开关元件、半导体装置、半导体装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用来自外部的控制信号切换电流的导通和截止的开关元件、具有该开关元件的半导体装置以及该半导体装置的制造方法。
【背景技术】
[0002]在专利文献I中，公开了一种内置有栅极电阻的开关元件。该开关元件在栅极焊盘部之下具有多个电阻区域。并且，在晶圆工艺的最终工序将多个电阻区域与栅极适当地连接，得到所希望的栅极电阻。
[0003]专利文献I:日本特开平3-179779号公报
【发明内容】
[0004]有时将多个开关元件并联连接而制造额定电流为几十?几千安培的半导体装置。在这种半导体装置中，如果开关元件的栅极电阻发生波动，则通断速度及导通电流值也会波动。这成为振荡或者开关元件劣化的原因。因而，优选以能够对栅极电阻值符合标准这一状况进行确认的方式构成栅极电阻内置型的开关元件。
[0005]关于上述的半导体装置，如果额定电流大则开关元件的并联搭载数增加，如果额定电流小则开关元件的并联搭载数减少。并且，如果开关元件的并联搭载数改变，则用于抑制栅极振荡、减小控制信号的失衡的栅极电阻值最优值改变。因此，优选能够在完成栅极电阻内置型的开关元件之后对栅极电阻进行选择，使开关元件应对多个品种。
[0006]本发明就是为了解决上述的问题而提出的，目的在于提供一种在完成栅极电阻内置型的开关元件之后能够进行栅极电阻值的测量和栅极电阻的选择的开关元件、具有该开关元件的半导体装置以及具有该开关元件的半导体装置的制造方法。
[0007]本发明涉及的开关元件的特征在于，具有:衬底;第I栅极焊盘，其形成在该衬底；第2栅极焊盘，其形成在该衬底;第I电阻部，其形成在该衬底，将该第I栅极焊盘与该第2栅极焊盘连接;以及单元区域，其形成在该衬底，与该第I栅极焊盘连接。
[0008]本发明涉及的半导体装置的特征在于，具有第I开关元件、第2开关元件以及对控制信号进行供给的导线，该第I开关元件具有:衬底;第I栅极焊盘，其形成在该衬底;第2栅极焊盘，其形成在该衬底;第1电阻部，其形成在该衬底，将该第I栅极焊盘与该第2栅极焊盘连接；以及单元区域，其形成在该衬底，与该第I栅极焊盘连接，该第2开关元件具有与该第I开关元件相同的构造，与该第I开关元件并联连接，该导线与该第I开关元件的该第I栅极焊盘以及该第2开关元件的第I栅极焊盘连接，或者与该第I开关元件的该第2栅极焊盘以及该第2开关元件的第2栅极焊盘连接。
[0009]本发明涉及的半导体装置的制造方法的特征在于，具有:制造开关元件的工序，该开关元件具有衬底、第I栅极焊盘、第2栅极焊盘、第I电阻部以及单元区域，该第I栅极焊盘形成在该衬底，该第2栅极焊盘形成在该衬底，该第I电阻部形成在该衬底，将该第I栅极焊盘与该第2栅极焊盘连接，该单元区域形成在该衬底，与该第I栅极焊盘连接;使探针触碰该第I栅极焊盘和该第2栅极焊盘而测量该第I电阻部的电阻值的工序；以及在该电阻值符合标准的情况下将该开关元件搭载至模块的工序。
[0010]本发明的其他特征在下面得以明确。
[0011]发明的效果
[0012]根据本发明，在完成栅极电阻内置型的开关元件之后，能够进行栅极电阻值的测量和栅极电阻的选择。
【附图说明】
[0013]图1是示意性地表示本发明的实施方式I涉及的开关元件的俯视图。
[0014]图2是表示固定在第2栅极焊盘的铝线的俯视图。
[0015]图3是表示固定在第I栅极焊盘的铝线的俯视图。
[0016]图4是变形例涉及的开关元件的俯视图。
[0017]图5是作为连接部而具有电阻部分的开关元件的俯视图。
[0018]图6是本发明的实施方式2涉及的开关元件的俯视图。
[0019]图7是本发明的实施方式3涉及的开关元件的俯视图。
[0020]图8是本发明的实施方式4涉及的开关元件的俯视图。
[0021 ]图9是本发明的实施方式5涉及的开关元件的俯视图。
[0022]图10是本发明的实施方式6涉及的半导体装置的电路图。
【具体实施方式】
[0023]参照附图，对本发明的实施方式涉及的开关元件、半导体装置以及半导体装置的制造方法进行说明。对相同或相应的结构要素标注相同的标号，有时省略重复的说明。
[0024]实施方式1.
