TWI667753B - 半導體裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係一種半導體裝置，係具有功率元件與檢測功率元件之溫度之感熱元件的半導體裝置，其中，由感熱元件則呈可正確檢測功率元件的溫度地，使構成功率元件之電晶體的一部分變形者，將感熱元件配置於發熱源之附近。

Description

半導體裝置
本發明係有關具有檢出過熱的機能之半導體裝置。
在此半導體積體電路中，經由能動元件之動作或來自外部的電荷流入等而產生發熱。因此，作為呈配置感熱元件配置，經由來自感熱元件的信號而控制半導體積體電路，未引起經由過熱的動作異常或破壞。作為感熱元件係例如，加以利用PN接合之順方向電壓。當詳述時，當流動一定電流至PN接合之順方向時，於PN接合之兩端產生有電位差。因此電位差則依存於溫度而產生變化之故，將此電位差加以使用於過熱檢出的信號(例如，參照專利文獻1，2)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平08-236709號公報
[專利文獻2]日本特開平03-034360號公報
在半導體積體電路中，細微化則進展著。溫度上升係因對於面積反比例而增大之故，伴隨著近年的細微化之進展，而局部性之溫度上升則變為急遽。當局部性的發熱變大時，發熱源與感熱元件之間的溫度差則增大。對於為了解決此等，儘可能使發熱源與感熱元件接近加以配置者則為有效。
與專利文獻1，2同時，由使用經由絕緣膜而分離發熱源之半導體層1與感熱元件之半導體層2之方法者，作為可使發熱源與感熱元件接近而加以配置者。
一般，發熱源的面積係較感熱元件的面積為大。因此，如專利文獻1之圖1所示，平面性地挖出發熱源的一部分，於此配置感熱元件為更佳。此係因感熱元件則由發熱源所圍繞，而可呈更正確感應發熱源的溫度之故。
在專利文獻1，2中，對於功率元件為縱型之電晶體的情況，具體地加以敘述。縱型之電晶體的基本單元係一般為正方形或稍微呈使正方形變形之形狀之故，如專利文獻1之圖1所示，配置為平面性地挖出發熱源的一部分之形狀者係為容易。
但，功率元件為橫型之電晶體情況，從以下所敘述之困難，以往係未作為成平面性地挖出發熱源的一部分之形狀。在此，橫型之電晶體係以等間距而排列寬度長之電晶 體者。另外，1個源極係將2個電晶體之通道的源極作為共通化者。另外，1個汲極係將2個電晶體之通道的汲極作為共通化者。也就是，因以源極，汲極所鄰接之2個電晶體加以共通化，而僅一部分改變寬度者則為困難之故。
或者，由並未作為如前述所記之源極，或汲極之共通化者，縮小一部分之電晶體的寬度而實現平面性地挖出之形狀。但在此方法中，配置電晶體之間距變寬之故，每單位面積之發熱量則減少，而有感熱元件附近的溫度變低之缺點。
本發明之課題係提供：在有鑑於上述不良情況所作為，由橫型之電晶體所成之功率元件中，由使構成電晶體之源極，汲極，通道，電場緩和範圍變形者，作為可更正確感測功率元件的溫度之半導體裝置者。
在本發明中，為了解決上述課題，而使用以下的手段。
一種半導體裝置，其特徵為具有：在導通狀態時，由流動電流者而有至熱破壞之可能性的功率元件，和為了檢出溫度之感熱元件；前述功率元件係加以形成於第一半導體層，而前述感熱元件係加以形成於第二半導體層；前述第一半導體層與前述第二半導體層係由絕緣膜而加以分離；平面而視，前述感熱元件之至少2邊則鄰接於前述功率元件；前述功率元件係以均等的間距而加以配置複數之 橫型MOS電晶體者；在鄰接於前述感熱元件之複數的前述MOS電晶體之至少1個中，源極寬度與汲極寬度則與未鄰接於前述感熱元件之前述MOS電晶體之源極寬度與汲極寬度的差不同者。
由使用上述手段者，可提供可更正確感應功率元件的溫度之半導體裝置。
1‧‧‧第一半導體層
2‧‧‧第二半導體層，感熱元件
3‧‧‧LOCOS氧化膜，元件分離
4‧‧‧閘極電極
5‧‧‧源極
6，6A，6B‧‧‧汲極
7‧‧‧汲極電場緩和範圍，汲極低濃度範圍
8‧‧‧基板接觸範圍
圖1係在本發明之實施例1的半導體裝置之功率元件與感熱元件之平面配置圖(A)及剖面圖(B)。
