[发明专利]半导体管芯、半导体器件以及绝缘栅双极晶体管模块

说明书

公开了半导体管芯、半导体器件以及绝缘栅双极晶体管模块。一种半导体管芯(510)包括半导体本体(100)。半导体本体(100)包括第一有源部分(191)和第二有源部分(192)。第一有源部分(191)包括第一源极区(111)。第二有源部分(192)包括第二源极区(112)。栅极结构(150)从第一表面(101)延伸到半导体本体(100)中。栅极结构(150)具有沿着横向第一方向(291)的纵向栅极延伸(lg)。第一负载焊盘(311)和第一源极区(111)被电连接。第二负载焊盘(312)和第二源极区(112)被电连接。间隙(230)在横向上分离第一负载焊盘(311)和第二负载焊盘(312)。间隙(230)的在横向上的纵向延伸平行于第一方向(291)或者从第一方向(291)偏离不多于60度。连接结构(390)电连接第一负载焊盘(311)和第二负载焊盘(312)。连接结构(390)被形成在从第一表面(101)延伸到半导体本体(100)中的凹槽中和/或被形成在形成于第一表面(101)上的布线层中。

技术领域

本公开的示例涉及具有电连接到源极区的至少两个负载焊盘的半导体管芯。本公开进一步涉及功率MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)或IGBT(绝缘栅双极晶体管)模块。

IGBT将MOSFET的栅极驱动特性与双极晶体管的高电流和低饱和电压能力组合。在IGBT模块中，多个IGBT被并联电连接以实现大于100A数量级的电流处理能力。

存在针对能够在电路板、组件群上和/或在IGBT模块中高效地并且可变地使用的半导体管芯的需要。

发明内容

本公开的实施例涉及半导体管芯，其包括半导体本体、栅极结构、第一负载焊盘、第二负载焊盘和连接结构。半导体本体包括第一有源部分和第二有源部分。第一有源部分包括第一源极区。第二有源部分包括第二源极区。栅极结构从第一表面延伸到半导体本体中，并且具有沿着横向第一方向的纵向栅极延伸。第一负载焊盘和第一源极区被电连接。第二负载焊盘和第二源极区被电连接。间隙在横向上分离第一负载焊盘和第二负载焊盘。间隙的在横向上的纵向延伸平行于第一方向或者从第一方向偏离不大于60度。连接结构电连接第一负载焊盘和第二负载焊盘。连接结构被形成在从第一表面延伸到半导体本体中的凹槽中和/或被形成在形成于第一表面上的布线层中。

本公开的另一实施例涉及半导体器件。半导体器件包括半导体本体、第一负载焊盘、第二负载焊盘、金属结构、第一负载连接结构和焊盘连接结构。半导体本体包括第一有源部分和第二有源部分。第一有源部分包括第一源极区。第二有源部分包括第二源极区。第一负载焊盘和第一源极区被电连接。第二负载焊盘和第二源极区被电连接。间隙在横向上分离第一负载焊盘和第二负载焊盘。第一负载连接结构连接第一负载焊盘和金属结构。焊盘连接结构电连接第一负载焊盘和第二负载焊盘。焊盘连接结构具有与第一负载连接结构成至少45度的角度的纵向延伸。焊盘连接结构在被定位为与半导体本体相对的一侧处接触第一负载焊盘和第二负载焊盘。

本公开的另一实施例涉及IGBT模块。IGBT模块包括半导体器件、金属结构和布线连接结构。半导体器件包括半导体本体、第一负载焊盘和第二负载焊盘。半导体本体包括第一有源部分和第二有源部分。第一有源部分包括第一源极区。第二有源部分包括第二源极区。第一负载焊盘和第一源极区被电连接。第二负载焊盘和第二源极区被电连接。第一负载焊盘和第二负载焊盘在横向上分离。布线连接结构经由金属结构电连接第一负载焊盘和第二负载焊盘。布线连接结构包括接合布线。布线连接结构的接合布线具有至多20nH的电感。

本领域技术人员在阅读以下详细描述时以及在查看随附附图时将认识到附加的特征和优点。

附图说明

随附附图被包括以提供对实施例的进一步理解，并且被合并在本申请中并且构成本申请的一部分。附图图示半导体管芯、半导体器件和IGBT模块的实施例，并且与描述一起用于解释实施例的原理。在以下的详细描述和权利要求中描述了进一步的实施例。