專利名稱：半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
這里所述的實施方式涉及半導(dǎo)體裝置。
背景技術(shù)：
以往，作為浪涌(surge，電涌)用保護電路，已知有在電源端子和接地端子間等使用MOS晶體管作為半導(dǎo)體裝置的電路。該種半導(dǎo)體裝置不同于輸入保護電路，期望在浪涌電壓未施加的通常狀態(tài)下，通過設(shè)為電流不流向保護元件的狀態(tài)，實現(xiàn)低消耗功率化。另夕卜，期望在不增大電路面積的情況下提高浪涌的承受能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的課題是提供可實現(xiàn)低消耗功率化及電路面積的削減的半導(dǎo)體裝置。實施方式的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具備在電源端子和接地端子間連接的MOS晶體管；在上述MOS晶體管的漏極和柵極間連接的第I 二極管；在上述MOS晶體管的漏極和柵極間與上述第I 二極管以正向相反的方式串聯(lián)連接的第2 二極管；在上述MOS晶體管的漏極和柵極間與上述第I及第2 二極管串聯(lián)連接的電容器。其他實施方式的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具備內(nèi)部電路和保護上述內(nèi)部電路的保護電路，上述保護電路具備在電源端子和接地端子間連接的MOS晶體管；在上述MOS晶體管的漏極和柵極間連接的第I 二極管；在上述MOS晶體管的漏極和柵極間與上述第I 二極管以正向相反的方式串聯(lián)連接的第2 二極管；在上述MOS晶體管的漏極和柵極間與上述第I及第2 二極管串聯(lián)連接的電容器。另外，其他實施方式的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具備內(nèi)部電路和保護上述內(nèi)部電路的保護電路，上述保護電路具備在電源端子和接地端子間連接的MOS晶體管；在上述MOS晶體管的漏極和柵極之間連接的多個二極管及電容器的串聯(lián)電路。根據(jù)上述構(gòu)成的半導(dǎo)體裝置，可以實現(xiàn)低消耗功率化及電路面積的削減。


圖1是第I實施方式的半導(dǎo)體裝置的構(gòu)成的電路圖。圖2是第I實施方式的保護電路的構(gòu)成的電路圖。圖3是第2實施方式的保護電路的構(gòu)成的電路圖。圖4是第3實施方式的保護電路的構(gòu)成的電路圖。圖5是比較例的保護電路的構(gòu)成的電路圖。
具體實施例方式實施方式的半導(dǎo)體裝置，具備在電源端子和接地端子間連接的MOS晶體管；在MOS晶體管的漏極和柵極間連接的第I 二極管；在皿)3晶體管的漏極和柵極間與第I 二極管以正向相反的方式串聯(lián)連接的第2 二極管；在皿)3晶體管的漏極和柵極間與第I及第2二極管串聯(lián)連接的電容器。[第I實施方式]圖1是第I實施方式的半導(dǎo)體裝置的構(gòu)成圖，圖2是保護電路100的構(gòu)成圖。該半導(dǎo)體裝置具備內(nèi)部電路200和保護內(nèi)部電路的保護電路100。保護電路100在例如電源端子11 接地端子間12連接，具備漏極與電源端子11連接而源極與接地端子12連接的N溝道的MOS晶體管13。這里，MOS晶體管13的背柵極與接地端子12連接。在MOS晶體管13的柵極和源極間連接齊納二極管(第3 二極管)14，以陽極為源極側(cè)，陰極為柵極側(cè)。另夕卜，在MOS晶體管13的漏極和柵極間，齊納二極管(第I 二極管)15、齊納二極管(第2 二極管)16及電容器17串聯(lián)連接。齊納二極管15的陽極與MOS晶體管13的漏極連接，陰極與齊納二極管16的陰極連接。齊納二極管16的陽極與電容器17的一個端子連接，電容器17的另一個端子與MOS晶體管13的柵極連接。接著，說明保護電路100的工作。首先，在第I實施方式的保護電路100的工作之前，說明圖5所示比較例的工作。比較例中，N溝道的MOS晶體管3的漏極與電源端子I連接，背柵極和源極與接地端子2連接，在MOS晶體管3的柵極和源極間連接了以陽極為源極側(cè)，陰極為柵極側(cè)的齊納二極管4。比較例中，以接地端子2為基準，向電源端子I施加負浪涌后，從接地端子2經(jīng)由由MOS晶體管3的背柵極和漏極形成的二極管，電流流向電源端子I。此時電流正向流向二極管，因此在二極管發(fā)生的熱量小。一般，正向電流流過二極管的負浪涌的試驗的耐量(承受量)高。