专利名称：高压工作场效应晶体管、用于该晶体管的偏置电路以及高压电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高压工作场效应晶体管、用于它们的偏置电路以及它们的高压电路。高压工作场效应晶体管是指这样一种晶体管，该晶体管在一个绝对值比为IC或者LST中的标准电源电压而设计的晶体管的耐压的绝对值大的电压下工作。
2.现有技术的描述在常规的高压场效应晶体管中，如
图1所示，高耐压漏极区域380设置在高耐压绝缘膜480下方，并且在高电位偏置的场电极580设置在高耐压绝缘膜480上用以改善漏极耐压。如图2中所示，当在MOSIC或者MOSLSI中使用的场效应晶体管的栅极长度[从而和标准一致]变为等于或者小于亚微米的小尺寸时，通过提供被称为轻掺杂漏极(LDD)的轻掺杂漏极区域或者漏极延伸部分340来设计该场效应管，以经受标准电源电压。但是，高耐压漏极区域需要比轻掺杂漏极区低的杂质浓度、比轻掺杂漏极区大的长度和深度、或者它们两个或者全部。由于这个原因，在JP2002-314044A中，通过结合杂质浓度以及连接点深度彼此不同的三个区域形成高耐压区域。注意到，在图1和图2中，参考标记100表示半导体衬底，参考标记200表示源极区，参考标记300表示漏极区域，参考标记400表示栅极绝缘膜，以及参考标记500表示导电栅极。
在这种情况下，当高耐压场效应晶体管被集成到IC或者LSI中时，非常需要遮光掩模以及用于形成高耐压绝缘膜和高耐压漏极区域的制造过程，这导致了高成本。另外，尽管增长的高耐压可以用于具有这种构造的晶体管，但是驱动电流的减少成为一个问题。以及，虽然用于标准电压的、具有漏极延伸结构或者LDD结构的场效应晶体管的沟道长度可以被增加以改进耐压，但是改进的程度低，并且驱动电流几乎与沟道长度成反比减少。当使用这种用于标准电压的场效应晶体管的栅极绝缘膜时，场效应晶体管的耐压受到该绝缘膜的耐压的限制。此外，在例如硅绝缘体(SOI)的绝缘衬底上的半导体薄膜中形成的晶体管的情况下，高电场被集中到沟道的漏极端的薄膜中。因此，通过使用现有技术来增加漏极耐压和保持大输出电流，比在半导体衬底中形成的晶体管的情况要困难的多。
发明的概要考虑到前述因素，本发明的一个目的是，通过利用晶体管结构部分，或者用于在IC或者LSI中在标准电源电压下工作的标准晶体管的处理技术，在IC或者LSI中形成高压工作场效应晶体管。
为了获得上述的目的，在本发明中，为了增加场效应晶体管(在本发明中称为“高压工作场效应晶体管”)的工作电压，在源极和漏极之间的栅极被分成分栅极的地方进行测量，并且电位分别被提供给更靠近漏极的分栅极，其中上述每个电位更靠近于漏极电位并且每个电位根据漏极电位的增加或者减小而改变。
第一个解决装置的构造如下。
也就是，一种高压工作场效应晶体管，至少包括衬底；在衬底的表面上相互分隔开的源极区域和漏极区域；位于源极区域和漏极区域之间的衬底的表面上的半导体沟道成形区域；位于沟道成形区域上方的多个分栅极，该多个分栅极通过在源极/漏极方向分割而获得；以及在沟道成形区域和多个分栅极之间的多个栅极绝缘膜，其中信号电位被提供给多个分栅极中最靠近源极区域的分栅极，并且偏置电位被分别提供给这样的分栅极，即比最靠近源极区域的分栅极更靠近漏极区域的分栅极，其中每个偏置电位具有等于或者大于特定电位的绝对值，每个偏置电位根据漏极电位的增加或者减小而改变，并且越靠近漏极区域，提供到每个分栅极的上述每个偏置电位的绝对值就越大。
进而，下面所述的第一种变形可以被用来改进频率特性。
也就是，在根据第一种解决装置的高压工作场效应晶体管中，分栅极的数量等于或大于三，第一恒定电位被提供给相对于最靠近源极区域的分栅极位于漏极区域侧上的分栅极，并且偏置电位分别被提供给更靠近漏极区域的分栅极，其中每个偏置电位根据漏极电位的增加或减少而改变，并且其绝对值越朝向漏极区域越大。
在这个结构中，常规信号电位Vg被提供给最靠近源极区域的分栅极G1。高达偏置电位Vd1的电位分别提供给分栅极G2、G3....Gk，，其中每个电位等于或者高于信号电位Vg或者第一恒定电位Vs1，每个电位比源极电位Vs更靠近漏极电位Vd，并且每个电位根据漏极电位的增加或减小而改变，其中上述分栅极相对于最靠近源极区域的分栅极而位于源极侧上。分栅极的电位绝对值分别被提供给这些分栅极，其中该电位的绝对值朝向漏极区域变大。
第一恒定电位Vs1等于或者低于用于IC或LST的电源电位。在本发明中，信号电位Vg和第一恒定电位Vs1共同被称为特定电位。
当漏极电位Vd的绝对值变得等于或者低于特定电位的绝对值时，每个提供给分栅极G2、G3...Gk的电位可以被保持为等于或者高于特定电位，以防止在低漏极电位中的驱动电流值的减少，其中上述分栅极相对于最靠近源极区域的分栅极G1位于漏极侧上。
在本发明中，每个这样的提供给分栅极G2、G3...Gk的电位被称为“绝对值等于或高于特定电位的绝对值并且根据漏极电位的增加或减小而改变的偏置电位”。该提供给分栅极Gk的电位被表示为Vd1。
提供给最靠近漏极区域的分栅极Gk的电位Vd1是靠近漏极电位Vd的电位。然后，甚至当电位Vd1等于或者低于Vd时，或者甚至当电位Vd1等于或高于Vd时，都能获得该效果，除非电位Vd1与Vd完全不同。由于在分栅极下方的沟道电位在朝向源极区域时减少到Vd1以下，其中分栅极相对于最靠近漏极区域的分栅极Gk位于源极侧上，操作电压与单个门标准晶体管结构的情况相比较更加得以改进。
为了采用栅绝缘膜用于IC或LSI内的标准晶体管，在本发明的晶体管中，通过增加设计余量到电源电压而获得的值的程度被允许用于Vd和Vd1之间的差值，其中标准晶体管在该电源电压下工作。通常，在许多情况下预备两种标准晶体管，也就是，用于内部逻辑的标准晶体管和用于外部接口的标准晶体管。因此，当高压工作比电流容量优先时，可以应用栅绝缘膜厚度和电压以用于外部接口。
第二种解决装置的高压工作晶体管具有以下的结构，其中第一种解决装置的源极区域被用作提供信号的地方。
也就是，高压工作场效应晶体管包括至少衬底；在衬底表面相互分隔开的源极区域和漏极区域；在衬底表面中的半导体沟道成形区域，以被保持在源极区域和漏极区域之间；
多个在沟道成形区域上方的分栅极，该多个分栅极通过在源极/漏极方向分割而获得；以及多个在沟道成形区域和多个分栅极之间的栅绝缘膜，其中信号电位和信号电流中的至少一个被提供给源极区域，第一恒定电位被提供给多个分栅极中最靠近源极区域的分栅极，并且偏置电位被分别提供给这样的分栅极，即比最靠近源极区域的分栅极更靠近漏极区域的分栅极，其中每个偏置电位具有等于或者大于第一恒定电位的绝对值，每个偏置电位根据漏极电位的增加或者减小而改变，并且每个偏置电位的绝对值越朝向漏极区域就越大。
根据第二解决装置的第一种变形的高压工作场效应晶体管具有以下的结构。
也就是，高压工作场效应晶体管包括至少衬底；在衬底表面相互分隔开的源极区域和漏极区域；在衬底表面中的半导体沟道成形区域，以被保持在源极区域和漏极区域之间；在沟道成形区域上方的栅极；以及在沟道成形区域和栅极之间的栅绝缘膜，其中信号电位和信号电流中的至少一个被提供给源极区域，并且偏置电位被提供给该栅极，其中偏置电位具有等于或者大于第一恒定电位的绝对值并且根据漏极电位的增加或减小而改变。
在第一种解决装置、第一种变形和第二种解决装置中，当相邻分栅极之间的距离大时，在一些情况下，电流会被减小或者工作会不稳定。为了避免这种状态，采取以下的结构。也就是，在根据第一解决装置、第一变形以及第二解决装置中的任何一种的高压工作场效应晶体管中，与沟道载流子具有相同的导电类型的中间区分别提供在多个分栅极之间的沟道成形区域中。
但是，当杂质被施加到沟道成形区域中以将沟道成形区域转换成耗尽沟道时，并且当结果是电流容量没有问题时，可以省略中间区。
当在相邻分栅极之间的距离几乎等于或者小于栅极的长度时，中间区可以通过LDD或者在标准晶体管中使用的漏极延伸过程形成，并且因此用于形成高杂质浓度漏极区域的过程对于中间区是不必要的。
不需要为中间区提供一种由导电薄膜形成的互联，并且因此也不需要提供一种用于该互联的接触。当电流容量符合规格时，为了仅减少接触电阻，不需要增加杂质给与高杂质浓度区域相同的杂质浓度的中间区。
由于这个原因，即使提供了中间区，与多个相互串联的标准晶体管结构相比，高压工作场效应晶体管具有简单的结构和小的占用区域。
提供给第二种解决装置中的栅极的偏置电位也与第一种解决装置相同，除了提供给第一种解决装置中的栅极的栅极电位，特定电位被设置为第一恒定电位。用于产生被提供给第一和第二种解决装置的分栅极或者栅极电位的偏置电路(下面简称为“偏置电路”)，将在“优选实施例的描述”部分中被描述。但是，将被描述的偏置电路和高压工作电路元件不仅能应用于上面所公开的高压工作场效应晶体管，而且通常能应用于具有漏极、源极和多个分栅极的高压工作场效应晶体管，其中通过在源极/漏极方向分割而在漏极和源极之间获得该多个分栅极。
