[實(shí)用新型]電壓控制晶體管和橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200620122164.2
• 申請(qǐng)日: 2006-07-10
• 公開（公告）號(hào): CN200990379Y
• 公開（公告）日: 2007-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣秋志;黃志豐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 崇貿(mào)科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/78
• 分類號(hào): H01L29/78
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 陶鳳波;侯宇

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體裝置，更確切地說，本實(shí)用新型涉及電壓控制晶體管和橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(LDMOS)晶體管。

背景技術(shù)

自驅(qū)動(dòng)LDMOS晶體管技術(shù)已陸續(xù)被提出，其中一種技術(shù)包括以額外的離子注入將LDMOS晶體管的啟動(dòng)閾值電壓調(diào)節(jié)到較低電壓電位。然而，此技術(shù)的劣勢(shì)在于較高的泄漏電流、降低的擊穿電壓和額外的掩模工藝成本。另一技術(shù)利用漏極到柵極的寄生電容器(parasitic?drain-to-gate?capacitor)來耦合柵極電壓電位，以制得自驅(qū)動(dòng)LDMOS晶體管。然而，漏極到柵極的寄生電容器的電容隨著串聯(lián)連接的耗盡電容器而變化，因此不能將柵極電壓電位準(zhǔn)確地控制在所需的電壓電位。另一技術(shù)則利用分壓器，其由位于LDMOS晶體管的柵極與漏極之間的高阻值多晶電阻器(high?resistance?poly?resistor)和從柵極連接到襯底的電阻器組成，以提供用于導(dǎo)通LDMOS晶體管的柵極電壓電位。然而，此發(fā)明的劣勢(shì)包括多晶電阻器的高阻值變化、額外的掩模工藝成本和較大的晶粒占用空間。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提出一種電壓控制晶體管，其利用在漏極端子與輔助區(qū)域之間的寄生電阻器來達(dá)到自驅(qū)動(dòng)的目的并降低電壓控制晶體管的備用功率消耗。

寄生電阻器形成于兩個(gè)耗盡邊界之間。當(dāng)兩個(gè)耗盡邊界夾止時(shí)，電壓控制晶體管的柵極電壓電位被維持在漏極端子處的漏極電壓電位。以LDNMOS為例，由于將柵極電壓電位設(shè)計(jì)成等于或高于LDMOS晶體管的啟動(dòng)閾值電壓，所以LDMOS晶體管會(huì)相應(yīng)地導(dǎo)通。

根據(jù)本實(shí)用新型，制造寄生電阻器不需要額外的掩模工藝和額外的晶?？臻g。此外，本實(shí)用新型的寄生電阻器不會(huì)降低LDMOS晶體管的擊穿電壓和操作速度。此外，當(dāng)兩個(gè)耗盡邊界夾止(pinch?off)時(shí)，柵極電壓電位不再回應(yīng)漏極電壓電位的增加而變化。

本實(shí)用新型的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本實(shí)用新型提出的一種電壓控制晶體管，其包括電壓控制端子、源極端子和漏極端子，其中不連續(xù)的極性分布結(jié)構(gòu)形成于所述漏極端子與所述電壓控制端子之間，電壓控制端子連接到與所述漏極端子具有相同摻雜極性的輔助區(qū)域，準(zhǔn)連接摻雜區(qū)域連接所述電壓控制晶體管的漏極區(qū)域與所述輔助區(qū)域，所述準(zhǔn)連接摻雜區(qū)域具有由漏極電壓電位控制的兩個(gè)耗盡邊界。

在此，電壓控制端子處的電壓電位回應(yīng)所述漏極端子處的電壓變化而變化。當(dāng)所述電壓控制晶體管的夾止情況發(fā)生時(shí)，所述電壓控制端子處的電壓電位將被控制以維持在預(yù)定電壓電位。相對(duì)地，當(dāng)所述電壓控制端子處的電壓電位超過所述預(yù)定電壓電位時(shí)，所述電壓控制端子處的電壓電位將不再隨著所述漏極端子處的漏極電壓電位變化而變化。更進(jìn)一步來看，當(dāng)所述兩個(gè)耗盡邊界漏極電壓電位控制下夾止時(shí)，所述電壓控制端子處的電壓電位將被控制以維持在所述預(yù)定電壓電位。

本實(shí)用新型的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本實(shí)用新型提出的一種橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，其包括漏極、柵極和源極，其中準(zhǔn)連接摻雜區(qū)域連接所述漏極和所述柵極，具有不連續(xù)極性分布結(jié)構(gòu)的所述準(zhǔn)連接摻雜區(qū)域平行于所述橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的導(dǎo)電溝道。在此，不連續(xù)極性分布結(jié)構(gòu)有助于形成準(zhǔn)連接摻雜區(qū)域的夾止結(jié)構(gòu)。

應(yīng)了解，前面的概括描述和下面的詳細(xì)描述均為示范性的，且意在提供所主張的本實(shí)用新型的進(jìn)一步闡釋。更進(jìn)一步的目標(biāo)和優(yōu)勢(shì)將通過對(duì)隨后的描述和附圖的考慮而變得明顯。

附圖說明

本實(shí)用新型包括附圖以提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，且附圖并入此說明書中并組成其中的一部分。附圖說明本實(shí)用新型的實(shí)施例，且與描述內(nèi)容一起用于闡釋本實(shí)用新型的原理。

圖1展示根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的自驅(qū)動(dòng)LDMOS晶體管的橫截面圖。

圖2展示根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的具有兩個(gè)耗盡邊界的自驅(qū)動(dòng)LDMOS晶體管的橫截面圖。

圖3展示自驅(qū)動(dòng)LDMOS晶體管的柵極電壓電位對(duì)漏極電壓電位的特性圖。

具體實(shí)施方式