(12)發(fā)明專(zhuān)利2020-0903252020.05.25地址日本茨城縣公司11243JP2014175640A,2014.09.22JP2012004466A,2012.01.05JP2014049694A,2014.03.17具有利用護(hù)圈包圍半導(dǎo)體有源區(qū)域的終端構(gòu)造成于半導(dǎo)體基板的主面的有源區(qū)域和以包圍有其以覆蓋護(hù)圈的方式形成于半導(dǎo)體基板上；場(chǎng)于第一金屬上且標(biāo)準(zhǔn)電位比第一金屬低的第二2護(hù)圈區(qū)域，其以包圍上述有源區(qū)域的方式形成于上述主面，上述護(hù)圈區(qū)域具有：層間絕緣膜，其以覆蓋上述護(hù)圈的方式形成于上述半導(dǎo)體基板上；場(chǎng)板，其配置于上述層間絕緣膜上，經(jīng)由貫通上述層間絕緣膜的觸頭與上述護(hù)圈電連上述場(chǎng)板由第一金屬與第二金屬的層疊構(gòu)造構(gòu)成，上述第一金屬與上述護(hù)圈接觸，上述第二金屬接觸地配置于上述第一金屬上，且標(biāo)準(zhǔn)電位比上述第一金屬低，上述第一金屬的與上述保護(hù)膜的接觸面積相對(duì)于上述第二金屬的與上述保護(hù)膜的接觸面積的比例為0.05以下，并且上述第一金屬的上表面的面積的90%以上被以A1為主成分的合金即上述第二金屬覆蓋，從而抑制上述第一金屬與上述第二金屬的標(biāo)準(zhǔn)電位差引起的上述第一金屬的腐蝕，利用從下層起依次層疊有無(wú)機(jī)系鈍化膜與有機(jī)系鈍化膜的層疊膜覆蓋上述第二金屬，通過(guò)將上述無(wú)機(jī)系鈍化膜減薄化而防止裂紋的產(chǎn)生。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，上述第一金屬的上表面的大致全部被上述第二金屬覆蓋，剖視上述場(chǎng)板時(shí)，上述第一金屬的端部和上述第二金屬的端部對(duì)齊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，剖視上述半導(dǎo)體裝置時(shí)，上述場(chǎng)板的兩端從上述護(hù)圈的兩端突出。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，在上述半導(dǎo)體基板形成有多個(gè)上述護(hù)圈，對(duì)于多個(gè)上述護(hù)圈中的每一個(gè)，形成有對(duì)應(yīng)的上述觸頭及上述場(chǎng)板。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，上述護(hù)圈區(qū)域具有以包圍上述護(hù)圈的方式形成于上述半導(dǎo)體基板的通道截?cái)喹h(huán)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，上述半導(dǎo)體裝置是在上述有源區(qū)域內(nèi)周期性地配置有多個(gè)溝槽柵的IGBT。一對(duì)直流端子；與交流的相數(shù)相同數(shù)量的交流端子；以及電力轉(zhuǎn)換單位，其連接于上述一對(duì)直流端子之間，由串聯(lián)連接有兩個(gè)并聯(lián)電路的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，且數(shù)量與連接于上述并聯(lián)電路的相互連接點(diǎn)不同的交流端子的交流的相數(shù)相同，上述并聯(lián)電路并聯(lián)連接有開(kāi)關(guān)元件和相反極性的二極管，上述電力轉(zhuǎn)換裝置的特征在于，3上述開(kāi)關(guān)元件是權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置。4半導(dǎo)體裝置及電力轉(zhuǎn)換裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置的構(gòu)造，特別涉及應(yīng)用于具有利用護(hù)圈包圍半導(dǎo)體有源區(qū)域的終端構(gòu)造的半導(dǎo)體裝置有效的技術(shù)。背景技術(shù)[0002]半導(dǎo)體裝置被用于系統(tǒng)LSI(LargeScaleIntegration力汽車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)等的控制裝置等廣泛的領(lǐng)域。例如，作為逆變器等電力轉(zhuǎn)換裝置的主要部電動(dòng)汽車(chē)被使用，除了低成本化和小型化，還要求即使在高溫高濕環(huán)境下也具有高度可靠的功率模塊。同樣地，對(duì)于功率模塊內(nèi)的功率器件芯片，除了低成本化和小型化，還要求在高溫高濕環(huán)境下實(shí)現(xiàn)高度可靠化的新的技術(shù)。