[发明专利]半导体装置、电源装置及信息处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用MOS晶体管作为输出装置的半导体装置。

背景技术

如图9所示，常规的电源装置通过打导通和截止输出MOS晶体管900的栅极，经由输出端子30输出所需的输出电压。这里，在输出MOS晶体管900的源极区和漏极区之间，通常存在作为寄生器件的体二极管BD。因而，如果由于某些原因，在输入端子20和输出端子30之间施加反向偏置，那么电流将通过体二极管BD而在源极和漏极之间流动，并且这使得不可能在源极区和漏极区之间绝缘。

在如下列出的专利文件1中，公开了一种克服由于体二极管BD的存在而导致的上述问题的方法。然而，这种方法需要多个开关。因此需要很大的电路面积。而且，这种方法使用串连的MOS晶体管，因而在稳定输出状态时，在MOS晶体管两端存在高导通状态电阻，导致效率低下。

图10中所示的另一种方法是，将MOS晶体管910的背栅极连接到基准电势，从而不能形成体二极管BD。这使得可以将源极区和漏极区之间绝缘。

当采用图10中所示的配置时，MOS晶体管910工作在非饱和区。因而，下面的公式(1)(非饱和区公式)给出了MOS晶体管910的漏极电流Id。在公式(1)中，参数Vgs表示MOS晶体管910的栅极-源极电压，以及参数Vds表示MOS晶体管910的漏极-源极电压。

[公式1]

Id=2K·(Vgs-Vt-Vds2)·Vds---(1)]]>

下面的公式(2)给出了公式(1)中的参数K。在公式(2)中，参数W表示MOS晶体管的沟道宽度，参数L表示MOS晶体管的沟道长度，参数εsi表示硅的介电常数，参数tox表示栅极氧化膜的厚度，以及参数μ表示沟道中的载流子迁移率。

[公式2]

K=WL·ϵsitox·μ---(2)]]>

下面的公式(3)给出了公式(1)中的器件阈值电压Vt。在公式(3)中，参数Vt0表示由所使用的工艺决定的器件阈值电压，参数γ和Φf是由工艺确定的因数，以及参数Vbs表示背栅极-源极电势差。

[公式3]

Vt=Vt0+γ·(2φf+Vbs-2φf)---(3)]]>

专利文件1：JP-A-H10-341141

专利文件2：JP-A-S62-030421

发明内容

本发明要解决的问题

当然，采用图10中所示的配置有助于去除体二极管，因而有助于将MOS晶体管910的源极区和漏极区绝缘。