功率半导体器件以及制造方法与流程

[0001]
本公开的示例涉及功率半导体器件和制造功率半导体器件的方法，其中功率半导体器件包括相变材料。


背景技术：

[0002]
功率半导体器件——例如绝缘栅场效应晶体管(igfet)(诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet))或绝缘栅双极晶体管(igbt)——例如经受可能由各种各样的工作条件引起(例如由高负载电流或者由开关损耗的耗散引起)的热应力。为了避免由于过度的热应力所致的器件可靠性的劣化，改进功率半导体器件的热导率和/或热容量是合期望的。
[0003]
可能存在针对用于功率半导体器件及其制造方法的改进的构想的期望。


技术实现要素：

[0004]
本公开的示例涉及功率半导体器件。功率半导体器件包括半导体衬底。功率半导体器件进一步包括导电的第一层。导电的第一层的至少一部分包括孔pore。功率半导体器件进一步包括导电的第二层。导电的第二层被布置在半导体衬底和导电的第一层之间。孔被至少部分地填充有相变材料。
[0005]
本公开的另一示例涉及另一功率半导体器件。功率半导体器件包括半导体芯片和载体。半导体芯片和载体被通过接合材料接合在一起。接合材料包括相变材料。
[0006]
本公开的另一示例涉及另一功率半导体器件。功率半导体器件包括半导体芯片。功率半导体器件进一步包括第一载体。半导体芯片和第一载体在半导体芯片的第一侧处接合在一起。半导体功率器件进一步包括第二载体。半导体芯片和第二载体被通过布置在半导体芯片的第二侧和第二载体之间的导电间隔部连接。导电间隔部包括相变材料。
[0007]
本领域技术人员在阅读以下的详细描述并且查看随附附图时将认识到附加的特征和优点。
附图说明
[0008]
随附附图被包括以提供对示例的进一步理解并且被合并在本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图图示功率半导体器件和制造功率半导体器件的方法的示例，并且与描述一起用于解释示例的原理。在以下的详细描述和权利要求中描述了进一步的示例。
[0009]
图1a是用于图示在导电层的孔中包括相变材料的示例性功率半导体器件的部分截面图。
[0010]
图1b至图1d图示被至少部分地填充有相变材料的孔的示例性形状。
[0011]
图2是用于图示在导电层的第一部分和第二部分中具有不同的量的相变材料的导电层的部分截面图。
[0012]
图3a和图3b是用于图示在布置在载体和半导体芯片之间的接合材料中包括相变材料的示例性功率半导体器件的部分截面图。
[0013]
图4是用于图示在布置在载体和半导体芯片之间的导电间隔部中包括相变材料的示例性功率半导体器件的部分截面图。
[0014]
图5a是部分截面图并且图5b是用于图示包括被至少部分地填充有相变材料的通孔的示例性导电间隔部的部分顶视图。
具体实施方式
[0015]
在下面的详细描述中，参照随附附图，随附附图形成在此的一部分并且在附图中通过图示的方式示出其中可以实践功率半导体器件和制造功率半导体器件的方法的具体实施例。要理解的是在不脱离本公开的范围的情况下可以利用其它实施例并且可以作出结构或逻辑上的改变。例如，针对一个实施例图示或描述的特征可以被使用在其它实施例上或者与其它实施例结合使用，以产生又一进一步的实施例。意图的是本公开包括这样的修改和变化。使用特定的语言描述了示例，特定的语言不应当被解释为限制所附权利要求的范围。附图并非按比例的并且仅用于说明的目的。如果没有另外声明，则在不同的附图中对应的元素由相同的参考标号指示。
[0016]
