[實用新型]半導體器件有效
| 申請號: | 201720958378.1 | 申請日: | 2017-08-03 |
| 公開(公告)號: | CN207097813U | 公開(公告)日: | 2018-03-13 |
| 發明(設計)人: | 周錦昌;林育圣;劉明焦 | 申請(專利權)人: | 半導體元件工業有限責任公司 |
| 主分類號: | H01L23/538 | 分類號: | H01L23/538;H01L25/07;H01L23/367 |
| 代理公司: | 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038 | 代理人: | 申發振 |
| 地址: | 美國亞*** | 國省代碼: | 暫無信息 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 半導體器件 | ||
技術領域
本實用新型整體涉及電子器件,并且更具體地講,涉及半導體器件。
背景技術
半導體器件在現代電子產品中很常見。電子部件中半導體器件的數量和密度各不相同。半導體器件可執行多種多樣的功能,諸如模數信號處理、傳感器、電磁信號的發送和接收、電子器件控制、功率管理以及音頻/視頻信號處理。分立半導體器件通常包括一種類型的電子部件,例如,發光二極管(LED)、小信號晶體管、電阻器、電容器、電感器、二極管、整流器、晶閘管以及功率金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)。集成半導體器件通常包括數百至數百萬的電子部件。集成半導體器件的示例包括微控制器、專用集成電路(ASIC)、電源轉換、標準邏輯、放大器、時鐘管理、存儲器、接口電路以及其他信號處理電路。
圖1a示出具有基極襯底材料12、有源表面14和有源表面16的常規半導體管芯10。絕緣層18和互連焊盤20形成于有源表面14之上。
半導體管芯10可包括分立功率半導體器件,諸如豎直絕緣柵雙極晶體管(IGBT)、二極管、功率MOSFET或其他功率器件。圖1b示出具有IGBT的有源表面14的頂視圖,該IGBT將金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)的柵極驅動特征與雙極晶體管的高電流和低飽和電壓相結合。該IGBT包括發射極區30a-30d、柵極區38及傳感器區40、44和46,例如以用于電流和溫度感測。有源表面16用作IGBT的集電極。由于寄生電感,IGBT易受切換期間的高過沖電壓的影響。另外,通過基極襯底材料12從半導體管芯10進行的熱耗散一般較差,這就降低了效率,升高了工作溫度并且降低了可靠性。
實用新型內容
本實用新型解決的一個技術問題是改進半導體器件。
根據本實用新型的一個方面,提供一種半導體器件,包括:具有豎直互連結構的插入器;第一襯底,所述第一襯底包括形成于所述第一襯底的第一表面之上的第一導電層,以及形成于所述第一襯底的與所述第一表面相對的第二表面之上的第二導電層;設置在所述插入器與所述第一襯底之間的第一半導體管芯;第二襯底,所述第二襯底包括形成于所述第二襯底的第一表面之上的第三導電層,以及形成于所述第二襯底的與所述第一表面相對的第二表面之上的第四導電層;以及設置在所述插入器與所述第二襯底之間的第二半導體管芯。
在一個實施例中,所述第一半導體管芯或所述第二半導體管芯包括功率半導體器件。
在一個實施例中,所述半導體器件還包括設置在所述第一襯底的所述第一導電層與所述第二導電層之間的導熱且電絕緣隔離的材料。
在一個實施例中,所述豎直互連結構包括穿過所述插入器形成的多個導電通孔。
在一個實施例中,所述半導體器件還包括形成于所述插入器的第一表面之上的第五導電層,以及形成于所述插入器的第二表面之上的第六導電層。
根據本實用新型的一個方面,提供一種半導體器件,包括:包括豎直互連結構的插入器;第一襯底;設置在所述插入器與所述第一襯底之間的第一半導體管芯;第二襯底;以及設置在所述插入器與所述第二襯底之間的第二半導體管芯。
在一個實施例中,所述半導體器件還包括形成于所述插入器的第一表面之上的第一導電層,以及形成于所述插入器的第二表面之上的第二導電層。
在一個實施例中,所述半導體器件還包括形成于所述第一襯底的第一表面之上的第一導電層,以及形成于所述第一襯底的第二表面之上的第二導電層。
在一個實施例中,所述半導體器件還包括設置在所述第一襯底的所述第一導電層與所述第二導電層之間的材料。
在一個實施例中,所述第一半導體管芯或所述第二半導體管芯包括功率半導體器件。
本實用新型實現的一個技術效果是提供改進的半導體器件。
附圖說明
圖1a-1b示出常規分立IGBT半導體器件;
圖2a-2e示出具有由鋸道分開的多個半導體管芯的半導體晶圓;
圖3a-3b示出豎直IGBT,其中互連焊盤以大焊盤和小焊盤的圖案布置;
圖4a-4g示出集成具有插入器和相對的襯底的功率模塊的工藝;
圖5示出具有相對的襯底的集成功率模塊的實施方案;以及
圖6示出具有相對的襯底的集成功率模塊的另一個實施方案。
具體實施方式
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