发明名称 高电压工作场效电晶体,其偏压电路及其高电压电路
摘要 高电压工作场效电晶体形成于IC或LSI中,系藉由利用IC或LSI的标准电源电压用之电晶体的一构成部或利用其处理技术而达到该形成。为增加场效电晶体的之工作电压,采取一种措施,其中闸极区隔成多个区隔闸极,以及接近汲极电位且随着该汲极电位之增加或减少而改变之诸电位系分别供应至较接近汲极之区隔闸极。
申请公布号 TWI377665 申请公布日期 2012.11.21
申请号 TW094105445 申请日期 2005.02.23
申请人 精工电子有限公司 日本;林丰 日本 发明人 林丰;长谷川尚;吉田宜史;小山内润
分类号 H01L27/105 主分类号 H01L27/105
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 一种高电压工作场效电晶体,包含:基板;于该基板表面中之互相分隔开的源极区域以及汲极区域;设置于该源极区域以及汲极区域之间基板表面中的半导体通道形成区域;复数个区隔闸极,设置于该通道形成区域上,透过在源极/汲极方向之区隔获得该等复数个区隔闸极;以及复数个闸极绝缘薄膜,设置于该半导体通道形成区域以及该等复数个区隔闸极之间;其中,一讯号电位系供应至该复数个区隔闸极之最接近该源极区域之该区隔闸极,以及诸偏压电位系分别供应至比最接近该源极区域之该区隔闸极更接近该汲极区域之该等区隔闸极,各偏压电位具有等于或大于特定电位之绝对值且各偏压电位随着汲极电位增加或减少而改变,以及偏压电位之绝对值越接近该汲极区域越大。如申请专利范围第1项之高电压工作场效电晶体,其中区隔闸极之数量等于或大于三,第一固定电位系供应至相对于最接近源极区域之区隔闸极位在汲极区域侧之区隔闸极,以及诸偏压电位分别提供至较接近汲极区域之区隔闸极,各偏压电位随着汲极电位之增加或减少而改变,且其具有越接近汲极区域越大之绝对值。一种高电压工作场效电晶体,包含:基板;于该基板表面中互相分隔开的源极区域以及汲极区域;设置于该基板之表面中之半导体通道形成区域,并位在该源极区域以及汲极区域之间;复数个区隔闸极,设置于该通道形成区域上,透过在源极/汲极方向之区隔获得该等复数个区隔闸极;以及复数个闸极绝缘薄膜,设置于该半导体通道形成区域以及该等复数个区隔闸极之间;其中,讯号电位以及讯号电流之至少一者系供应至该源极区域,第一固定电位系供应至该复数个区隔闸极最接近源极区域之该区隔闸极,以及诸偏压电位系分别供应至比最接近该源极区域之该区隔闸极更接近该汲极区域之该等区隔闸极,各偏压电位具有等于或大于第一固定电位之绝对值,且各偏压电位随着汲极电位增加或减少而改变,以及偏压电位之绝对值越接近该汲极区域越大。一种高电压工作场效电晶体,包含:基板;于该基板表面中互相分隔开的源极区域以及汲极区域;设置于该基板之表面中之半导体通道形成区域,并位在该源极区域以及汲极区域之间;一闸极,设置于该通道形成区域上;以及一闸极绝缘薄膜,设置于该半导体通道形成区域以及该闸极之间;其中,讯号电位以及讯号电流之至少一者系供应至该源极区域,以及偏压电位系供应至该闸极,偏压电位具有绝对值等于或大于第一固定电位之绝对值,且随着汲极电位增加或减少而改变。如申请专利范围第1项之高电压工作场效电晶体,其中各具有与通道载子相同导电类型之中介区域系分别设置于在该复数个区隔闸极之间的该通道形成区域中。如申请专利范围第2项之高电压工作场效电晶体,其中各具有与通道载子相同导电类型之中介区域系分别设置于在该复数个区隔闸极之间的该通道形成区域中。