[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780068708.2
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN109923663B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 山田明;櫻井晉也;中野敬志;近藤陽介;本島六都也
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社電裝
• 主分類號: H01L21/8234
• 分類號: H01L21/8234;H01L21/336;H01L21/822;H01L21/8222;H01L27/04;H01L27/06;H01L27/088;H01L29/78
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 呂文卓

對于GGMOS的1個(gè)單元將N型體區(qū)域(5)配置多個(gè)，并且將N型體區(qū)域(5)的N型雜質(zhì)濃度設(shè)定得較低，從而與陰極電極進(jìn)行肖特基接觸。具體而言，包圍構(gòu)成GGMOS的單元而將N型體區(qū)域(5)配置多個(gè)。由此，能夠提高體接觸電阻，能夠提高基極電阻，所以能夠更早地使寄生PNP晶體管導(dǎo)通。因而，能夠可靠地抑制對被保護(hù)元件流過浪涌電流。

相關(guān)申請的相互參照

本申請基于2016年11月09日申請的日本專利申請第2016－219029號，這里通過參照而包括其記載內(nèi)容。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有使LDMOS(橫向擴(kuò)散MOS)(Laterally Diffused MOSFET的簡寫)的柵極－源極間短路而使用的GGMOS(柵極接地MOS)(Grounded-gate MOSFET的簡寫)等保護(hù)元件的半導(dǎo)體裝置。

背景技術(shù)

以往，已知例如通過將GGMOS與用作向負(fù)載的電力供給的開關(guān)元件的MOSFET等并聯(lián)連接從而通過GGMOS保護(hù)MOSFET的保護(hù)電路。該保護(hù)電路中，由于與MOSFET并聯(lián)連接的GGMOS比MOSFET先擊穿(break through)，所以浪涌電流流過GGMOS側(cè)從而能夠使浪涌電流不流過MOSFET，能夠保護(hù)MOSFET不損壞。

例如，GGMOS被做成具有寄生PNP晶體管以及寄生二極管的結(jié)構(gòu)。寄生PNP晶體管包括鄰接配置的N型阱層及P型阱層、在N型阱層的表層部形成的P⁺型陰極區(qū)域及N⁺型體(body)區(qū)域、以及在P型阱層的表層部形成的P⁺型陽極區(qū)域等。寄生二極管包括N型阱層與P型阱層的PN結(jié)。另外，N⁺型體區(qū)域相當(dāng)于寄生二極管的陰極，在寄生PNP晶體管中相當(dāng)于基極。同樣，P⁺型陽極區(qū)域相當(dāng)于寄生二極管的陽極，在寄生PNP晶體管中相當(dāng)于集電極。P⁺型陰極區(qū)域相當(dāng)于寄生PNP晶體管的發(fā)射極。

在這樣的結(jié)構(gòu)下，在施加浪涌時(shí)N型阱層與P型阱層的PN結(jié)所形成的寄生二極管導(dǎo)通。并且，通過伴隨于此的基極電阻即N型阱層中的直至N⁺型體區(qū)域的內(nèi)部電阻的電壓下降，寄生晶體管的基極－陰極間電壓上升。由此，寄生PNP晶體管導(dǎo)通，不進(jìn)行向用作開關(guān)元件的MOSFET的電力供給，從而能夠抑制浪涌電流流過MOSFET。

但是，由于P型阱層的電阻成分而P型阱層的電壓上升，超過作為被保護(hù)元件的MOSFET的耐壓，不再能夠保護(hù)被保護(hù)元件。特別是，在保護(hù)元件的耐壓高的情況下，漂移(drift)長度即P型阱層中的成為與N型阱層的邊界的PN結(jié)至P⁺型陽極區(qū)域的長度較長從而漂移電阻變高，容易引起上述電壓上升。

因此，為了進(jìn)一步使寄生PNP晶體管容易動(dòng)作、不對被保護(hù)元件施加過大電壓，提出了將N⁺型體區(qū)域僅形成在形成GGMOS的單元區(qū)域的外周部的構(gòu)造(參照專利文獻(xiàn)1)。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠拉開N型阱層與P型阱層的PN結(jié)至N⁺型體層的距離，能夠增大基極電阻，從而能夠使寄生PNP晶體管容易動(dòng)作。因而，能夠抑制向被保護(hù)元件施加過大電壓的情況。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:日本特開2013－8715號公報(bào)

但是，通過限定N⁺型體區(qū)域的形成位置，在GGMOS中的距N⁺型體區(qū)域較遠(yuǎn)的部分和較近的部分中動(dòng)作定時(shí)產(chǎn)生偏差，無法均勻地使GGMOS動(dòng)作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供能夠使寄生PNP晶體管更容易動(dòng)作并且使GGMOS更均勻地動(dòng)作的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置。