(57)【要約】  炭化珪素半導体装置は、炭化珪素半導体チップと、樹脂とを有している。炭化珪素半導体チップは、炭化珪素基板と、炭化珪素基板上にある電極とを含んでいる。炭化珪素基板は、電極に接する第１主面と、第１主面と反対側の第２主面と、第１主面および第２主面の各々に連なる外周面と、外周面を含む外周領域と、外周領域に取り囲まれ、かつ炭化珪素半導体素子が設けられた内部領域と、外周領域の第１主面に位置する第１溝とを有している。樹脂は、第１主面および外周面の各々を覆い、かつ第１溝の内部に設けられている。
2020012810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化珪素半導体チップを備え、
前記炭化珪素半導体チップは、炭化珪素基板と、前記炭化珪素基板上にある電極とを含み、
前記炭化珪素基板は、
前記電極に接する第１主面と、
前記第１主面と反対側の第２主面と、
前記第１主面および前記第２主面の各々に連なる外周面と、
前記外周面を含む外周領域と、
前記外周領域に取り囲まれ、かつ炭化珪素半導体素子が設けられた内部領域と、
前記外周領域の前記第１主面に位置する第１溝とを有し、さらに、
前記第１主面および前記外周面の各々を覆い、かつ前記第１溝の内部に設けられている樹脂を備えた、炭化珪素半導体装置。
【請求項２】
前記第１溝は、前記第１主面に連なりかつ平面状の側面と、前記側面に連なりかつ平面状の底面とを含む、請求項１に記載の炭化珪素半導体装置。
【請求項３】
前記側面と前記底面とがなす角度は、９０°である、請求項２に記載の炭化珪素半導体装置。
【請求項４】
前記側面と前記底面とがなす角度は、９０°よりも大きい、請求項２に記載の炭化珪素半導体装置。
【請求項５】
前記側面と前記底面とがなす角度は、９０°よりも小さい、請求項２に記載の炭化珪素半導体装置。
【請求項６】
前記樹脂は、前記側面および前記底面の各々に接する、請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載の炭化珪素半導体装置。
【請求項７】
前記第１溝の深さは、０．１μｍ以上３０μｍ以下である、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の炭化珪素半導体装置。
【請求項８】
前記第１溝の開口部の幅は、０．１μｍ以上３０μｍ以下である、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の炭化珪素半導体装置。
【請求項９】
前記第１溝の開口部の幅を、前記第１溝の深さで除した値は、０．２５以上２以下である、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の炭化珪素半導体装置。
【請求項１０】
前記炭化珪素基板は、前記外周領域の前記第１主面に位置し、かつ互いに離間した第２溝と、第３溝と、第４溝とを有する、請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の炭化珪素半導体装置。
【請求項１１】
前記炭化珪素基板の形状は、平面視で四角形であり、
前記第１溝、前記第２溝、前記第３溝および前記第４溝は、それぞれ前記四角形の４つの角部に位置している、請求項１０に記載の炭化珪素半導体装置。
【請求項１２】
前記第１溝は、平面視で前記内部領域を取り囲んでいる、請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の炭化珪素半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、炭化珪素半導体装置に関する。本出願は、２０１８年７月１１日に出願した日本特許出願である特願２０１８−１３１４９６号に基づく優先権を主張する。当該日本特許出願に記載された全ての記載内容は、参照によって本明細書に援用される。
【背景技術】
【０００２】
特開２０１４−１３９９６７号公報（特許文献１）には、トレンチ型ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１３９９６７号公報
【発明の概要】
【０００４】
本開示に係る炭化珪素半導体装置は、炭化珪素半導体チップと、樹脂とを備えている。炭化珪素半導体チップは、炭化珪素基板と、炭化珪素基板上にある電極とを含んでいる。炭化珪素基板は、電極に接する第１主面と、第１主面と反対側の第２主面と、第１主面および第２主面の各々に連なる外周面と、外周面を含む外周領域と、外周領域に取り囲まれ、かつ炭化珪素半導体素子が設けられた内部領域と、外周領域の第１主面に位置する第１溝とを有している。樹脂は、第１主面および外周面の各々を覆い、かつ第１溝の内部に設けられている。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１は、第１実施形態に係る炭化珪素半導体装置の構成を示す縦断面模式図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る炭化珪素半導体チップの構成を示す平面模式図である。
【図３】図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面模式図である。
【図４】図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面模式図である。
【図５】図５は、第１実施形態に係る炭化珪素半導体装置の第１変形例の構成を示す縦断面模式図である。
【図６】図６は、第１実施形態に係る炭化珪素半導体装置の第２変形例の構成を示す縦断面模式図である。
【図７】図７は、第１実施形態に係る炭化珪素半導体装置の第３変形例の構成を示す縦断面模式図である。
【図８】図８は、第１実施形態に係る炭化珪素半導体装置の第４変形例の構成を示す縦断面模式図である。
【図９】図９は、第１実施形態に係る炭化珪素半導体装置の第５変形例の構成を示す縦断面模式図である。
【図１０】図１０は、第１実施形態に係る炭化珪素半導体装置の第６変形例の構成を示す縦断面模式図である。
【図１１】図１１は、第１実施形態に係る炭化珪素半導体装置の第７変形例の構成を示す縦断面模式図である。
【図１２】図１２は、第２実施形態に係る炭化珪素半導体チップの構成を示す平面模式図である。