术语"具有"、"包含"、"包括"、和"包括有"等是开放式的，并且术语指示所声明的结构、元素或特征的存在但是不排除附加的元素或特征的存在。数量词"一"、"一个"和指代词"该"意图包括复数以及单数，除非上下文另外清楚地指示。
[0017]
针对物理尺寸给出的范围包括边界值。例如，针对参数y的从a到b的范围读作为a≤y≤b。针对具有如"至多"和"至少"的一个边界值的范围这同样适用。
[0018]
来自化学合成物或合金的层或结构的主要成分是如下这样的元素：其原子形成化学合成物或合金。例如，硅(si)和碳(c)是碳化硅(sic)层的主要成分。
[0019]
术语"在
…
上"不应被解释为仅意味着"直接在
…
上"。相反，如果一个要素位于另一个要素"上" (例如，一层在另一层"上"或在衬底"上")，则进一步的组件(例如，进一步的层)可以位于两个要素之间(例如，如果一层在衬底"上"，则进一步的层可以位于该层和所述衬底之间)。
[0020]
根据示例，功率半导体器件可以包括半导体衬底。功率半导体器件可以进一步包括导电的第一层。导电的第一层的至少一部分可以包括孔。功率半导体器件可以进一步包括导电的第二层。导电的第二层可以被布置在半导体衬底和导电的第一层之间。孔可以被至少部分地填充有相变材料。
[0021]
例如，功率半导体器件可以是半导体二极管，或者是绝缘栅双极晶体管(igbt)，或者是绝缘栅双极晶体管(igbt)，或者是诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)的绝缘栅场效应晶体管(igfet)，或者是晶闸管或可控硅整流器。功率半导体器件可以是如下的半导体器件：其被配置为阻断高电压和/或对高电流进行传导或开关，所述高电流例如为大于100ma、或者大于1a、或者甚至大于10a或100a的电流。因此，例如，功率半导体器件不同于例如存储器电路块或数字电路块中的晶体管。功率半导体器件例如可以包括并联连接的多个晶体管单元，例如数十个、数百个或者甚至数千个晶体管单元。功率半导体器件例如可以具有如下的击穿电压或阻断电压：所述击穿电压或阻断电压大于100v(例如，200v、300v、400v或500v的击穿电压)或者大于500v(例如，600v、700v、800v或1000v的击穿电压)或者大于1000v(例如，1200v、1500v、1700v、2000v、3300v或6500v的击穿电压)。功率半导体器件的
有源表面面积，例如功率半导体晶体管的晶体管单元的有源表面面积或功率半导体二极管的阳极区的有源表面面积，可以例如在从1 mm2至10 cm2或在从2 mm2至2 cm2的范围内。在一些示例中，功率半导体器件是竖向功率半导体器件，其中负载电流被在半导体衬底的相对的第一表面和第二表面之间沿着竖向方向引导。这可以意味着例如源极电极或阳极电极被电连接到半导体本体的第一表面并且漏极电极或阴极电极被电连接到半导体衬底的第二表面。
[0022]
半导体衬底可以由单晶半导体材料形成，通过示例的方式，单晶半导体材料例如为硅(si)、碳化硅(sic)、锗(ge)、硅锗晶体(sige)、氮化镓(gan)或砷化镓(gaas)。
[0023]
例如，相变材料(pcm)可以在150℃和400℃之间或者在200℃和300℃之间的相转变温度tc下呈现固体—固体相变。例如，pcm在相转变温度tc以下是晶体的，并且在相转变温度tc以上是非晶的。针对相转变温度tc的下限值可以是由正常工作中的器件的最大允许温度(例如150℃、175℃或者甚至200℃的最大结温度tj)限定的。针对相转变温度tc的可能的上限值可以是由在其处半导体器件或其对于外部电接触或热接触的界面可能被损坏的更低的温度(例如，焊料接头的熔点、半导体器件的热失控等)给出的。pcm可以被选择为使其相转变温度在该温度范围内，以在正常允许的器件工作中不被激活并且在异常的工作点下保护半导体器件。例如，pcm可以以晶体形式局部地或大面积地部署在功率半导体器件的在工作期间承载高电流密度和高热负载的区域中的孔中。这样的区可以是在开关期间高热负载的区或者是高电场的域(例如功率igbt、功率二极管、功率fet的源极区或发射极区或边缘区)、早期雪崩击穿或闭锁的区(例如包括造成器件的局部的并且良好地降低的击穿电压的转折二极管的区)、深沟槽、以及包括晶闸管的放大栅极结构的区。在这些区中在短的并且强的电流脉冲期间，pcm在短的时间段内(例如在50 ns至200 ns之间的典型的时段内)呈现在相变温度tc下的固体—固体相转变，并且吸收潜在的热，同时保持在相变温度tc下。换句话说，pcm可以充当热沉，并且热可以被有效地通过pcm耗散。这种行为抵消了在功率半导体器件100的其中部署有pcm的区中的高温的发生，并且因此抵消了在功率半导体器件的这些区中的热点生成和热损坏。越是将pcm定位得远离热生成点(例如半导体器件的器件结)，越是可以将针对相转变温度的值选取得低。例如，与将pcm嵌入在更远离的焊料层或封装元件中相比，将pcm定位在或嵌入在半导体器件的金属化中可以导致选择具有更高的相转变温度tc的材料，因为从半导体器件到pcm的热传递将由于途中的热阻抗而要求一定的温度差。
[0024]
相转变温度tc和由pcm吸收的潜在的热可以通过对应地选择pcm或相变材料的组合来调整。由pcm吸收的潜在的热的量可以通过局部地存在的pcm的尺寸来调整。可以关于潜在的热、局部热耗散以及电导率的最佳组合来调整pcm的厚度。
[0025]
存在宽范围的pcm，例如具有特征相转变温度tc和潜在的热的水合盐(例如mnh2o)、有机pcm(例如c
n
h
2n+2
)和pcm的共晶合成物。根据一个示例，pcm包括硫属化物，例如gesbte(锗-锑-碲或gst)。例如，pcm可以是经历固体和液体之间的相变的有机pcm，例如石蜡、脂肪酸。例如，pcm还可以是经历固体和液体之间的相变的无机pcm，例如焊料、共晶金属或水合盐。例如，pcm还可以是经历固体和固体之间的相变的有机pcm，例如醇。例如，pcm还可以是经历固体和固体之间的相变的有机金属pcm。例如，pcm还可以是经历固体和固体之间的相变的无机pcm。例如，pcm还可以是经历固体和固体之间的相变的聚合物pcm，例如顺
反子或无定形晶体。pcm可以是例如取决于焓和温度范围来选取的。
[0026]
pcm，例如gesbte，可以被掺杂有碳(c)、氮(n)、氧(o)或铟(in)中的一种或其组合，以用于调整相转变温度tc。c和n的掺杂剂浓度典型地在2%和10%之间的范围内，并且相转变温度tc趋于随着掺杂剂浓度的增加而增加。由此，相转变温度可以例如在200℃和300℃之间调整。
[0027]
如由例如短路或者由宇宙辐射事件引起的高幅度的短电流脉冲可以影响从晶体到非晶相的相变。与在晶体相中相比，非晶相中的pcm的电阻率可以显著更高。因此，相变可以引起抵消了电流丝的形成的电阻率增加所致的电压降并且相变可以造成电流丝的分解。例如，pcm的电阻率在晶体相中可以在10-4 ohm
·
cm到10-2 ohm
·
cm之间的范围内，即是低欧姆的，并且在非晶相中可以在1 ohm
·
cm到10
3 ohm
·
cm之间的范围内。
[0028]
pcm的相变可以是可逆的，并且pcm的非晶部分可以被通过适当的处理(例如通过退火)转换成晶体形式。可以通过在如下的延长时间段上施加的适当的电流来实现退火：在该延长时间段中在结晶温度以上加热非晶材料并且将非晶材料保持在该温度下直到成核开始并且材料开始再结晶。可以在功率半导体器件的正常工作期间执行退火。
[0029]
例如，相变材料的相转变可以是从低于tc的固相到高于tc的液相。
