JP2002280556A - 電力用半導体装置 - Google Patents
電力用半導体装置Info
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 22
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- 230000007257 malfunction Effects 0.000 abstract description 17
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/12—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/70—Bipolar devices
- H01L29/72—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
- H01L29/739—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals controlled by field-effect, e.g. bipolar static induction transistors [BSIT]
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電磁妨害波等の外乱ノイズに対しても誤動作
を抑制できる温度センサを備えた電力用半導体装置を提
供する。 【解決手段】 電力用半導体装置１０は、基板１１上に
形成された電力用半導体素子４０と、前記基板上に形成
された少なくとも一つの温度検出用ダイオード３０を含
む温度センサ２０とを備える電力用半導体装置であっ
て、前記ダイオードを構成する互いに異なる２つの導電
型１６、１８の領域のうち一方の領域１６と前記半導体
素子のベース領域３８との間で形成される容量と、前記
２つの導電型の他方の領域１８と前記半導体素子のベー
ス領域３８との間で形成される容量とは、互いに実質的
に等しい。
を抑制できる温度センサを備えた電力用半導体装置を提
供する。 【解決手段】 電力用半導体装置１０は、基板１１上に
形成された電力用半導体素子４０と、前記基板上に形成
された少なくとも一つの温度検出用ダイオード３０を含
む温度センサ２０とを備える電力用半導体装置であっ
て、前記ダイオードを構成する互いに異なる２つの導電
型１６、１８の領域のうち一方の領域１６と前記半導体
素子のベース領域３８との間で形成される容量と、前記
２つの導電型の他方の領域１８と前記半導体素子のベー
ス領域３８との間で形成される容量とは、互いに実質的
に等しい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置、特
に、温度センサを備えた電力用半導体装置に関する。
に、温度センサを備えた電力用半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電力用半導体装置は、取り扱う電力が大
きく発熱量も大きいため、過熱の防止機構を設けること
が重要となっている。近年、過熱防止のために電力用半
導体素子を形成した基板上に温度センサを設けておき、
温度を監視するようになっている。この温度センサとし
ては、例えば、基板上に電力用半導体素子と同様にして
ポリシリコンからなるダイオードを形成する。このよう
に同一基板上に温度センサを設け、基板温度を監視し、
電力用半導体素子の加熱を未然に防止している。
きく発熱量も大きいため、過熱の防止機構を設けること
が重要となっている。近年、過熱防止のために電力用半
導体素子を形成した基板上に温度センサを設けておき、
温度を監視するようになっている。この温度センサとし
ては、例えば、基板上に電力用半導体素子と同様にして
ポリシリコンからなるダイオードを形成する。このよう
に同一基板上に温度センサを設け、基板温度を監視し、
電力用半導体素子の加熱を未然に防止している。
【０００３】まず、この温度センサの構成について以下
に説明する。図１１は、電力用半導体素子（ＩＧＢＴ）
８０と、温度センサ６０とを備えた電力用半導体装置５
０の断面構造を示す断面図である。この図１１に示すよ
うに、この電力用半導体装置５０の温度センサ６０は、
基板５１上に形成したＰ型領域５２の上に絶縁膜５４を
介して設けられた２つのダイオード７０、７１とからな
る。この温度センサ６０は、温度検出用のアノード６２
とカソード６４との間を順方向に接続する温度検出用ダ
イオード７０と、アノード６２とカソード６４との間を
逆方向に接続するダイオード７１とを備えている。この
温度センサ６０では、温度検出用ダイオード７０によ
り、アノード６２とカソード６４との間の順方向電圧Ｖ
Ｆが温度依存性を有することを用いて温度検出する方法
が一般的である。また、アノード６２とカソード６４と
の間を逆方向に接続するもう一つのダイオード７１を設
けることによって、制御回路等で発生する逆電圧をクラ
ンプしている。この逆方向に接続するダイオード７１を
逆電圧クランプ用ダイオードと呼ぶ。この逆電圧クラン
プ用ダイオード７１については温度依存性を考慮しなく
てもよいので、基板５１上の面積効率を考慮して、通
常、一つのダイオードが用いられる。
に説明する。図１１は、電力用半導体素子（ＩＧＢＴ）
８０と、温度センサ６０とを備えた電力用半導体装置５
０の断面構造を示す断面図である。この図１１に示すよ
うに、この電力用半導体装置５０の温度センサ６０は、
基板５１上に形成したＰ型領域５２の上に絶縁膜５４を
介して設けられた２つのダイオード７０、７１とからな
る。この温度センサ６０は、温度検出用のアノード６２
とカソード６４との間を順方向に接続する温度検出用ダ
イオード７０と、アノード６２とカソード６４との間を
逆方向に接続するダイオード７１とを備えている。この
温度センサ６０では、温度検出用ダイオード７０によ
り、アノード６２とカソード６４との間の順方向電圧Ｖ
Ｆが温度依存性を有することを用いて温度検出する方法
が一般的である。また、アノード６２とカソード６４と
の間を逆方向に接続するもう一つのダイオード７１を設
けることによって、制御回路等で発生する逆電圧をクラ
ンプしている。この逆方向に接続するダイオード７１を
逆電圧クランプ用ダイオードと呼ぶ。この逆電圧クラン
プ用ダイオード７１については温度依存性を考慮しなく
