JP7055714B2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7055714B2 JP7055714B2 JP2018131491A JP2018131491A JP7055714B2 JP 7055714 B2 JP7055714 B2 JP 7055714B2 JP 2018131491 A JP2018131491 A JP 2018131491A JP 2018131491 A JP2018131491 A JP 2018131491A JP 7055714 B2 JP7055714 B2 JP 7055714B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- node
- transistor
- current
- voltage
- circuit
- 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.)
- Active
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- 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
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/7833—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with lightly doped drain or source extension, e.g. LDD MOSFET's; DDD MOSFET's
- H01L29/7835—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with lightly doped drain or source extension, e.g. LDD MOSFET's; DDD MOSFET's with asymmetrical source and drain regions, e.g. lateral high-voltage MISFETs with drain offset region, extended drain MISFETs
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- 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
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
- H01L29/08—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
- H01L29/0843—Source or drain regions of field-effect devices
- H01L29/0847—Source or drain regions of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
- H03K17/082—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
- H03K17/0822—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit in field-effect transistor switches
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
- H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
- H03K17/687—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
- H03K17/6871—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors the output circuit comprising more than one controlled field-effect transistor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- 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
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
- H01L29/10—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode not carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
- H01L29/1025—Channel region of field-effect devices
- H01L29/1029—Channel region of field-effect devices of field-effect transistors
- H01L29/1033—Channel region of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate, e.g. characterised by the length, the width, the geometric contour or the doping structure
- H01L29/1041—Channel region of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate, e.g. characterised by the length, the width, the geometric contour or the doping structure with a non-uniform doping structure in the channel region surface
- H01L29/1045—Channel region of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate, e.g. characterised by the length, the width, the geometric contour or the doping structure with a non-uniform doping structure in the channel region surface the doping structure being parallel to the channel length, e.g. DMOS like
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- 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
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/7801—DMOS transistors, i.e. MISFETs with a channel accommodating body or base region adjoining a drain drift region
- H01L29/7816—Lateral DMOS transistors, i.e. LDMOS transistors
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
