高压自举二极管复合器件结构制造技术

本发明专利技术提出一种在节省芯片面积、保证低泄漏电流、不额外添置控制电路的情况下，满足高耐压特性的高压自举二极管复合器件结构，所述复合器件可有效代替高压栅驱动芯片中的自举二极管，实现和优化自举二极管的功能。该复合器件由高压JFET和二极管组成，可用于高压栅驱动电路高侧电路的电平位移模块中，其中JFET源极与二极管阴极通过金属相连，由此形成高压自举二极管复合器件。版图布局方面，该复合器件与用于电平位移的分区RESURF结构或自屏蔽结构的LDMOS组合形成高侧电路环岛，与岛内的高压电路形成高侧电路，共同控制高侧功率晶体管的开启与关断。

【技术实现步骤摘要】
高压自举二极管复合器件结构
本专利技术属于功率半导体器件
，涉及一种用于替代高压栅驱动电路自举二极管的复合器件结构。
技术介绍
功率半导体器件因其开关速率快、承受耐压高等优良特性，逐渐栖身于电子制造业核心器件的行列，功率场效应晶体管在实现高速开关方面也备受青睐，而该类器件的控制电路，如半桥式栅级驱动电路中，自举模块有效解决了高低压部分电路的兼容问题。该模块由一个自举二极管和自举电容组成，其中自举二极管的性能对于整个驱动电路性能至关重要，单纯的片外连接二极管会增加芯片成本，而片内二极管集成的方案，会产生由阳极到衬底的泄漏电流，增大功耗；目前业界对上述问题的解决方案，主要有基于高压MOSFET同步整流器结构的二极管模拟电路、以及单片集成二极管与结型场效应晶体管的JFET夹断自举二极管方案，不同程度优化了自举功能，而后者相较于前者，由于不需要额外增设控制电路，可以节省一部分芯片面积，但在耐高压方面，前者性能则相对出色。总而言之，目前基于传统自举二极管实现方式提出的优化方案，在泄漏电流(Leakagecurrent)、击穿电压(Breakdown本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压自举二极管复合器件结构，其特征在于：所述复合器件包括高压JFET和二极管器件，高压JFET源极与二极管阴极通过金属相连，由此形成可以替代传统高压自举二极管的复合器件。/n

【技术特征摘要】
1.一种高压自举二极管复合器件结构，其特征在于：所述复合器件包括高压JFET和二极管器件，高压JFET源极与二极管阴极通过金属相连，由此形成可以替代传统高压自举二极管的复合器件。


2.根据权利要求1所述的高压自举二极管复合器件结构，其特征在于：所述复合器件的版图布局，高压JFET器件(1)和二极管器件(2)与用于电平位移的分区RESURF结构LDMOS器件(4)组合成高侧电路环岛，与岛内高压电路(3)共同构成高侧电路。


3.根据权利要求1所述的高压自举二极管复合器件结构，其特征在于：所述复合器件的版图布局，高压JFET器件(1)和二极管器件(2)与用于电平位移的自屏蔽结构LDMOS器件(5)组合成高侧电路环岛，与岛内高压电路(3)共同构成高侧电路。


4.根据权利要求2或3所述的高压自举二极管复合器件结构，其特征在于：所述高侧电路环岛，除LDMOS所在边以外，均用作高压JFET的版图布局；或只选择某一条或某两条边作为JFET，其余作为隔离结构。


5.根据权利要求1所述的高压自举二极管复合器件结构，其特征在于：所述复合器件包含高压JFET器件(1)和二极管器件(2)；
所述高压JFET器件(1)中，元胞结构做在P型衬底(6)上，内部包含N型外延层(7)，所述N型外延层(7)包含由JFET漏极注入N+区域(101)与JFET漏极注入N+区域(101)上方JFET漏极金属(113)组成的漏极，JFET源极注入N+区域(102)与JFET源极注入N+区域(102)上方JFET源极金属(117)组成的源极，而在JFET源极注入N+区域(102)两侧的第二场氧化层(104)和第三场氧化层(105)之间，栅氧化层(115)、栅极多晶硅(114)以及栅极金属(116)形成器件栅极，栅极金属(116)在栅极多晶硅(114)上方，栅极多晶硅(114)在栅氧化层(115)上方；此外，JFET漏极注入N+区域(101)左侧第一场氧化层(103)下方由第一P型埋层PBL(109)、第一P型注入P-TYPE(108)、第一P型阱区P-WELL(107)形成对通隔离结构，第三场氧化层(105)、第四场氧化层(106)间有第二P型埋层(112)、第二P型注入P-TYPE(111)、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔明，李贺珈，袁章亦安，张波，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51