(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2026092815
(43)【公開日】2026-06-08
(54)【発明の名称】半導体装置及び電力変換装置
(51)【国際特許分類】
H10D 30/01 20250101AFI20260601BHJP
H10D 30/66 20250101ALI20260601BHJP
H10D 62/10 20250101ALI20260601BHJP
H10D 12/00 20250101ALI20260601BHJP
H10D 8/60 20250101ALI20260601BHJP
【ＦＩ】
H01L29/78 658J
H01L29/78 652T
H01L29/78 652N
H01L29/78 652P
H01L29/06 301G
H01L29/06 301V
H01L29/78 658A
H01L29/78 658F
H01L29/78 655A
H01L29/86 301D
H01L29/86 301E
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024205946
(22)【出願日】2024-11-27
(71)【出願人】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】大場 公貴
(72)【発明者】
【氏名】橘 弘樹
(57)【要約】
【課題】ＨＢＴ耐量を向上させた半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置は、炭化珪素基板と、フィールド酸化膜と、絶縁膜と、配線層とを備える。炭化珪素基板は、第１主面と、第１主面の反対面である第２主面とを有する。第２主面は、平面視において、セル領域と、セル領域と第２主面の外周縁との間に位置している外周領域とを有する。炭化珪素基板は、炭化珪素基板内において、外周領域に位置している第２主面に形成されている終端構造及びチャネルストッパを有する。チャネルストッパは、平面視において終端構造よりも外側に位置している。炭化珪素基板の導電型及びチャネルストッパの導電型は、第１導電型である。終端構造は、第１導電型とは反対の第２導電型を有する。フィールド酸化膜は、平面視において終端構造に重なり、かつ平面視において少なくとも部分的にチャネルストッパに重なるように外周領域に位置している第２主面上に形成されている。
【選択図】図２
【解決手段】半導体装置は、炭化珪素基板と、フィールド酸化膜と、絶縁膜と、配線層とを備える。炭化珪素基板は、第１主面と、第１主面の反対面である第２主面とを有する。第２主面は、平面視において、セル領域と、セル領域と第２主面の外周縁との間に位置している外周領域とを有する。炭化珪素基板は、炭化珪素基板内において、外周領域に位置している第２主面に形成されている終端構造及びチャネルストッパを有する。チャネルストッパは、平面視において終端構造よりも外側に位置している。炭化珪素基板の導電型及びチャネルストッパの導電型は、第１導電型である。終端構造は、第１導電型とは反対の第２導電型を有する。フィールド酸化膜は、平面視において終端構造に重なり、かつ平面視において少なくとも部分的にチャネルストッパに重なるように外周領域に位置している第２主面上に形成されている。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
炭化珪素基板と、
フィールド酸化膜と、
絶縁膜と、
配線層とを備え、
前記炭化珪素基板は、第１主面と、前記第１主面の反対面である第２主面とを有し、
前記第２主面は、平面視において、セル領域と、前記セル領域と前記第２主面の外周縁との間に位置している外周領域とを有し、
前記炭化珪素基板は、前記炭化珪素基板内において、前記外周領域に位置している前記第２主面に形成されている終端構造及びチャネルストッパを有し、
前記チャネルストッパは、平面視において前記終端構造よりも外側に位置しており、
前記炭化珪素基板の導電型及び前記チャネルストッパの導電型は、第１導電型を有し、
前記終端構造は、前記第１導電型とは反対の第２導電型であり、
前記フィールド酸化膜は、平面視において前記終端構造に重なり、かつ平面視において少なくとも部分的に前記チャネルストッパに重なるように前記外周領域に位置している前記第２主面上に形成されており、
前記絶縁膜は、前記フィールド酸化膜を覆うように前記第２主面上に形成されており、
前記配線層は、平面視において前記終端構造よりも内側に位置するように前記絶縁膜上に形成されている、半導体装置。
フィールド酸化膜と、
絶縁膜と、
配線層とを備え、
前記炭化珪素基板は、第１主面と、前記第１主面の反対面である第２主面とを有し、
前記第２主面は、平面視において、セル領域と、前記セル領域と前記第２主面の外周縁との間に位置している外周領域とを有し、
前記炭化珪素基板は、前記炭化珪素基板内において、前記外周領域に位置している前記第２主面に形成されている終端構造及びチャネルストッパを有し、
前記チャネルストッパは、平面視において前記終端構造よりも外側に位置しており、
前記炭化珪素基板の導電型及び前記チャネルストッパの導電型は、第１導電型を有し、
前記終端構造は、前記第１導電型とは反対の第２導電型であり、
前記フィールド酸化膜は、平面視において前記終端構造に重なり、かつ平面視において少なくとも部分的に前記チャネルストッパに重なるように前記外周領域に位置している前記第２主面上に形成されており、
前記絶縁膜は、前記フィールド酸化膜を覆うように前記第２主面上に形成されており、
前記配線層は、平面視において前記終端構造よりも内側に位置するように前記絶縁膜上に形成されている、半導体装置。
【請求項2】
前記絶縁膜の外周縁は、平面視において、前記第２主面の外周縁よりも内側に位置している、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項3】
前記絶縁膜は、ホウ素及びリンを含まない材料で形成されている、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項4】
前記絶縁膜は、積層されている複数の層を有し、
前記絶縁膜は、平面視において前記第２主面の外周縁に達するように延びており、
前記複数の層のうちの最上層は、ホウ素及びリンを含まない材料で形成されている、請求項１に記載の半導体装置。
前記絶縁膜は、平面視において前記第２主面の外周縁に達するように延びており、
前記複数の層のうちの最上層は、ホウ素及びリンを含まない材料で形成されている、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項5】
保護膜をさらに備え、
前記保護膜は、平面視において前記保護膜の外周縁が前記絶縁膜の段差と重ならないように前記絶縁膜上に形成されている、請求項１に記載の半導体装置。
前記保護膜は、平面視において前記保護膜の外周縁が前記絶縁膜の段差と重ならないように前記絶縁膜上に形成されている、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項6】
前記絶縁膜は、積層されている複数の層を有し、
前記フィールド酸化膜は、前記複数の層のいずれよりも厚く、
