改善射频开关特性的场效应晶体管结构制造技术

本发明专利技术提供一种改善射频开关性能的场效应晶体管结构，所述场效应晶体管结构包括：衬底，所述衬底中形成有器件区和体区；其中，所述器件区中形成有沟道区、源极区和漏极区，所述沟道区上形成有栅极；所述体区与沟道区连接成一体，所述栅极与所述体区之间连接肖特基二极管，肖特基二极管的阴极接所述栅极，阳极连接所述体区，能够有效的提高场效应晶体管的线性度、隔离度及击穿电压，改善射频开关特性。

【技术实现步骤摘要】
改善射频开关特性的场效应晶体管结构
本专利技术涉及半导体集成电路
，尤其涉及一种改善射频开关特性的场效应晶体管结构。
技术介绍
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(Silicononisolation，SOI)是一种特殊的硅片，其结构的主要特点是在有源层与衬底层之间插入绝缘层来各段有源层和衬底之间的电气连接，这一结构的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。现在，已经采用绝缘体上硅技术来制造开关器件，一般来说，对于具体的的电子电路应用，例如场效应晶体管MOSFET。品质因子FOM(Figureofmerit)用于评价场效应晶体管MOSFET的开关性能或工艺能力，它是插损(Insertionloss)和隔离度(isolation)的折中，插损用导通电阻Ron表征，隔离度取决于关断电容Coff，对于N型场效应晶体管，如图1所示，定义当栅极电压Vg＝+VDD时，源漏电阻为导通电阻Ron，定义当栅极电压Vg＝-VDD时源漏碱电容为关断电容Coff。一般来说，品质因子FOM越低越好。但是，对于一些特定应用，现有的绝缘体上硅射频开关器件的品质因子还不能满足要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种改善射频开关特性的场效应晶体管结构，解决现有技术中射频开关器件的品质因子不能满足要求的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种改善射频开关特性的场效应晶体管结构，在场效应晶体管的栅极与体区之间连接肖特基二极管。进一步的，所述肖特基二极管的阴极连接所述场效应晶体管结构的栅极，阳极连接所述场效应晶体管结构的体区。进一步的，所述场效应晶体管结构包括：衬底，所述衬底中形成有器件区和体区；其中，所述器件区中形成有沟道区、源极区和漏极区，所述沟道区上形成有栅极；所述体区与沟道区连接成一体。进一步的，所述衬底为SOI衬底。进一步的，所述栅极的材料为多晶硅栅极或氮化钽金属。进一步的，所述肖特基二极管的正向导通电压为0.2V～0.3V。与现有技术相比，本专利技术的改善射频开关性能的场效应晶体管结构具有以下有益效果：本专利技术中，在场效应晶体管的栅极与体区之间连接肖特基二极管，能够有效的提高场效应晶体管的线性度、隔离度及击穿电压，改善射频开关特性。附图说明图1为现有技术中评价MOSFET品质因子的参数示意图；图2为现有技术中场效应晶体管结构的等效电路图；图3为现有技术中另一场效应晶体管结构的等效电路图；图4为本专利技术一实施例中场效应晶体管结构的示意图；图5为本专利技术一实施例中场效应晶体管结构的等效电路图。具体实施方式下面将结合示意图对本专利技术的改善射频开关性能的场效应晶体管结构进行更详细的描述，其中表示了本专利技术的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本专利技术，而仍然实现本专利技术的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本专利技术的限制。为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本专利技术由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本专利技术。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。为了解决
技术介绍
