JPH02253653A - パワートランジスタに対する駆動信号のレベル変換回路コンポーネントを持つ2段駆動システムのためのモノリシック集積回路 - Google Patents
パワートランジスタに対する駆動信号のレベル変換回路コンポーネントを持つ2段駆動システムのためのモノリシック集積回路Info
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- JPH02253653A JPH02253653A JP2042736A JP4273690A JPH02253653A JP H02253653 A JPH02253653 A JP H02253653A JP 2042736 A JP2042736 A JP 2042736A JP 4273690 A JP4273690 A JP 4273690A JP H02253653 A JPH02253653 A JP H02253653A
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-
- 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
- H01L29/70—Bipolar devices
- H01L29/72—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
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- H01L27/0611—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration integrated circuits having a two-dimensional layout of components without a common active region
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- H01L27/0623—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration integrated circuits having a two-dimensional layout of components without a common active region comprising components of the field-effect type in combination with bipolar transistors
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、パワートランジスタに対する駆動(8号のレ
ベル変換回路コンポーネントを持つ2段駆動システム、
特に、半ブリツジ回路のためのモノリシック集積回路に
かかわる。
ベル変換回路コンポーネントを持つ2段駆動システム、
特に、半ブリツジ回路のためのモノリシック集積回路に
かかわる。
パワーエレクトロエックスの分野において、高い電圧(
約500V)を受ける半ブリツジ回路におけるトランジ
スタの駆動は通常、2つの駆動段の使用を必要とし、そ
のうちの一方は、“上段゛と呼ばれ、高い供給電圧に等
しい接地として扱われる基板電圧に達することになるが
、“下段“と呼ばれる他方は、より低い電圧(例えば、
10〜15■)で供給される。
約500V)を受ける半ブリツジ回路におけるトランジ
スタの駆動は通常、2つの駆動段の使用を必要とし、そ
のうちの一方は、“上段゛と呼ばれ、高い供給電圧に等
しい接地として扱われる基板電圧に達することになるが
、“下段“と呼ばれる他方は、より低い電圧(例えば、
10〜15■)で供給される。
この型式の駆動システムにおいて、もしもその制御信号
がその下段において印加されるならば、その上段は、そ
の同じ信号によっても又はその操作によっても同様に駆
動されることが可能でなければならない。
がその下段において印加されるならば、その上段は、そ
の同じ信号によっても又はその操作によっても同様に駆
動されることが可能でなければならない。
それ故、それら2つの段間には、その下段からの駆動信
号を上段へと転送できる電気的接続が与えられねばなら
ぬが、かかる電気的接続は、問題の高い電圧に耐えるこ
とのできる回路コンポーネント(例えば、トランジスタ
)でもって実施されなければならない。
号を上段へと転送できる電気的接続が与えられねばなら
ぬが、かかる電気的接続は、問題の高い電圧に耐えるこ
とのできる回路コンポーネント(例えば、トランジスタ
)でもって実施されなければならない。
もしも駆動システムの集積化を単一のチップ上で実施し
たいならば、それは、P型の半導体基板に関して周知の
高電圧技法を利用することでもって可能である。しかし
ながら、この方法では、2つの駆動段の内部コンポーネ
ントのような非常に低い電圧にさらされるものを含むシ