【図１３】図１３は、第３実施形態に係る炭化珪素半導体チップの構成を示す平面模式図である。
【図１４】図１４は、第４実施形態に係る炭化珪素半導体チップの構成を示す平面模式図である。
【図１５】図１５は、第５実施形態に係る炭化珪素半導体チップの構成を示す平面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
［本開示の実施形態の概要］
まず、本開示の実施形態の概要について説明する。本明細書中の結晶学的記載においては、個別方位を［］、集合方位を＜＞、個別面を（）、集合面を｛｝でそれぞれ示している。また結晶学上の指数が負であることは、通常、”−”（バー）を数字の上に付すことによって表現されるが、本明細書中では数字の前に負の符号を付している。
【０００７】
（１）本開示に係る炭化珪素半導体装置１００は、炭化珪素半導体チップ３０と、樹脂８とを備えている。炭化珪素半導体チップ３０は、炭化珪素基板１０と、炭化珪素基板１０上にある電極２８とを含んでいる。炭化珪素基板１０は、電極２８に接する第１主面１と、第１主面１と反対側の第２主面２と、第１主面１および第２主面２の各々に連なる外周面３と、外周面３を含む外周領域５０と、外周領域５０に取り囲まれ、かつ炭化珪素半導体素子９０が設けられた内部領域４０と、外周領域５０の第１主面１に位置する第１溝７とを有している。樹脂８は、第１主面１および外周面３の各々を覆い、かつ第１溝７の内部に設けられている。
【０００８】
（２）上記（１）に係る炭化珪素半導体装置１００において、第１溝７は、第１主面１に連なりかつ平面状の側面５と、側面５に連なりかつ平面状の底面６とを含んでいてもよい。
【０００９】
（３）上記（２）に係る炭化珪素半導体装置１００において、側面５と底面６とがなす角度は、９０°であってもよい。
【００１０】
（４）上記（２）に係る炭化珪素半導体装置１００において、側面５と底面６とがなす角度は、９０°よりも大きくてもよい。
【００１１】
（５）上記（２）に係る炭化珪素半導体装置１００において、側面５と底面６とがなす角度は、９０°よりも小さくてもよい。
【００１２】
（６）上記（２）〜（５）のいずれかに係る炭化珪素半導体装置１００において、樹脂８は、側面５および底面６の各々に接していてもよい。
【００１３】
（７）上記（１）〜（６）のいずれかに係る炭化珪素半導体装置１００において、第１溝７の深さは、０．１μｍ以上３０μｍ以下であってもよい。
【００１４】
（８）上記（１）〜（６）のいずれかに係る炭化珪素半導体装置１００において、第１溝７の開口部１９の幅は、０．１μｍ以上３０μｍ以下であってもよい。
【００１５】
（９）上記（１）〜（６）のいずれかに係る炭化珪素半導体装置１００において、第１溝７の開口部１９の幅を、第１溝７の深さで除した値は、０．２５以上２以下であってもよい。
【００１６】
（１０）上記（１）〜（９）のいずれかに係る炭化珪素半導体装置１００において、外周領域５０の第１主面１に位置し、かつ互いに離間した第２溝８２と、第３溝８３と、第４溝８４とを有してもよい。
【００１７】
（１１）上記（１０）に係る炭化珪素半導体装置１００において、炭化珪素基板１０の形状は、平面視で四角形であってもよい。第１溝７、第２溝８２、第３溝８３および第４溝８４は、それぞれ四角形の４つの角部に位置していてもよい。
【００１８】
（１２）上記（１）〜（９）のいずれかに係る炭化珪素半導体装置１００において、第１溝７は、平面視で内部領域４０を取り囲んでいてもよい。
【００１９】
［本開示の実施形態の詳細］
以下、実施の形態について図に基づいて説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
【００２０】
（第１実施形態）
まず、第１実施形態に係る炭化珪素半導体装置１００の構成について説明する。
【００２１】
図１に示されるように、第１実施形態に係る炭化珪素半導体装置１００は、炭化珪素半導体チップ３０と、樹脂８と、金属フレーム７４と、はんだ層７３とを主に有している。金属フレーム７４は、たとえば銅フレームである。当該銅フレームには、ニッケルが鍍金されても良い。炭化珪素半導体チップ３０は、はんだ層７３を介して金属フレーム７４上に設けられている。別の観点から言えば、はんだ層７３は、炭化珪素半導体チップ３０と金属フレーム７４との間に位置している。樹脂８は、炭化珪素半導体チップ３０と、はんだ層７３とを覆っている。
【００２２】
炭化珪素半導体チップ３０は、第３主面３１と、第４主面３２とを有している。第４主面３２は、第３主面３１と反対側にある。炭化珪素半導体チップ３０は、第４主面３２においてはんだ層７３に接している。樹脂８は、炭化珪素半導体チップ３０の第３主面３１を覆っている。樹脂８は、はんだ層７３および金属フレーム７４に接している。炭化珪素半導体チップ３０は、炭化珪素基板１０（図３参照）を有している。炭化珪素半導体チップ３０への電流等の供給は、図示しないワイヤー等を介して行われる。
【００２３】
図２は、炭化珪素基板１０の構成を示す平面模式図である。図２に示されるように、炭化珪素基板１０は、内部領域４０（活性領域４０）と、外周領域５０とを有している。図２に示されるように、第１主面１に対して垂直な方向から見て（つまり平面視で）、外周領域５０は、活性領域４０を取り囲んでいる。外周領域５０の第１主面１には、溝７（第１溝７）が位置している。外周領域５０は、第１外周領域部５１と、第２外周領域部５２とを有する。第１外周領域部５１は、活性領域４０に接する。第２外周領域部５２は、第１外周領域部５１の外側に位置している。肩部４は、角領域４１と、辺領域４２とを有している。
【００２４】
第２外周領域部５２は、第１外周領域部５１を取り囲んでいる。第２外周領域部５２は、肩部４を構成する。第１外周領域部５１には、たとえばガードリング１６（図４参照）が設けられている。ガードリング１６は、活性領域４０を取り囲んでいる。第２外周領域部５２には、溝７が設けられている。図２に示されるように、第１主面１に対して垂直な方向から見て、溝７は、活性領域４０を取り囲んでいてもよい。第１主面１に対して垂直な方向から見て、溝７は、第１外周領域部５１を取り囲んでいてもよい。第１主面１に対して垂直な方向から見て、溝７は、環状である。
【００２５】