[0030]
例如，相变材料可以包括金属或金属合成物。通过示例的方式，相变材料可以包括锡(sn)、铋(bi)、锌(zn)、铟(in)中的至少之一。进一步的实施例包括其它金属或非金属(诸如电介质)，其通过在150℃和400℃之间的温度范围内吸收能量而呈现出相变。
[0031]
例如，孔可以是在导电的第一层的体积内的任何种类的腔体。
[0032]
例如，孔可以包括空隙。例如，孔可以包括开放孔、闭合孔或者开放孔和闭合孔的组合中的至少之一。
[0033]
例如，导电的第二层可以包括无孔金属或无孔金属合金。这可以允许例如防止或抑制pcm材料从导电的第一层的孔扩散到半导体衬底中的有源区域。无孔金属可以是如下的金属：其可以仅包括不意图的孔(例如通过处理技术不意图地引入的孔)而不包括已经有意图地(例如通过用于形成孔的相应的处理)引入的孔。
[0034]
例如，导电的第一层和导电的第二层中的每个可以包括例如铝(al)、铜(cu)、铝或铜的合金(例如alsi、alcu或alsicu)、镍(ni)、钛(ti)、氮化钛(tin)、钨钛(tiw)、钨(w)、钽(ta)、氮化钽(tan)、银(ag)、金(au)、铂(pt)、钯(pd)、硅化镍(nisi)中的一个或多个。例如，导电的第一层可以是包括孔的cu层，并且导电的第二层可以是没有孔的cu层，例如不包括任何孔。一个或多个进一步的导电层(例如接触介质和/或粘附层)可以被布置在第二导电层和半导体衬底之间(例如包含al的(多个)层)。
[0035]
例如，导电的第一层的一部分可以被再分为第一部分和第二部分。导电的第一层的第一部分与导电的第一层的第二部分相比被定位为更靠近半导体衬底。与在第一部分中相比第二部分中的相变材料的量更大。例如，相变材料的量的沿着竖向方向(例如垂直于半导体衬底的表面)的分布可以取决于例如相变材料的从包括相变材料的接合材料起的扩散处理和孔的密度。第一部分的竖向延伸(例如厚度)可以对应于第二部分的竖向延伸。例如，相变材料的量可以是沿着相应的部分的竖向延伸平均的每单位表面面积的质量。
[0036]
例如，导电的第一层可以是半导体衬底的布线部分的最外层。布线部分可以包括一个或多个布线层级，例如图案化的金属化层以及被布置在布线层级之间的层间电介质。
布线层级例如可以是通过延伸通过层间电介质中的开口的接触通孔而被电互连的。例如，导电的第一层可以具有在从3μm至20μm或从5μm至10μm的范围内的厚度，例如竖向延伸。
[0037]
根据示例，功率半导体器件可以进一步包括载体和包括半导体衬底的半导体芯片。半导体芯片和载体可以被通过接合材料接合在一起。接合材料可以包括相变材料。接合材料可以被布置在半导体芯片的布线部分的最外金属化层(例如功率金属化层)和载体(例如直接铜接合(dcb)的或直接接合铜(dbc)衬底或引线框)之间。
[0038]
根据另一示例，功率半导体器件可以包括半导体芯片。功率半导体器件可以进一步包括载体。半导体芯片和载体可以被通过接合材料接合在一起。接合材料可以包括相变材料。例如，接合材料可以包括焊接材料和烧结材料中的至少之一。例如，相变材料可以被集成到银烧结膏中。例如，银烧结膏的厚度可以在从5μm至50μm的范围内或者在从10μm至30μm的范围内。相变材料可以是作为颗粒和/或(多个)层集成的。相变材料可以通过由于相变所致的能量耗散来阻碍功率半导体器件中的过度加热。这例如可以允许抵消可能由电流丝引起的热点的形成。例如，银烧结膏的基质可以将热能引导至集成到银烧结膏中的相变材料，同时确保机械稳定性。银膏可以例如包括微米微晶和/或纳米微晶。
[0039]
根据另一示例，功率半导体器件可以包括半导体芯片。功率半导体器件可以进一步包括第一载体。半导体芯片和第一载体可以在半导体芯片的第一侧处接合在一起。功率半导体器件可以进一步包括第二载体。半导体芯片和第二载体可以被通过布置在半导体芯片的第二侧和第二载体之间的导电间隔部连接，例如被热连接，并且此外可选地被电连接。导电间隔部可以包括相变材料。
[0040]
例如，第一载体和第二载体中的至少一个可以是直接铜接合的dcb载体。
[0041]
例如，导电间隔部的竖向延伸可以在从10μm至10mm的范围内，或者可以在从100μm至2mm的范围内。导电间隔部的竖向延伸例如可以大于半导体芯片的竖向延伸。接合材料(例如焊接材料和/或烧结材料)可以被布置在导电间隔部和半导体芯片之间。例如，接合材料可以直接邻接导电间隔部和半导体芯片的布线部分的最外金属化层，例如功率金属化层。
[0042]
例如，导电间隔部的至少一部分可以包括孔。孔可以被部分地填充有相变材料。例如，孔可以包括空隙。例如，孔可以包括开放孔、闭合孔或者开放孔和闭合孔的组合中的至少之一。
[0043]
例如，导电间隔部可以包括通孔。通孔可以被部分地填充有相变材料。例如，导电间隔部可以具有连续的形状，例如蜂窝结构。利用相变材料填充孔或通孔的程度可以取决于例如在相变材料的相变温度下的体积改变。
[0044]
例如，相变材料的相变温度可以在从150℃至400℃的范围内，并且在相变温度下的相变可以通过吸收能量而从固体到固体地发生或者从固体到液体地发生。
[0045]
例如，相变材料可以包括硫属化物、盐和有机相变材料中的至少之一。
[0046]
制造根据以上示例中的任何一个的功率半导体器件除了其它方面之外还可以包括通过热喷涂形成导电的第一层。热喷涂可以被用于制造包括孔的铜金属化。铜基质中的孔可以被至少部分地填充有相变材料。通过例如通过形成气体或甲酸来对铜表面脱氧，从而可以例如改进铜表面的润湿。
[0047]
制造根据以上示例中的任何一个的功率半导体器件除了其它方面之外还可以进
一步包括将接合材料形成为至少焊接材料或烧结材料与相变材料的混合物。相变材料可以是不同于焊接材料或烧结材料的第二焊接材料，并且第二焊接材料与焊接材料或烧结材料相比具有更低的熔化温度。
[0048]
例如，当经由导电的第一层对半导体衬底或芯片以及载体进行接合时，孔可以被至少部分地填充有相变材料。例如，集成在接合材料(例如焊接材料或烧结材料，诸如银烧结膏)中的相变材料可以从接合材料扩散到例如功率半导体芯片的布线部分的外部或最外金属化层的孔中。
[0049]
在上面和下面描述的示例和特征可以被组合。
[0050]
与在上面或下面描述的示例有关地提及更多的细节和方面。处理功率半导体器件可以包括与有关于所提出的构想提及的一个或多个方面或者在上面或下面描述的一个或多个示例对应的一个或多个可选的附加特征。
[0051]
连同先前描述的示例和各图中的一个或多个一起提及并且描述的方面和特征也可以与其它示例中的一个或多个组合，以便替换其它示例的类似特征或者以便附加地将特征引入到其它示例。
[0052]
描述和附图仅说明了本公开的原理。更进一步地，在此叙述的所有示例主要明确地意图仅用于说明的目的，以帮助读者理解本公开的原理和由(多个)发明人为扩展本领域而贡献的构想。在此对本公开的原理、方面和示例进行叙述的所有陈述以及本公开的具体示例意图涵盖其等同物。
[0053]
要理解的是，除非另外例如出于技术原因而明确地或隐含地声明，否则在本说明书或权利要求书中公开的多个动作、处理、操作、步骤或功能的公开可以不被解释为是在特定的顺序之内的。因此，多个动作或功能的公开将不把将这些动作或功能限制于特定的顺序，除非这样的动作或功能出于技术原因是不可互换的。更进一步地，在一些示例中，单个动作、功能、处理、操作或步骤可以分别包括或者可以分别被分成多个子动作、子功能、子处理、子操作或子步骤。除非明确地排除，否则这样的子动作可以被包括在该单个动作的公开中并且是该单个动作的公开的一部分。
[0054]
图1a图示功率半导体器件100的部分截面图。
[0055]
功率半导体器件包括半导体衬底102。例如，半导体衬底100可以是si衬底、gan衬底、sic衬底、gaas衬底、另外的类型的iii-v或ii-vi衬底等。
[0056]
功率半导体器件100包括导电的第一层104。导电的第一层104的至少一部分106包括孔108。孔108可以被看作为导电的第一层104的至少一部分106的周围材料基质中的空隙，或者可以由形成导电的第一层104的至少一部分106的颗粒形成。参照图1b的示意图，部分106中的孔108被示例为被至少部分地填充有相变材料110的开放孔1081。参照图1c的示意图，部分106中的孔108被示例为被至少部分地填充有相变材料110的闭合孔1082。相变材料110例如还可以被布置在开放孔和闭合孔108的组合中。参照图1d的示意图，部分106中的孔108被示例为规则地布置的空隙1083，其被至少部分地填充有相变材料110。例如，规则地布置的空隙1083可以是通过使用在半导体生产中的常规的图案化技术(如平版印刷和蚀刻)来实现的。相变材料110例如还可以被布置在开放孔和闭合孔和空隙108的任何组合中。
[0057]
仍然参照图1a，功率半导体器件100进一步包括导电的第二层112。导电的第二层112被布置在半导体衬底102和导电的第一层104之间。
[0058]
导电的第一层104和导电的第二层112可以是半导体衬底102上的布线部分114的一部分。可选地，布线部分114可以包括布置在半导体衬底102与导电的第二层112之间的布线部分1141。布线部分可以包括一个或多个布线层级，例如，被布置在半导体衬底102和最下面的金属化层之间或者在不同的布线层级的金属化层之间的图案化金属化层和层间电介质。布线部分可以进一步包括用于将半导体衬底102的有源器件区域电连接到布线部分114的布线层级的通孔。对于功率半导体二极管而言，导电的第一层104可以是例如阳极电极或阴极电极。对于功率mosfet而言，导电的第一层104可以是例如源极电极或漏极电极。对于功率igbt而言，导电的第一层104可以是例如发射极电极或集电极电极。
[0059]
在一些示例中，导电的第一层104是功率金属化层，并且导电的第二层112是阻挡层。例如，功率金属化层可以包括cu，并且阻挡层112可以包括ti、tiw、w和ta中的至少之一。在另一示例中，功率金属化层包括铝或铝合金，并且阻挡层112包括ti、tin和w中的至少之一。在又一示例中，功率金属化层包括au并且阻挡层与au兼容。例如，至少用于cu和al金属系统的常见的阻挡层是tiw。还有其它的功率金属化层/阻挡层组合是可能的。阻挡层可以被配置为防止金属原子和/或相变材料在朝向半导体衬底102的方向上从功率金属化层扩散。例如，在cu金属化的情况下，阻挡层可以包括tiw或任何其它合适的金属层或金属子层的堆叠，其被配置为防止cu原子在朝向半导体衬底102的方向上从功率金属化结构扩散。
[0060]
在上面的示例中描述的进一步的细节同样适用于在图1a至图1d中图示的示例。
[0061]
图2图示功率半导体器件100的另一示例的部分截面图。导电的第一层104的一部分被再分为第一部分1041和第二部分1042。第一部分1041的第一竖向延伸d1可以对应于第二部分1042的第二竖向延伸d2。第一部分1041与第二部分1042相比被定位为更靠近半导体衬底102。如在图2的示意图中图示那样，沿着第二部分1042中的第二竖向延伸d2取平均的相变材料的量am2(例如每单位面积的相变材料的质量)大于沿着第一部分1041中的第一竖向延伸d1取平均的相变材料的量am1(例如每单位面积的相变材料的质量)。