可以通过电阻分割或者类似图3示例的方式产生提供给各个分栅极的电位偏置。但是，由于所使用的具有互联或类似物的电阻和寄生电容产生的影响，不能保证与恒稳态值相同的电位偏置的值能在瞬时反应期间产生。由于这个原因，具有克服寄生电容影响的电容值的容性元件从源极区域(300)连接到串联连接端60-k，其中电位Vd1被提供给该串联连接端，从而在瞬时反应期间也能保证最靠近漏极区域的分栅极Gk所需要的电位改变。
这个结构和一种情况相当，该情况是，容性元件通过从串联连接端60-k到分栅极Gk的互联或者，当例如电阻的另一个元件连接到串联连接端60-k和分栅极Gk之间时通过该另一个元件，而被连接在漏极区域和最靠近漏极区域的分栅极之间。在本发明中，复杂的是，所有用于瞬时反应的测量的容性元件在不同种类的偏置电路中被描述。因此，只要容性元件拓扑直接或间接连接到本发明的高压工作晶体管的漏极区域和最靠近漏极区域的分栅极之间，就描述为措词“容性元件连接到漏极区域和最靠近漏极区域的分栅极之间”。
在具有第二种解决装置的第一种变形的一个栅极的高压工作晶体管中，直接或者拓扑相当的连接被描述为措词“容性元件连接到漏极区域和该栅极之间”。
瞬时反应的保证也是其它分栅极所需的。为获得此，容性元件拓扑直接或者以包含在偏置电路中的形式位于漏极区域和至少一个分栅极之间。在本发明中，与前述类似，为了避免复杂，这个状态被描述为措词“容性元件连接到漏极区域和至少一个分栅极之间”。但是，当信号电位被提供给最靠近源极区域的分栅极时，没有容性元件连接到最靠近源极区域的分栅极。
当该分栅极与漏极区域的距离更远，具有相对小的容量的容性元件被选择用于该分栅极。
同样地，为了保证瞬时反应，容性元件拓扑直接或者以包含在偏置电路中的形式位于包括最靠近漏极区域的分栅极的多个分栅极之间。在本发明中，这个状态被完全描述为措词“容性元件连接到分栅极中的至少一对分栅极之间”。但是，当信号电位被提供给最靠近源极区域的分栅极时，根本没有容性元件连接到最靠近源极区域的分栅极。另一方面，在第二种解决装置的情况中，因为信号不被直接输入到任何一个栅极，所以容性元件可以连接到任何栅极。
当容性元件两个两个地被直接连接到分栅极之间时，在用于连接的分栅极之间的恒稳态电位的反比被设置成几乎等于许多情况中的容性元件之间的电容值的比率。当偏置电路通过电阻分割提供偏置电位时，为了获得时间常量之间的匹配，在分电阻之间的反数的比率被设置为许多情况中的容性元件之间的电容值的比率。
当容性元件连接到漏极区域和栅极或者分栅极之间，或者以这种方式连接到分栅极之间时，在许多情况下，分栅极或者栅极的电位的绝对值会瞬时变得比第一恒定电位Vs1小。为了避免这个情况，整流装置的一端连接到分栅极或栅极，并且第二恒定电位可以被提供给整流装置的其它端子。在许多情况下，第二恒定电位的绝对值被设置为通过将整流装置的正向电压加到第一恒定电位的绝对值所获得的值。
MOS结构电容器或者PN结电容器可以被用于该容性元件。PN结电容器和具有相互连接的漏极和栅极的场效应晶体管或者类似物可以被用作整流装置。
半导体衬底可以被用作衬底，在该衬底中形成本发明的高压工作场效应晶体管。
同样，与支撑衬底绝缘的半导体薄膜位于支撑衬底表面上的衬底能用作本发明的高压工作场效应晶体管形成其中的衬底。
为了使高压工作电路中合适的一个可以被用于本发明的高压工作场效应晶体管的偏置电路，以下的第一高压工作电路元件是优选的，其中本发明的高压工作场效应管应用为上述每一个高压工作电路。也就是，高压工作电路元件包括至少第一绝缘栅极场效应晶体管；与第一绝缘栅极场效应晶体管互补的第二场效应晶体管；
一端连接到第一绝缘栅极场效应晶体管的漏极的第一电阻；以及一端连接到第一绝缘栅极场效应晶体管的源极的第二电阻，其中第一电位被提供给第一电阻的另一端，并且第二电位被提供给第二电阻的另一端；第二场效应晶体管是本发明的高压工作场效应晶体管，并且包括至少两个分栅极；第二场效应晶体管的源极连接到第一绝缘栅极场效应晶体管的漏极；最靠近第二场效应晶体管的源极区域的分栅极连接到第一绝缘栅极场效应晶体管的源极；第二电位被提供给最靠近第二场效应晶体管的漏极区域的分栅极；第一绝缘栅极场效应晶体管的栅极被设置为一个输入端；并且输出端在从第一绝缘栅极场效应晶体管的源极和漏极中选择的一个位置获得。
为了使高压工作电路中合适的一个可以被用于本发明的高压工作场效应晶体管的偏置电路，以下第二高压工作电路元件是优选的，其中本发明的高压工作场效应管应用为上述每一个高压工作电路。也就是，一种高压工作电路元件，包括至少第一绝缘栅极场效应晶体管；与第一绝缘栅极场效应晶体管互补的第二场效应晶体管；一端连接到第一绝缘栅极场效应晶体管的漏极的第一电阻；以及第二组多个串联连接的电阻，其具有连接到第一绝缘栅极场效应晶体管的源极串联连接端部分的一端，其中第二场效应晶体管是本发明的高压工作场效应晶体管，并且包括至少三个分栅极；第二场效应晶体管的源极连接到第一绝缘栅极场效应晶体管的漏极；分栅极被分别连接到从第二组多个串联连接电阻的的串联连接端部分的一端和结点中选择出的位置；第一电阻的另一端连接到第一电位；第二电位被提供给第二组多个串联连接电阻的串联连接端部分的另一端；第一绝缘栅极场效应晶体管的栅极被设置为输入端；并且输出端在从第一绝缘栅极场效应晶体管的源极和漏极以及第二组多个串联连接电阻的结点中选择的一个位置获得。
为了保证上述第一和第二高压工作电路元件的瞬时反应特性，容性元件可以连接到第一绝缘栅极场效应晶体管的栅极和源极之间。
为了保证上述第一和第二高压工作电路元件的瞬时反应特性，容性元件可以连接到输入端、第一绝缘栅极场效应晶体管的源极和输出端其中之一之间。
为了保证上述第一和第二高压工作电路元件的瞬时反应特性，容性元件可以连接到从第二组多个串联连接电阻的串联连接端和结点中选择出的两点之间。在这种情况下，当容性元件连接到第二场效应晶体管的分栅极之间时，可以预期同样的效果。
本发明的效果如下1.通过采用为标准电压而开发的晶体管的横截面结构，以及增加很少的制造过程而不在晶体管中形成具有特定横截面结构的高耐压结构(平面图的改变是必要的)，可以实现高压工作场效应晶体管。
注意到，如果可以结合传统高耐压横截面结构，那么高压工作场效应晶体管可以在更高的电压下工作。
2.和沟道长度被加长以改进耐压的晶体管相比，高压工作以及驱动电流均可以被改进。
3.当需要偏置电路时，可以通过为标准电压IC而备的制造过程实现高压工作场效应晶体管。即使有变形，也可以通过增加很少的变形实现高压工作。
4.如果有用于标准电压IC或者LSI的输出晶体管(通常具有比内电压高的电压)，为输出晶体管而备的绝缘膜可以被转移到栅极绝缘膜。
5.因此，能输出高压的IC可以通过普通IC生产线制造。
6.场效应晶体管可以在高压下操作，其中该场效应晶体管形成于半导体薄膜中，并且由在SOI衬底中、玻璃衬底或者有机衬底上的TFT代表，并且该场效应晶体管传统上很难执行保证电流容量的高压工作。
7.通过引进本发明的第二种解决装置，标准电压信号区域和高压工作区域可以在IC或者LSI芯片中相互分离。因此，可以避免在低压操作区域中形成高压互联的危险，并且可以通过向上传输标准电压信号到低振幅的高压工作区域来抑制信号延迟。
附图的简要描述在附图中图1是示出了传统的高耐压MOS晶体管的结构的示意性横截面图；图2是示出了具有小尺寸栅极长度的MOS晶体管的结构的示意性横截面图；图3是示出了用于解释具有中间区的第一种解决装置的场效应晶体管和偏置电路的例子以及本发明的偏置方法的例子的示意性横截面图；图4是示出了本发明的偏置电路的实施例1的示意性电路图；图5是示出了本发明的偏置电路的实施例2的示意性电路图；
图6是示出了本发明的偏置电路的实施例3的示意性电路图；图7是示出了本发明的偏置电路的实施例4的示意性电路图；图8是示出了本发明的偏置电路的实施例5的示意性电路图；图9是示出了本发明的偏置电路的实施例6的示意性电路图；图10是解释本发明的高压工作电路元件的连接的示意性电路图；图11是示出了本发明的偏置电路的实施例7的示意性电路图；图12是示出了本发明的偏置电路的实施例8的示意性电路图；图13是本发明的例1的平面图；图14是对比例1的n沟道高压工作场效应晶体管和传统长沟道的MOS晶体管的实验采样输出特性的测量结果的图示；图15是对比例1的p沟道高压工作场效应晶体管和传统长沟道的MOS晶体管的实验采样输出特性的测量结果的图示；图16是本发明的例2的平面图；图17是示出了例2的偏置电路的电压转移特性的图示；图18是示出了例2的n沟道高压工作场效应晶体管的实验采样输出特性的测量结果的图示；图19是示出了例2的p沟道高压工作场效应晶体管的实验性采样输出特性的测量结果的图示。
优选实施例的描述在下文中对于本发明的优选实施例的描述将主要涉及一种情况，该该情况中，主要假设一种n沟道高压工作场效应晶体管。如果电压关系的符号在正和负之间转换，则绝对值适用于振幅关系，并且n型传导性被转换成p型传导性，这还可以被应用于p沟道场效应晶体管。