図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面模式図である。図３に示されるように、活性領域４０には、炭化珪素半導体素子９０が設けられている。炭化珪素半導体素子９０は、たとえばＭＯＳＦＥＴである。炭化珪素半導体素子９０は、炭化珪素基板１０と、ゲート絶縁膜２４と、ゲート電極２２と、層間絶縁膜２３と、ソース電極２８と、ドレイン電極２５とを有している。なお図２においては、溝７が設けられた炭化珪素基板１０のみを記載しており、ゲート絶縁膜２４と、ゲート電極２２と、層間絶縁膜２３と、ソース電極２８と、ドレイン電極２５とは省略されている。
【００２６】
炭化珪素基板１０は、炭化珪素単結晶基板１５と、炭化珪素単結晶基板１５上にある炭化珪素エピタキシャル層２０とを含んでいる。炭化珪素基板１０は、第１主面１と、第２主面２と、外周面３とを有している。第２主面２は、第１主面１と反対側にある。外周面３は、第１主面１および第２主面２の各々に連なっている。第１主面１と外周面３とにより肩部４が構成されている。炭化珪素エピタキシャル層２０は第１主面１を構成する。炭化珪素単結晶基板１５は第２主面２を構成する。炭化珪素単結晶基板１５および炭化珪素エピタキシャル層２０は、たとえばポリタイプ４Ｈの六方晶炭化珪素から構成されている。炭化珪素単結晶基板１５は、たとえば窒素（Ｎ）などのｎ型不純物を含みｎ型（第１導電型）を有する。
【００２７】
第１主面１は、たとえば｛０００１｝面または｛０００１｝面に対してオフ方向に８°以下のオフ角だけ傾斜した面である。第１主面１は、たとえば（０００−１）面であってもよいし、（０００１）面であってもよい。第１主面１は、たとえば（０００−１）面に対してオフ方向に８°以下のオフ角だけ傾斜した面であってもよいし、（０００１）面に対してオフ方向に８°以下のオフ角だけ傾斜した面であってもよい。オフ方向は、たとえば＜１１−２０＞方向であってもよいし、＜１−１００＞方向であってもよい。オフ角は、たとえば１°以上であってもよいし、２°以上であってもよい。オフ角は、６°以下であってもよいし、４°以下であってもよい。
【００２８】
第１主面１が｛０００１｝面である場合、第１方向１０１は、たとえば＜１１−２０＞方向である。第１主面１が｛０００１｝面に対して傾斜している場合、第１方向１０１は、＜１１−２０＞方向が第１主面１に投影された方向である。同様に、第１主面１が｛０００１｝面である場合、第２方向１０２は、たとえば＜１−１００＞方向である。第１主面１が｛０００１｝面に対して傾斜している場合、第２方向１０２は、＜１−１００＞方向が第１主面１に投影された方向である。第１主面１は、第１方向１０１および第２方向１０２の各々に沿って延在している。
【００２９】
炭化珪素エピタキシャル層２０は、ドリフト領域１１と、ボディ領域１２と、ソース領域１３と、コンタクト領域１４とを主に有している。ドリフト領域１１は、炭化珪素単結晶基板１５上に設けられている。ドリフト領域１１は、たとえば窒素などのｎ型不純物を含み、ｎ型の導電型を有する。ドリフト領域１１が含むｎ型不純物の濃度は、炭化珪素単結晶基板１５が含むｎ型不純物の濃度よりも低くてもよい。
【００３０】
ボディ領域１２はドリフト領域１１上に設けられている。ボディ領域１２は、たとえばアルミニウム（Ａｌ）などのｐ型不純物を含み、ｐ型（第２導電型）の導電型を有する。ボディ領域１２のｐ型不純物の濃度は、ドリフト領域１１のｎ型不純物の濃度よりも高くてもよい。ボディ領域１２は、第１主面１および第２主面２の各々から離間している。
【００３１】
ソース領域１３は、ボディ領域１２によってドリフト領域１１から隔てられるようにボディ領域１２上に設けられている。ソース領域１３は、たとえば窒素またはリン（Ｐ）などのｎ型不純物を含んでおり、ｎ型の導電型を有する。ソース領域１３は、第１主面１を構成している。ソース領域１３のｎ型不純物の濃度は、ボディ領域１２のｐ型不純物の濃度よりも高くてもよい。ソース領域１３のｎ型不純物の濃度は、たとえば１×１０19ｃｍ-3程度である。
【００３２】
コンタクト領域１４は、たとえばアルミニウムなどのｐ型不純物を含んでおり、ｐ型の導電型を有する。コンタクト領域１４のｐ型不純物の濃度は、ボディ領域１２のｐ型不純物の濃度よりも高くてもよい。コンタクト領域１４は、ソース領域１３を貫通し、ボディ領域１２に接している。コンタクト領域１４は、第１主面１を構成する。コンタクト領域１４のｐ型不純物の濃度は、たとえば１×１０18ｃｍ-3以上１×１０20ｃｍ-3以下である。
【００３３】
図３に示されるように、第１主面１には、ゲートトレンチ９が設けられている。ゲートトレンチ９は、側壁面９１と、底部９２とにより構成されている。側壁面９１は、第１主面１に連なっている。底部９２は、側壁面９１に連なっている。側壁面９１は、ソース領域１３およびボディ領域１２を貫通してドリフト領域１１に至っている。別の観点から言えば、側壁面９１は、ソース領域１３と、ボディ領域１２と、ドリフト領域１１とによって構成されている。底部９２は、ドリフト領域１１にある。別の観点から言えば、底部９２は、ドリフト領域１１によって構成されている。底部９２は、たとえば第２主面２と平行な平面である。側壁面９１と底部９２とがなす角度θ１は、たとえば１１５°以上１３５°以下である。角度θ１は、たとえば１２０°以上であってもよい。角度θ１は、たとえば１３０°以下であってもよい。
【００３４】
ゲート絶縁膜２４は、たとえば酸化膜である。ゲート絶縁膜２４は、たとえば二酸化珪素を含む材料により構成されている。ゲート絶縁膜２４は、ゲートトレンチ９の側壁面９１および底部９２の各々に接する。ゲート絶縁膜２４は、底部９２においてドリフト領域１１と接している。ゲート絶縁膜２４は、側壁面９１において、ソース領域１３、ボディ領域１２およびドリフト領域１１と接している。ゲート絶縁膜２４は、第１主面１においてソース領域１３と接していてもよい。
【００３５】
ゲート電極２２は、ゲート絶縁膜２４上に設けられている。ゲート電極２２は、たとえば導電性不純物を含むポリシリコンから構成されている。ゲート電極２２は、ゲートトレンチ９の内部に配置されている。ゲート電極２２は、ドリフト領域１１、ボディ領域１２およびソース領域１３に対向している。
【００３６】
