[发明专利]半导体器件及其形成方法、启动电路及开关电源

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源领域，特别是涉及一种半导体器件及其形成方法、启动电路及包括启动电路的开关电源。 

背景技术

目前，开关电源电路利用PWM（脉宽调制）控制芯片来控制开启或者关断。而所述PWM控制芯片内一般集成高压器件构成一启动电路来完成初始的启动，从而将较高的外部输入电压转化成PWM芯片内部所述需要的较低的偏置电压。 

美国专利US5581453披露了一种用于开关电源的启动电路。所述开关电源还包括一个变压器、开关晶体管、电源控制电路和启动电路。所述开关晶体管切换所述变压器，以周期性的连接到输入电压。驱动所述开关晶体管的周期脉冲是由所述电源控制电路进行。所述启动电路为所述电源控制电路提供初始电能，当所述电源控制电路被启动电路启动后，由所述变压器的辅助绕组供电，该辅助绕组上的电压被整流，然后提供给所述电源控制电路。 

所述电源控制电路被启动的过程中，完全由所述启动电路提供电能。在这个过程中，启动电路通过一个电阻给所述电源控制电路的旁路电容充电，使得电源控制电路的电压上升，当上升到达到电源控制电路的工作电压后，所述电源控制电路开始工作，然后由辅助绕组替代启动电路对所述电源控制电路进行供电。 

可是，在电源控制电路开始工作后，所述电阻依然会有功率消耗。一般的，有两种方式解决这个问题： 

一、增加所述电阻的阻值，减小通过所述电阻的电流。可是这样，会使得启动时间延长； 

二、在控制芯片内部集成启动电路，在控制芯片启动完成后，关闭所述启动电路，以消除启动电路不必要的功率消耗。可是，这样需要增加控制芯片的面积。 

综上，目前期待一种具有启动时间短，启动后功耗小的优点的启动电路，以及具有这样的启动电路，且芯片面积比较小的电源控制电路。 

发明内容

基于此，有必要针对目前期待具有启动时间短，启动后功耗小的优点的启动电路，以及具有这样的启动电路，且芯片面积比较小的电源控制电路的需求，提供一种解决办法。 

针对于此，本发明的技术方案中提供了一种半导体器件，包括： 

半导体衬底，掺杂类型为P型； 

负阈值场效应管的N型漂移区，位于所述半导体衬底的表面； 

负阈值场效应管的源极和漏极，分别位于所述负阈值场效应管的N型漂移区的两端； 

氧化层，位于所述N型漂移区上，其中设置有第一开口和第二开口，所述第一开口和第二开口分别暴露出所述负阈值场效应管的源极和漏极； 

多晶硅层，位于所述氧化层上，包括位于靠近源极一端的本征多晶硅层和靠近漏极一端的掺杂多晶硅层，其中，所述本征多晶硅层与其正下方的所述氧化层构成所述负阈值场效应管的栅极，所述掺杂多晶硅层构成与所述栅极相连的电阻； 

金属插塞，连接所述负阈值场效应管的漏极，并紧邻所述掺杂多晶硅层。 

可选的，还包括： 

MOSFET，为N型半导体器件，形成于所述半导体衬底表面； 

所述MOSFET与所述负阈值场效应管共用漏极。 

可选的，所述MOSFET为LDMOS，包括LDMOS的N型漂移区，所述LDMOS的N型漂移区与所述负阈值场效应的N型漂移区相连。 

可选的，所述LDMOS中设置有RESURF结构或埋层结构。 

可选的，所述MOSFET多于一个，所述多个MOSFET的漏极彼此相连。 

可选的，所述负阈值场效应管为耗尽型JEFT。 

相应的，本发明的技术方案中还提供了一种半导体器件的形成方法，包括： 

提供半导体衬底，所述半导体衬底为P型半导体衬底，包括负阈值场效应管区域； 

利用第一掺杂工艺对所述半导体衬底进行N型掺杂，以在所述负阈值场效应管区域中形成所述负阈值场效应管的N型漂移区； 

在所述半导体衬底上形成氧化层； 

利用光刻和刻蚀工艺，在所述氧化层中形成暴露出所述半导体衬底表面的第一开口、第二开口，所述第一开口和第二开口分别位于所述负阈值场效应管的N漂移区的两端； 

利用第二掺杂工艺以所述氧化层为掩膜对所述半导体衬底进行N型掺杂，以形成所述负阈值场效应管的源极和漏极，所述第一开口和第二开口分别对应所述负阈值场效应管的源极和漏极； 

在所述第一开口和第二开口之间的氧化层上形成多晶硅层； 

利用第三掺杂工艺对所述多晶硅层靠近所述负阈值场效应管的漏极的一端进行掺杂，以形成所述电阻；