ステムのすべての回路コンポーネントが高電圧に耐える
ように製造される。これは、高電圧技法でもって達成さ
れるコンポーネントが、動作電圧に関するサイズの二乗
に依存するため、低電圧技法でもって達成されるコンポ
ーネントの面積よりもはるかに大きい半導体材料の面積
を占有するので、不経済である。
たいならば、それは、P型の半導体基板に関して周知の
高電圧技法を利用することでもって可能である。しかし
ながら、この方法では、2つの駆動段の内部コンポーネ
ントのような非常に低い電圧にさらされるものを含むシ
ステムのすべての回路コンポーネントが高電圧に耐える
ように製造される。これは、高電圧技法でもって達成さ
れるコンポーネントが、動作電圧に関するサイズの二乗
に依存するため、低電圧技法でもって達成されるコンポ
ーネントの面積よりもはるかに大きい半導体材料の面積
を占有するので、不経済である。
本発明の目的は、2つの駆動段の内部におけるすべての
コンポーネントに対して低電圧技法を利用して、パワー
トランジスタに対する駆動信号のレベル変換回路コンポ
ーネントをもつ2段駆動システムのためのモノリシック
集積回路を作ることにある。
コンポーネントに対して低電圧技法を利用して、パワー
トランジスタに対する駆動信号のレベル変換回路コンポ
ーネントをもつ2段駆動システムのためのモノリシック
集積回路を作ることにある。
本発明によると、かかる目的は、半導体基板と、その駆
動システムに印加される高い供給電圧に耐えるような特
性を持つ重畳された第1のエピタキシャル層と、それ自
体を互いに絶縁できる前記第1の層の介在領域を規定す
るような距離において前記第1のエピタキシャル層に埋
め込まれそして拡散された第1及び第2の絶縁ポケット
と、後者の内部にあって、その2つの駆動段を横切って
印加される低い電圧に耐えるような特性を持つ第2のエ
ピタキシャル層のそれぞれの埋め込まれた層及び重畳さ
れた領域と、前記第1のエピタキシャル層の前記領域上
に重畳された前記第2のエピタキシャル層の別な領域と
を備え、前記絶縁ポケットの前記領域はその2つの駆動
段をそれぞれ形成するように構成されており、前記側な
領域はそのレベル変換回路コンポーネントを形成するよ
うに構成されていて、そこには、その高い供給電圧に対
して前記回路コンポーネントを保護するための手段が与
えられていることを特徴とするモノリシック集積回路で
もって達成される。
動システムに印加される高い供給電圧に耐えるような特
性を持つ重畳された第1のエピタキシャル層と、それ自
体を互いに絶縁できる前記第1の層の介在領域を規定す
るような距離において前記第1のエピタキシャル層に埋
め込まれそして拡散された第1及び第2の絶縁ポケット
と、後者の内部にあって、その2つの駆動段を横切って
印加される低い電圧に耐えるような特性を持つ第2のエ
ピタキシャル層のそれぞれの埋め込まれた層及び重畳さ
れた領域と、前記第1のエピタキシャル層の前記領域上
に重畳された前記第2のエピタキシャル層の別な領域と
を備え、前記絶縁ポケットの前記領域はその2つの駆動
段をそれぞれ形成するように構成されており、前記側な
領域はそのレベル変換回路コンポーネントを形成するよ
うに構成されていて、そこには、その高い供給電圧に対
して前記回路コンポーネントを保護するための手段が与
えられていることを特徴とするモノリシック集積回路で
もって達成される。
かくして、ここでは、それが受ける高い電圧に耐えるレ
ベル変換回路コンポーネントを許容すると同時に、2つ
の駆動段の内部コンポーネントの形成を低電圧技法でも
って可能にしたモノリシック集積回路が達成される。か
くして、その駆動段のサイズが減少され、結果的に、そ
のモノリシック構造はコンパクトで、しがも廉価になる
。
ベル変換回路コンポーネントを許容すると同時に、2つ
の駆動段の内部コンポーネントの形成を低電圧技法でも
って可能にしたモノリシック集積回路が達成される。か
くして、その駆動段のサイズが減少され、結果的に、そ
のモノリシック構造はコンパクトで、しがも廉価になる
。
以下、添付図面に単なる例として示す幾つかの可能な実
施例を参照して本発明を詳細に記述する。
施例を参照して本発明を詳細に記述する。
第1図には、高電圧電源Vcc (例えば、500 V
)と接地との間に直列に接続された2つのパワートラ
ンジスタT1及びT2により形成された半ブリツジ回路
が示されている。半ブリッジの出力UはトランジスタT
1とT2との間における中間の分岐点において得られる
。例示されている例において、後者は、pチャンネル及
びnチャンネル型の2つのIGBT (絶縁ゲート・バ
イポーラ・トランジスタ)トランジスタにより構成され
ている。
)と接地との間に直列に接続された2つのパワートラ
ンジスタT1及びT2により形成された半ブリツジ回路
が示されている。半ブリッジの出力UはトランジスタT
1とT2との間における中間の分岐点において得られる
。例示されている例において、後者は、pチャンネル及