[0062]
在上面的示例中描述的进一步的细节同样可以适用于在图2中图示的示例。
[0063]
图3a图示另一功率半导体器件100的部分截面图。
[0064]
功率半导体器件100包括半导体芯片101。功率半导体器件进一步包括载体116，例如引线框或dcb衬底。半导体芯片101和载体116被通过接合材料118接合在一起。接合材料包括相变材料。例如，接合材料118可以包括焊接材料和烧结材料中的至少之一。例如，相变材料可以被集成到银烧结膏中。相变材料可以被集成为颗粒和/或(多个)层。接合材料118的竖向延伸可以例如在从100μm到几mm的范围内。
[0065]
如在图3b中的另一功率半导体器件100的部分截面图中图示那样，半导体芯片101还可以在与载体116相对的侧处通过第二接合材料1182与第二载体1162接合在一起。第二接合材料1182还可以包括相变材料。除了半导体芯片101之外，进一步的半导体芯片可以例如被布置在载体116上。例如，第二载体1162可以是引线框、或dcb衬底、或金属带、或夹具。第二载体1162例如可以被模具包封或者可以被布置在模块中。第二载体1162可以允许改进的对半导体芯片101的冷却，例如允许顶侧冷却。在一些实施例中，第二载体1162还可以是导电的并且例如是半导体芯片101的负载端子之间的电流路径的一部分。
[0066]
在上面的示例中描述的进一步的细节同样适用于在图3a和图3b中图示的示例。
[0067]
图4图示功率半导体器件100的另一示例的部分截面图。功率半导体器件100包括
半导体芯片101。功率半导体器件进一步包括载体116。半导体芯片101和载体116被经由接合材料118在半导体芯片101的第一侧处接合在一起。功率半导体器件100进一步包括第二载体1162。半导体芯片101和第二载体1162被通过布置在半导体芯片101的第二侧与第二载体1162之间的导电间隔部120连接。导电间隔部120可以被配置为传导热，例如是导热的。此外，导电间隔部120也可以是导电的，例如，当其是半导体芯片101的负载端子之间的电流路径的一部分时。在一些实施例中，导电间隔部120与在半导体芯片101的前侧处的电势(例如源极电势)电分离。在这种情况下，例如，导电间隔部可以被用于将热从芯片传导到热沉。在一些实施例中，导电间隔部120与第二载体1162的布置也可以被相对于竖向方向反转，例如与导电间隔部120相比第二载体1062可以更靠近于半导体芯片101。第二接合材料1182可以被布置在导电间隔部120和半导体芯片101之间。导电间隔部120包括相变材料。类似于上面针对导电的第一层104描述的示例，导电间隔部120的至少一部分可以包括被至少部分地填充有相变材料110的孔108(例如参见图1b至图1d)。例如，导电间隔部120可以包括例如铝(al)、铜(cu)、铝或铜的合金(例如alsi、alcu或alsicu)、镍(ni)、钛(ti)、钨(w)、钽(ta)、银(ag)、金(au)、铂(pt)、钯(pd)中的一种或多种。
[0068]
在图5a和图5b中图示的导电间隔部120的示例性视图中，导电间隔部120包括通孔122，其中通孔122被至少部分地填充有相变材料110。通孔122是通过柱形来例示的。也可以使用其它形状的通孔，例如多边形形状或椭圆形状的通孔。例如，导电间隔部120可以具有蜂窝结构。
[0069]
虽然已经在此图示并且描述了具体实施例，但是本领域普通技术人员将领会，在不脱离本发明的范围的情况下，各种各样的替换的和/或等同的实现可以替代所示出以及描述的具体实施例。本申请意图覆盖在此讨论的具体实施例的任何适配或变化。因此意图的是本发明仅受权利要求及其等同物限制。