JPH05343621A - Transistor provided with current detection function - Google Patents
Transistor provided with current detection functionInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電流検出機能付トラン
ジスタに関するものであり、詳しくは、マルチベース・
マルチエミッタ構造を採る電流検出機能付トランジスタ
に係わるものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transistor with a current detection function, and more specifically, a multi-base transistor.
The present invention relates to a transistor with a current detection function having a multi-emitter structure.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、大電力スイッチングや大電力増
幅などに用いられるようなトランジスタには、その用途
の性質上、定格値を上回る過電流が流れたときに、その
過電流によって自らが破壊されるのを未然に防止するた
めの機能が具備されている。そして、その一例として
は、主電流を流すメイントランジスタ部とともに電流検
出用のセンストランジスタ部を設け、このセンストラン
ジスタ部によって過電流の発生を検出するようにしたマ
ルチベース・マルチエミッタ構造を採る電流検出機能付
トランジスタが知られている。2. Description of the Related Art Generally, due to the nature of its application, a transistor used for high power switching, high power amplification, etc., is destroyed by an overcurrent that exceeds the rated value. It is equipped with a function to prevent it from happening. And as an example, a current detection using a multi-base / multi-emitter structure in which a sense transistor section for current detection is provided together with a main transistor section for flowing a main current, and the occurrence of an overcurrent is detected by this sense transistor section Functional transistors are known.
【0003】図5は、従来のマルチベース・マルチエミ
ッタ構造を採るPNP型の電流検出機能付トランジスタ
の内部構造を示す縦断面図である。同図に示すように、
従来の電流検出機能付トランジスタは、P型不純物を所
定濃度に含有して成るP型シリコン基板1を母材として
構成されている。ただし、このP型シリコン基板1は、
原材料となるP型シリコンウェハの上方にエピタキシャ
ル成長を施すことによって得られたものである。そし
て、こうした状態を採るP型シリコン基板1は、実質的
に、この電流検出機能付トランジスタ全体のP型コレク
タ領域を成しており、そのP型シリコン基板1の裏面か
らはコレクタ端子Cが引き出されている。FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing the internal structure of a conventional PNP type transistor with a current detecting function, which adopts a multi-base / multi-emitter structure. As shown in the figure,
A conventional transistor with a current detecting function is configured with a P-type silicon substrate 1 containing P-type impurities in a predetermined concentration as a base material. However, this P-type silicon substrate 1
It is obtained by performing epitaxial growth on a P-type silicon wafer which is a raw material. The P-type silicon substrate 1 in such a state substantially constitutes the P-type collector region of the transistor with the current detection function, and the collector terminal C is drawn out from the back surface of the P-type silicon substrate 1. Has been.
【0004】これに対し、P型シリコン基板1の表層部
には、N型不純物を所定濃度に含有して成るN型メイン
ベース領域2が所定の深度で形成されており、さらに、
そのN型メインベース領域2の表層部には、P型不純物
を高濃度に含有して成るP+型メインエミッタ領域3が
先のN型メインベース領域2の深度よりも浅い深度で形
成されている。そして、N型メインベース領域2の表面
からはメインベース端子BM が、P+ 型メインエミッタ
領域3の表面からはメインエミッタ端子EM がそれぞれ
引き出されており、以上のP型シリコン基板1(P型コ
レクタ領域)、N型メインベース領域2及びP+ 型メイ
ンエミッタ領域3を以って、この電流検出機能付トラン
ジスタに、主電流を流すPNP型のメイントランジスタ
部TM が構成されるようになる。On the other hand, in the surface layer portion of the P-type silicon substrate 1, an N-type main base region 2 containing an N-type impurity in a predetermined concentration is formed with a predetermined depth.
In the surface layer portion of the N-type main base region 2, a P + -type main emitter region 3 containing a high concentration of P-type impurities is formed with a depth shallower than the depth of the N-type main base region 2 described above. There is. The main base terminal B M is drawn from the surface of the N-type main base region 2 and the main emitter terminal E M is drawn from the surface of the P + -type main emitter region 3, respectively. A PNP type main transistor part T M for flowing a main current is formed in the transistor with a current detection function by the P type collector region), the N type main base region 2 and the P + type main emitter region 3. become.
【0005】一方、メイントランジスタ部TM の側方
(図の左方)におけるP型シリコン基板1の表層部に
は、N型不純物を所定濃度に含有して成るN型センスベ
ース領域4が先のN型メインベース領域2と同等な形態
で形成されており、さらに、そのN型センスベース領域
4の表層部には、P型不純物を高濃度に含有して成るP
+型センスエミッタ領域5が先のP+ 型メインエミッタ
領域3と同等な形態で形成されている。そして、先のメ
イントランジスタ部TM における形態と同様に、N型セ
ンスベース領域4の表面からはセンスベース端子B
S が、P+ 型センスエミッタ領域5の表面からはセンス
エミッタ端子ES がそれぞれ引き出されており、以上の
P型シリコン基板1(P型コレクタ領域)、N型センス
ベース領域4及びP+ 型センスエミッタ領域5を以っ
て、電流検出用のPNP型のセンストランジスタ部TS
が構成されるようになる。On the other hand, in the surface layer portion of the P-type silicon substrate 1 on the side of the main transistor portion T M (on the left side of the figure), the N-type sense base region 4 containing N-type impurities at a predetermined concentration is first. Of the N-type main base region 2, and the surface layer portion of the N-type sense base region 4 further contains P-type impurities at a high concentration.
The + type sense emitter region 5 is formed in the same form as the P + type main emitter region 3 described above. Then, as in the case of the main transistor portion T M described above, the sense base terminal B can be seen from the surface of the N-type sense base region 4.
S is, P + -type sense emitter from the surface region 5 is led sense emitter terminal E S, respectively, over P-type silicon substrate 1 (P-type collector region), N-type sense base region 4 and the P + -type With the sense emitter region 5, a PNP type sense transistor section T S for current detection
Will be configured.
【0006】なお、P型シリコン基板1の表面に選択的
に設置されているシリコン酸化膜6は、上述のN型メイ
ンベース領域2、P+ 型メインエミッタ領域3、N型セ
ンスベース領域4及びP+ 型センスエミッタ領域5を不
純物の熱拡散やイオン打込みなどによって部分的に形成
する際のマスクの役目もするものである。The silicon oxide film 6 selectively provided on the surface of the P-type silicon substrate 1 has the above-described N-type main base region 2, P + -type main emitter region 3, N-type sense base region 4 and It also serves as a mask when the P + type sense emitter region 5 is partially formed by thermal diffusion of impurities or ion implantation.
【0007】ここで、このようにメイントランジスタ部
TM とセンストランジスタ部TS とが構成されたPNP
型の電流検出機能付トランジスタは、さらに、そのメイ
ンエミッタ端子EM とセンスエミッタ端子ES との間に
所定の抵抗値を有するセンス抵抗RS を接続して初めて
電流検出機能が付加されるようになる。すなわち、この
電流検出機能付トランジスタの実動作時にセンス抵抗R
S の端子間電圧を実測し、その実測に基づく端子間電圧
によって電流が検出されるようになる。そして、以上に
より、マルチベース・マルチエミッタ構造を採るPNP
型の電流検出機能付トランジスタが構成されるようにな
る。Here, a PNP having the main transistor section T M and the sense transistor section T S constructed in this way
In addition, the current detection function is added only when the sense resistor R S having a predetermined resistance value is connected between the main emitter terminal E M and the sense emitter terminal E S of the type-type transistor with current detection function. become. That is, when the transistor with the current detection function actually operates, the sense resistor R
The terminal voltage of S is measured, and the current is detected by the terminal voltage based on the measured value. And by the above, PNP which adopts a multi-base multi-emitter structure
Type transistor with a current detection function is configured.