- H03K2217/0009—AC switches, i.e. delivering AC power to a load
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
- H03K2217/0081—Power supply means, e.g. to the switch driver
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Description
始めに、本実施形態に係る半導体装置の構成について、逆接保護機能を備えた電源スイッチ回路を例に挙げて説明する。図1は、一実施形態に係る電源スイッチ回路を示している。
次に、上記電源スイッチ回路1の動作について説明する。以下では、3つのケースについて説明する。すなわち、
(1)ターミナルT1に正電位が与えられ、信号STBYが“L”レベルの場合
(2)ターミナルT1に正電位が与えられ、信号STBYが“H”レベルの場合
(3)ターミナルT1に負電位が与えられた場合
2.1 上記(1)のケースについて
まず、(1)のターミナルT1に正電位が与えられ、信号STBYが“L”レベルの場合について、図2を用いて説明する。図2は電源スイッチ回路の回路図であり、主たる電流を矢印で示し、またオフ状態のトランジスタにはバツ印を付記している。
次に、ターミナルT1に正電位が与えられ、信号STBYが“H”レベルの場合について、図3を用いて説明する。図3も電源スイッチ回路1の回路図であり、図2と同様に主たる電流を矢印で示し、またオフ状態のトランジスタにはバツ印を付記している。以下では、上記2.1で説明した(1)と異なる点についてのみ説明する。
次に、ターミナルT1に負電位が与えられた場合について説明する。
本実施形態によれば、半導体装置の動作信頼性を向上できる。本効果につき、以下説明する。
VGS=(VBAT*R36)/(R36+R37)
但し、R36は抵抗素子36の抵抗値であり、R37は抵抗素子37の抵抗値である。この結果、トランジスタ2及び3はオン状態となる。そして、電源電圧生成回路14のバイアス電流はトランジスタ24、抵抗素子30からの経路で設定されるため、抵抗素子30の抵抗値を調整する事により、所望の値にバイアス電流値を設定する事が可能となる。
上記のように、本願の一実施形態に係る構成によれば、半導体装置の動作信頼性を向上できる。しかし、上記実施形態は唯一の実施形態ではなく、種々の変形が可能である。例えば、ターミナルT1に正電位を与えるために、バッテリを接続してもよい。また、ターミナルT3には、電位を受けて動作する能動回路を接続してもよく、能動回路は上記実施形態で説明した電源スイッチ回路とともに同一の半導体基板上に集積されてもよい。そして、本願の一実施形態に係る電源スイッチ回路(及び能動回路)は自動車に搭載される、車載用ICであってもよい。
Claims (6)
- 電流経路の一端が第1ノードに接続され、他端が第2ノードに接続され、ゲートが第3ノードに接続された第1トランジスタと、
電流経路の一端が前記第2ノードに接続され、他端が第4ノードに接続され、ゲートが前記第3ノードに接続された第2トランジスタと、
前記第2ノードと前記第3ノードとの間を接続可能なスイッチと、
前記第1トランジスタ及び前記第2トランジスタをオフさせている期間内に、前記スイッチに対して前記第2ノードと前記第3ノードとを接続させる第1制御回路と
を具備し、
前記第1制御回路は、
第3トランジスタを含み、前記第3トランジスタから第1電流を供給する第1電流供給回路と、
前記第1電流に基づいて第1電圧を生成し、これを出力電圧として外部に出力する第1電圧生成回路と
を備え、前記スイッチは、前記第3トランジスタのゲート電位に基づいて前記第2ノードと前記第3ノードとを接続する半導体装置。 - 電流経路の一端が第1ノードに接続され、他端が第2ノードに接続され、ゲートが第3ノードに接続された第1トランジスタと、
電流経路の一端が前記第2ノードに接続され、他端が第4ノードに接続され、ゲートが前記第3ノードに接続された第2トランジスタと、
前記第2ノードと前記第3ノードとの間を接続可能なスイッチと、
前記第1トランジスタ及び前記第2トランジスタをオフさせている期間内に、前記スイッチに対して前記第2ノードと前記第3ノードとを接続させる第1制御回路と
を具備し、
前記第1制御回路は、
第3トランジスタを含み、前記第3トランジスタから第1電流を供給する第1電流供給回路と、
第4トランジスタを含み、前記第4トランジスタから第2電流を供給する第2電流供給回路と、
前記第1電流または前記第2電流に基づいて第1電圧を生成し、これを出力電圧として外部に出力する第1電圧生成回路と
を備え、前記第4トランジスタがオンされて前記第1電圧生成回路に前記第2電流が供給されることにより、前記第3トランジスタはオフ状態とされ、
前記第3トランジスタがオフ状態とされることにより、前記スイッチは前記第2ノードと前記第3ノードとを分離させる半導体装置。 - 前記第1電流供給回路は、直列接続された第1抵抗素子及び第2抵抗素子を介して前記第1電圧生成回路に前記第1電流を供給し、
前記第2電流供給回路は前記第1抵抗素子と前記第2抵抗素子との接続ノードに前記第2電流を供給する、請求項2記載の半導体装置。 - 外部からの制御信号を受信可能な第1ターミナルを更に備え、
前記第1制御回路は、前記第3ノードを駆動する第1ドライバと、
前記第4トランジスタのゲートを駆動する第2ドライバと、
前記制御信号に基づいて前記第1及び第2ドライバを制御する第2制御回路と
を更に備える、請求項2記載の半導体装置。 - 前記スイッチは、前記第2ノードと前記第3ノードとの間を電気的に接続する第5トランジスタを備え、
前記第3トランジスタと前記第5トランジスタがカレントミラーを構成している、請求項1乃至2のいずれか1項記載の半導体装置。 - 前記第1ノードがバッテリに接続され、前記第4ノードが自動車を制御する集積回路に接続される、請求項1乃至2のいずれか1項記載の半導体装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018131491A JP7055714B2 (ja) | 2018-07-11 | 2018-07-11 | 半導体装置 |
US16/288,395 US10659039B2 (en) | 2018-07-11 | 2019-02-28 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018131491A JP7055714B2 (ja) | 2018-07-11 | 2018-07-11 | 半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020010551A JP2020010551A (ja) | 2020-01-16 |
JP7055714B2 true JP7055714B2 (ja) | 2022-04-18 |
Family
ID=69138284
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018131491A Active JP7055714B2 (ja) | 2018-07-11 | 2018-07-11 | 半導体装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10659039B2 (ja) |
JP (1) | JP7055714B2 (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070273427A1 (en) | 2006-05-26 | 2007-11-29 | Stmicroelectronics S.R.L. | Driving configuration of a switch |
JP2016039483A (ja) | 2014-08-07 | 2016-03-22 | 株式会社日立製作所 | 半導体集積回路装置 |
