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CN104810406A - 绝缘体上硅射频开关器件结构 - Google Patents

绝缘体上硅射频开关器件结构 Download PDF

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CN104810406A
CN104810406A CN201510189302.2A CN201510189302A CN104810406A CN 104810406 A CN104810406 A CN 104810406A CN 201510189302 A CN201510189302 A CN 201510189302A CN 104810406 A CN104810406 A CN 104810406A
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CN
China
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region
silicon
radio frequency
switching device
frequency switching
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CN201510189302.2A
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Inventor
刘张李
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Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
Original Assignee
Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/60—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D62/00—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
    • H10D62/10—Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of the semiconductor bodies; Shapes of the semiconductor bodies
    • H10D62/124—Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of semiconductor bodies or of junctions between the regions

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  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

本发明提供了一种绝缘体上硅射频开关器件结构，包括：作为绝缘层的掩埋氧化物层、布置在掩埋氧化物层上的器件区和体区；其中，在器件区中形成有沟道区、源极区和漏极区；而且，其中，沟道区上依次布置有栅极氧化层和栅极多晶硅；在体区中形成有阱区，而且所述阱区与沟道区连接；阱区的在与绝缘体上硅射频开关器件的沟道方向相垂直的方向上的与器件区相对的一端形成有接触区；阱区在与绝缘体上硅射频开关器件的沟道方向相垂直的方向上的长度被选择成使得阱区等效电阻不小于预定电阻值，阱区等效电阻由阱区形成，并且阱区等效电阻以接触区为第一电阻连接端而且以阱区与沟道区的连接面为第二电阻连接端。