てもよいので、基板５１上の面積効率を考慮して、通
常、一つのダイオードが用いられる。
【０００４】また、温度検出用ダイオード７０のアノー
ド６２とカソード６４との間における順方向電圧ＶＦの
温度変化率は通常小さいので、通常、複数個のダイオー
ドを直列接続して温度変化率を大きくしている。例え
ば、図１３の（ａ）は、温度検出用ダイオードとして２
つのダイオード７０ａ、７０ｂを直列接続し、逆電圧ク
ランプ用ダイオードとして一つのダイオード７１を用い
た場合の平面図である。また、図１３の（ｂ）は、図１
３の（ａ）のＤ−Ｄ’線に沿った断面図である。この場
合に、各ダイオード７０、７１の直下の絶縁膜５４の厚
みは略等しい。
ド６２とカソード６４との間における順方向電圧ＶＦの
温度変化率は通常小さいので、通常、複数個のダイオー
ドを直列接続して温度変化率を大きくしている。例え
ば、図１３の（ａ）は、温度検出用ダイオードとして２
つのダイオード７０ａ、７０ｂを直列接続し、逆電圧ク
ランプ用ダイオードとして一つのダイオード７１を用い
た場合の平面図である。また、図１３の（ｂ）は、図１
３の（ａ）のＤ−Ｄ’線に沿った断面図である。この場
合に、各ダイオード７０、７１の直下の絶縁膜５４の厚
みは略等しい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の電力用
半導体装置５０の温度センサ６０では、電磁妨害波など
の外乱ノイズによる誤動作が問題となっており、実際の
使用上の制約となっている。つまり、この電力用半導体
装置５０には、配線としては示されていない寄生容量が
存在するため、電磁妨害波等が侵入した際、温度センサ
６０を構成するダイオード７０、７１の往路と復路とに
それぞれ発生する起電力に差が生じ、誤動作の原因とな
る。
半導体装置５０の温度センサ６０では、電磁妨害波など
の外乱ノイズによる誤動作が問題となっており、実際の
使用上の制約となっている。つまり、この電力用半導体
装置５０には、配線としては示されていない寄生容量が
存在するため、電磁妨害波等が侵入した際、温度センサ
６０を構成するダイオード７０、７１の往路と復路とに
それぞれ発生する起電力に差が生じ、誤動作の原因とな
る。
【０００６】まず、この電力用半導体装置５０で配線と
しては示されていない寄生容量について説明する。図１
２は、図１１に示す電力用半導体装置５０の等価回路図
である。この温度センサ６０の各ダイオード７０、７１
を構成する互いに異なる２つの導電型の領域５６、５８
は、図１１に示すように、ＳｉＯ２からなる絶縁膜５６
を介して、電力用半導体素子８０のベース領域であるＰ
型領域５２と対向して形成されている。このＰ型領域５
２は、エミッタ電位と同電位となり、温度センサ６０を
構成するダイオード７０、７１は絶縁膜５６上に形成さ
れているので、図１２の等価回路に示すように、温度セ
ンサ６０を構成する各ダイオード７０、７１の各導電型
の領域と、ベース領域７８との間には、それぞれ寄生容
量Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４が発生する。
しては示されていない寄生容量について説明する。図１
２は、図１１に示す電力用半導体装置５０の等価回路図
である。この温度センサ６０の各ダイオード７０、７１
を構成する互いに異なる２つの導電型の領域５６、５８
は、図１１に示すように、ＳｉＯ２からなる絶縁膜５６
を介して、電力用半導体素子８０のベース領域であるＰ
型領域５２と対向して形成されている。このＰ型領域５
２は、エミッタ電位と同電位となり、温度センサ６０を
構成するダイオード７０、７１は絶縁膜５６上に形成さ
れているので、図１２の等価回路に示すように、温度セ
ンサ６０を構成する各ダイオード７０、７１の各導電型
の領域と、ベース領域７８との間には、それぞれ寄生容
量Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４が発生する。
【０００７】従来、この寄生容量Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ
４については考慮されていなかった。例えば、各ダイオ
ードを構成する互いに異なる２つの導電型の各領域の面
積は、通常異なるので、各ダイオードの両端に形成され
る寄生容量の大きさは異なっている（Ｃ１≠Ｃ２、Ｃ３
≠Ｃ４）。さらに、図１３の（ａ）の平面図に示すよう
に、温度検出用ダイオードとして、２つのダイオード７
０ａ、７０ｂを直列接続した場合には、温度検出用ダイ
オード７０ａ、７０ｂと電力用半導体素子８０のベース
領域７８との間に形成される総容量は、逆電圧クランプ
用ダイオード７１とベース領域７８との間に形成される
総容量の略２倍となる（Ｃ１＝２×Ｃ３、Ｃ２＝２×Ｃ
４）。このため、電磁波ノイズ等の外乱ノイズが侵入し
た場合には、温度センサ６０を構成する各ダイオード７
０ａ、７０ｂ、７１の往路と復路とにそれぞれ発生する
起電力に差が生じ、誤動作を生じる。さらに、温度検出
用ダイオード７０ａ、７０ｂと逆電圧クランプ用ダイオ
ード７１の回路間でも起電力に差が生じるため、誤動作
を生じる。
４については考慮されていなかった。例えば、各ダイオ
ードを構成する互いに異なる２つの導電型の各領域の面
積は、通常異なるので、各ダイオードの両端に形成され
る寄生容量の大きさは異なっている（Ｃ１≠Ｃ２、Ｃ３
≠Ｃ４）。さらに、図１３の（ａ）の平面図に示すよう
に、温度検出用ダイオードとして、２つのダイオード７
０ａ、７０ｂを直列接続した場合には、温度検出用ダイ
オード７０ａ、７０ｂと電力用半導体素子８０のベース
領域７８との間に形成される総容量は、逆電圧クランプ
用ダイオード７１とベース領域７８との間に形成される
総容量の略２倍となる（Ｃ１＝２×Ｃ３、Ｃ２＝２×Ｃ
４）。このため、電磁波ノイズ等の外乱ノイズが侵入し
た場合には、温度センサ６０を構成する各ダイオード７
０ａ、７０ｂ、７１の往路と復路とにそれぞれ発生する
起電力に差が生じ、誤動作を生じる。さらに、温度検出
用ダイオード７０ａ、７０ｂと逆電圧クランプ用ダイオ
ード７１の回路間でも起電力に差が生じるため、誤動作
を生じる。
【０００８】なお、特開平８−２３６７０９号公報、特
開平１０−１１６９８７号公報、特開昭５８−２５２６
４号公報に記載の半導体装置では、半導体基板上にパワ
ー素子と感熱素子部を形成すると共に、半導体基板と感
熱素子部との間に絶縁膜を設けて、感熱素子部の寄生動
作を防止している。しかし、上述の通り、特開平８−２
３６７０９号公報等では、上記感熱素子部は絶縁体を介
して半導体基板と対向しているので、寄生容量が生じる
が、この寄生容量については考慮されていない。
開平１０−１１６９８７号公報、特開昭５８−２５２６
４号公報に記載の半導体装置では、半導体基板上にパワ
ー素子と感熱素子部を形成すると共に、半導体基板と感
熱素子部との間に絶縁膜を設けて、感熱素子部の寄生動
作を防止している。しかし、上述の通り、特開平８−２
３６７０９号公報等では、上記感熱素子部は絶縁体を介
して半導体基板と対向しているので、寄生容量が生じる
が、この寄生容量については考慮されていない。
【０００９】そこで、本発明の目的は、電磁妨害波等の
外乱ノイズに対しても誤動作を抑制できる温度センサを
備えた電力用半導体装置を提供することである。
外乱ノイズに対しても誤動作を抑制できる温度センサを
備えた電力用半導体装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係る電力用半導
体装置は、基板上に形成された電力用半導体素子と、前
記基板上に形成された少なくとも一つの温度検出用ダイ
オードを含む温度センサとを備える電力用半導体装置で
あって、前記ダイオードを構成する互いに異なる２つの
導電型の領域のうち一方の領域と前記半導体素子のベー
ス領域との間で形成される容量と、前記２つの導電型の
他方の領域と前記半導体素子のベース領域との間で形成
される容量とは、互いに実質的に等しいことを特徴とす
る。
体装置は、基板上に形成された電力用半導体素子と、前
記基板上に形成された少なくとも一つの温度検出用ダイ
オードを含む温度センサとを備える電力用半導体装置で
あって、前記ダイオードを構成する互いに異なる２つの
導電型の領域のうち一方の領域と前記半導体素子のベー
ス領域との間で形成される容量と、前記２つの導電型の
他方の領域と前記半導体素子のベース領域との間で形成
される容量とは、互いに実質的に等しいことを特徴とす
る。
【００１１】また、本発明に係る電力用半導体装置は、
前記温度検出用ダイオードが前記半導体素子のベース領
域と対向する総面積は、前記逆電圧クランプ用ダイオー
ドが前記半導体素子のベース領域と対向する総面積が互
いに等しいことを特徴とする。
前記温度検出用ダイオードが前記半導体素子のベース領
域と対向する総面積は、前記逆電圧クランプ用ダイオー
ドが前記半導体素子のベース領域と対向する総面積が互
いに等しいことを特徴とする。
【００１２】さらに、本発明に係る電力用半導体装置
は、前記電力用半導体装置であって、前記温度センサ
は、温度検出用のアノードとカソードとの間で順方向に
接続された前記温度検出用ダイオードと、前記アノード
と前記カソードとの間で逆方向に接続され、逆方向に生
じる電圧をクランプする少なくとも一つの逆電圧クラン
プ用ダイオードとを備えることを特徴とする。
は、前記電力用半導体装置であって、前記温度センサ
は、温度検出用のアノードとカソードとの間で順方向に
接続された前記温度検出用ダイオードと、前記アノード
と前記カソードとの間で逆方向に接続され、逆方向に生
じる電圧をクランプする少なくとも一つの逆電圧クラン
プ用ダイオードとを備えることを特徴とする。
【００１３】またさらに、本発明に係る電力用半導体装
置は、前記電力用半導体装置であって、前記温度検出用
ダイオードにおける各導電型の領域と、前記半導体素子
のベース領域との間で形成される各容量の総容量は、前
記逆電圧クランプ用ダイオードにおける各導電型の領域
と、前記半導体素子のベース領域との間で形成される各
容量の総容量と実質的に等しいことを特徴とする。
置は、前記電力用半導体装置であって、前記温度検出用
ダイオードにおける各導電型の領域と、前記半導体素子
のベース領域との間で形成される各容量の総容量は、前
記逆電圧クランプ用ダイオードにおける各導電型の領域
と、前記半導体素子のベース領域との間で形成される各
容量の総容量と実質的に等しいことを特徴とする。
【００１４】また、本発明に係る電力用半導体装置は、
前記電力用半導体装置であって、前記逆電圧クランプ用
ダイオードは、前記半導体素子のベース領域と対向する
面積が前記温度検出用ダイオードと実質的に等しいこと
を特徴とする。
前記電力用半導体装置であって、前記逆電圧クランプ用
ダイオードは、前記半導体素子のベース領域と対向する
面積が前記温度検出用ダイオードと実質的に等しいこと
を特徴とする。
【００１５】さらに、本発明に係る電力用半導体装置
は、前記電力用半導体装置であって、前記温度検出用ダ
イオードは、複数のダイオードを直列接続して構成され
たことを特徴とする。
は、前記電力用半導体装置であって、前記温度検出用ダ
イオードは、複数のダイオードを直列接続して構成され
たことを特徴とする。
【００１６】またさらに、本発明に係る電力用半導体装
置は、前記電力用半導体装置であって、前記温度検出用
ダイオードは、絶縁膜を介して前記半導体素子のベース
領域に対向する総面積と、前記絶縁膜の厚みとの比が、
前記逆電圧クランプ用ダイオードが絶縁膜を介して前記
半導体素子のベース領域に対向する総面積と、前記絶縁
膜の厚みとの比と実質的に等しいことを特徴とする。
置は、前記電力用半導体装置であって、前記温度検出用
ダイオードは、絶縁膜を介して前記半導体素子のベース
領域に対向する総面積と、前記絶縁膜の厚みとの比が、
前記逆電圧クランプ用ダイオードが絶縁膜を介して前記
半導体素子のベース領域に対向する総面積と、前記絶縁
膜の厚みとの比と実質的に等しいことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態に係る電力用
半導体装置について、以下に図１から図９を用いて説明
する。
半導体装置について、以下に図１から図９を用いて説明
する。
【００１８】実施の形態１．本発明の実施の形態１に係
る電力用半導体装置は、電力用半導体素子が形成されて
いる基板上に、少なくとも１つの温度検出用ダイオード
を含む温度センサを備えている。また、この温度検出用
ダイオードを構成する異なる２つの導電型の各領域の面
積は、互いに実質的に等しい。そこで、この温度検出用
ダイオードを構成する異なる２つの導電型の領域のうち
一方の領域と上記電力用半導体素子のベース領域との間
