[發明專利]功率金屬氧化物硅場效應晶體管

無效

• 申請號: 200710162860.5
• 申請日: 2007-10-16
• 公開（公告）號: CN101165899A
• 公開（公告）日: 2008-04-23
• 發明（設計）人: 秋庚兌;沈揆光;金鐘玟
• 申請（專利權）人: 東部高科股份有限公司
• 主分類號: H01L27/088
• 分類號: H01L27/088;H01L23/528;H01L29/78;H01L29/41
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐金國;梁揮

本申請要求享有2006年10月16日遞交的韓國專利申請No.10-2006-0100210的權益，在此引入其全部內容作為參考。

技術領域

本發明涉及功率金屬氧化物硅場效應晶體管(MOSFET)，更具體地，涉及能使得單個源極向兩個溝道提供電子并不同地改變源極和柵極之間接觸面積以最大化電流能力的功率MOSFET。

背景技術

功率MOSFET是具有二氧化硅絕緣層作為氧化物絕緣層，通過氧化物絕緣層與包括在半導體襯底中的發射源導電溝道隔離的柵極的場效應晶體管，并需要用于充電或放電輸入電荷的柵極輸入脈沖電壓。功率MOSFET比雙極晶體管消耗更少的功率。

功率MOSFET進一步包括形成在半導體襯底中的源極、漏極、多個基區(body?region)，以及形成在半導體襯底之上和/或上方的柵氧化物膜和柵極。用于施加電信號的金屬導線經由接觸而電連接至源極、漏極和柵極的上側。

特別地，在功率MOSFET中，n⁺型層和n^-型層形成在半導體襯底之上和/或上方，以及p型擴散區和n⁺型區域交替地形成在襯底的底表面和頂表面之上和/或上方。柵極形成在襯底之上和/或上方一對n⁺型區域之間的p型擴散區與插入在二者之間的絕緣層交叉的位置處，以及由玻璃涂覆的源極形成在襯底的頂表面之上和/或上方使得p型擴散區和n⁺型區域相連接。

由于漏極可以形成在襯底的底表面之上和/或上方，源區和漏區之間的溝道可以縱向形成并可以通過柵極來控制。電極可以經由形成在襯底之上和/或上方的柵焊盤和源焊盤引出使得柵極和源極與外部器件電連接。

當電壓施加在柵極上以及半導體襯底連接至地GND時，絕緣體和位于絕緣體之上和/或上方和之下的電極構成電容器。當正(+)電壓施加在柵極上時，在柵極中形成正(+)電荷以及在P型襯底中的絕緣體正下方形成負(-)電荷。這時，在絕緣體兩側形成的正(+)電荷和負(-)電荷的數量將相同。當施加足夠的電壓時，通路諸如溝道可通過負電荷形成在兩個N⁺型(源極和漏極)區域之間。當電壓施加在漏極的情形下，電流沿著溝道流動。然而，當柵電壓終止時，溝道消失，并由此，電流不流動。因此，即使當恒定電壓連續施加在漏極時，漏極中流動的電流可以通過調節施加在柵極上的電壓來調節。

如實施例圖1A和圖1B所示，功率MOSFET可包括由柵極2包圍并絕緣的單元或基極(body)1。基極1可從半導體表面分離以防止其變化的電勢。基極1和總面積之間的比率是較大的。因此，基極1的面積使器件需要高電流驅動能力顯著增加。由于單個源極3向柵極2供應電子，柵極2和源極3之間的接觸部分可以較小，并由此，電流驅動效率降低。

發明內容

本發明實施方式涉及功率金屬氧化物硅場效應晶體管(MOSFET)，其能使得單個源極向兩個溝道提供電子并不同地改變源極和柵極之間的接觸面積以最小化電流能力，增加柵極和源極之間的接觸面積以增加溝道寬度，同時占有單元區域(芯片)的較小面積，和防止源極和基區之間的正向偏置，以及通過防止柵極處的突然變化來防止碰撞電離生成。