特許 7294403 半導体装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-06-12

(45)【発行日】2023-06-20

(54)【発明の名称】半導体装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 25/07 20060101AFI20230613BHJP

   H01L 25/18 20230101ALI20230613BHJP

   H01L 23/40 20060101ALI20230613BHJP

【ＦＩ】

H01L25/04 C

H01L23/40 F

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2021504994

(86)(22)【出願日】2020-03-05

(86)【国際出願番号】 JP2020009454

(87)【国際公開番号】W WO2020184383

(87)【国際公開日】2020-09-17

【審査請求日】2022-10-21

(31)【優先権主張番号】P 2019045172

(32)【優先日】2019-03-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】道越 久人

【審査官】河合 俊英

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－２３６０３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１３０８９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－４２０７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１９３４７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２０８６７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２５／０７

Ｈ０１Ｌ ２３／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１面に第１の電極及び第２の電極を有し、前記第１面とは反対の第２面に第３の電極を有する第１の半導体チップと、
第１面に第１の電極及び第２の電極を有し、前記第１面とは反対の第２面に第３の電極を有する第２の半導体チップと、
前記第１の半導体チップの第２の電極と接合材により接合された第１の電極板と、
前記第２の半導体チップの第３の電極と接合材により接合された第２の電極板と、
前記第１の半導体チップと前記第２の半導体チップとの間に設置されており、前記第１の半導体チップと前記第２の半導体チップとの間に挟まれた第１の領域と、前記第１の半導体チップと前記第２の半導体チップとの間に挟まれていない第２の領域とを有する第３の電極板と、
を有し、
前記第３の電極板の前記第１の領域の一方の面が前記第２の半導体チップの第２の電極と接合材により接合されており、他方の面が前記第１の半導体チップの第３の電極と接合材により接合されており、
前記第３の電極板は、前記第１の領域が前記第２の領域よりも薄い半導体装置。

【請求項2】

前記第３の電極板の第１の領域の厚さは、０．１ｍｍ以上であって、前記第１の半導体チップ及び前記第２の半導体チップの厚さ以下である請求項１に記載の半導体装置。

【請求項3】

前記第１の電極板の一方の面の一部に設けられた第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜の上に設けられた第１の導電層と、
前記第３の電極板の一方の面の一部に設けられた第２の絶縁膜と、
前記第２の絶縁膜の上に設けられた第２の導電層と、
を有し、
前記第１の半導体チップの第１の電極と前記第１の導電層とは接合材により接合されており、
前記第２の半導体チップの第１の電極と前記第２の導電層とは接合材により接合されている請求項１または請求項２に記載の半導体装置。

【請求項4】

前記第１の電極板の他方の面には、ヒートシンクが接続されている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の半導体装置。

【請求項5】

前記第１の電極板、前記第２の電極板及び前記第３の電極板は、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であって、線膨張係数は１７．０ｐｐｍ／Ｋ以下であって、体積抵抗率１μΩ・ｍ以下である請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の半導体装置。

【請求項6】

前記接合材は、銅または銀を含む請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の半導体装置。

【請求項7】

前記第３の電極板は、前記第１の領域から前記第２の領域に向かって徐々に厚さが厚くなっている請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の半導体装置。

【請求項8】

前記第１の電極は、ゲート電極であり、
前記第２の電極は、ソース電極であり、
前記第３の電極は、ドレイン電極である請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の半導体装置。

【請求項9】

前記第１の電極は、ゲート電極であり、
前記第２の電極は、エミッタ電極であり、
前記第３の電極は、コレクタ電極である請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の半導体装置。

【請求項10】

前記第１の半導体チップ及び前記第２の半導体チップは、縦型トランジスタを含む請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の半導体装置。

【請求項11】

前記第１の半導体チップ及び前記第２の半導体チップは、炭化珪素半導体チップである請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の半導体装置。

【請求項12】

第１面に第１の電極及び第２の電極を有し、前記第１面とは反対の第２面に第３の電極を有する第１の半導体チップと、
第１面に第１の電極及び第２の電極を有し、前記第１面とは反対の第２面に第３の電極を有する第２の半導体チップと、
前記第１の半導体チップの第２の電極と接合材により接合された第１の電極板と、
前記第２の半導体チップの第３の電極と接合材により接合された第２の電極板と、
前記第１の半導体チップと前記第２の半導体チップとの間に設置されており、前記第１の半導体チップと前記第２の半導体チップとの間に挟まれた第１の領域と、前記第１の半導体チップと前記第２の半導体チップとの間に挟まれていない第２の領域とを有する第３の電極板と、
前記第１の電極板の一方の面の一部に設けられた第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜の上に設けられた第１の導電層と、
前記第３の電極板の一方の面の一部に設けられた第２の絶縁膜と、
前記第２の絶縁膜の上に設けられた第２の導電層と、
を有し、
前記第１の半導体チップの第１の電極と前記第１の導電層とは接合材により接合されており、
前記第２の半導体チップの第１の電極と前記第２の導電層とは接合材により接合されており、
前記第３の電極板の前記第１の領域の一方の面が前記第２の半導体チップの第２の電極と接合材により接合されており、他方の面が前記第１の半導体チップの第３の電極と接合材により接合されており、
前記接合材は、銅または銀を含み、
前記第１の電極板の他方の面には、ヒートシンクが接続されており、
前記第３の電極板は、前記第１の領域が前記第２の領域よりも薄い半導体装置。

【請求項13】

第１面に第１の電極及び第２の電極を有し、前記第１面とは反対の第２面に第３の電極を有する第１の半導体チップと、
第１面に第１の電極及び第２の電極を有し、前記第１面とは反対の第２面に第３の電極を有する第２の半導体チップと、
前記第１の半導体チップの第２の電極と接合材により接合された第１の電極板と、
前記第２の半導体チップの第３の電極と接合材により接合された第２の電極板と、
前記第１の半導体チップと前記第２の半導体チップとの間に設置されており、前記第１の半導体チップと前記第２の半導体チップとの間に挟まれた第１の領域と、前記第１の半導体チップと前記第２の半導体チップとの間に挟まれていない第２の領域とを有する第３の電極板と、
前記第１の電極板の一方の面の一部に設けられた第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜の上に設けられた第１の導電層と、
前記第３の電極板の一方の面の一部に設けられた第２の絶縁膜と、
前記第２の絶縁膜の上に設けられた第２の導電層と、
を有し、
前記第１の半導体チップの第１の電極と前記第１の導電層とは接合材により接合されており、
前記第２の半導体チップの第１の電極と前記第２の導電層とは接合材により接合されており、
前記第３の電極板の前記第１の領域の一方の面が前記第２の半導体チップの第２の電極と接合材により接合されており、他方の面が前記第１の半導体チップの第３の電極と接合材により接合されており、
前記接合材は、銅または銀を含み、
前記第１の電極板の他方の面には、ヒートシンクが接続されており、
前記第３の電極板は、前記第１の領域が前記第２の領域よりも薄く、
前記第３の電極板は、前記第１の領域から前記第２の領域に向かって徐々に厚さが厚くなっている半導体装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、半導体装置に関する。

