本技术涉及半导体装置，特别涉及逆变器装置等所使用的金属-氧化膜-半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor，即mosfet)。
背景技术：
在搭载有电流感测功能的mosfet处，在源极焊盘内配置多个源极单元部的单位单元(unitcell)。另外，在搭载有电流感测功能的mosfet处，在电流感测焊盘内配置多个电流感测单元部的单位单元。
源极单元部的单位单元具备：n型的n+缓冲层；n型的n-层，其形成在n+缓冲层之上；n型的结型场效应晶体管(junctionfieldeffecttransistor；jfet)n+层(以下，有时记载为jfetn+层)，其形成在n-层的表层；p型的p基极层，其形成在n-层的表层；p型的p+层，其形成在p基极层的表层；n型的n+源极层，其形成在p基极层的表层，并且形成为夹着p+层；作为栅极电极的栅极多晶硅，其在p基极层之上，夹着栅极氧化膜而形成；层间绝缘膜，其形成为将栅极多晶硅覆盖；nisi层，其是遍及于n+源极层之上的一部分及p+层之上而形成的；源极电极，其形成为将层间绝缘膜及nisi层覆盖；以及漏极电极，其形成在n+缓冲层的背面侧。
电流感测单元部的单位单元具备：n型的n+缓冲层、n型的n-层、n型的jfetn+层、p型的p基极层、p型的p+层、n型的n+源极层、栅极多晶硅、层间绝缘膜、nisi层、漏极电极以及形成为将层间绝缘膜及nisi层覆盖的电流感测电极。
如上所述，源极单元部的单位单元和电流感测单元部的单位单元基本为相同构造。此外，在电流感测单元部配置的单位单元的个数大于或等于在源极单元部配置的单位单元的个数的1/10000左右，并且小于或等于1/5000左右。
就搭载有电流感测功能的mosfet而言，通过设为上述的结构，从而能够在电流感测部流过下述大小的电流，即，大于或等于在源极流过的电流的1/10000左右，并且小于或等于1/5000左右。
在附加有保护电路的智能功率模块(intelligentpowermodule，即ipm)中，使用搭载有电流感测功能的mosfet芯片(例如，参照专利文献1)。在由于逆变器电路的负载短路等主要原因，使短路电流等过电流流过漏极和源极之间的情况下，通过对在电流感测部流过的电流进行检测而向保护电路进行反馈，从而能够防止ipm的过电流破坏。
专利文献1：日本特开平3-270274号公报
技术实现要素：
就使用了sic晶片的mosfet(以下，有时记载为sic-mosfet)而言，通常沟道迁移率小。因此，为了降低使用了sic晶片的mosfet(sic-mosfet)的导通电阻，例如与使用了si晶片的igbt的情况相比，栅极氧化膜的厚度形成得薄。
但是，在栅极氧化膜的厚度形成得薄的情况下，栅极和源极之间的静电破坏耐量降低。因此，特别是对于搭载有电流感测功能的mosfet的单位单元数量少，并且容量小的电流感测单元部来说，由于与源极单元部相比静电破坏耐量更低，因此在组装工序等中有时会发生静电破坏。如果在电流感测单元部发生静电破坏，则不能够进行适当的过电流检测及保护动作。
本技术就是为了解决上述问题而提出的，其涉及能够使静电破坏耐量提高的搭载有电流感测功能的半导体装置。
本技术的一个方式所涉及的半导体装置具备：第1开关元件，其流过主电流；以及第2开关元件，其流过感测电流，所述第1开关元件具备：第1导电型的漂移层；第2导电型的第1基极层，其形成在所述漂移层的表层；第1导电型的第1源极层，其形成在所述第1基极层的表层；第1栅极氧化膜，其形成为与被所述第1源极层和所述漂移层夹着的所述第1基极层接触；以及第1栅极电极，其形成为与所述第1栅极氧化膜接触，所述第2开关元件具备：所述漂移层；第2导电型的第2基极层，其是在所述漂移层的表层与所述第1基极层分离地形成的；第1导电型的第2源极层，其形成在所述第2基极层的表层；第2栅极氧化膜，其形成为与被所述第2源极层和所述漂移层夹着的所述第2基极层接触；以及第2栅极电极，其形成为与所述第2栅极氧化膜接触，所述第2栅极氧化膜的包含将所述第2基极层覆盖的部分在内的部分的厚度比所述第1栅极氧化膜的厚度厚。
发明的效果
