栅驱动集成电路制造技术

本发明专利技术提供了一种栅驱动集成电路。在栅驱动集成电路中，通过在第二漏区和第一漏区之间设置过渡区，以利用过渡区使高电压能够分散在一较长的距离中，而避免高电压被施加到低压区域中。并且，在源区的外周围上还设置有低掺杂浓度的轻掺杂区，不仅可以改善器件的热载流子效应，并且还可以提高源区区域的PN结的击穿电压，有利于提高器件的稳定性。

Gate drive IC

【技术实现步骤摘要】
栅驱动集成电路
本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种栅驱动集成电路。
技术介绍
高压栅驱动集成电路是电力电子器件技术与微电子技术相结合的产物，是机电一体化的关键元件。高压栅驱动集成电路的应用很广，如应用于电子镇流器、马达驱动、调光以及各种电源模块等。高压栅驱动集成电路通常包括高压侧驱动控制模块、低压侧驱动控制模块以及电平移位模块。其中，低压侧驱动控制模块在常规电压下工作，作为控制信号部分；高压侧驱动控制模块主要包括高压控制信号部分；而电平移位模块则用于实现低压侧控制信号向高压侧驱动控制模块传递。因而在实现这些功能时，通常希望所述栅驱动集成电路具备较高的耐压性能；此外针对栅驱动集成电路中的场效应晶体管而言，其导通性能也将会对所述栅驱动集成电路的可靠性造成影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种栅驱动集成电路，以提高现有的栅驱动集成电路的耐压性能以及其场效应晶体管的导通性能。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种栅驱动集成电路，包括：衬底，所述衬底中形成有第一掺杂类型的掺杂层；场效应晶体管，包括形成在所述掺杂层中的第二掺杂类型的源区、第二掺杂类型的过渡区、第二掺杂类型的第二漏区和第二掺杂类型的第一漏区，所述第二漏区和所述第一漏区之间间隔所述过渡区，所述过渡区的两个端部分别连接至所述第二漏区和所述第一漏区，并且所述第二漏区、所述过渡区和所述第一漏区的离子掺杂浓度依次增加，所述源区位于所述第二漏区远离所述过渡区的一侧；以及，第二掺杂类型的轻掺杂区，所述轻掺杂区围绕在所述源区的外周围，并且所述轻掺杂区的离子掺杂浓度低于所述源区的离子掺杂浓度。可选的，所述栅驱动集成电路还包括：第二掺杂类型的第一深埋区，所述第一漏区形成在所述第一深埋区中。可选的，所述过渡区靠近所述第一漏区的端部与所述第一深埋区连接。可选的，所述栅驱动集成电路还包括：第二掺杂类型的第一缓冲区，所述第一缓冲区形成在所述第一深埋区中，所述第一漏区形成在所述第一缓冲区中，并且所述第一缓冲区的离子掺杂浓度介于所述第一漏区的离子掺杂浓度和所述第一深埋区的离子掺杂浓度之间。可选的，所述过渡区靠近所述第一漏区的端部延伸至所述第一缓冲区，以和所述第一缓冲区连接，并且所述第一缓冲区的离子掺杂浓度介于所述第一漏区的离子掺杂浓度和所述过渡区的离子掺杂浓度之间。可选的，所述栅驱动集成电路还包括：第二掺杂类型的第一连接区和第二掺杂类型的第二连接区，所述第一连接区设置在所述源区靠近所述过渡区的一侧，所述第二连接区设置在所述源区远离所述过渡区的一侧；第二掺杂类型的第二深埋区，位于所述源区的下方并与所述源区间隔设置，并且所述第二深埋区沿着源区至过渡区方向的两个端部还分别连接所述第一连接区和所述第二连接区。可选的，所述第二深埋区靠近所述第二漏区的端部与所述第一连接区连接，以及所述第一连接区还与所述第二漏区连接。可选的，所述第二深埋区中形成有第一掺杂类型的反型掩埋区，所述反型掩埋区从所述第二深埋区靠近所述源区的上边界至所述第二深埋区的内部扩展。可选的，所述反型掩埋区还从所述第二深埋区的中间区域横向扩展至所述第一连接区和所述第二连接区。可选的，所述栅驱动集成电路还包括：第一掺杂类型的第一接触区，所述第一接触区位于所述第二连接区和所述源区之间。可选的，所述栅驱动集成电路还包括：第一掺杂类型的第二接触区，所述第二接触区位于所述第二连接区远离所述源区的一侧。可选的，所述栅驱动集成电路还包括：第一场板结构，形成在所述衬底的表面上并位于所述第二连接区远离所述源区的一侧。可选的，所述栅驱动集成电路还包括：栅极结构，形成在所述衬底的表面上，并位于所述源区和所述第二漏区之间。可选的，所述栅驱动集成电路还包括：第二场板结构，形成在所述衬底的表面上并位于所述过渡区靠近所述第二漏区的端部上。可选的，所述第二场板结构包括场介质层和场导电层，所述场介质层形成在所述衬底上，所述场导电层形成在所述场介质层上。可选的，所述衬底包括第一掺杂类型的基底层和形成在所述基底层上的第一掺杂类型的外延层，所述基底层和所述外延层共同构成所述掺杂层，并且所述第一深埋区从所述外延层中扩展至所述基底层中。可选的，所述第一漏区的耐受电压介于200V～700V，所述第二漏区的耐受电压介于5V～30V。可选的，所述栅驱动集成电路为电平移位电路。可选的，所述第一掺杂类型为P型，所述第二导电类选为N型。在本专利技术提供的栅驱动集成电路中，源区、第二漏区和第一漏区均形成掺杂层中，并在第一漏区和第二漏区之间还设置有一过渡区。通过设置过渡区，可增加对应于第一漏区的高压区域和对应于第二漏区的低压区域之间的间距，使得当第一漏区连接至高电压时，一方面，高电压能够随着过渡区分散到一较长的距离中；另一方面，当第一漏区连接至高电压时，相当于对由过渡区和掺杂层所构成的PN结施加反向电压，以使该PN结发生耗尽层扩展用于承受高电压，以提高器件的耐压性能。进一步的，在所述源区的外周围还设置有离子掺杂浓度较低的轻掺杂区，以利用轻掺杂区缓解源区附近的电场强度避免电场陡峭(具体而言，当未设置有轻掺杂时，高浓度的源区和低浓度的掺杂层的界面接壤，容易导致电场聚集的问题)，从而可以避免电子被加速到较高的能量，进而可改善场效应晶体管的热载流子效应。并且，由于所述轻掺杂区相对于源区扩展至衬底的更深位置中，相应的增加了源区区域的PN结的结深度，有利于提高源区区域的PN结的击穿电压，因此在场效应晶体管的开启过程中，使对源区施加的电压更为灵活，有利于提高场效应晶体管的导通性能。附图说明图1为本专利技术实施例一中的栅驱动集成电路的结构示意图；图2为本专利技术实施例一中的栅驱动集成电路其PN结的分布示意图。其中，附图标记如下：100-衬底；110P-基底层；120P-外延层；200D-第一漏区；210N-第一深埋区；220N-第一缓冲区；200S-源区；210S-轻掺杂区；200B-第一接触区；200G-栅极结构；210P-第一场板结构；220P-第二场板结构；300N-过渡区；400N-第二漏区；500N-第二深埋区；610N-第一连接区；620N-第二连接区；621N-第二缓冲区。700P-第二接触区；800P-反型掩埋区；900GND-接地端口；900S-源极信号端口；900G-栅极信号端口；900D-漏极信号端口；900B-衬底端口。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的栅驱动集成电路作进一步详细说明。根据下面说明，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。图1为本专利技术实施例一中的栅驱动集成电路的结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种栅驱动集成电路，其特征在于，包括：/n衬底，所述衬底中形成有第一掺杂类型的掺杂层；/n场效应晶体管，包括形成在所述掺杂层中的第二掺杂类型的源区、第二掺杂类型的过渡区、第二掺杂类型的第二漏区和第二掺杂类型的第一漏区，所述第二漏区和所述第一漏区之间间隔所述过渡区，所述过渡区的两个端部分别连接至所述第二漏区和所述第一漏区，并且所述第二漏区、所述过渡区和所述第一漏区的离子掺杂浓度依次增加，所述源区位于所述第二漏区远离所述过渡区的一侧；以及，/n第二掺杂类型的轻掺杂区，所述轻掺杂区围绕在所述源区的外围，并且所述轻掺杂区的离子掺杂浓度低于所述源区的离子掺杂浓度。/n

