[發(fā)明專利]半導體裝置及其制造和運行方法和制造半導體組件的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410450708.7
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN104425413B
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設計）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: H01L23/48
• 分類號: H01L23/48;H01L21/60;H01L23/10;H01L23/28;H01L21/58;H01L25/07
• 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)領域

本發(fā)明涉及半導體裝置、用于制造半導體組件的方法、用于制造半導體裝置的方法和用于運行半導體裝置的方法。

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體裝置擁有復雜的構(gòu)造，以便使在壓接式封裝單元中包含的半導體芯片與這些單元的主電極、例如發(fā)射極和集電極、源極和漏極或陽極和陰極電連接，和/或與控制電極、例如柵極或基極電連接。

發(fā)明內(nèi)容

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

半導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具有半導體芯片，其具有半導體本體，該半導體本體擁有上側(cè)和與該上側(cè)對置的下側(cè)，其中上側(cè)在垂直方向上與下側(cè)隔開。此外，所述芯片組件中的每一個具有布置在上側(cè)上的單獨的（即僅屬于有關的芯片組件的）上主電極和布置在上側(cè)上的單獨的（即僅屬于有關的芯片組件的）控制電極。此外，所述芯片組件中的每一個可以具有單獨的（即屬于有關的芯片組件的）下主電極，該下主電極被布置在有關的芯片組件的半導體芯片的半導體本體的下側(cè)上，或者芯片組件可以具有共同的下主電極，該下主電極被布置在芯片組件的半導體本體中的每個的下側(cè)上。

借助控制電極，可以控制在該芯片組件的單獨的上主電極和該芯片組件的單獨的下主電極或共同的下主電極之間的電流。此外，在上主電極與下主電極之間的電流路徑也被稱作“負載路段”。

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體本體在半導體芯片的運行期間被負載電流流經(jīng)。半導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半導體芯片中的功率半導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。控制電極、例如（例如MOSFET、IGBT、IGFET、晶閘管的）柵極端子或（例如除IGBT之外的雙極型晶體管的）基極端子為控制端子，通過該控制端子可以控制相應的上主電極與下主電極之間的負載電流。在所述芯片組件中的每一個中，控制電極位于半導體本體的上側(cè)上。

此外，該半導體裝置具有介電的填料，所述芯片組件通過該填料以材料決定的方式彼此連接成固定的復合體。嵌入固定的復合體中的控制電極互連結(jié)構(gòu)將芯片組件的控制電極彼此導電地連接。為此，介電填料可以連續(xù)地在相鄰的芯片組件之間延伸。可選地，介電填料甚至可以在相鄰的芯片組件的半導體本體之間連續(xù)地延伸并且分別直接與該半導體本體、即與其半導體材料鄰接。

在用于制造半導體組件的方法中，提供載體、以及介電填料和多個芯片組件。所述芯片組件中的每一個具有半導體芯片，其具有半導體本體，其中該半導體本體具有上側(cè)和與上側(cè)對置的下側(cè)，并且其中上側(cè)在垂直方向上與下側(cè)隔開。此外，所述芯片組件中的每一個包含布置在上側(cè)上的單獨的上主電極和布置在上側(cè)上的單獨的控制電極。所述芯片組件并排地被布置在載體上。此后，控制電極借助控制電極互連結(jié)構(gòu)導電地彼此連接。布置在載體上的芯片組件和將控制電極電連接的控制電極互連結(jié)構(gòu)被嵌入填料中。隨后，填料被硬化，使得芯片組件相互之間以及控制電極互連結(jié)構(gòu)與芯片組件通過填料固定地彼此連接，并且芯片組件與控制電極互連結(jié)構(gòu)和填料一起形成固定的復合體。此外，所提供的芯片組件中的每一個要么具有單獨的下主電極，該下主電極被布置在有關的芯片組件的半導體本體的下側(cè)上，要么在固定的復合體上布置所述芯片組件共同的下主電極，在所述芯片組件中的每一個中該下主電極被布置在該芯片組件的半導體本體的下側(cè)上。在所述芯片組件中的每一個中，可以借助其控制電極來控制在該芯片組件的單獨的上主電極和單獨的或共同的下主電極之間的電流。

從可如前面所闡述的那樣來制造的半導體組件出發(fā)，可以產(chǎn)生具有上面提及的特征的半導體裝置。為此，提供上接觸板和下接觸板，并且將半導體組件布置在上接觸板與下接觸板之間，使得在所述芯片組件中的每一個中上主電極與上接觸板導電連接并且下主電極與下接觸板導電連接。