圖2係以往之半導體裝置的功率元件與感熱元件的平面配置圖。
圖3係以往之半導體裝置的功率元件與感熱元件的平面配置圖。
圖4係在本發明之實施例2之半導體裝置的功率元件與感熱元件的平面配置圖。
圖5係在施以寄生通道對策之本發明之實施例3之半導體裝置的功率元件與感熱元件的平面配置圖。
圖6係在施以寄生雙極對策之本發明之實施例4之半導體裝置的功率元件與感熱元件的平面配置圖。
圖7係在施以寄生雙極對策之本發明之實施例5之半導體裝置的功率元件與感熱元件的平面配置圖。
圖8係在施以寄生通道對策與寄生雙極對策之本發明之實施例6之半導體裝置的功率元件與感熱元件的平面配置圖。
圖9係在施以寄生雙極對策之本發明之實施例7之半導體裝置的功率元件與感熱元件的平面配置圖。
圖10係在施以寄生雙極對策之本發明之實施例8之半導體裝置的功率元件與感熱元件的平面配置圖。
在以下中，對於各實施例，使用圖面說明為了實施發明之形態。
[實施例1]
圖1(A)係本發明之功率元件與感熱元件的配置之平面圖。圖1(B)係在圖1(A)之切斷線A-A的剖面圖。功率元件係加以形成於第一半導體層1。感熱元件2係加以形成於與第一半導體層1另外的第二半導體層2。感熱元件2係基本上具有矩形之形狀，作為經由四邊所圍繞。第一半導體層與第二半導體層係藉由元件分離的LOCOS氧化膜3而加以分離。在此，第一半導體層1係半導體基板，而第二半導體層2係例如為多結晶矽。
形成功率元件之電晶體係橫型的MOS電晶體，而由閘極電極4，源極5，汲極6A，6B，汲極電場緩和範圍7所成。發熱係因與電壓和電流的積之電力作比例之故，在 電壓高的高耐壓之功率元件中，發熱則成為課題之情況為多。因此，將作為元件分離而一般所使用的LOCOS氧化膜3，記載作為汲極之電場緩和範圍7所使用之形式的高耐壓電晶體。今後，將此稱為LOCOS汲極型。
以等間距而排列大的通道寬度之電晶體的配置係在流動如功率元件之大電流的元件中，經常所使用之手法。在此，如圖1(A)所示，縮短構成功率元件之複數的電晶體之一之汲極6A的寬度，於空的空間配置感熱元件。通道寬度係經由源極5之寬度所決定，在本實施例中，源極的寬度與通道寬度係為一定。
LOCOS汲極型之電晶體係為一般的電晶體之1種，而汲極6A，6B係由汲極電場緩和範圍7所圍繞。也就是，汲極電場緩和範圍7係寬度較汲極6A，6B為寬。因此，考慮汲極電場緩和範圍7之尺寸，汲極6的寬度則較源極5的寬度為小者為多。如此，一般，對於汲極與源極的寬度有著差。
在圖1(A)中，縮短一個之汲極6A的寬度，但流動電流於此汲極之源極的寬度係未縮窄。因此，鄰接於感熱元件之電晶體的源極與汲極的寬度的差則與未鄰接於感熱元件之電晶體的源極與汲極的寬度的差不同，而差則變大。
寬度的方向則上下，左右任一未呈混亂地，流動至電晶體的電流係因一般，與通道的寬度做比例，稱為與通道的長度作為反比例之故，而將與此寬度相同方向作為稱作 寬度。在圖面中係成為紙面之上下方向的長度。
在此，第一半導體層與第二半導體層則對於經由LOCOS氧化膜而加以分離之情況已敘述過，但並不限定於此等者。即使取代於LOCOS氧化膜而使用其他的絕緣膜，本發明之本質係未喪失。
在此，作為橫型之MOS電晶體，對於將LOCOS氧化膜使用於電場緩和範圍之形式的電晶體的情況已敘述過，但並不限定於此等者。本發明之本質係一般理解為橫型之MOS電晶體者。
汲極與源極的寬度為不同之情況，則更為一般性，但即使差為零的情況，本發明之本質係亦未喪失。此情況，未鄰接於感熱元件之電晶體的源極與汲極的寬度的差係成為零，而鄰接於感熱元件之電晶體的源極與汲極的寬度的差係並非為零者。
作為比較例，以往的半導體裝置之平面圖，示於圖2，3。圖2係經由以往技術之半導體裝置的平面圖。呈鄰接於以等間距而排列相同寬度的電晶體之功率元件地，加以配置感熱元件。圖3係使用以往技術，感熱元件則呈夾持於功率元件地進行配置之情況的平面圖。因於感熱元件的2邊方向有功率元件之故，可較圖2，更正確感知功率元件的溫度。對此，在圖1所示之本實施例的半導體裝置中，因於感熱元件的4方向有功率元件之故，可較圖2，3所示之以往的半導體裝置，更正確感知功率元件的溫度。
[實施例2]
如實施例1，在僅使1條變形汲極中，有著無法得到配置感熱元件的寬度情況。此情況，產生有必須使通道或源極變形。對於此情況，圖示則為圖4。不僅最近的汲極6A，而削除鄰近之閘極電極4與源極5之一部分，而縮窄通道的寬度。在此，通道係指作為未有圍繞源極5之LOCOS氧化膜之範圍(稱作主動範圍)與閘極電極4之重疊的部分者。在圖中，在描繪於感熱元件2之左右雙鄰之源極5與汲極6B所成之電晶體中，削除源極5之感熱元件側的一部分而變細，但其影響係幾乎未有。
[實施例3]
當有感熱元件時，而有經由感熱元件的電位，和對於感熱元件之配線，加以形成有寄生通道之情況。因此，在圖4的配置中，加以形成有寄生通道，而有自源極，藉由寄生通道而流動電流至汲極之虞。因此，由配置連結加以縮短如圖5所示之寬度的閘極電極彼此之閘極電極者，可作為呈藉由寄生通道的電流未流向於汲極。
此手法係有在未面向於感熱元件的功率元件的邊，亦加以適用之情況。但，因與本發明無關係之故而省略之。
[實施例4]
在實際的功率元件中，經常有自晶片外部，雜訊進入 至汲極端子之情況。由如此雜訊起因，有著過度性流動有寄生雙極電流者。寄生雙極電流係通常，在源極/基板之接合中，在成為流動有順方向電流之狀態者而產生。此電流係因並非限定於通道而流動之電流之故，假設即使作為未有通道，當較汲極的寬度大幅為大的源極則位於附近時，電流則集中於汲極之一部分。當電流集中時，溫度則局部性地增大，而功率元件則成為容易至熱破壞。圖4，圖5所示之實施例係因未考慮如此之要因，為了顯示原理之基本形式之故，容易引起此電流集中。實施此對策者為圖6。未將未接觸於通道之源極的部分，削除至雙鄰之電晶體的部分。在半導體製造中，即使產生有經常引起的配置偏移，亦作為呈於此部分，安定地未加以形成源極。雙鄰之電晶體的通道之一部分亦未加以形成而消除。由如此作為者，可防止自源極流動之寄生雙極電流則集中於汲極之一部分者。
[實施例5]
功率元件為N型之MOS電晶體的情況，在實施例4(圖6)所敘述之寄生雙極電流係在N型的源極與P型的基板之間，由流動有順方向電流者而產生。因此，由保持殘留在圖4，圖5變細之源極的主動範圍，將此主動範圍作為與P型基板同極性之P型者，可消除自源極對於基板之順方向電流者。對於圖4而言，適用此考量之配置則為圖7。由圖4之源極，將成為電流集中之要因之處所，改 變為與基板同極性之基板接觸範圍8。由如此作為，形成作為MOS電晶體而未動作之範圍，可防止寄生雙極電流則集中於汲極之一部分者。
[實施例6]
在以說明實施例5之圖7而示之平面圖中，有著自源極，藉由寄生通道而電流流動至汲極之虞。對於此對策之一，有著以實施例3(圖5)所示之手法，但作為另外的手法，有著將面向於元件分離範圍之源極的部分，作為成與基板同極性之基板接觸範圍的手法。適用此考量於圖7者則為圖8。
功率元件為N型之MOS電晶體的情況，元件分離範圍係為P型，而源極與汲極係為N型。由配線等之影響，元件分離範圍的P型則作為N型化時，因自源極，藉由元件分離範圍而至汲極的路徑則全成為N型之故，而流動有電流。將此電流路徑稱為寄生通道，將電流稱為寄生通道洩漏。將面向於元件分離範圍的源極之部分作為與基板同極之P型時，上述路徑則未引起全成為N型者之故，未流動有寄生通道洩漏。
在圖8中，在為了配置感熱元件而變形之源極範圍中，將面向於元件分離範圍之LOCOS氧化膜的範圍所有，作為基板接觸範圍8。經由此而防止寄生通道的產生。
[實施例7]
圖9係防止在實施例4(圖6)所敘述之寄生雙極電流則局部性地集中於汲極之一部分之手法之1。為了配置感熱元件而縮小汲極6A的寬度，配合自此縮小之汲極所成之電晶體的通道寬度與縮小源極5之寬度的汲極6A之寬度而縮小。如此作為時，如圖9所示，未鄰接於感熱元件的汲極6B則成為較鄰接於感熱元件的源極5為大。寄生雙極電流係從自源極流動有順方向電流於基板時所產生者，如此汲極6B則較源極5為大之情況，未引起電流集中。
[實施例8]
