专利名称：半导体装置及其制造方法
技术区域本发明涉及的是半导体装置及其制造方法，特别是利用电源回路的闸流晶体管型的半导体装置及其制造方法。
如图26(a)所示，半导体装置910由硅底板920内部的第1N型层916、第1P型层917、第2N型层918和第2P型层919层积而成，特别是第2P型层919是形成在第2N型层918的内部。另外，在硅底板920形成有第1N型层916侧的表面，设有阴极电极端子913，该端子913通过焊锡912a与第1N型层916相连。同样，在形成有第2N型层918和第2P型层919侧的表面，设有阳极电极端子914，该端子914通过焊锡912b与第2N型层918和第2P型层919相连。
进而，硅底板920中，在第1N型层916与第1P型层917交界处及其附近的上方、以及、在第2N型层918与第1P型层917交界处及其附近，分别设有由玻璃材料形成的绝缘膜915a、915c和915b、915d。而且，第1P型层917与图中未示的栅电极相连。另外，通过闸流晶体管的种类，也有不设栅电极的构造。
以上结构中，在对阴极电极端子913施加负电压、对阳极电极端子914施加正电压的同时，对图中未示的栅电极施加规定阈值以上的正电压，这样通过在第1N型层916、第1P型层917、第2N型层918和第2P型层919之间进行空穴和电子的交换，在阴极电极端子913和阳极电极端子914之间则会有电流通过。
在硅底板上设置阴极电子913和阳极电子914的操作顺序概述如下。首先在硅底板920的表面印刷焊锡912a，在硅底板920的另一端面印刷焊锡912b。接着，在焊锡912a上装载阴极电极端子913，在焊锡912b上装载阳极电极端子914。然后，将硅底板920投入回流炉，使焊锡912a、912b融化并分别附着在阴极电极端子913和阳极电极端子914上。
但是，在焊锡912a、912b上装载阴极电极端子913和阳极电极端子914时，有时会在某个方向上发生位置偏移。在位置偏移的状态下将焊锡912a、912b投入回流炉使其融化的话，则会像图26(b)所示的那样，焊锡912a、912b附着在已倾斜了的阳极电极端子921上。
阴极电极端子913或者阳极电极端子914若发生倾斜并与硅底板920发生接触的话，会发生电流流向偏移等的不良。另外，在将半导体装置910装载在电路板等上时，会导致倾斜的电极端子与电路板之间接触不良。这种问题如果精确地将阴极电极端子913和阳极电极端子914装载在焊锡912a、912b上的话，就可以消除，但是这样处理的话需要高价格的制造设备，会导致半导体装置的制造成本上升。
另外，当半导体装置910使用于大尺寸大电流用半导体装置时，由于受硅底板920翘曲的影响，有时阴极电极端子913或者阳极电极端子914与硅底板920间会发生接触。此时，也会发生电流流向偏移等的不良情况。进而，当半导体装置910安装在电路板等上时，会导致电极端子与电路板之间的接触不良。
本发明为了解决以上问题，提供了改良的闸流型晶体管半导体装置及其制造方法，其具有以下特点在将电极端子安装在硅底板上时，即使使用现有技术的制造设备，也能防止所设置的电极端子发生倾斜与硅底板接触，同时，即使硅底板存在翘曲，也能防止所设置的阴极电极端子913或者阳极电极端子914与硅底板920接触。发明的技术方案为解决上述问题，本发明所提供的一种半导体装置，其设有露出半导体本体一侧端面而形成的第1导电类型的第1导电区域，露出上述一侧端面并在上述第1导电区域内形成的、与第1导电类型相反的第2导电类型的第2导电区域，设置在第1导电区域和第2导电区域上的导电材料，在上述导电材料上设置的电极端子；其中在所说的第1导电区域和第2导电区域交界处或者其附近、及设有上述导电材料的位置上，设置突出于上述一侧端面的支持部件。
由此，本发明的半导体装置在导电材料上设置电极端子时，即使电极端子的位置发生偏移或倾斜，因为位于电极端子下方的支持部件对电极端子的支持作用，能够将电极端子的倾斜抑制在一定范围内。另外，即使硅底板发生翘曲，也能够防止电极端子与硅底板发生接触。
进而，在所说的第1导电区域的边缘或者其附近，设有绝缘膜；所说的支持部件的上端，位于所说的绝缘膜上端的上方，并且位于所说的导电材料上端的下方。这样，支持部件从导电材料处突出，不会妨碍其附着在电极端子的导电材料上。另外，即使在电极端子发生倾斜或者硅底板发生翘曲时，支持部件也不会触及电极端子，从而能够防止电极端子与第1导电区域或者第2导电区域发生接触。
所说的支持部件以使用玻璃材料制成为佳。这样，与只能形成不高于2～3μm的氧化硅膜不同，可以形成10μm以上的支持部件。
另外，上述支持部件，可以是具有与所说的绝缘膜相同材质而成的膜、和由玻璃材料而成的层的层积构造。这样形成的结构具有较强的热应力。
上述支持部件，具有由粘着剂形成的膜、和由玻璃材料形成的层的层积构造。这样，更适合在较大面积的半导体装置上形成支持部件。
进而，所说的支持部件，还可以是由与所说的绝缘膜相同的材质制成。这样，因为能够在同一工序下制作支持部件和绝缘膜，就不需为设置支持部件而再添工序。
在此，支持部件的厚度宜大于10μm，最好是大于20μm。由此，在导电材料上设置电极端子时，即使电极端子发生位置偏移或倾斜的情况，因为位于电极端子下方的支持部件对电极端子的可靠支撑，所以能够将电极端子的倾斜抑制在一定范围内。另外，即使硅底板发生较大的翘曲，也能够防止所设置的电极端子与硅底板发生接触。
另外，可以使所说的第2导电区域在偏向接近于上述第1导电区域的任意一边缘部而形成；所说的支持部件设置在偏向于所说的第2导电区域侧的相反侧的交界处或者其附近。这样，因为偏向第2导电区域侧的相反侧的电流流量少，所以能够尽量抑制支持部件对电流流动的阻碍。
另外，也可在所说的第1导电区域内形成有多个第2导电区域；所说的支持部件设置在与所说的多个第2导电区域相对的区域或者其附近。这样，因为与第2导电区域相对的区域，其电流流量较少，所以能够尽量抑制支持部件对电流流动的阻碍。
支持部件以形成圆柱状为佳。这样，能够有效地抑制在回流工序发生的空穴现象。
另外，可以在所说的第1导电区域的中央部形成有所说的第2导电区域；同时，在该第2导电区域的周边部设置多个所说的支持部件。因为在第2导电区域周边部，电流流量较少，所以能够尽量抑制支持部件对电流流动的阻碍。
另外，还可在所说的第1导电区域内还设有提供栅电压的区域；并在与该提供栅电压的区域和所说的第2导电区域相对的区域上或者其附近，设置所说的支持部件。这样，因为在与提供栅电压的区域和第2导电区域相对的区域上，电流流量较少，所以能够尽量抑制支持部件对电流流动的阻碍。
关于本发明的构成还可设有从另一端面露出的其他支持部件，设置在另一端面的其他导电材料，和设置在此其他导电材料上的其他电极端子。
此时，其构成设有在另一侧端面露出并形成的第1导电类型的第3导电区域、设置在上述第3导电区域的其他导电材料、突出于另一侧端面的第3导电区域的其他支持部件、以及设置在上述导电材料上的其他电极端子。
另外，也可以形成如下构成有另一侧端面露出形成的第1导电类型的第3导电区域；从另一侧端面露出并与位于第3导电区域内形成的第1导电类型相反的第2导电类型的第4导电区域；设置在第3导电区域和第4导电区域的其他导电材料；在第3导电区域和第4导电区域交界处或其附近并且设置其他导电材料的位置上，从另一侧端面突出的其他支持部件；设在上述导电材料上的其他电极端子。
如果采取这种构成，例如双向型闸流晶体管等能在另一侧端面上设置电极端子的半导体装置，即使另一侧端面的电极端子发生位置偏移或倾斜的情况，因为位于电极端子下方的支持部件支撑着电极端子，所以能够将电极端子的倾斜抑制在一定的范围内。另外，即使硅底板发生翘曲，也能够防止电极端子与硅底板发生接触。
