[实用新型]垂直型自对准悬浮漏极MOS三极管

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种垂直型自对准悬浮漏极MOS三极管。

背景技术

“MOSFET”是英文“metal-oxide-semiconductor field effecttransistor”的缩写，意即“金属氧化物半导体场效应晶体管”，其原理是所有现代集成电路芯片的基础。一个MOSFET器件由三个基本部分构成：源极(S)、栅极(G)和漏极(D)。如果在栅极加载一个电压，当该电压大于MOSFET的开启电压V_TH时，源极到漏极之间就形成了一个电流的通路；如果在栅极上没有电压或者所加电压小于MOSFET的开启电压V_TH，那么晶体管就把这个通路阻断，也就是处于关闭的状态。利用这种功能，多个晶体管一起可以组成各种电路。小信号MOSFET主要用于模拟电路的信号放大和阻抗变换，但也可应用于开关。功率MOSFET除少数应用于音频功率放大器，工作于线性范围，大多数用作开关和驱动器，工作于开关状态，耐压从几十伏到上千伏，工作电流可达几安培到几十安培。近年来，无论是小讯号还是功率MOSFET由于其为电压控制栅极开启，易于设计，同时具有较快的开启速度，因此广泛地应用于电源、计算机及外设(软、硬盘驱动器、打印机、扫描仪等)、消费类电子产品、通信装置、汽车电子及工业控制等领域。

传统的垂直型MOS三极管的结构如图1、图2所示，常见的N通道垂直型MOS三极管包括N型硅衬底1，位于N型硅衬底1背面的漏极金属2、位于N型硅衬底1正面的N型外延层8，形成于N型外延层8正面的氧化层9，位于氧化层9正面的源极金属3、栅极金属4，植入到外延层8中的P型阱区51、N+源区52，生长于外延层8上的栅氧化层60、61，位于栅氧化层60、61上的多晶硅栅极7，源极金属3、栅极金属4填充若干个位于氧化层9内的通孔并分别与P型阱区51、N+源区52及多晶硅栅极7相连接。这种垂直型MOS三极管的导通电阻较大，影响了导电性，电损耗较大；另外，这种垂直型MOS三极管的多晶硅栅极和衬底之间的电容较大，交流反应慢，影响器件的开启性能。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种导通电阻小、导电性能好、栅极电容小、交流反应快的垂直型自对准悬浮漏极MOS三极管。

本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括硅衬底，位于所述硅衬底背面的漏极金属、位于所述硅衬底正面的外延层，形成于所述外延层正面的氧化层，位于所述氧化层正面的源极金属、栅极金属，植入到所述外延层中的阱区、源区，生长于所述外延层正面的栅氧化层I、栅氧化层II，位于所述栅氧化层I、所述栅氧化层II上的多晶硅栅极，所述氧化层内有若干个接触孔，所述源极金属、所述栅极金属填充若干个所述接触孔并分别与所述阱区、所述源区及所述多晶硅栅极相连接，位于所述栅氧化层II上的每条所述多晶硅栅极中间断开分成两部分，两部分所述多晶硅栅极之间相应的下方所述阱区之间有悬浮漏区。

本实用新型还包括高压保护扩散区，所述高压保护扩散区位于所述外延层内，所述高压保护扩散区极性与所述硅衬底极性相反。

所述硅衬底为N型衬底，所述外延层为N型外延，所述阱区为P型阱区，所述源区为N+源区，所述悬浮漏区为N型漏区；或者所述硅衬底为P型衬底，所述外延层为P型外延，所述阱区为N型阱区，所述源区为P+源区，所述悬浮漏区为P型漏区。

所述源极金属、所述栅极金属为铝或铜或硅铝合金，所述漏极金属为钛、镍、银三层金属或钛、镍、银、锡、银五层金属。

本实用新型的有益效果是：由于本实用新型垂直型自对准悬浮漏极MOS三极管位于所述栅氧化层II上的每条所述多晶硅栅极中间断开分成两部分，两部分所述多晶硅栅极之间相应的下方所述阱区之间有悬浮漏区，从而可以减小MOSFET的积累层电阻R_ac及结型区电阻R_JFET，从而降低功率MOSFET的导通电阻，提高导电性能，减少损耗，另外，所述多晶硅栅极面积减小，从而减小了多晶硅栅极和衬底之间的电容，使得MOSFET交流反应快，高速开关特性好，提高高速切换的性能，故本实用新型垂直型自对准悬浮漏极MOS三极管导通电阻小、导电性能好、栅极电容小、交流反应快。

附图说明

图1是现有的垂直型MOS三极管的正面结构示意图；

图2是图1所示垂直型MOS三极管的A-A断面结构示意图；

图3是本实用新型实施例一的断面结构示意图；

图4是图3所示垂直型自对准悬浮漏极MOS三极管的E-E断面结构示意图；