【0002】

本出願は、２０１９年３月１２日出願の日本出願第２０１９－０４５１７２号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。

【背景技術】

【0003】

ＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）等の半導体装置は、通常、半導体チップと電極端子とが接続されている状態でモールド樹脂等により固められている。半導体チップに用いられる半導体材料としては、シリコンが一般的であるが、耐圧を向上させるため、Ｓｉ（シリコン）よりもバンドギャップの広いＳｉＣ（炭化珪素）等が用いられ、厚さ方向に電流の流れる縦型トランジスタがある。また、このような縦型トランジスタを複数有する半導体モジュールとなる半導体装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】日本国特開２０１４－１３０８９４号公報

【発明の概要】

【0005】

本開示の半導体装置は、第１面に第１の電極及び第２の電極を有し、第１面とは反対の第２面に第３の電極を有する第１の半導体チップと、第１面に第１の電極及び第２の電極を有し、第１面とは反対の第２面に第３の電極を有する第２の半導体チップと、第１の半導体チップの第２の電極と接合材により接合された第１の電極板と、第２の半導体チップの第３の電極と接合材により接合された第２の電極板と、を有する。更に、第１の半導体チップと第２の半導体チップとの間に設置されており、第１の半導体チップと第２の半導体チップとの間に挟まれた第１の領域と、第１の半導体チップと第２の半導体チップとの間に挟まれていない第２の領域とを有する第３の電極板と、を有し、第３の電極板の第１の領域の一方の面が第２の半導体チップの第２の電極と接合材により接合されており、他方の面が第１の半導体チップの第３の電極と接合材により接合されており、第３の電極板は、第１の領域が第２の領域よりも薄い。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は第１の半導体チップの第１面の平面図である。

【図2】図２は第１の半導体チップの第２面の平面図である。

【図3】図３は第２の半導体チップの第１面の平面図である。

【図4】図４は第２の半導体チップの第２面の平面図である。

【図5】図５は半導体装置の構造の断面図である。

【図6】図６は本開示の第１の実施形態に係る半導体装置の構造の断面図である。

【図7】図７は本開示の第１の実施形態に係る半導体装置の回路図である。

【図8】図８は本開示の第１の実施形態に係る半導体装置の製造工程の説明図（１）である。

【図9】図９は本開示の第１の実施形態に係る半導体装置の製造工程の説明図（２）である。

【図10】図１０は本開示の第１の実施形態に係る半導体装置の製造工程の説明図（３）である。

【図11】図１１は本開示の第１の実施形態に係る半導体装置の製造工程の説明図（４）である。

【図12】図１２は本開示の第１の実施形態に係る半導体装置の製造工程の説明図（５）である。

【図13】図１３は本開示の第１の実施形態に係る半導体装置の製造工程の説明図（６）である。

【図14】図１４は本開示の第１の実施形態に係る半導体装置の製造工程の説明図（７）である。

【図15】図１５は本開示の第１の実施形態に係る半導体装置の製造工程の説明図（８）である。

【図16】図１６は本開示の第１の実施形態に係る半導体装置の製造工程の説明図（９）である。

【図17】図１７は本開示の第１の実施形態に係る半導体装置の変形例の説明図である。

【図18】図１８は本開示の第２の実施形態に係る半導体装置の製造工程の説明図（１）である。

【図19】図１９は本開示の第２の実施形態に係る半導体装置の製造工程の説明図（２）である。

【図20】図２０は本開示の第２の実施形態に係る半導体装置の製造工程の説明図（３）である。

【図21】図２１は本開示の第２の実施形態に係る半導体装置の製造工程の説明図（４）である。

【図22】図２２は本開示の第２の実施形態に係る半導体装置の製造工程の説明図（５）である。

【図23】図２３は本開示の第２の実施形態に係る半導体装置の製造工程の説明図（６）である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

［本開示が解決しようとする課題］
従来のＳｉＣを用いた縦型トランジスタを複数有する半導体装置は、耐圧が高く、大電流を流すことができるが、半導体チップにおいて大電流が流れると発熱するため、効率のよい放熱が必要となる。

【0008】

このため、縦型トランジスタを複数有する半導体装置において、効率よく放熱することのできる半導体装置が求められている。

【0009】

［本開示の効果］
本開示によれば、縦型トランジスタを複数有する半導体装置において、効率よく放熱できる。

【0010】

実施するための形態について、以下に説明する。

【0011】

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。以下の説明では、同一または対応する要素には同一の符号を付し、それらについて同じ説明は繰り返さない。

【0012】

〔１〕 本開示の一態様に係る半導体装置は、第１面に第１の電極及び第２の電極を有し、前記第１面とは反対の第２面に第３の電極を有する第１の半導体チップと、第１面に第１の電極及び第２の電極を有し、前記第１面とは反対の第２面に第３の電極を有する第２の半導体チップと、前記第１の半導体チップの第２の電極と接合材により接合された第１の電極板と、前記第２の半導体チップの第３の電極と接合材により接合された第２の電極板と、前記第１の半導体チップと前記第２の半導体チップとの間に設置されており、前記第１の半導体チップと前記第２の半導体チップとの間に挟まれた第１の領域と、前記第１の半導体チップと前記第２の半導体チップとの間に挟まれていない第２の領域とを有する第３の電極板と、を有し、前記第３の電極板の前記第１の領域の一方の面が前記第２の半導体チップの第２の電極と接合材により接合されており、他方の面が前記第１の半導体チップの第３の電極と接合材により接合されており、前記第３の電極板は、前記第１の領域が前記第２の領域よりも薄い。

【0013】

これにより、第１の半導体チップにおいて発生した熱は、第１の電極に伝えられ、第２の半導体チップにおいて発生した熱は、厚さの薄い第１の領域、第１の半導体チップを介し、第１の電極に伝えられ、第１の電極において放熱される。従って、第１の半導体チップ及び第２の半導体チップにおいて発生した熱を効率よく放熱することが可能となる。

【0014】

〔２〕 前記第３の電極板の第１の領域の厚さは、０．１ｍｍ以上であって、前記第１の半導体チップ及び前記第２の半導体チップの厚さ以下であってもよい。この場合、第１の半導体チップの第３の電極及び第２の半導体チップの第２の電極から出力される電流を第２の領域に向けて流しやすくしながら、第１の半導体チップ及び第２の半導体チップとの線膨張係数との差の影響を抑制できる。さらに、第２の半導体チップにおいて発生した熱を、より効率よく第１チップの半導体チップに放熱することができる。

