SE519528C2 - Anordning i en effekt-MOS-transistor - Google Patents

Description

30 519 5218 2 .H I . . . < » » .- anordnade i (p-)-skiktet 2. Ett kollektonnetallfinger eller -elektrod D år anordnat ovanpå (n+)-kollektorkontaktområdet 3.

Styrefingrar eller -elektroder G år inbäddade i dielektriska skikt 7 på båda sidor om kollektorelektroden D ovanpå (p-)-skiktet 2. En (p-)-ficka är diffunderad lateralt under varje styreelektrod G från dess emittersida.

Djupdiffunderade (p+)-områden 8 tillåter en ström att passera från (n+)-emitter- områdena 4 till (p+)-substratet 1 med minimalt spänningsfall med hjälp av emitterelektroder S som kortsluter (nH-emitterområdena 4 och (p+)-områdena 8.

I en LDMOS-transistor enligt Fig. 1 bildas parasitkapacitanser såväl mellan varje kollektorelektrod D och varje styreelektrod G som mellan varje emitterelektrod S och varje styreelektrod G.

I Fig. 1 visas en parasitkapacitans Cmet-gd mellan styreelektrodens G sidovägg och kollektorelektroden D. Denna parasitkapacitans Cmet-gd ger ett väsentligt bidrag till den sammanlagda storleken av parasitkapacitansen mellan styret och kollektorn.

I Fig. 1 visas också en parasitkapacitans Cmet-gs mellan emitterelektroden S och styreelektrodens G sidovägg. Denna parasitkapacitans Cmet-gs bidrar relativt lite till den sammanlagda storleken av parasitkapacitansen mellan styret och emittern.

US-patentet 5,252,848 beskriver en ledare som fungerar som en förlängd emitterelektrod i en falteffekttransistor för att förse transistorn med en liten styre- kollektorkapacitans.

En negativ effekt av denna ledare i US-patentet 5,252,848 är emellertid att parasitkapacitansen mellan styreelektroden och emitterelektroden ökar eftersom ledaren är lindad runt hela styret. Ett nytt bidrag till den sammanlagda storleken av 10 15 20 25 30 519 528 3 parasitkapacitansen mellan kollektorelektroden och emitterelektroden uppträder dessutom mellan kollektorelektrodens sidoväggar och ledaren i US-patentet 5,252,s4s.

En annan negativ sidoeffekt av ledaren i US-patentet 5,252,848, vilken sträcker sig över del av (n-)-driftområdet, är att den kommer att förorsaka en kollektorspän- ningsberoende resistivitetsvariation hos (n-)-driftområdet, vilken kommer att försämra transistorns linjära prestanda.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ändamålet med uppfinningen består i att på samma gång minska parasitkapaci- tansen mellan styre och kollektor och parasitkapacitansen mellan styre och emitter i en effekt-MOS-transistor.

Detta emås i enlighet med uppfinningen företrädesvis med hjälp av "nedsänkta" kollektor- och emitterelektroder, d.v.s. elektroder vars ovansida befinner sig nedanför styreelektroden.

Härigenom minskas både parasitkapacitansen mellan styre och kollektor och parasitkapacitansen mellan styre och emitter på samma gång.

FIGURBESKRIVNIN G Uppfinningen beskrivs närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning på vilken F ig. l som beskrivits ovan är en tvärsektionsvy av en känd LDMOS- transistor och F ig. 2 är en tvärsektionsvy av en utföringsfoim av en LDMOS- transistor enligt uppfinningen.

BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN För att i enlighet med uppfinningen samtidigt minska parasitkapacitansen mellan styret och kollektorn och parasitkapacitansen mellan kollektorn och emittem i en 10 15 20 25 30 1519 528 4 effekt-MOS-transistor är kollektorelektroden och emitterelektroden belägna nedanför styreelektroden i transistom.

En tvärsektionsvy av en utföringsform av en effekt-LDMOS-transistor enligt uppfinningen visas i F ig. 2.

Element som är identiska i Fig.l och F ig. 2 är försedda med samma hänvisnings- beteckningar.

I den visade utföringsformen är både en triangulär kollektorelektrod D" och en V- fonnad emitterelektrod S" försänkta i kiselsubstratet 1 till att vara belägna nedanför styreelektroden G.

Detta har åstadkommits genom att först framställa ett V-spår 9 för kollektor- elektroden D" i (p-)-epitaxialskiktet 2 och ett V-spår 10 för emitterelektroden S" i (p-)-epitaxialskiktet 2 och neri kiselsubstratet 1 genom tex. våtetsning.

Innan kollektorelektroden D" åstadkoms i V-spåret 9 förses V-spåret 9 i (p-)-skiktet 2 med ett kollektorområde med ett (n-)-driftområde 5" som sträcker sig såväl längs ovansidan av (p-)-skiktet 2 som längs V-spårets 9 sidoväggar och ett (n+)-kollektor- kontaktområde 3" som sträcker sig längs V-spårets 9 väggar ovanpå (n-)-driftom- rådet 5" upp till ovansidan av (p-)-skiktet 2.

Innan emitterelektroden S" åstadkoms i V-späret 10 åstadkoms ett (n+)-emitter- område 4" som sträcker sig delvis längs en vägg hos V-spåret 10 och delvis längs ovansidan av (p-)-skiktet 2 samt ett V-format diffunderat (p+)-område 8" som sträcker sig längs V-spårets 10 vägg ned i dess botten.

Härigenom minskas både parasitkapacitansen mellan styret och kollektorn och parasitkapacitansen mellan styret och emittem hos effekt-LDMOS-transistorn på 10 15 20 25 519 528 5 samma gång eftersom det inte finns några kollektor- eller emittersidoväggar som vetter mot styreelektrodens sidoväggar.

V-spåret 10 för emitterelektroden S" används också för att åstadkomma en lågresistiv väg från (n+)-emitterområdet 4" till (p+)-substratet 1 med hjälp av det relativt grunda (pH-diffusionsområdet 8" som ersätter det djupa (p+)-diffusions- området 8 i den kända transistorn i Fig. 1.

Det finns andra sätt att anordna kollektorelektroden och emitterelektroden lägre än styreelektroden i transistorn för att uppnå samma ändamål.

För att spara utrymme kan diken (ej visade), d.v.s. spår med mer vertikala sidor, användas istället för V-spår.

Det är emellertid svårare att införa (p+)- och (n+)-dopämnen i dylika dikens sidoväggar.

Ett alternativ till att sänka emitter- och kollektorelektroderna relativt styreelektroden är att istället höja styreelektroden relativt emitter- och kollektorelektroderna genom att använda t.ex. selektiv epitaxiell odling.

Eftersom det är viktigare att minska parasitkapacitansen mellan styret och kollektorn än parasitkapacitansen mellan styret och emittern torde inses att det finns tillämpningar där endast kollektorelektroden är belägen nedanför styreelektroden under det att emitterelektroden förblir oförändrad. I ett dylikt fall skulle det endast finnas ett V-spår 9 för kollektorelektroden D" i Pig. 2.

Claims (4)

10 15 '519 528 PATENTKRAV

1. Anordning för att minska parasitkapacitanser mellan kollektor- respektive emitterelektroder och styreelektroder i en kisel-MOS-effekttransistor, kännetecknad av att åtminstone kollektorelektrodema (D') är försänkta bredvid styreelektrodema (G) på sådant sätt att de är belägna lägre än styreelektrodema (G).

2. Anordningen enligt kravet 1, kännetecknad av att kollektorelektroderna (D°) är försänkta i V-spår (9).

3. Anordningen enligt kravet 1 eller 2, kännetecknad av att även emitterelektro- derna (S”) är försänkta bredvid styreelektroderna (G) på sådant sätt att även emitter- elektrodema (S”) är belägna lägre än styreelektrodema (G).

4. Anordningen enligt kravet 3, kännetecknad av att emitterelektroderna (S”) är försänkta i V-spår (10). : » « - . » . . _ ,