KR20060132808A - 전계 효과 장치 및 초음파 장치 - Google Patents
전계 효과 장치 및 초음파 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20060132808A KR20060132808A KR1020067005583A KR20067005583A KR20060132808A KR 20060132808 A KR20060132808 A KR 20060132808A KR 1020067005583 A KR1020067005583 A KR 1020067005583A KR 20067005583 A KR20067005583 A KR 20067005583A KR 20060132808 A KR20060132808 A KR 20060132808A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- field effect
- effect device
- field plate
- segmented
- field
- Prior art date
Links
- 230000005669 field effect Effects 0.000 title claims abstract description 45
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 13
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 claims description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ge] Chemical compound [Si].[Ge] LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 3
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 claims 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000010339 medical test Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/70—Bipolar devices
- H01L29/72—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
- H01L29/739—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals controlled by field-effect, e.g. bipolar static induction transistors [BSIT]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/402—Field plates
- H01L29/404—Multiple field plate structures
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/0292—Electrostatic transducers, e.g. electret-type
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/402—Field plates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/7801—DMOS transistors, i.e. MISFETs with a channel accommodating body or base region adjoining a drain drift region
- H01L29/7816—Lateral DMOS transistors, i.e. LDMOS transistors
- H01L29/7817—Lateral DMOS transistors, i.e. LDMOS transistors structurally associated with at least one other device
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/7801—DMOS transistors, i.e. MISFETs with a channel accommodating body or base region adjoining a drain drift region
- H01L29/7816—Lateral DMOS transistors, i.e. LDMOS transistors
- H01L29/7824—Lateral DMOS transistors, i.e. LDMOS transistors with a substrate comprising an insulating layer, e.g. SOI-LDMOS transistors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L28/00—Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L28/40—Capacitors
- H01L28/60—Electrodes
- H01L28/82—Electrodes with an enlarged surface, e.g. formed by texturisation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
전계 효과 장치는 적어도 하나의 세그먼트형 필드판을 포함하고, 적어도 하나의 세그먼트형 필드판의 각각은 다수의 세그먼트를 가지며, 각 세그먼트는 커패시터의 판을 형성하고, 전계 효과 장치는 게이트-드레인 커패시턴스와 드레인-소오스 커패시턴스를 선택적으로 설정하기 위해 선택된 세그먼트들을 동적으로 접속시키는 전자 소자에 접속된다. 초음파 장치는 트랜스듀서를 전소 모드와 수긴 모드 스위칭 장치간에 스위칭하는 스위칭 장치에 결합된 트랜스듀서를 포함하며, 스위칭 장치는 전계 효과 장치를 포함한다.
Description
실리콘 기반 금속 산화물 전계 효과 트랜지스터(Metal Oxide Field Effect Transistor : MOSFET)와 같은, 전계 효과 장치의 여러 소자들의 커패시턴스는 장치의 성능에 강한 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 여러 소자들의 커패시턴스는 그 장치의 스위칭 속도 및 그 장치의 전이 응답에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 그 장치의 소자들의 커패시턴스를 제어하는 것이 유용하다.
또한, 일부 응용에서는, 전계 효과 트랜지스터의 특정 소자들의 커패시턴스를 동적으로 제어할 수 있는 것이 유익하다. 예를 들어, 고전압(High Voltage : HV) 트랜지스터에서는 게이트-드레인 커패시턴스(CGD)나 드레인-소오스 커패시턴스(CDS), 또는 그 둘을 동적인 방식으로 변경하거나, 하나 또는 둘의 커패시턴스 소자를 변경함에 의해 CGD/CDS의 비율(이하에서는 '비율'이라 함)을 변경하는 것이 유익하다.
그 비율을 동적으로 변경하는 것이 유용한 하나의 응용은 초음파 기술에 기반한 이미징 장비와 같은, 초음파 장비에 채용된다. 이러한 기술은 메디컬 테스트 장비에 채용되는 경우도 있다. 많은 초음파 기반 이미징 장치내에는, 전자 전송기 및 전자 수신기에 결합되는 트랜스듀서들이 있다. 그 트랜스듀서는 비교적 고 전압의 장치이며, 수신기는 필수적으로 고감도로서 이미지의 개선된 해상도를 촉진시킨다.
