[发明专利]碳化硅半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及具备温度检测元件的碳化硅半导体装置。

背景技术

作为能够实现高耐压、低损失以及高耐热的下一代的开关元件，使用了碳化硅（SiC）的半导体元件被认为是有前途的，期待对变换器（inverter）等的功率半导体装置的应用。但是，在使用碳化硅形成的半导体装置（碳化硅半导体装置）中，留有很多应该解决的问题。

已知例如具备在保护电路的工作控制中使用的温度检测元件的半导体装置，但是，在使用硅形成的以往的半导体装置（硅半导体装置）中，常常使用以多晶硅形成的二极管（多晶硅二极管）作为温度检测元件。多晶硅二极管是在多晶硅膜中离子注入杂质（掺杂剂）而形成的，但是，在硅半导体装置上形成多晶硅二极管的情况下，如果同时进行用于在硅基板上形成半导体元件的离子注入和用于形成多晶硅二极管的离子注入，则制造工序数的增加为最小限度即可。

另一方面，在碳化硅半导体装置的制造中，在进行了用于形成半导体元件的离子注入之后，需要实施1500℃以上的热处理。因此，在碳化硅半导体装置上形成温度检测用的多晶硅二极管的情况下，需要在不同的工序中进行用于形成半导体元件的离子注入和用于形成多晶硅二极管的离子注入。即，与以往的硅半导体装置的情况相比，工序数较大地增加。

此外，在下述的专利文献1中，公开了如下结构的半导体装置：在功率用晶体管的源极电极上设置具有导热性的绝缘层，在其上配设铂或多晶硅的薄膜电阻体作为温度检测电阻。

专利文献1：日本特开昭63-213370号公报。

如先前所述那样，在碳化硅半导体装置中内置多晶硅二极管作为温度检测元件的情况下，导致制造工序数的增多，所以，制造成本的上升成为问题。此外，期待碳化硅半导体装置在高温下的工作，但是，多晶硅二极管难以在200℃以上的温度中工作，所以，在假定在200℃以上工作的碳化硅半导体装置中不能够使用多晶硅二极管。

发明内容

本发明是为了解决以上的课题而提出的，其目的在于提供一种能够以少的工序数形成并且具备耐热性优良的温度检测元件的碳化硅半导体装置。

本发明的碳化硅半导体装置具备：半导体元件，形成于碳化硅基板；布线层，配设在所述碳化硅基板上，并且在底面具备势垒金属；测温电阻体，使用所述布线层的所述势垒金属的一部分形成。

在本发明中，作为温度检测元件，不具备多晶硅二极管而具备使用势垒金属的一部分形成的测温电阻体。测温电阻体与多晶硅二极管相比能够在高的温度下使用，因此也能够应用于假定在高温下（200℃以上）工作的碳化硅半导体装置。此外，测温电阻体与多晶硅二极管不同，在其形成工序中不需要进行离子注入。并且，测温电阻体是利用在源极电极或栅极焊盘的底面设置的势垒金属14的一部分形成的。因此，在本实施方式中，制造工序数的增加被抑制到最小限度。

附图说明

图1是示出实施方式1的碳化硅半导体装置的结构的剖面图。

图2是实施方式1的碳化硅半导体装置的制造工序图。

图3是实施方式1的碳化硅半导体装置的制造工序图。

图4是实施方式1的碳化硅半导体装置的制造工序图。

图5是实施方式1的碳化硅半导体装置的制造工序图。

图6是实施方式1的碳化硅半导体装置的制造工序图。

图7是实施方式1的碳化硅半导体装置的制造工序图。

图8是实施方式1的碳化硅半导体装置的制造工序图。

图9是实施方式1的碳化硅半导体装置的制造工序图。

图10是示出在实施方式2的碳化硅半导体装置中的测温电阻体的布局的俯视图。

图11是示出在实施方式3的半导体装置中的测温电阻体的布局的俯视图。

图12是示出在实施方式3的半导体装置中的测温电阻体的布局的剖面图。

图13是示出在实施方式4的半导体装置中的测温电阻体的布局的剖面图。

具体实施方式

<实施方式1>