但是，若容許電流值以上的電流流向二極管，則MOS晶體管3被熱損壞。另一方面，以接地端子2為基準，向電源端子I施加正浪涌后，在MOS晶體管3形成以漏極為集電極，背柵極為基極，源極為發(fā)射極的寄生雙極晶體管，從電源端子I向接地端子2流過電流。該寄生雙極晶體管流過電流時的發(fā)熱量是電流流過前述二極管時的數(shù)倍。另外，由于雙極晶體管向?qū)ㄞD(zhuǎn)變形成的回彈(snap-back)工作，電流容易集中到阻抗低的局部部分。其結(jié)果，正浪涌的容許電流值低，耐量低，作為保護元件，需要大面積。接著，說明本實施方式的保護電路100。本實施方式的保護電路100中，以接地端子12為基準向電源端子11施加負浪涌的場合，從接地端子12經(jīng)由由MOS晶體管13的背柵極和漏極形成的二極管，電流流向電源端子11。此時電流正向流向二極管，因此在二極管發(fā)生的熱量小，耐量高。迄今為止與比較例同樣。本實施方式中，負浪涌是瞬態(tài)電壓，因此，從接地端子12經(jīng)由齊納二極管14、電容器17及齊納二極管16、15到電源端子11的路徑也流過電流。因而，流向二極管的電流降低，可以降低MOS晶體管13的熱損壞。另外，在MOS晶體管13的漏極及柵極間連接的齊納二極管15，使因流向該線的電流而對MOS晶體管13的柵極施加的電壓不會過大，具有防止柵極氧化膜的損壞的功能。接著，說明以接地端子12為基準，向電源端子11施加正浪涌的場合。該場合，經(jīng)由齊納二極管15、16、電容器17及齊納二極管14的串聯(lián)電路，從電源端子11向接地端子12流過電流。由于該電流，電源端子11的電壓上升，MOS晶體管13的柵極電壓也上升。其結(jié)果，在MOS晶體管13的柵極下形成溝道，經(jīng)由該溝道從電源端子11向接地端子12流過電流，因此，在MOS晶體管13不形成前述以漏極為集電極，背柵極為基極，源極為發(fā)射極的雙極晶體管。從而，電流一樣流向元件，可以防止熱損壞的發(fā)生。其結(jié)果，保護元件不需要大面積。另外，在MOS晶體管13的漏極及柵極間連接的齊納二極管14、16限制因向電源端子11施加的正浪涌而對MOS晶體管13的柵極施加的電壓，防止MOS晶體管13的柵極氧化膜的損壞。另外，在MOS晶體管13的漏極及柵極間，電容器17與電流通路串聯(lián)連接，因此，穩(wěn)定狀態(tài)下電流不流向MOS晶體管13。因而，無需在MOS晶體管13的柵極施加不必要的偏置，可以防止誤工作的發(fā)生及消耗功率的增大。[其他實施方式]另外，本發(fā)明不限于上述實施方式。齊納二極管15、16和電容器17也可以串聯(lián)連接，例如圖3所示，也可以將電容器17在齊納二極管15、16間連接(第2實施方式)，如圖4所示，也可以與齊納二極管15、16相比，在靠電源端子11側(cè)連接(第3實施方式)。另外，圖2 圖4所示的第I 第3實施方式中的齊納二極管15和齊納二極管16的位置也可以變更。而且，也可以取代齊納二極管14 16，使用肖特基勢壘二極管等其他二極管。雖然說明了本發(fā)明的幾個實施方式，但是這些實施方式只是例示，而不是限定發(fā)明的范圍。這些新實施方式可以各種形態(tài)實施，在不脫離發(fā)明的要旨的范圍，可以進行各種省略、置換、變更。這些實施方式及其變形是發(fā)明的范圍和要旨所包含的，也是權(quán)利要求的范圍記載的發(fā)明及其均等的范圍所包含的。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具備 在電源端子和接地端子間連接的MOS晶體管； 在上述MOS晶體管的漏極和柵極間連接的第I 二極管； 在上述MOS晶體管的漏極和柵極間與上述第I 二極管以正向相反的方式串聯(lián)連接的第2 二極管；和 在上述MOS晶體管的漏極和柵極間與上述第I及第2 二極管串聯(lián)連接的電容器。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，還具備 在上述MOS晶體管的柵極和源極間以陰極為上述柵極側(cè)，陽極為上述源極側(cè)的方式連接的第3 二極管。
3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 上述第3 二極管是齊納二極管。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 上述第I及第2 二極管是齊納二極管。