如申请专利范围第3项之高电压工作场效电晶体,其中各具有与通道载子相同导电类型之中介区域系分别设置于在该复数个区隔闸极之间的该通道形成区域中。如申请专利范围第1项之高电压工作场效电晶体,其中电容元件系连接于汲极区域以及除了最接近源极区域之区隔闸极之外的该等区隔闸极至少之一之间。如申请专利范围第5项之高电压工作场效电晶体,其中电容元件系连接于汲极区域以及除了最接近源极区域之区隔闸极之外的该等区隔闸极至少之一之间。如申请专利范围第2项之高电压工作场效电晶体,其中电容元件系连接于汲极区域以及除了最接近源极区域之区隔闸极之外的该等区隔闸极至少之一之间。如申请专利范围第3项之高电压工作场效电晶体,其中电容元件系连接于汲极区域以及除了最接近源极区域之区隔闸极之外的该等区隔闸极至少之一之间。如申请专利范围第6项之高电压工作场效电晶体,其中电容元件系连接于汲极区域以及除了最接近源极区域之区隔闸极之外的该等区隔闸极至少之一之间。如申请专利范围第7项之高电压工作场效电晶体,其中电容元件系连接于汲极区域以及除了最接近源极区域之区隔闸极之外的该等区隔闸极至少之一之间。如申请专利范围第1项之高电压工作场效电晶体,其中电容元件系连接于除了最接近源极区域之区隔闸极之外的至少一对区隔闸极之间。如申请专利范围第5项之高电压工作场效电晶体,其中电容元件系连接于除了最接近源极区域之区隔闸极之外的至少一对区隔闸极之间。如申请专利范围第2项之高电压工作场效电晶体,其中电容元件系连接于除了最接近源极区域之区隔闸极之外的至少一对区隔闸极之间。如申请专利范围第3项之高电压工作场效电晶体,其中电容元件系连接于除了最接近源极区域之区隔闸极之外的至少一对区隔闸极之间。如申请专利范围第6项之高电压工作场效电晶体,其中电容元件系连接于除了最接近源极区域之区隔闸极之外的至少一对区隔闸极之间。如申请专利范围第7项之高电压工作场效电晶体,其中电容元件系连接于除了最接近源极区域之区隔闸极之外的至少一对区隔闸极之间。如申请专利范围第1项之高电压工作场效电晶体,其中整流装置的一端系连接至除了最接近源极区域之区隔闸极之外的至少一区隔闸极,以及第二固定电位系供应至该整流装置的另一端。如申请专利范围第5项之高电压工作场效电晶体,其中整流装置的一端系连接至除了最接近源极区域之区隔闸极之外的至少一区隔闸极,以及第二固定电位系供应至该整流装置的另一端。如申请专利范围第2项之高电压工作场效电晶体,其中整流装置的一端系连接至除了最接近源极区域之区隔闸极之外的至少一区隔闸极,以及第二固定电位系供应至该整流装置的另一端。如申请专利范围第3项之高电压工作场效电晶体,其中整流装置的一端系连接至除了最接近源极区域之区隔闸极之外的至少一区隔闸极,以及第二固定电位系供应至该整流装置的另一端。如申请专利范围第6项之高电压工作场效电晶体,其中整流装置的一端系连接至除了最接近源极区域之区隔闸极之外的至少一区隔闸极,以及第二固定电位系供应至该整流装置的另一端。如申请专利范围第7项之高电压工作场效电晶体,其中整流装置的一端系连接至除了最接近源极区域之区隔闸极之外的至少一区隔闸极,以及第二固定电位系供应至该整流装置的另一端。如申请专利范围第4项之高电压工作场效电晶体,其中电容元件系连接于该汲极区域以及该闸极之间。如申请专利范围第26项之高电压工作场效电晶体,其中整流装置的一端系连接至该闸极,以及第二固定电位系供应至该整流装置的另一端。如申请专利范围第1项之高电压工作场效电晶体,其中该基板为半导体基板。如申请专利范围第2项之高电压工作场效电晶体,其中该基板为半导体基板。如申请专利范围第3项之高电压工作场效电晶体,其中该基板为半导体基板。如申请专利范围第4项之高电压工作场效电晶体,其中该基板为半导体基板。