[发明专利]高电压集成电路及其半导体结构

说明书

一种高电压集成电路及其半导体结构，其中该半导体结构包括一衬底，衬底有依序相邻的高电压N型井区、N型井区及高电压P型井区。P型掺杂隔离区域位于N型井区将N型井区隔离出第一井区与第二井区，第二井区与高电压N型井区相邻。高电压P型晶体管，设置在高电压N型井区上，高电压P型晶体管有栅极、漏极以及源极，源极接收一操作高电压。N型晶体管有一栅极形成在N型井区及高电压P型井区的交界区域上；漏极形成在N型井区上与高电压P型晶体管的漏极连接；及源极形成在高电压P型井区上。电压箝制元件连接在高电压P型晶体管的漏极与源极之间。分压元件，连接在高电压P型晶体管的漏极到接地电压之间，提供一分压给N型晶体管的栅极。

技术领域

本发明是有关半导体制造技术，更是关于高电压集成电路及其半导体结构。

背景技术

随着电子产品的多样功能，其控制电路需要能同时驱动操作在高电压的高电压器件以及操作在低电压的低电压器件。因应高电压器件以及低电压器件的操作，其电源模组需要能提供高电压电源以及低电压电源。高电压集成电路在电源模组的控制中扮演这样的角色。

高电压集成电路依照电源的需要，其会经常有由高电压到低电压的切换，或是由低电压到高电压的切换。高电压集成电路中会包含高电压驱动电路、低电压驱动电路、电压移位器、控制电路及电源选择单元。

在实际的操作中，虽然电压切换会随着操作而切换，但是其仍需要监测是否电压确实切换。在监测电压切换的机制包含需要侦测高电压是否确实启动，而其涉及高电压操作状态的侦测，一般会利用高电压P型晶体管与侦测电路连接，对电压切换的状态进行侦测。

然而在高电压集成电路中，切换过程仍有集成电路的漏电流问题，因此，如何将高电压状态转换的问题是产品研发所需要考量与提升的课题，如此能够有效率侦测高电压切换的状态。

发明内容

本发明提供一种高电压集成电路及其半导体结构，包含侦测移位电路，可以将高电压状态转换成低电压操作下的电流状态，来反映出高电压启动与关闭状态。

于一实施范例，本发明提供一种高电压集成电路的半导体结构。半导体结构包括一衬底，衬底有依序相邻的高电压N型井区、N型井区及高电压P型井区。P型掺杂隔离区域位于该N型井区将该N型井区隔离出第一井区与第二井区，该第二井区与该高电压N型井区相邻。高电压P型晶体管，设置在该高电压N型井区上，该高电压P型晶体管有栅极、漏极以及源极，该源极接收一操作高电压。N型晶体管有一栅极形成在该N型井区及该高电压P型井区的交界区域上；漏极形成在该N型井区上与该高电压P型晶体管的该漏极连接；及源极形成在该高电压P型井区上。电压箝制元件连接在该高电压P型晶体管的该漏极与该源极之间。分压元件，连接在该高电压P型晶体管的该漏极到接地电压之间，提供一分压给该N型晶体管的该栅极。

于一实施例，对于前述高电压集成电路的半导体结构，该电压箝制元件是齐纳二极管串，用以当该高电压P型晶体管关闭时，将该高电压P型晶体管的该源极的一高电压箝制到较低的一箝制电压而给该漏极。

于一实施例，对于前述高电压集成电路的半导体结构，该分压元件所提供的该分压是在对应该N型晶体管的操作所允许的操作范围内，该N型晶体管是栅极操作在低电压的晶体管。

于一实施例，对于前述高电压集成电路的半导体结构，其更包括一高电压应用电路，其中该电压应用电路包含一高电压驱动电路，该高电压驱动电路有第一电压端与第二电压端，该第一电压端是该高电压P型晶体管的该操作高电压，该第一电压端的电压高于该第二电压端的电压，该第一电压端连接到该高电压P型晶体管的该源极，该第二电压端连接到该高电压P型晶体管的该漏极。

于一实施例，对于前述高电压集成电路的半导体结构，取决于该高电压P型晶体管的导通或关闭，而产生不同电压值的该分压给该N型晶体管的该栅极。

于一实施例，对于前述高电压集成电路的半导体结构，其更包括一侦测电路，接收该N型晶体管的该源极的电压，以决定该高电压P型晶体管的导通或关闭。