一种用于增加信号振幅范围的晶体管制造技术

本发明专利技术公开了一种用于增加信号振幅范围的晶体管，该用于增加信号振幅范围的晶体管包括一第一掺杂井、一第二掺杂井、一第一掺杂区、一第二掺杂区、一闸极层及至少一补偿电容。该第一掺杂井和该第二掺杂井形成于一结构层内；该第一掺杂区和该第二掺杂区形成于该第一掺杂井中具有一第一导电类型，该第二掺杂井具有一第二导电类型，以及该第一掺杂区用以传输一信号；该至少一补偿电容是用以调整该第一掺杂区与该第一掺杂井间，该第一掺杂井与该第二掺杂井间，或该第二掺杂井与该结构层间的接口寄生电容的跨压。

A transistor used to increase the amplitude of the signal

The invention discloses a transistor for increasing the amplitude range of the signal. The transistor for increasing the amplitude of the signal includes a first doping well, a second doped well, a first doped area, a second doped area, a gate layer and at least one compensation capacitor. The first doping well and the second doped well formed in a structure layer; the first doped region and the second doped region is formed on the first doped with a first conductivity type wells, the wells second doped with a second conductive type, and the first doped region for transmitting a signal to the at least one compensation capacitor; is used to adjust the first doping area and the first doping well between the first and the second doped well doped wells, cross voltage or the second doped well and the structure of interfaces between layers of parasitic capacitance.