이러한 감도는 이미지 해상도를 개선하는데 유용한 반면, 수신기가 전이 전기 펄스에 쉽게 영향을 받게 한다. 이러한 민감성을 처리하기 위해서는, 비교적 높은 HV 전달 신호의 전송 동안에 수신기의 이격을 보장하는 것이 필요하다. 또한, 수신기를 스위치 온(switch on)할 경우, 스위치로부터의 펄스가 너무 크지 않도록 하여 원치않은 이미지를 방지하도록 스위치는 자체적으로 제어되어야 한다. 이를 달성하기 위해서는, MOSFET 기반 HV 스위치의 제조 동안에 그 비율을 제어할 필요가 있다.
알려진 바와 같이, 각 트랜스듀서는 그 자신의 전기적 특성을 가지며, 소정 트랜스듀서가 특정 응용을 위해 변경되면, 그 비율이 또한 변경되어야 한다. 알려진 기술에 있어서, 그 비율은 정적값이다. 불행하게도, 알려진 HV 전계 효과 장치의 비율값은, 장치 고안자에 의한 제어를 거의 받지 않거나 전혀 받지않고, 장치 레이아웃에 의해 결정된다. 따라서, 장치의 전이 응답을 포함하는 장치의 스위칭 동작은 특정 트랜스듀서에 대해 최적화하기 어려운데, 그 이유는 그 비율이 고정되어 있기 때문이다.
따라서, 그 비율(CGD/CDS)을 동적으로 변동시킬 수 있는 전계 효과 장치가 필요하다.
예시적인 실시예에 따르면, 전계 효과 장치는 적어도 하나의 세그먼트형 필드판(segmented field plate)을 포함하며, 적어도 하나의 세그먼트형 필드판의 각각은 다수의 세그먼트를 포함하며, 각 세그먼트는 커패시터의 평판을 형성하고, 전계 효과 장치는 전자 소자에 접속되며, 전자 소자는 게이트-드레인간 커패시턴스와 드레인-소오스 커패시턴스를 선택적으로 설정하기 위해 선택된 세그먼트들을 동적으로 접속시킨다.
예시적인 실시예에 따르면, 초음파 장치는 전송 모드와 수신 모드 스위칭 장치들 사이에서 트랜스듀서를 스위칭하는 스위칭 장치에 결합된 트랜스듀서를 포함하며, 스위칭 장치는 적어도 하나의 세그먼트형 필드판을 포함하는 전계 효과 장치를 포함하고, 적어도 하나의 세그먼트형 필드판의 각각은 다수의 세그먼트를 가지며, 각 세그먼트는 커패시터의 평판을 형성하고, 전계 효과 장치는 전자 소자에 접속되고, 전자 소자는 게이트-드레인간 커패시턴스와 드레인-소오스 커패시턴스를 선택적으로 설정하기 위해 선택된 세그먼트들을 동적으로 접속시킨다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조한 이하의 상세한 설명으로부터 가장 잘 이해할 수 있을 것이다. 여러 특징부가 필수적으로 축척으로 도시된 것은 아님을 알아 야 한다. 사실상, 크기는 설명의 명료성을 위해 임의의 확대되거나 줄어들 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예에 따른 전계 효과 트랜지스터의 단면도,
도 2는 예시적인 실시예에 따른 접속 패턴의 평면도,
도 3은 예시적인 실시예에 따른 회로의 등가 회로도,
도 4는 예시적인 실시예에 따른 초음파 장치의 개략적인 도면.
이하의 상세한 설명은 예시적인 것으로 이에 제한되는 것은 아니며, 특정한 세부 사항을 개시한 예시적인 실시예는 본 발명의 전반적인 이해를 제공하기 위한 것이다. 그러나, 본 명세서의 개시에 따른 장점을 취득하는 당업자라면, 본 명세서에 설명된 특정의 세부 사항과는 다른 실시예에서 본 발명이 실행될 수 있음을 알 것이다. 또한, 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 잘 알려진 장치, 방법 및 재질들의 설명은 생략될 수 있다.
