JP2002176347A - Overcurrent limiting semiconductor device - Google Patents

Overcurrent limiting semiconductor device

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JP2002176347A
JP2002176347A JP2000373685A JP2000373685A JP2002176347A JP 2002176347 A JP2002176347 A JP 2002176347A JP 2000373685 A JP2000373685 A JP 2000373685A JP 2000373685 A JP2000373685 A JP 2000373685A JP 2002176347 A JP2002176347 A JP 2002176347A
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semiconductor device
overcurrent limiting
transistor
overcurrent
effect transistor
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Application number
JP2000373685A
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Japanese (ja)
Inventor
Kunihito Oshima
邦仁 大島
Makoto Kitaguchi
誠 北口
Toshikazu Tezuka
俊和 手塚
Masaya Shirota
雅也 城田
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Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a two-terminal overcurrent limiting semiconductor device which is monolithic on the same substrate and prevents overcurrent flowing to an electric load connected to the semiconductor device. SOLUTION: This overcurrent limiting semiconductor device of a two-terminal monolithic structure comprises a static induction transistor 10 and a junction field-effect transistor 20, the static induction transistor 10 and the field-effect transistor 20 are serially connected, the drain 12 of the transistor 10 and the gate 23 of the transistor 20 are used as an anode electrode 1, the gate 13 of the transistor 10 and the drain 22 of the transistor 20 are used as a cathode electrode 2, interrupts overcurrent with a high breakdown voltage to protect the electric load without using a depression MOS field-effect transistor. Furthermore, a two-terminal bidirectional overcurrent limiting device formed on both the front and rear faces of a semiconductor substrate is provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する分野】本発明は、直列に接続された電気
的負荷に過電流が流れることで電気的負荷を破壊しない
よう保護するための2端子型の過電流制限型半導体素子
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a two-terminal type overcurrent limiting semiconductor device for protecting an electric load connected in series from being destroyed by an overcurrent flowing through the electric load. .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来電気的負荷に過電流が流れ破壊する
ことに対して、電気機械的には回路ブレーカを直列に接
続し過電流を遮断する方法があるが、一度遮断すると再
復帰させるためにブレーカーを操作せねばならず、また
形状も大きく集積回路に搭載することは難しい状況にあ
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a method in which a circuit breaker is connected in series to cut off an overcurrent when an overcurrent flows to an electric load and is destroyed. The breaker must be operated in a short time, and the shape is too large to be mounted on an integrated circuit.

【0003】集積回路に適用するため半導体素子を組み
合わせた過電流制限型半導体素子が考案されているが、
この様な過電流制限型半導体素子においては過電流によ
る電圧降下を検出し、過電流が流れた場合ゲート電圧で
遮断する手段が用いられている。この例として図11は
過電電流制限型半導体素子の等価回路を示しているが、
デプレッション型MOS型電界効果トランジスタを用い
ているためゲート電極に過電圧の保護を必要とし、また
ソース−ドレイン間の高耐圧化が難しい構成になる欠点
があった。
[0003] An overcurrent limiting type semiconductor device combining semiconductor devices has been devised for application to an integrated circuit.
In such an overcurrent limiting type semiconductor device, means for detecting a voltage drop due to an overcurrent and shutting off with a gate voltage when the overcurrent flows is used. As an example of this, FIG. 11 shows an equivalent circuit of the overcurrent limiting semiconductor element.
Since the depletion type MOS field effect transistor is used, the gate electrode needs to be protected from overvoltage, and there is a problem that it is difficult to increase the breakdown voltage between the source and the drain.

【0004】また過電流制限回路の構成は、図11の過
電電流制限型半導体素子の等価回路に示すにように3つ
の電界効果トランジスタとツエナーダイオードで構成さ
れており、回路構成要素の数が大きく、回路が複雑にな
り、経済的にも負担が大きく、さらに素子小型化が難し
いことになる。
The overcurrent limiting circuit has three field effect transistors and a Zener diode as shown in an equivalent circuit of an overcurrent limiting semiconductor device in FIG. 11, and the number of circuit components is small. It is large, the circuit is complicated, the burden is high economically, and it is difficult to reduce the size of the device.

