[发明专利]用于功率MOSFET的镜像装置结构和制造方法

说明书

一种MOSFET包括衬底，衬底具有第一导电类型的体区。在衬底中形成有主场效应晶体管(主FET)和镜像装置。主FET包括第一栅极沟槽、第二导电类型的第一源极区以及第一导电类型的第一体注入区，第一源极区与第一栅极沟槽相邻，第一体注入区延伸到与第一源极区相邻并插置于第一源极区之间的体区中。镜像装置包括第二栅极沟槽、第二导电类型的第二源极区、第一导电类型的第二体注入区以及第一导电类型的链接元件，第二源极区与第二栅极沟槽相邻，第二体注入区延伸到与第二源极区相邻并插置于第二源极区之间的体区中，链接元件将第二体注入区的对互连。

技术领域

本发明总体上涉及半导体装置和方法。更具体地说，本发明涉及结 合电流感测镜像装置的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。

背景技术

金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)通常在现代电子装置 中用作单独的装置并且用作各种集成电路(IC)的一部分。MOSFET的 特别苛刻的应用在其旨在控制大量的功率的情况下出现，例如，强电流。 可以用于这种类型的应用的MOSFET类型是功率MOSFET。在一些例 子中，功率MOSFET可以具有相对低的导通电阻、快速的切换速度、高 耐电压能力、与电流传导硅隔离的控制电极，由此消除对连续“导通” 电流的需要等。

通常，在功率MOSFET内使用电流感测装置，也称为“镜像装置” 以提供对由功率MOSFET传导的电流量的测量。可以使用镜像装置的输 出来监测由功率MOSFET传导的电流，从而保护功率MOSFET免受过 流状况的损坏。比较小的MOSFET可以用作功率MOSFET的电流感测 镜像装置。通常，镜像装置和功率MOSFET可以共享公共的栅极端和漏 极端，但是具有独立的源极端。以此方式，流经镜像装置的源极端的电 流可以提供对流经功率MOSFET的源极端的电流的测量。

发明内容

所附权利要求中限定了本公开的各方面。

第一方面，提供了一种金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET)，所述MOSFET包括具有上表面和下表面的衬底，所述衬底 包括第一导电类型的体区。在所述衬底中形成有主场效应晶体管(主FET)，所述主FET包括第一栅极沟槽、第二导电类型的第一源极区以 及所述第一导电类型的第一体注入区，所述第一栅极沟槽从所述上表面 延伸到所述体区中，所述第一源极区与所述第一栅极沟槽相邻，所述第 二导电类型不同于所述第一导电类型，所述第一体注入区延伸到与所述 第一源极区相邻并插置于所述第一源极区之间的所述体区中，其中所述 第一体注入区的掺杂浓度超过所述体区的背景掺杂浓度。在所述衬底中形成有镜像装置，所述镜像装置包括一个或多个第二栅极沟槽、所述第 二导电类型的第二源极区、所述第一导电类型的第二体注入区以及所述 第一导电类型的链接元件，所述一个或多个第二栅极沟槽从所述上表面 延伸到所述体区中，所述第二源极区与所述第二栅极沟槽相邻，所述第 二体注入区延伸到与所述第二源极区相邻并插置于所述第二源极区之间 的所述体区中，其中所述第二体注入区的掺杂浓度超过所述体区的所述 背景掺杂浓度，所述链接元件将所述第二体注入区的对互连。