[0025]图1是示意性地表示本发明的实施方式I涉及的开关元件10的俯视图。开关元件10是IGBT。开关元件10具有衬底U。在衬底11形成有第I栅极焊盘12和第2栅极焊盘14。在衬底11形成有将第I栅极焊盘12与第2栅极焊盘14连接的第I电阻部16。第I电阻部16是内置于开关元件10的栅极电阻。第I电阻部16具有通过晶圆工艺形成的高电阻层。有时将内置于开关元件的栅极电阻称为片上(on-chip)电阻。此外，在附图中，第I电阻部16由电路符号表示。
[0026]在衬底11形成有单元区域18。单元区域18具有接收控制信号的栅极配线部。单元区域18的栅极配线部通过配线20而与第I栅极焊盘12连接。
[0027]下面，对本发明的实施方式I涉及的半导体装置的制造方法进行说明。首先，利用晶圆工艺制造开关元件10。接着，使探针(测量用端子)触碰第I栅极焊盘12和第2栅极焊盘14，测量第I电阻部16的电阻值。接着，在该电阻值符合标准的情况下，将开关元件10搭载至模块。然后，将栅极配线所用的、传送来自外部的控制信号的铝线固定在第I栅极焊盘12或者第2栅极焊盘14。此外，也可以不是铝线，而是使用其他具有导电性的导线。
[0028]此外，在第I电阻部16的电阻值不符合标准的情况下，不将开关元件10搭载至模块，而是将开关元件10废弃。因此，与在开关元件10的搭载后发现第I电阻部16的电阻值不符合标准而将半导体装置整体废弃的情况相比，能够降低损失额。
[0029]由于第I电阻部16是通过晶圆工艺而形成的，因此不能避免以工艺条件的波动为原因的电阻值的波动。因而，需要对第I电阻部16的电阻值符合标准这一状况进行确认。根据本发明的实施方式I涉及的开关元件10，通过使探针接触第I栅极焊盘12和第2栅极焊盘14这两者，能够测量第I电阻部16的电阻值。因此，能够对第I电阻部16的电阻值符合标准这一状况进行确认。
[0030]特别地，在半导体装置内并联连接多个开关元件的情况下，通过如上述那样对电阻值(栅极电阻值)符合标准这一状况进行确认，能够抑制开关元件间的电阻值的波动。因而，电流不会集中至多个开关元件的某一个或某几个，能够使半导体装置稳定动作。另外，在半导体装置内的开关元件的并联数多的情况、或使半导体装置以高频进行通断的情况等之下，需要使半导体装置内的各开关元件的栅极电阻值高精度地一致。这种情况下，优选根据如上述那样测量出的各元件的栅极电阻值，选出具有所希望范围内的栅极电阻值的开关元件，将它们搭载至I个半导体装置。即，制造多个开关元件，对它们进行电阻值的测量，选出多个开关元件之中电阻值处于所希望范围内的开关元件，将所选出的开关元件搭载至I个半导体装置。由此，能够高效率地得到高性能的半导体装置。
[0031]并且，能够选择将铝线固定在第I栅极焊盘12与第2栅极焊盘14的哪一个，其中，该铝线用于传送来自外部的控制信号。图2是表示固定在第2栅极焊盘14的铝线22的俯视图。通过将铝线22与第2栅极焊盘14连接，能够将第I电阻部16作为片上电阻而使用。图3是表示固定在第I栅极焊盘12的铝线24的俯视图。在已将铝线24与第I栅极焊盘12连接时能够构成无片上电阻的开关元件。
[0032]由此，由于能够在完成开关元件10之后对栅极电阻进行选择，因此能够使开关元件10应对多个品种。即，通过适当选择栅极电阻，能够将开关元件10利用于并联搭载数不同的多个品种。因而，能够使制造管理简化，提尚生广性。
[0033]图4是变形例涉及的开关元件的俯视图。第