圖10係於在實施例1所說明之圖1，施以寄生雙極電流對策者。在圖1中，因有源極則較汲極為大之處之故，由將源極之一部分作為基板接觸範圍者，作為呈未引起電流集中。對於圖1而言，由適用在圖6，圖9所示之手法者，亦可防止電流集中。對於此等，與在實施例4，實施例7所述之內容相同。
在圖1中，因接觸於通道之源極的寬度則較汲極的寬度為大之故，流動在通常之通道的電荷則局部性地集中於汲極。因此，流動在通道的電荷則經由在汲極附近加以電場加速之時而產生之游離碰撞的密度則局部性為大。因此，根據經由游離碰撞而產生基板電流，拉抬有基板電位，而容易引起有自源極，流動有順方向電流於基板之現 象。另外，游離碰撞的密度為大之故，通常，稱作熱載子位移之特性劣化則局部性變大。當適用先前所述之手法時，此等問題亦被加以解決。
[實施例9]
加以形成有感熱元件之第二半導體層係為多結晶矽，作為與使用於閘極電極之多結晶矽同一之構成。由如此作為，由未有附加工程，而可形成感熱元件者。在自實施例1至實施例8之所有的配置中，因閘極電極與感熱元件係未有重疊之故，可適用於先前所述之所有的實施例者。
在實施例1至8之說明中，省略自閘極電極至上方的層間絕緣膜，或包含接點的配線。此等係以半導體裝置之一般的技術而加以配置之構成，對於如何加以配置，係該業者所了解之情況而省略之。
在實施例1至8的說明中，對於感熱元件的4方向所有則由功率元件所圍繞之配置而敘述過，但並不限定於此配置者。例如，作為成使功率元件之一邊凹陷之凹型的配置，而於凹陷的範圍配置感熱元件。此情況，感熱元件的3方向則由功率元件所圍繞。在此情況，本發明之本質係未喪失。此情況，與圍繞4方向所有之情況做比較，功率元件之最高溫度地點，與感熱元件地點的溫度差係變大。但，自感熱元件導出配線者則變為容易。配線層少的情況係有著此方法則為有利之情況。
另外，排列MOS電晶體，形成長方形之功率元件， 使其頂點附近之MOS電晶體變形，配置感熱元件之情況，感熱元件的2邊則由功率元件所圍繞者。在此情況，本發明之本質係亦未喪失。此情況，較圍繞前述3方向之情況，功率元件之最高溫度地點，與感熱元件地點的溫度差係變更大。但，在功率元件的發熱則比較小之情況，係有著在如此之配置亦滿足性能之情況。此情況係總和性地考量其他電路或晶片面積等，而亦可選擇此配置者。

Claims (9)

  1. 一種半導體裝置，其特徵為具有：加以形成於第一半導體層之功率元件，和加以形成於以絕緣膜與前述第一半導體層加以分離之第二半導體層，為了檢出前述功率元件之溫度的矩形的感熱元件；平面而視，前述感熱元件之至少2邊鄰接於前述功率元件；前述功率元件係以均等之間距而加以配置複數之橫型的MOS電晶體者；前述感熱元件係縮短前述橫型的MOS電晶體之汲極的一部分寬度而加以配置；在鄰接於前述感熱元件之前述複數的橫型的MOS電晶體之至少1個中，源極寬度與汲極寬度的差則成為較未鄰接於前述感熱元件之前述MOS電晶體之源極寬度與汲極寬度的差為大者。
  2. 一種半導體裝置，其特徵為具有：加以形成於第一半導體層之功率元件，和加以形成於以絕緣膜與前述第一半導體層加以分離之第二半導體層，為了檢出前述功率元件之溫度的矩形的感熱元件；平面而視，前述感熱元件之至少2邊鄰接於前述功率元件；前述功率元件係以均等之間距而加以配置複數之橫型 的MOS電晶體者；前述感熱元件係縮短前述橫型的MOS電晶體之汲極的一部分寬度而加以配置；在鄰接於前述感熱元件之前述複數的橫型的MOS電晶體之至少1個中，藉由加以削除閘極電極之一部分，使通道寬度成為較源極寬度為小。
  3. 一種半導體裝置，其特徵為具有：加以形成於第一半導體層之功率元件，和加以形成於以絕緣膜與前述第一半導體層加以分離之第二半導體層，為了檢出前述功率元件之溫度的矩形的感熱元件；平面而視，前述感熱元件之至少2邊鄰接於前述功率元件；前述功率元件係以均等之間距而加以配置複數之橫型的MOS電晶體者；前述感熱元件係縮短前述橫型的MOS電晶體之汲極的一部分寬度而加以配置；在鄰接於前述感熱元件之前述複數的橫型的MOS電晶體之至少1個中，藉由削除至對向於其他汲極之源極的一部分為止，使在前述至少1個之MOS電晶體中不具有通道之一部分。
