JP2003338555A - Electronic switch device and its manufacturing method - Google Patents

Electronic switch device and its manufacturing method

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JP2003338555A
JP2003338555A JP2003109655A JP2003109655A JP2003338555A JP 2003338555 A JP2003338555 A JP 2003338555A JP 2003109655 A JP2003109655 A JP 2003109655A JP 2003109655 A JP2003109655 A JP 2003109655A JP 2003338555 A JP2003338555 A JP 2003338555A
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JP
Japan
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voltage
electronic device
temperature
region
mosfet
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Application number
JP2003109655A
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Japanese (ja)
Inventor
Seiki Yamaguchi
誠毅 山口
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic device for temperature detection which is capable of dealing with a low voltage power supply, and variations of the detected temperature are suppressed without increasing a process cost. <P>SOLUTION: An electronic device for temperature detection comprises an electronic control means for outputting a control signal when a threshold voltage changes corresponding to a change in temperature, and the threshold voltage and a reference voltage corresponding to the detected reference temperature are coincident with each other, and a voltage supply means for changing the reference voltage in a positive direction with respect to the temperature change and outputting it to the electronic control means. The electronic control means is adapted such that the threshold voltage changes in a negative direction with respect to the temperature change. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子装置、並びに
その電子装置を有する電子スイッチ装置とその製造方法
に関し、より具体的には、温度変化によって出力電圧が
変化する電子部品を使用して構成される温度検出用の電
子装置、及びそのような電子装置を用いて構成されてい
る過熱保護機能を内蔵した電子スイッチ装置とその製造
方法に関する。特に、本発明は、MOS型トランジスタ
(以下、「MOSFET」と称する)を内蔵した温度検
出用電子装置、及びその温度検出用電子装置を有する電
子スイッチ装置とその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic device, an electronic switch device having the electronic device, and a method for manufacturing the electronic device, and more specifically, it is constructed by using an electronic component whose output voltage changes according to temperature change. The present invention relates to an electronic device for temperature detection, an electronic switch device having a built-in overheat protection function, which is configured using such an electronic device, and a manufacturing method thereof. In particular, the present invention relates to a temperature detecting electronic device including a MOS transistor (hereinafter referred to as “MOSFET”), an electronic switch device having the temperature detecting electronic device, and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は、従来の過熱保護機能を内蔵した
電子スイッチ装置の等価回路図であり、1は、6個のダ
イオードが直列に接続されたダイオード群、2は、電源
ラインである。ダイオード群1において、最上段にある
ダイオードのアノード電極が電源ライン2に接続されて
いる。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of a conventional electronic switch device having a built-in overheat protection function. Reference numeral 1 is a diode group in which six diodes are connected in series, and 2 is a power supply line. . In the diode group 1, the anode electrode of the uppermost diode is connected to the power supply line 2.

【0003】一般に、電源ライン2の温度係数は、外部
の電源を接続するために非常に小さい。また、内部で電
圧源をつくる場合でも、温度係数が小さくなるように設
計される。
Generally, the temperature coefficient of the power supply line 2 is very small for connecting an external power supply. Moreover, even when the voltage source is internally formed, the temperature coefficient is designed to be small.

【0004】温度検出用の電子装置4は、ダイオード群
1と抵抗3とによって構成されている。抵抗3の一方の
電極は、ダイオード群1の最下段のダイオードのカソー
ド電極に接続され、他方の電極は、GNDラインに接続
されている。ダイオード群1の最下段のカソード電極と
抵抗3との接続点の電圧が、出力信号として、次段に出
力される(ここでは、検出温度は150℃で設計されて
いる)。
The electronic device 4 for temperature detection is composed of a diode group 1 and a resistor 3. One electrode of the resistor 3 is connected to the cathode electrode of the lowermost diode of the diode group 1, and the other electrode is connected to the GND line. The voltage at the connection point between the lowermost cathode electrode of the diode group 1 and the resistor 3 is output as an output signal to the next stage (here, the detected temperature is designed to be 150 ° C.).

【0005】5はMOSFETからなるパワースイッチ
であり、6はゲート遮断MOSFETである。電子装置
4からの出力信号を受けたゲート遮断MOSFET6に
よって、パワースイッチ5のゲート端子7の電圧が遮断
される。これにより、図7の構成では、素子が熱破壊に
至る直前の温度になると(すなわち、所定の検出温度に
達すると)、電子装置4から出力信号を発生させてパワ
ースイッチ5を遮断するという方法で、過熱保護機能を
実現している。
Reference numeral 5 is a power switch composed of a MOSFET, and 6 is a gate cutoff MOSFET. The voltage at the gate terminal 7 of the power switch 5 is cut off by the gate cutoff MOSFET 6 that receives the output signal from the electronic device 4. As a result, in the configuration of FIG. 7, when the temperature of the element immediately before thermal destruction is reached (that is, when a predetermined detection temperature is reached), an output signal is generated from the electronic device 4 to shut off the power switch 5. It realizes the overheat protection function.

【0006】以上のように構成された従来の電子装置
4、並びにこの電子装置4を使用したパワースイッチ5
の過熱保護機能について、以下に、その動作をさらに詳
しく説明する。
The conventional electronic device 4 configured as described above, and the power switch 5 using the electronic device 4
The operation of the overheat protection function of will be described in more detail below.

【0007】一般にダイオードの順方向電圧は、温度が
上昇すると約−2.5mV/℃で低下することが知られ
ている。このような特性を利用して、ダイオードは、従
来から、温度検出に用いられてきている。電子装置4に
おいて、ダイオード群1は6個の直列に接続されたダイ
オードから構成されているので、トータルの順方向電圧
は、室温に相当する25℃から過熱検出温度である15
0℃に至るまでの間に、約1.9V(より具体的には、
0.0025V/℃×6×(150℃−25℃)=1.
875V)だけ低下する。この低下により、ゲート遮断
MOSFET6をオンさせるために必要な電源ライン2
の電圧、すなわちダイオード群1を介してゲート遮断M
OSFET6のゲートに印加されるべきしきい値電圧V
2Tが、4.6Vから2.7Vヘ、1.9Vだけ低下す
る。
It is generally known that the forward voltage of a diode drops at about -2.5 mV / ° C as the temperature rises. Utilizing such characteristics, the diode has been conventionally used for temperature detection. In the electronic device 4, since the diode group 1 is composed of six diodes connected in series, the total forward voltage is 25 ° C. corresponding to room temperature to the overheat detection temperature.
Approximately 1.9V (more specifically,
0.0025V / ° C x 6x (150 ° C-25 ° C) = 1.
875V). Due to this decrease, the power supply line 2 required to turn on the gate cutoff MOSFET 6
Of voltage, that is, gate cutoff M via diode group 1
Threshold voltage V to be applied to the gate of OSFET 6
2T drops from 4.6V to 2.7V by 1.9V.

【0008】従って、電源ライン2の電圧V2を2.7
Vに設定しておけば、温度が150℃に達したときに、
しきい値電圧V2Tと電圧V2とが一致してゲート遮断
MOSFET6がオンして、パワースイッチ5を遮断す
る。
Therefore, the voltage V2 of the power supply line 2 is set to 2.7.
If set to V, when the temperature reaches 150 ℃,
When the threshold voltage V2T and the voltage V2 match, the gate cutoff MOSFET 6 is turned on to cut off the power switch 5.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、以上のような
従来技術による図7の構成は、以下のような問題点を有
している。
However, the configuration of FIG. 7 according to the above-mentioned conventional technique has the following problems.

【0010】図8は、図7における従来の温度検出用の
電子装置4の温度特性を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing the temperature characteristics of the conventional electronic device 4 for temperature detection shown in FIG.

【0011】図示されるように、しきい値電圧V2Tと
電源ライン2の電圧V2とは、検出温度である150℃
において交点を持つ。しかし、ダイオード群1の順方向
電圧が変動すると、この交点の位置がずれる。図中の破
線は、ダイオード群1の順方向電圧が±0.3V(ダイ
オード1個あたりで±0.05V)変動した場合におけ
るしきい値電圧V2Tの温度特性を示しており、本来の
検出温度である150℃の近傍においては、検出温度
(特性線の交点)は±22℃も変動する。これは、室温
に相当する25℃から過熱検出温度である150℃に至
るまでの温度範囲では、しきい値電圧V2Tと電源ライ
ン2の電圧V2との差において、温度変化に伴う変化分
が小さく、ダイオード群1の順方向電圧のばらつき分が
その差の16%を占めているためである。
As shown in the figure, the threshold voltage V2T and the voltage V2 of the power supply line 2 are 150 ° C. which is the detection temperature.
Have an intersection at. However, when the forward voltage of the diode group 1 changes, the position of this intersection shifts. The broken line in the figure shows the temperature characteristic of the threshold voltage V2T when the forward voltage of the diode group 1 fluctuates by ± 0.3 V (± 0.05 V per diode). In the vicinity of 150 ° C., the detected temperature (the intersection of the characteristic lines) fluctuates ± 22 ° C. This is because in the temperature range from 25 ° C., which corresponds to room temperature, to 150 ° C., which is the overheat detection temperature, the difference between the threshold voltage V2T and the voltage V2 of the power supply line 2 due to temperature change is small. This is because the variation in the forward voltage of the diode group 1 accounts for 16% of the difference.

【0012】このように、ダイオードの順方向電圧の温
度特性のみを用いる従来の温度検出装置では、温度に対
するゲイン(温度変化に対する出力電圧の変化率、すな
わち感度)が小さいために、構成している素子特性のば
らつきが温度による電圧変化に与える影響が大きくな
り、結果として、検出温度のばらつきが大きくなるとい
う課題を有している。
As described above, the conventional temperature detecting device using only the temperature characteristic of the forward voltage of the diode is configured because the gain with respect to temperature (the change rate of the output voltage with respect to the temperature change, that is, the sensitivity) is small. There is a problem that variations in element characteristics have a large influence on changes in voltage due to temperature, and as a result, variations in detected temperature increase.

