[发明专利]包括功率晶体管和辅助晶体管的集成电路

说明书

技术领域

本发明涉及包括功率晶体管和辅助晶体管的集成电路。

背景技术

在操作期间，电源和功率转换器中的诸如开关的半导体部件因这些部件中的功率耗散而被加热。

如果半导体部件在所谓的稳定温度点以下操作，则可能发生电流成丝（current filamentation）并且其导致半导体部件的毁坏。

作为过度加热和电流成丝的对策，通常在操作期间适当地限制诸如正向电流，dI/dt、dU/dt、温度等的电参数并且使其保持在安全操作区域范围内（SOA范围）。然而，使操作范围限于安全操作区域限制了半导体部件特性的进一步改进。

因此，期望针对过度加热和电流成丝改进半导体部件的保护。

发明内容

根据集成电路的一个实施例，集成电路包括具有功率控制端子、第一功率负载端子和第二功率负载端子的功率晶体管。集成电路进一步包括具有辅助控制端子、第一辅助负载端子和第二辅助负载端子的辅助晶体管。第一辅助负载端子电耦接到功率控制端子。集成电路进一步包括具有第一电容器电极、第二电容器电极和电容器介电层的电容器。电容器介电层包括铁电材料和顺电材料至少之一。第一电容器电极电耦接到辅助控制端子。

在阅读以下详细描述，并且在观看附图之后，本领域技术人员将认识到另外的特征和优点。

附图说明

包括附图用于提供对本发明的进一步的理解并且被并入本说明书并且构成本说明书的一部分。附图图示了本发明的实施例并且连同描述一起用于解释本发明的原理。因为通过参考下面的详细描述使得本发明的其他实施例以及本发明的许多预期优点变得更好被理解，从而它们被容易地认识到。附图的元件不一定依照彼此之间的比例而绘制。类似的附图标记表示对应的相似部件。所图示的各个实施例的特征可以被组合，除非它们彼此排斥。

实施例在附图中被图示并且在下文中被详细描述。

图1是包括功率晶体管的集成电路的一部分的示意图，该功率晶体管具有电耦接到包括二极管和电容器的保护电路的功率控制端子。

图2是包括功率晶体管的集成电路的一部分的示意图，该功率晶体管具有电耦接到包括两个二极管和电容器的保护电路的功率控制端子。

图3是穿过包括辅助晶体管和电耦接到辅助晶体管的辅助控制端子的电容器的功率晶体管单元阵列的一部分的竖直横截面的示意图。

图4是功率晶体管单元阵列和具有均匀散布在功率晶体管单元阵列上的保护电路部件的保护电路的一个版图的示意性俯视图。

图5是功率晶体管单元阵列和具有距功率晶体管单元阵列的横向距离的保护电路的一个版图的示意性俯视图。

具体实施方式

在下面的详细描述中，参考形成其一部分的附图，并且在附图中作为图示示出了其中可以实践本发明的具体实施例。在这一点上，参照所描述的附图的取向使用了诸如“顶”、“底”、“前”、“后”、“头”、“尾”、“上（over）”、“上（above）”、“下”等的方向性术语。由于实施例的部件可以定位在许多不同的取向上，因此出于说明的目的使用了方向性术语并且这些方向性术语并非限制。将理解，可以利用其他实施例并且在不偏离本发明的范围的情况下可以进行结构或逻辑上的修改。例如，被说明或描述为一个实施例的一部分的特征可以用在其他实施例上或结合其他实施例使用以产生又一实施例。本发明旨在包括这些修改和变化。使用不应被解释为对所附权利要求的范围的限制的特定语言描述了示例。附图并非依比例绘制并且仅用于说明性目的。为了清楚起见，如果没有另外说明，在不同的附图使用相同的附图标记表示相同的元件或制造工艺。

如本说明书中使用的术语“横向”和“水平”旨在描述与半导体衬底或半导体本体的第一表面平行的取向。这可以是例如晶片或管芯的表面。

如本说明书中使用的术语“竖直”旨在描述被布置为与半导体衬底或半导体本体的第一表面垂直的取向。

如本说明书中采用的，术语“耦接”和/或“电耦接”并非意味着意指元件必须直接耦接在一起，可以在“耦接”或“电耦接”的元件之间设置介入元件。术语“电连接”旨在描述电连接在一起的元件之间的低欧姆电连接，例如经由金属和/或高掺杂半导体的连接。