【0008】また、図6は、図5に示すトランジスタと
は導電型を反対として形成される、従来のマルチベース
・マルチエミッタ構造を採るNPN型の電流検出機能付
トランジスタの内部構造を示す縦断面図である。FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing the internal structure of an NPN-type transistor with a current detecting function, which has a conventional multi-base / multi-emitter structure and is formed with the conductivity type opposite to that of the transistor shown in FIG. It is a figure.
【0009】同図に示すように、この電流検出機能付ト
ランジスタ全体のN型コレクタ領域を形成するN型シリ
コン基板21の一方の表層部にはP型メインベース領域
22が形成され、P型メインベース領域22の表層部に
はN+ 型メインエミッタ領域23が形成されている。そ
して、N型シリコン基板21の他方の表層部には、P型
センスベース領域24が形成され、P型センスベース領
域24の表層部にはN + 型センスエミッタ領域25が形
成されている。As shown in FIG.
N-type silicon forming the N-type collector region of the entire transistor
The P-type main base region is provided on one surface layer of the control board 21.
22 is formed on the surface of the P-type main base region 22.
Is N+A mold main emitter region 23 is formed. So
Then, on the other surface layer portion of the N type silicon substrate 21, a P type
The sense base region 24 is formed, and the P-type sense base region is formed.
N on the surface of the area 24 +Type sense emitter region 25 is shaped
Is made.
【0010】以上のN型シリコン基板21(N型コレク
タ領域)、P型メインベース領域22及びN+ 型メイン
エミッタ領域23を以って、NPN型のメイントランジ
スタ部TM が構成され、N型シリコン基板21、P型セ
ンスベース領域24及びN+型センスエミッタ領域25
を以ってNPN型のセンストランジスタ部TS が構成さ
れている。The N-type silicon substrate 21 (N-type collector region), P-type main base region 22 and N + -type main emitter region 23 described above constitute an NPN-type main transistor portion T M , Silicon substrate 21, P-type sense base region 24 and N + -type sense emitter region 25
Thus, the NPN type sense transistor section T S is configured.
【0011】また、各種半導体領域が形成されたN型シ
リコン基板21の表面には、コンタクトホールを有する
シリコン酸化膜26が選択的に設置されている。そし
て、P型メインベース領域22の上面及びその周辺のシ
リコン酸化膜26を覆ってメインベース電極27が、N
+ 型メインエミッタ領域23の上面及びその周辺のシリ
コン酸化膜26を覆ってメインエミッタ電極28が、P
型センスベース領域24の上面及びその周辺のシリコン
酸化膜26を覆ってセンスベース電極29が、N + 型セ
ンスエミッタ領域25の上面及びその周辺シリコン酸化
膜26を覆ってセンスエミッタ電極30が、各々アルミ
ニウムを用いて設置されている。In addition, an N-type substrate having various semiconductor regions is formed.
There is a contact hole on the surface of the recon substrate 21.
A silicon oxide film 26 is selectively installed. That
Of the upper surface of the P-type main base region 22 and its periphery.
The main base electrode 27 is covered with N by covering the recon oxide film 26.
+Of the upper surface of the mold main emitter region 23 and its periphery
The main emitter electrode 28 is covered with P
Silicon on the upper surface of and around the sense base region 24
The sense base electrode 29 is covered with N by covering the oxide film 26. +Type
The upper surface of the sense emitter region 25 and its periphery silicon oxidation
Each of the sense emitter electrodes 30 covering the film 26 is made of aluminum.
It is installed using N.
【0012】メインベース電極27からはメインベース
端子BM が、メインエミッタ電極28からはメインエミ
ッタ端子EM が、センスベース電極29からはセンスベ
ース電極BS が、センスエミッタ電極30からはセンス
エミッタ端子ES が、各々引き出されており、センスエ
ミッタ端子ES とメインエミッタ端子EM は、それらの
間に所定の抵抗値を有するセンス抵抗RS が接続される
とともに共通のエミッタ端子Eに接続され、N型シリコ
ン基板21の裏面からは、コレクタ端子Cが引き出され
ている。A main base terminal B M is connected from the main base electrode 27, a main emitter terminal E M is connected from the main emitter electrode 28, a sense base electrode B S is connected from the sense base electrode 29, and a sense emitter is connected from the sense emitter electrode 30. The terminals E S are respectively drawn out, and the sense emitter terminal E S and the main emitter terminal E M are connected to a common emitter terminal E with a sense resistor R S having a predetermined resistance value connected between them. The collector terminal C is led out from the back surface of the N-type silicon substrate 21.
【0013】以上により、マルチベース・マルチエミッ
タ構造を採るNPN型の電流検出機能付トランジスタが
構成され、センス抵抗RS の端子間電圧を実測し、その
実測に基づく端子間電圧によって電流が検出される。As described above, an NPN-type transistor with a current detecting function having a multi-base / multi-emitter structure is constructed, the terminal voltage of the sense resistor R S is measured, and the current is detected by the terminal voltage based on the measured value. It
【0014】[0014]
【発明が解決しようとする課題】ところで、図5に示し
た従来のマルチベース・マルチエミッタ構造を採るPN
P型の電流検出機能付トランジスタでは、そのP型シリ
コン基板1のP型不純物の表面濃度は低く、しかも、P
型シリコン基板1とその表面に設置されているシリコン
酸化膜6との界面の表面準位密度QSSは通常プラスの値
をとることから、P型シリコン基板1の表面近傍はP型
からN型へと反転した状態となっている。このため、N
型メインベース領域2とN型センスベース領域4との間
に位置するP型シリコン基板1の表面近傍には、デプレ
ッション型の寄生NチャネルMOSトランジスタ(図示
せず)が生成されてしまう。By the way, a PN adopting the conventional multi-base / multi-emitter structure shown in FIG.
In the P-type transistor with current detection function, the surface concentration of P-type impurities of the P-type silicon substrate 1 is low, and
Since the surface state density Q SS at the interface between the silicon substrate 1 and the silicon oxide film 6 provided on the surface of the silicon substrate 1 usually takes a positive value, the vicinity of the surface of the P-type silicon substrate 1 is changed from P-type to N-type. It has been reversed to. Therefore, N
A depletion type parasitic N channel MOS transistor (not shown) is generated near the surface of the P type silicon substrate 1 located between the type main base region 2 and the N type sense base region 4.
【0015】その結果、この電流検出機能付トランジス
タの使用形態がN型メインベース領域2とN型センスベ
ース領域4との間に電位差を生じさせるような場合、例
えばターンオン時,ターンオフ時にあっては、それら双
方の間に、上述のデプレッション型の寄生NチャネルM
OSトランジスタを介して不要なリーク電流が流れてし
まい、これに伴い、N型メインベース領域2及びN型セ
ンスベース領域4に流れるベース電流も共に変化してし
まうことになる。これでは、この電流検出機能付トラン
ジスタによっては高精度な電流検出を期待することがで
きず、定格値を上回る過電流が流れたときにこれに充分
に対処することも不可能となる。As a result, when the use form of the current detecting transistor causes a potential difference between the N-type main base region 2 and the N-type sense base region 4, for example, at turn-on and turn-off. , And between them, the depletion-type parasitic N-channel M described above.
