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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-20
(45)【発行日】2023-11-29
(54)【発明の名称】半導体装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/3205 20060101AFI20231121BHJP
H01L 21/768 20060101ALI20231121BHJP
H01L 23/532 20060101ALI20231121BHJP
H01L 23/522 20060101ALI20231121BHJP
H01L 29/417 20060101ALI20231121BHJP
H01L 29/43 20060101ALI20231121BHJP
H01L 29/41 20060101ALI20231121BHJP
H01L 21/60 20060101ALI20231121BHJP
H01L 29/12 20060101ALI20231121BHJP
H01L 29/78 20060101ALI20231121BHJP
【ＦＩ】
H01L21/88 R
H01L21/88 N
H01L21/88 T
H01L21/90 S
H01L29/50 M
H01L29/46
H01L29/44 S
H01L29/44 L
H01L21/60 301N
H01L29/78 652T
H01L29/78 652Q
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2021513521
(86)(22)【出願日】2020-03-10
(86)【国際出願番号】 JP2020010216
(87)【国際公開番号】W WO2020208990
(87)【国際公開日】2020-10-15
【審査請求日】2022-09-21
(31)【優先権主張番号】P 2019073401
(32)【優先日】2019-04-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000002130
【氏名又は名称】住友電気工業株式会社
(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】酒井 光彦
(72)【発明者】
【氏名】大森 弘貴
【審査官】佐藤 靖史
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第００／４４０４３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１１－２２２９６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－１７７１０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－９１４５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－６９３６６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／３２０５
Ｈ０１Ｌ ２１／７６８
Ｈ０１Ｌ ２９／４１７
Ｈ０１Ｌ ２９／４３
Ｈ０１Ｌ ２９／４１
Ｈ０１Ｌ ２１／６０
Ｈ０１Ｌ ２９／１２
Ｈ０１Ｌ ２９／７８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１主面を有する半導体基板と、前記第１主面と対向している第１面と、前記第１面の反対面である第２面とを有し、前記半導体基板上に配置された第１アルミニウム電極と、
前記第２面の周縁を覆い、前記第２面の一部を露出させる開口を有するパッシベーション膜と、
銅膜とを備え、
前記開口から露出している前記第２面は、前記第１面に向かって窪む凹部を有し、
前記銅膜は、前記凹部中に配置されている、半導体装置。
【請求項2】
前記パッシベーション膜は、ポリイミド膜である、請求項１に記載の半導体装置。【請求項3】
前記半導体基板は、炭化珪素半導体基板である、請求項１又は請求項２に記載の半導体装置。【請求項4】
前記半導体基板上に配置された第２アルミニウム電極と、前記銅膜に接続されている複数の第１ボンディングワイヤと、
前記第２アルミニウム電極に接続されている第２ボンディングワイヤとをさらに備え、
前記第１ボンディングワイヤは、銅製又は銅合金製であり、