【技术特征摘要】
1.一种栅驱动集成电路，其特征在于，包括：
衬底，所述衬底中形成有第一掺杂类型的掺杂层；
场效应晶体管，包括形成在所述掺杂层中的第二掺杂类型的源区、第二掺杂类型的过渡区、第二掺杂类型的第二漏区和第二掺杂类型的第一漏区，所述第二漏区和所述第一漏区之间间隔所述过渡区，所述过渡区的两个端部分别连接至所述第二漏区和所述第一漏区，并且所述第二漏区、所述过渡区和所述第一漏区的离子掺杂浓度依次增加，所述源区位于所述第二漏区远离所述过渡区的一侧；以及，
第二掺杂类型的轻掺杂区，所述轻掺杂区围绕在所述源区的外围，并且所述轻掺杂区的离子掺杂浓度低于所述源区的离子掺杂浓度。


2.如权利要求1所述的栅驱动集成电路，其特征在于，还包括：第二掺杂类型的第一深埋区，所述第一漏区形成在所述第一深埋区中。


3.如权利要求2所述的栅驱动集成电路，其特征在于，所述过渡区靠近所述第一漏区的端部与所述第一深埋区连接。


4.如权利要求2所述的栅驱动集成电路，其特征在于，还包括：
第二掺杂类型的第一缓冲区，所述第一缓冲区形成在所述第一深埋区中，所述第一漏区形成在所述第一缓冲区中，并且所述第一缓冲区的离子掺杂浓度介于所述第一漏区的离子掺杂浓度和所述第一深埋区的离子掺杂浓度之间。


5.如权利要求2所述的栅驱动集成电路，其特征在于，所述过渡区靠近所述第一漏区的端部延伸至所述第一缓冲区，以和所述第一缓冲区连接，并且所述第一缓冲区的离子掺杂浓度介于所述第一漏区的离子掺杂浓度和所述过渡区的离子掺杂浓度之间。


6.如权利要求1所述的栅驱动集成电路，其特征在于，还包括：
第二掺杂类型的第一连接区和第二掺杂类型的第二连接区，所述第一连接区设置在所述轻掺杂区靠近所述过渡区的一侧，所述第二连接区设置在所述轻掺杂区远离所述过渡区的一侧；
第二掺杂类型的第二深埋区，位于所述轻掺杂区的下方并与所述轻掺杂区间隔设置，并且所述第二深埋区沿着源区至过渡区方向的两个端部还分别连接所述第一连接区和所述第二连接区。


7.如权利要求6所述的栅驱动集成电路，其特征在于，所述第二深埋区靠近所述第二漏区的端部与所述第一连接区连接，以及所述第一连接区还与所述第二漏区连接。


8.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨维成，姚旭红，
申请(专利权)人：中芯集成电路宁波有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33