[發明專利]半導體裝置

在審

• 申請號: 202110029580.7
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN114172123A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 杉山亨;吉岡啟;洪洪;磯部康裕;小林仁;大野哲也;細川直范;小野村正明;巖井正明
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝;東芝電子元件及存儲裝置株式會社
• 主分類號: H02H7/20
• 分類號: H02H7/20;H02H9/02;H02H9/04;H02M7/537
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 房永峰

一種能應用于多種使用方案的半導體裝置。半導體裝置具備：半導體封裝，半導體封裝具有具備第一電極、第二電極和第一控制電極的n型溝道常斷晶體管、具有電連接于第二電極的第三電極、第四電極和第二控制電極的常通晶體管、具有電連接于第二控制電極的第一陽極和電連接于第三電極的第一陰極的第一二極管及具有電連接于第一電極的第二陽極和電連接于第二電極的第二陰極的齊納二極管；第一端子，設于半導體封裝，電連接于第一電極；多個第二端子，電連接于第一電極，排列于第一方向上；第三端子，電連接于第四電極；多個第四端子，電連接于第一控制電極，排列于第一方向上；以及多個第五端子，電連接于第二控制電極，排列于第一方向上。

技術領域

本申請享有以日本專利申請2020-153000號(申請日：2020年9月11日)為基礎申請的優先權。本申請通過參照該基礎申請而包括基礎申請的全部內容。

本發明的實施方式涉及半導體裝置。

背景技術

III族氮化物作為下一代的功率半導體器件用的材料，例如，GaN(氮化鎵)系半導體備受期待。GaN系半導體與Si(硅)相比，具備較大的帶隙。因此，GaN系半導體器件與Si(硅)半導體器件相比，能夠實現小型且高耐壓的功率半導體器件。此外，由此能夠減小寄生電容，因此能夠實現高速驅動的功率半導體器件。

在GaN系的晶體管中，通常應用將二維電子氣(2DEG)作為載流子的HEMT(HighElectron Mobility Transistor：高電子遷移率晶體管)結構。通常的HEMT是即使不向柵極施加電壓也會導通的常通晶體管。在GaN系的晶體管中，存在難以實現只要不向柵極施加電壓就不導通的常斷晶體管這樣的問題。

在處理數百V～一千V這樣的高壓電力的電源電路等中，重視安全方面而要求常斷這一動作。因此，提出了通過進行將常通的GaN系晶體管與常斷的Si晶體管連接的共源共柵連接來實現常斷動作的電路結構。

此外，在流過漏極-源極間的主電路電流和流過柵極-源極間的驅動電流共用源極電感的電路結構的情況下，因隨著主電路電流的時間變化在源極電感中產生的電動勢的緣故，驅動電流也會被調制了。隨之產生的功率半導體器件的上升速度、下降速度的降低等遲延以及漏極電流、源極電壓隨時間劇烈變化的減幅振蕩就成為了問題。因此，提出了主電路電流與柵極驅動電流不共用源極電感而使用開爾文連接的電路結構。

發明內容

本發明的實施方式提供一種能夠應用于多種使用方案的半導體裝置。

實施方式的半導體裝置具備：半導體封裝，具備具有第一電極、第二電極和第一控制電極的n型溝道常斷晶體管(以下稱為n型常斷晶體管)、以及具有電連接于第二電極的第三電極、第四電極和第二控制電極的常通晶體管；第一端子，設于半導體封裝，電連接于第一電極；多個第二端子，設于半導體封裝，電連接于第二電極或第三電極，分別排列于第一方向上；第三端子，設于半導體封裝，電連接于第四電極；第四端子，設于半導體封裝，電連接于第一控制電極；以及多個第五端子，設于半導體封裝，電連接于第二控制電極，分別排列于第一方向上。

附圖說明

圖1是第一實施方式的電力轉換系統的示意圖。

圖2是第一實施方式的半導體裝置的電路圖。

圖3(a)、(b)是第一實施方式的半導體裝置的示意性俯視圖。

圖4是表示第一實施方式的半導體裝置的第一使用方案的電路圖。

圖5是表示第一實施方式的半導體裝置的第一使用方案的示意性俯視圖。

圖6是表示第一實施方式的半導體裝置的第二使用方案的示意性俯視圖。

圖7是表示第一實施方式的半導體裝置的第三使用方案的示意性俯視圖。

圖8是表示第一實施方式的半導體裝置的第四使用方案的電路圖。