(57)【要約】【課題】コレクタ−ゲート間にツエナーダイオードが配置されたＩＧＢＴのチップ構造において、コレクタ−エミッタ間等の耐圧を正確に測定できる耐圧測定方法を提供することである。【解決手段】チップ構造４０は、コレクタＣ、エミッタＥ及びゲートＧを含むＩＧＢＴのセル２０と；少なくともコレクタとゲートとの間に配置されたツェナーダイオード２５と；コレクタに接続されたコレクタ電極３０又はゲートに接続されたゲート電極３２と；ツェナーダイオードに接続されたダイオード電極３６と；を含む。このチップ構造において、ダイオード電極３６をゲート電極３２から切り離した状態でコレクタ−エミッタ間耐圧を測定する。【選択図】図２
2004111604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コレクタ、エミッタ及びゲートを含むＩＧＢＴのセルと、該コレクタと該ゲートとの間に配置された第１ツェナーダイオードと、該コレクタに接続されたコレクタ電極又は該ゲートに接続されたゲート電極と、該第１ツェナーダイオードに接続された第１ダイオード電極と、を含み、
該第１ダイオード電極と該コレクタ電極又は該ゲート電極とが接続されていないことを特徴とするＩＧＢＴのチップ構造。
【請求項２】
更に、前記ゲートと前記エミッタとの間に配置された第２ツェナーダイオードと、該エミッタに接続されたエミッタ電極とを含み、
該第２ダイオード電極と前記ゲート電極又は該エミッタ電極とが接続されていない請求項１に記載のＩＧＢＴのチップ構造。
【請求項３】
ドレイン、ソース及びゲートを含むＭＯＳＦＥＴのセルと、該ドレインと該ゲートとの間に配置された第１ツェナーダイオードと、該ドレインに接続されたドレイン電極又は該ゲートに接続されたゲート電極と、該第１ツェナーダイオードに接続された第１ダイオード電極と、を含み、
該第１ダイオード電極と該ドレイン電極又は該ゲート電極とが接続されていないことを特徴とするＭＯＳＦＥＴのチップ構造。
【請求項４】
更に、前記ゲートと前記ソースとの間に配置された第２ツェナーダイオードと、該ソースに接続されたソース電極とを含み、
該第２ダイオード電極と前記ゲート電極又は該ソース電極とが接続されていない請求項３に記載のＭＯＳＦＥＴのチップ構造。
【請求項５】
コレクタ、エミッタ及びベースを含むバイポーラトランジスタのセルと、該コレクタと該ベースとの間に配置された第１ツェナーダイオードと、該コレクタに接続されたコレクタ電極又は該ベースに接続されたベース用バッドと、該第１ツェナーダイオードに接続された第１ダイオード電極と、を含み、
該第１ダイオード電極と該コレクタ電極又は該ベース電極とが接続されていないことを特徴とするバイポーラトランジスタのチップ構造。
【請求項６】
コレクタ、エミッタ及びゲートを含むＩＧＢＴのセルと、　該コレクタと該ゲートとの間に配置された第１ツェナーダイオードとから成るＩＧＢＴのチップ構造において、
該第１ツェナーダイオードを該コレクタ及び／又は該ゲートに接続しない素子状態で、コレクタ−エミッタ間耐圧を測定することを特徴とするＩＧＢＴのチップ構造の耐圧測定方法。
【請求項７】
前記ゲート及び前記エミッタを接地している請求項６に記載の耐圧測定方法。
【請求項８】
前記第１ツェナーダイオードの耐圧はコレクタ−エミッタ間耐圧よりも低い請求項６に記載の耐圧測定方法。
【請求項９】
更に、該ゲートと該エミッタとの間に配置された第２ツェナーダイオードを含み、該第２ツェナーダイオードを該ゲート及び／又はエミッタに接続しない素子状態でゲート−エミッタ間耐圧を測定する請求項６に記載の耐圧測定方法。
【請求項１０】
ドレイン、ソース及びゲートを含むＭＯＳＦＥＴのセルと、該ドレインと該ゲートとの間に配置された第１ツェナーダイオードと、を含むＭＯＳＦＥＴのチップ構造において、
