[发明专利]半导体装置及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体装置，其具有半导体元件区域和保护环区域，其中所述半导体元件区域配置于碳化硅层的一部分，所述保护环区域配置于从与所述碳化硅层的主面相垂直的方向看、在所述碳化硅层中包围所述半导体元件区域的区域，所述半导体装置的特征在于，

包括：在所述碳化硅层的半导体元件区域及所述保护环区域的所述主面上形成的相对介电常数为20以上的层间绝缘膜；在所述保护环区域的所述层间绝缘膜上形成的第1保护绝缘层；和在所述第1保护绝缘层上形成的第2保护绝缘层，

其中，所述第1保护绝缘层的线膨胀系数是在构成所述第2保护绝缘层的材料的线膨胀系数和构成所述层间绝缘膜的材料的线膨胀系数之间。

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于：

构成所述第1保护绝缘层的材料和碳化硅之间的线膨胀系数之差小于构成所述第2保护绝缘层的材料和碳化硅之间的线膨胀系数之差。

3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于：

在所述保护环区域上形成所述第1保护绝缘层及所述第2保护绝缘层，而在所述半导体元件区域的至少一部分上没有形成所述第1保护绝缘层及所述第2保护绝缘层。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的半导体装置，其特征在于：

所述层间绝缘膜由锆氧化物、铪氧化物及钛氧化物构成的集合中选取的材料所形成。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的半导体装置，其特征在于：

所述第1保护绝缘层由铝氧化物及铝氮化物构成的集合中选取的材料所形成。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的半导体装置，其特征在于：

所述层间绝缘膜的厚度和所述第1保护绝缘层的厚度之和为1.5μm以上，且所述层间绝缘膜的厚度大于所述第1保护绝缘层的厚度。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的半导体装置，其特征在于：

所述第2保护绝缘层由含有硅氮化物的绝缘材料所构成。

8.根据权利要求7所述的半导体装置，其特征在于：

构成所述第2保护绝缘层的硅氮化物的线膨胀系数值在2.5×10^-6/℃以上且3.0×10^-6/℃以下的范围内。

9.根据权利要求7或8所述的半导体装置，其特征在于：

所述第2保护绝缘层的厚度为1.5μm以上。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的半导体装置，其特征在于：

所述半导体元件区域内设置有二极管。

11.根据权利要求1至9中任意一项所述的半导体装置，其特征在于：

所述半导体元件区域内设置有场效应晶体管。

12.一种半导体装置的制造方法，其中，所述半导体装置具有半导体元件区域和保护环区域，所述半导体元件区域配置于碳化硅层的一部分，所述保护环区域配置于从与所述碳化硅层的主面相垂直的方向看、在所述碳化硅层中包围所述半导体元件区域的区域，所述半导体装置的制造方法的特征在于，

包括：

在所述半导体元件区域及所述保护环区域的所述碳化硅层上形成相对介电常数为20以上的层间绝缘膜的工序；

在所述保护环区域的所述层间绝缘膜上形成第1保护绝缘层的工序；和

在所述第1保护绝缘层上形成第2保护绝缘层的工序，

其中，所述第1保护绝缘层的线膨胀系数是在构成所述第2保护绝缘层的材料的线膨胀系数和构成所述层间绝缘膜的材料的线膨胀系数之间。