  4. 一種半導體裝置，其特徵為具有：加以形成於第一半導體層之功率元件，和加以形成於以絕緣膜與前述第一半導體層加以分離 之第二半導體層，為了檢出前述功率元件之溫度的矩形的感熱元件；平面而視，前述感熱元件之至少2邊鄰接於前述功率元件；前述功率元件係以均等之間距而加以配置複數之橫型的MOS電晶體者；前述感熱元件係縮短前述橫型的MOS電晶體之汲極的一部分寬度而加以配置；在鄰接於前述感熱元件之前述複數的橫型的MOS電晶體之至少1個中，加以削除閘極電極之一部分，對向於其他汲極之源極的部分之主動範圍的一部分則與基板同極性，包含作為MOS電晶體而未動作之範圍者。
  5. 一種半導體裝置，其特徵為具有：加以形成於第一半導體層之功率元件，和加以形成於以絕緣膜與前述第一半導體層加以分離之第二半導體層，為了檢出前述功率元件之溫度的矩形的感熱元件；平面而視，前述感熱元件之至少2邊鄰接於前述功率元件；前述功率元件係以均等之間距而加以配置複數之橫型的MOS電晶體者；前述感熱元件係縮短前述橫型的MOS電晶體之汲極的一部分寬度而加以配置；在鄰接於前述感熱元件之前述複數的橫型的MOS電 晶體之至少1個中，加以削除閘極電極與源極之一部分，未存在有對向於其他汲極之通道與源極之至少一部分。
  6. 如申請專利範圍第2項記載之半導體裝置，其中，在面向於前述感熱元件之源極中，接觸於元件分離範圍之源極的部分之極性與基板相同。
  7. 如申請專利範圍第2項記載之半導體裝置，其中，更且，加以消除對向於前述感熱元件之源極的一部分，比前述源極之其他的部分更細。
  8. 如申請專利範圍第1項記載之半導體裝置，其中，接觸於前述感熱元件之汲極的邊經由閘極電極所圍繞。
  9. 如申請專利範圍第1項記載之半導體裝置，其中，加以形成有前述感熱元件的半導體層，和加以形成有功率元件之閘極電極的半導體層為同一者。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI655748B (zh) * 2016-12-16 2019-04-01 通嘉科技股份有限公司 具有熱敏單元的垂直雙擴散金氧半功率元件
US11069773B2 (en) * 2018-11-26 2021-07-20 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Contact-to-gate monitor pattern and fabrication thereof
US20240096726A1 (en) * 2021-12-31 2024-03-21 Innoscience (suzhou) Semiconductor Co., Ltd. Nitride-based semiconductor device and method for operating the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0697795A (ja) * 1991-10-24 1994-04-08 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 温度補償回路
TW309661B (zh) * 1995-12-21 1997-07-01 Siemens Ag
JP2006013022A (ja) * 2004-06-24 2006-01-12 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
US20060043501A1 (en) * 2004-09-02 2006-03-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Nitride semiconductor device

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0334360A (ja) 1989-06-29 1991-02-14 Nec Corp 半導体装置
