DE102019128394A1 - Halbleiter-die, halbleitervorrichtung und igbt-modul - Google Patents

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semiconductor
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Vera Van Treek
Christian Jäger
Alexander Philippou
Christian Robert Müller
Franz-Josef Niedernostheide
Frank Dieter Pfirsch
Roman Baburske
Judith Specht
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Infineon Technologies AG
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Abstract

Ein Halbleiter-Die (510) enthält einen Halbleiterkörper (100). Der Halbleiterkörper (100) enthält einen ersten aktiven Bereich (191) und einen zweiten aktiven Bereich (192). Der erste aktive Bereich (191) enthält erste Sourcegebiete (111). Der zweite aktive Bereich (192) enthält zweite Sourcegebiete (112). Eine Gatestruktur (150) erstreckt sich von einer ersten Oberfläche (101) in den Halbleiterkörper (100). Die Gatestruktur (150) hat eine longitudinale Gate-Ausdehnung (lg) entlang einer ersten lateralen Richtung (291). Ein erstes Last-Pad (311) und die ersten Sourcegebiete (111) sind elektrisch verbunden. Ein zweites Last-Pad (312) und die zweiten Sourcegebiete (112) sind elektrisch verbunden. Eine Lücke (230) trennt das erste Last-Pad (311) und das zweite Last-Pad (312) lateral. Eine laterale longitudinale Ausdehnung der Lücke (230) ist parallel zur ersten Richtung (291) oder weicht von der ersten Richtung (291) um nicht mehr als 60 Grad ab. Eine Verbindungsstruktur (390) verbindet das erste Last-Pad (311) und das zweite Last-Pad (312) elektrisch. Die Verbindungsstruktur (390) ist in einer Vertiefung, die sich von der ersten Oberfläche (101) in den Halbleiterkörper (100) erstreckt, und/oder in einer auf der ersten Oberfläche (101) ausgebildeten Verdrahtungsschicht ausgebildet.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Beispiele der vorliegenden Offenbarung beziehen sich auf ein Halbleiter-Die mit zumindest zwei Last-Pads, die mit Sourcegebieten elektrisch verbunden sind. Die vorliegende Offenbarung bezieht sich ferner auf einen Leistungs-MOSFET (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor) oder ein IGBT-(Bipolartransistor mit isoliertem Gate) Modul.
  • IGBTs kombinieren die Charakteristiken einer Gate-Ansteuerung von MOSFETs mit der Tauglichkeit bipolarer Transistoren für hohe Ströme und niedrige Sättigungsspannungen. In IGBT-Modulen ist eine Vielzahl von IGBTs parallel elektrisch verbunden, um Stromhandhabungsfähigkeiten in der Größenordnung von mehr als 100 A zu erzielen.
  • Es besteht ein Bedarf an Halbleiter-Dies, die auf Platinen, Baugruppen und/oder in IGBT-Modulen effizient und variabel genutzt werden können.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bezieht sich auf ein Halbleiter-Die, das einen Halbleiterkörper, eine Gatestruktur, ein erstes Last-Pad, ein zweites Last-Pad und eine Verbindungsstruktur enthält. Der Halbleiterkörper enthält einen ersten aktiven Bereich und einen zweiten aktiven Bereich. Der erste aktive Bereich enthält erste Sourcegebiete. Der zweite aktive Bereich enthält zweite Sourcegebiete. Die Gatestruktur erstreckt sich von einer ersten Oberfläche in den Halbleiterkörper und weist eine longitudinale Gate-Ausdehnung entlang einer ersten lateralen Richtung auf. Das erste Last-Pad und die ersten Sourcegebiete sind elektrisch verbunden. Das zweite Last-Pad und die zweiten Sourcegebiete sind elektrisch verbunden. Eine Lücke trennt lateral das erste Last-Pad und das zweite Last-Pad. Eine laterale longitudinale Ausdehnung der Lücke ist parallel zur ersten Richtung oder weicht von der ersten Richtung um nicht mehr als 60 Grad ab. Die Verbindungsstruktur verbindet das erste Last-Pad und das zweite Last-Pad elektrisch. Die Verbindungsstruktur ist in einer Vertiefung, die sich von der ersten Oberfläche in den Halbleiterkörper erstreckt, und/oder in einer auf der ersten Oberfläche ausgebildeten Verdrahtungsschicht ausgebildet.
  • Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bezieht sich auf eine Halbleitervorrichtung. Die Halbleitervorrichtung umfasst einen Halbleiterkörper, ein erstes Last-Pad, ein zweites Last-Pad, eine Metallstruktur, eine erste Last-Verbindungsstruktur und eine Pad-Verbindungsstruktur. Der Halbleiterkörper enthält einen ersten aktiven Bereich und einen zweiten aktiven Bereich. Der erste aktive Bereich enthält erste Sourcegebiete. Der zweite aktive Bereich enthält zweite Sourcegebiete. Das erste Last-Pad und die ersten Sourcegebiete sind elektrisch verbunden. Das zweite Last-Pad und die zweiten Sourcegebiete sind elektrisch verbunden. Eine Lücke trennt lateral das erste Last-Pad und das zweite Last-Pad. Die erste Last-Verbindungsstruktur verbindet das erste Last-Pad und die Metallstruktur. Die Pad-Verbindungsstruktur verbindet das erste Last-Pad und das zweite Last-Pad elektrisch. Die Pad-Verbindungsstruktur hat eine longitudinale Ausdehnung, die unter einem Winkel von zumindest 45 Grad zur ersten Last-Verbindungsstruktur verläuft. Die Pad-Verbindungsstruktur berührt das erste Last-Pad und das zweite Last-Pad an einer dem Halbleiterkörper entgegengesetzt gelegenen Seite.
  • Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bezieht sich auf ein IGBT-Modul. Das IGBT-Modul enthält eine Halbleitervorrichtung, eine Metallstruktur und eine Verdrahtungs-Verbindungsstruktur. Die Halbleitervorrichtung enthält einen Halbleiterkörper, ein erstes Last-Pad und ein zweites Last-Pad. Der Halbleiterkörper enthält einen ersten aktiven Bereich und einen zweiten aktiven Bereich. Der erste aktive Bereich enthält erste Sourcegebiete. Der zweite aktive Bereich enthält zweite Sourcegebiete. Das erste Last-Pad und die ersten Sourcegebiete sind elektrisch verbunden. Das zweite Last-Pad und die zweiten Sourcegebiete sind elektrisch verbunden. Das erste Last-Pad und das zweite Last-Pad sind lateral getrennt. Die Verdrahtungs-Verbindungsstruktur verbindet das erste Last-Pad und das zweite Last-Pad über die Metallstruktur elektrisch. Die Verdrahtungs-Verbindungsstruktur enthält Bonddrähte. Die Bonddrähte der Verdrahtungs-Verbindungsstruktur weisen eine Induktivität von höchstens 20 nH auf.
  • Der Fachmann wird zusätzliche Merkmale und Vorteile beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung und Betrachten der beiliegenden Zeichnungen erkennen.
  • Figurenliste
  • Die begleitenden Zeichnungen sind beigeschlossen, um ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen zu liefern, und sie sind in diese Anmeldung einbezogen und bilden einen Teil von ihr. Die Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsformen eines Halbleiter-Die, einer Halbleitervorrichtung und eines IGBT-Moduls und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, Prinzipien der Ausführungsformen zu erläutern. Weitere Ausführungsformen werden in der folgenden detaillierten Beschreibung und den Ansprüchen beschrieben.
    • 1A - 1B veranschaulichen eine schematische Draufsicht und eine schematische Querschnittsansicht eines Bereichs eines Halbleiter-Die, der ein erstes Last-Pad und eine zweites Last-Pad an einer Vorderseite und eine Verbindungsstruktur, die das erste Last-Pad und das zweite Last-Pad verbindet, enthält, gemäß einer Ausführungsform.
    • 2A - 2B veranschaulichen eine schematische Querschnittsansicht und eine schematische Draufsicht eines Bereichs eines Halbleiter-Die gemäß einer Ausführungsform mit einer in einem Graben ausgebildeten Verbindungsstruktur.
    • 3A - 3B veranschaulichen eine schematische Querschnittsansicht und eine schematische Draufsicht eines Bereichs eines Halbleiter-Die gemäß einer Ausführungsform mit einer Vielzahl von in Gräben ausgebildeten Verbindungsstrukturen.
    • 4A - 4B veranschaulichen eine schematische Querschnittsansicht und eine schematische Draufsicht eines Bereichs eines Halbleiter-Die gemäß einer Ausführungsform mit einer Verbindungsstruktur, die sich zwischen zwei Graben-Elektrodenstrukturen erstreckt.
    • 5A - 5B veranschaulichen eine schematische Querschnittsansicht und eine schematische Draufsicht eines Bereichs eines Halbleiter-Die gemäß einer Ausführungsform mit einer in einer Verdrahtungsebene ausgebildeten Verbindungsstruktur.
    • 6 veranschaulicht eine schematische Querschnittsansicht eines Bereichs einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform, die eine Pad-Verbindungsstruktur mit einem Bonddraht enthält.
    • 7A - 7C veranschaulichen schematische Draufsichten einer Halbleitervorrichtung gemäß weiteren Ausführungsformen mit Bonddrähte enthaltenden Pad-Verbindungsstrukturen.
    • 8A - 8C veranschaulichen schematische Draufsichten von Bereichen von IGBT-Modulen gemäß Ausführungsformen, die kurze Verdrahtungs-Verbindungsstrukturen zwischen Last-Pads und Metallstrukturen enthalten.
    • 9A - 9B veranschaulichen schematische Draufsichten von Bereichen von IGBT-Modulen mit einer Vielzahl von IGBT-Halbleiter-Dies gemäß einer anderen Ausführungsform.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • In der folgenden detaillierten Beschreibung wird Bezug genommen auf die begleitenden Zeichnungen, die einen Teil hiervon bilden und in denen für Veranschaulichungszwecke spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen ein Halbleiter-Die, eine Halbleitervorrichtung und ein IGBT-Modul in die Praxis umgesetzt werden können. Es ist zu verstehen, dass weitere Ausführungsformen genutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Beispielsweise können Merkmale, die für eine Ausführungsform veranschaulicht oder beschrieben sind, bei oder im Zusammenhang mit anderen Ausführungsformen verwendet werden, um zu noch einer weiteren Ausführungsform zu gelangen. Es ist beabsichtigt, dass die vorliegende Offenbarung derartige Modifikationen und Veränderungen umfasst. Die Beispiele sind mittels einer spezifischen Sprache beschrieben, die nicht als den Umfang der beigefügten Ansprüche begrenzend aufgefasst werden sollte. Die Zeichnungen sind nicht maßstabsgetreu und dienen lediglich für Veranschaulichungszwecke. Entsprechende Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen in den verschiedenen Zeichnungen bezeichnet, falls nicht etwas anderes festgestellt wird.
  • Die Begriffe „haben“, „enthalten“, „umfassen“, „aufweisen“ und dergleichen sind offene Begriffe, und die Begriffe geben das Vorhandensein der festgestellten Strukturen, Elemente oder Merkmale an, schließen jedoch das Vorhandensein zusätzlicher Elemente oder Merkmale nicht aus. Die unbestimmten Artikel und die bestimmten Artikel sollen sowohl den Plural als auch den Singular umfassen, falls sich aus dem Zusammenhang nicht klar etwas anderes ergibt.
  • Der Begriff „elektrisch verbunden“ beschreibt eine permanente niederohmige Verbindung zwischen elektrisch verbundenen Elementen, beispielsweise einen direkten ohmschen Kontakt zwischen den betreffenden Elementen oder eine niederohmige Verbindung über ein Metall und/oder ein hochdotiertes Halbleitermaterial. Ein ohmscher Kontakt ist ein nicht-gleichrichtender elektrischer Übergang mit einer linearen oder nahezu linearen Strom-Spannung-Charakteristik. Der Begriff „elektrisch gekoppelt“ umfasst, dass ein oder mehrere dazwischenliegende Elemente, die für eine Signal- und/oder Leistungsübertragung geeignet sind, zwischen die elektrisch gekoppelten Elementen geschaltet sein können, beispielsweise Elemente, die gesteuert werden können, um zeitweise eine niederohmige Verbindung in einem ersten Zustand und eine hochohmige elektrische Entkopplung in einem zweiten Zustand vorzusehen.
  • Für physikalische Abmessungen angegebene Bereiche schließen die Randwerte ein. Beispielsweise liest sich ein Bereich für einen Parameter y von a bis b als a ≤ y ≤ b. Das Gleiche gilt für Bereiche mit einem Randwert wie „höchstens“ und „mindestens“.
