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公開番号2025137072
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2024036065
出願日2024-03-08
発明の名称半導体装置
出願人株式会社東芝,東芝デバイス&ストレージ株式会社
代理人弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
主分類H03K 17/0812 20060101AFI20250911BHJP(基本電子回路)
要約【課題】歩留まりを向上できる半導体装置を提供する。
【解決手段】一実施形態の半導体装置は、第1及び第2端子と、第1トランジスタと、第1及び第2回路とを備える。第1トランジスタの一端は第1端子に接続され、他端は第2端子に接続され、ゲートは第1ノードに接続される。第1回路は、第2トランジスタを含む。第2トランジスタの一端は第1端子に接続され、ゲートは第2ノードに接続される。第2回路は、第1及び第2抵抗素子と、第1スイッチ素子とを含む。第1抵抗素子の一端は第2ノードに接続され、他端は第1ノードに接続される。第2抵抗素子の一端は第3ノードに接続され、他端は第1ノードに接続される。第1スイッチ素子は、第2及び第3ノード間の接続及び切断を切り替える。第2回路は、切り替えを行うことにより、第2トランジスタのゲート電圧と第1トランジスタのゲート電圧との電圧差を調整する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
第１端子と、
第２端子と、
一端が前記第１端子に接続され、他端が前記第２端子に接続され、ゲートが第１ノードに接続された第１トランジスタと、
一端が前記第１端子に接続され、ゲートが第２ノードに接続された第２トランジスタを含み、前記第２トランジスタに流れる第１電流をモニタする第１回路と、
一端が前記第２ノードに接続され、他端が前記第１ノードに接続された第１抵抗素子と、
一端が第３ノードに接続され、他端が前記第１ノードに接続された第２抵抗素子と、
前記第２ノードと前記第３ノードとの間の接続及び切断を切り替える第１スイッチ素子と
を含み、前記第１スイッチ素子の切り替えを行うことにより、前記第２トランジスタのゲート電圧と、前記第１トランジスタのゲート電圧との電圧差を調整する第２回路と
を備える、
半導体装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記第２回路は、
第１電圧を第２電圧にシフトアップする第３回路
を更に含み、
前記第２回路は、前記第２電圧に基づいて、前記第１スイッチ素子の前記切り替えを行う、
請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１電圧は、前記半導体装置の外部から供給される、
請求項２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１スイッチ素子は、第３トランジスタであり、
前記第３トランジスタの一端は、前記第２ノードに接続され、前記第３トランジスタの他端は、前記第３ノードに接続され、前記第３トランジスタのゲートには、前記第２電圧が印加される、
請求項２記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第３回路は、
入力端子に前記第１電圧が印加され、出力端子が第４ノードに接続されたインバータと、
一端が接地され、ゲートが前記第４ノードに接続された第４トランジスタと
を含み、
前記第３回路は、前記第１電圧に基づいて前記第４トランジスタを制御することにより、前記第１電圧を前記第２電圧にシフトアップする、
請求項２記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第３回路は、
一端が前記インバータの前記入力端子に接続され、他端が接地された第１ヒューズ抵抗素子と、
一端に第３電圧が印加され、他端が前記インバータの前記入力端子に接続された第３抵抗素子と
を更に含む、
請求項５記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第３回路は、
一端が前記インバータの前記入力端子に接続され、他端が接地された第１ヒューズ抵抗素子と、
一端に第３電圧が印加され、他端が前記インバータの前記入力端子に接続された第２ヒューズ抵抗素子と
を更に含む、
請求項５記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第２回路は、
一端が第５ノードに接続され、他端が前記第１ノードに接続された第４抵抗素子と、
前記第２ノードと前記第５ノードとの間の接続及び切断を切り替える第２スイッチ素子と
を含み、
前記第２回路は、前記第２スイッチ素子の切り替えを更に行うことにより、前記電圧差を調整する、
請求項１記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第２回路は、