【0005】[0005]

【本発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来
技術の問題点を鑑みてなされたもので、その目的は、半
導体同一基板上にモノリシック化可能で、かつ2端子で
デプレッション型MOS型トランジスタを用いない回路構
成がされており、高耐圧化を図ることが可能であり、本
発明の電流制限型半導体素子にあらかじめ決められた電
流が流れると、素子のインピーダンスが大きくなり、本
電流制限型半導体素子と直列に接続されている何らかの
電気的負荷を保護する過電流制限型半導体素子を提供で
きる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and has as its object to be able to be monolithically formed on the same semiconductor substrate and to use a depletion type MOS type with two terminals. The circuit configuration does not use a transistor, and a high breakdown voltage can be achieved. When a predetermined current flows through the current-limiting semiconductor device of the present invention, the impedance of the device increases, and Overcurrent limiting type semiconductor element for protecting any electrical load connected in series with the type semiconductor element.

【0006】さらに双方向の過電流に対しても、あらか
じめ決められた電流が流れると制限して何らかの電気的
負荷を保護するように、同一基板上に構成することが可
能な過電流制限型半導体素子を提供できる。
Further, an overcurrent limiting type semiconductor which can be formed on the same substrate so as to protect a certain electric load by restricting a predetermined current from flowing even in a bidirectional overcurrent. An element can be provided.

【0007】[0007]

【課題を解決しようとする手段】上記目的を達成するた
めになされた請求項記載の発明は、第1導電型静電誘導
トランジスタと第2導電型接合電界効果トランジスタが
直列に配置され接続されている。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to the present invention is directed to an electrostatic induction transistor of a first conductivity type and a junction field-effect transistor of a second conductivity type which are arranged and connected in series. I have.

【0008】第2導電型接合電界効果トランジスタのソ
ース電極と、第1導電型静電誘導トランジスタのソース
電極が互いに接続され、アノード電極は第2導電型接合
電界効果トランジスタのゲート電極と、第1導電型静電
誘導トランジスタのドレイン電極に接続され、カソード
電極は第1導電型静電誘導トランジスタのゲート電極と
第2導電型接合電界効果トランジスタのドレイン電極と
接続され、アノード電極とカソード電極を2端子とする
半導体素子を構成する。
The source electrode of the second conductivity type junction field effect transistor is connected to the source electrode of the first conductivity type static induction transistor, and the anode electrode is connected to the gate electrode of the second conductivity type junction field effect transistor. The cathode electrode is connected to the drain electrode of the conduction type static induction transistor, the cathode electrode is connected to the gate electrode of the first conduction type electrostatic induction transistor and the drain electrode of the second conduction type junction field effect transistor, and the anode electrode and the cathode electrode are connected to each other. A semiconductor element as a terminal is formed.

【0009】前記2つのトランジスタは1つのシリコン
基板の表面に形成され、裏面は第1導電型静電誘導トラ
ンジスタのドレイン電極と第2導電型接合電界効果トラ
ンジスタのゲート電極として使われる。
The two transistors are formed on the surface of one silicon substrate, and the back surface is used as the drain electrode of the first conductivity type static induction transistor and the gate electrode of the second conductivity type junction field effect transistor.

【0010】第2導電型接合電界効果トランジスタのソ
ース電極とドレイン電極の間にフローティング領域を設
け、ゲート電圧で第2導電型接合電界効果トランジスタ
に流れる電流を抑制、遮断し、それによって生じる電圧
で第1導電型静電誘導トランジスタのゲート電圧をしき
い値以上に上げ第1導電型静電誘導トランジスタに流れ
る電流を遮断することができる。
A floating region is provided between the source electrode and the drain electrode of the junction field effect transistor of the second conductivity type, and the current flowing through the junction field effect transistor of the second conductivity type is suppressed and cut off by the gate voltage. The gate voltage of the first-conduction-type static induction transistor can be raised to a threshold value or higher, and the current flowing through the first-conduction-type static induction transistor can be cut off.

