JP2021168331A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021168331A JP2021168331A JP2020070515A JP2020070515A JP2021168331A JP 2021168331 A JP2021168331 A JP 2021168331A JP 2020070515 A JP2020070515 A JP 2020070515A JP 2020070515 A JP2020070515 A JP 2020070515A JP 2021168331 A JP2021168331 A JP 2021168331A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transistor
- semiconductor device
- semiconductor
- circuit
- insulating film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 148
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 38
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 36
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 claims abstract description 23
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 34
- 230000005251 gamma ray Effects 0.000 abstract description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 15
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 5
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-IGMARMGPSA-N Protium Chemical class [1H] YZCKVEUIGOORGS-IGMARMGPSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005421 electrostatic potential Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Description
以下に図1〜図4を用いて、実施の形態1における半導体装置SD1について説明する。
以下に図5〜図11を用いて、実施の形態2における半導体装置SD1を説明する。なお、以下では、主に実施の形態1との相違点について説明する。
2、2a、2b 入力端子
3 出力端子
4 高電圧側の電源ライン
5 低電圧側の電源ライン
6 検出回路
7 調整回路
8 電流調整器
9 差動回路
10 出力段
11 電流制御回路
101 半導体基板
102 エピタキシャル層
103 ウェル領域
104、105 高濃度不純物領域
106 ゲート絶縁膜
107 ゲート電極
108 層間絶縁膜
109、110 配線
111 チャネル領域
201 共通ソース電位
IA アイドリング電流
M1〜M10 トランジスタ
R0〜R3 抵抗素子
SD1、SD2 半導体装置
Claims (13)
- 第1入力端子および第2入力端子と、
前記第1入力端子および前記第2入力端子の各々からの入力電圧の差を増幅するための差動回路と、
前記差動回路において増幅された出力電圧を出力するための出力端子と、
前記差動回路へ出力する電流量を制御するための電流制御回路と、
γ線を検出するための検出回路と、
前記検出回路に接続され、且つ、前記電流制御回路の一部を構成する調整回路と、
を備え、
前記検出回路および前記差動回路は、それぞれ、炭化珪素からなる半導体基板に形成された複数の半導体素子のうちの一部を含んで構成され、
前記電流制御回路は、前記検出回路において検出されたγ線の積算線量に基づいて、前記差動回路へ出力する電流量を制御可能である、半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置において、
γ線の積算線量が増加した場合、前記電流制御回路から前記差動回路へ出力される電流量も増加する、半導体装置。 - 請求項2に記載の半導体装置において、
前記差動回路は、前記複数の半導体素子の一部である第1トランジスタおよび第2トランジスタを含み、
前記第1トランジスタは、前記半導体基板上に形成された第1ゲート絶縁膜と、前記第1ゲート絶縁膜上に形成され、且つ、前記第1入力端子に接続された第1ゲート電極とを有し、
前記第2トランジスタは、前記半導体基板上に形成された第2ゲート絶縁膜と、前記第2ゲート絶縁膜上に形成され、且つ、前記第2入力端子に接続された第2ゲート電極とを有し、
前記電流制御回路から前記差動回路へ出力される電流量は、前記半導体基板と前記第1ゲート絶縁膜との界面付近、および、前記半導体基板と前記第2ゲート絶縁膜との界面付近において、γ線によって増加したリーク電流の量よりも大きい、半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置において、
前記調整回路は、互いに並列接続された複数の抵抗素子を含み、
前記複数の抵抗素子の一部または全部は、前記検出回路を構成する前記複数の半導体素子と直列接続されている、半導体装置。 - 請求項4に記載の半導体装置において、
前記検出回路は、前記複数の半導体素子の一部であり、且つ、それぞれ前記複数の抵抗素子のうちの1つと直列接続された第3トランジスタおよび第4トランジスタを含み、
前記第3トランジスタは、前記半導体基板上に形成された第3ゲート絶縁膜と、前記第3ゲート絶縁膜上に形成された第3ゲート電極と、前記第3ゲート電極下の前記半導体基板内に位置する第1チャネル領域とを有し、
前記第4トランジスタは、前記半導体基板上に形成された第4ゲート絶縁膜と、前記第4ゲート絶縁膜上に形成された第4ゲート電極と、前記第4ゲート電極下の前記半導体基板内に位置する第2チャネル領域とを有し、
前記第3トランジスタおよび前記第4トランジスタの各々は、γ線の積算線量が所定の量に到達した場合、オン状態に切り替わる、半導体装置。 - 請求項5に記載の半導体装置において、
前記第3トランジスタがオン状態に切り替わるタイミングは、前記第4トランジスタがオン状態に切り替わるタイミングと異なっている、半導体装置。 - 請求項6に記載の半導体装置において、
前記第3ゲート絶縁膜の厚さは、前記第4ゲート絶縁膜の厚さと異なっている、半導体装置。 - 請求項6に記載の半導体装置において、
前記第1チャネル領域の不純物濃度は、前記第2チャネル領域の不純物濃度と異なっている、半導体装置。 - 請求項5に記載の半導体装置において、
前記第3トランジスタおよび前記第4トランジスタの各々は、nチャネル型MOSトランジスタである、半導体装置。 - 請求項4に記載の半導体装置において、
前記半導体装置は、第1半導体チップによって構成され、
前記第1半導体チップは、前記調整回路、前記検出回路、前記差動回路および前記電流制御回路を含む、半導体装置。 - 請求項4に記載の半導体装置において、
