带有过热保护功能的射频LDMOS晶体管的制作方法

文档序号:12478433阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种带有过热保护功能的射频LDMOS晶体管,其特征在于:包括集成在同一芯片上的SONOS器件、NPN BJT热传感器和射频LDMOS器件;所述SONOS器件栅极存储有正电荷;SONOS器件栅极通过金属连接至NPN BJT热传感器基极,为NPN BJT热传感器的发射结提供偏置;NPN BJT热传感器的集电极接在LDMOS栅极上,为LDMOS栅极提供电流泄放通道。

2.根据权利要1所述的带有过热保护功能的射频LDMOS晶体管,其特征在于:所述SONOS器件包括:P型重掺杂衬底(1)、P型外延层(2)、SONOS器件金属sinker(141)、第一P阱(41)、SONOS器件P型重掺杂接触区(131)、SONOS器件N型重掺杂源极(121)、SONOS器件N型重掺杂漏极(122)、SONOS器件第一层二氧化硅电荷阻挡层(51)、SONOS器件氮化硅电荷储存层(6)、SONOS器件第二层二氧化硅电荷阻挡层(7)、SONOS器件多晶硅栅极(82)、二氧化硅介质层(10)、SONOS器件源极金属(151)、SONOS器件漏极金属(20);所述P型外延层(2)位于P型重掺杂衬底(1)上方,第一P阱(41)位于P型外延层(2)中,SONOS器件金属sinker(141)位于第一P阱(41)左侧,SONOS器件P型重掺杂接触区(131)位于第一P阱(41)内部左侧,SONOS器件N型重掺杂源极(121)位于第一P阱(41)内部与SONOS器件P型重掺杂接触区(131)紧邻且位于SONOS器件P型重掺杂接触区(131)的右侧,SONOS器件N型重掺杂漏极(122)位于第一P阱(41)内部SONOS器件N型重掺杂源极(121)的右侧;SONOS器件第一层二氧化硅电荷阻挡层(51)位于第一P阱(41)上方且从SONOS器件N型重掺杂源极(121)右边缘延伸到SONOS器件N型重掺杂漏极(122)左边缘;SONOS器件氮化硅电荷储存层(6)位于SONOS器件第一层二氧化硅电荷阻挡层(51)上方;SONOS器件第二层二氧化硅电荷阻挡层(7)位于SONOS器件氮化硅电荷储存层(6)上方;SONOS器件多晶硅栅极(82)位于SONOS器件第二层二氧化硅电荷阻挡层(7)上方;二氧化硅介质层(10)位于SONOS器件表面;SONOS器件源极金属(151)从SONOS器件金属sinker(141)左侧边缘上方延伸到SONOS器件N型重掺杂源极(121)左侧上方;SONOS器件漏极金属(20)位于SONOS器件N型重掺杂漏极(122)的上方。

3.根据权利要求1所述的带有过热保护功能的射频LDMOS晶体管,其特征在于:所述NPN BJT热传感器包括:P型重掺杂衬底(1)、P型外延层(2)、第一N阱(31)、第二P阱(42)、NPN型BJT传感器N型重掺杂集电极接触区(123)、NPN型BJT传感器P型重掺杂基区接触区(132)、NPN型BJT传感器N型重掺杂发射极接触区(124)、NPN型BJT集电极金属(16)、NPN型BJT基极金属(17)、NPN型BJT发射极金属(18);P型外延层(2)位于P型重掺杂衬底(1)上方;第一N阱(31)位于P型外延层(2)中,第二P阱(42)位于第一N阱(31)内部中间位置;NPN型BJT传感器N型重掺杂集电极接触区(123)位于第一N阱(31)内部、第二P阱(42)的左右两侧;NPN型BJT传感器N型重掺杂发射极接触区(124)位于第二P阱(42)内部中间位置;NPN型BJT传感器P型重掺杂基区接触区(132)位于第二P阱(42)内部、NPN型BJT传感器N型重掺杂发射极接触区(124)的左右两侧;NPN型BJT集电极金属(16)位于NPN型BJT传感器N型重掺杂集电极接触区(123)上方;NPN型BJT基极金属(17)位于NPN型BJT传感器P型重掺杂基区接触区(132)上方;NPN型BJT发射极金属(18)位于NPN型BJT传感器N型重掺杂发射极接触区(124)上方。

4.根据权利要求1所述的带有过热保护功能的射频LDMOS晶体管,其特征在于:所述射频LDMOS器件包括:背面金属电极(21)、P型重掺杂衬底(1)、P型外延层(2)、LDMOS器件金属sinker(142)、第二N阱(32)、第三P阱(43)、LDMOS器件N型重掺杂源极接触区(125)、LDMOS器件P型重掺杂接触区(133)、P型top层(9)、LDMOS器件N型重掺杂漏极(126)、LDMOS多晶硅栅极(81)、LDMOS器件二氧化硅栅氧层(52)、金属法拉第罩(11)、二氧化硅介质层(10)、LDMOS器件源极金属(152)、LDMOS器件漏极金属(19);P型外延层(2)位于P型重掺杂衬底(1)上方;所述第三P阱(43)位于P型外延层(2)中;第三P阱(43)紧邻于第二N阱(32)的左侧;LDMOS器件金属sinker(142)位于第三P阱(43)左侧,LDMOS器件P型重掺杂接触区(133)和LDMOS器件N型重掺杂源极接触区(125)位于第三P阱(43)内部左侧,LDMOS器件P型重掺杂接触区(133)紧邻LDMOS器件N型重掺杂源极接触区(125)的左侧,LDMOS多晶硅栅极(81)位于第三P阱(43)右部上方,且LDMOS多晶硅栅极(81)从LDMOS器件N型重掺杂源极接触区(125)的右侧边缘延伸到第三P阱(43)右侧边缘;LDMOS器件二氧化硅栅氧层(52)位于LDMOS多晶硅栅极(81)与第三P阱(43)之间;LDMOS器件N型重掺杂漏极(126)位于第二N阱(32)内部最右侧,P型top层(9)位于第二N阱(32)内部、LDMOS器件N型重掺杂漏极(126)的左侧;金属场板构成的法拉第罩(11)从LDMOS多晶硅栅极(81)右侧上方延伸到P型top层(9)左侧上方,金属法拉第罩(11)与LDMOS多晶硅栅极(81)、第二N阱(32)和P型top层(9)之间均存在二氧化硅介质层(10);LDMOS器件源极金属(152)从LDMOS器件金属sinker(142)上方延伸到LDMOS器件N型重掺杂源极接触区(125)左侧上方,LDMOS器件漏极金属(19)位于LDMOS器件N型重掺杂漏极(126)上方。

5.根据权利要求2所述的带有过热保护功能的射频LDMOS晶体管,其特征在于:SONOS器件源极金属(151)和SONOS器件漏极金属(20)通过金属连接线和SONOS器件金属sinker(141)连接到背面金属电极(21);SONOS器件多晶硅栅极(82)加压在SONOS器件氮化硅电荷储存层(6)中储存有电荷之后,通过金属连接线将SONOS器件多晶硅栅极(82)连接到NPN型BJT基极金属(17),NPN型BJT集电极金属(16)通过金属连接线连接到LDMOS多晶硅栅极(81),NPN型BJT发射极金属(18)通过金属连接线连接到LDMOS器件源极金属(152),LDMOS器件源极金属(152)通过LDMOS器件金属sinker(142)连接到背面金属电极(21);SONOS器件源极金属(151)通过SONOS器件金属sinker(141)连接到背面金属电极(21)。

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