在本发明的实施例1中，如图3所述，通过在源极/漏极方向分割获得的多个分传导栅极500-1、500-2....、500-k(对应于上述的G1、G2....、Gk)(k是等于或大于2的整数)位于半导体沟道成形区域130(130-1、130-2、130-3....130-k)上方，，半导体沟道成形区域保持在位于衬底100的表面的源极区域200和漏极区域300之间。栅极绝缘膜400-1、400-2....、400-k设置在沟道成形区域300和分栅极500(500-1、500-2....、500-k)之间。
信号电位被提供给多个分栅极中最靠近源极区域200的分栅极500-1。同样，偏置电位分别被提供给比最靠近源极区域200的分栅极500-1更靠近漏极区域300的各个分栅极，其中每个偏置电位根据漏极电位的增加或减小而改变，并且偏置电位的绝对值越朝向漏极区域300变得越大。
如果相邻分栅极之间的距离大，则在一些情况下，分栅极之间的沟道电阻变大，并且工作变得不稳定。因此，在许多情况下，每个都具有与沟道载流子相同的传导型的中间区230-1、....、230-(k-1)分别提供在分栅极之间的沟道成形区域中。中间区230-1、....、230-(k-1)的提供将沟道成形区域130分成沟道成形区域130-1、130-2、....130-k。
当每个源极区域200和漏极区域300都由半导体制成时，可以通过与形成源极区域200和漏极区域300的相同的过程形成这些中间区。当具有多个工序的MOSIC制造过程包括漏极延伸或者LDD过程时，这也可以应用于此。
在分栅极的结构中，常规信号电位Vg被提供给最靠近源极区域200的分栅极500-1(G1)。每个电位均等于或高于信号电位Vg或者第一恒定电位Vs1、但是等于或低于偏置电位Vd1的电位分别被提供给分栅极500-2(G2)、....500-k(Gk)，其中分栅极500-2(G2)、....500-k(Gk)比最靠近源极区域200的分栅极500-1更靠近漏极侧。越朝向漏极区域300绝对值变得越大的电位分别被提供给比最靠近源极区域200的分栅极500-1更靠近漏极区域300的分栅极。
但是，提供给分栅极500-2(G2)、....500-k(Gk)的电位的每个绝对值被控制为等于或高于特定电位(信号电位Vg或者第一恒定电位Vs1)，从而防止在低漏极电位的驱动电流减小，其中分栅极500-2(G2)、....500-k(Gk)比最靠近源极区域200的分栅极500-1更靠近漏极侧。
提供给最靠近漏极区域300的分栅极500-k(Gk)的电位Vd1是更接近Vd的电位。因此，即使电位Vd1等于或低于或高于Vd时，也可以获得该效果，除非电位Vd1完全不同于Vd。
因为在分栅极下方的沟道电位的绝对值在朝向源极区域200时变得比Vd低，其中上述分栅极为比最靠近漏极区域300的分栅极500-k(Gk)更靠近源极侧的分栅极，所以，与标准晶体管结构的情况相比，操作电压更加得以改进。
通过将设计余量与电源电压相加获得的值被允许用于Vd和Vd1之间的差值，其中标准晶体管在电源电压下操作。在许多情况下，两种晶体管，例如，用于内部逻辑的晶体管和用于外部接口的晶体管，为标准晶体管而备。因此，在这种情况下，用于外部接口的晶体管的栅极绝缘膜的厚度被施加到本发明的高压工作场效应晶体管的栅绝缘膜上，并且通过将设计余量加到为用于外部接口的晶体管而备的电源电压上获得的值，应用为Vd和Vd1之间的容许电压差值，从而可以扩展本发明的工作电压范围。
图3中示出用于提供这些电位给各个分栅极的结构的例子。电阻50-1、50-2、....50-(k-1)被相互串联连接，并且电位V2、....、Vk从结点60-2、....60-k分别被提供给分栅极500-2(G2)、....500-k(Gk)。
Vg被提供给结点60-1，并且Vd1被提供给结点60-k。
在本发明中，电阻不需要具有线性电流-电压特性。另外，不但可以通过使用电阻的电位分割，而且可以通过例如IC中的晶体管的有源元件，能产生偏置电位。
为了增加本发明的高压工作场效应晶体管的输入阻抗，电位V2、V3、....Vk(K≥2)，也就是，在第一恒定电位Vs1和偏置电位Vd1之间的电压，可以分别被提供给分栅极500-2(G2)、....500-k(Gk)，其中第一恒定电位Vs1等于或低于IC或LSI中使用的电源电压。同样在这个时间，与前述类似，电位分别被提供给分栅极，其中电位的绝对值越朝向漏极区域300变得越大，其中上述分栅极为比最靠近源极区域200的分栅极500-1更靠近漏极区域300的分栅极。当Vd1的绝对值低于Vs1时，Vs1被提供给每个分栅极500-2(G2)、....500-k(Gk)。在这种情况下，Vs1取代Vg而被提供给结点60-1，而当Vd1的绝对值比Vs1大时，Vg被提供给500-1并且Vd1被提供给结点60-k。在本发明中，串联连接部分的端子(一端或另一端)在许多情况下也可以被称为“结点”。
为了进一步增加高频输入阻抗，如根据本发明的实施例1的变形1一样，提供给分栅极500-2(G2)的电位V2可以被固定到第一恒定电位Vs1，其中分栅极500-2(G2)相对于分栅极500-1(G1)位于漏极区域侧上，而分栅极500-1(G1)接近那里并且最靠近源极区域200。同样在这个情况下，获得改进耐压的效果。在图3中，在这种情况下，第一恒定电位Vs1被施加到分栅极500-2(G2)和结点60-2，因此电阻50-1和结点60-1变得不必要。在变形1中，分栅极的数量等于或大于三。
为了进一步改进高频特性，容性元件(具有电容部件的元件，例如，PN结或者MIS电容器)能连接到分栅极500-2(G2)和AC接地点之间。
为了改进施加到最靠近漏极区域300的分栅极500-k的偏置的瞬时反应，容性元件可以连接到漏极区域300和结点60-k之间。
为了改进施加到各个分栅极上的偏置的瞬时反应，容性元件可以连接到漏极区域300和结点60k、60-(k-1)、....、60-3中的至少一个之间。容性元件最好连接到漏极区域300和所有结点60k、60-(k-1)、....、60-3之间。在这种情况下，当从各个结点观察的寄生电容值彼此几乎相等时，电容值按照结点的参考标记的递减顺序而下降，使得在漏极区域300和结点60-(k-1)之间的电容值比在漏极区域300和结点60-k之间的电容值小，并且依此类推。
为了改进施加到各个分栅极的偏置的瞬时反应，容性元件可以连接到60k、60-(k-1)、....、60-2的至少两个结点或邻近结点之间。最好是，容性元件连接到漏极区域300和结点60-k之间，并且，容性元件两个两个地连接到结点60k、60-(k-1)、....、60-2连接到的相邻结点之间。两个两个地在相邻结点之间连接的容性元件的电容值的比率被选择为几乎等于电阻50、..(k-1)、...、50-2的电阻值的反比。
在这些情况中，结点的电位绝对值在一些情况下变得比第一恒定电位低。为了避免这种状态，整流装置的一端可以连接到该结点，并且第二恒定电位可以被提供给整流装置的另一端。在许多情况下，第二恒定电位的绝对值被设置为通过将整流装置的正向电压加到第一恒定电位的绝对值上所获得的值。
容性元件到偏置电路的连接模式变成拓扑等于措词“容性元件连接到漏极区域和最靠近漏极区域的分栅极之间”，措词“容性元件连接到漏极区域和至少一个分栅极之间”，措词“容性元件连接到分栅极的至少一对分栅极之间”，以及措词“整流装置的一端连接到该分栅极，并且第二恒定电位被提供给整流装置的另一端”。
本发明的实施例2，可以提供下面的结构。也就是，高压工作场效应晶体管包括至少衬底；在衬底的表面上相互分隔开的源极区域和漏极区域；在衬底的表面的半导体沟道成形区域，以保持在源极区域和漏极区域之间；在沟道成形区域上方的多个分栅极，该多个分栅极通过在源极/漏极方向分割而获得；以及在沟道成形区域和多个分栅极之间的多个栅极绝缘膜，其中信号电位和信号电流的至少一个被提供给源极区域，第一恒定电位被提供给多个分栅极中最靠近源极区域的分栅极，并且每个偏置电位分别被提供给这样的分栅极，即比最靠近源极区域的分栅极更靠近漏极区域的分栅极，其中每个偏置电位都具有等于或大于第一恒定电位的绝对值，每个偏置电位根据漏极电位的增加或减小而改变，并且每个偏置电位的绝对值越朝向漏极区域变得越大。
在根据本发明的实施例2的变形1中的高压工作场效应晶体管包括至少衬底；在衬底表面上相互分隔开的源极区域和漏极区域；在衬底表面的半导体沟道成形区域，以保持在源极区域和漏极区域之间；在沟道成形区域上方的栅极；以及在沟道成形区域和栅极之间的栅极绝缘膜，其中信号电位和信号电流的至少一个被提供给源极区域，并且偏置电位具有等于或者大于第一恒定电位的绝对值，并且根据漏极电位的增加或减小而改变。