【0015】

〔３〕 前記第１の電極板の一方の面の一部に設けられた第１の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜の上に設けられた第１の導電層と、前記第３の電極板の一方の面の一部に設けられた第２の絶縁膜と、前記第２の絶縁膜の上に設けられた第２の導電層と、を有し、前記第１の半導体チップの第１の電極と前記第１の導電層とは接合材により接合されており、前記第２の半導体チップの第１の電極と前記第２の導電層とは接合材により接合されていてもよい。この場合、第１の導電層から第１の半導体チップの第１の電極に信号を付与でき、第２の導電層から第２の半導体チップの第１の電極に信号を付与できる。

【0016】

〔４〕 前記第１の電極板の他方の面には、ヒートシンクが接続されていてもよい。この場合、放熱しやすくなる。

【0017】

〔５〕 前記第１の電極板、前記第２の電極板及び前記第３の電極板は、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であって、線膨張係数は１７．０ｐｐｍ／Ｋ以下であって、体積抵抗率１μΩ・ｍ以下であってもよい。この場合、熱抵抗を低くしやすく、剥離を生じにくくしやすい。

【0018】

〔６〕 前記接合材は、銅または銀を含んでもよい。この場合、熱抵抗を更に低くしやすい。

【0019】

〔７〕 前記第３の電極板は、前記第１の領域から前記第２の領域に向かって徐々に厚さが厚くなっていてもよい。この場合、第１の領域と第２の領域との間で厚さを緩やかに変化させられる。

【0020】

〔８〕 前記第１の電極は、ゲート電極であり、前記第２の電極は、ソース電極であり、前記第３の電極は、ドレイン電極であってもよい。この場合、例えば電界効果トランジスタを構成できる。

【0021】

〔９〕 前記第１の電極は、ゲート電極であり、前記第２の電極は、エミッタ電極であり、前記第３の電極は、コレクタ電極であってもよい。この場合、例えば絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（insulated gate bipolar transistor：ＩＧＢＴ）を構成できる。

【0022】

〔１０〕 前記第１の半導体チップ及び前記第２の半導体チップは、縦型トランジスタを含んでもよい。この場合、高耐圧を得ながら大電流を流しやすい。

【0023】

〔１１〕 前記第１の半導体チップ及び前記第２の半導体チップは、炭化珪素半導体チップであってもよい。この場合、優れた耐圧を得やすく、大電流を流しやすい。

【0024】

〔１２〕 本開示の他の一態様に係る半導体装置は、第１面に第１の電極及び第２の電極を有し、前記第１面とは反対の第２面に第３の電極を有する第１の半導体チップと、第１面に第１の電極及び第２の電極を有し、前記第１面とは反対の第２面に第３の電極を有する第２の半導体チップと、前記第１の半導体チップの第２の電極と接合材により接合された第１の電極板と、前記第２の半導体チップの第３の電極と接合材により接合された第２の電極板と、前記第１の半導体チップと前記第２の半導体チップとの間に設置されており、前記第１の半導体チップと前記第２の半導体チップとの間に挟まれた第１の領域と、前記第１の半導体チップと前記第２の半導体チップとの間に挟まれていない第２の領域とを有する第３の電極板と、前記第１の電極板の一方の面の一部に設けられた第１の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜の上に設けられた第１の導電層と、前記第３の電極板の一方の面の一部に設けられた第２の絶縁膜と、前記第２の絶縁膜の上に設けられた第２の導電層と、を有し、前記第１の半導体チップの第１の電極と前記第１の導電層とは接合材により接合されており、前記第２の半導体チップの第１の電極と前記第２の導電層とは接合材により接合されており、前記第３の電極板の前記第１の領域の一方の面が前記第２の半導体チップの第２の電極と接合材により接合されており、他方の面が前記第１の半導体チップの第３の電極と接合材により接合されており、前記接合材は、銅または銀を含み、前記第１の電極板の他方の面には、ヒートシンクが接続されており、前記第３の電極板は、前記第１の領域が前記第２の領域よりも薄い。

【0025】

〔１３〕 本開示の更に他の一態様に係る半導体装置は、第１面に第１の電極及び第２の電極を有し、前記第１面とは反対の第２面に第３の電極を有する第１の半導体チップと、第１面に第１の電極及び第２の電極を有し、前記第１面とは反対の第２面に第３の電極を有する第２の半導体チップと、前記第１の半導体チップの第２の電極と接合材により接合された第１の電極板と、前記第２の半導体チップの第３の電極と接合材により接合された第２の電極板と、前記第１の半導体チップと前記第２の半導体チップとの間に設置されており、前記第１の半導体チップと前記第２の半導体チップとの間に挟まれた第１の領域と、前記第１の半導体チップと前記第２の半導体チップとの間に挟まれていない第２の領域とを有する第３の電極板と、前記第１の電極板の一方の面の一部に設けられた第１の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜の上に設けられた第１の導電層と、前記第３の電極板の一方の面の一部に設けられた第２の絶縁膜と、前記第２の絶縁膜の上に設けられた第２の導電層と、を有し、前記第１の半導体チップの第１の電極と前記第１の導電層とは接合材により接合されており、前記第２の半導体チップの第１の電極と前記第２の導電層とは接合材により接合されており、前記第３の電極板の前記第１の領域の一方の面が前記第２の半導体チップの第２の電極と接合材により接合されており、他方の面が前記第１の半導体チップの第３の電極と接合材により接合されており、前記接合材は、銅または銀を含み、前記第１の電極板の他方の面には、ヒートシンクが接続されており、前記第３の電極板は、前記第１の領域が前記第２の領域よりも薄く、前記第３の電極板は、前記第１の領域から前記第２の領域に向かって徐々に厚さが厚くなっている。

【0026】

［本開示の実施形態の詳細］
以下、本開示の一実施形態（以下「本実施形態」と記す）について詳細に説明するが、本実施形態はこれらに限定されるものではない。また、図面における長さや大きさ等は、説明のための便宜上、実際のものとは異なる場合がある。

【0027】

〔第１の実施形態〕
第１の実施形態における半導体装置には、第１の半導体チップと第２の半導体チップが用いられている。第１の半導体チップと第２の半導体チップは、同一の構造のものであり、ＳｉＣ基板に縦型トランジスタが形成されている。

