導體主體中的溝槽中的多個感測晶體管柵極，每個感測晶體管柵極被配置成控制鄰近于該感測晶體管柵極設(shè)置的感測晶體管的溝道區(qū)； 感測晶體管的單獨可控制區(qū)段中的第一個包括感測晶體管柵極中的第一個； 感測晶體管的單獨可控制區(qū)段中的第二個包括感測晶體管柵極中的第二個； 第一感測晶體管柵極被連接到第一柵極電極；以及 第二感測晶體管柵極被連接到第二柵極電極。3.權(quán)利要求2的半導體器件，其中: 第一組主晶體管柵極與第二組主晶體管柵極交錯；以及 感測晶體管柵極被插入主晶體管柵極中的兩個之間。4.權(quán)利要求3的半導體器件，其中，主晶體管柵極中的每一個形成主晶體管的單元的部分，并且感測晶體管柵極中的每一個形成感測晶體管的單元的部分，半導體器件還包括: 第一源極電極，設(shè)置在半導體主體之上并且被連接到第一組主晶體管單元的源極； 第二源極電極，設(shè)置在半導體主體之上并且被連接到第二組主晶體管單元的源極；以及 第三源極電極，設(shè)置在半導體主體之上并且被連接到感測晶體管單元的源極。5.權(quán)利要求2的半導體器件，其中: 第一組主晶體管柵極被設(shè)置在半導體主體的第一部分中； 第二組主晶體管柵極被設(shè)置在與第一部分橫向地間隔開的半導體主體的第二部分中； 第一感測晶體管柵極被設(shè)置在半導體主體的第一部分中；以及 第二感測晶體管柵極被設(shè)置在半導體主體的第二部分中。6.權(quán)利要求5的半導體器件，其中: 第一感測晶體管柵極被插入在半導體主體的第一部分中的第一組主晶體管柵極中的兩個之間；以及 第二感測晶體管柵極被插入在半導體主體的第二部分中的第二組主晶體管柵極中的兩個之間。7.權(quán)利要求5的半導體器件，其中: 主晶體管柵極中的每個形成主晶體管的單元的部分； 第一感測晶體管柵極形成感測晶體管的第一單元的部分； 第二感測晶體管柵極形成感測晶體管的第二單元的部分； 包括在半導體主體的第一部分中的主晶體管單元的組合有源面積不同于包括在半導體主體的第二部分中的主晶體管單元的組合有源面積；以及 第一感測晶體管單元的有源面積基于包括在半導體主體的第一和第二部分中的主晶體管單元的組合有源面積之間的差而相對于第二感測晶體管單元的有源面積進行縮放。8.權(quán)利要求1的半導體器件，其中，主晶體管的每個單獨可控制區(qū)段包括設(shè)置在形成于半導體主體中的溝槽中并且被連接到柵極電極中的相同一個的多個柵極，并且其中，感測晶體管的每個單獨可控制區(qū)段包括設(shè)置在形成于半導體主體中的溝槽中并且被連接到與被感測晶體管的該單獨可控制區(qū)段鏡像的主晶體管的單獨可控制區(qū)段相同的柵極電極的柵極。9.權(quán)利要求8的半導體器件，其中，感測晶體管的柵極被設(shè)置為與主晶體管的邊緣區(qū)域相比更接近于主晶體管的中心區(qū)域。10.—種半導體器件，包括: 主晶體管，設(shè)置在半導體主體中并且包括多個區(qū)段，該多個區(qū)段經(jīng)由設(shè)置在半導體主體之上的分離柵極電極單獨可控制；以及 感測晶體管，設(shè)置在與主晶體管相同的半導體主體中并且包括與主晶體管相同數(shù)目的單獨可控制區(qū)段，該感測晶體管被配置成以相同的比例鏡像流過主晶體管的總電流，不管經(jīng)由相應(yīng)柵極電極被激活的主晶體管的單獨可控制區(qū)段的數(shù)目。11.一種電子電路，包括: 主晶體管，設(shè)置在半導體主體中并且包括多個區(qū)段，該多個區(qū)段經(jīng)由設(shè)置在半導體主體之上的分離柵極電極單獨可控制； 感測晶體管，設(shè)置在與主晶體管相同的半導體主體中并且包括與主晶體管相同數(shù)目的單獨可控制區(qū)段，該感測晶體管被配置成以相同的比例鏡像流過主晶體管的總電流，不管經(jīng)由相應(yīng)柵極電極被激活的主晶體管的單獨可控制區(qū)段的數(shù)目；以及電流感測電路，配置成: 感測流過主晶體管的總電流以及在主晶體管和感測晶體管的公共節(jié)點處被感測晶體管鏡像的電流； 均衡主晶體管和感測晶體管的公共節(jié)點處的電壓；以及 輸出表示被感測晶體管鏡像的電流的電流感測信號。12.權(quán)利要求11的電子電路，其中，電流感測電路的增益保持固定，不管經(jīng)由相應(yīng)柵極電極被激活的主晶體管的單獨可控制區(qū)段的數(shù)目。13.