本发明的变形1和实施例2的高压工作场效应晶体管的源极通过导电性互联而连接到IC或LSI内部的标准晶体管的漏极，从而标准电压信号可以被转换成高压工作信号。
而且，标准电压信号区域和高压工作区域可以相互分隔开。因此，由于标准电压信号可以被向上传输到具有低幅值的高压工作区域，可以避免高压互联形成在低压操作区域中的危险，并且可以抑制信号延迟。
为了获得此目的，第一恒定电位被选择为实施例2的高压工作场效应晶体管的栅极偏置电位中的特定电位。
同样在第二种解决装置中，在某些情况下，当邻近分栅极之间的距离大时，在邻近分栅极之间的沟道电阻变大并且操作变得不稳定。因此，中间区两个两个地位于分栅极之间的沟道成形区域中，其中每个中间区都具有与沟道载流子相同的导电类型。沟道成形区域被分割成那些中间区。
用于制造标准IC或LSI的过程和第一种解决装置相同，其中标准IC或LSI可以被应用到中间成形区域。
提供给实施例2的分栅极及其变形1的栅极的偏置电位也都与提供给第一种解决装置的分栅极的分栅极电位相同。
由于容性元件的连接而获得的偏置电位的瞬时反应特性的改进也和实施例1中的情况相同，其中偏置电位提供给实施例2的分栅极及其变形1的栅极。在实施例2的变形1的情况中，措辞“最靠近漏极区域的分栅极”被取代为“栅极”。
偏置电位Vd1根据Vd的增加或减小而增加或减小。但是，Vd1和Vd不需要具有线性关系。
注意到，当具有多个电源电压时，驱动电流值和耐压变得最佳时所利用的电压采用Vs1。这时，使用栅绝缘膜以承受该电压，其中栅绝缘膜的厚度在IC或者LSI的制造过程中被准备。
本发明也可以应用于具有LDD或者漏极延伸结构的晶体管。
本发明被应用于在半导体衬底中形成的高压工作场效应晶体管，在具有半导体薄膜的所谓半导体绝缘(SOIsemiconductor-on-insulator)衬底中形成的高压工作场效应晶体管，其中半导体薄膜形成在支承衬底、玻璃衬底、有机薄片或类似物的绝缘表面上，以及具有半导体薄膜的在半导体-无绝缘体(SONsemiconductor-on-nothing)中形成的高压工作场效应晶体管，其中半导体薄膜与支承衬底绝缘，该支承衬底从左右手侧在一个空腔上保持。
具有许多种用于本发明的高压工作场效应晶体管的偏置电位产生电路(下文中简称为“偏置电路”)。下文中将公开偏置电路的实施例。因为用于瞬时反应的改进的容性元件的连接和整流装置的连接已经在实施例1和实施例2中被描述，其中实施例1和实施例2都具有图3所示的电阻划分，所以下面不重复关于该单独电路的描述。
首先，下面将给出关于用于产生分栅极500-k或者实施例2的变形1的栅极的偏置电位(Vd1)的电路的描述，其中分栅极500-k最靠近漏极区域300。由偏置电位Vd1和特定电位之间的电位的电位划分获得的偏置电位可以作为用于其它分栅极的偏置电位提供。
偏置电路的实施例1包括至少一个具有至少两个输入端和一个输出端的加法器，其中根据漏极电位增加或减小而改变的电位被提供给两个输入端之一，并且特定电位Vs1g被提供给两个输入端的另一个；并且加法器的输出端的电位作为偏置电位被提供给最靠近漏极区域的分栅极或者实施例2的变形1的栅极。
如图4所示，加法器44是用于分别将施加到输入端70-1和70-2的电位的和输出给输出端70-3的模拟工作电路。因此，当电位Vd2和Vg分别被提供给一个端子70-1和另一个端子70-2时，加法器44输出电位Vg+Vd2(＝Vd1)给输出端70-3，其中电位Vd2根据漏极电位的增加或减小而改变。因此，这个偏置电位Vd1通过输出端70-3提供给最靠近漏极区域的分栅极。
在上述的实施例1中，即使当第一恒定电位Vs1代替Vg被提供给加法器44的另一个输入端70-2时，偏置电位可以被提供给最靠近本发明的高压工作场效应晶体管的漏极区域的分栅极或者实施例2的变形1的栅极。在这种情况下，关系式Vd1＝Vs1+Vd2成立。
在许多情况下，本发明的高压工作场效应晶体管的高压电源被转换成加法器44的电源。本发明的技术还被应用于组成这个模拟工作电路44的晶体管，从而允许高压被输出。
图5中示出了实施例2的一种偏置电路，该偏置电路的元件构造比实施例1的偏置电路更简单，用于提供电位给最靠近本发明的高压工作场效应晶体管的漏极区域的分栅极或者实施例2的变形1的栅极。从图5中可清楚看出，实施例2的偏置电路包括至少两个串联连接的电阻51和52，其中电位从高压电源被提供给串联连接的两个电阻51和52的一个端子70-2，并且它们的另一个端子连接到漏极区域；并且偏置电位从串联连接的两个电阻51和52之间的结点70-3被提供给最靠近漏极区域的分栅极或者实施例2的变形1的栅极。
注意到图5中，参考标记VH表示高压电源电位，并且当VHx(漏极侧上的电阻的电阻值)/(串联连接的两个电阻的电阻值)成为第一恒定电位Vs1的一个值通常被选择为串联连接的两个电阻的电阻值。
在偏置电路的实施例2中，电流从高压源极流到漏极。取决于电阻的电阻值，这个状态变成在许多情况下一个问题。偏置电路的实施例3在图6中作为一个例子被示出，其中该偏置电路没有流入漏极的电流，并且该偏置电路用于提供电位给最靠近本发明的高压工作场效应晶体管的漏极区域的分栅极或者实施例2的变形1的栅极。从图6中可清楚看出，偏置电路的实施例3包括相互串联连接的至少一个整流装置43和电阻52，其中在整流装置侧的串联连接端70-1连接到漏极区域；特定电位被提供给电阻侧的串联连接端70-2；并且偏置电位从整流装置43和电阻52之间的结点70-3被提供给最靠近漏极区域的分栅极。当偏置电位被提供给实施例2的变形1的栅极时，特定电位被设置为第一恒定电位。
在实施例3中，为了具体说明，整流装置43以PN结二极管、肖特基二极管、通过连接绝缘栅极场效应晶体管的漏极和栅极形成的等效整流装置或类似物的形式实现。提供整流装置43是为了当漏极电位减少到接地电位的附近时，防止提供的电位的绝对值减小到等于或者低于|Vg|或者|Vs|的水平。
当为了简单起见省略增加特定电位(Vg或者Vs1)到提供给串联连接端70-1的电位时，当在这种情况下关系式Vd＞＞Vg成立时，充分显示出高耐压效应。当在特定电位的增加被省略的情况下，在串联连接端70-1的电位变得等于或低于特定电位加Vf时，结点70-3的电位被固定大约为特定电位。
这里，参考标记Vf表示整流装置的正向电压。当整流装置以具有相互连接的栅极和漏极的场效应晶体管的形式实现时，正向电压Vf变成绝缘栅极场效应晶体管的栅极阈值电压Vth43+ΔV。ΔV是到相应于流过电阻52的电流的、栅极到源极电压的增加量。
当在实施例3中漏极区域的电位从VH改变为Vs1时，如果这个改变比基于时间常量取决于结点70-3的寄生电容和电阻52的电阻值的改变高，那么整流装置43瞬时变为切断状态，因此延迟被迫因由结点70-3提供的偏置电位的改变而产生。这个情况不是期望的。为了改进这个不期望的状态，容性元件可以连接到整流装置侧上的串联连接端70-1和结点70-3之间。
这个情况拓扑地等效于一种情况，在该情况下，容性元件连接到串联连接端70-1所连接的漏极区域和最靠近结点70-3连接的漏极区域的分栅极之间。
图7示出了偏置电路的实施例4，该偏置电路用于分割实施例1的偏置电路的输出以分别提供得到的电位给本发明的高压工作场效应晶体管的分栅极。多个串联连接的电阻器51-1、51-2、....51-(k-1)的第一组的一端连接到实施例1的偏置电路的输出端70-3，并且特定电位Vs1g被提供给它的另一端。
偏置电位分别由从串联结点61-2、61-3、...、61-(k-1)以及串联连接端61-k(70-3)中恰当的选择出的位置获得，以被提供给分栅极。
当第一恒定电位Vs1被提供给相对于与其邻近并且最靠近源极区域的分栅极位于漏极侧的分栅极，如果分栅极的数量被指定为k，属于第一组多个串联连接电阻的电阻连接数量变成(k-2)，并且第一恒定电位Vs1被提供给其另一端。
图8示出了偏置电路的实施例5，该偏置电路用于分割偏置电路的实施例2的输出以分别提供得到的电位给本发明的高压工作场效应晶体管的分栅极。第一组多个串联连接电阻51-1、51-2、....51-(k-1)的一端连接到实施例2的偏置电路的输出端70-3，并且特定电位Vs1g被提供给它的另一端。
偏置电位分别由从串联结点61-2、61-3、...、61-(k-1)以及串联连接端61-k(70-3)中恰当的选择出的位置获得，以被提供给分栅极。
当第一恒定电位Vs1被提供给相对于与其邻近并且最靠近源极区域的分栅极位于漏极侧的分栅极，如果分栅极的数量被指定为k，属于第一组多个串联连接电阻的电阻连接数量变成(k-2)，并且第一恒定电位Vs1被提供给其另一端。
图9示出了偏置电路的实施例6，该偏置电路用于分割偏置电路的实施例3的输出以分别提供得到的电位给本发明的高压工作场效应晶体管的分栅极。整流装置43的一端连接到第二组多个串联连接电阻52-1、52-2、...52-(k-1)的一端，并且特定电位Vs1g被提供给它的另一端。整流装置43的另一端连接到本发明的高压工作场效应晶体管的漏极。