【0013】検出温度のばらつきを抑えるためには、ダ
イオードの個数を増やして温度変化に対するゲインを上
げる方法や、高精度のコンパレータを使用してばらつき
要素を低減するという方法が用いられている。
In order to suppress the variation in the detected temperature, a method of increasing the number of diodes to increase the gain with respect to the temperature change, or a method of using a highly accurate comparator to reduce the variation factor is used.

【0014】しかし、前者については、低電圧駆動化が
進む中では、電源ラインとGNDラインとの間に直列接
続できるダイオードの個数に限界がある。また、後者に
ついては、コストのかかるPN分離プロセスなど、素子
間を完全に分離できるプロセスを使用する必要がある。
従って、何れの方法も、上記の課題の解決策としては、
必ずしも好ましいではない。
However, with regard to the former, there is a limit to the number of diodes that can be connected in series between the power supply line and the GND line as the driving of low voltage progresses. For the latter, it is necessary to use a process that can completely separate the devices, such as a costly PN separation process.
Therefore, either method, as a solution to the above problems,
Not necessarily preferred.

【0015】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、その目的は、(1)プロセスコス
トを上昇させることなく、低電圧電源に対応可能で且つ
検出温度のばらつきが抑制された温度検出用の電子装置
を提供すること、並びに、(2)このような温度検出用
の電子装置を用いて、低コストで且つ動作機能のばらつ
きの少ない、過熱保護機能を内蔵した電子スイッチ装置
及びその製造方法を提供すること、である。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is (1) it can be applied to a low-voltage power supply without increasing the process cost, and the detected temperature varies. To provide an electronic device for temperature detection that is suppressed, and (2) an electronic device that incorporates an overheat protection function that uses such an electronic device for temperature detection at low cost and has little variation in operating functions. A switch device and a manufacturing method thereof are provided.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明によって提供され
る電子装置は、温度検出用の電子装置であって、温度変
化に対応してしきい値電圧が変化し、検出基準温度に対
応する基準電圧と該しきい値電圧とが一致したときに制
御信号を出力する電子制御手段と、温度変化に対して正
の方向に該基準電圧を変化させて、該電子制御手段に出
力する電圧供給手段と、を備え、該電子制御手段は、該
温度変化に対して負の方向に該しきい値電圧が変化する
ように構成されており、そのことによって、上記の目的
が達成される。
An electronic device provided by the present invention is an electronic device for temperature detection, wherein a threshold voltage changes in response to a temperature change and a reference voltage corresponding to a detected reference temperature. An electronic control unit that outputs a control signal when the voltage and the threshold voltage match, and a voltage supply unit that changes the reference voltage in a positive direction with respect to a temperature change and outputs the reference voltage to the electronic control unit. And the electronic control means is configured such that the threshold voltage changes in a negative direction with respect to the temperature change, whereby the above object is achieved.

【0017】この構成により、温度の上昇に伴って、電
圧供給手段の出力電圧として供給される基準電圧と電子
制御手段のしきい値電圧がお互いに逆に変化するので、
相乗効果によって温度変化に対する電圧の変化分(ゲイ
ン)が増加する。この結果、検出温度の温度変化におけ
る構成素子の動作のばらつきの影響が相対的に低減され
て、結果として、検出温度のばらつきが低減される。
With this configuration, as the temperature rises, the reference voltage supplied as the output voltage of the voltage supply means and the threshold voltage of the electronic control means change oppositely to each other.
Due to the synergistic effect, the change amount (gain) of the voltage with respect to the temperature change increases. As a result, the influence of the variation in the operation of the constituent elements due to the temperature change of the detected temperature is relatively reduced, and as a result, the variation in the detected temperature is reduced.

【0018】好ましくは、前記電圧供給手段は、端子間
の電圧を、前記温度変化に対して負の方向に変化させ
る、負の温度係数を有する第1の素子と、該端子間の電
圧を、該温度変化に対して正の方向に変化させる、正の
温度係数を有する第2の素子と、を備えており、該第1
及び第2の素子はお互いに直列に接続されていて、該第
1及び第2の素子の間の端子からの出力電圧が該電子制
御手段に入力するように構成されている。
Preferably, the voltage supply means changes the voltage between the terminals in the negative direction with respect to the temperature change, and the first element having a negative temperature coefficient and the voltage between the terminals, A second element having a positive temperature coefficient that changes in a positive direction with respect to the temperature change;
And the second element are connected in series with each other and are configured so that the output voltage from the terminal between the first and the second element is input to the electronic control means.

【0019】ある実施形態では、前記電圧供給手段にお
いて、前記第1の素子は、ポリシリコンで形成された抵
抗を含み、前記第2の素子は、ドレイン電極とゲート電
極とが接続されたMOS型トランジスタを含む。
In one embodiment, in the voltage supply means, the first element includes a resistor formed of polysilicon, and the second element is a MOS type in which a drain electrode and a gate electrode are connected. Including transistor.

【0020】このようにすることによって、温度の上昇
に伴って増加された基準電圧が、電子制御手段に出力さ
れる。
By doing so, the reference voltage increased as the temperature rises is output to the electronic control means.

【0021】他の実施形態では、前記電圧供給手段にお
いて、前記第1の素子は、ポリシリコンで形成された抵
抗を含み、前記第2の素子は、ドレイン電極とゲート電
極とが接続された第1のMOS型トランジスタを含み、
前記電子制御手段は、抵抗と第2のMOS型トランジス
タとを含み、該電子制御手段に含まれる該第2のMOS
型トランジスタのしきい値電圧が、該電圧供給手段に含
まれる該第1のMOS型トランジスタのしきい値電圧よ
りも高い。
[0021] In another embodiment, in the voltage supply means, the first element includes a resistor formed of polysilicon, and the second element has a drain electrode and a gate electrode connected to each other. Including 1 MOS type transistor,
The electronic control means includes a resistor and a second MOS transistor, and the second MOS included in the electronic control means.
The threshold voltage of the MOS transistor is higher than the threshold voltage of the first MOS transistor included in the voltage supply means.

【0022】このような構成では、電圧供給手段及び電
子制御手段が何れも、ポリシリコン抵抗やMOS型トラ
ンジスタなどの自己分離構造で形成できる素子の組合せ
によって構成されるので、PN分離プロセスや誘電体分
離プロセスなどのコストがかかるプロセスを使用するこ
となく、感度が高く且つ検出温度のばらつきの少ない温
度検出用の電子装置が実現される。
In such a structure, the voltage supply means and the electronic control means are both constituted by a combination of elements such as a polysilicon resistor and a MOS type transistor which can be formed by a self-isolation structure, so that the PN isolation process and the dielectric material are formed. An electronic device for temperature detection having high sensitivity and less variation in detected temperature can be realized without using a costly process such as a separation process.

【0023】より好ましくは、前記電圧供給手段に含ま
れる前記第1のMOS型トランジスタのしきい値電圧
と、前記電子制御手段に含まれる前記第2のMOS型ト
ランジスタのしきい値電圧とが、温度変化に対して、同
じ符号の温度係数を有する。
More preferably, the threshold voltage of the first MOS type transistor included in the voltage supply means and the threshold voltage of the second MOS type transistor included in the electronic control means are: It has the same temperature coefficient with respect to temperature change.

【0024】これにより、製造工程でのパラメータのば
らつきによりMOS型トランジスタのしきい値電圧が変
動しても、 電圧供給手段の出力電圧と電子制御手段の
入力しきい値電圧とは同じ方向にオフセットし、検出温
度のばらつきは抑えられる。
As a result, even if the threshold voltage of the MOS type transistor fluctuates due to variations in parameters in the manufacturing process, the output voltage of the voltage supply means and the input threshold voltage of the electronic control means are offset in the same direction. However, variations in the detected temperature can be suppressed.

【0025】前記電子制御手段に含まれる前記第2のM
OS型トランジスタのソース領域の周囲の基板表面の不
純物濃度は、前記電圧供給手段に含まれる前記第1のM
OS型トランジスタのソース領域の周囲の基板表面の不
純物濃度よりも高く設定され得る。
The second M included in the electronic control means.
The impurity concentration of the substrate surface around the source region of the OS-type transistor is determined by the first M concentration included in the voltage supply means.
It can be set higher than the impurity concentration of the substrate surface around the source region of the OS type transistor.

【0026】これにより、電子制御手段に含まれるMO
S型トランジスタのしきい値電圧が、電圧供給手段に含
まれるMOS型トランジスタのしきい値電圧よりも高く
設定される。
Thus, the MO included in the electronic control means
The threshold voltage of the S-type transistor is set higher than the threshold voltage of the MOS-type transistor included in the voltage supply means.

【0027】本発明の他の局面によって提供される電子
スイッチ装置は、温度検出用電子装置と、パワースイッ
チと、該温度検出用電子装置の出力に基づいて該パワー
スイッチのオン/オフ動作を制御する過熱保護用制御部
と、を備える電子スイッチ装置であって、該温度検出用
電子装置が、上記に記載の特徴を有する電子装置であ
り、そのことによって、前述の目的が達成される。
An electronic switch device provided by another aspect of the present invention controls a temperature detecting electronic device, a power switch, and an on / off operation of the power switch based on an output of the temperature detecting electronic device. An electronic switch device including a control unit for overheat protection, wherein the electronic device for temperature detection is an electronic device having the characteristics described above, and thereby the above-described object is achieved.

【0028】これにより、オン/オフ制御の精度が良
い、過熱保護機能が内蔵された電子スイッチ装置が実現
される。
As a result, it is possible to realize an electronic switch device having a built-in overheat protection function with high accuracy of on / off control.

【0029】ある実施形態では、前記パワースイッチが
MOS型トランジスタを含み、前記温度検出用電子装置
が、お互いに直列に接続されたMOS型トランジスタと
ポリシリコンにより形成された抵抗とを含み、該パワー
スイッチと該温度検出用電子装置とが同一の半導体基板
上に形成されている。
In one embodiment, the power switch includes a MOS transistor, and the temperature detecting electronic device includes a MOS transistor connected in series with each other and a resistor formed of polysilicon. The switch and the temperature detecting electronic device are formed on the same semiconductor substrate.

【0030】この構成で、温度検出用電子装置の出力を
パワースイッチの制御回路に入力することにより、動作
機能のばらつきの少ない電子スイッチ装置が、低コスト
で実現される。
With this configuration, by inputting the output of the temperature detecting electronic device to the control circuit of the power switch, an electronic switching device having a small variation in operating functions can be realized at low cost.

【0031】本発明の他の局面によれば、温度検出用電
子装置と、パワースイッチと、該温度検出用電子装置の
出力に基づいて該パワースイッチのオン/オフ動作を制
御する過熱保護用制御部と、を備え、該パワースイッチ
と該温度検出用電子装置とが同一の半導体基板上に形成
されている電子スイッチ装置の製造方法が提供される。
該製造方法は、該温度検出用電子装置に含まれる電子制
御手段のMOS型トランジスタのソース領域の周囲の基
板表面の不純物濃度を、該温度検出用電子装置に含まれ
る電圧供給手段のMOS型トランジスタのソース領域の
周囲の基板表面の不純物濃度よりも高くする濃度調節工
程と、該パワースイッチのウェルを形成するウェル形成
工程と、を包含し、該濃度調節工程と該ウェル形成工程
とが同時に行われる。このような特徴によって、前述の
目的が達成される。
According to another aspect of the present invention, an electronic device for temperature detection, a power switch, and an overheat protection control for controlling on / off operation of the power switch based on an output of the electronic device for temperature detection. And a power switch and the temperature detection electronic device are formed on the same semiconductor substrate.
In the manufacturing method, the impurity concentration of the substrate surface around the source region of the MOS type transistor of the electronic control unit included in the temperature detecting electronic device is determined by the MOS type transistor of the voltage supplying unit included in the temperature detecting electronic device. And a well forming step of forming a well of the power switch, the concentration adjusting step and the well forming step being performed at the same time. Be seen. With such a feature, the above-mentioned object is achieved.

【0032】これにより、製造工程でのパラメータのば
らつきによる検出温度のばらつきが、大幅に低減され
る。
As a result, variations in the detected temperature due to variations in parameters in the manufacturing process are greatly reduced.

【0033】本発明のさらに他の局面によれば、同一の
半導体基板に設けられた低耐圧領域及び高耐圧領域と、
該低耐圧領域の下部に設けられた浅いウェル領域と、該
浅いウェル領域に連続して該浅いウェル領域の周辺を実
質的に囲み、且つ該浅いウェル領域よりも深い位置に達
するように形成された、該浅いウェル領域と同じ導電型
を有するがより高い不純物濃度を有する、深いウェル領
域と、を備えている電子装置が提供され、そのことによ
って、前述の目的が達成される。
According to still another aspect of the present invention, a low breakdown voltage region and a high breakdown voltage region provided on the same semiconductor substrate,
A shallow well region provided under the low breakdown voltage region and a region that substantially surrounds the periphery of the shallow well region and is continuous with the shallow well region and reaches a position deeper than the shallow well region. Also provided is an electronic device having a deep well region having the same conductivity type as the shallow well region but having a higher impurity concentration, thereby achieving the above-mentioned object.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】以下、本発明の幾つかの実施形態
について、添付の図面を参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Several embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0035】(第1の実施形態)図1は、本発明の第1
の実施形態による電子装置100、具体的には、温度検
出用電子装置を含む電子スイッチ装置100の等価回路
図であり、図2は、温度検出用電子装置を半導体装置と
して構成したときの素子構造を示す断面図である。
(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
2 is an equivalent circuit diagram of the electronic device 100 according to the embodiment, specifically, the electronic switch device 100 including the temperature detecting electronic device, and FIG. 2 is an element structure when the temperature detecting electronic device is configured as a semiconductor device. FIG.

【0036】図1において、10は電圧供給装置であ
り、11は温度を検出した際の信号を後段の素子に出力
できる制御装置(以下、単に「制御装置」とも称する)
である。12は温度検出用電子装置(以下、単に「電子
装置」とも称する)であり、この電子装置12は、電圧
供給装置10と制御装置11とによって構成されてい
る。13はパワースイッチであり、このパワースイッチ
13は、MOSFETによって構成されている。14
は、パワースイッチ13の制御部である。電子装置1
2、パワースイッチ13、及び制御部14が、過熱保護
機能内蔵型電子スイッチ装置100を構成している。
In FIG. 1, 10 is a voltage supply device, and 11 is a control device capable of outputting a signal when the temperature is detected to an element in a subsequent stage (hereinafter, also simply referred to as "control device").
Is. Reference numeral 12 denotes an electronic device for temperature detection (hereinafter, also simply referred to as “electronic device”). The electronic device 12 is composed of a voltage supply device 10 and a control device 11. Reference numeral 13 is a power switch, and the power switch 13 is composed of a MOSFET. 14
Is a control unit of the power switch 13. Electronic device 1
2, the power switch 13, and the control unit 14 form an electronic switch device 100 with a built-in overheat protection function.

【0037】電圧供給装置10は、抵抗15とMOSF
ET16のドレイン端子及びゲート端子とを接続して、
構成されている。一方、制御装置11は、複数のダイオ
ードが直列に接続されているポリシリコンダイオード群
17に、さらにポリシリコン抵抗18を直列に接続し
て、構成されている。
The voltage supply device 10 includes a resistor 15 and a MOSF.
Connect the drain and gate terminals of ET16,
It is configured. On the other hand, the control device 11 is configured by further connecting a polysilicon resistor 18 in series to a polysilicon diode group 17 in which a plurality of diodes are connected in series.

【0038】図2は、電圧制御装置、及びその電子制御
装置が形成されている半導体基板の構造を示す断面図で
ある。具体的には、20はN型エピタキシャル領域、2
1はP型ウェル、22はソースN型領域、23はドレイ
ンN型領域、24は絶縁膜、25は層間絶縁膜、26は
ゲートポリシリコン層、27はポリシリコン層、28は
アノード領域、29はカソード領域、30はアルミ電
極、31はソース電極、32はゲート電極、33はドレ
イン電極を示す。
FIG. 2 is a sectional view showing the structure of the semiconductor substrate on which the voltage control device and its electronic control device are formed. Specifically, 20 is an N-type epitaxial region, 2
1 is a P-type well, 22 is a source N-type region, 23 is a drain N-type region, 24 is an insulating film, 25 is an interlayer insulating film, 26 is a gate polysilicon layer, 27 is a polysilicon layer, 28 is an anode region, 29 Is a cathode region, 30 is an aluminum electrode, 31 is a source electrode, 32 is a gate electrode, and 33 is a drain electrode.

【0039】以下ではまず、MOSFETの構成及びそ
の製造方法を説明する。
First, the structure of the MOSFET and the method of manufacturing the same will be described below.

【0040】まず、N型エピタキシャル領域20の上に
絶緑膜24を選択的に形成し、開口部にP型ウェル21
を形成する。P型ウェル21の上にはゲートポリシリコ
ン層26を形成し、さらに、ゲートポリシリコン層26
をマスクにして、P型ウェル21の上にソースN型領域
22及びドレインN型領域23を形成する。続いて、ソ
ースN型領域22、ドレインN型領域23、及びゲート
ポリシリコン層26を、層間絶縁膜25によって被覆す
る。次に、層間絶縁膜25のうちでソースN型領域22
及びドレインN型領域23の上の部分を除去し、その代
わりにその部分にアルミ電極30を形成する。これによ
って、アルミ電極30とソースN型領域22及びドレイ
ンN型領域23とを接続する。
First, the insulative film 24 is selectively formed on the N-type epitaxial region 20, and the P-type well 21 is formed in the opening.
To form. A gate polysilicon layer 26 is formed on the P-type well 21, and the gate polysilicon layer 26 is further formed.
Is used as a mask to form a source N-type region 22 and a drain N-type region 23 on the P-type well 21. Subsequently, the source N-type region 22, the drain N-type region 23, and the gate polysilicon layer 26 are covered with the interlayer insulating film 25. Next, in the interlayer insulating film 25, the source N-type region 22
Then, the portion above the drain N-type region 23 is removed, and the aluminum electrode 30 is formed on that portion instead. As a result, the aluminum electrode 30 is connected to the source N-type region 22 and the drain N-type region 23.

【0041】次に、ポリシリコン抵抗及びダイオードの
構成及びその製造方法を説明する。
Next, the structure of the polysilicon resistor and the diode and the manufacturing method thereof will be described.

【0042】まず、N型エピタキシャル領域20の上
に、絶緑膜24を選択的に形成する。絶縁膜24の上に
はポリシリコン層27を形成し、さらに、アノード領域
28とカソード領域29とを、同一のポリシリコン層2
7の中に、お互いに接触するように形成する。続いて、
ポリシリコン層27、アノード領域28、及びカソード
領域29を層間絶縁膜25によって被覆する。さらに、
層間絶縁膜25のうちで、ポリシリコン層27、アノー
ド領域28、及びカソード領域29において端子となる
部分の上に位置する部分を除去し、その代わりにその部
分にアルミ電極30を形成する。これによって、アルミ
電極30と、ポリシリコン層27、アノード領域28及
びカソード領域29の所定の箇所とを、接続する。
First, the insulative film 24 is selectively formed on the N-type epitaxial region 20. A polysilicon layer 27 is formed on the insulating film 24, and an anode region 28 and a cathode region 29 are formed on the same polysilicon layer 2.
7 are formed so as to be in contact with each other. continue,
The polysilicon layer 27, the anode region 28, and the cathode region 29 are covered with the interlayer insulating film 25. further,
Of the interlayer insulating film 25, the portions of the polysilicon layer 27, the anode region 28, and the cathode region 29 that are located above the portions that will become terminals are removed, and instead, the aluminum electrodes 30 are formed in those portions. As a result, the aluminum electrode 30 is connected to the polysilicon layer 27, the anode region 28, and the predetermined region of the cathode region 29.