Unnecessary leak current flows through the OS transistor, and along with this, the base currents flowing through the N-type main base region 2 and the N-type sense base region 4 also change. With this, it is not possible to expect high-precision current detection by the transistor with the current detection function, and it is impossible to sufficiently cope with an overcurrent that exceeds the rated value.
【0016】上記においては、表面準位密度QSSがプラ
スの値をとる通常の場合を例示したが、製造工程におい
てバラツキが生じ、表面準位密度QSSがマイナスの値を
とることがある。In the above description, the normal case where the surface level density Q SS takes a positive value has been exemplified, but there are cases where variations occur in the manufacturing process and the surface level density Q SS takes a negative value.
【0017】このような場合には、図6に示したNPN
型の電流検出機能付トランジスタでは、P型メインベー
ス領域22とP型センスベース領域24との間に位置す
るN型シリコン基板21の表面近傍は、N型からP型へ
と反転した状態となり、通常はエンハンスメント型であ
った寄生MOSトランジスタがデプレション型のPチャ
ネルMOSトランジスタとなってしまうことがある。In such a case, the NPN shown in FIG.
In the N-type transistor with a current detection function, the vicinity of the surface of the N-type silicon substrate 21 located between the P-type main base region 22 and the P-type sense base region 24 is in a state of being inverted from N-type to P-type, The enhancement type parasitic MOS transistor may become a depletion type P-channel MOS transistor.
【0018】このため、例えばターンオン時,ターンオ
フ時にP型メインベース領域22とP型センスベース領
域24との間に電位差が生じると、過渡的に上述のデプ
レッション型の寄生PチャネルMOSトランジスタを介
して不要なリーク電流が流れてしまい、結局図5に示し
た従来例と同様に、高精度な電流検出ができないことが
あった。Therefore, for example, when a potential difference occurs between the P-type main base region 22 and the P-type sense base region 24 at the time of turn-on and turn-off, it transiently passes through the above-mentioned depletion-type parasitic P-channel MOS transistor. Unnecessary leak current may flow, and eventually, as in the conventional example shown in FIG. 5, accurate current detection may not be possible.
【0019】本発明は、このような実情に鑑みて為され
たものであり、その目的は、高精度な電流検出が可能な
電流検出機能付トランジスタを提供することにある。The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a transistor with a current detection function capable of detecting a current with high accuracy.
【0020】[0020]
【課題を解決するための手段】第1の発明は、P型不純
物を含有して成るシリコン基板の表層部に、N型不純物
を含有して成るメインベース領域及びセンスベース領域
を所定の距離を隔て所定の深度で形成するとともに、前
記メインベース領域及び前記センスベース領域の表層部
に前記シリコン基板の表層部におけるP型不純物の濃度
よりも充分に高い濃度のP型不純物を含有して成るメイ
ンエミッタ領域及びセンスエミッタ領域を所定の深度で
形成して成る電流検出機能付トランジスタにおいて、前
記メインベース領域と前記センスベース領域との間に位
置する前記シリコン基板の表面を酸化して得られるシリ
コン酸化膜の表面に、P型不純物を含有して成るポリシ
リコン膜を形成し、該ポリシリコン膜を接地電位となる
所定の半導体領域又はベース領域に電気的に接続して成
ることを特徴とする。According to a first aspect of the invention, a main base region and a sense base region containing N-type impurities are provided at a predetermined distance on a surface layer portion of a silicon substrate containing P-type impurities. The main base region and the sense base region have a P-type impurity at a concentration sufficiently higher than the P-type impurity concentration at the surface layer of the silicon substrate. In a transistor with a current detection function formed by forming an emitter region and a sense emitter region at a predetermined depth, a silicon oxide obtained by oxidizing the surface of the silicon substrate located between the main base region and the sense base region. A polysilicon film containing a P-type impurity is formed on the surface of the film, and the polysilicon film has a predetermined semiconductor region at a ground potential. It is characterized by comprising electrically connected to the base region.
【0021】また、第2の発明は、第1の導電型不純物
を含有して成るシリコン基板の表層部に第2の導電型不
純物を含有して成るメインベース領域及びセンスベース
領域を所定の距離を隔て所定の深度で形成するととも
に、前記メインベース領域及び前記センスベース領域の
表層部に前記シリコン基板の表層部における第1の導電
型不純物の濃度よりも充分に高い濃度の第1の導電型不
純物を含有して成るメインエミッタ領域及びセンスエミ
ッタ領域を所定の深度で形成して成る電流検出機能付ト
ランジスタにおいて、前記メインベース領域と前記セン
スベース領域との間に位置する前記シリコン基板の表面
を酸化して得られるシリコン酸化膜の表面に電極を形成
し、該電極を電源に電気的に接続して成ることを特徴と
する。According to a second aspect of the invention, the main base region and the sense base region containing the second conductivity type impurities are separated by a predetermined distance from the surface layer of the silicon substrate containing the first conductivity type impurity. And a first conductivity type having a concentration sufficiently higher than the concentration of the first conductivity type impurities in the surface layer portion of the silicon substrate in the surface layer portions of the main base region and the sense base region. In a transistor with a current detection function formed by forming a main emitter region and a sense emitter region containing impurities at a predetermined depth, a surface of the silicon substrate located between the main base region and the sense base region is formed. An electrode is formed on the surface of a silicon oxide film obtained by oxidation, and the electrode is electrically connected to a power supply.
【0022】さらに、第3の発明は、第1の導電型不純
物を含有して成るシリコン基板の表層部に第2の導電型
不純物を含有して成るメインベース領域及びセンスベー
ス領域を所定の距離を隔て所定の深度で形成するととも
に、前記メインベース領域及び前記センスベース領域の
表層部に前記シリコン基板の表層部における第1の導電
型不純物の濃度よりも充分に高い濃度の第1の導電型不
純物を含有して成るメインエミッタ領域及びセンスエミ
ッタ領域を所定の深度で形成し、その上部にメインベー
ス電極とセンスベース電極とメインエミッタ電極とセン
スエミッタ電極とを形成して成る電流検出機能付トラン
ジスタにおいて、前記メインベース領域と前記センスベ
ース領域との間に位置する前記シリコン基板の表面を酸
化して得られるシリコン酸化膜の表面に電極を形成し、
該電極を前記メインベース電極または前記センスベース
電極に短絡して成ることを特徴とする。Further, a third aspect of the present invention is that a main base region and a sense base region containing a second conductivity type impurity are separated by a predetermined distance from a surface layer portion of a silicon substrate containing the first conductivity type impurity. And a first conductivity type having a concentration sufficiently higher than the concentration of the first conductivity type impurities in the surface layer portion of the silicon substrate in the surface layer portions of the main base region and the sense base region. A transistor with a current detection function, in which a main emitter region and a sense emitter region containing impurities are formed at a predetermined depth, and a main base electrode, a sense base electrode, a main emitter electrode and a sense emitter electrode are formed on the main emitter region and the sense emitter region. , A surface obtained by oxidizing the surface of the silicon substrate located between the main base region and the sense base region. An electrode formed on the surface of the con oxide film,
The electrode is short-circuited to the main base electrode or the sense base electrode.