【0028】

具体的には、図１に示されるように、第１の半導体チップ１０の第１面１０ａには、ゲート電極１１、ソース電極１２、ケルビンソース電極１４が形成されており、第１面１０ａとは反対の第２面１０ｂには、ドレイン電極１３が形成されている。同様に、図３に示されるように、第２の半導体チップ２０の第１面２０ａには、ゲート電極２１、ソース電極２２、ケルビンソース電極２４が形成されており、第１面２０ａとは反対の第２面２０ｂには、ドレイン電極２３が形成されている。尚、本願においては、第１面と第２面は互いに反対側の面である。

【0029】

本願においては、ゲート電極１１、２１を第１の電極と記載し、ソース電極１２、２２を第２の電極と記載し、ドレイン電極１３、２３を第３の電極と記載する場合がある。

【0030】

次に、第１の半導体チップ１０及び第２の半導体チップ２０が用いられた縦型の半導体モジュールである半導体装置について、図５に基づき説明する。尚、図５における説明では、第１の半導体チップ１０のケルビンソース電極１４及び第２の半導体チップ２０のケルビンソース電極２４については省略する。

【0031】

図５に示される半導体装置は、第１の半導体チップ１０の第１面１０ａのソース電極１２とＮ電極板３０とは接合材８１により接合されている。また、第２の半導体チップ２０の第２面２０ｂのドレイン電極２３とＰ電極板４０とは接合材８４により接合されている。第１の半導体チップ１０の第２面１０ｂと第２の半導体チップ２０の第１面２０ａとの間には、Ｏ電極板５０が設けられている。第１の半導体チップ１０の第２面１０ｂのドレイン電極１３とＯ電極板５０の一方の面５０ａとは、接合材８２により接合されており、第２の半導体チップ２０の第１面２０ａのソース電極２２とＯ電極板５０の他方の面５０ｂとは、接合材８３により接合されている。尚、本願においては、一方の面と他方の面は互いに反対側の面である。

【0032】

Ｎ電極板３０及びＰ電極板４０は入力端子であり、Ｐ電極板４０には高電圧が印加される。Ｏ電極板５０は、第１の半導体チップ１０及び第２の半導体チップ２０の駆動による出力の出力端子である。このような半導体装置において、第１の半導体チップ１０及び第２の半導体チップ２０を駆動すると発熱することから、第１の半導体チップ１０及び第２の半導体チップ２０の熱を放熱するため、ヒートシンク７０が設けられている。図５に示される半導体装置においては、Ｐ電極板４０には高電圧が印加されるため、Ｐ電極板４０とヒートシンク７０との間における絶縁をとるために、絶縁シート６０が設けられている。

【0033】

尚、第１の半導体チップ１０及び第２の半導体チップ２０は、ＳｉＣにより形成された縦型トランジスタであり、Ｎ電極板３０、Ｐ電極板４０及びＯ電極板５０は、銅等により形成されている。接合材８１、８２、８３、８４は、Ｓｎ－Ｃｕハンダ等により形成されており、ヒートシンク７０は、Ａｌ（アルミニウム）やＣｕ（銅）等により形成されている。絶縁シート６０は、ポリイミド等の絶縁性を有する有機材料により形成されている。

【0034】

一般的に、金属は熱伝導率が高く熱を伝えやすいが、Ｐ電極板４０とヒートシンク７０との間に設けられた絶縁シート６０は絶縁体であるため、極めて熱伝導率が低い。このため、第１の半導体チップ１０や第２の半導体チップ２０において発生し、Ｐ電極板４０に伝導した熱は、絶縁シート６０により妨げられ、ヒートシンク７０に効率よく伝えることができない。即ち、第１の半導体チップ１０や第２の半導体チップ２０において発生した熱は、Ｐ電極板４０に伝導するが、Ｐ電極板４０とヒートシンク７０との間の熱抵抗が高いため、絶縁シート６０により熱伝導が妨げられる。このため、第１の半導体チップ１０や第２の半導体チップ２０が高温となってしまう。

【0035】

（半導体装置）
次に、第１の実施形態における半導体装置について、図６に基づき説明する。図６に示される半導体装置は、第１の半導体チップ１０及び第２の半導体チップ２０を用いて形成される縦型の半導体モジュールである。図７は、本実施形態における半導体装置の回路図を示すが、便宜上、図６における説明では、第１の半導体チップ１０のケルビンソース電極１４及び第２の半導体チップ２０のケルビンソース電極２４については省略する。

【0036】

図７に示されるように、本実施形態における半導体装置は、第１の半導体チップ１０のソース電極１２がＮ電極板１３０に接続されており、第２の半導体チップ２０のドレイン電極２３がＰ電極板１４０に接続されている。第１の半導体チップ１０のドレイン電極１３及び第２の半導体チップ２０のソース電極２２はともに、Ｏ電極板１５０に接続されている。本願においては、Ｎ電極板１３０を第１の電極板と記載し、Ｐ電極板１４０を第２の電極板と記載し、Ｏ電極板１５０を第３の電極板と記載する場合がある。

【0037】

本実施形態における半導体装置は、図６に示されるように、Ｎ電極板１３０の一方の面１３０ａには、一部に第１の絶縁膜１３１が形成されており、第１の絶縁膜１３１の上には、第１の導電層１３２が形成されている。また、Ｏ電極板１５０は、Ｎ電極板１３０とＰ電極板１４０との間に挟まれる第１の領域１５１と、第１の領域１５１も厚い第２の領域１５２とを有しており、第１の領域１５１と第２の領域１５２との間は、厚さが徐々に変化する第３の領域１５３となっている。従って、Ｏ電極板１５０は、Ｎ電極板１３０とＰ電極板１４０との間に挟まれていない第２の領域１５２よりも、Ｎ電極板１３０とＰ電極板１４０との間に挟まれる第１の領域１５１が薄く形成されている。Ｏ電極板１５０は第２の領域１５２の側において、不図示の外部接続端子と接続される。Ｏ電極板１５０の一方の面１５０ａの第１の領域１５１、第３の領域１５３、第２の領域１５２の一部には、第２の絶縁膜１５４が形成されており、第２の絶縁膜１５４の上には、第２の導電層１５５が形成されている。

【0038】

Ｏ電極板１５０の第３の領域１５３では、第１の領域１５１の側から第２の領域１５２の側に向かって、徐々に厚さが厚くなっており、これに対応してＮ電極板１３０の側面１３０ｃ及びＰ電極板１４０の側面１４０ｃは、傾斜した形状で形成されている。尚、Ｏ電極板１５０の第１の領域１５１は、第１の半導体チップ１０と第２の半導体チップ２０との間に挟まれている。