如申请专利范围第5项之高电压工作场效电晶体,其中该基板为半导体基板。如申请专利范围第6项之高电压工作场效电晶体,其中该基板为半导体基板。如申请专利范围第7项之高电压工作场效电晶体,其中该基板为半导体基板。如申请专利范围第1项之高电压工作场效电晶体,其中该基板为其中与支撑基板绝缘的半导体薄膜系设置于该支撑基板表面上之基板。如申请专利范围第2项之高电压工作场效电晶体,其中该基板为其中与支撑基板绝缘的半导体薄膜系设置于该支撑基板表面上之基板。如申请专利范围第3项之高电压工作场效电晶体,其中该基板为其中与支撑基板绝缘的半导体薄膜系设置于该支撑基板表面上之基板。如申请专利范围第4项之高电压工作场效电晶体,其中该基板为其中与支撑基板绝缘的半导体薄膜系设置于该支撑基板表面上之基板。如申请专利范围第5项之高电压工作场效电晶体,其中该基板为其中与支撑基板绝缘的半导体薄膜系设置于该支撑基板表面上之基板。如申请专利范围第6项之高电压工作场效电晶体,其中该基板为其中与支撑基板绝缘的半导体薄膜系设置于该支撑基板表面上之基板。如申请专利范围第7项之高电压工作场效电晶体,其中该基板为其中与支撑基板绝缘的半导体薄膜系设置于该支撑基板表面上之基板。一种高电压工作场效电晶体用之偏压电路,该电晶体包含汲极、源极以及位于该汲极与源极之间透过在源极/汲极方向之区隔而得的复数个区隔闸极,该偏压电路包含具有至少两个输入以及一个输出的加法器,其中:随着该汲极之电位增加或减少而改变之电位系供应至该两个输入之一者,以及特定电位系供应至该两个输入之另一者;以及该加法器之该输出的电位系作为偏压电位供应至最接近汲极区域之区隔闸极。一种如申请专利范围第4项之高电压工作场效电晶体用之偏压电路,包含具有至少两个输入以及一个输出的加法器,其中:随着该汲极电位增加或减少而改变之电位系供应至该两个输入之一者,以及第一固定电位系供应至该两个输入之另一者;以及该加法器之该输出的电位系作为偏压电位供应至该闸极。一种高电压工作场效电晶体用之偏压电路,该电晶体包含汲极、源极以及位于该汲极与源极之间透过在源极/汲极方向之区隔而得的复数个区隔闸极,该偏压电路包含:具有至少两个输入以及一个输出的加法器;以及第一群复数个串联的电阻器,其中:该第一群复数个串联的电阻器之串联端部之一端系连接至该加法器的输出,以及特定电位系供应至该串联端部之另一端;随着该汲极之电位增加或减少而改变之电位系供应至该两个输入之一者,以及特定电位系供应至该两个输入之另一者;以及自第一群复数个串联的电阻器之串联端部的该一端以及串联节点之中选择之处供应复数个偏压电位分别至该等区隔闸极。一种高电压工作场效电晶体用之偏压电路,该电晶体包含汲极、源极以及位于该汲极与源极之间透过在源极/汲极方向之区隔而得的复数个区隔闸极,该偏压电路包含两个串联的电阻器,其中:高电压电源之电位系供应至该两个串联电阻器之串联端部之一端,以及该串联端部之另一端系连接至该汲极;以及来自该两个串联电阻器之间的节点之偏压电位系供应至最接近该汲极区域之区隔闸极。一种如申请专利范围第4项之高电压工作场效电晶体用之偏压电路,包含两个串联的电阻器,其中:高电压电源之电位系供应至该两个串联电阻器之串联端部之一端,以及该串联端部之另一端系连接至该汲极;以及来自该两个串联电阻器之间的节点之偏压电位系供应至该闸极。如申请专利范围第45项之偏压电路,其中:第一群复数个串联电阻器之一端系连接至该两个串联电阻器之间的节点,以及特定电位系供应至该第一群复数个串联电阻器之另一端;以及自第一群复数个串联的电阻器之串联节点以及一串联端部之中选择之处获得的复数个偏压电位系分别供应至该等区隔闸极。