本技术的一个方式所涉及的半导体装置具备：第1开关元件，其流过主电流；以及第2开关元件，其流过感测电流，所述第1开关元件具备：第1导电型的漂移层；第2导电型的第1基极层，其形成在所述漂移层的表层；第1导电型的第1源极层，其形成在所述第1基极层的表层；第1栅极氧化膜，其形成为与被所述第1源极层和所述漂移层夹着的所述第1基极层接触；以及第1栅极电极，其形成为与所述第1栅极氧化膜接触，所述第2开关元件具备：所述漂移层；第2导电型的第2基极层，其是在所述漂移层的表层与所述第1基极层分离地形成的；第1导电型的第2源极层，其形成在所述第2基极层的表层；第2栅极氧化膜，其形成为与被所述第2源极层和所述漂移层夹着的所述第2基极层接触；以及第2栅极电极，其形成为与所述第2栅极氧化膜接触，所述第2栅极氧化膜的包含将所述第2基极层覆盖的部分在内的部分的厚度比所述第1栅极氧化膜的厚度厚。
根据这样的结构，流过感测电流的第2开关元件的、包含将第2基极层覆盖的部分在内的部分的第2栅极氧化膜的厚度比流过主电流的第1开关元件的第1栅极氧化膜的厚度厚，因此能够使搭载有电流感测功能的半导体装置的静电破坏耐量提高。
本技术所涉及的目的、特征、方案、以及优点通过以下所示的详细说明和附图会更加清楚。
附图说明
图1是对mosfet的半导体芯片的表面进行例示的俯视图。
图2是概略地表示源极单元部的单位单元的构造的剖视图。
图3是概略地表示电流感测单元部的单位单元的构造的剖视图。
图4是概略地表示实施方式所涉及的sic-mosfet的源极单元部的单位单元的构造的剖视图。
图5是概略地表示实施方式所涉及的sic-mosfet的电流感测单元部的单位单元的构造的剖视图。
图6是对图4及图5所例示的sic-mosfet的源极单元部的每单位电流密度的输出特性和电流感测单元部的每单位电流密度的输出特性进行例示的图。
图7是对使图4及图5所例示的sic-mosfet的源极单元部的每单位电流密度的输出特性和电流感测单元部的每单位电流密度的输出特性一致的情况下的输出特性波形进行例示的图。
图8是概略地表示实施方式所涉及的sic-mosfet的源极单元部的单位单元的构造的剖视图。
图9是概略地表示实施方式所涉及的sic-mosfet的电流感测单元部的单位单元的构造的剖视图。
图10是对源极单元部的单位单元的沟道形成部的浓度分布和电流感测单元部的单位单元的沟道形成部的浓度分布进行例示的图。
图11是概略地表示实施方式所涉及的sic-mosfet的源极单元部的单位单元的构造的剖视图。
图12是概略地表示实施方式所涉及的sic-mosfet的电流感测单元部的单位单元的构造的剖视图。
图13是概略地表示实施方式所涉及的sic-mosfet的源极单元部的单位单元的构造的剖视图。
图14是概略地表示实施方式所涉及的sic-mosfet的电流感测单元部的单位单元的构造的剖视图。
图15是概略地表示实施方式所涉及的sic-mosfet的源极单元部的单位单元的构造的剖视图。
图16是概略地表示实施方式所涉及的sic-mosfet的电流感测单元部的单位单元的构造的剖视图。
图17是对源极单元部的单位单元的沟道形成部的浓度分布和电流感测单元部的单位单元的沟道形成部的浓度分布进行例示的图。
图18是对图4及图5所例示的sic-mosfet的源极单元部的每单位电流密度的传输特性和电流感测单元部的每单位电流密度的传输特性进行例示的图。
图19是对使图4及图5所例示的sic-mosfet的源极单元部的每单位电流密度的传输特性和电流感测单元部的每单位电流密度的传输特性一致的情况下的传输特性波形进行例示的图。
图20是概略地表示实施方式所涉及的sic-mosfet的源极单元部的单位单元的构造的剖视图。
图21是概略地表示实施方式所涉及的sic-mosfet的电流感测单元部的单位单元的构造的剖视图。
图22是对源极单元部的单位单元的沟道形成部的浓度分布和电流感测单元部的单位单元的沟道形成部的浓度分布进行例示的图。
具体实施方式
以下，一边参照附图一边对实施方式进行说明。此外，附图是概略地示出的，在不同的附图分别示出的图像的大小和位置的相互关系不一定是准确地记载的，可能会适当变更。另外，在以下所示的说明中，对同样的结构要素标注相同的标号而进行图示，关于它们的名称和功能也是同样的。因此，有时会省略关于它们的详细的说明。
另外，在以下所述的说明中，即使有时会使用“上”、“下”、“侧”、“底”、“表”或者“背”等表示特定的位置和方向的术语，这些术语也只是为了使对实施方式的内容进行理解变得容易，出于方便起见所使用的，与实际实施时的方向没有关系。
[第1实施方式]
[结构]
以下，对作为本实施方式所涉及的半导体装置的一个例子的mosfet进行说明。为了方便说明，首先对电流感测单元部的单位单元和源极单元部的单位单元为相同构造的、搭载有用于检测过电流的电流感测功能的sic-mosfet进行说明。