前記第２ボンディングワイヤは、アルミニウム製又はアルミニウム合金製である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項5】
ゲートと、ゲート絶縁膜とをさらに備え、
前記半導体基板は、前記第１主面の反対面である第２主面と、前記第１主面に配置されたソース領域と、前記第２主面を構成しているドレイン領域と、前記ドレイン領域の前記第１主面側に配置されたドリフト領域と、前記ドリフト領域と前記ソース領域とを分離するボディ領域とを有し、
前記ゲートは、前記ドリフト領域と前記ソース領域との間にある前記ボディ領域の部分と前記ゲート絶縁膜を介して対向しており、
前記第２アルミニウム電極は、前記ゲートに電気的に接続されており、
前記第１アルミニウム電極は、前記ソース領域に電気的に接続されている、請求項４に記載の半導体装置。
【請求項6】
第１主面を有する半導体基板と、前記第１主面と対向している第１面と、前記第１面の反対面である第２面とを有し、前記半導体基板上に配置された第１アルミニウム電極と、
前記第２面の周縁を覆い、前記第２面の一部を露出させる開口を有するパッシベーション膜と、
銅膜と、
前記半導体基板上に配置された第２アルミニウム電極と、
前記銅膜に接続されている複数の第１ボンディングワイヤと、
前記第２アルミニウム電極に接続されている第２ボンディングワイヤと、
ゲートと、
ゲート絶縁膜とを備え、
前記開口から露出している前記第２面は、前記第１面に向かって窪む凹部を有し、
前記銅膜は、前記凹部中に配置されており、
前記パッシベーション膜は、ポリイミド膜であり、
前記第１ボンディングワイヤは、銅製又は銅合金製であり、
前記第２ボンディングワイヤは、アルミニウム製又はアルミニウム合金製であり、
前記半導体基板は、前記第１主面の反対面である第２主面と、前記第１主面に配置されたソース領域と、前記第２主面を構成しているドレイン領域と、前記ドレイン領域の前記第１主面側に配置されたドリフト領域と、前記ドリフト領域と前記ソース領域とを分離するボディ領域とを有し、
前記ゲートは、前記ドリフト領域と前記ソース領域との間にある前記ボディ領域の部分と前記ゲート絶縁膜を介して対向しており、
前記第２アルミニウム電極は前記ゲートに電気的に接続されており、
前記第１アルミニウム電極は前記ソース領域に電気的に接続されている、半導体装置。
【請求項7】
第１主面を有する半導体基板と、前記第１主面と対向している第１面と、前記第１面の反対面である第２面とを有し、前記半導体基板上に配置された第１アルミニウム電極と、
前記第２面の周縁を覆い、前記第２面の一部を露出させる開口を有するパッシベーション膜と、
銅膜と、
前記半導体基板上に配置された第２アルミニウム電極と、
前記銅膜に接続されている複数の第１ボンディングワイヤと、
前記第２アルミニウム電極に接続されている第２ボンディングワイヤと、
ゲートと、
ゲート絶縁膜とを備え、
前記開口から露出している前記第２面は、前記第１面に向かって窪む凹部を有し、
前記銅膜は、前記凹部中に配置されており、
前記パッシベーション膜は、ポリイミド膜であり、
前記半導体基板は、炭化珪素半導体基板であり、
前記第１ボンディングワイヤは、銅製又は銅合金製であり、
前記第２ボンディングワイヤは、アルミニウム製又はアルミニウム合金製であり、
前記半導体基板は、前記第１主面の反対面である第２主面と、前記第１主面に配置されたソース領域と、前記第２主面を構成しているドレイン領域と、前記ドレイン領域の前記第１主面側に配置されたドリフト領域と、前記ドリフト領域と前記ソース領域とを分離するボディ領域とを有し、
前記ゲートは、前記ドリフト領域と前記ソース領域との間にある前記ボディ領域の部分と前記ゲート絶縁膜を介して対向しており、
前記第２アルミニウム電極は前記ゲートに電気的に接続されており、
前記第１アルミニウム電極は前記ソース領域に電気的に接続されている、半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、半導体装置に関する。本出願は、２０１９年４月８日に出願した日本特許出願である特願２０１９－０７３４０１号に基づく優先権を主張する。当該日本特許出願に記載された全ての記載内容は、参照によって本明細書に援用される。
【背景技術】
【0002】
