[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510868768.5
• 申請日: 2015-12-02
• 公開（公告）號: CN105679837B
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杰倫·安東·克龍;西恩拉德·科內(nèi)利斯·塔克
• 申請（專利權(quán)）人: 安世有限公司
• 主分類號: H01L29/872
• 分類號: H01L29/872;H01L23/552;H01L23/495;H01L21/60
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 麥善勇;張?zhí)焓?/td>

描述了一種半導(dǎo)體器件以及制作該半導(dǎo)體器件的方法。所述半導(dǎo)體器件包括安裝在載體上的半導(dǎo)體襯底。所述半導(dǎo)體襯底包括肖特基二極管。所述肖特基二極管具有陽極和陰極。所述半導(dǎo)體器件還包括將陰極連接到載體的第一導(dǎo)電部分的一個或多個接合線。所述半導(dǎo)體器件還包括將陽極連接到載體的第二導(dǎo)電部分的一個或多個接合線。載體的第一導(dǎo)電部分與載體的第二導(dǎo)電部分電隔離。載體的第一導(dǎo)電部分被配置為在器件操作期間對與對陽極的切換相關(guān)聯(lián)的電磁干擾提供屏蔽。陰極和載體的第一導(dǎo)電部分兩者都與半導(dǎo)體襯底的背側(cè)電隔離。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件和制作半導(dǎo)體器件的方法。

背景技術(shù)

肖特基二極管(還稱為肖特基勢壘二極管)是熟知的器件，它可用于多種應(yīng)用中，包括電源中的整流以及電壓鉗位。近期，包括設(shè)置在半導(dǎo)體襯底上的GaN和ALGaN層的肖特基二極管吸引了大量的目光，這是因?yàn)榫哂性诟唠妷簯?yīng)用中替代傳統(tǒng)的基于硅(Si)和碳化硅(SiC)的器件的潛質(zhì)。

肖特基二極管一般包括肖特基觸點(diǎn)(陽極)和歐姆觸點(diǎn)(陰極)，它們兩者都設(shè)置在具有一層或多層的半導(dǎo)體襯底上。包括肖特基二極管的半導(dǎo)體器件的一個示例示于圖1A和1B中。注意到，圖1A是器件的側(cè)視圖，而圖1B是頂視圖。

圖1A和1B中的器件包括具有多層的半導(dǎo)體襯底20。層24是GaN層，而層22則包括AlGaN。本領(lǐng)域所熟知的是，在GaN層24與AlGaN層22之間的界面處形成高遷移率二維電子氣為二極管內(nèi)的電流流動提供了基礎(chǔ)，并特別地使得能夠?qū)崿F(xiàn)低導(dǎo)通狀態(tài)電阻。襯底還包括多個壓力釋放層，它們一般地示為26。壓力釋放層26被設(shè)置為減小襯底20內(nèi)的壓力，該壓力與以下事實(shí)相關(guān)聯(lián)：GaN層24的晶格參數(shù)通常與形成襯底20的底部區(qū)域(包括襯底的背側(cè)，其一般地示為28)的材料的晶格參數(shù)不同。

所述器件還包括半導(dǎo)體封裝，半導(dǎo)體封裝包括引線框2和密封材料(其在圖1B中通過標(biāo)為30的虛線示意性地示出)。襯底20的背側(cè)28附著到引線框2的導(dǎo)電(通常是金屬的)部分2A。

肖特基二極管具有陰極6和陽極8。一組接合線16用來制作到陰極6的連接，而另一組接合線18則用來制作到陽極8的連接。具體地，器件的陰極6由接合線16連接到引線框2的導(dǎo)電部分2A，而器件的陽極8則由接合線18連接到引線框2的另一導(dǎo)電部分2C。導(dǎo)電部分2A和2C可連接到封裝的輸出管腳(這在圖1B中通過導(dǎo)電部分2A和2C中延伸到密封材料30之外的部分示意性地表示)。注意到，導(dǎo)電部分2A和2C通過隔離區(qū)域2B彼此電隔離，該隔離區(qū)域2B可包括電介質(zhì)材料。接合線18延伸跨過隔離區(qū)域2B，以將陽極8連接到導(dǎo)電部分2C。如本領(lǐng)域所熟知的，密封材料30可用來固定和保護(hù)襯底20和接合線16、18。

在使用中，陽極8上的電壓在非傳導(dǎo)狀態(tài)中的較大負(fù)電壓(相對于通常接地的陰極電壓)與較低的正陽極電壓之間切換，這使得在器件的導(dǎo)通狀態(tài)下較大的正向電流流動。

如上所述，圖1A中所示的襯底20通常附著到引線框的導(dǎo)電部分2A，使得襯底20的背側(cè)28與導(dǎo)電部分2A電連通。由于器件的陰極6還通過接合線16連接到引線框2的導(dǎo)電部分2A，從而器件的陰極6與襯底20的背側(cè)28電連通。引線框2的導(dǎo)電部分2A和陰極6之間的連接可減少或消除與對陽極8的切換相關(guān)聯(lián)的電磁輻射，否則該電磁輻射可引起電磁干擾(EMI)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的方面在下文中進(jìn)行了描述。本發(fā)明多個方面的特征可以進(jìn)行組合，并且不限于這些方面所述的形式。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種半導(dǎo)體器件。所述半導(dǎo)體器件包括安裝在載體上的半導(dǎo)體襯底。所述半導(dǎo)體襯底包括肖特基二極管。所述肖特基二極管具有陽極和陰極。所述半導(dǎo)體器件還包括將陰極連接到載體的第一導(dǎo)電部分的一個或多個接合線。所述半導(dǎo)體器件還包括將陽極連接到載體的第二導(dǎo)電部分的一個或多個接合線。載體的第一導(dǎo)電部分與載體的第二導(dǎo)電部分電隔離。載體的第一導(dǎo)電部分被配置為在器件操作期間對與對陽極的切換相關(guān)聯(lián)的電磁干擾提供屏蔽。陰極和載體的第一導(dǎo)電部分兩者都與半導(dǎo)體襯底的背側(cè)電隔離。