  • Hauptbestandteile einer Schicht oder einer Struktur aus einer chemischen Verbindung oder Legierung sind solche Elemente, deren Atome die chemische Verbindung oder Legierung bilden. Beispielsweise sind Kupfer und Aluminium Hauptbestandteile einer Kupfer-Aluminium-Legierung.
  • Der Begriff „auf“ ist nicht dahingehend aufzufassen, dass er „direkt auf“ bedeutet. Vielmehr kann, falls ein Element „auf“ einem anderen Element positioniert ist (z.B. eine Schicht „auf“ einer anderen Schicht oder „auf“ einem Substrat ist), eine weitere Komponente (z.B. eine weitere Schicht) zwischen den zwei Elementen positioniert sein (z.B. kann eine weitere Schicht zwischen einer Schicht und einem Substrat, falls die Schicht „auf“ dem Substrat ist, positioniert sein).
  • Was Strukturen und dotierte Gebiete anbetrifft, die in einem Substrat ausgebildet sind, liegt ein zweites Gebiet „unterhalb“ eines ersten Gebiets, falls ein minimaler Abstand zwischen dem zweiten Gebiet und einer ersten Hauptoberfläche des Substrats an der Vorderseite des Substrats größer ist als ein maximaler Abstand zwischen dem ersten Gebiet und der ersten Hauptoberfläche des Substrats. Das zweite Gebiet liegt „direkt unterhalb“ des ersten Gebiets, wo die vertikalen Projektionen der ersten und zweiten Gebiete in die erste Hauptoberfläche des Substrats überlappen. Die vertikale Projektion ist eine zur ersten Hauptoberfläche des Substrats orthogonale Projektion.
  • Ein sicherer Arbeitsbereich (SOA) definiert Spannungs- und Strombedingungen, unter denen man erwarten kann, dass eine Halbleitervorrichtung ohne Selbstschädigung arbeitet. Der SOA ist durch veröffentlichte maximale Werte für Vorrichtungsparameter wie etwa maximaler Dauerlaststrom, maximale Gatespannung und andere angegeben.
  • Der Begriff „Leistungs-Halbleitervorrichtung“ bezieht sich auf Halbleitervorrichtungen mit einem hohen Spannungssperrvermögen von zumindest 30 V, z.B. 100 V, 600 V, 3,3 kV oder mehr, und mit einem nominalen Durchlassstrom oder Vorwärtsstrom von zumindest 1 A, z.B. 10 A oder mehr.
  • Ein Halbleiter-Die enthält die halbleitenden Bereiche einer Halbleitervorrichtung und weitere, typischerweise auf Waferebene ausgebildete Strukturen. Beispielsweise kann das Halbleiter-Die eine vorderseitige Metallisierung an einer Vorderseite und eine rückseitige Metallisierung an einer der Vorderseite entgegengesetzten Seite umfassen. Die vorderseitige Metallisierung kann ein oder mehr Metall-Pads enthalten. Ein Laststrom kann von den Metall-Pads durch das Halbleiter-Die zur rückseitigen Metallisierung oder von der rückseitigen Metallisierung zu den Metall-Pads fließen.
  • Eine Halbleitervorrichtung enthält zumindest ein Halbleiter-Die und zumindest eine weitere, nach Trennung des Halbleiter-Die von einem Waferverbund ausgebildete Struktur. Beispielsweise kann eine Halbleitervorrichtung ein Halbleiter-Die, Anschlüsse und Bonddrähte enthalten, die die Anschlüsse mit den Metall-Pads des Halbleiter-Die verbinden.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann ein Halbleiter-Die einen Halbleiterkörper mit einem ersten aktiven Bereich, der erste Sourcegebiete enthält, und mit einem zweiten aktiven Bereich, der zweite Sourcegebiete enthält, umfassen.
  • An einer Vorderseite kann der Halbleiterkörper eine erste Oberfläche mit koplanaren flachen Oberflächenabschnitten in einer horizontalen Ebene aufweisen. An einer Rückseite kann der Halbleiterkörper eine flache zweite Oberfläche aufweisen, die zur ersten Oberfläche im Wesentlichen parallel sein kann. Ein seitlicher bzw. lateraler Oberflächenbereich kann den Rand der ersten Oberfläche und den Rand der zweiten Oberfläche verbinden. Ein horizontaler Querschnitt des Halbleiterkörpers kann polygonal, z.B. annähernd rechteckig, sein. Beispielsweise kann der Halbleiterkörper die Form eines richtigen polygonalen (z.B. rechteckigen oder hexagonalen) Prismas mit oder ohne verrundete Kanten aufweisen. Die erste Oberfläche kann sich lateral entlang einer durch die lateralen Richtungen aufgespannten Ebene erstrecken und kann eine Dicke entlang einer zur lateralen Richtung senkrechten Richtung aufweisen. Die vertikale Ausdehnung oder Dicke des Halbleiterkörpers kann in einem Bereich von 20 µm bis 700 µm liegen.
  • Der Halbleiterkörper kann ein einkristallines Halbleitermaterial, z.B. Silizium (Si), Germanium (Ge), Silizium-Germanium (SiGe), enthalten. Zusätzlich zu den Hauptbestandteilen kann der Halbleiterkörper Dotierstoffatome, zum Beispiel Phosphor, (P), Bor (B) und/oder Arsen (As), enthalten. Das Halbleitermaterial kann ferner Störstellen wie etwa Wasserstoff (H), Fluor (F) und/oder Sauerstoff (0) enthalten.
  • Der Halbleiterkörper kann einen ersten aktiven Bereich und einen zweiten aktiven Bereich enthalten. Der erste aktive Bereich und der zweite aktive Bereich sind in der horizontalen Ebene definiert und erstrecken sich von der ersten Oberfläche zur zweiten Oberfläche. Der erste aktive Bereich und der zweite aktive Bereich sind voneinander lateral getrennt. Der Halbleiterkörper kann mehr als zwei aktive Bereiche, zum Beispiel vier, sechs oder acht aktive Bereiche, enthalten, wobei jeder aktive Bereich von den benachbarten aktiven Bereichen lateral getrennt ist.
  • Die aktiven Bereiche leiten zumindest einen Hauptteil eines Laststroms, z.B. den IGBT-Kollektorstrom. Jeder aktive Bereich umfasst einen Oberflächenteil der ersten Oberfläche, wo der Laststrom z.B. über Last-Kontaktstrukturen in den Halbleiterkörper eintritt oder ihn verlässt. Der Oberflächenbereich jedes aktiven Bereichs kann durch das kleinste konvexe Polygon oder kleinste Rechteck definiert sein, das alle dem jeweiligen aktiven Bereich zugeordnete Last-Kontaktstrukturen enthält. Alternativ dazu kann der Oberflächenbereich durch die Fläche definiert sein, in der ein Last-Pad mit dem Halbleiterkörper in direktem Kontakt ist. Jeder aktive Bereich kann eine rechteckige oder annähernd rechteckige Form in der horizontalen Ebene aufweisen. Ein passiver Bereich des Halbleiterkörpers kann benachbarte aktive Bereiche lateral trennen und kann die aktiven Bereiche vom lateralen Oberflächenbereich lateral trennen. Der passive Bereich ist frei von Last-Kontaktstrukturen. Ein minimaler Abstand zwischen zwei Last-Kontaktstrukturen von zwei benachbarten aktiven Bereichen beträgt zumindest das Doppelte, z.B. zumindest das Zehnfache, des mittleren Abstands zwischen zwei benachbarten Last-Kontaktstrukturen im gleichen aktiven Bereich.
  • Die Sourcegebiete sind hochdotierte Gebiete eines ersten Leitfähigkeitstyps innerhalb des Halbleiterkörpers. Zusätzlich zu den Sourcegebieten kann jeder aktive Bereich weitere dotierte Gebiete enthalten, die unter anderem die halbleitenden Bereiche eines FET (Feldeffekttransistors) mit isoliertem Gate für einen Steuerungsbereich eines IGBT enthalten.
  • Eine Gatestruktur kann sich von der ersten Oberfläche in den Halbleiterkörper erstrecken. Die Gatestruktur kann eine longitudinale Gate-Ausdehnung entlang einer ersten lateralen Richtung und eine Gatebreite bzw. Gateweite entlang einer zur ersten Richtung orthogonalen lateralen zweiten Richtung aufweisen. Die longitudinale Gate-Ausdehnung ist größer als die Gatebreite, z.B. zumindest ein Zehnfaches der Gatebreite. Die Gatestruktur kann eine leitfähige Gateelektrode und ein Gate-Dielektrikum enthalten, das die Gateelektrode vom Halbleiterkörper trennt.
  • Das Halbleiter-Die kann eine Vielzahl paralleler Gatestrukturen enthalten. Beispielsweise kann sich eine erste Vielzahl von Gatestrukturen zumindest von einer Seite des ersten aktiven Bereichs zu einer gegenüberliegenden Seite erstrecken und kann sich eine zweite Vielzahl von Gatestrukturen von einer Seite des zweiten aktiven Bereichs zu einer gegenüberliegenden Seite erstrecken.
  • Das Halbleiter-Die kann ein mit den ersten Sourcegebieten elektrisch verbundenes erstes Last-Pad enthalten. Das erste Last-Pad kann mit der ersten Oberfläche in direktem Kontakt sein, wobei das erste Last-Pad und die ersten Sourcegebiete niederohmige ohmsche Kontakte ausbilden können. Alternativ dazu können sich erste Last-Kontaktstrukturen vertikal vom ersten Last-Pad zu dem oder in den Halbleiterkörper erstrecken, wobei die ersten Last-Kontaktstrukturen und die ersten Sourcegebiete niederohmige ohmsche Kontakte ausbilden. Die ersten Last-Kontaktstrukturen können sich durch ein Zwischenschicht-Dielektrikum zwischen dem ersten Last-Pad und dem Halbleiterkörper erstrecken.
  • Das Halbleiter-Die kann ein mit den zweiten Sourcegebieten elektrisch verbundenes zweites Last-Pad enthalten. Das zweite Last-Pad kann mit der ersten Oberfläche in direktem Kontakt sein, wobei das zweite Last-Pad und die zweiten Sourcegebiete niederohmige ohmsche Kontakte ausbilden können. Alternativ dazu können sich zweite Last-Kontaktstrukturen vertikal vom zweiten Last-Pad durch das Zwischenschicht-Dielektrikum zu dem oder in den Halbleiterkörper erstrecken, wobei die zweiten Last-Kontaktstrukturen und die zweiten Sourcegebiete niederohmige ohmsche Kontakte ausbilden.
  • Im Ein- bzw. Durchlasszustand des Halbleiter-Die treten Anteile des Laststroms durch die ersten und zweiten Last-Pads in das Halbleiter-Die ein oder verlassen dieses. Die Last-Pads können vorderseitige Emitter-Pads eines IGBT sein. Der Laststrom kann von den ersten und zweiten Last-Pads an der Vorderseite durch den Halbleiterkörper zur zweiten Oberfläche an der Rückseite des Halbleiterkörpers oder in die entgegengesetzte Richtung fließen.
  • Eine Lücke kann das erste Last-Pad und das zweite Last-Pad lateral trennen. Eine laterale longitudinale Ausdehnung der Lücke kann parallel zur ersten Richtung sein oder kann von der ersten Richtung um nicht mehr als 60 Grad, nicht mehr als 45 Grad oder nicht mehr als 30 Grad in der horizontalen Ebene abweichen. Beispielsweise kann die Lücke parallel oder nahezu parallel zur Gatestruktur verlaufen. Eine Verbindungsstruktur verbindet das erste Last-Pad und das zweite Last-Pad elektrisch. Die Verbindungsstruktur kann in einer Vertiefung ausgebildet sein, die sich von der ersten Oberfläche in den Halbleiterkörper erstreckt. Alternativ dazu oder zusätzlich kann die Verbindungsstruktur in einer auf der ersten Oberfläche ausgebildeten Verdrahtungsschicht ausgebildet sein. Beispielsweise kann ein Bereich des Zwischenschicht-Dielektrikums zwischen der Verbindungsstruktur und dem Halbleiterkörper ausgebildet sein und kann die Verbindungsstruktur vom Halbleiterkörper trennen.
