[發明專利]具有集成霍爾傳感器的半導體裝置

有效

• 申請號: 201210353852.X
• 申請日: 2012-09-21
• 公開（公告）號: CN103022028A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: H.安格雷爾;L.格爾根斯;F.希爾勒;G.波佐維沃;W.里格爾;M.聰德爾
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02;H01L27/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王岳;李浩

技術領域

本發明的實施例涉及一種具有諸如晶體管的半導體器件和電流測量器件的半導體裝置。

背景技術

晶體管廣泛地用作用于開關提供給負載的電流的開關。在許多應用中期望測量通過負載的電流。已知若干不同的用于測量分別通過晶體管和負載的電流的概念。

根據第一概念，分流電阻器與晶體管串聯連接，并且測量跨越電阻器的電壓。根據歐姆定律，該電壓與通過晶體管的電流成比例。然而，分流電阻器引起功率損失。

根據另一概念，提供在與負載串聯連接的負載晶體管相同的操作點中操作的測量晶體管，使得通過測量晶體管的測量電流與通過負載的負載電流成比例。盡管負載晶體管和測量晶體管可以被配置成使得測量電流比負載電流小得多，但是結合電流測量仍出現損失。

需要一種包括被配置成與負載串聯連接的半導體器件和測量器件的半導體裝置，其中測量器件具有極低的損失并且可以在公共的半導體本體中與半導體器件集成。

發明內容

一個實施例涉及一種半導體裝置。該半導體裝置包括半導體本體、半導體器件以及至少一個霍爾傳感器。該半導體器件包括在半導體本體的第一方向上彼此遠離布置的第一和第二負載端子以及在第一和第二負載端子之間的半導體本體中布置的負載路徑。至少一個霍爾傳感器在與第一方向垂直的第二方向上布置在遠離半導體器件的半導體本體中并且包括兩個電流提供端子和兩個測量端子。

本領域技術人員在閱讀以下詳細描述之后并且在查看附圖之后，將認識到另外的特征和優點。

附圖說明

現將參照附圖說明示例。附圖用于說明基本原理，使得僅圖示對理解基本原理所需的方面。附圖未依比例繪制。在附圖中相同的附圖標記表示相同的特征。

圖1包括圖1A至1C，圖示了包括被實現為晶體管的半導體器件和霍爾傳感器的半導體裝置的第一實施例。

圖2包括圖2A至2C，圖示了包括被實現為晶體管的半導體器件和霍爾傳感器的半導體裝置的第二實施例。

圖3圖示了包括晶體管和霍爾傳感器的半導體裝置的電路圖。

圖4圖示了被實現為二極管的半導體器件的實施例。

圖5包括圖5A至5C，圖示了包括被實現為晶體管的半導體器件和霍爾傳感器的半導體裝置的第三實施例。

圖6包括圖6A至6C，圖示了包括晶體管和霍爾傳感器的半導體裝置的另一實施例。

具體實施方式

在下面的描述中，參照形成描述的一部分的附圖，并且在附圖中借助于圖示示出了其中可以實踐本發明的具體實施例。在這一點上，參照所描述的附圖的取向使用了諸如“頂”、“底”、“前”、“后”、“頭”、“尾”等方向性術語。由于實施例的部件可以在許多不同的取向上定位，因此方向性術語用于圖示的目的而決非進行限制。將理解，可以利用其他實施例并且可以進行結構或邏輯的改變而不偏離本發明的范圍。因此，下面的詳細描述不要被視為限制性意義，并且本發明的范圍由所附權利要求限定。將理解，除非另外明確指出，否則這里描述的各個示例性實施例的特征可以彼此組合。

圖1A至1C圖示了包括半導體器件和霍爾傳感器的半導體裝置的第一實施例。該半導體裝置包括半導體本體10。圖1A在截面平面I-I中圖示了半導體本體10的豎直橫截面視圖，圖1B圖示了半導體本體10的第一表面10₁上的俯視圖，并且圖1C圖示了另一豎直截面平面III-III中的豎直橫截面視圖。圖1A圖示了其中實現半導體器件的區域中的豎直橫截面視圖，并且圖1C圖示了其中實現霍爾傳感器的區域中的豎直橫截面視圖。圖1A至1C僅示出了部分半導體本體10，即其中實現半導體器件和霍爾傳感器的那些部分。特別地在水平方向上，半導體本體10可以延伸越過圖1A至1C中所示的邊界。

參照圖1A——示出了半導體器件的豎直橫截面視圖，該半導體器件包括在半導體本體10的第一方向x上彼此遠離布置的第一和第二負載端子51、52。在圖1A中所示的實施例中，第一方向x是半導體本體10的水平方向。半導體器件的負載路徑布置在半導體本體10內的第一和第二負載端子51、52之間。第一和第二負載端子51、52可以包括諸如金屬的導電材料，和/或可以包括摻雜半導體區域。

圖1A的半導體器件被實現為晶體管，其中第一負載端子51形成源極端子，第二負載端子52形成漏極端子，并且該晶體管進一步包括柵極電極53。柵極電極53布置在第一和第二負載端子51、52之間。