ソース電極２８は、第１主面１に接している。ソース電極２８は、コンタクト電極２１と、ソース配線２９とを有する。ソース配線２９は、コンタクト電極２１上に設けられている。コンタクト電極２１は、第１主面１において、ソース領域１３に接している。コンタクト電極２１は、第１主面１において、コンタクト領域１４に接していてもよい。コンタクト電極２１は、たとえばＴｉ（チタン）と、Ａｌ（アルミニウム）と、Ｓｉ（シリコン）とを含む材料から構成されている。コンタクト電極２１は、ソース領域１３とオーミック接合している。コンタクト電極２１は、コンタクト領域１４とオーミック接合していてもよい。
【００３７】
ドレイン電極２５は、第２主面２に接する。ドレイン電極２５は、第２主面２において炭化珪素単結晶基板１５に接している。ドレイン電極２５は、ドリフト領域１１と電気的に接続されている。ドレイン電極２５は、たとえばＮｉＳｉ（ニッケルシリコン）またはＴｉＡｌＳｉ（チタンアルミニウムシリコン）を含む材料から構成されている。
【００３８】
層間絶縁膜２３は、ゲート電極２２およびゲート絶縁膜２４の各々に接して設けられている。層間絶縁膜２３は、たとえば二酸化珪素を含む材料から構成されている。層間絶縁膜２３は、ゲート電極２２とソース電極２８とを電気的に絶縁している。層間絶縁膜２３の一部は、ゲートトレンチ９の内部に設けられていてもよい。ソース配線２９は、層間絶縁膜２３を覆っていてもよい。ソース配線２９は、たとえばＡｌを含む材料により構成されている。
【００３９】
図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面模式図である。図２に示されるように、ＩＶ−ＩＶ線は、第１主面１に垂直な方向から見た場合において、炭化珪素半導体チップ３０の対角線に沿った直線である。図４に示されるように、炭化珪素基板１０の外周領域５０の第１主面１には、溝７が設けられている。溝７は、側面５と、底面６とを含んでいる。側面５は、第１主面１に連なっている。底面６は、側面５に連なっている。側面５は、たとえば平面状である。底面６は、たとえば平面状である。側面５と底面６とがなす角度θ２は、たとえば９０°よりも大きい。角度θ２は、たとえば１１５°以上１３５°以下である。角度θ２は、たとえば１２０°以上であってもよい。角度θ２は、たとえば１３０°以下であってもよい。断面視において対向する一対の側面５の間隔は、底面６から第１主面１に向かうにつれて広がっている（順テーパ）。溝７の開口部１９の幅１１１は、溝７の底面６の幅１１３よりも大きい。
【００４０】
溝７が有する２つの側面５は、底面６に垂直な直線に対して非対称であってもよい。すなわち、一方の側面５と底面６とがなす角度は、他方の側面５と底面とがなす角度と異なっても良い。例示的には、一方の側面５と底面６とがなす角度は９０°より大きく、他方の側面５と底面とがなす角度は９０°より小さくても良い。
【００４１】
溝７は、たとえば熱エッチングにより形成することができる。具体的には、少なくとも１種類以上のハロゲン原子を有する反応性ガスを含む雰囲気中での加熱によって行い得る。少なくとも１種類以上のハロゲン原子は、塩素（Ｃｌ）原子およびフッ素（Ｆ）原子の少なくともいずれかを含む。当該雰囲気は、たとえば、塩素（Ｃｌ2）、三塩化ホウ素（ＢＣｌ3）、ＳＦ6または四フッ化炭素（ＣＦ4）を含む。たとえば、塩素ガスと酸素ガスとの混合ガスを反応ガスとして用い、熱処理温度を、たとえば８００℃以上９００℃以下として、熱エッチングが行われる。なお、反応ガスは、上述した塩素ガスと酸素ガスとに加えて、キャリアガスを含んでいてもよい。キャリアガスとしては、たとえば窒素ガス、アルゴンガスまたはヘリウムガスなどを用いることができる。熱エッチングにより、炭化珪素基板１０の第１主面１に溝７が形成される。この場合、第１主面１は、（０００−１）面または（０００−１）面に対して８°以下のオフ角だけオフ方向に傾斜した面である。溝７およびゲートトレンチ９が同時に形成されてもよい。
【００４２】
図４に示されるように、外周領域５０において、炭化珪素基板１０は、ガードリング１６とドリフト領域１１とを有している。ガードリング１６は、たとえばアルミニウム（Ａｌ）またはホウ素（Ｂ）などのｐ型不純物を含み、ｐ型（第２導電型）を有する。外周領域５０におけるドリフト領域１１は、活性領域４０におけるドリフト領域１１と連なっている。外周領域５０におけるドリフト領域１１は、溝７を構成している。溝７の側面５および底面６の各々は、ドリフト領域１１により構成されている。溝７は、ガードリング１６よりも外周側に位置している。溝７は、第２外周領域部５２に設けられている。図４に示す断面において、第２外周領域部５２の幅および溝７の深さの各々は、たとえば２０μｍである。このとき、第２外周領域部５２の幅を溝７の深さで除した値は、１である。側面５と底面６とがなす角度θ２（図４参照）は、たとえば１２０°から１３０°の範囲である。第２外周領域部５２は、外周面３を含んでいる。溝７は、ガードリング１６と外周面３との間に位置している。ガードリング１６は、ボディ領域１２よりも外周側に位置している。ガードリング１６は、ボディ領域１２と、溝７との間に位置している。
【００４３】
絶縁膜２６は、第１主面１において、ボディ領域１２およびガードリング１６の各々に接している。絶縁膜２６は、たとえば二酸化珪素を含む材料から構成されている。絶縁膜２６は、溝７よりも内周側に位置していてもよい。樹脂８は、溝７の内部に設けられている。樹脂８は、第１主面１と、外周面３と、肩部４とを覆っている。樹脂８は、絶縁膜２６に接していてもよい。樹脂８は、活性領域４０および外周領域５０の各々を覆っている。樹脂８は、ソース配線２９に接していてもよい。溝７は、樹脂８により埋められていてもよい。
【００４４】
図４に示されるように、樹脂８は、溝７の側面５および底面６の各々において、ドリフト領域１１に接している。樹脂８は、側面５および底面６の各々に接している。樹脂８は、肩部４の角領域４１に接している。樹脂８は、肩部４の辺領域４２（図２参照）に接している。樹脂８は、外周面３において、ドリフト領域１１に接していてもよい。樹脂８は、炭化珪素単結晶基板１５に接していてもよい。樹脂８は、ドレイン電極２５に接していてもよい。樹脂８は、炭化珪素半導体チップ３０を封止するための樹脂８である。樹脂８は、たとえばエポキシ樹脂であるが、エポキシ樹脂に限定されない。樹脂８は、たとえばフェノール樹脂、マレイミド樹脂等の耐熱性の有機樹脂、ポリマー成分中に無機ナノ粒子を均一に単分散させた樹脂ナノコンポジット樹脂などであってもよい。
【００４５】
図４に示されるように、溝７の深さ１１２は、たとえば０．１μｍ以上３０μｍ以下である。溝７の深さ１１２の上限は、特に限定されないが、たとえば１０μｍ以下である。好ましくは、溝７の深さ１１２の上限は、２０μｍ以下である。溝７の深さ１１２の下限は、特に限定されないが、たとえば１μｍ以上である。好ましくは、溝７の深さ１１２の下限は、３μｍ以上である。なお、溝７の深さ１１２は、第１主面１に対して垂直な方向における、底面６と第１主面１との間の距離である。
【００４６】
図４に示されるように、溝７の開口部１９の幅１１１は、たとえば０．１μｍ以上３０μｍ以下である。溝７の開口部１９の幅１１１の上限は、特に限定されないが、たとえば２０μｍ以下である。好ましくは、溝７の開口部１９の幅１１１の上限は、１０μｍ以下である。溝７の開口部１９の幅１１１の下限は、特に限定されないが、たとえば１μｍ以上である。好ましくは、溝７の開口部１９の幅１１１の下限は、１０μｍ以上である。なお、溝７の開口部１９の幅１１１は、図４の断面において、第１主面１に対して平行な方向における、溝７の開口部１９の幅である。溝７の開口部１９の幅１１１は、溝７の側面５と第１主面１との境界において測定される幅である。
【００４７】
図４に示されるように、溝７の開口部１９の幅１１１を溝７の深さ１１２で除した値は、たとえば０．２以上２以下である。溝７の開口部１９の幅１１１を溝７の深さ１１２で除した値の上限は、特に限定されないが、たとえば１．５以下である。好ましくは、溝７の開口部１９の幅１１１を溝７の深さ１１２で除した値の上限は、１以下である。
【００４８】
次に、第１実施形態に係る炭化珪素半導体装置１００の第１変形例の構成について説明する。
【００４９】
図５に示されるように、溝７の側面５と底面６とがなす角度θ２は、たとえば９０°であってもよい。この場合、第１主面１と側面５とがなす角度も９０°である。断面視において対向する一対の側面５の間隔は、底面６から第１主面１に向かうにつれて一定である。溝７の側面５は、炭化珪素基板１０の外周面３に平行である。溝７の深さは、ガードリング１６の深さよりも大きくてもよい。溝７の深さは、ボディ領域１２の深さよりも大きくてもよい。
【００５０】
溝７は、たとえば反応性イオンエッチングを用いて形成することができる。具体的には、開口部１９を有するマスク層（図示せず）が第１主面１上に形成された状態で、炭化珪素基板１０がエッチングされる。エッチングの方法としては、たとえば反応性イオンエッチング、特に誘導結合プラズマ反応性イオンエッチングを用いることができる。たとえば反応ガスとして六フッ化硫黄（ＳＦ6）または六フッ化硫黄と酸素（Ｏ2）との混合ガスを用いた誘導結合プラズマ反応性イオンエッチングを用いることができる。
【００５１】
次に、第１実施形態に係る炭化珪素半導体装置１００の第２変形例の構成について説明する。
【００５２】
図６に示されるように、溝７の側面５と底面６とがなす角度θ２は、たとえば９０°よりも小さくてもよい。この場合、第１主面１と側面５とがなす角度も、９０°よりも小さい。角度θ２は、たとえば４５°以上６５°以下である。角度θ２は、たとえば５０°以上であってもよい。角度θ２は、たとえば６０°以下であってもよい。断面視において対向する一対の側面５の間隔は、底面６から第１主面１に向かうにつれて狭くなっている（逆テーパ）。溝７の開口部１９の幅１１１は、溝７の底面６の幅１１３よりも小さい。溝７の深さは、ガードリング１６の深さよりも大きくてもよい。溝７の深さは、ボディ領域１２の深さよりも大きくてもよい。
【００５３】
溝７は、たとえば熱エッチングにより形成することができる。熱エッチングの条件は上述の通りである。第２変形例の溝７を形成する場合、第１主面１は、（０００１）面または（０００１）面に対して８°以下のオフ角だけオフ方向に傾斜した面である。
【００５４】
次に、第１実施形態に係る炭化珪素半導体装置１００の第３変形例の構成について説明する。
【００５５】
図７に示されるように、絶縁膜２６が溝７の内部に設けられていてもよい。絶縁膜２６は、溝７の側面５および底面６の各々に接していてもよい。別の観点から言えば、絶縁膜２６は、溝７の側面５および底面６の各々においてドリフト領域１１に接していてもよい。絶縁膜２６は、溝７の一部に配置されているが、溝７を完全には埋めていない。そのため、樹脂８は、溝７の内部に入り込んでいる。樹脂８は、断面視において対向する一対の側面５の間に設けられている。樹脂８は、溝７の内部において、絶縁膜２６に接している。
【００５６】
次に、第１実施形態に係る炭化珪素半導体装置１００の第４変形例の構成について説明する。
【００５７】
図８に示されるように、絶縁膜２６および応力緩衝層が溝７の内部に設けられていてもよい。応力緩衝層２７は、絶縁膜２６上に設けられている。応力緩衝層２７は、たとえばポリイミドを含む材料から構成されている。絶縁膜２６は、溝７の側面５および底面６の各々に接していてもよい。別の観点から言えば、絶縁膜２６は、溝７の側面５および底面６の各々においてドリフト領域１１に接していてもよい。
【００５８】
絶縁膜２６は、溝７の一部に配置されているが、溝７を完全には埋めていない。同様に、応力緩衝層２７は、溝７の一部に配置されているが、溝７を完全には埋めていない。そのため、樹脂８は、溝７の内部に入り込んでいる。樹脂８は、断面視において対向する一対の側面５の間に設けられている。樹脂８は、溝７の内部において、応力緩衝層２７に接している。応力緩衝層２７は、溝７の内部において、絶縁膜２６に接している。
【００５９】
図８に示されるように、第１主面１に対して垂直な断面において、絶縁膜２６および応力緩衝層２７の各々は、炭化珪素基板１０の外周面３に沿って設けられていてもよい。絶縁膜２６は、絶縁膜２６の外周部において樹脂８に接していてもよい。同様に、応力緩衝層２７は、応力緩衝層２７の外周部において樹脂８に接していてもよい。
【００６０】
次に、第１実施形態に係る炭化珪素半導体装置１００の第５変形例の構成について説明する。
【００６１】