[0003]在這樣的背景下，作為包圍功率器件芯片的有源區(qū)域的終端構(gòu)造的小型化技術(shù)，例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中提出了一種技術(shù)，其特征在于，具有連接于護(hù)圈的阻擋金屬層與場(chǎng)電極的層疊構(gòu)造，在將終端區(qū)域橫切的方向上，阻擋金屬層的一部分從場(chǎng)電極的兩側(cè)突出。[0005]另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2的圖19中提出了如下技術(shù)：在具有設(shè)于半導(dǎo)體基板的主面的肖特基勢(shì)壘二極管(SchottkyBarrierDiode:以下，稱(chēng)為SBD)的活性區(qū)域及從其端部設(shè)置到外側(cè)的周邊部的PSG(PhosphorusSilicateGlass)膜包覆區(qū)域的SBD元件中，具有互補(bǔ)地設(shè)于構(gòu)成陽(yáng)極電極的鋁系金屬膜上的有機(jī)系最終鈍化膜和UBM(UnderBumpMetal)層，用由下層鋁系金屬膜、鋁擴(kuò)散阻擋金屬膜、上層鋁系金屬膜等構(gòu)成的多層鋁系金屬構(gòu)成陽(yáng)極電極和場(chǎng)板電極。[0007]另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中提出了如下構(gòu)造：包圍活性區(qū)域的周?chē)倪吘壗K端區(qū)域具有電場(chǎng)緩和機(jī)構(gòu)，該電場(chǎng)緩和機(jī)構(gòu)包括護(hù)圈、與護(hù)圈接觸的第一場(chǎng)板以及夾著層間絕緣膜設(shè)于第一場(chǎng)板上的第二場(chǎng)板，第二場(chǎng)板的厚度比第一場(chǎng)板的厚度厚，第二場(chǎng)板間的間隔比第一場(chǎng)板間的間隔寬，在第二場(chǎng)板與層間絕緣膜之間設(shè)有與第二場(chǎng)板導(dǎo)電接觸的阻擋金屬膜，阻擋金屬膜間的間隔與第一場(chǎng)板間的間隔相等。[0008]由此，能夠提高對(duì)外來(lái)電荷的[0009]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)[0010]專(zhuān)利文獻(xiàn)[0011]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2010-251404號(hào)公報(bào)[0012]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2011-100811號(hào)公報(bào)[0013]專(zhuān)利文獻(xiàn)3:國(guó)際公開(kāi)第2014/084124號(hào)發(fā)明內(nèi)容[0014]發(fā)明所要解決的課題5[0015]然而，本申請(qǐng)發(fā)明者們研究后發(fā)現(xiàn)，在如專(zhuān)利文獻(xiàn)1、專(zhuān)利文獻(xiàn)3那樣在橫切終端區(qū)域的方向上阻擋金屬層的一部分從場(chǎng)電極兩側(cè)突出的情況下，在高溫高濕下，存在異種金屬成為局部電池而腐蝕的電化學(xué)腐蝕的問(wèn)題。[0016]電化學(xué)腐蝕是因異種金屬間的標(biāo)準(zhǔn)電位差引起的局部腐蝕，具有以下的式(1)的[0020]在專(zhuān)利文獻(xiàn)1、3中，處于阻擋金屬層的標(biāo)準(zhǔn)電位高，由鋁合金形成的場(chǎng)電極的標(biāo)準(zhǔn)電位低的關(guān)系，上述的式(1)的A/B(阻擋金屬層的面積/場(chǎng)電極的面積)變大，因此，電化學(xué)[0021]另外，在如專(zhuān)利文獻(xiàn)2那樣在A1/阻擋金屬膜/Al這樣的三層構(gòu)造中，阻擋金屬膜不突出，端部位置一致的情況下，上層側(cè)的A1的表面積是上表面部分和側(cè)面部分，與此相對(duì)，阻擋金屬膜和下層側(cè)的A1的表面積僅為側(cè)面部分，因此下層側(cè)的A1的表面積比上層側(cè)的Al屬膜的面積/場(chǎng)電極的面積)變大，與上層側(cè)的A1相比，下層側(cè)的A1更容易電化學(xué)腐蝕。[0022]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體裝置和使用了該半導(dǎo)體裝置的電力轉(zhuǎn)換裝置，該半導(dǎo)體裝置具有利用護(hù)圈包圍半導(dǎo)體有源區(qū)域的終端構(gòu)造，其中，能夠抑制連接于[0023]用于解決課題的方案成于半導(dǎo)體基板的主面；以及護(hù)圈區(qū)域，其以包圍上述有源區(qū)域的方式形成于上述主面，上述護(hù)圈區(qū)域具有：護(hù)圈，其形成于上述半導(dǎo)體基板；層間絕緣膜，其以覆蓋上述護(hù)圈的方式形成于上述半導(dǎo)體基板上；場(chǎng)板，其配置于上述層間絕緣膜上，經(jīng)由貫通上述層間絕緣膜的觸頭與上述護(hù)圈電連接；以及保護(hù)膜，其覆蓋上述場(chǎng)板，上述場(chǎng)板由第一金屬與第二金屬的層疊構(gòu)造構(gòu)成，上述第一金屬與上述護(hù)圈接觸，上述第二金屬接觸地配置于上述第一金屬上，且標(biāo)準(zhǔn)電位比上述第一金屬低，上述第一金屬的與上述保護(hù)膜的接觸面積相對(duì)于上述第二金屬的與上述保護(hù)膜的接觸面積的比例為0.05以下。量的交流端子；以及電力轉(zhuǎn)換單位，其連接于上述一對(duì)直流端子之間，由串聯(lián)連接有兩個(gè)并聯(lián)電路的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，且數(shù)量與連接于上述并聯(lián)電路的相互連接點(diǎn)不同的交流端子的交流的相數(shù)相同，上述并聯(lián)電路并聯(lián)連接有開(kāi)關(guān)元件和相反極性的二極管，上述電力轉(zhuǎn)換裝置的特征在于，上述開(kāi)關(guān)元件是上述的半導(dǎo)體裝置。[0027]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種半導(dǎo)體裝置，其具有利用護(hù)圈包圍半導(dǎo)體有源區(qū)域的[0028]由此，能夠有助于半導(dǎo)體裝置及使用了該半導(dǎo)體裝置的電力轉(zhuǎn)換裝置的可靠性提6高和長(zhǎng)壽命化。[0029]通過(guò)以下的實(shí)施方式的說(shuō)明，闡明上述以外的課題、結(jié)構(gòu)以及效果。附圖說(shuō)明[0030]圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1的半導(dǎo)體裝置(IGBT半導(dǎo)體芯片)的俯視圖。[0031]圖2是本發(fā)明的實(shí)施例1的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。[0032]圖3是表示護(hù)圈部的主要部分截面中的第一金屬和第二金屬的示意圖。[0033]圖4是表示本發(fā)明的效果的圖。[0034]圖5是表示護(hù)圈部的主要部分截面中的第一金屬和第二金屬的示意圖。[0035]圖6是表示本發(fā)明的效果的圖。[0036]圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的半導(dǎo)體裝置的制造工藝的剖視圖。[0037]圖8是本發(fā)明的實(shí)施例2的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。[0038]圖9是本發(fā)明的實(shí)施例3的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。[0039]圖10是本發(fā)明的實(shí)施例4的電力轉(zhuǎn)換裝置的電路塊圖。[0040]圖中：[0041]101—IGBT半導(dǎo)體芯片，102—芯片終端護(hù)圈區(qū)域，103—有源區(qū)域，104—柵極電極PAD,201—發(fā)射極電極(第一金屬層),202—層間絕緣膜，203—觸頭，204—n+源極層，205—p+層，206—p基極層，207—溝槽柵，208—柵極絕緣膜，209—n-半導(dǎo)體基板，210—n型緩沖層，211—p型集電極層，212—集電極電極，213—柵極電極，214—多晶硅柵極配線(xiàn)，215—第二導(dǎo)電型(p型)的護(hù)圈，216—第一導(dǎo)電型(n型)的通道截?cái)喹h(huán)，217—第二金屬層，218—第三金屬層，219—第一金屬，220—第二金屬，221—有機(jī)系鈍化膜(保護(hù)膜),222—場(chǎng)氧化膜，301—P阱，600—電力轉(zhuǎn)換裝置，601～606—電力開(kāi)關(guān)元件，621～626—二極管，611～616一柵極驅(qū)動(dòng)電路，631、632—直流端子，633～635—交流端子，801—無(wú)機(jī)系鈍化膜。具體實(shí)施方式[0042]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。此外，在各圖中，參照編號(hào)相同的部分表示相同的構(gòu)成要素或者具備類(lèi)似的功能的構(gòu)成要素。另外，p-、p、p+表示半導(dǎo)體層的導(dǎo)電型是p型，且按照該順序，相對(duì)的雜質(zhì)濃度變高。同樣地，n-、n、n+表示半導(dǎo)體層的導(dǎo)電型是n型，且按照該順序，相對(duì)雜質(zhì)濃度變高。