該第１ツェナーダイオードを該ドレイン又は該ゲートに接続しない素子状態で、ドレイン−ソース間耐圧を測定することを特徴とするＭＯＳＦＥＴのチップ構造の耐圧測定方法。
【請求項１１】
前記ゲート及び前記ソースを接地している請求項１０に記載の耐圧測定方法。
【請求項１２】
前記第１ツェナーダイオードの耐圧はドレイン−ソース間耐圧よりも低い請求項１０に記載の耐圧測定方法。
【請求項１３】
更に、該ゲートと該ソースとの間に配置された第２ツェナーダイオードを含み、該第２ツェナーダイオードを該ゲート又は該ソースに接続しない素子状態でゲート−ソース間耐圧を測定する請求項１０に記載の耐圧測定方法。
【請求項１４】
コレクタ、エミッタ及びベースを含むバイポーラトランジスタのセルと、該コレクタと該ベースとの間に配置された第１ツェナーダイオードと、から成るバイポーラトランジスタのチップ構造において、
該第１ツェナーダイオードを該コレクタ又は該ベースに接続しない素子状態で、コレクタ−エミッタ間耐圧を測定することを特徴とするバイポーラトランジスタのチップ構造の耐圧測定方法。
【請求項１５】
前記ベース及び前記エミッタを接地している請求項１４に記載の耐圧測定方法。
【請求項１６】
前記第１ツェナーダイオードの耐圧はコレクタ−エミッタ間耐圧よりも低い請求項１４に記載の耐圧測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トランジスタのチップ構造及びその耐圧測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スイッチング作用を持つトランジスタの一種に、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（以下、「ＩＧＢＴ」と略称する）がある。多数のＩＧＢＴのセルを縦方向及び横方向に併置することによりＩＧＢＴのチップ構造が形成される。このチップ構造は例えば内燃機関用点火装置において、点火コイルによる点火プラグの点火時期を制御するために使用される。
【０００３】
ＩＧＢＴ５０は図７に示すように、コレクタＣ及びその電極５２と、エミッタＥ及びその電極５４と、ゲートＧ及びその電極５６とを含み、コレクタ−エミッタ間の電流をゲートの電圧により制御する。コレクタＣとゲートＧとの間に双方向ツェナーダイオード５８が配置され、コレクタ−ゲート間の電圧をクランプしてＩＧＢＴ５０を過電圧から保護している。また、ゲートＧとエミッタＥとの間には酸化膜を保護するための双方向ツェナーダイオード６２が配置されている。ツェナーダイオード５８の耐圧はコレクタ−エミッタ間の耐圧よりも低く、ツェナーダイオード６２の耐圧は酸化膜の絶縁耐圧よりも低い。
【０００４】
なお、図７において、黒丸は素子（チップ）上で結線されている部分を表わし、白丸は素子（チップ）上に端子として出ている部分を表わす。
【０００５】
コレクタＣーエミッタＥ間の耐圧測定は、ゲートＧ−エミッタＥ間を短絡させコレクタＣーエミッタＥ間に電圧を印加して漏れ電流を測定する。ゲートＧ−エミッタＥ間の耐圧測定は、エミッタＥを短絡させコレクタＣをオープン状態で、ゲートＧ−エミッタＥ間に電圧を印加して、漏れ電流を測定する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ＩＧＢＴ本体のコレクタＣ−エミッタＥ間の耐圧はコレクタＣ−ゲートＧ間のツェナーダイオード５８の耐圧より低いため、図７の矢印で示すようにツェナーダイオード５８に電流Ｉｃが流れる。ここでは実質的にツェナーダイオード５８の漏れ電流を測定していることになる。
【０００７】