【0043】図1における抵抗15は、具体的には、図
2に示すように、絶縁膜24の上のポリシリコン層27
として形成されており、負の温度係数を有している。一
方、MOSFET16は、図2に示すMOSFETのよ
うにラテラル構造を有しており、ゲート電極32とドレ
イン電極33とが短絡されて抵抗15に接続されてい
る。MOSFET16のゲート−ソース間電圧は、ドレ
イン電流の値に応じて、正の温度係数及び負の温度係数
の双方を有し得るが、ここでは、正の温度係数を有する
ように、抵抗15の抵抗値を調整している。
The resistor 15 shown in FIG. 1 is specifically a polysilicon layer 27 on the insulating film 24, as shown in FIG.
And has a negative temperature coefficient. On the other hand, the MOSFET 16 has a lateral structure like the MOSFET shown in FIG. 2, and the gate electrode 32 and the drain electrode 33 are short-circuited and connected to the resistor 15. The gate-source voltage of the MOSFET 16 may have both a positive temperature coefficient and a negative temperature coefficient depending on the value of the drain current, but here, the resistance of the resistor 15 is set so as to have a positive temperature coefficient. The value is being adjusted.

【0044】電圧供給装置10の入力端子39は、抵抗
15の一方の端子(抵抗15の高電位側)とし、一方、
出力端子40は、抵抗15とMOSFET16のドレイ
ン端子及びゲート端子との接続点であるA点(MOSF
ET16の高電位側)からとっている。
The input terminal 39 of the voltage supply device 10 is one terminal of the resistor 15 (high potential side of the resistor 15), and
The output terminal 40 is a connection point between the resistor 15 and the drain terminal and the gate terminal of the MOSFET 16 at point A (MOSF).
It is taken from the high potential side of ET16).

【0045】制御装置11の入力端子41に一定電圧が
与えられた状態で温度が上昇すると、ポリシリコンで形
成されている抵抗15の抵抗値は下がる。すなわち、抵
抗15の端子間の電圧は、負の温度係数を有する。一
方、温度の上昇に伴って、正の温度係数を有するMOS
FET16のゲート−ソース間電圧は上昇し、従って、
A点の電圧VOAも上昇する。すなわち、この電圧供給
装置10の出力電圧VOAは、温度の上昇とともに上昇
する。
When the temperature rises while a constant voltage is applied to the input terminal 41 of the controller 11, the resistance value of the resistor 15 made of polysilicon decreases. That is, the voltage across the terminals of the resistor 15 has a negative temperature coefficient. On the other hand, a MOS having a positive temperature coefficient as the temperature rises
The gate-source voltage of the FET 16 rises, so that
The voltage VOA at point A also rises. That is, the output voltage VOA of the voltage supply device 10 rises as the temperature rises.

【0046】制御装置11は、ダイオード群17の最上
部のダイオードのアノード端子をその入力端子41と
し、ポリシリコン抵抗18と最下部のダイオードのカソ
ード端子との接続点Bから、出力端子42をとってい
る。出力端子42からは、ダイオード群17に電流が流
れない場合にはLow信号が出力され、電流が流れる場
合にはHigh信号が出力される。
The control device 11 uses the anode terminal of the uppermost diode of the diode group 17 as its input terminal 41, and the output terminal 42 from the connection point B between the polysilicon resistor 18 and the cathode terminal of the lowermost diode. ing. A low signal is output from the output terminal 42 when no current flows through the diode group 17, and a high signal is output when a current flows.

【0047】ある温度において入力端子41の電圧を上
昇させていくと、ポリシリコンダイオード群17の順方
向電圧の総和以上の電圧になったときに電流が流れ始め
て、出力端子42の電圧VOAは急激に上昇する。出力
電圧VOAが急激に上昇すると、後段の素子の状態が反
転する。後段の素子の状態が反転するために必要な入力
電圧(入力しきい値電圧)VIBは、ポリシリコンダイ
オード群17の順方向電圧の温度係数が負であることか
ら、温度が上昇すると低くなる。すなわち、この制御装
置11の入力しきい値電圧VIBは、負の温度係数に基
づいて変化する。
When the voltage of the input terminal 41 is increased at a certain temperature, a current starts to flow when the voltage exceeds the total forward voltage of the polysilicon diode group 17, and the voltage VOA of the output terminal 42 rapidly increases. Rise to. When the output voltage VOA rises sharply, the state of the element in the subsequent stage is reversed. The input voltage (input threshold voltage) VIB required for reversing the state of the element in the subsequent stage becomes low as the temperature rises because the temperature coefficient of the forward voltage of the polysilicon diode group 17 is negative. That is, the input threshold voltage VIB of the control device 11 changes based on the negative temperature coefficient.

【0048】このように、電子装置12は、出力電圧V
OAの温度係数が正である電圧供給装置10の出力端子
40と、入力しきい値電圧VIBの温度係数が負である
制御装置11の入力端子41とを接続して、構成されて
いる。
As described above, the electronic device 12 outputs the output voltage V
The output terminal 40 of the voltage supply device 10 having a positive temperature coefficient of OA and the input terminal 41 of the control device 11 having a negative temperature coefficient of the input threshold voltage VIB are connected to each other.

【0049】また、パワースイッチ13の制御部14
は、パワースイッチ13のゲート電圧を制御するための
ゲート遮断MOSFET43と、プルダウンのための抵
抗44とで構成されており、電子装置12の出力が、ゲ
ート遮断MOSFET43のゲートに入力されている。
Further, the control section 14 of the power switch 13
Is composed of a gate cutoff MOSFET 43 for controlling the gate voltage of the power switch 13 and a resistor 44 for pulldown, and the output of the electronic device 12 is input to the gate of the gate cutoff MOSFET 43.

【0050】なお、ここでは、温度検出用の電子装置1
2とパワースイッチ13と制御部14とを同一半導体基
板上に形成して、過熱保護機能を内蔵した半導体装置を
実現している。
Here, the electronic device 1 for temperature detection is used.
2, the power switch 13, and the control unit 14 are formed on the same semiconductor substrate to realize a semiconductor device having a built-in overheat protection function.

【0051】以下、本発明の第1の実施形態における電
子装置100の具体的な動作について、説明する。
The specific operation of the electronic device 100 according to the first embodiment of the present invention will be described below.

【0052】電圧供給装置10においては、抵抗15の
抵抗値を25kΩ、MOSFET16のしきい値電圧を
1V(ドレイン−ソース間電圧VDS=5V、及びドレ
イン−ソース間電流IDS=1μA)とし、一方、制御
装置11においては、ダイオード群17に含まれる個々
のポリシリコンダイオードの順方向電圧を0.6Vと
し、ダイオード群17を構成するダイオードの個数を6
個、ポリシリコン抵抗18の抵抗値を200kΩとして
いる。
In the voltage supply device 10, the resistance value of the resistor 15 is 25 kΩ, the threshold voltage of the MOSFET 16 is 1 V (drain-source voltage VDS = 5 V, and drain-source current IDS = 1 μA). In the control device 11, the forward voltage of each polysilicon diode included in the diode group 17 is set to 0.6 V, and the number of diodes forming the diode group 17 is 6V.
The resistance value of the polysilicon resistor 18 is 200 kΩ.

【0053】また、ゲート遮断MOSFET43とし
て、しきい値電圧が1VであるNチャンネルMOSFE
Tを用いる。ゲート遮断MOSFET43のドレイン端
子は、パワースイッチ13のゲートに接続する配線に接
続され、またゲート端子は、制御装置11の出力端子4
2、すなわち温度検出用の電子装置12の出力に接続さ
れている。
Also, as the gate cutoff MOSFET 43, an N channel MOSFE having a threshold voltage of 1V is used.
Use T. The drain terminal of the gate cutoff MOSFET 43 is connected to the wiring connected to the gate of the power switch 13, and the gate terminal is the output terminal 4 of the control device 11.
2, i.e. connected to the output of the electronic device 12 for temperature detection.

【0054】このような構成とすることにより、検出温
度が150℃であるような、MOSFETの過熱保護機
能を有する電子スイッチ装置100が実現できる。
With such a structure, it is possible to realize the electronic switch device 100 having the overheat protection function of the MOSFET whose detected temperature is 150 ° C.

【0055】温度25℃において電圧供給装置10の入
力端子39に5Vの電圧を印加すると、A点の電圧VO
Aは、抵抗15とMOSFET16により分割された電
圧、具体的には2.1Vとなる。一方、制御装置11の
入力しきい値電圧VIBは4.6Vとなるため、この温
度の場合は、電子装置12からLow信号が出力され、
ゲート遮断MOSFET43はオフしている。
When a voltage of 5 V is applied to the input terminal 39 of the voltage supply device 10 at a temperature of 25 ° C., the voltage VO at the point A
A is a voltage divided by the resistor 15 and the MOSFET 16, specifically 2.1V. On the other hand, since the input threshold voltage VIB of the control device 11 is 4.6 V, a Low signal is output from the electronic device 12 at this temperature,
The gate cutoff MOSFET 43 is off.