前記フィールド酸化膜は、平面視において前記第２主面の外周縁に達するように延びている、請求項１に記載の半導体装置。
前記フィールド酸化膜は、前記複数の層のいずれよりも厚く、
前記フィールド酸化膜は、平面視において前記第２主面の外周縁に達するように延びている、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項7】
前記フィールド酸化膜は、前記チャネルストッパを覆うように前記第２主面上に形成されている、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項8】
保護膜をさらに備え、
前記保護膜は、前記絶縁膜上に形成されており、
平面視において、前記保護膜の外周縁の角部は、複数の面を有し、
前記複数の面のうちの互いに隣り合う２つの間の角度は、９０°よりも大きい、請求項１に記載の半導体装置。
前記保護膜は、前記絶縁膜上に形成されており、
平面視において、前記保護膜の外周縁の角部は、複数の面を有し、
前記複数の面のうちの互いに隣り合う２つの間の角度は、９０°よりも大きい、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項9】
保護膜をさらに備え、
前記保護膜は、前記絶縁膜上に形成されており、
平面視において、前記保護膜の外周縁の角部は、円弧状である、請求項１に記載の半導体装置。
前記保護膜は、前記絶縁膜上に形成されており、
平面視において、前記保護膜の外周縁の角部は、円弧状である、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項10】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の前記半導体装置を有し、かつ入力される電力を変換して出力する主変換回路と、
前記半導体装置を駆動する駆動信号を前記半導体装置に出力する駆動回路と、
前記駆動回路を制御する制御信号を前記駆動回路に出力する制御回路とを備える、電力変換装置。
前記半導体装置を駆動する駆動信号を前記半導体装置に出力する駆動回路と、
前記駆動回路を制御する制御信号を前記駆動回路に出力する制御回路とを備える、電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、半導体装置及び電力変換装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特開２０２３－８５５０５号公報（特許文献１）には、半導体装置が記載されている。特許文献１に記載の半導体装置は、アルミニウムで形成され、かつアクティブセルの耐圧を確保する終端構造よりも平面視において外側に位置している額縁配線を有している。また、特許文献１に記載の半導体装置では、絶縁膜が平面視における炭化珪素基板の外周縁まで達しておらず、パッシベーション膜が炭化珪素基板に接触している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２３－８５５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に記載の半導体装置では、信頼性、より具体的には額縁配線に含まれているアルミニウム及び炭化珪素基板に含まれている炭化珪素から発生する炭化珪素生成物に起因したＨＢＴ（Thermal Humidity Bias）耐量の低下が懸念される。本開示は、ＨＢＴ耐量を向上させた半導体装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の半導体装置は、炭化珪素基板と、フィールド酸化膜と、絶縁膜と、配線層とを備える。炭化珪素基板は、第１主面と、第１主面の反対面である第２主面とを有する。第２主面は、平面視において、セル領域と、セル領域と第２主面の外周縁との間に位置している外周領域とを有する。炭化珪素基板は、炭化珪素基板内において、外周領域に位置している第２主面に形成されている終端構造及びチャネルストッパを有する。チャネルストッパは、平面視において終端構造よりも外側に位置している。炭化珪素基板の導電型及びチャネルストッパの導電型は、第１導電型である。終端構造は、第１導電型とは反対の第２導電型を有する。フィールド酸化膜は、平面視において終端構造に重なり、かつ平面視において少なくとも部分的にチャネルストッパに重なるように外周領域に位置している第２主面上に形成されている。絶縁膜は、フィールド酸化膜を覆うように第２主面上に形成されている。配線層は、平面視において終端構造よりも内側に位置するように絶縁膜上に形成されている。
【発明の効果】
【0006】
本開示の半導体装置によると、ＨＢＴ耐量が向上する。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】半導体装置１００の平面図である。
【図4】半導体装置１００の製造工程図である。
【図5A】不純物拡散領域形成工程Ｓ２を説明する第１断面図である。
【図5B】不純物拡散領域形成工程Ｓ２を説明する第２断面図である。
【図6】フィールド酸化膜形成工程Ｓ３を説明する断面図である。
【図7】ゲート絶縁膜形成工程Ｓ４を説明する断面図である。
【図8A】ゲート電極形成工程Ｓ５を説明する第１断面図である。
【図8B】ゲート電極形成工程Ｓ５を説明する第２断面図である。
【図9A】絶縁膜形成工程Ｓ６を説明する第１断面図である。
【図9B】絶縁膜形成工程Ｓ６を説明する第２断面図である。
【図10A】配線層形成工程Ｓ７を説明する第１断面図である。
【図10B】配線層形成工程Ｓ７を説明する第２断面図である。
【図11】パッシベーション膜形成工程Ｓ８を説明する断面図である。
【図12A】不純物拡散領域形成工程Ｓ９を説明する第１断面図である。
【図12B】不純物拡散領域形成工程Ｓ９を説明する第２断面図である。
【図13A】ドレイン電極形成工程Ｓ１０を説明する第１断面図である。
【図13B】ドレイン電極形成工程Ｓ１０を説明する第２断面図である。
【図14】半導体装置１００Ａの断面図である。
【図15】ＴＨＢ耐量試験の結果を示す表である。
【図16】変形例１に係る半導体装置１００の断面図である。
【図17A】変形例２に係る半導体装置１００の断面図である。
【図17B】変形例３に係る半導体装置１００の断面図である。
【図18】変形例４に係る半導体装置１００の断面図である。
【図19】変形例５に係る半導体装置１００の断面図である。
【図20】変形例６に係る半導体装置１００の拡大平面図である。
【図21】変形例７に係る半導体装置１００の拡大平面図である。
【図22】実施の形態２に係る電力変換装置を適用した電力変換システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
本開示の実施形態の詳細を、図面を参照しながら説明する。以下の図面では、同一又は相当する部分に同一の参照符号を付し、重複する説明は繰り返さない。
【0009】
実施の形態１．
実施の形態１に係る半導体装置を説明する。実施の形態１に係る半導体装置を、半導体装置１００とする。
実施の形態１に係る半導体装置を説明する。実施の形態１に係る半導体装置を、半導体装置１００とする。
【0010】
（半導体装置１００の構成）
以下に、半導体装置１００の構成を説明する。
以下に、半導体装置１００の構成を説明する。
【0011】
図１は、半導体装置１００の平面図である。図２は、図１中のＩＩ－ＩＩにおける断面図である。図３は、図１中のＩＩＩ－ＩＩＩにおける断面図である。図１から図３に示されているように、半導体装置１００は、炭化珪素基板１０と、フィールド酸化膜２０と、ゲート絶縁膜３０と、ゲート電極４０と、絶縁膜５０と、配線層６０と、パッシベーション膜７０と、保護膜８０と、ドレイン電極９０とを有している。
【0012】
炭化珪素基板１０は、単結晶の炭化珪素で形成されている。炭化珪素基板１０は、主面１０ａと、主面１０ｂとを有している。主面１０ａ及び主面１０ｂは、炭化珪素基板１０の厚さ方向における端面をなしている。主面１０ｂは、主面１０ａの反対面である。主面１０ｂは、平面視において、セル領域１０ｂａと、外周領域１０ｂｂとを有している。外周領域１０ｂｂは、セル領域１０ｂａと主面１０ｂの外周縁との間に位置している領域である。
【0013】
炭化珪素基板１０は、下地層１１と、エピタキシャル層１２と、バッファ層１３とを有している。下地層１１の下面は、主面１０ａをなしている。エピタキシャル層１２の上面は、主面１０ｂをなしている。エピタキシャル層１２は、バッファ層１３を介在させて、下地層１１上に形成されている。下地層１１の導電型、エピタキシャル層１２の導電型及びバッファ層１３の導電型は、第１導電型である。第１導電型は、例えばｎ型である。
【0014】
炭化珪素基板１０は、ドレイン領域１４と、ソース領域１５と、ボディ領域１６とを有している。ドレイン領域１４は、炭化珪素基板１０（下地層１１）内において、主面１０ａに形成されている。ソース領域１５は、炭化珪素基板１０（エピタキシャル層１２）内において、セル領域１０ｂａに位置している主面１０ｂに形成されている。ボディ領域１６は、炭化珪素基板１０（エピタキシャル層１２）内において、ソース領域１５を取り囲むようにセル領域１０ｂａに位置している主面１０ｂに形成されている。ドレイン領域１４の導電型及びソース領域１５の導電型は、第１導電型である。ボディ領域１６の導電型は、第２導電型である。第２導電型は、例えばｐ型である。
【0015】
炭化珪素基板１０は、バックゲート領域１７をさらに有している。バックゲート領域１７は、炭化珪素基板１０（エピタキシャル層１２）内において、セル領域１０ｂａに位置している主面１０ｂに形成されている。バックゲート領域１７は、平面視において、セル領域１０ｂａの外周縁部に位置している。バックゲート領域１７は、ボディ領域１６に取り囲まれている。バックゲート領域１７の導電型は、第２導電型である。
【0016】
炭化珪素基板１０は、複数のガードリング１８と、チャネルストッパ１９をさらに有している。ガードリング１８は、炭化珪素基板１０（エピタキシャル層１２）内において、外周領域１０ｂｂに位置している主面１０ｂに形成されている。複数のガードリング１８は、平面視において、外周領域１０ｂｂの内周縁から外周領域１０ｂｂの外周縁（主面１０ｂの外周縁）に向かう方向に沿って、間隔を空けて並んでいる。ガードリング１８は、平面視において、環状に形成されている。ガードリング１８の導電型は、第２導電型である。複数のガードリング１８は、半導体装置１００の絶縁耐圧を保持するための終端構造をなしている。チャネルストッパ１９は、炭化珪素基板１０（エピタキシャル層１２）内において、外周領域１０ｂｂに位置している主面１０ｂに形成されている。チャネルストッパ１９は、平面視において、上記の終端構造（複数のガードリング１８）よりも外側に位置している。チャネルストッパ１９の導電型は、第１導電型である。チャネルストッパ１９は、平面視において、環状に形成されている。
【0017】
フィールド酸化膜２０は、例えば、ホウ素及びリンを含まないシリコン酸化物で形成されている。フィールド酸化膜２０は、主面１０ｂ上に形成されている。フィールド酸化膜２０の内周縁及び外周縁は、それぞれセル領域１０ｂａ上及び外周領域１０ｂｂ上に位置している。すなわち、フィールド酸化膜２０は、セル領域１０ｂａと外周領域１０ｂｂとの境界を横切っている。フィールド酸化膜２０は、平面視において、上記の終端構造（複数のガードリング１８）と重なっている。フィールド酸化膜２０は、平面視において、チャネルストッパ１９と部分的に重なっている。なお、フィールド酸化膜２０には、開口部２０ａが形成されている。開口部２０ａは、フィールド酸化膜２０を貫通している。開口部２０ａは、平面視において、バックゲート領域１７に重なっている。
【0018】
ゲート絶縁膜３０は、例えばシリコン酸化物で形成されている。ゲート絶縁膜３０は、隣り合う２つのソース領域１５の間に位置している主面１０ｂ上に形成されている。ゲート電極４０は、例えば多結晶のシリコンで形成されている。ゲート電極４０は、ゲート絶縁膜３０上に形成されている。なお、ゲート電極４０は、フィールド酸化膜２０上にも形成されている。ドレイン領域１４及びソース領域１５は、それぞれ縦型ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）のドレイン領域及びソース領域をなしている。ボディ領域１６は、縦型ＭＯＳＦＥＴのボディ領域をなしている。エピタキシャル層１２は、縦型ＭＯＳＦＥＴのドリフト領域をなしている。
【0019】
絶縁膜５０は、フィールド酸化膜２０、ゲート絶縁膜３０及びゲート電極４０を覆うように、主面１０ｂ上に形成されている。絶縁膜５０は、平面視において主面１０ｂの外周縁まで延びており、フィールド酸化膜２０に覆われていないチャネルストッパ１９の残部を覆っている。絶縁膜５０は、複数の層を有していてもよい。図１から図３に示されている例では、絶縁膜５０は、第１層５１と、第１層５１上に形成されている第２層５２とを有している。第１層５１は、例えばＢＰＳＧ（Boron Phosphorous Silicate Glass）で形成されている。第２層５２は、例えば、ホウ素及びリンを含まないシリコン酸化物で形成されている。このことを別の観点から言えば、絶縁膜５０が有する複数の層のうちの最上層は、ホウ素及びリンを含まない材料で形成されている。
【0020】
絶縁膜５０には、コンタクトホール５０ａ、コンタクトホール５０ｂ及びコンタクトホール５０ｃが形成されている。コンタクトホール５０ａ、コンタクトホール５０ｂ及びコンタクトホール５０ｃは、絶縁膜５０を貫通している。コンタクトホール５０ａは、平面視において、ソース領域１５に重なっている。コンタクトホール５０ａからは、ソース領域１５が露出している。コンタクトホール５０ｂは、平面視において開口部２０ａ及びバックゲート領域１７に重なっている。コンタクトホール５０ｂからは、バックゲート領域１７が露出している。コンタクトホール５０ｃは、平面視において、フィールド酸化膜２０上に位置しているゲート電極４０と重なっている。コンタクトホール５０ｂからは、フィールド酸化膜２０上に位置しているゲート電極４０が露出している。
【0021】
