JP5378844B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
上記半導体装置によると、半導体基部と半導体分離部の間の寄生ダイオードを介して電流が流れたとしても、半導体抵抗部と半導体分離部の間でリーク電流が流れるのに先立って、電流補償部と半導体分離部の間が導通し、半導体基部と半導体分離部の間の寄生ダイオードを介して流れた電流を補償する。これにより、半導体抵抗部と半導体分離部の間の電位差は小さく維持される。この結果、半導体基部と半導体分離部の間の寄生ダイオードを介して電流が流れたとしても、半導体抵抗部と半導体分離部の間の寄生ダイオードを流れるリーク電流が抑えられる。
電流補償部の不純物濃度を濃くすると、電流補償部と半導体分離部の間の抵抗値を低下させることができる。これにより、同じ導電型の電流補償部と半導体分離部の間の抵抗値は、異なる導電型の半導体抵抗部と半導体分離部の間の抵抗値よりも優位に低くなる。
この半導体装置によると、半導体基部と半導体分離部の間の寄生ダイオードを介して電流が流れたとしても、半導体抵抗部と半導体分離部の間の電位差が高電位側接続部位と低電位側接続部位の間の広い範囲に亘って小さく維持される。この結果、半導体基部と半導体分離部の間の寄生ダイオードを介して電流が流れたとしても、半導体抵抗部と半導体分離部の間の寄生ダイオードを流れるリーク電流が顕著に抑えられる。
(特徴1)
半導体装置は、分離部に接する電流補償部を備えている。半導体装置では、半導体基部と半導体分離部の間の寄生ダイオードが導通したときに、抵抗部と分離部の間が導通するのに先立って、電流補償部と半導体分離部の間が導通する。
(特徴2)
半導体基部と分離部の間の寄生ダイオードが存在する位置から電流補償部までの抵抗値は、前記寄生ダイオードが存在する位置から抵抗部までの抵抗値よりも低い。
(特徴3)
電流補償部は、半導体基板内に形成された不純物拡散領域である。電流補償部の不純物濃度は、分離部の不純物濃度よりも10倍以上濃い。
(1)電流補償部40は、導体であり、且つ分離部20との間のインピーダンス(抵抗値)が抵抗部30と分離部20の間のインピーダンス(抵抗値)よりも低い材料であればよい。例えば、アルミニウム(Al)、窒化チタン(TiN)等の金属を用いてよい。ただし、ボルテージフォロア回路50の電流供給能力を考慮すると、電流補償部40を抵抗部30よりも非常に小さな抵抗値の金属にするよりも、分離部20と同一の半導体材料で形成されているのが望ましい。また、電流補償部40と分離部20の間のインピーダンス(抵抗値)を低くするために、電流補償部40の不純物濃度は、分離部20の不純物濃度よりも濃いのが望ましく、10倍以上であるのが望ましい。
(2)上記したように、半導体装置100は、電流補償部40が優先的に電流を供給し、抵抗部30と分離部20の間の電位差を小さく維持することを特徴としている。このため、抵抗部30の周囲には分離部20が存在しているのが望ましい。換言すると、電流補償部40と抵抗部30は、分離部20によって隔てられているのが望ましい。好ましくは、電流補償部40と抵抗部30は、2〜3μm以上離れているのが望ましい。
(3)図2に示すように、半導体装置100では、抵抗部30の拡散深さと電流補償部40の拡散深さが等しい。しかしながら、電流補償部40の拡散深さは、抵抗部30の拡散深さよりも深いのが望ましい。半導体基部10と分離部20の寄生ダイオードのうちの半導体基板60の下方に位置する寄生ダイオードがオンしたときに、電流補償部40からの電流補償をより効果的に行うことができる。
(4)上記半導体装置100では、半導体基部10がp型であり、分離部20がn型であり、抵抗部30がp型であり、電流補償部40がn型である。この例に代えて、半導体基部10がn型であり、分離部20がp型であり、抵抗部30がn型であり、電流補償部40がp型であってもよい。この場合、半導体基部10は、最高電位に固定して用いられる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
20:分離部
20H:第1部位
20L:第2部位
30:抵抗部
30H:高電位側接続部位
30L:低電位側接続部位
40,140,240,340:電流補償部
50:ボルテージフォロア回路
60:半導体基板
Claims (4)
- 第1導電型の半導体基部と、
半導体基部上に設けられている第2導電型の半導体分離部と、
半導体分離部上に設けられているとともに、高電位側に接続される高電位側接続部位と低電位側に接続される低電位側接続部位を有する第1導電型の半導体抵抗部と、
半導体分離部上に設けられているとともに、半導体分離部によって半導体抵抗部から隔てられている電流補償部と、を備えており、
半導体分離部は、半導体抵抗部の高電位側接続部位に隣接する第1部位が高電位側に接続され、半導体抵抗部の低電位側接続部位に隣接する第2部位が低電位側に接続され、
電流補償部は、第1部位と第2部位の間の少なくとも一部に配置されており、
電流補償部は、第2導電型の半導体で形成されており、
電流補償部の不純物濃度は、半導体分離部の不純物濃度よりも濃い半導体装置。 - 電流補償部は、第1部位と第2部位の中央部を含んで配置されている請求項1に記載の半導体装置。
- 半導体抵抗部は、少なくとも一方向に伸びている細長状であり、
電流補償部は、半導体分離部の第1部位と第2部位の間を亘って前記一方向に伸びていることを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。 - 入力端子が高電位側接続部位に接続されており、出力端子が第1部位に接続されているボルテージフォロア回路をさらに備える請求項1〜3のいずれか一項に記載の半導体装置。
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JP2009070075A JP5378844B2 (ja) | 2009-03-23 | 2009-03-23 | 半導体装置 |
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