びnチャンネル型の2つのIGBT (絶縁ゲート・バ
イポーラ・トランジスタ)トランジスタにより構成され
ている。
2つのパワートランジスタT1及びT2のゲート駆動は
、バイポーラ・コンポーネントにより形成された上部及
び下部駆動段DRY、及びDR2によりそれぞれ実施さ
れ、そこにおいて、上部駆動段DPIはVcc電源に接
続された高い電圧にある上側ラインLIMと低い電圧に
ある下側ライン12mとの間に配列され、下部駆動段D
R2は高い電圧にある上側ラインL2Mと接地との間に
配列されている。
、バイポーラ・コンポーネントにより形成された上部及
び下部駆動段DRY、及びDR2によりそれぞれ実施さ
れ、そこにおいて、上部駆動段DPIはVcc電源に接
続された高い電圧にある上側ラインLIMと低い電圧に
ある下側ライン12mとの間に配列され、下部駆動段D
R2は高い電圧にある上側ラインL2Mと接地との間に
配列されている。
2つの駆動段DPI及びDR2の外部において、ゼナー
・ダイオードz1はラインLIMをラインLII11に
接続し、抵抗RはラインL1mをラインL2Mに接続し
、そしてゼナー・ダイオードZ2はラインL2Mを接地
している。
・ダイオードz1はラインLIMをラインLII11に
接続し、抵抗RはラインL1mをラインL2Mに接続し
、そしてゼナー・ダイオードZ2はラインL2Mを接地
している。
下部駆動段DR2は適当な駆動信号に対する入力Iを持
っている。トランジスタT3は、2つの駆動段DRIと
DR2との間に接続されていて、その下段DR2から上
段DRIへの駆動信号のレベル変換を実施する。
っている。トランジスタT3は、2つの駆動段DRIと
DR2との間に接続されていて、その下段DR2から上
段DRIへの駆動信号のレベル変換を実施する。
記述された構造において、その上部駆動段DRIは高い
電圧Vccによりじかに駆動され、そしてかかる段の内
側における回路コンポーネントは、ゼナー・ダイオード
Z1のゼナー電圧Vl (例えば、12■)よりも小さ
いか又はそれに等しいそれらの端子を横切った最大電圧
を受けることになる。
電圧Vccによりじかに駆動され、そしてかかる段の内
側における回路コンポーネントは、ゼナー・ダイオード
Z1のゼナー電圧Vl (例えば、12■)よりも小さ
いか又はそれに等しいそれらの端子を横切った最大電圧
を受けることになる。
上段DRIにより吸収される電流は主として抵抗Rを流
れそして、その最大の供給電圧がゼナー・ダイオードZ
2のゼナー電圧ν2(例えば、12■)よりも小さいか
又はそれに等しい下段DR2に給電する。
れそして、その最大の供給電圧がゼナー・ダイオードZ
2のゼナー電圧ν2(例えば、12■)よりも小さいか
又はそれに等しい下段DR2に給電する。
また、電流の一部分は、端子Vccと接地との間におけ
る高い電圧に耐えなければならないトランジスタT3を
通過する。トランジスタT3を通して流れる電流の変調
は下段DR2と上段DRIとの間における所望のレベル
変換を可能にする。
る高い電圧に耐えなければならないトランジスタT3を
通過する。トランジスタT3を通して流れる電流の変調
は下段DR2と上段DRIとの間における所望のレベル
変換を可能にする。
また、抵抗RはVcc −(Vl−)−V2)に等しい
高い電圧に耐えなければならない。
高い電圧に耐えなければならない。
第2図の駆動システムの一般的図は、2つの電力トラン
ジスタT1及びT2が同じ形態にあるので、第1図のも
のに類似している。唯一の変更は2つの駆動段DRI及
びOR2に対して利用されている内部コンポーネントの
型式であって、ここでは、MOS型が使用されている。
ジスタT1及びT2が同じ形態にあるので、第1図のも
のに類似している。唯一の変更は2つの駆動段DRI及
びOR2に対して利用されている内部コンポーネントの
型式であって、ここでは、MOS型が使用されている。
駆動段の外部接続及び全システムの動作モードは変らな
い。
い。
しかしながら、第3図は、2つの電力トランジスタTI
及びT2が共にnチャンネルIGBT型である半ブリツ
ジ回路を示している。上部駆動段DPIの内部回路図は
第1図のものと同じで、下部駆動段OR2の内部回路図
が僅かばかり変更されている。つまり、上段DRIの上
側ラインLIMはダイオードD1を通じてバッテリBに
よって給電されそしてブーストラップコンデンサCを通
して該上段DRIの下側ラインL1mに接続され、そし
て下段DR2の上側ラインL2MはバッテリBからじか
に給電されている。
及びT2が共にnチャンネルIGBT型である半ブリツ
ジ回路を示している。上部駆動段DPIの内部回路図は
第1図のものと同じで、下部駆動段OR2の内部回路図
が僅かばかり変更されている。つまり、上段DRIの上
側ラインLIMはダイオードD1を通じてバッテリBに
よって給電されそしてブーストラップコンデンサCを通
して該上段DRIの下側ラインL1mに接続され、そし
て下段DR2の上側ラインL2MはバッテリBからじか