【0023】[0023]
【作用】第1の発明においては、メインベース領域とセ
ンスベース領域との間に位置するシリコン基板の上方に
形成されたポリシリコン膜によって当該領域のしきい値
電圧VTHがプラスの値となり、従来、その領域に生成さ
れていたデプレッション型の寄生NチャネルMOSトラ
ンジスタがエンハンスメント型となる。この結果、メイ
ンベース領域とセンスベース領域との間に電位差が生じ
るような使用形態であっても、それら双方の間には不要
なリーク電流が流れなくなり、これに伴い、メインベー
ス領域及びセンスベース領域に流れるベース電流は変化
せずに共に安定するようになり、高精度な電流検出が可
能となる。In the first aspect of the invention, the polysilicon film formed above the silicon substrate located between the main base region and the sense base region causes the threshold voltage V TH of the region to have a positive value, Conventionally, the depletion type parasitic N-channel MOS transistor generated in that region becomes the enhancement type. As a result, even in a use mode in which a potential difference is generated between the main base region and the sense base region, an unnecessary leak current does not flow between them, and accordingly, the main base region and the sense base region The base current flowing in the region is stable without changing and the current can be detected with high accuracy.
【0024】第2の発明においては、メインベース領域
とセンスベース領域との間に位置するシリコン基板の上
方に形成された電極が電源に電気的に接続されるから、
従来、その領域に生成されていた寄生MOSトランジス
タがデプレッション型からエンハンスメント型に戻る。
このため、第1の発明と同様に不要なリーク電流が流れ
なくなり、高精度な電流検出が可能となる。In the second invention, since the electrode formed above the silicon substrate located between the main base region and the sense base region is electrically connected to the power supply,
Conventionally, the parasitic MOS transistor generated in that region returns from the depletion type to the enhancement type.
Therefore, as in the first aspect, unnecessary leak current does not flow, and highly accurate current detection can be performed.
【0025】第3の発明においては、メインベース領域
とセンスベース領域との間に位置するシリコン基板の上
方に形成された電極がメインベース電極またはセンスベ
ース電極に短絡されるから、従来、その領域に生成され
ていた寄生MOSトランジスタがデプレッション型から
エンハンスメント型に戻る。このため、第1及び第2の
発明と同様に不要なリーク電流が流れなくなり、高精度
な電流検出が可能となる。In the third invention, the electrode formed above the silicon substrate located between the main base region and the sense base region is short-circuited to the main base electrode or the sense base electrode. The parasitic MOS transistor generated in the above step returns from the depletion type to the enhancement type. Therefore, as in the first and second inventions, unnecessary leak current does not flow, and high-precision current detection becomes possible.
【0026】[0026]
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図1は、本発明の第1の実施例
に係るマルチベース・マルチエミッタ構造を採るPNP
型の電流検出機能付トランジスタの内部構造を示す縦断
面図である。なお、本図に示される各部位の大部分は既
に図5に示した各部位と共通しているが、ここでは、一
般的な製造工程に沿って該実施例の構造を説明するもの
とし、その関係上、本図に示される各部位には、図5に
示した各部位の符号とは異なる符号を付すものとする。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a PNP adopting a multi-base / multi-emitter structure according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing the internal structure of a positive-type transistor with a current detection function. Most of the parts shown in this figure are common to the parts already shown in FIG. 5, but here, the structure of the embodiment will be described along with a general manufacturing process, For that reason, the respective parts shown in this figure will be denoted by reference numerals different from the reference numerals of the respective parts shown in FIG.
【0027】同図に示すように、この実施例の電流検出
機能付トランジスタは、従来と同様に、P型不純物を所
定濃度に含有して成るP型シリコンウェハの上方にエピ
タキシャル成長を施すことによって得られたP型シリコ
ン基板11を母材として構成されている。そして、こう
した状態を採るP型シリコン基板11は、実質的に、こ
の電流検出機能付トランジスタ全体のP型コレクタ領域
を成している。As shown in the figure, the transistor with a current detecting function of this embodiment is obtained by performing epitaxial growth on a P-type silicon wafer containing P-type impurities in a predetermined concentration as in the conventional case. The obtained P-type silicon substrate 11 is used as a base material. The P-type silicon substrate 11 in such a state substantially constitutes the P-type collector region of the entire transistor with current detection function.
【0028】次に、P型シリコン基板11の表層部に
は、その表面を酸化して得られるシリコン酸化膜12を
所定の距離を隔てつつ選択的に除去し、さらに、そのシ
リコン酸化膜12が除去された部分にN型不純物の熱拡
散やイオン打込みなどを行うことにより、共にN型不純
物を所定濃度に含有して成るN型メインベース領域13
及びN型センスベース領域14が所定の深度で同時に形
成される。なお、N型メインベース領域13及びN型セ
ンスベース領域14の形成時において表面にシリコン酸
化膜12が存在していたP型シリコン基板11の表面近
傍の状態は、この時点で、P型シリコン基板11とシリ
コン酸化膜12との界面における表面準位密度QSSの影
響によって既にP型からN型へと反転している。Next, on the surface layer portion of the P-type silicon substrate 11, the silicon oxide film 12 obtained by oxidizing the surface of the P-type silicon substrate 11 is selectively removed at a predetermined distance, and the silicon oxide film 12 is further removed. The N-type main base region 13 containing the N-type impurity in a predetermined concentration is formed by performing thermal diffusion or ion implantation of the N-type impurity on the removed portion.
And the N-type sense base region 14 are simultaneously formed at a predetermined depth. Note that the state near the surface of the P-type silicon substrate 11 where the silicon oxide film 12 was present on the surface when the N-type main base region 13 and the N-type sense base region 14 were formed is at this point the P-type silicon substrate. It has already been inverted from P-type to N-type due to the influence of the surface level density Q SS at the interface between the film 11 and the silicon oxide film 12.
【0029】次に、N型メインベース領域13及びN型
センスベース領域14の表面を含むP型シリコン基板1
1の表面にはシリコン酸化膜12が設置され、さらに、
そのシリコン酸化膜12の表面には、CVD法などによ
ってポリシリコン材料が被着される。そして、まず、N
型メインベース領域13とN型センスベース領域14と
の間に位置するP型シリコン基板11の上方の部分を残
してポリシリコン材料が除去され、続いて、このポリシ
リコン材料の除去によって露出したシリコン酸化膜12
がN型メインベース領域13及びN型センスベース領域
14のそれぞれの表面に位置する部分について選択的に
除去される。ただし、ポリシリコン材料を除去する際に
は、例えば、N型センスベース領域14を周回状に包囲
する部分が残るような形態にするとよい。Next, the P type silicon substrate 1 including the surfaces of the N type main base region 13 and the N type sense base region 14 is formed.
A silicon oxide film 12 is provided on the surface of 1.
A polysilicon material is deposited on the surface of the silicon oxide film 12 by the CVD method or the like. And first, N
The polysilicon material is removed, leaving a portion above the P-type silicon substrate 11 located between the type main base region 13 and the N-type sense base region 14, and subsequently, the silicon exposed by the removal of the polysilicon material. Oxide film 12
Are selectively removed with respect to the portions located on the respective surfaces of the N-type main base region 13 and the N-type sense base region 14. However, when removing the polysilicon material, for example, it is preferable that the portion that surrounds the N-type sense base region 14 in a circular shape remains.
【0030】次に、この状態において、今度はP型不純
物の熱拡散やイオン打込みなどを行うことにより、N型
メインベース領域13及びN型センスベース領域14の
表層部には、それぞれ、P型シリコン基板11の表層部
におけるP型不純物の濃度よりも充分に高い濃度のP型
不純物を共に含有して成るP+ 型メインエミッタ領域1
5及びP+ 型センスエミッタ領域16が、先のN型メイ
ンベース領域13及びN型センスベース領域14の深度
よりも浅い深度で形成され、これと同時に、周回状を成
すポリシリコン材料が、P+ 型メインエミッタ領域15
及びP+ 型センスエミッタ領域16におけるP型不純物
の濃度と同等な濃度のP型不純物を含有して成るP+ 型
ポリシリコン膜17へと変成させられる。そして、P+
型ポリシリコン膜17は、さらに、N型メインベース領
域13に電気的に接続される。なお、このP+ 型ポリシ
リコン膜17は、N型メインベース領域13に接続する
以外にも、例えば、N型センスベース領域14や、P+
型メインエミッタ領域15又はP+ 型センスエミッタ領
域16などに接続してもよい。Next, in this state, the P-type impurities are thermally diffused or ion-implanted, so that the P-type impurities are added to the surface layer portions of the N-type main base region 13 and the N-type sense base region 14, respectively. A P + -type main emitter region 1 containing both P-type impurities having a concentration sufficiently higher than the concentration of P-type impurities in the surface layer portion of the silicon substrate 11.
