[發明專利]半導體器件及其形成方法、啟動電路及開關電源

有效

• 申請號: 201310335235.1
• 申請日: 2013-08-02
• 公開（公告）號: CN103441145A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 張森;張廣勝
• 申請（專利權）人: 無錫華潤上華半導體有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/22;H02M1/36;G05F1/66
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 鄧云鵬

技術領域

本發明涉及開關電源領域，特別是涉及一種半導體器件及其形成方法、啟動電路及包括啟動電路的開關電源。?

背景技術

目前，開關電源電路利用PWM（脈寬調制）控制芯片來控制開啟或者關斷。而所述PWM控制芯片內一般集成高壓器件構成一啟動電路來完成初始的啟動，從而將較高的外部輸入電壓轉化成PWM芯片內部所述需要的較低的偏置電壓。?

美國專利US5581453披露了一種用于開關電源的啟動電路。所述開關電源還包括一個變壓器、開關晶體管、電源控制電路和啟動電路。所述開關晶體管切換所述變壓器，以周期性的連接到輸入電壓。驅動所述開關晶體管的周期脈沖是由所述電源控制電路進行。所述啟動電路為所述電源控制電路提供初始電能，當所述電源控制電路被啟動電路啟動后，由所述變壓器的輔助繞組供電，該輔助繞組上的電壓被整流，然后提供給所述電源控制電路。?

所述電源控制電路被啟動的過程中，完全由所述啟動電路提供電能。在這個過程中，啟動電路通過一個電阻給所述電源控制電路的旁路電容充電，使得電源控制電路的電壓上升，當上升到達到電源控制電路的工作電壓后，所述電源控制電路開始工作，然后由輔助繞組替代啟動電路對所述電源控制電路進行供電。?

可是，在電源控制電路開始工作后，所述電阻依然會有功率消耗。一般的，有兩種方式解決這個問題：?

一、增加所述電阻的阻值，減小通過所述電阻的電流。可是這樣，會使得啟動時間延長；?

二、在控制芯片內部集成啟動電路，在控制芯片啟動完成后，關閉所述啟動電路，以消除啟動電路不必要的功率消耗。可是，這樣需要增加控制芯片的面積。?

綜上，目前期待一種具有啟動時間短，啟動后功耗小的優點的啟動電路，以及具有這樣的啟動電路，且芯片面積比較小的電源控制電路。?

發明內容

基于此，有必要針對目前期待具有啟動時間短，啟動后功耗小的優點的啟動電路，以及具有這樣的啟動電路，且芯片面積比較小的電源控制電路的需求，提供一種解決辦法。?

針對于此，本發明的技術方案中提供了一種半導體器件，包括：?

半導體襯底，摻雜類型為P型；?

負閾值場效應管的N型漂移區，位于所述半導體襯底的表面；?

負閾值場效應管的源極和漏極，分別位于所述負閾值場效應管的N型漂移區的兩端；?

氧化層，位于所述N型漂移區上，其中設置有第一開口和第二開口，所述第一開口和第二開口分別暴露出所述負閾值場效應管的源極和漏極；?

多晶硅層，位于所述氧化層上，包括位于靠近源極一端的本征多晶硅層和靠近漏極一端的摻雜多晶硅層，其中，所述本征多晶硅層與其正下方的所述氧化層構成所述負閾值場效應管的柵極，所述摻雜多晶硅層構成與所述柵極相連的電阻；?

金屬插塞，連接所述負閾值場效應管的漏極，并緊鄰所述摻雜多晶硅層。?

可選的，還包括：?

MOSFET，為N型半導體器件，形成于所述半導體襯底表面；?

所述MOSFET與所述負閾值場效應管共用漏極。?

可選的，所述MOSFET為LDMOS，包括LDMOS的N型漂移區，所述LDMOS的N型漂移區與所述負閾值場效應的N型漂移區相連。?

可選的，所述LDMOS中設置有RESURF結構或埋層結構。?

可選的，所述MOSFET多于一個，所述多個MOSFET的漏極彼此相連。?

可選的，所述負閾值場效應管為耗盡型JEFT。?

相應的，本發明的技術方案中還提供了一種半導體器件的形成方法，包括：?

提供半導體襯底，所述半導體襯底為P型半導體襯底，包括負閾值場效應管區域；?

利用第一摻雜工藝對所述半導體襯底進行N型摻雜，以在所述負閾值場效應管區域中形成所述負閾值場效應管的N型漂移區；?

在所述半導體襯底上形成氧化層；?

利用光刻和刻蝕工藝，在所述氧化層中形成暴露出所述半導體襯底表面的第一開口、第二開口，所述第一開口和第二開口分別位于所述負閾值場效應管的N漂移區的兩端；?

利用第二摻雜工藝以所述氧化層為掩膜對所述半導體襯底進行N型摻雜，以形成所述負閾值場效應管的源極和漏極，所述第一開口和第二開口分別對應所述負閾值場效應管的源極和漏極；?

在所述第一開口和第二開口之間的氧化層上形成多晶硅層；?

利用第三摻雜工藝對所述多晶硅層靠近所述負閾值場效應管的漏極的一端進行摻雜，以形成所述電阻；?