半导体装置、半导体装置的制造方法及电力变换装置制造方法及图纸

目的是提供在半导体装置中能够对生产率的降低及制造成本的升高进行抑制并且对封装树脂和半导体元件的剥离进行抑制的技术。半导体装置具有：半导体元件(1)，其被从半导体晶片(10)切割为俯视观察时呈四边形状；以及封装树脂(2)，其对半导体元件(1)进行封装。半导体元件(1)具有流过主电流的单元区域(3)、与单元区域(3)相比设置于外周侧的末端区域(4)、将末端区域(4)的外周部的上表面覆盖的保护膜(5)。保护膜(5)具有在半导体元件(1)的四角处延展至最外端的延展部(5a)。延展部(5a)具有与末端区域(4)的切断面(4a)连续的切断面(5a)，延展部在半导体元件1的除四角外的四边处没有延展至最外端。最外端。最外端。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置、半导体装置的制造方法及电力变换装置


[0001]本专利技术涉及半导体装置、半导体装置的制造方法及电力变换装置。

技术介绍

[0002]当前，正在流通通过利用环氧树脂类的封装树脂将半导体元件覆盖而提高了可靠性的半导体装置。
[0003]就现有的半导体装置而言，为了对在从半导体晶片切割半导体元件时刀片堵塞而使生产率降低，或在半导体元件的外周部产生碎裂这样的缺陷进行抑制，通常采用使切割线的聚酰亚胺开口的结构。因此，从半导体元件的最外端起几十μm左右，存在没有聚酰亚胺的部分。
[0004]在对通过利用封装树脂将这样的半导体元件覆盖而形成的半导体装置实施温度循环试验等时，从没有聚酰亚胺的部分起，在封装树脂和半导体元件之间产生剥离。以该剥离为起点，发展成半导体元件的聚酰亚胺剥离，存在引起半导体装置的末端构造的劣化这样的问题。
[0005]特别地，就具有以杨氏模量高的SiC为半导体材料的半导体元件的半导体装置而言，在封装树脂和半导体元件之间产生的温度循环时的应力变高，该问题变得明显。
[0006]例如，在专利文献1中公开了如下技术，即，为了抑制半导体元件的外周部从封装树脂剥离，在从半导体晶片切割了半导体元件后，进一步利用碳类粘接剂将半导体元件的外周部覆盖。
[0007]专利文献1：国际公开第2014/122892号
[0008]但是，在专利文献1所记载的技术中，由于在从半导体晶片切割了半导体元件后，进一步利用碳类粘接剂将半导体元件的外周部覆盖，因此需要使用模板掩模而形成碳类粘接层的追加工序。这样，对于晶片工艺结束后的半导体元件需要追加工序，因此存在半导体装置的制造成本大幅升高的问题。