配線層６０は、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金で形成されている。配線層６０は、セル領域１０ｂａ上に位置している絶縁膜５０上に形成されている。このことを別の観点から言えば、配線層６０は、平面視において外周領域１０ｂｂよりも内側に形成されている部分を有しない。配線層６０は、ゲート配線６１と、ソース電極６２と、ゲートパッド６３とを有している。ゲート配線６１は、平面視においてセル領域１０ｂａの外周縁部上に位置している。ソース電極６２は、平面視においてゲート配線６１に取り囲まれている。ゲートパッド６３は、平面視においてゲート配線６１及びソース電極６２に取り囲まれており、ゲート配線６１に接続されている。
【0022】
図示されていないが、配線層６０と絶縁膜５０との間、配線層６０と炭化珪素基板１０（ソース領域１５、バックゲート領域１７）との間及び配線層６０とゲート電極４０との間には、バリアメタルが形成されている。バリアメタルは、例えば窒化チタン膜、チタン膜又はこれらの積層膜である。
【0023】
ゲート配線６１は、コンタクトホール５０ｃ内にも形成されている。これにより、ゲート配線６１はゲート電極４０に電気的に接続されている。ソース電極６２は、コンタクトホール５０ａ内及びコンタクトホール５０ｂ内にも形成されている。これにより、ソース電極６２は、ソース領域１５及びバックゲート領域１７に電気的に接続されている。
【0024】
パッシベーション膜７０は、例えばシリコン窒化物で形成されている。パッシベーション膜７０は、配線層６０を覆うように絶縁膜５０上に形成されている。平面視において、パッシベーション膜７０の外周縁は、主面１０ｂの外周縁から離れている。すなわち、外周縁部に位置している絶縁膜５０は、パッシベーション膜７０から露出している。パッシベーション膜７０には、ソース電極６２を露出させる開口部及びゲートパッド６３を露出させる開口部が形成されている。
【0025】
保護膜８０は、例えばポリイミドで形成されている。保護膜８０は、配線層６０を覆うように、パッシベーション膜７０を介在させて絶縁膜５０上に形成されている。平面視において、保護膜８０の外周縁は、パッシベーション膜７０の外周縁よりも内側に位置している。保護膜８０は、絶縁膜５０の段差と重なっていない。保護膜８０には、ソース電極６２を露出させる開口部及びゲートパッド６３を露出させる開口部が形成されている。ドレイン電極９０は、例えばチタン、窒化チタンで形成されている。ドレイン電極９０は、主面１０ａ上に形成されている。ドレイン電極９０は、ドレイン領域１４に電気的に接続されている。
【0026】
（半導体装置１００の製造方法）
以下に、半導体装置１００の製造方法を説明する。
以下に、半導体装置１００の製造方法を説明する。
【0027】
図４は、半導体装置１００の製造工程図である。図４に示されているように、半導体装置１００の製造方法は、準備工程Ｓ１と、不純物拡散領域形成工程Ｓ２と、フィールド酸化膜形成工程Ｓ３と、ゲート絶縁膜形成工程Ｓ４と、ゲート電極形成工程Ｓ５と、絶縁膜形成工程Ｓ６と、配線層形成工程Ｓ７と、パッシベーション膜形成工程Ｓ８と、不純物拡散領域形成工程Ｓ９と、ドレイン電極形成工程Ｓ１０と、保護膜形成工程Ｓ１１と、個片化工程Ｓ１２とを有している。
【0028】
準備工程Ｓ１では、炭化珪素基板１０が準備される。図５Ａは、不純物拡散領域形成工程Ｓ２を説明する第１断面図である。図５Ｂは、不純物拡散領域形成工程Ｓ２を説明する第２断面図である。図５Ａ及び図５Ｂに示されているように、不純物拡散領域形成工程Ｓ２では、例えば主面１０ｂ側からイオン注入が行われることにより、ソース領域１５、ボディ領域１６、バックゲート領域１７、ガードリング１８及びチャネルストッパ１９が形成される。
【0029】
図６は、フィールド酸化膜形成工程Ｓ３を説明する断面図である。図６に示されているように、フィールド酸化膜形成工程Ｓ３では、フィールド酸化膜２０が形成される。フィールド酸化膜形成工程Ｓ３では、第１に、例えばＴＥＯＳ（Tetra EthOxy Silane）－ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法が行われることにより、主面１０ｂ上にフィールド酸化膜２０の構成材料が成膜される。第２に、フィールド酸化膜２０の構成材料の上に、レジストパターンが形成される。なお、レジストパターンは、フォトレジストを塗布するとともに、フォトレジストをフォトリソグラフィ法でパターンニングすることにより形成される。第３に、レジストパターンの開口部を通してフィールド酸化膜２０の構成材料に対するドライエッチングが行われることにより、フィールド酸化膜２０の構成材料がパターンニングされ、フィールド酸化膜２０が形成される。
【0030】
図７は、ゲート絶縁膜形成工程Ｓ４を説明する断面図である。図７に示されているように、例えば主面１０ｂに対して熱酸化が行われることにより、ゲート絶縁膜３０が形成される。図８Ａは、ゲート電極形成工程Ｓ５を説明する第１断面図である。図８Ｂは、ゲート電極形成工程Ｓ５を説明する第２断面図である。図８Ａ及び図８Ｂに示されているように、ゲート電極形成工程Ｓ５では、ゲート電極４０が形成される。ゲート電極形成工程Ｓ５では、第１に、例えばＣＶＤ法が行われることにより、フィールド酸化膜２０上及びゲート絶縁膜３０上にゲート電極４０の構成材料が形成される。第２に、ゲート電極４０の構成材料の上に、レジストパターンが形成される。第３に、レジストパターンの開口部を通してゲート電極４０の構成材料に対するドライエッチングが行われることにより、ゲート電極４０の構成材料がパターンニングされ、ゲート電極４０が形成される。
【0031】
図９Ａは、絶縁膜形成工程Ｓ６を説明する第１断面図である。図９Ｂは、絶縁膜形成工程Ｓ６を説明する第２断面図である。図９Ａ及び図９Ｂに示されているように、絶縁膜形成工程Ｓ６では、絶縁膜５０が形成される。絶縁膜形成工程Ｓ６では、第１に、例えばＣＶＤ法により、第１層５１が形成される。第２に、熱処理が行われることにより、第１層５１の構成材料（ＢＰＳＧ）がフローされ、第１層５１が平坦化される。第３に、例えばＴＥＯＳ－ＣＶＤ法により、第２層５２が形成される。
【0032】
図１０Ａは、配線層形成工程Ｓ７を説明する第１断面図である。図１０Ｂは、配線層形成工程Ｓ７を説明する第２断面図である。図１０Ａ及び図１０Ｂに示されているように、配線層形成工程Ｓ７では、配線層６０が形成される。配線層形成工程Ｓ７では、第１に、絶縁膜５０上にレジストパターンが形成される、第２に、レジストパターンの開口部を通して絶縁膜５０に対するドライエッチングが形成されることにより、コンタクトホール５０ａ、コンタクトホール５０ｂ及びコンタクトホール５０ｃが形成される。
【0033】
第３に、例えばスパッタリング法により、絶縁膜５０上、コンタクトホール５０ａの内壁面上、コンタクトホール５０ｂの内壁面上、コンタクトホール５０ｃの内壁面上、コンタクトホール５０ａから露出しているソース領域１５上、コンタクトホール５０ｂから露出しているバックゲート領域１７上及びコンタクトホール５０ｃから露出しているゲート電極４０上に、バリアメタルが形成される。第３に、例えばスパッタリング法により、バリアメタル上に配線層６０の構成材料が形成される。第４に、配線層６０の構成材料の上にレジストパターンが形成される。第５に、レジストパターンの開口部を通して配線層６０の構成材料に対するドライエッチングが行われることにより、配線層６０の構成材料及びバリアメタルがパターンニングされ、配線層６０が形成される。