特許文献１（特許第６２３９２１４号公報）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、単結晶の炭化珪素（ＳｉＣ）により形成された半導体基板と、半導体基板上に配置され、半導体基板側を向く第１面と、第１面の反対面である第２面とを有するアルミニウム（Ａｌ）電極と、アルミニウム電極の第２面の周縁を覆い、アルミニウム電極の第２面の一部を露出させる開口を有するポリイミド膜と、ポリイミド膜の開口から露出するアルミニウム電極の第２面上に配置された銅（Ｃｕ）膜とを有している。銅膜中の銅がポリイミド膜中へと拡散すると、ポリイミド膜の信頼性が劣化する。そのため、特許文献１に記載の半導体装置においては、銅膜をポリイミド膜から離間した位置に配置することにより、ポリイミド膜中への銅の拡散が防止されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第６２３９２１４号公報
【発明の概要】
【0004】
本開示の半導体装置は、第１主面を有する半導体基板と、第１主面と対向している第１面と、第１面の反対面である第２面とを有し、半導体基板上に配置された第１アルミニウム電極と、第２面の周縁を覆い、第２面の一部を露出させる開口を有するパッシベーション膜と、銅膜とを備えている。開口から露出している第２面は、第１面に向かって窪む凹部を有している。銅膜は、凹部中に配置されている。
【図面の簡単な説明】
【0005】
【発明を実施するための形態】
【0006】
［本開示が解決しようとする課題］
特許文献１に記載の半導体装置において、ポリイミド膜と銅膜との間には、封止部材が充填されている。封止部材は樹脂材料により形成されているため、特許文献１に記載の半導体装置は、アルミニウム電極からの放熱性に改善の余地がある。
特許文献１に記載の半導体装置において、ポリイミド膜と銅膜との間には、封止部材が充填されている。封止部材は樹脂材料により形成されているため、特許文献１に記載の半導体装置は、アルミニウム電極からの放熱性に改善の余地がある。
【0007】
本開示の目的は、銅膜からパッシベーション膜中への銅の拡散を抑制しつつ、アルミニウム電極からの放熱性を改善することが可能な半導体装置を提供することである。
【0008】
［本開示の効果］
本開示によれば、銅膜からパッシベーション膜中への銅の拡散を抑制しつつ、アルミニウム電極からの放熱性を改善することができる。
本開示によれば、銅膜からパッシベーション膜中への銅の拡散を抑制しつつ、アルミニウム電極からの放熱性を改善することができる。
【0009】
［本開示の実施形態の説明］
まず、本開示の実施形態を列記して説明する。
まず、本開示の実施形態を列記して説明する。
【0010】
（１）一実施形態に係る半導体装置は、第１主面を有する半導体基板と、第１主面と対向している第１面と、第１面の反対面である第２面とを有し、半導体基板上に配置された第１アルミニウム電極と、第２面の周縁を覆い、第２面の一部を露出させる開口を有するパッシベーション膜と、銅膜とを備えている。開口から露出している第２面は、第１面に向かって窪む凹部を有している。銅膜は、凹部中に配置されている。
【0011】
上記（１）の半導体装置によると、銅膜からパッシベーション膜中への銅の拡散を抑制しつつアルミニウム電極からの放熱性を改善することができる。
【0012】
（２）上記（１）の半導体装置において、パッシベーション膜は、ポリイミド膜であってもよい。
【0013】
（３）上記（１）又は（２）の半導体装置において、半導体基板は、炭化珪素半導体基板であってもよい。
【0014】
（４）上記（１）から（３）の半導体装置は、半導体基板上に配置された第２アルミニウム電極と、銅膜に接続されている複数の第１ボンディングワイヤと、第２アルミニウム電極に接続されている第２ボンディングワイヤとをさらに備えていてもよい。第１ボンディングワイヤは、銅製又は銅合金製であってもよい。第２ボンディングワイヤは、アルミニウム製又はアルミニウム合金製であってもよい。
【0015】
（５）上記（１）から（４）の半導体装置は、ゲートと、ゲート絶縁膜とをさらに備えていてもよい。半導体基板は、第１主面の反対面である第２主面と、第１主面に配置されたソース領域と、第２主面を構成しているドレイン領域と、ドレイン領域の第１主面側に配置されたドリフト領域と、ドリフト領域とソース領域とを分離するボディ領域とを有していてもよい。ゲートは、ドリフト領域とソース領域との間にあるボディ領域の部分とゲート絶縁膜を介して対向していてもよい。第２アルミニウム電極は、ゲートに電気的に接続されていてもよい。第１アルミニウム電極は、ソース領域に電気的に接続されていてもよい。
【0016】
