TOP特許意匠商標
特許ウォッチ Twitter
10個以上の画像は省略されています。
公開番号2024059155
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-01
出願番号2022166658
出願日2022-10-18
発明の名称半導体装置
出願人富士電機株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 27/06 20060101AFI20240423BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】外来ノイズに起因する寄生素子の動作を抑制することができ、破壊を防止することができる半導体装置を提供する。
【解決手段】第1導電型の半導体基体10と、半導体基体10に設けられた第2導電型の第1ウェル領域11と、第1ウェル領域11に設けられたハイサイド回路101の一部である少なくとも1つの第1導電型の第2ウェル領域12と、第1ウェル領域11の底部に設けられ、第1ウェル領域11よりも高不純物濃度で第2導電型の埋込層13と、第1ウェル領域11の周囲に設けられる第2導電型の耐圧領域14と、第1ウェル領域11に、第2ウェル領域12に対向し、ハイサイド回路101の周囲の少なくとも一部に、第2ウェル領域12よりも深く設けられた第1導電型の引抜領域31とを備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項1】
第1導電型の半導体基体と、
前記半導体基体に設けられた第2導電型の第1ウェル領域と、
前記第1ウェル領域に設けられるハイサイド回路の一部である少なくとも1つの第1導電型の第2ウェル領域と、
前記第1ウェル領域の底部に設けられ、前記第1ウェル領域よりも高不純物濃度で第2導電型の埋込層と、
前記第1ウェル領域の周囲に設けられる第2導電型の耐圧領域と、
前記第1ウェル領域に、前記第2ウェル領域に対向し、前記ハイサイド回路の周囲の少なくとも一部に、前記第2ウェル領域よりも深く設けられた第1導電型の引抜領域と、
を備える半導体装置。
続きを表示(約 660 文字)【請求項2】
前記引抜領域の底部が、前記埋込層に接する
請求項1に記載の半導体装置。
【請求項3】
前記引抜領域は、前記ハイサイド回路の周囲を囲むように環状の平面パターンを有する
請求項1又は2に記載の半導体装置。
【請求項4】
前記耐圧領域の一部にレベルシフタが設けられている
請求項1又は2に記載の半導体装置。
【請求項5】
前記引抜領域が、前記第1ウェル領域と電気的に接続されている
請求項1又は2に記載の半導体装置。
【請求項6】
前記第1ウェル領域の深さが、前記耐圧領域の深さよりも深い
請求項1又は2に記載の半導体装置。
【請求項7】
前記耐圧領域の周囲に設けられた第1導電型の分離領域を更に備える
請求項1又は2に記載の半導体装置。
【請求項8】
前記引抜領域の深さが、前記分離領域の深さと同一である
請求項7に記載の半導体装置。
【請求項9】
前記耐圧領域の上部に設けられた第1導電型のベース領域を更に備える
請求項1又は2に記載の半導体装置。
【請求項10】
前記耐圧領域の上部に前記ベース領域から離間して設けられた第2導電型の担体受領領域と、
前記ベース領域の上部に設けられた第2導電型の担体供給領域と、
を更に備える請求項9に記載の半導体装置。
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、高耐圧集積回路装置(HVIC)等の半導体装置に関する。
続きを表示(約 1,800 文字)【背景技術】
【0002】
従来、電力変換用ブリッジ回路を構成する絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(IGBT)等の半導体パワースイッチング素子のゲート駆動には、電気的絶縁のためにトランスやフォトカプラが用いられてきた。しかし、近年では主に小容量の用途において、低コスト化のために電気的な絶縁を行わない高耐圧集積回路装置(以下、「HVIC」と称す)が用いられている。
【0003】
特許文献1は、従来のHVICを開示する。HVICは、半導体パワースイッチング素子のゲートを駆動するゲート駆動回路と、ゲート駆動回路を制御する制御回路と、ゲート駆動回路と制御回路の間で信号伝達を行うレベルシフタを備える。ゲート駆動回路は、高耐圧分離構造により制御回路側と分離された高電位領域に形成されている。
【0004】
高電位領域には、p型基板をコレクタ、p型基板に形成されたn型ウェル領域をベース、n型ウェル領域に形成されたp型ウェル領域をエミッタとする寄生pnpトランジスタが存在する。HVICの通常動作時には、n型ウェル領域に印加されるVB電位は、p型ウェル領域に印加されるVS電位よりも15V程度高く保たれる。このため、寄生pnpトランジスタのベース・エミッタ間は逆バイアス状態にあり、寄生pnpトランジスタに電流は流れない。しかし、雷等に起因する外来ノイズによりVB電位がVS電位を0.6V以上下回ると、寄生pnpトランジスタのベース・エミッタ間が順バイアス状態となる。このとき、寄生pnpトランジスタがターンオンし、寄生pnpトランジスタのコレクタ電流がp型基板に流れ、HVICの破壊に繋がる。
【0005】
外来ノイズに起因するHVICの破壊を防止するため、従来のHVICでは、n型ウェル領域の底部に高不純物濃度のn