[0043]實(shí)施例1[0044]參照?qǐng)D1至圖7,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例1的半導(dǎo)體裝置及其制造方法進(jìn)行說(shuō)明。[0045]圖1是作為本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的IGBT半導(dǎo)體芯片101的俯視圖。在芯片的中央設(shè)有IGBT的有源區(qū)域103.另外，設(shè)有IGBT的柵極電壓施加用的柵極電極PAD104。在IGBT半導(dǎo)體芯片101的外周部設(shè)有芯片終端護(hù)圈區(qū)域102。[0046]圖2是IGBT半導(dǎo)體芯片101的有源區(qū)域103和芯片終端護(hù)圈區(qū)域102的剖視圖。在有源區(qū)域103內(nèi)周期性地配置有溝槽柵207,在相鄰的溝槽柵207間設(shè)有觸頭203。觸頭203貫通絕緣層(層間絕緣膜202),與作為第一金屬層的發(fā)射極電極201連接。[0047]溝槽柵207由柵極絕緣膜208和埋入溝槽內(nèi)的多晶硅(Poly-Si)構(gòu)成，通過(guò)形成于n-半導(dǎo)體基板209的表面的p基極層206和n+源極層204構(gòu)成MOSFET(Metal-0xide-7SemiconductorField-EffectTransistor),具有進(jìn)行IGBT半導(dǎo)體芯片101的ON/OFF的功[0048]溝槽柵207通過(guò)埋入溝槽內(nèi)的多晶硅(Poly-Si)連接于場(chǎng)氧化膜222上的多晶硅柵極配線(xiàn)214,且隔著絕緣層(層間絕緣膜202)通過(guò)觸頭203連接于柵極電極213。[0049]在芯片終端護(hù)圈區(qū)域102中，多個(gè)第二導(dǎo)電型(p型)的護(hù)圈215配置于n-半導(dǎo)體基板209的表面，在芯片終端，在n-半導(dǎo)體基板209的表面配置有第一導(dǎo)電型(n型)的通道截?cái)喹h(huán)216。[0050]多個(gè)第二導(dǎo)電型(p型)的護(hù)圈215的每一個(gè)隔著場(chǎng)氧化膜222及絕緣層(層間絕緣膜202)通過(guò)對(duì)應(yīng)的觸頭203與對(duì)應(yīng)的第二金屬層217分別連接。第一導(dǎo)電型(n型)的通道截?cái)喹h(huán)216隔著絕緣層(層間絕緣膜202)通過(guò)觸頭203與第三金屬層218連接。[0051]第二金屬層217覆蓋于對(duì)應(yīng)的第二導(dǎo)電型(p型)的護(hù)圈215的表面上，且由至少兩種以上的異種金屬的層疊構(gòu)造構(gòu)成，該異種金屬的層疊構(gòu)造與對(duì)應(yīng)的第二導(dǎo)電型(p型)的護(hù)圈215接觸地形成有第一金屬219,且在第一金屬219上接觸地形成有標(biāo)準(zhǔn)電位比第一金屬219低的第二金屬220。[0052]另外，與第二導(dǎo)電型(p型)的護(hù)圈215連接的第二金屬層217和與第一導(dǎo)電型(n型)的通道截?cái)喹h(huán)216連接的第三金屬層218被有機(jī)系鈍化膜(保護(hù)膜)221覆蓋。[0053]在此，第一金屬219與第二金屬220的層疊構(gòu)造形成為，第一金屬219的與有機(jī)系鈍化膜(保護(hù)膜)221的接觸面積相對(duì)于第二金屬220的與有機(jī)系鈍化膜(保護(hù)膜)221的接觸面積的比例為0.05以下。[0054]在n-半導(dǎo)體基板209的背面，即n-半導(dǎo)體基板209的與形成溝槽柵207的側(cè)的主面(表面)相反的側(cè)的主面(背面),依次形成有n型緩沖層210、p型集電極層211以及集電極電極212。[0055]使用圖3至圖6,對(duì)上述的第一金屬219與第二金屬220的關(guān)系詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。此外，為了使說(shuō)明易于理解，在圖3及圖5中示出了由有機(jī)系鈍化膜(保護(hù)膜)221覆蓋第二金屬層217之前的狀態(tài)，即第二金屬220的上表面及側(cè)面和第一金屬219的未被第二金屬220覆蓋的上表面及側(cè)面露出的狀態(tài)。[0056]圖3是表示護(hù)圈部的主要部分截面中的第一金屬219的露出表面積A與第二金屬220的露出表面積B的關(guān)系的示意圖。圖3的左圖(a)示出了第一金屬219的露出表面積A相對(duì)于第二金屬220的露出表面積B的比例較大的情況，圖3的右圖(b)示出第一金屬219的露出表面積A相對(duì)于第二金屬220的露出表面積B的比例較小的情況。[0057]圖4是表示第一金屬219的腐蝕量與第一金屬219的露出表面積A相對(duì)于第二金屬220的露出表面積B的比例的關(guān)系的特性圖。