간단하게, 예시적인 실시예는 전계 효과 장치와, 동적으로 가변할 수 있는 CGD 및 CDS와, 그에 따라 동적으로 가변할 수 있는 비율 CGD/CDS를 가진 스위칭 소자로서 그를 구현한 것과 관련이 있다. 동적 가변성은 게이트 및 소오스에 대한 세그먼트의 선택적 접속에 의해 이루어진다. 이것은, 멀티플렉싱 장치 또는 유사한 장치를 이용함으로서 성취된다. 하나의 예시적인 실시예에 있어서, 스위칭 소자는 초 음파 트랜스듀서의 송신 기능 및 수신 기능들간의 스위칭에 이용된다. 특징에 있어서 스위칭 소자는 2가지 상황에서 이용될 수 있다. 첫 번째 상황에 있어서, 비율 CGD/CDS는 스위칭 소자의 턴-온(turn-on) 동안에 전하 주입을 최소화하기 위해 변경될 수 있으며, 두 번째에 있어서, 트랜스듀서로부터의 수신 신호의 품질을 최적화하기 위해 각 트랜스듀서에 대해 특정 CGD/CDS를 동적으로 선택하기 위해 변경될 수 있다. 이러한 세부 사항 및 다른 세부 사항은 본 예시적인 실시예의 설명이 계속됨에 따라 더욱 명확하게 될 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 전계 효과 장치(100)를 나타낸 도면이다. 도 1의 예시적인 실시예에 있어서, 그 장치는 실리콘 기반형의, HV 반도체-온-절연체(SOI)이다. 이것은 단지 예시적인 것으로, 다른 재질/기술로부터 다른 예시적 실시예가 있을 수 있음을 알 것이다. 예를 들어, 그 장치는, 도시된 바와 같이, 측면 이중-확산형 MOS(LDMOS) 구조일 수 있다. 대안적으로, 그 장치는, 예를 들어, 측면 접합 FET 또는 다이오드와 같은, 다른 유형의 HV 전계 효과 구조일 수 있다. 그 장치의 반도체 베이스는 실리콘, 실리콘-게르마늄(Si-Ge), 또는 GaAs와 같은 Ⅲ-Ⅴ족 재질일 수 있다. 최종적으로, 예시적인 실시예의 개념은 대략 100V를 초과한 브레이크 다운 전압을 가진 장치에 이용될 수 있다.
그 장치(100)의 많은 측면이 반도체 장치 및 제조 분야의 당업자에게 잘 알려져 있다. 다르게 언급하지 않는다면, 당업자에게 잘 알려진 제조 기술, 재질 및 도핑 레벨은 실시예의 설명을 명확히 하기 위해 생략된다.
그 장치(100)는 단결정 실리콘과 같은 기판(101)을 포함한다. 장치(100)가 SOI 장치이기 때문에, 매립형 산화물 층이 기판(101)상에 배치되고 표준 제조 방법에 의해 형성된다. 벌크 Si 층(103)은 SOI 층(102)위에 배치되며, 예시된 장치(100)의 n-형 드리프트 영역이다. 필드 산화물(106)은 n-드리프트층(103)위에 배치된다. p+ 몸체 컨택트(106)는 p-형 몸체(105)와 접촉되게 형성된다. 도시된 바와 같이, 소오스 금속화부(110)를 가진 n+ 소오스(107)는 p+ 몸체 컨택트(106)에 인접하게 형성된다. n+ 드레인(108)은 도시된 바와 같이 배치되고, 그 위에 드레인 금속화부(112)를 가진다. 필드판(109)은 상기한 바와 같이 세그먼트되어 세그먼트(114)를 가지며, 예시적으로는 금속이다. 게이트 도핑 폴리실리콘(폴리) 필드판(111)은 유사하게 세그먼트되어, 세그먼트(115)를 가진다. 최종적으로, 실리콘 질화물과 같은 유전체층(113)은 폴리 필드판(111) 아래에 배치된다.
그 세그먼트는 알려진 패터닝 및 에칭 기술에 의해 제조된다. 예시적으로, 세그먼트(114,115)들간의 간격(116)은, 장치 동작의 열화없이 소오스 또는 게이트 컨택트에 대한 접속이 이루질 수 있게 하는, 대략 2.0㎛이다. 세그먼트(114,115)는 대략 50㎛인 적분 필드판(비 세그먼트형)의 폭보다 적은 대략 2.0㎛의 범주의 폭을 가질 수 있다. 세그먼트(114,115)의 수는 커패시턴스 값과, 각 CGD 및 CDS의 최대값의 가변성을 결정한다. 게이트에 전기적으로 접속된 세그먼트(114)는 CGD에 기여할 것이며, 소오스에 접속된 세그먼트(115)는 CDS에 기여할 것이다.
