專利名稱：高密度高效能功率晶體管布局方式的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種功率晶體管布局方式(power transistor layout),尤其涉及一種高密度高效能功率晶體管布局方式。
背景技術(shù)：
圖1顯示公知的功率晶體管10的布局方式。功率晶體管10可應(yīng)用于 功率轉(zhuǎn)換器(powerconverter)以作為電源管理的用途。在圖1所示的例子 中，功率晶體管10是由PMOS晶體管所實施。功率晶體管IO包含柵極11、 源極12、及漏極13。源極12具有多個阱接觸(well pickup contact) 15a及 多個源極接觸(source contact) 15b，其中多個阱接觸15a位于N型擴散區(qū) 14且多個源極接觸15b位于P型擴散區(qū)16。漏極13具有多個漏極接觸(drain contact) 15c，其中多個漏極接觸15c位于P型擴散區(qū)16。圖1顯示的布局 方式稱為蜂窩形(hive-shaped)結(jié)構(gòu)，其中通過柵極11的彎折(本例為45 度)來增加功率晶體管IO的有效溝道寬度(channel width)。由圖1可知，柵極11的彎折部分11a所形成的等效晶體管的源極12 及漏極13，正好有源極接觸15b及漏極接觸15c位于對應(yīng)的兩側(cè)，故其具 備低源極至漏極電阻(Rds—on)，因而效能較佳。然而，柵極11的水平部 分llb所形成的等效晶體管有一側(cè)(源極12或漏極13)必須經(jīng)過一段P形 擴散區(qū)16才能連接源極接觸15b或漏極接觸15c，故其具備高源極至漏極 電阻，因而效能較差。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種高效能且兼具高密度的功率晶體管。 依據(jù)本發(fā)明的目的，提供一種功率晶體管。該功率晶體管具有柵極、 源極、及漏極。柵極具有第一直線部分、第二直線部分、及第三直線部分。 第一直線部分與第二直線部分相連結(jié)且形成第一角度。第一直線部分與第.4二直線部分形成第一 v形結(jié)構(gòu)。第二直線部分與第三直線部分相連結(jié)且形成第二角度。第二直線部分與第三直線部分形成第二 v形結(jié)構(gòu)。第一直線部分、第二直線部分、及第三直線部分形成N形結(jié)構(gòu)。


圖1顯示公知的功率晶體管的布局方式；圖2顯示依據(jù)本發(fā)明的第一實施例的功率晶體管的布局方式； 圖3顯示依據(jù)本發(fā)明的第二實施例的功率晶體管的布局方式。
具體實施方式
下文中的說明與附圖將使本發(fā)明的前述與其它目的、特征、與優(yōu)點更 明顯。以下將參照附圖詳細(xì)說明依據(jù)本發(fā)明的較佳實施例。圖2顯示依據(jù)本發(fā)明的第一實施例的功率晶體管20的布局方式。功率 晶體管20可應(yīng)用于功率轉(zhuǎn)換器以作為電源管理的用途。在圖2所示的例子 中，功率晶體管20是由PMOS晶體管所實施。功率晶體管20包含柵極21、 源極22、及漏極23。源極22具有多個阱接觸25a及多個源極接觸25b，其 中多個阱接觸25a位于N型擴散區(qū)24且多個源極接觸25b位于P型擴散區(qū) 26。漏極23具有多個漏極接觸25c，其中多個漏極接觸25c位于P型擴散 區(qū)26。如圖2所示，柵極21全部采用彎折部分，故其所形成的等效晶體管源 極22及漏極23正好都有源極接觸25b及漏極接觸25c在對應(yīng)的兩側(cè)，因 此整體的源極至漏極電阻會比公知的布局方法(如圖1)為低，而達(dá)到高效 能的目的。此外，由于柵極21全部采用彎折部分，故其在單位面積內(nèi)所形 成的有效溝道寬度也會比公知的布局方法(如圖1)為大，而同時達(dá)到高密 度的目的。為了進一步說明本實施例的技術(shù)特征，圖2顯示柵極21包含第一直線 部分21a、第二直線部分21b、及第三直線部分21c。本實施例選擇第一直 線部分21a的長度等于第二直線部分21b的長度，且第二直線部分21b的 長度等于第三直線部分21c的長度。