[发明专利]高压集成电路的高电压终端结构

说明书

本发明公开了一种高电压电路的终端结构包括P型基底。磊晶层在基底上。N型掺杂结构在磊晶层中，与基底接触。P型掺杂结构在N型掺杂结构上，与阳极端连接。基底、N导电型掺杂结构以及P导电型掺杂结构，在垂直于基底的方向构成PNP路径，其中NP提供自举式二极管的功能，在水平方向环绕上桥电路。阴极在磊晶层中。N型磊晶掺杂区域在磊晶层中，与基底接触，于PNP路径与N型阴极电极结构之间，也环绕上桥电路。栅极结构在N导电型磊晶掺杂区域上，于P型掺杂结构与N型阴极电极结构之间。P型基极掺杂结构在磊晶层中，与N型掺杂结构，提供基底电压给基底。

技术领域

本发明是有关于一种半导集成电路，且特别是有关于高电压集成电路的高电压终端结构。

背景技术

提高能源效率越来越被重视，其中可以降低功耗的离线式功率转换器也日趋重要。在因应市场变化，具有更高性能且符合经济效益的高电压集成电路(high-voltageintegratedcircuit,HVIC)芯片已逐渐被采用，使得设计人员实现高效能电源转换器时，有灵活的解决方案。

高电压集成电路芯片其作用例如是栅极驱动器，例如用来推动功率半导体场效电晶体(MOSFET)或绝缘闸双极性电晶体(IGBT)，其中一般还会使用自举式二极管(bootstrapdiode)，电容和电阻等形成自举式电路，以上桥电路(High-Side circuit)的MOSFET的源极电压(Vs)的浮动位准为基准，提供HVIC的位准。

高电压集成电路芯片还会包含下桥电路(Low-Side circuit)，是作在低电压的低电压电路。因此，在上桥电路与下桥电路之间还包括电压切换电路(level shifter)。由于上桥电路是高电压的操作，其电压例如可以是600V的操作，因此上桥电路的周围还会有高电压终端(high voltage junction terminating，HVJT)结构，以防止上桥电路的电压打穿，而造成其它低电压电路的损坏。

具有高电压终端结构的高电压集成电路芯片都会包含自举式电路以及高电压终端结构，如何简化高电压集成电路芯片的结构，也是设计人员所需要考虑的因素其一。

发明内容

本发明提供高电压集成电路芯片的高电压终端结构，可以将举式二极管与高电压终端结构整合，简化电路结构。

依据本发明的一实施例的高电压终端结构，其适用于高电压集成电路中，其中高电压集成电路包括上桥电路、下桥电路以及电压切换电路连接于该上桥电路与该下桥电路之间，进行电压切换。该高电压终端结构包括基底，此基底是P导电型。磊晶层形成于该基底上。N导电型掺杂结构在该磊晶层中，与该基底接触。P导电型掺杂结构在该N导电型掺杂结构上，用以与阳极端连接。该基底、该N导电型掺杂结构以及该P导电型掺杂结构，在垂直于该基底的方向构成PNP路径，其中该P导电型掺杂结构与该N导电型掺杂结构提供自举式二极管的功能，在该基底的水平方向环绕该上桥电路。N导电型阴极电极结构，在该磊晶层中，用以与阴极端连接。N导电型磊晶掺杂区域在该磊晶层中，与该基底接触，于该PNP路径与该N导电型阴极电极结构之间，也环绕该上桥电路。栅极结构在该N导电型磊晶掺杂区域上，于该P导电型掺杂结构与该N导电型阴极电极结构之间。P导电型基极掺杂结构，在该磊晶层中，与该N导电型掺杂结构相邻，用以提供基底电压给该基底。

于本发明的一实施例，该PNP路径的结构包括第一N导电型高电压井区，在该磊晶层中与该基底接触。P导电型井区在该第一N导电型高电压井区中。P导电型接触端区，在该P导电型井区中，用以与该阳极端连接。

于本发明的一实施例，在该第一N导电型高电压井区内的底部更包括N导电型埋入层，与该基底接触，但是与该P导电型基极掺杂结构有一距离。

于本发明的一实施例，该N导电型阴极电极结构包括第一N导电型掺杂区，在该N导电型磊晶掺杂区域中，不与该基底接触。第二N导电型掺杂区在该第一N导电型掺杂区中。N导电型接触端区，在该第二N导电型掺杂区上，用以与该阴极端连接。