[发明专利]半导体装置

说明书

本发明提供一种能够抑制对感测二极管施加过电压的半导体装置。该半导体装置包括：半导体基板；配置在所述半导体基板的上方的上方主电极；配置在所述半导体基板的上方的感测阳极电极；第一电阻层；以及配置在所述半导体基板的下方的下方主电极。所述第一电阻层配置在所述半导体基板的上方，具有大于所述上方主电极以及所述感测阳极电极的电阻率，并连接所述上方主电极和所述感测阳极电极。所述半导体基板包括开关元件和感测二极管。所述开关元件连接在所述上方主电极和所述下方主电极之间。所述感测二极管包括：p型的第一阳极区域，其与所述感测阳极电极连接；以及n型的第一阴极区域，其与所述下方主电极连接。

技术领域

本发明公开的技术涉及半导体装置。

背景技术

专利文献1中公开了一种在共同的半导体基板上设置开关元件和保护二极管的半导体装置。保护二极管的阴极电极与开关元件的一个端子连接。保护二极管的阳极电极与外部回路连接。保护二极管的阳极电极的电位根据开关元件的所述一个端子的电位而变化。专利文献1的技术中，根据保护二极管的阳极电极的电位，判定与开关元件并列连接的续流二极管是否导通。外部回路在续流二极管处于关断状态时允许开关元件接通。

专利文献1：日本特开2016-149715号公报

如专利文献1的保护二极管那样，将二极管的阴极电极连接至开关元件的一个端子时，二极管的阳极电极的电位根据该端子的电位而变化。这种二极管在专利文献1的使用方法(即，续流二极管的导通的判定)以外的方法中，还能用于根据开关元件的端子的电位判定开关元件的动作状态。以下，将这种二极管(包括专利文献1的保护二极管)称为感测二极管。

将感测二极管和开关元件设置在单个半导体基板上时，可以在半导体基板的上表面设置上方主电极和感测阳极电极，在半导体基板的下表面设置下方主电极。感测二极管的p型阳极层与感测阳极电极连接，感测二极管的n型阴极层与下方主电极连接。开关元件连接在上方主电极和下方主电极之间。即，下方主电极上连接有开关元件和感测二极管。即，下方主电极既是开关元件的一个端子，同时也是感测二极管的阴极电极。配置在半导体基板的上方的上方主电极和感测阳极电极之间存在寄生电容。另外，配置在半导体基板的上方的感测阳极电极和配置在半导体基板的下方的下方主电极之间也存在寄生电容。

图12将该半导体装置的回路图作为示例示出。图12示出了开关元件100、感测二极管110、上方主电极120、下方主电极130、感测阳极电极140、寄生电容150以及寄生电容160。另外，图12中，作为开关元件100而示出了IGBT，但是开关元件100也可以是MOSFET、双极型晶体管等其他的开关元件。如图12所示，开关元件100连接在上方主电极120和下方主电极130之间。感测二极管110的阴极层与下方主电极130连接，感测二极管110的阳极层与感测阳极电极140连接。感测阳极电极140和上方主电极120之间存在寄生电容150。感测阳极电极140和下方主电极130之间存在寄生电容160。

图12的半导体装置在开关元件100的动作过程中，由于寄生电容150或寄生电容160产生的电容耦合，会有不期望的感测阳极电极140的电位上升的情况。由于电容耦合导致的感测阳极电极140的电位上升，会有感测二极管110被施加过电压的情况。

发明内容

因此，本发明提供一种能够抑制对感测二极管施加过电压的技术。

本发明公开的半导体装置包括：半导体基板；上方主电极，其配置在所述半导体基板的上方；感测阳极电极，其配置在所述半导体基板的上方；第一电阻层；以及下方主电极，其配置在所述半导体基板的下方。所述第一电阻层配置在所述半导体基板的上方，具有大于所述上方主电极和所述感测阳极电极的电阻率，并连接所述上方主电极和所述感测阳极电极。所述半导体基板包括开关元件和感测二极管。所述开关元件连接在所述上方主电极和所述下方主电极之间。所述感测二极管包括：p型的第一阳极区域，其与所述感测阳极电极连接；以及n型的第一阴极区域，其与所述下方主电极连接。