一种高电压工作场效电晶体用之偏压电路,该电晶体包含汲极、源极以及位于该汲极与源极之间透过在源极/汲极方向之区隔而得的复数个区隔闸极,该偏压电路包含一整流装置以及一串联的电阻器,其中:于该整流装置一侧上的串联端系连接至汲极;特定电位系供应至该电阻器一侧上的串联端;以及偏压电位系自该整流装置以及该电阻器之间的节点供应至最接近该汲极区域之区隔闸极。一种如申请专利范围第4项之高电压工作场效电晶体用之偏压电路,包含一整流装置以及一串联的电阻器,其中:于该整流装置一侧上的串联端系连接至汲极;第一固定电位系供应至该电阻器一侧上的串联端;以及偏压电位系自该整流装置以及该电阻器之间的节点供应至该闸极。一种高电压工作场效电晶体用之偏压电路,该电晶体包含汲极、源极以及位于该汲极与源极之间透过在源极/汲极方向之区隔而得的复数个区隔闸极,该偏压电路包含:整流装置;以及第二群复数个串联的电阻器,其中:该整流装置的一端系连接至该第二群复数个串联的电阻器之一端;该整流装置的另一端系连接至汲极;以及特定电位系供应至该第二群复数个串联的电阻器之另一端;以及自该第二群复数个串联的电阻器之串联端部以及该第二群复数个串联的电阻器之串联节点之中选择之处供应复数个偏压电位分别至该等区隔闸极。一种高电压工作电路元件,包含:第一绝缘闸极场效电晶体;互补该第一绝缘闸极场效电晶体之第二场效电晶体;第一电阻器,具有一端连接至该第一绝缘闸极场效电晶体之汲极;以及第二电阻器,具有一端连接至该第一绝缘闸极场效电晶体之源极,其中:第一电位系供应至该第一电阻器之另一端,以及第二电位系供应至该第二电阻器之另一端;该第二场效电晶体为高电压工作场效电晶体,包含汲极、源极以及位于该汲极与源极之间透过在源极/汲极方向之区隔而得的复数个区隔闸极;该第二场效电晶体的源极系连接至该第一绝缘闸极场效电晶体之汲极;最接近该第二场效电晶体的源极的区隔闸极系连接至该第一绝缘闸极场效电晶体的源极;该第二电位系供应至最接近该第二场效电晶体之汲极之区隔闸极;该第一绝缘闸极场效电晶体的闸极系设定为输入;以及输出系来自于选择自该第一绝缘闸极场效电晶体之源极与汲极之一处。一种高电压工作电路元件,包含:第一绝缘闸极场效电晶体;互补该第一绝缘闸极场效电晶体之第二场效电晶体;第一电阻器,具有一端连接至该第一绝缘闸极场效电晶体之汲极;以及第二群复数个串联之电阻器,具有串联端部之一端连接至该第一绝缘闸极场效电晶体之源极,其中:该第二场效电晶体为高电压工作场效电晶体,包含汲极、源极以及位于该汲极与源极之间透过在源极/汲极方向之区隔而得的复数个区隔闸极;该第二场效电晶体的源极系连接至该第一绝缘闸极场效电晶体之汲极;区隔闸极系分别连接至选择自该第二群复数个串联电阻器串联端部一端以及节点之处;第一电阻器另一端系连接至第一电位;第二电位系供应至该第二群复数个串联电阻器串联端部之另一端;该第一绝缘闸极场效电晶体的闸极系设定为输入;以及输出系来自于选择自该第一绝缘闸极场效电晶体之源极与汲极以及该第二群复数个串联电阻器节点之一处。如申请专利范围第51项的高电压工作电路元件,其中电容元件系连接于该输入以及该第一绝缘闸极场效电晶体源极区域与该输出之中一者之间。如申请专利范围第52项的高电压工作电路元件,其中电容元件系连接于该输入以及该第一绝缘闸极场效电晶体源极区域与该输出之中一者之间。如申请专利范围第51项的高电压工作电路元件,其中该第一电阻器以及该第二电阻器之至少一者系由复数个串联电阻器构成,以及该复数个串联电阻器之间的一节点系设定为输出。如申请专利范围第52项的高电压工作电路元件,其中该第一电阻器系由复数个串联电阻器构成,以及该复数个串联电阻器之间的一节点系设定为输出。