图1是对搭载有电流感测功能的mosfet的半导体芯片的表面进行例示的俯视图。另外，图2是概略地表示源极单元部的单位单元的构造的剖视图。另外，图3是概略地表示电流感测单元部的单位单元的构造的剖视图。图2对应于图1中的a-a’剖面。另外，图3对应于图1中的b-b’剖面。
在搭载有电流感测功能的mosfet处，在图1所例示的源极焊盘1内配置多个图2所例示的源极单元部的单位单元。另外，在搭载有电流感测功能的mosfet处，在图1所例示的电流感测焊盘4内配置多个图3所例示的电流感测单元部的单位单元。
另外，如图1所例示，在半导体芯片的表面具备：栅极焊盘5；栅极配线7，其是将源极焊盘1、栅极焊盘5及电流感测焊盘4包围而配置的；以及多个场限环(fieldlimitingring，即flr)8，其是进一步将栅极配线7包围而配置的。
在源极单元部配置图2所例示的单位单元。单位单元具备：n型的n+缓冲层11；n型的n-层12，其形成在n+缓冲层11之上；n型的jfetn+层13，其形成在n-层12的表层；p型的p基极层14，其形成在n-层12的表层；p型的p+层15，其形成在p基极层14的表层；n型的n+源极层16，其形成在p基极层14的表层，并且形成为在图2中夹着p+层15；作为栅极电极的栅极多晶硅18，其在p基极层14之上，夹着栅极氧化膜17而形成；层间绝缘膜19，其形成为将栅极多晶硅18覆盖；nisi层20，其是遍及于n+源极层16之上的一部分及p+层15之上而形成的；源极电极21，其形成为将层间绝缘膜19及nisi层20覆盖；以及漏极电极22，其形成在n+缓冲层11的背面侧。
在电流感测单元部配置图3所例示的单位单元。单位单元具备：n型的n+缓冲层11、n型的n-层12、n型的jfetn+层13、p型的p基极层14、p型的p+层15、n型的n+源极层16、栅极多晶硅18、层间绝缘膜19、nisi层20、漏极电极22以及形成为将层间绝缘膜19及nisi层20覆盖的电流感测电极51。
如上所述，源极单元部的单位单元和电流感测单元部的单位单元基本为相同构造。此外，在电流感测单元部配置的单位单元的个数大于或等于在源极单元部配置的单位单元的个数的1/10000左右，并且小于或等于1/5000左右。
就搭载有电流感测功能的mosfet而言，通过设为上述的结构，从而能够在电流感测部流过下述大小的电流，即，大于或等于在源极流过的电流的1/10000左右，并且小于或等于1/5000左右。
在附加有保护电路的智能功率模块(intelligentpowermodule，即ipm)中，使用搭载有电流感测功能的mosfet芯片。在由于逆变器电路的负载短路等主要原因，短路电流等过电流流过漏极和源极之间的情况下，通过对在电流感测部流过的电流进行检测而向保护电路进行反馈，从而能够防止ipm的过电流破坏。
图4是概略地表示本实施方式所涉及的sic-mosfet的源极单元部的单位单元的构造的剖视图。在源极单元部处，将栅极氧化膜17的厚度设为大于或等于45nm左右，并且小于或等于50nm左右。图4对应于图1中的a-a’剖面。
图5是概略地表示本实施方式所涉及的sic-mosfet的电流感测单元部的单位单元的构造的剖视图。在电流感测单元部处，将栅极氧化膜47的厚度设为大于或等于80nm左右，并且小于或等于100nm左右。图5对应于图1中的b-b’剖面。
在源极单元部的栅极氧化膜的厚度和电流感测单元部的栅极氧化膜的厚度为相同程度的情况下，人体模型(humanbodymodel；hbm)法(例如，jesd22-a114f(jedec)等)下的静电破坏耐量为1000v左右。但是，根据本实施方式所涉及的构造，如图5所例示，电流感测单元部的栅极氧化膜47的厚度大于或等于80nm左右，并且小于或等于100nm左右，因此hbm法下的静电破坏耐量大于或等于1500v左右。
[第2实施方式]
对作为本实施方式所涉及的半导体装置的一个例子的mosfet进行说明。以下，对与上述的实施方式中说明的结构相同的结构标注相同的标号而进行图示，适当省略其详细的说明。
图6是对图4及图5所例示的sic-mosfet的源极单元部的每单位电流密度的输出特性(实线)和电流感测单元部的每单位电流密度的输出特性(虚线)进行例示的图。在图6中，纵轴表示电流密度(jds)，横轴表示电压(vds)。
