[发明专利]电力用半导体装置和电力变换装置

说明书

功率半导体元件(101)具有包括角部(CN)的末端区域(RT)以及末端区域(RT)的内侧的元件区域(RE)。SiC基板(10)跨越元件区域(RE)和末端区域(RT)。层间绝缘膜(52)在末端区域(RT)中在SiC基板(10)上具有外缘(B1)。源极电极(21)在元件区域(RE)中与SiC基板(10)相接，在末端区域(RT)中在层间绝缘膜(52)上具有外缘(B3)。绝缘保护膜(60)覆盖层间绝缘膜(52)的外缘(B1)和源极电极(21)的外缘(B3)，在源极电极(21)上具有内缘(B2)。在末端区域(RT)的角部(CN)，层间绝缘膜(52)的外缘(B1)具有曲率半径(R1)，绝缘保护膜(60)的内缘(B2)具有曲率半径(R2)。曲率半径(R2)大于曲率半径(R1)。

技术领域

本发明涉及一种电力用半导体装置和电力变换装置。

背景技术

根据日本特开2017-168602号公报(专利文献1)，作为电力用半导体装置，公开了MOSFET(金属-氧化物-半导体-场效应晶体管：Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor)。MOSFET具有碳化硅(SiC)基板。SiC的优点之一是高的绝缘破坏电场强度。MOSFET的表面被聚酰亚胺膜覆盖。聚酰亚胺膜具有使表面电极的源极接触部和栅极接触部暴露的开口部。

专利文献1：日本特开2017-168602号公报

发明内容

发明要解决的问题

上述聚酰亚胺膜(绝缘保护膜)容易被施加应力，特别是容易从将绝缘保护膜进行密封的密封构件被施加应力。例如，通过起因于电力半导体装置进行动作时的发热的热循环，从密封构件长期多次被施加热应力。另外，在形成密封构件时，容易向绝缘保护膜施加大的应力。

有时由于如上述那样的应力而绝缘保护膜被破坏。如果绝缘保护膜被破坏，则例如产生无法确保本来的耐电压之类的问题。在上述公报所记载的技术中，针对该绝缘保护膜的破坏的考虑不充分。

本发明是为了解决如以上那样的问题而完成的，其目的在于提供能够抑制绝缘保护膜的破坏的电力用半导体装置。

用于解决问题的方案

本发明的电力用半导体装置具有包括角部的末端区域以及末端区域的内侧的元件区域。电力用半导体装置具有半导体基板、层间绝缘膜、电极以及绝缘保护膜。半导体基板跨越元件区域和末端区域。层间绝缘膜在末端区域中在半导体基板上具有外缘。电极在元件区域中与半导体基板相接，在末端区域中在层间绝缘膜上具有外缘。绝缘保护膜覆盖层间绝缘膜的外缘和电极的外缘，在电极上具有内缘。在末端区域的角部，层间绝缘膜的外缘具有曲率半径R1，绝缘保护膜的内缘具有曲率半径R2，曲率半径R2大于曲率半径R1。

发明的效果

绝缘保护膜的内缘一般来说容易成为绝缘保护膜的龟裂的起点，根据本发明，通过使曲率半径R2比曲率半径R1大，该内缘不易成为绝缘保护膜的龟裂的起点。并且，通过使曲率半径R1比曲率半径R2相对小，在末端区域的角部，进一步确保绝缘保护膜中的通过层间绝缘膜和电极加高的部分的宽度。由此，针对在电极上对绝缘保护膜的内缘施加的应力的耐受性提高。因此，能够抑制绝缘保护膜的破坏。

附图说明

图1是概略性地表示本发明的实施方式1中的功率模块(电力用半导体装置)的结构的截面图。

图2是与图1的区域II对应的概略性的局部截面图。

图3是概略性地表示包括在图1的功率模块中的功率半导体元件(电力用半导体装置)所具有的末端区域和元件区域的配置的平面图。

图4是概略性地表示包括在图1的功率模块中的功率半导体元件(电力用半导体装置)的结构的平面图。

图5是省略绝缘保护膜的图示来概略性地表示图4的结构的平面图。