（６）他の実施形態に係る半導体装置は、第１主面を有する半導体基板と、第１主面と対向している第１面と、第１面の反対面である第２面とを有し、半導体基板上に配置された第１アルミニウム電極と、第２面の周縁を覆い、第２面の一部を露出させる開口を有するパッシベーション膜と、銅膜と、半導体基板上に配置された第２アルミニウム電極と、銅膜に接続されている複数の第１ボンディングワイヤと、第２アルミニウム電極に接続されている第２ボンディングワイヤと、ゲートと、ゲート絶縁膜とを備えている。開口から露出している第２面は、第１面に向かって窪む凹部を有している。銅膜は、凹部中に配置されている。パッシベーション膜は、ポリイミド膜である。第１ボンディングワイヤは、銅製又は銅合金製である。第２ボンディングワイヤは、アルミニウム製又はアルミニウム合金製である。半導体基板は、第１主面の反対面である第２主面と、第１主面に配置されたソース領域と、第２主面を構成しているドレイン領域と、ドレイン領域の第１主面側に配置されたドリフト領域と、ドリフト領域とソース領域とを分離するボディ領域とを有している。ゲートは、ドリフト領域とソース領域との間にあるボディ領域の部分とゲート絶縁膜を介して対向している。第２アルミニウム電極はゲートに電気的に接続されている。第１アルミニウム電極はソース領域に電気的に接続されている。
【0017】
（７）他の実施形態に係る半導体装置は、第１主面を有する半導体基板と、第１主面と対向している第１面と、第１面の反対面である第２面とを有し、半導体基板上に配置された第１アルミニウム電極と、第２面の周縁を覆い、第２面の一部を露出させる開口を有するパッシベーション膜と、銅膜と、半導体基板上に配置された第２アルミニウム電極と、銅膜に接続されている複数の第１ボンディングワイヤと、第２アルミニウム電極に接続されている第２ボンディングワイヤと、ゲートと、ゲート絶縁膜とを備えている。開口から露出している第２面は、第１面に向かって窪む凹部を有している。銅膜は、凹部中に配置されている。パッシベーション膜は、ポリイミド膜である。半導体基板は、炭化珪素半導体基板であり、第１ボンディングワイヤは、銅製又は銅合金製である。第２ボンディングワイヤは、アルミニウム製又はアルミニウム合金製である。半導体基板は、第１主面の反対面である第２主面と、第１主面に配置されたソース領域と、第２主面を構成しているドレイン領域と、ドレイン領域の第１主面側に配置されたドリフト領域と、ドリフト領域とソース領域とを分離するボディ領域とを有している。ゲートは、ドリフト領域とソース領域との間にあるボディ領域の部分とゲート絶縁膜を介して対向している。第２アルミニウム電極はゲートに電気的に接続されている。第１アルミニウム電極はソース領域に電気的に接続されている。
【0018】
［本開示の実施形態の詳細］
次に、本開示の実施形態の詳細を、図面を参酌しながら説明する。以下の図面においては、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。
次に、本開示の実施形態の詳細を、図面を参酌しながら説明する。以下の図面においては、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。
【0019】
（実施形態に係る半導体装置の構成）
以下に、実施形態に係る半導体装置の構成を説明する。
以下に、実施形態に係る半導体装置の構成を説明する。
【0020】
＜実施形態に係る半導体装置の概略構成＞
図１は、実施形態に係る半導体装置の上面図である。図２は、図１のＩＩ－ＩＩに沿う断面図である。図１及び２に示されるように、実施形態に係る半導体装置は、半導体基板１と、第１アルミニウム電極２と、パッシベーション膜３と、銅膜４とを有している。実施形態に係る半導体装置は、第２アルミニウム電極５と、第３アルミニウム電極６とをさらに有している。
図１は、実施形態に係る半導体装置の上面図である。図２は、図１のＩＩ－ＩＩに沿う断面図である。図１及び２に示されるように、実施形態に係る半導体装置は、半導体基板１と、第１アルミニウム電極２と、パッシベーション膜３と、銅膜４とを有している。実施形態に係る半導体装置は、第２アルミニウム電極５と、第３アルミニウム電極６とをさらに有している。
【0021】
半導体基板１は、例えば、単結晶の炭化珪素により形成されている。半導体基板１は、第１主面１ａと、第２主面１ｂとを有している。第２主面１ｂは、第１主面１ａの反対面である。
【0022】
第１アルミニウム電極２は、半導体基板１上に配置されている。より具体的には、第１アルミニウム電極２は、半導体基板１の第１主面１ａ上に配置されている。第１アルミニウム電極２は、純アルミニウム又はアルミニウム合金により形成されている。第１アルミニウム電極２は、第１面２ａと、第２面２ｂとを有している。第１面２ａは、第１主面１ａと対向している面である。第２面２ｂは、第１面２ａの反対面である。
【0023】
パッシベーション膜３は、半導体基板１上に配置されている。具体的には、パッシベーション膜３は、第１アルミニウム電極２の第２面２ｂの周縁を覆っている。パッシベーション膜は、第１アルミニウム電極２の第２面２ｂの一部を露出させる開口３ａを有している。開口３ａから露出する第２面２ｂは、凹部２ｃを有している。開口３ａから露出する第２面２ｂは、凹部２ｃにおいて、第１面２ａ側に向かって窪んでいる。好ましくは、凹部２ｃは、上面視において、パッシベーション膜３から離間している。
【0024】
パッシベーション膜３は、例えば、ポリイミドにより形成されている。但し、パッシベーション膜３は、これに限られない。パッシベーション膜３は、ポリイミド以外の絶縁性の樹脂材料により形成されてもよい。パッシベーション膜３は、シリコン酸化物（ＳｉＯ２）、シリコン窒化物（Ｓｉ３Ｎ４）、シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）等により形成されていてもよい。
【0025】
銅膜４は、第１アルミニウム電極２上に配置されている。具体的には、銅膜４は、第１アルミニウム電極２の凹部２ｃ中に配置されている。そのため、銅膜４は、パッシベーション膜３に接触していない。銅膜４は、純銅又は銅合金により形成されている。
【0026】
図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩに沿う断面図である。図３に示されるように、第２アルミニウム電極５は、半導体基板１上に配置されている。より具体的には、第２アルミニウム電極５は、半導体基板１の第１主面１ａ上に配置されている。第２アルミニウム電極５は、純アルミニウム又はアルミニウム合金により形成されている。第２アルミニウム電極５は、第３面５ａと第４面５ｂとを有している。第３面５ａは、第１主面１ａと対向している面である。第４面５ｂは、第３面５ａの反対面である。
【0027】
パッシベーション膜３は、さらに、第２アルミニウム電極５の第４面５ｂの周縁を覆っている。パッシベーション膜３は、第２アルミニウム電極５の第４面５ｂの一部を露出させる開口３ｂをさらに有している。開口３ｂから露出する第２アルミニウム電極５の第４面５ｂは、凹部を有していない。開口３ｂから露出する第２アルミニウム電極５上には、銅膜が配置されていない。
【0028】
図２及び３に示されるように、第３アルミニウム電極６は、半導体基板１の第２主面１ｂ上に配置されている。第３アルミニウム電極６は、純アルミニウム又はアルミニウム合金により形成されている。
【0029】
＜実施形態に係る半導体装置の詳細構造＞
図４は、実施形態に係る半導体装置の詳細な内部構造を示す断面図である。図４に示されるように、半導体基板１は、ソース領域１１と、ボディ領域１２と、ドレイン領域１３と、ドリフト領域１４と、ボディコンタクト領域１５とを有している。実施形態に係る半導体装置は、さらに、ゲート絶縁膜１６と、ゲート１７と、層間絶縁膜１８とを有している。
図４は、実施形態に係る半導体装置の詳細な内部構造を示す断面図である。図４に示されるように、半導体基板１は、ソース領域１１と、ボディ領域１２と、ドレイン領域１３と、ドリフト領域１４と、ボディコンタクト領域１５とを有している。実施形態に係る半導体装置は、さらに、ゲート絶縁膜１６と、ゲート１７と、層間絶縁膜１８とを有している。
【0030】
ソース領域１１は、半導体基板１の第１主面１ａに配置されている。ソース領域１１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。ボディ領域１２は、ソース領域１１を取り囲むように、半導体基板１の第１主面１ａに配置されている。ボディ領域１２の導電型は、第２導電型である。第２導電型は、第１導電型の反対の導電型である。すなわち、第２導電型は、例えばｐ型である。
【0031】
ドレイン領域１３の端面は、第２主面１ｂを構成している。ドレイン領域１３の導電型は、第１導電型である。ドレイン領域１３は、第３アルミニウム電極６に電気的に接続されている。すなわち、第３アルミニウム電極６は、実施形態に係る半導体装置のドレイン電極になっている。
【0032】
ドリフト領域１４は、ボディ領域１２を取り囲んでおり、半導体基板１の第１主面１ａに配置されている。このことを別の観点から言えば、ドリフト領域１４はドレイン領域１３上（すなわち、ドレイン領域１３の第１主面１ａ側）に配置されており、ドリフト領域１４及びソース領域１１はボディ領域１２により分離されている。ドリフト領域１４の導電型は、第１導電型である。ドリフト領域１４中における不純物濃度は、ソース領域１１及びドレイン領域１３中における不純物濃度よりも低い。半導体基板１の第１主面１ａに位置するとともに、ソース領域１１とドリフト領域１４とに挟み込まれているボディ領域１２の部分を、以下においては、チャネル領域という。
【0033】
ボディコンタクト領域１５は、隣り合う２つのソース領域１１の間において、半導体基板１の第１主面１ａに配置されている。ボディコンタクト領域１５は、ボディ領域１２に達する深さを有している。ボディコンタクト領域１５の導電型は、第２導電型である。ボディコンタクト領域１５中における不純物濃度は、ボディ領域１２中における不純物濃度よりも高い。
【0034】
ゲート絶縁膜１６は、半導体基板１の第１主面１ａ上に配置されている。より具体的には、ゲート絶縁膜１６は、チャネル領域上に配置されている。ゲート絶縁膜１６は、例えばシリコン酸化物により形成されている。
【0035】
ゲート１７は、ゲート絶縁膜１６上に配置されている。すなわち、ゲート１７は、ゲート絶縁膜１６により絶縁されながら、チャネル領域と対向するように配置されている。ゲート１７は、例えば、不純物がドープされた多結晶のシリコン（Ｓｉ）により形成されている。図示されていないが、ゲート１７は、第２アルミニウム電極５に電気的に接続されている。すなわち、第２アルミニウム電極５は、実施形態に係る半導体装置のゲート電極になっている。
【0036】
ソース領域１１、ボディ領域１２、ドレイン領域１３、ドリフト領域１４、ゲート絶縁膜１６及びゲート１７は、トランジスタ１０を構成している。トランジスタ１０は、プレーナゲート型のパワーＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）になっている。
【0037】
層間絶縁膜１８は、ゲート１７を覆うように半導体基板１の第１主面１ａ上に配置されている。層間絶縁膜１８は、例えば、シリコン酸化物により形成されている。層間絶縁膜１８には、コンタクトホール１８ａを有している。コンタクトホール１８ａは、層間絶縁膜１８を厚さ方向に貫通している。コンタクトホール１８ａからは、ソース領域１１及びボディコンタクト領域１５が露出している。
【0038】
第１アルミニウム電極２は、層間絶縁膜１８上に配置されている。また、第１アルミニウム電極２は、コンタクトホール１８ａ中にも配置されている。これにより、第１アルミニウム電極２は、ソース領域１１及びボディコンタクト領域１５と電気的に接続されている。すなわち、第１アルミニウム電極２は、ソース電極になっている。
【0039】
上記の例においては、実施形態に係る半導体装置がプレーナゲート型のパワーＭＯＳＦＥＴを有しているものとして説明を行ったが、実施形態に係る半導体装置には、他の半導体素子を有していてもよい。例えば、実施形態に係る半導体装置は、トレンチゲート型のパワーＭＯＳＦＥＴを有していてもよい。また、実施形態に係る半導体装置は、トランジスタ以外の半導体素子（例えば、ショットキーバリアダイオード）を有していてもよい。
【0040】
＜実施形態に係る半導体装置の外部接続＞
図５は、実施形態に係る半導体装置の外部接続の状況を示す第１の断面図である。図５に示されるように、第１アルミニウム電極２は、ボンディングワイヤ８ａを銅膜４にワイヤボンディングすることにより、外部接続されている。ボンディングワイヤ８ａは、好ましくは、純銅又は銅合金により形成されている。ボンディングワイヤ８ａの数は、好ましくは、複数である。第３アルミニウム電極６は、例えばハンダ付けによりベース板９に電気的に接続されている。
図５は、実施形態に係る半導体装置の外部接続の状況を示す第１の断面図である。図５に示されるように、第１アルミニウム電極２は、ボンディングワイヤ８ａを銅膜４にワイヤボンディングすることにより、外部接続されている。ボンディングワイヤ８ａは、好ましくは、純銅又は銅合金により形成されている。ボンディングワイヤ８ａの数は、好ましくは、複数である。第３アルミニウム電極６は、例えばハンダ付けによりベース板９に電気的に接続されている。
【0041】
図６は、実施形態に係る半導体装置の外部接続の状況を示す第２の断面図である。図６に示されるように、第２アルミニウム電極５は、ボンディングワイヤ８ｂを用いたワイヤボンディングにより、外部接続されている。ボンディングワイヤ８ｂは、例えば純アルミニウム又はアルミニウム合金により形成されている。
【0042】
図示されていないが、実施形態に係る半導体装置、ボンディングワイヤ８ａ及びボンディングワイヤ８ｂは、樹脂封止されていてもよい。
【0043】
（実施形態に係る半導体装置の製造方法）
以下に、実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する。
以下に、実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する。
【0044】
図７は、実施形態に係る半導体装置の製造方法の工程図である。実施形態に係る半導体装置の製造方法は、図７に示されるように、トランジスタ形成工程Ｓ１と、層間絶縁膜形成工程Ｓ２と、電極形成工程Ｓ３と、パッシベーション膜形成工程Ｓ４とを有している。図８は、トランジスタ形成工程Ｓ１における実施形態に係る半導体装置の断面図である。図８に示されるように、トランジスタ形成工程Ｓ１においては、トランジスタ１０の形成が行われる。
【0045】
より具体的には、まず、基材が準備される。この基材は、不純物がドープされた単結晶の炭化珪素により形成されている。次に、基材上に、エピタキシャル層が形成される。さらに、エピタキシャル層に対してイオン注入及び活性化アニールが行われることにより、ソース領域１１、ボディ領域１２及びボディコンタクト領域１５が形成される。イオン注入が行われなかったエピタキシャル層の部分がドリフト領域１４になり、基材がドレイン領域１３になる。これにより、半導体基板１が準備される。
【0046】
ゲート絶縁膜１６は、半導体基板１の第１主面１ａを熱酸化することにより、形成される。ゲート１７は、ゲート１７を構成する材料をＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等で成膜するとともに、成膜されたゲート１７を構成する材料をパターンニングすることにより形成される。
【0047】
図９は、層間絶縁膜形成工程Ｓ２における実施形態に係る半導体装置の断面図である。図９に示されるように、層間絶縁膜形成工程Ｓ２においては、層間絶縁膜１８が形成される。層間絶縁膜１８の形成は、層間絶縁膜１８を構成する材料をＣＶＤ等で成膜するとともに、成膜された層間絶縁膜１８を構成する材料をＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）等で平坦化することにより行われる。
【0048】
図１０は、電極形成工程Ｓ３における実施形態に係る半導体装置の断面図である。電極形成工程Ｓ３においては、図１０に示されるように、第１アルミニウム電極２、銅膜４及び第３アルミニウム電極６が形成される。なお、図示されていないが、電極形成工程Ｓ３においては、第２アルミニウム電極５も形成される。
【0049】
電極形成工程Ｓ３においては、第１に、異方性のドライエッチング等により層間絶縁膜１８中にコンタクトホール１８ａが形成される。電極形成工程Ｓ３においては、第２に、スパッタリング等により、第１アルミニウム電極２及び第２アルミニウム電極５を構成する材料が、層間絶縁膜１８上に成膜されるとともに、コンタクトホール１８ａ中に埋め込まれる。
【0050】
電極形成工程Ｓ３においては、第３に、成膜された第１アルミニウム電極２を構成する材料に凹部２ｃが形成される。凹部２ｃは、凹部２ｃが形成される位置に開口が形成されたフォトレジストを用いて第１アルミニウム電極２を構成する材料をエッチングすることにより形成される。
【0051】
電極形成工程Ｓ３においては、第４に、凹部２ｃ中に、銅膜４が埋め込まれる。銅膜４は、例えば、電気めっき法により形成される。この電気めっきは、成膜された第１アルミニウム電極２及び第２アルミニウム電極５が上記のフォトレジストにより被覆された状態で行われる。上記のフォトレジストは、凹部２ｃが形成される位置に開口が形成されているため、銅膜４は、凹部２ｃ中のみに形成される。
【0052】
電極形成工程Ｓ３においては、第５に、成膜された第１アルミニウム電極２及び第２アルミニウム電極５に対するパターンニングが行われる。これにより、第１アルミニウム電極２及び第２アルミニウム電極５が形成される。電極形成工程Ｓ３においては、第６に、第３アルミニウム電極６が形成される。第３アルミニウム電極６は、半導体基板１の第２主面１ｂ上に第３アルミニウム電極６を構成する材料をスパッタリング等で成膜することにより形成される。
【0053】
パッシベーション膜形成工程Ｓ４においては、パッシベーション膜３が形成される。パッシベーション膜３がポリイミド膜である場合には、パッシベーション膜３は、第１アルミニウム電極２及び第２アルミニウム電極５を覆うようにポリイミド膜を塗布するとともに、塗布されたポリイミド膜を露光・現像することにより形成される。
【0054】
パッシベーション膜３がシリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン酸窒化物である場合には、パッシベーション膜３は、パッシベーション膜３を構成する材料をＣＶＤ等で成膜するとともに、成膜されたパッシベーション膜３を構成する材料をエッチングで開口することにより形成される。以上により、図１～図４に示される実施形態に係る半導体装置の構造が形成される。
【0055】
（実施形態に係る半導体装置の効果）
以下に、実施形態に係る半導体装置の効果を比較例と対比しながら説明する。
以下に、実施形態に係る半導体装置の効果を比較例と対比しながら説明する。
【0056】
図１１は、比較例に係る半導体装置の断面図である。比較例に係る半導体装置は、図１１に示されるように、比較例に係る半導体装置においては、第１アルミニウム電極２の第２面２ｂが、凹部２ｃを有していない。その代わりに、比較例に係る半導体装置においては、第１アルミニウム電極２の第２面２ｂ上に、パッシベーション膜３と離間するように銅膜４が形成されている。比較例に係る半導体装置においては、銅膜４とパッシベーション膜３との間から露出している第２面２ｂ上に封止材７が配置されている。封止材７は、絶縁性の樹脂材料により形成されている。その他の点に関しては、比較例に係る半導体装置の構成は、実施形態に係る半導体装置と同様である。
【0057】
比較例に係る半導体装置においては、パッシベーション膜３と銅膜４との間にから露出する第２面２ｂ上に封止材７が配置されているため、銅膜４とパッシベーション膜３とが接触しておらず、銅膜４からパッシベーション膜３中への銅の拡散は抑制される。しかしながら、比較例に係る半導体装置では、開口３ａから露出している第２面２ｂの一部が樹脂材料で形成された封止材７で覆われているため、第１アルミニウム電極２からの放熱性が低下する。
【0058】
実施形態に係る半導体装置においては、銅膜４とパッシベーション膜３とが接触しておらず、銅膜４からパッシベーション膜３中への銅の拡散は抑制される。加えて、実施形態に係る半導体装置においては、開口３ａから露出している第２面２ｂに熱伝導性が乏しい材料により覆われている箇所がないため、第１アルミニウム電極２からの放熱が阻害されにくい。そのため、実施形態に係る半導体装置によると、銅膜４からパッシベーション膜３中への銅の拡散を抑制しつつ、第１アルミニウム電極２からの放熱性を改善することができる。
【0059】
比較例に係る半導体装置においては、３つの異種材料（第１アルミニウム電極２、パッシベーション膜３及び封止材７）が会合している箇所が存在する（図１１中の点線枠を参照）。このような箇所に、各々の材料の熱膨張係数の違いに起因して熱応力が加わりやすい。他方で、実施形態に係る半導体装置においては、３つの異種材料が会合している箇所は存在しないため、熱応力の発生を抑制することができる。
【0060】
今回開示された実施形態は全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態ではなく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】
【0061】
１ 半導体基板、１ａ 第１主面、１ｂ 第２主面、２ 第１アルミニウム電極、２ａ 第１面、２ｂ 第２面、２ｃ 凹部、３ パッシベーション膜、３ａ，３ｂ 開口、４ 銅膜、５ 第２アルミニウム電極、５ａ 第３面、５ｂ 第４面、６ 第３アルミニウム電極、７ 封止材、８ａ，８ｂ ボンディングワイヤ、９ ベース板、１０ トランジスタ、１１ ソース領域、１２ ボディ領域、１３ ドレイン領域、１４ ドリフト領域、１５ ボディコンタクト領域、１６ ゲート絶縁膜、１７ ゲート、１８ 層間絶縁膜、１８ａ コンタクトホール、Ｓ１ トランジスタ形成工程、Ｓ２ 層間絶縁膜形成工程、Ｓ３ 電極形成工程、Ｓ４ パッシベーション膜形成工程。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】