で形成される容量と、上記２つの導電型の他方の領域と
上記電力用半導体素子のベース領域との間で形成される
容量とは、実質的に等しい。これによって電磁妨害波等
の外乱ノイズによる誤動作を抑制することができる。
る電力用半導体装置は、電力用半導体素子が形成されて
いる基板上に、少なくとも１つの温度検出用ダイオード
を含む温度センサを備えている。また、この温度検出用
ダイオードを構成する異なる２つの導電型の各領域の面
積は、互いに実質的に等しい。そこで、この温度検出用
ダイオードを構成する異なる２つの導電型の領域のうち
一方の領域と上記電力用半導体素子のベース領域との間
で形成される容量と、上記２つの導電型の他方の領域と
上記電力用半導体素子のベース領域との間で形成される
容量とは、実質的に等しい。これによって電磁妨害波等
の外乱ノイズによる誤動作を抑制することができる。
【００１９】具体的には、この電力用半導体装置１０の
温度センサ２０は、Ｐ型ポリシリコン１６の領域の周囲
をＮ型ポリシリコン１８の領域で取り囲んで形成されて
いる１つの温度検出用ダイオード３０で構成されてい
る。この温度検出用ダイオード３０においては、Ｐ型ポ
リシリコン１６の領域の面積は、Ｎ型ポリシリコン１８
の領域の面積と実質的に等しい。また、Ｐ型ポリシリコ
ン１６の領域は、アルミ配線１５で温度検出用のアノー
ド２２と接続され、Ｎ型ポリシリコン１８の領域はアル
ミ配線１５でカソード２４と接続されている。さらに、
この温度センサ２０は、図１の（ｂ）の断面図に示すよ
うに、電力用半導体素子４０が形成された基板１１上
に、１個のダイオード３０からなる温度検出用ダイオー
ドを備えている。さらに詳細には、このダイオード３０
は、基板１１上に、電力用半導体素子４０のベース領域
であるＰ型領域１２と、ＳｉＯ２からなる絶縁膜１４と
を介して、形成されている。
温度センサ２０は、Ｐ型ポリシリコン１６の領域の周囲
をＮ型ポリシリコン１８の領域で取り囲んで形成されて
いる１つの温度検出用ダイオード３０で構成されてい
る。この温度検出用ダイオード３０においては、Ｐ型ポ
リシリコン１６の領域の面積は、Ｎ型ポリシリコン１８
の領域の面積と実質的に等しい。また、Ｐ型ポリシリコ
ン１６の領域は、アルミ配線１５で温度検出用のアノー
ド２２と接続され、Ｎ型ポリシリコン１８の領域はアル
ミ配線１５でカソード２４と接続されている。さらに、
この温度センサ２０は、図１の（ｂ）の断面図に示すよ
うに、電力用半導体素子４０が形成された基板１１上
に、１個のダイオード３０からなる温度検出用ダイオー
ドを備えている。さらに詳細には、このダイオード３０
は、基板１１上に、電力用半導体素子４０のベース領域
であるＰ型領域１２と、ＳｉＯ２からなる絶縁膜１４と
を介して、形成されている。
【００２０】また、この電力用半導体装置１０は、図３
の断面図に示すように、同一の基板１１上に電力用半導
体素子４０と、温度センサ２０とを備えている。この温
度センサ２０を構成する温度検出用ダイオード３０は、
電力用半導体素子４０のベース領域であるＰ型領域１２
とＳｉＯ２からなる絶縁膜１４を介して、形成されてい
る。このため、図２の等価回路図に示すように、温度検
出用ダイオード３０を構成する各導電型の領域１６、１
８とベース領域３８との間には、寄生容量Ｃ１、Ｃ２が
形成される。この寄生容量Ｃは、下記式で示されるよう
に、各導電型１６、１８の面積に比例すると共に、各導
電型１６、１８の領域とＰ型領域１２との間にある絶縁
膜１４の厚さに反比例する。 Ｃ＝ε・Ｓ／ｄ ここで、εは絶縁膜１４の誘電率であり、Ｓは面積、ｄ
は絶縁膜１４の厚さである。この電力用半導体装置１０
では、上述した通り、各導電型１６、１８の領域の面積
を実質的に等しいので、上記式によって、各寄生容量Ｃ
１、Ｃ２は実質的に等しい。そこで、電磁妨害波等によ
る誤動作を抑制することができる。
の断面図に示すように、同一の基板１１上に電力用半導
体素子４０と、温度センサ２０とを備えている。この温
度センサ２０を構成する温度検出用ダイオード３０は、
電力用半導体素子４０のベース領域であるＰ型領域１２
とＳｉＯ２からなる絶縁膜１４を介して、形成されてい
る。このため、図２の等価回路図に示すように、温度検
出用ダイオード３０を構成する各導電型の領域１６、１
８とベース領域３８との間には、寄生容量Ｃ１、Ｃ２が
形成される。この寄生容量Ｃは、下記式で示されるよう
に、各導電型１６、１８の面積に比例すると共に、各導
電型１６、１８の領域とＰ型領域１２との間にある絶縁
膜１４の厚さに反比例する。 Ｃ＝ε・Ｓ／ｄ ここで、εは絶縁膜１４の誘電率であり、Ｓは面積、ｄ
は絶縁膜１４の厚さである。この電力用半導体装置１０
では、上述した通り、各導電型１６、１８の領域の面積
を実質的に等しいので、上記式によって、各寄生容量Ｃ
１、Ｃ２は実質的に等しい。そこで、電磁妨害波等によ
る誤動作を抑制することができる。
【００２１】実施の形態２．本発明の実施の形態２に係
る電力用半導体装置は、温度検出用のアノードとカソー
ドとの間を順方向に接続する温度検出用ダイオードと、
上記アノードとカソードとの間を反対方向に接続する逆
電圧クランプ用ダイオードとを設けている。さらに、上
記温度検出用ダイオードは、電力用半導体素子のベース
領域であるＰ型領域と対向する面積について、上記逆電
圧クランプ用ダイオードと実質的に等しい。これによっ
て、上記温度検出用ダイオードの各導電型と電力用半導
体素子のベース領域との間で形成される総容量は、上記
逆電圧クランプ用ダイオードの各導電型と電力用半導体
素子のベース領域との間で形成される総容量と実質的に
等しい。これによって、電磁妨害波等が侵入した場合に
も、温度検出用ダイオードと逆電圧クランプ用ダイオー
ドの各回路間に生じる起電力差は実質的に解消され、温
度センサの誤動作を抑制することができる。
る電力用半導体装置は、温度検出用のアノードとカソー
ドとの間を順方向に接続する温度検出用ダイオードと、
上記アノードとカソードとの間を反対方向に接続する逆
電圧クランプ用ダイオードとを設けている。さらに、上
記温度検出用ダイオードは、電力用半導体素子のベース
領域であるＰ型領域と対向する面積について、上記逆電
圧クランプ用ダイオードと実質的に等しい。これによっ
て、上記温度検出用ダイオードの各導電型と電力用半導
体素子のベース領域との間で形成される総容量は、上記
逆電圧クランプ用ダイオードの各導電型と電力用半導体
素子のベース領域との間で形成される総容量と実質的に
等しい。これによって、電磁妨害波等が侵入した場合に
も、温度検出用ダイオードと逆電圧クランプ用ダイオー
ドの各回路間に生じる起電力差は実質的に解消され、温
度センサの誤動作を抑制することができる。
【００２２】具体的には、この電力用半導体装置１０
は、実施の形態１に係る電力用半導体装置と比較する
と、図４の（ａ）と（ｂ）に示すように、温度検出用の
端子であるアノード２２とカソード２４との間を逆方向
に接続する逆電圧クランプ用ダイオード３１を設けてい
る点で相違する。さらに、上記温度検出用ダイオード３
０の総面積は、上記逆電圧クランプ用ダイオード３１の
総面積と実質的に等しい。図４の（ｂ）の断面図に示す
ように、各ダイオード３０、３１とＰ型領域１２との間
にある絶縁膜１４の厚さは実質的に等しい。そこで、図
５の等価回路図において、温度検出用ダイオード３０と
ベース領域であるＰ型領域１２との間に形成される総容
量（Ｃ１＋Ｃ２）は、逆電圧クランプ用ダイオード３１
とベース領域であるＰ型領域１２との間に形成される総
容量（Ｃ３＋Ｃ４）と実質的に等しい。なお、一つのダ
イオードにおいても、各導電型１６、１８の領域の面積
は、互いに等しい。そのため、一つのダイオードの両端
に形成される容量はそれぞれ実質的に等しい（Ｃ１＝Ｃ
２、Ｃ３＝Ｃ４）。
は、実施の形態１に係る電力用半導体装置と比較する
と、図４の（ａ）と（ｂ）に示すように、温度検出用の
端子であるアノード２２とカソード２４との間を逆方向
に接続する逆電圧クランプ用ダイオード３１を設けてい
る点で相違する。さらに、上記温度検出用ダイオード３
０の総面積は、上記逆電圧クランプ用ダイオード３１の
総面積と実質的に等しい。図４の（ｂ）の断面図に示す
ように、各ダイオード３０、３１とＰ型領域１２との間
にある絶縁膜１４の厚さは実質的に等しい。そこで、図
５の等価回路図において、温度検出用ダイオード３０と
ベース領域であるＰ型領域１２との間に形成される総容
量（Ｃ１＋Ｃ２）は、逆電圧クランプ用ダイオード３１
とベース領域であるＰ型領域１２との間に形成される総
容量（Ｃ３＋Ｃ４）と実質的に等しい。なお、一つのダ
イオードにおいても、各導電型１６、１８の領域の面積
は、互いに等しい。そのため、一つのダイオードの両端
に形成される容量はそれぞれ実質的に等しい（Ｃ１＝Ｃ
２、Ｃ３＝Ｃ４）。
【００２３】実施の形態３．本発明の実施の形態３に係
る電力用半導体装置では、温度センサとして、２つのダ
イオードを直列接続して構成され、アノードからカソー
ドへ順方向に接続する温度検出用ダイオードと、カソー
ドからアノードへ逆方向に接続する一つの逆電圧クラン
プ用ダイオードとを備えている。さらに、上記逆電圧ク
ランプ用ダイオードの面積は、温度検出用ダイオードを
構成する２つのダイオードの総面積と実質的に等しい。
これによって、温度検出用ダイオードの各導電型の領域
と電力用半導体素子のベース領域との間で形成される総
容量は、逆電圧クランプ用ダイオードの各導電型の領域
と電力用半導体素子のベース領域との間で形成される総
容量と実質的に等しい。そこで、電磁妨害波等の外乱ノ
イズの侵入があった場合にも、温度センサの誤動作を抑
制することができる。
る電力用半導体装置では、温度センサとして、２つのダ
イオードを直列接続して構成され、アノードからカソー
ドへ順方向に接続する温度検出用ダイオードと、カソー
ドからアノードへ逆方向に接続する一つの逆電圧クラン
プ用ダイオードとを備えている。さらに、上記逆電圧ク
ランプ用ダイオードの面積は、温度検出用ダイオードを
構成する２つのダイオードの総面積と実質的に等しい。
これによって、温度検出用ダイオードの各導電型の領域
と電力用半導体素子のベース領域との間で形成される総
容量は、逆電圧クランプ用ダイオードの各導電型の領域
と電力用半導体素子のベース領域との間で形成される総
容量と実質的に等しい。そこで、電磁妨害波等の外乱ノ
イズの侵入があった場合にも、温度センサの誤動作を抑
制することができる。
【００２４】具体的には、この電力用半導体装置１０
は、実施の形態２に係る電力用半導体装置と比較する
と、図６に示すように、温度検出用ダイオードを構成す
る２つのダイオード３０ａ、３０ｂの総面積は、逆電圧
クランプ用ダイオード３１の総面積と等しい点で相違す
る。さらに詳細には、逆電圧クランプ用ダイオードの総
面積は、温度検出用ダイオード３０ａ、３０ｂの各ダイ
オードの面積の約２倍に調整されている。この温度検出
用ダイオードの２つのダイオード３０ａ、３０ｂは、そ
れぞれ面積が実質的に等しい。
は、実施の形態２に係る電力用半導体装置と比較する
と、図６に示すように、温度検出用ダイオードを構成す
る２つのダイオード３０ａ、３０ｂの総面積は、逆電圧
クランプ用ダイオード３１の総面積と等しい点で相違す
る。さらに詳細には、逆電圧クランプ用ダイオードの総
面積は、温度検出用ダイオード３０ａ、３０ｂの各ダイ
オードの面積の約２倍に調整されている。この温度検出
用ダイオードの２つのダイオード３０ａ、３０ｂは、そ
れぞれ面積が実質的に等しい。
【００２５】実施の形態４．本発明の実施の形態４に係
る電力用半導体装置では、温度検出用ダイオードは、そ
の総面積と電力用半導体素子のベース領域であるＰ型領
域の上に形成された絶縁膜の厚さとの比について、逆電
圧クランプ用ダイオードの面積と絶縁膜の厚さとの比と
実質的に等しい。これによって、温度検出用ダイオード
の各導電型の領域と電力用半導体素子のベース領域との
間で形成される総容量は、逆電圧クランプ用ダイオード
の各導電型の領域と電力用半導体素子のベース領域との
間で形成される総容量と実質的に等しい。そこで、電磁
妨害波等の外乱ノイズの侵入があった場合にも、温度セ
ンサの誤動作を抑制することができる。
る電力用半導体装置では、温度検出用ダイオードは、そ
の総面積と電力用半導体素子のベース領域であるＰ型領
域の上に形成された絶縁膜の厚さとの比について、逆電
圧クランプ用ダイオードの面積と絶縁膜の厚さとの比と
実質的に等しい。これによって、温度検出用ダイオード
の各導電型の領域と電力用半導体素子のベース領域との
間で形成される総容量は、逆電圧クランプ用ダイオード
の各導電型の領域と電力用半導体素子のベース領域との
間で形成される総容量と実質的に等しい。そこで、電磁
妨害波等の外乱ノイズの侵入があった場合にも、温度セ