JP2016127573A (ja) | 2015-01-08 | 2016-07-11 | 株式会社東芝 | アナログスイッチ、および、マルチプレクサ |
JP2017224769A (ja) | 2016-06-16 | 2017-12-21 | 富士電機株式会社 | 半導体集積回路装置 |
WO2018110230A1 (ja) | 2016-12-15 | 2018-06-21 | 三洋電機株式会社 | 半導体スイッチの制御装置、電源システム |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8253196B2 (en) * | 2004-01-29 | 2012-08-28 | Enpirion, Inc. | Integrated circuit with a laterally diffused metal oxide semiconductor device and method of forming the same |
JP5139022B2 (ja) | 2007-10-15 | 2013-02-06 | ローム株式会社 | 過電圧保護回路ならびにそれを用いた電源管理回路および電子機器 |
US9755630B2 (en) * | 2009-04-30 | 2017-09-05 | The United States of America as represented by the Secretary of the Government | Solid-state circuit breakers and related circuits |
JP5747727B2 (ja) | 2011-08-08 | 2015-07-15 | 株式会社デンソー | 電源逆接保護装置 |
JP2014030317A (ja) | 2012-07-31 | 2014-02-13 | Furuno Electric Co Ltd | 逆接続保護回路、及びこれを備えた電子機器 |
US8803591B1 (en) * | 2013-11-06 | 2014-08-12 | Freescale Semiconductor, Inc. | MOS transistor with forward bulk-biasing circuit |
-
2018
- 2018-07-11 JP JP2018131491A patent/JP7055714B2/ja active Active
-
2019
- 2019-02-28 US US16/288,395 patent/US10659039B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070273427A1 (en) | 2006-05-26 | 2007-11-29 | Stmicroelectronics S.R.L. | Driving configuration of a switch |
JP2016039483A (ja) | 2014-08-07 | 2016-03-22 | 株式会社日立製作所 | 半導体集積回路装置 |
JP2016127573A (ja) | 2015-01-08 | 2016-07-11 | 株式会社東芝 | アナログスイッチ、および、マルチプレクサ |
JP2017224769A (ja) | 2016-06-16 | 2017-12-21 | 富士電機株式会社 | 半導体集積回路装置 |
WO2018110230A1 (ja) | 2016-12-15 | 2018-06-21 | 三洋電機株式会社 | 半導体スイッチの制御装置、電源システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10659039B2 (en) | 2020-05-19 |
US20200021287A1 (en) | 2020-01-16 |
JP2020010551A (ja) | 2020-01-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8054106B2 (en) | Load driving device | |
JP5067786B2 (ja) | 電力用半導体装置 | |
KR100702933B1 (ko) | 전원 클램프 회로 및 반도체 장치 | |
US9438032B2 (en) | Semiconductor device | |
US8536847B2 (en) | Semiconductor device | |
US20140307354A1 (en) | Esd protection circuit | |
US20130188287A1 (en) | Protection circuit, charge control circuit, and reverse current prevention method employing charge control circuit | |
US20140029144A1 (en) | Esd protective circuit | |
US8174808B2 (en) | Load driving device | |
US20110057633A1 (en) | Load driving circuit | |
CN109075693B (zh) | 功率元件的驱动电路 | |
US7642724B2 (en) | Light emitting element driving circuit | |
US10720922B1 (en) | Semiconductor device | |
US20040070901A1 (en) | Electrostatic discharge protection circuit | |
US7692479B2 (en) | Semiconductor integrated circuit device including charge pump circuit capable of suppressing noise | |
US11418182B2 (en) | Switch circuitry | |
JP2021150532A (ja) | 半導体装置 | |
JP7055714B2 (ja) | 半導体装置 | |
US20210351177A1 (en) | Semiconductor device | |
JP5435483B2 (ja) | 電源供給装置 | |
CN114204926A (zh) | 半导体装置 | |
US11095285B2 (en) | Driving device of semiconductor switch | |
JP5226474B2 (ja) | 半導体出力回路 | |
JP7405595B2 (ja) | 入力保護回路 | |
WO2018070307A1 (ja) | 電力素子の駆動回路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200831 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210726 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210817 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211007 |
|
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: 20220308 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220406 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7055714 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |