[發明專利]包括控制電路的半導體器件

在審

• 申請號: 201410357497.2
• 申請日: 2014-07-25
• 公開（公告）號: CN104347626A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: A.毛德;W.肖爾茨
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H01L27/06
• 分類號: H01L27/06;H01L29/739;H01L29/06;H01L29/78
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張濤;胡莉莉

1.一種半導體器件，包括：

主場效應晶體管，包括被配置為控制通過半導體部分中的體區在源極區和漂移區之間的電流流動的柵極電極；以及

控制電路，被配置為接收主場效應晶體管單元的局部漂移區電位并輸出指示何時所述局部漂移區電位超過預設閾值的輸出信號。

2.根據權利要求1所述的半導體器件，其中，

所述控制電路被配置為當所述局部漂移區電位超過所述預設閾值時減小通過所述主場效應晶體管的電流流動或者關閉所述主場效應晶體管。

3.根據權利要求1所述的半導體器件，包括：

感測連接結構，將所述控制電路的感測輸入與所述主場效應晶體管的漂移區電連接。

4.根據權利要求3所述的半導體器件，其中，

所述感測連接結構包括所述半導體部分的連接區段中的至少一個鄰接的半導體路徑，所述連接區段具有所述漂移區的導電類型，所述半導體路徑將所述漂移區與相應的感測接觸區連接，所述感測接觸區具有所述漂移區的導電類型并且直接接合所述半導體部分的第一表面。

5.根據權利要求4所述的半導體器件，其中，

所述鄰接的半導體路徑將所述感測接觸區與所述體區和所述漂移區之間的界面在結構上相連接。

6.根據權利要求5所述的半導體器件，其中，

所述半導體路徑被配置為在導電狀態下通過所述體區接合反轉溝道。

7.根據權利要求5所述的半導體器件，其中，

所述主場效應晶體管包括以單元陣列布置的多個單元溝槽結構，其中，所述單元溝槽結構包括柵極電極結構和電介質層，所述電介質層將所述柵極電極結構從所述半導體部分分離，并且所述單元溝槽結構中的至少一個直接接合所述感測接觸區。

8.根據權利要求7所述的半導體器件，被配置為在導電狀態下形成沿著所述半導體路徑的電荷載流子累積溝道。

9.根據權利要求7所述的半導體器件，其中，

所述單元陣列的最外的單元溝槽結構直接接合所述感測接觸區。

10.根據權利要求1所述的半導體器件，包括：

集電極層，所述集電極層在所述源極區的豎向方向上并且直接接合所述漂移區，所述豎向方向由所述半導體部分的第一表面的法線給定，所述集電極層具有與所述漂移區的第一導電類型相反的第二導電類型，所述體區和所述集電極層提供主雙極結型晶體管的發射極區和集電極區。

11.根據權利要求1所述的半導體器件，包括：

電介質屏蔽結構，至少在關于所述半導體部分的第一表面的豎向方向上使包括所述控制電路的半導體元件的隔離半導體區域從所述半導體部分的包括所述漂移區的區段介電絕緣。

12.根據權利要求11所述的半導體器件，其中，

所述電介質屏蔽結構形成從所述第一表面延伸至所述半導體部分中并圍繞所述隔離半導體區域的橫向閉合框。

13.根據權利要求11所述的半導體器件，其中，

所述電介質屏蔽結構的掩埋部分在所述豎向方向上將所述隔離半導體區域從所述半導體部分的包括所述漂移區的區段分離。

14.根據權利要求13所述的半導體器件，其中，

所述電介質屏蔽結構的所述掩埋部分包含導電結構，所述導電結構被嵌入在電介質中并電連接至感測端子或所述半導體器件中的電位。

15.根據權利要求11所述的半導體器件，其中，

所述隔離半導體區域包括所述體區的導電類型的主部分以及所述源極區的導電類型的阱，所述阱從所述第一表面延伸至所述隔離半導體區域中。

16.根據權利要求1所述的半導體器件，其中，

所述控制電路包括具有柵極電極的第一輔助晶體管，所述柵極電極與所述主場效應晶體管的漂移區電連接。

17.根據權利要求16所述的半導體器件，其中，

所述第一輔助晶體管被配置為響應于應用至所述第一輔助晶體管的柵極結構的信號而將所述主場效應晶體管的柵極電極與所述主場效應晶體管的源極區連接/將所述主場效應晶體管的柵極電極從所述主場效應晶體管的源極區斷開連接。