CN219642824U - 半导体装置 - Google Patents
半导体装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN219642824U CN219642824U CN202320563306.2U CN202320563306U CN219642824U CN 219642824 U CN219642824 U CN 219642824U CN 202320563306 U CN202320563306 U CN 202320563306U CN 219642824 U CN219642824 U CN 219642824U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wiring
- voltage control
- electrode
- semiconductor device
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 72
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
本实用新型提供一种半导体装置，包含设置在至少一半导体基板的表面的主电流电极、电流控制电极以及电压控制电极，并配备把每个电极连接到基板外部的主电流配线、电流控制配线和电压控制配线。所述电压控制电极被绝缘膜覆盖，并在所述表面沿第一方向呈直线状延伸配置。多个电压控制配线沿与第一方向不同的第二方向排列。所述电流控制配线与所述电压控制电极交叉，沿所述第二方向呈直线状延伸配置。所述电流控制配线与设置在多个所述电压控制电极之间的所述电流控制配线下方的所述电流控制电极连接。因此，本实用新型的半导体装置可减少配线层数并借此降低制造成本。而且，源极配线和基极配线交替地配置，有利于获得良好的半导体特性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种半导体装置。
背景技术
近年来，为了实现低碳社会或脱碳社会的努力活跃化，在车辆中，也削减CO2的排放量或改善能源效率，为此而正在进行与有关电动汽车的研究开发。
具有高密度、低功耗和高速大驱动能力等特点的双极金属氧化物(BiMOS)半导体装置已被公开，其中同时使用双极晶体管(BJT)和金属氧化物半导体(MOS)晶体管，如专利公布号CN 115148804A。这样的半导体装置具有四个端子，包括漏极、源极、栅极与作为控制端子的基极。在具有所述四端子的半导体装置中，会在沟道区与漏电极侧的漂移层之间形成超结(SJ)结构。
可是，在与电动汽车有关的技术中，当上述半导体装置的源极端、栅极端与基极端的电极都形成在顶部方向时，从源极与基极连接到外部的配线势必须要做成多层的构造，导致制造成本增加。此外，如果为了设置配线而改变源极与基极的位置，则不利于半导体特性。
实用新型内容
本实用新型为了解决所述课题，而以达成良好的半导体特性并且抑制配线成本为目的提供一种半导体装置。而且，进而有助于改善能源效率。
本实用新型的一种半导体装置，包含设置在至少一半导体基板的表面的主电流电极、电流控制电极以及电压控制电极，所述半导体装置进一步包括把所述主电流电极连接到所述半导体基板的外部的主电流配线、把所述电流控制电极连接到所述半导体基板的外部的电流控制配线、把所述电压控制电极连接到所述半导体基板的外部的电压控制配线。所述电压控制电极被绝缘膜覆盖，并在所述表面沿第一方向呈直线状延伸配置。多个电压控制配线沿与第一方向不同的第二方向排列。所述电流控制配线与所述电压控制电极交叉，沿所述第二方向呈直线状延伸配置。所述电流控制配线与设置在多个所述电压控制电极之间的所述电流控制配线下方的所述电流控制电极连接。
在本实用新型的实施例中，上述的主电流配线沿所述第二方向呈直线状延伸配置，上述的主电流配线与所述表面上的电流控制配线交替配置。
在本实用新型的实施例中，上述的主电流配线在相对于上述的电流控制配线的表面的内侧配置。
基于上述，本实用新型的半导体装置中的电压控制(栅极)配线由于相对于半导体装置的表面具有绝缘膜并在一个方向上延伸，而在与栅极配线垂直的方向上延伸配置有主电流(源极)配线和电流控制(基极)配线，且源极配线和基极配线交替地配置。因此，本实用新型的半导体装置可减少配线层数并借此降低制造成本。而且，源极配线和基极配线交替地配置，有利于获得良好的半导体特性。
为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是依照本实用新型的第一实施例的一种半导体装置的平面图。
图2是图1的半导体装置的部位II的放大图。
图3A是沿图2的A-A’线段的截面图。
图3B是沿图2的B-B’线段的截面图。
图4是依照本实用新型的第二实施例的一种半导体装置的平面图。
图5是图4的半导体装置的部位V的放大图。
图6是依照本实用新型的第三实施例的一种半导体装置的平面图。
图7是图6的半导体装置的部位VII的放大图。
附图标记说明
10、40、60：半导体装置
100：半导体基板
100a、100b：表面
102：绝缘膜
104：漏极层
106：基极层
108：基极接触区
110：配线方框
C1、C2：接触部
CE：电流控制电极
CW：电流控制配线
DE：漏电极
ME、ME’：主电流电极
MW：主电流配线
VE、VE1、VE2：电压控制电极
VW、VW’：电压控制配线
具体实施方式