一端が第５ノードに接続され、他端が前記第１ノードに接続された第４抵抗素子と、
前記第２ノードと前記第５ノードとの間の接続及び切断を切り替える第２スイッチ素子と、
第４電圧を第５電圧にシフトアップする第４回路と
を更に含み、
前記第２回路は、前記第５電圧に基づいて前記第２スイッチ素子の切り替えを更に行うことにより、前記電圧差を調整する、
請求項２記載の半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
外部の負荷に電流を供給する半導体装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０００－２９９９２３号公報
特開２０１８－１８２８１８号公報
特開２０２０－１７３１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
歩留まりを向上できる半導体装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係る半導体装置は、第１端子と、第２端子と、第１トランジスタと、第１回路と、第２回路とを備える。第１トランジスタの一端は、第１端子に接続される。第１トランジスタの他端は、第２端子に接続される。第１トランジスタのゲートは、第１ノードに接続される。第１回路は、第２トランジスタを含む。第２トランジスタの一端は、第１端子に接続される。第２トランジスタのゲートは、第２ノードに接続される。第１回路は、第２トランジスタに流れる第１電流をモニタする。第２回路は、第１抵抗素子と、第２抵抗素子と、第１スイッチ素子とを含む。第１抵抗素子の一端は、第２ノードに接続される。第１抵抗素子の他端は、第１ノードに接続される。第２抵抗素子の一端は、第３ノードに接続される。第２抵抗素子の他端は、第１ノードに接続される。第１スイッチ素子は、第２ノードと第３ノードとの間の接続及び切断を切り替える。第２回路は、第１スイッチ素子の切り替えを行うことにより、第２トランジスタのゲート電圧と、第１トランジスタのゲート電圧との電圧差を調整する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
第１実施形態に係る半導体装置の回路構成の一例を示す回路図。
第１実施形態に係る半導体装置に含まれる調整回路の回路構成の一例を示す回路図。
第１実施形態に係る半導体装置における、レベルシフタ回路への入力電圧と、トランジスタのオン及びオフと、ゲート電圧差との関係を示す図。
第１実施形態に係る半導体装置における、入力電圧とゲート電圧差との関係を示す図。
第２実施形態に係る半導体装置の回路構成の一例を示す回路図。
第２実施形態に係る半導体装置に含まれる調整回路の回路構成の一例を示す回路図。
第２実施形態に係る半導体装置における、２個のレベルシフタ回路への入力電圧と、２個のトランジスタのオン及びオフと、ゲート電圧差との関係を示す図。
第３実施形態に係る半導体装置に含まれる調整回路の回路構成の一例を示す回路図。
第４実施形態に係る半導体装置に含まれる調整回路の回路構成の一例を示す回路図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態について図面を参照して説明する。図面の寸法及び比率は、必ずしも現実のものと同一とは限らない。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素は同一符号を付され、繰り返しの説明は省略される場合がある。同様の構成を有する要素同士を特に区別する場合、同一符号の末尾に、互いに異なる文字または数字を付加する場合がある。また、ある実施形態についての記述は全て、明示的にまたは自明的に排除されない限り、別の実施形態の記述としても当てはまる。
【０００８】
１．第１実施形態
第１実施形態に係る半導体装置について説明する。以下では、外部の負荷への電流の供給を制御するためのトランジスタと、過電流保護のために当該負荷に流れる電流をモニタするモニタ回路とを含む半導体装置を例に挙げて説明する。本実施形態に係る半導体装置は、例えば、電子機器と電源との間に挿入される電子ヒューズに適用される。
【０００９】
１．１半導体装置の回路構成
半導体装置の回路構成について、図１を用いて説明する。図１は、半導体装置の回路構成の一例を示す回路図である。以下の説明では、トランジスタのソース及びドレインを限定しない場合、トランジスタのソースまたはドレインのいずれか一方を「トランジスタの一端」と表記し、トランジスタのソースまたはドレインのいずれか他方を「トランジスタの他端」と表記する。
【００１０】
半導体装置１は、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）チップである。図１に示すように、半導体装置１は、入力端子Ｔ１、出力端子Ｔ２、駆動回路１０、及び調整回路２０を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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