偏置电位分别由从串联结点62-2、62-3、...、62-(k-1)以及串联连接端62-k(70-3)中恰当的选择出的位置获得，以被提供给分栅极。
当第一恒定电位Vs1被提供给相对于与其邻近并且最靠近源极区域的分栅极位于漏极侧的分栅极，如果分栅极的数量被指定为k，属于第一组多个串联连接电阻的电阻连接数量变成(k-2)，并且第一恒定电位Vs1被提供给其另一端。
以下的电路结构可以适用为高压工作电路的一个元件，其中本发明的高压工作场效应晶体管被应用于该高压工作电路。也就是，一种高压工作电路元件，至少包括第一绝缘栅极场效应晶体管；与第一绝缘栅极场效应晶体管互补的第二场效应晶体管；一端连接到第一绝缘栅极场效应晶体管的漏极区域的第一电阻器；以及一端连接到第一绝缘栅极场效应晶体管的源极区域的第二电阻器，其中第一电位被提供给第一电阻器的另一端，并且第二电位被提供给第二电阻器的另一端；第二场效应晶体管是本发明的高压工作场效应晶体管，并且包括至少两个分栅极；第二场效应晶体管的源极连接到第一绝缘栅极场效应晶体管的漏极；最靠近第二场效应晶体管的源极区域的分栅极连接到第一绝缘栅极场效应晶体管的源极；第二电位被提供给最靠近第二场效应晶体管的漏极区域的分栅极；第一绝缘栅极场效应晶体管的栅极被设置为输入端；并且从第一绝缘栅极场效应晶体管的源极和漏极中选择的一个位置得到输出端。
以下的电路结构可以适用为高压工作电路的另一元件，其中本发明的高压工作场效应晶体管被应用于该高压工作电路。也就是，一种高压工作电路元件，至少包括第一绝缘栅极场效应晶体管；与第一绝缘栅极场效应晶体管互补的第二场效应晶体管；一端连接到第一绝缘栅极场效应晶体管的漏极的第一电阻器；以及串联连接端部分的一端连接到第一绝缘栅极场效应晶体管的源极的第二组多个串联连接电阻器，其中第二场效应晶体管是本发明的高压工作场效应晶体管，并且包括至少三个分栅极；第二场效应晶体管的源极连接到第一绝缘栅极场效应晶体管的漏极；分栅极分别连接到从第二组多个串联连接电阻器的串联连接端部分的结点和一端选择的位置；第一电阻器的另一端连接到第一电位；第二电位被提供给第二组多个串联连接电阻器的串联连接端部分的另一端；第一绝缘栅极场效应晶体管的栅极被设置为输入端；并且从第一绝缘栅极场效应晶体管的源极和漏极以及第二组多个串联连接电阻器的结点中选择的一个位置得到输出端。
图10示出了解释本发明的高压工作电路元件的连接的电路图。在图10中，参考标记51表示第一电阻器，参考标记52-1、...、52-(k-1)表示第二组多个串联连接的电阻器，参考标记45表示第一绝缘栅极场效应晶体管，并且参考标记45-200、45-300以及45-500分别表示第一绝缘栅极场效应晶体管的源极、漏极以及栅极。参考标记46表示第二场效应晶体管，参考标记46-200和46-300分别表示第二场效应晶体管(高压工作场效应晶体管)的源极和漏极，并且参考标记46-500-1、46-500-2、...、46-500-k分别表示最靠近源极区域的分栅极、相对于邻近它并且最靠近源极区域的分栅极46-500-1位于漏极区域侧上的分栅极、....、以及最靠近漏极区域的分栅极。
最靠近第二场效应晶体管46的源极区域的分栅极46-500-1连接到第一绝缘栅极场效应晶体管45的源极45-200，并且第二场效应晶体管46的源极46-200连接到第一绝缘栅极场效应晶体管45的漏极45-300。这个连接控制第一绝缘栅极场效应晶体管45的源极到漏极的电压为(Vth46+ΔV)(它的定义将在下面被描述)，以使第一绝缘栅极场效应晶体管45避免高耐压操作。
第一电阻器51的一端连接到第一绝缘栅极场效应晶体管45的漏极45-300，并且在第一电阻器51和第一绝缘栅极场效应晶体管45之间的结点变为一个输出端70-3。第二组多个串联连接的电阻器的一端连接到第一绝缘栅极场效应晶体管45的源极45-200，并且变为一个输出端70-4。第一电位V1被提供给第一电阻器51的另一端70-1，并且第二电位V2被提供给第二组多个串联连接的电阻器的另一端62-1。第二电位V2也被提供给最靠近第二场效应晶体管46的漏极区域的分栅极46-500-k。从第二组多个串联连接的电阻器的结点及其一端中恰当选择的位置获得的电位分别被提供给其它分栅极。
当第二场效应晶体管具有两个分栅极时，第二组多个串联连接的电阻器可以用一个单个的第二电阻器代替。
作为上述高压工作电路元件的变形的一个例子，提供一种高压工作电路元件，其中第一和第二电阻器至少一个由多个串联连接的电阻器组成，并且在它们之间的结点被作为输出端；一种高压工作电路元件，其中第一电阻器由多个串联连接的电阻器组成，并且第二场效应晶体管的源极连接到它们之间的结点；一种高压工作电路元件，其中第二电阻器由多个串联连接的电阻器组成，并且第二场效应晶体管的漏极连接到它们之间的结点；一种高压工作电路元件，其中第二场效应晶体管的漏极连接到第二电位；一种高压工作电路元件，其中第二场效应晶体管的漏极通过第三电阻器连接到第二电位；一种高压工作电路元件，其中第二场效应晶体管的漏极连接到第三电位；一种高压工作电路元件，其中第二场效应晶体管的漏极通过第三电阻器连接到第三电位；以及一种高压工作电路元件，其中第一和第二电阻器之一由恒流元件制成。
另外，本领域的技术人员在普通技术范围内增加或者改变一个元件到其中的电路元件包括在本发明的权利要求的范围内。
栅极阈值电压Vth46加上第一绝缘栅极场效应晶体管的ΔV的偏差在高压工作电路元件的第一绝缘栅极场效应晶体管的一个输入端和源极输出端之间产生。为了减少该偏差，第一绝缘栅极场效应晶体管可以由耗尽型场效应晶体管制成。这里，ΔV是穿过第一绝缘栅极场效应晶体管的栅极和漏极的附加的必要的压降，其对应于流过第二电阻器的电流。
在高压工作电路元件中，当第一绝缘栅极场效应晶体管的栅极阈值电压和第二场效应晶体管的栅极阈值电压的绝对值几乎彼此相等时，在第一绝缘栅极场效应晶体管的输入端和漏极输出端之间产生的偏差几乎被补偿。
在偏置电路的实施例2中，使得来自偏置电路的电流流入本发明的高压工作场效应晶体管的漏极。另外，在偏置电路的实施例3的[偏置电路]中，增加与本发明的高压工作场效应晶体管的漏极输出端电阻器并联的偏置电路的电阻器。当这些物质在性能和产生图像方面出现问题时，一种绝缘栅极场效应晶体管被引进该偏置电路，并且漏极电压被输入到它的栅极，从而解决了这个问题。在偏置电路中可以利用该高压工作电路元件。
将在下文中描述利用该高压工作电路元件的偏置电路的实施例7。也就是，如图11所示的例子，在图10所示的高压工作电路元件中，第一电位为高压电源电位VH，第二电位为接地电位，并且接地电位通过第三电阻器53被提供给第二场效应晶体管的漏极。
第一绝缘栅极场效应晶体管45的栅极45-500连接到本发明的高压工作场效应晶体管的漏极，并且偏置电位从第一绝缘栅极场效应晶体管45的漏极45-300和第一电阻器51之间的结点70-3提供给最靠近本发明的高压工作场效应晶体管的漏极区域的分栅极或者实施例2的变形1的栅极。
如果第三电阻器53的电阻值被表示为(第一电阻器的电阻值)×(Vs1)/(VH-Vs1)，当漏极电位变成低电位时，提供给最靠近漏极区域的分栅极或者实施例2的变形1的栅极的电位不从Vs1向接地电位改变。
当第二组多个串联连接的电阻器的另一端62-1连接到第三电阻器和第二场效应晶体管的漏极之间的结点，并且第三电阻器的电阻值被设置为(第一电阻器的电阻值)×(Vs1-Vth46-ΔV)/(VH-Vs1)时，可获得同样的效果。这里，(Vth46+ΔV)是当由(VH-Vs1)/(第一电阻器的电阻值)表示的电流流过第二场效应晶体管时获得的栅极到源极的电压。
当电位(Vs1-Vth46-ΔV)被提供给第二组多个串联连接的电阻器的另一端62-1时，可获得相同的效果。
为了通过利用偏置电路的实施例7的输出而提供偏置电位给本发明的多个高压工作场效应晶体管的分栅极，例如，如在偏置电路的实施例5中，第一组多个串联连接的电阻器的一端连接到输出端70-3，该输出端70-3从第一绝缘栅极场效应晶体管45的漏极45-300开始延伸，特定电位被提供给它的另一端，并且分别在从第一组多个串联连接的电阻器的结点及其末端部分中恰当选择的位置获得电位，以被提供给分栅极。
当第一恒定电位被提供给相对于邻近并且最靠近源极区域的分栅极位于漏极区域侧的分栅极时，第一组多个串联连接的电阻器的连接数量变成k-2，并且第一恒定电位被提供给其另一端部分。
而且，如图12所示的偏置电路的实施例8[的偏置电路]所示，偏置电位可以分别在从第二组多个串联连接的电阻器52-1、....、52-(k-1)的结点62-2、...、62-(k-1)及其末端部分62-1和62-k中选择的位置获得，从而被提供给本发明的高压工作场效应晶体管的分栅极。这时，特定电位被提供给第二组多个串联连接的电阻器52-1、....52-(k-1)的另一末端部分。