5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 上述MOS晶體管的背柵極與上述接地端子連接。
6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 從上述MOS晶體管的漏極到柵極，按上述第I 二極管、上述第2 二極管及上述電容器的順序連接。
7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 從上述MOS晶體管的漏極到柵極，按上述第I 二極管、上述電容器及上述第2 二極管的順序連接。
8.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 從上述MOS晶體管的漏極到柵極，按上述電容器、上述第I 二極管及上述第2 二極管的順序連接。
9.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 具備內(nèi)部電路和保護上述內(nèi)部電路的保護電路， 上述保護電路具備 在電源端子和接地端子間連接的MOS晶體管； 在上述MOS晶體管的漏極和柵極間連接的第I 二極管； 在上述MOS晶體管的漏極和柵極間與上述第I 二極管以正向相反的方式串聯(lián)連接的第2 二極管；和 在上述MOS晶體管的漏極和柵極間與上述第I及第2 二極管串聯(lián)連接的電容器。
10.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，還具備 在上述MOS晶體管的柵極和源極間以陰極為上述柵極側(cè)，陽極為上述源極側(cè)的方式連接的第3 二極管。
11.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 上述第3 二極管是齊納二極管。
12.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 上述第I及第2 二極管是齊納二極管。
13.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，上述MOS晶體管的背柵極與上述接地端子連接。
14.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，從上述MOS晶體管的漏極到柵極，按上述第I 二極管、上述第2 二極管及上述電容器的順序連接。
15.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，從上述MOS晶體管的漏極到柵極，按上述第I 二極管、上述電容器及上述第2 二極管的順序連接。
16.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，從上述MOS晶體管的漏極到柵極，按上述電容器、上述第I 二極管及上述第2 二極管的順序連接。
17.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具備內(nèi)部電路和保護上述內(nèi)部電路的保護電路，上述保護電路具備在電源端子和接地端子間連接的MOS晶體管；和在上述MOS晶體管的漏極和柵極之間連接的多個二極管及電容器的串聯(lián)電路。
18.如權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，還具備在上述MOS晶體管的柵極和源極間以陰極為上述柵極側(cè)，陽極為上述源極側(cè)的方式連接的其他二極管。
19.如權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，上述多個二極管及上述其他二極管是齊納二極管。
20.如權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，上述MOS晶體管的背柵極與上述接地端子連接。
全文摘要
本發(fā)明提供半導(dǎo)體裝置，具備在電源端子和接地端子間連接的MOS晶體管；在上述MOS晶體管的漏極和柵極間連接的第1二極管；在上述MOS晶體管的漏極和柵極間與上述第1二極管以正向相反的方式串聯(lián)連接的第2二極管；在上述MOS晶體管的漏極和柵極間與上述第1及第2二極管串聯(lián)連接的電容器。
文檔編號H02H9/00GK103022998SQ201210065780
公開日2013年4月3日 申請日期2012年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者加藤一洋 申請人:株式會社 東芝