本发明的一种半导体装置，其设有从半导体本体的一侧端面露出形成的第1导电类型的第1导电区域，从所说的一侧端面露出并在所说的第1导电区域内形成的、与所说的第1导电类型相反的第2导电类型的第2导电区域，设置在所说的第1导电区域及第2导电区域上的导电材料，设置在所说的导电材料上的电极端子；其中在与所说的电极端子的第1导电区域和第2导电区域交界处或者其附近相对的面上，设有从该面突出的支持部件。
由此，本发明的半导体装置，在导电材料上设置电极端子时，即使电极端子发生位置偏移或倾斜的情况，因为设在电极端子上的支持部件与半导体装置的第1导电区域和第2导电区域的端面相接触，在一定程度上阻止了电极端子的倾斜，所以能够将电极端子的倾斜抑制在一定的范围内。另外，即使硅底板发生翘曲，也能够防止电极端子与硅底板间发生接触。
另外，本发明一种半导体装置，其在半导体本体的一侧端面上，设有相互电分离的多个区域，其中在用于电分离此多个区域的元件分离区域上，设置由表面突出的支持部件。
因此，当电极端子通过导电材料与半导体本体的导电区域连接时，即使电极端子发生位置偏移或倾斜的情况，因为位于电极端子下方的支持部件支撑着电极端子，所以能够将电极端子的倾斜抑制在一定的范围内。另外，即使硅底板发生翘曲，也能够防止电极端子与硅底板间发生接触。而且，因为元件分离区域上的电流流量较少，所以能够尽量抑制支持部件对电流流动的阻碍。
本发明一种半导体装置，其为在半导体本体的一侧端面上，形成能够转换沿半导体本体厚度方向流动的电流的绝缘栅晶体管的功率控制用半导体装置，其特征在于在所说的绝缘栅晶体管的栅电极上，通过绝缘膜设置支持部件，同时，在所说的绝缘栅晶体管所形成的筒上设置支持部件。
因此，当电极端子通过导电材料与半导体装置基体的导电区域连接时，即使电极端子发生位置偏移或倾斜的情况，因为位于电极端子下方的支持部件支撑着电极端子，所以能够将电极端子的倾斜抑制在一定范围内。另外，即使硅底板发生翘曲，也能够防止电极端子与硅底板间发生接触。而且，因为绝缘栅晶体管上的电流流量较少，所以能够尽量抑制支持部件对电流流动的阻碍。进而，因为绝缘栅晶体管上所形成的筒部面积较大，所以选择其电流流量较少的部分来形成支持部件，就能够尽量抑制支持部件对电流流动的阻碍。
本发明的一种半导体装置，其设有印刷线路板、配置在该印刷线路板上的半导体本体、设置在该半导体本体上的金属电极；所说的半导体本体为功率控制用半导体装置，在所说的半导体本体的一侧端面所形成的导电区域通过导电材料与上述印刷线路板的表面相连接，在此半导体本体的另一侧端面所形成的导电区域通过其他的导电材料与所说的金属电极相连接，在所说的半导体装置的一侧端面和另一侧端面上，设置由这些端面突出的支持部件。
因此，在进行回流处理时，即使在印刷电路线路板上的半导体本体倾斜设置，或者在半导体本体的金属电极倾斜设置，由于这些支持部件的存在，能够将印刷电路线路板和半导体本体之间的倾斜、或者、半导体本体和金属电极之间的倾斜抑制在一定的范围内。另外，即使硅底板或印刷电路线路板发生翘曲，也能有效地防止印刷电路线路板的电极和金属电极与半导体本体之间发生接触。
另外，本发明一种半导体装置，其为功率控制用半导体装置，并设有构成二极管的2个半导体本体，同时与该2个半导体本体的一侧端面相连的共通电极，和分别与这2个半导体本体的另一侧端面相连的第1电极端子和第2电极端子；在所说的2个半导体本体的一侧端面所形成的导电区域，通过导电材料与所说的共通电极相连接；在所说的2个半导体本体的另一侧端面所形成的导电区域，通过其他的导电材料分别与所说的第1电极端子和第2电极端子相连接；另外，在所说的2个半导体装置中的任意一个端面或两侧端面上，设置突出于这些面的支持部件。
由此，在将半导体本体、共通电极、各电极端子按规定的位置关系配置的状态下进行回流处理时，即使所设置的半导体本体与共通电极发生倾斜，或者，即使半导体本体和电极端子倾斜设置，由于存在有支持部件，能够有效地将半导体本体和共通电极的倾斜、半导体本体和各电极端子的倾斜抑制在一定的范围内。另外，即使半导体本体、共通电极、电极端子发生翘曲，也能够有效地防止共通电极或电极端子与半导体本体间发生接触。
另外，本发明一种半导体装置的制造方法，其由以下的顺序的工序组成制造具有一侧端面和另一侧端面的半导体本体的工序；在所说的一侧端面上，形成突出于所说的一侧端面的支持部件的工序；在所说的一侧端面上，涂敷厚度超过所说的支持部件的厚度的导电材料的工序；在所说的导电材料上设电极端子并在此状态下进行回流加工、同时将设置在一侧端面的所定导电区域和所说的电极端子进行电连接的工序。
由此，本发明的半导体装置的制造方法，在连接电极端子的工序中，能够将电极端子的倾斜抑制在一定的范围内。另外，即使在硅底板发生翘曲的情况下，也能够防止电极端子与硅底板间发生接触。
另外，本发明一种半导体装置的制造方法，其由以下既定的顺序的工序组成制造具有一侧端面和另一侧端面的半导体本体的工序；在所说的一侧端面上形成突出于所说的一侧端面的支持部件，并在所说的另一侧端面上形成突出于所说的另一侧端面的其他支持部件的工序；在所说的一侧端面上涂敷厚度超过所说的支持部件厚度的导电材料、在所说的另一侧端面上涂敷厚度超过所说的其他支持部件厚度的其他导电材料的工序；在所说的导电材料上设置电极端子，同时，在所说的其他导电材料上设置其他电极端子，并在此状态下进行回流加工，以及，电连接设于一侧端面的所定导电区域与所说的电极端子、和设于另一侧端面的所定导电区域与所说的其他电极端子的工序。
由此，本发明半导体装置的制造方法，在连接电极端子的工序中，能够将电极端子的倾斜抑制在一定的范围内。另外，即使在硅底板发生翘曲的情况下，也能够防止电极端子与硅底板间发生接触。
在此，所形成的支持部件的厚度宜大于10μm，最好是大于20μm。这样，在导电材料上设置电极端子时，即使电极端子发生位置偏移或倾斜的情况，由于位于电极端子下方的支持部件所起的支撑作用，能够将电极端子的倾斜抑制在一定的范围内。另外，即使硅底板发生较大翘曲，也能够防止电极端子与硅底板间发生接触。
另外，本发明的一种半导体装置的制造方法，其由以下既定的顺序的工序组成在半导体本体的一侧端面露出形成第1导电类型的第1导电区域的工序；在所说的第1导电区域内露出形成与所说的第1导电类型相反的第2导电类型的第2导电区域的工序；在所说的第1导电区域和第2导电区域交界处或者其附近，形成从所说的一侧端面突出的支持部件的工序；在所说的半导体装置的第1导电区域和第2导电区域上，涂敷厚度超过所说的支持部件厚度的导电材料的工序；在所说的导电材料上设置电极端子并在此状态下进行回流加工、同时、将所说的第1导电区域和第2导电区域与所说的电极端子进行电连接的工序。
由此，本发明半导体装置的制造方法，仅仅通过追加形成支持部件的工序这一比较简单的方法，就能够在连接电极端子的工序中，将电极端子的倾斜抑制在一定的范围内。另外，即使在硅底板发生翘曲的情况下，也能够防止电极端子与硅底板间发生接触。而且，支持部件从导电材料上突出，也不会阻碍导电材料附着在电极端子上。
关于本发明的半导体装置的制造方法，在形成所说的第2导电区域的工序和形成所说的支持部件的工序之间，还有在所说的第1导电区域的边缘或者其附近形成绝缘膜的工序；另外，在所说的形成支持部件的工序中，也可让所形成的上述支持部件的上端位于所说的绝缘膜上端的上方。
这样，因为半导体装置的制造方法中，通常含有上述形成绝缘膜的工序，所以在形成绝缘膜的工序之后，通过使所形成的支持部件的上端位于上述绝缘膜的上方，即使硅底板发生翘曲，也能更有效地防止支持部件在未触及电极端子的情况下，而电极端子却与硅底板发生的接触。