図９に示されるように、絶縁膜２６および応力緩衝層２７の各々が第１主面１上に設けられているが、溝７の内部には配置されていなくてもよい。応力緩衝層２７は、絶縁膜２６上に設けられている。応力緩衝層２７は、たとえばポリイミドを含む材料から構成されている。絶縁膜２６および応力緩衝層２７の各々には、貫通孔９３が設けられている。貫通孔９３を通って、樹脂８は、溝７の内部に入り込んでいる。樹脂８は、溝７の側面５および底面６の各々において、ドリフト領域１１に接している。樹脂８は、側面５および底面６の各々に接している。樹脂８は、第１主面１の一部に接していてもよい。
【００６２】
次に、第１実施形態に係る炭化珪素半導体装置１００の第６変形例の構成について説明する。
【００６３】
図１０に示されるように、溝７の側面５は、第１側面部１７と、第２側面部１８とを有していてもよい。第１側面部１７は、第１主面１に連なっている。第２側面部１８は、第１側面部１７および底面６の各々に連なっている。断面視において、対向する一対の第１側面部１７の間隔は、底面６から第１主面１に向かうにつれて広くなっている（順テーパ）。一対の第２側面部１８の間隔は、底面６から第１主面１に向かうにつれてほぼ一定である。一対の第２側面部１８の各々は、第１主面１に対してほぼ垂直な方向に延在している。第２側面部１８と底面６とがなす角度θ２は、たとえば９０°である。溝７の開口部１９の幅１１１は、溝７の底面６の幅１１３よりも大きい。
【００６４】
次に、第１実施形態に係る炭化珪素半導体装置１００の第７変形例の構成について説明する。
【００６５】
図１１に示されるように、断面視において、対向する一対の第１側面部１７の間隔は、底面６から第１主面１に向かうにつれて狭くなっていてもよい（逆テーパ）。一対の第２側面部１８の間隔は、底面６から第１主面１に向かうにつれてほぼ一定である。一対の第２側面部１８の各々は、第１主面１に対してほぼ垂直な方向に延在している。第２側面部１８と底面６とがなす角度θ２は、たとえば９０°である。溝７の開口部１９の幅１１１は、溝７の底面６の幅１１３よりも小さい。
【００６６】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る炭化珪素半導体装置１００の構成について説明する。第２実施形態に係る炭化珪素半導体装置１００は、溝が複数である構成において、第１実施形態に係る炭化珪素半導体装置１００と主に異なっており、その他の構成については、第１実施形態に係る炭化珪素半導体装置１００と同様である。以下、第１実施形態に係る炭化珪素半導体装置１００と異なる構成を中心に説明する。
【００６７】
図１２に示されるように、炭化珪素基板１０は、外周領域５０の第１主面１に位置し、かつ互いに離間した第１溝７と、第２溝８２と、第３溝８３と、第４溝８４と、第５溝８５と、第６溝８６と、第７溝８７と、第８溝８８とを有していてもよい。図１２に示されるように、第１主面１に対して垂直な方向から見て、炭化珪素基板１０の形状は、四角形である。第１溝７と、第２溝８２と、第３溝８３と、第４溝８４とは、それぞれ四角形の４つの角部に位置している。具体的には、第１主面１の形状は、四角形である。第１溝７と、第２溝８２と、第３溝８３と、第４溝８４とは、第１主面１の４つの角部に位置している。第１溝７と、第４溝８４との間には、活性領域４０が位置している。同様に、第２溝８２と、第３溝８３との間には、活性領域４０が位置している。図１０では、例示的に８か所に溝が配置された例を挙げたが、各辺に配置する溝の個数を増やしてもよい。
【００６８】
第５溝８５は、第１方向１０１に平行な方向において、第１溝７と、第２溝８２との中間に位置している。第６溝８６は、第１方向１０１に平行な方向において、第３溝８３と、第４溝８４との中間に位置している。第７溝８７は、第２方向１０２に平行な方向において、第１溝７と、第３溝８３との中間に位置している。第８溝８８は、第２方向１０２に平行な方向において、第２溝８２と、第４溝８４との中間に位置している。
【００６９】
図１２に示されるように、第１主面１に対して垂直な方向から見て、第１溝７の形状は、六角形であり、特定的には、正六角形である。正六角形の対向する２辺は、第１方向１０１に平行であってもよい。複数の溝は、第１方向１０１に平行な方向および第２方向１０２に平行な方向の各々において、互いに離間して配列されている。複数の溝は、第１外周領域部５１を取り囲むように位置している。
【００７０】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係る炭化珪素半導体装置１００の構成について説明する。第３実施形態に係る炭化珪素半導体装置１００は、溝の形状がＬ字型である構成において、第２実施形態に係る炭化珪素半導体装置１００と主に異なっており、その他の構成については、第２実施形態に係る炭化珪素半導体装置１００と同様である。以下、第２実施形態に係る炭化珪素半導体装置１００と異なる構成を中心に説明する。
【００７１】
図１３に示されるように、炭化珪素基板１０は、第１溝７と、第２溝８２と、第３溝８３と、第４溝８４とを有している。第１溝７、第２溝８２、第３溝８３および第４溝８４は、それぞれ四角形の４つの角部に位置している。図１３に示されるように、第１主面１に対して垂直な方向から見て、複数の溝の各々の形状は、Ｌ字型である。複数の溝の各々は、第１領域７１と、第２領域７２とにより構成されていてもよい。第１主面１に対して垂直な方向から見て、第１領域７１および第２領域７２の各々は、四角形である。第１主面１に対して垂直な方向から見て、第１領域７１および第２領域７２の各々は、長方形であってもよい。
【００７２】
第１領域７１は、第２方向１０２に沿って延在している。第１領域７１の長辺方向は、第２方向１０２と平行な方向である。第１領域７１の短辺方向は、第１方向１０１と平行な方向である。第２領域７２は、第１方向１０１に沿って延在している。第２領域７２の長辺方向は、第１方向１０１と平行な方向である。第２領域７２の短辺方向は、第２方向１０２と平行な方向である。第１領域７１の長辺は、第２領域７２の短辺と接している。
【００７３】
第１方向１０１に平行な方向において、第１溝７と、第２溝８２との間には、溝が設けられていなくてもよい。第１方向１０１に平行な方向において、第３溝８３と、第４溝８４と間には、溝が設けられていなくてもよい。第２方向１０２に平行な方向において、第１溝７と、第３溝８３との間には、溝が設けられていなくてもよい。第８溝８８は、第２方向１０２に平行な方向において、第２溝８２と、第４溝８４との間には、溝が設けられていなくてもよい。図２に示されるようなチップを取り囲むように設けられる溝と、図１３に示されるような４つの角部に設けられる溝とが、組み合わされていてもよい。
