[发明专利]高压横向结二极管装置

权利要求书

1.一种包含横向结二极管装置的集成电路IC，其包括：

衬底，其至少具有掺杂第一类型的半导体表面层；

所述横向结二极管装置，其包含：

所述半导体表面层中的耗尽型横向扩散MOSFET LDMOS装置，其包含在所述半导体表面层上的掺杂第二类型的源极、掺杂所述第二类型的漏极和栅极电介质上方的栅极、在所述栅极电介质上的所述栅极下方的掺杂所述第二类型的沟道区和在所述沟道区与所述漏极之间的掺杂所述第二类型的漂移区，其中所述漏极还提供所述横向结二极管装置的高压HV阴极；以及

嵌入式二极管，其包含第二阴极和与所述半导体表面层中的所述横向结二极管装置共用的阳极，其中所述嵌入式二极管是由位于所述阳极与所述源极之间的隔离区隔离的结；

其中所述阳极和所述隔离区直接连接到所述栅极，且

其中所述第二阴极直接连接到所述源极。

2.根据权利要求1所述的IC，其中所述半导体表面层包括掺杂浓度1.0×10¹⁶cm^-3的p型外延层，且其中所述LDMOS装置包括NLDMOS装置。

3.根据权利要求1所述的IC，其中所述漂移区包括稀释的漂移区，其中与朝向所述漏极的掺杂程度相比，朝向所述源极的掺杂较低。

4.根据权利要求2所述的IC，其中所述嵌入式二极管具有5到15伏的反向击穿电压。

5.根据权利要求1所述的IC，其中利用金属层，所述隔离区直接连接到所述栅极且所述第二阴极直接连接到所述源极。

6.根据权利要求1所述的IC，其中所述横向结二极管装置提供至少200V反向击穿电压。

7.根据权利要求1所述的IC，其中所述栅极包括多晶硅栅极。

8.一种高侧栅极驱动器集成电路IC，其包括：

高侧栅极驱动器，其形成在至少包含掺杂第一类型的半导体表面层的衬底上；

电平移位器，其包含输入端、电源引脚、高侧浮动电源VB引脚和输出引脚OUT；

所述电平移位器的输入侧上的地GND参考低压控制器和所述电平移位器的输出侧上的高压参考驱动器，以及

自举二极管，其连接在所述电源引脚与所述VB引脚之间，

其中所述自举二极管包括横向结二极管装置，其包括：

所述半导体表面层中的耗尽型横向扩散MOSFET LDMOS装置，其包含在所述半导体表面层上的掺杂第二类型的源极、掺杂所述第二类型的漏极和栅极电介质上方的栅极、在所述栅极电介质上的所述栅极下方的掺杂所述第二类型的沟道区和在所述沟道区与所述漏极之间的掺杂所述第二类型的漂移区，其中所述漏极还提供所述横向结二极管装置的高压HV阴极；

嵌入式二极管，其包含第二阴极和与所述半导体表面层中的所述横向结二极管装置共用的阳极，其中所述嵌入式二极管是由隔离区隔离的结，所述隔离区包括位于所述阳极与所述源极之间的隔离扩散体；

其中所述阳极和所述隔离区直接连接到所述栅极，且

其中所述第二阴极直接连接到所述源极。

9.根据权利要求8所述的高侧栅极驱动器IC，其中所述半导体表面层包括掺杂浓度1.0×10¹⁶cm^-3的p型外延层，且其中所述LDMOS装置包括NLDMOS装置。

10.根据权利要求8所述的高侧栅极驱动器，其中所述漂移区包括稀释漂移区，其中与朝向所述漏极的掺杂程度相比，朝向所述源极的掺杂较低。

11.根据权利要求9所述的高侧栅极驱动器，其中所述嵌入式二极管具有5到15伏的反向击穿电压。

12.根据权利要求8所述的高侧栅极驱动器，其中利用金属层，所述隔离区直接连接到所述栅极且所述第二阴极直接连接到所述源极。