ンサの誤動作を抑制することができる。
【００２６】具体的には、この電力用半導体装置１０
は、実施の形態３に係る電力用半導体装置と比較する
と、図７の（ａ）と（ｂ）に示すように、温度検出用ダ
イオード３０ａ、３０ｂは、電力用半導体素子４０のベ
ース領域であるＰ型領域１２との間にある絶縁膜１４の
厚さｄ１を逆電圧クランプ用ダイオード３１の直下の絶
縁膜１４の厚さｄ２の２倍に調整されている点で相違す
る。これによって、温度検出用ダイオード３０ａ、３０
ｂの総面積Ｓ１と絶縁膜の厚さｄ１との比（Ｓ１／
ｄ１）は、逆電圧クランプ用ダイオード３１の面積Ｓ２
と絶縁膜の厚さｄ２との（Ｓ２／ｄ２）と実質的に等し
い（（Ｓ１／ｄ１）＝（Ｓ２／ｄ２））。なお、容量
は、面積に比例すると共に、膜厚に反比例することが知
られている。そのため、図８の等価回路図で、温度検出
用ダイオード３０ａ、３０ｂとベース領域３８との間で
形成される総容量（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４）は、逆電
圧クランプ用ダイオード３１とベース領域３８との間で
形成される総容量（Ｃ５＋Ｃ６）と実質的に等しい。
は、実施の形態３に係る電力用半導体装置と比較する
と、図７の（ａ）と（ｂ）に示すように、温度検出用ダ
イオード３０ａ、３０ｂは、電力用半導体素子４０のベ
ース領域であるＰ型領域１２との間にある絶縁膜１４の
厚さｄ１を逆電圧クランプ用ダイオード３１の直下の絶
縁膜１４の厚さｄ２の２倍に調整されている点で相違す
る。これによって、温度検出用ダイオード３０ａ、３０
ｂの総面積Ｓ１と絶縁膜の厚さｄ１との比（Ｓ１／
ｄ１）は、逆電圧クランプ用ダイオード３１の面積Ｓ２
と絶縁膜の厚さｄ２との（Ｓ２／ｄ２）と実質的に等し
い（（Ｓ１／ｄ１）＝（Ｓ２／ｄ２））。なお、容量
は、面積に比例すると共に、膜厚に反比例することが知
られている。そのため、図８の等価回路図で、温度検出
用ダイオード３０ａ、３０ｂとベース領域３８との間で
形成される総容量（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４）は、逆電
圧クランプ用ダイオード３１とベース領域３８との間で
形成される総容量（Ｃ５＋Ｃ６）と実質的に等しい。
【００２７】実施の形態５．本発明の実施の形態５に係
る電力用半導体装置は、温度検出用ダイオードとして２
個のダイオードを直列接続すると共に、逆電圧クランプ
用ダイオードとして２個のダイオードを直列接続してい
る。さらに、各ダイオードは、面積が実質的に等しい。
これによって、温度検出用ダイオードの各導電型の領域
と電力用半導体素子のベース領域との間で形成される総
容量は、逆電圧クランプ用ダイオードの各導電型の領域
と電力用半導体素子のベース領域との間で形成される総
容量と実質的に等しい。そこで、電磁妨害波等の外乱ノ
イズの侵入があった場合にも、温度センサの誤動作を抑
制することができる。
る電力用半導体装置は、温度検出用ダイオードとして２
個のダイオードを直列接続すると共に、逆電圧クランプ
用ダイオードとして２個のダイオードを直列接続してい
る。さらに、各ダイオードは、面積が実質的に等しい。
これによって、温度検出用ダイオードの各導電型の領域
と電力用半導体素子のベース領域との間で形成される総
容量は、逆電圧クランプ用ダイオードの各導電型の領域
と電力用半導体素子のベース領域との間で形成される総
容量と実質的に等しい。そこで、電磁妨害波等の外乱ノ
イズの侵入があった場合にも、温度センサの誤動作を抑
制することができる。
【００２８】具体的には、この電力用半導体装置１０
は、実施の形態４に係る電力用半導体装置と比較する
と、図９に示すように、絶縁膜１４の厚さは各ダイオー
ド３０ａ、３０ｂ、３１ａ、３１ｂにおいて等しいと共
に、逆電圧クランプ用ダイオードとして２個のダイオー
ド３１ａ、３１ｂを直列接続している点で相違する。そ
のため、図１０の等価回路図で、温度検出用ダイオード
３０ａ、３０ｂとベース領域３８との間で形成される総
容量（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４）は、逆電圧クランプ用
ダイオード３１ａ、３１ｂとベース領域３８との間で形
成される総容量（Ｃ５＋Ｃ６＋Ｃ７＋Ｃ８）と実質的に
等しい。
は、実施の形態４に係る電力用半導体装置と比較する
と、図９に示すように、絶縁膜１４の厚さは各ダイオー
ド３０ａ、３０ｂ、３１ａ、３１ｂにおいて等しいと共
に、逆電圧クランプ用ダイオードとして２個のダイオー
ド３１ａ、３１ｂを直列接続している点で相違する。そ
のため、図１０の等価回路図で、温度検出用ダイオード
３０ａ、３０ｂとベース領域３８との間で形成される総
容量（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４）は、逆電圧クランプ用
ダイオード３１ａ、３１ｂとベース領域３８との間で形
成される総容量（Ｃ５＋Ｃ６＋Ｃ７＋Ｃ８）と実質的に
等しい。
【００２９】
【発明の効果】以上、詳述した通り、本発明に係る電力
用半導体装置によれば、電力用半導体素子が形成されて
いる基板上に、少なくとも１つの温度検出用ダイオード
を含む温度センサを備えている。また、この温度検出用
ダイオードを構成する異なる２つの導電型の一方の領域
と上記電力用半導体素子のベース領域との間で形成され
る容量と、上記２つの導電型の他方の領域と上記電力用
半導体素子のベース領域との間で形成される容量とは、
実質的に等しい。これによって電磁妨害波等の外乱ノイ
ズによる起電力差を解消し、温度センサの誤動作を抑制
することができる。
用半導体装置によれば、電力用半導体素子が形成されて
いる基板上に、少なくとも１つの温度検出用ダイオード
を含む温度センサを備えている。また、この温度検出用
ダイオードを構成する異なる２つの導電型の一方の領域
と上記電力用半導体素子のベース領域との間で形成され
る容量と、上記２つの導電型の他方の領域と上記電力用
半導体素子のベース領域との間で形成される容量とは、
実質的に等しい。これによって電磁妨害波等の外乱ノイ
ズによる起電力差を解消し、温度センサの誤動作を抑制
することができる。
【００３０】また、本発明に係る電力用半導体装置によ
れば、この電力用半導体装置に含まれる温度検出用ダイ
オードを構成する異なる２つの導電型の各領域は、上記