【0011】フローティング領域の深さを制御すること
で遮断する電流を制御でき、ある電流以上になると急激
に過電流を抑制し遮断して、過電流による電気的負荷に
電力を与えず発熱、破壊を防止する効果が上がる。
The current to be cut off can be controlled by controlling the depth of the floating region. When the current exceeds a certain level, the overcurrent is rapidly suppressed and cut off. The effect of preventing increases.

【0012】第1導電型静電誘導トランジスタは縦型構
造であるため高電圧に耐えうる高電圧電界効果トランジ
スタとなって電流を遮断することができる。
Since the first conductivity type static induction transistor has a vertical structure, it can be a high-voltage field-effect transistor that can withstand high voltages and can cut off current.

【0013】本発明の過電流制御型半導体素子の製造工
程においてデプレッション型MOS型電界効果トランジス
タを使用していないため高い耐圧が得られる。
Since a depletion type MOS field effect transistor is not used in the manufacturing process of the overcurrent control type semiconductor device of the present invention, a high breakdown voltage can be obtained.

【0014】この発明における実施例はシリコン半導体
基板をn型の導電型としているが、第1導電型n型と第
2導電型p型を、それぞれすべて反対の導電型に置き換
えた場合でも同じ効果が得られることは明白である。
In the embodiment of the present invention, the silicon semiconductor substrate has an n-type conductivity type. However, the same effect can be obtained even when the first conductivity type n-type and the second conductivity type p-type are all replaced with the opposite conductivity types. Is apparently obtained.

【0015】さらにオン抵抗を低減するため、静電誘導
トランジスタのアノード電極側にバルクと反対導電型の
領域を設けたり、不純物濃度の高い基板を用いて不純物
濃度の低いエピタキシャル層に接合型電界効果トランジ
スタと静電誘導トランジスタを設けることは効果的であ
ることは明白で、その両方を併用することも可能であ
る。
In order to further reduce the on-resistance, a region of the opposite conductivity type to the bulk is provided on the anode electrode side of the static induction transistor, or a junction type field effect is formed on the epitaxial layer having a low impurity concentration by using a substrate having a high impurity concentration. Obviously, it is effective to provide a transistor and a static induction transistor, and both can be used in combination.

【0016】2つのトランジスタは同じ基板上に構成さ
れアノード電極とゲート電極、カソード電極とゲート電
極とをそれぞれ共通にしているため小型化も図れ装置の
大型化にならないなどの効果がある。さらに拡散が同一
工程で処理できるため製造コストを安くすることができ
る効果がある。
Since the two transistors are formed on the same substrate and share an anode electrode and a gate electrode and a cathode electrode and a gate electrode, respectively, there are effects such as downsizing and no increase in size of the device. Further, since the diffusion can be performed in the same step, there is an effect that the manufacturing cost can be reduced.

【0017】また本過電流制限素子を逆直列に接続する
ことで双方向の電流に対して過電流を制限することが可
能で、この場合は静電誘導トランジスタのドレイン電極
と接合電界効果トランジスタのゲート電極を基板内で共
通にして、基板の表裏面に素子を形成することで拡散が
同一工程で処理できるため製造コストを安くすることが
できる効果がある。
Further, by connecting the overcurrent limiting element in anti-series, it is possible to limit overcurrent with respect to bidirectional current. In this case, the drain electrode of the static induction transistor and the junction field effect transistor By forming an element on the front and back surfaces of the substrate by using a common gate electrode in the substrate, diffusion can be performed in the same step, so that the production cost can be reduced.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明に
係る過電流制限型半導体装置の実施形態を説明する。な
お、図面の説明において同一部材には同じ符号を付し、
重複する説明は省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an overcurrent limiting type semiconductor device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same members are given the same reference numerals,
Duplicate description will be omitted.

