[發明專利]雙柵極金屬氧化物半導體場效應晶體管

有效

• 申請號: 201880077342.X
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN111418070B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 斯科特·沃里克;賈斯汀·多爾蒂;亞歷山大·巴爾;克里斯蒂安·拉森;馬克·L·塔拉比亞;應迎
• 申請（專利權）人: 思睿邏輯國際半導體有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/40;H01L29/786;H01L29/06
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 譚營營;胡彬

1.一種雙柵極金屬氧化物半導體場效應晶體管，包括：

金屬氧化物半導體場效應晶體管，其具有溝道區、漏極和源極；

鄰近所述溝道區形成的第一柵極；

鄰近所述漏極形成的漏極擴展區；以及

鄰近所述漏極擴展區形成的第二柵極，其中，所述第一柵極比所述第二柵極更鄰近在其上形成所述雙柵極金屬氧化物半導體場效應晶體管的半導體襯底的表面。

2.根據權利要求1所述的雙柵極金屬氧化物半導體場效應晶體管，其中，所述第二柵極形成在所述第一柵極被形成在其上的半導體襯底的表面的外部。

3.根據權利要求1所述的雙柵極金屬氧化物半導體場效應晶體管，其中，所述第二柵極形成在所述金屬氧化物半導體場效應晶體管被形成在其上的半導體襯底內，使得所述第二柵極與漏極擴展區隔離。

4.根據權利要求1所述的雙柵極金屬氧化物半導體場效應晶體管，還包括在所述第二柵極和所述漏極擴展區之間形成隔離的導電層。

5.根據權利要求4所述的雙柵極金屬氧化物半導體場效應晶體管，其中，布置隔離的導電層，使得其電壓通過與所述第二柵極的電容耦合來控制。

6.根據權利要求4所述的雙柵極金屬氧化物半導體場效應晶體管，其中，所述隔離的導電層包括在所述雙柵極金屬氧化物半導體場效應晶體管的制造期間注入的電荷。

7.根據權利要求4所述的雙柵極金屬氧化物半導體場效應晶體管，其中，選擇隔離的導電層到在其上形成所述雙柵極金屬氧化物半導體場效應晶體管的半導體襯底的表面的距離，以實現所述雙柵極金屬氧化物半導體場效應晶體管的所需擊穿電壓和所需導電狀態漏極到源極阻抗中的至少一個。

8.根據權利要求1所述的雙柵極金屬氧化物半導體場效應晶體管，其中，布置所述第二柵極，使得在所述雙柵極金屬氧化物半導體場效應晶體管的導電狀態期間，相對于不存在所述第二柵極的導電狀態漏極到源極阻抗，施加到所述第二柵極的電壓減少了所述雙柵極金屬氧化物半導體場效應晶體管的導電狀態漏極到源極阻抗。

9.根據權利要求1所述的雙柵極金屬氧化物半導體場效應晶體管，其中，布置所述第二柵極，使得在所述雙柵極金屬氧化物半導體場效應晶體管的非導電狀態期間，相對于不存在所述第二柵極的擊穿電壓，施加到所述第二柵極的電壓增加了所述雙柵極金屬氧化物半導體場效應晶體管的擊穿電壓。

10.根據權利要求1所述的雙柵極金屬氧化物半導體場效應晶體管，其中，布置所述第二柵極，使得第二柵極能操作為將電荷局部捕獲到鄰近所述第一柵極的介電區中，以便調制所述漏極擴展區的導電和所述雙柵極金屬氧化物半導體場效應晶體管的擊穿電壓中的至少一個。

11.根據權利要求1所述的雙柵極金屬氧化物半導體場效應晶體管，其中，選擇所述第二柵極到在其上形成所述雙柵極金屬氧化物半導體場效應晶體管的半導體襯底的表面的距離，以實現所述雙柵極金屬氧化物半導體場效應晶體管的所需擊穿電壓和所需導電狀態漏極到源極阻抗中的至少一個。

12.根據權利要求1所述的雙柵極金屬氧化物半導體場效應晶體管，其中，所述第二柵極由所述雙柵極金屬氧化物半導體場效應晶體管的金屬化層形成，并且所述第一柵極比所述第二柵極更鄰近在其上形成所述雙柵極金屬氧化物半導體場效應晶體管的半導體襯底的表面。

13.根據權利要求1所述的雙柵極金屬氧化物半導體場效應晶體管，其中，所述第二柵極的布局包圍與所述漏極耦合的漏極接觸區，以便形成所述第二柵極。

14.根據權利要求1所述的雙柵極金屬氧化物半導體場效應晶體管，其中，所述第二柵極的布局包括電耦合在一起以形成所述第二柵極的多個塊。