほぼ直角に形成されている。絶縁側壁73が絶縁主面72との間で成す角度は、88°以上92°以下であってもよい。絶縁側壁73は、研削痕を有する研削面からなっていてもよい。絶縁側壁73は、第1~第4側面5A~5Dと1つの研削面を形成していてもよい。
 封止絶縁体71は、第1極性電極124の厚さを超える厚さを有していることが好ましい。封止絶縁体71の厚さは、アッパー絶縁膜38の厚さを超えていることが特に好ましい。封止絶縁体71の厚さは、この形態では、チップ2の厚さを超えている。むろん、封止絶縁体71の厚さは、チップ2の厚さ未満であってもよい。封止絶縁体71の厚さは、10μm以上300μm以下であってもよい。封止絶縁体71の厚さは、30μm以上であることが好ましい。封止絶縁体71の厚さは、80μm以上200μm以下であることが特に好ましい。封止絶縁体71の厚さは、複数のピラー電極126の厚さとほぼ等しい。
 半導体装置1Jは、封止絶縁体71の上において複数のピラー電極126を被覆する少なくとも1つ(この形態では1つ)の端子膜135を含む。端子膜135は、複数のピラー電極126に電気的に接続されている。端子膜135は、平面視において絶縁主面72の周縁(絶縁側壁73)から間隔を空けて絶縁主面72の内方部に配置されている。
 端子膜135は、第1極性電極124とは異なるレイヤに配置されるため、第1極性電極124のレイアウトに起因するデザインルールの制限を殆ど受けない。したがって、端子膜135は、複数のピラー電極126に電気的に接続される限り、任意の平面形状を有することができると同時に、任意の箇所に配置されることができる。
 端子膜135は、複数のピラー電極126の厚さ未満の厚さを有している。端子膜135の厚さは、ピラー電極126の1/4以下であることが好ましい。端子膜135の厚さは、ピラー電極126の1/10以下であることが特に好ましい。端子膜135の厚さは、アッパー絶縁膜38の厚さ未満であることが好ましい。端子膜135の厚さは、第1極性電極124の厚さ未満であってもよい。端子膜135の厚さは、膜種に応じて種々の値を採る。端子膜135の厚さは、10nm以上15μm以下であってもよい。
 端子膜135は、複数のピラー電極126の総平面積を超える平面積を有している。端子膜135の平面積は、第1極性電極124の平面積を超えていることが好ましい。この場合、端子膜135は、平面視において第1極性電極124の全域を被覆していることが好ましい。さらにこの場合、端子膜135は、平面視において第1極性電極124およびアッパー絶縁膜38に重なっていることが好ましい。
 第1主面3が1mm角以上の平面積を有する場合、端子膜135の平面積は0.8mm角以上であってもよい。この場合、端子膜135の平面積は、1mm角以上であることが特に好ましい。端子膜135は、1mm×1.4mm以上の平面積を有する多角形状に形成されていてもよい。端子膜135は、この形態では、平面視において第1~第4側面5A~5Dに平行な4辺を有する四角形状に形成されている。むろん、端子膜135は、平面視において四角形状以外の多角形状、円形状または楕円形状に形成されていてもよい。
 端子膜135は、Ag系金属膜、Al系金属膜、Cu系金属膜、Ni系金属膜、Pd系金属膜およびAu系金属膜のうちの少なくとも1つを含む単層構造または積層構造をそれぞれ有していてもよい。端子膜135は、図8A~図8Gに示された第1~第7形態例に係る構成を有していてもよい。
 半導体装置1Jは、第2主面4を被覆する第2極性電極136(第2主面電極)を含む。第2極性電極136は、この形態では「カソード電極」である。第2極性電極136は、第2主面4に電気的に接続されている。第2極性電極136は、第2主面4から露出した第2半導体領域7とオーミック接触を形成している。第2極性電極136は、チップ2の周縁(第1~第4側面5A~5D)に連なるように第2主面4の全域を被覆していてもよい。
 第2極性電極136は、チップ2の周縁から内方に間隔を空けて第2主面4を被覆していてもよい。第2極性電極136は、端子膜135との間に500V以上3000V以下の電圧が印加されるように構成される。つまり、チップ2は、第1主面3および第2主面4の間に500V以上3000V以下の電圧が印加されるように形成されている。
 以上、半導体装置1Jは、チップ2、第1極性電極124(主面電極)、複数のピラー電極126、封止絶縁体71および少なくとも1つ(この形態では1つ)の端子膜135を含む。チップ2は、第1主面3を有している。第1極性電極124は、第1主面3の上に配置されている。複数のピラー電極126は、第1極性電極124の上に間隔を空けて配置されている。封止絶縁体71は、複数のピラー電極126の一部を露出させるように第1極性電極124の上で複数のピラー電極126の間の領域を被覆している。端子膜135は、封止絶縁体71の上において複数のピラー電極126を被覆している。
 この構造によれば、複数のピラー電極126によって、第1極性電極124および端子膜135の間に介在される電極の体積を削減できる。すなわち、第1極性電極124の上に端子膜135と同等の平面積を有するピラー電極を配置せずに済む。これにより、第1極性電極124および端子膜135の間に介在される電極に起因する応力を低減できる。よって、前記応力に起因する形状不良や電気的特性の変動を抑制できる。
 また、この構造によれば、封止絶縁体71によって外力や湿気から封止対象物を保護できる。つまり、外力に起因するダメージや湿気に起因する劣化から封止対象物を保護できる。これにより、形状不良や電気的特性の変動を抑制できる。よって、信頼性を向上できる半導体装置1Jを提供できる。