本発明は上記事情を鑑みてなされたもので、少なくともコレクタ−ゲート間にコレクタ−エミッタ間耐圧よりも小さい耐圧を持つツェナーダイオードが配置され、少なくともコレクタ−エミッタ間耐圧を正確かつ容易に測定できるＩＧＢＴのチップ構造、及び少なくともコレクタ−ゲート間にコレクタ−エミッタ間耐圧よりも小さい耐圧を持つツェナーダイオードが配置されたチップ構造において、少なくともコレクタ−エミッタ間耐圧を正確かつ容易に測定できる耐圧測定方法を提供することを第１の目的とする。
【０００８】
第２の目的は、少なくともドレイン−ゲート間にドレイン−ソース間耐圧よりも小さい耐圧を持つツェナーダイオードが配置され、少なくともドレイン−ソース間耐圧を正確かつ容易に測定できるＭＯＳ型電界効果トランジスタ（以下、「ＭＯＳＦＥＴ」と略称する）、及び少なくともドレイン−ゲート間にドレイン−ソース間耐圧よりも小さい耐圧を持つツェナーダイオードが配置されたＭＯＳＦＥＴにおいて、ドレイン−ソース間耐圧を正確かつ容易に測定できる測定方法を提供することである。
【０００９】
第３の目的は、少なくともコレクタ−エミッタ間にコレクタ−エミッタ間耐圧よりも小さい耐圧を持つツェナーダイオードが配置され、少なくともコレクタ−エミッタ間耐圧を正確かつ容易に測定できるバイポーラトランジスタ、及び少なくともコレクタ−ベース間にコレクタ−エミッタ間耐圧よりも小さい耐圧を持つツェナーダイオードが配置されたバイポーラトランジスタにおいて、コレクタ−エミッタ間耐圧を正確かつ容易に測定できる測定方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願の発明者は、ＩＧＢＴにおいて、コレクタ−ゲート間に配置されたツェナーダイオードの耐圧に影響されることなく、コレクタ−エミッタ間耐圧を測定することを思い付いて本発明を完成した。この事情はＭＯＳＦＥＴ及びバイポーラトランジスタについても同様に当てはまる。
▲１▼本願の第１発明によるＩＧＢＴのチップ構造は、請求項１に記載したように、コレクタ、エミッタ及びゲートを含むＩＧＢＴのセルと、コレクタとゲートとの間に配置された第１ツェナーダイオードと、コレクタに接続されたコレクタ電極又はゲートに接続されたゲート電極と、第１ツェナーダイオードに接続された第１ダイオード電極と、を含む。第１ダイオード電極とコレクタ電極又はゲート電極とが接続されておらず、所定の機器に組み付けられる時に接続されることを特徴とする。
【００１１】
請求項２のチップ構造は、請求項１において更に、ゲートとエミッタとの間に配置された第２ツェナーダイオードとエミッタに接続されたエミッタ電極とを含み、第２ダイオード電極とゲート電極又はエミッタ電極とが接続されていない。
▲２▼第２発明によるＭＯＳＦＥＴのチップ構造は、請求項３に記載したように、ドレイン、ソース及びゲートを含むＭＯＳＦＥＴのセルと、該ドレインと該ゲートとの間に配置された第１ツェナーダイオードと、ドレインに接続されたドレイン電極又はゲートに接続されたゲート電極と、第１ツェナーダイオードに接続された第１ダイオード電極と、を含む。第１ダイオード電極とドレイン電極又はゲート電極とが接続されておらず、所定の機器に組み付けられる時に接続されることを特徴とする。
【００１２】
請求項４のチップ構造は請求項３において更に、ゲートとソースとの間に配置された第２ツェナーダイオードとソースに接続されたソース電極とを含み、第２ダイオード電極とゲート電極又はソース電極とが接続されていない。
▲３▼第３発明によるバイポーラトランジスタのチップ構造は、請求項５に記載したように、コレクタ、エミッタ及びベースを含む複数のバイポーラトランジスタのセルと、コレクタとベースとの間に配置された第１ツェナーダイオードと、コレクタに接続されたコレクタ電極又はベースに接続されたベース用バッドと、第１ツェナーダイオードに接続された第１ダイオード電極と、を含む。第１ダイオード電極とコレクタ電極又はベース電極とが接続されておらず、所定の機器に組み付けられる時に接続されることを特徴とする。