【００７４】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態に係る炭化珪素半導体装置１００の構成について説明する。第４実施形態に係る炭化珪素半導体装置１００は、溝の形状が長方形である構成において、第３実施形態に係る炭化珪素半導体装置１００と主に異なっており、その他の構成については、第３実施形態に係る炭化珪素半導体装置１００と同様である。以下、第３実施形態に係る炭化珪素半導体装置１００と異なる構成を中心に説明する。
【００７５】
図１４に示されるように、第１主面１に対して垂直な方向から見て、複数の溝の各々の形状は、長方形である。複数の溝の各々は、第１方向１０１に平行な方向および第２方向１０２に平行な方向の各々に対して傾斜する方向に延在している。別の観点から言えば、長方形の長辺および短辺の各々は、第１方向１０１に平行な方向および第２方向１０２に平行な方向の各々に対して傾斜する方向に延在している。
【００７６】
活性領域４０を挟んで対向する２つの溝は、互いに平行である。具体的には、第１溝７の長辺は、第４溝８４の長辺と平行である。第１溝７の短辺は、第４溝８４の短辺と平行である。同様に、第２溝８２の長辺は、第３溝８３の長辺と平行である。第２溝８２の短辺は、第３溝８３の短辺と平行である。
【００７７】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態に係る炭化珪素半導体装置１００の構成について説明する。第５実施形態に係る炭化珪素半導体装置１００は、４つの溝の延在方向が全て平行である構成において、第４実施形態に係る炭化珪素半導体装置１００と主に異なっており、その他の構成については、第４実施形態に係る炭化珪素半導体装置１００と同様である。以下、第４実施形態に係る炭化珪素半導体装置１００と異なる構成を中心に説明する。
【００７８】
図１５に示されるように、第１主面１に対して垂直な方向から見て、４つの溝の延在方向は全て平行であってもよい。具体的には、第１溝７の長辺は、第２溝８２の長辺、第３溝８３の長辺および第４溝８４の長辺の各々と平行である。同様に、第１溝７の短辺は、第２溝８２の短辺、第３溝８３の短辺および第４溝８４の短辺の各々と平行である。
【００７９】
なお上記においては、トレンチゲートを有するＭＯＳＦＥＴを例示して、本開示に係る炭化珪素半導体装置１００を説明したが、本開示に係る炭化珪素半導体装置１００はこれに限定されない。本開示に係る炭化珪素半導体装置１００は、たとえば平面型ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ＳＢＤ（Ｓｃｈｏｔｔｋｙ  Ｂａｒｒｉｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）、サイリスタ、ＧＴＯ（Ｇａｔｅ  Ｔｕｒｎ  Ｏｆｆ  ｔｈｙｒｉｓｔｏｒ）、ＰｉＮダイオード等であってもよい。
【００８０】
また上記においては、ｎ型を第１導電型とし、かつｐ型を第２導電型して説明したが、ｐ型を第１導電型とし、かつｎ型を第２導電型としてもよい。また上記各不純物領域におけるｐ型不純物の濃度およびｎ型不純物の濃度は、たとえばＳＣＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）またはＳＩＭＳ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｉｏｎ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）などにより測定可能である。さらに上記各実施形態および各変形例は、技術的に矛盾しない限りにおいて互いに組み合わされてもよい。
【００８１】
次に、本開示に係る炭化珪素半導体装置１００の作用効果について説明する。
一般的に炭化珪素半導体チップ３０は樹脂８によって覆われている。外部環境から樹脂８の内部に入り込んだ水分は、高温下において膨張して内部に空間を形成する。これにより、樹脂８に応力がかかることで、樹脂８にクラックが発生する。次に、低温下においては、空間の内部が結露することで、空間が減圧状態になる。そのため、外部環境から水分が引き込まれる。次に、高温下になると、水分が膨張して空間がさらに拡大する。結果として、樹脂８に形成されたクラックが伸長する。以上のように、炭化珪素半導体装置１００が、高温と低温とが交互に繰り返される環境化に配置されると、炭化珪素半導体チップ３０上の樹脂８が剥離する場合がある（ポップコーン現象）。上記において、高温は、たとえば１５０℃である。低温は、たとえば−５５℃である。
【００８２】
本開示に係る炭化珪素半導体装置１００によれば、外周領域５０には、溝７が設けられている。樹脂８は、外周面３を覆い、かつ溝７の内部に設けられている。樹脂８が溝７の内部に設けられている場合には、樹脂８が溝７の内部に設けられていない場合と比較して、樹脂８と炭化珪素半導体チップ３０との接触面積が大きくなる。そのため、樹脂８と炭化珪素半導体チップ３０との密着性を高めることができる（アンカー効果）。結果として、樹脂８が剥離することを抑制することができる。
【００８３】
また本開示に係る炭化珪素半導体装置１００によれば、側面５と底面６とがなす角度は、９０°よりも小さくてもよい。この場合、断面視において対向する一対の側面５の間隔は、底面６から第１主面１に向かうにつれて狭くなっている。そのため、溝７の内部に入りこんだ樹脂８が剥離する場合に、樹脂８が側面５に引っかかるため樹脂８が剥離しづらくなる。結果として、樹脂８のアンカー効果を高めることができる。
【００８４】
さらに本開示に係る炭化珪素半導体装置１００によれば、第１主面１に対して垂直な方向から見て、炭化珪素半導体チップ３０の形状は、四角形であってもよい。溝は、四角形の４つの角部に設けられていてもよい。炭化珪素半導体チップ３０の形状は、四角形の場合、四角形の４つの角部は、辺部と比較して応力が高くなる。そのため、四角形の角部は、辺部よりも樹脂８が剥離しやすい。応力が高くなる角部において溝を設けることにより、樹脂８が剥離することを効果的に抑制することができる。
【００８５】
さらに本開示に係る炭化珪素半導体装置１００によれば、第１主面１に対して垂直な方向から見て、溝７は、活性領域４０を取り囲んでいてもよい。これにより、全周囲において、樹脂８が剥離することを抑制することができる。
【実施例】
【００８６】
（サンプル準備）
以下のサンプルを用いて、樹脂の剥離抑制効果の確認実験を行った。サンプルにおけるチップサイズの縦寸法×横寸法と実装用銅フレームの実装面の寸法を示す。第１のサンプルは、チップサイズが３ｍｍ×３ｍｍ、実装用銅フレームの実装面の寸法１４ｍｍ×９．５ｍｍである。第２のサンプルは、チップサイズが３ｍｍ×３ｍｍ、実装用銅フレームの実装面の寸法１７ｍｍ×１０ｍｍである。第３のサンプルは、チップサイズが６ｍｍ×６ｍｍ、実装用銅フレームの実装面の寸法１４ｍｍ×９．５ｍｍである。第４のサンプルは、チップサイズが６ｍｍ×６ｍｍ、実装用銅フレームの実装面の寸法は１７ｍｍ×１０ｍｍである。チップの厚みは、１５０μｍから２００μｍである。これらのサンプルにおいて第１実施形態（図４に示す構造）の溝を設けたものと、剥離抑制用の溝を設けていないものの２水準を準備した。【００８７】
なおチップサイズと実装用銅フレームの実装面の寸法との関係は、上記の例に限られない。つまり、サンプルの他にもチップサイズが実装用銅フレームの実装面の寸法よりも小さければ適用可能である。例えばチップサイズが３ｍｍ×３ｍｍであれば、実装用銅フレームの実装面の寸法が２０ｍｍ×１４ｍｍでも良い。チップサイズが５ｍｍ×６ｍｍの場合は、実装用銅フレームの実装面の寸法が１４ｍｍ×９．５ｍｍまたは１７ｍｍ×１０ｍｍまたは２０ｍｍ×１４ｍｍでも良い。チップサイズが６ｍｍ×６ｍｍの場合は、実装用銅フレームの実装面の寸法が２０ｍｍ×１４ｍｍでも良い。チップサイズが１０ｍｍ×１２ｍｍの場合は、実装用銅フレームの実装面の寸法が２０ｍｍ×１４ｍｍでも良い。チップサイズが１２ｍｍ×１２ｍｍの場合は、実装用銅フレームの実装面の寸法が２０ｍｍ×１４ｍｍでも良い。さらに、剥離抑制用の溝としては、第１実施形態の第１変形例〜第７変形例の溝、あるいは第２実施形態〜第５実施形態の溝を設けることもできる。【００８８】
（実験方法）
高温と低温とが交互に繰り返される環境化でのサイクル試験の前と後の状態を、超音波プローブを用いた超音波顕微鏡を用いて観察することにより、樹脂の剥離の有無を確認することが可能である。樹脂とチップ上面との間および樹脂とフレーム面との間の密着状態を観察することで、剥離発生の有無の判断をすることができる。まず、高温（１５０℃）と低温側（−５５℃）との温度サイクルが、１０００回、より望ましくは５０００回繰り返される。その後、超音波の反射、透過分析に基づいて、剥離の発生の有無が判断される。横方向寸法１００μｍ程度の剥離の発生を良否判断の基準としている。【００８９】
また、超音波顕微鏡で観察できない微小剥離は、以下の方法で検知することが可能である。まず、サイクル試験の途中またはサイクル試験後に高温高湿試験（例えば温度８５℃、湿度８５％）が行われる。樹脂に剥離または亀裂部があると、水分が樹脂内部に侵入し、チップが動作不良となる。チップの動作不良を検知することで、樹脂の剥離または亀裂部の有無が間接的に判断される。【００９０】
（実験結果）
剥離抑制対策がなされていないサンプルにおいては、１０００回未満の温度サイクルで剥離が発生し、サイクル試験後の高温高湿試験でも動作不良が発生した。特に、チップ角部においては、５００回未満の温度サイクルで剥離が発生するという特徴が確認されている。一方、溝構造が形成されているサンプルにおいては、１０００回以上でもチップの角部、辺部に剥離はなく、また、サイクル試験後の高温高湿試験でも良好な動作が確認された。同様の効果は、より厳しい高温側（１７５℃）と低温側（−５５℃）での試験回数５０００回のサイクル試験と、サイクル試験後の高温高湿試験後でも確認された。【００９１】
剥離抑制対策がなされていないサンプルについては、チップサイズが大きく、また、実装面の寸法が小さくなる場合に、サイクル試験での剥離発生が早く起こる傾向が確認された。また、チップサイズと実装面の比率が大きい方が、剥離発生が早く起こる傾向が確認された（なお今回の場合、チップ面積／実装面の面積の比率は、最小が３％である、最大が５１％である）。剥離抑制対策ありのサンプルについては、上述のチップサイズ、実装面の寸法いずれの場合であっても、試験回数５０００回のサイクル試験と、サイクル試験後の高温高湿試験後とにおいて、樹脂の剥離が発生していないことが確認された。【００９２】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９３】
１  第１主面、２  第２主面、３  外周面、４  肩部、５  側面、６  底面、７  第１溝（溝）、８  樹脂、９  ゲートトレンチ、１０  炭化珪素基板、１１  ドリフト領域、１２  ボディ領域、１３  ソース領域、１４  コンタクト領域、１５  炭化珪素単結晶基板、１６  ガードリング、１７  第１側面部、１８  第２側面部、１９  開口部、２０  炭化珪素エピタキシャル層、２１  コンタクト電極、２２  ゲート電極、２３  層間絶縁膜、２４  ゲート絶縁膜、２５  ドレイン電極、２６  絶縁膜、２７  応力緩衝層、２８  ソース電極、２９  ソース配線、３０  炭化珪素半導体チップ、３１  第３主面、３２  第４主面、４０  内部領域（活性領域）、４１  角領域、４２  辺領域、５０  外周領域、５１  第１外周領域部、５２  第２外周領域部、７１  第１領域、７２  第２領域、７３  はんだ層、７４  金属フレーム、８２  第２溝、８３  第３溝、８４  第４溝、８５  第５溝、８６  第６溝、８７  第７溝、８８  第８溝、９０  炭化珪素半導体素子、９１  側壁面、９２  底部、９３  貫通孔、１００  炭化珪素半導体装置、１０１  第１方向、１０２  第２方向、１１１，１１３  幅、１１２  厚さ。
【図１】
2020012810.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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