 このように、半導体装置1Jによれば、半導体装置1Aに係る効果と同様の効果が奏される。半導体装置1Jの製造方法では、半導体装置1Jに対応した構造がデバイス領域86にそれぞれ作り込まれたウエハ構造80が用意され、半導体装置1Aの製造方法と同様の工程が実施される。したがって、半導体装置1Jの製造方法によっても半導体装置1Aの製造方法に係る効果と同様の効果が奏される。
 図27は、第11実施形態に係る半導体装置1Kを示す平面図である。図27を参照して、半導体装置1Kは、第2実施形態に係る半導体装置1B(図15参照)の技術的思想を半導体装置1Jに組み合わせた形態を有している。すなわち、半導体装置1Kは、複数の端子膜135を含む。複数の端子膜135は、対応する少なくとも1つ(この形態では複数)のピラー電極126を被覆するように絶縁主面72の上に間隔を空けて配置されている。
 複数の端子膜135は、対応するピラー電極126にそれぞれ電気的に接続されている。複数の端子膜135は、この形態では、平面視において第1方向Xおよび第2方向Yに間隔を空けて行列状に配列されている。複数の端子膜135の配置および平面形状は任意である。
 第1主面3が1mm角以上の平面積を有している場合、各端子膜135の平面積は0.8mm角以上であることが好ましい。この場合、各端子膜135の平面積は、1mm角以上であることが特に好ましい。各端子膜135は、1mm×1.4mm以上の平面積を有する多角形状に形成されていてもよい。各端子膜135は、この形態では、平面視において第1~第4側面5A~5Dに平行な4辺を有する四角形状に形成されている。むろん、各端子膜135は、平面視において四角形状以外の多角形状、円形状または楕円形状に形成されていてもよい。
 以上、半導体装置1Kによっても半導体装置1Jに係る効果と同様の効果が奏される。半導体装置1Kは、半導体装置1Jの製造方法において端子膜135のレイアウトを変更することによって製造される。したがって、半導体装置1Kの製造方法によっても半導体装置1Jの製造方法に係る効果と同様の効果が奏される。
 以下、各実施形態に適用される変形例が示される。図28は、各実施形態に適用されるチップ2の変形例を示す断面図である。図28では、一例として、変形例に係るチップ2が半導体装置1Aに適用された形態が示されている。しかし、変形例に係るチップ2は、第2~第11実施形態に適用されてもよい。
 図28を参照して、半導体装置1Aは、チップ2の内部において第2半導体領域7を有さず、第1半導体領域6のみを含んでいてもよい。この場合、第1半導体領域6は、チップ2の第1主面3、第2主面4および第1~第4側面5A~5Dから露出している。つまり、チップ2は、この形態では、半導体基板を有さず、エピタキシャル層からなる単層構造を有している。このようなチップ2は、前述の図11Iの工程において、第2半導体領域7(半導体基板)を完全に除去することによって形成される。
 以下、第1~第11実施形態に係る半導体装置1A~1Kが搭載されるパッケージの形態例が示される。図29は、第1~第9実施形態に係る半導体装置1A~1Iが搭載されるパッケージ201Aを示す平面図である。パッケージ201Aは、「半導体パッケージ」または「半導体モジュール」と称されてもよい。
 図29を参照して、パッケージ201Aは、直方体形状のパッケージ本体202を含む。パッケージ本体202は、モールド樹脂からなり、封止絶縁体71と同様にマトリクス樹脂(たとえばエポキシ樹脂)、複数のフィラーおよび複数の可撓化粒子(可撓化剤)を含む。パッケージ本体202は、一方側の第1面203、他方側の第2面204、ならびに、第1面203および第2面204を接続する第1~第4側壁205A~205Dを有している。
 第1面203および第2面204は、それらの法線方向Zから見た平面視において四角形状に形成されている。第1側壁205Aおよび第2側壁205Bは、第1方向Xに延び、第1方向Xに直交する第2方向Yに対向している。第3側壁205Cおよび第4側壁205Dは、第2方向Yに延び、第1方向Xに対向している。
 パッケージ201Aは、パッケージ本体202内に配置された金属板206(導体板)を含む。金属板206は、「ダイパッド」と称されてもよい。金属板206は、平面視において四角形状(具体的には長方形状)に形成されている。金属板206は、第1側壁205Aからパッケージ本体202の外部に引き出された引き出し板部207を含む。引き出し板部207は、円形の貫通孔208を有している。金属板206は、第2面204から露出していてもよい。
 パッケージ201Aは、パッケージ本体202の内部から外部に引き出された複数(この形態では3個)のリード端子209を含む。複数のリード端子209は、第2側壁205B側に配置されている。複数のリード端子209は、第2側壁205Bの直交方向(つまり第2方向Y)に延びる帯状にそれぞれ形成されている。複数のリード端子209のうちの両サイドのリード端子209は、金属板206から間隔を空けて配置され、中央のリード端子209は金属板206と一体的に形成されている。金属板206に接続されるリード端子209の配置は任意である。
 パッケージ201Aは、パッケージ本体202内において金属板206の上に配置された半導体装置210を含む。半導体装置210は、第1~第9実施形態に係る半導体装置1A~1Iのいずれか一つからなる。半導体装置210は、ドレイン電極77を金属板206に対向させた姿勢で金属板206の上に配置され、金属板206に電気的に接続されている。
 パッケージ201Aは、ドレイン電極77および金属板206の間に介在され、半導体装置210を金属板206に接合させる導電接着剤211を含む。導電接着剤211は、半田または金属ペーストを含んでいてもよい。半田は、鉛フリー半田であってもよい。金属ペーストは、Au、AgおよびCuのうちの少なくとも1つを含んでいてもよい。Agペーストは、Ag焼結ペーストからなっていてもよい。
 パッケージ201Aは、パッケージ本体202内においてリード端子209および半導体装置210に電気的に接続された少なくとも1つ(この形態では複数)の導線212(導電接続部材)を含む。導線212は、この形態では、金属ワイヤ(つまりボンディングワイヤ)からなる。導線212は、Auワイヤ、CuワイヤおよびAlワイヤのうちの少なくとも1つを含んでいてもよい。むろん、導線212は、金属ワイヤに代えて金属クリップ等の金属板からなっていてもよい。
 少なくとも1つ(この形態では1つ)の導線212は、ゲート端子膜74およびリード端子209に電気的に接続されている。少なくとも1つ(この形態では4つ)の導線212は、ソース端子膜75およびリード端子209に電気的に接続されている。ソース端子膜75がセンス端子膜103(図17参照)を含む場合、センス端子膜103に対応したリード端子209、ならびに、センス端子膜103およびリード端子209に接続される導線212がさらに設けられる。
 図30は、第10~第11実施形態に係る半導体装置1J~1Kが搭載されるパッケージ201Bを示す平面図である。パッケージ201Bは、「半導体パッケージ」または「半導体モジュール」と称されてもよい。図30を参照して、パッケージ201Bは、パッケージ本体202、金属板206、複数(この形態では2つ)のリード端子209、半導体装置213、導電接着剤211および複数の導線212を含む。以下、パッケージ201Aと異なる点が説明される。
 複数のリード端子209のうちの一方のリード端子209は、金属板206から間隔を空けて配置され、他方のリード端子209は金属板206と一体的に形成されている。半導体装置213は、パッケージ本体202内において金属板206の上に配置されている。半導体装置213は、第10~第11実施形態に係る半導体装置1J~1Kのいずれか一つからなる。半導体装置213は、第2極性電極136を金属板206に対向させた姿勢で金属板206の上に配置され、金属板206に電気的に接続されている。
 導電接着剤211は、第2極性電極136および金属板206の間に介在され、半導体装置213を金属板206に接合させている。少なくとも1つ(この形態では4つ)の導線212は、端子膜135およびリード端子209に電気的に接続されている。
 図31は、第1~第9実施形態に係る半導体装置1A~1Iおよび第10~第11実施形態に係る半導体装置1J~1Kが搭載されるパッケージ201Cを示す斜視図である。図32は、図31に示すパッケージ201Cの分解斜視図である。図33は、図31に示すXXXIII-XXXIII線に沿う断面図である。パッケージ201Cは、「半導体パッケージ」または「半導体モジュール」と称されてもよい。
 図31~図33を参照して、パッケージ201Cは、直方体形状のパッケージ本体222を含む。パッケージ本体222は、モールド樹脂からなり、封止絶縁体71と同様にマトリクス樹脂(たとえばエポキシ樹脂)、複数のフィラーおよび複数の可撓化粒子(可撓化剤)を含む。パッケージ本体222は、一方側の第1面223、他方側の第2面224、ならびに、第1面223および第2面224を接続する第1~第4側壁225A~225Dを有している。
 第1面223および第2面224は、それらの法線方向Zから見た平面視において四角形状(この形態では長方形状)に形成されている。第1側壁225Aおよび第2側壁225Bは、第1面223に沿う第1方向Xに延び、第2方向Yに対向している。第1側壁225Aおよび第2側壁225Bは、パッケージ本体222の長辺を形成している。第3側壁225Cおよび第4側壁225Dは、第2方向Yに延び、第1方向Xに対向している。第3側壁225Cおよび第4側壁225Dは、パッケージ本体222の短辺を形成している。
 パッケージ201Cは、パッケージ本体222の内外に配置された第1金属板226を含む。第1金属板226は、パッケージ本体222の第1面223側に配置され、第1パッド部227および第1リード端子228を含む。第1パッド部227は、パッケージ本体222内において第1方向Xに延びる長方形状に形成され、第1面223から露出している。
 第1リード端子228は、第1パッド部227から第1側壁225Aに向けて第2方向Yに延びる帯状に引き出され、第1側壁225Aを貫通してパッケージ本体222から露出している。第1リード端子228は、平面視において第4側壁225D側に配置されている。第1リード端子228は、第1面223および第2面224から間隔を空けて第1側壁225Aから露出している。
 パッケージ201Cは、パッケージ本体222の内外に配置された第2金属板230を含む。第2金属板230は、第1金属板226から法線方向Zに間隔を空けてパッケージ本体222の第2面224側に配置され、第2パッド部231および第2リード端子232を含む。第2パッド部231は、パッケージ本体222内において第1方向Xに延びる長方形状に形成され、第2面224から露出している。
 第2リード端子232は、第2パッド部231から第1側壁225Aに向けて第2方向Yに延びる帯状に引き出され、第1側壁225Aを貫通してパッケージ本体222から露出している。第2リード端子232は、平面視において第3側壁225C側に配置されている。第2リード端子232は、第1面223および第2面224から間隔を空けて第1側壁225Aから露出している。
 第2リード端子232は、法線方向Zに関して第1リード端子228とは異なる厚さ位置から引き出されている。第2リード端子232は、この形態では、第1リード端子228から第2面224側に間隔を空けて形成され、第1方向Xに第1リード端子228と対向していない。第2リード端子232は、第2方向Yに関して第1リード端子228とは異なる長さを有している。
 パッケージ201Cは、パッケージ本体222の内部から外部に引き出された複数(この形態では5つ)の第3リード端子234を含む。複数の第3リード端子234は、この形態では、第1パッド部227および第2パッド部231の間の厚さ範囲に配置されている。複数の第3リード端子234は、パッケージ本体222内から第2側壁225Bに向けて第2方向Yに延びる帯状に引き出され、第2側壁225Bを貫通してパッケージ本体222から露出している。
 複数の第3リード端子234の配置は任意である。複数の第3リード端子234は、この形態では、平面視において第2リード端子232と同一直線上に位置するように第3側壁225C側に配置されている。複数の第3リード端子234は、パッケージ本体222外に位置する部分において第1面223および/または第2面224に向けて窪んだ湾曲部を有していてもよい。
 パッケージ201Cは、パッケージ本体222内に配置された第1半導体装置235を含む。第1半導体装置235は、第1~第9実施形態に係る半導体装置1A~1Iのいずれか一つからなる。第1半導体装置235は、第1パッド部227および第2パッド部231の間に配置されている。第1半導体装置235は、平面視において第3側壁225C側に配置されている。第1半導体装置235は、ドレイン電極77を第2金属板230(第2パッド部231)に対向させた姿勢で第2金属板230の上に配置され、第2金属板230に電気的に接続されている。
 パッケージ201Cは、第1半導体装置235から間隔を空けてパッケージ本体222内に配置された第2半導体装置236を含む。第2半導体装置236は、第10~第11実施形態に係る半導体装置1J~1Kのいずれか一つからなる。第2半導体装置236は、第1パッド部227および第2パッド部231の間に配置されている。第2半導体装置236は、平面視において第4側壁225D側に配置されている。第2半導体装置236は、第2極性電極136を第2金属板230(第2パッド部231)に対向させた姿勢で第2金属板230の上に配置され、第2金属板230に電気的に接続されている。
 パッケージ201Cは、パッケージ本体222内にそれぞれ配置された第1導体スペーサ237(第1導電接続部材)および第2導体スペーサ238(第2導電接続部材)を含む。第1導体スペーサ237は、第1半導体装置235および第1パッド部227の間に介在され、第1半導体装置235および第1パッド部227に電気的に接続されている。第2導体スペーサ238は、第2半導体装置236および第1パッド部227の間に介在され、第2半導体装置236および第1パッド部227に電気的に接続されている。
 第1導体スペーサ237および第2導体スペーサ238は、金属板(たとえばCu系金属板)をそれぞれ含んでいてもよい。第2導体スペーサ238は、この形態では、第1導体スペーサ237とは別体からなるが、第1導体スペーサ237と一体的に形成されていてもよい。
 パッケージ201Cは、第1~第6導電接着剤239A~239Fを含む。第1~第6導電接着剤239A~239Fは、半田または金属ペーストを含んでいてもよい。半田は、鉛フリー半田であってもよい。金属ペーストは、Au、AgおよびCuのうちの少なくとも1つを含んでいてもよい。Agペーストは、Ag焼結ペーストからなっていてもよい。
 第1導電接着剤239Aは、ドレイン電極77および第2パッド部231の間に介在され、第1半導体装置235を第2パッド部231に接続している。第2導電接着剤239Bは、第2極性電極136および第2パッド部231の間に介在され、第2半導体装置236を第2パッド部231に接続している。
 第3導電接着剤239Cは、ソース端子膜75および第1導体スペーサ237の間に介在され、第1導体スペーサ237をソース端子膜75に接続している。第4導電接着剤239Dは、端子膜135および第2導体スペーサ238の間に介在され、第2導体スペーサ238を端子膜135に接続している。
 第5導電接着剤239Eは、第1パッド部227および第1導体スペーサ237の間に介在され、第1導体スペーサ237を第1パッド部227に接続している。第6導電接着剤239Fは、第1パッド部227および第2導体スペーサ238の間に介在され、第2導体スペーサ238を第1パッド部227に接続している。
 パッケージ201Cは、パッケージ本体222内において第1半導体装置235のゲート端子膜74および少なくとも1つ(この形態では複数)の第3リード端子234に電気的に接続された少なくとも1つ(この形態では複数)の導線240(導電接続部材)を含む。導線240は、この形態では、金属ワイヤ(つまりボンディングワイヤ)からなる。
 導線240は、金ワイヤ、銅ワイヤおよびアルミニウムワイヤのうちの少なくとも1つを含んでいてもよい。むろん、導線240は、金属ワイヤに代えて金属クリップ等の金属板からなっていてもよい。ソース端子膜75がセンス端子膜103(図17参照)を含む場合、センス端子膜103および第3リード端子234に接続される導線240がさらに設けられる。
 この形態では、ソース端子膜75が、第1導体スペーサ237を介して第1パッド部227に接続された例が示された。しかし、ソース端子膜75は、第1導体スペーサ237を介さずに第3導電接着剤239Cによって第1パッド部227に接続されてもよい。また、この形態では、端子膜135が、第2導体スペーサ238を介して第1パッド部227に接続された例が示された。しかし、端子膜135は、第2導体スペーサ238を介さずに第4導電接着剤239Dによって第1パッド部227に接続されてもよい。
 前述の各実施形態はさらに他の形態で実施できる。前述の各実施形態では、ゲート電極30の上に少なくとも1つのゲートピラー電極50が配置された形態が示された。しかし、複数のゲートピラー電極50がゲート電極30の上に配置されていてもよい。また、複数のソースピラー電極60およびソース端子膜75に適用される各種形態は、複数のゲートピラー電極50およびゲート端子膜74にも適用されてもよい。
 前述の各実施形態では、各種ピラー電極がアッパー絶縁膜38から間隔を空けて配置された例が示された。しかし、ゲートピラー電極50は、アッパー絶縁膜38の上に乗り上げたオーバラップ部を有していてもよい。また、複数のソースピラー電極60のうちの少なくとも1つのソースピラー電極60は、アッパー絶縁膜38の上に乗り上げたオーバラップ部を有していてもよい。また、複数のピラー電極126のうちの少なくとも1つのピラー電極126は、アッパー絶縁膜38の上に乗り上げたオーバラップ部を有していてもよい。
 前述の各実施形態では、メサ部11を有するチップ2が示された。しかし、メサ部11を有さず、平坦に延びる第1主面3を有するチップ2が採用されてもよい。この場合、サイドウォール構造26は取り除かれる。
 前述の各実施形態では、ソース配線37を有する形態が示された。しかし、ソース配線37を有さない形態が採用されてもよい。前述の各実施形態では、チップ2の内部においてチャネルを制御するトレンチゲート型のゲート構造15が示された。しかし、第1主面3の上からチャネルを制御するプレーナゲート型のゲート構造15が採用されてもよい。
 前述の各実施形態では、MISFET構造12およびSBD構造120が異なるチップ2に形成された形態が示された。しかし、MISFET構造12およびSBD構造120は、同一のチップ2において第1主面3の異なる領域に形成されていてもよい。この場合、SBD構造120は、MISFET構造12の還流ダイオードとして形成されていてもよい。
 前述の各実施形態では、「第1導電型」が「n型」であり、「第2導電型」が「p型」である形態が示された。しかし、前述の各実施形態において、「第1導電型」が「p型」であり、「第2導電型」が「n型」である形態が採用されてもよい。この場合の具体的な構成は、前述の説明および添付図面において、「n型」を「p型」に置き換えると同時に、「p型」を「n型」に置き換えることによって得られる。
 前述の各実施形態では、「n型」の第2半導体領域7が示された。しかし、第2半導体領域7は、「p型」であってもよい。この場合、MISFET構造12に代えてIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)構造が形成される。この場合、前述の説明において、MISFET構造12の「ソース」がIGBT構造の「エミッタ」に置き換えられ、MISFET構造12の「ドレイン」がIGBT構造の「コレクタ」に置き換えられる。むろん、チップ2がエピタキシャル層からなる単層構造を有している場合、「p型」の第2半導体領域7はイオン注入法によってチップ2(エピタキシャル層)の第2主面4の表層部に導入されたp型不純物を有していてもよい。
 前述の各実施形態では、第1方向Xおよび第2方向Yが第1~第4側面5A~5Dの延在方向によって規定された。しかし、第1方向Xおよび第2方向Yは、互いに交差(具体的には直交)する関係を維持する限り、任意の方向であってもよい。たとえば、第1方向Xは第1~第4側面5A~5Dに交差する方向であり、第2方向Yは第1~第4側面5A~5Dに交差する方向であってもよい。
 以下、この明細書および図面から抽出される特徴例が示される。以下、括弧内の英数字等は前述の実施形態における対応構成要素等を表すが、各項目の範囲を実施形態に限定する趣旨ではない。以下の項目に係る「半導体装置」は、必要に応じて「ワイドバンドギャップ半導体装置」、「SiC半導体装置」、「半導体スイッチング装置」または「半導体整流装置」に置き換えられてもよい。
 [A1]主面(3)を有するチップ(2)と、前記主面(3)を被覆する主面電極(30、32、124)と、前記主面電極(30、32、124)の上に間隔を空けて配置された複数のピラー電極(50、60、126)と、複数の前記ピラー電極(50、60、126)の一部を露出させるように前記主面電極(30、32、124)の上において複数の前記ピラー電極(50、60、126)の間の領域を被覆する封止絶縁体(71)と、前記封止絶縁体(71)の上において少なくとも1つの前記ピラー電極(50、60、126)を被覆する少なくとも1つの端子膜(74、75、135)と、を含む、半導体装置(1A~1K)。