▲４▼第４発明によるＩＧＢＴのチップ構造の耐圧測定方法は、請求項６に記載したように、コレクタ、エミッタ及びゲートを含むＩＧＢＴのセルと、コレクタとゲートとの間に配置された第１ツェナーダイオードとから成るＩＧＢＴのチップ構造において、第１ツェナーダイオードをコレクタ及び／又はゲートに接続しない素子状態で、コレクタ−エミッタ間耐圧を測定することを特徴とする。よって、第１ツェナーダイオードの耐圧はコレクタ−エミッタ間耐圧の測定に影響しない。
【００１３】
請求項７の耐圧測定方法は、請求項６において、ゲート及びエミッタを接地している。請求項８の耐圧測定方法は、請求項６において、第１ツェナーダイオードの耐圧はコレクタ−エミッタ間耐圧よりも低い。請求項９の耐圧測定方法は、請求項６において更に、ゲートとエミッタとの間に配置された第２ツェナーダイオードを含み、第２ツェナーダイオードをゲート及び／又はエミッタに接続しない素子状態でゲート−エミッタ間耐圧を測定する。
▲５▼第５発明によるＭＯＳＦＥＴのチップ構造の耐圧測定方法は、請求項１０に記載したように、ドレイン、ソース及びゲートを含むＭＯＳＦＥＴのセルと、ドレインとゲートとの間に配置された第１ツェナーダイオードと、を含むＭＯＳＦＥＴのチップ構造において、第１ツェナーダイオードをドレイン又はゲートに接続しない素子状態で、ドレイン−ソース間耐圧を測定することを特徴とする。よって、第１ツェナーダイオードの耐圧はコレクタ−エミッタ間耐圧の測定に影響しない。
【００１４】
請求項１１の耐圧測定方法は、請求項１０において、ゲート及びソースを接地している。請求項１２の耐圧測定方法は、請求項１０において、第１ツェナーダイオードの耐圧はドレイン−ソース間耐圧よりも低い。請求項１３の耐圧測定方法は、請求項１０において更に、ゲートとソースとの間に配置された第２ツェナーダイオードを含み、第２ツェナーダイオードをゲート又はソースに接続しない素子状態でゲート−ソース間耐圧を測定する。
▲６▼第６発明によるバイポーラトランジスタのチップ構造の耐圧測定方法は、請求項１４に記載したように、コレクタ、エミッタ及びベースを含むバイポーラトランジスタのセルと、コレクタとベースとの間に配置された第１ツェナーダイオードと、から成るバイポーラトランジスタのチップ構造において、第１ツェナーダイオードをコレクタ又はベースに接続しない素子状態で、コレクタ−エミッタ間耐圧を測定することを特徴とする。よって、よって、第１ツェナーダイオードの耐圧はコレクタ−エミッタ間耐圧の測定に影響しない。
【００１５】
請求項１５の耐圧測定方法は、請求項１４において、ベース及びエミッタを接地している。請求項１６の耐圧測定方法は、請求項１４において、第１ツェナーダイオードの耐圧はコレクタ−エミッタ間耐圧よりも低い。
【００１６】
【発明の実施の形態】
＜トランジスタ、チップ構造＞
本発明が適用できるトランジスタは、バイポーラトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ（ＭＯＳ電解効果型トランジスタ）又はＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）である。このうち、バイポーラトランジスタは２個のｐ−ｎ接合を持ち、電子及び正孔のキャリアを利用してベース電流によりコレクタ電流を制御し、スイッチング等を行う。
【００１７】
酸化膜を挟んだ金属、半導体のＭＯＳ構造において、金属−半導体間に電圧を加えると空乏層が発生し、電圧を更に上げると酸化膜の下に電子又は正孔が蓄積した反転層ができる。これをスイッチとして利用したのがＭＯＳＦＥＴであり、ゲート電圧によりドレイン電流を制御する。ＩＧＢＴはＭＯＳＦＥＴに正孔注入用ｐ−ｎ接合を付加したものである。
【００１８】
