JP2630242B2 - 温度検出用ダイオード付パワーｍｏｓｆｅｔ - Google Patents
温度検出用ダイオード付パワーｍｏｓｆｅｔInfo
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- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims 2
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- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
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- H01L29/7801—DMOS transistors, i.e. MISFETs with a channel accommodating body or base region adjoining a drain drift region
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置に関し、特
に半導体素子の温度を検出できる半導体装置に関する。
に半導体素子の温度を検出できる半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの半導体装置として特開昭６２
−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。
−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。
【０００３】次に、この半導体装置の動作は、半導体基
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。
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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この従来の半導体装置
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。
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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
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。
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。
【０００６】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【０００７】図１は本発明の一実施例の温度検出用ダイ
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。
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。
【０００８】さらに、図２（Ａ）は、本発明の一実施例
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。
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。
【０００９】図２（Ｂ）は、本発明の第二の実施例の等
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、互いに逆方向で直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。
【００１０】また、実施結果として、温度検出用ダイオ
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。
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。
【００１１】さらに、ＥＳＤ耐量については、
【００１２】
【表１】
【００１３】となり、静電吸収ダイオード１５−ａを形
成したことにより、Ｖｚ側のＥＳＤ耐量は、１５０V →
２００V に向上した。
成したことにより、Ｖｚ側のＥＳＤ耐量は、１５０V →
２００V に向上した。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、温度検出
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。
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。
【００１５】さらに、多結晶シリコンの周囲長を最適化
することにより、ＥＳＤ耐量を向上させることが可能で
ある。
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１】本発明の一実施例の断面図。
【図２】本発明の一実施例の等価回路図。
【図３】従来の半導体装置の断面図。
【図４】従来の半導体装置の等価回路図。
【図５】ダイオード１個のときの特性図。
【図６】ダイオード２個を逆並列に接続したときの特性
図。
図。
１ Ｎ+ シリコン基板 ２ Ｎ- シリコンエピタキシャル層 ３ Ｐ型拡散層 ４ Ｐ型拡散層 ５ Ｎ型拡散層 ６ ゲート酸化膜 ７ 多結晶シリコン層 ８ 層間絶縁膜 ９ アルミ電極 １０ 絶縁膜 １１ Ｐ型拡散層 １２ ドレイン電極 １３ パワーＭＯＳ １４ 横形ＭＯＳトランジスタ １５ 多結晶シリコンダイオード（温度検出用ダイオ
ード） １６ 多結晶シリコン抵抗 １７ 定電圧ツェナダイオード
ード） １６ 多結晶シリコン抵抗 １７ 定電圧ツェナダイオード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 萩本 佳三 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−222460（ＪＰ，Ａ)
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。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5335188A JP2630242B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 温度検出用ダイオード付パワーｍｏｓｆｅｔ |
| US08/364,240 US5500547A (en) | 1993-12-28 | 1994-12-27 | Integrated semiconductor device with temperature sensing circuit and method for operating same |
| KR1019940038134A KR0145640B1 (ko) | 1993-12-28 | 1994-12-28 | 온도 검출 회로를 갖는 반도체 집적 장치 및 그 동작 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5335188A JP2630242B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 温度検出用ダイオード付パワーｍｏｓｆｅｔ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07202129A JPH07202129A (ja) | 1995-08-04 |
| JP2630242B2 true JP2630242B2 (ja) | 1997-07-16 |
Family
ID=18285752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5335188A Expired - Fee Related JP2630242B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 温度検出用ダイオード付パワーｍｏｓｆｅｔ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5500547A (ja) |
| JP (1) | JP2630242B2 (ja) |
| KR (1) | KR0145640B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004062214B4 (de) * | 2004-01-13 | 2006-08-17 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki, Kariya | Halbleitervorrichtung mit Temperaturerfassungsfunktion |
Families Citing this family (16)
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|---|---|---|---|---|
| JP3752796B2 (ja) * | 1997-03-26 | 2006-03-08 | 日産自動車株式会社 | 温度検知回路 |
| DE19904575C1 (de) * | 1999-02-04 | 2000-03-30 | Siemens Ag | Temperaturgeschützter Halbleiterschalter mit Temperatursensor und zusätzlichem Ladungsträger-Detektor, der eine echte Übertemperatur von einer vermeintlichen unterscheidbar macht |
| US6233190B1 (en) * | 1999-08-30 | 2001-05-15 | Micron Technology, Inc. | Method of storing a temperature threshold in an integrated circuit, method of modifying operation of dynamic random access memory in response to temperature, programmable temperature sensing circuit and memory integrated circuit |
| JP2002009284A (ja) * | 2000-06-19 | 2002-01-11 | Mitsubishi Electric Corp | 電力用半導体素子及び電力用半導体装置 |
| JP4620889B2 (ja) * | 2001-03-22 | 2011-01-26 | 三菱電機株式会社 | 電力用半導体装置 |
| US7018095B2 (en) * | 2002-06-27 | 2006-03-28 | Intel Corporation | Circuit for sensing on-die temperature at multiple locations |
| US6990030B2 (en) * | 2003-10-21 | 2006-01-24 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Magnetic memory having a calibration system |
| JP2006186249A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| US9111754B2 (en) | 2005-07-26 | 2015-08-18 | Vishay-Siliconix | Floating gate structure with high electrostatic discharge performance |
| US7544545B2 (en) * | 2005-12-28 | 2009-06-09 | Vishay-Siliconix | Trench polysilicon diode |
| JP4929860B2 (ja) * | 2006-06-12 | 2012-05-09 | 株式会社デンソー | 半導体装置 |
| JP5125106B2 (ja) * | 2007-01-15 | 2013-01-23 | 株式会社デンソー | 半導体装置 |
| DE102014222214A1 (de) * | 2014-10-30 | 2016-05-04 | Robert Bosch Gmbh | Integrierte Halbleiterschaltung |
| JP6512025B2 (ja) | 2015-08-11 | 2019-05-15 | 富士電機株式会社 | 半導体素子及び半導体素子の製造方法 |
| CN113474886A (zh) * | 2019-09-25 | 2021-10-01 | 富士电机株式会社 | 半导体装置 |
| JP2022136608A (ja) * | 2021-03-08 | 2022-09-21 | キオクシア株式会社 | 半導体記憶装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0693485B2 (ja) * | 1985-11-29 | 1994-11-16 | 日本電装株式会社 | 半導体装置 |
| JPS62156850A (ja) * | 1985-12-28 | 1987-07-11 | Nec Corp | 半導体装置 |
| US5025298A (en) * | 1989-08-22 | 1991-06-18 | Motorola, Inc. | Semiconductor structure with closely coupled substrate temperature sense element |
| US5237481A (en) * | 1991-05-29 | 1993-08-17 | Ixys Corporation | Temperature sensing device for use in a power transistor |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP5335188A patent/JP2630242B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-12-27 US US08/364,240 patent/US5500547A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-12-28 KR KR1019940038134A patent/KR0145640B1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004062214B4 (de) * | 2004-01-13 | 2006-08-17 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki, Kariya | Halbleitervorrichtung mit Temperaturerfassungsfunktion |
| US7462922B2 (en) | 2004-01-13 | 2008-12-09 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Semiconductor device provided with temperature detection function |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5500547A (en) | 1996-03-19 |
| JPH07202129A (ja) | 1995-08-04 |
| KR950021462A (ko) | 1995-07-26 |
| KR0145640B1 (ko) | 1998-08-01 |
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