【0019】図1は本発明の実施形態の実施例を示して
おり、図1はそのモノリシック断面構造図である。この
断面構造はAの部分がnチャネル静電誘導トランジスタ
10を示し、Bの部分がpチャネル接合電界効果トラン
ジスタ20を示している。
FIG. 1 shows an example of an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a monolithic sectional structure diagram thereof. In this sectional structure, the portion A indicates the n-channel electrostatic induction transistor 10, and the portion B indicates the p-channel junction field effect transistor 20.

【0020】それぞれの電極は図1に示されるように配
線が結線されており、符号1はアノード、符号2はカソ
ードを示しており全体の構成は2端子の過電流遮断半導
体素子を示している。
As shown in FIG. 1, wiring is connected to each of the electrodes. Reference numeral 1 denotes an anode, reference numeral 2 denotes a cathode, and the overall configuration is a two-terminal overcurrent blocking semiconductor device. .

【0021】図2は図1に示される実施例の等価回路を
示しており、nチャネル静電誘導トランジスタ10とp
チャネル接合電界効果トランジスタ20は直列に接続
し、nチャネル静電誘導トランジスタ10のソース電極
11とpチャネル接合電界効果トランジスタ20のソー
ス電極21が接続され、アノード電極1はnチャネル静
電誘導トランジスタ10のドレイン電極12とpチャネ
ル接合電界効果トランジスタのゲート電極23が接続さ
れている。カソード電極2はnチャネル静電誘導トラン
ジスタ10のゲート電極13とpチャネル接合電界効果
トランジスタ20のドレイン電極22に接続されてい
る。
FIG. 2 shows an equivalent circuit of the embodiment shown in FIG.
The channel junction field-effect transistor 20 is connected in series, the source electrode 11 of the n-channel electrostatic induction transistor 10 and the source electrode 21 of the p-channel junction field-effect transistor 20 are connected, and the anode electrode 1 is connected to the n-channel electrostatic induction transistor 10. Is connected to the gate electrode 23 of the p-channel junction field effect transistor. The cathode electrode 2 is connected to the gate electrode 13 of the n-channel electrostatic induction transistor 10 and the drain electrode 22 of the p-channel junction field effect transistor 20.

【0022】pチャネル接合電界効果トランジスタ20
とnチャネル静電誘導トランジスタ10はゲート−ソー
ス間電圧がゼロのときオン状態であり、ゲート−ソース
間電圧がしきい値を越えるまで電流が流れる状態であ
る。nチャネル静電誘導トランジスタ10はゲートしき
い値が負の領域にあり、しきい値を越えるとドレイン1
2−ソース11間は非導通のオフ状態になって、縦型構
造であるため高耐圧を保持できる。
P-channel junction field effect transistor 20
The n-channel electrostatic induction transistor 10 is on when the gate-source voltage is zero, and the current flows until the gate-source voltage exceeds the threshold. The n-channel electrostatic induction transistor 10 has a gate threshold in a negative region.
A non-conductive off state is established between the 2-source 11 and a high breakdown voltage can be maintained due to the vertical structure.

【0023】pチャネル接合電界効果トランジスタ20
はフローティング領域25を備え、アノード1の電位の
上昇、すなわちpチャネル接合電界効果トランジスタの
ゲート23電圧の上昇に伴いチャネル24の幅を狭め、
電流が流れなくなるため2つのトランジスタの接続点ノ
ード3で電位は、アノード1の電位に近づく値に上昇す
る。同時にノード3の電位はnチャネル静電誘導トラン
ジスタ10のゲート13−ソース11間に負の電圧とし
て印加される。
P-channel junction field effect transistor 20
Has a floating region 25, and reduces the width of the channel 24 with an increase in the potential of the anode 1, that is, an increase in the voltage of the gate 23 of the p-channel junction field effect transistor.
Since the current stops flowing, the potential at the node 3 between the two transistors rises to a value approaching the potential of the anode 1. At the same time, the potential of the node 3 is applied as a negative voltage between the gate 13 and the source 11 of the n-channel static induction transistor 10.