中的技术问题，参考图2所示，现有技术中在MOSFET结构的体区通过大电阻R接地，栅极通过大电阻R接控制电压，该大电阻R具有隔离射频信号的作用。进一步的，参考图3所示，在MOSFET结构在体区和栅极控制端之间接一个PN二极管.与通过大电阻R接地的结构相比：当控制电压为正时候，体区通过二极管电容耦合上大约0.1或者0.2V的正电压，增大了沟道电流，减小了Ron。当控制电压为负时，二极管正向导通，体区电压会随着栅极负电压，结电容减小，coff从而变小，线性度也变好。然而，上述两种方法的MOSFET晶体管结构的射频性能仍不能满足要求，本专利技术提供一种改善射频开关性能的场效应晶体管结构电压和线性度，改善射频开关特性的场效应晶体管结构，在场效应晶体管的栅极与体区之间连接肖特基二极管，相较于采用普通的PN结二极管的射频开关结构，肖特基二极管的导通压降更低，所以在晶体管关断状态下，体区的电压更低，结电容更小也更平缓，从而coff变低，线性度也更好，击穿电压更高；而晶体管开启状态，Ron和采用普通的PN结二极管的射频开关结构基本差不多。本专利技术的MOSFET晶体管，无需额外的光罩和工艺步骤，可以得到更好的隔离度，击穿电压和线性度。以下结合附图对本专利技术的改善射频开关性能的场效应晶体管结构进行具体说明，图4为场效应晶体管结构的示意图，图5为场效应晶体管结构的等效电路图示意图。本专利技术的改善射频开关特性的场效应晶体管结构，在场效应晶体管的栅极与体区之间连接肖特基二极管，其中，所述肖特基二极管的阴极连接所述场效应晶体管结构的栅极，阳极连接所述场效应晶体管结构的体区。具体的，参考图4、图5所示，所述场效应晶体管结构包括：衬底101，所述衬底101为SOI衬底。所述衬底101中形成有器件区12和体区11；其中，所述器件区12中形成有沟道区102、源极区S(图2中未示出)和漏极区D(图2中未示出)，所述沟道区102上形成有栅极(G)103；所述体区11与沟道区102连接成一体。其中，所述栅极103与所述体区11连接所述肖特基二极管SD。本实施例中，所述栅极103的材料为多晶硅栅极或氮化钽金属材料，栅极与半导体的体区11之间连接肖特基二极管SD，并且所述肖特基二极管SD的正向导通电压为0.2V～0.3V。相较于采用普通的PN结二极管的射频开关结构，肖特基二极管的导通压降更低，所以在晶体管关断状态下，体区的电压更低，结电容更小也更平缓，从而coff变低，线性度也变得，击穿电压更高，而晶体管开启状态，Ron和采用普通的PN结二极管的射频开关结构基本差不多。本专利技术的MOSFET晶体管，无需额外的光罩和工艺步骤，可以得到更好的隔离度，击穿电压和线性度。并且，本专利技术的场效应晶体管的制备方法与现有工艺兼容，不需要额外的光罩，制作工艺简单。综上所述，本专利技术提供的所述场效应晶体管结构包括：衬底，所述衬底中形成有器件区和体区；其中，所述器件区中形成有沟道区、源极区和漏极区，所述沟道区上形成有栅极；所述体区与沟道区连接成一体，所述栅极与所述体区连接所述肖特基二极管，能够有效的提高场效应晶体管的线性度、隔离度及击穿电压，改善射频开关特性。显然，本领域的技术人员可以对本专利技术进行各种改动和变型而不脱离本专利技术的精神和范围。这样，倘若本专利技术的这些修改和变型属于本专利技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本专利技术也意图包含这些改动和变型在内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改善射频开关特性的场效应晶体管结构，其特征在于，在场效应晶体管的栅极与体区之间连接肖特基二极管。

【技术特征摘要】
1.一种改善射频开关特性的场效应晶体管结构，其特征在于，在场效应晶体管的栅极与体区之间连接肖特基二极管。2.如权利要求1所述的改善射频开关特性的场效应晶体管结构，其特征在于，所述肖特基二极管的阴极连接所述场效应晶体管结构的栅极，阳极连接所述场效应晶体管结构的体区。3.如权利要求1所述的改善射频开关特性的场效应晶体管结构，其特征在于，所述场效应晶体管结构包括：衬底，所述衬底中形成有器件区和体区；其中，所述器件...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙玉红，刘张李，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31