【0056】ここで、温度が150℃になると、抵抗1
5の抵抗値が低下して流れる電流が増加するとともに、
MOSFET16のゲート−ソース間電圧が上昇するた
め、A点の電圧VOAは2.7Vにまで上昇する。一
方、制御装置11の入力しきい値電圧VIBは、ポリシ
リコンダイオードの順方向電圧が−2.5mV/℃で低
下するため、2.7Vまで低下する。従って、ゲート遮
断MOSFET43はオンして、パワースイッチ13の
ゲート電圧は、プルダウン抵抗44の電圧降下により低
下する。これに伴って、パワースイッチ13はオフす
る。
Here, when the temperature reaches 150 ° C., the resistance 1
As the resistance value of 5 decreases and the flowing current increases,
Since the gate-source voltage of the MOSFET 16 rises, the voltage VOA at the point A rises to 2.7V. On the other hand, the input threshold voltage VIB of the control device 11 drops to 2.7 V because the forward voltage of the polysilicon diode drops at -2.5 mV / ° C. Therefore, the gate cutoff MOSFET 43 is turned on, and the gate voltage of the power switch 13 is lowered by the voltage drop of the pull-down resistor 44. Along with this, the power switch 13 is turned off.

【0057】このようにして、検出温度が150℃であ
るようなMOSFETの過熱保護機能を実現している。
In this way, the overheat protection function of the MOSFET whose detected temperature is 150 ° C. is realized.

【0058】図3は、電圧供給装置10の出力電圧VO
Aと制御装置の入力しきい値電圧VIBとの関係を示す
グラフである。
FIG. 3 shows the output voltage VO of the voltage supply device 10.
6 is a graph showing the relationship between A and the input threshold voltage VIB of the control device.

【0059】図示されるように、25℃においては、電
圧供給装置10の出力電圧VOAと制御装置11の入力
しきい値電圧VIBとの差が、2.5Vである。しか
し、検出温度である150℃においては、電圧供給装置
10の出力電圧VOAと制御装置11の入力しきい値電
圧VIBとは一致している。すなわち、25℃から15
0℃に温度が変化する間に、上記の電圧差は2.5Vだ
け変化する。
As shown in the figure, at 25 ° C., the difference between the output voltage VOA of the voltage supply device 10 and the input threshold voltage VIB of the control device 11 is 2.5V. However, at the detected temperature of 150 ° C., the output voltage VOA of the voltage supply device 10 and the input threshold voltage VIB of the control device 11 match. That is, from 25 ° C to 15
During the temperature change to 0 ° C, the above voltage difference changes by 2.5V.

【0060】ここで、ダイオード群17のトータルの順
方向電圧が±0.3V(ダイオード1個あたりで±0.
05V)変動したときの特性を、図3の破線で示す。こ
れより、本来の検出温度である150℃の近傍では、検
出温度のばらつき範囲が±14℃に抑制されている。こ
れは、図1に示す装置構成では、温度に対するゲイン
が、従来の構成に比べて大きいためである。
Here, the total forward voltage of the diode group 17 is ± 0.3 V (± 0.
(05V) The characteristic when it fluctuates is shown by the broken line in FIG. As a result, the variation range of the detected temperature is suppressed to ± 14 ° C in the vicinity of the original detected temperature of 150 ° C. This is because the device configuration shown in FIG. 1 has a larger gain with respect to temperature than the conventional configuration.

【0061】このように、本発明の第1の実施形態によ
れば、従来の構成に電圧供給装置10を追加することに
より、温度検出用電子装置12の温度に対するゲインを
高めることができる。これにより、ポリシリコンダイオ
ード群17を構成するダイオードの個数を増やさなくと
も、従来に比べて検出温度のばらつきを大幅に低減する
ことができる。従って、低い電源電圧しか利用できない
場合においても、検出温度のばらつきの少ない温度検出
用電子装置12を実現することができる。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, by adding the voltage supply device 10 to the conventional configuration, the gain of the temperature detecting electronic device 12 with respect to the temperature can be increased. As a result, even if the number of diodes constituting the polysilicon diode group 17 is not increased, the variation in the detected temperature can be significantly reduced as compared with the conventional case. Therefore, even when only a low power supply voltage can be used, it is possible to realize the temperature detection electronic device 12 in which variations in detected temperature are small.

【0062】以上のように、本実施形態では、1個のポ
リシリコン抵抗15と1個のMOSFET16を組み合
わせることで、出力電圧が正の温度係数をもつ電圧供給
装置10を容易に実現している。また、この電圧供給装
置10を追加することにより、低電源電圧に対応可能
な、検出温度のばらつきの少ない温度検出用電子装置1
0が実現される。さらに、この温度検出用電子装置10
の出力をパワースイッチ13の制御部14に入力するこ
とにより、動作機能のばらつきの少ない、過熱保護機能
を内蔵した電子スイッチ装置100が実現される。
As described above, in the present embodiment, by combining one polysilicon resistor 15 and one MOSFET 16, the voltage supply device 10 whose output voltage has a positive temperature coefficient can be easily realized. . Further, by adding the voltage supply device 10, the temperature detection electronic device 1 capable of coping with a low power supply voltage and having a small variation in detected temperature.
0 is realized. Further, the temperature detecting electronic device 10
By inputting the output of 1 to the control unit 14 of the power switch 13, the electronic switch device 100 having a built-in overheat protection function with less variation in operation function is realized.

【0063】さらにまた、電圧供給装置10を、ポリシ
リコン抵抗15とNチャンネルMOSFET16という
自己分離構造で形成できる素子のみで構成することによ
り、コストのかかるPN分離プロセスや誘電体分離プロ
セスを使用せずに、本実施形態の温度検出用の電子装置
10が実現されている。
Furthermore, by constructing the voltage supply device 10 only with the elements that can be formed by the self-isolation structure of the polysilicon resistor 15 and the N-channel MOSFET 16, the costly PN isolation process and the dielectric isolation process are not used. In addition, the electronic device 10 for temperature detection of the present embodiment is realized.

【0064】なお、上述した第1の実施形態では、電圧
供給装置10として、ポリシリコンで形成した抵抗15
とMOSFET16との組み合わせを用いているが、温
度係数が正となる他の組み合わせ或いは単体の素子を用
いる場合でも同様の作用効果を奏することは、言うまで
もない。また、パワースイッチ13としてMOSFET
を用いているが、IGBTやバイポーラトランジスタな
ど他のスイッチング素子の場合にも同様の電子装置を実
現できることは、言うまでもない。
In the above-described first embodiment, the resistor 15 made of polysilicon is used as the voltage supply device 10.
However, it is needless to say that the same action and effect can be obtained even if another combination having a positive temperature coefficient or a single element is used. In addition, a MOSFET is used as the power switch 13.
However, it goes without saying that a similar electronic device can be realized in the case of another switching element such as an IGBT or a bipolar transistor.

【0065】(第2の実施形態)図4は、本発明の第2
の実施形態における電子装置200、具体的には、温度
検出用の電子装置とその温度検出用電子装置を含む電子
スイッチ装置200の等価回路図である。
(Second Embodiment) FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the electronic device 200 in the embodiment, specifically, the electronic device for temperature detection and the electronic switch device 200 including the electronic device for temperature detection.

【0066】図4の構成において、50は電圧供給装置
であり、51は、温度を検出した際の信号を後段の素子
に出力できる制御装置(以下、単に「制御装置」とも称
する)である。また、52は温度検出用の電子装置(以
下、単に「電子装置」とも称する)であり、電圧供給装
置50と制御装置51とを含む。53はパワースイッチ
であり、ここではMOSFETを使用している。54
は、パワースイッチ53の制御部である。電子装置52
とパワースイッチ53と制御部54とにより、過熱保護
機能を内蔵した電子スイッチ装置200が構成されてい
る。
In the configuration of FIG. 4, 50 is a voltage supply device, and 51 is a control device (hereinafter, also simply referred to as "control device") capable of outputting a signal when the temperature is detected to an element in the subsequent stage. Reference numeral 52 denotes an electronic device for temperature detection (hereinafter, also simply referred to as “electronic device”), which includes a voltage supply device 50 and a control device 51. Reference numeral 53 is a power switch, and a MOSFET is used here. 54
Is a control unit of the power switch 53. Electronic device 52
The power switch 53 and the control section 54 constitute an electronic switch device 200 having a built-in overheat protection function.

【0067】電子装置52に含まれる電圧供給装置50
は、図1を参照して第1の実施形態で説明した電圧供給
装置10と同じ構成であり、ポリシリコンで形成した抵
抗55とMOSFET56のドレイン端子及びゲート端
子とが接続されて、構成されている。入力端子57に一
定電圧を与えた状態では、出力端子58の電圧は、正の
温度係数を有している。
Voltage supply device 50 included in electronic device 52
1 has the same configuration as the voltage supply device 10 described in the first embodiment with reference to FIG. 1, and is configured by connecting the resistor 55 formed of polysilicon and the drain terminal and gate terminal of the MOSFET 56. There is. When a constant voltage is applied to the input terminal 57, the voltage of the output terminal 58 has a positive temperature coefficient.

【0068】一方、制御装置51は、抵抗59とMOS
FET60のドレイン端子とが直列に接続された抵抗型
インバータの構成を有しており、MOSFET60のゲ
ート端子から入力端子61をとり、一方、MOSFET
60と抵抗59との接続点から出力端子62をとってい
る。ここで、MOSFET60のしきい値電圧は、電圧
供給装置50におけるMOSFET56のしきい値電圧
よりも高く設定されている。抵抗59の値は、制御装置
51の入力しきい値電圧が負の温度係数を持つように、
調整されている。
On the other hand, the control device 51 includes a resistor 59 and a MOS.
It has a configuration of a resistance type inverter in which the drain terminal of the FET 60 is connected in series, and the input terminal 61 is taken from the gate terminal of the MOSFET 60, while the MOSFET is
The output terminal 62 is taken from the connection point between the resistor 60 and the resistor 59. Here, the threshold voltage of MOSFET 60 is set higher than the threshold voltage of MOSFET 56 in voltage supply device 50. The value of the resistor 59 is such that the input threshold voltage of the controller 51 has a negative temperature coefficient,
Has been adjusted.

【0069】パワースイッチ53の制御部54は、パワ
ースイッチ53のゲート電圧を制御するためのゲート遮
断MOSFET63と、インバータ64と、プルダウン
のための抵抗65とを含んでおり、電子装置52の出力
端子62からの出力が、インバータ64によって反転さ
れた状態で、ゲート遮断MOSFET63のゲートに入
力されている。
The control section 54 of the power switch 53 includes a gate cutoff MOSFET 63 for controlling the gate voltage of the power switch 53, an inverter 64, and a resistor 65 for pulling down, and an output terminal of the electronic device 52. The output from 62 is input to the gate of the gate cutoff MOSFET 63 while being inverted by the inverter 64.

【0070】本実施形態の構成では、MOSFET56
のしきい値電圧を1Vに設定し、MOSFET60のし
きい値電圧を約2.5Vに設定している。また、抵抗5
9は、ポリシリコンで形成されていて、制御装置51の
入力しきい値電圧が負の温度係数を持つように、その抵
抗値を200kΩとしている。
In the configuration of this embodiment, the MOSFET 56
Is set to 1V and the threshold voltage of the MOSFET 60 is set to about 2.5V. Also, the resistance 5
Reference numeral 9 is made of polysilicon and has a resistance value of 200 kΩ so that the input threshold voltage of the control device 51 has a negative temperature coefficient.

【0071】図5及び図6は、それぞれ、図4の構成に
おいて小信号の論理機能を担うMOSFET56及び6
0とパワースイッチ53として機能するDMOSFET
53(縦型2重拡散MOSFET)とを集積した際に得
られる構成90の断面図及び平面図である。なお、図5
において、図2と同一の構成要素には同一の符号を付し
ており、その説明はここでは省略する。
FIGS. 5 and 6 show MOSFETs 56 and 6 having a small signal logic function in the configuration of FIG. 4, respectively.
0 and DMOSFET functioning as power switch 53
53A and 53B are a cross-sectional view and a plan view of a configuration 90 obtained when integrated with 53 (vertical double diffusion MOSFET). Note that FIG.
2, the same components as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted here.

【0072】MOSFET56のソースN型領域22の
周囲に形成されたPウェル領域21の表面不純物濃度
は、3×1016cm-3程度であリ、一方、MOSFET6
0のPウェル領域21のうちでソースN型領域22の周
囲に形成されたPウェル領域21aの表面不純物濃度
は、2×1017cm-3程度である。このように、MOSF
ET60のソースN型領域22の周囲には、MOSFE
T56のソース型領域22の周囲のPウェル領域21よ
りやや不純物濃度が濃いPウェル領域21aが形成さ
れ、これにより、制御装置51のしきい値電圧を上げて
いる。なお、図5には示されていないゲート遮断MOS
FET63は、MOSFET56と同じ製造方法によっ
て形成する。
The surface impurity concentration of the P well region 21 formed around the source N type region 22 of the MOSFET 56 is about 3 × 10 16 cm -3 , while the MOSFET 6
The surface impurity concentration of the P well region 21a formed around the source N-type region 22 in the 0 P well region 21 is about 2 × 10 17 cm −3 . In this way, MOSF
In the periphery of the source N type region 22 of the ET60, the MOSFE
A P-well region 21a having a slightly higher impurity concentration than the P-well region 21 around the source type region 22 of T56 is formed, thereby raising the threshold voltage of the control device 51. A gate cutoff MOS not shown in FIG.
The FET 63 is formed by the same manufacturing method as the MOSFET 56.

【0073】さらに、パワースイッチ53として、耐圧
80V程度のNチャネル縦型DMOSFET53を使用
している。DMOSFET53のソースN型領域22の
周囲に形成されたPウェル領域21aは、MOSFET
60のソースN型領域22の周囲に形成されたPウェル
領域21aの表面不純物濃度と同レベルの不純物濃度を
有する。
Further, as the power switch 53, an N-channel vertical DMOSFET 53 having a withstand voltage of about 80 V is used. The P well region 21a formed around the source N-type region 22 of the DMOSFET 53 is a MOSFET.
60 has the same impurity concentration as the surface impurity concentration of the P well region 21a formed around the source N-type region 22.

【0074】本実施形態では、このような温度検出用の
電子装置52とパワースイッチ53と電子装置52の出
力に基づいてパワースイッチ53のオン/オフ動作を制
御する制御部54とを備え、パワースイッチ53と電子
装置52とが同一の半導体基板上に形成されている電子
スイッチ装置200の製造に際して、電子装置52に含
まれる制御装置51のMOSFET60のソース領域の
周囲の基板表面の不純物濃度を、電子装置52に含まれ
る電圧供給装置50のMOSFET56のソース領域の
周囲の基板表面の不純物濃度よりも高くする工程と、パ
ワースイッチ53のウェルを形成する工程とを、同時に
実施する。
In the present embodiment, the electronic device 52 for detecting the temperature, the power switch 53, and the control unit 54 for controlling the on / off operation of the power switch 53 based on the output of the electronic device 52 are provided. When manufacturing the electronic switch device 200 in which the switch 53 and the electronic device 52 are formed on the same semiconductor substrate, the impurity concentration of the substrate surface around the source region of the MOSFET 60 of the control device 51 included in the electronic device 52 is set as follows. The step of increasing the impurity concentration on the substrate surface around the source region of the MOSFET 56 of the voltage supply device 50 included in the electronic device 52 and the step of forming the well of the power switch 53 are simultaneously performed.

【0075】ところで、本実施形態の構成のように、低
電圧用MOSFET56及び60と高電圧用DMOSF
ET53とを同一基板上に集積化する際には、高電圧用
DMOSFET53の動作に伴う電圧変動やサージの影
響を、低電圧MOSFET56及び60に与えないこと
が課題になる。特に、低電圧用MOSFET56及び6
0と高電圧用DMOSFET53とを一つの半導体基板
に集積する際には、高電圧用DMOSFET53の縦方
向に電流が流れて半導体基板の電位が大きく変動するよ
うな場合に、上記の影響が顕著に発生し得る。
By the way, as in the configuration of this embodiment, the low voltage MOSFETs 56 and 60 and the high voltage DMOSF are used.
When the ET53 and the ET53 are integrated on the same substrate, it is a problem to prevent the low-voltage MOSFETs 56 and 60 from being affected by voltage fluctuations and surges accompanying the operation of the high-voltage DMOSFET 53. In particular, low voltage MOSFETs 56 and 6
When 0 and the high-voltage DMOSFET 53 are integrated on one semiconductor substrate, the above-mentioned influence is remarkable when a current flows in the vertical direction of the high-voltage DMOSFET 53 and the potential of the semiconductor substrate largely changes. Can occur.

【0076】上記の問題に対して、従来技術によれば、
低電圧領域に浅い拡散領域が設けられる。しかし、その
ような対応策では、縦型DMOSFETの場合に、基板
裏面の電位がスイッチング毎に大きく変動するととも
に、サージノイズが印加され易い。これらの電位変動や
高電圧サージによって拡散領域がブレークダウンする
と、電流が表面電極部に流れ込むまでの間に電圧降下が
発生して、寄生トランジスタの作用による誤動作が発生
し易い。
To solve the above problem, according to the prior art,
A shallow diffusion region is provided in the low voltage region. However, in such a countermeasure, in the case of the vertical DMOSFET, the potential on the back surface of the substrate largely changes at each switching and surge noise is easily applied. If the diffusion region breaks down due to these potential fluctuations and high voltage surges, a voltage drop occurs until the current flows into the surface electrode portion, and malfunction due to the action of the parasitic transistor is likely to occur.

【0077】そこで、本実施形態の構成90では、図5
及び図6に示すように、小信号論理機能を担うMOSF
ET56及び60と、それらを絶縁分離して配置するた
めの絶縁膜24と、絶縁膜24の下部及びMOSFET
56及び60のPウェル領域21及び21aに共通接続
される浅いウェル領域70と、を少なくとも含む低耐圧
領域と、パワースイッチ53として機能するDMOSF
ET53を含む高耐圧領域80と、を有している。低耐
圧領域と高耐圧領域80とは、少なくとも低耐圧領域の
下部の浅いPウェル領域70の周囲に設けられた深いP
ウェル領域71で、電気的に分離されている。この深い
Pウェル領域71は、浅いPウェル領域70よりも不純
物濃度が高く、且つ深い位置まで達するように、設けら
れている。なお、この電気的な分離に際しては、低電圧
領域の下部の浅いPウェル領域70の周囲を囲むだけで
はなく、DMOSFET53の周辺も囲むことが、より
好ましい。
Therefore, in the configuration 90 of this embodiment, as shown in FIG.
And, as shown in FIG. 6, a MOSF having a small signal logic function.
ETs 56 and 60, an insulating film 24 for insulatingly arranging them, a lower portion of the insulating film 24, and a MOSFET
A low breakdown voltage region including at least a shallow well region 70 commonly connected to the P well regions 21 and 21a of 56 and 60, and a DMOSF functioning as a power switch 53.
And a high breakdown voltage region 80 including ET53. The low breakdown voltage region and the high breakdown voltage region 80 are deep P regions provided at least around the shallow P well region 70 below the low breakdown voltage region.
The well region 71 is electrically isolated. The deep P well region 71 has a higher impurity concentration than the shallow P well region 70 and is provided so as to reach a deep position. In this electrical isolation, it is more preferable to surround not only the periphery of the shallow P well region 70 below the low voltage region but also the periphery of the DMOSFET 53.

【0078】深いPウェル領域71は、DMOSFET
53のPウェル領域21aと同じ工程で、形成される。
そのため、深いPウェル領域71の上部のLOCOSに
よる絶縁層24は、深いウェル71を拡散によって形成
するために除去されている。また、深いPウェル領域7
1の拡散深さとDMOSFET53のPウェル領域21
aの拡散深さとは、ほぼ同等になり、さらに両ウェル7
1及び21aの断面形状も相似しているので、局部的な
耐圧の低下が発生しない。
The deep P well region 71 is a DMOSFET.
It is formed in the same process as the P well region 21a of 53.
Therefore, the insulating layer 24 made of LOCOS above the deep P well region 71 is removed to form the deep well 71 by diffusion. In addition, the deep P well region 7
1 diffusion depth and P-well region 21 of DMOSFET 53
The diffusion depth of a is almost the same, and the
Since the cross-sectional shapes of 1 and 21a are also similar, the local breakdown voltage does not decrease.

【0079】さらに、低耐圧領域の周辺には絶縁層24
が形成されており、深いPウェル領域71は、この絶縁
層24の位置する領域を越えて、高耐圧領域80の側に
はみだすように位置している。これによって、低耐圧領
域と高耐圧領域とが、より良好に電気的に絶縁分離され
る。
Further, the insulating layer 24 is formed around the low breakdown voltage region.
Is formed, and the deep P well region 71 is located so as to extend beyond the region where the insulating layer 24 is located and to the high breakdown voltage region 80 side. As a result, the low withstand voltage region and the high withstand voltage region are better electrically isolated.

【0080】上記のように、本発明では、浅い拡散領域
(浅いウェル領域)70の周辺部表面の不純物濃度を高
くした上で(すなわち深いウェル領域71を形成した上
で)電極と接続することによって、拡散領域(ウェル)
の電位を固定している。特に、高不純物濃度を有する領
域71をより深い領域まで拡張することによって、ウェ
ル内の電位をより深い位置まで固定することができる。
As described above, in the present invention, the impurity concentration on the surface of the peripheral portion of the shallow diffusion region (shallow well region) 70 is increased (that is, the deep well region 71 is formed) before connection with the electrode. By diffusion area (well)
The potential of is fixed. In particular, the potential in the well can be fixed to a deeper position by expanding the region 71 having a high impurity concentration to a deeper region.

【0081】また、低耐圧領域を囲むように深いPウェ
ル領域71を設けることによって、基板との間の耐圧
が、この深いPウェル領域71と基板との間の接合面の
曲率半径で決定されるようになる。もし仮にブレークダ
ウンが発生しても、電流は高濃度のウェル内を通って電
極部へ流れるので、誤動作が非常に発生し難くなる。
By providing the deep P well region 71 so as to surround the low breakdown voltage region, the breakdown voltage with the substrate is determined by the radius of curvature of the junction surface between the deep P well region 71 and the substrate. Become so. Even if a breakdown occurs, the current flows through the well having a high concentration to the electrode portion, so that a malfunction hardly occurs.

【0082】なお、深いウェル領域71と高耐圧領域8
0との間の距離は、一定としている。また、深いウェル
領域71は、低耐圧領域及び高耐圧領域80と同じ構成
とすることが好ましい。
The deep well region 71 and the high breakdown voltage region 8
The distance to 0 is fixed. The deep well region 71 preferably has the same structure as the low breakdown voltage region and the high breakdown voltage region 80.

【0083】一方、しきい値電圧に最も影響を及ぼすゲ
ート酸化膜の厚みに関しては、MOSFET56及び6
0の双方において、同じ工程で形成した同じ厚さの酸化
膜を使用することによって、各々のMOSFET56及
び60のしきい値電圧は、温度変化に対して同じ符号の
温度係数を有し、同一方向に変化(増加或いは減少)す
る。また、MOSFET60のソースN型領域22の周
囲のPウェル領域21aを形成する工程を除いて、両M
OSFET56及び60を全く同一工程で形成すること
により、製造工程でその他の構造パラメータが変動して
も、両MOSFET56及び60のしきい値電圧は、同
じ符号の温度係数を有する。
On the other hand, regarding the thickness of the gate oxide film that most affects the threshold voltage, MOSFETs 56 and 6
By using the oxide film of the same thickness formed by the same process in both 0, the threshold voltage of each MOSFET 56 and 60 has the temperature coefficient of the same sign with respect to temperature change, and the same direction. Change (increase or decrease). Further, except for the step of forming the P well region 21a around the source N type region 22 of the MOSFET 60, both M
By forming the OSFETs 56 and 60 in exactly the same process, the threshold voltages of the MOSFETs 56 and 60 have the same temperature coefficient even if other structural parameters change in the manufacturing process.

【0084】以下、本発明の第2の実施形態における電
子装置200の具体的な動作について、説明する。
The specific operation of the electronic device 200 according to the second embodiment of the present invention will be described below.

【0085】電圧供給装置50において、抵抗55の抵
抗値を60kΩとすると、入力端子57に5Vの電圧が
印加された状態では、出力端子58の電圧は1.5Vと
なる。このとき、出力端子58の電圧は、正の温度係数
を有している。一方、制御装置51の入力しきい値電圧
は、MOSFET60のしきい値電圧であって約2.5
Vとなる。この入力しきい値電圧は、負の温度係数を有
している。
In the voltage supply device 50, assuming that the resistance value of the resistor 55 is 60 kΩ, the voltage of the output terminal 58 is 1.5 V when the voltage of 5 V is applied to the input terminal 57. At this time, the voltage of the output terminal 58 has a positive temperature coefficient. On the other hand, the input threshold voltage of the control device 51 is the threshold voltage of the MOSFET 60 and is about 2.5.
It becomes V. This input threshold voltage has a negative temperature coefficient.

【0086】温度が25℃である場合には、制御装置5
1の入力端子61に加えられる電圧は1.5Vであり、
これは入力しきい値電圧以下である。そのため、出力端
子62の電位は0Vとなり、電子装置52はHigh信
号を出力して、制御部54にはHigh信号が入力され
る。これにより、インバータ64を介してゲート遮断M
OSFET63のゲートにはLow信号が入力され、ゲ
ート遮断MOSFET63はオフ状態にある。
When the temperature is 25 ° C., the controller 5
The voltage applied to the input terminal 61 of 1 is 1.5V,
This is below the input threshold voltage. Therefore, the potential of the output terminal 62 becomes 0 V, the electronic device 52 outputs the High signal, and the High signal is input to the control unit 54. As a result, the gate cutoff M is generated via the inverter 64.
The Low signal is input to the gate of the OSFET 63, and the gate cutoff MOSFET 63 is in the off state.

【0087】ここで、温度が上昇すると、電圧供給装置
50の出力電圧は正の温度係数を有するために上昇し、
一方、制御装置51の入力しきい値電圧は、負の温度係
数を有するために低下する。温度が150℃になると、
電圧供給装置50の出力電圧と制御装置51の入力しき
い値電圧とが同じ値(2.1V)となり、電子装置52
はLow信号を出力して、これが制御部54に入力され
る。制御部54では、インバータ64を介してゲート遮
断MOSFET63のゲートにHigh信号(5V)が
印加され、ゲート遮断MOSFET63がオンになるの
で、パワースイッチ53はオフになる。このようにし
て、検出温度が150℃であるMOSFETの過熱保護
機能を実現している。
Here, when the temperature rises, the output voltage of the voltage supply device 50 rises because it has a positive temperature coefficient,
On the other hand, the input threshold voltage of control device 51 decreases because it has a negative temperature coefficient. When the temperature reaches 150 ° C,
The output voltage of the voltage supply device 50 and the input threshold voltage of the control device 51 become the same value (2.1 V), and the electronic device 52
Outputs a Low signal, which is input to the control unit 54. In the controller 54, the High signal (5 V) is applied to the gate of the gate cutoff MOSFET 63 via the inverter 64, and the gate cutoff MOSFET 63 is turned on, so that the power switch 53 is turned off. In this way, the overheat protection function of the MOSFET whose detected temperature is 150 ° C. is realized.

【0088】もし仮に製造工程でのパラメータのばらつ
きによりMOSFETのしきい値電圧が変動しても、M
OSFET56及び60は、そのしきい値電圧が同じ符
号の温度係数を有し、同一方向に変化(増加或いは減
少)するように構成されているので、電圧供給装置50
の出力電圧と制御装置51の入力しきい値電圧とは、同
じ方向にオフセットする。このため、検出温度のばらつ
きは抑えられる。
Even if the threshold voltage of the MOSFET fluctuates due to variations in parameters in the manufacturing process, M
Since the OSFETs 56 and 60 have the threshold voltages having the temperature coefficient of the same sign and are configured to change (increase or decrease) in the same direction, the voltage supply device 50.
And the input threshold voltage of the control device 51 are offset in the same direction. Therefore, variations in the detected temperature can be suppressed.

【0089】以上のように、制御装置51として抵抗型
のインバータを使用し、電圧供給装置50に使用するM
OSFET56のしきい値電圧よりも抵抗型インバータ
に使用するMOSFET60のしきい値電圧を高く設定
することで、温度検出用の電子装置52の製造工程にお
けるパラメータ変動に対する検出温度のばらつきが、低
減される。
As described above, the resistance type inverter is used as the control device 51, and the M is used for the voltage supply device 50.
By setting the threshold voltage of the MOSFET 60 used in the resistance-type inverter higher than the threshold voltage of the OSFET 56, variation in detected temperature due to parameter variation in the manufacturing process of the electronic device 52 for temperature detection is reduced. .

【0090】また、パワースイッチ53としてNチャネ
ル縦型DMOSFET53を内蔵した電子装置におい
て、DMOSFET53のPウェル形成工程を使って2
つの異なるしきい値電圧のMOSFET56及び60を
形成することにより、工程数を追加することなく、動作
機能のばらつきの少ない過熱保護機能を内蔵した電子ス
イッチ装置200が実現される。
Further, in the electronic device having the N-channel vertical DMOSFET 53 built therein as the power switch 53, the P well forming process of the DMOSFET 53 is used to perform 2 steps.
By forming the MOSFETs 56 and 60 having three different threshold voltages, it is possible to realize the electronic switch device 200 having a built-in overheat protection function with less variation in operation function without adding the number of steps.

【0091】[0091]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の温度検
出用電子装置では、出力電圧の温度係数が正である電圧
供給手段の出力端子に、入力しきい値電圧の温度係数が
負である電子制御手段の入力端子を接続した構成とする
ことにより、低電源電圧に対応可能な、検出温度のばら
つきの少ない温度検出用電子装置が低コストで実現され
る。また、電圧供給手段に使用するMOSFETよりも
高いしきい値電圧を有するMOSFETを使用した抵抗
型インバータを、電子制御手段として用いることによ
り、製造工程のパラメータのばらつきによる検出温度の
ばらつきが、大幅に低減される。
As described above, in the electronic device for temperature detection of the present invention, the temperature coefficient of the input threshold voltage is negative at the output terminal of the voltage supply means having the positive temperature coefficient of the output voltage. By adopting a configuration in which the input terminal of a certain electronic control means is connected, it is possible to realize a temperature detecting electronic device that can cope with a low power supply voltage and has a small variation in detected temperature at low cost. Further, by using the resistance type inverter using the MOSFET having the threshold voltage higher than that of the MOSFET used as the voltage supply means as the electronic control means, the variation of the detected temperature due to the variation of the parameter in the manufacturing process is significantly increased. Will be reduced.

【0092】さらに、本発明の電子スイッチ装置によれ
ば、前述の温度検出用電子装置にパワースイッチを内蔵
させることにより、動作機能のばらつきの少ない過熱保
護機能を内蔵した装置が実現される。
Further, according to the electronic switch device of the present invention, by incorporating a power switch in the above-mentioned electronic device for temperature detection, a device having an overheat protection function with a small variation in operating function can be realized.

【0093】さらに、本発明の電子スイッチ装置の製造
方法によれば、工程数を追加することなく、動作機能の
ばらつきの少ない過熱保護機能を内蔵した電子スイッチ
装置を製造することができる。
Further, according to the method for manufacturing an electronic switch device of the present invention, it is possible to manufacture an electronic switch device having a built-in overheat protection function with less variation in operating function without adding steps.

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

【図1】本発明の第1の実施形態による電子装置、具体
的には、温度検出用電子装置を含む電子スイッチ装置の
等価回路図である。
FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of an electronic device according to a first embodiment of the present invention, specifically, an electronic switch device including an electronic device for temperature detection.

【図2】図1の温度検出用電子装置を半導体装置として
構成したときの素子構造を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an element structure when the temperature detecting electronic device of FIG. 1 is configured as a semiconductor device.

【図3】図1の構成における電圧供給装置の出力電圧と
制御装置の入力しきい値電圧との関係を示すグラフであ
る。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the output voltage of the voltage supply device and the input threshold voltage of the control device in the configuration of FIG.

【図4】本発明の第2の実施形態による電子装置、具体
的には、温度検出用電子装置を含む電子スイッチ装置の
等価回路図である。
FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of an electronic device according to a second embodiment of the present invention, specifically, an electronic switch device including an electronic device for temperature detection.

【図5】図4の構成において、小信号の論理機能を担う
MOSFETとパワースイッチとして機能するDMOS
FET(縦型2重拡散MOSFET)とを集積した際に
得られる構成の断面図である。
5 is a DMOS functioning as a power switch and a MOSFET having a small signal logic function in the configuration of FIG.
It is sectional drawing of the structure obtained when integrating FET (vertical double diffusion MOSFET).

【図6】図4の構成の一部についての模式的な平面図で
ある。
6 is a schematic plan view of a part of the configuration of FIG.

【図7】従来の過熱保護機能を内蔵した電子スイッチ装
置の一例の等価回路図である。
FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of an example of a conventional electronic switch device having a built-in overheat protection function.

【図8】図7における従来の温度検出用の電子装置の温
度特性を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing temperature characteristics of the conventional electronic device for temperature detection in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、50 電圧供給装置 11、51 制御装置 12、52 電子装置 13、53 パワースイッチ 14、54 制御部 15、44、55、59、65 抵抗 16、56、60 MOSFET 17 ポリシリコンダイオード 18 ポリシリコン抵抗 20 N型エピタキシャル領域 21、21a P型ウェル領域 22 ソースN型領域 23 ドレインN型領域 24 絶縁膜 25 層間絶縁膜 26 ゲートポリシリコン層 27 ポリシリコン層 28 アノード領域 29 カソード領域 30 アルミ電極 31 ソース電極 32 ゲート電極 33 ドレイン電極 39、41、57、61 入力端子 40、42、58、62 出力端子 43、63 ゲート遮断MOSFET 64 インバータ 70 浅いPウェル領域 71 深いPウェル領域 80 高耐圧領域 10, 50 Voltage supply device 11,51 Control device 12,52 Electronic device 13,53 power switch 14, 54 Control unit 15,44,55,59,65 Resistance 16, 56, 60 MOSFET 17 Polysilicon diode 18 Polysilicon resistor 20 N type epitaxial region 21, 21a P-type well region 22 Source N-type region 23 Drain N-type region 24 Insulating film 25 Interlayer insulation film 26 gate polysilicon layer 27 Polysilicon layer 28 Anode region 29 cathode area 30 aluminum electrode 31 source electrode 32 gate electrode 33 drain electrode 39, 41, 57, 61 Input terminals 40, 42, 58, 62 output terminals 43, 63 Gate cutoff MOSFET 64 inverter 70 Shallow P-well area 71 Deep P-well area 80 High voltage region

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 29/78 656 H03K 17/94 J H01L 27/04 H 27/06 102A 657 27/08 102E H03K 17/08 102F 17/94 Fターム(参考) 5F038 AR28 AV06 AZ08 BH02 BH04 BH07 BH16 DF01 EZ20 5F048 AC01 AC06 AC10 BB18 BC20 BD07 BE04 BE05 BE06 BG12 BH02 CB06 CC01 CC04 CC06 CC08 CC15 CC18 DA10 DA13 5J050 AA32 AA37 BB22 BB26 DD08 EE02 EE03 EE13 EE21 EE22 FF36 5J055 AX34 BX44 CX27 DX22 DX52 DX55 EX07 EY01 EY12 EY21 EZ07 FX06 FX19 FX33 FX37 GX01 GX06 GX07 GX08 Front page continued (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01L 29/78 656 H03K 17/94 J H01L 27/04 H 27/06 102A 657 27/08 102E H03K 17/08 102F 17 / 94 F term (reference) 5F038 AR28 AV06 AZ08 BH02 BH04 BH07 BH16 DF01 EZ20 5F048 AC01 AC06 AC10 BB18 BC20 BD07 BE04 BE05 BE06 BG12 BH02 CB06 CC01 CC04 CC06 CC08 CC15 CC18 DA10 DA13 5J050 AA32 BB23DD26BB22 AA32 AA37 BB26A22 AA32 BB37DD0822. 5J055 AX34 BX44 CX27 DX22 DX52 DX55 EX07 EY01 EY12 EY21 EZ07 FX06 FX19 FX33 FX37 GX01 GX06 GX07 GX08

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 温度検出用電子装置と、パワースイッチ
と、該温度検出用電子装置の出力に基づいて該パワース
イッチのオン/オフ動作を制御する過熱保護用制御部
と、を備え、該パワースイッチと該温度検出用電子装置
とが同一の半導体基板上に形成されている電子スイッチ
装置の製造方法であって、該製造方法は、 該温度検出用電子装置に含まれる電子制御手段のMOS
型トランジスタのソース領域の周囲の基板表面の不純物
濃度を、該温度検出用電子装置に含まれる電圧供給手段
のMOS型トランジスタのソース領域の周囲の基板表面
の不純物濃度よりも高くする濃度調節工程と、 該パワースイッチのウェルを形成するウェル形成工程
と、を包含し、 該濃度調節工程と該ウェル形成工程とが同時に行われ
る、電子スイッチ装置の製造方法。
1. An electronic device for temperature detection, a power switch, and an overheat protection control unit for controlling on / off operation of the power switch based on an output of the electronic device for temperature detection. A method of manufacturing an electronic switch device in which a switch and the temperature detecting electronic device are formed on the same semiconductor substrate, wherein the manufacturing method includes a MOS of an electronic control unit included in the temperature detecting electronic device.
Of adjusting the impurity concentration of the substrate surface around the source region of the MOS transistor to be higher than the impurity concentration of the substrate surface around the source region of the MOS transistor of the voltage supply means included in the temperature detecting electronic device, And a well forming step of forming a well of the power switch, wherein the concentration adjusting step and the well forming step are performed at the same time.
【請求項2】 同一の半導体基板に設けられた低耐圧領
域及び高耐圧領域と、 該低耐圧領域の下部に設けられた浅いウェル領域と、 該浅いウェル領域に連続して該浅いウェル領域の周辺を
実質的に囲み、且つ該浅いウェル領域よりも深い位置に
達するように形成された、該浅いウェル領域と同じ導電
型を有するがより高い不純物濃度を有する、深いウェル
領域と、を備えている、電子装置。
2. A low breakdown voltage region and a high breakdown voltage region provided on the same semiconductor substrate, a shallow well region provided below the low breakdown voltage region, and a shallow well region continuous with the shallow well region. A deep well region substantially surrounding the periphery and formed to reach a position deeper than the shallow well region, the deep well region having the same conductivity type as the shallow well region but having a higher impurity concentration. Is an electronic device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2012176248A1 (en) * 2011-06-20 2012-12-27 パナソニック株式会社 Power supply voltage detection circuit

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