根據(jù)本申請(qǐng)發(fā)明者們的研究，發(fā)現(xiàn)了，因?yàn)樯鲜龅碾娀瘜W(xué)反應(yīng)具有式(1)的關(guān)系，所以，如圖4所示，在第一金屬219的露出表面積A相對(duì)于第二金屬220的露出表面積B的比例為0.05以下的情況下，能夠抑制第一金屬219的腐蝕。[0058]圖5是表示護(hù)圈部的主要部分截面中的第一金屬219上表面的面積Ts1被第二金屬220的面積Bs1覆蓋的比例的示意圖。圖5的左圖(a)示出了第一金屬219上表面(面積：Ts1)被第二金屬220(面積：Bs1)覆蓋的比例較小的情況，圖5的右圖(b)示出了第一金屬219上表[0059]圖6是表示第一金屬219的腐蝕量與第一金屬219上表面(面積：Ts1)被第二金屬8220(面積：Bs1)覆蓋的比例的關(guān)系的特性圖。在高溫高濕的條件下，有時(shí)在封裝件內(nèi)或晶圓加工工序中殘留的溴離子(Br)或氯離子(Cl)、氟離子(F)等融入水分中，這些鹵素成分向芯片終端護(hù)圈區(qū)域102的+電位側(cè)移動(dòng)，成為泄漏路徑或腐蝕的主要原因。而且，異種金屬成[0060]根據(jù)本申請(qǐng)發(fā)明者們的研究，發(fā)現(xiàn)了，如圖6所示，在第一金屬219上表面(面積：Ts1)被第二金屬220(面積：Bs1)覆蓋的比例為90%以上的情況下，能夠抑制第一金屬219的方向上連續(xù)地形成，即使包括切除觸頭203的部分，由于為整體的1%左右，因此在圖6所示的計(jì)算結(jié)果中也在誤差的范圍內(nèi)。[0061]圖7是表示本實(shí)施例(圖2)的IGBT半導(dǎo)體芯片101的制造工藝的圖。[0063]首先，準(zhǔn)備n-半導(dǎo)體基板209(例如Si晶圓等半導(dǎo)體晶圓)。[0064]接下來(lái)，在n-半導(dǎo)體基板209的主面(表面)上形成絕緣膜(例如SiO?膜),在絕緣膜上涂布光致抗蝕劑后，通過(guò)光刻技術(shù)將光致抗蝕劑構(gòu)圖為P阱301形成用。[0065]接下來(lái)，將進(jìn)行了構(gòu)圖的光致抗蝕劑作為掩模，通過(guò)離子注入向n-半導(dǎo)體基板209內(nèi)注入p型的雜質(zhì)(例如硼),并在去除光致抗蝕劑之后，通過(guò)退火使p型的雜質(zhì)擴(kuò)散，形成P阱301.P阱301在芯片終端護(hù)圈區(qū)域102中構(gòu)成第二導(dǎo)電型(p型)的護(hù)圈215,在有源區(qū)域103中構(gòu)成多晶硅柵極配線(xiàn)214下的用于電位穩(wěn)定化的p型層。[0066]《(b)溝槽柵形成》[0067]接下來(lái)，在n-半導(dǎo)體基板209的主面(表面)上形成絕緣膜(例如SiO?膜),在絕緣膜上涂布光致抗蝕劑后，通過(guò)光刻技術(shù)將光致抗蝕劑構(gòu)圖成場(chǎng)氧化膜222形成用。在去除光致抗蝕劑之后，將進(jìn)行了構(gòu)圖的絕緣膜作為掩模，對(duì)n-半導(dǎo)體基板209的主面(表面)實(shí)施熱氧化處理，在n-半導(dǎo)體基板209的主面(表面)上選擇性地形成場(chǎng)氧化膜222。[0068]在去除進(jìn)行了構(gòu)圖的絕緣膜后，在n-半導(dǎo)體基板209的主面(表面)上形成絕緣膜(例如SiO?膜),在絕緣膜上涂布光致抗蝕劑后，通過(guò)光刻技術(shù)將光致抗蝕劑及絕緣膜構(gòu)圖成溝槽形成用。在去除光致抗蝕劑后，將進(jìn)行了構(gòu)圖的絕緣膜作為掩模，通過(guò)各向異性蝕刻形成溝槽。[0069]接下來(lái)，在溝槽內(nèi)形成柵極絕緣膜208,然后以埋入溝槽內(nèi)的方式沉積多晶硅膜，通過(guò)光刻技術(shù)加工形成溝槽柵207及多晶硅柵極配線(xiàn)214。[0071]接下來(lái)，將構(gòu)圖成p基極層206形成用的光致抗蝕劑作為掩模，進(jìn)行p型雜質(zhì)的離子[0072]接著，將構(gòu)圖成n+源極層204及第一導(dǎo)電型(n型)的通道截?cái)喹h(huán)216形成用的光致抗蝕劑作為掩模，進(jìn)行n型雜質(zhì)的離子注入，形成n+源極層204及第一導(dǎo)電型(n型)的通道截?cái)喹h(huán)216。[0073]《(d)觸頭形成》[0074]接下來(lái)，在n-半導(dǎo)體基板209的主面(表面)上沉積層間絕緣膜202,且對(duì)層間絕緣膜202實(shí)施平坦化處理。在平坦化中應(yīng)用例如BPSG(Boron-PhosphorsSilicateGlass)膜的回流焊、CMP(ChemicalMechanicalPolishing)等平坦化方法等。9[0075]在層間絕緣膜202的平坦化后，通過(guò)光刻技術(shù)和各向異性蝕刻形成接觸孔。