实施方式提供能够减小寄生电感的半导体装置。在实施方式中，第1型的第1芯片具有：包含第1导电型的氮化物半导体层的第1半导体层、在第1面设置的第1电极焊盘、在第1面设置的第2电极焊盘、在第1面设置的第1栅极焊盘、在第1面设置的第3电极焊盘。与第1型不同的第2型的第2芯片具有：包含第2导电型的沟道的第2半导体层、在第3面的相反侧的第4面设置的第4电极焊盘、在与第1芯片的第1面对置的第3面设置且与第1芯片的第2电极焊盘接合的第5电极焊盘和在第3面设置且与第1芯片的第3电极焊盘接合的第2栅极焊盘。极焊盘。极焊盘。
【技术实现步骤摘要】
半导体装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请享有以日本专利申请2021－148366号(申请日：2021年9月13日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含基础申请的全部内容。
[0003]实施方式涉及半导体装置。
技术介绍
[0004]通常在功率器件中，要求在栅极没有输入信号的情况下为断开的状态(常断开)。例如使用了氮化镓(GaN)的HEMT(高电子迁移率晶体管，High Electron Mobility Transistor)在构造上具有下述特性，即，在栅极没有输入信号的情况下为导通的状态(常导通)。因此，提出了将GaNHEMT和常断开的硅MOSFET(Metal
‑
Oxide
‑
Semiconductor Field Effect Transistor)级联连接而在封装内组合的功率器件。
技术实现思路
[0005]实施方式提供能够减小寄生电感的半导体装置。
[0006]根据实施方式，半导体装置具备：第1型的第1芯片，所述第1芯片具有第1面、所述第1面的相反侧的第2面、包含第1导电型的氮化物半导体层的第1半导体层、在所述第1面设置的第1电极焊盘、在所述第1面设置的第2电极焊盘、在所述第1面设置的第1栅极焊盘、在所述第1面设置的第3电极焊盘；以及第2芯片，所述第2芯片是在所述第1芯片的所述第1面上设置的与所述第1型不同的第2型的第2芯片，具有与所述第1芯片的所述第1面对置的第3面、所述第3面的相反侧的第4面、包含第2导电型的沟道的第2半导体层、在所述第4面设置的第4电极焊盘、在所述第3面设置且与所述第1芯片的所述第2电极焊盘接合的第5电极焊盘、在所述第3面设置且与所述第1芯片的所述第3电极焊盘接合的第2栅极焊盘。
附图说明
[0007]图1是第1实施方式及第2实施方式的半导体装置的等效电路图。
[0008]图2是第1实施方式的半导体装置的示意立体图。
[0009]图3是第1实施方式的半导体装置的示意剖视图。
[0010]图4是第1实施方式的半导体装置的示意俯视图。
[0011]图5是表示HEMT的一个例子的示意剖视图。
[0012]图6是第2实施方式的半导体装置的示意立体图。
[0013]图7是第2实施方式的半导体装置的示意剖视图。
[0014]图8是第2实施方式的半导体装置的示意俯视图。
[0015]图9是第3实施方式的半导体装置的等效电路图。
[0016]图10是第3实施方式的半导体装置的示意剖视图。
[0017]图11是第3实施方式的半导体装置的示意俯视图。
[0018]图12是第3实施方式的第1芯片(第2芯片)的第1面的示意俯视图。
[0019]图13的(a)及(b)是表示第3实施方式的半导体装置的制造方法的示意剖视图。
[0020]图14的(a)及(b)是表示第3实施方式的半导体装置的制造方法的示意剖视图。
具体实施方式
[0021]下面，参照附图，对实施方式进行说明。此外，在各附图中，对相同结构标注有相同的附图标记。在下面的说明中将第1导电型设为n型，将第2导电型设为p型而进行说明，但也可以将第1导电型设为p型，将第2导电型设为n型。
[0022][第1实施方式][0023]参照图1～图5对第1实施方式的半导体装置1进行说明。
[0024]如图2所示，半导体装置1具有第1芯片10、第2芯片20和引线框架90。引线框架90是包含裸片焊盘91、漏极端子D、源极端子S、第1栅极端子G1、第2栅极端子G2及电源端子VDD在内的金属部件。第1芯片10搭载于裸片焊盘91上。第2芯片20搭载于第1芯片10上。如图1所示，第1芯片10与第2芯片20在漏极端子D与源极端子S之间级联连接。
[0025]第1芯片10包含例如在栅极没有输入信号的情况下成为导通的常导通型(第1型)的HEMT。图5是表示第1芯片10中的包含HEMT的元件部30的一个例子的示意剖视图。
[0026]第1芯片10具有第1半导体层40。第1半导体层40具有第1氮化物半导体层41与第2氮化物半导体层42的异质结构造。在基板31上设置有第1氮化物半导体层41，在第1氮化物半导体层41上设置有第2氮化物半导体层42。第2氮化物半导体层42比第1氮化物半导体层41带隙大。例如，第1氮化物半导体层41为无掺杂的GaN层，第2氮化物半导体层42为AlGaN层。在第1氮化物半导体层41中的与第2氮化物半导体层42的界面附近形成二维电子气36。
