[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置及制造和運行方法和制造多個芯片組件的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410450460.4
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN104425473B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: G.比爾;I.埃舍爾-珀佩爾;J.赫格爾;O.霍爾費爾德;P.坎沙特
• 申請（專利權(quán)）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H01L25/07
• 分類號: H01L25/07;H01L25/18;H01L21/50;H01L21/60
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 盧江,胡莉莉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置、用于制造多個芯片組件的方法、用于制造半導(dǎo)體裝置的方法和用于運行半導(dǎo)體裝置的方法。

背景技術(shù)

具有目前位于市場上的壓接式封裝單元的半導(dǎo)體裝置擁有復(fù)雜的構(gòu)造，以便使在壓接式封裝單元中包含的半導(dǎo)體芯片與這些單元的連接接觸部、例如發(fā)射極和集電極、源極和漏極或陽極和陰極電連接。

發(fā)明內(nèi)容

因此，存在對這種半導(dǎo)體裝置的改進的設(shè)計、對改進的制造方法和改進的半導(dǎo)體裝置的運行的需求。為此，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體裝置、一種用于制造半導(dǎo)體組件的方法、一種用于制造半導(dǎo)體裝置的方法和一種用于運行半導(dǎo)體裝置的方法。

半導(dǎo)體裝置包括上接觸板和下接觸板以及多個芯片組件。所述芯片組件中的每一個都具有：半導(dǎo)體芯片，其具有半導(dǎo)體本體，該半導(dǎo)體本體擁有上側(cè)和與該上側(cè)對置的下側(cè)；布置在上側(cè)上的上主電極和布置在下側(cè)上的下主電極；以及布置在上側(cè)上的控制電極，借助該控制電極可以控制在上主電極與下主電極之間的電流。

在此意義下如下電極被理解為主電極，在這些電極之間半導(dǎo)體本體在半導(dǎo)體芯片的運行期間被負載電流流經(jīng)。半導(dǎo)體芯片例如可以包含二極管、或MOSFET、IGBT、一般而言IGFET、雙極型晶體管、晶閘管或任意的其它的可控的功率半導(dǎo)體器件。上主電極和下主電極一般可以為任意的被集成到相應(yīng)半導(dǎo)體芯片中的功率半導(dǎo)體器件的陽極和陰極、陰極和陽極、漏極和源極、源極和漏極、發(fā)射極和集電極或集電極和發(fā)射極。只要該功率半導(dǎo)體器件為可控的功率半導(dǎo)體器件，即為具有控制端子、諸如柵極端子（例如MOSFET、IGBT、IGFET、晶閘管）或基極端子（例如除IGBT之外的雙極型晶體管）的功率半導(dǎo)體器件，此外就存在位于上側(cè)上的控制電極。

此外，芯片組件中的每一個具有導(dǎo)電的上補償小板，該上補償小板被布置在上主電極的背離半導(dǎo)體本體的側(cè)上并且借助上連接層與上主電極以材料決定的方式且導(dǎo)電地連接。芯片組件通過介電填料以材料決定的方式彼此連接成固定復(fù)合體，其中不僅芯片組件而且介電填料為復(fù)合體的組成部分。在此，在芯片組件中的每一個中，有關(guān)的芯片組件的上補償小板的背離半導(dǎo)體本體的側(cè)并不或至少不完全被填料覆蓋。

在上主電極的背離半導(dǎo)體本體的側(cè)上分別布置有導(dǎo)電的上補償小板并且借助上連接層與上主電極以材料決定的方式且導(dǎo)電地連接。相應(yīng)地，在下主電極的背離半導(dǎo)體本體的側(cè)上分別布置有導(dǎo)電的下補償小板并且借助下連接層與下主電極以材料決定的方式且導(dǎo)電地連接。通過以材料決定的方式連接防止，干擾性異物或其它物質(zhì)到達主電極和與該主電極以材料決定的方式連接的補償小板之間并且由此損傷主電極和半導(dǎo)體本體。在固定復(fù)合體上布置有控制電極互連結(jié)構(gòu)，該控制電極互連結(jié)構(gòu)將芯片組件的控制電極彼此導(dǎo)電連接?？蛇x地，填料可以直接與半導(dǎo)體本體、即與半導(dǎo)體本體的半導(dǎo)體材料鄰接并且與半導(dǎo)體本體以材料決定的方式連接。芯片組件中的每一個被布置在上接觸板與下接觸板之間，使得在該芯片組件中上補償小板的背離半導(dǎo)體本體的側(cè)電接觸上接觸板。

在用于制造半導(dǎo)體組件的方法中，提供載體，以及介電填料和多個芯片組件。這些芯片組件中的每一個都具有半導(dǎo)體芯片，該半導(dǎo)體芯片具有半導(dǎo)體本體，其中該半導(dǎo)體本體擁有上側(cè)和與上側(cè)對置的下側(cè)。此外，芯片組件中的每一個都包含布置在上側(cè)上的上主電極、布置在下側(cè)上的下主電極、布置在上側(cè)上的控制電極，借助該控制電極可以控制上主電極與下主電極之間的電流；以及包含導(dǎo)電的上補償小板，該上補償小板被布置在上主電極的背離半導(dǎo)體本體的側(cè)上并且與該上主電極借助上連接層以材料決定的方式且導(dǎo)電地連接。所述芯片組件被并排地布置在載體上，隨后被嵌入到填料中并且填料然后硬化，使得芯片組件通過硬化的填料彼此固定地連接并且與填料一起形成固定的復(fù)合體。上覆蓋層從該復(fù)合體被去除，使得從該復(fù)合體保留剩余復(fù)合體。在此，在去除上覆蓋層時，硬化的填料部分地從原始的復(fù)合體被去除，并且在芯片組件中的每一個中有關(guān)的芯片組件的導(dǎo)電的上補償小板部分地從原始的復(fù)合體被去除，使得上補償小板并未或至少未完全被填料覆蓋。

在剩余復(fù)合體中，各個芯片組件僅通過硬化的填料或附加地通過硬化的填料被保持在一起。在此情況下，硬化的填料可以被構(gòu)造為連貫的單構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。與此無關(guān)地并且同樣可選地，在芯片組件中的每一個中，該芯片組件的半導(dǎo)體本體可以直接與硬化的填料鄰接并且以材料決定的方式與該填料連接。

在剩余復(fù)合體中，填料的剩余部分在側(cè)面環(huán)形地環(huán)繞地包圍芯片組件中的每一個的半導(dǎo)體芯片，使得該芯片組件的上補償小板的（在去除上覆蓋層之后保留的部分的）背離半導(dǎo)體本體的側(cè)并未或至少未完全被填料覆蓋。