【0034】
図１１は、パッシベーション膜形成工程Ｓ８を説明する断面図である。図１１に示されているように、パッシベーション膜形成工程Ｓ８では、パッシベーション膜７０が形成される。パッシベーション膜形成工程Ｓ８では、第１に、例えばＣＶＤ法により、パッシベーション膜７０の構成材料が形成される。第２に、パッシベーション膜７０の構成材料の上に、レジストパターンが形成される。第３に、レジストパターンの開口部を通してパッシベーション膜７０の構成材料に対するドライエッチングが行われることにより、パッシベーション膜７０の構成材料がパターンニングされ、パッシベーション膜７０が形成される。
【0035】
図１２Ａは、不純物拡散領域形成工程Ｓ９を説明する第１断面図である。図１２Ｂは、不純物拡散領域形成工程Ｓ９を説明する第２断面図である。図１２Ａ及び図１２Ｂに示されているように、不純物拡散領域形成工程Ｓ９では、例えば主面１０ａ側からイオン注入が行われることにより、ドレイン領域１４が形成される。図１３Ａは、ドレイン電極形成工程Ｓ１０を説明する第１断面図である。図１３Ｂは、ドレイン電極形成工程Ｓ１０を説明する第２断面図である。図１３Ａ及び図１３Ｂに示されているように、例えばスパッタリング法により、主面１０ａ上にドレイン電極９０が形成される。保護膜形成工程Ｓ１１では、保護膜８０の構成材料をパッシベーション膜７０上に塗布するとともに保護膜８０の構成材料を硬化させることにより、保護膜８０が形成される。個片化工程Ｓ１２では、ダイシングラインに沿って炭化珪素基板１０及び絶縁膜５０が切断されることにより、保護膜形成工程Ｓ１１までの工程を経たウェハが複数の半導体装置１００に個片化される。以上により、図１から図３に示されている構造の半導体装置１００が得られる。
【0036】
（半導体装置１００の効果）
以下に、半導体装置１００の効果を、比較例に係る半導体装置と対比して説明する。比較例に係る半導体装置を、半導体装置１００Ａとする。
以下に、半導体装置１００の効果を、比較例に係る半導体装置と対比して説明する。比較例に係る半導体装置を、半導体装置１００Ａとする。
【0037】
図１４は、半導体装置１００Ａの断面図である。なお、図１４には、図１中のＩＩ－ＩＩに対応する位置における断面が示されている。図１４に示されているように、半導体装置１００Ａでは、絶縁膜５０の外周縁が、平面視において主面１０ｂの外周縁から離れている。すなわち、半導体装置１００Ａでは、主面１０ｂの外周縁部が、絶縁膜５０から露出している。半導体装置１００Ａでは、配線層６０が、平面視において終端構造（複数のガードリング１８）よりも外側に位置している部分を有している。より具体的には、半導体装置１００Ａでは、配線層６０が額縁配線６４をさらに有している。額縁配線６４は、絶縁膜５０から露出している主面１０ｂの外周縁部上と絶縁膜５０の外周縁部上に跨がって形成されている。
【0038】
半導体装置１００Ａでは、額縁配線６４が水分と反応して腐食されやすい。特に、半導体装置１００Ａでは炭化珪素基板１０が用いられているため、半導体装置１００Ａの外周縁部に電界が加わりやすく、当該電界により額縁配線６４の腐食が進行しやすい。その結果、炭化珪素基板１０に含まれている炭化珪素及び配線層６０（額縁配線６４）に含まれているアルミニウムから炭化珪素生成物が発生してしまうことがあり、当該生成物に起因してＴＨＢ耐量が低下してしまうことがある。なお、炭化珪素生成物とは、炭化珪素由来の腐食生成物又は炭化珪素が腐食して生成された珪素酸化物である。
【0039】
他方で、半導体装置１００では、配線層６０が平面視において終端構造よりも内側に位置しており、額縁配線６４を有していない。そのため、半導体装置１００の外周縁部に強い電界が加わっても配線層６０の腐食の進行や炭化珪素生成物の生成が生じ難く、半導体装置１００のＴＨＢ耐量が確保される。
【0040】
図１５は、ＴＨＢ耐量試験の結果を示す表である。ＴＨＢ耐量試験には、サンプル１及びサンプル２が準備された。サンプル１及びサンプル２は、それぞれ半導体装置１００及び半導体装置１００Ａに対応している。すなわち、サンプル２は額縁配線６４を有している一方で、サンプル１は額縁配線６４を有していない。なお、サンプル１及びサンプル２は、ともにパッシベーション膜７０を有している。図１５に示されているように、サンプル２では１０個中６個に絶縁破壊が生じていた一方で、サンプル１では１０個中２個のみに絶縁破壊が生じていた。このことから、配線層６０が平面視において終端構造（複数のガードリング１８）よりも外側に配置されている部分を有していない（額縁配線６４を有していない）ことによりＴＨＢ耐量が改善されることが分かった。
【0041】
半導体装置１００では、絶縁膜５０が主面１０ｂの外周縁に達するように形成されている。そのため、半導体装置１００がモールド樹脂により封止される際、モールド樹脂が炭化珪素基板１０ではなく絶縁膜５０と接触する。そのため、半導体装置１００によると、モールド樹脂と半導体装置１００との間の密着性を高めることができる。
【0042】
ホウ素やリンを含む材料は、吸湿性が高い。しかしながら、半導体装置１００では、第２層５２（絶縁膜５０が有する複数の層のうちの最上層）がホウ素及びリンを含まない材料で形成されている。そのため、半導体装置１００によると、絶縁膜５０が水分を吸収しにくくなり、耐湿性、防水性能及びモールド樹脂との密着性が向上するとともに、炭化珪素基板１０の腐食を抑制できる。
【0043】
（変形例１）
図１６は、変形例１に係る半導体装置１００の断面図である。なお、図１６には、図１中のＩＩ－ＩＩに対応する位置における断面が示されている。平面視における炭化珪素基板１０の外周縁部は、ダイシングライン（個片化工程Ｓ１２参照）の一部をなす。絶縁膜５０は、ダイシングラインに位置する主面１０ｂを覆っていなくてもよい。このことを別の観点から言えば、絶縁膜５０の外周縁は、主面１０ｂの外周縁よりも内側に位置していてもよい。ダイシングラインに位置する主面１０ｂ上にも絶縁膜５０が形成されている場合、ダイシングの際に絶縁膜５０に亀裂が進展することがある。そのため、ダイシングラインに位置する主面１０ｂを絶縁膜５０で覆わないことにより、上記のような絶縁膜５０への亀裂の進展を抑制することができ、ひいては絶縁膜５０の防水性能を維持することができる。
図１６は、変形例１に係る半導体装置１００の断面図である。なお、図１６には、図１中のＩＩ－ＩＩに対応する位置における断面が示されている。平面視における炭化珪素基板１０の外周縁部は、ダイシングライン（個片化工程Ｓ１２参照）の一部をなす。絶縁膜５０は、ダイシングラインに位置する主面１０ｂを覆っていなくてもよい。このことを別の観点から言えば、絶縁膜５０の外周縁は、主面１０ｂの外周縁よりも内側に位置していてもよい。ダイシングラインに位置する主面１０ｂ上にも絶縁膜５０が形成されている場合、ダイシングの際に絶縁膜５０に亀裂が進展することがある。そのため、ダイシングラインに位置する主面１０ｂを絶縁膜５０で覆わないことにより、上記のような絶縁膜５０への亀裂の進展を抑制することができ、ひいては絶縁膜５０の防水性能を維持することができる。
【0044】
（変形例２及び変形例３）
