[發明專利]半導體裝置

有效

• 申請號: 201680073924.1
• 申請日: 2016-12-16
• 公開（公告）號: CN108475675B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 柿本規行
• 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

半導體裝置具備：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；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，在正導模式下電流主要流過上述開關元件，在逆導模式下電流主要流過上述二極管元件。

相關申請的相互參照

本申請基于2016年1月27日提出的日本專利申請第2016－13713號主張優先權，這里引用其全部內容。

技術領域

本發明涉及設置有開關元件和逆導二極管的半導體裝置。

背景技術

如專利文獻1所記載那樣，在逆導型的絕緣柵雙極晶體管(RC－IGBT)中，已知當將IGBT元件區域切換為截止(off)狀態且向二極管元件區域流過回流電流時、對絕緣溝槽柵電極施加負電壓的半導體裝置。

由此，從陽極區域流出的空穴容易沿著絕緣溝槽柵電極被注入到漂移層中，能夠減少正向電壓下降(以下稱作正向電壓)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2011－238975號公報

發明概要

為了實現專利文獻1所記載的動作，需要判定IGBT元件區域和二極管元件區域的哪個處于導通(on)狀態，并切換柵極電壓的極性。例如在通常的馬達驅動用的逆變器(inverter)電路等中，按馬達電角度周期來切換柵極電壓的極性。IGBT元件區域及二極管元件區域的哪個是導通狀態例如能夠用輸出電流的正負來判定。但是，在如逆變器電路那樣輸出電流的正負以較短的周期切換的方式下，根據電流傳感器的公差，會產生不能精度良好地進行輸出電流的正負判定的電流區域。該電流區域是輸出電流為零附近的低電流區域。

以往，在不能判定輸出電流的正負這樣的電流區域中，考慮系統整體的動作的穩定性而假定IGBT元件區域處于導通狀態。通常的RC－IGBT中的二極管元件區域為了抑制在柵極電極上被施加電壓的柵極干擾而將柵極電極的電位固定在陽極電位，但在根據輸出電流的極性而向二極管元件區域施加負電壓的方式下無法進行電壓的固定。由此，在輸出電流的正負不能判定這樣的電流區域中，在二極管元件區域的柵極電極上被施加正電壓。因此，發明者發現了二極管元件區域的正向電壓有可能增大的問題。發明內容

本發明的目的是，提供一種在所有的電流區域中兼顧恢復(recovery)特性的提高和正向電壓的減小的半導體裝置。