【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，具体而言涉及一种半导体装置。
技术介绍
1、近年来，从节能的观点出发，在电气化铁路领域、车载领域、工业机械领域或民用设备领域等中，需要能量损耗低的半导体装置。
2、例如，出现了将绝缘栅型双极晶体管(igbt：insulated gatebipolartransistor)和二极管设置于1个半导体基板的半导体装置，也就是rc igbt(逆导型功率半导体器件)，将igbt芯片和二极管芯片集成为一个芯片，减少了芯片数量，降低了导线连接的复杂度，降低了芯片的热阻，从而降低了能量损耗。
3、但是，相关技术中的rc igbt的二极管的散热均匀性较差，导致半导体装置的故障率较高。
技术实现思路
1、在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
2、本申请针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种半导体装置，提升二极管的散热均匀性，降低半导体装置的故障率。
3、为实现上述目的，本申请采用如下之技术方案：
4、针对目前存在的问题，本专利技术实施例提供一种半导体装置，该半导体装置包括：
5、半导体基板，半导体基板在第一主面和与第一主面相对的第二主面之间设置有二极管区域、第一igbt区域和第二igbt区域；在俯视半导体基板
6、第一层间介电层，设置于第一主面上，第一层间介电层中贯穿设置有第一插塞和第二插塞，第一插塞的第一端电连接第一有源栅，第二插塞的第一端电连接第二有源栅；
7、栅极流道，包括设置于第一层间介电层上的栅极配线部和栅极衬垫部，栅极配线部电连接第一插塞与第二插塞的第二端，栅极衬垫部电连接栅极配线部；
8、第二层间介电层，覆盖于栅极流道上，第二层间介电层中贯穿设置有第四插塞，第四插塞的第一端电连接栅极衬垫部；以及，
9、栅极焊盘，设置于第二层间介电层上，栅极焊盘电连接第四插塞的第二端。
10、上述实施例具有如下有益效果：通过设置环状的二极管区域，环状的二极管区域的内侧和外侧均分布有igbt区域，在二极管工作时，二极管产生的热量可向位于二极管区域内侧的第一igbt区域、以及位于二极管区域外侧的第二igbt区域进行均匀的扩散，提升二极管的散热均匀性，避免二极管中部分区域由于热集中而损坏，降低半导体装置的故障率。由于二极管区域完全隔开了第一igbt区域内的第一有源栅以及第二igbt区域内的第二有源栅，在将igbt区域的有源栅引出时，上述实施例通过设置第一层间介电层，在第一层间介电层中设置分别电连接第一有源栅与第二有源栅的第一插塞与第二插塞，在第一层间介电层上设置电连接第一插塞和第二插塞的栅极配线部，并在第一层间介电层上设置与栅极配线部电连接的栅极衬垫部，使栅极焊盘电连接栅衬垫部，从而解决二极管区域完全隔开第一igbt区域内的第一有源栅与第二igbt区域内的第二有源栅时，如何将igbt区域内的有源栅引出到栅极焊盘的问题，便于通过栅极焊盘可靠稳定的向igbt区域内的有源栅施加栅极电压，且简化结构。通过第四插塞电连接面积较大的栅极衬垫部与栅极焊盘，无需使第四插塞电连接宽度较窄的栅极配线部，也就简化了用于设置第四插塞的开口与栅极流道之间的对准难度。
11、在一些实施例中，二极管区域和第一igbt区域的个数均为多个，多个二极管区域沿第一方向和第二方向间隔的阵列排列，以构成二极管阵列；其中，第一方向和第二方向交叉设置；在俯视半导体基板时，每个二极管区域对应一个第一igbt区域且包围对应的第一igbt区域。
12、上述实施例具有如下有益效果：通过多个二极管区域沿第一方向和第二方向间隔的阵列排列，在任意相邻两个二极管区域之间均具有第二igbt区域隔开，从而在二极管工作时，每个二极管产生的部分热量不仅能够向位于二极管区域内侧的第一igbt区域扩散散热，也可以从该二极管区域的外侧的第二igbt区域向外均匀的扩散散热，避免个别二极管区域由于热集中而损坏，提升不同的二极管之间的散热均匀性，进而降低半导体装置的故障率。
13、在一些实施例中，第一插塞和第二插塞的个数均为多个，多个第一插塞沿第二方向排列为至少两列，多个第二插塞沿第二方向排列为至少两列；
14、栅极配线部包括：
15、数条第一栅极配线部，数条第一栅极配线部均沿第二方向延伸且沿第一方向间隔排列，第一栅极配线部电连接同一列的第一插塞的第二端；
16、数条第二栅极配线部，数条第二栅极配线部均沿第二方向延伸且沿第一方向间隔排列，第二栅极配线部电连接同一列的第二插塞的第二端；
17、栅极配线汇流部，栅极配线汇流部电连接栅极衬垫部，栅极配线汇流部沿第一方向延伸且位于二极管阵列外的第一侧；栅极配线汇流部电连接第一栅极配线部与第二栅极配线部的第一端，以构成第一梳齿结构。