当第一恒定电位被提供给相对于邻近并且最靠近源极区域的分栅极位于漏极区域侧的分栅极，第一恒定电位被提供给另一端部分。
注意到，当需要偏置电位的电源的本发明的高压工作场效应晶体管的栅极仅是最靠近漏极区域的一个，或者仅有一个栅极被提供为实施例2的变形1，并且第二场效应晶体管的分栅极的数量为2时，第二组多个串联连接的电阻器由单个第二电阻器组成，并且偏置电位由第一场效应晶体管的源极和单个第二电阻器之间的结点提供给该栅极。
在利用高压工作电路元件的偏置电路的实施例8中，与本发明的高压工作场效应晶体管的漏极并联地增加的偏置电路的电阻元件被完全从实施例6的偏置电路除去。
注意到在实施例8的偏置电路中，在一些上述的变形中可以省略第三电阻器53。
为了不再度增加任何特殊制造过程或者少数变形而实现本发明的每个实施例1至8的偏置电路的电阻器，可以使用在模拟MOSIC中使用的多晶硅电阻器、通过逆向用于LDD或者漏极延伸的离子注入技术而在衬底表面上形成的杂质层，或类似物。具有几乎线性特性的电阻器最好用作该电阻器。然而，对于需要高片电阻器的低能耗应用，可以使用场效应管的沟道阻抗、形成在比如SOI衬底或玻璃衬底的绝缘衬底上的半导体薄膜、或有机片、或类似物。在这种情况下，电阻器不必要具有线性电阻特性。
本发明包括一个晶体管，其结构或者偏置电位在已知范围内改变。而且，本发明的结构被结合其中的复合晶体管也包括在本发明的范围内。另外，除了本发明的偏置电路中描述的元件，被增加了例如电阻器、容性元件或者晶体管以落在普通技术电源的范围内的偏置电路也包括在本发明的范围内。
图13示出了本发明的例1的装置的平面图。由于图13不是截面图，为了增加各个部件的直观识别，在图13中画出由倾斜线指示的图案或类似物。在该图中，参考标记100表示SOI衬底，参考标记200表示高压工作场效应晶体管的源极，参考标记300表示高压工作场效应晶体管的漏极，并且参考标记500-1、500-2、500-3、500-4以及500-5表示高压工作场效应晶体管的分栅极G1、G2、G3、G4以及G5，在这些分栅极的下方，栅极绝缘膜400-1、400-2、400-3、400-4以及400-5(未示出)形成在沟道成形区域130(未示出)上。沟道成形区域130通过中间区230-1、230-2、230-3以及230-4而被分成分沟道130-1、130-2、130-3、130-4以及130-5(未示出)，这些分沟道每个均具有宽度W1和长度Lc1。分沟道长度Lc1是一个通过从分栅极长度Lg1减去在分栅极下方的中间区或者源极/漏极区域的横向重叠长度而获得的值。
注意到，在图中画出的正方形30示出了一个接触孔。
沟道成形区域130(未示出)、源极区域200、漏极区域300以及中间区230(230-1、230-2、230-3以及230-4)形成在SOI衬底100的表面中的半导体薄膜中。每个源极区域200、漏极区域300以及中间区230都是附带具有降低的杂质浓度的延伸区域的高杂质浓度区域。磷或砷作为n沟道高压工作场效应晶体管的杂质，并且硼作为p沟道高压工作场效应晶体管的杂质。
参考标记50-2、50-3以及50-4表示用于分电位的电阻器。在SOI衬底100中的半导体薄膜被加工为在左后侧的宽度为LR和长度大约为2WR的形状，而电阻器的外围是氧化物，从而获得用于分电位的电阻器50-2、50-3以及50-4。而且，电阻器50-2、50-3以及50-4通过增加与延伸掺杂物或者沟道掺杂物的情况中相同的杂质来实现。为了形成结点60-2、60-3以及60-4，用于源极/漏极成形的高浓度杂质被增加到形成结点的部分。用于分电位的被增加到电阻器的杂质的导电类型最好是与增加到本发明的高压工作场效应晶体管的源极/漏极区域的杂质相反的导电类型。
在图中，参考标记30表示接触孔，参考标记60-25表示提供电位并且从结点60-2延伸到分栅极500-2的互联，参考标记60-35表示从结点60-3到分栅极500-3的互联，参考标记60-45表示从结点60-4到分栅极500-4的互联，参考标记60-55表示提供从结点60-5到分栅极500-5的电位的互联，参考标记205表示源极导向电极，参考标记305表示漏极导线电极，以及参考标记500-15表示来自分栅极500-1的导向电极。
具有上述结构的例1的高压工作场效应晶体管被实验组合在SOI衬底中。
实验制造的高压工作场效应晶体管具有五个分栅极，其中每个分栅极具有Lg1＝0.8μm的栅极长度和W1＝80μm的栅极宽度，并且还具有厚度为11nm的SiO2膜作为栅极绝缘膜。每个电阻器50-1、50-2以及50-3都形成为尺寸比例为长度/宽度＝80μm/2.4μm。SOI衬底由100nm厚度的硅薄膜、100nm厚度的SiO2薄膜以及硅衬底组成。
当Vg提供给分栅极500-1(G1)、Vs1＝1V被提供给分栅极500-2(G2)、Vs1＝1V被提供给结点60-2，并且Vd+Vs1＝Vd+1V被提供给结点60-5时，输出特性通过黑色圆圈或者黑色三角形的曲线在图14中被示出。
为了与本发明的高压场效应晶体管的输出特性比较，形成在相同的衬底上的常规标准MOS晶体管的输出特性，通过黑色三角形曲线在图中被示出，其中该相同的衬底具有4μm的栅极长度和80μm的栅极宽度。选择4μm的栅极长度用于常规标准MOS晶体管的原因是，这个栅极长度符合本发明的高压工作场效应晶体管的五个分栅极的总的栅极长度。因为作为一个比较性例子的常规标准MOS晶体管的沟道长度比本发明的高压工作场效应晶体管的五个分沟道的长度的值的总和要长，所以常规型的这个比较性例子从平均电场的观点看要有优势。
图14示出了实验制造的n沟道高压工作场效应晶体管的输出特性。
在作为比较性例子的常规MOS晶体管的情况下，电流Ids开始突然增加到比2V稍小的Vds。但是，在本发明的高压工作场效应晶体管的情况下，甚至在Vds＝10V时也没有观察到电流Ids的突然增加。另外，本发明的高压工作场效应晶体管Vgs＝0.6V的电流值大约是作为比较性例子的MOS晶体管的7倍大。
图14示出了，通过沟道长度简单的增加，与MOS晶体管耐压的改进相比较，耐压被显著的改进，并且维持了大电流驱动能力。
图15示出了实验制造的p沟道高压工作场效应晶体管的输出特性。
在作为比较性例子的常规MOS晶体管的情况下，电流Ids开始突然增加到Vds＝-3V。但是，在本发明的高压工作场效应晶体管的情况下，虽然在Vds＝-7V时观察到电流Ids的增加，但是Vgs＝0V时的Vds的耐压等于或大于10V。另外，本发明的高压工作场效应晶体管的Vgs＝-0.6V时的电流值大约是作为比较性例子的常规MOS晶体管9倍大。
图15示出了，通过沟道长度简单的增加，与MOS晶体管耐压的改进相比较，耐压被显著的改进，并且维持了大电流驱动能力。
图16示出了本发明的例2的装置的平面图。由于图16不是截面图，所以，为了增加各个部件的直观识别，在图16中画出由倾斜线表示的图案和类似物。
在例2中，使用对应于偏置电路的实施例6的偏置电路。MOS晶体管43被用作整流装置，其中该MOS晶体管的栅极540和漏极340通过互联545被相互连接。MOS晶体管43的源极240通过互联60-55与电阻器50-4串联连接。MOS晶体管43的漏极340通过互联545连接到本发明的高压工作场效应晶体管的漏极。其它元件和连接与例1的那些元件和连接相同。
当第一恒定电位Vs1为1V时，结点60-5的漏极电位Vd和电位V5之间的关系示出了图17示出的特性。当Vd变成等于或低于Vs1时，在结点60-5的电位V5被维持在略高于Vs1＝1V的电位。由于MOS晶体管43作为整流装置的功能，所以，在每个结点60-2、60-3、60-4以及60-5上的电位不变为等于或低于结点60-2的第一恒定电位Vs1。因此，每个V2、V3、V4以及V5不变成等于或低于电位Vs1。由于这个原因，甚至在Vd低的区域中，本发明的高压工作场效应晶体管输出电流也被维持。
图18示出了一个实验制造的n沟道高压工作场效应晶体管的输出特性。在本发明的p沟道高压工作场效应晶体管的情况下，由于Vds至少上升到10V，没有观察到电流Ids突然的增加。由于偏置电路直接连接到漏极的影响，Vg＝0V时的漏极电流增加大约150nA。因为这不是由于装置的降级而导致的漏电流，所以就不需要担心可靠性。另外，在V-I特性中“冲击”出现Vds≈1V的附近。但是，冲击的出现是由于一个事实，即分栅极偏置被控制固定在Vd＜≈1V的范围内，因此它并不是由于耐压的降级。
在Vds等于或低于1V的低压区域中，本发明的n沟道高压工作场效应晶体管的电流驱动能力大约是作为比较性例子的MOS晶体管的3倍大。当Vds变为高压时，获得与例1相同的放大率。
图19示出了一个实验制造的p沟道高压工作场效应晶体管的输出特性。在本发明的p沟道高压工作场效应晶体管中，虽然当|Vds|等于或者高于8V时，观察到电流Ids的增加，但是Vgs＝0V时的Vds的耐压的绝对值等于或者高于10V。因为偏置电路直接连接到漏极，所以大约4MΩ的漏极输出电阻并联连接。但是，因为这不是由于装置的降级导致的漏电流，就不需要担心可靠性。另外，在V-I特性中“小冲击”出现Vds≈-1V的附近。但是，冲击的出现是由于一个事实，即分栅极偏置被控制固定在|Vd|＜≈1V的范围内，因此它不是由于耐压的降级。当|Vds|变为高压时，获与得例1相同的放大率。
在|Vds|等于或低于1V的低压区域中，当Vgs＝-0.6V时，本发明的p沟道高压工作场效应晶体管的电流驱动能力是作为比较性例子的MOS晶体管的大约5倍。
虽然上述的例1和例2是形成在SOI衬底中的场效应晶体管的例子，对于该晶体管而言增加耐压被认为是困难的，但是即使是在SON或者半导体衬底中形成的场效应晶体管中也可以获得同样的效果。
本发明包括一种晶体管，从本发明的上述描述中可以看出，该晶体管的结构或者偏置电位可在普通技术范围内被改变，而且，结合本发明的结构的晶体管也包括在本发明的范围内。另外，除了本发明的偏置电路中描述的元件，被增加了例如电阻器或者容性元件以落在普通技术范围内的偏置电路也包括在本发明的范围内。
权利要求
1.一种高压工作场效应晶体管，包括衬底；在衬底的表面上相互分隔开的源极区域和漏极区域；位于源极区域和漏极区域之间的衬底的表面上的半导体沟道成形区域；位于沟道成形区域上方的多个分栅极，该多个分栅极通过在源极/漏极方向分割而获得；以及在沟道成形区域和多个分栅极之间的多个栅极绝缘膜，其中信号电位被提供给多个分栅极中最靠近源极区域的分栅极，并且偏置电位被分别这样提供给各个分栅极，即比最靠近源极区域的分栅极更靠近漏极区域的分栅极，其中每个偏置电位具有等于或者大于特定电位的绝对值，每个偏置电位根据漏极电位的增加或者减小而改变，并且越靠近漏极区域上述每个偏置电位的绝对值就越大。
2.根据权利要求1的高压工作场效应晶体管，其中分栅极的数量等于或大于三，第一恒定电位被提供给相对于最靠近源极区域的分栅极位于漏极区域侧上的分栅极，并且偏置电位分别被提供给更靠近漏极区域的分栅极，其中每个偏置电位根据漏极电位的增加或减少而改变，并且其绝对值越朝向漏极区域越大。
3.一种高压工作场效应晶体管，包括衬底；在衬底的表面上相互分隔开的源极区域和漏极区域；在源极区域和漏极区域之间的衬底的表面上的半导体沟道成形区域；在沟道成形区域上方的多个分栅极，该多个分栅极通过在源极/漏极方向分割而获得；以及在沟道成形区域和多个分栅极之间的多个栅极绝缘膜，其中信号电位和信号电流中的至少一个被提供给源极区域，第一恒定电位被提供给多个分栅极中最靠近源极区域的分栅极，并且偏置电位被分别这样提供给各个分栅极，即比最靠近源极区域的分栅极更靠近漏极区域的分栅极，其中每个偏置电位具有等于或者大于第一恒定电位的绝对值，每个偏置电位根据漏极电位的增加或者减小而改变，并且每个偏置电位的绝对值越朝向漏极区域变得越大。
4.一种高压工作场效应晶体管，包括衬底；在衬底的表面上相互分隔开的源极区域和漏极区域；在源极区域和漏极区域之间的衬底的表面上的半导体沟道成形区域；在沟道成形区域上方的栅极；以及在沟道成形区域和栅极之间的栅极绝缘膜，其中信号电位和信号电流中的至少一个被提供给源极区域，并且偏置电位被提供给该栅极，其中偏置电位具有等于或者大于第一恒定电位的绝对值，并且根据漏极电位的增加或减小而改变。
5.根据权利要求1的高压工作场效应晶体管，其中与沟道载流子具有相同的导电类型的中间区分别位于多个分栅极之间的沟道成形区域中。
6.根据权利要求2和3之一的高压工作场效应晶体管，其中与沟道载流子具有相同的导电类型的中间区分别位于多个分栅极之间的沟道成形区域中。
7.根据权利要求1和5之一的高压工作场效应晶体管，其中容性元件连接到漏极区域和除了最靠近源极区域的分栅极之外的至少一个分栅极之间。
8.根据权利要求2、3和6之一的高压工作场效应晶体管，其中容性元件连接到漏极区域和除了最靠近源极区域的分栅极之外的至少一个分栅极之间。
9.根据权利要求1、5和7之一的高压工作场效应晶体管，其中容性元件连接到除了最靠近源极区域的分栅极之外的至少一对分栅极之间。
10.根据权利要求2、3、6和8之一的高压工作场效应晶体管，其中容性元件连接到除了最靠近源极区域的分栅极之外的至少一对分栅极之间。
11.根据权利要求1、5、7和9之一的高压工作场效应晶体管，其中整流装置一端连接到除了最靠近源极区域的分栅极之外的至少一个分栅极，并且第二恒定电位被提供给整流装置的另一端。
12.根据权利要求2、3、6、8和10之一的高压工作场效应晶体管，其中整流装置一端连接到除了最靠近源极区域的分栅极之外的至少一个分栅极，并且第二恒定电位被提供给整流装置的另一端。
13.根据权利要求4的高压工作场效应晶体管，其中容性元件连接到漏极区域和该栅极之间。
14.根据权利要求13的高压工作场效应晶体管，其中整流装置的一端连接到该栅极，并且第二恒定电位被提供给整流装置的另一端。
15.根据权利要求1至14之一的高压工作场效应晶体管，其中衬底是半导体衬底。
16.根据权利要求1至14之一的高压工作场效应晶体管，其中衬底这样一种衬底，在该衬底中，与支撑衬底绝缘的半导体薄膜位于支撑衬底的表面上。
17.一种用于如权利要求1、5、7、9和11之一所述的高压工作场效应晶体管的偏置电路，包括具有至少两个输入端和一个输出端的加法器，其中根据漏极电位增加或减小而改变的电位被提供给两个输入端之一，并且特定电位被提供给两个输入端的另一个输入端；并且加法器的输出端的电位作为偏置电位被提供给最靠近漏极区域的分栅极。
18.一种用于如权利要求2、3、6、8、10和12之一所述的高压工作场效应晶体管的偏置电路，包括具有至少两个输入端和一个输出端的加法器[增加电路]，其中根据漏极电位增加或减小而改变的电位被提供给两个输入端之一，并且第一恒定电位被提供给两个输入端的另一个输入端；并且加法器的输出端的电位作为偏置电位被提供给最靠近漏极区域的分栅极。
19.一种用于如权利要求4、13和14之一所述的高压工作场效应晶体管的偏置电路，包括具有至少两个输入端和一个输出端的加法器，其中根据漏极电位增加或减小而改变的电位被提供给两个输入端之一，并且第一恒定电位被提供给两个输入端的另一个输入端；并且加法器的输出端的电位作为偏置电位被提供给该栅极。
20.一种用于如权利要求1、5、7、9和11之一所述的高压工作场效应晶体管的偏置电路，包括具有至少两个输入端和一个输出端的加法器；以及第一组多个串联连接的电阻器；其中第一组多个串联连接的电阻器的串联连接端部分的一端连接到加法器的输出端，并且特定电位被提供给串联连接端部分的另一端；根据漏极电位的增加或减小而改变的电位被提供给两个输入端中的一个，一个信号电位被提供给两个输入端中的另一个；并且偏置电位分别从第一组多个串联连接的电阻器的串联连接端部分的上述一端和串联结点中选择出的位置被提供给分栅极。
21.根据权利要求20的一种用于如权利要求2、3、6、8、10和12之一所述的高压工作场效应晶体管的偏置电路，其中第一恒定电位被提供给两个输入端的另一个输入端；并且第一恒定电位被提供给第一组多个串联连接的电阻器的串联连接端部分的另一端。
22.一种用于如权利要求1至3和5至12之一所述的高压工作场效应晶体管的偏置电路，包括两个串联连接的电阻器，其中高压电源的电位被提供给两个串联连接的电阻器的串联连接端部分的一端，并且串联连接端部分的另一端连接到漏极区域；并且偏置电位从两个串联连接的电阻器之间的结点被提供给最靠近漏极区域的分栅极。
23.一种用于如权利要求4、13和14之一所述的高压工作场效应晶体管的偏置电路，包括两个串联连接的电阻器，其中高压电源的电位被提供给两个串联连接的电阻器的串联连接端部分的一端，并且串联连接端部分的另一端连接到漏极区域；并且偏置电位从两个串联连接的电阻器之间的结点被提供给该分栅极。
24.根据权利要求21的一种用于根据权利要求21的如权利要求1、5、7、9和11之一所述的高压工作场效应晶体管的偏置电路，其中第一组多个串联连接的电阻器的一端连接到两个串联连接的电阻器之间的结点，并且特定电位被提供给第一组多个串联连接的电阻器的另一端；并且从第一组多个串联连接的电阻器的串联结点和串联连接端部分中选择出的位置获得偏置电位，以分别被提供给分栅极。
25.根据权利要求21的一种用于如权利要求2、3、6、8、10和12之一所述的高压工作场效应晶体管的偏置电路，其中第一组多个串联连接的电阻器的一端连接到两个串联连接的电阻器之间的结点，并且第一恒定电位被提供给第一组多个串联连接的电阻器的另一端；并且从第一组多个串联连接的电阻器的串联结点和串联连接端部分中选择出的位置获得偏置电位，以分别被提供给分栅极。
26.一种用于如权利要求1、5、7、9和11之一所述的高压工作场效应晶体管的偏置电路，包括串联连接的整流装置和电阻器，其中整流装置侧的串联连接端连接到漏极；特定电位被提供给电阻器侧的串联连接端；并且偏置电位从整流装置和电阻器之间的结点被提供给最靠近漏极区域的分栅极。
