[实用新型]单片半导体器件和半导体器件

说明书

本公开涉及单片半导体器件和半导体器件。本实用新型要解决的一个技术问题是提供改进的单片半导体器件和改进的半导体器件。该单片半导体器件包括：衬底，所述衬底包括形成到所述衬底的第一表面中的控制区域、第一功率区域和第二功率区域；第一功率器件，形成在所述第一功率区域中；第二功率器件，形成在所述第二功率区域中；控制电路，形成在所述控制区域中；以及第一隔离沟槽，形成到与所述衬底的所述第一表面相对的所述衬底的第二表面中以将所述第一功率器件和所述第二功率器件隔离。通过本实用新型，可以获得改进的单片半导体器件和改进的半导体器件。

本申请是申请日为2017年7月18日、申请号为201720869307.4、发明创造名称为“单片半导体器件和半导体器件”的实用新型申请的分案申请。

技术领域

本公开一般涉及半导体器件，并且更具体地，涉及用于单片集成的功率器件和控制逻辑的半导体器件。

背景技术

半导体晶片或衬底可以用各种基底衬底材料制成，例如用硅(Si)、锗、磷化铝、砷化铝、砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、氮化镓之上的氮化铝镓(AlGaN/GaN)、磷化铟、碳化硅(SiC)或用于结构支撑的其它体材料。多个半导体管芯形成在由非有源的管芯间衬底区或锯道(saw street)分开的晶片上。锯道提供切割区以将半导体晶片分割成单独的半导体管芯。

功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)通常用于切换相对较大的电流。许多应用需要数个功率MOSFET，例如以独立地控制不同负载中的电流。例如，汽车可能需要分开的功率MOSFET来切换通过上下滚动窗户、调整后视镜和调整汽车座椅的位置的致动器的电流。功率MOSFET还可以用于将电流切换到窗户和镜子内的加热元件，或者用作将电池电压转换为另一电压的开关模式电源的一部分。在这种应用中，电流可能相对较高，导致需要高密度、低损耗的开关，从而导致高效率。

用于切换电流的每个功率器件需要控制逻辑来确定何时接通和断开开关。通常，用于每个功率器件的控制逻辑位于控制逻辑半导体封装中，并且功率器件中的每一个被分开地封装并放置在公共印刷电路板(PCB)上或远离控制逻辑封装。多个分开的半导体封装增加了成本并消耗了PCB面积。

实用新型内容

本实用新型要解决的一个问题是提供改进的单片半导体器件和改进的半导体器件。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种单片半导体器件，包括：衬底，所述衬底包括形成到所述衬底的第一表面中的控制区域、第一功率区域和第二功率区域；第一功率器件，形成在所述第一功率区域中；第二功率器件，形成在所述第二功率区域中；控制电路，形成在所述控制区域中；以及第一隔离沟槽，形成到与所述衬底的所述第一表面相对的所述衬底的第二表面中以将所述第一功率器件和所述第二功率器件隔离。

在一个实施例中，所述单片半导体器件还包括第二隔离沟槽，形成到所述衬底的所述第一表面中以将所述第一功率器件和所述控制电路隔离。

在一个实施例中，所述第一隔离沟槽延伸到所述第二隔离沟槽。

在一个实施例中，所述单片半导体器件还包括形成在所述第一功率器件和所述控制电路之上的互连结构。

在一个实施例中，所述衬底包括绝缘体上硅衬底。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种半导体器件，包括：衬底；第一功率器件，形成在所述衬底的第一功率区域中；第二功率器件，形成在所述衬底的第二功率区域中；控制电路，形成到所述衬底的控制区域中的所述衬底的第一表面中；以及第一隔离沟槽，形成到与所述衬底的所述第一表面相对的所述衬底的第二表面中以将所述第一功率器件和所述第二功率器件隔离。

在一个实施例中，所述半导体器件还包括第二隔离沟槽，形成到所述衬底的所述第一表面中以将所述第一功率器件和所述控制电路隔离。

在一个实施例中，所述第一隔离沟槽延伸到所述第二隔离沟槽。