[发明专利]电平位移器以及半导体元件

说明书

本发明提供一种电平位移器以及半导体元件，其中，电平位移器位于高电位电路区与低电位电路区之间且包括基底、埋入岛区以及隔离结构。埋入岛区具有第一导电型且位于基底中。隔离结构具有第二导电型、位于基底中且围绕埋入岛区。此外，隔离结构靠近高电位电路区处的尺寸不同于隔离结构靠近低电位电路区处的尺寸。另提供一种包括所述电平位移器的半导体元件。本发明的半导体元件或电平位移器中，由于配置有尺寸渐变或/及掺杂浓度渐变的隔离结构，故可完全空乏隔离区，均匀分散高电位电路区与低电位电路区之间的高电场聚集效应，进而有效抑制漏电流并提升崩溃电压。

技术领域

本发明是有关于一种电平位移器以及包括所述电平位移器的半导体元件。

背景技术

近年来，高压集成电路主要是应用在功率切换(power switch)电路，如各项电源管理装置中提供电源开关切换之用。一般而言，高压集成电路包括高电位电路区与低电位电路区，其通过电平位移器(level shifter)将低电压信号向上电平位移到较高电压信号。然而，现有的电平位移器常会因为电场分布不均而产生漏电流或崩溃电压下降的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种电平位移器以及包括所述电平位移器的半导体元件，可有效抑制漏电流并提升崩溃电压，以提升元件的效能。

本发明提供一种电平位移器，其位于高电位电路区与低电位电路区之间且包括基底、埋入岛区、隔离结构以及掺杂区。埋入岛区具有第一导电型且埋于基底中。隔离结构具有第二导电型、位于基底中且围绕埋入岛区。此外，隔离结构靠近高电位电路区处的尺寸不同于隔离结构靠近低电位电路区处的尺寸。掺杂区，具有第一导电型，掺杂区位于埋入岛区与低电位电路区之间的基底中，且被隔离结构围绕。

在本发明的一实施例中，上述尺寸包括长度、宽度或两者。

在本发明的一实施例中，上述隔离结构的宽度随着远离高电位电路区而逐渐地减少或阶梯式减少。

在本发明的一实施例中，上述隔离结构的掺杂深度随着远离高电位电路区而逐渐地减少。

在本发明的一实施例中，上述隔离结构为块状隔离掺杂区。

在本发明的一实施例中，上述隔离结构具有多个分开的隔离掺杂区，第(i+1)个隔离掺杂区比第(i)个隔离掺杂区更靠近低电位电路区，且i为正整数。

在本发明的一实施例中，上述第(i+1)个隔离掺杂区的长度小于第(i)个隔离掺杂区的长度。

在本发明的一实施例中，上述第(i+1)个隔离掺杂区的掺杂深度小于第(i)个隔离掺杂区的掺杂深度。

在本发明的一实施例中，上述掺杂区为电平位移器的漏极。

本发明另提供一种半导体元件，其包括基底、高电位电路以及电平位移器。基底具有高电位电路区、终端区以及低电位电路区，其中低电位电路区环绕高电位电路区，且终端区位于高电位电路区与低电位电路区之间。高电位电路位于高电位电路区中且包括埋入层，所述埋入层具有第一导电型且埋于基底中。电平位移器位于终端区中且包括基底、埋入岛区、隔离结构以及掺杂区。埋入岛区具有第一导电型且埋于基底中。隔离结构具有第二导电型、位于基底中且围绕埋入岛区，其中隔离结构靠近高电位电路区处的尺寸不同于隔离结构靠近低电位电路区处的尺寸。此外，埋入层的凹面对应于埋入岛区的凸面，且隔离结构位于埋入层与埋入岛区之间。掺杂区，具有第一导电型，掺杂区位于埋入岛区与低电位电路区之间的基底中，且被隔离结构围绕。

在本发明的一实施例中，上述高电位电路区为一上桥电路区，所述低电位电路区为一下桥电路区。

在本发明的一实施例中，上述隔离结构的长度、宽度或两者随着远离高电位电路区而逐渐地减少或阶梯式减少。