另外，本发明的半导体装置的制造方法，在形成所说的第2导电区域的工序和形成所说的支持部件的工序之间，还有在所说的第1导电区域的边缘或者其附近、以及在所说的第1导电区域与第2导电区域交界处或者其附近，形成绝缘膜的工序；另外，也可在形成所说的支持部件的工序中，在所说的第1导电区域和第2导电区域交界处或者其附近所形成的绝缘膜上，形成玻璃层。
这样，因为半导体装置的制造方法中，通常含有上述形成绝缘膜的工序，所以在形成绝缘膜的工序后，在形成支持部件的部分形成绝缘膜，通过在绝缘膜形成工序后形成玻璃层，即使硅底板发生翘曲，也能够更有效地防止由于支持部件无法支撑电极端子而导致的电极端子与硅底板间的接触。进而，支持部件本身也具较强热应力。
另外，本发明半导体装置的制造方法中，在所说的形成第2导电区域的工序和所说的形成支持部件的工序之间，还有在所说的第1导电区域的边缘或者其附近形成绝缘膜的工序；另外，所说的形成支持部件的工序，还可包含有在所说的第1导电区域和第2导电区域交界处或者其附近，形成由粘结剂组成的层的工序；和在由所说的粘结剂组成的层上，载置所定的玻璃的工序。
这样，因为半导体装置的制造方法中，通常含有上述形成绝缘膜的工序，在形成绝缘膜的工序后，通过在第1导电区域与第2导电区域交界处或者其附近形成形成由粘结剂组成的层的工序、和在上述由粘结剂组成的层上载置规定玻璃的工序后，即使硅底板发生翘曲，也能够更有效地防止支持部件在未触及电极端子的情况下，而电极端子却与硅底板发生的接触。这种方法更能适应于大面积的半导体装置上所形成的支持部件。
另外，在本发明的半导体装置的制造方法中，在形成所说的支持部件的工序中，设有在所说的一侧端面上形成绝缘厚膜的工序；保留上述绝缘厚膜的位置实施蚀刻术，在第1导电区域的边缘或者其附近、以及、第1导电区域与第2导电区域交界处或者其附近形成绝缘厚膜的工序；以及在所说的绝缘厚膜内，对于第1导电区域边缘或者其附近实施蚀刻术以减少膜厚使其成为绝缘膜，同时，在第1导电区域和第2导电区域交界处或者其附近不实施蚀刻术以使得支持部件的厚度超过上述绝缘膜厚度的工序。
这样，即使硅底板发生翘曲，也能够更有效地防止支持部件在未触及电极端子的情况下，而电极端子却与硅底板发生的接触。进而，因为半导体装置的制造方法中，通常含有上述形成绝缘膜的工序，所以通过使用上述方法，能够同时制作绝缘膜和支持部件。
图2所示的是本发明实施例1的半导体装置制作工序的说明图。
图3所示的是本发明实施例2的半导体装置制作工序的说明图。
图4所示的是本发明实施例3的半导体装置制作工序的说明图。
图5所示的是本发明实施例4的半导体装置制作工序的说明图。
图6所示的是本发明实施例5的半导体装置的平面图。
图7所示的是本发明实施例6的半导体装置的平面图。
图8所示的是本发明实施例7的半导体装置的断面图。
图9所示是本发明实施例8的半导体装置的说明图，其中(a)是半导体装置的平面图，(b)是半导体装置沿A-A线的断面图。
图10所示是本发明实施例9的半导体装置的说明图，其中(a)是半导体装置的平面图，(b)是半导体装置沿A-A线的断面图。
图11所示是本发明实施例10的半导体装置的说明图，其中(a)是半导体装置的平面图，(b)是半导体装置沿A-A线的断面图。
图12所示的是本发明实施例11的半导体装置的断面图。
图13所示是本发明实施例11的半导体装置的平面图，其中(a)是一侧端面的平面图，(b)是另一侧端面的平面图。
图14所示是本发明实施例12的半导体装置的平面图，其中(a)是一侧端面的平面图，(b)是另一侧端面的平面图。
图15所示的是本发明实施例13的半导体装置的断面图。
图16所示的是本发明实施例13的半导体装置一侧端面的平面图。
图17所示的是本发明实施例13的半导体装置另一侧端面的平面图。
图18所示的是本发明实施例14的半导体装置的断面图。
图19所示的是本发明实施例15的半导体装置的断面图。
图20所示的是本发明实施例16的半导体装置的断面图。
图21所示的是本发明实施例17的半导体装置的断面图。
图22所示的是本发明实施例18的半导体装置的断面图。
图23所示的是本发明实施例19的半导体装置的断面图。
图24所示的是本发明实施例20的半导体装置的断面图。
图25所示的是本发明实施例21的半导体装置的断面图。
图26所示的是现有技术的闸流晶体管型半导体装置的断面图，其中(a)是正确设置了电极端子的半导体装置的断面图，(b)是所设置的电极端子与硅底板发生接触状态下的断面图。
如图1(b)所示，半导体装置110在P型硅底板20的内部形成有第1N型层16、第2N型层18和第2P型层19，而形成此3层以外的剩下部分组成第1P型层17。第1N型层16是在硅底板20中添加N型杂质形成的，并由硅底板20的另一侧端面向内部扩展。
第1P型层17从硅底板20的2个面边缘部和周侧面露出，并与第1N型层16和第2N型层18相连，另外，还与图中未示的栅电极相连。第2N型层18是在硅底板20基础上添加N型杂质形成的，而且从硅底板20的一侧端面——即形成有第1N型层16面的相反侧向内部扩展。而且，根据半导体装置110的用途可以设置多个栅电极，也可以完全不设。
第2P型层19是在第2N型层18的内部以偏向半导体装置110周侧面22处形成的，并从硅底板20的一侧端面向内部扩展。另外，如图1(a)所示，第2N型层18和第2P型层19形成矩形，并且第1N型层16也呈矩形(图中未示)。这些第1N型层16、第1P型层17、第2N型层18和第2P型层19是层积而成的，并构成PNPN接合。而且，第1N型层16、第1P型层17、第2N型层18和第2P型层19除能形成矩形状外，还可以形成椭圆形等其他形状。
另外，硅底板20的一侧端面形成有支持部件11b、焊锡12b、阳极电极端子14和绝缘膜15b、15d，其中，支持部件11b与支持部件11a同样是由玻璃材料制成，并配置在第2N型层18和第2P型层19交界处的内周侧面22的相反侧；焊锡12b是在形成第2N型层18的区域上形成，形状较为平坦以覆盖支持部件11b。
所形成的支持部件11b高于(厚于)绝缘膜15b、15d，这是为了防止阳极电极端子14发生倾斜，与硅底板20发生接触，所以尽可能加厚位于阳极电极端子14下方起支撑作用的支持部件，也就是说以高度(厚度)大于绝缘膜15b、15d的高度(厚度)为佳。
另外，所形成的支持部件11b宜薄于(低于)焊锡12b，以仅仅比焊锡12b低一点为佳。这是为了使焊锡12b的下方突起的支持部件11b不会妨碍焊锡12b附着在阳极电极端子14上。
阳极电极端子14形成在焊锡12b上，通过焊锡12b与第2N型层18和第2P型层19进行电连接。绝缘膜15b是由玻璃材料制成，覆盖在第1P型层17和第2N型层18交界处的周侧面22的相反侧及其附近，对所覆盖的部分起防护作用。同样，绝缘膜15d也是由玻璃材料制成，覆盖了第1P型层17和第2N型层18交界处、第2N型层18和第2P型层19交界处的周侧面22的一部分及其附近，并对所覆盖的部分起防护作用。
另外，在硅底板20另一侧端面设有支持部件11a、焊锡12a、阴极电极端子13和绝缘膜15a、15c，其中，支持部件11a由玻璃材料形成，并配置在第1N型层16表面区域的略中央部位。
支持部件11a的形成高度(厚度)大于绝缘膜15a、15c，这是为了防止阴极电极端子13发生倾斜，与硅底板20发生接触，所以尽可能加厚位于阴极电极端子13下方起支撑作用的支持部件，也就是说以高度(厚度)大于绝缘膜15a、15c的高度(厚度)为佳。
另外，所形成的支持部件11a宜薄于(低于)焊锡12a，以仅仅比焊锡12a低一点为佳。这是为了使由焊锡12a上方突起的支持部件11a不会妨碍焊锡12b附着在阴极电极端子13上。
