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公開番号2025131225
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-09
出願番号2024028834
出願日2024-02-28
発明の名称半導体装置
出願人個人
代理人弁理士法人筒井国際特許事務所
主分類H10D 89/00 20250101AFI20250902BHJP()
要約【課題】光の照射に基づいて基準電圧を生成する基準電圧生成部を提供する。
【解決手段】本開示における基準電圧生成部は、太陽電池セル100Aと太陽電池セル200Aとの開放電圧差に基づいて基準電圧を生成する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
第１太陽電池セルと第２太陽電池セルとの開放電圧差に基づいて基準電圧を生成する基準電圧生成部を備える、半導体装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置において、
前記第１太陽電池セルは、
第１導電型の半導体基板と、
前記半導体基板内に形成された第２導電型の第１ウェルと、
前記半導体基板内に形成され、かつ、前記半導体基板の不純物濃度よりも高い不純物濃度を有する前記第１導電型の第１半導体領域と、
前記第１ウェル内に形成され、かつ、前記第１ウェルの不純物濃度よりも高い不純物濃度を有する前記第２導電型の第２半導体領域と、
前記第１半導体領域と接続される第１コンタクトと、
前記第２半導体領域と接続される第２コンタクトと、
を有し、
前記第２太陽電池セルは、
前記半導体基板と、
前記半導体基板内に形成された前記第２導電型の第２ウェルと、
前記半導体基板と接続される第３コンタクトと、
前記第２ウェルと接続される第４コンタクトと、
を有する、半導体装置。
【請求項３】
請求項１に記載の半導体装置において、
前記半導体装置は、相補型電界効果トランジスタを含む回路部を有する、半導体装置。
【請求項４】
請求項２に記載の半導体装置において、
前記第１太陽電池セルの開放電圧は、前記第２太陽電池セルの開放電圧よりも高い、半導体装置。
【請求項５】
請求項２に記載の半導体装置において、
前記第１導電型は、ｐ型であり、
前記第２導電型は、ｎ型である、半導体装置。
【請求項６】
請求項１に記載の半導体装置において、
前記第１太陽電池セルは、
第１導電型の半導体基板と、
前記半導体基板内に形成された第２導電型の第１ウェルと、
前記第１ウェル内に形成された前記第１導電型の第２ウェルと、
前記第２ウェル内に形成され、かつ、前記第２ウェルの不純物濃度よりも高い不純物濃度を有する前記第１導電型の第１半導体領域と、
前記第２ウェル内に形成され、かつ、前記第１ウェルの不純物濃度よりも高い不純物濃度を有する前記第２導電型の第２半導体領域と、
前記第１半導体領域と接続される第１コンタクトと、
前記第２半導体領域と接続される第２コンタクトと、
を有し、
前記第２太陽電池セルは、
前記半導体基板と、
前記半導体基板内に形成された第２導電型の第３ウェルと、
前記第３ウェル内に形成された前記第１導電型の第４ウェルと、
前記第４ウェル内に形成され、かつ、前記第３ウェルの不純物濃度よりも高い不純物濃度を有する前記第２導電型の第３半導体領域と、
前記第４ウェルと接続される第３コンタクトと、
前記第３半導体領域と接続される第４コンタクトと、
を有する、半導体装置。
【請求項７】
請求項６に記載の半導体装置において、
前記第１太陽電池セルの開放電圧は、前記第２太陽電池セルの開放電圧よりも高い、半導体装置。
【請求項８】
請求項６に記載の半導体装置において、
前記第１導電型は、ｐ型であり、
前記第２導電型は、ｎ型である、半導体装置。
【請求項９】
請求項１に記載の半導体装置において、
前記基準電圧生成部は、トランジスタを含まない、半導体装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の半導体装置において、
前記基準電圧生成部は、光を照射することにより動作する、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、半導体装置に関し、例えば、基準電圧（リファレンス電圧）を生成する基準電圧生成部を備える半導体装置に適用して有効な技術に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
非特許文献１には、トランジスタを使用して基準電圧を生成する基準電圧生成回路に関する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
Haoyu Zhuang, Xiaoxian Liu, and Hao Wang “Voltage Reference With Linear-Temperature-Dependent Power Consumption” IEEE TRANSACTION ON VERY LARGE SCALE INTEGRATION (VLSI) SYSTEMS, VOL.28, NO.4 APRIL 2020
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通常、回路では、基準電圧に基づいて動作に必要な様々な電圧を生成する。したがって、例えば、回路には、基準電圧を生成する基準電圧生成回路が含まれている。一般的な基準電圧生成回路は、トランジスタを利用する。この点に関し、例えば、将来発展が予想されるセンサーノードおよびＩｏＴ（Internet of Things）デバイスなどのスタンドアロン型デバイスにも活用可能な汎用性の高い基準電圧生成回路が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施の形態における半導体装置は、第１太陽電池セルと第２太陽電池セルとの開放電圧差に基づいて基準電圧を生成する基準電圧生成部を備える。
【発明の効果】
【０００６】
一実施の形態によれば、光の照射に基づいて基準電圧を生成できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
基準電圧生成部の回路構成を示す図である。
第１太陽電池セルの構成を示す図である。
第２太陽電池セルの構成を示す図である。
変形例１における半導体装置の構成を示す平面図である。
変形例１における半導体装置の構成を示す断面図である。
半導体装置に光を照射する例を示す断面図である。
本変形例１において、温度と開放電圧差の関係を示すグラフである。
開放電圧差と、補正係数を掛けた開放電圧自体とを足し合わせることによって生成された基準電圧の温度依存性を示すグラフである。
温度補正を取り入れた基準電圧生成部１Ａの回路構成例を示す図である。
変形例２における半導体装置の構成を示す図である。
バルク基板内におけるキャリアのライフタイムと開放電圧差との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。なお、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。
【０００９】
＜実施の形態における基本思想＞
本実施の形態における基本思想は、例えば、第１太陽電池セルと第２太陽電池セルとの開放電圧差に基づいて基準電圧を生成する基準電圧生成部を実現する思想である。すなわち、基本思想は、構造の異なる複数の太陽電池セルの開放電圧差を利用して基準電圧を生成するという新たな設計思想に基づいている。このように、基準電圧生成部の構成要素として、トランジスタを使用するのではなく、太陽電池セルを使用する点で、基本思想は、斬新な思想である。言い換えれば、基本思想における基準電圧生成部は、トランジスタを含まない。一方、基本思想における基準電圧生成部は、互いに開放電圧の異なる２つの太陽電池セルを備える。これにより、基本思想によれば、以下の利点が得られる。
【００１０】
（１）トランジスタが不要な基準電圧生成部を提供できる。すなわち、太陽電池セルを使用することにより、トランジスタを含まない簡素な構成で基準電圧を生成できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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