  • Last-Pads, die entlang einer zur longitudinalen Richtung der Gatestrukturen orthogonalen lateralen Richtung angeordnet sind, können auf Die-Ebene in einem gewissen Grad entkoppelt sein. Mit anderen Worten können die Last-Pads auf Die-Ebene elektrisch getrennt sein oder können nur über einen Pfad mit einer vergleichsweise hohen Impedanz, z.B. über ein mäßig dotiertes Gebiet im Halbleiterkörper, elektrisch verbunden sein. Die Entkopplung kann zur Folge haben, dass die Last-Pads im Operationsmodus geringfügig unterschiedliche elektrische Potentiale aufweisen. Die Entkopplung kann Oszillationen in zumindest Bereichen des Laststrompfads des Halbleiter-Die während bestimmter Betriebsbedingungen, z.B. unter einer Kurzschlussbedingung, erleichtern und/oder verstärken. Die Verbindungsstruktur verbindet das erste Last-Pad und das zweite Last-Pad auf Die-Ebene direkt. Die Impedanz der Verbindungsstruktur kann unabhängig von anderen Parametern des Halbleiter-Die wie der Dotierungskonzentration in einem dotierten Gebiet in einem Verbindungspfad zwischen dem ersten Last-Pad und dem zweiten Last-Pad ausgewählt werden. Die Impedanz der Verbindungsstruktur kann ausgewählt werden, um Oszillationen ohne nachteiligen Einfluss auf andere Charakteristiken der Vorrichtung zu unterdrücken und/oder zu dämpfen.
  • Beispielsweise kann die Impedanz so ausgewählt werden, dass bei Betrieb des Halbleiter-Die innerhalb des SOA eine maximale Potentialdifferenz zwischen dem ersten Last-Pad und dem zweiten Last-Pad unterhalb eines kritischen Niveaus liegt. Der elektrische Widerstand der Verbindungsstruktur kann höchstens 100 mQ betragen. Beispielsweise kann der elektrische Widerstand höchstens 10 mQ oder höchstens 1 mQ betragen. Gemäß einem anderen Beispiel kann die Induktivität der Verbindungsstruktur höchstens 20 nH oder höchstens 2 nH betragen. Die Verbindungsstruktur kann beispielsweise einen elektrischen Widerstand von höchstens 100 mΩ und eine Induktivität von höchstens 20 nH, höchstens 10 mΩ und höchstens 20 nH, höchstens 10 mΩ und höchstens 2 nH oder höchstens 1 mΩ und höchstens 2 nH kombinieren. Gemäß einem weiteren Beispiel kann die Dämpfungskonstante der Verbindungsstruktur in einem Bereich von 0,1 mQ/nH bis 20 mQ/nH, z.B. in einem Bereich von 0,5 mQ/nH bis 5 mQ/nH, liegen.
  • Ein Verbinden des Last-Pad und des zweiten Last-Pad auf Die-Ebene kann mehr Spielraum für die Art und Weise ergeben, in der das Halbleiter-Die mit Vorrichtungsanschlüssen oder mit anderen Vorrichtungen und/oder leitfähigen Strukturen in einer Unterbaugruppe, z.B. in einem IGBT-Modul, verbunden werden kann. Beispielsweise kann das Vorsehen der Verbindungsstruktur auf Die-Ebene ermöglichen, dass sich Bonddrähte, die mit den ersten und zweiten Last-Pads verbunden sind und den Laststrom tragen, parallel zu den Gatestrukturen erstrecken können. Insbesondere kann die Verbindungsstruktur mit Last-Pads, die Kupfer als Hauptbestandteil enthalten, und mit Last-Bonddrähten, die parallel zu den Gatestrukturen verlaufen, kombiniert werden, ohne die Neigung zu Oszillationen zu erhöhen.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann die Verbindungsstruktur eine Graben-Verbindungsstruktur enthalten, die sich in den Halbleiterkörper erstreckt. Beispielsweise kann sich die Graben-Verbindungsstruktur von der ersten Oberfläche in den Halbleiterkörper erstrecken. Die Graben-Verbindungsstruktur kann einen leitfähigen Bereich und einen isolierenden Bereich enthalten. Der isolierende Bereich kann den leitfähigen Bereich und den Halbleiterkörper trennen.
  • Die Graben-Verbindungsstruktur kann auf Waferebene effizient gebildet werden, indem zumindest teilweise Prozesse genutzt werden, die die Gatestrukturen oder andere Grabenstrukturen definieren oder ausbilden. Die Ausbildung der Graben-Verbindungsstruktur und die Ausbildung der Gatestrukturen und/oder anderer Grabenstrukturen können einen oder mehrere Prozesse gemeinsam nutzen. Beispielsweise kann eine einzige Graben-Ätzmaske die Gatestrukturen und/oder weitere Grabenstrukturen und die Graben-Verbindungsstruktur definieren. Ein einziger Graben-Ätzprozess kann gleichzeitig Gräben für die Gatestrukturen und/oder weitere Grabenstrukturen und ein oder mehrere Gräben für die Verbindungsstruktur ausbilden. Der isolierende Bereich der Graben-Verbindungsstruktur kann gebildet werden, indem zumindest einige der zum Ausbilden eines Gate-Dielektrikums verwendeten Prozesse genutzt werden. Beispielsweise kann ein einziger Abscheidungsprozess oder einziger Oxidationsprozess zumindest einen Bereich des Gate-Dielektrikums und/oder eines anderen Graben-Dielektrikums und den die Graben-Verbindungsstruktur isolierenden Bereich bilden. Der leitfähige Bereich der Graben-Verbindungsstruktur kann gebildet werden, indem zumindest einer der Prozesse zum Ausbilden der Gateelektrode und/oder passiver Grabenelektroden genutzt wird. Beispielsweise kann ein weiterer einziger Abscheidungs- und/oder Strukturierungsprozess die Gateelektrode und/oder eine passive Grabenelektrode und den leitfähigen Bereich der Graben-Verbindungsstruktur ausbilden.
  • Außerdem kann ein Ausbilden der Verbindungsstruktur in einem Graben mit nur geringer Auswirkung oder ohne jegliche negative Auswirkung auf eine Flächeneffizienz erfolgen. Beispielsweise kann die Verbindungsstruktur vorwiegend oder ausschließlich außerhalb irgendeines der aktiven Bereiche ausgebildet werden. Die Graben-Verbindungsstruktur zwischen dem ersten Last-Pad und dem zweiten Last-Pad kann beispielsweise ausschließlich in dem Bereich des Halbleiterkörpers ausgebildet werden, der den ersten aktiven Bereich und den zweiten aktiven Bereich trennt.
  • Der leitfähige Bereich der Graben-Verbindungsstruktur kann dotiertes polykristallines Silizium enthalten, so dass es möglich ist, die Impedanz der Graben-Verbindungsstruktur mittels der Dotierungskonzentration und der geometrischen Abmessungen der Graben-Verbindungsstruktur genau abzustimmen.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann eine longitudinale Ausdehnung der Graben-Verbindungsstruktur parallel zu einer longitudinalen Ausdehnung der Lücke verlaufen. Der elektrische Widerstand und/oder die Induktivität der Graben-Verbindungsstruktur können/kann vergleichsweise niedrig sein. Eine Potentialverteilung über die ersten und zweiten Last-Pads kann in jedem beliebigen Betriebszustand vergleichsweise gleichmäßig sein.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die longitudinale Ausdehnung der Graben-Verbindungsstruktur z.B. um zumindest 30 Grad zu einer longitudinalen Ausdehnung der Lücke geneigt sein. Beispielsweise kann die longitudinale Ausdehnung der Graben-Verbindungsstruktur zur longitudinalen Ausdehnung der Lücke orthogonal sein. Die longitudinale Ausdehnung kann beispielsweise orthogonal zur longitudinalen Ausdehnung der Lücke und orthogonal zur longitudinalen Ausdehnung der Gatestruktur sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann die Verbindungsstruktur eine Vielzahl von Graben-Verbindungsstrukturen enthalten. Beispielsweise kann die Verbindungsstruktur eine Vielzahl von Graben-Verbindungsstrukturen enthalten, die orthogonal zur longitudinalen Ausdehnung der Lücke verlaufen. Die Graben-Verbindungsstrukturen können mit annähernd der gleichen Breite wie die Gatestrukturen und/oder weiterer Grabenstrukturen effizient gebildet werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann das Halbleiter-Die eine passive Grabenelektrode enthalten, die sich in den Halbleiterkörper erstreckt. Ein Graben-Dielektrikum kann die passive Grabenelektrode und den Halbleiterkörper elektrisch trennen. Die passive Grabenelektrode kann mit einem vorbestimmten Potential elektrisch verbunden sein. Beispielsweise kann die passive Grabenelektrode eine Source-Grabenelektrode sein, die mit dem Potential eines Last-Pad des Emitters eines IGBT oder eines Leistungs-MOSFET elektrisch verbunden ist.
  • Die passive Grabenelektrode und das Graben-Dielektrikum bilden passive Grabenstrukturen. Das Halbleiter-Die kann eine Vielzahl paralleler passiver Grabenstrukturen enthalten. Beispielsweise kann sich eine Vielzahl erster passiver Grabenstrukturen zumindest von einer Seite des ersten aktiven Bereichs zu einer gegenüberliegenden Seite erstrecken und kann sich eine Vielzahl zweiter passiver Grabenstrukturen von einer Seite des zweiten aktiven Bereichs zu einer gegenüberliegenden Seite erstrecken.
  • Die Graben-Verbindungsstrukturen können effizient zusammen mit den passiven Grabenstrukturen gebildet werden. Die Graben-Verbindungsstrukturen, die erste passive Grabenstruktur, die der Lücke am Nächsten liegt, und die zweite passive Grabenstruktur, die der Lücke am Nächsten liegt, können eine leiterartige Struktur ausbilden, wobei die nächstgelegene erste passive Grabenstruktur und die nächstgelegene zweite passive Grabenstruktur die Holme bilden und wobei die Graben-Verbindungsstrukturen die Sprossen bilden.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann die Lücke zwischen dem ersten Last-Pad und dem zweiten Last-Pad eine Lückenbreite entlang einer zur longitudinalen Ausdehnung der Lücke orthogonalen Richtung aufweisen. Die Lückenbreite kann beispielsweise entlang einer zur ersten Richtung orthogonalen lateralen zweiten Richtung genommen werden. Die Lückenbreite kann zumindest 2 µm betragen. Die Lücke zwischen dem ersten Last-Pad und dem zweiten Last-Pad ist beispielsweise frei von weiteren leitfähigen Strukturen oberhalb der ersten Oberfläche, und die Lückenbreite kann zumindest 2 µm betragen. Gemäß einem anderen Beispiel ist eine weitere leitfähige Struktur in der Lücke auf dem Halbleiterkörper ausgebildet, wobei die Lückenbreite zumindest 10 µm beträgt. Ein Bereich einer Metall-Gateverdrahtung kann zum Beispiel auf der ersten Oberfläche in der Lücke ausgebildet sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann die Verbindungsstruktur eine maximale Ausdehnung entlang der Lückenbreite, mit anderen Worten orthogonal zur longitudinalen Ausdehnung der Lücke, aufweisen. Die maximale Ausdehnung der Verbindungsstruktur kann höchstens ein Zehnfaches, z.B. höchstens das Doppelte, der Lückenbreite betragen.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Verbindungsstruktur eine Verbindungsleitung enthalten. Die Verbindungsleitung kann auf der ersten Oberfläche des Halbleiterkörpers ausgebildet sein. Die Verbindungsleitung kann außerhalb der Lücke ausgebildet sein. Die Verbindungsleitung kann vom Halbleiterkörper getrennt sein. Beispielsweise kann ein Bereich einer Struktur eines Zwischenschicht-Dielektrikums die Verbindungsleitung und den Halbleiterkörper trennen.
  • Die Verbindungsleitung kann zum Beispiel einen Hauptbereich umfassen, der sich parallel zu einem äußeren Rand der ersten Oberfläche in einem Randbereich des Halbleiterkörpers erstreckt, wobei der Randbereich die aktiven Bereiche vom lateralen Oberflächenbereich trennt. Weitere Bereiche der Verbindungsleitung können sich vom Hauptbereich lateral bis unter die ersten und zweiten Last-Pads erstrecken. Vertikale Kontaktlöcher können die ersten und zweiten Last-Pads mit den weiteren Bereichen der Verbindungsleitung elektrisch verbinden. Alternativ dazu oder zusätzlich können sich eine oder mehrere passive erste Grabenelektroden und eine oder mehrere passive zweite Grabenelektroden bis unter die Verbindungsleitung erstrecken und können vertikale Kontaktlöcher die jeweiligen passiven Grabenelektroden mit der Verbindungsleitung elektrisch verbinden. Die Verbindungsleitung kann den alleinigen Zweck einer Verbindung des ersten Last-Pad und des zweiten Last-Pad haben.
