[發明專利]具有場板的LDMOS

有效

• 申請號: 200980128532.0
• 申請日: 2009-07-20
• 公開（公告）號: CN102099920A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 約翰內斯·A·M·德波特;亨克·J·普舍爾;保羅·布朗;斯蒂芬·J·C·H·首文
• 申請（專利權）人: NXP股份有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/40;H01L29/417
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王波波

技術領域

本發明涉及一種用于射頻功率放大器的晶體管。

背景技術

在例如用于全球移動通信系統(GSM)的個人通信系統的基站中，增強數據率的GSM方案(EDGE)、寬帶碼分多址(W-CDMA)、射頻(RF)功率放大器是其中的關鍵部件。對于這些功率放大器，RF功率橫向擴散金屬氧化物半導體(LDMOS)晶體管是常用的技術。它們表現出優秀的高功率能力、增益和線性度。這些金屬氧化物半導體(MOS)晶體管不但用于基站，而且用于雷達和廣播應用。如果在LDMOS的輸出端發生RF失配，將在所述LDMOS處反射回功率，LDMOS必須能夠處理這種情況。因此，耐久性(即能夠在無損情況下吸收過多能量的能力)對于RF功率LDMOS晶體管是重要的問題。對于低功率應用，通過增加具有適當擊穿電壓的外部二極管可以改善耐久性。這種二極管將吸收電能，并且從而防止損壞LDMOS。對于高頻應用的RF?LDMOS晶體管，外部二極管將使RF性能退化，并且耐久性改善將不充分。如果在電壓達到使寄生雙極性晶體管導通的電平、并且損壞LDMOS之前，所述漏極-襯底二極管能夠吸收足夠的能量，明顯的是將電能通過漏極吸收到襯底二極管。然而，擊穿通常在漏極的特定部分中局部開始，所述特定部分確定了較低的擊穿電壓，但是不會給出較高的擊穿電流。

因此，本發明的目的是按照以下方式改善用于射頻功率放大器的橫向擴散金屬氧化物半導體電路，使得允許調節在較高的擊穿電流情況下發生擊穿的擊穿電壓。

發明內容

根據本發明，提出了一種用于射頻功率放大器的橫向擴散金屬氧化物半導體晶體管，所述晶體管包括漏極指狀物，所述漏極指狀物包括一個或多個金屬互連層的疊層，其中一個或多個金屬互連層的疊層的金屬互連層與所述襯底上的漏極區相連，其特征在于所述漏極指狀物的尖端包括場板，所述場板適用于減小所述漏極和所述襯底之間電場的最大幅度。

所述LDMOS晶體管可以包括襯底上的外延層。所述外延層可以是包括預摻雜硅的襯底的最上層。所述LDMOS晶體管可以包括所述外延層內的源極區和漏極區，所述源極區和漏極區可以通過溝道區相互連接。所述LDMOS晶體管還可以包括在所述外延層頂部上的柵電極，用于影響所述溝道區中的電子分布。當沒有向柵電極施加電壓時，電流將不能通過所述溝道區從源極區流到漏極區。所述柵電極可以通過氧化層與外延層隔離。

所述漏極區可以包括漏極接觸區和從所述漏極接觸區延伸到所述溝道區的漏極延伸區。所述漏極接觸區可以經由漏極觸點與在漏極指狀物中所包括的一個或多個金屬互連層的疊層電連接。所述漏極接觸區可以經由沿所述漏極指狀物的長度方向延伸的任意個數的漏極觸點與一個或多個金屬互連層的疊層電連接。金屬互連層是位于所述襯底上面、并且與通過一個或多個氧化物層與所述襯底隔離的層，在金屬互連層中將金屬線用于連接包括所述LDMOS晶體管的集成電路(IC)的元件。所述漏極指狀物可以包括金屬互連層上的伸長的金屬帶。所述漏極指狀物也可以包括多于一個伸長的金屬帶，每一個所述伸長的金屬帶可以是在彼此頂部上和不同的金屬互連層上平行。所述漏極指狀物可以包括連接一個或多個不同金屬互連層的通孔。所述漏極接觸區可以在所述漏極指狀物下面沿所述漏極指狀物延伸。所述漏極指狀物可以只在所述漏極接觸區上而不在所述漏極延伸區上延伸。應該理解的是當所述漏極指狀物在所述漏極接觸區上延伸時，所述外延層上的漏極指狀物的凸起部分將覆蓋所述漏極接觸區。所述外延層包括所述漏極接觸區。

所述柵電極可以包括所述外延層上的伸長的帶，所述伸長的帶通過氧化物與所述外延層隔離并且與在所述漏極指狀物中所包括的帶平行。所述LDMOS晶體管還可以包括柵極場板，所述柵極場板包括較厚的電介質層，并且與所述柵電極重疊。