【0039】

また、第１の半導体チップ１０の第１面１０ａのゲート電極１１と、Ｎ電極板１３０の一方の面１３０ａに形成された第１の絶縁膜１３１の上の第１の導電層１３２とが接合材１８１により接合されている。第１の半導体チップ１０の第１面１０ａのソース電極１２と、Ｎ電極板１３０の一方の面１３０ａとが接合材１８２により接合されている。第２の半導体チップ２０の第２面２０ｂのドレイン電極２３と、Ｐ電極板１４０の一方の面１４０ａとが接合材１８６により接合されている。

【0040】

また、第１の半導体チップ１０の第２面１０ｂのドレイン電極１３と、Ｏ電極板１５０の第１の領域１５１の他方の面１５０ｂとが接合材１８３により接合されている。第２の半導体チップ２０の第１面２０ａのゲート電極２１と、Ｏ電極板１５０の第１の領域１５１の一方の面１５０ａに形成された第２の絶縁膜１５４の上の第２の導電層１５５とが接合材１８４により接合されている。第２の半導体チップ２０の第１面２０ａのソース電極２２と、Ｏ電極板１５０の第１の領域１５１の一方の面１５０ａとが接合材１８５により接合されている。

【0041】

Ｎ電極板１３０及びＰ電極板１４０は入力端子であり、Ｐ電極板１４０には高電圧が印加される。Ｏ電極板１５０は、第１の半導体チップ１０及び第２の半導体チップ２０の駆動の出力の出力端子である。

【0042】

本実施形態においては、Ｎ電極板１３０の他方の面１３０ｂにヒートシンク１７０が接続されている。Ｎ電極板１３０は高電圧が印加されないため、Ｎ電極板１３０の他方の面１３０ｂにヒートシンク１７０を直接接続することができる。従って、第１の半導体チップ１０及び第２の半導体チップ２０を駆動することにより発生した熱は、接合材１８２等を介しＮ電極板１３０に伝導し、更に、ヒートシンク１７０に伝導する。Ｎ電極板１３０とヒートシンク１７０との間には、熱伝導を妨げる絶縁体は設けられてはいないため、Ｎ電極板１３０に伝導した熱を効率よくヒートシンク１７０に伝えることができ、効率的に放熱がなされる。

【0043】

尚、本実施形態においては、図６に示されるように、Ｐ電極板１４０の他方の面１４０ｂに絶縁シート１６０を介しヒートシンク１７１を設けてもよい。この場合、絶縁シート１６０により、Ｐ電極板１４０とヒートシンク１７１との間の熱伝導が妨げられるが、放熱に寄与するため、ヒートシンク１７１も設けた方が好ましい。

【0044】

本実施形態においては、第１の半導体チップ１０及び第２の半導体チップ２０は、ＳｉＣにより形成された縦型トランジスタである。また、接合材１８１～１８６は、Ｓｎ－Ｃｕハンダ等により形成されているが、熱伝導率の高いＣｕを含む銅焼結接合材や、Ａｇ（銀）を含む銀焼結接合材を用いることにより、より一層熱抵抗を低くすることができる。

【0045】

また、ヒートシンク１７０、１７１は、ＡｌやＣｕ等により形成されている。第１の絶縁膜１３１及び第２の絶縁膜１５４は、ポリイミド等の絶縁性を有する有機材料により形成されている。

【0046】

また、本実施形態においては、Ｎ電極板１３０、Ｐ電極板１４０及びＯ電極板１５０は、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であって、線膨張係数は１７．０ｐｐｍ／Ｋ以下であって、体積抵抗率１μΩ・ｍ以下であることが好ましい。熱伝導率は１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることがより好ましい。線膨張係数は７．５ｐｐｍ／Ｋ以下であることがより好ましい。第１の半導体チップ１０や第２の半導体チップ２０とヒートシンク１７０、１７１との間等の熱抵抗を低くするためには、Ｎ電極板１３０、Ｐ電極板１４０及びＯ電極板１５０の熱伝導率が高い方が好ましい。また、Ｎ電極板１３０、Ｐ電極板１４０及びＯ電極板１５０の線膨張係数と第１の半導体チップ１０及び第２の半導体チップ２０を形成しているＳｉＣの熱膨張係数４．０ｐｐｍ／Ｋとの差が大きいと、剥離等が生じる場合がある。このため、Ｎ電極板１３０、Ｐ電極板１４０及びＯ電極板１５０の線膨張係数は、第１の半導体チップ１０及び第２の半導体チップ２０を形成しているＳｉＣの熱膨張係数４．０ｐｐｍ／Ｋに近い値であることが好ましい。また、Ｎ電極板１３０、Ｐ電極板１４０及びＯ電極板１５０は、第１の半導体チップ１０のソース電極１２及びドレイン電極１３、第２の半導体チップ２０のソース電極２２及びドレイン電極２３と接続され、配線の一部となる。よって、Ｎ電極板１３０、Ｐ電極板１４０及びＯ電極板１５０は、低抵抗、即ち、体積抵抗率が低い値であることが好ましい。このため、本実施形態においては、例えば、Ｎ電極板１３０、Ｐ電極板１４０及びＯ電極板１５０は、銅、鉄ニッケル（Ｆｅ－Ｎｉ）合金、銅タングステン合金（Ｃｕ－Ｗ合金）、モリブデン、銅／鉄ニッケル合金／銅が厚み方向に積層された積層材等により形成されている。

【0047】

Ｏ電極板１５０の第１の領域１５１は薄い方が、第２の半導体チップ２０において生じた熱を第１の半導体チップ１０を介し、ヒートシンク１７０に伝えやすい。しかしながら、あまりに薄すぎると第１の半導体チップ１０のドレイン電極１３及び第２の半導体チップ２０のソース電極２２から出力される電流を第２の領域１５２に向けて十分に流すことができなくなる。また、Ｏ電極板１５０の第１の領域１５１が厚すぎると、第１の半導体チップ１０及び第２の半導体チップ２０との線膨張係数との差が顕著となることから、第１の半導体チップ１０及び第２の半導体チップ２０の厚さ以下であることが好ましい。

【0048】

このため、Ｏ電極板１５０の第１の領域１５１の厚さは、０．１ｍｍ以上であって、第１の半導体チップ１０及び第２の半導体チップ２０の厚さ以下であることが好ましい。従って、第１の半導体チップ１０及び第２の半導体チップ２０の厚さが０．３５ｍｍであるとすると、Ｏ電極板１５０の第１の領域１５１の厚さは、０．１ｍｍ以上、０．３５ｍｍ以下であることが好ましい。また、Ｏ電極板１５０の第２の領域１５２は、第１の領域１５１よりも厚く形成されており、例えば、Ｏ電極板１５０の第２の領域１５２の厚さは、約１．５ｍｍである。Ｏ電極板１５０の第２の領域１５２が第１の領域１５１より厚いため、Ｏ電極板１５０を取り扱いやすく、Ｏ電極板１５０を介した放熱も可能である。さらに、Ｏ電極板１５０から電流を引き出す際の電圧降下も抑制することができる。