電力用半導体素子のベース領域と対向する面積が互いに
等しい。そこで、各導電型の各領域と上記ベース領域の
間で形成される各容量は、実質的に等しい。これによっ
て電磁妨害波等の外乱ノイズによる起電力差を解消し、
温度センサの誤動作を抑制することができる。
れば、この電力用半導体装置に含まれる温度検出用ダイ
オードを構成する異なる２つの導電型の各領域は、上記
電力用半導体素子のベース領域と対向する面積が互いに
等しい。そこで、各導電型の各領域と上記ベース領域の
間で形成される各容量は、実質的に等しい。これによっ
て電磁妨害波等の外乱ノイズによる起電力差を解消し、
温度センサの誤動作を抑制することができる。
【００３１】さらに、本発明に係る電力用半導体装置に
よれば、温度センサとして、温度検出用のアノードとカ
ソードとの間を反対方向に接続する逆電圧クランプ用ダ
イオードとを設けている。これによって、上記アノード
と上記カソードとの間で逆方向に発生する逆電圧をクラ
ンプして所定値以上に変化させないようにできる。
よれば、温度センサとして、温度検出用のアノードとカ
ソードとの間を反対方向に接続する逆電圧クランプ用ダ
イオードとを設けている。これによって、上記アノード
と上記カソードとの間で逆方向に発生する逆電圧をクラ
ンプして所定値以上に変化させないようにできる。
【００３２】またさらに、本発明に係る電力用半導体装
置によれば、温度検出用ダイオードと、電力用半導体素
子のベース領域との間で形成される総容量は、逆電圧ク
ランプ用ダイオードと、電力用半導体素子のベース領域
との間で形成される総容量と実質的に等しい。これによ
って、電磁妨害波等が侵入した場合にも、温度検出用ダ
イオードと逆電圧クランプ用ダイオードの各回路間に生
じる起電力差は実質的に解消され、温度センサの誤動作
を抑制することができる。
置によれば、温度検出用ダイオードと、電力用半導体素
子のベース領域との間で形成される総容量は、逆電圧ク
ランプ用ダイオードと、電力用半導体素子のベース領域
との間で形成される総容量と実質的に等しい。これによ
って、電磁妨害波等が侵入した場合にも、温度検出用ダ
イオードと逆電圧クランプ用ダイオードの各回路間に生
じる起電力差は実質的に解消され、温度センサの誤動作
を抑制することができる。
【００３３】また、本発明に係る電力用半導体装置によ
れば、温度検出用ダイオードが電力用半導体素子のベー
ス領域と対向する総面積は、逆電圧クランプ用ダイオー
ドが電力用半導体素子のベース領域と対向する総面積と
実質的に等しい。そのため、上記温度検出用ダイオード
の各導電型と電力用半導体素子のベース領域との間で形
成される総容量は、上記逆電圧クランプ用ダイオードの
各導電型と電力用半導体素子のベース領域との間で形成
される総容量と実質的に等しい。これによって、電磁妨
害波等が侵入した場合にも、温度検出用ダイオードと逆
電圧クランプ用ダイオードの各回路間に生じる起電力差
は実質的に解消され、温度センサの誤動作を抑制するこ
とができる。
れば、温度検出用ダイオードが電力用半導体素子のベー
ス領域と対向する総面積は、逆電圧クランプ用ダイオー
ドが電力用半導体素子のベース領域と対向する総面積と
実質的に等しい。そのため、上記温度検出用ダイオード
の各導電型と電力用半導体素子のベース領域との間で形
成される総容量は、上記逆電圧クランプ用ダイオードの
各導電型と電力用半導体素子のベース領域との間で形成
される総容量と実質的に等しい。これによって、電磁妨
害波等が侵入した場合にも、温度検出用ダイオードと逆
電圧クランプ用ダイオードの各回路間に生じる起電力差
は実質的に解消され、温度センサの誤動作を抑制するこ
とができる。
【００３４】さらに、本発明に係る電力用半導体装置に
よれば、温度検出用ダイオードは、複数のダイオードを
直列接続して構成されている。これによって、アノード
とカソードとの間に生じる順方向電圧ＶＦを増幅され、
温度検出の精度が向上する。
よれば、温度検出用ダイオードは、複数のダイオードを
直列接続して構成されている。これによって、アノード
とカソードとの間に生じる順方向電圧ＶＦを増幅され、
温度検出の精度が向上する。
【００３５】またさらに、本発明に係る電力用半導体装
置によれば、温度検出用ダイオードが、絶縁膜を介して
半導体素子のベース領域に対向する総面積と、前記絶縁
膜の厚みとの比は、逆電圧クランプ用ダイオードが絶縁
膜を介して半導体素子のベース領域に対向する総面積
と、絶縁膜の厚みとの比と実質的に等しい。そのため、
上記温度検出用ダイオードの各導電型と電力用半導体素
子のベース領域との間で形成される総容量は、上記逆電
圧クランプ用ダイオードの各導電型と電力用半導体素子
のベース領域との間で形成される総容量と実質的に等し
い。これによって、電磁妨害波等が侵入した場合にも、
温度検出用ダイオードと逆電圧クランプ用ダイオードの
各回路間に生じる起電力差は実質的に解消され、温度セ
ンサの誤動作を抑制できる。
置によれば、温度検出用ダイオードが、絶縁膜を介して
半導体素子のベース領域に対向する総面積と、前記絶縁
膜の厚みとの比は、逆電圧クランプ用ダイオードが絶縁
膜を介して半導体素子のベース領域に対向する総面積
と、絶縁膜の厚みとの比と実質的に等しい。そのため、
上記温度検出用ダイオードの各導電型と電力用半導体素
子のベース領域との間で形成される総容量は、上記逆電
圧クランプ用ダイオードの各導電型と電力用半導体素子
のベース領域との間で形成される総容量と実質的に等し
い。これによって、電磁妨害波等が侵入した場合にも、
温度検出用ダイオードと逆電圧クランプ用ダイオードの
各回路間に生じる起電力差は実質的に解消され、温度セ
ンサの誤動作を抑制できる。
【図１】 （ａ）は、本発明の実施の形態１に係る電力
用半導体装置の温度センサの平面図であり、（ｂ）は、
（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。
用半導体装置の温度センサの平面図であり、（ｂ）は、
（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。
【図２】 本発明の実施の形態１に係る電力用半導体装
置の等価回路図である。
置の等価回路図である。
【図３】 本発明の実施の形態１に係る電力用半導体装
置の電力用半導体素子と温度センサとの断面図である。
置の電力用半導体素子と温度センサとの断面図である。