图7是对使图4及图5所例示的sic-mosfet的源极单元部的每单位电流密度的输出特性和电流感测单元部的每单位电流密度的输出特性一致的情况下的输出特性波形进行例示的图。在图7中，纵轴表示电流密度(jds)，横轴表示电压(vds)。
在上述结构中，由于与源极单元部的栅极氧化膜17相比电流感测单元部的栅极氧化膜47的厚度形成得厚，因此电流感测单元部的沟道电阻变大。
因此，与源极单元部的导通电阻相比电流感测单元部的导通电阻变大，与源极单元部的通电能力相比电流感测单元部的通电能力变低。
如果电流感测单元部的通电能力低，则在过电流流过源极单元部的情况下，有可能无法通过电流感测恰当地进行过电流的检测。与此相对，通过如图7所例示，使源极单元部的每单位电流密度的输出特性和电流感测单元部的每单位电流密度的输出特性等价，从而在过电流流过源极单元部的情况下，能够通过电流感测恰当地对过电流进行检测。在后面对使源极单元部的每单位电流密度的输出特性和电流感测单元部的每单位电流密度的输出特性等价的方法进行叙述。
[第3实施方式]
对作为本实施方式所涉及的半导体装置的一个例子的mosfet进行说明。以下，对与上述的实施方式中说明的结构相同的结构标注相同的标号而进行图示，适当省略其详细的说明。
图8是概略地表示本实施方式所涉及的sic-mosfet的源极单元部的单位单元的构造的剖视图。图8对应于图1中的a-a’剖面。
图9是概略地表示本实施方式所涉及的sic-mosfet的电流感测单元部的单位单元的构造的剖视图。电流感测单元部的单位单元具备p基极层44。图9对应于图1中的b-b’剖面。
图10是对源极单元部的单位单元的沟道形成部的浓度分布和电流感测单元部的单位单元的沟道形成部的浓度分布进行例示的图。此处，沟道形成部是在各单位单元形成沟道的部分，具体而言，是被n+源极层16和jfetn+层13夹着的p基极层的表层部分。
在图10中，纵轴表示杂质浓度，横轴表示深度。另外，图10中的第1深度区域相当于形成n+源极层16的深度区域，图10中的第2深度区域相当于形成p基极层的深度区域，图10中的第3深度区域相当于形成n-层12的深度区域。另外，在图10中用实线表示的浓度分布相当于源极单元部的单位单元的沟道形成部的浓度分布(图8中的c-c’剖面)，在图10中用虚线表示的浓度分布相当于电流感测单元部的单位单元的沟道形成部的浓度分布(图8中的d-d’剖面)。
如图10所例示，通过将电流感测单元部的p基极层44的杂质浓度设为比源极单元部的p基极层14的杂质浓度低，从而即使在电流感测单元部的栅极氧化膜47的厚度比源极单元部的栅极氧化膜17的厚度厚的情况下，也能够降低沟道电阻。因此，能够使源极单元部的单位单元的每单位电流密度的输出特性和电流感测单元部的单位单元的每单位电流密度的输出特性等价。
根据上述构造，通过将电流感测单元部的栅极氧化膜47的厚度设为比源极单元部的栅极氧化膜17的厚度厚，从而能够确保mosfet的静电破坏耐量，并且能够通过电流感测恰当地进行过电流的检测。
[第4实施方式]
对作为本实施方式所涉及的半导体装置的一个例子的mosfet进行说明。以下，对与上述的实施方式中说明的结构相同的结构标注相同的标号而进行图示，适当省略其详细的说明。
图11是概略地表示本实施方式所涉及的sic-mosfet的源极单元部的单位单元的构造的剖视图。图11对应于图1中的a-a’剖面。
图12是概略地表示本实施方式所涉及的sic-mosfet的电流感测单元部的单位单元的构造的剖视图。电流感测单元部的单位单元具备p基极层44a。图12对应于图1中的b-b’剖面。
如图11及图12所例示，通过将电流感测单元部的p基极层44a的沟道长度(在图12中用lch表示的长度)设为比源极单元部的p基极层14的沟道长度(在图11中用lch表示的长度)短，从而能够降低沟道电阻。
因此，即使在电流感测单元部的栅极氧化膜47的厚度比源极单元部的栅极氧化膜17的厚度厚的情况下，因为能够降低沟道电阻，所以也能够使源极单元部的单位单元的每单位电流密度的输出特性和电流感测单元部的单位单元的每单位电流密度的输出特性等价。
由此，通过将电流感测单元部的栅极氧化膜47的厚度设为比源极单元部的栅极氧化膜17的厚度厚，从而能够确保mosfet的静电破坏耐量，并且能够通过电流感测恰当地进行过电流的检测。
[第5实施方式]
对作为本实施方式所涉及的半导体装置的一个例子的mosfet进行说明。以下，对与上述的实施方式中说明的结构相同的结构标注相同的标号而进行图示，适当省略其详细的说明。