に給電されている。
この場合、上段DRIには電圧Vl = VB −VB
EDIが供給されるが、前式において、VBはバッテリ
Bにより作り出される電圧であり、そしてVBEDIは
ダイオードD1を横切った電圧降下である。これに対し
、下段OR2には電圧V2 = VBにより供給される
。かくして、上段DRIはフローテングして、出力Uに
おける電圧を追従する。ラインLIMはVcc + V
lとvlとの間で変動するが、上段DRIを横切った電
圧VlはVB −VBEDIに等しくとどまる。
EDIが供給されるが、前式において、VBはバッテリ
Bにより作り出される電圧であり、そしてVBEDIは
ダイオードD1を横切った電圧降下である。これに対し
、下段OR2には電圧V2 = VBにより供給される
。かくして、上段DRIはフローテングして、出力Uに
おける電圧を追従する。ラインLIMはVcc + V
lとvlとの間で変動するが、上段DRIを横切った電
圧VlはVB −VBEDIに等しくとどまる。
このことは、レベル変換トランジスタT3がvCC+ν
1と接地との間で変わる電圧にさらされることを意味し
ており、これは、高い電圧に耐えなければならない別な
ケースである。
1と接地との間で変わる電圧にさらされることを意味し
ており、これは、高い電圧に耐えなければならない別な
ケースである。
第4図の駆動システムの一般的な図は基本的に第3図の
ものと同じであるが、第4図では、第2図の場合のよう
に、MOS型の集積コンポーネントを利用している。そ
の駆動段の外部接続及びシステムの動作モードはまった
く同じである。
ものと同じであるが、第4図では、第2図の場合のよう
に、MOS型の集積コンポーネントを利用している。そ
の駆動段の外部接続及びシステムの動作モードはまった
く同じである。
本発明によると、第1図〜第4図において例として示さ
れている駆動システムのいづれか又はすべての、並びに
半ブリツジ回路に含まれている電力トランジスタに対す
るいづれかの他の駆動システムの2つの駆動段1)R1
、OR2及びレベル変換トランジスタT3を、単一のモ
ノリシック構造において、つまり、単一のチップ上で集
積することが可能であり、そこにおいて、2つの駆動段
は低電圧技法でもって実施され、レベル変換トランジス
タは高電圧技法でもって実施される。
れている駆動システムのいづれか又はすべての、並びに
半ブリツジ回路に含まれている電力トランジスタに対す
るいづれかの他の駆動システムの2つの駆動段1)R1
、OR2及びレベル変換トランジスタT3を、単一のモ
ノリシック構造において、つまり、単一のチップ上で集
積することが可能であり、そこにおいて、2つの駆動段
は低電圧技法でもって実施され、レベル変換トランジス
タは高電圧技法でもって実施される。
第5図及び第6図は、第1図及び第3図に例示されてい
るバイポーラ・コンポーネントを持つ駆動システムのモ
ノリシック集積回路構造を示している。
るバイポーラ・コンポーネントを持つ駆動システムのモ
ノリシック集積回路構造を示している。
それらの図において、N+型のシリコンの基板1上には
、その駆動システムに印加される最大の電源電圧(例え
ば、500V)に耐えるような特性を持つN−型の第1
のエピタキシャル層2が重畳されている。
、その駆動システムに印加される最大の電源電圧(例え
ば、500V)に耐えるような特性を持つN−型の第1
のエピタキシャル層2が重畳されている。
エピタキシャル層2上には、その介在領域25を規定す
るような距離“d +iにおいて配列された2つの分離
せる絶縁ポケット3及び4が植え付けられてそして拡散
されている。領域25の上述した距離及びそのドーピン
グは、前記絶縁ポケット3及び4を互いに絶縁するよう
に選ばれる。
るような距離“d +iにおいて配列された2つの分離
せる絶縁ポケット3及び4が植え付けられてそして拡散
されている。領域25の上述した距離及びそのドーピン
グは、前記絶縁ポケット3及び4を互いに絶縁するよう
に選ばれる。
絶縁ポケット3及び4の内側にはN゛型のそれぞれの埋
め込まれた層6及び7が植え付けられ、その上部には、
2つの駆動段DRI及びOR2を横切って印加される低
い電圧(例えば、20 V )に耐えるような特性を持
つエピタキシャル層8及び9のそれぞれの領域が成長さ
れている。また、エピタキシャルN2の領域25上には
、エピタキシャル層5の同様な領域が成長されている。
め込まれた層6及び7が植え付けられ、その上部には、
2つの駆動段DRI及びOR2を横切って印加される低
い電圧(例えば、20 V )に耐えるような特性を持
つエピタキシャル層8及び9のそれぞれの領域が成長さ
れている。また、エピタキシャルN2の領域25上には
、エピタキシャル層5の同様な領域が成長されている。
2つの低電圧のエピタキシャル領域8及び9は2つの駆
動段DRI及びOR2の内部コンポーネントを形成する
ように構成されている。
動段DRI及びOR2の内部コンポーネントを形成する