【図４】 （ａ）は、本発明の実施の形態２に係る電力
用半導体装置の温度センサの平面図であり、（ｂ）は、
（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。
用半導体装置の温度センサの平面図であり、（ｂ）は、
（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。
【図５】 本発明の実施の形態２に係る電力用半導体装
置の等価回路図である。
置の等価回路図である。
【図６】 本発明の実施の形態３に係る電力用半導体装
置の温度センサの平面図である。
置の温度センサの平面図である。
【図７】 （ａ）は、本発明の実施の形態４に係る電力
用半導体装置の温度センサの平面図であり、（ｂ）は、
（ａ）のＣ−Ｃ’線に沿った断面図である。
用半導体装置の温度センサの平面図であり、（ｂ）は、
（ａ）のＣ−Ｃ’線に沿った断面図である。
【図８】 本発明の実施の形態４に係る電力用半導体装
置の等価回路図である。
置の等価回路図である。
【図９】 本発明の実施の形態５に係る電力用半導体装
置の温度センサの平面図である。
置の温度センサの平面図である。
【図１０】 本発明の実施の形態５に係る電力用半導体
装置の等価回路図である。
装置の等価回路図である。
【図１１】 従来の電力用半導体装置の電力用半導体素
子と温度センサとの断面図である。
子と温度センサとの断面図である。
【図１２】 図１１の電力用半導体装置の等価回路図で
ある。
ある。
【図１３】 （ａ）は、従来の電力用半導体装置の温度
センサの平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＤ−Ｄ’線
に沿った断面図である。
センサの平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＤ−Ｄ’線
に沿った断面図である。
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８ 寄
生容量、１０ 電力用半導体装置、１１ 基板、１２
Ｐ型領域、１３ Ｎ型領域、１４ 絶縁膜（Ｓｉ
Ｏ２）、１５ アルミ配線、１６ Ｐ型ポリシリコン、
１８ Ｎ型ポリシリコン２０ 温度センサ、２２ アノ
ード、２４ カソード、３０、３０ａ、３０ｂ温度検出
用ダイオード、３１、３１ａ、３１ｂ 逆電圧クランプ
用ダイオード３２ ゲート、３４ コレクタ、３６ エ
ミッタ、３８ ベース領域、４０ 電力用トランジスタ
（ＩＧＢＴ）、５０ 電力用半導体装置、５１ 基板、
５２Ｐ型領域、５３ Ｎ型領域、５４ 絶縁膜（ＳｉＯ
２）、５５ アルミ配線、５６ Ｐ型ポリシリコン領
域、５８ Ｎ型ポリシリコン領域、６０ 温度センサ、
６２ アノード、６４ カソード、７０、７０ａ、７０
ｂ 温度検出用ダイオード、７１ 逆電圧クランプ用ダ
イオード、７２ ゲート、７４ コレクタ、７６エミッ
タ、７８ ベース、８０ 電力用トランジスタ（ＩＧＢ
Ｔ）
生容量、１０ 電力用半導体装置、１１ 基板、１２
Ｐ型領域、１３ Ｎ型領域、１４ 絶縁膜（Ｓｉ
Ｏ２）、１５ アルミ配線、１６ Ｐ型ポリシリコン、
１８ Ｎ型ポリシリコン２０ 温度センサ、２２ アノ
ード、２４ カソード、３０、３０ａ、３０ｂ温度検出
用ダイオード、３１、３１ａ、３１ｂ 逆電圧クランプ
用ダイオード３２ ゲート、３４ コレクタ、３６ エ
ミッタ、３８ ベース領域、４０ 電力用トランジスタ
（ＩＧＢＴ）、５０ 電力用半導体装置、５１ 基板、
５２Ｐ型領域、５３ Ｎ型領域、５４ 絶縁膜（ＳｉＯ
２）、５５ アルミ配線、５６ Ｐ型ポリシリコン領
域、５８ Ｎ型ポリシリコン領域、６０ 温度センサ、
６２ アノード、６４ カソード、７０、７０ａ、７０
ｂ 温度検出用ダイオード、７１ 逆電圧クランプ用ダ
イオード、７２ ゲート、７４ コレクタ、７６エミッ
タ、７８ ベース、８０ 電力用トランジスタ（ＩＧＢ
Ｔ）
Claims (7)
- 【請求項１】 基板上に形成された電力用半導体素子
と、 前記基板上に形成された少なくとも一つの温度検出用ダ
イオードを含む温度センサとを備える電力用半導体装置
であって、 前記ダイオードを構成する互いに異なる２つの導電型の
領域のうち一方の領域と前記半導体素子のベース領域と
の間で形成される容量と、前記２つの導電型の他方の領
域と前記半導体素子のベース領域との間で形成される容
量とは、互いに実質的に等しいことを特徴とする電力用
半導体装置。 - 【請求項２】 前記ダイオードを構成する互いに異なる
２つの導電型の各領域は、前記半導体素子のベース領域
と対向する面積が互いに等しいことを特徴とする請求項
１に記載の電力用半導体装置。 - 【請求項３】 前記温度センサは、 温度検出用のアノードとカソードとの間で順方向に接続
された前記温度検出用ダイオードと、 前記アノードと前記カソードとの間で逆方向に接続さ
れ、逆方向に生じる電圧をクランプする少なくとも一つ
の逆電圧クランプ用ダイオードとを備えることを特徴と
する請求項１又は２に記載の電力用半導体装置。 - 【請求項４】 前記温度検出用ダイオードにおける各導
電型の領域と、前記半導体素子のベース領域との間で形
成される各容量の総容量は、 前記逆電圧クランプ用ダイオードにおける各導電型の領
域と、前記半導体素子のベース領域との間で形成される
各容量の総容量と実質的に等しいことを特徴とする請求
項３に記載の電力用半導体装置。 - 【請求項５】 前記逆電圧クランプ用ダイオードが前記
半導体素子のベース領域と対向する総面積は、前記温度
検出用ダイオードが前記半導体素子のベース領域と対向
する総面積と実質的に等しいことを特徴とする請求項３
又は４に記載の電力用半導体装置。 - 【請求項６】 前記温度検出用ダイオードは、複数のダ
イオードを直列接続して構成されたことを特徴とする請
求項１から５のいずれか一項に記載の電力用半導体装
置。 - 【請求項７】 前記温度検出用ダイオードは、絶縁膜を
介して前記半導体素子のベース領域に対向する総面積
と、前記絶縁膜の厚みとの比が、 前記逆電圧クランプ用ダイオードが絶縁膜を介して前記
半導体素子のベース領域に対向する総面積と、前記絶縁
膜の厚みとの比と実質的に等しいことを特徴とする請求
項３から６のいずれか一項に記載の電力用半導体装置。
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