图13是概略地表示本实施方式所涉及的sic-mosfet的源极单元部的单位单元的构造的剖视图。图13对应于图1中的a-a’剖面。
图14是概略地表示本实施方式所涉及的sic-mosfet的电流感测单元部的单位单元的构造的剖视图。电流感测单元部的单位单元具备：n型的n+缓冲层41、n型的n-层42、n型的jfetn+层43、p型的p基极层14、p型的p+层15、n型的n+源极层16、栅极氧化膜47b、栅极多晶硅48、层间绝缘膜49、nisi层20、漏极电极52以及形成为将层间绝缘膜49及nisi层20覆盖的电流感测电极51b。图14对应于图1中的b-b’剖面。
如图13及图14所例示，电流感测单元部的单位单元的尺寸(在图14中用w表示的宽度)比源极单元部的单位单元的尺寸(在图13中用w表示的宽度)小。
因此，即使是相同面积的配置面积，由于能够配置更多的单位单元，因此即使在电流感测单元部的栅极氧化膜47的厚度比源极单元部的栅极氧化膜17的厚度厚的情况下，也能够降低导通电阻。因此，能够使源极单元部的单位单元的每单位电流密度的输出特性和电流感测单元部的单位单元的每单位电流密度的输出特性等价。
由此，通过将电流感测单元部的栅极氧化膜47的厚度设为比源极单元部的栅极氧化膜17的厚度厚，从而能够确保mosfet的静电破坏耐量，并且能够通过电流感测恰当地进行过电流的检测。
[第6实施方式]
对作为本实施方式所涉及的半导体装置的一个例子的mosfet进行说明。以下，对与上述的实施方式中说明的结构相同的结构标注相同的标号而进行图示，适当省略其详细的说明。
图15是概略地表示本实施方式所涉及的sic-mosfet的源极单元部的单位单元的构造的剖视图。图15对应于图1中的a-a’剖面。
图16是概略地表示本实施方式所涉及的sic-mosfet的电流感测单元部的单位单元的构造的剖视图。电流感测单元部的单位单元具备jfetn+层43c。图16对应于图1中的b-b’剖面。
图17是对源极单元部的单位单元的沟道形成部的浓度分布和电流感测单元部的单位单元的沟道形成部的浓度分布进行例示的图。此处，沟道形成部是在各单位单元形成沟道的部分，具体而言，是被n+源极层16和jfetn+层夹着的p基极层14的表层部分。
在图17中，纵轴表示杂质浓度，横轴表示深度。另外，图17中的第4深度区域相当于形成jfetn+层的深度区域，图17中的第5深度区域相当于形成n-层12的深度区域。另外，在图17中用实线表示的浓度分布相当于源极单元部的单位单元的沟道形成部的浓度分布(图15中的e-e’剖面)，在图17中用虚线表示的浓度分布相当于电流感测单元部的单位单元的沟道形成部的浓度分布(图16中的f-f’剖面)。
如图17所例示，通过将电流感测单元部的jfetn+层43c的杂质浓度设为比源极单元部的jfetn+层13的杂质浓度高，从而即使在电流感测单元部的栅极氧化膜47的厚度比源极单元部的栅极氧化膜17的厚度厚的情况下，也能够降低jfet电阻及导通电阻。因此，能够使源极单元部的单位单元的每单位电流密度的输出特性和电流感测单元部的单位单元的每单位电流密度的输出特性等价。
根据上述构造，通过将电流感测单元部的栅极氧化膜47的厚度设为比源极单元部的栅极氧化膜17的厚度厚，从而能够确保mosfet的静电破坏耐量，并且能够通过电流感测恰当地进行过电流的检测。
[第7实施方式]
对作为本实施方式所涉及的半导体装置的一个例子的mosfet进行说明。以下，对与上述的实施方式中说明的结构相同的结构标注相同的标号而进行图示，适当省略其详细的说明。
图18是对图4及图5所例示的sic-mosfet的源极单元部的每单位电流密度的传输特性(实线)和电流感测单元部的每单位电流密度的传输特性(虚线)进行例示的图。在图18中，纵轴表示电流密度(jds)，横轴表示电压(vds)。
图19是对使图4及图5所例示的sic-mosfet的源极单元部的每单位电流密度的传输特性和电流感测单元部的每单位电流密度的传输特性一致的情况下的传输特性波形进行例示的图。在图7中，纵轴表示电流密度(jds)，横轴表示电压(vds)。
在上述结构中，由于与源极单元部的栅极氧化膜17相比电流感测单元部的栅极氧化膜47的厚度形成得厚，因此形成电流感测单元部的沟道所需要的栅极和源极之间的电压比源极单元部的情况高。
因此，与源极单元部的导通电阻相比电流感测单元部的导通电阻变大，与源极单元部的通电能力相比电流感测单元部的通电能力变低。
