[发明专利]形成感测电路的方法及其结构

说明书

技术领域

本发明一般涉及电子学，尤其是涉及半导体、其结构和形成半导体器件的方法。

背景技术

过去，半导体工业利用各种方法和电路来形成电流感测信号，其表示通过晶体管例如功率金属氧化物半导体(MOS)场效应晶体管(FET)的电流。一个特定的电路配置利用具有共同连接着的漏极和栅极以及分开的源极的两个晶体管。源极的有源区彼此成比例，以便流经一个晶体管的电流是流经另一晶体管的电流的小百分比。这常常称为镜像晶体管配置或SenseFET。发现通过小晶体管的电流的值与通过较大的晶体管的电流的值不总是恒定的比率。因此，一些配置包括便于将开尔文(Kelvin)感测端子直接连接到大晶体管的源极的分开的开尔文连接。

图1示出具有主晶体管(MT)和感测晶体管(S)的SenseFET215的现有技术例子。感测晶体管(ST)的源极(SS)被引到SenseFET 215的封装的外部的连接。主晶体管(MT)的源极(MS)被引到SenseFET215的封装的外部的连接，且开尔文感测(KS)被引到该封装的另一外部端子。在一些配置中，放大器220连接在虚拟接地或虚拟地线连接中。可以认为，这样的配置通过将感测源极(SS)和主源极(MS)维持在相同的电位而在感测源极(SS)处提供信号，该信号是通过主晶体管的电流的更准确的表示。然而，已经发现，即使该配置也导致通过主晶体管和感测晶体管的电流的值之间的不精确性。

因此，期望有一种电流感测电路和方法，其提供更准确地表示通过主晶体管的电流和通过组合的主晶体管和感测晶体管的漏极的电流的值的信号。

附图说明

图1简要示出现有技术感测电路；

图2简要示出根据本发明的改进的电流感测电路的一部分的实施方式；

图3简要示出根据本发明的另一改进的电流感测电路的一部分的实施方式；

图4简要示出根据本发明的又一改进的电流感测电路的一部分的实施方式；

图5简要示出根据本发明的再一改进的电流感测电路的一部分的实施方式；

图6示出根据本发明的半导体基底的一部分的实施方式的放大等距视图，图4的电流感测电路在该半导体基底上形成；

图7示出根据本发明的容纳图6的半导体基底的半导体封装的平面图；以及

图8-图11简要示出根据本发明的图5的改进的电流感测电路的

实施方式的一些连接的可选实施方式。

为了说明的简洁和清楚，附图中的元件不一定按比例绘制，且不同图中相同的参考数字表示相同的元件。此外，为了描述的简单而省略了公知的步骤和元件的说明与细节。如这里所使用的载流电极(current carrying electrode)表示器件的一个元件，如MOS晶体管的源极或漏极、或双极晶体管的集电极或发射极、或二极管的阴极或阳极，该元件承载通过该器件的电流；而控制电极表示器件的一个元件，如MOS晶体管的栅极或双极晶体管的基极，该元件控制通过该器件的电流。虽然这些器件在这里被解释为某个N沟道或P沟道器件、或某个N型或P型掺杂区，但本领域中的普通技术人员应该认识到，依照本发明，互补器件也是可能的。本领域中的技术人员应认识到，这里使用关于电路操作的词语“在...的期间”、“在...同时”、“当...的时候”不是表示一旦开始操作马上就会出现反应的的准确术语，而是在被初始操作激起的反应之间可能有一些微小但合理的延迟，例如传播延迟。词语“大约”或“实质上”的使用意指元件的值具有被预期非常接近于规定值或位置的参数。然而，如在本领域中所公知的，总是存在阻止值或位置确切地如规定的微小变化。本领域中完全确认，直到约至少10％(且对于半导体掺杂浓度，直到20％)的变化是偏离确切地如所述的理想目标的合理变化。为了附图的清楚，器件结构的掺杂区被示为一般具有直线边缘和精确角度的角。但是，本领域的技术人员理解，由于掺杂物的扩散和活化，掺杂区的边缘一般不是直线，并且角可能不是精确的角。

此外，本描述说明蜂窝设计(其中主体区是多个蜂窝区)而不是单主体设计(其中主体区包括以延长的图案，一般以蛇形图案，形成的单个区)。然而，意图是本描述可应用于蜂窝实现方式和单基部实现方式。

具体实施方式