型埋込層を配置している。これにより、p型ウェル領域の直下の寄生pnpトランジスタについては増幅率hFEが抑制される。しかし、p型ウェル領域からn

型埋込層の端部近傍にかけて斜め方向に形成される寄生pnpトランジスタについては、ベース層にn

型埋込層が存在しないため、増幅率hFEが抑制されず、コレクタ電流がp型基板に流れるという課題がある。
【0006】
上記課題を解決するため、特許文献2は、n

型埋込層に達する高不純物濃度の深いn型拡散層をn

型埋込層の端部に配置し、p型ウェル領域からn

型埋込層の端部近傍にかけて斜め方向に形成される寄生pnpトランジスタの増幅率hFEを抑制する構造を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
特許第4620437号明細書
特開2002-324848号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかし、特許文献2に記載のように、高不純物濃度の深いn型拡散層を配置する方法では、高不純物濃度の深いn型拡散層を形成するための工程を追加する必要があるため、プロセスコストが増大する。
【0009】
本発明は、外来ノイズに起因する寄生素子の動作を抑制することができ、破壊を防止することができる半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記目的を達成するために、本発明の一態様は、(a)第1導電型の半導体基体と、(b)半導体基体に設けられた第2導電型の第1ウェル領域と、(c)第1ウェル領域に設けられるハイサイド回路の一部である少なくとも1つの第1導電型の第2ウェル領域と、(d)第1ウェル領域の底部に設けられ、第1ウェル領域よりも高不純物濃度で第2導電型の埋込層と、(e)第1ウェル領域の周囲に設けられる第2導電型の耐圧領域と、(f)第1ウェル領域に、第2ウェル領域に対向し、ハイサイド回路の周囲の少なくとも一部に、第2ウェル領域よりも深く設けられた第1導電型の引抜領域とを備える半導体装置であることを要旨とする。
【発明の効果】
(【0011】以降は省略されています)

この特許をJ-PlatPatで参照する

関連特許

富士電機株式会社
半導体装置
13日前
富士電機株式会社
半導体装置
26日前
富士電機株式会社
自動販売機
11日前
富士電機株式会社
半導体装置
4日前
富士電機株式会社
半導体装置
26日前
富士電機株式会社
半導体装置
26日前
富士電機株式会社
ショーケース
26日前
富士電機株式会社
電力変換装置
25日前
富士電機株式会社
省エネ制御装置
13日前
富士電機株式会社
電力変換システム
4日前
富士電機株式会社
応力解析システム
18日前
富士電機株式会社
炭化珪素半導体装置
4日前
富士電機株式会社
レーザ式ガス分析計
18日前
富士電機株式会社
集積回路、及び電源回路
6日前
富士電機株式会社
ファームウェア管理装置
19日前
富士電機株式会社
ヒートポンプ式蒸気生成装置
4日前
富士電機株式会社
ヒートポンプ式蒸気生成装置
14日前
富士電機株式会社
ヒートポンプ式蒸気生成装置
4日前
富士電機株式会社
制御システムおよび制御方法
21日前
富士電機株式会社
半導体装置及びその製造方法
21日前
富士電機株式会社
電力変換装置及びその制御方法
11日前
富士電機株式会社
電子装置及び電子装置の製造方法
18日前
富士電機株式会社
半導体モジュール及び半導体装置
28日前
富士電機株式会社
診断システム、電気駆動ユニット
4日前
富士電機株式会社
炭化珪素半導体装置及びその製造方法
26日前
富士電機株式会社
半導体装置および半導体装置の製造方法
13日前
富士電機株式会社
半導体装置および半導体装置の製造方法
11日前
富士電機株式会社
半導体装置およびイグニッションシステム
19日前
富士電機株式会社
ログ情報解析装置、ログ情報解析システム
11日前
富士電機株式会社
ブッシング及び電界緩和シールドの製造方法
6日前
富士電機株式会社
運転支援装置、運転支援方法及びプログラム
11日前
富士電機株式会社
異常検知装置、異常検知方法及びプログラム
18日前
富士電機株式会社
ログ管理装置、ログ管理方法、及びログ管理プログラム
17日前
富士電機株式会社
炭化珪素半導体装置および炭化珪素半導体装置の製造方法
11日前
富士電機株式会社
炭化珪素半導体装置および炭化珪素半導体装置の製造方法
4日前
富士電機株式会社
診断装置、制御装置、電力変換装置、診断方法、プログラム
4日前
続きを見る