焊锡12a形成在第1N型层16区域上，形状较为平坦以覆盖支持部件11a。而且，在将焊锡12a印刷到硅底板20表面上时，由于上述理由，其厚度应使支持部件11a能够隐藏在其内部。
阴极电极端子13形成在焊锡12a上，通过焊锡12a与第1N型层16进行电连接。绝缘膜15a、15c由玻璃材料制成，覆盖在第1N型层16和第1P型层17交界处机及其附近，以保护所覆盖的部分。而且，绝缘膜15a、15c和绝缘膜15b、15d除可以由玻璃材料制成外，还可以由氧化硅膜(SiO2)等其他绝缘材料制成。
有以上构成的半导体装置110的运转方式如下所述，即，在阴极电极端子13施加以负电压，在阳极电极端子14施加以正电压，同时在图中未示的栅电极施加以规定阈值以上的正电压后，在第1N型层16、第1P型层17、第2N型层18和第2P型层19之间进行空穴与电子的流转，阴极电极端子13和阳极电极端子14之间则会产生电流。
另外，开始时该电流是由焊锡12b流向第2N型层18，随着时间的经过，从焊锡12b通过第2P型层19流向第2N型层18的电流也增加了。另外，因为第2P型层19设于偏向周侧面22处，所以当大半的电流通过第2P型层19流动时，这些流动集中在第2P型层19的中央部，在接近第2N型层18和第2P型层19交界面的PN接合面近旁部分21处，几乎没有电流流过。因此，在接通半导体装置110时，支持部件11a、11b对电流的流动没有阻碍。
另外，在硅底板20上设置阴极电极端子13和阳极电极端子14的顺序概述如下，即，首先在硅底板20的表面预先设置支持部件11a、11b及焊锡12a、12b，然后在焊锡12a上设置阴极电极端子13，在焊锡12b上设置阳极电极端子14。然后，将硅底板20放入回流炉，使焊锡12a、12b融化并附着在阴极电极端子13和阳极电极端子14上。
但是，在焊锡12a、12b上设置阴极电极端子13和阳极电极端子14时，有时会在某一方向上发生位置偏移。因为半导体装置110预先设有支持部件11a、11b，而支持部件11a、11b在下方支撑这些电极端子，所以能够防止电极端子倾斜过大而与硅底板20发生接触。
如上所述，本发明实施例1的半导体装置110，通过设置支持部件11a、11b，在硅底板20上设置阴极电极端子13和阳极电极端子14时，能够防止这些电极端子发生较大倾斜而与硅底板20接触。另外，因为支持部件11a、11b设置在硅底板20表面的电流难以流动的区域，所以在接通半导体装置110时，支持部件11a、11b不会阻碍电流的流动。
另外，能够形成与绝缘膜15a、15c和绝缘膜15b、15d相同材质并且相同高度(厚度)的支持部件11a，11b。此时，因为能在同一工序中设置支持部件11a、11b和绝缘膜15a、15c、15b、15d，所以不必增加为了设置支持部件11a、11b的特别工序。
在以上的实施例中，说明了在半导体装置110上设置板状电极端子的情形，当然也可以替换使用在板状体的一个面设棒状体等非板状的电极端子。
接着，参照图2说明本发明实施例1的半导体装置110的制造方法。如图2所示，实施例1的半导体装置110的制造由以下工序组成(1)半导体装置(本体部分)的制造工序首先，制造包括有在硅底板20一侧端面露出形成的第2N型层18、露出在硅底板20一侧端面并于第2N型层18内形成的第2P型层19、和露出在另一侧端面而形成的第1N型层16的半导体装置(本体部分)(图中未示)。(2)绝缘膜的形成工序接着，在上述第2N型层18的边缘或者其附近形成绝缘膜15b、15d，在上述第1N型层16的边缘或者其附近形成绝缘膜15a、15c(参照图2(a))。(3)支持部件的形成工序然后，在上述第2N型层18与第2P型层19交界处或者其附近形成支持部件11b，此支持部件11b从上述的一侧端面突起，且其上端较绝缘膜15b、15d的上端高；在第1N型层16形成有支持部件11a，该支持部件11a从另一侧端面突起，且其上端较绝缘膜15a、15c的上端高(参照图2(b))。
支持部件11a、11b的制造，先通过金属掩膜将含有玻璃材料的阻挡层涂在半导体装置(本体部分)上，然后燃烧加工整个半导体装置(本体部分)，将模式化阻挡层予以玻璃化。(4)涂敷导电材料的工序在上述半导体装置的第2N型层18和第2P型层19上，涂敷厚于上述支持部件11b的导电材料——焊锡12b；在第1N型层16上涂敷厚于支持部件11a的作为导电材料的焊锡12a(图中未示)。(5)回流工序最后，在焊锡12a、12b上分别设置阳极电极端子14和阴极电极端子13，并在此状态下进行回流加工，在将第2N型层18和第2P型层19与阳极电极端子14进行电连接的同时，将第1N型层16和阴极电极端子13进行电连接(参照图2(c))。
经过以上制造工序，制作出了本发明实施例1的半导体装置110。通过本发明实施例1半导体装置110的制造方法，通过在绝缘膜的形成工序后仅追加支持部件的形成工序这一比较简单的方法，就能够制造出拥有如上所述优良性能的半导体装置。实施例2接着，参照图3说明本发明实施例2的半导体装置120的制造方法。如图3所示，实施例2的半导体装置120的制造由以下工序组成(1)半导体装置(本体部分)的制造工序首先，使用与实施例1相同的方法制造半导体装置(本体部分)(图中未示)。(2)绝缘膜的形成工序接着，在上述第2N型层18的边缘或者其附近、以及第2N型层18和第2P型层19交界处或者其附近，形成绝缘膜15b、15d、30b；在第1N型层16的边缘或者其附近、以及第1N型层16的中央部形成绝缘膜15a、15c、30a(参照图3(a))。(3)支持部件的形成工序在上述第2N型层18和第2P型层19交界处或者其附近所形成的绝缘膜上，以与实施例1相同的方法形成玻璃层31b，成支持部件11b2。同样，在上述第1N型层16中央部所形成的绝缘膜31a上，形成玻璃层31a，构成支持部件11a2(参照图3(b))。(4)导电材料的涂敷工序在上述半导体装置的第2N型层18和第2P型层19上，涂敷厚于支持部件11b2的焊锡12b，在半导体装置的第1N型层16上涂敷厚于支持部件11a2的焊锡12a(图中未示)。(5)回流工序最后，在焊锡12b、12a上分别设置阳极电极端子14和阴极电极端子13，并在此状态下进行回流加工；在将第2N型层18和第2P型层19与阳极电极端子14进行电连接的同时，将第1N型层16和阴极电极端子13进行电连接(参照图3(c))。
经过以上制造工序，制作出了本发明实施例2半导体装置120。本发明实施例2半导体装置120的制造方法，在具有与实施例1的半导体装置制造方法相同的效果外，还制造了在结构上对热应力有强适应性的支持部件11b2、11a2。实施例3下面，参照图4说明本发明实施例3的半导体装置130的制造方法。如图4所示，实施例3的半导体装置130的制造由以下工序组成(1)导体装置(本体部分)的制造工序首先，使用与实施例1相同的方法制造半导体装置(本体部分)(图中未示)。(2)绝缘膜的形成工序接着，在上述第2N型层18的边缘或者其附近，形成绝缘膜15b、15d，在第1N型层16的边缘或者其附近形成绝缘膜15a、15c(参照图4(a))。(3)支持部件的形成工序在上述第2N型层18和第2P型层19交界处或者其附近，形成由粘结剂组成的层32b(参照图4(b))，在此层32b上形成有玻璃层33b，构成支持部件11b3(参照图4(c))。同样，在第1N型层16的中央部形成由粘结剂组成的层32a(参照图4(b))，在此层32a上形成有玻璃层33a，构成支持部件11a3(参照图4(c))。(4)导电材料的涂敷工序在上述半导体装置的第2N型层18和第2P型层19上，涂敷厚于支持部件11b3的焊锡12b；在上述半导体装置的第1N型层16上，涂敷厚于支持部件11a3的焊锡12a(图中未示)。(5)回流工序最后，在焊锡12b、12a上分别设置阳极电极端子14和阴极电极端子13，并在此状态下进行回流加工。在将第2N型层18和第2P型层19与阳极电极端子14进行电连接的同时，将第1N型层16与阴极电极端子13进行电连接(参照图4(d))。