此時(shí)，接觸孔貫通層間絕緣膜202,并進(jìn)一步地到達(dá)p基極層206、P阱301、多晶硅柵極配線(xiàn)214以及第一導(dǎo)電型(n型)的通道截?cái)喹h(huán)216。由此，在以截面觀察p基極層206的情況下，形成有一對(duì)n+源極層204,并且形成有在后工序中形成的觸頭金屬層接觸的槽部。[0076]接著，將形成有接觸孔的層間絕緣膜202作為掩模，通過(guò)p型雜質(zhì)的離子注入在接觸孔的底部形成p+層205。能夠與Si進(jìn)行硅化物反應(yīng)使Si接觸面低電阻化的金屬成膜，并進(jìn)行退火，由此硅化物層。[0078]接下來(lái)，通過(guò)由如W這樣的高硬度且高熔點(diǎn)金屬構(gòu)成的金屬膜埋入接觸孔內(nèi)，并進(jìn)部分在W的平坦化后也不去除，殘留在層間絕緣膜202上。[0079]在此，為了抑制電化學(xué)反應(yīng)，成為Al電極的阻擋層的金屬期望相距Al的標(biāo)準(zhǔn)電位(-1.66V)的電位差小的金屬。例如，Ti的標(biāo)準(zhǔn)電位是-1.63V,Co是-0.277V,Ni是-0.23V,Mo是-0.2V。[0080]《(e)表面電極、有機(jī)系鈍化膜形成》[0081]之后，沉積以鋁(Al)為主成分的金屬層，通過(guò)光刻技術(shù)和蝕刻形成作為第一金屬層的發(fā)射極電極201、第二金屬層217以及柵極電極213。鋁的蝕刻通過(guò)各向異性干蝕刻來(lái)進(jìn)[0082]其結(jié)果，作為阻擋層的第一金屬219(例如Ti)上表面的面積Ts1被第二金屬220(Al)的面積Bs1覆蓋的比例變大，能夠抑制電化學(xué)反應(yīng)，能夠抑制阻擋層(第一金屬219)的腐蝕。[0083]而且，第一金屬219(阻擋層：例如Ti)的露出表面積A相對(duì)于第二金屬220(Al)的露出表面積B的比例變小，同樣地能夠抑制電化學(xué)反應(yīng)，能夠抑制阻擋層(第一金屬219)的腐蝕。[0084]另外，第二金屬層217為覆蓋于第二導(dǎo)電型(p型)的護(hù)圈215的表面上的構(gòu)造，能夠提高對(duì)水分、離子性物質(zhì)、可動(dòng)性離子等外來(lái)電荷的屏蔽效果，因此，高電壓施加中的n-半導(dǎo)體基板209的電位穩(wěn)定化，不易發(fā)生電場(chǎng)的變動(dòng)，阻隔電壓穩(wěn)定。[0085]之后，形成由聚酰亞胺等構(gòu)成的有機(jī)系鈍化膜221,并進(jìn)行構(gòu)圖，以使發(fā)射極電極201露出。[0086]以上的(a)～(e)工序是n-半導(dǎo)體基板209的表面?zhèn)忍幚?。[0088]接下來(lái)，通過(guò)背面研磨從背面?zhèn)葘-半導(dǎo)體基板209磨削到所希望的厚度。之后，從n-半導(dǎo)體基板209的背面?zhèn)认騨-半導(dǎo)體基板209進(jìn)行n型及p型雜質(zhì)的離子注入，再進(jìn)行激光退火，由此形成n型緩沖層210及p型集電極層211。[0089]此外，通過(guò)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整離子注入時(shí)的加速能量，能夠形成相距n-半導(dǎo)體基板209的背面的深度不同的n型緩沖層210及p型集電極層211。[0090]之后，在n-半導(dǎo)體基板209的背面?zhèn)韧ㄟ^(guò)噴濺形成例如A1-Ti-Ni-Au等的層疊金屬[0091]在本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置中，第二金屬層217覆蓋于第二導(dǎo)電型(p型)的護(hù)圈215施加中的n-半導(dǎo)體基板209的電位穩(wěn)定化，不易發(fā)生電場(chǎng)的變動(dòng)，可以使阻隔電壓穩(wěn)定化。[0092]另外，第二金屬層217由異種金屬的層疊構(gòu)造構(gòu)成，在異種金屬的層疊構(gòu)造中，第一金屬219與第二導(dǎo)電型(p型)的護(hù)圈215接觸地形成，標(biāo)準(zhǔn)電位比第一金屬219低的第二金屬220接觸地形成于第一金屬219上，第一金屬219的上部的面積的90%以上被第二金屬220覆蓋，第一金屬219(阻擋層：例如Ti)的上表面的面積Ts1被第二金屬220(Al)的面積Bs1覆蓋的比例變大，能夠抑制電化學(xué)反應(yīng)，能夠抑制阻擋層(第一金屬219)的腐蝕。[0093]而且，第一金屬219(阻擋層：例如Ti)的露出表面積A相對(duì)于第二金屬220(Al)的露出表面積B的比例變小，同樣地能夠抑制電化學(xué)反應(yīng)，能夠抑制阻擋層(第一金屬219)的腐蝕。[0094]另外，通過(guò)有機(jī)系鈍化膜221覆蓋芯片終端護(hù)圈區(qū)域102,機(jī)械地進(jìn)行表面保護(hù)，并且進(jìn)行針對(duì)于水分、離子性物質(zhì)、可動(dòng)性離子等外來(lái)電荷的保護(hù)。