【0024】ノード3の電位が上昇しnチャネル静電誘
導トランジスタ10のゲート13−ソース11間電圧が
しきい値を越えるとnチャネル静電誘導トランジスタ1
0はオフ動作に入り、nチャネル静電誘導トランジスタ
10のゲート13−ソース11間電圧にフィードバック
がかかる状態となり、ノード3の電圧が保持されnチャ
ネル静電誘導トランジスタ10はある値で飽和特性を示
し電流遮断状態となる。
When the potential of the node 3 rises and the voltage between the gate 13 and the source 11 of the n-channel electrostatic induction transistor 10 exceeds a threshold value, the n-channel electrostatic induction transistor 1
0 enters an off operation, and a voltage is applied to the voltage between the gate 13 and the source 11 of the n-channel electrostatic induction transistor 10 so that the voltage of the node 3 is maintained. And the current is cut off.

【0025】nチャネル静電誘導トランジスタ10の動
作によりノード3の電位が飽和するためpチャネル接合
電界効果トランジスタ20のドレイン22−ソース21
間には一定電圧が印加される。
Since the potential of the node 3 is saturated by the operation of the n-channel static induction transistor 10, the drain 22-source 21 of the p-channel junction field effect transistor 20
A constant voltage is applied between them.

【0026】nチャネル静電誘導トランジスタ10の動
作によりノード3は一定電位に抑制されるが、電位がさ
らに上昇した場合にもMOS型電界効果トランジスタに比
べpチャネル接合電界効果トランジスタのゲート−ソー
ス間の耐圧は十分にあり、さらに本過電流制限型半導体
素子にかかる電圧はnチャネル静電誘導トランジスタ1
0が主に耐圧を分担する。
The operation of the n-channel static induction transistor 10 suppresses the node 3 to a constant potential. However, even when the potential further rises, the potential between the gate and source of the p-channel junction field effect transistor is lower than that of the MOS field effect transistor. Has a sufficient withstand voltage, and the voltage applied to the overcurrent limiting semiconductor device is n-channel electrostatic induction transistor 1.
0 mainly shares the breakdown voltage.

【0027】pチャネル接合電界効果トランジスタ20
のソース21とドレイン22間のフローティング領域2
5の深さを調整し、チャネルの幅を狭くすることにより
2端子過電流制限型半導体素子はアノード電圧1に敏感
に反応する。本過電流制限型半導体素子に電流が流れる
とpチャネル接合電界効果トランジスタ20による電圧
降下分が負のバイアスとなってnチャネル静電誘導トラ
ンジスタ10のゲート13−ソース11間に印加され、
ゲート13−ソース11間電圧がしきい値に達するとn
チャネル静電誘導トランジスタ10のドレイン電流を制
限し、本素子を流れる電流は遮断される。
P-channel junction field effect transistor 20
Region 2 between source 21 and drain 22
By adjusting the depth of 5 and reducing the width of the channel
The two-terminal overcurrent limiting type semiconductor device is sensitive to the anode voltage 1. When a current flows through the overcurrent limiting semiconductor device, the voltage drop by the p-channel junction field-effect transistor 20 becomes a negative bias and is applied between the gate 13 and the source 11 of the n-channel electrostatic induction transistor 10,
When the voltage between the gate 13 and the source 11 reaches the threshold, n
The drain current of the channel static induction transistor 10 is limited, and the current flowing through the device is cut off.

【0028】過電流遮断半導体装置の電圧電流特性の模
式図を図3に示す。電流が遮断され本過電流制限型半導
体素子がオフするにはフローティング領域25を深くす
ることが効果的である。
FIG. 3 shows a schematic diagram of the voltage-current characteristics of the overcurrent cutoff semiconductor device. In order to cut off the current and turn off the overcurrent limiting type semiconductor element, it is effective to make the floating region 25 deep.

【0029】また図4、図5、図6にはオン抵抗を削減
するための実施例を示し、図4は静電誘導トランジスタ
のアノード側にバルクと反対の導電型の領域を設けたも
のであり、図5は基板に不純物濃度の高い領域を設けた
もので、図6は前記図4と図5を併用したものである。
FIGS. 4, 5 and 6 show an embodiment for reducing the on-resistance. FIG. 4 shows a case where a conductive type region opposite to the bulk is provided on the anode side of the electrostatic induction transistor. FIG. 5 shows a case in which a region having a high impurity concentration is provided on the substrate, and FIG. 6 shows a combination of FIG. 4 and FIG.