经过以上制造工序，制作出了本发明实施例3的半导体装置130。本发明实施例3的半导体装置130的制造方法在具备有与实施例1半导体装置制造方法同样效果的同时，在大面积半导体装置上形成支持部件时，还有较好的操作性。实施例4接着，参照图5说明本发明实施例4的半导体装置140的制造方法。如图5所示，实施例4的半导体装置140的制造由以下工序组成(1)半导体装置(本体部分)的制造工序首先，使用与实施例1相同的方法制造半导体装置(本体部分)(图中未示)。(2)绝缘膜的形成工序接着，在半导体装置(本体部分)的一侧端面的整个面上，形成绝缘厚膜34b，在另一侧端面的整个面上形成绝缘厚膜34a(参照图5(a))。(3)支持部件的形成工序在保留绝缘厚膜34b的规定位置的状态下进行蚀刻术，并在第2N型层18的边缘或者其附近、以及第2N型层18和第2P型层19交界处或者其附近形成绝缘厚膜35b、35d、11b4，这样绝缘厚膜11b4成为支持部件11b4(参照图5(b))。同样，保留绝缘厚膜34a的规定位置进行蚀刻术，并在第1N型层16的边缘或者其附近、以及第1N型层16中央部形成绝缘厚膜35a、35c、11a4，这样绝缘厚膜11a4成为支持部件11a4(参照图5(b))。
然后，对于绝缘厚膜35b、35d、35a、35c来说，可以维持原状即可，但也可以通过仅仅选择这些部分进行蚀刻术来减小膜厚，从而使这些绝缘厚膜变为薄膜状的绝缘膜15b、15d、15a、15c(参照图5(c))。(4)导电材料的涂敷工序接着，在上述半导体装置的第2N型层18和第2P型层19上涂敷厚于支持部件11b4的焊锡12b，在第1N型层16上涂敷厚于支持部件11a4的焊锡12a(图中未示)。(5)回流工序最后，在焊锡12b、12a上分别设置阳极电极端子14和阴极电极端子13，并在此状态下进行回流加工；在将第2N型层18和第2P型层19与阳极电极端子14进行电连接的同时，将第1N型层16和阴极电极端子13进行电连接(参照图5(d))。
通过以上制造工序，制作出了本发明实施例4的半导体装置140。本实施例4的半导体装置140的制造方法在具备实施例1的半导体装置相同的性能外，还具有能够同时加工绝缘膜和支持部件的效果。实施例5接着，对本发明实施例5的半导体装置150进行说明。图6所示的是本发明实施例5的半导体装置的平面图。
本发明实施例5的半导体装置150如图6所示，在第2P型层19区域内部的周边区域设置支持部件11b5。而且，为了减少接通半导体装置时对电流流动的影响，实施例5的支持部件15b5设置在第2N型层18和第2P型层19交界处的内周侧面22的相反侧附近。实施例6接着，就本发明实施例6的半导体装置160进行说明。图7所示是本发明实施例6的半导体装置的平面图。
本发明实施例6的半导体装置160如图7所示，在第2N型层18区域内部的周边区域设置支持部件11b6。而且，为了减少接通半导体装置时对电流流动的影响，支持部件11b6设置在第2N型层18和第2P型层19交界处的内周侧面22的相反侧附近。
如上所述，本发明实施例5、6的半导体装置150、160，因为支持部件15b5、15b6设置在第2N型层18和第2P型层19交界处以外的位置，所以与实施例1的半导体装置110相比，接通时对电流流动的影响虽然稍大，但是支持部件的设置位置的自由度却增加了。由此，能够根据阳极电极端子14的大小等条件，在适当的部位设置支持部件。实施例7接着，就本发明实施例7的半导体装置170进行说明。图8所示的是本发明实施例7的半导体装置170的断面图，整体与图1相同。在图中，23a、23b是支持部件，其他符号与图1中所使用的相同。
本发明实施例7的半导体装置170如图8所示，支持部件的设置不在硅底板20的表面，而是分别在阴极电极端子13和阳极电极端子14上设置支持部件23a、23b。另外，支持部件23a、23b的高度以与支持部件11a、11b相同的条件设置为佳。
上述实施例7的半导体装置170，因为在与阴极电极端子13、阳极电极端子14所在的硅底板20的相对面上设置支持部件23a、23b，所以在设置阴极电极端子13、阳极电极端子14时，即使这些电极端子发生倾斜，也可以因支持部件23a、23b与硅底板20相接触，而在一定程度上阻止这些电极端子的倾斜。另外，在不改变焊锡12a、12b和绝缘膜15a～15d的设置工序的情况下，就能够获得与本发明实施例1的半导体装置相同的效果。
另外，在上述各实施例中，所形成的支持部件均呈箱形，但也可以是圆桶形、半球形等的其他形状。支持部件也可以不与阴极电极端子和阳极电极端子一一对应来设置，只要在接通半导体装置时不阻碍电流流动，也可以对两极端子或者任意一方电极端子设置2个、3个或者4个等多个支持部件，从而能够更有效的抑制电极端子的倾斜。进而，上述实施例是以闸流晶体管半导体装置为例进行说明的，只要能够在PN接合面上形成支持部件，也可以是其他——例如三端双向可控硅开关等半导体装置。实施例8接着，就本发明实施例8的半导体装置180进行说明。图9所示的是本发明实施例8的半导体装置180的示意图，其中(a)是半导体装置的平面图，(b)是半导体装置沿A-A线的断面图。
本发明实施例8的半导体装置180，与实施例1的半导体装置110所不同的是另一侧端面的结构。也就是说，实施例1的半导体装置110的另一侧端面上形成有第1N型层16，而在实施例8的半导体装置180的另一侧端面上形成有第1N型层16、和在第1N型层16内所形成的第3P型层24。因此，实施例8的半导体装置180属于双向闸流晶体管。
因为在实施例8的半导体装置180的两侧端面的结构，都有与实施例1半导体装置110的一侧端面结构相同的，所以也具有与实施例1半导体装置180相同的效果。实施例9接着，就本发明实施例9的半导体装置190进行说明。图10所示的是本发明实施例9的半导体装置190的示意图，其中(a)是半导体装置的平面图，(b)是半导体装置沿A-A线的断面图。
实施例9的半导体装置190，与实施例8半导体装置180所不同的是半导体装置所含的闸流晶体管数量。也就是说，实施例8的半导体装置180含有1个双向闸流晶体管，而实施例9的半导体装置190含有2个双向闸流晶体管。
因此，在实施例9的半导体装置190中，其一侧端面上形成有2个第2N型层18，在这2个第2N型层18中分别形成有第2P型层19。
实施例9的半导体装置190中，在这2个第2N型层18的相对区域上形成有支持部件11b9。然后，因为在这2个第2N型层18相对区域中原有的电流流量较小，所以这种结构能够极力抑制支持部件11b9对电流流动的阻碍。实施例10接着，就本发明实施例10的半导体装置200进行说明。图11所示的是本发明实施例10的半导体装置200的示意图，其中(a)是半导体装置的平面图，(b)是半导体装置沿A-A线的断面图。
实施例10的半导体装置200，与实施例9的半导体装置190所不同的是阳极电极端子14的数量。也就是说，实施例9的半导体装置180所含的阳极电极端子14为1个，而实施例10的半导体装置200含有2个阳极电极端子。
