[發明專利]一種柵驅動工藝的高壓自屏蔽結構

在審

• 申請號: 201910280311.0
• 申請日: 2019-04-09
• 公開（公告）號: CN110190055A
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 王惠惠;金鋒;楊文清
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L27/088
• 分類號: H01L27/088
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 戴廣志

本發明提供一種柵驅動工藝的高壓自屏蔽結構，高耐壓場效應管、高耐壓隔離環、連接于所述高耐壓場效應管與所述高耐壓隔離環之間的高壓互連區；所述高耐壓場效應管、高壓互連區、高耐壓隔離環三者構成封閉環式的高壓自屏蔽結構；所述高壓互連區的橫截面結構為狹長弧度結構，用于產生可調的寄生N?EPI電阻。本發明利用N?EPI本身的電阻特性及版圖布局優化，針對版圖高壓互連區域進行特殊的弧度處理，利用弧度的大小，實現可調的N?EPI電阻。這種高壓互連結構，省去了PTOP注入，在保證電路高集成化的前提下，簡化了生產工藝流程，節省了工藝流片成本。

技術領域

本發明涉及集成電路制造領域，特別是涉及一種柵驅動工藝的高壓自屏蔽結構。

背景技術

在高壓集成電路設計中，一種需要高端電壓電路和低端電壓電路同時兼容在同一芯片電路上的半橋驅動電路應用中，具有高端電壓區域High-side和低端電壓區域Low-side。參考圖1，圖1顯示為現有技術中的高壓自屏蔽橫截面結構示意圖。高壓自屏蔽結構由三種耐壓結構組成：高耐壓場效應管，作為電壓平移level shift，高耐壓隔離環(HVIR)及兩者之間的高壓互連區，彼此相互連接形成閉環結構，閉環內部為高端電壓區域，閉環外側為低端電壓區域。高耐壓場效應管由IC內部電路邏輯控制信號來控制開啟和關斷，以實現低端到高端的電壓平移作用。高耐壓隔離環環繞整個高端電壓電路部分，實現對低端的耐壓。高耐壓場效應管和高耐壓隔離環HVIR兩者之間的高壓過渡區，實現由高耐壓場效應管到高耐壓隔離環結構的耐壓過渡。

圖2是圖1在AA處剖面圖。由圖2可知，利用HVLDMOS來同時滿足隔離環及電路電壓平移level shift的功能，從現有技術來看，高端電壓區域high-side，電源VB與LDMOS的漏極VD之間有電阻及Zener嵌位保護，利用high-side工作時的高壓自耗盡效應，形成VB與VD之間的寄生電阻。現有技術中的高壓自屏蔽結構中，注入PTOP層以實現寄生電阻，可見，現有的高壓自屏蔽結構工藝復雜，工藝成本高昂。

因此，需要提出一種新的柵驅動工藝的高壓自屏蔽結構來解決上述問題。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種柵驅動工藝的高壓自屏蔽結構，用于解決現有技術中由于高壓自屏蔽結構中串聯由電阻以實現電源與場效應管漏極之間的寄生電阻而導致工藝復雜和生產成本高昂的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種柵驅動工藝的高壓自屏蔽結構，至少包括：高耐壓場效應管、高耐壓隔離環、連接于所述高耐壓場效應管與所述高耐壓隔離環之間的高壓互連區；所述高耐壓場效應管、高壓互連區、高耐壓隔離環三者構成封閉環式的高壓自屏蔽結構；所述高壓互連區的橫截面結構為狹長弧度結構，用于產生可調的寄生N-EPI電阻。

優選地，位于所述高壓自屏蔽結構內部的區域為高端電壓區域，位于所述高壓自屏蔽結構外部的區域為低端電壓區域。

優選地，所述高壓自屏蔽結構的橫截面內部區域為方形區域；所述高耐壓場效應管為LDMOS，并且構成所述高壓自屏蔽結構的所述LDMOS部分位于所述封閉環的兩端。

優選地，所述高壓自屏蔽結構兩端的LDMOS部分，其橫截面為圓弧形，所述圓弧形的LDMOS部分連接于橫截面為狹長弧形結構的高壓互連區。

優選地，所述橫截面為圓弧形的LDMOS部分，其漏極VD位于所述圓弧形的內部。

優選地，所述LDMOS部分包括：P型基底、位于所述P型基底上的外延層，靠近所述低端電壓區域的所述LDMOS的源極，靠近所述高壓互連區的所述LDMOS的漏極，位于所述源極和漏極之間的柵極。