27.一种用于如权利要求2、3、6、8、10和12之一所述的高压工作场效应晶体管的偏置电路，包括串联连接的整流装置和电阻器，其中整流装置侧的串联连接端连接到漏极；第一恒定电位被提供给电阻器侧的串联连接端；并且偏置电位从整流装置和电阻器之间的结点被提供给最靠近漏极区域的分栅极。
28.一种用于如权利要求4、13和14之一所述的高压工作场效应晶体管的偏置电路，包括串联连接的整流装置和电阻器，其中整流装置侧的串联连接端连接到漏极；第一恒定电位被提供给电阻器侧的串联连接端；并且偏置电位从整流装置和电阻器之间的结点被提供给最靠近漏极区域的分栅极。
29.一种用于如权利要求1、5、7、9和11之一所述的高压工作场效应晶体管的偏置电路，包括整流装置；以及第二组多个串联连接的电阻器，其中整流装置的一端连接到第二组多个串联连接的电阻器的一端；整流装置的另一端连接到漏极；特定电位被提供给第二组多个串联连接的电阻器的另一端；并且电位从由第二组多个串联连接的电阻器的串联连接端[、]和第二组多个串联连接的电阻器的串联结点中选择出的位置分别被提供给分栅极。
30.一种用于如权利要求2、3、6、8、10和12之一所述的高压工作场效应晶体管的偏置电路，包括整流装置；以及第二组多个串联连接的电阻器，其中整流装置的一端连接到第二组多个串联连接的电阻器的一端；整流装置的另一端连接到漏极；第一恒定电位被提供给第二组多个串联连接的电阻器的另一端；并且电位从由第二组多个串联连接的电阻器的串联连接端[、]和第二组多个串联连接的电阻器的串联结点中选择出的位置分别被提供给分栅极。
31.一种高压工作场效应晶体管，包括第一绝缘栅极场效应晶体管；与第一绝缘栅极场效应晶体管互补的第二场效应晶体管；一端连接到第一绝缘栅极场效应晶体管的漏极区域的第一电阻器；以及一端连接到第一绝缘栅极场效应晶体管的源极区域的第二电阻器，其中第一电位被提供给第一电阻器的另一端；并且第二电位被提供给第二电阻器的另一端；第二场效应晶体管是如权利要求1、5、7、9和11所述的高压工作场效应晶体管，并且包括至少两个分栅极，第二场效应晶体管的源极连接到第一绝缘栅极场效应晶体管的漏极；最靠近第二场效应晶体管的源极区域的分栅极连接到第一绝缘栅极场效应晶体管的源极；第二电位被提供给最靠近第二场效应晶体管的漏极区域的分栅极；第一绝缘栅极场效应晶体管的栅极被设置为一个输入端；并且输出端从由第一绝缘栅极场效应晶体管的源极和漏极选择出的一个位置得到。
32.一种高压工作电路元件，包括第一绝缘栅极场效应晶体管；与第一绝缘栅极场效应晶体管互补的第二场效应晶体管；一端连接到第一绝缘栅极场效应晶体管的漏极区域的第一电阻器；以及串联连接端部分的一端连接到第一绝缘栅极场效应晶体管的源极的第二组多个串联连接的电阻器，其中第二场效应晶体管是如权利要求1、5、7、9和11所述的高压工作场效应晶体管，并包括至少三个分栅极；第二场效应晶体管的源极连接到第一绝缘栅极场效应晶体管的漏极；分栅极分别连接到由第二组多个串联连接的电阻器的串联连接端部分的结点和一端选择出的位置；第一电阻器的另一端连接到第一电位；第二电位被提供给第二组多个串联连接的电阻器的串联连接端部分的另一端；第一绝缘栅极场效应晶体管的栅极被设置为一个输入端；并且输出端从由第一绝缘栅极场效应晶体管的源极和漏极[、]和第二组多个串联连接的电阻器的结点中选择出的一个位置得到。
33.根据权利要求31的高压工作电路元件，其中容性元件连接到输入端以及第一绝缘栅极场效应晶体管的源极区域和输出端之一之间。
34.根据权利要求32的高压工作电路元件，其中容性元件连接到输入端以及第一绝缘栅极场效应晶体管的源极区域和输出端之一之间。
35.根据权利要求31至34之一的高压工作电路元件，其中第一电阻器和第二电阻器的至少一个由多个串联连接的电阻器组成，并且在多个串联连接的电阻器之间的结点被设置为一个输出端。
36.根据权利要求31至34之一的高压工作电路元件，其中第一电阻器由多个串联连接的电阻器组成，并且第二场效应晶体管的源极连接到多个串联连接的电阻器之间的结点。
37.根据权利要求31至34之一的高压工作电路元件，其中第二电阻器由多个串联连接的电阻器组成，并且第二场效应晶体管的漏极连接到多个串联连接的电阻器之间的结点。
38.根据权利要求31至34之一的高压工作电路元件，其中第二场效应晶体管的漏极连接到第二电位。
39.根据权利要求31至34之一的高压工作电路元件，其中第二场效应晶体管的漏极通过第三电阻器连接到第二电位。
40.根据权利要求31至34之一的高压工作电路元件，其中第二场效应晶体管的漏极连接到第三电位。
41.根据权利要求31至34之一的高压工作电路元件，其中第二场效应晶体管的漏极通过第三电阻器连接到第三电位。
42.根据权利要求31至34之一的高压工作电路元件，其中第一电阻器和第二电阻器之一由恒流元件制成。
43.根据权利要求31和32之一的高压工作电路元件，其中第一绝缘栅极场效应晶体管是耗尽型晶体管。
44.一种包含如权利要求31至34之一所述高压工作电路元件的偏置电路，其中第一电位形成高压电源电位；第二电位形成接地电位，并且接地电位通过第三电阻器被提供给第二场效应晶体管的漏极；第一绝缘栅极场效应晶体管的栅极连接到如权利要求1至3和5至12之一所述的高压工作场效应晶体管的漏极；并且偏置电位从第一绝缘栅极场效应晶体管的漏极和第一电阻器之间的结点被提供给最靠近如权利要求1至3和5至12之一所述的高压工作场效应晶体管的漏极区域的分栅极。
45.一种包含如权利要求31至34之一所述的高压工作电路元件的偏置电路，其中第一电位形成高压电源电位；第二电位形成接地电位，并且接地电位通过第三电阻器被提供给第二场效应晶体管的漏极；第一绝缘栅极场效应晶体管的栅极连接到如权利要求4、13和14之一所述的高压工作场效应晶体管的漏极；并且偏置电位从第一绝缘栅极场效应晶体管的漏极和第一电阻器之间的结点被提供给如权利要求4、13和14之一所述的高压工作场效应晶体管的栅极。
46.根据权利要求44中的一种用于如权利要求1、5、7、9和11之一所述的高压工作场效应晶体管的偏置电路，其中第一组多个串联连接的电阻器的一端连接到第一绝缘栅极场效应晶体管的漏极和第一电阻器之间的结点，特定电位被提供给第一组多个串联连接的电阻器的另一端，并且电位从由第一组多个串联连接的电阻器的结点和末端部分中选择出的位置分别提供给分栅极。
47.权利要求44中的一种用于如权利要求2、3、6、8、10和12之一所述的高压工作场效应晶体管的偏置电路，其中第一组多个串联连接的电阻器的一端连接到第一绝缘栅极场效应晶体管的漏极和第一电阻器之间的结点，第一恒定电位被提供给第一组多个串联连接的电阻器的另一端，并且电位从由第一组多个串联连接的电阻器的结点和末端部分中选择出的位置分别提供给分栅极。
48.一种包含如权利要求35至37之一所述的高压工作电路元件并且用于如权利要求1、5、7、9和11之一所述的高压工作场效应晶体管的偏置电路，其中第一电位形成高压电源电位，特定电位取代第二电位被提供给第二组多个串联连接的电阻器的另一端，并且电位从由第二组多个串联连接的电阻器的结点和末端部分中选择出的位置分别被提供给分栅极。
49.一种包含如权利要求35至37之一所述的高压工作电路元件、并且用于如权利要求2、3、6、8和12之一所述的高压工作场效应晶体管的偏置电路，其中第一电位形成高压电源电位，第一恒定电位取代第二电位被提供给第二组多个串联连接的电阻器的另一端，并且电位从由第二组多个串联连接的电阻器的结点和末端部分中选择出的位置分别被提供给分栅极。
50.一种包含如权利要求32或34之一所述的高压工作电路元件、并且用于如权利要求1至3和5至12之一所述的高压工作场效应晶体管的偏置电路，其中第一电位形成高压电源电位，并且第一恒定电源取代第二电位被提供给第二电阻器的另一端，以提供电位给最靠近漏极区域的分栅极。
51.一种包含如权利要求32或34之一所述的高压工作电路元件、并且用于如权利要求4、13和14之一所述的高压工作场效应晶体管的偏置电路，其中第一电位形成高压电源电位，并且第一恒定电源取代第二电位被提供给第二电阻器的另一端，以提供电位给该栅极。
全文摘要
通过利用用于IC或者LSI的标准电源电压的晶体管的组成部分或者处理技术，一种高压工作场效应晶体管形成在IC或者LSI。为了增加场效应晶体管的工作电压，采取一些措施，其中栅极被分成分栅极，并且电位分别被提供给更靠近漏极的分栅极，其中该电位更接近漏极电位并且根据漏极电位的增加或减小而改变。
文档编号H01L27/06GK1819266SQ20051006566
公开日2006年8月16日 申请日期2005年2月24日 优先权日2004年2月24日
发明者长谷川尚, 吉田宜史, 小山内润, 林丰 申请人:精工电子有限公司, 林丰