与此相对应，实施例10的半导体装置200中，在2个第2N型层18相对的区域上形成有2个支持部件11b10。因为在这2个第2N型层18的相对区域中，原有的电流流量较小，所以这种结构能够极力抑制2个支持部件11b10对电流流动的阻碍。实施例11接着，就本发明实施例11半导体装置210进行说明。图12所示的是本发明实施例1的1半导体装置210的断面图；图13所示的是本发明实施例10的半导体装置210的平面图，其中(a)是半导体一侧端面的平面图，(b)是半导体另一侧端面的平面图。
实施例11的半导体装置210，与实施例1的半导体装置110所不同的是，在一侧端面所形成的第2P型层19的位置、和支持部件11b11的位置与数量。也就是说，实施例1的半导体装置110的第2P型层19是偏向于半导体的周侧面22附近形成的，而实施例11的半导体装置210的第2P型层19形成于第2N型层18的中央部。另外，实施例1的半导体装置110的支持部件11b只有1个，且形成在第2N型层18和第2P型层19交界处，而实施例11的半导体装置210在第2P型层19的周围分散形成有4个支持部件11b11。
此时，因为第2P型层19的周边部电流流量较少，所以能够抑制支持部件11b11对电流流动的阻碍。
另外，在实施例11的半导体装置210的另一侧端面，在第1N型层16与形成在第1N型层16周边的第4P型层36交界处分散形成有4个支持部件11a11。
因为这部分电流流量较少，所以能够尽量抑制支持部件11a11对电流流动的阻碍。
另外，实施例11半导体装置210的支持部件11a11、11b11呈圆柱形。因此，能够在回流工序中有效抑制空穴的发生。实施例12接着，就本发明实施例12的半导体装置220进行说明。图14所示的是本发明实施例12的半导体装置220的平面图，其中，(a)是半导体装置一侧端面的平面图，(b)是半导体装置另一侧端面的平面图。
实施例12的半导体装置220，与实施例11的半导体装置210所不同的是支持部件的数量。也就是说，实施例11的半导体装置110在各个面形成有4个支持部件，而实施例12的半导体装置220在各个面形成有3个支持部件。
由此，虽然实施例12的支持部件数量与实施例11的不同，但也能获取同样的效果。实施例13接着，就本发明实施例13的半导体装置230进行说明。图15所示的是本发明实施例13的半导体装置230的断面图；图16是本发明实施例13的半导体装置230一侧端面的平面图；图17是半导体装置230另一侧端面的平面图。而且，如图15所示，实施例13的半导体装置230的底板导电类型与实施例1的半导体装置110的相反。
实施例13的半导体装置230，与实施例1的半导体装置110所不同的是支持部件的形成位置。也就是说，实施例1的半导体装置110的支持部件11b是形成在第2N型层18与第2P型层19交界处的，而实施例13的半导体装置230是在第2N型层119的周围部分，分散形成多个支持部件11b13。其中的1个是形成在与区域137相对的位置上，该区域137是为了向第2N型层119的整流栅施加电压的。
由此，实施例13的半导体装置230，虽然在与实施例1的半导体装置110不同的位置上形成有支持部件11b13，但因为这部分的电流流量较少，所以该结构能够尽量抑制支持部件对电流流动的阻碍。
另外，在实施例13的半导体装置230另一侧端面，在第1P型层116内所形成的第3P型层138的周围部分，分散形成有多个支持部件11a13。这样，实施例13的半导体装置230的另一侧端面，虽然形成有与实施例1的半导体装置110位置不同的支持部件11a13，但这部分因为电流流量较少，所以该结构能够尽量抑制支持部件对电流流动的阻碍。
而且，如图17所示的支持部件11a13’，能够在第3P型层138内设置小面积的支持部件，来减少对电流流动的阻碍。
另外，实施例13的半导体装置230，在对整流栅施加电压的区域137内，也形成有2个支持部件11c(参照图16)。实施例14接着，就本发明实施例14的半导体装置240进行说明。图18所示的是本发明实施例14的半导体装置240的断面图。
实施例14的半导体装置240，与实施例13的半导体装置230所不同的是提供栅压的区域137的位置。也就是说，在实施例13的半导体装置230的周缘部形成有提供栅压的区域137，而在实施例14的半导体装置240中央部形成有提供栅压的区域137。
由此，实施例14的半导体装置240，虽然在与实施例13的半导体装置230不同位置上形成提供栅压的区域137，但是，因为支持部件11b14是形成在原本电流流量较少的部分(第2N型层119和提供栅压的区域137交界处)，所以该构造能够尽量抑制支持部件对电流流动的阻碍。实施例15接着，就本发明实施例15的半导体装置250进行说明。图19所示的是本发明实施例15的半导体装置250的断面图。
实施例15的半导体装置250，在半导体本体的一侧端面上，设有相互间电分离的多个区域。而且，半导体装置250的特征是在将这些多个区域电分离的元件分离区域44上设置支持部件51。
因此，当电极端子50通过导电材料49与半导体本体的导电区域相连时，即使电极端子50发生位置偏移或倾斜情况，因为有位于电极端子50下方的支持部件51对电极端子50的支撑，所以能够使电极端子50的倾斜抑制在一定的范围内。另外，即使硅底板发生翘曲，也能够尽量防止电极端子50与硅底板间发生接触。另外，因为在元件分离区域44上，电流流量较少，所以支持部件51也不会妨碍电流流动。实施例16接着，就本发明实施例16的半导体装置260进行说明。图20所示的是本发明实施例16的半导体装置260的断面图。
实施例16的半导体装置260如图20所示，拥有与实施例15的半导体装置250相同的基本构造。实施例16的半导体装置260，与实施例15的半导体装置250所不同的是元件分离结构的构造。也就是说，实施例15的半导体装置250的元件分离结构是由PN接合形成的元件分离结构44，而实施例16的半导体装置260的元件分离结构是将SiO2绝缘膜嵌入作为SOI的I层的SiO2绝缘层55内的元件分离结构58。
由此，虽然元件分离结构的构造有所不同，但是就实施例16的半导体装置260在该元件分离结构58上形成支持部件65这一点而言，是与实施例15的半导体装置250相同，所以能够获得与实施例15相同的效果。实施例17接着，就本发明实施例17的半导体装置270进行说明。图21所示的是本发明实施例17的半导体装置270的断面图。本发明实施例17的半导体装置270如图21所示，在半导体本体的一侧端面上，作为控制功率用半导体装置设有对在半导体本体厚度方向上流动的电流进行切换的绝缘栅晶体管。
在这种结构的半导体装置中，在上述绝缘栅晶体管的栅电极71上通过绝缘膜设置支持部件72，同时通过在形成源极区域69、70的P型筒67、68上，设置支持部件73，能够取得以下效果。
当电极端子76通过导电材料75与半导体本体的导电区域相连时，即使电极端子76发生位置偏移或倾斜的情况，因为位于电极端子76下方的支持部件72、73支持电极端子76，所以能够将电极端子76的倾斜抑制在一定的范围内。另外，即使硅底板发生翘曲，也能够防止电极端子76与硅底板间发生接触。而且，因为在绝缘栅晶体管上电流流量较少，所以支持部件72不会阻碍电流的流动。进而，因为P型筒67、68的面积较大，且选择电流流量少的部分来形成支持部件73，使支持部件73不会阻碍电流流动。
而且，实施例17虽然在P型筒上设置支持部件73，但是只要在电流流量少的区域，就可以不受此限定适当设置。例如，可以设置在半导体本体的无作用区域内。
另外，通过在半导体装置270的另一侧端面所设的漏极区65上，设置支持部件77，能够取得以下效果。
当电极端子79通过导电材料78与半导体本体的漏极区65相连时，即使电极端子79发生位置偏移或倾斜的情况，因为位于电极端子79下方的支持部件77对电极端子79的支撑，所以能够将电极端子79的倾斜抑制在一定的范围内。另外，即使硅底板发生翘曲，也能够有效的防止电极端子79与硅底板间发生接触。实施例18接着，就本发明实施例18的半导体装置280进行说明。图22所示的是本发明实施例18的半导体装置280的断面图。本发明实施例18的半导体装置280如图22所示，是将半导体本体80安装在印刷线路板95上的功率控制用半导体装置。
在该半导体装置280中，形成在半导体本体80的漏极电极81，通过导电性粘结剂85与漏极金属电极86相连。然后，漏极金属电极86经过焊锡87与印刷线路板95的漏极电极88相连。另外，形成在半导体本体80中的源极电极82通过焊锡91与印刷线路板95的源极电极93相连，形成在半导体本体80的栅电极83通过焊锡92与印刷线路板95的栅电极94相连。
这种半导体装置280，通过在半导体本体80的不会阻碍电流流动的位置上设置支持部件(在图22中，在形成漏极电极81的区域内设置支持部件84，在形成源极电极82的区域内设置支持部件89，在形成栅电极83的区域内设置支持部件90)，能够取得以下效果。
在进行回流时，即使印刷线路板95上的半导体本体80倾斜设置，或者，设与半导体本体80上的金属漏极电极86倾斜设置，由于这些支持部件84、89、90的存在，能够将印刷线路板95与半导体本体80之间的倾斜、以及半导体本体80与金属漏极电极86之间的倾斜抑制在一定的范围内。另外，即使硅底板或印刷线路板发生翘曲，也能够防止印刷线路板95上侧的源极电极93、栅电极94和漏极金属电极86与半导体本体80发生接触。实施例19接着，就本发明实施例19的半导体装置290进行说明。图23所示的是本发明实施例19的半导体装置290的断面图。本发明实施例19的半导体装置290如图23所示，是将半导体本体80安装在印刷线路板95上的控制功率用半导体装置290。
实施例19的半导体装置290，与实施例18的半导体装置280所不同的是支持部件的结构。也就是说，实施例18的半导体装置280所形成的支持部件84的厚度薄于导电性粘结剂85，其结果是当在半导体本体80上正常设置漏极金属电极86时，支持部件84不与漏极金属电极86相接触；而实施例18的半导体装置290的支持部件96与漏极金属电极86始终保持接触。换而言之，在实施例19的半导体装置290中，支持部件96起到了作为半导体本体80和漏极金属电极86的衬垫作用。
半导体装置290中，因为漏极金属电极86通常通过作为衬垫的支持部件96与半导体本体80的一侧端面相对，所以在进行回流处理时，半导体本体80上设置的漏极金属电极不会发生倾斜现象。实施例20接着，就本发明实施例20的半导体装置300进行说明。图24所示的是本发明实施例20的半导体装置300的断面图。
实施例20的半导体装置300与实施例8的半导体本体180相似，其不同的是电极端子的结构。也就是说，实施例8的半导体本体180所设置的电极端子13、14分别呈平板状，而实施例20的半导体本体300的电极端子97、98，其内面分别形成有凸部，同时还配有导线。
这种结构的半导体装置300能够取得与实施例8的半导体装置180相同的效果。实施例21
接着，就本发明实施例21的半导体装置310进行说明，图25所示的是本发明实施例21的半导体装置310的断面图。本发明实施例21的半导体装置310如图25所示，是面安装型的半导体装置310。
半导体装置310中，在N型区域316中形成有P型区域314的PN二极管结构的半导体本体312，通过2个反向串联的树脂模339模压成形。这2个半导体本体312的P型区域314通过焊锡330和金属电极334相互连接，另外，这2个半导体本体312的N型区域316分别通过焊锡332与其他的金属电极336、338相连。
实施例21的半导体装置310，在P型区域314的表面形成有支持部件332，在N型区域316的表面形成有支持部件328。因此，在将半导体本体312、金属电极334、和金属电极336、338配置在规定位置的状态下进行回流加工时，即使半导体本体312和金属电极334倾斜设置，或者，半导体本体312和金属电极336、338倾斜设置，由于支持部件322、328的存在，所以能够将半导体本体312和金属电极334间的倾斜、或半导体本体312和金属电极336、338间的倾斜抑制在一定的范围内。另外，即使半导体本体312或金属电极334、336、338发生翘曲，也能够有效防止金属电极334、336、338与半导体本本体312发生接触。
在以上实施例中，电极端子的接合除焊锡外，还可以使用导电性粘结剂等。在使用导电性粘结剂时，既能够在导电材料内吸收应力，还能够在低温下进行接合，另外，也可以将支持部件用粘结剂接合在硅底板上。在此，所使用的粘结剂以均质性导电性粘结剂、非均质性导电粘结剂、耐热性粘结剂、反复循环性粘结剂等为佳。而且，用于支持部件的玻璃材料，适宜使用热膨胀系数接近硅底板的，其耐热耐冲击性、封装温度、电气特性、玻璃中的电荷、密封性优越，且不含影响半导体元件表面的碱成分等不纯物质的材料；以使用拉伸强度优越、批量生产性能和不易裂纹方面优良的材料则更佳。另外，支持部件的材料以使用环境保护材料为佳，例如，游离铅玻璃纤维等。
综上所述，本发明因为在硅底板或者电极端子上设有支持部件，所以在对硅底板设置电极端子时，能够防止电极端子有较大倾斜而与硅底板发生接触。另外，即使硅底板发生翘曲，也能够防止电极端子与硅底板间发生接触。
产业上利用的可能性本发明的半导体装置，因为在半导体本体或者电极端子上形成有支持部件，从而使在硅底板上设置电极端子时，即使使用现有技术的制造装置，也能够防止电极端子有较大倾斜，避免了与硅底板发生接触的可能性；同时，即使硅底板发生翘曲，也能够防止电极端子与硅底板发生接触。另外，本发明的半导体装置能够在电流流量较少的部分(例如PN接合面上)形成支持部件，因此，在不损坏半导体装置(例如拥有PN接合面的闸流晶体管或三端双向可控硅开关元件、二极管、MOSFET、IGBT、GTO等功率半导体装置)性能的状况下，能够以更高的成品率进行制造。
权利要求
1.一种半导体装置，其设有露出半导体本体一侧端面而形成的第1导电类型的第1导电区域，露出上述一侧端面并在上述第1导电区域内形成的、与第1导电类型相反的第2导电类型的第2导电区域，设置在第1导电区域和第2导电区域上的导电材料，在上述导电材料上设置的电极端子；其特征在于在所说的第1导电区域和第2导电区域交界处或者其附近、设有上述导电材料的位置上，设置突出于上述一侧端面的支持部件。
2.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于在所说的第1导电区域的边缘或者其附近，设有绝缘膜；所说的支持部件的上端，位于所说的绝缘膜上端的上方，并且位于所说的导电材料上端的下方。
3.如权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于所说的支持部件是由玻璃材料制成。
4.如权利要求2所述的半导体装置，其特征在于所说的支持部件，具有与所说的绝缘膜相同材质而成的膜、和由玻璃材料而成的层的层积构造。
5.如权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于所说的支持部件，具有由粘着剂形成的膜、和由玻璃材料形成的层的层积构造。
6.如权利要求2所述的半导体装置，其特征在于所说的支持部件，是由与所说的绝缘膜相同的材质制成。
7.如权利要求1～6所述的半导体装置，其特征在于所说的支持部件的厚度在10μm以上。