  • Gemäß einer Ausführungsform enthält das Halbleiter-Die erste passive Grabenelektroden, die sich von der ersten Oberfläche in den ersten aktiven Bereich erstrecken. Erste Graben-Kontaktstrukturen können das erste Last-Pad mit den ersten passiven Grabenelektroden elektrisch verbinden. Die ersten Graben-Kontaktstrukturen können sich vertikal durch ein Zwischenschicht-Dielektrikum zwischen dem ersten Last-Pad und den ersten passiven Grabenelektroden erstrecken. Das Halbleiter-Die kann zweite passive Grabenelektroden enthalten, die sich von der ersten Oberfläche in den zweiten aktiven Bereich erstrecken. Eine zweite Graben-Kontaktstruktur kann das zweite Last-Pad und die zweiten passiven Grabenelektroden elektrisch verbinden. Die zweiten Graben-Kontaktstrukturen können sich vertikal durch das Zwischenschicht-Dielektrikum zwischen dem zweiten Last-Pad und dem Halbleiterkörper erstrecken.
  • Eine Source-Verbindungsleitung kann auf der ersten Oberfläche zwischen den aktiven Bereichen und dem lateralen Oberflächenbereich ausgebildet sein. Die Source-Verbindungsleitung und die ersten passiven Grabenelektroden können elektrisch verbunden sein. Beispielsweise können sich Kontaktlöcher von der Source-Verdrahtungsleitung vertikal zu den ersten passiven Grabenelektroden erstrecken. Die Source-Verbindungsleitung und die zweite passive Grabenelektrode können elektrisch verbunden sein. Beispielsweise können sich Kontaktlöcher von der Source-Verbindungsleitung vertikal zu den zweiten passiven Grabenelektroden erstrecken.
  • Die Verbindungsstruktur kann einen Teilbereich der Source-Verbindungsleitung einschließen, wobei sich der Teilbereich von der der Lücke nächstgelegenen ersten passiven Grabenelektrode zu der der Lücke nächstgelegenen zweiten passiven Grabenelektrode erstreckt. Die Verbindungsstruktur kann durch Modifizieren bestehender Layouts effizient gebildet werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann der Halbleiterkörper ferner ein Driftgebiet, Bodygebiete und ein Kollektorgebiet enthalten. Das Driftgebiet kann eine vergleichsweise schwach dotierte Driftzone des ersten Leitfähigkeitstyps enthalten. Die Driftzone kann sich horizontal durch den kompletten Halbleiterkörper oder nahezu durch den kompletten Halbleiterkörper erstrecken. Eine Dotierstoffverteilung und vertikale Ausdehnung der Driftzone sind dafür ausgelegt, um zumindest einem Hauptteil einer nominalen Sperrspannung des Halbleiter-Die standzuhalten. Alternativ dazu oder zusätzlich zur Driftzone kann das Driftgebiet eine Kompensationsstruktur, z.B. zum Beispiel eine Superjunction-Struktur, enthalten, wobei die Superjunction-Struktur eine Vielzahl p-dotierter Säulen und n-dotierter Säulen umfassen kann, wobei die p-dotierten Säulen und die n-dotierten Säulen vertikale pn-Übergänge ausbilden und wobei in einem horizontalen Querschnitt der Superjunction-Struktur das Oberflächenintegral über die p-Dotierstoffkonzentration um nicht mehr als 20 %, z.B. um nicht mehr als 5 %, vom Oberflächenintegral über die n-Dotierstoffkonzentration abweicht.
  • Erste Bodygebiete im ersten aktiven Bereich können erste pn-Übergänge mit der Driftstruktur und zweite pn-Übergänge mit den ersten Sourcegebieten ausbilden. Zweite Bodygebiete im zweiten aktiven Bereich können weitere erste pn-Übergänge mit der Driftstruktur ausbilden und können weitere zweite pn-Übergänge mit den zweiten Sourcegebieten ausbilden.
  • Das Kollektorgebiet kann den zweiten Leitfähigkeitstyp aufweisen oder kann mehrere lateral getrennte Zonen des zweiten Leitfähigkeitstyps enthalten. Das Kollektorgebiet und das Driftgebiet können einen oder mehrere dritte pn-Übergänge bilden. Das Driftgebiet ist zwischen dem Kollektorgebiet an einer Seite und den Bodygebieten an einer gegenüberliegenden Seite ausgebildet. Das Driftgebiet kann das Kollektorgebiet an einer Seite und die Bodygebiete an der gegenüberliegenden Seite trennen.
  • Das Driftgebiet kann weitere dotierte Gebiete beider Leitfähigkeitstypen enthalten. Beispielsweise kann das Driftgebiet eine Zwischenzone des ersten Leitfähigkeitstyps zwischen den Bodygebieten und der Driftzone enthalten. Die Zwischenzone kann zumindest Bereiche der Bodyzonen von der Driftzone trennen. Eine maximale Dotierstoffkonzentration in der Zwischenzone kann zumindest doppelt so hoch wie eine minimale Dotierstoffkonzentration in der Driftzone sein. Beispielsweise kann die maximale Dotierstoffkonzentration in der Zwischenzone zumindest das Zehnfache der minimalen Dotierstoffkonzentration in der Driftzone betragen.
  • Das Driftgebiet kann eine Pufferschicht des ersten Leitfähigkeitstyps an einer den Bodygebieten entgegengesetzt Seite enthalten. Die Pufferschicht kann die Driftzone und das Kollektorgebiet trennen. Eine maximale Dotierstoffkonzentration in der Pufferschicht kann zumindest doppelt so hoch wie eine minimale Dotierstoffkonzentration in der Driftzone sein. Beispielsweise kann die maximale Dotierstoffkonzentration in der Pufferschicht zumindest das Zehnfache der minimalen Dotierstoffkonzentration in der Driftzone betragen. Das Driftgebiet kann Zwischengebiete des zweiten Leitfähigkeitstyps enthalten. Jedes Zwischengebiet kann entlang oder nahe einer der Gatestrukturen ausgebildet sein. Die Zwischengebiete können zumindest Bereiche der Bodyzonen von der Driftzone trennen. Die Driftzone und jedes Zwischengebiet können eine oder mehrere pn-Übergänge ausbilden.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann eine Halbleitervorrichtung eines der oben beschriebenen Halbleiter-Dies enthalten. Die Halbleitervorrichtung kann ferner einen ersten Lastanschluss, einen Gateanschluss und einen zweiten Lastanschluss enthalten. Der erste Lastanschluss kann z.B. durch Metallclips und/oder Bonddrähte, z.B. runde Bonddrähte oder Flach-Bonddrähte, mit dem ersten Last-Pad und mit dem zweiten Last-Pad elektrisch verbunden oder gekoppelt sein. Der zweite Lastanschluss kann z.B. durch eine Lötmetallschicht mit einer auf der zweiten Oberfläche des Halbleiterkörpers ausgebildeten rückseitigen Metallisierung elektrisch verbunden oder gekoppelt sein. Die rückseitige Metallisierung und das Kollektorgebiet können einen niederohmigen ohmschen Kontakt bilden. Der Gateanschluss kann z.B. über einen Bonddraht mit einem Gate-Pad elektrisch verbunden oder gekoppelt sein. Das Gate-Pad kann mit den Gateelektroden in den Gatestrukturen elektrisch verbunden oder gekoppelt sein. Die Halbleitervorrichtung kann ein rückwärts sperrender IGBT oder ein rückwärts leitender IGBT sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann eine Halbleitervorrichtung einen Halbleiterkörper, ein erstes Last-Pad, ein zweites Last-Pad, eine Metallstruktur, eine erste Last-Verbindungsstruktur und eine Pad-Verbindungsstruktur enthalten.
  • Der Halbleiterkörper kann einen ersten aktiven Bereich und einen zweiten aktiven Bereich enthalten. Der erste aktive Bereich kann erste Sourcegebiete enthalten. Der zweite aktive Bereich kann zweite Sourcegebiete enthalten. Das erste Last-Pad und die erste Sourcegebiete können elektrisch verbunden sein. Das zweite Last-Pad und die zweiten Sourcegebiete können elektrisch verbunden sein. Eine Lücke kann das erste Last-Pad und das zweite Last-Pad lateral trennen. Eine erste Last-Verbindungsstruktur kann das erste Last-Pad und die Metallstruktur verbinden. Eine Pad-Verbindungsstruktur kann das erste Last-Pad und das zweite Last-Pad elektrisch verbinden. Die Verbindungsstruktur kann eine longitudinale Ausdehnung aufweisen, die unter einem Winkel von zumindest 45° zur ersten Last-Verbindungsstruktur verläuft. Die Verbindungsstruktur kann das erste Last-Pad und das zweite Last-Pad an einer dem Halbleiterkörper entgegengesetzt gelegenen Seite berühren.
  • Die Verbindungsstruktur verbindet direkt das erste Last-Pad und das zweite Last-Pad. Die Impedanz der Verbindungsstruktur kann unabhängig von anderen Verdrahtungsverbindungen zwischen den Last-Pads und weiteren Strukturen ausgewählt werden. Die Impedanz der Verbindungsstruktur kann ausgewählt werden, um Oszillationen, die in zumindest Bereichen des Laststrompfads unter gewissen Betriebsbedingungen auftreten können, ohne nachteilige Auswirkung auf andere Verdrahtungsparameter zu unterdrücken und/oder zu dämpfen.
  • Eine Gatestruktur kann sich von einer ersten Oberfläche in den Halbleiterkörper erstrecken. Die Gatestruktur kann eine longitudinale Gate-Ausdehnung entlang einer lateralen Richtung aufweisen. Die longitudinale Gate-Ausbildung kann einen Winkel von weniger als 45 Grad zur longitudinalen Ausdehnung der ersten Last-Verbindungsstruktur aufweisen. Die longitudinale Gate-Ausdehnung ist größer als eine Gatebreite orthogonal zu der longitudinalen Gate-Ausdehnung, z.B. zumindest ein Zehnfaches der Gatebreite. Die Gatestruktur kann eine leitfähige Gateelektrode und ein Gate-Dielektrikum enthalten, das die Gateelektrode vom Halbleiterkörper trennt. Das Halbleiter-Die kann eine Vielzahl paralleler Gatestrukturen enthalten.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann die erste Last-Verbindungsstruktur zumindest einen Last-Bonddraht enthalten. Beispielsweise kann die erste Last-Verbindungsstruktur zumindest zwei Last-Bonddrähte, z.B. vier, fünf oder sechs Last-Bonddrähte, umfassen. Alle Last-Bonddrähte der ersten Last-Verbindungsstruktur können elektrisch parallel angeordnet sein. Alle Last-Bonddrähte der ersten Last-Verbindungsstruktur können von dem gleichen Typ, dem gleichen Material und/oder der gleichen Querschnittsfläche sein. Beispielsweise können die Last-Bonddrähte runde Bonddrähte oder Flach-Bonddrähte sein.
  • Zumindest über dem ersten Last-Pad kann sich die Last-Verbindungsstruktur, z.B. der eine oder mehr Bonddrähte, annähernd parallel zu einer longitudinalen Ausdehnung der Lücke erstrecken. Die Last-Verbindungsstruktur kann parallel oder annähernd parallel zu im Halbleiterkörper ausgebildeten Gatestrukturen verlaufen. Die Last-Verbindungsstruktur kann ferner eine obere Oberfläche eines dritten Last-Pad der Halbleitervorrichtung berühren. Die Verbindungsstruktur kann zumindest teilweise Effekte, die durch die Induktivität und/oder den Widerstand der Last-Bonddrähte verursacht werden, auf Oszillationen im Laststrompfad kompensieren.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann die Pad-Verbindungsstruktur einen Bonddraht in direktem Kontakt mit dem ersten Last-Pad und in direktem Kontakt mit dem zweiten Last-Pad umfassen. Der Bonddraht kann ein runder Bonddraht oder ein Flach-Bonddraht sein. Der Bonddraht kann an einer freigelegten oberen Oberfläche des ersten Last-Pad und an einer freigelegten oberen Oberfläche des zweiten Last-Pad angebracht sein. Die Pad-Verbindungsstruktur kann durch eine moderate Modifizierung eines Draht-Bondingprozesses effizient bereitgestellt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann die Halbleitervorrichtung ferner eine zweite Last-Verbindungsstruktur enthalten, die das zweite Last-Pad und die Metallstruktur verbindet. Die zweite Last-Verbindungsstruktur kann zumindest einen Last-Bonddraht umfassen. Die zweite Last-Verbindungsstruktur kann beispielsweise zwei, vier, fünf oder sechs Last-Bonddrähte umfassen. Alle Last-Bonddrähte der zweiten Last-Verbindungsstruktur können elektrisch parallel sein. Alle Last-Bonddrähte der zweiten Last-Verbindungsstruktur können von dem gleichen Typ, dem gleichen Material und/oder der gleichen Querschnittsfläche sein. Beispielsweise können die Last-Bonddrähte runde Bonddrähte oder Flach-Bonddrähte sein.