【技术实现步骤摘要】
一种用于增加信号振幅范围的晶体管
本专利技术涉及一种晶体管，尤指一种利用补偿电容增加信号振幅范围的晶体管。
技术介绍
当晶体管传送或接收一信号时，该信号的振幅会跨在该晶体管的汲(源)极的掺杂区和用以形成该晶体管的基板之间的所有接口寄生电容上，其中该所有接口寄生电容中对应该基板的接口寄生电容的电容值最小且承受的跨压会大于该所有接口寄生电容中其余寄生电容所承受的跨压。由于对应该基板的接口寄生电容的电容值最小且承受最大的跨压，所以对应该基板的寄生二极管很容易被导通，导致该信号的振幅大大地受限。因为该信号的振幅大大地受限，所以该信号所能携带的能量也将严重地受限。因此，如何设计一个可增加信号振幅范围的晶体管将成为一项重要课题。
技术实现思路
为了克服现有技术中晶体管信号振幅受限的技术问题，本专利技术提供了一种可增加信号振幅范围的晶体管。本专利技术的一实施例提供一种用于增加信号振幅范围的晶体管。该晶体管包括一第一掺杂井、一第二掺杂井、一第一掺杂区、一第二掺杂区、一闸极层及至少一补偿电容。该第一掺杂井形成于一结构层内；该第二掺杂井形成于该结构层内，且该第二掺杂井形成于该第一掺杂井与该结构层之间；该第一掺杂区形成于该第一掺杂井中，用以传输一信号；该第二掺杂区形成于该第一掺杂井中，其中该第一掺杂区和该第二掺杂区具有一第一导电类型，且该第二掺杂井具有一第二导电类型；该闸极层是用以使一通道形成于该第一掺杂区和该第二掺杂区之间；该至少一补偿电容电性连接于该第一掺杂区与该第一掺杂井之间、或该第一掺杂井与该第二掺杂井之间、或该第二掺杂井与一第一参考电位之间；该第一掺杂区与该第一掺杂井间具有一第一接口寄生电容、该第一掺杂井与该第二掺杂井间具有一第二接口寄生电容、以及该第二掺杂井与该结构层间具有一第三接口寄生电容；且该至少一补偿电容是用以调整该第一接口寄生电容、该第二接口寄生电容或该第三接口寄生电容的跨压。与现有技术相比较，本专利技术所提供的技术方案是当晶体管传输信号时，分别施加不同预定电压至不同的掺杂井增加跨在每一接口寄生二极管的逆向偏压，或是利用至少一补偿电容补偿至少一接口寄生电容使至少一接口寄生电容之间的跨压的差异不大，所以相较于现有技术，本专利技术可增加信号振幅范围。附图说明关于本专利技术的优点与精神可以通过以下的专利技术详述及所附图式得到进一步的了解。图1是本专利技术的第一实施例说明一种用于增加信号振幅范围的晶体管的示意图；图2是说明对应图1的电路结构图的示意图；图3是说明第一电压振幅等于第一临界值与第一逆向偏压的差，第二电压振幅等于第二临界值与第二逆向偏压的差，以及第三电压振幅等于第三临界值与第三逆向偏压的差的示意图；图4是本专利技术的第二实施例说明一种用于增加信号振幅范围的晶体管的示意图；图5是说明晶体管仅包括第一补偿电容的示意图；图6是说明晶体管仅包括第二补偿电容的示意图；图7是说明晶体管仅包括第三补偿电容的示意图；图8是说明对应图4的电路结构图的示意图；图9是本专利技术的第三实施例说明一种用于增加信号振幅范围的晶体管的示意图；图10是说明晶体管仅包括第四补偿电容的示意图。【主要图示说明】100、400、600晶体管102第一掺杂井104第二掺杂井106结构层108第一掺杂区110第二掺杂区112闸极层113通道114第一轻掺杂区116第二轻掺杂区118第三掺杂区120第一接口寄生电容121第一寄生二极管122第二接口寄生电容123第二寄生二极管124第三接口寄生电容125第三寄生二极管126第一补偿电容128第二补偿电容130第三补偿电容132第三掺杂井134第四补偿电容136第四接口寄生电容137第四寄生二极管200基底GND第一参考电位SI信号VG、VS、VD电压VNEG第一电压VPEG第二电压VP低参考电位VN高参考电位VSW1第一电压振幅VSW2第二电压振幅VSW3第三电压振幅VTH1第一临界值VTH2第二临界值VTH3第三临界值VR1第一逆向偏压VR2第二逆向偏压VR3第三逆向偏压VFREF第二参考电位具体实施方式下面结合附图详细说明本专利技术的具体实施例。然而，应当将本专利技术理解成并不局限于以下描述的这种实施方式，并且本专利技术的技术理念可以与其他公知技术或功能与那些公知技术相同的其他技术组合实施。下面结合附图详细说明本专利技术的具体实施例。请参照图1，图1是本专利技术的第一实施例说明一种用于增加信号振幅范围的晶体管100的示意图。如图1所示，晶体管100包括一第一掺杂井102、一第二掺杂井104、一结构层106、一第一掺杂区108、一第二掺杂区110、一闸极层112、一第一轻掺杂区114、一第二轻掺杂区116和一第三掺杂区118，其中结构层106可包括一基底(substrate)，用以接收一第一参考电位(例如地端GND)。另外，第一掺杂区108可为晶体管100的源极以及第二掺杂区110可为晶体管100的汲极，或是第一掺杂区108可为晶体管100的汲极以及第二掺杂区110可为晶体管100的源极。第一掺杂井102和第二掺杂井104形成于结构层106内，且第二掺杂井104形成于第一掺杂井102与结构层106之间，例如第一掺杂井102形成于第二掺杂井104之内；第一掺杂区108、第二掺杂区110、第一轻掺杂区114和第二轻掺杂区116形成于第一掺杂井102中，其中第一掺杂区108是用以传输一信号SI。第一轻掺杂区114是形成于第一掺杂区108靠近闸极层112的一边，以及第二轻掺杂区116是形成于第二掺杂区110靠近闸极层112的一边。第三掺杂区118形成于结构层106中，环绕第一掺杂区108和第二掺杂区110，且电性连接第二掺杂井104，其中第一掺杂区108、第二掺杂区110、第一轻掺杂区114、第二轻掺杂区116、第二掺杂井104和第三掺杂区118具有一第一导电类型，以及第一掺杂井102和结构层106具有一第二导电类型。例如第一掺杂区108、第二掺杂区110、第一轻掺杂区114、第二轻掺杂区116、第二掺杂井104和第三掺杂区118具有N型导电类型，以及第一掺杂井102和结构层106具有P型导电类型。但本专利技术并不受限于此，上述的N型导电类型与P型导电类型亦可互换。另外，第一轻掺杂区114和第二轻掺杂区116的掺杂浓度是低于第一掺杂区108和第二掺杂区110的掺杂浓度，其中第一轻掺杂区114和第二轻掺杂区116是用以防止第一掺杂区108和第二掺杂区110之间出现短通道效应(shortchanneleffect)。如图1所示，第一掺杂区108与第一掺杂井102间具有一第一接口寄生电容120和一第一寄生二极管121，第一掺杂井102与第二掺杂井104间具有一第二接口寄生电容122和一第二寄生二极管123，以及第二掺杂井104与结构层106间具有一第三接口寄生电容124和一第三寄生二极管125，其中晶体管100例如是一互补式金氧半制程的晶体管，第一接口寄生电容120、第二接口寄生电容122和第三接口寄生电容124的电容值是逐渐减少。另外，第一接口寄生电容120的第一电容值和第一寄生二极管121的第一临界值VTH1是由第一掺杂区108的截面积与掺杂浓度以及第一掺杂井102的截面积与掺杂浓度决定，第二接口寄生电容122的第二电容值和第二寄生二极管123的第二临界值V本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于增加信号振幅范围的晶体管，包括：一第一掺杂井，形成于一结构层内；一第二掺杂井，形成于该结构层内，且该第二掺杂井形成于该第一掺杂井与该结构层之间；一第一掺杂区，形成于该第一掺杂井中，用以传输一信号；一第二掺杂区，形成于该第一掺杂井中，其中该第一掺杂区、该第二掺杂区和该第二掺杂井具有一第一导电类型，且该第一掺杂井具有一第二导电类型；一闸极层，用以使一通道形成于该第一掺杂区和该第二掺杂区之间；及至少一补偿电容，电性连接于该第一掺杂区与该第一掺杂井之间，或该第一掺杂井与该第二掺杂井之间，或该第二掺杂井与一第一参考电位之间；其中该第一掺杂区与该第一掺杂井间具有一第一接口寄生电容、该第一掺杂井与该第二掺杂井间具有一第二接口寄生电容、以及该第二掺杂井与该结构层间具有一第三接口寄生电容；且该至少一补偿电容是用以调整该第一接口寄生电容、该第二接口寄生电容或该第三接口寄生电容的跨压。

【技术特征摘要】
1.一种用于增加信号振幅范围的晶体管，包括：一第一掺杂井，形成于一结构层内；一第二掺杂井，形成于该结构层内，且该第二掺杂井形成于该第一掺杂井与该结构层之间；一第一掺杂区，形成于该第一掺杂井中，用以传输一信号；一第二掺杂区，形成于该第一掺杂井中，其中该第一掺杂区、该第二掺杂区和该第二掺杂井具有一第一导电类型，且该第一掺杂井具有一第二导电类型；一闸极层，用以使一通道形成于该第一掺杂区和该第二掺杂区之间；及至少一补偿电容，电性连接于该第一掺杂区与该第一掺杂井之间，或该第一掺杂井与该第二掺杂井之间，或该第二掺杂井与一第一参考电位之间；其中该第一掺杂区与该第一掺杂井间具有一第一接口寄生电容、该第一掺杂井与该第二掺杂井间具有一第二接口寄生电容、以及该第二掺杂井与该结构层间具有一第三接口寄生电容；且该至少一补偿电容是用以调整该第一接口寄生电容、该第二接口寄生电容或该第三接口寄生电容的跨压。2.根据权利要求1所述的用于增加信号振幅范围的晶体管，其特征在于，其中该至少一补偿电容是用以减少该第一接口寄生电容的跨压、该第二接口寄生电容的跨压与该第三接口寄生电容的跨压之间的差异。3.根据权利要求1所述的用于增加信号振幅范围的晶体管，其特征在于，其中该至少一补偿电容的电容值至少是由该第一接口寄生电容的电容值、该第二接口寄生电容的电容值和该第三接口寄生电容的电容值所决定。4.根据权利要求1所述的用于增加信号振幅范围的晶体管，其特征在于，该第一接口寄生电容、该第二接口寄生电容、该第三接口寄生电容的电容值是逐渐减少，且该第一接口寄生电容、该第二接口寄生电容、该第三接口寄生电容的跨压等于该信号的振幅。5.根据权利要求1所述的用于增加信号振幅范围的晶体管，其特征在于，该第一掺杂井接收一第一电压，该第二掺杂井接收一第二电压，以及该第一电压和该第二电压的电性相反。6.根据权利要求1所述的用于增加信号振幅范围的晶体管，其特征在于，其中该至少一补偿电容是一金属-绝缘体-金属电容。7.根据权利要求1所述的用于增加信号振幅范围的晶体管，其特征在于，其中该至少一补偿电容包括一第一补偿电容，电性连接于该第一掺杂区与该第一掺杂井之间，用于补偿该第一接口寄生电容。8.根据权利要求1所述的用于增加信号振幅范围的晶体管，其特征在于，该至少一补偿电容包含一第二补偿电容，电性连接于该第一掺杂井与该第二掺杂井之间，用于补偿该第二接口寄生电容。9.根据权利要求1所述的用于增加信号振幅范围的晶体管，其特征在于，其中该至少一补偿电容包含一第三补偿电容，电性连接于该第二掺杂井与该第一参考电位之间，用于补偿该第三接口寄生电容。10.根据权利要求1所述的用于增加信号振幅范围的晶体管，其特征在于，该结构层更包括一第三掺杂井与一基底，该第三掺杂井形成于该基底内，且该第三掺杂井形成于该第二掺杂井与该基底之间，其中该第三掺杂井具有该第二导电类型，且一第二参考电位电性连接于该第三掺杂井，该第一参考电位电性连接于该结构层，该第三掺杂井与该基底之间具有一第四接口寄生电容，且该至少一补偿电容的电容值至少是由该第一接口寄生电容的电容值、该第二接口寄生电容的电容值、该第三接口寄生电容的电容值和该第四接口寄生电容的电容值所决定；且该至少一补偿电容包括一第四补偿电容，电性连接于该第三掺杂井与该第二参考电位之间，用于补偿该第四接口寄生电容。11.根据权利要求10所述的用于增加信号振幅范围的晶体管，其特征在于，该结构层更包括一第四掺杂井，该第四掺杂井形成于该第三掺杂井与该基底之间，其中该第四掺杂井具有与该第三掺杂井不同的导电类型，且一第三参考电位电性连...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈智圣，李宗翰，陈长亿，
申请(专利权)人：立积电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71