[發明專利]接面晶體管與肖特基二極管的整合元件

有效

• 申請號: 200910127932.1
• 申請日: 2009-03-27
• 公開（公告）號: CN101847635A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 黃志豐
• 申請（專利權）人: 立锜科技股份有限公司
• 主分類號: H01L27/07
• 分類號: H01L27/07;H01L29/808;H01L29/872;H01L29/417;H01L29/02
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 陳肖梅;謝麗娜

技術領域

本發明涉及一種接面晶體管(JFET，Junction?Field?Effect?Transistor)與肖特基二極管(Schottky?Diode)的整合元件。

背景技術

電源控制電路中經常需要使用到由獨立的NMOS晶體管與獨立的肖特基二極管構成的功率開關元件。請參閱圖1，NMOS晶體管14與肖特基二極管12串聯作為功率開關元件，NMOS晶體管14中包含寄生二極管14D?？刂齐娐?0控制NMOS晶體管14的柵極，以將輸入電壓Vin轉換成輸出電壓Vo。肖特基二極管12的作用是在輸出電壓Vo高于輸入電壓Vin的情況下，防止電流經寄生二極管14D逆流，損及輸入電壓Vin。圖2標出另一種現有技術，其以耗乏型NMOS晶體管16與肖特基二極管12串聯作為功率開關元件，其中肖特基二極管12的作用仍是防止電流經寄生二極管16D逆流。

請參閱圖3A與3B，以圖1的現有技術為例，其控制電路10中包括電流源18與曾納二極管19，此種功率開關元件所欲達成的輸入-輸出電壓轉換曲線舉例而言如圖3B所示，當輸入電壓Vin大于NMOS晶體管14的臨界電壓Vth和肖特基二極管12的前向偏壓Vf時，電能即可由輸入端Vin傳遞至輸出端Vo，但NMOS晶體管14的柵極受控于曾納二極管19，當輸入電壓Vin高于曾納二極管19的崩潰電壓5V時，因曾納二極管19逆向導通，因此NMOS晶體管14的柵極電壓將維持為5V，而輸出電壓Vo也將維持為約5V。

上述現有技術的缺點是，獨立的NMOS晶體管與獨立的肖特基二極管相當占據面積，且控制電路10中必須使用曾納二極管19，增加整體電路的成本。

有鑒于此，本發明即針對上述現有技術的不足，提出一種接面晶體管與肖特基二極管的整合元件，以減少功率開關元件的面積并簡化控制電路10的電路結構。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足與缺陷，提出一種接面晶體管與肖特基二極管的整合元件。

為達上述目的，就其中一個觀點言，本發明提供了一種接面晶體管與肖特基二極管的整合元件，包含一個耗乏型接面晶體管，其包括源極、漏極與柵極，該漏極未設置歐姆接觸而構成肖特基二極管。

上述接面晶體管與肖特基二極管的整合元件可為平面式或垂直式。

為達上述目的，就其中一個半導體結構觀點言，本發明所提出的一種接面晶體管與肖特基二極管的整合元件包含：一個第一傳導型態的基體；位于該基體內的具有第二傳導型態的第一井區；位于該第一井區內的具有第一傳導型態的第二井區；位于該第一井區內的具有第二傳導型態的第一高濃度摻雜區；以及位于該第二井區內的具有第一傳導型態的第二高濃度摻雜區，其中該基體、第一井區、第二井區構成耗乏型接面晶體管，該第一高濃度摻雜區作為該耗乏型接面晶體管源極的歐姆接觸，該第二高濃度摻雜區作為該耗乏型接面晶體管柵極的歐姆接觸，且該耗乏型接面晶體管的漏極不具有第一傳導型態的歐姆接觸，以構成肖特基二極管。

以上所述整合元件，在肖特基二極管位置處，還可包含至少一個第一傳導型態的第三摻雜區，以控制肖特基二極管的反向漏電流。

為達上述目的，就另一個半導體結構觀點言，本發明所提出的一種接面晶體管與肖特基二極管的整合元件包含：一個第一傳導型態的基體；以及位于該基體內的具有第二傳導型態的兩個第一井區，其中該基體與該兩個第一井區構成垂直型耗乏型接面晶體管，該基體正面作為該耗乏型接面晶體管的漏極，該基體背面作為該耗乏型接面晶體管的源極，該兩個第一井區作為該耗乏型接面晶體管的柵極，且該耗乏型接面晶體管的漏極不具有第一傳導型態的歐姆接觸，以構成肖特基二極管。

以上所述整合元件，在肖特基二極管位置處，還可包含至少一個第二傳導型態的摻雜區，以控制肖特基二極管的反向漏電流。

下面通過具體實施例詳加說明，當更容易了解本發明的目的、技術內容、特點及其所達成的功效。

附圖說明

圖1與圖2標出現有技術的功率開關元件，其中包含獨立的NMOS晶體管與獨立的肖特基二極管；

圖3A與3B說明現有技術的一種應用實例；

圖4A與4B標出本發明的一個實施例及其應用；

圖5標出本發明以半導體來實現時的其中一個實施例；

圖6標出本發明以半導體來實現時的另一個實施例。

圖中符號說明

10???控制電路

12???肖特基二極管

14???NMOS晶體管

14D??寄生二極管

16???耗乏型NMOS晶體管

16D??寄生二極管