본 명세서에서 더욱 상세하게 설명하겠지만, 필드판(109)과 폴리판(111)은 드레인 컨택트(112) 또는 소오스 컨택트(110)에 대한 필드판의 각각의 세그먼트의 선택적 접속이 가능하도록 세그먼트된다. 세그먼트(114)의 선택적 접속은 커패시터 성분(CGD 및 CDS)의 제어를 가능하게 한다. 물론, 이것은 커패시터의 소정 평판의 면적을 증가시킴에 의해 이들 성분 중 하나 또는 둘이 선택적으로 증가될 수 있게 한다. 본질적으로, 비율 CGD/CDS는 이러한 선택에 의해 가변될 수 있다.
도 2는 예시적인 실시예에 따른 장치(100)와 같은 전계 효과 장치의 컨택트 패턴의 평면도이다. 물론, 실제에 있어서는, 다수의 그러한 장치가 단일 칩상에 존재할 수 있다. 명확성을 위해, 단지 하나만이 세부적으로 설명될 것이다. 소오스(201)와, 게이트(202) 및 드레인(203)은 도시된 바와 같다. 세그먼트형 게이트 필드판(204)은 예시적으로 도핑된 폴리실리콘이며, 세그먼트형 필드판(205)은, 예시적으로, 반도체 장치 프로세싱 및 고안의 당업자 범위내의 적당한 컨택트 금속이다.
CGD 또는 CDS의 임의의 값 및/또는 그 비율의 특정값을 달성하기 위한 세그먼트형 필드판(204,205)의 선택된 세그먼트의 접속은 각각 컨택트(206,207)를 통해 이루어진다. 이러한 컨택트(206,207)는, 도 2 에 도시되지 않은 제어 회로에 접속되어, 선택적 접속을 이룬다.
도 3은 커패시턴스 CGD, CDS 및/또는 특징 비율값을 동적으로 제어하기 위해 전계 효과 장치의 필드판의 임의의 세그먼트에 대한 접속을 이루는데 유용한 예시적인 제어 회로(300)를 나타낸 개략도이다. 게이트(301), 드레인(302) 및 소오스 (303)는 도 1 에 도시된 바와 같다. 게이트의 세그먼트형 필드판(예를 들어, 세그먼트형 필드판(115))에 대한 컨택트의 접속은 (도 2의 컨택트(206)에 대응하는) 컨택트(306)에 의해 이루어지고, 그 게이트위의 세그먼트형 필드판(예를 들어, 세그먼트형 필드판(114))에 대한 접속은 (컨택트(207)에 대응하는) 컨택트(307)에 의해 이루어진다. 컨택트(306,307)는 선택기(305)로부터 입력을 수신하는 멀티플렉서(304)(MUX)에 의해 선택적으로 접속된다. 예시적으로, MUX(305)는 게이트-소오스 전압보다 큰 브레이크다운 전압, 통상적으로는 14V를 가진 트랜지스터를 포함한다.
선택기(305)는, 원하는 CGD, CDS값 및/또는 그 비율의 특정값을 이루기 위해 그 컨택트에 대한 접속 정보 및 MUX(304)의 다수의 스위치 소자(308)가 접속되어야 하는 접속 정보를 수신한다. 선택기(305)에 대한 입력이 초음파 장치의 트랜스듀서로부터 이루어지는 예시적인 실시예에 있어서, 트랜스듀서 전자 장치는 선택기(305)에 접속 정보를 제공한다.
예시적인 실시예에 있어서, 값 CGD의 최소화가 크게 이루어진다. 이것은, 장치(100)가 스위칭 기능을 실행하는 응용에서는 아주 유익하다. CGD의 값이 커지면, 스위칭 손실이 보다 커지게 된다. 알고 있는 바와 같이, 스위칭 손실은 장치 및/또는 칩을 가열시키며, 회로 성능을 제한할 수 있다. 따라서, 허용 가능한 레벨로 CGD의 값을 줄이는 것이 유용하며, 이는 보다 소수의 세그먼트(114)에 접속시킴에 의해 필드판(109)의 면적을 줄임으로서 달성될 수 있다.