[0095]如以上所說(shuō)明地，本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置構(gòu)成為：具備形成于n-半導(dǎo)體基板209的主面的有源區(qū)域103和以包圍有源區(qū)域103的方式形成于n-半導(dǎo)體基板209的主面的芯片終端護(hù)圈區(qū)域102,芯片終端護(hù)圈區(qū)域102具有形成于n-半導(dǎo)體基板209的第二導(dǎo)電型(p型)的護(hù)圈215、以覆蓋第二導(dǎo)電型(p型)的護(hù)圈215的方式形成于n-半導(dǎo)體基板209上的層間絕緣膜202、配置于層間絕緣膜202上且經(jīng)由貫通層間絕緣膜202的觸頭203與第二導(dǎo)電型(p型)的護(hù)圈215電連接的場(chǎng)板(第二金屬層217)、以及覆蓋場(chǎng)板(第二金屬層217)的有機(jī)系鈍化膜(保護(hù)膜)221,場(chǎng)板(第二金屬層217)由第一金屬219與第二金屬220的層疊構(gòu)造構(gòu)成，上述第一金屬219與第二導(dǎo)電型(p型)的護(hù)圈215接觸，第二金屬220接觸地配置于第一金屬219上且標(biāo)準(zhǔn)電位比第一金屬219低，第一金屬219的與有機(jī)系鈍化膜(保護(hù)膜)221的接觸面積相對(duì)于第二金屬220的與有機(jī)系鈍化膜(保護(hù)膜)221的接觸面積的比例為0.05以下。[0096]另外，第一金屬219的上表面的面積的90%以上被第二金屬220覆蓋。[0097]另外，芯片終端護(hù)圈區(qū)域102具有以包圍第二導(dǎo)電型(p型)的護(hù)圈215的方式形成于n-半導(dǎo)體基板209的第一導(dǎo)電型(n型)的通道截?cái)喹h(huán)216。[0098]由此，能夠?qū)崿F(xiàn)抑制了高溫高濕下的連接于護(hù)圈的金屬層的腐蝕且抑制了高溫高濕下的長(zhǎng)期動(dòng)作時(shí)的耐壓劣化、漏電流的增大的、高度可靠的半導(dǎo)體裝置及使用了該半導(dǎo)體裝置的電力轉(zhuǎn)換裝置。[0099]此外，第一金屬219的上表面的大致全部(約100%)被第二金屬220覆蓋，更期望的是，在剖視場(chǎng)板(第二金屬層217)時(shí)，第一金屬219的端部和第二金屬220的端部對(duì)齊。由此，能夠可靠地抑制場(chǎng)板(第二金屬層217)的電化學(xué)腐蝕。[0100]另外，優(yōu)選的是，在剖視IGBT半導(dǎo)體芯片101時(shí)，場(chǎng)板(第二金屬層217)的兩端從第二導(dǎo)電型(p型)的護(hù)圈215的兩端突出。其原因在于，能夠提高芯片終端的由場(chǎng)板(第二金屬層217)帶來(lái)的電場(chǎng)緩和效果。[0101]另外，在本實(shí)施例(圖2)中示出了如下例：在n-半導(dǎo)體基板209形成有多個(gè)第二導(dǎo)電型(p型)的護(hù)圈215,多個(gè)第二導(dǎo)電型(p型)的護(hù)圈215的每一個(gè)經(jīng)由多個(gè)觸頭203與多個(gè)場(chǎng)板(第二金屬層217)分別連接，但第二導(dǎo)電型(p型)的護(hù)圈215與場(chǎng)板(第二金屬層217)的組合的數(shù)量不限于此。[0102]例如，在第二導(dǎo)電型(p型)的護(hù)圈215和場(chǎng)板(第二金屬層217)在芯片終端護(hù)圈區(qū)11域102分別各形成一個(gè)的情況，或者也可以構(gòu)成為，第二導(dǎo)電型(p型)的護(hù)圈215在n-半導(dǎo)體基板209形成有多個(gè)，且經(jīng)由多個(gè)觸頭203與如覆蓋多個(gè)第二導(dǎo)電型(p型)的護(hù)圈215整體那樣的面積大的一個(gè)場(chǎng)板(第二金屬層217)連接。[0103]在任一情況下，都能夠通過(guò)將構(gòu)成場(chǎng)板(第二金屬層217)的第一金屬219的面積和第二金屬220的面積設(shè)為上述那樣的結(jié)構(gòu)來(lái)抑制場(chǎng)板(第二金屬層217)的電化學(xué)腐蝕。[0105]參照?qǐng)D8,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例2的半導(dǎo)體裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖8是本實(shí)施例的IGBT半導(dǎo)體芯片101的剖視圖，相當(dāng)于實(shí)施例1(圖2)的變形例。[0106]實(shí)施例1(圖2)的芯片終端護(hù)圈區(qū)域102被作為保護(hù)膜的有機(jī)系鈍化膜221覆蓋，與之相對(duì)，本實(shí)施例(圖8)的芯片終端護(hù)圈區(qū)域102在被無(wú)機(jī)系鈍化膜801覆蓋這一點(diǎn)上與實(shí)施例1不同。