半导体元件制造技术

本实用新型专利技术涉及半导体元件。一种半导体元件包括:支撑件，具有包括装置接收区域的第一装置接收结构、包括漏极接触区域和第一互连第二装置接收结构，以及接触扩展部；第一引线；第一半导体芯片，具有第一表面和第二表面，其中第一栅极接合焊盘耦接到第一互连，漏极接合焊盘耦接到漏极接触区域，源极接合焊盘耦接到接触扩展部；第二半导体芯片，耦接到第一装置接收结构；第一电互连，耦接在第一半导体装置的栅极接合焊盘和第二半导体芯片的源极接合焊盘之间；以及第二电互连，耦接在第二半导体芯片的栅极接合焊盘和第一引线之间。根据本公开，可以提供改善的半导体元件。

【技术实现步骤摘要】
本申请是BalajiPadmanabhan等人于2015年7月24日提交的名称为“SEMICONDUCTORCOMPONENTANDMETHODOFMANUFACTURE”的临时专利申请No.62/196,636的非临时申请，通过引用将其整体并入在此，并在此要求其对共同主题的优先权。
本技术总的来说涉及电子装置，更特别地，涉及其半导体元件。
技术介绍
过去，半导体制造商使用硅半导体材料以及III-N半导体材料的组合来制造串叠式(cascode，共源共栅式，共射共基式)装置，诸如常通型III-N耗尽模式HEMT，与硅装置串叠式连接。使用材料的组合帮助利用常通型III-N耗尽模式装置实现常断状态。串叠式半导体装置已经在RakeshK.Lal等人的美国专利申请公开No.2013/0088280A1中描述并在2013年4月1日公布。对于由不同半导体衬底材料制造的串叠式装置，半导体元件制造商典型地将硅装置和耗尽模式装置保护在分离的封装件中，并经由引线框架(leadframe)引线连接分离的封装件中的装置以形成串叠式装置。该方法的缺点是，封装件数目的增加增加了串叠式半导体元件的成本，并由于增加的寄生(诸如寄生电容和寄生电感)劣化了串叠式装置的性能。因此，具有在单个封装件中的串叠式半导体装置以及制造所述串叠式半导体装置的方法是有利的。成本高效地实现所述结构以及方法是进一步有利的。
技术实现思路
根据本技术的一个方面，提供了一种半导体元件，包括:支撑件，具有第一装置接收结构和第二装置接收结构，所述第一装置接收结构包括装置接收区域，所述第二装置接收结构包括漏极接触区域和第一互连，所述支撑件还包括接触扩展部，所述接触扩展部是对于所述第一装置接收结构和所述第二装置接收结构共同的；第一引线，与所述支撑件分隔开；第一半导体芯片，具有第一表面和第二表面，其中第一栅极接合焊盘从第一表面的第一部分延伸，源极接合焊盘从第一表面的第二部分延伸，以及漏极接合焊盘从第一表面的第三部分延伸，所述第一半导体芯片的第一栅极接合焊盘耦接到第二装置接收结构的第一互连，所述漏极接合焊盘耦接到所述第二装置接收结构的漏极接触区域，以及所述第一半导体芯片的源极接合焊盘耦接到所述接触扩展部，以及其中所述第一半导体芯片由III-N半导体材料构成；第二半导体芯片，具有第一表面以及第二表面，第二半导体芯片的栅极接合焊盘从所述第二半导体芯片第一表面的第一部分延伸，源极接合焊盘从所述第二半导体芯片的第一表面的第二部分延伸，以及漏极接触从所述第二半导体芯片的第二表面形成，所述第二半导体芯片耦接到所述第一装置接收结构，所述第二半导体芯片由硅半导体材料构成；第一电互连，耦接在所述第一半导体装置的栅极接合焊盘和所述第二半导体芯片的源极接合焊盘之间；以及第二电互连，耦接在所述第二半导体芯片的栅极接合焊盘和所述第一引线之间。在一个实施例中，所述第一半导体芯片包括氮化镓半导体材料。在一个实施例中，所述半导体元件还包括：第二引线，与所述支撑件分隔开，以及第三电互连，耦接在所述第二半导体芯片的源极接合焊盘以及所述第二引线之间；第三引线，与所述支撑件分隔开，以及第四电互连，耦接在所述第二半导体芯片的源极接合焊盘以及所述第三引线之间；以及第五电互连，耦接在所述第一半导体芯片的第二表面以及所述接触扩展部之间。在一个实施例中，所述半导体元件还包括第二互连结构，其中所述第一半导体芯片包括耦接到所述第二互连结构的第二栅极接合焊盘。在一个实施例中，所述半导体元件还包括第二引线以及第三引线，其中所述第二引线与所述第一装置接收结构电隔离，所述第三引线与所述第一装置接收结构一体地形成。在一个实施例中，所述半导体元件还包括第三电互连，耦接在所述第二半导体芯片的源极接合焊盘和所述第二引线之间。根据本公开的一个方面，提供了一种半导体元件，包括:支撑件，具有第一装置接收结构和第二装置接收结构，所述第一装置接收结构包括装置接收区域，所述第二装置接收结构包括漏极接触区域，所述支撑件还包括接触扩展部，所述接触扩展部是对于所述第一装置接收结构和所述第二装置接收结构共同的；第一引线，与所述支撑件分隔开；第一半导体芯片，具有第一表面和第二表面，其中第一栅极接合焊盘从第一表面的第一部分延伸，源极接合焊盘从第一表面的第二部分延伸，以及漏极接合焊盘从第一表面的第三部分延伸，所述第一半导体芯片的第一栅极接合焊盘耦接到第二装置接收结构的第一互连，所述漏极接合焊盘耦接到所述第二装置接收结构的漏极接触区域，以及所述第一半导体芯片的源极接合焊盘耦接到所述接触扩展部，以及其中所述第一半导体芯片由III-N半导体材料构成；和第二半导体芯片，具有第一表面和第二表面，所述第二半导体芯片耦接到所述第一装置接收结构。在一个实施例中，所述第二半导体芯片包括栅极接合焊盘和源极接合焊盘以及漏极接触，栅极接合焊盘从所述第二半导体芯片的第一表面的第一部分延伸，源极接合焊盘从所述第二半导体芯片的第一表面的第二部分延伸，漏极接触从所述第二半导体芯片的第二表面形成，所述第二半导体芯片由硅半导体材料构成，并且还包括耦接在第二半导体芯片的漏极接触和所述接触扩展部之间的第一电互连。在一个实施例中，所述半导体元件还包括：第二引线以及第三引线，其中所述第二引线和所述第三引线与所述第一装置接收结构一体地形成；以及第四引线，与所述第二装置接收结构一体地形成。在一个实施例中，所述接触扩展部与所述装置接收区域和所述漏极接触区域电隔离，并且其中所述第一装置接收结构包括:导电材料主体，具有第一部分和第二部分，所述第一部分具有表面，其中所述第二部分包括具有底座表面的底座部分，并且其中所述第一部分的所述表面在第一平面中，而所述底座表面在第二平面中；绝缘材料层，接合到所述第一部分的所述表面；第一导电材料层，接合到所述绝缘材料层的第一部分；第二导电材料层，接合到所述绝缘材料层的第二部分；以及第三导电材料层，接合到所述绝缘材料层的第三部分。根据本公开，可以提供改善的半导体元件。附图说明从结合附图阅读下面的具体说明，将更好地理解本技术，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，其中：图1是根据本技术实施例的适于在制造串叠式配置的半导体元件中使用的半导体芯片的顶视图；图2是根据本技术实施例的适于在制造串叠式配置的半导体元件中使用的半导体芯片的顶视图；图3是根据本技术实施例的适于在制造串叠式配置的半导体元件中使用的半导体芯片的顶视图；图4是根据本技术实施例的适于在制造串叠式配置的半导体元件中使用的半导体芯片的顶视图；图5是根据本技术实施例的适于在制造串叠式配置的半导体元件中使用的半导体芯片的顶视图；图6是根据本技术实施例的制造的开始阶段的串叠式配置的半导体元件的顶视图；图7是图6的串叠式配置的半导体元件在制造的稍后阶段的顶视图；图8是沿图7的截面线8-8截取的图7的串叠式配置的半导体元件的截面图；图9是沿图7的截面线9-9截取的图7的串叠式配置的半导体元件的截面图；图10是沿图7的截面线10-10截取的图7的串叠式配置的半导体元件的截面图；图11是根据本技术实施例的制造期间串叠式配置的半导体元件的顶视图；图12是沿图11的截面线12-12截取的图11的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体元件，其特征在于，包括:支撑件，具有第一装置接收结构和第二装置接收结构，所述第一装置接收结构包括装置接收区域，所述第二装置接收结构包括漏极接触区域和第一互连，所述支撑件还包括接触扩展部，所述接触扩展部是对于所述第一装置接收结构和所述第二装置接收结构共同的；第一引线，与所述支撑件分隔开；第一半导体芯片，具有第一表面和第二表面，其中第一栅极接合焊盘从第一表面的第一部分延伸，源极接合焊盘从第一表面的第二部分延伸，以及漏极接合焊盘从第一表面的第三部分延伸，所述第一半导体芯片的第一栅极接合焊盘耦接到第二装置接收结构的第一互连，所述漏极接合焊盘耦接到所述第二装置接收结构的漏极接触区域，以及所述第一半导体芯片的源极接合焊盘耦接到所述接触扩展部，以及其中所述第一半导体芯片由III‑N半导体材料构成；第二半导体芯片，具有第一表面以及第二表面，第二半导体芯片的栅极接合焊盘从所述第二半导体芯片第一表面的第一部分延伸，源极接合焊盘从所述第二半导体芯片的第一表面的第二部分延伸，以及漏极接触从所述第二半导体芯片的第二表面形成，所述第二半导体芯片耦接到所述第一装置接收结构，所述第二半导体芯片由硅半导体材料构成；第一电互连，耦接在所述第一半导体装置的栅极接合焊盘和所述第二半导体芯片的源极接合焊盘之间；以及第二电互连，耦接在所述第二半导体芯片的栅极接合焊盘和所述第一引线之间。...

【技术特征摘要】
2015.07.24 US 62/196,636;2016.07.06 US 15/202,8261.一种半导体元件，其特征在于，包括:支撑件，具有第一装置接收结构和第二装置接收结构，所述第一装置接收结构包括装置接收区域，所述第二装置接收结构包括漏极接触区域和第一互连，所述支撑件还包括接触扩展部，所述接触扩展部是对于所述第一装置接收结构和所述第二装置接收结构共同的；第一引线，与所述支撑件分隔开；第一半导体芯片，具有第一表面和第二表面，其中第一栅极接合焊盘从第一表面的第一部分延伸，源极接合焊盘从第一表面的第二部分延伸，以及漏极接合焊盘从第一表面的第三部分延伸，所述第一半导体芯片的第一栅极接合焊盘耦接到第二装置接收结构的第一互连，所述漏极接合焊盘耦接到所述第二装置接收结构的漏极接触区域，以及所述第一半导体芯片的源极接合焊盘耦接到所述接触扩展部，以及其中所述第一半导体芯片由III-N半导体材料构成；第二半导体芯片，具有第一表面以及第二表面，第二半导体芯片的栅极接合焊盘从所述第二半导体芯片第一表面的第一部分延伸，源极接合焊盘从所述第二半导体芯片的第一表面的第二部分延伸，以及漏极接触从所述第二半导体芯片的第二表面形成，所述第二半导体芯片耦接到所述第一装置接收结构，所述第二半导体芯片由硅半导体材料构成；第一电互连，耦接在所述第一半导体装置的栅极接合焊盘和所述第二半导体芯片的源极接合焊盘之间；以及第二电互连，耦接在所述第二半导体芯片的栅极接合焊盘和所述第一引线之间。2.根据权利要求1所述的半导体元件，其特征在于，其中所述第一半导体芯片包括氮化镓半导体材料。3.根据权利要求1所述的半导体元件，其特征在于，还包括：第二引线，与所述支撑件分隔开，以及第三电互连，耦接在所述第二半导体芯片的源极接合焊盘以及所述第二引线之间；第三引线，与所述支撑件分隔开，以及第四电互连，耦接在所述第二半导体芯片的源极接合焊盘以及所述第三引线之间；以及第五电互连，耦接在所述第一半导体芯片的第二表面以及所述接触扩展部之间。4.根据权利要求1所述的半导体元件，其特征在于，还包括第二互连结构，其中所述第一半导体芯片包括耦接到所述第二互连结构的第二栅极接合焊盘。5.根据权利要求1所述的半导体元件，其特征在于，还包括第二引线以及第三引线，其中所述第二引线与所述第一装置接收结...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·帕德玛纳伯翰，刘春利，P·文卡特拉曼，A·萨利赫，M·马德浩克卡，J·麦克唐纳，
申请(专利权)人：半导体元件工业有限责任公司，
类型：新型
国别省市：美国;US