다른 예시적인 실시예에 있어서, CGD를 증가시키고, CDS를 감소시킴에 의해 비율 CGD/CDS를 최적화하는 것이 바람직하다. 물론, 이러한 것은, 비교적 소수의 세그먼트(114)와 다수의 세그먼트(115)에 접속시킴에 의해 이루어진다. 이러한 실시예는, 전송기의 동작 동안에 수신기를 보호하기 위해 전송 모드로의 스위칭 및 전소 모드를 턴 온프시킬 때, 응용 가능하다. 또한, 스위치에 의해 방출될 수 있는 HV 펄스는 이러한 실시예를 통해 크게 줄어들 수 있으며, 그에 의해 수신기에서의 잘못된 수신을 줄일 수 있게 된다.
그 비율의 최적화가 바람직한 일 실시예로는 초음파 이미징 분야가 있다. 상술한바와 같이, 그 비율을 제어함에 의해 수신기에 대한 손실 및 오류 이미지가 실질적으로 방지될 수 있다. 전계 효과 장치(100)는 전송/수신(TR) 스위치 회로에 이용된다. 각 트랜스듀서의 주파수 응답이 다르기 때문에, 예시적인 실시예에 따르며, 각각의 개별적인 트랜스듀서마다 실질적인 최적 비율이 선택되어 그 트랜스듀서가 최적으로 작용할 수 있도록, 각 트랜스듀서 소자마다 그 비율 CGD/CDS를 변경한다. 궁극적으로, 이것은, 트랜스듀서로부터의 신호를 수신하기 위해 초음파 장치의수신기를 턴온시키는 것이 바람직한 경우에, '온' 상태로 될 때 스위치에 의해 전송될 수 있는 에러 HV 펄스의 감소를 촉진시킨다. 물론, 이 신호는 수신기의 전자 소자에 의해 전기적 신호로 변환되어 트랜스듀서에 의해 프로브된 객체의 이미지를 형성하는데 이용된다.
예시적인 실시예에 따른 초음파 이미징 장치(400)는 도 4에 개략적으로 도시 된다. 본 명세서의 범주외에서 가장 중요한 부분에 대한 장치(400)의 전송, 수신 및 이미징의 세부 사항이 있음을 알 것이다. 그러나, 본 예시적인 실시예의 스위치의 전계 효과 장치의 큰 장점은 그 비율을 제어함으로서 전계 효과 장치에 의해 방출된 에러 HV 펄스를 실질적으로 줄일 수 있다는데 있다. 일 실시예에 있어서, 이러한 것은 CGD를 증가시키고, CDS를 감소시킴에 의해 달성되는 반면, 다른 실시예에 있어서 그 비율은 각 트랜스듀서에 대해 최적화된다. 그에 의해, 하나의 스위칭 장치에 있어서, 다수의 트랜스듀서가 이용될 수 있으며, 그 각각은 그 스위치에 대해 다른 주파수 응답 및 비율 요건을 가진다. 그 경우, 다른 상황을 위해 트랜스듀서가 상호 교환되는 경우에 수신된 신호의 품질에 대해 타협하거나 초음파 장치와 함께 이용될 수 있는 트랜스듀서의 개수를 불필요하게 제한할 필요성이 있다.
초음파 이미징 장치(400)는 초음파 전자 모듈(401), 이미징 디스플레이(402), 트랜스듀서(403) 및 키보드/엔트리 장치(405)를 포함한다. 초음파 전자 모듈(401)은 전송기, 수신기, 스위칭 소자 및 스위칭 소자에 대한 제어 회로를 포함한다. 스위칭 소자는 상술한 전계 효과 장치(100)와 같은 반도체 장치가 합체된 전송/수신(TR) 스위치를 포함한다. 전자 모듈의 여러 소자들은 여러 예시적인 실시예와 관련하여 상기에서 설명한 바와 같다. 트랜스듀서(403)는 예시적인 실시예와 조화를 이루어 이용될 수 있는 다수의 상호 교환 가능 트랜스듀서중 하나이다. 상기에서 상세하게 설명한 바와 같이, 각 트랜스듀서(403)는 비율 및/또는 그의 성분에 대한 임의의 요건을 가진다. 이들 요건은, 트랜스듀서 및 수신기의 성능을 최적화 하기 위해 상술한 바와 같이 회로에 입력된다. 최종적으로, 이미징 디스플레이(402)는 초음파 이미징에 있어서의 알려진 장치이다.
