特許ウォッチ

公開番号2025134360
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-17
出願番号2024032212
出願日2024-03-04
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
代理人個人
主分類H01L 23/34 20060101AFI20250909BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】本発明が解決しようとする課題は、放熱性能を向上させた半導体装置を提供することである。
【解決手段】実施形態の半導体装置は、第1端子11と、第1溝部Uが設けられた第2端子12と、第1端子と電気的に接続された第1ドレイン電極32、第1ソース電極33、窒化物半導体層41、42及びを有する第1溝部に設けられた第1トランジスタであるGaNとトランジスタ30と、第2端子と電気的に接続された第2ドレイン電極22及び第1ソース電極と電気的に接続された第2ソース電極23を有する第2トランジスタであるMOSトランジスタ20と、を備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
第１端子と、
第１溝部を有する第２端子と、
前記第１端子と電気的に接続された第１ドレイン電極と、第１ソース電極と、窒化物半
導体層と、を有する前記第１溝部に設けられた第１トランジスタと、
前記第２端子と電気的に接続された第２ドレイン電極と、前記第１ソース電極と電気的
に接続された第２ソース電極と、を有する第２トランジスタと、
を備える半導体装置。
続きを表示（約 880 文字）【請求項２】
前記第１トランジスタはＧａＮトランジスタであり、ノーマリオン型のＨＥＭＴ（Ｈｉ
ｇｈＥｌｅｃｔｒｏｎＭｏｂｉｌｉｔｙＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を含み、
前記第２トランジスタはノーマリオフ型のＭＯＳＦＥＴ（ＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳ
ｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を含む
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１トランジスタの第１ゲート端子と、前記第２トランジスタの第２ゲート端子と
、ソース制御端子が更に設けられ、前記ソース制御端子は前記第１ソース電極、前記第２
ソース電極と電気的に接続された請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１ゲート端子は、前記第１トランジスタに設けられた第１ゲート電極と電気的に
接続され、
前記第２ゲート端子は、前記第２トランジスタに設けられ第２ゲート電極と電気的に接
続されている請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１端子と前記第１ドレイン電極を接続する第１ワイヤの高さは、前記第１ソース
電極と前記第２ソース電極を接続する第２ワイヤの高さよりも低い高さである請求項１に
記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第１溝部には第１の接合材が充填され、第１トランジスタが第１溝部に設けられて
いる請求項１乃至３いずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第１溝部の底面から前記第２端子の上面までの高さは、前記第１トランジスタの前
記窒化物半導体層直下の基板厚よりも小さい請求項１乃至３いずれか一項に記載の半導体
装置。
【請求項８】
前記第２端子に更に第２溝部を備え、前記第２溝部には第２の接合材を介して前記第２
トランジスタが設けられている請求項１乃至３いずれか一項に記載の半導体装置。

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 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
窒化ガリウム（ＧａＮ）を用いたＧａＮトランジスタを含むパワー半導体が知られてい
る。ＧａＮトランジスタは、高速スイッチングが可能であり、電力変換装置に用いられる
。このようなパワー半導体では、大きな電力を扱うため放熱対策が重要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第７２３３６２１号明細書
特公平３―０５１３００号公報
特開２００９―０９４２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実施形態の半導体装置は、放熱性能を向上させる半導体装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の半導体装置は、第１端子と、第１溝部が設けられた第２端子とを有する。ま
た、第１端子と電気的に接続された第１ドレイン電極と、第１ソース電極と、窒化物半導
体層と、を有する第１溝部に設けられた第１トランジスタとを有する。さらにまた、第２
端子と電気的に接続された第２ドレイン電極と、第１ソース電極と電気的に接続された第
２ソース電極を有する第２トランジスタを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
第１の実施形態に係る半導体装置のブロック図の一例である。
第１の実施形態に係る半導体装置の回路図の一例である。
第１の実施形態に係る半導体装置の平面図である。
図３におけるＡ－Ａ断面を表す模式断面図である。
第１の実施形態に係る半導体装置の放熱構造の一例である。
第２の実施形態に係る半導体装置の平面図である。
図６におけるＢ－Ｂ断面を表す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。この説明に際し、全
図にわたり、共通する部分には共通する符号を付す。
【０００８】
尚、本実施形態は、本発明を限定するものではなく、図面の寸法比率は、図示の比率に
限定されるものではない。
【０００９】
（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１の構成について示すブロック図である。第
１の実施形態に係る半導体装置はパワー半導体であり、例えばインバータやコンバータ等
の電力変換装置に適用される。
【００１０】
半導体装置１は、複数の半導体チップを１つのパッケージに集約した構成を含む。図１
に示すように、半導体装置１は、スイッチング部１０及び制御部５０を含む。スイッチン
グ部１０は、スイッチングを行うことにより、例えば、入力された直流電源（ＤＣ：Ｄｉ
ｒｅｃｔＣｕｒｒｅｎｔ）を、交流信号（ＡＣ：ＡｌｔｅｒｎａｔｉｖｅＣｕｒｒｅ
ｎｔ）に変換して出力する。制御部５０は、スイッチング部１０のスイッチング動作を制
御する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許