8.如权利要求1～7所述的半导体装置，其特征在于所说的第2导电区域偏向接近于上述第1导电区域的任意一边缘部而形成；所说的支持部件设置在偏向于所说的第2导电区域侧的相反侧的交界处或者其附近。
9.如权利要求1～7所述的半导体装置，其特征在于在所说的第1导电区域内形成有多个第2导电区域；所说的支持部件设置在与所说的多个第2导电区域相对的区域或者其附近。
10.如权利要求1～7所述的半导体装置，其特征在于在所说的第1导电区域的中央部形成有所说的第2导电区域；同时，在该第2导电区域的周边部设置多个所说的支持部件。
11.如权利要求1～7所述的半导体装置，其特征在于在所说的第1导电区域内还设有提供栅电压的区域；并在与该提供栅电压的区域和所说的第2导电区域相对的区域上或者其附近，设置所说的支持部件。
12.如权利要求1～11所述的半导体装置，其特征在于其还设有从另一端面露出的其他支持部件，设置在另一端面的其他导电材料，和设置在此其他导电材料上的其他电极端子。
13.一种半导体装置，其设有从半导体本体的一侧端面露出形成的第1导电类型的第1导电区域，从所说的一侧端面露出并在所说的第1导电区域内形成的、与所说的第1导电类型相反的第2导电类型的第2导电区域，设置在所说的第1导电区域及第2导电区域上的导电材料，设置在所说的导电材料上的电极端子；其特征在于在与所说的电极端子的第1导电区域和第2导电区域交界处或者其附近相对的面上，设有从该面突出的支持部件。
14.一种半导体装置，其在半导体本体的一侧端面上，设有相互电分离的多个区域，其特征在于在用于电分离此多个区域的元件分离区域上，设置由表面突出的支持部件。
15.一种半导体装置，其为在半导体本体的一侧端面上，形成能够转换沿半导体本体厚度方向流动的电流的绝缘栅晶体管的功率控制用半导体装置，其特征在于在所说的绝缘栅晶体管的栅电极上，通过绝缘膜设置支持部件，同时，在所说的绝缘栅晶体管所形成的筒上设置支持部件。
16.一种半导体装置，其设有印刷线路板、配置在该印刷线路板上的半导体本体、设置在该半导体本体上的金属电极；所说的半导体本体为功率控制用半导体装置，在所说的半导体本体的一侧端面所形成的导电区域通过导电材料与上述印刷线路板的表面相连接，在此半导体本体的另一侧端面所形成的导电区域通过其他的导电材料与所说的金属电极相连接，在所说的半导体装置的一侧端面和另一侧端面上，设置由这些端面突出的支持部件。
17.一种半导体装置，其为功率控制用半导体装置，并设有构成二极管的2个半导体本体，同时与该2个半导体本体的一侧端面相连的共通电极，和分别与这2个半导体本体的另一侧端面相连的第1电极端子和第2电极端子；在所说的2个半导体本体的一侧端面所形成的导电区域，通过导电材料与所说的共通电极相连接；在所说的2个半导体本体的另一侧端面所形成的导电区域，通过其他的导电材料分别与所说的第1电极端子和第2电极端子相连接；另外，在所说的2个半导体装置中的任意一个端面或两侧端面上，设置突出于这些面的支持部件。
18.一种半导体装置的制造方法，其特征在于其由以下的顺序的工序组成制造具有一侧端面和另一侧端面的半导体本体的工序；在所说的一侧端面上，形成突出于所说的一侧端面的支持部件的工序；在所说的一侧端面上，涂敷厚度超过所说的支持部件的厚度的导电材料的工序；在所说的导电材料上设电极端子并在此状态下进行回流加工、同时将设置在一侧端面的所定导电区域和所说的电极端子进行电连接的工序。
19.一种半导体装置的制造方法，其特征在于其由以下的顺序的工序组成制造具有一侧端面和另一侧端面的半导体本体的工序；在所说的一侧端面上形成突出于所说的一侧端面的支持部件，并在所说的另一侧端面上形成突出于所说的另一侧端面的其他支持部件的工序；在所说的一侧端面上涂敷厚度超过所说的支持部件厚度的导电材料、在所说的另一侧端面上涂敷厚度超过所说的其他支持部件厚度的其他导电材料的工序；在所说的导电材料上设置电极端子，同时，在所说的其他导电材料上设置其他电极端子，并在此状态下进行回流加工，以及，电连接设于一侧端面的所定导电区域与所说的电极端子、和设于另一侧端面的所定导电区域与所说的其他电极端子的工序。
20.一种半导体装置的制造方法，其特征在于其由以下的顺序的工序组成在半导体本体的一侧端面露出形成第1导电类型的第1导电区域的工序；在所说的第1导电区域内露出形成与所说的第1导电类型相反的第2导电类型的第2导电区域的工序；在所说的第1导电区域和第2导电区域交界处或者其附近，形成从所说的一侧端面突出的支持部件的工序；在所说的半导体装置的第1导电区域和第2导电区域上，涂敷厚度超过所说的支持部件厚度的导电材料的工序；在所说的导电材料上设置电极端子并在此状态下进行回流加工、同时、将所说的第1导电区域和第2导电区域与所说的电极端子进行电连接的工序。
21.如权利要求20所述的半导体装置的制造方法，其特征在于在形成所说的第2导电区域的工序和形成所说的支持部件的工序之间，还有在所说的第1导电区域的边缘或者其附近形成绝缘膜的工序；另外，在所说的形成支持部件的工序中，所形成的上述支持部件的上端位于所说的绝缘膜上端的上方。
22.如权利要求20所述的半导体装置的制造方法，其特征在于在形成所说的第2导电区域的工序和形成所说的支持部件的工序之间，还有在所说的第1导电区域的边缘或者其附近、以及在所说的第1导电区域与第2导电区域交界处或者其附近，形成绝缘膜的工序；另外，在形成所说的支持部件的工序中，在所说的第1导电区域和第2导电区域交界处或者其附近所形成的绝缘膜上，形成玻璃层。
23.如权利要求20所述的半导体装置的制造方法，其特征在于在所说的形成第2导电区域的工序和所说的形成支持部件的工序之间，还有在所说的第1导电区域的边缘或者其附近形成绝缘膜的工序；另外，所说的形成支持部件的工序，包含有在所说的第1导电区域和第2导电区域交界处或者其附近，形成由粘结剂组成的层的工序；和在由所说的粘结剂组成的层上，载置所定的玻璃的工序。
24.如权利要求20所述的半导体装置的制造方法，其特征在于在形成所说的支持部件的工序中，设有在所说的一侧端面上形成绝缘厚膜的工序；保留上述绝缘厚膜的位置实施蚀刻术，在第1导电区域的边缘或者其附近、以及、第1导电区域与第2导电区域交界处或者其附近形成绝缘厚膜的工序；以及在所说的绝缘厚膜内，对于第1导电区域边缘或者其附近实施蚀刻术以减少膜厚使其成为绝缘膜，同时，在第1导电区域和第2导电区域交界处或者其附近不实施蚀刻术以使得支持部件的厚度超过上述绝缘膜厚度的工序。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种闸流晶体管型的半导体装置及其制造方法，其在硅底板20上设置电极端子13、14时，即使使用现有技术的制造装置，也能够防止因电极端子13、14的大幅度倾斜而与硅底板20发生接触，同时，即使硅底板20发生翘曲，也能够防止电极端子13、14与硅底板20发生接触。本发明的半导体装置中，在硅底板20的两端面上，设有以玻璃为材料的支持部件11a、11b。此时，支持部件11b被配置在第2N型层18和第2P型19交界处的内周侧面22的相反侧的部位。这样，在设置电极端子13、14时，即使这些电极端子倾斜，因为支持部件11a、11b能够由下方支撑电极端子13、14，就能够防止电极端子13、14与硅底板20发生接触。而且，即使硅底板20发生翘曲，也能够防止电极端子13、14与硅底板20发生接触。
文档编号H01L29/74GK1462479SQ02801478
公开日2003年12月17日 申请日期2002年5月8日 优先权日2001年5月9日
发明者富田昌明 申请人:新电元工业株式会社