[發明專利]半導體裝置

在審

• 申請號: 201911000430.2
• 申請日: 2019-10-21
• 公開（公告）號: CN111696980A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 韋維克;陳柏安
• 申請（專利權）人: 新唐科技股份有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02;H01L29/861;H01L29/06
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 孫乳筍;湯在彥

一種半導體裝置包括二極管、金屬氧化物半導體場效應晶體管及接面場效應晶體管。二極管包括耦接至第一節點的陽極端以及陰極端。金屬氧化物半導體場效應晶體管包括耦接至陰極端的第一源極/漏極端、第二源極/漏極端以及接收第一控制電壓的第一柵極端。接面場效應晶體管包括耦接至第二源極/漏極端的第三源極/漏極端、耦接至第二節點的第四源極/漏極端以及接收第二控制電壓的第二柵極端。

技術領域

本發明有關于一種半導體裝置，特別有關于一種具有低半導體基板漏電的自舉二極管。

背景技術

提高能源效率越來越被重視，其中可以降低功耗的離線式功率轉換器也日趨重要。在因應市場變化，具有更高性能且符合經濟效益的高電壓集成電路(high-voltageintegrated circuit,HVIC)芯片已逐漸被采用，使得設計人員實現高效能電源轉換器時，有靈活的解決方案。

高電壓集成電路芯片其作用例如是柵極驅動器，例如用來推動功率金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)或絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)，其中一般還會使用自舉式二極管(bootstrap diode)、電容以及電阻等形成自舉式電路，以上橋電路(High-Sidecircuit)的MOSFET的源極電壓(HV)的浮動位準為基準，提供高電壓集成電路的電壓位準。

然而，自舉式二極管在順向導通的時候，往往具有漏電至半導體基板的缺點。加上一般的自舉式二極管無法承受高壓，當自舉式二極管逆偏電壓過高時將造成自舉式二極管崩潰導通，無法達成自舉式二極管的單向導通的目的。因此，我們有必要針對自舉式二極管的漏電以及耐壓程度進行提升。

發明內容

有鑒于此，本發明提出一種半導體裝置包括：一二極管、一金屬氧化物半導體場效應晶體管以及一接面場效應晶體管。上述二極管包括一陽極端以及一陰極端，其中上述陽極端耦接至一第一節點。上述金屬氧化物半導體場效應晶體管包括一第一源極/漏極端、一第二源極/漏極端以及一第一柵極端，其中上述第一源極/漏極端耦接至上述陰極端，上述第一柵極端接收一第一控制電壓。上述接面場效應晶體管包括一第三源極/漏極端、一第四源極/漏極端以及一第二柵極端，其中上述第二柵極端接收一第二控制電壓，上述第三源極/漏極端耦接至上述第二源極/漏極端，上述第四源極/漏極端耦接至一第二節點。

根據本發明的一實施例，上述第二柵極端耦接至一接地端，當上述第一節點的電壓超過上述第二節點的電壓時，上述金屬氧化物半導體場效應晶體管根據上述第一控制電壓而導通，并且上述半導體裝置將上述第一節點的電壓提供至上述第二節點。

根據本發明的一實施例，當上述第一節點的電壓不超過上述第二節點的電壓時，上述金屬氧化物半導體場效應晶體管根據上述第一控制電壓而不導通，并且上述半導體裝置將上述第一節點以及上述第二節點電性隔離。

根據本發明的一實施例，半導體裝置更包括：一半導體基板、一埋層、一第一阱、一第一摻雜區、一第二阱、一第二摻雜區、一第三阱、一第三摻雜區以及一第四摻雜區。上述半導體基板具有一第一導電型。上述埋層具有一第二導電型。上述第一阱具有上述第二導電型，且形成于上述埋層之上。上述第一摻雜區具有上述第二導電型，且形成于上述第一阱之中。上述第二阱具有上述第二導電型，且形成于上述埋層之上。上述第二摻雜區具有上述第二導電型，且形成于上述第二阱之中，其中上述第二摻雜區電性連接至上述第一摻雜區。上述第三阱具有上述第一導電型，形成于上述埋層之上且位于上述第一阱以及上述第二阱之間。上述第三摻雜區具有上述第二導電型，且形成于上述第三阱中。上述第四摻雜區具有上述第一導電型，且形成于上述第三阱中。上述第三摻雜區、上述第四摻雜區以及上述第三阱形成上述二極管。

根據本發明的一實施例，上述第三摻雜區為上述二極管的上述陰極端，上述第一摻雜區、上述第二摻雜區以及上述第四摻雜區為上述二極管的上述陽極端。