[发明专利]集成电路充电驱动器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路充电驱动器及其制造方法。特别是，本发明涉及一种自隔离、耐高压的集成功率PNP和高压NMOSFET的集成电路充电驱动器及其制造方法。

背景技术

在集成电路制造领域中，随着功率器件的不断发展进步，应用电路也越来越复杂，对控制电路和驱动技术的要求也越来越高。虽然单个功率器件的效率提高了、控制简化了，但电路的复杂性给使用者提出了新的要求。为便于使用功率器件，功率模块应运而生。功率模块的设计目的是将功率器件的配置、散热，以及驱动问题在模块中解决，为用户提供易于使用、可靠的功率驱动电路芯片。功率器件的驱动技术已走过从电流驱动到电压驱动，光电转换到高压集成电路的发展阶段。在双极晶体管的电流驱动时代，由于损耗很大，为使模块体积尽可能小，省略了驱动和保护电路，由客户外配。但功率模块的体积还是很大，杂散电感的影响也限制了其向高频发展，这些缺陷限制了功率模块的推广和发展。

功率驱动电路芯片的发展，首先由于采用电压驱动方式，器件的驱动更易于实现，其次效率的提高使小型化成为可能。高压集成电路技术的应用更是使功率驱动技术产生了质的飞跃。同时驱动功率的不断下降、驱动电路占位空间的大幅减小都有助于推动在一个芯片模块内集成驱动电路与功率器件。

从另一方面看，在掌握技术的同时需要付出昂贵的代价。如果将开发成本再分摊到功率器件和驱动电路中，将失去价格优势，但相对于独立开发而言，整合开发的成本将大幅度降低，只需要一次投入，大部分开发成本和风险都将转移到产品的制造上，再通过工艺过程的优化，可以有机会实现成本大幅降低。

发明内容

针对业界的上述需求，本发明提出了一种自隔离、耐高压的集成功率PNP和高压NMOSFET的集成电路充电驱动器及其制造方法的方案。一方面，本发明采用同一个新型简化的BCD工艺平台实现纵向功率PNP管和横向高压LDMOS驱动管的集成，极大缩减了成本。另一方面，本发明还针对手机充电应用提供了一种可兼容分立器件的应用方案，令装配使用更简单，一颗充电驱动芯片可替换两颗分立器件的元器件。

根据本发明的一个方面，提供了一种集成电路充电驱动器的制造方法，所述集成电路充电驱动器集成有PNP管和NMOSFET管，该制造方法包括：

a.提供基板，所述基板是p+/p-型外延基板并用作所述PNP管的集电极，所述基板包含PNP区和NMOSFET区；

b.在所述基板的NMOSFET区中形成n型埋层;

c.分别在所述PNP区的两侧和所述NMOSFET区的两侧形成p型下隔离；

d.沉积n-外延，所述n-外延由所述p型下隔离隔断以形成n-外延岛；

e.在所述p型下隔离上形成p型上隔离，所述p型上隔离在所述NMOSFET区中进一步用作p阱，且所述n型埋层位于NMOSFET的p阱下方；

f.在所述n-外延岛上形成多个n+区，所述PNP区中的n+区用作基极且所述NMOSFET区中的n+区分别用作源极和漏极；

g.在所述n-外延岛上形成多个p+区，所述PNP区中的p+区用作发射极以形成所述PNP管，且所述NMOSFET区中的p+区用作p阱；以及

h.在所述NMOSFET区上进一步形成栅极，以形成所述NMOSFET管。

较佳地，在上述的制造方法的上述步骤d中，所述n-外延的浓度和厚度被调节为使得所述PNP管的beta值大于100且共发射极组态的击穿电压大于20V。

较佳地，在上述的制造方法的上述步骤e中，所述p型上隔离的注入剂量被调节为使得NMOSFET管的开启电压为1V。

较佳地，在上述的制造方法的上述步骤f中，在所述n-外延岛上形成多个n+区的同时进行所述PNP管的基极引出以及所述NMOSFET管的源极和漏极引出。

较佳地，在上述的制造方法的上述步骤g中，在所述n-外延岛上形成多个p+区的同时进行所述PNP管的发射极引出以及所述NMOSFET管的p阱引出。

较佳地，上述的制造方法的上述步骤h进一步包括：h1.在所述NMOSFET区上淀积TEOS；h2.在TEOS层上刻蚀出栅氧位置区域；以及h3.在所述栅氧位置区域上进行栅氧化工艺。

较佳地，在上述的制造方法的上述步骤h中，省略了场氧化和硅栅MOS工艺。

较佳地，在上述的制造方法中，省略了高压阱工艺和NTUB工艺。