專利名稱:一種mos晶體管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及一種MOS晶體管。
背景技術(shù):
MOS晶體管(以下簡稱MOS管)是場效應(yīng)(FET)晶體管的一種,其全稱是金屬-氧化物-半導(dǎo)體(metal-oxide-semiconductor)場效應(yīng)晶體管。MOS管是一種電壓控制型器件, 能夠把輸入電壓的變化轉(zhuǎn)化成輸出電流的變化。一個MOS管是由四端構(gòu)成,當(dāng)在柵端施加一個合適的電壓的時候,MOS管會開啟,形成一個從源端(source)到漏端(drain)的通路。 相比于傳統(tǒng)的雙極型晶體管來說,MOS管更小更省電,更易于集成,在現(xiàn)代的集成電路中得到了比雙極型晶體管更廣泛的應(yīng)用。通常情況下的MOS管的版圖。MOS管是一個四端器件,包括柵端(gate)、源端 (source) JJPSKdrain)和體端(bulk)。通常情況下的MOS管版圖會在這四端通過各端的接觸孔(contact)來連接金屬層(metal),再通過金屬層連接到相應(yīng)的地方。傳統(tǒng)的MOS管柵極的柵極是一個長的直條形,當(dāng)我們需要一個很大的MOS管的時候,就會發(fā)現(xiàn)整個版圖會占用很大的面積,導(dǎo)致整個芯片的面積變大,最終會造成芯片的生產(chǎn)成本較高。而且這種情況下,漏區(qū)的電容很大,會限制整個MOS管的開關(guān)速度和頻率響應(yīng)。無論對于模擬電路還是數(shù)字電路,減小漏區(qū)電容都有很大的好處。使用較小的晶體管會使得漏區(qū)電容變小,但是同時也會使跨導(dǎo)減小,這些因素互相抵消的情況下,小MOS管并不比大MOS管快多少。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種MOS晶體管,以克服現(xiàn)有MOS晶體管的版圖占用面積大,導(dǎo)致整個芯片的面積變大,最終會造成芯片的生產(chǎn)成本較高。而且這種情況下,漏區(qū)的電容很大,會限制整個MOS管的開關(guān)速度和頻率響應(yīng)。本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種MOS晶體管,包括金屬層、柵端、源端、漏端和體端,其中柵端設(shè)置在襯底上的阱之上,所述柵端、源端、漏端和體端上均設(shè)有若干接觸孔,柵端、源端、漏端和體端均通過接觸孔連接到金屬層,所述柵端為環(huán)狀結(jié)構(gòu),柵端圍繞在漏端周圍,柵端外圍設(shè)有源端,源端旁邊設(shè)有體端,所述柵端的環(huán)狀結(jié)構(gòu)可以采用圓環(huán)或方形環(huán)。本實用新型的有益效果為1、本MOS晶體管具有更小的版圖面積,從而減小芯片面積,節(jié)約制造成本;2、由于更小的漏端寄生電容,使MOS晶體管的開關(guān)速度更快,性能更好。
下面根據(jù)附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1是本實用新型實施例所述的MOS晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是本實用新型實施例所述的MOS晶體管的柵端為圓形環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖;[0011]圖3是本實用新型實施例所述的MOS晶體管的柵端為方形環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、金屬層;2、柵端;3、源端;4、漏端;5、體端;6、接觸孔;7、阱。
具體實施方式
如圖1-3所示,本實用新型實施例所述的一種MOS晶體管,包括金屬層1,柵端2、 源端3、漏端4和體端5,其中柵端2設(shè)置在襯底上的阱7之上,所述柵端2、源端3、漏端4和體端5上均設(shè)有若干接觸孔6,柵端2、源端3、漏端4和體端5均通過接觸孔6連接到金屬層1,所述柵端2為環(huán)狀結(jié)構(gòu),柵端2圍繞在漏端4周圍,柵端2外圍設(shè)有源端3,源端3旁邊設(shè)有體端5,所述柵端2的環(huán)狀結(jié)構(gòu)可以采用圓環(huán)或方形環(huán)。對于圖2中的圓形柵的環(huán)形MOS結(jié)構(gòu),如圖所示,其內(nèi)柵直徑為A,外柵直徑為B, 那么可以得到圓形柵環(huán)形MOS管的寬度和長度分別為;而對于圖3中的方形柵的環(huán)形MOS結(jié)構(gòu),如圖所示,其柵的內(nèi)正方形邊長為C,外正方形的邊長為D,在忽略拐角效應(yīng)的情況下,那么可以得到方形柵的MOS管的寬度和長度分別為;通常,環(huán)形MOS管的柵極還會被拉長,有時可以用這種方法來形成封閉的溝道。通常情況下,根據(jù)工藝制造廠的設(shè)計規(guī)則文件,就確定了固定尺寸的MOS管的版圖面積大小, 但是應(yīng)用本實用新型,就可以通過減小MOS管的版圖面積來減小芯片的面積,最終達(dá)到節(jié)約成本的目的。綜上所述,本實用新型通過將柵極設(shè)計成環(huán)形結(jié)構(gòu),并將環(huán)形結(jié)構(gòu)中間部分作為MOS管漏極,環(huán)形結(jié)構(gòu)的外圍部分作為MOS管的源極,實現(xiàn)了減小MOS管所占版圖,并提高了 MOS管的開關(guān)速度。本實用新型不局限于上述最佳實施方式,任何人在本實用新型的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品,但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化,凡是具有與本申請相同或相近似的技術(shù)方案,均落在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種MOS晶體管,包括金屬層(1)、柵端(2)、源端(3)、漏端(4)和體端(5),其中柵端 (2)設(shè)置在襯底上的阱(7)之上,其特征在于所述柵端(2)、源端(3)、漏端(4)和體端(5) 上均設(shè)有若干接觸孔(6),柵端(2)、源端(3)、漏端(4)和體端(5)均通過接觸孔(6)連接到金屬層(1),所述柵端(2)為環(huán)狀結(jié)構(gòu),柵端(2)圍繞在漏端(4)周圍,柵端(2)外圍設(shè)有源端(3 ),源端(3 )旁邊設(shè)有體端(5 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOS晶體管,其特征在于所述柵端(2)的環(huán)狀結(jié)構(gòu)采用圓環(huán)或方形環(huán)。
專利摘要本實用新型涉及一種MOS晶體管,包括金屬層,柵端、源端、漏端和體端,其中柵端設(shè)置在襯底上的阱之上,所述柵端、源端、漏端和體端上均設(shè)有若干接觸孔,柵端、源端、漏端和體端均通過接觸孔連接到金屬層,所述柵端為環(huán)狀結(jié)構(gòu),柵端圍繞在漏端周圍,柵端外圍設(shè)有源端,源端旁邊設(shè)有體端,所述柵端的環(huán)狀結(jié)構(gòu)可以采用圓環(huán)或方形環(huán)。本實用新型的有益效果為1、本MOS晶體管具有更小的版圖面積,減小芯片面積,節(jié)約制造成本;2、更小的漏端寄生電容,使MOS晶體管的開關(guān)速度更快,性能更好。
文檔編號H01L29/78GK201946601SQ201020679919
公開日2011年8月24日 申請日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月24日
發(fā)明者姚瑞琨, 景春忠, 田道璟 申請人:葉兆屏