[發(fā)明專利]電平位移器以及半導(dǎo)體元件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711142471.6
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN108364944B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 艾姆·迪伊姆·斯迪奇;陳柏安
• 申請（專利權(quán)）人: 新唐科技股份有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02;H01L29/06
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 賈磊;郭曉宇

本發(fā)明提供一種電平位移器以及半導(dǎo)體元件，其中，電平位移器位于高電位電路區(qū)與低電位電路區(qū)之間且包括基底、埋入島區(qū)以及隔離結(jié)構(gòu)。埋入島區(qū)具有第一導(dǎo)電型且位于基底中。隔離結(jié)構(gòu)具有第二導(dǎo)電型、位于基底中且圍繞埋入島區(qū)。此外，隔離結(jié)構(gòu)靠近高電位電路區(qū)處的尺寸不同于隔離結(jié)構(gòu)靠近低電位電路區(qū)處的尺寸。另提供一種包括所述電平位移器的半導(dǎo)體元件。本發(fā)明的半導(dǎo)體元件或電平位移器中，由于配置有尺寸漸變或/及摻雜濃度漸變的隔離結(jié)構(gòu)，故可完全空乏隔離區(qū)，均勻分散高電位電路區(qū)與低電位電路區(qū)之間的高電場聚集效應(yīng)，進而有效抑制漏電流并提升崩潰電壓。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于一種電平位移器以及包括所述電平位移器的半導(dǎo)體元件。

背景技術(shù)

近年來，高壓集成電路主要是應(yīng)用在功率切換(power switch)電路，如各項電源管理裝置中提供電源開關(guān)切換之用。一般而言，高壓集成電路包括高電位電路區(qū)與低電位電路區(qū)，其通過電平位移器(level shifter)將低電壓信號向上電平位移到較高電壓信號。然而，現(xiàn)有的電平位移器常會因為電場分布不均而產(chǎn)生漏電流或崩潰電壓下降的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種電平位移器以及包括所述電平位移器的半導(dǎo)體元件，可有效抑制漏電流并提升崩潰電壓，以提升元件的效能。

本發(fā)明提供一種電平位移器，其位于高電位電路區(qū)與低電位電路區(qū)之間且包括基底、埋入島區(qū)、隔離結(jié)構(gòu)以及摻雜區(qū)。埋入島區(qū)具有第一導(dǎo)電型且埋于基底中。隔離結(jié)構(gòu)具有第二導(dǎo)電型、位于基底中且圍繞埋入島區(qū)。此外，隔離結(jié)構(gòu)靠近高電位電路區(qū)處的尺寸不同于隔離結(jié)構(gòu)靠近低電位電路區(qū)處的尺寸。摻雜區(qū)，具有第一導(dǎo)電型，摻雜區(qū)位于埋入島區(qū)與低電位電路區(qū)之間的基底中，且被隔離結(jié)構(gòu)圍繞。

在本發(fā)明的一實施例中，上述尺寸包括長度、寬度或兩者。

在本發(fā)明的一實施例中，上述隔離結(jié)構(gòu)的寬度隨著遠離高電位電路區(qū)而逐漸地減少或階梯式減少。

在本發(fā)明的一實施例中，上述隔離結(jié)構(gòu)的摻雜深度隨著遠離高電位電路區(qū)而逐漸地減少。

在本發(fā)明的一實施例中，上述隔離結(jié)構(gòu)為塊狀隔離摻雜區(qū)。

在本發(fā)明的一實施例中，上述隔離結(jié)構(gòu)具有多個分開的隔離摻雜區(qū)，第(i+1)個隔離摻雜區(qū)比第(i)個隔離摻雜區(qū)更靠近低電位電路區(qū)，且i為正整數(shù)。

在本發(fā)明的一實施例中，上述第(i+1)個隔離摻雜區(qū)的長度小于第(i)個隔離摻雜區(qū)的長度。

在本發(fā)明的一實施例中，上述第(i+1)個隔離摻雜區(qū)的摻雜深度小于第(i)個隔離摻雜區(qū)的摻雜深度。

在本發(fā)明的一實施例中，上述摻雜區(qū)為電平位移器的漏極。

本發(fā)明另提供一種半導(dǎo)體元件，其包括基底、高電位電路以及電平位移器?；拙哂懈唠娢浑娐穮^(qū)、終端區(qū)以及低電位電路區(qū)，其中低電位電路區(qū)環(huán)繞高電位電路區(qū)，且終端區(qū)位于高電位電路區(qū)與低電位電路區(qū)之間。高電位電路位于高電位電路區(qū)中且包括埋入層，所述埋入層具有第一導(dǎo)電型且埋于基底中。電平位移器位于終端區(qū)中且包括基底、埋入島區(qū)、隔離結(jié)構(gòu)以及摻雜區(qū)。埋入島區(qū)具有第一導(dǎo)電型且埋于基底中。隔離結(jié)構(gòu)具有第二導(dǎo)電型、位于基底中且圍繞埋入島區(qū)，其中隔離結(jié)構(gòu)靠近高電位電路區(qū)處的尺寸不同于隔離結(jié)構(gòu)靠近低電位電路區(qū)處的尺寸。此外，埋入層的凹面對應(yīng)于埋入島區(qū)的凸面，且隔離結(jié)構(gòu)位于埋入層與埋入島區(qū)之間。摻雜區(qū)，具有第一導(dǎo)電型，摻雜區(qū)位于埋入島區(qū)與低電位電路區(qū)之間的基底中，且被隔離結(jié)構(gòu)圍繞。

在本發(fā)明的一實施例中，上述高電位電路區(qū)為一上橋電路區(qū)，所述低電位電路區(qū)為一下橋電路區(qū)。

在本發(fā)明的一實施例中，上述隔離結(jié)構(gòu)的長度、寬度或兩者隨著遠離高電位電路區(qū)而逐漸地減少或階梯式減少。