図１７Ａは、変形例２に係る半導体装置１００の断面図である。なお、図１７Ａには、図１中のＩＩ－ＩＩに対応する位置における断面が示されている。図１７Ａに示されているように、保護膜８０の外周縁は、平面視において、パッシベーション膜７０の外周縁よりも外側にあってもよい。この場合、保護膜８０の外周縁を絶縁膜５０の段差と重ならないようにすることにより、保護膜８０と絶縁膜５０との間の密着性が改善される。
図１７Ａは、変形例２に係る半導体装置１００の断面図である。なお、図１７Ａには、図１中のＩＩ－ＩＩに対応する位置における断面が示されている。図１７Ａに示されているように、保護膜８０の外周縁は、平面視において、パッシベーション膜７０の外周縁よりも外側にあってもよい。この場合、保護膜８０の外周縁を絶縁膜５０の段差と重ならないようにすることにより、保護膜８０と絶縁膜５０との間の密着性が改善される。
【0045】
図１７Ｂは、変形例３に係る半導体装置１００の断面図である。なお、図１７Ｂには、図１中のＩＩ－ＩＩに対応する位置における断面が示されている。図１７Ｂに示されているように絶縁膜５０は１つの層で構成されており、当該１つの層はホウ素及びリンを含まない材料（シリコン酸化物）で形成されていてもよい。
【0046】
（変形例４）
図１８は、変形例４に係る半導体装置１００の断面図である。なお、図１８には、図１中のＩＩ－ＩＩに対応する位置における断面が示されている。図１８に示されているように、フィールド酸化膜２０は、平面視において、フィールド酸化膜２０の外周縁が主面１０ｂの外周縁に達するように延びていてもよい。フィールド酸化膜２０は、絶縁膜５０が有する複数の層のいずれよりも厚くてもよい。この場合、最も厚いフィールド酸化膜２０が主面１０ｂの外周縁に達しているため、半導体装置１００の動作時に強い電界が加わる位置において水分が炭化珪素基板１０に接触し難くなる。また、この場合、腐食が発生したとしても最も厚いフィールド酸化膜２０の先端において腐食が停滞するため、アクティブセルへの腐食の進行を抑制できる。
図１８は、変形例４に係る半導体装置１００の断面図である。なお、図１８には、図１中のＩＩ－ＩＩに対応する位置における断面が示されている。図１８に示されているように、フィールド酸化膜２０は、平面視において、フィールド酸化膜２０の外周縁が主面１０ｂの外周縁に達するように延びていてもよい。フィールド酸化膜２０は、絶縁膜５０が有する複数の層のいずれよりも厚くてもよい。この場合、最も厚いフィールド酸化膜２０が主面１０ｂの外周縁に達しているため、半導体装置１００の動作時に強い電界が加わる位置において水分が炭化珪素基板１０に接触し難くなる。また、この場合、腐食が発生したとしても最も厚いフィールド酸化膜２０の先端において腐食が停滞するため、アクティブセルへの腐食の進行を抑制できる。
【0047】
また、フィールド酸化膜２０が主面１０ｂの外周縁に達するように延びている結果、外周領域１０ｂｂ上において、絶縁膜５０及びパッシベーション膜７０が段差なく平坦に形成されることになる。そのため、この場合には、保護膜８０の密着性やモールド樹脂の密着性を高めることができる。
【0048】
（変形例５）
図１９は、変形例５に係る半導体装置１００の断面図である。なお、図１９には、図１中のＩＩ－ＩＩに対応する位置における断面が示されている。図１９に示されているように、チャネルストッパ１９は、平面視において主面１０ｂの外周縁に達するように形成されていなくてもよい。すなわち、チャネルストッパ１９は、フィールド酸化膜２０により覆われていてもよい。この場合、モールド樹脂とチャネルストッパ１９との界面が存在しない。その結果、モールド樹脂とチャネルストッパ１９との間の界面において電子の授受が発生せず、当該界面における化学反応に起因したモールド樹脂の剥離を抑制できる。
図１９は、変形例５に係る半導体装置１００の断面図である。なお、図１９には、図１中のＩＩ－ＩＩに対応する位置における断面が示されている。図１９に示されているように、チャネルストッパ１９は、平面視において主面１０ｂの外周縁に達するように形成されていなくてもよい。すなわち、チャネルストッパ１９は、フィールド酸化膜２０により覆われていてもよい。この場合、モールド樹脂とチャネルストッパ１９との界面が存在しない。その結果、モールド樹脂とチャネルストッパ１９との間の界面において電子の授受が発生せず、当該界面における化学反応に起因したモールド樹脂の剥離を抑制できる。
【0049】
（変形例６及び変形例７）
図２０は、変形例６に係る半導体装置１００の拡大平面図である。なお、図２０には、図１中のＸＸ－ＸＸに対応する位置における拡大平面図が示されている。図２０に示されているように、平面視において、保護膜８０の外周縁の角部は、複数の面を有していてもよい。保護膜８０の外周縁の角部をなす複数の面のうちの隣り合う２つは、９０°よりも大きい角度をなしている。図２０に示されている例では、保護膜８０の外周縁の角部は、面８０ａと、面８０ｂと、面８０ｃとを有している。面８０ｃは、一方端において面８０ａに連なっており、他方端において面８０ｂに連なっている。面８０ａと面８０ｃとがなす角度及び面８０ｂと面８０ｃとがなす角度は、９０°よりも大きい。
図２０は、変形例６に係る半導体装置１００の拡大平面図である。なお、図２０には、図１中のＸＸ－ＸＸに対応する位置における拡大平面図が示されている。図２０に示されているように、平面視において、保護膜８０の外周縁の角部は、複数の面を有していてもよい。保護膜８０の外周縁の角部をなす複数の面のうちの隣り合う２つは、９０°よりも大きい角度をなしている。図２０に示されている例では、保護膜８０の外周縁の角部は、面８０ａと、面８０ｂと、面８０ｃとを有している。面８０ｃは、一方端において面８０ａに連なっており、他方端において面８０ｂに連なっている。面８０ａと面８０ｃとがなす角度及び面８０ｂと面８０ｃとがなす角度は、９０°よりも大きい。
【0050】
図２１は、変形例７に係る半導体装置１００の拡大平面図である。なお、図２１には、図１中のＸに対応する位置における拡大平面図が示されている。図２１に示されているように、平面視において、保護膜８０の外周縁の角部は、円弧状であってもよい。保護膜８０の外周縁の角部には、モールド樹脂からの熱応力に起因してクラックが発生することがある。これらの場合、保護膜８０の角部に面取りを行う又は保護膜８０の角部を円弧状にすることにより保護膜８０の角部への応力集中が緩和され、上記のクラックの発生、ひいては耐水性が向上する。
【0051】
（変形例８）
上記においては半導体装置１００に半導体素子として縦型ＭＯＳＦＥＴが形成されている場合を例として説明したが、半導体装置１００には、縦型ＭＯＳＦＥＴ以外のパワー半導体素子、例えばショットキーバリアダイオード、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等が形成されていてもよい。
上記においては半導体装置１００に半導体素子として縦型ＭＯＳＦＥＴが形成されている場合を例として説明したが、半導体装置１００には、縦型ＭＯＳＦＥＴ以外のパワー半導体素子、例えばショットキーバリアダイオード、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等が形成されていてもよい。