5 and the P + -type sense emitter region 16 are formed at a depth shallower than the depths of the N-type main base region 13 and the N-type sense base region 14 described above, and at the same time, the polysilicon material forming the circular shape is P + Type main emitter region 15
And it is denatured to the P + -type polysilicon film 17 comprising a P-type impurity equivalent concentration and the concentration of P type impurity in the P + -type sense emitter region 16. And P +
The type polysilicon film 17 is further electrically connected to the N type main base region 13. The P + type polysilicon film 17 may be connected to the N type main base region 13 as well as the N type sense base region 14 and the P + type polysilicon film 17, for example.
It may be connected to the type main emitter region 15 or the P + type sense emitter region 16 or the like.
【0031】この結果、P+ 型ポリシリコン膜17が形
成される以前にP型からN型へと反転していたP型シリ
コン基板11の表面近傍の状態は、そのP+ 型ポリシリ
コン膜17が形成された領域付近において、しきい値電
圧VTHがプラスの値となり、従来、その領域に生成され
ていたデプレッション型の寄生NチャネルMOSトラン
ジスタがエンハンスメント型となる。これにより、N型
メインベース領域13とN型センスベース領域14との
間に電位差が生じることがあっても、それら双方の間に
は不要なリーク電流が流れなくなり、これに伴い、N型
メインベース領域13及びN型センスベース領域14に
流れるベース電流が共に安定するようになる。なお、付
言すれば、P+ 型ポリシリコン膜17は、P+ 型メイン
エミッタ領域15及びP+ 型センスエミッタ領域16と
同時に形成されるので、これを付加することによって工
程が特に複雑化することはない。As a result, the state in the vicinity of the surface of the P-type silicon substrate 11 which has been inverted from P-type to N-type before the P + -type polysilicon film 17 is formed is the P + -type polysilicon film 17 The threshold voltage V TH has a positive value in the vicinity of the region in which the depletion type is formed, and the depletion type parasitic N-channel MOS transistor conventionally generated in that region becomes the enhancement type. As a result, even if a potential difference may occur between the N-type main base region 13 and the N-type sense base region 14, an unnecessary leak current does not flow between them, and accordingly, the N-type main base region 13 Both the base currents flowing through the base region 13 and the N-type sense base region 14 become stable. In addition, since the P + -type polysilicon film 17 is formed at the same time as the P + -type main emitter region 15 and the P + -type sense emitter region 16, the process becomes particularly complicated by adding it. There is no.
【0032】次に、このように各種半導体領域が形成さ
れると、先のN型メインベース領域13及びN型センス
ベース領域14のそれぞれの表面に設置されているシリ
コン酸化膜12が選択的に除去され、これによって外部
に露出したN型メインベース領域13の表面からはメイ
ンベース端子BM が、N型センスベース領域14の表面
からはセンスベース端子BS がそれぞれ引き出される。
また、前工程で既に外部に露出しているP+ 型メインエ
ミッタ領域15の表面からはメインエミッタ端子E
M が、P+ 型センスエミッタ領域16の表面からはセン
スエミッタ端子ESが、P型シリコン基板11の裏面か
らはコレクタ端子Cがそれぞれ引き出され、さらに、メ
インエミッタ端子EM とセンスエミッタ端子ES との間
には、所定の抵抗値を有するセンス抵抗RS が接続され
る。Next, when various semiconductor regions are formed in this way, the silicon oxide film 12 provided on the surface of each of the N-type main base region 13 and the N-type sense base region 14 is selectively removed. As a result, the main base terminal B M is drawn from the surface of the N-type main base region 13 that is exposed to the outside, and the sense base terminal B S is drawn from the surface of the N-type sense base region 14.
Further, from the surface of the P + type main emitter region 15 which is already exposed to the outside in the previous process, the main emitter terminal E
M , a sense emitter terminal E S from the surface of the P + type sense emitter region 16 and a collector terminal C from the back surface of the P type silicon substrate 11, respectively, and further, a main emitter terminal E M and a sense emitter terminal E. A sense resistor R S having a predetermined resistance value is connected between S and S.
【0033】そして、以上により、P型シリコン基板1
1(P型コレクタ領域)、N型メインベース領域13及
びP+ 型メインエミッタ領域15から成る主電流を流す
PNP型のメイントランジスタ部TM とともに、P型シ
リコン基板11(P型コレクタ領域)、N型センスベー
ス領域14及びP+ 型センスエミッタ領域16から成る
電流検出用のPNP型のセンストランジスタ部TS を設
けて成るマルチベース・マルチエミッタ構造を採るPN
P型の電流検出機能付トランジスタが構成されるように
なる。Then, as described above, the P-type silicon substrate 1
1 (P-type collector region), N-type main base region 13 and P + -type main emitter region 15 together with a PNP-type main transistor portion T M for flowing a main current, a P-type silicon substrate 11 (P-type collector region), A PN having a multi-base / multi-emitter structure including a PNP type sense transistor section T S for current detection, which is composed of an N type sense base area 14 and a P + type sense emitter area 16.
A P-type transistor with a current detection function is configured.
【0034】以上のように第1の実施例によれば、N型
メインベース領域13とN型センスベース領域14との
間に位置するP型シリコン基板11の上方に形成された
P+型ポリシリコン膜17の作用により、従来、その領
域に生成されていたデプレッション型の寄生Nチャネル
MOSトランジスタがエンハンスメント型となる。この
結果、メインベース領域とセンスベース領域との間に電
位差が生じることがあっても、それら双方の間には不要
なリーク電流が一切流れなくなり、これに伴い、メイン
ベース領域及びセンスベース領域に流れるベース電流が
共に安定して高精度な電流検出ができるようになる。ま
た、P+ 型ポリシリコン膜17の形成にあたり、特に工
程が複雑化することはない。As described above, according to the first embodiment, the P + -type polysilicon formed above the P-type silicon substrate 11 located between the N-type main base region 13 and the N-type sense base region 14. Due to the action of the silicon film 17, the depletion type parasitic N-channel MOS transistor which has been conventionally formed in that region becomes an enhancement type. As a result, even if there is a potential difference between the main base region and the sense base region, no unnecessary leak current flows between them, and as a result, the main base region and the sense base region do not flow. Both the base currents that flow are stable and high-precision current detection becomes possible. Further, in forming the P + -type polysilicon film 17, the steps are not particularly complicated.
【0035】図2は、本発明の第2の実施例に係るマル
チベース・マルチエミッタ構造を採るNPN型電流検出
機能付トランジスタの内部構造を示す縦断面図である。
本図に示される各部位で、図6に示される従来例の各部
位と同一部位には同一の符号を付して重複説明を省略
し、また製造工程についても特に詳しい説明はしない。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing the internal structure of an NPN type transistor with a current detecting function having a multi-base / multi-emitter structure according to the second embodiment of the present invention.
