本发明专利技术涉及一种集成耗尽型启动器件的功率MOS场效应管，包括增强型MOS场效应管、耗尽型MOS场效应管和POLY电阻，所述增强型MOS场效应管和耗尽型MOS场效应管共漏极连接，所述耗尽型MOS场效应管的栅极和源极间串接有POLY电阻，将增强型MOS场效应管和耗尽型MOS场效应管共漏极引出作为功率MOS场效应管的漏电极，将增强型MOS场效应管的栅极引出作为功率MOS场效应管的第一栅电极，将增强型MOS场效应管的源极引出作为功率MOS场效应管的第一源电极，将耗尽型MOS场效应管的源极与POLY电阻的连接端引出作为功率MOS场效应管的第二源电极，将耗尽型MOS场效应管的栅极与POLY电阻的连接端引出作为功率MOS场效应管的第二栅电极。整个功率MOS场效应管低功耗，简化了设计复杂度和降低成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种半导体功率器件，尤其涉及一种功率M0S场效应管，具体地说是一种集成耗尽型启动器件的功率M0S场效应管。
技术介绍
传统AC-DC开关电源的结构框图如附图1所示，AC-DC开关电源中的启动电路101和PWM电路102集成在一起构成电源的控制电路，并采用功率开关管Ml作为输出级连接开关SW。当电路工作时，控制电路输出驱动信号来控制功率开关管Ml的开关。多数情况下，电源上控制电路中的启动电路101与交流电源ACIN之间是通过启动电阻R1来为启动电路101供电，但由于启动电阻R1在系统待机过程中，一直存在能耗，造成系统待机功耗比较大，无法满足日益严格的能效要求。为了使得AC-DC开关电源系统符合低能效要求，现有技术中多采用高压M0S场效应管M2来取代传统的高能耗启动电阻R1用于交流电源ACIN与启动电路101之间(附图2所示)，并采用高压集成工艺将高压M0S场效应管(高压启动管)M2集成到控制电路中，以降低电路功耗的同时增加电路集成度。然而此种方法所采用的高压集成工艺比较复杂，且成本高，间接地增加了 AC-DC开关电源的生产成本，降低了 AC-DC开关电源生产厂商的经济效益。因此，迫切的需要一种能耗低且生产工艺简单的半导体功率启动器件来克服上述技术问题。
技术实现思路
本专利技术正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种集成耗尽型启动器件的功率M0S场效应管，将耗尽型M0S场效应管集成到功率M0S场效应管中，用于开启AC-DC开关电源启动电路的同时也用于输出开关，实现以较低的成本来降低AC-DC开关电源系统的待机功耗。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为，一种集成耗尽型启动器件的功率M0S场效应管，包括增强型M0S场效应管、耗尽型M0S场效应管和P0LY电阻，所述增强型M0S场效应管和耗尽型M0S场效应管共漏极连接，所述耗尽型M0S场效应管的栅极和源极间串接有P0LY电阻，将增强型M0S场效应管和耗尽型M0S场效应管共漏极引出作为功率M0S场效应管的漏电极，将增强型M0S场效应管的栅极引出作为功率M0S场效应管的第一栅电极，将增强型M0S场效应管的源极引出作为功率M0S场效应管的第一源电极，将耗尽型M0S场效应管的源极与P0LY电阻的连接端引出作为功率M0S场效应管的第二源电极，将耗尽型M0S场效应管的栅极与P0LY电阻的连接端引出作为功率M0S场效应管的第二栅电极。作为本专利技术的一种改进，所述增强型M0S场效应管采用P沟道增强型M0S场效应管，所述耗尽型M0S场效应管采用P沟道耗尽型M0S场效应管。要实现上述集成耗尽型M0S场效应管和P0LY电阻在增强型M0S场效应管中所形成的功率M0S场效应管，需要对传统的功率M0S场效应管的制造工艺进行改进调整，需要增加P-body和DVT光刻层次。因此，制造所述集成耗尽型启动器件的功率M0S场效应管的完整的工艺流程如下:氧化一终端光刻一终端注入一场氧一有源区光刻一P-body光刻—P-body注入一DVT光刻一DVT注入一多晶淀积一多晶光刻一多晶刻蚀一NSD光刻一NSD注入一接触孔光刻一接触孔刻蚀一PSD注入一Metal淀积一Metal光刻一Metal刻蚀一钝化层淀积一钝化层光刻一钝化层刻蚀。—种集成耗尽型启动器件的功率M0S场效应管，此功率M0S场效应管具体包括N+衬底、N-外延层、多个P主体(p-body)区域、第一源极区域、第二源极区域、第一栅极区域、第二栅极区域和P0LY电阻，所述N-外延层形成在N+衬底上，在N+衬底上引出漏电极；在N-外延层内设有多个P主体区域，在P主体区域内形成有PN结，第一源极区域和第二源极区域均与PN结相接触，并从第一源极区域和第二源极区域分别引出第一源电极和第二源电极；在与第一源极区域相接触的两个PN结之间的N-外延层上设有第一栅极区域，在与第二源极区域相接触的两个PN结之间的N-外延层上设有第二栅极区域，所述第一栅极区域和第二栅极区域的底部设有二氧化硅绝缘层，从第一栅极区域和第二栅极区域分别引出第一栅电极和第二栅电极；在与第二源极区域相接触的P主体区域外侧的N-外延层上设有P0LY电阻。P0LY电阻的偏差小，温度系数可以控制，同时不需要单独的岛。作为本专利技术的一种改进，在第二栅极区域的下方还设有DVT光刻层，以保证其阈值电压能达到设计要求。作为本专利技术的一种改进，由于本功率M0S场效应管在工作过程中会存在第一源电极上的电平为0V，而第二源电极上的电平可能达到30V，因此需要在第一源极区域和第二源极区域之间插入至少一个P主体区域形成隔离结构，隔离结构上插入的P主体区域的个数以及隔离结构的长度直接决定了其隔离耐压的大小。作为本专利技术的一种改进，为了节省面积，所述P0LY电阻放置在隔离结构的上方，并可以通过控制NSD的注入区域来产生不同大小阻值的电阻。作为本专利技术的一种改进，在封装本功率M0S场效应管时，将耗尽型M0S场效应管和P0LY电阻放置在增强型M0S场效应管的一角，P0LY电阻环绕耗尽型M0S场效应管一周后采用隔离结构与增强型M0S场效应管进行隔离保护，并采用保护环(Ring)环绕增强型M0S场效应管、耗尽型M0S场效应管和P0LY电阻一周后并接VDD，进而尽量避免本功率M0S场效应管存在闩锁效应。相对于现有技术，本专利技术通过在增强型M0S场效应管内部集成高压耗尽型M0S场效应管的方式大大降低了电路的功耗，符合了 AC-DC开关电源系统的高能效要求；也极大的简化了半桥驱动电路的半导体制造工艺，不必使用复杂昂贵的高压半桥工艺，简化电路设计复杂度，增加了电路集成度，并缩小了电路版图面积，降低了电路制作成本；整个功率M0S场效应管采用恒流驱动的方式，可以实现低的电路功耗，并简化了电路设计，增强了AC-DC开关电源系统的稳定度。【附图说明】图1为现有采用启动电阻的AC-DC开关电源电路结构框图。图2为现有采用高压启动管的AC-DC开关电源电路结构框图。图3为本专利技术提出的功率M0S场效应管的电路原理图。图4为本专利技术提出的功率M0S场效应管的结构示意图。图5为本专利技术提出的功率M0S场效应管的封装示意图。图6为采用本专利技术提出的功率M0S场效应管的AC-DC开关电源电路结构框图。【具体实施方式】为了加深对本专利技术的理解和认识，下面结合附图对本专利技术作进一步描述和介绍。如图3所示，一种集成耗尽型启动器件的功率M0S场效应管，包括增强型M0S场效应管M1、耗尽型M0S场效应管M2和P0LY电阻R1，所述增强型M0S场效应管Ml和耗尽型M0S场效应管M2共漏极连接，所述耗尽型M0S场效应管M2的栅极和源极间串接有P0LY电阻R1，将增强型M0S场效应管Ml和耗尽型M0S场效应管M2共漏极引出作为功率M0S场效应管的漏电极D，将增强型M0S场效应管Ml的栅极引出作为功率M0S场效应管的第一栅电极G1，将增强型M0S场效应管Ml的源极引出作为功率M0S场效应管的第一源电极S1，将耗尽型M0S场效应管M2的源极与P0LY电阻R1的连接端引出作为功率M0S场效应管的第二源电极S2，将耗尽型M0S场效应管M2的栅极与P0LY电阻R1的连接端引出作为功率M0S场效应管的第二栅电极G2。如图3所示，优选地，所述增强型M0S场效应管Ml采用P沟本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种集成耗尽型启动器件的功率MOS场效应管，其特征在于：包括增强型MOS场效应管、耗尽型MOS场效应管和POLY电阻，所述增强型MOS场效应管和耗尽型MOS场效应管共漏极连接，所述耗尽型MOS场效应管的栅极和源极间串接有POLY电阻，将增强型MOS场效应管和耗尽型MOS场效应管的共有漏极引出作为功率MOS场效应管的漏电极，将增强型MOS场效应管的栅极引出作为功率MOS场效应管的第一栅电极，将增强型MOS场效应管的源极引出作为功率MOS场效应管的第一源电极，将耗尽型MOS场效应管的源极与POLY电阻的连接端引出作为功率MOS场效应管的第二源电极，将耗尽型MOS场效应管的栅极与POLY电阻的连接端引出作为功率MOS场效应管的第二栅电极。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：丁国华，罗寅，谭在超，张海滨，
申请(专利权)人：苏州锴威特半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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