【0052】
実施の形態２．
本実施の形態は、上述した実施の形態１に係る半導体装置を電力変換装置に適用したものである。本開示は特定の電力変換装置に限定されるものではないが、以下、実施の形態２として、三相のインバータに本開示を適用した場合について説明する。
本実施の形態は、上述した実施の形態１に係る半導体装置を電力変換装置に適用したものである。本開示は特定の電力変換装置に限定されるものではないが、以下、実施の形態２として、三相のインバータに本開示を適用した場合について説明する。
【0053】
図２２は、実施の形態２に係る電力変換装置を適用した電力変換システムの構成を示すブロック図である。
【0054】
図２２に示されている電力変換システムは、電力変換装置２００、電源３００及び負荷３１０から構成されている。電源３００は、電力変換装置２００に直流電力を供給する直流電源である。電源３００は種々のもので構成することが可能であり、例えば直流系統、太陽電池、蓄電池で構成することができるし、交流系統に接続された整流回路やＡＣ／ＤＣコンバータで構成することとしてもよい。また、電源３００を、直流系統から出力される直流電力を所定の電力に変換するＤＣ／ＤＣコンバータによって構成することとしてもよい。
【0055】
電力変換装置２００は、電源３００と負荷３１０の間に接続された三相のインバータであり、電源３００から供給された直流電力を交流電力に変換し、負荷３１０に交流電力を供給する。電力変換装置２００は、図２２に示されているように、直流電力を交流電力に変換して出力する主変換回路２０１と、主変換回路２０１を制御する制御信号を主変換回路２０１に出力する制御回路２０３とを備えている。
【0056】
負荷３１０は、電力変換装置２００から供給された交流電力によって駆動される三相の電動機である。なお、負荷３１０は特定の用途に限られるものではなく、各種電気機器に搭載された電動機であり、例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車、鉄道車両、エレベーター又は空調機器向けの電動機として用いられる。
【0057】
以下、電力変換装置２００の詳細を説明する。主変換回路２０１は、スイッチング素子と還流ダイオードを備えており（図示せず）、スイッチング素子がスイッチングすることによって、電源３００から供給される直流電力を交流電力に変換し、負荷３１０に供給する。主変換回路２０１の具体的な回路構成は種々のものがあるが、実施の形態１に係る主変換回路２０１は２レベルの三相フルブリッジ回路であり、６つのスイッチング素子とそれぞれのスイッチング素子に逆並列された６つの還流ダイオードから構成することができる。主変換回路２０１の各スイッチング素子および各還流ダイオードの少なくともいずれかは、上述した実施の形態１のいずれかの半導体装置に相当する半導体装置２０２が有するスイッチング素子又は還流ダイオードである。６つのスイッチング素子は２つのスイッチング素子ごとに直列接続され上下アームを構成し、各上下アームはフルブリッジ回路の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）を構成する。そして、各上下アームの出力端子、すなわち主変換回路２０１の３つの出力端子は、負荷３１０に接続される。
【0058】
また、主変換回路２０１は、各スイッチング素子を駆動する駆動回路（図示なし）を備えているが、駆動回路は半導体装置２０２に内蔵されていてもよいし、半導体装置２０２とは別に駆動回路を備える構成であってもよい。駆動回路は、主変換回路２０１のスイッチング素子を駆動する駆動信号を生成し、主変換回路２０１のスイッチング素子の制御電極に供給する。具体的には、後述する制御回路２０３からの制御信号に従い、スイッチング素子をオン状態にする駆動信号とスイッチング素子をオフ状態にする駆動信号とを各スイッチング素子の制御電極に出力する。スイッチング素子をオン状態に維持する場合、駆動信号はスイッチング素子の閾値電圧以上の電圧信号（オン信号）であり、スイッチング素子をオフ状態に維持する場合、駆動信号はスイッチング素子の閾値電圧以下の電圧信号（オフ信号）となる。
【0059】
制御回路２０３は、負荷３１０に所望の電力が供給されるよう主変換回路２０１のスイッチング素子を制御する。具体的には、負荷３１０に供給すべき電力に基づいて主変換回路２０１の各スイッチング素子がオン状態となるべき時間（オン時間）を算出する。例えば、出力すべき電圧に応じてスイッチング素子のオン時間を変調するＰＷＭ制御によって主変換回路２０１を制御することができる。そして、各時点においてオン状態となるべきスイッチング素子にはオン信号が出力され、オフ状態となるべきスイッチング素子にはオフ信号が出力されるよう、主変換回路２０１が備える駆動回路に制御指令（制御信号）を出力する。駆動回路は、この制御信号に従い、各スイッチング素子の制御電極にオン信号又はオフ信号を駆動信号として出力する。
【0060】
実施の形態２に係る電力変換装置では、主変換回路２０１を構成する半導体装置２０２として実施の形態１に係る半導体装置（半導体装置１００）を適用するため、半導体装置２０２のＨＢＴ耐量を確保することができる。
【0061】
実施の形態１では、２レベルの三相インバータに本開示を適用する例を説明したが、本開示は、これに限られるものではなく、種々の電力変換装置に適用することができる。実施の形態１では、２レベルの電力変換装置としたが３レベルやマルチレベルの電力変換装置であっても構わないし、単相負荷に電力を供給する場合には単相のインバータに本開示を適用しても構わない。また、直流負荷等に電力を供給する場合にはＤＣ／ＤＣコンバータやＡＣ／ＤＣコンバータに本開示を適用することも可能である。
【0062】
また、本開示を適用した電力変換装置は、上述した負荷が電動機の場合に限定されるものではなく、例えば、放電加工機やレーザー加工機、又は誘導加熱調理器や非接触給電システムの電源装置として用いることもでき、さらには太陽光発電システムや蓄電システム等のパワーコンディショナーとして用いることも可能である。
【0063】
［付記］
本開示の諸態様を、付記としてまとめて記載する。
本開示の諸態様を、付記としてまとめて記載する。
【0064】
＜付記１＞
炭化珪素基板と、
フィールド酸化膜と、
絶縁膜と、
配線層とを備え、
前記炭化珪素基板は、第１主面と、前記第１主面の反対面である第２主面とを有し、
前記第２主面は、平面視において、セル領域と、前記セル領域と前記第２主面の外周縁との間に位置している外周領域とを有し、
前記炭化珪素基板は、前記炭化珪素基板内において、前記外周領域に位置している前記第２主面に形成されている終端構造及びチャネルストッパを有し、
前記チャネルストッパは、平面視において前記終端構造よりも外側に位置しており、
前記炭化珪素基板の導電型及び前記チャネルストッパの導電型は、第１導電型であり、
前記終端構造は、前記第１導電型とは反対の第２導電型を有し、
前記フィールド酸化膜は、平面視において前記終端構造に重なり、かつ平面視において少なくとも部分的に前記チャネルストッパに重なるように前記外周領域に位置している前記第２主面上に形成されており、
前記絶縁膜は、前記フィールド酸化膜を覆うように前記第２主面上に形成されており、
