本发明专利技术提供一种高压场效应晶体管，其包括衬体区、自衬体区上表面向下延伸至所述衬体区内的衬体接触、自衬体区上表面向下延伸至所述衬体区内的源极、与衬体区相互间隔的漏极，以及位于漏极和衬体区之间的漂移区，所述源极位于所述衬体接触和所述漏极之间。所述高压场效应晶体管还包括位于源极和漏极之间且位于漂移区和衬体区上方的复数个栅氧层以及位于对应栅极层上的复数个栅极。这样，上述高压场效应晶体管单元作为功率开关，其可以在不增加功率开关的版图面积的前提下，减小功率开关的导通电阻，从而减小其导通时的导通功率损耗。
【技术实现步骤摘要】
一种多栅极高压场效应晶体管方法
本专利技术涉及半导体领域，特别涉及一种多栅极高压场效应晶体管。
技术介绍
高压场效应晶体管被广泛用作功率开关。在很多功率开关应用中，导通电阻是其重要的指标，减小导通电阻有助于减小开关导通时的导通功率损耗。功率开关的导通功率损耗为I 2. R ，其中Iw为功率开关的导通电流，Ron为功率开关的导通电阻。可见，导通电阻越小，导通功率损耗越小。现有技术中，通过并联更多场效应晶体管单元，增加等效宽度， 以减小导通电阻，但这样会增加芯片面积，从而增加芯片成本。请参考图I所示，其为现有技术中高压场效应晶体管的结构示意图。该高压场效应晶体管为高压NMOS (N-Type Mental-Oxide-Semiconductor)晶体管,其包括深N讲DN、 自深N阱DN上表面向下延伸至深N阱DN内的P阱PW、自P阱PW上表面向下延伸至P阱 PW内的第一 N+有源区、自P阱PW上表面向下延伸至P阱PW内的P+有源区、自深N阱DN 上表面向下延伸至深N阱DN内的第二 N+有源区，P阱PW与第二 N+有源区相互间隔，第一 N+有源区位于P+有源区和第二 N+有源区之间，其中，深N阱DN的上表面、P阱PW的上表面和晶圆的上表面为同一平面。所述高压场效应晶体管还包括形成于所述晶片上方且位于第一 N+有源区和第二 N+有源区之间的栅氧层和场氧层，以及形成于所述栅氧层上方的栅极。其中，所述栅氧层的一侧紧邻所述第一N+有源区，另一侧紧邻所述场氧层，所述第二N+ 有源区紧邻所述场氧层。所述P阱PW和所述N阱DN的掺杂浓度低，所述P+有源区和N+有源区的掺杂浓度高。所述P+有源区形成衬体接触，第一 N+有源区形成源极，所述P阱PW形成衬体区，所述第二 N+有源区形成漏极，位于第二 N+有源区(即漏极)和P阱PW (衬体区)之间的深N阱 DN (漂移区)用于实现漏极对衬体的高耐压。所述栅氧层覆盖位于第一 N+有源区和第二 N+ 有源区之间的P阱PW的上表面，其中部分第一栅氧层延伸至位于第二 N+有源区和P阱PW 之间的漂移区的上表面。所述栅氧层下方的P阱PW形成沟道。所述栅极用于控制该高压场效应晶体管的导通或者关断。所述场氧层位于所述栅极与漏极(即第二 N+有源区)之间， 其厚度大于所述栅氧层的厚度，其目的在于当栅极电压等于源极电压而关断场效应晶体管时，所述场氧层承受漏极至栅极的耐压。现有技术中，由于漏极区域存在轻掺杂漂移区N阱 DN，其电子浓度相对于第二 N+有源区的电子浓度较低，所以其电阻率相比重掺杂区第二 N+ 有源区(漏极)要大很多，对于该高压NMOS晶体管的导通电阻来说，相当于串联了较大的漏极电阻，从而使其导通时的导通功率损耗较大。因此，有必要提供一种改进的技术方案来克服上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多栅极高压场效应晶体管，其可以减小高压场效应晶体管作为功率开关使用时的导通电阻，从而减小其导通时的导通功率损耗。为了解决上述问题，本专利技术提供一种高压场效应晶体管，其包括衬体区、自衬体区上表面向下延伸至所述衬体区内的衬体接触、自衬体区上表面向下延伸至所述衬体区内的源极、与衬体区相互间隔的漏极，以及位于漏极和衬体区之间的漂移区，所述源极位于所述衬体接触和所述漏极之间。所述高压场效应晶体管还包括位于源极和漏极之间且位于漂移区和衬体区上方的复数个栅氧层以及位于对应栅极层上的复数个栅极。进一步的，紧邻所述源极的栅极下方的衬体区形成沟道，用于控制所述高压场效应晶体管的导通和截至，其余栅极下方为漂移区，用于控制所述高压场效应晶体管实现更小的导通电阻。更进一步的，从源极到漏极的各个栅氧层的厚度依次变厚。更进一步的，从源极到漏极的各个栅极下方对应的漂移区的掺杂浓度逐渐增加。更进一步的，各个栅极下方对应的漂移区的掺杂深度深于漏极的掺杂深度。更进一步的，所述漂移区为深N阱，所述衬体区为P阱，所述衬体接触为P+有源区，所述源极为N+有源区，所述漏极为P+有源区。更进一步的，当控制开启所述高压场效应晶体管时，控制从源极到漏极的各个栅极的电压依次从低电平跳变为高电平；当控制关断所述高压场效应晶体管时，控制从源极到漏极的各个栅极的电压依次从高电平跳变为低电平。更进一步的，从源极到漏极的各个栅极上施加的高电平的电压值依次增大。更进一步的，所述漂移区为深P阱，所述衬体区为N阱，所述衬体接触为N+有源区，所述源极为P+有源区，所述漏极为P+有源区。更进一步的，当控制开启所述高压场效应晶体管时，控制从源极到漏极的各个栅极的电压依次从高电平跳变为低电平；当控制关断所述高压场效应晶体管时，控制从源极到漏极的各个栅极的电压依次从低电平跳变为高电平。与现有技术相比，本专利技术采用一个高压场效应晶体管单元作为功率开关，其可以在不增加功率开关的版图面积的前提下，减小功率开关的导通电阻，从而减小其导通时的导通功率损耗。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中图I为现有技术中闻压场效应晶体管的结构不意图2为本专利技术中的多栅极高压NMOS晶体管在一个实施例中的结构示意图3为本专利技术中的高压NMOS晶体管在另一个实施例中的结构示意图4为对图3中的高压NMOS晶体管进行开关控制时，各栅极上的控制电压在一个实施例中的波形时序图5为本专利技术中的高压NMOS晶体管在另一个实施例中的结构示意图6其为本专利技术中的高压PMOS晶体管在一个实施例中的结构示意图7为对图6中的高压PMOS晶体管进行开关控制时，各栅极上的控制电压在一个实施例中的波形时序图；和图8为本专利技术中的高压PMOS晶体管在另一个实施例中的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。除非特别说明，本文中的连接、相连、相接的表示电性连接的词均表示直接或间接电性相连。本专利技术采用一个高压场效应晶体管单元作为功率开关，其具有多栅极控制端，以实现在不增加功率开关的版图面积的前提下，减小功率开关的导通电阻，从而减小其导通时的导通功率损耗。下面先以多栅极高压NMOS晶体管为例进行介绍。请参考图2所示，其为本专利技术中的多栅极高压NMOS晶体管(或称NMOS场效应晶体管)在一个实施例中的结构示意图。所述高压NMOS晶体管为双栅极高压NMOS晶体管， 其包括深N阱DN、自所述深N阱DN的上表面向下延伸至所述深N阱DN内的P阱PW、自所述P阱PW上表面向下延伸至所述P阱PW内的P+有源区、自所述P阱PW上表面向下延伸至所述P阱PW内的第一 N+有源区、自所述深N阱DN上表面向下延伸至所述深N阱DN内的第二 N+有源区，所述P阱PW和所述第二 N+有源区相互间隔，所述第一 N+有源区位于所述P+有源区和所述第二 N+有源区之间，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高压场效应晶体管，其特征在于，其包括衬体区、自衬体区上表面向下延伸至所述衬体区内的衬体接触、自衬体区上表面向下延伸至所述衬体区内的源极、与衬体区相互间隔的漏极，以及位于漏极和衬体区之间的漂移区，所述源极位于所述衬体接触和所述漏极之间，其特征在于，所述高压场效应晶体管还包括位于源极和漏极之间且位于漂移区和衬体区上方的复数个栅氧层以及位于对应栅极层上的复数个栅极。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王钊，
申请(专利权)人：无锡中星微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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