实施方式的半导体装置具备：第一布线，其用于与高电位侧电源电位连接；第二布线，其用于与上述高电位侧电源电位连接且与上述第一布线不同；开关晶体管，其一端与上述第一布线连接且另一端与输出端子连接；和保护元件，其在上述高电位侧电源电位和低电位侧电源电位之间与上述开关晶体管并联连接。上述保护元件具有：第一p型半导体区域，其与上述第一布线连接；n型半导体区域，其与上述第二布线连接且与上述第一p型半导体区域相接；和第二p型半导体区域，其与上述n型半导体区域相接，并从上述第一p型半导体区域离开，且与用于连接上述低电位侧电源电位的配线连接。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术后述实施方式大体涉及半导体装置、DC-DC转换器和保护元件。
技术介绍
一直以来，开发了保护集成电路免受ESD (Electrostatic Discharge,静电放电) 影响的保护元件。此类保护元件的大多数在电源布线和接地布线之间与集成电路并联连接，击穿电压设定成比集成电路中的元件的击穿电压低。这样，在通过ESD等对电源布线施加高电压时，保护元件比集成电路中的元件先击穿而流过电流，保护集成电路。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供耐用性高的半导体装置和DC-DC转换器。此外，本专利技术的另一目的是提供可缩小尺寸的保护元件。实施方式的半导体装置，其特征在于，具备第一布线，与高电位侧电源电位连接；第二布线，与上述高电位侧电源电位连接，且与上述第一布线不同；开关晶体管，一端与上述第一布线连接，另一端与输出端子连接；以及保护元件，在上述高电位侧电源电位和低电位侧电源电位之间与上述开关晶体管并联连接，上述保护元件具有第一 P型半导体区域，与上述第一布线连接；n型半导体区域，与上述第二布线连接，且与上述第一 P型半导体区域相接；以及第二 P型半导体区域，与上述η型半导体区域相接，并从上述第一 P型半导体区域离开，且与用于连接上述低电位侧电源电位的布线连接。此外，另一实施方式的DC-DC转换器,其特征在于,具备第一布线，与高电位侧电源电位连接；第二布线，与上述高电位侧电源电位连接，且与上述第一布线不同；开关电路，在经由上述第一布线的高电位侧电源电位和低电位侧电源电位之间连接，在输出端有选择地连接上述高电位侧电源电位或上述低电位侧电源电位；电感器，一端与上述开关电路的输出端连接；电容器，在上述电感器的另一端和上述低电位侧电源电位之间连接；以及保护元件，在上述高电位侧电源电位和上述低电位侧电源电位之间与上述开关电路并联连接，上述保护元件具有第一 P型半导体区域，与上述第一布线连接；η型半导体区域，与上述第二布线连接，且与上述第一 P型半导体区域相接；以及第二 P型半导体区域，与上述η型半导体区域相接，从上述第一 P型半导体区域离开，且与上述低电位侧电源电位连接。再有，另一实施方式的保护元件，在高电位侧电源电位和低电位侧电源电位之间与被保护电路并联连接，其特征在于，具备第一 P型区域，在半导体基板上形成；11型区域，在上述半导体基板上形成，且与上述第一 P型区域相接；第二 P型区域，在上述半导体基板上形成，与上述η型区域相接，并从上述第一 P型区域离开，且被施加上述低电位侧电源电位；第一布线，与上述第一 P型区域连接，被施加上述高电位侧电源电位，且流过向上述被保护电路供给的电流；以及第二布线，与上述η型区域接触，被施加上述高电位侧电源电位，且不流过向上述被保护电路供给的电流。根据上述构成的半导体装置和DC-DC转换器，可提高耐用性。此外，根据上述构成的保护元件，可缩小尺寸。附图说明图I是例示第一实施方式涉及的半导体装置的示意电路图。图2是例示第一实施方式涉及的半导体装置的一部分的立体图。图3是例示第一实施方式涉及的保护元件的示意剖视图。图4(a) (C)是例示第一实施方式涉及的保护元件的动作的图。 图5是例示第二实施方式涉及的半导体装置的示意电路图。图6是以时间为横轴、以在被保护电路的电源布线间的电压和流过pMOS及nMOS的电流为竖轴而例示模拟结果的曲线图。图7是以时间为横轴、以流过被保护电路的各电极的电流为竖轴而例示保护元件的工作的模拟结果的曲线图。图8是例示第二实施方式的第一比较例的半导体装置的示意电路图。图9是以时间为横轴、以在被保护电路的电源布线间的电压和流过pMOS及nMOS的电流为竖轴而例示模拟结果的曲线图。图10是例示第二实施方式的第二比较例的半导体装置的示意电路图。