第一直線部分21a與第二直線部分'21b 相連結(jié)且形成第一角度e 1，其中第一直線部分21a與第二直線部分21b形5成第一V形(v-shaped)結(jié)構(gòu)。第二直線部分21b與第三直線部分21c相連 結(jié)且形成第二角度e2，其中第二直線部分21b與第三直線部分21c形成一 第二 V形結(jié)構(gòu)。第一直線部分21a、第二直線部分21b、及第三直線部分 21c形成N形(n-shaped)結(jié)構(gòu)。本實施例選擇e 1等于e2，但本發(fā)明不限 于此。此外，本實施例選擇el等于90度以達(dá)到最佳化。通過布局軟件的計算，圖2所形成的單位面積溝道寬度約為圖1所形 成的單位面積溝道寬度的1.25倍。換言之，當(dāng)達(dá)到相同的溝道寬度時，圖 2的布局方式可減少約20%的功率晶體管的面積(1-1/1.25=20%)。圖3顯示依據(jù)本發(fā)明的第二實施例的功率晶體管30的布局方式。如圖 3所示，除了增加漏極接觸35c的數(shù)目外，通過縮短漏極接觸35c與柵極31 之間的距離可進一步降低源極至漏極電阻，而達(dá)到最佳效能。此外，雖然本發(fā)明可應(yīng)用于功率轉(zhuǎn)換器以作為電源管理的用途，但本 發(fā)明亦可應(yīng)用于其它需要大線寬的功率晶體管的電路，于此便不再贅述。雖然本發(fā)明業(yè)已通過較佳實施例作為例示加以說明，但應(yīng)該理解的是 本發(fā)明不限于此被揭露的實施例。相反地，本發(fā)明意欲涵蓋對于本領(lǐng)域技 術(shù)人員而言是明顯的各種修改與相似配置。因此，權(quán)利要求的范圍應(yīng)根據(jù) 最廣的詮釋，以包容所有此類修改與相似配置。
權(quán)利要求
1、一種功率晶體管，包含柵極，其具有第一直線部分、第二直線部分、及第三直線部分，其中該第一直線部分與該第二直線部分相連結(jié)且形成第一角度，且該第二直線部分與該第三直線部分相連結(jié)且形成第二角度；源極；以及漏極，其中該第一直線部分與該第二直線部分形成第一V形結(jié)構(gòu)，該第二直線部分與該第三直線部分形成第二V形結(jié)構(gòu)，且該第一直線部分、該第二直線部分、及該第三直線部分形成N形結(jié)構(gòu)。
2、 如權(quán)利要求1所述的功率晶體管，其中該第一直線部分的長度等于 該第二直線部分的長度。
3、 如權(quán)利要求2所述的功率晶體管，其中該第二直線部分的長度等于 該第三直線部分的長度。
4、 如權(quán)利要求3所述的功率晶體管，其中該第一角度等于該第二角度。
5、 如權(quán)利要求4所述的功率晶體管，其中該第一角度等于90度。
6、 如權(quán)利要求5所述的功率晶體管，其中該源極具有多個阱接觸及多 個源極接觸。
7、 如權(quán)利要求6所述的功率晶體管，其中該多個阱接觸位于N型擴散 區(qū)且該多個源極接觸位于P型擴散區(qū)。
8、 如權(quán)利要求7所述的功率晶體管，其中該漏極具有多個漏極接觸。
9、 如權(quán)利要求8所述的功率晶體管，其中該多個漏極接觸位于該P型擴散區(qū)。
10、 如權(quán)利要求9所述的功率晶體管，其中該功率晶體管應(yīng)用于功率 轉(zhuǎn)換器。
全文摘要
功率晶體管具有柵極、源極、及漏極。柵極具有第一直線部分、第二直線部分、及第三直線部分。第一直線部分與第二直線部分相連結(jié)且形成第一V形結(jié)構(gòu)。第二直線部分與第三直線部分相連結(jié)且形成第二V形結(jié)構(gòu)。第一直線部分、第二直線部分、及第三直線部分形成N形結(jié)構(gòu)。
文檔編號H01L27/085GK101599505SQ20081010003
公開日2009年12月9日 申請日期2008年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月3日
發(fā)明者安豐沅, 陳立政 申請人:致新科技股份有限公司