Description

绝缘体上硅射频开关器件结构
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，更具体地说，本发明涉及一种绝缘体上硅射频开关器件结构。
背景技术
硅材料是半导体行业应用最广泛的主要原材料，大多数芯片都是用硅片制造的。绝缘体上硅(SOI，Silicon-on-insulator)是一种特殊的硅片，其结构的主要特点是在有源层和衬底层之间插入绝缘层(掩埋氧化物层)来隔断有源层和衬底之间的电气连接，这一结构特点为绝缘体上硅类的器件带来了寄生效应小、速度快、功耗低、集成度高、抗辐射能力强等诸多优点。
图1示意性地示出了根据现有技术的绝缘体上硅射频开关器件的等效电路结构。如图1所示，绝缘体上硅射频开关器件栅极连接有栅电压Vg，级联的一串绝缘体上硅射频开关器件的两端连接有源漏偏压Vds_bias，级联的一串绝缘体上硅射频开关器件的一端连接输入信号RF_in，另一端连接输出信号RF_out；其中，绝缘体上硅射频开关器件的体区应该连接有具有大电阻值的体终端电阻R_body。
图2示意性地示出了根据现有技术的绝缘体上硅射频开关器件的俯视图。如图2所示，根据现有技术的绝缘体上硅射频开关器件一般在形成绝缘体上硅射频开关器件结构之后，单独地形成一个具有大电阻值的体终端电阻R0，随后通过通孔和金属布线将具有大电阻值的体终端电阻R0连接至绝缘体上硅射频开关器件的体区。可以看出，需要额外的体终端电阻R0的单独区域，还需要将体终端电阻R0与体区相连的金属布线。
因此，希望能够提供一种能够以简单结构实现与绝缘体上硅射频开关器件体区相连的大电阻值电阻的方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够以简单结构实现与绝缘体上硅射频开关器件体区相连的大电阻值电阻的绝缘体上硅射频开关器件结构。
为了实现上述技术目的，根据本发明，提供了一种绝缘体上硅射频开关器件结构，包括：作为绝缘层的掩埋氧化物层、布置在掩埋氧化物层上的器件区和体区；其中，在器件区中形成有沟道区、源极区和漏极区；而且，其中，沟道区上依次布置有栅极氧化层和栅极多晶硅；在体区中形成有阱区，而且所述阱区与沟道区连接；阱区的在与绝缘体上硅射频开关器件的沟道方向相垂直的方向上的与器件区相对的一端形成有接触区；阱区在与绝缘体上硅射频开关器件的沟道方向相垂直的方向上的长度被选择成使得阱区等效电阻不小于预定电阻值。
优选地，阱区等效电阻由阱区形成。
优选地，阱区等效电阻以接触区为第一电阻连接端，以阱区与沟道区的连接面为第二电阻连接端。
优选地，或者，所述预定电阻值介于45k ohms至80k ohms之间。
优选地，所述预定电阻值为50k ohms。
优选地，阱区在与绝缘体上硅射频开关器件的沟道方向相垂直的方向上的长度不小于绝缘体上硅射频开关器件的沟道长度的预定倍数。
优选地，掩埋氧化物层布置在硅基底层上。
优选地，硅基底层用于为上面的掩埋氧化物层和掩埋氧化物层上的器件结构提供机械支撑。
附图说明
结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：
图1示意性地示出了根据现有技术的绝缘体上硅射频开关器件的等效电路结构。
图2示意性地示出了根据现有技术的绝缘体上硅射频开关器件的俯视图。
图3示意性地示出了根据本发明优选实施例的绝缘体上硅射频开关器件结构的俯视图。
图4示意性地示出了根据本发明优选实施例的绝缘体上硅射频开关器件结构沿图3的线A-A’的的截面图。
图5示意性地示出了根据本发明优选实施例的绝缘体上硅射频开关器件结构的图3的线B-B’的截面图。
需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。
具体实施方式
为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。
图3示意性地示出了根据本发明优选实施例的绝缘体上硅射频开关器件结构的俯视图。图4示意性地示出了根据本发明优选实施例的绝缘体上硅射频开关器件结构沿图3的线A-A’的的截面图。图5示意性地示出了根据本发明优选实施例的绝缘体上硅射频开关器件结构的图3的线B-B’的截面图。
如图3、图4和图5所示，根据本发明优选实施例的绝缘体上硅射频开关器件结构包括：作为绝缘层的掩埋氧化物层60、布置在掩埋氧化物层60上的器件区100和体区200。
其中，具体地，如图4和图5所示，掩埋氧化物层60布置在硅基底层70上。其中硅基底层70为上面的掩埋氧化物层60和掩埋氧化物层60上的器件结构提供机械支撑。
其中，在器件区100中形成有沟道区30、源极区31和漏极区32；而且，其中，沟道区30上依次布置有栅极氧化层41和栅极多晶硅10。
在体区200中形成有阱区33，而且所述阱区33与沟道区30连接。
阱区33的在与绝缘体上硅射频开关器件的沟道方向相垂直的方向上的与器件区100相对的一端形成有接触区34。
在本发明中，阱区33在与绝缘体上硅射频开关器件的沟道方向相垂直的方向上的长度L做得比较长以形成具有大电阻值的电阻。
优选地，阱区33在与绝缘体上硅射频开关器件的沟道方向相垂直的方向上的长度L被选择成使得阱区等效电阻不小于预定电阻值；该阱区等效电阻由阱区33形成，而且阱区等效电阻以接触区34为第一电阻连接端，以阱区33与沟道区30的连接面为第二电阻连接端。
优选地，所述预定电阻值介于40k ohms至100k ohms之间。或者，所述预定电阻值介于45k ohms至80k ohms之间。或者，所述预定电阻值不小于50kohms。在具体实施例中，例如，所述预定电阻值为50k ohms。
可替换地，优选地，阱区33在与绝缘体上硅射频开关器件的沟道方向相垂直的方向上的长度L不小于绝缘体上硅射频开关器件的沟道长度的预定倍数。例如，在具体实施例中，优选地，阱区33在与绝缘体上硅射频开关器件的沟道方向相垂直的方向上的长度L不小于绝缘体上硅射频开关器件的沟道长度的5倍。
这样，可以看出，本发明的绝缘体上硅射频开关器件结构能够以简单结构实现与绝缘体上硅射频开关器件体区相连的大电阻值电阻。
此外，需要说明的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种绝缘体上硅射频开关器件结构，其特征在于包括：作为绝缘层的掩埋氧化物层、布置在掩埋氧化物层上的器件区和体区；其中，在器件区中形成有沟道区、源极区和漏极区；而且，其中，沟道区上依次布置有栅极氧化层和栅极多晶硅；在体区中形成有阱区，而且所述阱区与沟道区连接；阱区的在与绝缘体上硅射频开关器件的沟道方向相垂直的方向上的与器件区相对的一端形成有接触区；阱区在与绝缘体上硅射频开关器件的沟道方向相垂直的方向上的长度被选择成使得阱区等效电阻不小于预定电阻值。
2.根据权利要求1所述的绝缘体上硅射频开关器件结构，其特征在于，阱区等效电阻由阱区形成。
3.根据权利要求1或2所述的绝缘体上硅射频开关器件结构，其特征在于，阱区等效电阻以接触区为第一电阻连接端，以阱区与沟道区的连接面为第二电阻连接端。
4.根据权利要求1或2所述的绝缘体上硅射频开关器件结构，其特征在于，或者，所述预定电阻值介于45k ohms至80k ohms之间。
5.根据权利要求1或2所述的绝缘体上硅射频开关器件结构，其特征在于，所述预定电阻值为50k ohms。
6.根据权利要求1或2所述的绝缘体上硅射频开关器件结构，其特征在于，阱区在与绝缘体上硅射频开关器件的沟道方向相垂直的方向上的长度不小于绝缘体上硅射频开关器件的沟道长度的预定倍数。
7.根据权利要求1或2所述的绝缘体上硅射频开关器件结构，其特征在于，掩埋氧化物层布置在硅基底层上。
8.根据权利要求7所述的绝缘体上硅射频开关器件结构，其特征在于，硅基底层用于为上面的掩埋氧化物层和掩埋氧化物层上的器件结构提供机械支撑。
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