[發明專利]半導體裝置

有效

• 申請號: 201280070478.0
• 申請日: 2012-02-22
• 公開（公告）號: CN104137244B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發明（設計）人: 遠井茂男
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L23/48;H01L25/07;H01L25/18;H01L29/739;H01L29/78
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司11112
• 代理人: 何立波,張天舒

技術領域

本發明涉及一種在大電流的開關等中使用的半導體裝置。

背景技術

在專利文獻1中公開了一種在半導體元件上形成有接觸電極的半導體裝置。半導體元件具有在其一部分上未形成元件的非加工部。由于非加工部成為非通電區域，因此不發熱。專利文獻1所公開的半導體裝置，通過在半導體元件的一部分上設置不發熱的非加工部，從而抑制半導體裝置的最高溫度。

專利文獻1：日本特開2008－277523號公報

發明內容

在半導體元件的表面電極上焊接端子的技術稱為直接引腳結合(Direct Lead Bonding)。如果使用一個大型焊點將表面電極與端子連接，則熱收縮時的應力會增大，因此有時使用多個焊點將表面電極與端子連接。在該情況下，在半導體裝置工作時，存在下述問題，即，夾在焊點和另一個焊點之間的半導體元件的區域溫度上升。為了抑制半導體元件的溫度上升，需要限制半導體裝置的動作。

本發明就是為了解決上述問題而提出的，其目的在于，提供一種在利用多個焊點將表面電極與端子連接的半導體裝置，該半導體裝置能夠抑制半導體元件的溫度上升。

本發明所涉及的半導體裝置具有：半導體元件，其具有在俯視觀察時直線地形成的多個柵極、與該多個柵極絕緣的發射極圖案、以及在該發射極圖案上形成的發射極電極，并且形成為主電流經由該發射極圖案流向該發射極電極；第1焊點，其形成在該發射極電極的一部分上；第2焊點，其與該第1焊點隔離地形成在該發射極電極的一部分上；以及端子，其經由該第1焊點以及該第2焊點與該發射極電極連接。而且，該半導體裝置的特征在于，該半導體元件具有形成有該第1焊點的第1焊點區域、形成有該第2焊點的第2焊點區域、以及該第1焊點區域和該第2焊點區域之間的區域即中間區域，該第1焊點區域的該柵極的密度、該第2焊點區域的該柵極的密度和該中間區域的該柵極的密度相等，該半導體元件形成為，該中間區域的該主電流的電流密度低于該第1焊點區域以及該第2焊點區域的該主電流的電流密度。

本發明的其他特征在下面明示。

發明的效果

根據本發明，由于降低在半導體元件中被形成有焊點的區域夾著的區域即中間區域的主電流，因此能夠抑制半導體元件的溫度上升。

附圖說明

圖1是本發明的實施方式1所涉及的半導體裝置的斜視圖。

圖2是包含圖1的半導體裝置的第1焊點以及第2焊點的部分處的剖面圖。

圖3是詳細示出圖2的半導體元件的剖面圖。

圖4是第1焊點區域、第2焊點區域、以及中間區域中的柵極、發射極圖案、基極層的俯視圖。

圖5是本發明的實施方式2所涉及的半導體裝置的剖面圖。

圖6是本發明的實施方式3所涉及的半導體裝置的剖面圖。

圖7是本發明的實施方式4所涉及的半導體裝置的剖面圖。

圖8是本發明的實施方式5所涉及的半導體裝置的剖面圖。

圖9是本發明的實施方式6所涉及的半導體元件的剖面圖。

具體實施方式

參照附圖對本發明的實施方式所涉及的半導體裝置進行說明。對相同或對應的構成要素標注相同的標號，有時省略重復說明。

實施方式1

圖1是本發明的實施方式1所涉及的半導體裝置的斜視圖。半導體裝置10具有在基板12上形成的基底板14。在基底板14上固定半導體元件16。半導體元件16例如是由Si形成的縱型IGBT。在半導體元件16的表面上，形成有分離地設置的4個焊點。4個焊點中包含第1焊點18以及第2焊點20。由該4個焊點將半導體元件16與端子22連接。

圖2是包含圖1的半導體裝置10的第1焊點18以及第2焊點20的部分處的剖面圖。半導體元件16具有：形成有第1焊點16的第1焊點區域50、形成有第2焊點20的第2焊點區域52、以及第1焊點區域50和第2焊點區域52之間的區域即中間區域54。

圖3是詳細示出圖2的半導體元件的剖面圖。半導體元件16具有n-層60。在n-層60上形成有電荷積蓄層62。在電荷積蓄層62上形成有基極層64。

以將基極層64和電荷積蓄層62貫穿而達到n-層60的方式形成柵極66。柵極66經由柵極絕緣膜與基極層64接觸。能夠通過對柵極66施加電壓而使基極層64的導電型反轉。以夾持柵極66的方式形成發射極圖案70a、70b。柵極66與發射極圖案70a、70b絕緣。在柵極66上形成有絕緣膜72。在發射極圖案70a、70b上形成有發射極電極74。