 [A2]複数の前記ピラー電極(50、60、126)は、断面視において縦長柱状にそれぞれ立設されている、A1に記載の半導体装置(1A~1K)。
 [A3]前記端子膜(74、75、135)は、複数の前記ピラー電極(50、60、126)よりも薄い、A1またはA2に記載の半導体装置(1A~1K)。
 [A4]前記端子膜(74、75、135)は、複数の前記ピラー電極(50、60、126)の厚さの1/4以下の厚さを有している、A1~A3のいずれか一つに記載の半導体装置(1A~1K)。
 [A5]複数の前記ピラー電極(50、60、126)は、前記主面電極(30、32、124)よりも厚く、前記封止絶縁体(71)は、前記主面電極(30、32、124)よりも厚い、A1~A4のいずれか一つに記載の半導体装置(1A~1K)。
 [A6]複数の前記ピラー電極(50、60、126)は、前記チップ(2)よりも厚く、前記封止絶縁体(71)は、前記チップ(2)よりも厚い、A1~A5のいずれか一つに記載の半導体装置(1A~1K)。
 [A7]複数の前記ピラー電極(50、60、126)は、前記主面(3)の平面積に対して30%以下の占有率となる総平面積を有し、前記端子膜(74、75、135)は、前記主面(3)の平面積に対して50%以上の占有率となる総平面積を有している、A1~A6のいずれか一つに記載の半導体装置(1A~1K)。
 [A8]複数の前記ピラー電極(50、60、126)は、Cu系金属をそれぞれ含む、A1~A7のいずれか一つに記載の半導体装置(1A~1K)。
 [A9]前記端子膜(74、75、135)は、Ag系金属膜、Al系金属膜、Cu系金属膜、Ni系金属膜、Pd系金属膜およびAu系金属膜のうちの少なくとも1つを含む、A1~A8のいずれか一つに記載の半導体装置(1A~1K)。
 [A10]複数の前記ピラー電極(50、60、126)は、電極面(51、61、127)および電極側壁(52、62、128)をそれぞれ有し、前記封止絶縁体(71)は、前記電極面(51、61、127)を露出させ、前記電極側壁(52、62、128)を被覆するように複数の前記ピラー電極(50、60、126)を被覆している、A1~A9のいずれか一つに記載の半導体装置(1A~1K)。
 [A11]前記封止絶縁体(71)は、複数の前記ピラー電極(50、60、126)の前記電極面(51、61、127)と1つの平坦面を形成する絶縁主面(72)を有している、A10に記載の半導体装置(1A~1K)。
 [A12]前記チップ(2)は、側面(5A~5D)を有し、前記封止絶縁体(71)は、前記側面(5A~5D)と1つの平坦面を形成する絶縁側壁(73)を有している、A1~A11のいずれか一つに記載の半導体装置(1A~1K)。
 [A13]前記主面電極(30、32、124)を部分的に被覆する絶縁膜(38)をさらに含み、複数の前記ピラー電極(50、60、126)は、前記絶縁膜(38)から間隔を空けて前記主面電極(30、32、124)の上に配置されている、A1~A12のいずれか一つに記載の半導体装置(1A~1K)。
 [A14]前記封止絶縁体(71)は、前記絶縁膜(38)を挟んで前記主面電極(30、32、124)を被覆する部分を有している、A13に記載の半導体装置(1A~1K)。
 [A15]前記絶縁膜(38)は、無機絶縁膜(42)および有機絶縁膜(43)のいずれか一方または双方を含む、A13またはA14に記載の半導体装置(1A~1K)。
 [A16]前記封止絶縁体(71)は、熱硬化性樹脂を含む、A1~A15のいずれか一つに記載の半導体装置(1A~1K)。
 [A17]前記チップ(2)は、基板(7)およびエピタキシャル層(6)を含む積層構造を有し、前記エピタキシャル層(6)によって形成された前記主面(3)を含む、A1~A16のいずれか一つに記載の半導体装置(1A~1K)。
 [A18]前記エピタキシャル層(6)は、前記基板(7)よりも厚い、A17に記載の半導体装置(1A~1K)。
 [A19]前記チップ(2)は、エピタキシャル層(6)からなる単層構造を有している、A1~A16のいずれか一つに記載の半導体装置(1A~1K)。
 [A20]前記チップ(2)は、ワイドバンドギャップ半導体の単結晶を含む、A1~A19のいずれか一つに記載の半導体装置(1A~1K)。
 [B1]主面(82)を有するウエハ(81)、および、前記主面(82)の上に配置された主面電極(30、32、124)を含むウエハ構造(80)を用意する工程と、複数のピラー電極(50、60、126)を前記主面電極(30、32、124)の上に間隔を空けて形成する工程と、複数の前記ピラー電極(50、60、126)の一部を露出させるように前記主面電極(30、32、124)の上において複数の前記ピラー電極(50、60、126)の間の領域を被覆する封止絶縁体(71)を形成する工程と、前記封止絶縁体(71)の上において複数の前記ピラー電極(50、60、126)を被覆する少なくとも1つの端子膜(74、75、135)を形成する工程と、を含む、半導体装置(1A~1K)の製造方法。
 [B2]前記封止絶縁体(71)の形成工程後、前記ウエハ(81)を薄化する工程をさらに含む、B1に記載の半導体装置(1A~1K)の製造方法。
 [B3]前記ウエハ(81)の薄化工程は、複数の前記ピラー電極(50、60、126)の厚さ未満になるまで前記ウエハ(81)を薄化する工程を含む、B2に記載の半導体装置(1A~1K)の製造方法。
 [B4]前記ピラー電極(50、60、126)の形成工程は、断面視において複数の前記ピラー電極(50、60、126)を縦長柱状に形成する工程を含む、B1~B3のいずれか一つに記載の半導体装置(1A~1K)の製造方法。
 [B5]前記端子膜(74、75、135)の形成工程は、複数の前記ピラー電極(50、60、126)よりも薄い前記端子膜(74、75、135)を形成する工程を含む、B1~B4のいずれか一つに記載の半導体装置(1A~1K)の製造方法。
 [B6]前記端子膜(74、75、135)の形成工程は、複数の前記ピラー電極(50、60、126)の厚さの1/4以下の厚さを有する前記端子膜(74、75、135)を形成する工程を含む、B1~B5のいずれか一つに記載の半導体装置(1A~1K)の製造方法。
 [B7]前記ピラー電極(50、60、126)の形成工程は、前記主面電極(30、32、124)よりも厚い複数の前記ピラー電極(50、60、126)を形成する工程を含み、前記封止絶縁体(71)の形成工程は、前記主面電極(30、32、124)よりも厚い前記封止絶縁体(71)を形成する工程を含む、B1~B6のいずれか一つに記載の半導体装置(1A~1K)の製造方法。
 [B8]前記ピラー電極(50、60、126)の形成工程は、前記主面電極(30、32、124)を被覆する導体膜(89)を形成する工程と、前記導体膜(89)のうち前記主面電極(30、32、124)を被覆する部分を露出させる複数の開口(92)を有するマスク(90)を前記導体膜(89)の上に形成する工程と、前記導体膜(89)のうち複数の前記開口(92)から露出した部分の上に導電体(95)を堆積させる工程と、を含む、B1~B7のいずれか一つに記載の半導体装置(1A~1K)の製造方法。
 [B9]前記導電体(95)の堆積工程の後、前記マスク(90)を除去する工程をさらに含み、前記封止絶縁体(71)の形成工程は、前記マスク(90)の除去工程後に実施される、B8に記載の半導体装置(1A~1K)の製造方法。
 [B10]前記端子膜(74、75、135)の形成工程は、Ag系金属膜、Al系金属膜、Cu系金属膜、Ni系金属膜、Pd系金属膜およびAu系金属膜のうちの少なくとも1つを含む前記端子膜(74、75、135)を形成する工程を含む、B1~B9のいずれか一つに記載の半導体装置(1A~1K)の製造方法。
 [B11]前記封止絶縁体(71)の形成工程は、複数の前記ピラー電極(50、60、126)の全域を被覆する前記封止絶縁体(71)を形成する工程、および、複数の前記ピラー電極(50、60、126)が露出するまで前記封止絶縁体(71)を部分的に除去する工程を含む、B1~B10のいずれか一つに記載の半導体装置(1A~1K)の製造方法。
 [B12]前記封止絶縁体(71)の除去工程は、研削法によって前記封止絶縁体(71)を部分的に除去する工程を含む、B11に記載の半導体装置(1A~1K)の製造方法。
 [B13]デバイス領域(86)および前記デバイス領域(86)を区画する切断予定ライン(87)が設定された前記主面(82)を有する前記ウエハ(81)、および、前記デバイス領域(86)において前記主面(82)の上に配置された前記主面電極(30、32、124)を含む前記ウエハ構造(80)を用意する工程と、前記封止絶縁体(71)の形成工程後、前記切断予定ライン(87)に沿って前記ウエハ(81)および前記封止絶縁体(71)を切断する工程と、をさらに含む、B1~B12のいずれか一つに記載の半導体装置(1A~1K)の製造方法。
 [B14]前記ピラー電極(50、60、126)の形成工程は、前記デバイス領域(86)の平面積に対して30%以下の占有率となる総平面積を有する複数の前記ピラー電極(50、60、126)を形成する工程を含み、前記端子膜(74、75、135)の形成工程は、前記デバイス領域(86)の平面積に対して50%以上の占有率となる総平面積を有する前記端子膜(74、75、135)を形成する工程を含む、B13に記載の半導体装置(1A~1K)の製造方法。
 [B15]前記ピラー電極(50、60、126)の形成工程前に前記主面電極(30、32、124)を部分的に被覆する絶縁膜(38)を形成する工程をさらに含み、前記ピラー電極(50、60、126)の形成工程は、前記絶縁膜(38)から間隔を空けて前記主面電極(30、32、124)の上に複数の前記ピラー電極(50、60、126)を形成する工程を含む、B1~B14のいずれか一つに記載の半導体装置(1A~1K)の製造方法。
 [B16]前記封止絶縁体(71)の形成工程は、前記絶縁膜(38)を挟んで前記主面電極(30、32、124)を被覆する部分を有する前記封止絶縁体(71)を形成する工程を含む、B15に記載の半導体装置(1A~1K)の製造方法。
 [B17]前記絶縁膜(38)の形成工程は、無機絶縁膜(42)および有機絶縁膜(43)のいずれか一方または双方を含む前記絶縁膜(38)を形成する工程を含む、B15またはB16に記載の半導体装置(1A~1K)の製造方法。
 [B18]前記封止絶縁体(71)の形成工程は、熱硬化性樹脂を含む前記封止絶縁体(71)を形成する工程を含む、B1~B17のいずれか一つに記載の半導体装置(1A~1K)の製造方法。
 [B19]前記ウエハ(81)は、基板(7)およびエピタキシャル層(6)を含む積層構造を有し、前記エピタキシャル層(6)によって形成された前記主面(82)を有している、B1~B18のいずれか一つに記載の半導体装置(1A~1K)の製造方法。
 [B20]前記ウエハ(81)は、ワイドバンドギャップ半導体の単結晶を含む前記ウエハ(81)を含む、B1~B19のいずれか一つに記載の半導体装置(1A~1K)の製造方法。
