【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体功率器件，尤其涉及一种提升体硅ldmos性能的动态背栅控制系统及体硅ldmos的制造方法。
技术介绍
1、体硅ldmos作为功率集成电路的核心器件，国内外众多研究者对其进行了大量的研究，研究主要集中在如何提高体硅ldmos的击穿电压以及降低其比导通电阻。
2、j.a.apples 等人在文献“hv thin layer devices”提出了降低表面场（reducesurface field，简称resurf）技术，resurf技术是横向高压低比导通电阻器件设计中普遍采用的技术之一，该技术让外延层n和村底p-sub之间形成的纵向n-p-结的相互耗尽作用使得在器件的表面形成n+/n-结与p+n-结位置处的电场峰值降低，让器件在正常工作时，原本较小的体内纵向电场峰值比表面电场峰值提前达到极值而发生击穿，使得原本在表面的击穿点转向为在器件体内击穿，提升了击穿电压，然而，为了获得最优的击穿电压，该技术牺牲了一定的比导通电阻、跨导和饱和电流等等。
3、针对此问题，郭宇锋等人提出了cn202111035555.6一种ldmos性能优化的自适应衬底电压调节电路，该电路在提高关态击穿电压的同时保证开态性能不变，改善了两者的折衷关系，然而，soi结构没有独立的背栅电极，不能对器件进行更好的电压调控。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种提升体硅ldmos性能的动态背栅控制系统及体硅ldmos的制造方法，该系统具有独立的背栅电极，通过在衍生的背栅电
2、一种提升体硅ldmos性能的动态背栅控制系统，包括：
3、体硅ldmos，包括栅极金属13及背栅金属14；
4、动态背栅控制电路，其包括依次电连接的波形产生器15、三电平逆变器16、负电压转换器17及电平转换器18；
5、其中，所述负电压转换器17包括负电压输出端和零电压输出端；所述电平转换器18包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端；
6、所述负电压输出端连接电平转换器18的第一输入端，零电压输出端连接电平转换器18的第二输入端并接地；
7、所述电平转换器18的第一输出端连接栅极金属13，其第二输出端连接背栅金属14；
8、根据电平转换器18的第一输出端施加在栅极13上的电压大小，电平转换器18的第二输出端施加零电压或者负电压于背栅金属14。
9、优选地，所述体硅ldmos还包括：
10、衬底1；
11、阱区2，位于衬底1中；
12、外延层3位于阱区2的上表面，其包括源区4、体区5、沟道区6、漂移区7、漏区8、背栅区9；
13、其中，漂移区7位于阱区2的上表面；
14、背栅区9、体区5、漏区8均位于漂移区7上；体区5位于背栅区9和漏区8之间；
15、背栅区9、体区5均与漂移区7的上表面接触；背栅区9、漏区8均与栅极介质层10的下表面接触；
16、源区4和沟道区6位于体区5上，源区4靠近背栅区9设置；沟道区6的内侧面和源区4的内侧面接触；
17、所述栅极介质层10同时源区4、体区5、沟道区6、漂移区7、漏区8、背栅区9的顶面接触，其上设置源极金属11、漏极金属12、所述栅极金属13及背栅金属14；
18、源极金属11与源区4、沟道区6的顶面接触；漏极金属12与漏区8的顶面接触；
19、栅极金属13置于体区5、沟道区6的上方；背栅金属14与背栅区9的顶面接触。
20、优选地，所述漂移区7为重掺杂。
21、优选地，所述波形产生器15包括：
22、比较器一，其正向输入端接基准电压，其负向输入端接第一电容c1 和比较器二的正向输入端，其输出端接第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3；
23、所述第二电阻r2另一端连接第一电容c1 ；所述第一电容c1接地；
24、比较器二，其正向输入端接比较器一的负向输入端和第一电容c1 ，负向输入端接基准电压，输出端接第四电阻r4和三电平逆变器16；
25、第四电阻r4的另一端连接主电源vdd；
26、第一电阻r1、第四电阻r4之间设置稳压器。
27、优选地，所述三电平逆变器16包括：
28、pmos管，其源极和主电源vdd相连，漏极和nmos管的漏极相连，栅极和波形变换器的比较器二的输出端相连；
29、所述nmos管，其源极接地，漏极和pmos管的漏极相连，栅极和波形变换器的比较器二的输出端相连。
30、优选地，所述负电压转换器17包括：
31、第二电容c2，其正极和三电平逆变器16相连，其负极和一号二极管d1负极及二号二极管d2正极相连；
32、所述一号二极管d1的正极连接第三电容c3的负极、负电压输出端；
33、二号二极管d2，其负极连接第三电容c3的正极、零电压输出端并接地；零电压输出端接地。
34、一种体硅ldmos的制造方法，包括以下步骤：
35、步骤1、在衬底1上进行离子注入形成阱区2；
36、步骤2、阱区2上多次进行离子注入形成外延层3；
37、步骤3、在外延层3上生长氧化层形成栅极介质层10；
38、步骤4、在栅极介质层10上刻蚀接触槽以形成预设位置，在预设位置上设置源极金属11、漏极金属12、栅极金属13及背栅金属14。
39、与现有技术相比，本专利技术的优点为：
40、1、独立的背栅引出结构，可以更好地调节电路中每个器件的性能。与传统ldmos器件相比，该器件具有独立的背栅电极，通过在衍生的背栅电极上施加负电压，诱导界面电荷，调制外延层3的电场分布，增加体内漏电端的电场。
41、背栅电极上施加负电压时，可以感应界面电荷，并改善本体源端的电场，从而突破惯用结构的纵向耐压限制，有效调节电位，提高器件的击穿电压。
42、又因其漂移区采用重掺杂而具有低的比导通电阻，改进了两者之间的折中关系。
43、2、本技术由于漂移区域采用重掺杂，故比起传统体硅ldmos，比导通电阻降低、跨导、截止频率有所提升。
44、3、电路简单，使用常规的cmos工艺即可实现该技术，无需增加额外的工艺流程，制备简单且成本低廉。
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1.一种提升体硅LDMOS性能的动态背栅控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的提升体硅LDMOS性能的动态背栅控制系统，其特征在于，所述体硅LDMOS还包括：
3.根据权利要求1所述的提升体硅LDMOS性能的动态背栅控制系统，其特征在于，所述漂移区（7）为重掺杂。
4.根据权利要求1所述的提升体硅LDMOS性能的动态背栅控制系统，其特征在于，所述波形产生器（15）包括：
5.根据权利要求1所述的提升体硅LDMOS性能的动态背栅控制系统，其特征在于，所述三电平逆变器（16）包括：
6.根据权利要求1所述的提升体硅LDMOS性能的动态背栅控制系统，其特征在于，所述负电压转换器（17）包括：
7.一种体硅LDMOS的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种提升体硅ldmos性能的动态背栅控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的提升体硅ldmos性能的动态背栅控制系统，其特征在于，所述体硅ldmos还包括：
3.根据权利要求1所述的提升体硅ldmos性能的动态背栅控制系统，其特征在于，所述漂移区（7）为重掺杂。
4.根据权利要求1所述的提升体硅ldmos性能的动态背...
【专利技术属性】
技术研发人员：李曼，刘安琪，郭宇锋，姚佳飞，张珺，杨可萌，陈静，张茂林，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：
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