【0030】さらに上記過電流制限素子は片方向の電流
に対して制限するものであるが、この素子を逆直列に接
続することによって双方向の過電流に対して制限でき
る。この断面構造図を図7に、その等価回路図を図8に
示す。図7のように同一半導体基板の表裏に形成するこ
とによって小型で双方向の過電流に対して制限できる素
子を提供でき、拡散工程を同時に行うことができてコス
ト面で削減が可能である。図9に示すように基板に不純
物濃度の高い半導体を用いることはオン抵抗を削減す
る。
Further, the overcurrent limiting element limits the current in one direction. By connecting this element in anti-series, it is possible to limit the overcurrent in both directions. FIG. 7 is a cross-sectional structural view, and FIG. 8 is an equivalent circuit diagram thereof. By forming the element on the front and back surfaces of the same semiconductor substrate as shown in FIG. 7, a small-sized element capable of limiting bidirectional overcurrent can be provided, and the diffusion step can be performed at the same time, so that the cost can be reduced. As shown in FIG. 9, using a semiconductor with a high impurity concentration for the substrate reduces on-resistance.

【0031】図10は過電流遮断半導体素子の電圧電流
特性模式図であり、双方向の過電流に対して電流遮断の
効果がある。
FIG. 10 is a schematic diagram of the voltage-current characteristics of the overcurrent cutoff semiconductor device, which has the effect of blocking current for bidirectional overcurrent.

【0032】本実施例は一例であってn型p型の導電型
を反対にした構造も同様な効果があることは明白であ
る。
This embodiment is merely an example, and it is apparent that a structure in which the n-type and p-type conductivity types are reversed has a similar effect.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明によれば、1つの基板上にnチャ
ネル静電誘導トランジスタ10とpチャネル接合電界効
果トランジスタ20をモノリシック構成で直列にし、過
電流が流れた時pチャネル接合電界効果トランジスタ2
0のゲート23の制御により発生する電圧上昇をnチャ
ネル静電誘導トランジスタ10のソース11に印加し実
質的にゲート13を負電圧にすることで過電流を遮断す
る2端子の過電流制限型半導体素子を提供できる。しか
も同一半導体基板の表裏を使い逆直列に形成でき、双方
向の過電流制限型半導体素子を提供できる。
According to the present invention, an n-channel electrostatic induction transistor 10 and a p-channel junction field effect transistor 20 are connected in series in a monolithic configuration on one substrate, and when an overcurrent flows, a p-channel junction field effect transistor is formed. 2
A two-terminal overcurrent limiting semiconductor that cuts off overcurrent by applying a voltage rise generated by the control of the gate 23 of 0 to the source 11 of the n-channel electrostatic induction transistor 10 and making the gate 13 substantially a negative voltage. An element can be provided. Moreover, it is possible to form a reverse bi-directional semiconductor device using the front and back surfaces of the same semiconductor substrate, thereby providing a bidirectional overcurrent limiting semiconductor device.

【0034】[0034]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態を示す実施例の構造断面図で
ある。
FIG. 1 is a structural sectional view of an example showing an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例の等価回路を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an equivalent circuit of the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の過電流制限型半導体素子の電圧電流特
性模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram of voltage-current characteristics of an overcurrent limiting semiconductor device of the present invention.

【図4】本発明の過電流制限型半導体素子のオン抵抗を
削減した実施例である。
FIG. 4 is an embodiment in which the ON resistance of the overcurrent limiting type semiconductor device of the present invention is reduced.

【図5】本発明の過電流制限型半導体素子のオン抵抗を
削減した実施例である。
FIG. 5 is an embodiment in which the ON resistance of the overcurrent limiting type semiconductor device of the present invention is reduced.