權(quán)利要求11的電子電路，其中: 主晶體管包括設(shè)置在形成于半導體主體中的溝槽中的多個主晶體管柵極，每個主晶體管柵極被配置成控制鄰近于該主晶體管柵極設(shè)置的主晶體管的溝道區(qū)； 主晶體管的單獨可控制區(qū)段中的第一個包括主晶體管柵極的第一組； 主晶體管的單獨可控制區(qū)段中的第二個包括主晶體管柵極的第二組； 主晶體管柵極的第一組被連接到柵極電極中的第一個； 主晶體管柵極的第二組被連接到柵極電極中的第二個； 感測晶體管包括設(shè)置在形成于半導體主體中的溝槽中的多個感測晶體管柵極，每個感測晶體管柵極被配置成控制鄰近于該感測晶體管柵極設(shè)置的感測晶體管的溝道區(qū)； 感測晶體管的單獨可控制區(qū)段中的第一個包括感測晶體管柵極中的第一個； 感測晶體管的單獨可控制區(qū)段中的第二個包括感測晶體管柵極中的第二個； 第一感測晶體管柵極被連接到第一柵極電極；以及 第二感測晶體管柵極被連接到第二柵極電極。14.權(quán)利要求13的電子電路，其中: 第一組主晶體管柵極與第二組主晶體管柵極交錯；以及 感測晶體管柵極被插入主晶體管柵極中的兩個之間。15.權(quán)利要求14的電子電路，其中，主晶體管柵極中的每一個形成主晶體管的單元的一部分，并且感測晶體管柵極中的每一個形成感測晶體管的單元的部分，電子電路還包括: 第一源極電極，設(shè)置在半導體主體之上并且被連接到第一組主晶體管單元的源極； 第二源極電極，設(shè)置在半導體主體之上并且被連接到第二組主晶體管單元的源極；以及 第三源極電極，設(shè)置在半導體主體之上并且被連接到感測晶體管單元的源極。16.權(quán)利要求13的電子電路，其中: 第一組主晶體管柵極被設(shè)置在半導體主體的第一部分中； 第二組主晶體管柵極被設(shè)置在與第一部分橫向地間隔開的半導體主體的第二部分中； 第一感測晶體管柵極被設(shè)置在半導體主體的第一部分中；以及 第二感測晶體管柵極被設(shè)置在半導體主體的第二部分中。17.權(quán)利要求16的電子電路，其中: 第一感測晶體管柵極被插入半導體主體的第一部分中的第一組主晶體管柵極中的兩個之間；以及 第二感測晶體管柵極被插入半導體主體的第二部分中的第二組主晶體管柵極中的兩個之間。18.權(quán)利要求16的電子電路，其中: 每個主晶體管柵極形成主晶體管的單元的部分； 第一感測晶體管柵極形成感測晶體管的第一單元的部分； 第二感測晶體管柵極形成感測晶體管的第二單元的部分； 包括在半導體主體的第一部分中的主晶體管單元的組合有源面積不同于包括在半導體主體的第二部分中的主晶體管單元的組合有源面積；以及 第一感測晶體管單元的有源面積基于包括在半導體主體的第一和第二部分中的主晶體管單元的組合有源面積之間的差而相對于第二感測晶體管單元的有源面積進行縮放。19.權(quán)利要求11的電子電路，其中，主晶體管的每個單獨可控制區(qū)段包括設(shè)置在形成于半導體主體中的溝槽中并且被連接到柵極電極中的相同一個的多個柵極，并且其中，感測晶體管的每個單獨可控制區(qū)段包括設(shè)置在形成于半導體主體中的溝槽中并且被連接到與被感測晶體管的單獨可控制區(qū)段鏡像的主晶體管的單獨可控制區(qū)段相同的柵極電極的柵極。20.權(quán)利要求19的電子電路，其中，感測晶體管的柵極被設(shè)置為與主晶體管的邊緣區(qū)域相比更接近于主晶體管的中心區(qū)域。
【專利摘要】本發(fā)明涉及可縮放電流感測晶體管。一種半導體器件包括主晶體管和感測晶體管。主晶體管被設(shè)置在半導體主體中并且包括多個區(qū)段，該多個區(qū)段經(jīng)由設(shè)置在半導體主體之上的分離柵極電極單獨可控制。感測晶體管被設(shè)置在與主晶體管相同的半導體主體中，并且具有與主晶體管相同數(shù)目的單獨可控制區(qū)段。感測晶體管的每個單獨可控制區(qū)段被配置成鏡像流過主晶體管的單獨可控制區(qū)段中的一個的電流，并且被連接到與主晶體管的該單獨可控制區(qū)段相同的柵極電極。還提供了包括半導體器件的電子電路和輸出表示由感測晶體管鏡像的電流的電流感測信號的電流感測電路。
【IPC分類】H01L27/085
【公開號】CN105720055
【申請?zhí)枴緾N201510947752
【發(fā)明人】G.貝爾納奇亞, O.布蘭克, R.皮塔西
【申請人】英飛凌科技奧地利有限公司
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2015年12月17日
【公告號】DE102015121984A1, US20160178670