因此，与源极单元部的情况相比，电流感测单元部的情况具有难以流过电流的传输特性。
如果电流感测单元部的传输特性低，则在导通等非稳态时过电流流过源极单元部的情况下，有可能无法通过电流感测恰当地进行过电流的检测。与此相对，通过如图19所例示，使源极单元部的每单位电流密度的传输特性和电流感测单元部的每单位电流密度的传输特性等价，从而在过电流流过源极单元部的情况下，能够通过电流感测恰当地对过电流进行检测。在后面对使源极单元部的每单位电流密度的传输特性和电流感测单元部的每单位电流密度的传输特性等价的方法进行叙述。
[第8实施方式]
对作为本实施方式所涉及的半导体装置的一个例子的mosfet进行说明。以下，对与上述的实施方式中说明的结构相同的结构标注相同的标号而进行图示，适当省略其详细的说明。
图20是概略地表示本实施方式所涉及的sic-mosfet的源极单元部的单位单元的构造的剖视图。图20对应于图1中的a-a’剖面。
图21是概略地表示本实施方式所涉及的sic-mosfet的电流感测单元部的单位单元的构造的剖视图。电流感测单元部的单位单元具备p基极层44d。图21对应于图1中的b-b’剖面。
图22是对源极单元部的单位单元的沟道形成部的浓度分布和电流感测单元部的单位单元的沟道形成部的浓度分布进行例示的图。此处，沟道形成部是在各单位单元形成沟道的部分，具体而言，是被n+源极层16和jfetn+层13夹着的p基极层的表层部分。
在图22中，纵轴表示杂质浓度，横轴表示深度。另外，图22中的第6深度区域相当于形成p基极层的深度区域，图22中的第7深度区域相当于形成n-层12的深度区域。另外，在图22中用实线表示的浓度分布相当于源极单元部的单位单元的沟道形成部的浓度分布(图20中的g-g’剖面)，在图22中用虚线表示的浓度分布相当于电流感测单元部的单位单元的沟道形成部的浓度分布(图21中的h-h’剖面)。
如图22所例示，通过将n型的杂质注入，从而使电流感测单元部的p基极层44d的杂质浓度比源极单元部的p基极层14的杂质浓度低。由此，即使在电流感测单元部的栅极氧化膜47的厚度比源极单元部的栅极氧化膜17厚的情况下，也能够降低沟道电阻。因此，能够使源极单元部的单位单元的每单位电流密度的传输特性和电流感测单元部的单位单元的每单位电流密度的传输特性等价。即，能够使源极单元部的单位单元的栅极和源极之间的阈值电压(vgsth)与电流感测单元部的单位单元的栅极和源极之间的阈值电压(vgsth)等价。
根据上述构造，通过将电流感测单元部的栅极氧化膜47的厚度设为比源极单元部的栅极氧化膜17的厚度厚，从而能够确保mosfet的静电破坏耐量，并且能够通过电流感测恰当地进行过电流的检测。
上述各实施方式中的构造不只是在sic-mosfet的情况下，在使用gan等宽带隙半导体材料的情况下也能够得到相同效果。
此处，宽带隙半导体通常是指具有大约大于或等于2ev的禁带宽度的半导体，已知氮化镓(gan)等3族氮化物、氧化锌(zno)等2族氧化物、硒化锌(znse)等2族硫族化物、金刚石及碳化硅等。
[效果]
以下，对上述实施方式的效果进行例示。
根据上述实施方式，作为半导体装置的一个例子的mosfet具备：第1开关元件，其流过主电流；以及第2开关元件，其流过感测电流。
作为第1开关元件的、源极单元部的mosfet具备：作为第1导电型的漂移层的n-层12、作为第2导电型的第1基极层的p基极层14、作为第1导电型的第1源极层的n+源极层16、作为第1栅极氧化膜的栅极氧化膜17、以及作为第1栅极电极的栅极多晶硅18。
p基极层14形成在n-层12的表层。n+源极层16形成在p基极层14的表层。
栅极氧化膜17形成为与被n+源极层16和n-层12夹着的p基极层14接触。栅极多晶硅18形成为与栅极氧化膜17接触。
作为第2开关元件的、电流感测单元部的mosfet具备：n-层12、作为第2导电型的第2基极层的p基极层14、作为第1导电型的第2源极层的n+源极层16、作为第2栅极氧化膜的栅极氧化膜47、以及作为第2栅极电极的栅极多晶硅18。
与第2开关元件对应的p基极层14是在与第2开关元件对应的n-层12的表层，与对应于第1开关元件的p基极层14分离地形成的。与第2开关元件对应的n+源极层16形成在与第2开关元件对应的p基极层14的表层。
栅极氧化膜47形成为与被对应于第2开关元件的n+源极层16和对应于第2开关元件的n-层12夹着的对应于第2开关元件的p基极层14接触。
与第2开关元件对应的栅极多晶硅18形成为与栅极氧化膜47接触。