  • Die erste Last-Verbindungsstruktur und die zweite Last-Verbindungsstruktur können getrennt sein. Die erste Last-Verbindungsstruktur und die zweite Last-Verbindungsstruktur können verschiedene Gebilde sein. Die erste Last-Verbindungsstruktur und die zweite Last-Verbindungsstruktur können aus dem gleichen Material bestehen oder können aus verschiedenen Materialien bestehen.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist ein elektrischer Pfad der Verbindungsstruktur um zumindest 50 % kürzer als ein elektrischer Pfad, der zwischen dem ersten Last-Pad und dem zweiten Last-Pad über die erste Last-Verbindungsstruktur, die Metallstruktur und die zweite Last-Verbindungsstruktur ausgebildet wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann ein IGBT-Modul zumindest eine einer Halbleitervorrichtung wie oben beschrieben und ein Halbleiter-Die wie oben beschrieben enthalten.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann ein IGBT-Modul ein Halbleiter-Die, eine Metallstruktur und eine Verdrahtungs-Verbindungsstruktur enthalten. Das Halbleiter-Die kann einen Halbleiterkörper, ein erstes Last-Pad und ein zweites Last-Pad enthalten. Der Halbleiterkörper kann einen ersten aktiven Bereich und einen zweiten aktiven Bereich enthalten. Der erste aktive Bereich kann erste Sourcegebiete enthalten. Der zweite aktive Bereich kann zweite Sourcegebiete enthalten. Das erste Last-Pad und die ersten Sourcegebiete können elektrisch verbunden sein. Das zweite Last-Pad und die zweiten Sourcegebiete können elektrisch verbunden sein. Das erste Last-Pad und das zweit Last-Pad sind lateral getrennt. Eine Verdrahtungs-Verbindungsstruktur kann das erste Last-Pad und das zweite Last-Pad über die Metallstruktur verbinden. Die Verdrahtungs-Verbindungsstruktur kann Bonddrähte enthalten. Die Bonddrähte der Verdrahtungs-Verbindungsstruktur können eine Induktivität von höchstens 5 nH, z.B. höchstens 2 nH und/oder eine Gesamtdämpfungskonstante (R/2L) von zumindest 5*105 s-1 (5E5 1/s) aufweisen. Die Induktivität der Verdrahtungs-Verbindungsstruktur kann ausreichend niedrig sein, um Oszillationen in Bereichen des Laststrompfads effizient zu unterdrücken und/oder zu dämpfen.
  • Eine Gatestruktur kann sich von einer ersten Oberfläche in den Halbleiterkörper erstrecken. Die Gatestruktur kann eine longitudinale Gate-Ausdehnung entlang einer lateralen Richtung aufweisen. Die longitudinale Gate-Ausdehnung kann einen Winkel von weniger als 45 Grad zur Längenausdehnung der Verdrahtungs-Verbindungsstruktur aufweisen. Die longitudinale Gate-Ausdehnung ist größer als eine zur longitudinalen Gate-Ausdehnung orthogonale Gatebreite, z.B. zumindest ein Zehnfaches der Gatebreite. Die Gatestruktur kann eine leitfähige Gateelektrode und ein Gate-Dielektrikum enthalten, das die Gateelektrode vom Halbleiterkörper trennt. Das Halbleiter-Die kann eine Vielzahl paralleler Gate-Strukturen enthalten.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann die Metallstruktur eine Laststromplatte, eine Kelvin-Trägerstruktur (engl.: Kelvin support structure) und/oder ein Elektroden-Pad einer weiteren Halbleitervorrichtung enthalten. Die weitere Halbleitervorrichtung kann beispielsweise eine Leistungs-Halbleiterdiode sein. Beispielsweise beträgt ein lateraler Abstand zwischen dem Halbleiter-Die und der Laststromplatte, ein lateraler Abstand zwischen dem Halbleiter-Die und der Kelvin-Trägerstruktur und/oder der laterale Abstand zwischen dem Halbleiter-Die und der weiteren Halbleitervorrichtung zum Beispiel für eine Halbleitervorrichtung mit einem Sperrvermögen von höchstens 1200 V höchstens 2 mm.
  • Gemäß einer Ausführungsform können die Bonddrähte der Verdrahtungs-Verbindungsstruktur eine Induktivität von höchstens 1 nH aufweisen.
  • 1A-1B veranschaulichen einen Bereich eines Halbleiter-Die 510, das eine Verbindungsstruktur 390 enthält, die ein erstes Last-Pad 311 und ein zweites Last-Pad 312 an einer Vorderseite des Halbleiter-Die 510 elektrisch verbindet.
  • Das Halbleiter-Die 510 kann ein blankes Die eines IGBT, z.B. eines rückwärts sperrenden IGBT oder eines RC-IGBT (rückwärts leitenden IGBT), sein. Ein Halbleiterkörper 100 des Halbleiter-Die 510 kann beispielsweise vorwiegend aus einem einkristallinen Halbleitermaterial, zum Beispiel Silizium (Si), Germanium (Ge), einem Silizium-Germanium-Kristall (SiGe), Siliziumcarbid (SiC), Galliumnitrid (GaN) oder Galliumarsenid (GaAs) gebildet sein.
  • Der Halbleiterkörper 100 weist eine erste Oberfläche 101 an der Vorderseite auf. In einer zur ersten Oberfläche 101 parallelen horizontalen Ebene kann der Halbleiterkörper 100 eine rechteckige Form aufweisen. Eine Normale zur ersten Oberfläche 101 definiert eine vertikale Richtung, und Richtungen orthogonal zur vertikalen Richtung sind laterale Richtungen. Der Halbleiterkörper 100 kann aktive Bereiche 191, 192, 193, 194 enthalten, die in der horizontalen Ebene nebeneinander definiert sind. Die aktiven Bereiche 191, 192, ... sind voneinander lateral getrennt. Beispielsweise können die aktiven Bereiche 191, 192, ... in Reihen und Linien regelmäßig angeordnet sein. Ein gitterförmiger passiver Bereich 180 trennt die aktiven Bereiche 191, 192, ... lateral voneinander und von einem lateralen Oberflächenbereich 103 am Rand des Halbleiterkörpers 100.
  • In den aktiven Bereichen 191, 192, ... enthält der Halbleiterkörper 100 die halbleitenden Bereiche einer IGFET-artigen Struktur, die einen IGBT steuert. Unter anderem enthält ein erster aktiver Bereich 191 erste Sourcegebiete 111 eines ersten Leitfähigkeitstyps. Der zweite aktive Bereich 192 enthält zweite Sourcegebiete 112 des ersten Leitfähigkeitstyps. Der dritte aktive Bereich 193 enthält dritte Sourcegebiete des ersten Leitfähigkeitstyps. Der vierte aktive Bereich 194 enthält vierte Sourcegebiete des ersten Leitfähigkeitstyps. Die Sourcegebiete 111, 112, ... können sich von der ersten Oberfläche 101 in den Halbleiterkörper 100 erstrecken. Der erste Leitfähigkeitstyp kann zum Beispiel ein n-Typ sein. Alternativ dazu kann der erste Leitfähigkeitstyp ein p-Typ sein.
  • Gatestrukturen 150 erstrecken sich von der ersten Oberfläche 101 in den Halbleiterkörper 100. Die Gatestrukturen 150 weisen eine longitudinale Gate-Ausdehnung entlang einer lateralen ersten Richtung 291 auf. Die Gatestrukturen 150 können sich von einer Seite eines aktiven Bereichs 191, 192 zur gegenüberliegenden Seite lateral erstrecken und können sich auf beiden Seiten in den passiven Bereich 180 erstrecken. Jede Gatestruktur 150 kann sich lateral durch zwei aktive Bereiche 191, 193, 192, 194, die entlang der ersten Richtung 291 angeordnet sind, und durch den Abschnitt des passiven Bereichs 180 zwischen den zwei entsprechenden aktiven Bereichen 191, 193, 192, 194 erstrecken (nicht veranschaulicht). Jedes Sourcegebiet 111, 112, ... kann direkt an eine oder mehr Gatestrukturen 150 grenzen.
  • Die Gatestrukturen 150 können eine Gateelektrode 155 und ein Gate-Dielektrikum 159 umfassen, das die Gateelektrode 155 und den Halbleiterkörper 100 trennt. Die Gateelektrode 155 kann eine homogene Struktur sein oder kann eine geschichtete Struktur aufweisen, die eine oder mehr leitfähige Schichten umfasst. Beispielsweise kann die Gateelektrode 155 hochdotiertes polykristallines Silizium und/oder ein Metallelement oder eine Metallverbindung enthalten. Das Gate-Dielektrikum 159 kann ein Halbleiteroxid, zum Beispiel thermisch aufgewachsenes oder abgeschiedenes Siliziumoxid, ein Halbleiternitrid, zum Beispiel abgeschiedenes oder thermisch aufgewachsenes Siliziumnitrid, ein Halbleiteroxynitrid, zum Beispiel Siliziumoxynitrid und/oder dielektrische Schichtstapel, die ferroelektrisches Material, wie etwa Hafniumoxid HfO2 oder BaTiO enthalten 3, enthalten.
  • Last-Pads 311, 312, ... sind über jedem aktiven Bereich 191, 192, ... gelegen. Beispielsweise ist ein erstes Last-Pad 311 über dem ersten aktiven Bereich 191 ausgebildet, ist ein zweites Last-Pad 312 über dem zweiten aktiven Bereich 192 ausgebildet und so weiter. Jedes Last-Pad 311, 312, ... kann die gleiche horizontale Querschnittsform wie der entsprechende aktive Bereich 191, 192, ... aufweisen. Die horizontale Querschnittsfläche jedes Last-Pad 311, 312, ... kann gleich der horizontalen Querschnittsfläche des entsprechenden aktiven Bereichs 191, 192, ... oder größer sein. Jedes Last-Pad 311, 312, ... ist zumindest mit den Sourcegebieten 111, 112, ... des jeweiligen aktiven Bereichs 191, 192, ... elektrisch verbunden. Die Last-Pads 311, 312, ... sind von den Gateelektroden 155 getrennt.
  • Die Last-Pads 311, 312, ... können Aluminium oder Kupfer als den alleinigen Hauptbestandteil oder als einen von mehreren Hauptbestandteilen enthalten. Beispielsweise können die Last-Pads 311, 312, ... eine Kupferlegierung, z.B. eine Kupfer-Aluminium-Legierung (CuAl) mit oder ohne Silizium (Si) oder eine Aluminium-Legierung, z.B. AlSi oder AlSiCu, enthalten.
  • Eine Lücke 230 trennt das erste Last-Pad 311 und das zweite Last-Pad 312 lateral. Die Lücke 230 hat eine zur ersten Richtung 291 parallele longitudinale Ausdehnung. Eine Verbindungsstruktur 3901, 3902 verbindet das erste Last-Pad 311 und das zweite Last-Pad 312 elektrisch. Die Verbindungsstruktur 3901, 3902 kann einen Bereich, der in einem Graben ausgebildet ist, welcher sich in den Halbleiterkörper 100 erstreckt, und/oder einen Bereich, der in einer Verdrahtungsschicht auf der ersten Oberfläche 101 ausgebildet ist, enthalten.
  • 2A-2B beziehen sich auf Ausführungsformen, die eine Graben-Verbindungsstruktur 391 enthalten. 2A-2B zeigen auch Details von IGBTs mit passiven Elektroden-Grabenstrukturen 160.
  • 2A zeigt einen Halbleiterkörper 100 mit einer ersten Oberfläche 101 an einer Vorderseite und mit einer zweiten Oberfläche 102 an der Rückseite. Die erste Oberfläche 101 und die zweite Oberfläche 102 sind annähernd parallel. Ein minimaler Abstand zwischen der ersten Oberfläche 101 und der zweiten Oberfläche 102 hängt von einem für das Halbleiter-Die 510 spezifizierten Spannungssperrvermögen ab. Beispielsweise kann der Abstand zwischen der ersten Oberfläche 101 und der zweiten Oberfläche 102 für ein Halbleiter-Die 510, das auf Silizium (Si) basiert und für eine Sperrspannung von etwa 1200V spezifiziert ist, in einem Bereich von 90 µm bis 120 µm liegen. Andere Ausführungsformen in Bezug auf Halbleiter-Dies mit größerem Sperrvermögen können Halbleiterkörper 100 mit einer Dicke von mehreren 100 µm vorsehen. Für Halbleiter-Dies mit geringerer Sperrspannung kann die Dicke für Silizium (Si) in einem Bereich von 35 µm bis 90 µm liegen.
  • Der Halbleiterkörper 100 enthält ein Driftgebiet 130, Sourcegebiete 111, 112, Bodygebiete 121, 122 und ein Kollektorgebiet 140. Das Driftgebiet 130 kann eine vergleichsweise schwach dotierte Driftzone 131 des ersten Leitfähigkeitstyps enthalten. Die Driftzone kann sich horizontal durch den kompletten Halbleiterkörper 100 oder nahezu durch den kompletten Halbleiterkörper 100 erstrecken. Die Driftzone bildet eine Spannung haltende Schicht. Eine Dotierstoffverteilung und vertikale Ausdehnung der Driftzone 131 werden ausgewählt, um zumindest einem Hauptteil einer nominalen Sperrspannung des Halbleiter-Die 510 standzuhalten. Die Dotierstoffkonzentration in der Driftzone 131 kann mit zunehmendem Abstand zur ersten Oberfläche 101 zumindest in Bereichen ihrer vertikalen Ausdehnung allmählich oder in Stufen zunehmen oder abnehmen. Gemäß anderen Ausführungsformen kann die Dotierstoffkonzentration in der Driftzone 131 annähernd gleichmäßig sein. Für auf Silizium basierende IGBT-Dies kann eine mittlere Dotierstoffkonzentration in der Driftzone 131 zwischen 5 × 1012 (5E12) cm-3 und 1 × 1015 (1E15) cm-3, zum Beispiel in einem Bereich von 1 × 1013 (1E13) cm-3 to 1 × 1014 (1E14) cm-3, liegen. Zwischen der Driftzone 131 und dem Kollektorgebiet 140 kann das Driftgebiet 130 eine Pufferschicht 139 des ersten Leitfähigkeitstyps enthalten. Die Pufferschicht 139 kann die Driftzone 131 und das Kollektorgebiet 140 trennen. Eine maximale Dotierstoffkonzentration in der Pufferschicht 139 kann zumindest doppelt so hoch wie eine maximale Dotierstoffkonzentration in der Driftzone 131 sein.
  • Erste Bodygebiete 121 bilden erste pn-Übergänge mit dem Driftgebiet 130 und zweite pn-Übergänge mit den ersten Sourcegebieten 111. Die ersten Bodygebiete 121, die ersten Sourcegebiete 111 und das erste Last-Pad 311 können elektrisch verbunden sein. Zweite Bodygebiete 122 können weitere erste pn-Übergänge mit dem Driftgebiet 120 ausbilden und können weitere zweite pn-Übergänge mit den zweiten Sourcegebieten 112 ausbilden. Die zweiten Bodygebiete 122, die zweiten Sourcegebiete 112 und das zweite Last-Pad 312 können elektrisch verbunden sein.
  • Das Kollektorgebiet 140 ist so konfiguriert, dass es als rückseitiger Emitter fungiert. Für einen nicht rückwärts leitenden IGBT, z.B. einen Standard-IGBT mit Rückwärts-Sperrvermögen, das signifikant geringer als das Vorwärts-Sperrvermögen ist, oder einen RC-IGBT mit dem Vorwärts-Sperrvermögen und dem Rückwärts-Sperrvermögen innerhalb der gleichen Größenordnung kann das Kollektorgebiet 140 eine durchgehende Schicht des zweiten Leitfähigkeitstyps sein. Für einen RC-IGBT kann das Kollektorgebiet 140 erste Zonen des ersten Leitfähigkeitstyps und zweite Zonen des zweiten Leitfähigkeitstyps enthalten. Die ersten Zonen und die zweiten Zonen sind entlang der horizontalen Richtung beispielsweise abwechselnd angeordnet. Das Kollektorgebiet 140 (oder die ersten und zweiten Zonen eines Kollektorgebiets 140 eines RC-IGBT) und eine rückseitige Metallisierung 320 bilden einen ohmschen Kontakt. Eine maximale Dotierstoffkonzentration im Kollektorgebiet 140 kann zumindest 1 × 1016 (1E16) cm-3, zum Beispiel mindestens 5 × 1017 (5E17) cm-3, betragen.
  • Der Halbleiterkörper 100 kann auch Designelemente fortschrittlicher IGBT-Zellen wie verschiedene Gräben mit unterschiedlichen Funktionalitäten enthalten, d.h. wobei einige Grabenelektroden mit einem Gatepotential verbunden sind und einige Grabenelektroden mit einem anderen Potential wie der Lastanschluss verbunden sind oder gar potentialfrei gehalten werden. Auch können Loch-Barrierenschichten des gleichen Leitfähigkeitstyps wie die Sourcegebiete zwischen den Bodygebieten und dem Driftgebiet implementiert sein, um Vorrichtungscharakteristiken zu verbessern. Alternativ dazu oder zusätzlich können potentialfreie Barrierengebiete des gleichen Leitfähigkeitstyps wie die Bodygebiete im Halbleiterkörper 100, zum Beispiel potentialfreie Barrierengebiete, die pn-Übergänge mit Bereichen der Driftzone 131 ausbilden, implementiert sein.
  • 2A-2B zeigen insbesondere passive Grabenstrukturen 160, die sich von der ersten Oberfläche 101 in den Halbleiterkörper 100 erstrecken. Die passiven Grabenstrukturen 160 können streifenförmige Strukturen sein, die sich parallel zu den Gatestrukturen 150 erstrecken.
  • Die passiven Grabenstrukturen 160 können eine passive Grabenelektrode 165 und ein Graben-Dielektrikum 169 enthalten, das die passive Grabenelektrode 165 und den Halbleiterkörper 100 trennt. Die passive Grabenelektrode 165 kann eine homogene Struktur sein oder kann eine geschichtete Struktur aufweisen, die eine oder mehr leitfähige Schichten umfasst. Beispielsweise kann die passive Grabenelektrode 165 eine hochdotierte polykristalline Siliziumschicht enthalten. Die passive Grabenelektrode 165 und die Gateelektrode 155 können die gleiche Konfiguration aufweisen und können die gleichen Materialien enthalten.
  • Das Graben-Dielektrikum 169 kann ein Halbleiteroxid, zum Beispiel thermisch aufgewachsenes oder abgeschiedenes Siliziumoxid, ein Halbleiternitrid, zum Beispiel abgeschiedenes oder thermisch aufgewachsenes Siliziumnitrid, oder ein Halbleiteroxynitrid, zum Beispiel Siliziumoxynitrid, enthalten. Das Graben-Dielektrikum 169 und das Gate-Dielektrikum 159 können die gleiche Konfiguration aufweisen und/oder die gleichen Materialen enthalten.
  • Gatestrukturen 150 und passive Grabenstrukturen 160 können sich regelmäßig abwechseln. Beispielsweise kann eine einzelne passive Grabenstruktur 160 zwischen jedem Paar Gatestrukturen 150 angeordnet sein. Gemäß anderen Ausführungsformen können zwei, drei oder mehr passive Grabenstrukturen 160 zwischen jedem Paar Gatestrukturen 150 angeordnet sein. Gemäß anderer Ausführungsformen können die passiven Grabenstrukturen weggelassen werden und kann das Halbleiter-Die 510 ausschließlich Gatestrukturen 150 enthalten.
  • Die Gateelektrode 155 kann mit einer an der Vorderseite des Halbleiterkörpers 100 ausgebildeten Metall-Gateverdrahtung 330 elektrisch verbunden sein. Die passive Grabenelektrode 165 ist von der Gateelektrode 155 elektrisch getrennt. Die passive Grabenelektrode 165 kann mit einer Hilfsstruktur elektrisch verbunden sein oder kann elektrisch potentialfrei sein. Gemäß der veranschaulichten Ausführungsform ist die passive Grabenelektrode 165 eines aktiven Bereichs 191, 192, ... mit dem Last-Pad 311, 312, ... elektrisch verbunden, das dem aktiven Bereich 191, 192, ... zugeordnet ist, in dem die passive Grabenelektrode 165 ausgebildet ist.
  • Eine Lücke 230 zwischen dem ersten Last-Pad 311 und dem zweiten Last-Pad 312 kann eine zur ersten Richtung 291 parallele longitudinale Achse aufweisen. Mit anderen Worten kann die longitudinale Ausdehnung der Lücke 230 parallel zu den Gatestrukturen 150 verlaufen. Die Lücke 230 hat eine Lückenbreite wg entlang einer zur ersten Richtung 291 orthogonalen zweiten Richtung 292.
  • Die Graben-Verbindungsstruktur 391 umfasst einen leitfähigen Bereich 395 und einen isolierenden Bereich 399, der den leitfähigen Bereich 395 und den Halbleiterkörper 100 trennt. Die Graben-Verbindungsstruktur 391 kann in Bezug auf eine Mittelebene in der Mitte der Lücke 230 symmetrisch und entlang der ersten Richtung 291 verlaufend ausgebildet sein. Ein Bereich der Metall-Gateverdrahtung 330 kann in der Lücke 230 auf der ersten Oberfläche 101 ausgebildet sein. Ein Bereich eines Zwischenschicht-Dielektrikums 210 trennt die Metall-Gateverdrahtung 330 vom leitfähigen Bereich 395 der Graben-Verbindungsstruktur und vom Halbleiterkörper 100. Das Zwischenschicht-Dielektrikum 210 trennt ferner die Last-Pads 311, 312 von der Gateelektrode 155 in den Gatestrukturen 150.
  • Erste Last-Kontaktstrukturen 318 verbinden vertikal das erste Last-Pad 311 mit den ersten Sourcegebieten 111, mit den ersten Bodygebieten 121 und mit den passiven Grabenelektroden 165 im ersten aktiven Bereich 191. Zweite Last-Kontaktstrukturen 319 verbinden vertikal das zweite Last-Pad 312 mit den zweiten Sourcegebieten 112, mit den zweiten Bodygebieten 122 und mit den passiven Grabenelektroden 165 im zweiten aktiven Bereich 192.
  • Verbindungs-Kontaktlöcher 398 verbinden vertikal das erste Last-Pad 311 und den leitfähigen Bereich 395 der Verbindungsstruktur und verbinden vertikal das zweite Last-Pad 312 und den leitfähigen Bereich 395 der Verbindungsstruktur. Eine laterale Ausdehnung lc der Graben-Verbindungsstruktur 391 entlang der zweiten Richtung 292 ist größer als die Lückenbreite wg und kleiner als ein Abstand zwischen derjenigen Grabenstruktur 150, 160, die der Lücke 230 im ersten aktiven Bereich 101 am Nächsten liegt, und derjenigen Grabenstruktur 150, 160, die der Lücke 230 im zweiten aktiven Bereich 192 am Nächsten liegt.
  • 3A-3B stellen eine Verbindungsstruktur 390 dar, die eine Vielzahl parallel zueinander orientierter Graben-Verbindungsstrukturen 391 umfasst. In der veranschaulichten Ausführungsform sind die Graben-Verbindungsstrukturen 391 mit den zur longitudinalen Ausdehnung der Gatestrukturen 150 orthogonal verlaufenden longitudinalen Achsen orientiert. Die Graben-Verbindungsstrukturen 391 und die Gatestrukturen 150 können die gleiche Breite aufweisen und/oder können die gleiche vertikale Ausdehnung aufweisen. Gemäß einer anderen (nicht veranschaulichten) Ausführungsform kann ein Winkel zwischen den longitudinalen Achsen der Graben-Gatestrukturen 391 und der zweiten Richtung 292 45 Grad oder kleiner, z.B. 30 Grad, sein.
  • In 4A-4B verbindet jede Graben-Verbindungsstruktur diejenige passive Grabenstruktur 160 des ersten aktiven Bereichs 191, die der Lücke 230 am Nächsten liegt, mit derjenigen passiven Grabenstruktur 160 im zweiten aktiven Bereich 192, die der Lücke 230 am Nächsten liegt. Der leitfähige Bereich 395 der Verbindungsstruktur 390 und die passive Grabenelektrode 165 sind direkt verbunden.
  • Zwischen derjenigen passiven Grabenstruktur 160 des ersten aktiven Bereichs 191, die der Lücke 230 am Nächsten liegt, und derjenigen passiven Grabenstruktur 160 im zweiten aktiven Bereich 192, die der Lücke 230 am Nächsten liegt, ist der Halbleiterkörper 100 frei von Gatestrukturen 150. Die Graben-Verbindungsstrukturen 391 und die passiven Grabenstrukturen 160 können die gleiche Breite aufweisen und/oder können die gleiche vertikale Ausdehnung aufweisen.
  • Die Graben-Verbindungsstrukturen 391 und die erste passive Grabenstruktur 160 auf jeder Seite der Lücke 230 können eine leiterartige Struktur bilden, wobei die nächstgelegene passive Grabenstruktur 160 im ersten aktiven Bereich 191 und die nächstgelegene passive Grabenstruktur 160 im zweiten aktiven Bereich 192 die Holme bilden und wobei die Graben-Verbindungsstrukturen 391 die Sprossen bilden.
