[发明专利]半导体装置

说明书

本发明提供一种半导体装置，其在对表面电极进行焊料接合的情况下，在伴随加热或冷却的条件下具有高耐量。本发明具有：第1导电型的漂移层(12)；栅极构造，其形成在漂移层(12)之上的第1区域；表面电极(2)，其覆盖第1区域以及漂移层(12)之上的第2区域而配置；接合层(40)，其局部地形成在表面电极(2)之上；焊料层(3)，其形成在接合层(40)之上；以及引线框(1)，其配置在焊料层(3)之上。接合层(40)将与第1区域对应的表面电极(2)之上的区域覆盖，且接合层(40)的端部位于与第2区域对应的表面电极(2)之上的区域。在第2区域形成有二极管。

技术领域

本发明涉及一种将焊料接合用于表面电极与引线框等配线金属之间的接合的半导体装置，特别涉及通过大电流的功率设备。

背景技术

当前，对于功率芯片的表面电极处的接合，主要使用导线键合。但是，将后段工序的生产节拍时间的缩短、以及半导体元件的冷却效率的提高作为目的，将焊料接合用于表面电极处的接合的情况也不断增加(参照专利文献1)。使用该焊料接合，能够使引线框等与表面电极接合。在将焊料接合用于表面电极处的接合的情况下，需要在半导体元件的表面电极(例如铝电极)之上对金属层(Ni等)进行成膜，该金属层用于实现与焊料的接合。

专利文献1：日本专利第4078993号公报

发明内容

在如上述对表面电极进行焊料接合的情况下，在功率循环或热循环等伴随加热或冷却的条件下，由于热膨胀率的不同，因此从与表面电极接合的引线框等构造物对表面电极(铝电极)产生机械性的应力(stress)。该应力特别是集中于金属层与焊料的合金层即接合层端部。

因此，有可能使得位于接合层端部附近的表面电极断裂，进而，形成在其之下的栅极构造被破坏。该断裂及破坏成为半导体元件变得不能工作等的要因。

作为该解决方法，提出了利用聚酰亚胺将接合层覆盖的方法。但在使用该方法的情况下，必须在涂布聚酰亚胺之前预先形成接合层。如果在涂布聚酰亚胺之前形成接合层，则在涂布聚酰亚胺时接合层表面可能被污染，成为使用焊料进行的管芯焊接(Die bond)中的空洞的要因。

本发明就是为了解决如上述的问题而提出的，目的在于提供一种半导体装置，在对表面电极进行焊料接合的情况下，在伴随加热或冷却的条件下该半导体装置具有高耐量。

本发明的一个方式涉及的半导体装置，其特征在于，具有：第1导电型的漂移层；栅极构造，其形成在所述漂移层之上的部分区域即第1区域；表面电极，其覆盖所述第1区域以及所述漂移层之上的其他区域即第2区域而配置；接合层，其局部地形成在所述表面电极之上；焊料层，其形成在所述接合层之上；以及引线框，其配置在所述焊料层之上，所述接合层将与所述第1区域对应的所述表面电极之上的区域覆盖，且所述接合层的端部位于与所述第2区域对应的所述表面电极之上的区域，在所述第2区域形成有二极管。

本发明的其他方式涉及的半导体装置，其特征在于，具有：第1导电型的漂移层；栅极构造，其形成在所述漂移层之上的部分区域即第1区域；表面电极，其覆盖所述第1区域以及所述漂移层之上的其他区域即第2区域而配置；接合层，其局部地形成在所述表面电极之上；焊料层，其形成在所述接合层之上；引线框，其配置在所述焊料层之上；以及配线构造，其配置在所述第2区域之上，所述接合层将与所述第1区域对应的所述表面电极之上的区域覆盖，且所述接合层的端部位于与所述第2区域对应的所述表面电极之上的区域，所述表面电极覆盖所述配线构造而配置，所述配线构造具有：多晶硅；以及第2层间绝缘膜，其覆盖所述多晶硅而形成。