[发明专利]具有超级结晶体管和另外的器件的半导体装置

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及半导体装置，尤其是具有集成到公共半导体主体中的功率晶体管和另外的半导体器件的半导体装置。

背景技术

诸如功率MOSFET或者功率IGBT之类的功率晶体管广泛用作用于开关诸如马达、作用物（actor）、灯等等之类的电负载的电子开关。在许多应用中，两个功率晶体管的负载路径串联连接在用于正负供应电位的终端之间以便形成半桥电路，其中负载耦合到半桥的输出。在半桥电路中，连接在输出与用于负供应电位的终端之间的晶体管称为低侧晶体管（低侧开关），而连接在用于正供应电位的终端与输出之间的晶体管称为高侧晶体管（高侧开关）。

功率晶体管是一种电压控制的器件，其可以由控制终端接收的驱动信号（驱动电压）控制，该控制终端在MOSFET或IGBT中为栅极终端。尽管低侧晶体管可以使用参考到负供应电位的驱动信号来控制，但是驱动高侧晶体管需要参考到正供应电位或者到输出终端处的电位的驱动信号，其中取决于半桥的开关状态，输出终端处的电位可能在负供应电位与正供应电位之间变化。为了驱动高侧晶体管和低侧晶体管，希望的是使用产生参考到负供应电位的控制信号的控制电路。虽然用于低侧开关的控制信号可以直接用于驱动低侧晶体管，但是可能需要电平移位器以便将用于高侧晶体管的控制信号的信号电平移到用于驱动高侧晶体管的适当信号电平或者移到适合由用于高侧晶体管的驱动电路处理的信号电平。

然而，电平移位器可能需要具有与低侧晶体管的电压阻断能力类似的电压阻断能力的另外的功率器件，例如另外的晶体管。

超级结晶体管是特定类型的功率晶体管，其包括至少一个一种导电类型的漂移区以及至少一个邻接所述至少一个漂移区的相反导电类型的补偿区。

为了降低制造成本并且减小尺寸，存在在公共半导体主体中实现诸如超级结晶体管之类的功率晶体管和另外的器件的需要。

发明内容

第一实施例涉及一种半导体装置。该半导体装置包括半导体主体、设置在半导体主体的第一器件区中的功率晶体管以及设置在半导体主体的第二器件区中的另外的半导体器件。功率晶体管包括至少一个源极区、漏极区和至少一个主体区、至少一个第一掺杂类型的漂移区和至少一个与第一掺杂类型互补的第二掺杂的补偿区以及被设置成邻近所述至少一个主体区并且通过栅极电介质与主体区电介质绝缘的栅极电极。第二器件区包括包围第一掺杂类型的第一半导体区的第二掺杂类型的阱状结构。所述另外的半导体器件包括设置在第一半导体区中的器件区。

第二实施例涉及一种半桥电路，该电路包括：低侧晶体管和高侧晶体管，每一个晶体管包括负载路径和控制终端；高侧驱动电路，其包括具有电平移位器晶体管的电平移位器；其中低侧晶体管和电平移位器晶体管集成到公共半导体主体中。

当阅读以下具体实施方式时并且当查看附图时，本领域技术人员应将会认识到附加的特征和优点。

附图说明

现在将参照附图解释实例。附图用来图解说明基本原理，从而只有用于理解基本原理所必要的方面才被图解说明。附图未符合比例。在附图中，相同的附图标记表示相似的特征。

图1图解说明了半导体装置的垂直截面图，该半导体装置包括在半导体主体的第一器件区中实现的功率晶体管以及在半导体主体的第二器件区中实现的另外的半导体器件；

图2图解说明了图1的半导体装置的水平截面图；

图3图解说明了依照另一实施例的第一器件区中的半导体主体的水平截面图；

图4图解说明了依照另一实施例的半导体装置的垂直截面图；

图5图解说明了依照第一实施例的功率晶体管的控制结构的垂直截面图；

图6图解说明了依照第二实施例的功率晶体管的控制结构的垂直截面图；

图7图解说明了依照第一实施例的实现为横向晶体管的另一半导体器件的垂直截面图；

图8图解说明了依照第二实施例的实现为横向晶体管的另一半导体器件的垂直截面图；

图9图解说明了依照第一实施例的图7中图解说明的另一半导体器件的水平截面图；

图10图解说明了依照第二实施例的图7中图解说明的另一半导体器件的水平截面图；

图11图解说明了实现为横向二极管的另一半导体器件的水平截面图；

图12图解说明了集成到半导体主体中的功率晶体管以及实现为晶体管的另一半导体器件的电气电路图；

图13图解说明了集成到半导体主体中的功率晶体管以及实现为晶体管和二极管的两个另外的半导体器件的电气电路图；