Of the parts shown in this figure, the same parts as the parts of the conventional example shown in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals to omit redundant description, and the manufacturing process will not be particularly described in detail.
【0036】本実施例においては、P型メインベース領
域22とPセンスベース領域24とこれら両領域間に位
置するN型シリコン基板21の上部に設置されるシリコ
ン酸化膜26上部に、アルミニウムを用いてゲート電極
31が設置される。そして、該ゲート電極31は、その
上部に図示しないパッドが設けられ、該パッド上部より
引き出されたゲート端子Gは、ワイヤボンディング等に
よって電源VCC(例えば、約12V)と接続されてい
る。In this embodiment, aluminum is used for the P-type main base region 22, the P-sense base region 24 and the silicon oxide film 26 provided on the N-type silicon substrate 21 located between these regions. The gate electrode 31 is installed. The gate electrode 31 is provided with a pad (not shown) on the upper portion thereof, and the gate terminal G pulled out from the upper portion of the pad is connected to a power source V CC (for example, about 12V) by wire bonding or the like.
【0037】従って、例えば製造工程のある過程でバラ
ツキが生じ、P型メインベース領域22とP型センスベ
ース領域24との間に位置するN型シリコン基板21と
その表面に位置するシリコン酸化膜26との界面の表面
準位密度QSSがマイナスの値となり、上記N型シリコン
基板21の表面近傍がN型からP型へと反転した状態と
なり、デプレッション型の寄生PチャネルMOSトラン
ジスタが生成されていたとしても、ゲート電極31は電
源VCCと接続されて該電源VCCと等電位(約12V)に
される。よって、表面準位密度QSSがマイナスとなって
いたことによる影響は打ち消されてしまい、上記N型シ
リコン基板21の表面近傍の反転状態は解消される。Therefore, for example, a variation occurs in a certain process of the manufacturing process, and the N-type silicon substrate 21 located between the P-type main base region 22 and the P-type sense base region 24 and the silicon oxide film 26 located on the surface thereof. The surface level density Q SS at the interface with and becomes a negative value, and the vicinity of the surface of the N-type silicon substrate 21 is inverted from N-type to P-type, and a depletion-type parasitic P-channel MOS transistor is generated. even, the gate electrode 31 is in the power supply V CC and the equipotential is connected to a power supply V CC (approximately 12V). Therefore, the influence due to the negative surface state density Q SS is canceled out, and the inverted state near the surface of the N-type silicon substrate 21 is eliminated.
【0038】即ち、寄生PチャネルMOSトランジスタ
のしきい値電圧VTHが表面準位密度QSSのマイナスの値
によって変化させられてデプレッション型となっていた
寄生PチャネルMOSトランジスタは通常のエンハンス
メント型に戻ってしまい、該PチャネルMOSトランジ
スタはオフ状態を保つことになる。That is, the threshold voltage V TH of the parasitic P-channel MOS transistor is changed by the negative value of the surface state density Q SS to be the depletion type. The parasitic P-channel MOS transistor is changed to a normal enhancement type. After returning, the P-channel MOS transistor remains in the off state.
【0039】以上のように第2の実施例によれば、電源
VCCと接続されたゲート電極31の作用により寄生MO
Sトランジスタはデプレッション型からエンハンスメン
ト型に戻るので、P型メインベース領域22とP型セン
スベース領域24との間に電位差が生じることがあって
も、これらの双方の間には不要なリーク電流が流れなく
なり、これに伴い、P型メインベース領域22及びP型
センスベース領域24に流れるベース電流がともに安定
するようになり、高精度な電流検出ができるようにな
る。また、上記において、ゲート電極31は、メインベ
ース電極27、メインエミッタ電極28、センスベース
電極29及びセンスエミッタ電極30と同時に形成され
るので、特に工程が複雑化するとこはない。As described above, according to the second embodiment, the parasitic MO due to the action of the gate electrode 31 connected to the power source V CC.
Since the S-transistor returns from the depletion type to the enhancement type, even if a potential difference may occur between the P-type main base region 22 and the P-type sense base region 24, an unnecessary leak current is generated between them. The current does not flow, and accordingly, the base currents flowing in the P-type main base region 22 and the P-type sense base region 24 are both stabilized, and the current can be detected with high accuracy. Further, in the above, the gate electrode 31 is formed at the same time as the main base electrode 27, the main emitter electrode 28, the sense base electrode 29, and the sense emitter electrode 30, so that the process is not particularly complicated.
【0040】図3は、本発明の第3の実施例に係るマル
チベース・マルチエミッタ構造を採るNPN型の電流検
出機能付トランジスタの内部構造を示す縦断面図であ
る。本図に示される各部位で、図2に示される第2の実
施例の各部位と同一部位には同一の符号を付して重複説
明を省略し、また製造工程についても詳しい説明はしな
い。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing the internal structure of an NPN type transistor with a current detecting function adopting a multi-base / multi-emitter structure according to a third embodiment of the present invention. In the respective parts shown in this figure, the same parts as those of the second embodiment shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals to omit redundant description, and the manufacturing process will not be described in detail.
【0041】本実施例においては、図2に示される第2
の実施例におけるゲート電極31は、メインベース電極
とショートされる構成である。例えば図3に示すように
メインベース電極27′は、P型メインベース領域22
とP型センスベース領域24とこれら両領域間に位置す
るN型シリコン基板21の上部に設置されるシリコン酸
化膜26上部にまで延設され、ゲート電極を兼ねてい
る。In this embodiment, the second one shown in FIG.
The gate electrode 31 in the above embodiment is short-circuited with the main base electrode. For example, as shown in FIG. 3, the main base electrode 27 ′ has a P type main base region 22.
And the P-type sense base region 24 and the silicon oxide film 26 provided on the N-type silicon substrate 21 located between these regions, and also serves as a gate electrode.
【0042】従って、第2の実施例と同様に、表面準位
密度QSSがマイナスの値となり、上記N型シリコン基板
21の表面近傍がN型からP型へと反転した状態となっ
てデプレッション型の寄生PチャネルMOSトランジス
タが生成されていたとしても、ゲート電極は、メインベ
ース電極27′が延設されて形成されているから、該ゲ
ート電極には電流検出機能付トランジスタの導通時はP
型メインベース領域22とN+ 型メインエミッタ領域2
3とのPN接合が作る電位差(約 0.7V)の分のプラス
の電位が印加されることになる。よって、表面準位密度
QSSがマイナスとなっていたことによる影響は打ち消さ
れてしまい、上記N型シリコン基板21の表面近傍の反
転状態は解消される。Therefore, as in the second embodiment, the surface level density Q SS has a negative value, and the vicinity of the surface of the N-type silicon substrate 21 is inverted from N-type to P-type and depletion occurs. Type parasitic P-channel MOS transistor is formed, the gate electrode is formed by extending the main base electrode 27 '.
Type main base region 22 and N + type main emitter region 2
A positive potential corresponding to the potential difference (about 0.7 V) created by the PN junction with 3 is applied. Therefore, the influence due to the negative surface state density Q SS is canceled out, and the inverted state near the surface of the N-type silicon substrate 21 is eliminated.
【0043】即ち、寄生PチャネルMOSトランジスタ
のしきい値電圧VTHが表面準位密度QSSのマイナスの値
によって変化させられデプレッション型となっていた寄
生PチャネルMOSトランジスタは、通常のエンハンス
メント型に戻ってしまい、該PチャネルMOSトランジ
スタはオフ状態を保つことになる。That is, the depletion type parasitic P-channel MOS transistor in which the threshold voltage V TH of the parasitic P-channel MOS transistor is changed by the negative value of the surface level density Q SS is changed to a normal enhancement type. After returning, the P-channel MOS transistor remains in the off state.