【0049】

第１の半導体チップ１０では、ドレイン電極１３に印加される電圧と比べて、ソース電極１２に印加される電圧は、ゲート電極１１に印加される電圧との差が小さく、比較的近い電圧である。従って、Ｎ電極板１３０の一方の面１３０ａに形成される第１の絶縁膜１３１の膜厚を薄くすることが可能であり、第１の絶縁膜１３１の膜厚は、１０μｍ以上、４０μｍ以下が好ましい。

【0050】

尚、第１の導電層１３２の膜厚は、５μｍ以上、２０μｍ以下が好ましい。第１の絶縁膜１３１及び第１の導電層１３２は薄い方が、Ｎ電極板１３０の一方の面１３０ａとの段差が小さくなり、第１の半導体チップ１０の第１面１０ａと接合材１８１及び１８２による接合がしやすくなる。しかしながら、第１の絶縁膜１３１の膜厚が薄すぎると絶縁性が低下し、第１の導電層１３２が薄すぎると導電性が低下する。このため、第１の絶縁膜１３１及び第１の導電層１３２の膜厚は、上記範囲であることが好ましい。

【0051】

ところで、第１の半導体チップ１０の第１面１０ａに形成されるゲート電極１１の面積は、ソース電極１２の面積と比べて狭い。これは、ソース電極１２は電流を流すための電極であるため、面積が広い方が好ましいが、ゲート電極１１は制御のための電極であるため、面積が狭くても特性上問題が生じることはないからである。

【0052】

従って、第１の半導体チップ１０において生じた熱は、ソース電極１２及び接合材１８２を介し、Ｎ電極板１３０に伝えられ、更に、Ｎ電極板１３０の他方の面１３０ｂに接続されているヒートシンク１７０に効率よく伝えられ、放熱される。

【0053】

同様に、第２の半導体チップ２０では、ドレイン電極２３に印加される電圧と比べて、ソース電極２２に印加される電圧は、ゲート電極２１に印加される電圧との差が小さく、比較的近い電圧である。従って、Ｏ電極板１５０の一方の面１５０ａに形成される第２の絶縁膜１５４の膜厚を薄くすることが可能であり、膜厚は、１０μｍ以上、４０μｍ以下が好ましい。

【0054】

尚、第２の導電層１５５の膜厚は、５μｍ以上、２０μｍ以下が好ましい。第２の絶縁膜１５４及び第２の導電層１５５は薄い方が、Ｏ電極板１５０の第１の領域１５１における一方の面１５０ａとの段差が小さくなり、第２の半導体チップ２０の第１面２０ａと接合材１８４及び１８５による接合がしやすくなる。しかしながら、第２の絶縁膜１５４の膜厚が薄すぎると絶縁性が低下し、第２の導電層１５５が薄すぎると導電性が低下する。このため、第２の絶縁膜１５４及び第２の導電層１５５の膜厚は、上記範囲であることが好ましい。

【0055】

ところで、第２の半導体チップ２０の第１面２０ａに形成されるゲート電極２１の面積は、ソース電極２２の面積と比べて狭い。これは、ソース電極２２は電流を流すための電極であるため、面積が広い方が好ましいが、ゲート電極２１は制御のための電極であるため、面積が狭くても特性上問題が生じることはないからである。

【0056】

第２の半導体チップ２０において生じた熱の一部は、第２の半導体チップ２０の第１面２０ａより、ソース電極２２、接合材１８５、Ｏ電極板１５０の第１の領域１５１、接合材１８３、第１の半導体チップ１０、接合材１８２、Ｎ電極板１３０の順に伝導する。Ｎ電極板１３０に伝導した熱は、Ｎ電極板１３０の他方の面１３０ｂに接続されているヒートシンク１７０に伝導し、ヒートシンク１７０により放熱がなされる。

【0057】

また、第２の半導体チップ２０において生じた熱の他の一部は、第２の半導体チップ２０の第２面２０ｂに設けられたドレイン電極２３及び接合材１８６を介し、Ｐ電極板１４０に伝導する。Ｐ電極板１４０に伝導した熱は、Ｐ電極板１４０の他方の面１４０ｂより、絶縁シート１６０を介し、ヒートシンク１７１に伝導し、ヒートシンク１７１において放熱される。絶縁シート１６０は熱伝導率が低く、熱抵抗が高いため、Ｐ電極板１４０とヒートシンク１７１との間の熱の伝導は良好ではなく、ヒートシンク１７１による放熱はあまり効率的ではないが、ヒートシンク１７１は放熱に寄与するため設けた方が好ましい。

【0058】

（半導体装置の製造方法）
次に、本実施形態における半導体装置の製造方法について、図８～図１４に基づき説明する。

【0059】

最初に、図８に示されるように、Ｎ電極板１３０、第１のゲート電極端子１１１、第１のケルビンソース電極端子１１４、第２のゲート電極端子１２１、第２のケルビンソース電極端子１２４が形成されているリードフレームを用意する。リードフレームは、Ｃｕ等により形成されている金属板を打ち抜き加工することにより形成されている。よって、Ｎ電極板１３０、第１のゲート電極端子１１１、第１のケルビンソース電極端子１１４、第２のゲート電極端子１２１、第２のケルビンソース電極端子１２４は、不図示のリードフレームの枠と接続されている。リードフレームの枠は半導体装置の製造工程の最後で切り取られ、製造される半導体装置には枠が残ることはないため、本実施形態における説明では、便宜上、リードフレームの枠を省略して説明する。本実施の形態においては、Ｎ電極板１３０の一方の面１３０ａの一部には第１の絶縁膜１３１が形成されており、第１の絶縁膜１３１の上には、第１の導電層１３２、１３３が形成されている。第１の絶縁膜１３１は、膜厚が約１０μｍのポリイミド等により形成されており、第１の導電層１３２、１３３は、膜厚が５μｍ～２０μｍのＣｕ膜により形成されている。

【0060】

次に、図９に示されるように、Ｎ電極板１３０の一方の面１３０ａに第１の半導体チップ１０の第１面１０ａを接合材１８１、１８２、１８７により接合する。具体的には、図６に示されるように、Ｎ電極板１３０の一方の面１３０ａに形成されている第１の導電層１３２と第１の半導体チップ１０の第１面１０ａのゲート電極１１とを接合材１８１により接合する。同時に、Ｎ電極板１３０の一方の面１３０ａと第１の半導体チップ１０の第１面１０ａのソース電極１２とを接合材１８２により接合する。同様に、第１の導電層１３３と第１の半導体チップ１０の第１面１０ａのケルビンソース電極１４とを接合材１８７により接合する。この際、第１の絶縁膜１３１が露出している領域にソルダーレジストを塗布しておくと、ソルダーレジストは接合材となるハンダをはじくため、接合材１８１、１８２、１８７を容易に分離させることができる。尚、第１の絶縁膜１３１が接合材となるハンダをはじく材料である場合には、ソルダーレジストは塗布しなくともよい。