  • 5A-5B zeigen eine Verbindungsstruktur 390, die eine Verbindungsleitung 392 enthält, die in einer Verdrahtungsschicht auf der Vorderseite des Halbleiterkörpers 100 ausgebildet ist. Die Verbindungsleitung 392 ist auf dem Halbleiterkörper 100 und außerhalb der Lücke 230 ausgebildet. Beispielsweise ist die Verbindungsleitung 392 auf dem passiven Bereich 180 des Halbleiterkörpers 100 zwischen dem lateralen Oberflächenbereich 103 und den ersten und zweiten aktiven Bereichen 191, 192 ausgebildet. Die passiven Grabenstrukturen 160 erstrecken sich lateral von den aktiven Bereichen 191, 192 bis unter die Verbindungsleitung 392. Kontaktlöcher 397 verbinden vertikal die Verbindungsleitung 392 und die passiven Grabenelektroden 165.
  • Die Verbindungsleitung 392 kann ein Teil eines Source-Läufers 317 sein, der sich entlang der kompletten lateralen Ausdehnung der aktiven Bereiche 191, 192 entlang der zweiten lateralen Richtung 292 zwischen den aktiven Bereichen 191, 192 und dem lateralen Oberflächenbereich 103 erstreckt. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Verbindungsleitung 392 kürzer als die Ausdehnung der aktiven Bereiche 191, 192 entlang der zweiten Richtung, z.B. höchstens das Zehnfache oder Doppelte der Lückenbreite wg, sein.
  • Die Pad-Verbindungsstruktur 390 der Halbleitervorrichtung 500 in 6 enthält einen oder mehr Bonddrähte 393, die an der freigelegten oberen Oberfläche des ersten Last-Pad 311 und des zweiten Last-Pad 312 angebracht sind. Der Bonddraht 393 überbrückt die Lücke 230. Eine erste Last-Verbindungsstruktur 315 verbindet das erste Last-Pad 311 elektrisch mit einem Anschluss und/oder mit einer anderen Metallstruktur (nicht veranschaulicht) . Die erste Last-Verbindungsstruktur 315 kann eine Vielzahl paralleler Bonddrähte 394 umfassen, die sich annähernd parallel oder leicht geneigt zur longitudinalen Richtung der Gatestrukturen 150 erstrecken. Eine zweite Last-Verbindungsstruktur 316 verbindet ein zweites Last-Pad 312 mit einem Anschluss und/oder mit einer anderen Metallstruktur. Die zweite Last-Verbindungsstruktur 316 kann eine Vielzahl paralleler Bonddrähte 394 enthalten, die sich annähernd parallel oder leicht geneigt zur longitudinalen Richtung der Gatestrukturen 150 erstrecken.
  • Ein elektrischer Pfad des Bonddrahts 393 ist um zumindest 50 % kürzer als ein elektrischer Pfad, der zwischen dem ersten Last-Pad 311 und dem zweiten Last-Pad 312 über die erste Last-Verbindungsstruktur 315, den Anschluss oder die Metallstruktur und die zweite Last-Verbindungsstruktur 316 ausgebildet wird.
  • 7A-7C zeigen Halbleitervorrichtungen 500 mit Halbleiter-Dies 510, die ein erstes Last-Pad 311, das mit ersten Sourcegebieten in einem ersten aktiven Bereich 191 elektrisch verbunden ist, ein zweites Last-Pad 312, das mit zweiten Sourcegebieten in einem zweiten aktiven Bereich 192 elektrisch verbunden ist, ein drittes Last-Pad 313, das mit dritten Sourcegebieten in einem dritten aktiven Bereich 193 elektrisch verbunden ist, und ein viertes Last-Pad 314 enthalten, das mit vierten Sourcegebieten in einem vierten aktiven Bereich 194 elektrisch verbunden ist. Gatestrukturen (nicht veranschaulicht) verlaufen parallel zur ersten Richtung 291.
  • Jede Halbleitervorrichtung 500 enthält ferner eine erste Last-Verbindungsstruktur 315, die das dritte Last-Pad 313 und das erste Last-Pad 311 mit einem Anschluss und/oder mit einer anderen Metallstruktur elektrisch verbindet. Die erste Last-Verbindungsstruktur 315 kann eine Vielzahl von Bonddrähten 394 umfassen. Die Bonddrähte können runde Bonddrähte oder Flach-Bonddrähte sein. Eine zweite Last-Verbindungsstruktur 316 verbindet das vierte Last-Pad 314 und das zweite Last-Pad 312 mit dem Anschluss und/oder mit der anderen Metallstruktur. Die zweite Last-Verbindungsstruktur 316 kann eine Vielzahl von Bonddrähten umfassen. Über dem Halbleiter-Die 510 können sich z.B. zwischen Bondkontakten auf den Last-Pads 311, 312, 313, 314 die Bonddrähte 394 annähernd parallel oder geringfügig geneigt zur longitudinalen Richtung der Gate-Grabenstrukturen im Halbleiter-Die 510 erstrecken.
  • Die Metall-Gateverdrahtung 330 des Halbleiter-Die 510 kann ein Gate-Pad in der lateralen Mitte des Halbleiter-Die 510 umfassen. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann das Gate-Pad entlang einem Rand des Halbleiterkörpers 100 oder in der Ecke des Halbleiterkörpers 100 gelegen sein. Ein Gate-Bonddraht 335 kann das Gate-Pad mit einem Gateanschluss der Halbleitervorrichtung oder mit einer Gate-Metallleitung eines IGBT-Moduls elektrisch verbinden.
  • 7A zeigt eine Pad-Verbindungsstruktur 393, die einen Bonddraht enthält, der unter oder über dem Gate-Bonddraht 395 quert. Die Pad-Verbindungsstruktur 393 kann nahe demjenigen Rand des Halbleiterkörpers 100 ausgebildet sein, der dem Rand entgegengesetzt ist, der von den ersten und zweiten Last-Verbindungsstrukturen 315, 316 gequert wird.
  • In 7B umfasst die Pad-Verbindungsstruktur 393 einen Bonddraht, der nicht unter oder über dem Gate-Bonddraht 335 quert. Die Pad-Verbindungsstruktur 393 kann nahe demjenigen Rand des Halbleiterkörpers 100 ausgebildet sein, der von den ersten und zweiten Last-Verbindungsstrukturen 315, 316 gequert wird.
  • In 7C umfasst die Pad-Verbindungsstruktur 393 einen ersten Bonddraht, der den Gate-Bonddraht 335 nicht quert, und einen zweiten Bonddraht, der über oder unter dem Gate-Bonddraht 335 quert. Der erste Bonddraht kann nahe demjenigen Rand des Halbleiterkörpers 100 ausgebildet sein, der von den ersten und zweiten Last-Verbindungsstrukturen 315, 316 gequert wird. Der zweite Bonddraht kann nahe demjenigen Rand des Halbleiterkörpers 100 ausgebildet sein, der dem Rand entgegengesetzt ist, der von den ersten und zweiten Last-Verbindungsstrukturen 315, 316 gequert wird.
  • 8A-8C zeigen Bereiche von IGBT-Modulen, die ein Halbleiter-Die 510 mit zumindest einem ersten Last-Pad 311 und einem zweiten Last-Pad 312, eine Metallstruktur 400 und eine Verdrahtungs-Verbindungsstruktur 590 enthalten. Gate-Strukturen (nicht veranschaulicht) verlaufen parallel zur ersten Richtung 291.
  • Eine Rückseite der Halbleiter-Dies 510 kann auf eine Kollektorplatte 401 gelötet oder gesintert sein. Die Verdrahtungs-Verbindungsstruktur 590 kann das erste Last-Pad 311 und das zweite Last-Pad 312 über die Metallstruktur 400 verbinden. Die Induktivität der Verdrahtungs-Verbindungsstruktur 590 kann ausreichend niedrig, z.B. höchsten 10 nH, höchstens 5 nH oder höchstens 1 nH, sein, um Oszillationen im Laststrompfad effizient zu unterdrücken und/oder zu dämpfen. Beispielsweise beträgt ein lateraler Abstand zwischen dem Halbleiter-Die 510 und der Metallstruktur 400 höchstens 2 mm.
  • In 8A-8B umfasst die Verdrahtungs-Verbindungsstruktur 590 eine erste Last-Verbindungsstruktur 315 und eine zweite Last-Verbindungsstruktur 316, wie oben beschrieben wurde. In der veranschaulichten Ausführungsform kann jede der ersten und zweiten Last-Verbindungsstrukturen 315, 316 vier oder mehr Bonddrähte umfassen.
  • In 8A ist die Metallstruktur 400 eine Laststromplatte 410. Ein erster Schlitz 240 kann die Laststromplatte 410 und die Kollektorplatte 401 elektrisch trennen. Eine erste Schlitzbreite dm beträgt höchstens 2 mm. Orthogonal zur ersten Richtung 291 ist eine laterale Ausdehnung der Laststromplatte 410 gleich der lateralen Ausdehnung des Halbleiter-Die 510 oder größer. Die Bonddrähte der ersten Last-Verbindungsstruktur 315 und der zweiten Last-Verbindungsstruktur 316 können ohne laterale Biegungen ausgebildet sein. Eine vertikale Projektion jedes Bonddrahts der ersten Last-Verbindungsstruktur 315 und der zweiten Last-Verbindungsstruktur 316 kann geradlinig sein.
  • In 8B ist die Metallstruktur 400 das Elektroden-Pad 451 einer weiteren Halbleitervorrichtung 450. Die weitere Halbleitervorrichtung 450 kann eine Leistungs-Halbleiterdiode mit einer zur ersten Richtung 291 orthogonalen lateralen Ausdehnung sein, die geringer als die laterale Ausdehnung des Halbleiter-Die 510 ist. Eine rückseitige Elektrode der weiteren Halbleitervorrichtung 450 kann auf die Kollektorplatte 401 gelötet oder gesintert sein. Die Bonddrähte der ersten Last-Verbindungsstruktur 315 und der zweiten Last-Verbindungsstruktur 316 können mit lateralen Biegungen ausgebildet sein.
  • Ein lateraler Abstand dd zwischen dem Halbleiter-Die 510 und der weiteren Halbleitervorrichtung 450 beträgt höchstens 2 mm.
  • In 8C umfasst die Metallstruktur 400 eine Kelvin-Trägerstruktur 420. Ein zweiter Schlitz 250 kann die Kelvin-Trägerstruktur 420 und die Kollektorplatte 401 elektrisch trennen. Eine zweite Schlitzbreite dk beträgt höchstens 2 mm.
  • Die Verdrahtungs-Verbindungsstruktur 590 umfasst einen ersten Kelvin-Bonddraht 591 und einen zweiten Kelvin-Bonddraht 592. Der erste Kelvin-Bonddraht 591 verbindet das erste Last-Pad 311 und die Kelvin-Trägerstruktur 420 elektrisch. Der zweite Kelvin-Bonddraht 592 verbindet das zweite Last-Pad 312 und die Kelvin-Trägerstruktur 420 elektrisch. Eine vertikale Projektion jedes Kelvin-Bonddrahts 591, 592 kann geradlinig sein. Die Kelvin-Trägerstruktur 420 kann mit einem Referenzeingang einer Eingangsstufe mit hoher Impedanz einer Gate-Treiberschaltung elektrisch verbunden sein, die ein Gatesignal abgibt, das der Gateelektrode des Halbleiter-Die 510 bereitgestellt wird. Die Kelvin-Trägerstruktur 420 liegt außerhalb jedes Laststrompfads.
  • Das IGBT-Modul enthält ferner eine erste Last-Verbindungsstruktur 315 und eine zweite Last-Verbindungsstruktur 316, die die ersten und zweiten Last-Pads 311, 312 mit einer Laststromplatte 410 verbinden, die durch den ersten Schlitz 240 von der Kollektorplatte 401 getrennt ist. In dieser Ausführungsform kann die erste Schlitzbreite dm größer als 2 mm sein, da die Kelvin-Bonddrähte 591, 592 eine ausreichende Kopplung mit niedriger Induktivität zwischen dem ersten Last-Pad 311 und dem zweiten Last-Pad 312 schaffen.
  • 9A kombiniert die Ausführungsform von 7A mit einer Inter-Die-Verbindung 493 zwischen zwei Last-Pads 311, 312 benachbarter Halbleiter-Dies 510. Die Inter-Die-Verbindung 493 kann ein weiterer Bonddraht vom gleichen Typ wie die Bonddrähte 393 der Intra-Die-Pad-Verbindungsstruktur bzw. Pad-Verbindungsstruktur innerhalb eines Die sein. Außerdem zeigt 9A eine von der Kollektorplatte 401 lateral getrennte Metall-Gateleitung 430. Die Gate-Bonddrähte 335 verbinden die Gate-Metallverdrahtung 330 elektrisch mit der Metall-Gateleitung 430.