 以上、実施形態について詳細に説明してきたが、これらは技術的内容を明らかにするために用いられた具体例に過ぎず、本発明はこれらの具体例に限定して解釈されるべきではなく、本発明の範囲は添付の請求の範囲によって限定される。
1A  半導体装置
1B  半導体装置
1C  半導体装置
1D  半導体装置
1E  半導体装置
1F  半導体装置
1G  半導体装置
1H  半導体装置
1I  半導体装置
1J  半導体装置
1K  半導体装置
2   チップ
3   第1主面
5A  第1側面
5B  第2側面
5C  第3側面
5D  第4側面
6   第1半導体領域(エピタキシャル層)
7   第2半導体領域(基板)
30  ゲート電極(主面電極)
32  ソース電極(主面電極)
38  アッパー絶縁膜
42  無機絶縁膜
43  有機絶縁膜
50  ゲートピラー電極
51  ゲート電極面
52  ゲート電極側壁
60  ソースピラー電極
61  ソース電極面
62  ソース電極側壁
71  封止絶縁体
72  絶縁主面
73  絶縁側壁
74  ゲート端子膜
75  ソース端子膜
80  ウエハ構造
81  ウエハ
82  第1ウエハ主面
86  デバイス領域
87  切断予定ライン
89  第2ベース導体膜
90  レジストマスク
92  第2開口
95  第3ベース導体膜(導電体)
124 第1極性電極(主面電極)
126 ピラー電極
127 電極面
128 電極側壁
135 端子膜

Claims (20)

  1.  主面を有するチップと、
     前記主面を被覆する主面電極と、
     前記主面電極の上に間隔を空けて配置された複数のピラー電極と、
     複数の前記ピラー電極の一部を露出させるように前記主面電極の上において複数の前記ピラー電極の間の領域を被覆する封止絶縁体と、
     前記封止絶縁体の上において少なくとも1つの前記ピラー電極を被覆する少なくとも1つの端子膜と、を含む、半導体装置。
  2.  複数の前記ピラー電極は、断面視において縦長柱状にそれぞれ立設されている、請求項1に記載の半導体装置。
  3.  前記端子膜は、複数の前記ピラー電極よりも薄い、請求項1または2に記載の半導体装置。
  4.  前記端子膜は、複数の前記ピラー電極の厚さの1/4以下の厚さを有している、請求項1~3のいずれか一項に記載の半導体装置。
  5.  複数の前記ピラー電極は、前記主面電極よりも厚く、
     前記封止絶縁体は、前記主面電極よりも厚い、請求項1~4のいずれか一項に記載の半導体装置。
  6.  複数の前記ピラー電極は、前記チップよりも厚く、
     前記封止絶縁体は、前記チップよりも厚い、請求項1~5のいずれか一項に記載の半導体装置。
  7.  複数の前記ピラー電極は、前記主面の平面積に対して30%以下の占有率となる総平面積を有し、
     前記端子膜は、前記主面の平面積に対して50%以上の占有率となる総平面積を有している、請求項1~6のいずれか一項に記載の半導体装置。
  8.  複数の前記ピラー電極は、Cu系金属をそれぞれ含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の半導体装置。
  9.  前記端子膜は、Ag系金属膜、Al系金属膜、Cu系金属膜、Ni系金属膜、Pd系金属膜およびAu系金属膜のうちの少なくとも1つを含む、請求項1~8のいずれか一項に記載の半導体装置。
  10.  複数の前記ピラー電極は、電極面および電極側壁をそれぞれ有し、
     前記封止絶縁体は、前記電極面を露出させ、前記電極側壁を被覆するように複数の前記ピラー電極を被覆している、請求項1~9のいずれか一項に記載の半導体装置。
  11.  前記封止絶縁体は、複数の前記ピラー電極の前記電極面と1つの平坦面を形成する絶縁主面を有している、請求項10に記載の半導体装置。
  12.  前記チップは、側面を有し、
     前記封止絶縁体は、前記側面と1つの平坦面を形成する絶縁側壁を有している、請求項1~11のいずれか一項に記載の半導体装置。
  13.  前記主面電極を部分的に被覆する絶縁膜をさらに含み、
     複数の前記ピラー電極は、前記絶縁膜から間隔を空けて前記主面電極の上に配置されている、請求項1~12のいずれか一項に記載の半導体装置。
  14.  前記封止絶縁体は、前記絶縁膜を挟んで前記主面電極を被覆する部分を有している、請求項13に記載の半導体装置。
  15.  前記絶縁膜は、無機絶縁膜および有機絶縁膜のいずれか一方または双方を含む、請求項13または14に記載の半導体装置。
  16.  前記封止絶縁体は、熱硬化性樹脂を含む、請求項1~15のいずれか一項に記載の半導体装置。
  17.  前記チップは、基板およびエピタキシャル層を含む積層構造を有し、前記エピタキシャル層によって形成された前記主面を含む、請求項1~16のいずれか一項に記載の半導体装置。
  18.  前記エピタキシャル層は、前記基板よりも厚い、請求項17に記載の半導体装置。
  19.  前記チップは、エピタキシャル層からなる単層構造を有している、請求項1~16のいずれか一項に記載の半導体装置。
  20.  前記チップは、ワイドバンドギャップ半導体の単結晶を含む、請求項1~19のいずれか一項に記載の半導体装置。
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