[發(fā)明專利]VDMOS器件、控制電路、電池管理芯片及電設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011024951.4
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112072757A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 喬明;陳勇;張發(fā)備;周號
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海邁巨微電子有限責(zé)任公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01L27/088;H01L29/78;G01R31/382
• 代理公司: 北京庚致知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11807
• 代理人: 李偉波;韓德凱

1.一種VDMOS器件，所述VDMOS用于控制電池的充電電流與放電電流，其特征在于，包括：

襯底，所述襯底為第一導(dǎo)電類型；

外延層，所述外延層設(shè)置在所述襯底上并且為第一導(dǎo)電類型；

第一元胞結(jié)構(gòu)區(qū)，所述第一元胞結(jié)構(gòu)區(qū)包括形成在所述外延層中的元胞結(jié)構(gòu)，以構(gòu)成用作充電開關(guān)的充電MOSFET；

第二元胞結(jié)構(gòu)區(qū)，所述第二元胞結(jié)構(gòu)區(qū)包括形成在所述外延層中的元胞結(jié)構(gòu)，以構(gòu)成用作放電開關(guān)的放電MOSFET；以及

第三元胞結(jié)構(gòu)區(qū)，所述第三元胞結(jié)構(gòu)區(qū)包括形成在所述外延層中的元胞結(jié)構(gòu)，以構(gòu)成采樣MOSFET，所述采樣MOSFET用于采集流過所述充電MOSFET和所述放電MOSFET的電流。

2.如權(quán)利要求1所述的VDMOS器件，其特征在于，第三元胞結(jié)構(gòu)區(qū)中元胞結(jié)構(gòu)的數(shù)量、與所述第一元胞結(jié)構(gòu)區(qū)和第二元胞區(qū)結(jié)構(gòu)中的元胞結(jié)構(gòu)的數(shù)量的比例為1：K，其中K≥2。

3.如權(quán)利要求2所述的VDMOS器件，其特征在于，所述充電MOSFET及放電MOSFET被構(gòu)造成二者的漏極相連。

4.如權(quán)利要求2所述的VDMOS器件，其特征在于，所述第三元胞結(jié)構(gòu)區(qū)及所述采樣MOSFET的數(shù)量為一個，并且所述采樣MOSFET的源極構(gòu)造成與所述充電MOSFET的源極或與所述放電MOSFET的源極相連，所述采樣MOSFET的漏極構(gòu)造成充電電流或放電電流的采樣端；

或者，

所述第三元胞結(jié)構(gòu)區(qū)及所述采樣MOSFET的數(shù)量為兩個，并且一個采樣MOSFET與另一采樣MOSFET的漏極相連，并且兩個采樣MOSFET中的所述一個采樣MOSFET的源極構(gòu)造成與所述充電MOSFET的源極或與所述放電MOSFET的源極相連，所述另一采樣MOSFET的源極構(gòu)造成充電電流或放電電流的采樣端；

或者，

還包括阱電阻結(jié)構(gòu)來構(gòu)成阱電阻，所述阱電阻的一端構(gòu)造成與所述另一采樣MOSFET的源極相連，并且所述阱電阻的另一端構(gòu)造成與所述放電MOSFET的源極或與所述充電MOSFET的源極相連，所述阱電阻的一端構(gòu)造成放電電流或充電電流的采樣端；

或者，

四個采樣MOSFET中的兩個采樣MOSFET中，一個采樣MOSFET與另一采樣MOSFET的漏極相連，該一個采樣MOSFET的源極構(gòu)造成與所述充電MOSFET的源極相連，該另一個采樣MOSFET的源極構(gòu)造成充電電流采樣端；以及

四個采樣MOSFET中的其他兩個采樣MOSFET中，一個采樣MOSFET與另一采樣MOSFET的漏極相連，該一個采樣MOSFET的源極構(gòu)造成與所述放電MOSFET的源極相連，該另一個采樣MOSFET的源極構(gòu)造成放電電流采樣端；

或者，

還包括兩個阱電阻結(jié)構(gòu)來形成兩個阱電阻，所述第三元胞結(jié)構(gòu)區(qū)及所述采樣MOSFET的數(shù)量為兩個，并且一個采樣MOSFET與另一采樣MOSFET的漏極相連，所述一個采樣MOSFET的源極構(gòu)成與一個阱電阻的一端連接，而該一個阱電阻的另一端構(gòu)造成與充電MOSFET的源極連接，另一阱電阻的一端構(gòu)造成與所述另一采樣MOSFET的源極連接，而所該另一阱電阻的另一端構(gòu)造成與所述放電MOSFET的源極連接，該一個阱電阻的一端為充電電流采樣端，該另一阱電阻的一端為放電電流采樣端。

5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的VDMOS器件，其特征在于，每個元胞結(jié)構(gòu)包括：

兩個溝槽，所述兩個溝槽中均設(shè)置有柵氧化層、多晶硅及位于多晶硅之上的介質(zhì)層；

第一阱區(qū)，所述第一阱區(qū)為第二導(dǎo)電類型，并且位于所述兩個溝槽之間且位于所述外延層之上；以及

重?fù)诫s區(qū)，所述重?fù)诫s區(qū)位于所述第一阱區(qū)之上并且位于所述兩個溝槽之間，所述重?fù)诫s區(qū)為第一導(dǎo)電類型；

或者，

每個元胞結(jié)構(gòu)包括：

兩個溝槽，所述兩個溝槽中均設(shè)置有柵氧化層、控制柵極、屏蔽柵極、第一介質(zhì)層和第二介質(zhì)層，所述控制柵極位于所述屏蔽柵極之上并且由第一介質(zhì)層隔開，所述第二介質(zhì)層位于控制柵極之上；

第一阱區(qū)，所述第一阱區(qū)為第二導(dǎo)電類型，并且位于所述兩個溝槽之間且位于所述外延層之上；以及

重?fù)诫s區(qū)，所述重?fù)诫s區(qū)位于所述第一阱區(qū)之上并且位于所述兩個溝槽之間，所述重?fù)诫s區(qū)為第一導(dǎo)電類型。