其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1(圖2)相同。有機(jī)系鈍化膜221具有吸濕性，抑制水分、離子性物質(zhì)的擴(kuò)散的效果小，因此通過(guò)將芯片終端護(hù)圈區(qū)域102的保護(hù)膜設(shè)為SiN、SiON、SiO?等無(wú)機(jī)系鈍化膜801,能夠抑制水分的侵入、離子性物質(zhì)的擴(kuò)散。[0107]在本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置中，相對(duì)于實(shí)施例1,能夠進(jìn)一步防止水分、離子性物質(zhì)等的侵入，因此能夠?qū)崿F(xiàn)抑制了高溫高濕下的連接于護(hù)圈的金屬層的腐蝕且抑制了高溫高濕下的長(zhǎng)期動(dòng)作時(shí)的耐壓劣化、漏電流的增大的、更高度可靠的半導(dǎo)體裝置和使用了該半導(dǎo)體裝置的電力轉(zhuǎn)換裝置。[0109]參照?qǐng)D9,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例3的半導(dǎo)體裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖9是本實(shí)施例的IGBT半導(dǎo)體芯片101的剖視圖，相當(dāng)于實(shí)施例1(圖2)及實(shí)施例2(圖8)的變形例。[0110]本實(shí)施例的芯片終端護(hù)圈區(qū)域102在被無(wú)機(jī)系鈍化膜801與有機(jī)系鈍化膜221的層疊膜覆蓋這一點(diǎn)上與實(shí)施例1及實(shí)施例2不同。其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1及實(shí)施例2形同。[0111]無(wú)機(jī)系鈍化膜801形成于第二金屬層217上。鈍化膜機(jī)械地進(jìn)行表面保護(hù)，并且承擔(dān)著進(jìn)行針對(duì)水分、離子性物質(zhì)、可動(dòng)性離子等外來(lái)電荷的保護(hù)的作用。關(guān)于機(jī)械的表面保[0112]然而，第二金屬層217的表面具有凹凸，如果采用例如SiN作為無(wú)機(jī)系鈍化膜801進(jìn)此成為針對(duì)于外來(lái)電荷的耐壓劣化、漏電流的增大的原因，引起阻擋層(第一金屬219)的腐蝕。[0113]因此，在本實(shí)施例中，利用無(wú)機(jī)系鈍化膜801與有機(jī)系鈍化膜221的層疊膜覆蓋第二金屬層217,將無(wú)機(jī)系鈍化膜801減薄化，從而防止裂紋的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)機(jī)械的表面保護(hù)效果和防止水分、離子性物質(zhì)等的侵入，進(jìn)一步地，能夠?qū)崿F(xiàn)抑制了高溫高濕下的連接于護(hù)圈的金屬層的腐蝕且抑制了高溫高濕下的長(zhǎng)期動(dòng)作時(shí)的耐壓劣化、漏電流的增大的、高度可靠的半導(dǎo)體裝置及使用了h該半導(dǎo)體裝置的電力轉(zhuǎn)換裝置。[0115]參照?qǐng)D10,對(duì)將本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置應(yīng)用于電力轉(zhuǎn)換裝置的實(shí)施方式的一例進(jìn)行說(shuō)明。圖10是表示采用本發(fā)明的實(shí)施例1～實(shí)施例3的半導(dǎo)體裝置作為構(gòu)成要素的電力轉(zhuǎn)換裝置600的電路塊圖。在圖10中示出本實(shí)施例的電力轉(zhuǎn)換裝置600的電路結(jié)構(gòu)及直流電源與三相交流馬達(dá)(交流負(fù)荷)的連接的關(guān)系。[0116]在本實(shí)施例的電力轉(zhuǎn)換裝置600中，將實(shí)施例1～實(shí)施例3的半導(dǎo)體裝置用作電力開(kāi)關(guān)元件601～606。電力開(kāi)關(guān)元件601～606例如是IGBT。[0117]如圖10所示，本實(shí)施例的電力轉(zhuǎn)換裝置600具備作為一對(duì)直流端子的P端子631、N端子632和作為與交流輸出的相數(shù)相同數(shù)量的交流端子的U端子633、V端子634、W端子635。[0118]另外，具備由一對(duì)電力開(kāi)關(guān)元件601及602的串聯(lián)連接構(gòu)成且將與該串聯(lián)連接點(diǎn)連接的U端子633設(shè)為輸出的開(kāi)關(guān)橋臂。以相同的結(jié)構(gòu)，具備由電力開(kāi)關(guān)元件6