图1是依照本实用新型的第一实施例的一种半导体装置的平面图。图2是图1的半导体装置的部位II的放大图。图3A是沿图2的A-A’线段的截面图。图3B是沿图2的B-B’线段的截面图。
请同时参照图1、图2、图3A与图3B，第一实施例的半导体装置10包括：半导体基板100、位在半导体基板100的一表面100a的主电流电极ME、电流控制电极CE以及电压控制电极VE，且电压控制电极VE被绝缘膜102覆盖，因此电流控制电极CE与电压控制电极VE是电绝缘的；电流控制电极CE与主电流电极ME也是电绝缘的。半导体基板100的材料并无特别限定，可以使用例如Si、SiC、GaN、Ga2O3等半导体材料。电压控制电极VE在所述表面100a沿第一方向呈直线状延伸配置。而且，在第一实施例的半导体装置10中设置有将各电极连接到所述半导体基板100的外部的主电流配线MW、电流控制配线CW以及电压控制配线VW。主电流配线MW把所述主电流电极ME连接到所述半导体基板100的外部。电流控制配线CW把所述电流控制电极CE连接到所述半导体基板100的外部。电压控制配线VW把所述电压控制电极VE连接到所述半导体基板100的外部，需注意的是，电压控制电极VE包含延伸至电压控制配线VW的部位(以虚线表示)，且这部分的电压控制电极VE没有被绝缘膜102覆盖，因此可与电压控制配线VW直接接触，达成电连接。第一实施例的半导体装置10若是BiMOS半导体装置，主电流电极ME是源电极、电流控制电极CE是基电极、电压控制电极VE是栅电极，电流控制电极CE可包含基极层106与基极接触区108，且在半导体基板100的另一表面100b设置有漏极层104与漏电极DE。
请继续参照图1，为了减少以上配线的层数，多个电压控制配线VW沿与第一方向不同的第二方向排列，并在图中是连接成一个方形框，且左下设有面积较大的接触部C1。然而，本实用新型并不限于此，电压控制配线VW也可在第二方向延伸到外部而互不连接。所述电流控制配线CW则与所述电压控制电极VE交叉，并沿第二方向呈直线状延伸配置。电流控制配线CW与设置在多个电压控制电极VW之间的电流控制配线CW下方的所述电流控制电极CE连接，如图3B所示。此外，多个电流控制配线CW沿第二方向排列，并在图1中通过配线方框110连接，且左下设有面积较大的接触部C2。然而，本实用新型并不限于此。
第一实施例的半导体装置10根据以上设计能实现主电流配线MW、电流控制配线CW以及电压控制配线VW都在同一层，所以可降低配线成本，并且不需要为了设置配线而改变源电极(主电流电极ME)与基电极(电流控制电极CE)的位置，因此能达成良好的半导体特性。
图4是依照本实用新型的第二实施例的一种半导体装置的平面图，其中使用与第一实施例相同的附图标记来表示相同或近似的结构，且相同或近似的结构内容也可参照第一实施例的内容，因此不再赘述。图5是图4的半导体装置的部位V的放大图。
请同时参照图4与图5，第二实施例的半导体装置40的主电流电极ME、电流控制电极CE以及电压控制电极VE的位置与第一实施例相同，主电流配线MW与电流控制配线CW的位置关系也与第一实施例一样。然而，电压控制配线VW’是直接与电压控制电极VE同一结构层的导体材料，如多晶硅；电压控制配线VW’沿第二方向排列，并在图中是连接至左下面积较大的接触部C1下方，其间并无绝缘膜102，而接触部C1是与其他配线(主电流配线MW与电流控制配线CW)同一结构层的金属，如铝层。在第二实施例中，连接多个电流控制配线CW的配线方框110因而设置在最外围，并且左下设有面积较大的接触部C2。由第一实施例与第二实施例可得到，主电流电极ME、电流控制电极CE以及电压控制电极VE的位置不变的情况下，电压控制配线VW’、主电流配线MW与电流控制配线CW之间的位置关系也固定的条件，仍可变更其外周的配线结构，并保持最少层数的设计。
图6是依照本实用新型的第三实施例的一种半导体装置的平面图，其中使用与第一实施例相同的附图标记来表示相同或近似的结构，且相同或近似的结构内容也可参照第一实施例的内容，因此不再赘述。图7是图6的半导体装置的部位VII的放大图。
请同时参照图6与图7，第三实施例的半导体装置60与与第一实施例的差异在于电压控制电极的设计。第三实施例的半导体装置60包含沿第一方向呈直线状延伸配置的电压控制电极VE1与沿第二方向呈直线状延伸配置的电压控制电极VE2，且电压控制电极VE1与电压控制电极VE2交叉。其他结构如电流控制电极CE、主电流配线MW、电压控制配线VW与电流控制配线CW的位置与相对位置都与第一实施例相同。至于主电流电极ME’的覆盖面积可小于主电流配线MW的覆盖面积。然而，本实用新型并不限于此。
综上所述，采用上述垂直型的半导体装置，不但能获得良好的半导体特性还可降低配线的制造成本。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (3)
1.一种半导体装置，包含设置在至少一半导体基板的表面的主电流电极、电流控制电极以及电压控制电极，其特征在于，所述半导体装置进一步包括：
主电流配线，把所述主电流电极连接到所述半导体基板的外部，
电流控制配线，把所述电流控制电极连接到所述半导体基板的外部；以及
电压控制配线，把所述电压控制电极连接到所述半导体基板的外部，其中
所述电压控制电极被绝缘膜覆盖，并在所述表面沿第一方向呈直线状延伸配置，
多个所述电压控制配线沿与所述第一方向不同的第二方向排列；以及
所述电流控制配线与所述电压控制电极交叉，沿所述第二方向呈直线状延伸配置，并与设置在多个所述电压控制电极之间的所述电流控制配线下方的所述电流控制电极连接。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述主电流配线沿所述第二方向呈直线状延伸配置，所述主电流配线与所述表面上的所述电流控制配线交替配置。
3.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述主电流配线在相对于所述电流控制配线的所述表面的内侧配置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202320563306.2U CN219642824U (zh) | 2023-03-21 | 2023-03-21 | 半导体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202320563306.2U CN219642824U (zh) | 2023-03-21 | 2023-03-21 | 半导体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN219642824U true CN219642824U (zh) | 2023-09-05 |
Family
ID=87818962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202320563306.2U Active CN219642824U (zh) | 2023-03-21 | 2023-03-21 | 半导体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN219642824U (zh) |
-
2023
- 2023-03-21 CN CN202320563306.2U patent/CN219642824U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100437942C (zh) | 沟槽栅半导体器件及制造方法 | |
| US7514777B2 (en) | Power semiconductor module | |
| US7808070B2 (en) | Power semiconductor component | |
| US7821128B2 (en) | Power semiconductor device having lines within a housing | |
| US7847316B2 (en) | Semiconductor device and its manufacture | |
| EP0237932B1 (en) | Wiring layout for bipolar and unipolar insulated gate transistors | |
| US11004764B2 (en) | Semiconductor package having symmetrically arranged power terminals and method for producing the same | |
| JP6864713B2 (ja) | パワーモジュール構造 | |
| US20190067160A1 (en) | Power module with multi-layer substrate | |
| US20200035616A1 (en) | Semiconductor Package Having an Electromagnetic Shielding Structure and Method for Producing the Same | |
| KR100983959B1 (ko) | 반도체 장치 | |
| CN110600457A (zh) | 半导体装置 | |
| JP2001308265A (ja) | 半導体装置 | |
| CN219642824U (zh) | 半导体装置 | |
| US11973071B2 (en) | Semiconductor module | |
| JPH08227974A (ja) | Ｍｏｓｆｅｔ回路用低インダクタンス導体 | |
| JP2000209846A (ja) | 電力変換装置 | |
| JP2003069015A (ja) | 半導体装置 | |
| US6559481B2 (en) | Semiconductor device for precise measurement of a forward voltage effect | |
| US11862553B2 (en) | Semiconductor device | |
| JP7494953B2 (ja) | 半導体モジュール | |
| JP2001036081A (ja) | 半導体装置 | |
| US20220270988A1 (en) | Electronic part and semiconductor device | |
| US20240120309A1 (en) | Power electronic device and method for fabricating the same | |
| US20240030109A1 (en) | Semiconductor device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |