半导体装置的制造方法
【专利说明】半导体装置
[0001]本申请主张于2014年4月14日提出的日本专利申请2014-083006号的优先权，并在此引用其全部内容。
技术领域
[0002]本发明涉及在电机驱动用的逆变电路等中使用的半导体装置。
【背景技术】
[0003]作为电机驱动用的逆变电路等所使用的半导体装置，已知有形成了作为MOS场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor ；M0SFET:金属氧化物半导体场效应晶体管)元件或者绝缘栅型双极晶体管(Insulated Gate BipolarTransistor ；IGBT)元件的晶体管元件的半导体装置。形成了 MOSFET元件的以往的半导体装置俯视时为四角形状，在其一个表面形成源极焊盘以及栅极焊盘，在另一个表面形成漏电极。源极焊盘以覆盖半导体装置的表面的大致整个区域的方式形成，栅极焊盘形成在沿半导体装置的表面的一个角部或者一边的边缘部的中央部。
[0004]在使形成了 MOSFET元件的半导体装置作为逆变电路等电子电路发挥作用的情况下，在预先形成了布线的布线基板安装多个半导体装置。半导体装置的漏电极通过焊料与布线基板上的漏极金属图案接合，从而安装于布线基板。而且，半导体装置的栅极焊盘通过焊线等连接金属部件与布线基板上的栅极金属图案连接。另外，半导体装置的源极焊盘通过连接金属部件与布线基板上的源极金属图案连接。通过引线焊接装置等焊接装置进行连接金属部件的连接。(参照日本特开2001 - 102576号公报、日本特开2005 — 33073号公报、日本特公平5 - 63098号公报、日本特开2009 — 64995号公报)
[0005]在通过焊料将半导体装置的漏电极与漏极金属图案接合时，存在由于熔融状态的焊料的流动，而半导体装置在金属图案上旋转的问题。在上述的以往的半导体装置中，在将半导体装置向漏极金属图案的接合时，半导体装置旋转的情况下，半导体装置中的栅极焊盘存在的区域以及源极焊盘存在的区域的相对于漏极金属图案的位置变化。这样一来，必须使连接金属部件向栅极焊盘以及源极焊盘的焊接位置(焊接装置所设定的焊接坐标)与各半导体装置的旋转配合地进行修正，所以焊接作业效率降低。
【发明内容】
[0006]本发明的目的之一在于提供即使在半导体装置的向基板的安装时半导体装置旋转的情况下，也尽可能不用进行连接金属部件向栅极焊盘以及主电极焊盘的焊接位置的修正的半导体装置。
[0007]本发明的一方式的半导体装置的构成上的特征在于，包括:半导体层；和多个单元元件，它们形成于上述半导体层，并分别构成作为MOS场效应晶体管元件或者绝缘栅型双极晶体管元件的晶体管元件，半导体装置包括:圆形形状的栅极焊盘，其配置在上述半导体层上，在从上述半导体层的厚度方向观察的俯视时，该圆形形状的栅极焊盘以上述半导体层的中心为中心；和圆环状的主电极焊盘，其在上述半导体层上，被配置成包围上述栅极焊盘，在上述俯视时，该圆环状的主电极焊盘以上述半导体层的中心为中心。
【附图说明】
[0008]通过以下参照附图对本发明的优选实施方式进行的详细描述，本发明的上述以及其它特征、优点会变得更加清楚，其中，对相同的要素标注相同的附图标记，其中:
[0009]图1是本发明的第一实施方式所涉及的半导体装置的示意俯视图。
[0010]图2是沿图1的I1-1I线的示意部分放大剖视图。
[0011]图3是表示单元元件的布局的示意部分放大俯视图。
[0012]图4是本发明的第二实施方式所涉及的半导体装置的示意俯视图。
[0013]图5是沿图4的V-V线的示意部分放大剖视图。
[0014]图6是表示单元元件的布局的示意部分放大俯视图。
[0015]图7A是表示第一或者第二实施方式所涉及的上述半导体装置安装于布线基板的状态的不意俯视图，图7B是图7A的不意主视图。
[0016]图8是表示第三实施方式所涉及的半导体装置的示意立体图。
[0017]图9A是表示第三实施方式所涉及的半导体装置安装于布线基板的状态的示意俯视图，图9B是图9A的不意主视图。
[0018]图10是用于说明在布线基板安装第三实施方式所涉及的半导体装置时，其旋转量被限制的示意俯视图。
【具体实施方式】
[0019]以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细的说明。
[0020]图1是本发明的第一实施方式所涉及的半导体装置的示意俯视图。图2是沿图1的I1-1I线的示意部分放大剖视图。图3是表示单元元件的布局的示意部分放大俯视图。但是，在图3中，省略了形成在p—型主体层6(参照图2)上的结构。
[0021]半导体装置I是沟槽型MOSFET，俯视时为圆形的芯片状。在半导体装置I的表面的中央部形成有栅极焊盘2。栅极焊盘2在俯视时，为圆形形状，其中心与半导体装置I的表面的中心一致。在半导体装置I的表面以包围栅极焊盘2的方式形成有源极焊盘3。源极焊盘3俯视时，为圆环状，其中心与半导体装置I的表面的中心一致。在栅极焊盘2与源极焊盘3之间存在有间隔，这些焊盘相互绝缘。
[0022]在源极焊盘3的下方设置有多个构成沟槽型MOSFET元件的单元元件C。各单元元件C俯视时为正六角形状。多个单元元件I俯视时，以栅极焊盘2为中心在辐射方向排列。换言之，多个单元元件C配置为蜂巢状。在俯视时，在以栅极焊盘2为中心在辐射方向配置的各单元元件列中，有时将离栅极焊盘2最近的单元元件C称为“中央侧单元元件Ce”。相对于半导体装置I的单元元件C的实际的大小比图1所示的大小要小。因此，形成于半导体装置I的单元元件C的实际的数目比图1所示的数目要多很多。
[0023]半导体装置I包含由Si构成的n+型基板4。在η +型基板4的表面形成有η _型外延层5。η_型外延层5由比η+型基板4浓度低的Si构成。并且，在η _型外延层5上形成有P—型主体层6。例如，向η—型外延层5注入P型杂质形成ρ_型主体层6。ρ_型主体层6中的包含与栅极焊盘2对置的部分的中央区域的厚度比P—型主体层6中的其他区域的厚度厚地形成。
[0024]在第一实施方式中，n+型基板4、η _型外延层5以及ρ_型主体层6构成本发明的“半导体层”。上述半导体层俯视时为圆形形状。
[0025]在ρ_型主体层6以及η—型外延层5形成有从ρ_型主体层6的表面朝向η+型基板4深入的栅极沟槽7。栅极沟槽7俯视时形成为具有正六角环状的网孔的网孔状。由此，在P—型主体层6以及η_型外延层5形成有被栅极沟槽7划分的多个单元元件C。各单元元件C被栅极沟槽7的俯视时为正六角环状的部分包围。有时将俯视时划分中央侧单元元件Ce的正六角环状的栅极沟槽7中接近栅极焊盘2的部分称为“中央侧沟槽7c”。俯视时，中央侧沟槽7c配置在p—型主体层6的厚壁部的区域，中央侧沟槽7c以外的栅极沟槽7配置在p_型主体层6的薄壁部的区域。
[0026]在p—型主体层6的表层部沿中央侧沟槽7c以外的栅极沟槽7形成有n+型源极区域8。由于n+型源极区域8沿主体层6的表层部的周边部形成，所以单元元件C俯视时为正六角形状的情况下，在除了中央侧单元元件Ce以外的单元元件C内，俯视时形成为正六角环状。由于沿着中央侧沟槽7c未形成有n+型源极区域，所以在中央侧单元元件Ce内，n +型源极区域8俯视时形成为欠缺了一部分的正六角环状(开环正六角环状)。
[0027]在中央侧单元元件Ce