18、上述实施例具有如下有益效果：通过采用构成第一梳齿结构的栅极配线部，第一栅极配线部延伸到与第二方向平行的同一排列方向上的全部的第一igbt区域的上方，以电连接位于相同排列方向上的第一插塞的第二端；第二栅极配线部延伸到相邻两个二极管区域之间的第二igbt区域的上方，以电连接位于相同排列方向上的第二插塞的第二端，之后可以使作为梳齿的第一栅极配线部和第二栅极配线部通过作为梳柄的栅极配线汇流部与栅极衬垫部间接电连接，从而实现将不同位置处的第一插塞和第二插塞与栅极衬垫部之间的电连接，简化栅极配线部的结构。
19、在一些实施例中，第一igbt区域设置有多条沿第一方向延伸且沿第二方向间隔排列的第一有源栅，每条第一有源栅对应一个第一插塞且电连接对应的第一插塞的第一端；第二igbt区域设置有多条沿第一方向延伸且沿第二方向间隔排列的第二有源栅，每条第二有源栅对应一个第二插塞且电连接对应的第二插塞的第一端。
20、上述实施例具有如下有益效果：通过使全部的第一有源栅均沿第一方向延伸且沿第二方向间隔排列，从而便于沿第二方向延伸的第一栅极配线部通过第一插塞电连接与第二方向平行的相同排列方向上的全部的第一有源栅；使全部的第二有源栅均沿第一方向延伸且沿第二方向间隔排列，从而便于沿第二方向延伸的第二栅极配线部通过第二插塞电连接与第二方向平行的相同排列方向上的全部的第二有源栅。简化栅极配线部与全部的有源栅之间进行电连接的难度。
21、在一些实施例中，数条第一栅极配线部和数条第二栅极配线部沿第一方向交错设置。
22、上述实施例具有如下有益效果：通过使第一栅极配线部和第二栅极配线部沿第一方向交错设置，便于实现不同位置处的第一有源栅和第二有源栅本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半导体装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述二极管区域和所述第一IGBT区域的个数均为多个，多个所述二极管区域沿第一方向和第二方向间隔的阵列排列，以构成二极管阵列；其中，第一方向和第二方向交叉设置；
3.如权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，所述第一插塞和所述第二插塞的个数均为多个，多个所述第一插塞沿所述第二方向排列为至少两列，多个所述第二插塞沿所述第二方向排列为至少两列；
4.如权利要求3所述的半导体装置，其特征在于，所述第一IGBT区域设置有多条沿所述第一方向延伸且沿所述第二方向间隔排列的所述第一有源栅，每条所述第一有源栅对应一个所述第一插塞且电连接对应的所述第一插塞的第一端；
5.如权利要求3所述的半导体装置，其特征在于，数条所述第一栅极配线部和数条所述第二栅极配线部沿所述第一方向交错设置。
6.如权利要求3所述的半导体装置，其特征在于，所述栅极衬垫部位于所述栅极配线汇流部与数条所述第二栅极配线部中最外侧的第二栅极配线部的交会处，且还电连接所述最外侧的第二栅极配线部
7.如权利要求3～6中任一项所述的半导体装置，其特征在于，还包括：
8.如权利要求7所述的半导体装置，其特征在于，所述第一层间介电层中还贯穿设置有第三插塞，所述第三插塞的第一端电连接设置于所述第一主面侧的第一导电型的发射区、以及第二导电型的接触区与阳极区，所述第三插塞的第二端电连接所述发射极流道；
9.如权利要求7所述的半导体装置，其特征在于，还包括：
10.如权利要求9所述的半导体装置，其特征在于，在俯视所述发射极焊盘和所述栅极配线部时，所述发射极焊盘与所述栅极配线部的至少部分重叠设置。
...【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述二极管区域和所述第一igbt区域的个数均为多个，多个所述二极管区域沿第一方向和第二方向间隔的阵列排列，以构成二极管阵列；其中，第一方向和第二方向交叉设置；
3.如权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，所述第一插塞和所述第二插塞的个数均为多个，多个所述第一插塞沿所述第二方向排列为至少两列，多个所述第二插塞沿所述第二方向排列为至少两列；
4.如权利要求3所述的半导体装置，其特征在于，所述第一igbt区域设置有多条沿所述第一方向延伸且沿所述第二方向间隔排列的所述第一有源栅，每条所述第一有源栅对应一个所述第一插塞且电连接对应的所述第一插塞的第一端；
5.如权利要求3所述的半导体装置，其特征在于，数条所述第一栅极配线部和数条所述第二栅极...
【专利技术属性】
技术研发人员：储金星，聂碧颖，
申请(专利权)人：海信家电集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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