ように構成されている。
絶縁ポケット3は上部駆動段DPIの下側ラインL1m
に一致した端子10に接続され、そして絶縁ポケット4
は接地されている。
に一致した端子10に接続され、そして絶縁ポケット4
は接地されている。
それ自体周知の技術でもって実施される2つの駆動段の
内部コンポーネントの形成中には、ベース領域11、エ
ミッタ領域12及びコレクタ領域13を持つレベル変換
トランジスタT3も、これ又周知の技術でもって与えら
れる。トランジスタ13のベース及びエミッタ領域は下
段DR2に接続され、トランジスタT3のコレクタ領域
は、絶縁ポケット3とエピタキシャル層25及び5とに
より形成されたダイオードD2の導通を除外するような
点において上段DPIに接続されている。
内部コンポーネントの形成中には、ベース領域11、エ
ミッタ領域12及びコレクタ領域13を持つレベル変換
トランジスタT3も、これ又周知の技術でもって与えら
れる。トランジスタ13のベース及びエミッタ領域は下
段DR2に接続され、トランジスタT3のコレクタ領域
は、絶縁ポケット3とエピタキシャル層25及び5とに
より形成されたダイオードD2の導通を除外するような
点において上段DPIに接続されている。
当然のことに、第5図に示されている実施例は限定的で
ない例として参照されたい。
ない例として参照されたい。
異なる接続はシリコン酸化物の上部層15を通過する電
気的接点14によって行われる。
気的接点14によって行われる。
第6図に示されているように、低電圧駆動段DR2の絶
縁ポケット4には、エピタキシャル層5に植え付けられ
てそしてリング態様においてそのポケット自体を完全に
包囲していて、ドーピングP−及びP−をそれぞれ持つ
横面延長部20及び21が与えられている。前記延長部
、すなわち、リング20及び21の役割は、接地電位を
持つ絶縁ポケット4に関してエピタキシャル層5の電圧
を保持し、上述したエピタキシャル層における電界のラ
インを修正し、それにより、絶縁ポケット4の隣接領域
19と領域5との間におけるN−P接合の破損を回避さ
せることである。
縁ポケット4には、エピタキシャル層5に植え付けられ
てそしてリング態様においてそのポケット自体を完全に
包囲していて、ドーピングP−及びP−をそれぞれ持つ
横面延長部20及び21が与えられている。前記延長部
、すなわち、リング20及び21の役割は、接地電位を
持つ絶縁ポケット4に関してエピタキシャル層5の電圧
を保持し、上述したエピタキシャル層における電界のラ
インを修正し、それにより、絶縁ポケット4の隣接領域
19と領域5との間におけるN−P接合の破損を回避さ
せることである。
リング20及び21がないとすると、その破損はその装
置に印加される電圧よりも低い電圧において生じること
がある。
置に印加される電圧よりも低い電圧において生じること
がある。
また、第6図において、トランジスタT3のベース領域
11には、エピタキシャル層5での電界のラインを修正
しそして領域5と領域11との間におけるN−P接合の
破損を回避させるための延長部、すなわち、リング22
及び23が与えられている。
11には、エピタキシャル層5での電界のラインを修正
しそして領域5と領域11との間におけるN−P接合の
破損を回避させるための延長部、すなわち、リング22
及び23が与えられている。
第7図は、第2図及び第4図に例示されているMOSコ
ンポーネントを持つ駆動システムのモノリシック集積回
路構造を示している。
ンポーネントを持つ駆動システムのモノリシック集積回
路構造を示している。
第5図の構造に対する差異は非常に僅かであって、概念
的には存在しない。図からも見られるように、そこでは
、フローテングゲート16が異なるMOSコンポーネン
トに対して与えられている。第6図の詳細はほぼ全体に
おいて第7図にも適用可能である。
的には存在しない。図からも見られるように、そこでは
、フローテングゲート16が異なるMOSコンポーネン
トに対して与えられている。第6図の詳細はほぼ全体に
おいて第7図にも適用可能である。
図面からも明らかなように、第5図及び第6図は、第1
図〜第4図の回路を実施する全モノリシック集積回路構
造の一部分のみ、つまり、トランジスタT3と、駆動段
DPI及びOR2の隣接端部とに関してのみ示している
。駆動段に関連した残りの部分は、周知の技術であって
、発明性はないものと考えられる。
図〜第4図の回路を実施する全モノリシック集積回路構
造の一部分のみ、つまり、トランジスタT3と、駆動段
DPI及びOR2の隣接端部とに関してのみ示している
。駆動段に関連した残りの部分は、周知の技術であって
、発明性はないものと考えられる。
第8図及び第9図は第6図の構造の変形例を示しており
、トランジスタT3のベース領域11とエミッタ領域1
2とは、絶縁ポケット4の外側で、リング20及び21
の内側に配列されている。この場合、トランジスタT3
はそのリング22及び23を持っておらず、それらの保
