[实用新型]高压集成电路及半导体电路有效
申请号: | 202122625872.5 | 申请日: | 2021-10-29 |
公开(公告)号: | CN216213453U | 公开(公告)日: | 2022-04-05 |
发明(设计)人: | 冯宇翔;潘志坚;谢荣才;张土明;左安超 | 申请(专利权)人: | 广东汇芯半导体有限公司 |
主分类号: | H01L27/02 | 分类号: | H01L27/02 |
代理公司: | 深圳市辰为知识产权代理事务所(普通合伙) 44719 | 代理人: | 陈建昌 |
地址: | 528000 广东省佛山市*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 高压 集成电路 半导体 电路 | ||
本实用新型涉及一种高压集成电路及半导体电路,通过在P型衬底上设置有N外延层,N外延层包括N型高压区;N型高压区内设置有第一N+区;P型衬底内设置有第二N+区和P+区;HVJT终结端设置在N外延层上;HVNMOS管包括多晶硅栅、漏区、源区和体区;多晶硅栅设置在HVJT终结端的外侧,且与HVJT终结端电性连接;第一N+区形成漏区,第二N+区形成源区,P+区形成体区。当HVJT终结端处的静电电流达到阈值时,会向HVNMOS管的多晶硅栅输出一定电平,当该电平高于HVNMOS管的阈值电压时,HVNMOS管开始导通,静电电流从HVNMOS管释放到地,提高了HVIC在高压岛和低压区之间的ESD能力,避免了静电加载到高压端口和低压端口之间而造成HVJT终结端的击穿。
技术领域
本实用新型涉及一种高压集成电路及半导体电路,属于半导体电路应用技术领域。
背景技术
半导体电路是一种将电力电子和集成电路技术结合的功率驱动类产品。高压集成电路,即HVIC,是半导体电路中的主要组成部分。HCIC是一种把MCU信号转换成驱动IGBT信号的集成电路产品。HVIC把PMOS管、NMOS管、三极管、二极管、稳压管、电阻、电容集成在一起,形成斯密特、低压LEVELSHIFT、高压LEVELSHIFT、脉冲发生电路、死区电路、互锁电路、延时电路、滤波电路、过电流保护电路和过热保护电路、欠压保护电路等电路。HVIC一方面接收MCU的控制信号,驱动后续IGBT或MOS工作,另一方面将系统的状态检测信号送回MCU。是IPM内部的关键芯片。
在实现过程中,发明人发现传统技术中至少存在如下问题:HVIC通常在低压和高压之间的隔离由结终端进行横向耐压,由高压岛与低压衬底进行纵向耐压。目前,HVIC中,在高压岛和低压区(包括低压衬底)之间的ESD能力完全靠结终端以及高压岛与衬底形成的PN结来释放,当高ESD电压形成大电流,容易使高压区和低压区之间的结终端或PN结击穿。
实用新型内容
基于此,有必要针对传统的设计、制备及应用高压集成电路过程中,HVIC在高压岛和低压区(包括低压衬底)之间的ESD能力完全靠结终端以及高压岛与衬底形成的PN结来释放,当高ESD电压形成大电流,容易使高压区和低压区之间的结终端或PN结击穿的问题。提供一种高压集成电路及半导体电路。
具体地,本实用新型公开一种高压集成电路,包括:
P型衬底,P型衬底上设置有N外延层,N外延层包括N型高压区;N型高压区内设置有第一N+区;P型衬底内设置有第二N+区和P+区,第二N+区与P+区电性相连,且第二N+区用于连接地线;
HVJT终结端,HVJT终结端设置在N外延层上;
HVNMOS管,HVNMOS管包括多晶硅栅、漏区、源区和体区;多晶硅栅设置在HVJT终结端的外侧,且与HVJT终结端电性连接;第一N+区形成漏区,第二N+区形成源区,P+区形成体区。
可选地,第一N+区靠近HVJT终结端的内侧设置,HVJT终结端的内侧与HVJT终结端的外侧相对。
可选地,N外延层还包括N外延区;N外延区上设置有P-top区,P-top区上设置有从HVJT终结端的内侧至HVJT终结端的外侧排列的多个多晶硅场板;
多个多晶硅场板、P-top区和N外延区组成HVJT终结端。
可选地,多个多晶硅场板的电位从HVJT终结端的内侧与HVJT终结端的外侧依次降低;多晶硅栅与靠近HVJT终结端的外侧的多晶硅场板电性连接。
本实用新型还公开一种高压集成电路,包括:
P型衬底,P型衬底上设置有N外延层,N外延层包括N型高压区;N型高压区内设置有N+区和第一P+区,且N+区与第一P+区电性相连;P型衬底内设置有第二P+区和第三P+区,第二P+区和第三P+区电性相连,且第三P+区用于连接地线;
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L27-00 由在一个共用衬底内或其上形成的多个半导体或其他固态组件组成的器件
H01L27-01 .只包括有在一公共绝缘衬底上形成的无源薄膜或厚膜元件的器件
H01L27-02 .包括有专门适用于整流、振荡、放大或切换的半导体组件并且至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的;包括至少有一个跃变势垒或者表面势垒的无源集成电路单元的
H01L27-14 . 包括有对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射或者微粒子辐射并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的,或适用于通过这样的辐射控制电能的半导体组件的
H01L27-15 .包括专门适用于光发射并且包括至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的半导体组件
H01L27-16 .包括含有或不含有不同材料结点的热电元件的;包括有热磁组件的