前記半導体装置は、第1半導体チップおよび第2半導体チップを搭載する半導体モジュールによって構成され、
前記第1半導体チップは、前記差動回路および前記電流制御回路を含み、
前記第2半導体チップは、前記調整回路および前記検出回路を含む、半導体装置。 - 請求項4に記載の半導体装置において、
前記半導体装置は、第1半導体チップ、第2半導体チップおよび外部機器を搭載する半導体モジュールによって構成され、
前記第1半導体チップは、前記差動回路および前記電流制御回路を含み、
前記第2半導体チップは、前記検出回路を含み、
前記外部機器は、前記調整回路を含む、半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置において、
前記差動回路と前記出力端子との間に、出力段を更に備え、
前記検出回路において検出されたγ線の積算線量に基づいて、前記電流制御回路は、前記出力段へ出力する電流量も制御可能である、半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020070515A JP7386121B2 (ja) | 2020-04-09 | 2020-04-09 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020070515A JP7386121B2 (ja) | 2020-04-09 | 2020-04-09 | 半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021168331A true JP2021168331A (ja) | 2021-10-21 |
JP7386121B2 JP7386121B2 (ja) | 2023-11-24 |
Family
ID=78079825
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020070515A Active JP7386121B2 (ja) | 2020-04-09 | 2020-04-09 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7386121B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2381273A2 (en) | 2010-04-22 | 2011-10-26 | Uryupin, Oleg | Personal dosimeter on the base of radiation integrated circuit |
JP6192163B2 (ja) | 2013-11-11 | 2017-09-06 | 富士電機株式会社 | 半導体回路装置の製造方法および半導体回路装置 |
KR102267237B1 (ko) | 2014-03-07 | 2021-06-18 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 및 전자 기기 |
JP6712650B2 (ja) | 2016-12-14 | 2020-06-24 | 株式会社日立製作所 | 半導体装置およびその製造方法並びにセンサ |
-
2020
- 2020-04-09 JP JP2020070515A patent/JP7386121B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7386121B2 (ja) | 2023-11-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Snoeys et al. | A new NMOS layout structure for radiation tolerance | |
TWI746823B (zh) | 參考電壓產生裝置 | |
JP5959220B2 (ja) | 基準電圧発生装置 | |
JP2000174133A (ja) | 静電放電における寄生バイポ―ラ効果を低減する半導体装置および方法 | |
US8102002B2 (en) | System and method for isolated NMOS-based ESD clamp cell | |
TWI518880B (zh) | 半導體裝置及用於半導體裝置的參考電壓產生電路 | |
Bestelink et al. | Compact source-gated transistor analog circuits for ubiquitous sensors | |
JP2008235933A (ja) | 半導体装置 | |
JP2674669B2 (ja) | 半導体集積回路 | |
JP2021168331A (ja) | 半導体装置 | |
JP6095927B2 (ja) | 半導体集積回路装置 | |
US10886267B2 (en) | Reference voltage generation device | |
KR100474866B1 (ko) | 반도체장치 | |
JP6192163B2 (ja) | 半導体回路装置の製造方法および半導体回路装置 | |
Betta et al. | A fabrication process for silicon microstrip detectors with integrated front-end electronics | |
JP7122993B2 (ja) | 半導体装置およびその製造方法、並びに、半導体装置を用いた圧力伝送器 | |
US5144405A (en) | Temperature compensation apparatus for logic gates | |
Gu et al. | Analysis of Leakage Mechanism in Irradiated 4H-SiC INV and NOR Logic Gate Circuits | |
Zhang et al. | Leakage Performance of 4H-SiC CMOS Logic Circuits After Gamma Irradiation | |
JP2011174712A (ja) | 電流検出回路及び半導体集積回路 | |
US10355077B2 (en) | Semiconductor device | |
JP2016092304A (ja) | 半導体回路装置 | |
JP2021082747A (ja) | 半導体装置及び集積回路 | |
JPS63148672A (ja) | Mis集積回路 | |
JP2020043187A (ja) | 半導体素子、電子機器、イメージセンサ、計測装置、半導体素子の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221220 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231031 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20231031 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231113 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7386121 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |