[发明专利]半导体器件和驱动系统

说明书

本发明涉及半导体器件和驱动系统。输出MOS晶体管具有与电源连接的漏极和与输出端子连接的源极。短路MOS晶体管具有与输出端子连接的源极。短路MOS晶体管被形成在与电源连接的半导体衬底中。开关器件被形成在半导体衬底中形成的半导体区域中，并且包含与输出MOS晶体管的栅极连接的第一扩散层和被形成在半导体区域中并且与短路MOS晶体管的漏极连接的第二扩散层。

技术领域

本发明涉及一种半导体器件和驱动系统，并且特别地，涉及一种适合于驱动电感负载的半导体器件。

背景技术

已知输出晶体管被连接在输出端子(与负载连接的端子)和电源之间的配置的高侧驱动器，作为半导体器件之一，其中的每一个将电力供应给负载。在这样的配置的高侧驱动器中，通过切换输出晶体管，执行电力到负载的供应，或者阻断电力到负载的供应。例如，作为输出晶体管，MOS晶体管和IGBT(绝缘栅双极晶体管)被使用。

当MOS晶体管被用作输出晶体管(在下文中，这样的MOS晶体管被称为“输出MOS晶体管”)时，短路开关有时候被连接在高侧驱动器中的输出MOS晶体管中的栅极和源极之间(例如，参考专利文献1(JP H03-198421A))。短路开关被用于通过短路输出MOS晶体管中的栅极和源极来确保将输出MOS晶体管设置为截止状态，并且当输出MOS晶体管被截止时短路晶体管被导通。作为短路开关，MOS晶体管通常被使用。下面，被用作短路开关的MOS晶体管被称为短路MOS晶体管。

引用列表

[专利文献1]JP H03-198421A

发明内容

发明人正在研究如在上面所提及的包括输出晶体管和短路MOS晶体管的高侧驱动器。

在这样的配置的高侧驱动器中，发明人发现的问题之一是，当输出端子的电压变成高于电源电压时，短路MOS晶体管的寄生双极晶体管被导通，使得输出晶体管不能够被导通。注意，当与输出端子相连接的负载是电感负载时，输出端子的电压有时候变成高于电源电压。当输出晶体管不能够被导通时，不能够从输出端子输出所期望的电压，这阻碍将电力供应到负载的控制。

从本说明书和附图的描述中其它问题和新的特征将会变得清楚。

在一个实施例中，半导体器件包括输出晶体管、短路MOS晶体管和开关器件。输出晶体管包括：第一端子，该第一端子与电源相连接；和第二端子，该第二端子与连接有负载的输出端子相连接。短路MOS晶体管的源极与输出端子连接。开关器件被连接在输出晶体管的控制端子和短路MOS晶体管的漏极之间。短路MOS晶体管被形成在与电源连接的半导体衬底上。开关器件包括被形成在半导体衬底中的半导体区域、被形成在半导体区域中并且与输出晶体管的控制端子连接的第一扩散层、以及被形成在半导体区域中并且与短路MOS晶体管的漏极连接的第二扩散层。开关器件被配置为基于半导体区域的电压执行导通/截止控制。

在另一实施例中，半导体器件包括输出晶体管、短路MOS晶体管以及是耗尽型MOS晶体管的开关晶体管。输出晶体管具有与电源连接的第一端子和与输出端子连接的第二端子，输出端子与负载连接。短路MOS晶体管的源极与输出端子连接。短路MOS晶体管和开关晶体管被形成在与电源连接的半导体衬底中。开关晶体管具有与输出晶体管的控制端子连接的漏极并且具有与短路MOS晶体管的漏极连接的源极和栅极。根据控制输出晶体管和短路MOS晶体管的控制信号控制开关晶体管的背栅的电压。

根据上述实施例，在具有输出晶体管和短路MOS晶体管的半导体器件中，能够防止通过短路MOS晶体管的寄生双极晶体管的操作引起的故障。

附图说明

图1是示意性地示出包括输出MOS晶体管和短路MOS晶体管的高侧驱动器的配置示例的图。

图2是示出包括输出MOS晶体管和短路MOS晶体管的高侧驱动器IC的配置示例的等效电路图。