[發明專利]單片式半導體開關及制作方法

有效

• 申請號: 201010104538.9
• 申請日: 2010-01-27
• 公開（公告）號: CN101794781A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: O·黑伯倫;W·里杰;L·戈爾根斯;M·波爾茲爾;J·肖斯沃爾;J·克倫里
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H01L27/085
• 分類號: H01L27/085;H01L27/088;H01L23/495;H01L21/8232;H01L21/8234;H01L21/50
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李娜;王忠忠

技術領域

本發明涉及單片式半導體開關及制作方法。

背景技術

場效應晶體管(FET)被包括在各式各樣半導體裝置應用中的半導 體芯片中。例如，在電機驅動器、直流轉換器和整流器中，FET被用作 包括低側開關和高側開關的半橋配置中的半導體開關?？紤]這些應用的 進一步發展，需要在確保合適的裝置特性的同時提高集成度。

附圖說明

附圖被包括以提供對實施例的進一步理解，并被結合到本說明書中 且構成本說明書的一部分。附圖示出了實施例，且與說明書一起用于解 釋本發明的原理。其他實施例和實施例的很多預期的優點將容易意識 到，因為它們通過參考下面的詳細描述而變得更好理解。附圖的元件不 必相對于彼此成比例。相似的附圖標記指示相應的相似部件。

圖1示出根據一個實施例的包括作為高側開關的第一FET和作為低 側開關的第二FET的半導體裝置的一部分的簡化圖。

圖2示出包括n型橫向DMOS(雙擴散金屬氧化物半導體)高側開 關和n型橫向DMOS低側開關的半導體裝置的一部分的示意圖。

圖3示出根據一個實施例的包括n型橫向DMOS高側開關和n型溝 槽DMOS低側開關的半導體裝置的一部分的示意圖，該n型溝槽DMOS低 側開關具有低側開關的單元陣列中的肖特基接觸區域。

圖4示出根據一個實施例的包括p型溝槽MOSFET高側開關和n型 溝槽MOSFET低側開關的半導體裝置的一部分的示意性剖面圖。

圖5示出根據一個實施例的包括n型溝槽MOSFET高側開關和具有 n型多晶硅隔離物的n型溝槽MOSFET低側開關的半導體裝置的一部分的 簡化剖面圖。

圖6示出根據一個實施例的包括分別具有鄰接溝槽側壁的n型半導 體區的n型溝槽MOSFET高側開關和n型溝槽MOSFET低側開關的半導體 裝置的一部分的示意性剖面圖。

圖7示出根據一個實施例的用于低壓應用的包括n型溝槽MOSFET 高側開關和n型溝槽MOSFET低側開關的半導體裝置的一部分的示意性 剖面圖。

圖8A示出包括一個具有第一FET和第二FET的半導體管芯的半導 體裝置的示意性平面圖，該半導體管芯容納在CanPAK封裝中。

圖8B示出圖8A中示出的半導體裝置沿著切割線AA’的示意性剖 面圖。

圖8C示出圖8A中示出的半導體裝置沿著切割線BB’的示意性剖 面圖。

圖8D示出一印刷電路板(PCB)的簡化平面圖，該印刷電路板上安 裝有圖8A所示的半導體裝置以及輸入電容。

圖9示出其上安裝有輸入電容的如圖2中示出的半導體裝置的一部 分的示意性剖面圖。

圖10A示出根據一個實施例的半導體裝置的示意性平面圖，該半導 體裝置包括安裝在引線框架上的一個半導體管芯、安裝在該一個半導體 管芯上的輸入電容以及互連該一個半導體管芯和外部引腳的導電夾 (conductive?clip)。

圖10B示出圖10A的半導體裝置模塑狀態下的示意性平面圖。

圖11示出一半導體裝置的示意性平面圖，該半導體裝置包括安裝 在引線框架上的一個半導體管芯、安裝在該一個半導體管芯上的輸入電 容以及互連該一個半導體管芯和外部引腳的導電夾，該引線框架暴露于 封裝的外部。

圖12示出一半導體裝置的示意性平面圖，該半導體裝置包括安裝 在引線框架上的一個半導體管芯、互連該一個半導體管芯和外部引腳的 導電夾以及安裝在該導電夾上的輸入電容，該引線框架暴露于封裝的外 部。

圖13示出一半導體裝置的示意性平面圖，該半導體裝置包括安裝 在引線框架上的一個半導體管芯、互連該一個半導體管芯和外部引腳的 導電夾、安裝在導電夾上的輸入電容以及分配給該一個半導體管芯的低 側開關上的不同負載的兩個柵極引腳，該引線框架暴露于封裝的外部。

圖14示出一半導體裝置的示意性平面圖，該半導體裝置包括安裝 在引線框架上的一個半導體管芯、互連該一個半導體管芯和外部引腳的 導電夾、安裝在該一個半導體管芯上的輸入電容以及分配給該一個半導 體管芯的低側開關上的不同負載的兩個柵極引腳。

圖15是說明根據一個實施例的制作半導體裝置的方法的簡化流程 圖。