[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

一种半导体装置包括：包括电介质绝缘层(110)以及布置在所述电介质绝缘层(110)的第一侧上的至少第一金属化层(111)的半导体衬底(10)，其中，所述第一金属化层(111)包括至少两个区段，每个区段通过凹陷(14)与相邻区段隔开；布置在所述第一金属化层(111)的所述区段之一上的半导体主体(20)；以及布置在所述半导体主体(20)的第一侧(L1、L2、B1、B2)和所述第一金属化层(111)的相应区段的最近边缘之间的至少一个凹痕(30)，其中，所述第一侧(L1、L2、B1、B2)与所述第一金属化层(111)的所述区段的最近边缘之间的距离(d1、d2)处于0.5mm和5mm之间。

技术领域

本公开涉及半导体装置及其制造方法，并且特别是涉及用于功率半导体模块的半导体装置。

背景技术

功率半导体模块装置常常包括在外壳内的基板。至少一个衬底被布置在基板上。包括多个可控半导体部件(例如，在半桥配置中的两个或更多IGBT)的半导体装置通常被布置在所述至少一个衬底中的至少一个上。每个衬底通常包括衬底层(例如，陶瓷层)、沉积在衬底层的第一侧上的第一金属化层以及沉积在衬底层的第二侧上的第二金属化层。例如，可控半导体部件被安装在第一金属化层上。当在功率半导体模块的使用期间导通和关断半导体部件时，将在功率半导体模块装置内生成热。在衬底内的、尤其是金属化层内的热循环可能在金属化层中引起多余的机械张力，尤其可能在靠近金属化层的边缘的那些区域中引起多余的机械张力。

需要一种改进的半导体装置，在其中金属化层更少地受到机械张力的影响，并且具有提高的电流承载容量。

发明内容

一种半导体装置包括：包括电介质绝缘层以及布置在所述电介质绝缘层的第一侧上的至少第一金属化层的半导体衬底，其中，所述第一金属化层包括至少两个区段，每个区段通过凹陷与相邻区段隔开；布置在所述第一金属化层的所述区段之一上的半导体主体；以及布置在所述半导体主体的第一侧和所述第一金属化层的相应区段的最近边缘之间的至少一个凹痕，其中，所述第一侧与所述第一金属化层的所述区段的最近边缘之间的距离在0.5mm和5mm之间。

一种用于制造半导体装置的方法包括：在电介质绝缘层的第一侧上形成第一金属化层，其中，所述第一金属化层包括至少两个区段，每个区段通过凹陷与相邻区段隔开；将半导体主体布置在所述第一金属化层的所述区段之一上；以及在所述半导体主体的第一侧和所述第一金属化层的相应区段的最近边缘之间形成至少一个凹痕，其中，所述第一侧与所述第一金属化层的所述区段的最近边缘之间的距离在0.5mm和5mm之间。

参考以下附图和说明书可以更好地理解本发明。附图中的部件未必是按比例绘制的，相反其重点在于说明本发明的原理。此外，在附图中，贯穿不同的视图的类似的附图标记表示对应的部分。

附图说明

图1示出了半导体衬底装置的截面图。

包括图2A和图2B的图2示意性地示出了执行0次热循环以及执行700.000次热循环之后的示例性半导体装置的区段的顶视图。

包括图3A和图3B的图3示意性地示出了示例性半导体装置的区段的顶视图以及半导体主体的顶视图。

图4示意性地示出了示例性半导体装置的顶视图。

图5示意性地示出了示例性半导体装置的顶视图。

图6示意性地示出了示例性半导体装置的截面图。

具体实施方式