【0044】以上のように第3の実施例によれば、メイ
ンベース電極とショートされたゲート電極の作用によ
り、第2の実施例と同様にP型メインベース領域22と
P型センスベース領域24との間に不要なリーク電流が
流れなくなり、高精度な電流検出ができるようになる。
また、ゲート電極の形成に特に工程が複雑化することは
ない。As described above, according to the third embodiment, due to the action of the gate electrode short-circuited with the main base electrode, the P-type main base region 22 and the P-type sense base region 24 are formed as in the second embodiment. Unnecessary leakage current does not flow between and, and it becomes possible to detect current with high accuracy.
Further, the steps for forming the gate electrode are not particularly complicated.
【0045】図4は、本発明の第4の実施例に係るマル
チベース・マルチエミッタ構造を採るNPN型電流検出
機能付トランジスタの内部構造を示す縦断面図である。
本図に示される各部位で、図2に示される第2の実施例
の各部位と同一部位には同一の符号を付して重複説明を
省略し、また製造工程についても詳しい説明はしない。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing the internal structure of an NPN type current detecting transistor having a multi-base multi-emitter structure according to the fourth embodiment of the present invention.
In the respective parts shown in this figure, the same parts as those of the second embodiment shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals to omit redundant description, and the manufacturing process will not be described in detail.
【0046】本実施例においては、図2に示される第2
の実施例におけるゲート電極31は、センスベース電極
とショートされる構成である。例えば、図4に示すよう
に、センスベース電極29′は、P型メインベース領域
22とP型センスベース領域24とこれら両領域間に位
置するN型シリコン基板21の上部に設置されるシリコ
ン酸化膜26上部にまで延設され、ゲート電極を兼ねて
いる。In this embodiment, the second shown in FIG.
The gate electrode 31 in this embodiment is shorted to the sense base electrode. For example, as shown in FIG. 4, the sense base electrode 29 ′ is a silicon oxide provided on the P type main base region 22, the P type sense base region 24, and the N type silicon substrate 21 located between these regions. It extends to the upper part of the film 26 and also serves as a gate electrode.
【0047】従って、第2の実施例と同様に、表面準位
密度QSSがマイナスの値となり、上記N型シリコン基板
21の表面近傍がN型からP型へと反転した状態となっ
てデプレッション型の寄生PチャネルMOSトランジス
タが生成されていたとしても、ゲート電極はセンスベー
ス電極29′が延設されて形成されているから、該ゲー
ト電極には電流検出機能付トランジスタの導通時はP型
センスベース領域24とN+ 型センスエミッタ領域25
とのPN接合が作る電位差(約 0.7V)の分のプラスの
電位が印加されることになる。よって、表面準位密度Q
SSがマイナスの値となっていたことによる影響は打ち消
されてしまい、上記N型シリコン基板21の表面近傍の
反転状態は解消される。Therefore, similarly to the second embodiment, the surface level density Q SS has a negative value, and the vicinity of the surface of the N-type silicon substrate 21 is inverted from N-type to P-type and depletion occurs. Type parasitic P-channel MOS transistor is formed, the gate electrode is formed by extending the sense base electrode 29 ', so that the gate electrode is P-type when the transistor with current detection function is conductive. Sense base region 24 and N + type sense emitter region 25
A positive potential corresponding to the potential difference (about 0.7 V) created by the PN junction with and is applied. Therefore, the surface state density Q
The influence of the negative value of SS is canceled, and the inverted state near the surface of the N-type silicon substrate 21 is eliminated.
【0048】即ち、寄生PチャネルMOSトランジスタ
のしきい値電圧VTHが表面順位密度QSSのマイナスの値
によって変化させられデプレッション型となっていた寄
生PチャネルMOSトランジスタは、通常のエンハンス
メント型に戻ってしまい、該PチャネルMOSトランジ
スタはオフ状態を保つことになる。That is, the threshold voltage V TH of the parasitic P-channel MOS transistor is changed by the negative value of the surface rank density Q SS , and the parasitic P-channel MOS transistor, which has been a depletion type, returns to the normal enhancement type. Therefore, the P-channel MOS transistor remains off.
【0049】以上のように第4の実施例によれば、セン
スベース電極とショートされたゲート電極の作用によ
り、第2の実施例と同様にP型メインベース領域22と
P型センスベース領域24との間に不要なリーク電流が
流れなくなり、高精度な電流検出ができるようになる。
また、ゲート電極の形成に特に工程が複雑化することは
ない。As described above, according to the fourth embodiment, due to the action of the gate electrode short-circuited with the sense base electrode, the P-type main base region 22 and the P-type sense base region 24 are formed as in the second embodiment. Unnecessary leakage current does not flow between and, and it becomes possible to detect current with high accuracy.
Further, the steps for forming the gate electrode are not particularly complicated.
【0050】尚、上記において、第2乃至第4の実施例
についてはNPN型のトランジスタを例にとって説明し
たが、これに限られることはなく本発明は導電型を反対
として構成したPNP型のトランジスタについても勿論
適用可能である。また、これらの場合に、各電極の材料
はアルミニウムに限られることはなく、他の電極材質が
用いられても良い。In the above description, the second to fourth embodiments have been described by taking the NPN type transistor as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is a PNP type transistor having the opposite conductivity type. Of course, it is applicable. Further, in these cases, the material of each electrode is not limited to aluminum, and other electrode materials may be used.
【0051】[0051]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、第1の発明
乃至第3の発明の何れにおいても、メインベース領域と
センスベース領域との間の領域に形成されていた寄生M
OSトランジスタがデプレッション型からエンハンスメ
ント型となる。この結果、メインベース領域とセンスベ
ース領域との間に電位差が生じることがあっても寄生M
OSトランジスタはオフ状態を保つから、これら双方の
領域間に不要なリーク電流が一切流れなくなり、そのた
めベース電流が安定して流れることになって、高精度な
電流検出ができるようになる。この場合、製造工程が特
に複雑化することもない。As described in detail above, in any of the first to third inventions, the parasitic M formed in the region between the main base region and the sense base region.
The OS transistor is changed from the depletion type to the enhancement type. As a result, even if a potential difference may occur between the main base region and the sense base region, the parasitic M
Since the OS transistor is kept in the off state, an unnecessary leak current does not flow between these two regions, so that the base current flows stably, which enables highly accurate current detection. In this case, the manufacturing process is not particularly complicated.
【図1】本発明の第1の実施例に係るマルチベース・マ
ルチエミッタ構造を採るPNP型の電流検出機能付トラ
ンジスタの内部構造を示す縦断面図である。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing the internal structure of a PNP-type transistor with a current detection function that adopts a multi-base / multi-emitter structure according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2の実施例に係るマルチベース・マ
ルチエミッタ構造を採るNPN型の電流検出機能付トラ
ンジスタの内部構造を示す縦断面図である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing the internal structure of an NPN-type transistor with a current detection function that adopts a multi-base / multi-emitter structure according to a second embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第3の実施例に係るマルチベース・マ
ルチエミッタ構造を採るNPN型の電流検出機能付トラ
ンジスタの内部構造を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing an internal structure of an NPN-type transistor with a current detecting function, which adopts a multi-base / multi-emitter structure according to a third embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第4の実施例に係るマルチベース・マ
ルチエミッタ構造を採るNPN型の電流検出機能付トラ
ンジスタの内部構造を示す縦断面図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing an internal structure of an NPN-type transistor with a current detection function, which adopts a multi-base / multi-emitter structure according to a fourth embodiment of the present invention.