상기에서는 예시적인 실시예의 전반적인 설명과 관련하여 상세하게 설명되었지만, 본 발명의 설명으로부터 장점을 취득한 당업자에게는 본 발명의 정정이 있을 수 있음을 명확히 알 것이다. 그러한 정정 및 변형은 첨부된 청구항의 범주내에 포함된다.
Claims (21)
- 전계 효과 장치(100)로서,적어도 하나의 세그먼트형 필드판(111,109)을 포함하되,상기 적어도 하나의 세그먼트형 필드판의 각각은 다수의 세그먼트(115,114)를 가지며, 각 세그먼트는 커패시터의 판을 형성하고, 상기 전계 효과 장치(100)는 전자 장치(300)에 접속되며, 상기 전자 장치(300)는 게이트-드레인 (CGD) 커패시턴스 및 드레인-소오스(CDS) 커패시턴스를 선택적으로 설정하도록 선택된 세그먼트들을 동적 접속시키는전계 효과 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 적어도 하나의 세그먼트형 필드판은 제 1 세그먼트형 필드판(111)과 제 2 세그먼트형 필드판(109)을 더 포함하는전계 효과 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 전계 효과 장치(100)는 금속-산화물-반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET)인전계 효과 장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 제 2 필드판(109)은 상기 제 1 필드판(111)의 위에 적어도 부분적으로 배치되는전계 효과 장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 제 1 세그먼트형 필드판(109)과 상기 제 2 세그먼트형 필드판(111)의 사이에는 유전층(113)이 배치되고, 그 배치 위치에서는 상기 제 2 필드판이 상기 제 1 필드판을 부분적으로 오버랩하는전계 효과 장치.
- 제 3 항에 있어서,상기 전계 효과 장치는 반도체-온-절연체 구조인전계 효과 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 전계 효과 장치는 반도체 트랜지스터이고, 상기 반도체는 실리콘 물질, 실리콘-게르마늄 물질 또는 Ⅲ - Ⅴ족 반도체 물질중 하나인전계 효과 장치.
- 제 1 항에 있어서,CGD 대 CDS간의 비율은 상기 전자 장치(300)에 의해 선택적 및 동적으로 제어되는전계 효과 장치.
- 제 8 항에 있어서,상기 비율은 약 0.3 내지 0.9 미만의 범주내인전계 효과 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 전계 효과 장치는 전기적 스위치의 구성 요소인전계 효과 장치.
- 초음파 장치(400)로서,트랜스듀서(403)를 전송 모드와 수신 모드간에 스위칭하는 스위칭 장치(401)에 결합된 상기 트랜스듀서(403)를 포함하되,상기 스위칭 장치는 적어도 하나의 세그먼트형 필드판(109,111)을 포함하는 전계 효과 장치(100)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 필드판의 각각은 다수의 세그먼트(115,114)를 가지면, 각 세그먼트는 커패시터의 판을 형성하고, 상기 전계 효과 장치는 게이트-드레인(CGD) 커패시턴스와 드레인-소오스 커패시턴스(CDS)를 선택적으로 설정하기 위해 선택된 세그먼트들은 동적으로 접속시키는 전자 장치에 접속되는초음파 장치.
- 제 11 항에 있어서,상기 트랜스듀서(403)는 CGD 대 CDS의 특정 비율로 최적으로 작동하고, 상기 전자 장치(300)는 상기 특정 비율을 실현하기 위해 선택된 세그먼트를 접속시키는초음파 장치.
- 제 11 항에 있어서,상기 초음파 장치는 다수의 트랜스듀서중 임의의 트랜스듀서에 접속하기 위한 것이며, 다수의 트랜스듀서의 각각은 CGD 대 CDS의 특정 비율로 최적으로 작동하고, 상기 전자 장치(300)는 상기 초음파 장치와의 사용시에, 상기 다수의 트랜스듀서 중 하나에 대한 특정 비율을 실현하기 위해 상기 선택된 세그먼트들을 접속시키는초음파 장치.
