[發(fā)明專利]集成半導體電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580059120.1
• 申請日: 2015-09-18
• 公開（公告）號: CN107112323B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設計）人: C·普倫特克;W·馮埃姆登;N·戴維斯
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 郭毅

具有平面襯底(2)集成半導體電路(1)在絕緣層(3)上布置，其中，半導體層(4)在所述絕緣層(3)上布置，其中，所述半導體層(4)具有至少三個直接彼此鄰接的區(qū)段(5,6,7)，其中，所述彼此鄰接的區(qū)段(5,6,7)具有相反的載流子，從而交替地構造pn結或np結，其中，當所述半導體層(4)電接通時，所述三個彼此鄰接的區(qū)段(5，6,7)構造導通方向上的二極管(11)和截止方向上的二極管(12)，其中，接通層(8)例如在所述區(qū)段(6,7)上布置，所述區(qū)段代表所述截止方向上的二極管(12)，從而所述截止方向上的二極管(12)短接，并且金屬層(9)在所述接通層(8)上布置，其中，所述金屬層(9)完全覆蓋所述接通層(8)并且至少局部地以一垂直距離橫向地在所述三個彼此鄰接的區(qū)段(5，6,7)上面布置。

技術領域

本發(fā)明涉及一種集成半導體電路、一種具有至少兩個集成半導體電路的電路裝置、以及用該電路裝置來感測溫度的用途。

背景技術

在功率輸出極(Leistungsendstufe)中，為了運行電動機，例如不允許超過預給定的溫度。由于制造引起的數(shù)值分散(Streuung)和之前不可以準確確定的運行狀態(tài)，功率組件在環(huán)境中實際的溫度是未知的。因此已知，在功率輸出級的結構中設置緩沖區(qū)域，以便避免功率組件中出現(xiàn)的溫度峰值。在此不利的是，通過附加的半導體面產生花費并且浪費結構空間。

在文獻DE 19904575 C1中描述二極管，其充當單片集成的溫度傳感器。

在文獻DE 102011050122 A1中描述功率半導體，所述功率半導體包括溫度傳感器并且在轉向系統(tǒng)中使用。

發(fā)明內容

集成半導體電路具有平面襯底。在平面襯底上布置絕緣層。在絕緣層上布置半導體層。半導體層具有至少三個彼此鄰接的區(qū)段。直接彼此鄰接的區(qū)段具有相反的載流子或摻雜。由此，交替地形成pn結或np結，從而當半導體層電接通時，三個彼此鄰接的區(qū)段具有導通方向上的二極管和截止方向上的二極管。接通層局部地(breichweise)布置在代表截止方向上的二極管的區(qū)段上。在此，接通層在橫向上局部地在第二區(qū)段和第三區(qū)段上延伸。接通層使截止方向上的二極管短接。在接通層上布置金屬層。金屬層完全覆蓋接通層并且電連接接通層。金屬層橫向地至少局部地以一垂直距離布置在三個彼此鄰接的區(qū)段上方。

在此，優(yōu)點是，可以用簡單的方式實現(xiàn)導通方向上的二極管的串聯(lián)電路，并且可以用該串聯(lián)電路根據(jù)二極管的數(shù)量調節(jié)正向電壓和溫度系數(shù)。另外，有利的是，通過借助金屬層局部地覆蓋三個彼此鄰接的區(qū)段而產生二極管的較小的使用壽命漂移。附加地，金屬層通過所述覆蓋來防止雜質——例如離子擴散以及光入射。

在一種擴展方案中，借助第一接通結構和第二接通結構實現(xiàn)半導體層的接通，其中，第一接通結構構型為陰極并且第二接通結構構型為陽極。

在一種擴展方案中，寬度與長度的比值具有至少一個大于3的值，其中所述寬度與區(qū)段的接通區(qū)域平行地延伸，所述長度定義為一個pn結與下一pn結之間或一個np結與下一np結之間的距離。

在此有利的是，電耐擊穿強度(Durchschlagsfestigkeit)高。

在另一種構型中，金屬層的垂直距離相應于接通層的層厚度。

在此，優(yōu)點是，集成半導體電路的半導體層的表面上的場強小。

在一種擴展方案中，絕緣層具有二氧化硅。

在此，有利的是，半導體電路可以單片地集成在不同的半導體工藝中，例如功率場效應晶體管(PowerMOSFET)、絕緣柵雙極性晶體管(IGBT)或專用集成電路(ASIC)。

電路裝置具有至少兩個根據(jù)本發(fā)明的集成半導體電路，其中，至少兩個集成半導體電路在至少一個襯底延伸方向上彼此以一距離布置在平面襯底上的絕緣層上，其中，兩個半導體電路具有相反的摻雜順序。