[發明專利]半導體裝置

在審

• 申請號: 202010027032.6
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111446244A
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 坂本俊介
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01L27/082
• 分類號: H01L27/082
• 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

本發明提供能夠對導線接合區域的中心部的發熱量進行抑制的半導體裝置。半導體裝置(100)在單元區域(101)內具有多個IGBT單元。發射極電極(10)是在多個IGBT單元導通時成為電流路徑的表面電極，形成為將多個IGBT單元覆蓋。導線(10a)與發射極電極(10)接合。至少在發射極電極(10)和導線(10a)接合的區域即導線接合區域(30)的中心部的下方形成有不進行雙極動作的啞單元。

技術領域

本發明涉及半導體裝置，特別涉及電力控制用半導體裝置。

背景技術

就具有IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、MOSFET(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor)等電力控制用半導體裝置(功率半導體裝置)的功率模塊而言，在半導體裝置的表面形成的電極(以下稱為“表面電極”)與模塊的封裝件所具有的電極之間的連接一般是通過鋁等金屬制的導線進行的。

在半導體裝置的表面電極能夠對導線進行接合的區域、能夠接合的導線的根數由于組裝裝置的制約等受到限制，因此在表面電極對導線進行接合的區域(以下稱為“導線接合區域”)是表面電極的局部。因此，在位于導線接合區域之下的單元(Cell)流動的電流直接向導線流入，但在位于導線接合區域外側的單元流動的電流在沿橫向流過表面電極之后向導線流入。因此，電流必然集中于導線接合區域的附近，該部分的發熱量在半導體裝置的芯片的面內最大。因此，導線接合區域的溫度成為決定半導體裝置的SCSOA(短路破壞耐量)的主要原因。

在下述的專利文獻1中公開了如下技術，即，通過使位于導線接合區域正下方的單元的通電能力比位于導線接合區域正下方之外部位的其他單元的通電能力低，從而減少導線接合區域的發熱量，對由溫度變化引起的導線的剝離、斷裂進行抑制而對半導體裝置的壽命進行改善。

專利文獻1：日本特開2010-004003號公報

在專利文獻1的技術中，由于能夠抑制導線接合區域的發熱量，因此能夠有助于SCSOA的改善。但是，由于在半導體裝置流動的電流在導線接合區域之中特別容易集中在其中心部，因此為了實現SCSOA的進一步改善，期望對導線接合區域的中心部的發熱量進行抑制的技術。

發明內容

本發明就是為了解決上述的課題而提出的，其目的在于提供能夠對導線接合區域的中心部的發熱量進行抑制的半導體裝置。

本發明涉及的半導體裝置具有：多個晶體管單元，它們形成于半導體層；電流電極，其形成為將所述多個晶體管單元覆蓋，該電流電極在所述多個晶體管單元導通時成為電流路徑；導線，其與所述電流電極接合；以及啞單元，其在所述半導體層，至少形成于所述導線與所述電流電極接合的區域即導線接合區域的中心部的下方，該啞單元不進行雙極動作。

發明的效果

根據本發明，由于導線接合部的中心部的下方的單元不進行雙極動作，因此能夠對導線接合區域的中心部的發熱量進行抑制。

附圖說明

圖1是實施方式1涉及的半導體裝置的俯視圖。

圖2是實施方式1涉及的半導體裝置的單元區域的剖視圖。

圖3是實施方式1涉及的半導體裝置的單元區域處的半導體層的俯視圖。

圖4是實施方式2涉及的半導體裝置的單元區域的剖視圖。

圖5是實施方式3涉及的半導體裝置的單元區域的剖視圖。

圖6是表示在實施方式4中對IGBT單元的通電能力進行設定的參數的圖。

圖7是表示在實施方式4中對IGBT單元的通電能力進行設定的參數的圖。