图11是例示第三实施方式涉及的保护元件的示意剖视图。图12是例示第四实施方式涉及的保护元件的示意剖视图。图13是例示第五实施方式涉及的保护元件的示意剖视图。图14是例示第六实施方式涉及的保护元件的示意剖视图。图15是例示第七实施方式涉及的保护元件的示意剖视图。图16是例示第八实施方式涉及的保护元件的示意剖视图。具体实施例方式下面参照附图来对本专利技术的实施方式进行说明。首先，对第一实施方式进行说明。图I是例示本实施方式涉及的半导体装置的示意电路图。图2是例示本实施方式涉及的半导体装置的一部分的立体图。图3是例示本实施方式涉及的保护元件的示意剖视图。如图I所示，本实施方式的半导体装置100是DC-DC转换器。在半导体装置100中，在外部直流电源101的高电位侧电源布线102和低电位侧电源布线103之间，连接有保护元件I。下面，将外部直流电源101的正极电位即高电位侧电源布线102的电位称为“高电位侧电源电位”，将外部直流电源101的负极电位即低电位侧电源布线103的电位称为“低电位侧电源电位”。低电位侧电源电位例如是接地电位。在电源布线102和电源布线103之间，串联连接有高侧(high side)晶体管104和低侧(low side)晶体管105。高侧晶体管104和低侧晶体管105皆是场效应晶体管，在各自的栅极上供给有从控制电路106输出的控制电位。这样，高侧晶体管104和低侧晶体管105交替地成为导通状态和截止状态，使高侧晶体管104和低侧晶体管105之间的连接点NI的电位周期性变化。即，高侧晶体管104和低侧晶体管105分别作为对将高电位侧电源布线102是否与低电位侧电源电位103连接进行切换的开关电路进行工作。在连接点NI和半导体装置100的高电位侧输出端子111之间连接有电感器108。此外，半导体装置100的低电位侧输出端子112与外部直流电源101的低电位侧电源布线103连接。而且，在高电位侧输出端子111和低电位侧输出端子112之间，连接有电容器109。这样，周期性变化的连接点NI的电位通过由电感器108和电容器109所构成的LC电路而平滑化，从高电位侧输出端子111和低电位侧输出端子112输出大体一定的直流电流。此时，控制电路106，通过控制高侧晶体管104处于导通状态的时间和低侧晶体管105处于导通状态的时间之比，来控制从输出端子111和112输出的电压。而且，保护元件I在高电位侧电源布线102和低电位侧电源布线103之间，与由高侧晶体管104和低侧晶体管105构成的电路并联连接，保护该电路。即，保护元件I设为保护对象的被保护电路，由高侧晶体管104和低侧晶体管105构成，是形成DC-DC转换器的一部分的电路。 如图2所示，在半导体装置100中，设置有安装基板120，在安装基板120上装载有集成电路芯片121。在集成电路芯片121中，设有硅基板126 (参照图I)和层间绝缘膜127(参照图I)。层间绝缘膜127在硅基板126上设置。而且，在集成电路芯片121上形成有保护元件I的一部分以及高侧晶体管104和控制电路106(参照图I)。此外，在半导体装置100中，设有引线管脚122 125。引线管脚122与高电位侧电源布线102 (参照图I)连接。弓丨线管脚123与低电位侧电源布线103(参照图I)连接。引线管脚124相当于电路图上的连接点NI (参照图I)，与电感器108 (参照图I)连接。引线管脚125与低电位侧输本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体装置，其特征在于，具备：第一布线，与高电位侧电源电位连接；第二布线，与上述高电位侧电源电位连接，且与上述第一布线不同；开关晶体管，一端与上述第一布线连接，另一端与输出端子连接；以及保护元件，在上述高电位侧电源电位和低电位侧电源电位之间与上述开关晶体管并联连接，上述保护元件具有：第一p型半导体区域，与上述第一布线连接；n型半导体区域，与上述第二布线连接，且与上述第一p型半导体区域相接；以及第二p型半导体区域，与上述n型半导体区域相接，并从上述第一p型半导体区域离开，且与用于连接上述低电位侧电源电位的布线连接。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：一岐村岳人，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：
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