複数のトランジスタのセルの集合体がトランジスタのチップ構造である。トランジスタがＩＧＢＴの場合、チップ構造は、コレクタとゲートとの間に配置された第１ツェナーダイオードと、第１ダイオード電極と、コレクタ電極又はゲート電極とを含む。第１ダイオード電極とコレクタ電極又はゲート電極とは素子状態では接続されておらず（電気的に分離されており）、イグナイタ等所定の装置、機器に組み込まれる時に接続される。
【００１９】
チップ構造は更に、ゲートとエミッタとの間に配置された第２ツェナーダイオードと、第２ツェナーダイオードに接続された第２ダイオード電極と、ゲートに接続されたゲート電極と、エミッタに接続されたエミッタ電極とを含む。第２ダイオード電極とゲート電極又はエミッタ電極とは素子状態では接続されていない。即ち、ゲート−エミッタ間の第２ツェナーダイオードも、コレクタ−ゲート間の第１ツェナーダイオードと同様素子単体では接続されておらず（電気的に分離している）、イグナイタ等の装置に組み込まれる時に接続される。
【００２０】
尚、チップ構造上における、コレクタ電極、ゲート電極及びエミッタ電極と、第１ダイオード電極及び第２ダイオード電極との位置関係は任意に選択することができる。
【００２１】
ＭＯＳＦＥＴのチップ構造は、ドレインとゲートとの間に配置された第１ツェナーダイオードと、第１ダイオード電極と、ゲート電極又はドレイン電極とを含み、第１ダイオード電極とゲート電極又はドレイン電極とは素子状態では接続されていない。更に、ゲートとソースとの間に配置された第２ツェナーダイオードと、第２ダイオード電極と、ゲート電極及びソース電極とを含むこともでき、第２ダイオード電極とゲート電極又はソース電極とは素子状態では接続されていない。
【００２２】
バイポーラトランジスタのチップ構造は、コレクタとベースとの間に配置された第１ツェナーダイオードと、第１ダイオード電極と、ベース電極と又はコレクタ電極とを含み、第１ダイオード電極とベース電極又はコレクタ電極とは素子状態では接続されていない。
＜ツェナーダイオード＞
▲１▼ＩＧＢＴでは、ツェナーダイオードは少なくともコレクタ−ゲート間に配置され、必要に応じてゲート−エミッタ間及び／又はコレクタ−エミッタ間に配置される。コレクタ−ゲート間に配置された第１ツェナーダイオードはコレクタ−エミッタ間の電圧をクランプする。ゲート−エミッタ間に配置された第２ツェナーダイオードは酸化膜を保護し、コレクタ−エミッタ間に配置された第３ツェナーダイオードはコレクタ−エミッタ間の電圧をクランプする。
【００２３】
第１ツェナーダイオードの耐圧はコレクタ−エミッタ間耐圧よりも低く、第２ツェナーダイオードの耐圧はゲート酸化膜の絶縁耐圧よりも低く、第３ツェナーダイオードの耐圧はコレクタ−エミッタ間本体耐圧よりも低い。
▲２▼ＭＯＳＦＥＴではツェナーダイオードは少なくともドレイン−ゲート間に配置され、必要に応じてゲート−ソース間及び／又はドレイン−ソース間に配置される。ドレイン−ゲート間に配置された第１ツェナーダイオードはドレイン−ゲート間電圧をクランプする。ゲート−ソース間に配置された第２ツェナーダイオードは酸化膜を保護し、ドレイン−ソース間に配置された第３ツェナーダイオードはドレイン−ソース間電圧をクランプする。
【００２４】
第１ツェナーダイオードの耐圧はドレイン−ソース間耐圧よりも低く、第２ツェナーダイオードの耐圧はゲート酸化膜の絶縁耐圧よりも低く、第３ツェナーダイオードの耐圧はドレイン−ソース間本体耐圧よりも低い。
▲３▼バイポーラトランジスタでは、ツェナーダイオードは少なくともコレクタ−ベース間に配置され、必要に応じてベース−エミッタ間及び／又はコレクタ−エミッタ間に配置される。コレクタ−ベース間に配置された第１ツェナーダイオードはコレクタ−ベース間電圧をクランプし、コレクタ−エミッタ間に配置された第２ツェナーダイオードはコレクタ−エミッタ間電圧をクランプする。
