[發明專利]一種開關及其制造方法

有效

• 申請號: 201410013005.8
• 申請日: 2014-01-10
• 公開（公告）號: CN104779248B
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 趙騫;張黎陽;龍華;程珍娟;唐東杰;鄭瑞
• 申請（專利權）人: 國民技術股份有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02;H01L21/82;H01L21/02
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 何青瓦

本發明公開了一種開關及其制造方法。該開關包括：基底；半導體層，形成在基底中，半導體層包括第一有源區域、第二有源區域和溝道區域，其中，溝道區域位于第一有源區域和第二有源區域之間；柵極，設置在溝道區域之上；第一金屬層，設置在第一有源區域上并與第一有源區域電連接；第二金屬層，設置在第二有源區域上并與第二有源區域電連接；其中，第一金屬層和第二金屬層分別與柵極至少部分重疊以形成寄生前饋電容。通過上述方式，本發明的開關節省了芯片面積并且降低了芯片成本。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別是涉及一種半導體開關及其制造方法。

背景技術

在大功率開關電路設計中，開關包括電連接信號輸入端的源極、電連接信號輸出端的漏極以及連接控制信號的柵極。其中，柵極通過控制電壓的高低，從而控制源極和漏極的導通情況。現有的開關中，隨著輸入功率的增大，開關本身的非線性帶來的二次諧波和三次諧波會逐漸增大，難以滿足大功率應用中的線性度要求和雜散要求。

為解決這個問題，通常是在開關的輸入端和輸出端加入前饋電容。具體而言，請參閱圖1，圖1是現有技術的開關的電路結構示意圖。如圖1所示，開關10由柵極11和12形成雙柵極型開關，在開關10的輸入端和輸出端分別設置前饋電容13和14，使得開關10關斷時，每一級開關的漏端到源端的耐壓均衡，從而提高線性度。電容13和14在工藝上由金屬-絕緣層-金屬電容(Insulator Metal Capacitor，MIMCAPMetal)實現。但是，直接設置電容13和14的MIMCAPMetal工藝需要另外增加兩層金屬層和一層絕緣層，將增大芯片面積以及芯片成本。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種開關及其制造方法，能夠節省芯片面積及降低芯片成本。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種開關，該開關包括：基底；半導體層，形成在基底中，半導體層包括第一有源區域、第二有源區域和溝道區域，其中，溝道區域位于第一有源區域和第二有源區域之間；柵極，設置在溝道區域之上；第一金屬層，設置在第一有源區域上并與第一有源區域電連接；第二金屬層，設置在第二有源區域上并與第二有源區域電連接；其中，第一金屬層和第二金屬層分別與柵極至少部分重疊以形成寄生前饋電容。

其中，開關進一步包括：第一歐姆接觸層，其設置在第一有源區域上，且第一金屬層通過第一歐姆接觸層與第一有源區域電相連；第二歐姆接觸層，其設置在第二有源區域上，且第二金屬層通過第二歐姆接觸層與第二有源區域電相連。

其中，開關進一步包括：至少一絕緣層，其設置在第一金屬層和第二金屬層下方，并位于第一歐姆接觸層、第二歐姆接觸層和柵極之上。

其中，絕緣層內形成有通孔，通孔包括第一通孔和第二通孔，第一金屬層通過第一通孔與第一歐姆接觸層電相連，第二金屬層通過第二通孔與第二歐姆接觸層電相連。

其中，第一金屬層和第二金屬層分別向柵極的方向延伸，以覆蓋至少部分柵極。

其中，開關為多柵開關，其包括多個柵極，其分別設置在溝道區域之上。

其中，開關進一步包括：隔離區域，其設置在半導體層之外，以隔離開關。

為解決上述技術問題，本發明采用的另一個技術方案是：提供一種開關的制造方法，該方法包括以下步驟：提供一基底，在基底上形成半導體層，半導體層包括第一有源區域、第二有源區域和溝道區域，溝道區域位于第一有源區域和第二有源區域之間；在溝道區域上設置柵極；在第一有源區域上設置第一金屬層，并且第一金屬層與第一有源區域電連接；在第二有源區域上設置第二金屬層，并且第二金屬層與第二有源區域電連接；第一金屬層和第二金屬層分別與柵極至少部分重疊以形成寄生前饋電容。

其中，第一金屬層和第二金屬層分別與柵極至少部分重疊以形成寄生前饋電容的步驟包括：第一金屬層和第二金屬層分別向柵極的方向延伸，以覆蓋至少部分柵極。