[发明专利]半导体装置有效

专利信息
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
【说明书】:

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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