Solid-state relay

Details Solid-state relay Solid-state relay

H - Electricity

01

L

H01L 29/68 (2006.01) H01L 23/495 (2006.01) H01L 27/088 (2006.01) H01L 27/12 (2006.01) H01L 29/06 (2006.01) H01L 29/78 (2006.01) H03K 17/687 (2006.01)

Patent

CA 2241765

A solid state relay composed of a series connected pair of LDMOSFETs has a minimized output capacitance. Each LDMOSFET is configured to have a silicon layer of a first conductive type, a drain region of the first conductive type diffused in the top surface of the silicon layer, a well region of a second conductive type diffused in the silicon layer in a laterally spaced relation from the drain region, and a source region of the first conductive type diffused within the well region to define a channel extending between the source region and a confronting edge of the well region along the top surface of the silicon layer. Each LDMOSFET is of an SOI (Silicon-On-Insulator) structure composed of a silicon substrate placed on a supporting plate, a buried oxide layer on the silicon substrate, and the silicon layer on the buried oxide layer. The well region is diffused over the full depth of the silicon layer to have its bottom in contact with the buried oxide layer, so that the well region forms with the silicon layer a P-N interface only at a small area adjacent the channel. Because of this reduced P-N interface and also because of the buried oxide layer exhibiting a much lower capacitance than the silicon layer, it is possible to greatly reduce a drain-source capacitance for minimizing the output capacitance of the relay in the non-conductive condition.

L'invention est un relais à semi-conducteur constitué d'une paire de LDMOSFET connectés en série dont la capacité de sortie est minimale. Chacun de ces LDMOSFET comprend un couche de silicium d'un premier type, un drain de ce premier type qui est diffusé sur la surface supérieure de cette couche de silicium, un puits d'un second type qui est diffusé dans la couche de silicium latéralement par rapport au drain, et une source du premier type qui est diffusée dans le puits pour créer un canal entre elle et un bord du puits le long de la surface supérieure de la couche de silicium. Chacun des LDMOSMET a une structure SOI (silicium sur isolant) faite d'un substrat de silicium placé sur une plaque de support, d'une couche d'oxyde enfouie dans ce substrat et d'une couche de silicium recouvrant cette couche enfouie. Le puits est diffusé sur toute la profondeur de la couche de silicium de façon que son fond soit en contact avec la couche d'oxyde enfouie et qu'il n'ait une interface p-n avec la couche de silicium que dans une petite zone voisine du canal. En raison de la petitesse de cette interface p-n et du fait que la couche d'oxyde enfouie a une capacité beaucoup plus faible que la couche de silicium, il est possible de réduire fortement la capacité drain-source afin de minimiser la capacité de sortie du relais en régime de non-conduction.

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