而且，栅极氧化膜47的包含将与第2开关元件对应的p基极层14覆盖的部分在内的部分的厚度比栅极氧化膜17的厚度厚。
另外，作为第2开关元件的、电流感测单元部的mosfet具备：n-层12、作为第2导电型的第2基极层的p基极层44、作为第1导电型的第2源极层的n+源极层16、作为第2栅极氧化膜的栅极氧化膜47、以及作为第2栅极电极的栅极多晶硅18。
与第2开关元件对应的p基极层44是在与第2开关元件对应的n-层12的表层，与对应于第1开关元件的p基极层14分离地形成的。与第2开关元件对应的n+源极层16形成在与第2开关元件对应的p基极层44的表层。
栅极氧化膜47形成为与被对应于第2开关元件的n+源极层16和对应于第2开关元件的n-层12夹着的对应于第2开关元件的p基极层44接触。
与第2开关元件对应的栅极多晶硅18形成为与栅极氧化膜47接触。
而且，栅极氧化膜47的包含将与第2开关元件对应的p基极层44覆盖的部分在内的部分的厚度比栅极氧化膜17的厚度厚。
另外，作为第2开关元件的、电流感测单元部的mosfet具备：n-层12、作为第2导电型的第2基极层的p基极层44a、作为第1导电型的第2源极层的n+源极层16、作为第2栅极氧化膜的栅极氧化膜47、以及作为第2栅极电极的栅极多晶硅18。
与第2开关元件对应的p基极层44a是在与第2开关元件对应的n-层12的表层，与对应于第1开关元件的p基极层14分离地形成的。与第2开关元件对应的n+源极层16形成在与第2开关元件对应的p基极层44a的表层。
栅极氧化膜47形成为与被对应于第2开关元件的n+源极层16和对应于第2开关元件的n-层12夹着的对应于第2开关元件的p基极层44a接触。
与第2开关元件对应的栅极多晶硅18形成为与栅极氧化膜47接触。
而且，栅极氧化膜47的包含将与第2开关元件对应的p基极层44a覆盖的部分在内的部分的厚度比栅极氧化膜17的厚度厚。
另外，作为第2开关元件的、电流感测单元部的mosfet具备：n-层42、作为第2导电型的第2基极层的p基极层14、作为第1导电型的第2源极层的n+源极层16、作为第2栅极氧化膜的栅极氧化膜47b、以及作为第2栅极电极的栅极多晶硅48。
与第2开关元件对应的p基极层14是在与第2开关元件对应的n-层42的表层，与对应于第1开关元件的p基极层14分离地形成的。与第2开关元件对应的n+源极层16形成在与第2开关元件对应的p基极层14的表层。
栅极氧化膜47b形成为与被对应于第2开关元件的n+源极层16和对应于第2开关元件的n-层42夹着的对应于第2开关元件的p基极层14接触。
与第2开关元件对应的栅极多晶硅48形成为与栅极氧化膜47b接触。
而且，栅极氧化膜47b的包含将与第2开关元件对应的p基极层14覆盖的部分在内的部分的厚度比栅极氧化膜17的厚度厚。
另外，作为第2开关元件的、电流感测单元部的mosfet具备：n-层12、作为第2导电型的第2基极层的p基极层44d、作为第1导电型的第2源极层的n+源极层16、作为第2栅极氧化膜的栅极氧化膜47、以及作为第2栅极电极的栅极多晶硅18。
与第2开关元件对应的p基极层44d是在与第2开关元件对应的n-层12的表层，与对应于第1开关元件的p基极层14分离地形成的。与第2开关元件对应的n+源极层16形成在与第2开关元件对应的p基极层44d的表层。
栅极氧化膜47形成为与被对应于第2开关元件的n+源极层16和对应于第2开关元件的n-层12夹着的对应于第2开关元件的p基极层44d接触。
与第2开关元件对应的栅极多晶硅18形成为与栅极氧化膜47接触。
而且，栅极氧化膜47的包含将与第2开关元件对应的p基极层44d覆盖的部分在内的部分的厚度比栅极氧化膜17的厚度厚。
根据这样的结构，流过感测电流的电流感测单元部的包含将p基极层覆盖的部分在内的部分的栅极氧化膜的厚度比流过主电流的源极单元部的栅极氧化膜17的厚度厚，因此能够使搭载有电流感测功能的mosfet的静电破坏耐量提高。
此外，关于这些结构以外的结构，可以适当省略，但即使在适当追加本说明书所示的其它结构中的至少1个的情况下，也能够产生上述效果。
另外，根据上述实施方式，第1开关元件的每单位电流密度的输出特性和第2开关元件的每单位电流密度的输出特性相等。此处，“相等”的情况包含相对于测量值具有±5％左右的差异的情况。
根据这样的结构，通过使电流感测单元部的单位单元的栅极氧化膜变厚，从而能够使电流感测单元部的静电破坏耐量提高，并且能够确保电流感测单元部的过电流检测的性能。
