JP2630242B2 - 温度検出用ダイオード付パワーmosfet - Google Patents
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Description
に半導体素子の温度を検出できる半導体装置に関する。
−229866号公報に示されたものがある。すなわ
ち、図3に示すように、多結晶シリコンダイオード15
と、横形MOSトランジスタ14と多結晶シリコン抵抗
16と定電圧ツェナーダイオード17とN+ 型シリコン
基板1とN- シリコンエピタキシャル層2とP型拡散層
3,4とN+ 形拡散層5と、パワーMOS13とシリコ
ン基板1とドレイン電極12とゲート酸化膜6と多結晶
シリコン層7とアルミニウム電極9と絶縁膜10と層間
絶縁膜8とP+ 形拡散層11を有している。その等価回
路図を図4に示す。
板の温度が通常温度である時、すなわち能動機能をもつ
半導体素子の接合素子の接合温度が通常温度の時には半
導体素子は通常動作を行い、半導体基板の温度が異常に
上昇した時、すなわち半導体素子の接合温度が異常に高
くなった時には、この温度上昇を感熱素子部で検出し、
感熱素子部から制御部に信号を送り、制御部により半導
体素子の動作を強制的に止め、接合温度上昇による半導
体素子の熱破壊をさけるものである。
では、温度検出用ダイオードを複数個直列接続している
ため、直列接続分温度係数が大きくなっており検出が容
易になっているが、Vz側の耐圧も大きくなるため、電
力破壊がおきやすくなり、ESD耐量が弱くなるという
問題点があった。
温度検出用ダイオードの接続方法を、互いに逆方向で並
列接続(個々のダイオードのアノードとカソードを接続
し、2本の端子としたもの)した温度検出用ダイオード
を備えている。
る。
オード内蔵半導体素子の断面図である。この半導体素子
の製造に当たっては、まずN+ 型シリコン基板1の上に
N-型シリコンエピタキシャル層2を形成し、n- 層2
に、P層3およびN層5が設けられている。n- 層2の
表面には、絶縁膜10(約5000オングストローム)
を介して多結晶シリコン層7(約6000オングストロ
ーム)からなるゲート層が設けられ、その上を絶縁膜1
0(約500オングストローム)および層間絶縁膜8
(約5000オングストローム)が被覆している。P層
3およびN層5には、アルミ電極9、基板1には、ドレ
イン電極12、ゲート層にはアルミ電極9が接触してい
る。また、温度検出用ダイオード部は、半導体素子を形
成している多結晶シリコン層7(約6000オングスト
ローム)と同時に形成された多結晶シリコン層7(約6
000オングストローム)に、P層11とN層5が設け
られており、その上に絶縁膜10(約500オングスト
ローム)および層間絶縁膜8(約5000オングストロ
ーム)が被覆している。P層11およびN層5にはアル
ミ電極9が接触している。
の温度検出用ダイオード内蔵半導体素子の等価回路図で
あり、温度検出用多結晶シリコンダイオード15を、互
いに逆接続で並列接続した構造となっている。
価回路図であり、温度検出用多結晶シリコンダイオード
15を、互いに逆方向で直並列接続した構造となってい
る。
ードを互いに逆方向で並列接続したことにより、図6に
示す様に温度係数γ2 が得られ、これは、図5のように
温度検出用ダイオード1コの時の温度係数γ1 と同等の
値となった。
成したことにより、Vz側のESD耐量は、150V →
200V に向上した。
用ダイオードを互いに逆接続で並列接続したことによ
り、特性は温度検出用ダイオード1コの時と同じ特性が
得られ(温度係数γmv/°C)、かつ温度検出用ダイオ
ードのVz側も、VF 側と同様に電流が流れやすくなる
ためVz側のESD耐量が約33%向上するという結果
を有する。
することにより、ESD耐量を向上させることが可能で
ある。
図。
ード) 16 多結晶シリコン抵抗 17 定電圧ツェナダイオード
Claims (2)
- 【請求項1】 半導体素子の表面上に絶縁膜を介して温
度センサーを構成する層を備えたことを特徴とする半導
体装置において、温度センサーは多結晶シリコン内に形
成したダイオードを、互いに逆方向で並列接続(個々の
ダイオードのアノードとカソードを接続し、2本の端子
としたもの)したことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】 上記温度センサーは、複数個の多結晶シ
リコンダイオードで構成されており、複数個の多結晶シ
リコンダイオードとは逆方向で、少なくとも1コ以上の
ダイオードを並列接続したことを特徴とする請求項1記
載の半導体装置。
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