[发明专利]半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种在大电流的开关等中使用的半导体装置。

背景技术

在专利文献1中公开了一种在半导体元件上形成有接触电极的半导体装置。半导体元件具有在其一部分上未形成元件的非加工部。由于非加工部成为非通电区域，因此不发热。专利文献1所公开的半导体装置，通过在半导体元件的一部分上设置不发热的非加工部，从而抑制半导体装置的最高温度。

专利文献1：日本特开2008－277523号公报

发明内容

在半导体元件的表面电极上焊接端子的技术称为直接引脚结合(Direct Lead Bonding)。如果使用一个大型焊点将表面电极与端子连接，则热收缩时的应力会增大，因此有时使用多个焊点将表面电极与端子连接。在该情况下，在半导体装置工作时，存在下述问题，即，夹在焊点和另一个焊点之间的半导体元件的区域温度上升。为了抑制半导体元件的温度上升，需要限制半导体装置的动作。

本发明就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，提供一种在利用多个焊点将表面电极与端子连接的半导体装置，该半导体装置能够抑制半导体元件的温度上升。

本发明所涉及的半导体装置具有：半导体元件，其具有在俯视观察时直线地形成的多个栅极、与该多个栅极绝缘的发射极图案、以及在该发射极图案上形成的发射极电极，并且形成为主电流经由该发射极图案流向该发射极电极；第1焊点，其形成在该发射极电极的一部分上；第2焊点，其与该第1焊点隔离地形成在该发射极电极的一部分上；以及端子，其经由该第1焊点以及该第2焊点与该发射极电极连接。而且，该半导体装置的特征在于，该半导体元件具有形成有该第1焊点的第1焊点区域、形成有该第2焊点的第2焊点区域、以及该第1焊点区域和该第2焊点区域之间的区域即中间区域，该第1焊点区域的该栅极的密度、该第2焊点区域的该栅极的密度和该中间区域的该栅极的密度相等，该半导体元件形成为，该中间区域的该主电流的电流密度低于该第1焊点区域以及该第2焊点区域的该主电流的电流密度。

本发明的其他特征在下面明示。

发明的效果

根据本发明，由于降低在半导体元件中被形成有焊点的区域夹着的区域即中间区域的主电流，因此能够抑制半导体元件的温度上升。

附图说明

图1是本发明的实施方式1所涉及的半导体装置的斜视图。

图2是包含图1的半导体装置的第1焊点以及第2焊点的部分处的剖面图。

图3是详细示出图2的半导体元件的剖面图。

图4是第1焊点区域、第2焊点区域、以及中间区域中的栅极、发射极图案、基极层的俯视图。

图5是本发明的实施方式2所涉及的半导体装置的剖面图。

图6是本发明的实施方式3所涉及的半导体装置的剖面图。

图7是本发明的实施方式4所涉及的半导体装置的剖面图。

图8是本发明的实施方式5所涉及的半导体装置的剖面图。

图9是本发明的实施方式6所涉及的半导体元件的剖面图。

具体实施方式

参照附图对本发明的实施方式所涉及的半导体装置进行说明。对相同或对应的构成要素标注相同的标号，有时省略重复说明。

实施方式1

图1是本发明的实施方式1所涉及的半导体装置的斜视图。半导体装置10具有在基板12上形成的基底板14。在基底板14上固定半导体元件16。半导体元件16例如是由Si形成的纵型IGBT。在半导体元件16的表面上，形成有分离地设置的4个焊点。4个焊点中包含第1焊点18以及第2焊点20。由该4个焊点将半导体元件16与端子22连接。

图2是包含图1的半导体装置10的第1焊点18以及第2焊点20的部分处的剖面图。半导体元件16具有：形成有第1焊点16的第1焊点区域50、形成有第2焊点20的第2焊点区域52、以及第1焊点区域50和第2焊点区域52之间的区域即中间区域54。

图3是详细示出图2的半导体元件的剖面图。半导体元件16具有n-层60。在n-层60上形成有电荷积蓄层62。在电荷积蓄层62上形成有基极层64。

以将基极层64和电荷积蓄层62贯穿而达到n-层60的方式形成栅极66。栅极66经由栅极绝缘膜与基极层64接触。能够通过对栅极66施加电压而使基极层64的导电型反转。以夹持栅极66的方式形成发射极图案70a、70b。栅极66与发射极图案70a、70b绝缘。在栅极66上形成有绝缘膜72。在发射极图案70a、70b上形成有发射极电极74。