另外，根据上述实施方式，作为第2基极层的p基极层44的杂质浓度比p基极层14的杂质浓度低。
根据这样的结构，通过使电流感测单元部的单位单元的栅极氧化膜变厚，从而能够使电流感测单元部的静电破坏耐量提高，并且能够通过将电流感测单元部的p基极层44的杂质浓度降低来确保电流感测单元部的过电流检测的性能。
另外，根据上述实施方式，第2开关元件的沟道长度比第1开关元件的沟道长度短。
根据这样的结构，通过使电流感测单元部的单位单元的栅极氧化膜变厚，从而能够使电流感测单元部的静电破坏耐量提高，并且能够通过将电流感测单元部的沟道长度缩短来确保电流感测单元部的过电流检测的性能。
另外，根据上述实施方式，第2开关元件的单元尺寸比第1开关元件的单元尺寸小。
根据这样的结构，通过使电流感测单元部的单位单元的栅极氧化膜变厚，从而能够使电流感测单元部的静电破坏耐量提高，并且能够通过将电流感测单元部的单元尺寸缩小来确保电流感测单元部的过电流检测的性能。
另外，根据上述实施方式，作为与第2开关元件对应的n-层12表层的、jfetn+层43c的杂质浓度比作为与第1开关元件对应的n-层12表层的、jfetn+层13的杂质浓度高。
根据这样的结构，通过使电流感测单元部的单位单元的栅极氧化膜变厚，从而能够使电流感测单元部的静电破坏耐量提高，并且能够通过将电流感测单元部的jfet区域的杂质浓度提高来确保电流感测单元部的过电流检测的性能。
另外，根据上述实施方式，第1开关元件的栅极阈值电压和第2开关元件的栅极阈值电压相等。此处，“相等”的情况包含相对于测量值具有±5％左右的差异的情况。
根据这样的结构，通过使电流感测单元部的单位单元的栅极氧化膜变厚，从而能够使电流感测单元部的静电破坏耐量提高，并且能够通过使电流感测单元部的栅极阈值电压和源极单元部的栅极阈值电压相等来确保电流感测单元部的过电流检测的性能。
另外，根据上述实施方式，作为第2基极层的p基极层44d的杂质浓度比p基极层14的杂质浓度低。
根据这样的结构，通过使电流感测单元部的单位单元的栅极氧化膜变厚，从而能够使电流感测单元部的静电破坏耐量提高，并且能够通过将电流感测单元部的p基极层44d的杂质浓度降低来确保电流感测单元部的过电流检测的性能。
另外，根据上述实施方式，n-层12由宽带隙半导体材料构成。
根据这样的结构，即使是使用了gan等sic以外的宽带隙半导体材料的mosfet，也能够确保电流感测单元部的通电能力，并且能够使电流感测单元部的静电破坏耐量提高。
另外，根据上述实施方式，n-层12由碳化硅构成。
根据这样的结构，由于是使用了sic的mosfet，因此能够确保电流感测单元部的通电能力，并且能够使电流感测单元部的静电破坏耐量提高。
[变形例]
在上述实施方式中，有时记载了各结构要素的材质、材料、尺寸、形状、相对配置关系或实施条件等，但它们在所有的方案中都是例示，并不限于本说明书所记载的内容。因此，在本技术的范围内可想象到没有例示的无数的变形例。例如，包含将至少1个结构要素变形的情况、追加的情况或省略的情况，以及将至少1个实施方式中的至少1个结构要素提取出，与其它实施方式的结构要素组合的情况。
另外，只要不产生矛盾，在上述实施方式中记载为具备“1个”的结构要素，也可以具备“大于或等于1个”。并且，各结构要素为概念性的单位，其包含：1个结构要素由多个结构物构成的情况，1个结构要素与某结构物的一部分对应的情况，以及1个结构物具备多个结构要素的情况。另外，对于各结构要素来说，只要发挥相同的功能，则包含具有其它结构或形状的结构物。
另外，关于本说明书中的说明，是出于本技术所涉及的全部目的而进行参照的，均未承认是现有技术。
另外，在上述实施方式中，在记载了材料名等但没有特别指定的情况下，只要不产生矛盾，则该材料包括包含有其它添加物的例如合金等。
另外，在上述实施方式中，作为半导体装置的例子说明了mosfet，但也可以想象到半导体装置的例子为绝缘栅型双极晶体管(insulatedgatebipolartransistor，即igbt)的情况。
标号的说明
1源极焊盘，4电流感测焊盘，5栅极焊盘，7栅极配线，11、41n+缓冲层，12、42n-层，13、43、43cjfetn+层，14、44、44a、44dp基极层，15p+层，16n+源极层，17、47、47b栅极氧化膜，18、48栅极多晶硅，19、49层间绝缘膜，20nisi层，21源极电极，22、52漏极电极，51、51b电流感测电极。