JP3018816B2 (ja) * 1993-02-22 2000-03-13 株式会社日立製作所 半導体素子の保護回路ならびにこれを有する半導体装置
JP2701824B2 (ja) 1996-02-09 1998-01-21 株式会社デンソー 半導体装置
JP2005175357A (ja) * 2003-12-15 2005-06-30 Nissan Motor Co Ltd 半導体装置とその製造方法
DE102007015295B4 (de) * 2007-03-29 2013-05-16 Infineon Technologies Ag Leistungshalbleiterbauelement mit Temperatursensor und Verfahren zur Herstellung eines Leistungshalbleiterbauelements mit einem integrierten Temperatursensor
JP5889511B2 (ja) * 2009-06-22 2016-03-22 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置、及び半導体装置の製造方法
EP2736072B1 (en) * 2011-07-22 2017-01-11 Fuji Electric Co., Ltd. Superjunction semiconductor device
JP5796631B2 (ja) * 2011-09-07 2015-10-21 トヨタ自動車株式会社 半導体装置およびその製造方法
US9349830B2 (en) * 2013-03-05 2016-05-24 Macronix International Co., Ltd. Semiconductor element and manufacturing method and operating method of the same
JP2014179484A (ja) * 2013-03-15 2014-09-25 Toshiba Corp 半導体記憶装置
US9041110B2 (en) * 2013-03-21 2015-05-26 United Microelectronics Corp. Semiconductor device for electrostatic discharge protection
JP5741666B2 (ja) * 2013-10-30 2015-07-01 富士電機株式会社 半導体装置
CN104409420B (zh) * 2014-10-11 2017-06-06 北京工业大学 一种GaAs功率器件、微波单片电路的片上Pt薄膜热敏电阻的制备工艺

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0697795A (ja) * 1991-10-24 1994-04-08 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 温度補償回路
TW309661B (zh) * 1995-12-21 1997-07-01 Siemens Ag
JP2006013022A (ja) * 2004-06-24 2006-01-12 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
US20060043501A1 (en) * 2004-09-02 2006-03-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Nitride semiconductor device

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