【0061】

次に、図１０に示されるように、第１の半導体チップ１０の第２面１０ｂのドレイン電極１３に、Ｏ電極板１５０の第１の領域１５１の他方の面１５０ｂを図６に示される接合材１８３により接合する。このように接合されたＯ電極板１５０の一方の面１５０ａの第１の領域１５１の一部から第３の領域１５３、第２の領域１５２の一部には、第２の絶縁膜１５４が形成されており、第２の絶縁膜１５４の上には、第２の導電層１５５、１５６が形成されている。

【0062】

次に、図１１に示されるように、Ｏ電極板１５０の一方の面１５０ａの第１の領域１５１に、第２の半導体チップ２０の第１面２０ａを図６に示される接合材１８４、１８５等により接合する。具体的には、Ｏ電極板１５０の一方の面１５０ａの第１の領域１５１に形成されている第２の絶縁膜１５４の上の第２の導電層１５５と第２の半導体チップ２０の第１面２０ａのゲート電極２１とを接合材１８４により接合する。同時に、Ｏ電極板１５０の第１の領域１５１の一方の面１５０ａと第２の半導体チップ２０の第１面２０ａのソース電極２２とを接合材１８５により接合する。同様に、Ｏ電極板１５０の一方の面１５０ａの第２の絶縁膜１５４の上の第２の導電層１５６と第２の半導体チップ２０の第１面２０ａのケルビンソース電極２４とを接合材により接合する。

【0063】

次に、図１２に示されるように、ワイヤボンディングにより、第１のゲート電極端子１１１、第１のケルビンソース電極端子１１４、第２のゲート電極端子１２１、第２のケルビンソース電極端子１２４を接続する。具体的には、Ｎ電極板１３０の一方の面１３０ａの第１の導電層１３２と第１のゲート電極端子１１１とをボンディングワイヤ１９１により接続する。第１の導電層１３２は、第１の半導体チップ１０のゲート電極１１と接続されているため、ボンディングワイヤ１９１による接続により、第１の半導体チップ１０のゲート電極１１と第１のゲート電極端子１１１とが電気的に接続される。

【0064】

また、Ｎ電極板１３０の一方の面１３０ａの第１の導電層１３３と第１のケルビンソース電極端子１１４とをボンディングワイヤ１９２により接続する。第１の導電層１３３は、第１の半導体チップ１０のケルビンソース電極１４と接続されているため、ボンディングワイヤ１９２による接続により、第１の半導体チップ１０のケルビンソース電極１４と第１のケルビンソース電極端子１１４とが電気的に接続される。

【0065】

また、Ｏ電極板１５０の一方の面１５０ａの第２の導電層１５５と第２のゲート電極端子１２１とをボンディングワイヤ１９３により接続する。第２の導電層１５５は、第２の半導体チップ２０のゲート電極２１と接続されているため、ボンディングワイヤ１９３による接続により、第２の半導体チップ２０のゲート電極２１と第２のゲート電極端子１２１とが電気的に接続される。

【0066】

また、Ｏ電極板１５０の一方の面１５０ａの第２の導電層１５６と第２のケルビンソース電極端子１２４とをボンディングワイヤ１９４により接続する。第２の導電層１５６は、第２の半導体チップ２０のケルビンソース電極２４と接続されているため、ボンディングワイヤ１９４による接続により、第２の半導体チップ２０のケルビンソース電極２４と第２のケルビンソース電極端子１２４とが電気的に接続される。

【0067】

次に、図１３に示されるように、第２の半導体チップ２０の第２面２０ｂのドレイン電極２３にＰ電極板１４０を図６に示される接合材１８６により接合する。

【0068】

次に、図１４に示されるように、第１の半導体チップ１０、第２の半導体チップ２０、Ｎ電極板１３０、Ｐ電極板１４０、Ｏ電極板１５０の一部をトランスファモールド成形しモールド樹脂１９０により固める。これにより、第１の半導体チップ１０、第２の半導体チップ２０、Ｎ電極板１３０の一方の面１３０ａ、Ｐ電極板１４０の一方の面１４０ａ、Ｏ電極板１５０の第１の領域１５１、第３の領域１５３、第２の領域１５２の一部がモールド樹脂１９０により覆われる。尚、Ｐ電極板１４０の他方の面１４０ｂはモールド樹脂１９０に覆われることなく露出しており、図１５に示されるように、Ｎ電極板１３０の他方の面１３０ｂはモールド樹脂１９０に覆われることなく露出している。図１４は、Ｐ電極板１４０側の斜視図であり、図１５は、Ｎ電極板１３０側の斜視図である。

【0069】

次に、図１６に示されるように、Ｎ電極板１３０の他方の面１３０ｂに、ヒートシンク１７０を直接接続し、Ｐ電極板１４０の他方の面１４０ｂに、絶縁シート１６０を介し、ヒートシンク１７１を接続する。尚、図示はしないが、Ｎ電極板１３０に接続されるＮ極入力バスバー、Ｐ電極板１４０に接続されるＰ極入力バスバーを設けてもよい。

【0070】

以上の工程により、本実施形態における半導体装置を製造することができる。

【0071】

（変形例）
本実施形態における半導体装置は、図１７に示されるように、Ｎ電極板１３０にはＮ極入力端子部１３５が設けられていてもよく、Ｐ電極板１４０にはＰ極入力端子部１４５が設けられていてもよい。Ｎ極入力端子部１３５及びＰ極入力端子部１４５は、モールド樹脂１９０よりも外に出ている。Ｎ極入力端子部１３５はＮ電極板１３０と一体に形成されたものであってもよく、また、別々に形成されたものを接続したものであってもよい。同様に、Ｐ極入力端子部１４５はＰ電極板１４０と一体に形成されたものであってもよく、また、別々に形成されたものを接続したものであってもよい。

【0072】

〔第２の実施形態〕
次に、第２の実施形態における半導体装置について、本実施形態における半導体装置の製造方法に基づき説明する。本実施形態における半導体装置は、第１の半導体チップ１０及び第２の半導体チップ２０が複数設けられているものである。本実施形態における説明では、第１の半導体チップ１０が２個、第２の半導体チップ２０が２個設けられている場合について説明する。従って、断面構造は、図６と同様である。