[0027]在第2氮化物半导体层42上设置有漏极电极32和源极电极33。漏极电极32及源极电极33与第2氮化物半导体层42相接。在第2氮化物半导体层42上且漏极电极32与源极电极33之间的区域，隔着绝缘膜35而设置有栅极电极34。
[0028]如图2～图4所示，第1芯片10具有第1面11、第1面11的相反侧的第2面12、第1电极焊盘13、第2电极焊盘14、第1栅极焊盘15和第3电极焊盘16。第1电极焊盘13、第2电极焊盘14、第1栅极焊盘15及第3电极焊盘16设置于第1面11。
[0029]第2面12例如是图5所示的元件部30的基板31的背面。在元件部30中的第2氮化物半导体层42上，设置有将漏极电极32、源极电极33及栅极电极34覆盖的绝缘膜，在该绝缘膜上设置有第1电极焊盘13、第2电极焊盘14、第1栅极焊盘15及第3电极焊盘16。
[0030]第1电极焊盘13是与漏极电极32电连接的漏极焊盘。第2电极焊盘14是与源极电极33电连接的源极焊盘。第1栅极焊盘15与栅极电极34电连接。第3电极焊盘16与漏极电极32、源极电极33及栅极电极34的任一个都不电连接。
[0031]如图2所示，第1芯片10搭载于引线框架90的裸片焊盘91上。第1芯片10的第2面12与裸片焊盘91的上表面接合。
[0032]第1电极焊盘13通过引线W而与漏极端子D电连接。第2电极焊盘14通过引线W而与电源端子VDD电连接。第1栅极焊盘15通过引线W而与第1栅极端子G1电连接。第3电极焊盘16通过引线W而与第2栅极端子G2电连接。
[0033]第2芯片20是在栅极没有输入信号的情况下成为断开的常断开型(第2型)，例如包含p沟道型的MOSFET。如图2及图3所示，第2芯片20搭载于第1芯片10的第1面11上。
[0034]第2芯片20具有与第1芯片10的第1面11对置的第3面23、第3面23的相反侧的第4面24、第2半导体层21、在第4面24设置的第4电极焊盘(漏极焊盘)25、在第3面23设置的第5电极焊盘(源极焊盘)26以及在第3面23设置的第2栅极焊盘27。第1芯片10的第1面11的面积比第2芯片20的第3面23的面积大。
[0035]第2半导体层21例如为硅层，包含p型的沟道。第2芯片20是在第2半导体层21的厚度方向(将第4电极焊盘25与第本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，其中，具备：第1型的第1芯片，所述第1芯片具有：第1面、所述第1面的相反侧的第2面、包含第1导电型的氮化物半导体层的第1半导体层、在所述第1面设置的第1电极焊盘、在所述第1面设置的第2电极焊盘、在所述第1面设置的第1栅极焊盘、在所述第1面设置的第3电极焊盘；以及第2芯片，是在所述第1芯片的所述第1面上设置的与所述第1型不同的第2型的第2芯片，所述第2芯片具有：与所述第1芯片的所述第1面对置的第3面、所述第3面的相反侧的第4面、包含第2导电型的沟道的第2半导体层、在所述第4面设置的第4电极焊盘、在所述第3面设置且与所述第1芯片的所述第2电极焊盘接合的第5电极焊盘、在所述第3面设置且与所述第1芯片的所述第3电极焊盘接合的第2栅极焊盘。2.如权利要求1所述的半导体装置，其中，还具有：与所述第1栅极焊盘电连接的第1栅极端子、与所述第2电极焊盘电连接的电源端子、与所述第3电极焊盘电连接的第2栅极端子，所述第2电极焊盘在与所述第1面平行的第1方向上位于所述第1栅极焊盘与所述第3电极焊盘之间，所述电源端子在所述第1方向上位于所述第1栅极端子与所述第2栅极端子之间。3.一种半导体装置，其中，具备：第1型的第1芯片，所述第1芯片具有：第1面、所述第1面的相反侧的第2面、包含第1导电型的氮化物半导体层的第1半导体层、在所述第1面设置的第1电极焊盘、在所述第1面设置的第2电极焊盘、在所述第1面设置的第1栅极焊盘；以及第2芯片，是在所述第1芯片的所述第1面上设置的与所述第1型不同的第2型的第2芯片，所述第2芯片具有：与所述第1芯片的所述第1面对置的第3面、所述第3面的相反侧的第4面、包含第2导电型的沟道的第2半导体层、在所述第3面设置且与所述第1芯片的所述第2电极焊盘接合的第3电极焊盘、在所述第3面设置的第2栅极焊盘、在所述第4面设置的第4电极焊盘、在所述第4面设置的第3栅极焊盘、将所述第3面与所述第4面之间贯通且将所述第2栅极焊盘与所述第3栅极焊盘电连接的连接部件。4.如权利要求3所述的半导体装置，其中，还具有：与所述第1栅极焊盘电连接的第1栅极端子、与所述第2电极焊盘电连接的电源端子、与所述第3栅极焊盘电连接的第2栅极端子，所述电源端子...
【专利技术属性】
技术研发人员：杉山亨，吉冈启，矶部康裕，
申请(专利权)人：东芝电子元件及存储装置株式会社，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。