如申请专利范围第51项的高电压工作电路元件,其中该第一电阻器系由复数个串联电阻器构成,以及该第二场效电晶体之源极系连接至该复数个串联电阻器之间的一节点。如申请专利范围第52项的高电压工作电路元件,其中该第一电阻器系由复数个串联电阻器构成,以及该第二场效电晶体之源极系连接至该复数个串联电阻器之间的一节点。如申请专利范围第51项的高电压工作电路元件,其中该第二电阻器系由复数个串联电阻器构成,以及该第二场效电晶体的汲极连接至该复数个串联电阻器之间的一节点。如申请专利范围第52项的高电压工作电路元件,其中该第二场效电晶体的汲极连接至该第二群复数个串联电阻器之间的一节点。如申请专利范围第51项的高电压工作电路元件,其中该第二场效电晶体的汲极连接至该第二电位。如申请专利范围第52项的高电压工作电路元件,其中该第二场效电晶体的汲极连接至该第二电位。如申请专利范围第51项的高电压工作电路元件,其中该第二场效电晶体的汲极透过第三电阻器连接至该第二电位。如申请专利范围第52项的高电压工作电路元件,其中该第二场效电晶体的汲极透过第三电阻器连接至该第二电位。如申请专利范围第51项的高电压工作电路元件,其中该第二场效电晶体的汲极连接至第三电位。如申请专利范围第52项的高电压工作电路元件,其中该第二场效电晶体的汲极连接至第三电位。如申请专利范围第51项的高电压工作电路元件,其中该第二场效电晶体的汲极透过第三电阻器连接至第三电位。如申请专利范围第52项的高电压工作电路元件,其中该第二场效电晶体的汲极透过第三电阻器连接至第三电位。如申请专利范围第51项的高电压工作电路元件,其中令该第一电阻器以及第二电阻器之一者为定电流元件。如申请专利范围第52项的高电压工作电路元件,其中令该第一电阻器以及第二电阻器之一者系为定电流元件。如申请专利范围第51项的高电压工作电路元件,其中该第一绝缘闸极场效电晶体为空乏型者。如申请专利范围第52项的高电压工作电路元件,其中该第一绝缘闸极场效电晶体为空乏型者。一种高电压工作场效电晶体用之偏压电路,该电晶体包含汲极、源极以及位于该汲极与源极之间透过在源极/汲极方向之区隔而得的复数个区隔闸极,该偏压电路纳入如申请专利范围第51项之高电压工作电路元件,其中:令第一电位为高电压电源电位,令该第二电位系接地电位,以及该接地电位系经由第三电阻器供应至该第二场效电晶体之汲极;该第一绝缘闸极场效电晶体的闸极系连接至该高电压工作场效电晶体之汲极;以及偏压电位系自该第一绝缘闸极场效电晶体之汲极以及该第一电阻器之间的节点供应至最接近该高电压工作场效电晶体之汲极区域的区隔闸极。一种高电压工作场效电晶体用之偏压电路,该电晶体包含汲极、源极以及位于该汲极与源极之间透过在源极/汲极方向之区隔而得的复数个区隔闸极,该偏压电路纳入如申请专利范围第52项之高电压工作电路元件,其中:令第一电位为高电压电源电位,令该第二电位系接地电位,以及该接地电位系经由第三电阻器供应至该第二场效电晶体之汲极;该第一绝缘闸极场效电晶体的闸极系连接至该高电压工作场效电晶体之汲极;以及偏压电位系自该第一绝缘闸极场效电晶体之汲极以及该第一电阻器之间的节点供应至最接近该高电压工作场效电晶体之汲极区域的区隔闸极。一种高电压工作场效电晶体用之偏压电路,该电晶体包含汲极、源极以及位于该汲极与源极之间透过在源极/汲极方向之区隔而得的复数个区隔闸极,该偏压电路纳入如申请专利范围第53项之高电压工作电路元件,其中:令第一电位为高电压电源电位,令该第二电位系接地电位,以及该接地电位系经由第三电阻器供应至该第二场效电晶体之汲极;该第一绝缘闸极场效电晶体的闸极系连接至该高电压工作场效电晶体之汲极;以及偏压电位系自该第一绝缘闸极场效电晶体之汲极以及该第一电阻器之间的节点供应至最接近该高电压工作场效电晶体之汲极区域的区隔闸极。一种高电压工作场效电晶体用之偏压电路,该电晶体包含汲极、源极以及位于该汲极与源极之间透过在源极/汲极方向之区隔而得的复数个区隔闸极,该偏压电路纳入如申请专利范围第54项之高电压工作电路元件,其中:令第一电位为高电压电源电位,令该第二电位系接地电位,以及该接地电位系经由第三电阻器供应至该第二场效电晶体之汲极;该第一绝缘闸极场效电晶体的闸极系连接至该高电压工作场效电晶体之汲极;以及偏压电位系自该第一绝缘闸极场效电晶体之汲极以及该第一电阻器之间的节点供应至最接近该高电压工作场效电晶体之汲极区域的区隔闸极。如申请专利范围第73项的偏压电路,其中:令该第一电位为高电压电源电位,令该第二电位系接地电位,以及该接地电位系经由第三电阻器供应至该第二场效电晶体之汲极;该第一绝缘闸极场效电晶体的闸极系连接至如申请专利范围第4项之该高电压工作场效电晶体之汲极;以及偏压电位系自该第一绝缘闸极场效电晶体之汲极以及该第一电阻器之间的节点供应至如申请专利范围第4项之高电压厂效电晶体之闸极。如申请专利范围第74项的偏压电路,其中:令该第一电位为高电压电源电位,令该第二电位系接地电位,以及该接地电位系经由第三电阻器供应至该第二场效电晶体之汲极;该第一绝缘闸极场效电晶体的闸极系连接至如申请专利范围第4项之该高电压工作场效电晶体之汲极;以及偏压电位系自该第一绝缘闸极场效电晶体之汲极以及该第一电阻器之间的节点供应至如申请专利范围第4项之高电压厂效电晶体之闸极。如申请专利范围第73项的偏压电路,其中:第一群复数个串联电阻器的一端系连接至该第一绝缘闸极场效电晶体汲极以及该第一电阻器之间的节点,特定电位系供应至该第一群复数个串联电阻器的另一端,以及来自于选自该第一群复数个串联电阻器一端部以及节点之处的偏压电位系分别供应至区隔闸极。如申请专利范围第74项的偏压电路,其中:第一群复数个串联电阻器的一端系连接至该第一绝缘闸极场效电晶体汲极以及该第一电阻器之间的节点,特定电位系供应至该第一群复数个串联电阻器的另一端,以及来自于选自该第一群复数个串联电阻器一端部以及节点之处的偏压电位系分别供应至区隔闸极。如申请专利范围第75项的偏压电路,其中:第一群复数个串联电阻器的一端系连接至该第一绝缘闸极场效电晶体汲极以及该第一电阻器之间的节点,特定电位系供应至该第一群复数个串联电阻器的另一端,以及来自于选自该第一群复数个串联电阻器一端部以及节点之处的偏压电位系分别供应至区隔闸极。如申请专利范围第76项的偏压电路,其中:第一群复数个串联电阻器的一端系连接至该第一绝缘闸极场效电晶体汲极以及该第一电阻器之间的节点,特定电位系供应至该第一群复数个串联电阻器的另一端,以及来自于选自该第一群复数个串联电阻器一端部以及节点之处的偏压电位系分别供应至区隔闸极。如申请专利范围第74项的偏压电路,其中:令该第一电位为高电压电源电位,特定电位代替第二电位供应至第二群复数个串联电阻器之该另一端,以及来自于选自该第二群复数个串联电阻器一端部以及节点之处的偏压电位系分别供应至区隔闸极。如申请专利范围第76项的偏压电路,其中:令该第一电位为高电压电源电位,特定电位代替第二电位供应至第二群复数个串联电阻器之该另一端,以及来自于选自该第二群复数个串联电阻器一端部以及节点之处的偏压电位系分别供应至区隔闸极。
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