[发明专利]用于升压型直流－直流转换器内的半导体装置和该转换器

权利要求书

1.一种用于升压型DC-DC转换器的半导体装置，包括：

开关元件；

与该开关元件形成在相同半导体衬底上的二极管元件；

开关端子；以及

输出端子，

其中

该开关元件包括具有由LDMOS栅电极下的沟道扩散层的表面部分形成 的沟道区域的LDMOS晶体管，所述LDMOS晶体管包括

源极扩散层，

具有相对该源极扩散层电导率的电导率的沟道扩散层，并以包围该源极 扩散层的侧表面和底表面形成，以及

具有与该源极扩散层电导率相同电导率的漏极扩散层，并以在外面邻近 该沟道扩散层形成，

该二极管元件包括垂直双极型晶体管，具有

形成该二极管元件集电极的集电极扩散层，

具有相对该集电极扩散层电导率的电导率的基极扩散层，并在该集电极 扩散层中形成该二极管元件的基极，所述基极连接至该集电极，以及

具有与该集电极扩散层电导率相同电导率的发射极扩散层，并在该基极 扩散层中形成该二极管元件的发射极，因此在该基极和该发射极之间产生二 极管，

其中

该开关元件的漏极和该二极管元件的阳极连接至该开关端子，以及

该二极管元件的阴极连接至该输出端子。

2.如权利要求1所述的半导体装置，其中

该二极管元件包括具有与该基极扩散层电导率相同电导率的基极接触 扩散层，并且在该基极扩散层中形成，以及

该基极接触扩散层以一间隔与该发射极扩散层分开并且以包围该发射 极扩散层来形成。

3.如权利要求2所述的半导体装置，进一步包括：

具有与该集电极扩散层电导率相同电导率的集电极接触扩散层，并且在 该集电极扩散层中形成；其中

安排在该发射极扩散层和该集电极接触扩散层之间的该基极接触扩散 层部分以邻近该集电极接触扩散层来形成。

4.如权利要求1所述的半导体装置，其中

该二极管元件包括：

具有与该集电极扩散层电导率相同电导率的集电极接触扩散层，并且在 该集电极扩散层表面上形成；

由在该发射极扩散层和该集电极接触扩散层之间的该基极扩散层部分 的表面上淀积的LOCOS氧化膜构成的场氧化膜；以及

在该场氧化膜下的该基极扩散层部分上设置的第二基极扩散层，

其中

该第二基极扩散层的杂质浓度高于该基极扩散层的杂质浓度。

5.如权利要求1所述的半导体装置，其中

该二极管元件包括：

具有与该集电极扩散层电导率相同电导率的集电极接触扩散层，并且在 该集电极扩散层表面上形成；以及

由在该发射极扩散层和该集电极接触扩散层之间的该基极扩散层部分 的表面上淀积的LOCOS氧化膜构成的场氧化膜；

其中

该场氧化膜不覆盖在该发射极扩散层和该集电极接触扩散层之间的该 基极扩散层部分的部分该表面。

6.如权利要求1所述的半导体装置，其中该漏极扩散层和该集电极扩 散层具有相同的杂质浓度分布。

7.一种升压型DC-DC转换器，包括：

半导体装置；

线圈；以及

电容器；

其中

该半导体装置包括

开关元件；

与该开关元件形成在相同半导体衬底上的二极管元件；

连接至该线圈的开关端子；以及

连接至该电容器一端的输出端子；

其中

该开关元件包括具有由LDMOS栅电极下的沟道扩散层的表面部分形成 的沟道区域的LDMOS晶体管，所述LDMOS晶体管包括

源极扩散层，

具有相对该源极扩散层电导率的电导率的沟道扩散层，并以包围该源极 扩散层的侧表面和底表面形成，以及

具有与该源极扩散层电导率相同电导率的漏极扩散层，并以在外面邻近 该沟道扩散层形成，

该二极管元件包括垂直双极型晶体管，具有

形成该二极管元件集电极的集电极扩散层，

具有相对该集电极扩散层电导率的电导率的基极扩散层，并在该集电极 扩散层中形成该二极管元件的基极，所述基极连接至该集电极，以及

具有与该集电极扩散层电导率相同电导率的发射极扩散层，并在该基极 扩散层中形成该二极管元件的发射极，因此在该基极和该发射极之间产生二 极管，

其中

该开关元件的漏极和该二极管元件的阳极连接至该开关端子，以及

该二极管元件的阴极连接至该输出端子，

该线圈的一个终端连接至该开关端子，以及

该电容器的一个终端连接至该输出端子。