【図5】従来のマルチベース・マルチエミッタ構造を採
るPNP型の電流検出機能付トランジスタの内部構造を
示す縦断面図である。FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing the internal structure of a PNP-type transistor with a current detecting function, which adopts a conventional multi-base / multi-emitter structure.
【図6】従来のマルチベース・マルチエミッタ構造を採
るNPN型の電流検出機能付トランジスタの内部構造を
示す縦断面図である。FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing the internal structure of a conventional NPN-type transistor with a current detection function that adopts a multi-base / multi-emitter structure.
11 P型シリコン基板(P型コレクタ領域) 12 シリコン酸化膜 13 N型メインベース領域 14 N型センスベース領域 15 P+ 型メインエミッタ領域 16 P+ 型センスエミッタ領域 17 P+ 型ポリシリコン膜 21 N型シリコン基板(N型コレクタ領域) 22 P型メインベース領域 23 N+ 型メインエミッタ領域 24 P型センスベース領域 25 N+ 型センスエミッタ領域 26 シリコン酸化膜 27 メインベース電極 28 メインエミッタ電極 29 センスベース電極 30 センスエミッタ電極 31 ゲート電極 VCC 電源11 P-type silicon substrate (P-type collector region) 12 Silicon oxide film 13 N-type main base region 14 N-type sense base region 15 P + type main emitter region 16 P + type sense emitter region 17 P + type polysilicon film 21 N Type silicon substrate (N type collector region) 22 P type main base region 23 N + type main emitter region 24 P type sense base region 25 N + type sense emitter region 26 Silicon oxide film 27 Main base electrode 28 Main emitter electrode 29 Sense base Electrode 30 Sense emitter electrode 31 Gate electrode V CC power supply
Claims (3)
の表層部に、N型不純物を含有して成るメインベース領
域及びセンスベース領域を所定の距離を隔て所定の深度
で形成するとともに、前記メインベース領域及び前記セ
ンスベース領域の表層部に前記シリコン基板の表層部に
おけるP型不純物の濃度よりも充分に高い濃度のP型不
純物を含有して成るメインエミッタ領域及びセンスエミ
ッタ領域を所定の深度で形成して成る電流検出機能付ト
ランジスタにおいて、 前記メインベース領域と前記センスベース領域との間に
位置する前記シリコン基板の表面を酸化して得られるシ
リコン酸化膜の表面に、P型不純物を含有して成るポリ
シリコン膜を形成し、該ポリシリコン膜を接地電位とな
る所定の半導体領域又はベース領域に電気的に接続して
成ることを特徴とする電流検出機能付トランジスタ。1. A main base region and a sense base region containing an N-type impurity are formed in a surface layer portion of a silicon substrate containing a P-type impurity at a predetermined distance and at a predetermined depth. A main emitter region and a sense emitter region are formed in the surface layers of the main base region and the sense base region at a predetermined depth, the main emitter region and the sense emitter region containing P-type impurities at a concentration sufficiently higher than the concentration of P-type impurities in the surface layer of the silicon substrate. In the transistor with a current detection function formed by, the surface of a silicon oxide film obtained by oxidizing the surface of the silicon substrate located between the main base region and the sense base region contains a P-type impurity. To form a polysilicon film and electrically connect the polysilicon film to a predetermined semiconductor region or base region at ground potential. Current detection with transistor characterized by comprising Te.
コン基板の表層部に第2の導電型不純物を含有して成る
メインベース領域及びセンスベース領域を所定の距離を
隔て所定の深度で形成するとともに、前記メインベース
領域及び前記センスベース領域の表層部に前記シリコン
基板の表層部における第1の導電型不純物の濃度よりも
充分に高い濃度の第1の導電型不純物を含有して成るメ
インエミッタ領域及びセンスエミッタ領域を所定の深度
で形成して成る電流検出機能付トランジスタにおいて、 前記メインベース領域と前記センスベース領域との間に
位置する前記シリコン基板の表面を酸化して得られるシ
リコン酸化膜の表面に電極を形成し、該電極を電源に電
気的に接続して成ることを特徴とする電流検出機能付ト
ランジスタ。2. A main base region and a sense base region containing a second conductivity type impurity in a surface layer portion of a silicon substrate containing a first conductivity type impurity with a predetermined depth at a predetermined depth. While being formed, the surface layer portions of the main base region and the sense base region contain a first conductivity type impurity having a concentration sufficiently higher than the concentration of the first conductivity type impurity in the surface layer portion of the silicon substrate. In a transistor with a current detection function formed by forming a main emitter region and a sense emitter region with a predetermined depth, a silicon obtained by oxidizing a surface of the silicon substrate located between the main base region and the sense base region. A transistor with a current detecting function, characterized in that an electrode is formed on the surface of an oxide film and the electrode is electrically connected to a power supply.
コン基板の表層部に第2の導電型不純物を含有して成る
メインベース領域及びセンスベース領域を所定の距離を
隔て所定の深度で形成するとともに、前記メインベース
領域及び前記センスベース領域の表層部に前記シリコン
基板の表層部における第1の導電型不純物の濃度よりも
充分に高い濃度の第1の導電型不純物を含有して成るメ
インエミッタ領域及びセンスエミッタ領域を所定の深度
で形成し、その上部にメインベース電極とセンスベース
電極とメインエミッタ電極とセンスエミッタ電極とを形
成して成る電流検出機能付トランジスタにおいて、 前記メインベース領域と前記センスベース領域との間に
位置する前記シリコン基板の表面を酸化して得られるシ
リコン酸化膜の表面に電極を形成し、該電極を前記メイ
ンベース電極または前記センスベース電極に短絡して成
ることを特徴とする電流検出機能付トランジスタ。3. A main base region and a sense base region containing a second conductivity type impurity in a surface layer portion of a silicon substrate containing a first conductivity type impurity with a predetermined depth at a predetermined depth. While being formed, the surface layer portions of the main base region and the sense base region contain a first conductivity type impurity having a concentration sufficiently higher than the concentration of the first conductivity type impurity in the surface layer portion of the silicon substrate. A transistor with a current detection function, comprising a main emitter region and a sense emitter region formed at a predetermined depth, and a main base electrode, a sense base electrode, a main emitter electrode and a sense emitter electrode formed on the main emitter region and the sense emitter region. On the surface of the silicon oxide film obtained by oxidizing the surface of the silicon substrate located between the sense base region and Forming a pole, the current detection function with transistors, characterized by comprising by shorting the electrode to the main base electrode or the sense base electrode.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13231592A JPH05343621A (en) | 1992-04-09 | 1992-05-25 | Transistor provided with current detection function |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8908192 | 1992-04-09 | ||
| JP4-89081 | 1992-04-09 | ||
| JP13231592A JPH05343621A (en) | 1992-04-09 | 1992-05-25 | Transistor provided with current detection function |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05343621A true JPH05343621A (en) | 1993-12-24 |
Family
ID=26430517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13231592A Withdrawn JPH05343621A (en) | 1992-04-09 | 1992-05-25 | Transistor provided with current detection function |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05343621A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100323008B1 (en) * | 1998-01-13 | 2002-02-02 | 다니구찌 이찌로오, 기타오카 다카시 | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
-
1992
- 1992-05-25 JP JP13231592A patent/JPH05343621A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100323008B1 (en) * | 1998-01-13 | 2002-02-02 | 다니구찌 이찌로오, 기타오카 다카시 | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
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