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公開番号2024136995
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-04
出願番号2023048323
出願日2023-03-24
発明の名称半導体装置
出願人株式会社東芝,東芝デバイス&ストレージ株式会社
代理人弁理士法人iX
主分類H01L 29/78 20060101AFI20240927BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】オン抵抗を低減した半導体装置を提供する。
【解決手段】実施形態は、半導体部と、第1電極と、第2電極と、第1制御電極と、第2制御電極と、導電部材と、接合部材と、を備える。第1電極、第2電極、第1制御電極および第2制御電極は、半導体部上に設けられる。導電部材は、半導体部の下に設けられる。接合部材は、半導体部と導電部材との間に設けられる。薄肉部の厚さは、搭載部よりも薄い。平面視で、半導体部および導電部材は、矩形であり、導電部材は、半導体部を搭載する搭載部と搭載部を囲む薄肉部を有する。半導体部の頂点は、薄肉部に位置する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１面と前記第１面の反対側に位置する第２面とを有する半導体部であって、前記第１面と前記第２面との間に設けられた第１領域と、前記第１面と前記第２面との間に設けられた第２領域と、前記第１領域と前記第２領域とを接続する半導体基板と、を有する半導体部と、
前記第１領域で前記第１面上に設けられた第１電極と、
前記第２領域で前記第１面上に、前記第１電極から離れて設けられた第２電極と、
前記第１領域に設けられ、前記第１電極と前記半導体基板との間に流れる電流を制御する第１制御電極と、
前記第２領域に設けられ、前記第２電極と前記半導体基板との間に流れる電流を制御する第２制御電極と、
前記第２面に対向して配置された第３面と、前記第３面の反対側に位置する第４面と、を有し、前記第３面を介して、前記半導体基板と電気的に接続された導電部材と、
前記半導体基板と前記導電部材との間に設けられた導電性を有する接合部材と、
を備え、
前記導電部材は、
前記第３面と前記第４面との間に設けられた搭載部と、
前記第４面の反対側に位置する第５面を有し、前記第５面と前記第４面との間の厚さが前記搭載部の厚さよりも薄い厚さを有する薄肉部と、
を含み、
前記接合部材は、前記第２面と前記第３面との間に設けられるとともに、前記第２面と前記第５面との間に設けられ、
平面視で、
前記導電部材の外周の形状および前記半導体部の外周の形状は、それぞれ矩形であり、
前記導電部材の４つの第１頂点は、前記半導体部の４つの第２頂点に対応して配置され、
前記導電部材の外周は、前記半導体部の外周に一致するか、前記半導体部の外周よりも外側に位置し、
前記４つの第２頂点のうち、少なくとも１つの第２頂点は、前記薄肉部の領域内に位置するように配置された半導体装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
平面視で、前記４つの第２頂点のそれぞれは、前記薄肉部の領域内に位置するように配置された請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
平面視で、前記半導体部は、前記半導体部の外周が前記薄肉部と前記搭載部との境界を囲み、前記境界の外側に位置するように配置された請求項２記載の半導体装置。
【請求項４】
平面視で、前記薄肉部は、前記４つの第１頂点のうちの少なくとも１つの第１頂点を含む三角形の外周形状を有する請求項３記載の半導体装置。
【請求項５】
第１面と前記第１面の反対側に位置する第２面とを有する半導体部であって、前記第１面と前記第２面との間に設けられた第１領域と、前記第１面と前記第２面との間に設けられた第２領域と、前記第１領域と前記第２領域とを接続する半導体基板と、を有する半導体部と、
前記第１領域で前記第１面上に設けられた第１電極と、
前記第２領域で前記第１面上に、前記第１電極から離れて設けられた第２電極と、
前記第１領域に設けられ、前記第１電極と前記半導体基板との間に流れる電流を制御する第１制御電極と、
前記第２領域に設けられ、前記第２電極と前記半導体基板との間に流れる電流を制御する第２制御電極と、
前記第２面に対向して配置された第３面と、前記第３面の反対側に位置する第４面と、を有し、
前記第３面を介して、前記半導体基板と電気的に接続された導電部材と、
前記半導体基板と前記導電部材との間に配置された導電性を有する接合部材と、
を備え、
前記導電部材は、
前記第３面と前記第４面との間に設けられた搭載部と、
前記第４面の反対側に位置する第５面を有し、前記第５面と前記第４面との間の厚さが前記搭載部の厚さよりも薄い複数の薄肉部と、
を含み、
前記接合部材は、前記第２面と前記第３面との間に設けられるとともに、前記第２面と前記第５面との間に設けられ、
平面視で、
前記導電部材および前記半導体部の外周は、それぞれ矩形であり、
前記導電部材の４つの第１頂点は、前記半導体部の４つの第２頂点に対応して配置され、
前記導電部材の外周は、前記半導体部の外周に一致するか、前記半導体部の外周よりも外側に位置し、
前記４つの第１頂点は、前記複数の薄肉部の領域内にそれぞれ配置された半導体装置。
【請求項６】
前記導電部材は、前記第３面に設けられた溝部を有し、
前記溝部は、前記搭載部から前記薄肉部にわたって設けられ、
前記接合部材は、前記第２面と前記第３面との間に設けられるとともに、前記溝部内に設けられた請求項５記載の半導体装置。
【請求項７】
前記導電部材は、前記第３面に設けられた凹部を有し、
前記溝部は、前記凹部から前記薄肉部にわたって設けられ、
前記接合部材は、前記第２面と前記第３面との間に設けられるとともに、前記凹部内に設けられた請求項６記載の半導体装置。
【請求項８】
前記導電部材は、前記第３面に設けられた複数の溝部を有し、
前記複数の溝部は、互いに分離され、前記４つの第１頂点に向けてそれぞれ配置され、
前記接合部材は、前記第２面と前記第３面との間に設けられるとともに、前記複数の溝部内に設けられた請求項５記載の半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体装置に関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
１つの共通の半導体基板上に、電気的に分離されたソース電極を有する２つのトランジスタを形成し、半導体基板を２つのトランジスタのドレイン電極とした半導体装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第３６５０００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、オン抵抗を低減した半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係る半導体装置は、第１面と前記第１面の反対側に位置する第２面とを有する半導体部であって、前記第１面と前記第２面との間に設けられた第１領域と、前記第１面と前記第２面との間に設けられた第２領域と、前記第１領域と前記第２領域とを接続する半導体基板と、を有する半導体部と、前記第１領域で前記第１面上に設けられた第１電極と、前記第２領域で前記第１面上に、前記第１電極から離れて設けられた第２電極と、前記第１領域に設けられ、前記第１電極と前記半導体基板との間に流れる電流を制御する第１制御電極と、前記第２領域に設けられ、前記第２電極と前記半導体基板との間に流れる電流を制御する第２制御電極と、前記第２面に対向して配置された第３面と、前記第３面の反対側に位置する第４面と、を有し、前記第３面を介して、前記半導体基板と電気的に接続された導電部材と、前記半導体基板と前記導電部材との間に設けられた導電性を有する接合部材と、を備える。前記導電部材は、前記第３面と第４面との間に設けられた搭載部と、前記第４面の反対側に位置する第５面を有し、前記第５面と前記第４面との間の厚さが前記搭載部の厚さよりも薄い厚さを有する薄肉部と、を含む。前記接合部材は、前記第２面と前記第３面との間に設けられるとともに、前記第２面と前記第５面との間にも設けられる。平面視で、前記導電部材の外周の形状および前記半導体部の外周の形状は、それぞれ矩形であり、前記導電部材の４つの第１頂点は、前記半導体部の４つの第２頂点に対応して配置され、前記導電部材の外周は、前記半導体部の外周に一致するか、前記半導体部の外周よりも外側に位置し、前記４つの第２頂点のうち、少なくとも１つの第２頂点は、前記薄肉部の領域内に位置するように配置される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
第１の実施形態に係る半導体装置を例示する模式的な平面図である。
第１の実施形態に係る半導体装置を例示する模式的な側面図である。
図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線における模式的な断面図である。
第１の実施形態に係る半導体装置の一部を例示する模式的な側面図である。
比較例の半導体装置の一部を例示する模式的な側面図である。
比較例の半導体装置の一部を例示する模式的な側面図である。
第１の実施形態に係る半導体装置の一部を例示する模式的な側面図である。
第１の実施形態の変形例に係る半導体装置を例示する模式的な平面図である。
第１の実施形態の他の変形例に係る半導体装置を例示する模式的な平面図である。
第２の実施形態に係る半導体装置を例示する模式的な平面図である。
第２の実施形態に係る半導体装置の一部である導電部材を例示する模式的な斜視図である。
第２の実施形態に係る半導体装置の一部を例示する模式図である。
第２の実施形態に係る半導体装置の一部を例示する模式図である。
第２の実施形態の変形例に係る半導体装置を例示する模式的な側面図である。
第２の実施形態の変形例に係る半導体装置の一部を例示する模式的な斜視図である。
第２の実施形態の他の変形例に係る半導体装置を例示する模式的な側面図である。
第２の実施形態の他の変形例に係る半導体装置の一部を例示する模式的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、本発明の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既に説明したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
以下の説明および図面において、ｎ
＋
、ｎ
－
およびｐ
＋
、ｐの表記は、各不純物濃度の相対的な高低を表す。すなわち、「＋」が付されている表記は、「＋」および「－」のいずれも付されていない表記よりも不純物濃度が相対的に高く、「－」が付されている表記は、いずれも付されていない表記よりも不純物濃度が相対的に低いことを示す。これらの表記は、それぞれの領域にｐ形不純物とｎ形不純物の両方が含まれている場合には、それらの不純物が補償しあった後の正味の不純物濃度の相対的な高低を表す。なお、キャリア濃度は、実効的な不純物濃度とみなすものとする。
以下で説明する各実施形態について、各半導体領域のｐ形とｎ形を反転させて各実施形態を実施してもよい。
【０００８】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る半導体装置を例示する模式的な平面図である。
図２は、第１の実施形態に係る半導体装置を例示する模式的な側面図である。
図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線における模式的な断面図である。
図１～図３に示すように、本実施形態に係る半導体装置１は、半導体部５０と、第１電極１０と、第２電極２０と、第１制御電極７１と、第２制御電極７２と、導電部材３０と、接合部材８０と、を備える。第１電極１０は、第１ソースパッドＳ１に電気的に接続されている。第２電極２０は、第２ソースパッドＳ２に電気的に接続されている。第１電極１０および第２電極２０は、それぞれソース電極として機能する。第１制御電極７１は、第１ゲートパッドＧ１に電気的に接続されている。第２制御電極７２は、第２ゲートパッドＧ２に接続されている。第１制御電極７１および第２制御電極７２は、ゲート電極として機能する。
【０００９】
半導体部５０は、導電部材３０上に配置される。接合部材８０は、半導体部５０と導電部材３０との間に配置される。半導体部５０は、第１面５１と第２面５２とを有する。第２面５２は、第１面５１の反対側に位置する面である。
【００１０】
以下では、ＸＹＺの３次元座標系を用いて説明することがある。Ｘ軸およびＹ軸は、互いに直交する。Ｘ軸およびＹ軸を含む平面は、第１面５１または第２面５２に平行であるものとする。Ｚ軸は、Ｘ軸およびＹ軸に直交する。第２面５２から第１面５１に向かう方向をＺ軸の正方向とする。Ｚ軸の正方向を「上」、「上方」と呼び、Ｚ軸の負方向を「下」、「下方」と呼ぶことがあるが、これらの呼び方は重力の方向を示すものではない。「上」から見る場合および「下」から見る場合を平面視ということがある。また、ＸＹ平面に直交する方向から見る場合を側面視ということがある。
（【００１１】以降は省略されています）

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