【0073】

最初に、図１８に示されるように、Ｎ電極板１３０の一方の面１３０ａに、各々の第１の半導体チップ１０の第１面１０ａを接合材１８１、１８２、１８７により接合する。尚、Ｎ電極板１３０の一方の面１３０ａの一部には第１の絶縁膜１３１が形成されており、第１の絶縁膜１３１の上には、第１の導電層１３２、１３３が形成されている。具体的には、Ｎ電極板１３０の一方の面１３０ａに形成されている第１の導電層１３２と各々の第１の半導体チップ１０の第１面１０ａのゲート電極１１とを接合材１８１により接合する。同時に、Ｎ電極板１３０の一方の面１３０ａと各々の第１の半導体チップ１０の第１面１０ａのソース電極１２とを接合材１８２により接合する。更に、第１の導電層１３３と各々の第１の半導体チップ１０の第１面１０ａのケルビンソース電極１４とを接合材１８７により接合する。

【0074】

次に、図１９に示されるように、第１の半導体チップ１０の第２面１０ｂのドレイン電極１３に、Ｏ電極板１５０の第１の領域１５１の他方の面１５０ｂを接合材１８３により接合する。このように接合されたＯ電極板１５０の一方の面１５０ａの第１の領域１５１の一部から第３の領域１５３、第２の領域１５２の一部には、第２の絶縁膜１５４が形成されている。第２の絶縁膜１５４の上には、第２の導電層１５５、１５６が各々２つ形成されている。

【0075】

次に、図２０に示されるように、Ｏ電極板１５０の一方の面１５０ａの第１の領域１５１に、各々の第２の半導体チップ２０の第１面２０ａを接合材１８４、１８５等により接合する。具体的には、Ｏ電極板１５０の一方の面１５０ａの第１の領域１５１に形成されている第２の絶縁膜１５４の上の第２の導電層１５５と各々の第２の半導体チップ２０の第１面２０ａのゲート電極２１とを接合材１８４により接合する。同時に、Ｏ電極板１５０の第１の領域１５１の一方の面１５０ａと各々の第２の半導体チップ２０の第１面２０ａのソース電極２２とを接合材１８５により接合する。同様に、第２の導電層１５６と各々の第２の半導体チップ２０の第１面２０ａのケルビンソース電極２４とを接合材により接合する。

【0076】

次に、図２１に示されるように、ワイヤボンディングにより、第１のゲート電極端子１１１、第１のケルビンソース電極端子１１４、第２のゲート電極端子１２１、第２のケルビンソース電極端子１２４を接続する。

【0077】

具体的には、Ｎ電極板１３０の一方の面１３０ａの２つの第１の導電層１３２の各々と第１のゲート電極端子１１１とをボンディングワイヤ１９１により接続する。Ｎ電極板１３０の一方の面１３０ａの第１の導電層１３３の各々と第１のケルビンソース電極端子１１４とをボンディングワイヤ１９２により接続する。Ｏ電極板１５０の一方の面１５０ａの第２の導電層１５５の各々と第２のゲート電極端子１２１とをボンディングワイヤ１９３により接続する。Ｏ電極板１５０の一方の面１５０ａの第２の導電層１５６の各々と第２のケルビンソース電極端子１２４とをボンディングワイヤ１９４により接続する。

【0078】

次に、図２２に示されるように、各々の第２の半導体チップ２０の第２面２０ｂのドレイン電極２３とＰ電極板１４０とを接合材により接合する。

【0079】

次に、図２３に示されるように、２つの第１の半導体チップ１０、２つの第２の半導体チップ２０、Ｎ電極板１３０、Ｐ電極板１４０、Ｏ電極板１５０の一部をトランスファモールド成形しモールド樹脂１９０により固める。これにより、第１の半導体チップ１０、第２の半導体チップ２０、Ｎ電極板１３０の一方の面１３０ａ、Ｐ電極板１４０の一方の面１４０ａ、Ｏ電極板１５０の第１の領域１５１、第３の領域１５３、第２の領域１５２の一部がモールド樹脂１９０により覆われる。

【0080】

尚、Ｐ電極板１４０の他方の面１４０ｂはモールド樹脂１９０に覆われることなく露出しており、Ｎ電極板１３０の他方の面１３０ｂはモールド樹脂１９０に覆われることなく露出している。

【0081】

以上の工程により、本実施形態における半導体装置を製造することができる。

【0082】

尚、上記以外の内容については、第１の実施形態と同様である。

【0083】

また、上記のおける説明では、第１の半導体チップ１０及び第２の半導体チップ２０をＭＯＳＦＥＴとして説明したが、第１の半導体チップ１０及び第２の半導体チップ２０は、ＳｉＣにより形成された他の形式のトランジスタであってもよい。例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）の場合、ゲート電極１１に相当する第１の電極がゲート電極となり、ソース電極１２に相当する第２の電極がエミッタ電極となり、ドレイン電極１３に相当する第３の電極がコレクタ電極となる。

【0084】

以上、実施形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。

【符号の説明】

【0085】

１０ 第１の半導体チップ
１０ａ 第１面
１０ｂ 第２面
１１ ゲート電極（第１の電極）
１２ ソース電極（第２の電極）
１３ ドレイン電極（第３の電極）
１４ ケルビンソース電極
２０ 第２の半導体チップ
２０ａ 第１面
２０ｂ 第２面
２１ ゲート電極（第１の電極）
２２ ソース電極（第２の電極）
２３ ドレイン電極（第３の電極）
２４ ケルビンソース電極
３０ Ｎ電極板
４０ Ｐ電極板
５０ Ｏ電極板
５０ａ 一方の面
５０ｂ 他方の面
６０ 絶縁シート
７０ ヒートシンク
８１、８２、８３、８４ 接合材
１１１ 第１のゲート電極端子
１１４ 第１のケルビンソース電極端子
１２１ 第２のゲート電極端子
１２４ 第２のケルビンソース電極端子
１３０ Ｎ電極板
１３０ａ 一方の面
１３０ｂ 他方の面
１３０ｃ 側面
１３１ 第１の絶縁膜
１３２ 第１の導電層
１３３ 第１の導電層
１３５ Ｎ極入力端子部
１４０ Ｐ電極板
１４０ａ 一方の面
１４０ｂ 他方の面
１４０ｃ 側面
１４５ Ｐ極入力端子部
１５０ Ｏ電極板
１５０ａ 一方の面
１５０ｂ 他方の面
１５１ 第１の領域
１５２ 第２の領域
１５３ 第３の領域
１５４ 第２の絶縁膜
１５５ 第２の導電層
１５６ 第２の導電層
１６０ 絶縁シート
１７０ ヒートシンク
１７１ ヒートシンク
１８１～１８７ 接合材
１９０ モールド樹脂
１９１～１９４ ボンディングワイヤ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】