P型半導(dǎo)體層2'的雜質(zhì)濃度低。第二實(shí)施方式中的半導(dǎo)體裝置101中，將分離區(qū)域10c中的半導(dǎo)體層2'的導(dǎo)電型設(shè)為η型而不是ρ型。第三實(shí)施方式中的半導(dǎo)體裝置102中，使分離區(qū)域10c中的η+半導(dǎo)體層:V的雜質(zhì)濃度高。第四實(shí)施方式中的半導(dǎo)體裝置103中，使分離區(qū)域10c中的η型半導(dǎo)體層3較厚。
[0101]進(jìn)而，各實(shí)施方式中所說(shuō)明的半導(dǎo)體裝置100?103中，主區(qū)域10a中的發(fā)射電極11與傳感區(qū)域10b中的發(fā)射電極12分離。因此，發(fā)射電極11與發(fā)射電極12可能會(huì)成為不同電位。相對(duì)于此，RC-1GBT中，IGBT區(qū)域的發(fā)射電極與二極管區(qū)域的陽(yáng)極電極成為相同電位。假如使本實(shí)施方式的傳感IGBT的發(fā)射電極12成為與主IGBT的發(fā)射電極11相同的電位，那么，像根據(jù)圖1所示的等效電路而明確的那樣，傳感電阻Rs的兩端的電位差消失，無(wú)法檢測(cè)電流值。進(jìn)而，還存在IGBT區(qū)域與FWD(freewheeling d1de,續(xù)流二極管)區(qū)域本身分離電流的流動(dòng)而使各自的特性提高的情況，但不存在電流同時(shí)流動(dòng)在IGBT區(qū)域與FWD區(qū)域的情況。而且，不同于RC-1GBT，主區(qū)域10a與傳感區(qū)域10b的面積比Sm/Ss與傳感比Im/Is大致同等,一般來(lái)說(shuō),傳感區(qū)域10b的面積Sm足夠小，小于等于主區(qū)域10a的面積Ss的1/100。
[0102]像這樣，分離IGBT區(qū)域與二極管區(qū)域的RC-1GBT、與各實(shí)施方式中所說(shuō)明的半導(dǎo)體裝置100?102的構(gòu)造或目的均不相同。因此，難以將RC-1GBT中的分離IGBT區(qū)域與二極管區(qū)域的技術(shù)應(yīng)用于分離主區(qū)域10a與傳感區(qū)域100b。
[0103]對(duì)本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但這些實(shí)施方式是作為示例而提出，并未意圖限定發(fā)明的范圍。這些實(shí)施方式能以其他各種方式實(shí)施，可以在不脫離發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種省略、置換、變更。這些實(shí)施方式或其變化包含在發(fā)明的范圍或主旨中，同樣也包含在權(quán)利要求書(shū)中所記載的發(fā)明以及其均等的范圍內(nèi)。
[0104][符號(hào)的說(shuō)明]
[0105]100?103、1001?1004半導(dǎo)體裝置
[0106]10a主區(qū)域
[0107]10b傳感區(qū)域
[0108]10c分離區(qū)域
[0109]I集電極
[0110]2、6、10、22P 型半導(dǎo)體層
[0111]3、4、5、9η型半導(dǎo)體層
[0112]7柵極絕緣膜
[0113]8柵極電極
[0114]11、12、25發(fā)射電極
[0115]23絕緣體層。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種絕緣柵極型雙極晶體管，其特征在于包括: 主區(qū)域； 傳感區(qū)域；以及 半導(dǎo)體層，其在所述主區(qū)域與所述傳感區(qū)域之間，與設(shè)置在所述主區(qū)域以及所述傳感區(qū)域的集極層接觸，雜質(zhì)濃度低于所述集極層。2.—種半導(dǎo)體裝置，其特征在于包含第一區(qū)域、與所述第一區(qū)域分隔的第二區(qū)域、以及位于所述第一區(qū)域與所述第二區(qū)域之間的第三區(qū)域，其中: 所述第一區(qū)域包含: 第一電極； 第一導(dǎo)電型的第一半導(dǎo)體層，其設(shè)置在所述第一電極上； 第二導(dǎo)電型的第二半導(dǎo)體層，其設(shè)置在所述第一半導(dǎo)體層上； 第二電極，其隔著絕緣膜設(shè)置在所述第二半導(dǎo)體層上； 第一導(dǎo)電型的第三半導(dǎo)體層，其設(shè)置在所述第二半導(dǎo)體層上； 第二導(dǎo)電型的第四半導(dǎo)體層，其設(shè)置在所述第三半導(dǎo)體層上，接觸所述絕緣膜設(shè)置；以及 第三電極，其接觸所述第四半導(dǎo)體層設(shè)置； 所述第二區(qū)域包含: 所述第一電極； 所述第一半導(dǎo)體層； 所述第二半導(dǎo)體層； 所述第二電極； 所述第三半導(dǎo)體層； 所述第四半導(dǎo)體層；以及 第四電極，其接觸所述第四半導(dǎo)體層設(shè)置，與所述第三電極電分離；且 所述第三區(qū)域包含: 所述第一電極； 所述第一半導(dǎo)體層，其雜質(zhì)濃度低于所述第一區(qū)域以及所述第二區(qū)域中的 雜質(zhì)濃度； 所述第二半導(dǎo)體層；以及 絕緣體層，其設(shè)置在所述第二半導(dǎo)體層上。3.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于包含第一區(qū)域、與所述第一區(qū)域分隔的第二區(qū)域、以及位于所述第一區(qū)域與所述第二區(qū)域之間的第三區(qū)域，其中: 所述第一區(qū)域包含: 第一電極； 第一導(dǎo)電型的第一半導(dǎo)體層，其設(shè)置在所述第一電極上； 第二導(dǎo)電型的第二半導(dǎo)體層，其設(shè)置在所述第一半導(dǎo)體層上； 第二電極，其隔著絕緣膜設(shè)置在所述第二半導(dǎo)體層上； 第一導(dǎo)電型的第三半導(dǎo)體層，其設(shè)置在所述第二半導(dǎo)體層上； 第二導(dǎo)電型的第四半導(dǎo)體層，其設(shè)置在所述第三半導(dǎo)體層上，接觸所述絕緣膜設(shè)置；以及 第三電極，其接觸所述第四半導(dǎo)體層設(shè)置； 所述第二區(qū)域包含: 所述第一電極； 所述第一半導(dǎo)體層； 所述第二半導(dǎo)體層； 所述第二電極； 所述第三半導(dǎo)體層； 所述第四半導(dǎo)體層；以及 第四電極，其接觸所述第四半導(dǎo)體層設(shè)置，與所述第三電極電分離；且所 述第三區(qū)域包含: 所述第一電極； 第二導(dǎo)電型之第五半導(dǎo)體層，其設(shè)置在所述第一電極上； 所述第二半導(dǎo)體層；以及 絕緣體層，其設(shè)置在所述第二半導(dǎo)體層上。4.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于包含第一區(qū)域、與所述第一區(qū)域分隔的第二區(qū)域、以及位于所述第一區(qū)域與所述第二區(qū)域之間的第三區(qū)域，其中: 所述第一區(qū)域包含: 第一電極； 第一導(dǎo)電型的第一半導(dǎo)體層，其設(shè)置在所述第一電極上； 第二導(dǎo)電型的第二半導(dǎo)體層，其設(shè)置在所述第一半導(dǎo)體層上； 第二電極，其隔著絕緣膜設(shè)置在所述第二半導(dǎo)體層上； 第一導(dǎo)電型的第三半導(dǎo)體層，其設(shè)置在所述第二半導(dǎo)體層上； 第二導(dǎo)電型的第四半導(dǎo)體層，其設(shè)置在所述第三半導(dǎo)體層上，接觸所述絕緣膜設(shè)置；以及 第三電極，其接觸所述第四半導(dǎo)體層設(shè)置； 所述第二區(qū)域包含: 所述第一電極； 所述第一半導(dǎo)體層； 所述第二半導(dǎo)體層； 所述第二電極； 所述第三半導(dǎo)體層； 所述第四半導(dǎo)體層；以及 第四電極，其接觸所述第四半導(dǎo)體層設(shè)置，與所述第三電極電分離；且 所述第三區(qū)域包含: 所述第一電極； 所述第一半導(dǎo)體層； 所述第二半導(dǎo)體層，其雜質(zhì)濃度高于所述第一區(qū)域以及所述第二區(qū)域中的 雜質(zhì)濃度；以及 絕緣體層，其設(shè)置在所述第二半導(dǎo)體層上。5.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于包含第一區(qū)域、與所述第一區(qū)域分隔的第二區(qū)域、以及位于所述第一區(qū)域與所述第二區(qū)域之間的第三區(qū)域，其中: 所述第一區(qū)域包含: 第一電極； 第一導(dǎo)電型的第一半導(dǎo)體層，其設(shè)置在所述第一電極上； 第二導(dǎo)電型的第二半導(dǎo)體層，其設(shè)置在所述第一半導(dǎo)體層上； 第二電極，其隔著絕緣膜設(shè)置在所述第二半導(dǎo)體層上； 第一導(dǎo)電型的第三半導(dǎo)體層，其設(shè)置在所述第二半導(dǎo)體層上； 第二導(dǎo)電型的第四半導(dǎo)體層，其設(shè)置在所述第三半導(dǎo)體層上，接觸所述絕緣膜設(shè)置；以及 第三電極，其接觸所述第四半導(dǎo)體層設(shè)置； 所述第二區(qū)域包含: 所述第一電極； 所述第一半導(dǎo)體層； 所述第二半導(dǎo)體層； 所述第二電極； 所述第三半導(dǎo)體層； 所述第四半導(dǎo)體層；以及 第四電極，其接觸所述第四半導(dǎo)體層設(shè)置，與所述第三電極電分離；且 所述第三區(qū)域包含: 所述第一電極； 所述第一半導(dǎo)體層； 所述第二半導(dǎo)體層，其厚度厚于所述第一區(qū)域以及所述第二區(qū)域中的厚度；以及 絕緣體層，其在所述第三區(qū)域中，設(shè)置在所述第二半導(dǎo)體層上。6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，當(dāng)電流流動(dòng)在所述第一區(qū)域以及所述第二區(qū)域時(shí)，所述第三電極的電位與所述第四電極的電位不同。7.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述第二區(qū)域的面積小于所述第一區(qū)域的面積。8.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述第一區(qū)域是主電流流動(dòng)的主區(qū)域， 所述第二區(qū)域是與所述主電流相應(yīng)的傳感電流流動(dòng)的傳感區(qū)域， 所述第三區(qū)域是分離所述主區(qū)域與所述傳感區(qū)域的分離區(qū)域。9.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，流動(dòng)在所述第一區(qū)域的電流與流動(dòng)在所述第二區(qū)域的電流的比大致等于所述第一區(qū)域的面積與所述第二區(qū)域的面積的比。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種可以精度良好地檢測(cè)電流量的半導(dǎo)體裝置以及絕緣柵極型雙極晶體管。根據(jù)實(shí)施方式，提供一種絕緣柵極型雙極晶體管，其特征在于包括：主區(qū)域；傳感區(qū)域；以及半導(dǎo)體層，在所述主區(qū)域與所述傳感區(qū)域之間，與設(shè)置在所述主區(qū)域以及所述傳感區(qū)域的集極層接觸，雜質(zhì)濃度低于所述集極層。
【IPC分類】H01L27/02, H01L29/739
【公開(kāi)號(hào)】CN104916673
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410453751
【發(fā)明人】三須伸一郎, 小倉(cāng)常雄
【申請(qǐng)人】株式會(huì)社東芝
【公開(kāi)日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2014年9月5日
【公告號(hào)】US20150263144