【００２５】
第１ツェナーダイオードの耐圧はコレクタ−エミッタ間耐圧よりも低く、第２ツェナーダイオードの耐圧はベース−エミッタ間耐圧よりも低く、第３ツェナーダイオードの耐圧はコレクタ−エミッタ本体間耐圧よりも低い。
▲４▼ツェナーダイオードには一方向性のものと、両方向性のものとがある。一方向性のツェナーダイオードでは、特定の逆方向電圧の値を超えても、ダイオードに加わる電圧はこのツェナー電圧を示し、逆方向電圧のみが急増する。これに対して、両方向性のツェナーダイオードでは、順方向電圧及び逆方向電圧において、上記逆方向電圧と同じ特性を持つ。
＜耐圧、漏れ電流の測定＞
▲１▼トランジスタの耐圧及び漏れ電流の測定は、結局、ｐ−ｎ接合の逆方向特性の検査である。ｐ−ｎ接合においてｐ形半導体へ正電圧を加える場合（順バイアス）、小さい電圧の印加で電流が急激に流れ始める。これに対して、負電圧を加える場合（逆バイアス）、電流は殆ど流れない（正確には、暗電流及び生成電流が流れる）。そして、逆バイアス電圧を非常に大きくすると、ｐ−ｎ接合は電気的に降伏して大きな電流が流れる。ｐ−ｎ接合が生ずる電圧を降伏電圧（耐圧）と呼ぶ。
【００２６】
ｐ−ｎ接合の逆方向特性としては電流が流れないこと（暗電流のみであること）が望ましい（図５において曲線ｘ参照）。しかし、ｐ−ｎ接合の近くに存在する深い準位の密度が増大すると生成電流が増大して全体の逆方向電流が増大し、逆方向電流は曲線ｙで示すようになり、ｐ−ｎ接合のリーク電流は増大する。ｐ−ｎ接合が更に劣化していると、リーク電流は曲線ｚで示すように著しく増大する。よって、耐圧以下の逆方向特性を調べることにより、ｐ−ｎ接合部の漏れ電流を知ることができる。
▲２▼例えば、コレクタ−ゲート間に第１ツェナーダイオードが配置されたＩＧＢＴでは、コレクタ−エミッタ間耐圧及び漏れ電流を測定する。その際、図６（ａ）に示すように、ツェナーダイオードＺＤの一端をゲートＧから切り離しても良いし、（ｂ）に示すように他端をコレクタＣから切り離しても良い。その際、ゲート及びエミッタは接地する。
【００２７】
更にゲート−エミッタ間に第２ツェナーダイオードを配置したときは、第２ツェナーダイオードをゲート又はエミッタから切り離しコレクタをオープンにして、ゲート−エミッタ間耐圧を測定する。更に、コレクタ−エミッタ間に第３ツェナーダイオードを配置したときは、上記第１及び第２ツェナーダイオードは非接続のまま、第３ツェナーダイオードをコレクタ又はエミッタから切り離し、ゲート及びエミッタを接地して、コレクタ−エミッタ間耐圧を測定する。
▲３▼ドレイン−ゲート間に第１ツェナーダイオードが配置されたＭＯＳＦＥＴでは、ドレイン−ソース間耐圧及び漏れ電流を測定する。その際、ツェナーダイオードの一端又は他端をドレイン又はゲートから切り離し、ソース及びゲート間は接地する。
【００２８】
更に、ゲート−ソース間に第２ツェナーダイオードを配置したときは、該第２ツェナーダイオードをゲート又はソースから切り離しドレインをオープンにし、ゲート−ソース間耐圧を測定する。更に、ドレイン−ソース間に第３ツェナーダイオードを配置したときは、第３ツェナーダイオードをドレイン又はソースから切り離しゲート及びエミッタを接地して、ソース−ドレイン間耐圧を測定する。何れも、その他具体的な手法はＩＧＢＴの場合に準じる。
【００２９】
尚、ＭＯＳＦＥＴのドレイン−ソース間耐圧（ドレイン耐圧）とは、ドレインとソースとの間に加わる電圧に対してブレークダウンせずにブロックできる細大電圧をいう。例えば、縦型のｎ形ＭＯＳＦＥＴでは、ドレイン耐圧はゲートをソースに短絡し表面チャネルをオンした状態でのドレインブレークダウン電圧で定義される。これは、ｐベースとｎドレイン（エピタキシャル）領域間のｐｎ接合の耐圧となる。
▲４▼エミッタ−ベース間に第１ツェナーダイオードが配置されたバイポーラトランジスタでは、コレクタ−エミッタ間耐圧及び漏れ電流を測定する。その際、ツェナーダイオードの一端又は他端をコレクタ又はベースから切り離し、エミッタ及びベースは接地する。
【００３０】
更に、ベース−エミッタ間に第２ツェナーダイオードを配置したときは、第２ツェナーダイオードをベース又はエミッタから切り離しコレクタをオープンにして、ベース−エミッタ間耐圧を測定する。更に、コレクタ−エミッタ間に第３ツェナーダイオードを配置したときは、第３ツェナーダイオードをコレクタ又はエミッタから切り離しベース及びエミッタを接地して、コレクタ−エミッタ間耐圧を測定する。何れも、その他具体的な手法はＩＧＢＴの場合に準じる。
【００３１】
尚、バイポーラトランジスタのコレクタ−エミッタ間耐圧（コレクタ耐圧）とは、コレクタに印加する逆方向電圧を増加させ、コレクタ電流が急増する時のコレクタ電圧をいう。エミッタからのキャリアの注入がある状態で十分な大きさのコレクタ逆方向電圧が印加されると、コレクタ電流はほぼ一定の値に飽和する。コレクタ間耐圧はコレクタに印加できる最大電圧を定める。
【００３２】
【実施例】
以下、本発明の実施例を添付図面を基にして説明する。
（イグナイタ、ＩＧＢＴ）
図１に示すイグナイタ１０は、駆動（ドライブ）回路１２、ＩＧＢＴ２０、定電流制御回路１３、電流検出用抵抗１４及び点火モニタ回路１６等を含む。駆動回路１２はＥＣＵ１７により制御され、ＩＧＢＴ２０に点火制御信号を出力する。図３に示すようにＩＧＢＴ２０はｐ層２１、ｎベース２２、ｐベース２３及びｎ層２４から成り、コレクタＣ、エミッタＥ、及びゲートＧを有する。
【００３３】
図２に示すようにコレクタＣとゲートＧとの間に双方性ツェナーダイオード２５が配置され、その一端はコレクタとコレクタ電極３０との間に、他端はダイオード電極３６に接続されている。コレクタＣはコレクタ電極３０に接続され、ゲートＧはゲート電極３２に接続され、エミッタＥにはエミッタ電極３４が接続されている。ゲート電極３２とエミッタ電極３４とはショートされ、接地されている。なお、図２において、黒丸は素子（チップ）上で結線されている部分を表わし、白丸は素子（チップ）上に端子として出ている部分を表わす。
【００３４】
図４はチップ構造４０の一表面の平面図である。破線で囲んだ領域４２内に上記ＩＧＢＴ（セル）２０が縦方向及び横方向に規則正しく配列されている。領域４２の表面にエミッタ電極３４が形成され、角部にコレクタ電極を有する領域３０が形成されている。表面上ではダイオード電極３６とゲート電極３２とが間隔を隔てて対向している。
【００３５】
チップ構造４０ははんだ付けによりリードフレーム（不図示）にマウントされ、コレクタ電極を有する領域３０、ゲートバッド３２及びエミッタバッド３４はそれぞれワイヤボンディングにより所定のリード線に接続されている。ダイオードバッド３６はワイヤボンディングによりゲート端子電極２８に接続されている。コレクタ電極３６とゲート電極３２とは、チップ構造４０の状態では切り離されており、イグナイタに組み込まれる時にワイヤボンディングにより接続される。
【００３６】
図１において、ＩＧＢＴ２０のコレクタ端子Ｃが点火コイル４６の１次コイル４７ａに接続されており、ＩＧＢＴ２０がオンすると１次電流が流れ、オフすると１次電流が遮断され２次コイル４７ｂに高電圧が発生する。これにより、２次コイル３２ｂに接続された点火プラグ４８が火花を発生し、混合気に点火する。（耐圧測定方法）
この実施例では、素子単体の状態でコレクタ−エミッタ間耐圧及び漏れ電流を測定する。この測定は、図２に示すように、ツェナーダイオード２５の一端はコレクタＣとコレクタ電極を有する領域３０との間に接続しているが、他端が接続されたダイオード電極３６はゲート電極３２から切り離した状態で行う。その際、ゲート電極３２及びエミッタ電極３４を短絡させ、接地する。
【００３７】
コレクタ−エミッタ間に所定の電圧を印加し、そのときコレクタからエミッタに流れるコレクタ電流Ｉｃを測定する。前記図５において、逆方向電圧（耐圧）と逆方向電流との関係が曲線ｘで示す関係にあれば、ＩＧＢＴ２０は良品と判断する。
【００３８】
本実施例では、コレクタＣ−ゲートＧ間にツェナーダイオード２５が配置されているが、コレクタ−エミッタ間耐圧及び漏れ電流の測定時はその他端が接続されたダイオード電極３６をゲート電極３２から切り離している。よって、コレクタ−エミッタ間耐圧等の測定はツェナーダイオード２５の耐圧により影響されず、容易かつ正確に行うことができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上述べてきたように、請求項１の第１発明及び請求項６の第４発明によれば、コレクタ−ゲート間にツェナーダイオードが配置されたＩＧＢＴにおいて、ツェナーダイオードの耐圧に影響されることなく耐圧及び漏れ電流を正確に測定することができる。
【００４０】
請求項２によれば、ゲートとエミッタとの間にツェナーダイオードが配置されたＩＧＢＴにおいて、ゲート−エミッタ間耐圧を正確に測定できる。
【００４１】
請求項７及び８によれば、ゲート−エミッタ間耐圧をより正確に測定できる。請求項９によれば、ゲートとエミッタとの間にツェナーダイオードが配置されたＩＧＢＴにおいて、ゲート−エミッタ間耐圧を正確に測定できる。
【００４２】
請求項３の第２発明及び請求項１０の第５発明によれば、ドレイン−ゲート間にツェナーダイオードが配置されたＭＯＳＦＥＴにおいて、ツェナーダイオードの耐圧に影響されることなく耐圧及び漏れ電流を正確に測定することができる。
【００４３】
請求項４によれば、ゲートとソースとの間にツェナーダイオードが配置された場合、ゲート−エミッタ間耐圧を正確に測定できる。
【００４４】
請求項１１及び１２によれば、ドレイン−ソース間耐圧をより正確に測定できる。請求項９によれば、ゲートとエミッタとの間にツェナーダイオードが配置されたＭＯＳＦＥＴにおいて、ゲート−エミッタ間耐圧を正確に測定できる。
【００４５】
請求項５の第３発明及び請求項１４の第６発明によれば、コレクタ−ゲート間にツェナーダイオードが配置されたバイポーラトランジスタにおいて、ツェナーダイオードの耐圧に影響されることなく耐圧及び漏れ電流を正確に測定することができる。
【００４６】
請求項１５及び１６によれば、コレクタ−エミッタ間耐圧を正確に測定できる。る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のトランジスタ（ＩＧＢＴ）を含むイグナイタの全体説明図である。
【図２】図１の要部詳細図である。
【図３】上記ＩＧＢＴ（セル）の構成を示す断面図である。
【図４】多数のセルから成るＩＧＢＴのチップを示す平面図である。
【図５】ｐ−ｎ接合の逆方向特性を示すグラフである。
【図６】（ａ）及び（ｂ）はツェナーダイオードとコレクタ及びゲートとの接続関係を示す説明図である。
【図７】従来のＩＢＧＴを示す等価回路図である。
【符号の説明】
１０：イグナイタ　　　　　　　　　　　２０：ＩＧＢＴ（セル）
２５：ツェナーダイオード　　　　　　　Ｃ：コレクタ
Ｇ：ゲート　　　　　　　　　　　　　　Ｅ：エミッタ
３０：コレクタ電極　　　　　　　　　　３２：ゲートバッド
３４：エミッタ電極　　　　　　　　　　３６：ダイオード電極
４０：チップ構造
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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