专利名称：高密度高效能功率晶体管布局方式的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种功率晶体管布局方式(power transistor layout),尤其涉及一种高密度高效能功率晶体管布局方式。
背景技术：
图1显示公知的功率晶体管10的布局方式。功率晶体管10可应用于 功率转换器(powerconverter)以作为电源管理的用途。在图1所示的例子 中，功率晶体管10是由PMOS晶体管所实施。功率晶体管IO包含栅极11、 源极12、及漏极13。源极12具有多个阱接触(well pickup contact) 15a及 多个源极接触(source contact) 15b，其中多个阱接触15a位于N型扩散区 14且多个源极接触15b位于P型扩散区16。漏极13具有多个漏极接触(drain contact) 15c，其中多个漏极接触15c位于P型扩散区16。图1显示的布局 方式称为蜂窝形(hive-shaped)结构，其中通过栅极11的弯折(本例为45 度)来增加功率晶体管IO的有效沟道宽度(channel width)。由图1可知，栅极11的弯折部分11a所形成的等效晶体管的源极12 及漏极13，正好有源极接触15b及漏极接触15c位于对应的两侧，故其具 备低源极至漏极电阻(Rds—on)，因而效能较佳。然而，栅极11的水平部 分llb所形成的等效晶体管有一侧(源极12或漏极13)必须经过一段P形 扩散区16才能连接源极接触15b或漏极接触15c，故其具备高源极至漏极 电阻，因而效能较差。发明内容本发明的目的在于提供一种高效能且兼具高密度的功率晶体管。 依据本发明的目的，提供一种功率晶体管。该功率晶体管具有栅极、 源极、及漏极。栅极具有第一直线部分、第二直线部分、及第三直线部分。 第一直线部分与第二直线部分相连结且形成第一角度。第一直线部分与第.4二直线部分形成第一 v形结构。第二直线部分与第三直线部分相连结且形成第二角度。第二直线部分与第三直线部分形成第二 v形结构。第一直线部分、第二直线部分、及第三直线部分形成N形结构。
图1显示公知的功率晶体管的布局方式；图2显示依据本发明的第一实施例的功率晶体管的布局方式； 图3显示依据本发明的第二实施例的功率晶体管的布局方式。
具体实施方式
下文中的说明与附图将使本发明的前述与其它目的、特征、与优点更 明显。以下将参照附图详细说明依据本发明的较佳实施例。图2显示依据本发明的第一实施例的功率晶体管20的布局方式。功率 晶体管20可应用于功率转换器以作为电源管理的用途。在图2所示的例子 中，功率晶体管20是由PMOS晶体管所实施。功率晶体管20包含栅极21、 源极22、及漏极23。源极22具有多个阱接触25a及多个源极接触25b，其 中多个阱接触25a位于N型扩散区24且多个源极接触25b位于P型扩散区 26。漏极23具有多个漏极接触25c，其中多个漏极接触25c位于P型扩散 区26。如图2所示，栅极21全部采用弯折部分，故其所形成的等效晶体管源 极22及漏极23正好都有源极接触25b及漏极接触25c在对应的两侧，因 此整体的源极至漏极电阻会比公知的布局方法(如图1)为低，而达到高效 能的目的。此外，由于栅极21全部采用弯折部分，故其在单位面积内所形 成的有效沟道宽度也会比公知的布局方法(如图1)为大，而同时达到高密 度的目的。为了进一步说明本实施例的技术特征，图2显示栅极21包含第一直线 部分21a、第二直线部分21b、及第三直线部分21c。本实施例选择第一直 线部分21a的长度等于第二直线部分21b的长度，且第二直线部分21b的 长度等于第三直线部分21c的长度。第一直线部分21a与第二直线部分'21b 相连结且形成第一角度e 1，其中第一直线部分21a与第二直线部分21b形5成第一V形(v-shaped)结构。第二直线部分21b与第三直线部分21c相连 结且形成第二角度e2，其中第二直线部分21b与第三直线部分21c形成一 第二 V形结构。第一直线部分21a、第二直线部分21b、及第三直线部分 21c形成N形(n-shaped)结构。本实施例选择e 1等于e2，但本发明不限 于此。此外，本实施例选择el等于90度以达到最佳化。通过布局软件的计算，图2所形成的单位面积沟道宽度约为图1所形 成的单位面积沟道宽度的1.25倍。换言之，当达到相同的沟道宽度时，图 2的布局方式可减少约20%的功率晶体管的面积(1-1/1.25=20%)。图3显示依据本发明的第二实施例的功率晶体管30的布局方式。如图 3所示，除了增加漏极接触35c的数目外，通过縮短漏极接触35c与栅极31 之间的距离可进一步降低源极至漏极电阻，而达到最佳效能。此外，虽然本发明可应用于功率转换器以作为电源管理的用途，但本 发明亦可应用于其它需要大线宽的功率晶体管的电路，于此便不再赘述。虽然本发明业已通过较佳实施例作为例示加以说明，但应该理解的是 本发明不限于此被揭露的实施例。相反地，本发明意欲涵盖对于本领域技 术人员而言是明显的各种修改与相似配置。因此，权利要求的范围应根据 最广的诠释，以包容所有此类修改与相似配置。
权利要求
1、一种功率晶体管，包含栅极，其具有第一直线部分、第二直线部分、及第三直线部分，其中该第一直线部分与该第二直线部分相连结且形成第一角度，且该第二直线部分与该第三直线部分相连结且形成第二角度；源极；以及漏极，其中该第一直线部分与该第二直线部分形成第一V形结构，该第二直线部分与该第三直线部分形成第二V形结构，且该第一直线部分、该第二直线部分、及该第三直线部分形成N形结构。
2、 如权利要求1所述的功率晶体管，其中该第一直线部分的长度等于 该第二直线部分的长度。
3、 如权利要求2所述的功率晶体管，其中该第二直线部分的长度等于 该第三直线部分的长度。
4、 如权利要求3所述的功率晶体管，其中该第一角度等于该第二角度。
5、 如权利要求4所述的功率晶体管，其中该第一角度等于90度。
6、 如权利要求5所述的功率晶体管，其中该源极具有多个阱接触及多 个源极接触。
7、 如权利要求6所述的功率晶体管，其中该多个阱接触位于N型扩散 区且该多个源极接触位于P型扩散区。
8、 如权利要求7所述的功率晶体管，其中该漏极具有多个漏极接触。
9、 如权利要求8所述的功率晶体管，其中该多个漏极接触位于该P型扩散区。
10、 如权利要求9所述的功率晶体管，其中该功率晶体管应用于功率 转换器。
全文摘要
功率晶体管具有栅极、源极、及漏极。栅极具有第一直线部分、第二直线部分、及第三直线部分。第一直线部分与第二直线部分相连结且形成第一V形结构。第二直线部分与第三直线部分相连结且形成第二V形结构。第一直线部分、第二直线部分、及第三直线部分形成N形结构。
文档编号H01L27/085GK101599505SQ20081010003
公开日2009年12月9日 申请日期2008年6月3日 优先权日2008年6月3日
发明者安丰沅, 陈立政 申请人:致新科技股份有限公司