護機能はリング20及び21によって実施されている。
、トランジスタT3のベース領域11とエミッタ領域1
2とは、絶縁ポケット4の外側で、リング20及び21
の内側に配列されている。この場合、トランジスタT3
はそのリング22及び23を持っておらず、それらの保
護機能はリング20及び21によって実施されている。
トランジスタT3を下段DR2の領域の周辺に持つ第8
図及び第9図に示されているものは、本発明の好ましい
実施例ではあるが、それは、トランジスタT3が、例え
ば第5図〜第7図でのような1つの段とその隣りとの間
での異なる位置や、駆動段OR2の中央位置付近には置
けないとか、チップ上にはどの点にも置けないというこ
とを意味していない。また、それは、動作中における高
い電圧に耐えられないために、駆動段DRIの内側に配
置させることができない。
図及び第9図に示されているものは、本発明の好ましい
実施例ではあるが、それは、トランジスタT3が、例え
ば第5図〜第7図でのような1つの段とその隣りとの間
での異なる位置や、駆動段OR2の中央位置付近には置
けないとか、チップ上にはどの点にも置けないというこ
とを意味していない。また、それは、動作中における高
い電圧に耐えられないために、駆動段DRIの内側に配
置させることができない。
以上、本発明によるモノリシック集積回路構造がバイポ
ーラ型か又はMOS型のコンポーネントに基づいて記述
されたけれども、それは、両バイポーラ及びMOSコン
ポーネントを持つ混成構造でもって実施することも可能
である。
ーラ型か又はMOS型のコンポーネントに基づいて記述
されたけれども、それは、両バイポーラ及びMOSコン
ポーネントを持つ混成構造でもって実施することも可能
である。
第1図は、上側をpチャンネル型そして下側をnチャン
ネル型とし、IGBT型の電力トランジスタで構成され
た半ブリツジ回路に対するバイポーラ・コンポーネント
を持つ2段駆動システムの回路図である。第2図は、M
OSコンポーネントでもって実施された上記と同様な駆
動システムの回路図である。第3図は、共にnチャンネ
ル型とし、IGBT型の電力トランジスタで構成された
半ブリツジ回路に対するバイポーラ・コンポーネントを
持つ2段駆動システムの回路図である。第4図は、MO
Sコンポーネントでもって実施された上記と同様な駆動
システムの回路図である。 第5図は、第1図及び第3図に例示されている型式のバ
イポーラ・コンポーネントを持つ回路を形成する本発明
によるモノリシック集積回路構造の主要部の概略断面図
である。 第6図は、2つの駆動段間にレベル変換回路コンポーネ
ントが形成されている、第5図の構造の中央部を示す、
拡大した詳細断面図である。 第7図は、第2図及び第4図に示されている型式のMO
Sコンポーネントを持つ回路を形成する、本発明による
モノリシック集積回路構造の主要部の概略断面図である
。第8図及び第9図は、それぞれ、バイポーラ・コンポ
ーネントを持つ回路図に対する本発明によるモノリシッ
ク集積回路構造の異なる実施例の中央部の、上部から見
た平面図及び第8図の線IX−IXに沿って取られた断
面図である。 1・・・半導体基板、2・・・エピタキシャル層、3゜
4・・・絶縁ポケット、5・・・介在領域、6.7・・
・埋め込まれた層、8,9・・・重畳さた領域、20.
21゜22.23・・・保護領域、25・・・領域、D
RI 、 DR2・・・駆動段、T3・・・レベル変換
回路コンポーネント。 代理人 弁理士 小 川 信 −
ネル型とし、IGBT型の電力トランジスタで構成され
た半ブリツジ回路に対するバイポーラ・コンポーネント
を持つ2段駆動システムの回路図である。第2図は、M
OSコンポーネントでもって実施された上記と同様な駆
動システムの回路図である。第3図は、共にnチャンネ
ル型とし、IGBT型の電力トランジスタで構成された
半ブリツジ回路に対するバイポーラ・コンポーネントを
持つ2段駆動システムの回路図である。第4図は、MO
Sコンポーネントでもって実施された上記と同様な駆動
システムの回路図である。 第5図は、第1図及び第3図に例示されている型式のバ
イポーラ・コンポーネントを持つ回路を形成する本発明
によるモノリシック集積回路構造の主要部の概略断面図
である。 第6図は、2つの駆動段間にレベル変換回路コンポーネ
ントが形成されている、第5図の構造の中央部を示す、
拡大した詳細断面図である。 第7図は、第2図及び第4図に示されている型式のMO
Sコンポーネントを持つ回路を形成する、本発明による
モノリシック集積回路構造の主要部の概略断面図である
。第8図及び第9図は、それぞれ、バイポーラ・コンポ
ーネントを持つ回路図に対する本発明によるモノリシッ
ク集積回路構造の異なる実施例の中央部の、上部から見
た平面図及び第8図の線IX−IXに沿って取られた断
面図である。 1・・・半導体基板、2・・・エピタキシャル層、3゜
4・・・絶縁ポケット、5・・・介在領域、6.7・・
・埋め込まれた層、8,9・・・重畳さた領域、20.
21゜22.23・・・保護領域、25・・・領域、D
RI 、 DR2・・・駆動段、T3・・・レベル変換
回路コンポーネント。 代理人 弁理士 小 川 信 −
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、パワートランジスタに対する駆動信号のレベル変換
回路コンポーネントを持つ2段駆動システムのためのモ
ノリシック集積回路構造において、半導体基板(1)と
、その駆動システムに印加される高い供給電圧に耐える
ような特性を持つ重畳された第1のエピタキシャル層(
2)と、それぞれから絶縁できる前記第1の層(2)の
介在領域(5)を規定するような距離において該第1の
エピタキシャル層(2)に植え付けられてそして拡散さ
れた第1及び第2の絶縁ポケット(3、4)と、その後
者の内部にあって、その2つの駆動段を横切って印加さ
れる低い電圧に耐えるような特性を持つ第2のエピタキ
シャル層のそれぞれの埋込まれた層(6、7)及び重畳
された領域(8、9)と、前記第1のエピタキシャル層
の前記領域(25)上に重畳された前記第2のエピタキ
シャル層の別な領域(5)とを備え、前記絶縁ポケット
(3、4)の前記領域(8、9)は2つの駆動段(DR
1、DR2)を形成するようにそれぞれ設計され、前記
別な領域(5)はレベル変換回路コンポーネント(T3
)を形成するように設計されていて、そこでは、高い供
給電圧に対して前記回路コンポーネント(T3)を保護
するための手段(20、21;22、23)が与えられ
ていることを特徴とするモノリシック集積回路構造。 2、前記回路コンポーネント(T3)が前記駆動段(D
R1、DR2)の領域の外部に形成されており、前記保
護手段(20、21;22、23)が前記回路コンポー
ネント(T3)の横表面環状延長部(22、23)によ
って構成されていることを特徴とする請求項1記載のモ
ノリシック集積回路構造。 3、前記回路コンポーネント(T3)は前記低電圧駆動
段(DR2)の領域の内側に形成されており、前記保護
手段(20、21;22、23)が前記低電圧段(DR
2)の絶縁ポケット(4)の横表面環状延長部(20、
21)によって構成されていることを特徴とする請求項
1記載のモノリシック集積回路構造。 4、前記回路コンポーネント(T3)が、前記横面延長
部(20、21)の付近での前記低電圧段(DR2)の
周辺に形成されていることを特徴とする請求項3記載の
モノリシック集積回路構造。 5、前記基板(1)1がN^+型のシリコンによって形
成されていることを特徴とする請求項1記載のモノリシ
ック集積回路構造。 6、前記上部駆動段(DR1)の絶縁ポケット(3)が
、該上段(DR1)の低い電圧(L1m)での下側ライ
ンと一致した端子(10)に接続されていることを特徴
とする請求項1記載のモノリシック集積回路構造。 7、前記下部駆動段(DR2)の絶縁ポケット(4)が
接地されていることを特徴とする請求項1記載のモノリ
シック集積回路構造。 8、前記レベル変換トランジスタ(T3)がバイポーラ
型であることを特徴とする請求項1記載のモノリシック
集積回路構造。 9、前記レベル変換トランジスタ(T3)がMOS型で
あることを特徴とする請求項1記載のモノリシック集積
回路構造。 10、前記レベル変換トランジスタ(T3)が、上段(
DR1)の絶縁ポケット(3)とそれらポケット自体の
外側での前記エピタキシャル層(2、5)との間でのダ
イオード(D2)からの導通を除外するように前記上段
(DR1)に接続されたコレクタを持っていることを特
徴とする請求項1記載のモノリシック集積回路構造。 11、前記駆動、段(DR1、DR2)がバイポーラ型
の集積コンポーネントにより構成されていることを特徴
請求項1記載のモノリシック集積回路構造。 12、前記駆動段(DR1、DR2)はMOS型の集積
コンポーネントにより構成されていることを特徴とする
請求項1記載のモノリシック集積回路構造。 13、前記駆動段(DR1、DR2)が、MOS型及び
バイポーラ型の混成の集積コンポーネントにより構成さ
れていることを特徴とする請求項1記載のモノリシック
集積回路構造。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT19570A/89 | 1989-02-27 | ||
IT8919570A IT1228900B (it) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | Struttura integrata monolitica per sistema di pilotaggio a due stadi con componente circuitale traslatore di livello del segnale di pilotaggio per transistori di potenza. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02253653A true JPH02253653A (ja) | 1990-10-12 |
Family
ID=11159148
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2042736A Pending JPH02253653A (ja) | 1989-02-27 | 1990-02-26 | パワートランジスタに対する駆動信号のレベル変換回路コンポーネントを持つ2段駆動システムのためのモノリシック集積回路 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5072278A (ja) |
EP (1) | EP0385524B1 (ja) |
JP (1) | JPH02253653A (ja) |
KR (1) | KR900013643A (ja) |
DE (1) | DE69022262T2 (ja) |
IT (1) | IT1228900B (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5157281A (en) * | 1991-07-12 | 1992-10-20 | Texas Instruments Incorporated | Level-shifter circuit for integrated circuits |
EP0544048B1 (en) * | 1991-11-25 | 1997-06-18 | STMicroelectronics S.r.l. | Integrated bridge device optimising conduction power losses |
EP0580256B1 (en) * | 1992-07-20 | 1997-10-08 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Semiconductor device for high voltages |
DE69207410T2 (de) * | 1992-09-18 | 1996-08-29 | Cons Ric Microelettronica | Monolithisch integrierte Brückenschaltung mit Transistoren und entsprechendes Herstellungsverfahren |
DE69420565T2 (de) * | 1994-10-27 | 2000-03-30 | Co.Ri.M.Me. Consorzio Per La Ricerca Sulla Microelettronica Nel Mezzogiorno, Catania | Treiberschaltung für elektronische Halbleiterbauelemente mit wenigstens einem Leistungstransistor |
US5495123A (en) * | 1994-10-31 | 1996-02-27 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Structure to protect against below ground current injection |
JP2896342B2 (ja) * | 1995-05-04 | 1999-05-31 | インターナショナル・レクチファイヤー・コーポレーション | 半波ブリッジ構成における複数のパワートランジスタを駆動し、かつ出力ノードの過度の負の振動を許容する方法及び回路、並びに上記回路を組み込む集積回路 |
SG66453A1 (en) * | 1997-04-23 | 1999-07-20 | Int Rectifier Corp | Resistor in series with bootstrap diode for monolithic gate device |
US5834826A (en) * | 1997-05-08 | 1998-11-10 | Stmicroelectronics, Inc. | Protection against adverse parasitic effects in junction-isolated integrated circuits |
CN100339946C (zh) * | 2004-12-22 | 2007-09-26 | 中国电子科技集团公司第二十四研究所 | 小比导通电阻的集成化大电流功率器件结构的设计方法 |
US9214457B2 (en) * | 2011-09-20 | 2015-12-15 | Alpha & Omega Semiconductor Incorporated | Method of integrating high voltage devices |
JP6384201B2 (ja) * | 2014-08-28 | 2018-09-05 | セイコーエプソン株式会社 | 集積回路装置及び電子機器 |
Citations (5)
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---|---|---|---|---|
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JPS6392058A (ja) * | 1986-10-01 | 1988-04-22 | エスジーエス・マイクロエレットロニカ・エス・ピー・エー | モノリシック高電圧半導体デバイスの製造方法 |
JPS63174572A (ja) * | 1987-01-14 | 1988-07-19 | Matsushita Electric Works Ltd | インバ−タ装置 |
JPS63198367A (ja) * | 1987-02-13 | 1988-08-17 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US4646124A (en) * | 1984-07-30 | 1987-02-24 | Sprague Electric Company | Level shifting BIMOS integrated circuit |
US4742377A (en) * | 1985-02-21 | 1988-05-03 | General Instrument Corporation | Schottky barrier device with doped composite guard ring |
-
1989
- 1989-02-27 IT IT8919570A patent/IT1228900B/it active
-
1990
- 1990-02-12 DE DE69022262T patent/DE69022262T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-02-12 EP EP90200306A patent/EP0385524B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-02-14 US US07/480,162 patent/US5072278A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-02-26 JP JP2042736A patent/JPH02253653A/ja active Pending
- 1990-02-27 KR KR1019900002471A patent/KR900013643A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61117860A (ja) * | 1984-09-21 | 1986-06-05 | エスジ−エス・マイクロエレツトロニカ・エス・ピ−・エ− | モノリシツク集積電力半導体装置 |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR900013643A (ko) | 1990-09-06 |
EP0385524A2 (en) | 1990-09-05 |
US5072278A (en) | 1991-12-10 |
EP0385524A3 (en) | 1991-08-14 |
EP0385524B1 (en) | 1995-09-13 |
IT8919570A0 (it) | 1989-02-27 |
DE69022262T2 (de) | 1996-05-15 |
IT1228900B (it) | 1991-07-09 |
DE69022262D1 (de) | 1995-10-19 |
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