技术实现思路

[0009]因此，本专利技术的目的在于，提供在半导体装置中能够对生产率的降低及制造成本的升高进行抑制，并且对封装树脂和半导体元件的剥离进行抑制的技术。
[0010]本专利技术涉及的半导体装置具有：半导体元件，其被从半导体晶片切割为在俯视观察时呈四边形状；以及封装树脂，其对所述半导体元件进行封装，所述半导体元件具有流过主电流的单元区域、与所述单元区域相比设置于外周侧的末端区域、将所述末端区域的外周部的上表面覆盖的保护膜，所述保护膜具有延展部，该延展部在所述半导体元件的四角处延展至最外端，所述延展部具有与所述末端区域的切断面连续的切断面，所述延展部在所述半导体元件的除了所述四角之外的四边处没有延展至最外端。
[0011]专利技术的效果
[0012]根据本专利技术，半导体元件具有将末端区域的外周部的上表面覆盖的保护膜，因此
能够降低从封装树脂受到的应力。并且，延展部具有与末端区域的切断面连续的切断面，因此在末端区域的切断面和延展部的切断面之间，不会产生对准公差及加工公差等公差。其结果，在半导体元件的四角，能够抑制末端区域的外周部的上表面与封装树脂接触，因此，就半导体元件而言，能够进一步降低从封装树脂受到的应力。由此，能够对封装树脂和半导体元件的剥离进行抑制。
[0013]另外，延展部具有与末端区域的切断面连续的切断面，在形成保护膜后从半导体晶片对半导体元件进行切割。由此，对于晶片工艺结束后的半导体元件不需要追加工序，因此能够对半导体装置的制造成本的升高进行抑制。
[0014]并且，由于半导体元件的除了四角之外的四边的最外端没有被保护膜覆盖，因此能够在对刀片的堵塞进行抑制的同时，从半导体晶片对半导体元件进行切割。由此，能够对半导体装置的生产率的降低进行抑制。
附图说明
[0015]图1是实施方式1涉及的半导体装置的俯视图及末端构造的剖视图。
[0016]图2是表示由实施方式1涉及的半导体装置所具有的半导体元件的延展部的宽度带来的应力降低效果的模拟结果的图。
[0017]图3是实施方式1的变形例涉及的半导体装置的俯视图及末端构造的剖视图。
[0018]图4是用于说明实施方式1的变形例涉及的半导体装置的制造方法的说明图。
[0019]图5是表示实施方式2涉及的电力变换系统的结构的框图。
具体实施方式
[0020]<实施方式1>
[0021]下面使用附图对实施方式1进行说明。图1(a)是实施方式1涉及的半导体装置的俯视图。图1(b)是图1(a)的A
‑
A线剖视图。图1(c)是图1(a)的B
‑
B线剖视图。此外，在图1(a)中，为了使附图易于观察，省略了封装树脂2的图示。图2是表示由实施方式1涉及的半导体装置所具有的半导体元件1的延展部5a的宽度带来的应力降低效果的模拟结果的图。
[0022]如图1(a)、(b)、(c)所示，半导体装置具有半导体元件1、封装树脂2。半导体元件1通过从包含多个半导体元件1的半导体晶片10(参照图4)进行切割，从而在俯视观察时形成为四边形状。半导体元件1的半导体材料例如为硅(Si)或碳化硅(SiC)。封装树脂2例如以环氧树脂作为主要材料而构成，对半导体元件1进行封装。
[0023]半导体元件1具有设置有多个单元且流过主电流的单元区域3、与单元区域3相比设置于外周侧的末端区域4、将末端区域4的外周部的上表面覆盖的保护膜5。单元区域3形成为大致四边形状，是半导体元件1的除了外周部以外的部分。末端区域4是将单元区域3包围的部分即半导体元件1的外周部。
[0024]保护膜5具有延展部5a，该延展部5a在四边形状的半导体元件1的四角延展至最外端。延展部5a具有与末端区域4的切断面4a连续的切断面，在半导体元件1的除了四角之外的四边处没有延展至最外端。因此，在半导体元件1的除了四角之外的四边处，末端区域4的上表面露出。
[0025]保护膜5例如以聚酰亚胺作为主要材料而构成，在晶片工艺中通过照相制版工艺
形成。例如，采用如下方法，即，在将感光性的聚酰亚胺前驱体溶液涂敷于半导体晶片10(参照图4)整体后，进行预烘烤，通过照相制版工艺形成任意图案，进行正式烘烤。
[0026]在非感光性的聚酰亚胺的情况下，在照相制版工艺中使用抗蚀剂，通过越过抗蚀剂而进行蚀刻，形成任意图案。这样，如果涂敷于半导体晶片10整体，通过利用照相制版工艺进行蚀刻的方法形成了聚酰亚胺图案，则能够使聚酰亚胺厚度固定。在聚酰亚胺形成工艺后，完成任意晶片工艺，执行对半导体晶片10进行切割而切出各个半导体元件1的切割工序。
[0027]在切割工序中，通常使用圆盘状的磨石刀片。此时，为了抑制聚酰亚胺堵塞磨石，多数情况下在切割线11(参照图4)处通常没有设置聚酰亚胺。
[0028]相对于此，在本实施方式中，作为聚酰亚胺图案的保护膜5在半导体元件1的四角处延展至切割线11，延展部5a通过由刀片实现的切割与末端区域4一起被切断。
[0029]在保护膜5延展至切割线11的情况下，存在刀片的磨石被堵塞的风险，但通过使保护膜5所覆盖的区域仅限于半导体元件1的四角，能够对刀片的磨石被堵塞进行抑制。
[0030]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，其具有：半导体元件，其被从半导体晶片切割为在俯视观察时呈四边形状；以及封装树脂，其对所述半导体元件进行封装，所述半导体元件具有流过主电流的单元区域、与所述单元区域相比设置于外周侧的末端区域、将所述末端区域的外周部的上表面覆盖的保护膜，所述保护膜具有延展部，该延展部在所述半导体元件的四角处延展至最外端，所述延展部具有与所述末端区域的切断面连续的切断面，所述延展部在所述半导体元件的除了所述四角之外的四边处没有延展至最外端。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述保护膜包含聚酰亚胺。3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中，所述延展部在所述半导体元件的所述四角处以至少200μm延展至最外端。4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置，其中，在所述单元区域设置沟槽栅极，在所述末端区域中的被所述延展部覆盖的部分设置有与所述沟槽栅极相等深度的台阶部。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：中田洋辅，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：