  • 9B kombiniert die Pad-Verbindungsstruktur innerhalb eines Die von 7C mit einer Inter-Die-Verbindung zwischen zwei Last-Pads 311, 312 benachbarter Halbleiter-Dies 510 über Kelvin-Bonddrähte 591 und die Kelvin-Trägerstruktur 420.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform kann ein Halbleiter-Die einen Halbleiterkörper, eine Gatestruktur, ein erstes Last-Pad, ein zweites Last-Pad und eine Verbinderstruktur enthalten. Der Halbleiterkörper kann einen ersten aktiven Bereich und einen zweiten aktiven Bereich enthalten. Der erste aktive Bereich kann erste Sourcegebiete enthalten. Der zweite aktive Bereich kann zweite Sourcegebiete enthalten.
  • Die Gatestruktur kann sich von einer ersten Oberfläche in den Halbleiterkörper erstrecken. Die Gatestruktur kann eine longitudinale Gate-Ausdehnung entlang einer lateralen ersten Richtung aufweisen. Das erste Last-Pad und die ersten Sourcegebiete können elektrisch verbunden sein. Das zweite Last-Pad und die zweiten Sourcegebiete können elektrisch verbunden sein. Eine Lücke kann das erste Last-Pad und das zweite Last-Pad lateral trennen.
  • Die Verbindungsstruktur verbindet das erste Last-Pad und das zweite Last-Pad elektrisch. Die Verbindungsstruktur kann in einer auf der ersten Oberfläche ausgebildeten Verdrahtungsschicht ausgebildet sein und/oder kann in einer Vertiefung ausgebildet sein, die sich von der ersten Oberfläche in den Halbleiterkörper erstreckt. Die Verbindungsstruktur, z.B. die in der Vertiefung ausgebildete Verbindungsstruktur, kann eine maximale laterale Längenausdehnung aufweisen, die höchstens das Zehnfache der Lückenbreite, z.B. höchstens das Doppelte der Lückenbreite, ist.
  • Eine laterale longitudinale Ausdehnung der Lücke kann orthogonal zur ersten Richtung sein oder kann von der ersten Richtung um nicht mehr als zumindest 30 Grad abweichen.

Claims (21)

  1. Halbleiter-Die, aufweisend: einen Halbleiterkörper (100), der einen ersten aktiven Bereich (191) und einen zweiten aktiven Bereich (192) aufweist, wobei der erste aktive Bereich (191) erste Sourcegebiete (111) aufweist, wobei der zweite aktive Bereich (192) zweite Sourcegebiete (112) aufweist; eine Gatestruktur (150), die sich von einer ersten Oberfläche (101) in den Halbleiterkörper (100) erstreckt, wobei die Gatestruktur (150) eine longitudinale Gate-Ausdehnung (lg) entlang einer lateralen ersten Richtung (291) aufweist; ein erstes Last-Pad (311), wobei das erste Last-Pad (311) und die ersten Sourcegebiete (111) elektrisch verbunden sind; ein zweites Last-Pad (312), wobei das zweite Last-Pad (312) und die zweiten Sourcegebiete (112) elektrisch verbunden sind, wobei eine Lücke (230) das erste Last-Pad (311) und das zweite Last-Pad (312) lateral trennt, wobei eine laterale longitudinale Ausdehnung der Lücke (230) parallel zur ersten Richtung (291) ist oder von der ersten Richtung (291) um nicht mehr als 60 Grad abweicht; und eine Verbindungsstruktur (390), die das erste Last-Pad (311) und das zweite Last-Pad (312) elektrisch verbindet, wobei die Verbindungsstruktur (390) in einer Vertiefung, die sich von der ersten Oberfläche (101) in den Halbleiterkörper (100) erstreckt, und/oder in einer auf der ersten Oberfläche (101) ausgebildeten Verdrahtungsschicht ausgebildet ist.
  2. Halbleiter-Die nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Verbindungsstruktur (390) eine Graben-Verbindungsstruktur (391) aufweist, die sich in den Halbleiterkörper (100) erstreckt, wobei die Graben-Verbindungsstruktur (391) einen leitfähigen Bereich (395) und einen isolierenden Bereich (399) aufweist, wobei der isolierende Bereich (399) den leitfähigen Bereich (395) und den Halbleiterkörper (100) trennt.
  3. Halbleiter-Die nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei eine longitudinale Ausdehnung der Graben-Verbindungsstruktur (391) parallel zu einer longitudinalen Ausdehnung der Lücke (230) verläuft.
  4. Halbleiter-Die nach Anspruch 2, wobei eine longitudinale Ausdehnung der Graben-Verbindungsstruktur (391) zu einer longitudinalen Ausdehnung der Lücke (230) geneigt ist.
  5. Halbleiter-Die nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbindungsstruktur (390) eine Vielzahl von Graben-Verbindungsstrukturen (391) aufweist.
  6. Halbleiter-Die nach einem der vier vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend: eine Grabenelektrode (165), die sich in den Halbleiterkörper (100) erstreckt, wobei der leitfähige Bereich (395) der Graben-Verbindungsstruktur (391) mit der Grabenelektrode (165) in Kontakt ist.
  7. Halbleiter-Die nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lücke (230) eine Lückenbreite (wg) orthogonal zur ersten Richtung (291) aufweist und wobei die Lückenbreite (wg) zumindest 2 µm beträgt.
  8. Halbleiter-Die nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Verbindungsstruktur (390) eine maximale Ausdehnung (lc) entlang der zweiten Richtung (292) aufweist und die maximale Ausdehnung (lc) höchstens ein Zehnfaches der Lückenbreite (wg) beträgt.
  9. Halbleiter-Die nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbindungsstruktur (390) eine Verbindungsleitung (392) aufweist, die auf dem Halbleiterkörper (100) ausgebildet ist, wobei die Verbindungsleitung (392) außerhalb der Lücke (230) ausgebildet ist.
  10. Halbleiter-Die nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend: eine erste Grabenelektrode (165), die im ersten aktiven Bereich (191) ausgebildet ist und sich in den Halbleiterkörper (100) erstreckt, wobei die erste Grabenelektrode (165) und das erste Last-Pad (311) in direktem Kontakt sind; eine zweite Grabenelektrode (165), die im zweiten aktiven Bereich (192) ausgebildet ist und sich in den Halbleiterkörper (100) erstreckt, wobei die zweite Grabenelektrode (165) und das zweite Last-Pad (312) in direktem Kontakt sind; eine Source-Verbindungsleitung (397), die auf dem Halbleiterkörper (100) ausgebildet ist, wobei die Source-Verbindungsleitung (397) und die erste Grabenelektrode (165) in direktem Kontakt sind, wobei die Source-Verbindungsleitung (397) und die zweite Grabenelektrode (165) in direktem Kontakt sind und wobei die Verbindungsstruktur (390) einen Bereich der Source-Verbindungsleitung (397) aufweist, der sich von der ersten Grabenelektrode (165) zur zweiten Grabenelektrode (165) erstreckt.
  11. Halbleiter-Die nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Halbleiterkörper (100) ferner aufweist: ein Driftgebiet (130), erste Bodygebiete (120), die erste pn-Übergänge mit der Driftstruktur (130) ausbilden und zweite pn-Übergänge mit den ersten Sourcegebieten (111) ausbilden, zweite Bodygebiete (120), die weitere erste pn-Übergänge mit der Driftstruktur (130) ausbilden und weitere zweite pn-Übergänge mit den zweiten Sourcegebieten (112) ausbilden, und ein Kollektorgebiet (140), wobei das Kollektorgebiet (140) und das Driftgebiet (130) einen dritten pn-Übergang ausbilden, wobei das Driftgebiet (130) das Kollektorgebiet (140) und die Bodygebiete (120) trennt.
  12. Halbleitervorrichtung, aufweisend: das Halbleiter-Die (510) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  13. Halbleitervorrichtung, aufweisend: einen Halbleiterkörper (100), der einen ersten aktiven Bereich (191) und einen zweiten aktiven Bereich (192) aufweist, wobei der erste aktive Bereich (191) erste Sourcegebiete (111) aufweist, wobei der zweite aktive Bereich (192) zweite Sourcegebiete (112) aufweist; ein erstes Last-Pad (311), wobei das erste Last-Pad (311) und die ersten Sourcegebiete (111) elektrisch verbunden sind; ein zweites Last-Pad (312), wobei das zweite Last-Pad (312) und die zweiten Sourcegebiete (112) elektrisch verbunden sind und wobei eine Lücke (230) das erste Last-Pad (311) und das zweite Last-Pad (312) lateral trennt; eine Metallstruktur (400); eine erste Last-Verbindungsstruktur (315), die das erste Last-Pad (311) und die Metallstruktur (400) verbindet; und eine Pad-Verbindungsstruktur (390), die das erste Last-Pad (311) und das zweite Last-Pad (312) elektrisch verbindet, wobei die Verbindungsstruktur (390) eine longitudinale Ausdehnung aufweist, die unter einem Winkel von zumindest 45° zur ersten Last-Verbindungsstruktur (315) verläuft, und wobei die Pad-Verbindungsstruktur (390) das erste Last-Pad (311) und das zweite Last-Pad (312) an einer dem Halbleiterkörper (100) entgegengesetzt gelegenen Seite berührt.
  14. Halbleitervorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die erste Last-Verbindungsstruktur (315) einen Last-Bonddraht (394) aufweist.
  15. Halbleitervorrichtung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die Pad-Verbindungsstruktur (390) einen Bonddraht (393) aufweist, wobei der Bonddraht (393) mit dem ersten Last-Pad (311) und mit dem zweiten Last-Pad (312) in direktem Kontakt ist.
  16. Halbleitervorrichtung nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend: eine zweite Last-Verbindungsstruktur (316), die das zweite Last-Pad (312) und die Metallstruktur (400) verbindet, wobei die erste Last-Verbindungsstruktur (315) und die zweite Last-Verbindungsstruktur (316) getrennt sind.
  17. Halbleitervorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei ein elektrischer Pfad der Verbindungsstruktur (390) um zumindest 50 % kürzer als ein elektrischer Pfad ist, der zwischen dem ersten Last-Pad (311) und dem zweiten Last-Pad (312) über die erste Last-Verbindungsstruktur (315), die Metallstruktur (400) und die zweite Last-Verbindungsstruktur (316) gebildet wird.
  18. IGBT- (Bipolartransistor mit isoliertem Gate) Modul, aufweisend: zumindest eine einer Halbleitervorrichtung (500) nach einem der fünf vorhergehenden Ansprüche und/oder ein Halbleiter-Die (510) nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
  19. IGBT- (Bipolartransistor mit isoliertem Gate) Modul, aufweisend: ein Halbleiter-Die (510), wobei das Halbleiter-Die (510) aufweist: einen Halbleiterkörper (100), der einen ersten aktiven Bereich (191) und einen zweiten aktiven Bereich (192) aufweist, wobei der erste aktive Bereich (191) erste Sourcegebiete (111) aufweist, wobei der zweite aktive Bereich (192) zweite Sourcegebiete (112) aufweist; ein erstes Last-Pad (311), wobei das erste Last-Pad (311) und die ersten Sourcegebiete (111) elektrisch verbunden sind, und ein zweites Last-Pad (312), wobei das zweite Last-Pad (312) und die zweiten Sourcegebiete (112) elektrisch verbunden sind und wobei das erste Last-Pad (311) und das zweite Last-Pad (312) lateral getrennt sind; eine Metallstruktur (400); und eine Verdrahtungs-Verbindungsstruktur (590), die das erste Last-Pad (311) und das zweite Last-Pad (312) über die Metallstruktur (400) elektrisch verbindet, wobei die Verdrahtungs-Verbindungsstruktur (590) Bonddrähte (591) aufweist und wobei die Bonddrähte (591) der Verdrahtungs-Verbindungsstruktur (590) eine Induktivität von höchstens 5 nH und/oder eine Gesamtdämpfungskonstante von zumindest 5*105 s-1 aufweisen.
  20. IGBT-Modul nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Metallstruktur (400) eine Laststromplatte (410), eine Kelvin-Trägerstruktur (420) und/oder ein Elektroden-Pad (451) einer weiteren Halbleitervorrichtung (450) aufweist.
  21. IGBT-Modul nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bonddrähte (591) der Verdrahtungs-Verbindungsstruktur (590) eine Induktivität von höchstens 1 nH aufweisen.
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