[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置和過電流保護裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711432957.3
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108346655A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 中島幸治;田中佳明
• 申請（專利權(quán)）人: 瑞薩電子株式會社
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02
• 代理公司: 中原信達知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 李蘭;孫志湧

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置和過電流保護裝置。本發(fā)明的目的是抑制包括雙向半導(dǎo)體開關(guān)的整個電路的導(dǎo)通電阻增加。該半導(dǎo)體裝置包括通過共享漏電極而彼此反向串聯(lián)耦合的垂直結(jié)構(gòu)的第一主MOS晶體管和第二主MOS晶體管以及通過共享漏電極而彼此反向串聯(lián)耦合的垂直結(jié)構(gòu)的第一感測MOS晶體管和第二感測MOS晶體管。第一感測MOS晶體管用于檢測第一主MOS晶體管的主電流，并且第二感測MOS晶體管用于檢測第二主MOS晶體管的主電流。

相關(guān)申請的交叉引用

包括說明書、附圖和摘要的2016年12月27日提交的日本專利申請No.2016-253717的公開的全部內(nèi)容以引用方式并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置，并且用于例如使用半導(dǎo)體裝置作為雙向開關(guān)的過電流保護裝置。

背景技術(shù)

在可再充電電池組等中，設(shè)置了用于電路保護的半導(dǎo)體開關(guān)。半導(dǎo)體開關(guān)能夠使電流雙向流動，使得半導(dǎo)體開關(guān)可既用于充電又用于放電。

例如，在日本未經(jīng)審查的專利申請公開No.2016-164962中公開的雙向開關(guān)包括通過公共漏極彼此反向串聯(lián)耦合的兩個MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)。下文中，在某些情況下，將MOSFET稱為MOS晶體管。

發(fā)明內(nèi)容

如日本未經(jīng)審查的專利申請公開No.2016-164962的圖2等中所示，相關(guān)技術(shù)中的可再充電電池組設(shè)置有與雙向開關(guān)串聯(lián)以便檢測過電流的分流電阻器。然而，如果設(shè)置分流電阻器，則整個電路的導(dǎo)通電阻增大，從而導(dǎo)致在可再充電電池組的情況下妨礙了快速充電。

根據(jù)對本說明書的描述和附圖，其他問題和新穎特征將變得清楚。

根據(jù)一個實施例的一種半導(dǎo)體裝置包括通過共享漏電極而彼此反向串聯(lián)耦合的第一主MOS晶體管和第二主MOS晶體管以及通過共享漏電極而彼此反向串聯(lián)耦合的第一感測MOS晶體管和第二感測MOS晶體管。第一感測MOS晶體管用于檢測第一主MOS晶體管的主電流，并且第二感測MOS晶體管用于檢測第二主MOS晶體管的主電流。

根據(jù)上述實施例，能夠抑制包括雙向半導(dǎo)體開關(guān)的整個電路的導(dǎo)通電阻增加。

附圖說明

圖1是示出根據(jù)第一實施例的具有半導(dǎo)體裝置的過電流保護裝置的構(gòu)造的電路圖；

圖2是構(gòu)成圖1的雙向開關(guān)的半導(dǎo)體裝置的等效電路圖；

圖3是示出在可再充電電池中進行放電時的電流方向和圖1的過電流保護裝置中進行充電時的電流方向的示圖；

圖4是示意性示出與圖2的等效電路對應(yīng)的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)示例的平面圖；

圖5是示意性示出沿著圖4的V-V線截取的橫截面結(jié)構(gòu)的示圖；

圖6是用于說明模擬時的感測MOSFET的布置位置的示圖；

圖7是以表格格式表示模擬結(jié)果的示圖；

圖8是示出圖4和圖5的半導(dǎo)體裝置的制造方法的流程圖；

圖9是根據(jù)第二實施例的半導(dǎo)體裝置的平面圖；

圖10是示意性示出沿著圖9的X-X線截取的橫截面結(jié)構(gòu)的示圖；

圖11是示出根據(jù)第三實施例的包括半導(dǎo)體裝置的過電流保護裝置的構(gòu)造的示圖；

圖12是示出在可再充電電池中進行放電時的電流方向和圖11的過電流保護裝置中進行充電時的電流方向的示圖；

圖13是與圖11的等效電路對應(yīng)的半導(dǎo)體裝置的平面圖；

圖14是示意性示出沿著圖13的XIV-XIV線截取的橫截面結(jié)構(gòu)的示圖；