- 제 11 항에 있어서,상기 적어도 하나의 세그먼트형 필드판(109,111)은 제 1 세그먼트형 필드판과 제 2 세그먼트형 필드판을 더 포함하는초음파 장치.
- 제 11 항에 있어서,상기 전계 효과 장치(100)는 금속-산화물-반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET)인초음파 장치.
- 제 13 항에 있어서,상기 제 2 세그먼트형 필드판(109)은 상기 제 1 필드판의 위에 적어도 부분적으로 배치되는초음파 장치.
- 제 15 항에 있어서,상기 제 1 세그먼트형 필드판과 제 2 세그먼트형 필드판(109,111) 사이에 유전층(113)이 배치되고, 그의 배치 위치에서 상기 제 2 필드판은 상기 제 1 필드판을 부분적으로 오버랩하는초음파 장치.
- 제 14 항에 있어서,상기 전계 효과 장치(100)는 반도체-온-절연체 구조인초음파 장치.
- 제 11 항에 있어서,상기 전계 효과 장치(100)는 반도체 트랜지스터이고, 상기 반도체는 실리콘 물질, 실리콘-게르마늄 물질 또는 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 물질중 하나인초음파 장치.
- 제 11 항에 있어서,상기 전자 장치(300)는 트랜시듀서로부터의 입력을 수신하고, 그 입력에 기초하여 동적 선택을 하는 멀티플렉서(304)를 포함하는초음파 장치.
- 제 11 항에 있어서,상기 CGD는 상기 CDS 미만인초음파 장치.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US50499703P | 2003-09-22 | 2003-09-22 | |
US60/504,997 | 2003-09-22 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20060132808A true KR20060132808A (ko) | 2006-12-22 |
Family
ID=34375552
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020067005583A KR20060132808A (ko) | 2003-09-22 | 2004-09-21 | 전계 효과 장치 및 초음파 장치 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7485916B2 (ko) |
EP (1) | EP1668703A1 (ko) |
JP (1) | JP2007506287A (ko) |
KR (1) | KR20060132808A (ko) |
CN (1) | CN100499157C (ko) |
WO (1) | WO2005029586A1 (ko) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7449748B2 (en) * | 2006-01-12 | 2008-11-11 | United Microelectronics Corp. | Semiconductor device |
JP4886447B2 (ja) * | 2006-09-15 | 2012-02-29 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | 超音波振動子駆動回路および超音波診断装置 |
CN102082182B (zh) * | 2009-11-26 | 2013-01-09 | 上海华虹Nec电子有限公司 | 应用锗硅工艺的多晶二极管及其制作方法 |
JP2011249728A (ja) * | 2010-05-31 | 2011-12-08 | Toshiba Corp | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
JP6509665B2 (ja) * | 2015-07-23 | 2019-05-08 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置 |
US10177225B2 (en) * | 2015-08-12 | 2019-01-08 | Mediatek Inc. | Electronic component and manufacturing method thereof |
US10790365B2 (en) * | 2018-02-23 | 2020-09-29 | Vanguard International Semiconductor Corporation | Lateral diffused metal oxide semiconductor field effect transistor |
US11196401B2 (en) * | 2018-08-14 | 2021-12-07 | Newport Fab, Llc | Radio frequency (RF) module using a tunable RF filter with non-volatile RF switches |
US11158794B2 (en) | 2018-08-14 | 2021-10-26 | Newport Fab, Llc | High-yield tunable radio frequency (RF) filter with auxiliary capacitors and non-volatile RF switches |
TWI673879B (zh) * | 2018-09-27 | 2019-10-01 | 立錡科技股份有限公司 | 高壓元件及其製造方法 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3046749C2 (de) * | 1979-12-10 | 1986-01-16 | Sharp K.K., Osaka | MOS-Transistor für hohe Betriebsspannungen |
US4947232A (en) * | 1980-03-22 | 1990-08-07 | Sharp Kabushiki Kaisha | High voltage MOS transistor |
JPS61168253A (ja) * | 1985-01-19 | 1986-07-29 | Sharp Corp | 高耐圧mos電界効果半導体装置 |
DE69215858T2 (de) * | 1992-04-17 | 1997-05-15 | Sgs Thomson Microelectronics | Junction-isoliertes, hochspannungsintegriertes MOS-Bauelement |
US6051895A (en) * | 1998-04-17 | 2000-04-18 | Milltronics Ltd. | Electronic switch relay |
JP3111985B2 (ja) * | 1998-06-16 | 2000-11-27 | 日本電気株式会社 | 電界効果型トランジスタ |
US5973341A (en) * | 1998-12-14 | 1999-10-26 | Philips Electronics North America Corporation | Lateral thin-film silicon-on-insulator (SOI) JFET device |
US6614088B1 (en) * | 2000-02-18 | 2003-09-02 | James D. Beasom | Breakdown improvement method and sturcture for lateral DMOS device |
JP4322414B2 (ja) | 2000-09-19 | 2009-09-02 | 株式会社ルネサステクノロジ | 半導体装置 |
JP4471480B2 (ja) * | 2000-10-18 | 2010-06-02 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
TW466747B (en) | 2000-12-14 | 2001-12-01 | United Microelectronics Corp | Using inner field ring and complex multiple field plates to reduce surface breakdown of power LDMOSFET |
-
2004
- 2004-09-21 EP EP04770044A patent/EP1668703A1/en not_active Withdrawn
- 2004-09-21 US US10/572,924 patent/US7485916B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-09-21 KR KR1020067005583A patent/KR20060132808A/ko not_active Application Discontinuation
- 2004-09-21 CN CNB2004800272458A patent/CN100499157C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2004-09-21 JP JP2006527546A patent/JP2007506287A/ja not_active Withdrawn
- 2004-09-21 WO PCT/IB2004/051809 patent/WO2005029586A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20070080389A1 (en) | 2007-04-12 |
US7485916B2 (en) | 2009-02-03 |
CN1856880A (zh) | 2006-11-01 |
EP1668703A1 (en) | 2006-06-14 |
JP2007506287A (ja) | 2007-03-15 |
CN100499157C (zh) | 2009-06-10 |
WO2005029586A1 (en) | 2005-03-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8441304B2 (en) | High-frequency switch circuit | |
US6690062B2 (en) | Transistor configuration with a shielding electrode outside an active cell array and a reduced gate-drain capacitance | |
US8547162B2 (en) | Integration of MOSFETs in a source-down configuration | |
US8583111B2 (en) | Switch circuit and method of switching radio frequency signals | |
US7796969B2 (en) | Symmetrically and asymmetrically stacked transistor group RF switch | |
US6870241B2 (en) | High frequency switch circuit device | |
JP5499915B2 (ja) | 高耐圧半導体装置 | |
US8022477B2 (en) | Semiconductor apparatus having lateral type MIS transistor | |
KR101946006B1 (ko) | 전력 관리 칩 및 이를 포함하는 전력 관리 장치 | |
US8188540B2 (en) | High breakdown voltage double-gate semiconductor device | |
KR20060132808A (ko) | 전계 효과 장치 및 초음파 장치 | |
US6734509B2 (en) | Semiconductor integrated circuit | |
JP4635713B2 (ja) | スイッチ回路及び半導体装置並びに超音波診断装置、半導体テスタ | |
KR101505313B1 (ko) | 반도체 장치 및 그것을 이용한 반도체 집적 회로 장치 | |
JP3166148B2 (ja) | 半導体装置 | |
CN101297407A (zh) | 晶体管器件及其制造方法 | |
US20130187728A1 (en) | High frequency switch | |
KR20100138924A (ko) | 높은 항복 전압 이중 게이트 반도체 디바이스 | |
US20050184350A1 (en) | High voltage operating field effect transistor, and bias circuit therefor and high voltage circuit thereof | |
JP2006093684A (ja) | 半導体装置及びそれを用いた光半導体リレー装置 | |
US20090267146A1 (en) | Structure and method for semiconductor power devices | |
US12015061B2 (en) | Radio frequency switch | |
JP5450955B2 (ja) | 高周波スイッチ | |
CN114743971A (zh) | 可重新配置的互补金属氧化物半导体装置及方法 | |
JP5332112B2 (ja) | 高耐圧横型mosfet |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
N231 | Notification of change of applicant | ||
WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |