[发明专利]半导体装置有效
申请号: | 201780068708.2 | 申请日: | 2017-10-19 |
公开(公告)号: | CN109923663B | 公开(公告)日: | 2023-02-17 |
发明(设计)人: | 山田明;樱井晋也;中野敬志;近藤阳介;本岛六都也 | 申请(专利权)人: | 株式会社电装 |
主分类号: | H01L21/8234 | 分类号: | H01L21/8234;H01L21/336;H01L21/822;H01L21/8222;H01L27/04;H01L27/06;H01L27/088;H01L29/78 |
代理公司: | 永新专利商标代理有限公司 72002 | 代理人: | 吕文卓 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 半导体 装置 | ||
对于GGMOS的1个单元将N型体区域(5)配置多个,并且将N型体区域(5)的N型杂质浓度设定得较低,从而与阴极电极进行肖特基接触。具体而言,包围构成GGMOS的单元而将N型体区域(5)配置多个。由此,能够提高体接触电阻,能够提高基极电阻,所以能够更早地使寄生PNP晶体管导通。因而,能够可靠地抑制对被保护元件流过浪涌电流。
相关申请的相互参照
本申请基于2016年11月09日申请的日本专利申请第2016-219029号,这里通过参照而包括其记载内容。
技术领域
本发明涉及具有使LDMOS(横向扩散MOS)(Laterally Diffused MOSFET的简写)的栅极-源极间短路而使用的GGMOS(栅极接地MOS)(Grounded-gate MOSFET的简写)等保护元件的半导体装置。
背景技术
以往,已知例如通过将GGMOS与用作向负载的电力供给的开关元件的MOSFET等并联连接从而通过GGMOS保护MOSFET的保护电路。该保护电路中,由于与MOSFET并联连接的GGMOS比MOSFET先击穿(break through),所以浪涌电流流过GGMOS侧从而能够使浪涌电流不流过MOSFET,能够保护MOSFET不损坏。
例如,GGMOS被做成具有寄生PNP晶体管以及寄生二极管的结构。寄生PNP晶体管包括邻接配置的N型阱层及P型阱层、在N型阱层的表层部形成的P+型阴极区域及N+型体(body)区域、以及在P型阱层的表层部形成的P+型阳极区域等。寄生二极管包括N型阱层与P型阱层的PN结。另外,N+型体区域相当于寄生二极管的阴极,在寄生PNP晶体管中相当于基极。同样,P+型阳极区域相当于寄生二极管的阳极,在寄生PNP晶体管中相当于集电极。P+型阴极区域相当于寄生PNP晶体管的发射极。
在这样的结构下,在施加浪涌时N型阱层与P型阱层的PN结所形成的寄生二极管导通。并且,通过伴随于此的基极电阻即N型阱层中的直至N+型体区域的内部电阻的电压下降,寄生晶体管的基极-阴极间电压上升。由此,寄生PNP晶体管导通,不进行向用作开关元件的MOSFET的电力供给,从而能够抑制浪涌电流流过MOSFET。
但是,由于P型阱层的电阻成分而P型阱层的电压上升,超过作为被保护元件的MOSFET的耐压,不再能够保护被保护元件。特别是,在保护元件的耐压高的情况下,漂移(drift)长度即P型阱层中的成为与N型阱层的边界的PN结至P+型阳极区域的长度较长从而漂移电阻变高,容易引起上述电压上升。
因此,为了进一步使寄生PNP晶体管容易动作、不对被保护元件施加过大电压,提出了将N+型体区域仅形成在形成GGMOS的单元区域的外周部的构造(参照专利文献1)。根据这样的结构,能够拉开N型阱层与P型阱层的PN结至N+型体层的距离,能够增大基极电阻,从而能够使寄生PNP晶体管容易动作。因而,能够抑制向被保护元件施加过大电压的情况。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-8715号公报
但是,通过限定N+型体区域的形成位置,在GGMOS中的距N+型体区域较远的部分和较近的部分中动作定时产生偏差,无法均匀地使GGMOS动作。
发明内容
本发明的目的在于,提供能够使寄生PNP晶体管更容易动作并且使GGMOS更均匀地动作的结构的半导体装置。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
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