[發明專利]一種半導體器件

有效

• 申請號: 200910000724.5
• 申請日: 2009-01-08
• 公開（公告）號: CN101442052A
• 公開（公告）日: 2009-05-27
• 發明（設計）人: 陳星弼
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01L27/088
• 分類號: H01L27/088
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 李鎮江

技術領域

本發明涉及一種用于高壓集成電路及功率集成電路中的集成技術，尤其涉及一種半導體器件。

背景技術

功率集成電路中高壓(功率)器件的制造方法有介質隔離(Dielectric?Isolation，DI)方法、p-n結隔離(Junction?Isolation，JI)方法及自隔離(Self-Isolation，SI)方法。其隔離性能是DI優于JI，JI優于SI。而成本一般來說則是反過來：SI最低，JI次之，DI成本最高。SI一般采用RESURF技術，其擊穿電壓通常只有同襯底構成的平行平面結的70％，而且在開關應用中導通電阻高。關于這種技術，可見于參考文獻[1]。

圖1所示為現有技術常用的高壓集成電路(High?Voltage?IC，HVIC)。該高壓集成電路100包含四個部分：一個低壓控制電路101，一個低側驅動電路102及一個高壓電平位移電路103，還有一個高側驅動電路104。低側驅動電路102和低側nMOST?105相連，高側驅動電路104和高側nMOST?106相連。其中高側驅動電路104的一個公共端是與圖騰柱結構的中間輸出端點相聯。此中間端點稱為盆(“TUB”)，它對地的電壓可從零直到高壓母線的電壓。換言之，盆是一個浮動電壓端。低側驅動電路102及低壓控制電路101均是低壓電路，其供電的電源電路均以地作為公共端。高側驅動電路104是一個以盆為參考電壓端的低壓電路。圖中的高壓電平位移電路103一方面是以低壓電路的輸出端為其輸入端，而另一方面是以其輸出端為高側驅動電路104的輸入端。后者的電位可以從地直到最高電壓。因此，高壓電平位移電路103中必須有能耐高壓的器件。

在參考文獻[2]中，本申請的發明人的發明專利提出了利用最佳有效橫向表面摻雜技術來制造能耐高壓的高側及低側器件。利用該種發明制造器件不采用DI及JI技術，其工藝與常規CMOS及BiCMOS兼容，而且還可以以較低的成本在同一芯片上制造低側器件，高側器件及以盆為公共端的低壓的高側驅動集成電路。

但是，在傳統的版圖設計中，往往將高壓電平位移電路所用到的兩個耐高壓器件與高側及低側器件分離開來，采用各自單獨的耐壓區制作。眾所周知，耐壓要求越高，耐壓區就越長，耐高壓器件所占的版圖面積就越大。而高壓電平位移電路所用到的兩個耐高壓器件只需很小的電流來傳輸信號。在這種情況下，即使該兩器件做成以圓形為結邊緣區的器件，由于其半徑大于耐壓區長度，也占用了相當大的芯片面積。

此外，如果該兩器件各自做在不同的區，則兩器件中相對于襯底為高壓的端點區的互聯還必須各自有引線區和外聯線，增加了芯片面積和工藝復雜性。

參考文獻：

[1].B.Marari，et?al.，<Smart?Power?IC’s?Technologies?andApplications>，Springer-Verlag，Berlin，Heidelberg，New?York，1995。

[2].X.B.Chen，U.S.Patent?6998681B2，或中國專利ZL200310101268.6。

[3].X.B.Chen，et?al.，“Theory?of?optimum?design?of?reverse-biased?p-n?junctions?using?resistive?field?plate?and?variation?lateral?doping”，Solid-State?Electronics，Vol.35，No.9，pp.1365-1370(1992)。

[4].X.B.Chen，et?al.，“Lateral?high-voltage?devices?using?an?optimizedvariation?lateral?doping”，Int.J.Electronics，Vol.80，No.3，pp.449-459(1996)。

[5].X.B.Chen，U.S.Patent，6,310,365BI，或中國專利ZL98116187.1。

發明內容

本發明要解決的一個技術問題是提供一種半導體器件，能夠減小芯片的面積。