[发明专利]半导体管芯及其制造方法和容纳管芯的封装件

权利要求书

1.一种半导体结构，包括：

结构体，由半导体材料制成并且具有第一侧和第二侧，所述结构体的所述第一侧包括第一区域和第二区域，所述第二区域至少部分地包围所述第一区域；

至少一个低电压半导体器件，被布置在所述第二区域中；

至少一个半导体功率器件，被布置在所述第一区域中；

导热耦合界面，耦合在所述至少一个半导体功率器件与所述结构体之间；

第三区域，位于所述第一区域和所述第二区域之间，所述第三区域包括沟槽绝缘结构，所述沟槽绝缘结构在所述结构体中沿第一方向从所述第一侧开始朝向所述第二侧延伸，所述沟槽绝缘结构具有尺寸和材料以便形成沿基本上与所述第一方向正交的第二方向从所述第一区域朝向所述第二区域的热传导的障碍。

2.根据权利要求1所述的半导体结构，其中所述第三区域在所述第二方向上的延伸大于从所述第一侧到所述第二侧沿所述第一方向测量的所述结构体的厚度。

3.根据权利要求2所述的半导体结构，其中所述沟槽绝缘结构包括：

多个沟槽，沿所述第二方向彼此相继并且沿所述第二方向由分隔区域彼此间隔开，所述第三区域在所述第二方向上的所述延伸包括所述沟槽在所述第二方向上的延伸与所述分隔部分在所述第二方向上的延伸的总和；或者

单个沟槽，所述第三区域的所述延伸是所述单个沟槽的沿所述第二方向的延伸。

4.根据权利要求3所述的半导体结构，其中所述多个沟槽中的每个沟槽或所述单个沟槽包括热绝缘材料。

5.根据权利要求3所述的半导体结构，其中所述多个沟槽中的每个沟槽或所述单个沟槽包括电介质材料层和多晶硅区域，每个电介质材料层完全包围所述多晶硅区域。

6.根据权利要求1所述的半导体结构，其中所述沟槽绝缘结构沿所述第一方向延伸穿过整个所述结构体直到所述第二侧。

7.根据权利要求1所述的半导体结构，其中所述沟槽绝缘结构沿所述第一方向延伸穿过所述结构体的在所述第一方向上的厚度的一部分并且终止于所述结构体的内部。

8.根据权利要求7所述的半导体结构，其中所述结构体包括P型硅衬底和在所述衬底之上的N型硅外延层，所述沟槽绝缘结构完全延伸穿过所述外延层并且终止在所述衬底内部。

9.根据权利要求1所述的半导体结构，其中所述导热耦合界面包括氮化铝层、导热胶、焊膏或金属堆叠中的一个或多个。

10.根据权利要求1所述的半导体结构，其中在所述第二区域中的所述至少一个低电压半导体器件包括利用CMOS技术制造的多个电子部件。

11.根据权利要求1所述的半导体结构，其中所述至少一个半导体功率器件是GaN基高电子迁移率晶体管HEMT器件。

12.根据权利要求1所述的半导体结构，其中所述沟槽绝缘结构在所述第二方向上完全包围所述第一区域，并且形成环状的热绝缘结构。

13.一种制造半导体结构的方法，包括：

提供具有第一侧和第二侧的半导体材料的结构体，所述第一侧包括第一区域和至少部分地包围所述第一区域的第二区域；

将所述结构体的所述第二侧耦合至封装件的底板；

通过导热耦合界面，在所述第一区域中在所述结构体的所述第一侧上耦合至少一个半导体功率器件；

在所述结构体中，在所述第一区域和所述第二区域之间形成沟槽绝缘结构，所述沟槽绝缘结构沿第一方向从所述第一侧开始朝向所述第二侧延伸，所述沟槽绝缘结构具有的尺寸和材料被选择以便形成沿基本上与所述第一方向正交的第二方向从所述第一区域朝向所述第二区域的热传导的障碍。