【図6】本発明の過電流制限型半導体素子のオン抵抗を
削減した実施例である。
FIG. 6 is an embodiment in which the ON resistance of the overcurrent limiting type semiconductor device of the present invention is reduced.

【図7】本発明の双方向過電流制限型半導体素子を示す
実施例の構造断面図である。
FIG. 7 is a structural sectional view of an embodiment showing a bidirectional overcurrent limiting semiconductor device of the present invention.

【図8】本発明の双方向過電流制限型半導体素子の等価
回路を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an equivalent circuit of the bidirectional overcurrent limiting type semiconductor device of the present invention.

【図9】本発明の双方向過電流制限型半導体素子のオン
抵抗を削減した実施例である。
FIG. 9 is an embodiment in which the on-resistance of the bidirectional overcurrent limiting semiconductor device of the present invention is reduced.

【図10】本発明の双方向過電流制限型半導体素子の電
圧電流特性模式図である。
FIG. 10 is a schematic diagram of a voltage-current characteristic of a bidirectional overcurrent limiting semiconductor device of the present invention.

【図11】従来の過電流制限型半導体素子の等価回路を
示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an equivalent circuit of a conventional overcurrent limiting semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

アノード カソード ノード 10、第1導電型静電誘導トランジスタ 11、第1導電型静電誘導トランジスタのソース 12、第1導電型静電誘導トランジスタのドレイン 13、第1導電型静電誘導トランジスタのゲート 20、第2導電型接合電界効果トランジスタ 21、第2導電型接合電界効果トランジスタのソース 22、第2導電型接合電界効果トランジスタのドレイン 23、第2導電型接合電界効果トランジスタのゲート 24、第2導電型接合電界効果トランジスタのチャネル
層 25、第2導電型接合電界効果トランジスタのフローテ
ィング領域
Anode cathode node 10, first conductivity type static induction transistor 11, source of first conductivity type static induction transistor 12, drain of first conductivity type static induction transistor 13, gate of first conductivity type static induction transistor 20 A junction field effect transistor 21 of the second conductivity type; a source 22 of the junction field effect transistor of the second conductivity type; a drain 23 of the junction field effect transistor of the second conductivity type; a gate 24 of the junction field effect transistor of the second conductivity type; Layer 25 of type junction field effect transistor, floating region of junction field effect transistor of second conductivity type

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 29/812 H03K 17/56 Z H02H 9/02 H03K 17/56 (72)発明者 城田 雅也 埼玉県飯能市南町10番13号新電元工業株式 会社工場内 Fターム(参考) 5F102 FA03 FA06 GA11 GB02 GC01 GC02 GD04 5G013 AA01 AA02 BA01 CA10 5J055 AX43 AX44 AX64 CX07 DX08 DX24 DX82 EX07 EY22 EY25 FX04 FX13 FX35 GX01 GX07──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 29/812 H03K 17/56 Z H02H 9/02 H03K 17/56 (72) Inventor Masaya Shirota Hanno, Saitama F-term (reference) 10-13 Shindengen Kogyo Co., Ltd., Shindengen Kogyo Co., Ltd.F5 term (reference)

