[發(fā)明專利]半導體裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680073924.1
• 申請日: 2016-12-16
• 公開（公告）號: CN108475675B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設計）人: 柿本規(guī)行
• 申請（專利權）人: 株式會社電裝
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/861;H01L27/06;H01L29/739;H01L21/8234;H01L27/04;H01L29/868;H02M7/48
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 呂文卓

1.一種半導體裝置，其特征在于，

具備：

逆導開關元件(10、20)，在同一個半導體基板(70、90)上并聯形成有二極管元件(12、22)和開關元件(11、21)；

驅動部(30、40)，對形成于上述逆導開關元件的多個柵極電極(82)施加柵極電壓；以及

模式判定部(50)，判定在正導模式和逆導模式中的哪個模式下驅動，在上述正導模式下電流主要流過上述開關元件，在上述逆導模式下電流主要流過上述二極管元件；

上述二極管元件具有：

第1導電型的第1雜質區(qū)域(72a、73a、75a)；

第2導電型的第2雜質區(qū)域(76a、91)，連結于上述第1雜質區(qū)域而形成；

第1電極(71、95)，與上述第1雜質區(qū)域電連接；

第2電極(78、94)，與上述第2雜質區(qū)域電連接；

通過對上述柵極電極施加規(guī)定的柵極電壓，在上述第1雜質區(qū)域產生反型層；

上述開關元件，具有與上述二極管元件共用的上述第1電極及上述第2電極，并且，通過在上述柵極電極上被施加規(guī)定的柵極電壓而成為導通的狀態(tài)，在上述第1電極與上述第2電極之間流過電流；

上述多個柵極電極，具有：

第1柵極電極(82a)，被輸入使上述開關元件成為導通狀態(tài)的第1柵極電壓；以及

第2柵極電極(82b)，與上述第1柵極電壓獨立地被控制，被輸入與上述第2電極的電位相同、或以上述第2電極的電位為基準而成為與上述第1柵極電壓的極性相反的極性的第2柵極電壓；

屬于上述二極管元件的上述柵極電極至少包括上述第2柵極電極，屬于上述開關元件的上述柵極電極至少包括上述第1柵極電極；

基于在上述第1電極與上述第2電極之間流過的電流，當上述模式判定部判定為上述逆導模式時、或無法判定是上述逆導模式還是上述正導模式時，在上述第2柵極電極上被施加上述第2柵極電壓。

2.如權利要求1所述的半導體裝置，其特征在于，

上述二極管元件中的上述第1雜質區(qū)域，在與上述第2雜質區(qū)域 鄰接的位置具有第1導電型的勢壘區(qū)域(75a，92)；

通過對上述柵極電極施加上述規(guī)定的柵極電壓，在上述勢壘區(qū)域產生反型層。

3.如權利要求1所述的半導體裝置，其特征在于，

上述二極管還具有第2導電型的第3雜質區(qū)域(74a、93)，該第3雜質區(qū)域存在于上述第1雜質區(qū)域并與上述第2雜質區(qū)域分離，并且該第3雜質區(qū)域形成于上述第1電極與上述第2電極之間的電流路徑。

4.如權利要求1所述的半導體裝置，其特征在于，

上述驅動部，當判定為上述逆導模式時、或無法判定是上述逆導模式還是上述正導模式時，將至少具有高電平和低電平這2值且被進行了PWM控制的柵極電壓向上述第2柵極電極施加；

上述低電平是以上述第2電極的電位為基準而與上述第1柵極電壓的極性相反的極性。

5.如權利要求1所述的半導體裝置，其特征在于，

上述驅動部，當判定為上述逆導模式時、或無法判定是上述逆導模式還是上述正導模式時，始終將以上述第2電極的電位為基準而與上述第1柵極電壓的極性相反的極性的柵極電壓向上述第2柵極電極施加。

6.如權利要求1所述的半導體裝置，其特征在于，

上述驅動部，當判定為上述逆導模式時，在流過上述第1電極與上述第2電極之間的二極管電流的大小是規(guī)定的閾值以上的情況下，將與上述第2電極的電位相同的柵極電壓向上述第2柵極電極施加；

上述驅動部，在上述二極管電流的大小比規(guī)定的閾值小的情況下，將以上述第2電極的電位為基準而與上述第1柵極電壓的極性相反的極性的柵極電壓向上述第2柵極電極施加。

7.如權利要求1所述的半導體裝置，其特征在于，

成為形成上述二極管元件的區(qū)域與形成上述開關元件的區(qū)域的邊界的混合區(qū)域中的上述柵極電極，能夠施加以上述第2電極的電位為基準而與上述第1柵極電壓的極性相反的極性的柵極電壓。