[发明专利]半导体装置及半导体装置的制造方法

说明书

本发明的目的在于提供抑制在并联的半导体模块中产生的电流不平衡的半导体装置及其制造方法。该半导体装置(100)包括：半导体模块(10A)；开关电压的阈值比半导体模块(10A)的开关电压的阈值低的半导体模块(10B)；以及相对于共用端子将半导体模块(10A)和半导体模块(10B)的汇流排(31、32)并联，其中，半导体模块(10B)连接到相对于共用端子的电感比半导体模块(10A)大的汇流排(32)上的连接点上。阈值电压较低的半导体模块(10B)比相对于共用的开关电压的输入而阈值电压较高的半导体模块(10A)更快速导通，但由于电流的上升受到汇流排(32)的较高的电感抑制，因此可以抑制电流不平衡。

技术领域

本发明涉及一种半导体装置及半导体装置的制造方法。

背景技术

近年来，正在开发搭载有像碳化硅化合物半导体(SiC)元件等化合物半导体元件这样的新一代半导体元件的功率半导体模块(简称为半导体模块)。相对于现有的硅半导体(Si)元件，SiC元件的绝缘击穿电场强度更高，因此具有高耐压性，另外还能够使杂质浓度更高，使有源层更薄，因此能够实现高效率且可以高速动作的小型半导体模块。

半导体模块例如专利文献1所公开那样，使用汇流排，或者如专利文献2所公开那样，使用布线，并联多个模块，从而可以实现大容量化(即，大电流化)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-236150

专利文献2：日本特开2003-142689

发明内容

技术问题

然而，随着新一代半导体元件小型化的发展，相对于半导体模块的内部电感，汇流排、布线等并联半导体模块的导体的电感相对变大。与此同时，由于相对于各个半导体模块的汇流排、布线等的电感的偏差而产生从各个半导体模块输出的电流的瞬态特性，如上升时间、最大电流等的偏差那样的电流不平衡。迄今为止，通过使半导体模块的两个输出线(后述的P线和N线)接近，即通过互感，也可以使汇流排低电感化。然而，即使在这种情况下，由于各个半导体模块中的电流通路不同，所以从汇流排的共用端子到各个模块、各个模块内的半导体元件的电感产生偏差，因此产生同样的电流不平衡。对于电流不平衡而言，由于新一代半导体元件的动作是高速的，所以导致各个半导体模块的开关速度不平衡，存在压力集中在特定模块内的半导体元件中而导致多个模块整体的可靠性下降的问题。

在本发明的第一方面中，提供一种半导体装置，其包括：第一半导体模块；第二半导体模块，其内置有第二半导体元件，所述第二半导体元件的开关电压的阈值比第一半导体模块的第一半导体元件的开关电压的阈值低；以及汇流排，将第一半导体模块和第二半导体模块的每个外部端子相对于共用端子并联，其中，上述第二半导体模块在上述汇流排上的连接点至上述共用端子的电流通路的电感大于上述第一半导体模块在上述汇流排上的连接点至上述共用端子的电流通路的电感。

本发明的第二方面，提供一种第一方面的半导体装置的制造方法，包括：测定内置于多个半导体模块的每个半导体元件的开关电压的阈值的步骤；在多个半导体元件中，选择要内置于第一半导体模块的第一半导体元件，选择开关电压的阈值比内置于第一半导体模块的第一半导体元件低的第二半导体元件用以内置于第二半导体模块的步骤；将第一半导体模块连接到汇流排上的连接点上的步骤；以及将第二半导体模块连接到相对于共用端子的电感比第一半导体模块大的汇流排上的连接点上的步骤。