前記配線層は、平面視において前記終端構造よりも内側に位置するように前記絶縁膜上に形成されている、半導体装置。
炭化珪素基板と、
フィールド酸化膜と、
絶縁膜と、
配線層とを備え、
前記炭化珪素基板は、第１主面と、前記第１主面の反対面である第２主面とを有し、
前記第２主面は、平面視において、セル領域と、前記セル領域と前記第２主面の外周縁との間に位置している外周領域とを有し、
前記炭化珪素基板は、前記炭化珪素基板内において、前記外周領域に位置している前記第２主面に形成されている終端構造及びチャネルストッパを有し、
前記チャネルストッパは、平面視において前記終端構造よりも外側に位置しており、
前記炭化珪素基板の導電型及び前記チャネルストッパの導電型は、第１導電型であり、
前記終端構造は、前記第１導電型とは反対の第２導電型を有し、
前記フィールド酸化膜は、平面視において前記終端構造に重なり、かつ平面視において少なくとも部分的に前記チャネルストッパに重なるように前記外周領域に位置している前記第２主面上に形成されており、
前記絶縁膜は、前記フィールド酸化膜を覆うように前記第２主面上に形成されており、
前記配線層は、平面視において前記終端構造よりも内側に位置するように前記絶縁膜上に形成されている、半導体装置。
【0065】
＜付記２＞
前記絶縁膜の外周縁は、平面視において、前記第２主面の外周縁よりも内側に位置している、付記１に記載の半導体装置。
前記絶縁膜の外周縁は、平面視において、前記第２主面の外周縁よりも内側に位置している、付記１に記載の半導体装置。
【0066】
＜付記３＞
前記絶縁膜は、ホウ素及びリンを含まない材料で形成されている、付記１又は付記２に記載の半導体装置。
前記絶縁膜は、ホウ素及びリンを含まない材料で形成されている、付記１又は付記２に記載の半導体装置。
【0067】
＜付記４＞
前記絶縁膜は、積層されている複数の層を有し、
前記絶縁膜は、平面視において前記第２主面の外周縁に達するように延びており、
前記複数の層のうちの最上層は、ホウ素及びリンを含まない材料で形成されている、付記１又は付記２に記載の半導体装置。
前記絶縁膜は、積層されている複数の層を有し、
前記絶縁膜は、平面視において前記第２主面の外周縁に達するように延びており、
前記複数の層のうちの最上層は、ホウ素及びリンを含まない材料で形成されている、付記１又は付記２に記載の半導体装置。
【0068】
＜付記５＞
保護膜をさらに備え、
前記保護膜は、平面視において前記保護膜の外周縁が前記絶縁膜の段差と重ならないように前記絶縁膜上に形成されている、付記１から付記４のいずれか１項に記載の半導体装置。
保護膜をさらに備え、
前記保護膜は、平面視において前記保護膜の外周縁が前記絶縁膜の段差と重ならないように前記絶縁膜上に形成されている、付記１から付記４のいずれか１項に記載の半導体装置。
【0069】
＜付記６＞
前記絶縁膜は、積層されている複数の層を有し、
前記フィールド酸化膜は、前記複数の層のいずれよりも厚く、
前記フィールド酸化膜は、平面視において前記第２主面の外周縁に達するように延びている、付記１に記載の半導体装置。
前記絶縁膜は、積層されている複数の層を有し、
前記フィールド酸化膜は、前記複数の層のいずれよりも厚く、
前記フィールド酸化膜は、平面視において前記第２主面の外周縁に達するように延びている、付記１に記載の半導体装置。
【0070】
＜付記７＞
前記フィールド酸化膜は、前記チャネルストッパを覆うように前記第２主面上に形成されている、付記１に記載の半導体装置。
前記フィールド酸化膜は、前記チャネルストッパを覆うように前記第２主面上に形成されている、付記１に記載の半導体装置。
【0071】
＜付記８＞
保護膜をさらに備え、
前記保護膜は、前記絶縁膜上に形成されており、
平面視において、前記保護膜の外周縁の角部は、複数の面を有し、
前記複数の面のうちの互いに隣り合う２つの間の角度は、９０°よりも大きい、付記１から付記７のいずれか１項に記載の半導体装置。
保護膜をさらに備え、
前記保護膜は、前記絶縁膜上に形成されており、
平面視において、前記保護膜の外周縁の角部は、複数の面を有し、
前記複数の面のうちの互いに隣り合う２つの間の角度は、９０°よりも大きい、付記１から付記７のいずれか１項に記載の半導体装置。
【0072】
＜付記９＞
保護膜をさらに備え、
前記保護膜は、前記絶縁膜上に形成されており、
平面視において、前記保護膜の外周縁の角部は、円弧状である、付記１から付記７のいずれか１項に記載の半導体装置。
保護膜をさらに備え、
前記保護膜は、前記絶縁膜上に形成されており、
平面視において、前記保護膜の外周縁の角部は、円弧状である、付記１から付記７のいずれか１項に記載の半導体装置。
【0073】
＜付記１０＞
付記１から付記９のいずれか１項に記載の前記半導体装置を有し、かつ入力される電力を変換して出力する主変換回路と、
前記半導体装置を駆動する駆動信号を前記半導体装置に出力する駆動回路と、
前記駆動回路を制御する制御信号を前記駆動回路に出力する制御回路とを備える、電力変換装置。
付記１から付記９のいずれか１項に記載の前記半導体装置を有し、かつ入力される電力を変換して出力する主変換回路と、
前記半導体装置を駆動する駆動信号を前記半導体装置に出力する駆動回路と、
前記駆動回路を制御する制御信号を前記駆動回路に出力する制御回路とを備える、電力変換装置。
【0074】
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。この出願の範囲は上記の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0075】
１０ 炭化珪素基板、１０ａ，１０ｂ 主面、１０ｂａ セル領域、１０ｂｂ 外周領域、１１ 下地層、１２ エピタキシャル層、１３ バッファ層、１４ ドレイン領域、１５ ソース領域、１６ ボディ領域、１７ バックゲート領域、１８ ガードリング、１９ チャネルストッパ、２０ フィールド酸化膜、２０ａ 開口部、３０ ゲート絶縁膜、４０ ゲート電極、５０ 絶縁膜、５０ａ，５０ｂ，５０ｃ コンタクトホール、５１ 第１層、５２ 第２層、６０ 配線層、６１ ゲート配線、６２ ソース電極、６３ ゲートパッド、６４ 額縁配線、７０ パッシベーション膜、８０ 保護膜、８０ａ，８０ｂ，８０ｃ 面、９０ ドレイン電極、１００，１００Ａ，２０２ 半導体装置、２００ 電力変換装置、２０１ 主変換回路、２０３ 制御回路、３００ 電源、３１０ 負荷、Ｓ１ 準備工程、Ｓ２ 不純物拡散領域形成工程、Ｓ３ フィールド酸化膜形成工程、Ｓ４ ゲート絶縁膜形成工程、Ｓ５ ゲート電極形成工程、Ｓ６ 絶縁膜形成工程、Ｓ７ 配線層形成工程、Ｓ８ パッシベーション膜形成工程、Ｓ９ 不純物拡散領域形成工程、Ｓ１０ ドレイン電極形成工程、Ｓ１１ 保護膜形成工程、Ｓ１２ 個片化工程。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図11】
【図12A】
【図12B】
【図13A】
【図13B】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17A】
【図17B】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】