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1導電型静電誘導トランジスタと第2導電
型接合電界効果トランジスタを有する半導体素子におい
て、前記2つのトランジスタは直列に配置され、静電誘
導トランジスタのドレインは接合電界効果トランジスタ
のゲート電極と共通で過電流制限型半導体素子のアノー
ド電極を形成し、接合電界効果トランジスタのソース電
極と、静電誘導トランジスタのソース電極が互いに接続
され、静電誘導トランジスタのゲート電極と接合電界効
果トランジスタのドレイン電極に接続され過電流制限型
半導体素子のカソード電極を形成し、全体として2端子
とする半導体素子を構成することを特徴とする過電流制
限型半導体素子。
1. A semiconductor device having a first conductivity type static induction transistor and a second conductivity type junction field effect transistor, wherein the two transistors are arranged in series, and a drain of the static induction transistor is connected to the junction field effect transistor. The anode electrode of the overcurrent limiting semiconductor element is formed in common with the gate electrode, and the source electrode of the junction field effect transistor and the source electrode of the static induction transistor are connected to each other. An overcurrent limiting semiconductor device comprising a semiconductor device having two terminals as a whole, the cathode being connected to a drain electrode of a transistor and forming a cathode electrode of the overcurrent limiting semiconductor device.
【請求項2】請求項1に記載の過電流制限型半導体にお
いて、第1導電型静電誘導トランジスタと第2導電型接合
電界効果トランジスタは第1導電型半導体基板に構成さ
れていることを特徴とする過電流制限型半導体素子。
2. The overcurrent limiting type semiconductor according to claim 1, wherein the first conductive type static induction transistor and the second conductive type junction field effect transistor are formed on the first conductive type semiconductor substrate. Overcurrent limiting type semiconductor device.
【請求項3】請求項1に記載の過電流制限型半導体素子
において、第1導電型静電誘導トランジスタと第2導電型
接合電界効果トランジスタは基板の1つの面に構成され
反対面をアノード電極としていることを特徴とする過電
流制限型半導体素子。
3. The overcurrent limiting semiconductor device according to claim 1, wherein the first conductivity type static induction transistor and the second conductivity type junction field effect transistor are formed on one surface of the substrate and the other surface is an anode electrode. An overcurrent limiting semiconductor device, characterized in that:
【請求項4】請求項1に記載の過電流制限型半導体素子
において、第2導電型接合電界効果トランジスタは第1
導電型のフローティング領域を備えていることを特徴と
する過電流制限型半導体素子。
4. The overcurrent limiting semiconductor device according to claim 1, wherein the second conductivity type junction field effect transistor is a first conductive type junction field effect transistor.
An overcurrent limiting semiconductor device comprising a conductive floating region.
【請求項5】請求項1に記載の過電流制限型半導体素子
において、静電誘導トランジスタ及び接合電界効果トラ
ンジスタの双方で電流を制限することを特徴とする過電
流制限型半導体素子。
5. The overcurrent limiting semiconductor device according to claim 1, wherein the current is limited by both the static induction transistor and the junction field effect transistor.
【請求項6】請求項1に記載の過電流制限型半導体素子
の構成において、反転した導電型の半導体で構成された
ことを特徴とする過電流制限型半導体素子。
6. An overcurrent limiting semiconductor device according to claim 1, wherein said overcurrent limiting semiconductor device comprises an inverted conductive semiconductor.
【請求項7】請求項1から請求項6に記載の過電流制限
型半導体素子において、請求項1から請求項6の過電流
制限型半導体素子を逆直列に配置し双方向の過電流制限
することを特徴とする過電流制限型半導体素子。
7. An overcurrent limiting semiconductor device according to claim 1, wherein the overcurrent limiting semiconductor device according to claim 1 is arranged in anti-series to limit a bidirectional overcurrent. An overcurrent limiting type semiconductor device characterized by the above-mentioned.
【請求項8】請求項7に記載の過電流制限型半導体素子
において、アノード電極が半導体基板内部で共通で、2
つの過電流制限型半導体素子を同一導電型半導体基板の
表裏両面に配置し、双方向の過電流制限することを特徴
とする過電流制限型半導体素子。
8. The overcurrent limiting type semiconductor device according to claim 7, wherein the anode electrode is common inside the semiconductor substrate, and
An overcurrent limiting semiconductor device comprising: two overcurrent limiting semiconductor devices arranged on both front and back surfaces of a semiconductor substrate of the same conductivity type to limit bidirectional overcurrent.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006202987A (en) * 2005-01-20 2006-08-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacturing method of semiconductor device
JP2007503108A (en) * 2003-08-21 2007-02-15 フルテック プロプリエタリー リミテッド Integrated electronic cutting circuit, method and system
JP2008520089A (en) * 2004-11-09 2008-06-12 フルテック・セミコンダクター・インコーポレイテッド Transient change interrupt integrated device suitable for high voltage
US7457093B2 (en) 2002-07-02 2008-11-25 Fultec Semiconductor, Inc. Protection and indication apparatus

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