[实用新型]一种复合型的场效应晶体管结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体器件，尤其涉及场效应晶体管。

背景技术

在高压集成电路中，通常使用高压横向双扩散金属氧化物场效应管(LDMOS)或者高压结型场效应管(JFET)作为耐高压器件。为了在提高LDMOS或者JFET器件的耐压的同时有效地降低导通电阻，可以通过控制电场来实现电路的高耐压和低导通电阻。但是由于同一电路中，只有一个LDMOS或者一个JFET。当电路同时需要高压LDMOS和高压JFET时，必须采用单独的高压LDMOS和高压JFET这两种分立元件，而高压LDMOS和高压JFET会占用较大的芯片面积。

另一方面，在高压集成电路中，有时候需要有效控制高压端对于芯片的供电。对于只使用N型LDMOS的电路来说，若在该电路启动时需要提供高压供电，采用增强型NLDMOS会因其栅极初始电压为零而不导通，而若采用耗尽型NLDMOS虽然能直接导通而解决初始上电的问题，但其不能由栅极来控制关断(栅极加负电压除外)。并且，这样构成的电路不仅结构复杂，而且功耗也非常高。

发明内容

针对上述高压集成电路中LDMOS和JFET使用上存在的缺陷，本实用新型提供了一种复合型的场效应管结构。

按照本实用新型的一个方面，提供了一种复合型的场效应管结构。它包括：横向双扩散N型金属氧化物场效应管(NLDMOS)和N型结型场效应管(NJFET)。所述场效应管结构的NLDMOS和NJFET共用一个漏区，NLDMOS的P阱衬底和整个芯片的P型基底作为NJFET的栅区，在整个NLDMOS和NJFET的周围使用P型上隔离和P型下隔离层(附图中的P型下隔离104)形成对通隔离，将NLDMOS和NJFET与所述结构所在的芯片上的其他元件隔离开来。在所述对通隔离与NLDMOS的P阱衬底之间有一个N+扩散层(附图中的N+扩散层107)作为NJFET的源极。N型外延既是NLDMOS的漏极漂移区，也是NJFET的体区。

其中，所述的NLDMOS包括：

作为整个结构的基底的P型基底；

N型外延；

N型外延内的N+扩散层(附图中的N+扩散层112)形成的漏区，其中N型外延的N+扩散层(附图中的N+扩散层112)形成连接电极作为漏极；

位于N型外延内的P阱110作为所述NLDMOS的衬底，所述的NLDMOS的衬底上的P+扩散层(附图中的P+扩散层108)形成连接电极作为衬底连接端；

在所述NLDMOS的衬底内的N+扩散层(附图中的N+扩散层109)作为所述NLDMOS的源区，该源区通过N+扩散层(附图中的N+扩散层109)形成连接电极作为源极；

横跨所述NLDMOS的源区和漏区之间的P阱，并与所述NLDMOS的源区和漏区均相交的栅极多晶硅作为所述NLDMOS的栅极，所述NLDMOS的栅极下方有一段有源区和一段场区，所述有源区的薄氧化层区域作为栅氧化层，所述场区位于所述NLDMOS的漏区上方，有源区位于P阱上方，并跨越P阱与源区和漏区相交，所述NLDMOS栅的长度为有源区和P阱衬底相交的长度。

其中，所述的NJFET包括：

将所述NLDMOS的漏区作为所述NJFET的漏区，整个芯片的P型基底和N型外延内的P阱作为所述NJFET的栅区，其中P阱内的P+扩散层(附图中的P+扩散层108)和P型上隔离层内的P+扩散层(附图中的P+扩散层106)形成连接电极作为栅极，P型上隔离和P型下隔离层(附图中的P型下隔离层104)形成对通隔离，连接P型基底和栅极，相对于所述NLDMOS栅区且靠近源极侧的N型外延上的N+扩散层(附图中的N+扩散层107)形成连接电极作为所述NJFET的源极，所述的NJFET源极N+扩散层(附图中的N+扩散层107)位于所述NLDMOS的P阱衬底和P型上隔离之间。

进一步，在所述复合型场效应管结构的所述NLDMOS的栅极附近，靠近漏极电极的一侧，P型基底和N型外延之间可以有一P型下隔离层(附图中的P型下隔离层103)，也可以没有一P型下隔离层(附图中的P型下隔离层103)；

进一步，在所述复合型场效应管结构的所述NLDMOS和所述NJFET的漏极端可以有一N阱层，也可以没有一N阱层；