经分段功率晶体管制造技术

本申请案涉及一种包含多个实质上平行晶体管指状件(212)的经分段功率晶体管(200)，其中每一指状件包含导电源极条带及导电漏极条带。所述功率晶体管还包含多个实质上平行导电连接线(222a-222b)，其中每一导电连接线将至少一个源极条带连接到共用源极连接(225)或将至少一个漏极条带连接到共用漏极连接(228)。所述导电连接线实质上垂直于所述晶体管指状件而安置。所述源极或漏极条带中的至少一者被分段成多个部分，其中邻近部分由具有比所述至少一个经分段源极或漏极条带的其余部分高的电阻的切割位置分离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般来说涉及功率晶体管。更具体来说，本专利技术涉及一种经分段功率晶体管。
技术介绍
功率晶体管通常为经设计以处置显著功率电平的一种类型的金属氧化物半导体(MOS)晶体管。功率晶体管存在于许多常见电子装置中，包含电力供应器、电压转换器、集成电路及低电压电机控制器。大功率晶体管可由许多“指状件”构成，所述指状件中的每一者可为长的且可视为包含多个子晶体管。
技术实现思路
本专利技术提供一种经分段功率晶体管。在第一实例中，一种功率晶体管包含多个实质上平行晶体管指状件，其中每一指状件包含导电源极条带及导电漏极条带。所述功率晶体管还包含多个实质上平行导电连接线，其中每一导电连接线将至少一个源极条带连接到共用源极连接或将至少一个漏极条带连接到共用漏极连接。所述导电连接线实质上垂直于所述晶体管指状件而安置。所述源极或漏极条带中的至少一者被分段成多个部分，其中邻近部分由具有比所述至少一个经分段源极或漏极条带的其余部分高的电阻的切割位置分离。在第二实例中，一种电子装置包含多个功率晶体管。所述功率晶体管中的每一者包含多个实质上平行晶体管指状件，其中每一指状件包含导电源极条带及导电漏极条带。每一功率晶体管还包含多个实质上平行导电连接线，其中每一导电连接线将至少一个源极条带连接到共用源极连接或将至少一个漏极条带连接到共用漏极连接。所述导电连接线实质上垂直于所述晶体管指状件而安置。所述源极或漏极条带中的至少一者被分段成多个部分，其中邻近部分由具有比所述至少一个经分段源极或漏极条带的其余部分高的电阻的切割位置分呙。在第三实例中，一种功率晶体管包含多个实质上平行晶体管指状件，每一指状件包含导电源极条带及导电漏极条带。所述功率晶体管还包含电连接到所述导电漏极条带中的每一者的隔离槽区域。所述功率晶体管进一步包含多个实质上平行导电连接线，每一连接线将至少一个源极条带连接到共用源极连接或将所述隔离槽区域连接到共用漏极连接，所述导电连接线实质上垂直于所述晶体管指状件而安置。所述隔离槽区域被分段成多个部分，且其中邻近部分由具有比所述隔离槽区域的其余部分高的电阻的切割位置分离。依据以下图、描述及权利要求书，所属领域的技术人员可容易地明了其它技术特征。【附图说明】为更完整地理解本专利技术及其特征，现在结合附图来参考以下描述，附图中:图1A及IB图解说明描绘功率晶体管的一部分中的丝状形成的示意性电路图；图2A到2D图解说明根据本专利技术的实例性功率晶体管的图形布局设计；图3A到3F图解说明根据本专利技术的包含源极分段的实例性功率晶体管的图形布局设计；图4图解说明根据本专利技术的包含源极分段的功率晶体管的一部分的示意性电路图；图5A到f5D图解说明根据本专利技术的包含漏极分段的实例性功率晶体管的图形布局设计；图6图解说明根据本专利技术的包含漏极分段的功率晶体管的一部分的示意性电路图；及图7A到7D图解说明根据本专利技术的包含漏极及槽分段的实例性功率晶体管的图形布局设计。【具体实施方式】下文所论述的图1到7D及在本专利文件中用于描述本专利技术的原理的各种实例仅以图解说明方式进行且不应解释为以任何方式限制本专利技术的范围。所属领域的技术人员将理解，可以任何适合方式且以任何类型的适合布置的装置或系统来实施本专利技术的原理。图1A及IB图解说明描绘功率晶体管100的一部分中的丝状形成的示意性电路图。如图1A中所展示，功率晶体管100包含共享共用漏极104及共用源极105的多个子晶体管101-103。在各种应用中，将电流实质上均匀地分布于这些子晶体管101-103当中可为必要或合意的。在图1A中，从漏极104到源极105的电流理想地经分布穿过所有子晶体管路径，如由虚线所指示。在许多功率晶体管应用中，导电捆扎材料允许高电流密度沿着晶体管指状件流动。由于此，在切换瞬态期间或在击穿开始时，高电压功率晶体管通常在指状件的局部部分(有时称为“热点”)处出故障。此归因于丝状形成的发生，其中电流流动为沿着功率晶体管中的一个路径集中的而非跨越功率晶体管中的多个路径较均匀地分布。图1B图解说明丝状形成的一个实例。如图1B中所展示，功率晶体管100中的电流变为跨越由虚线表示的单个路径集中的。功率晶体管100中的热点110可表示由于漏极电压朝向功率晶体管100的击穿电压增加而经历雪崩击穿的第一点。图2A到2D图解说明根据本专利技术的实例性功率晶体管200的图形布局设计。在此实例中，功率晶体管200是类似于图1的功率晶体管100的横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)功率晶体管。功率晶体管200适合用于各种各样的电子装置中。功率晶体管200包含在图2A中大体垂直地定向的导电层220(MET2)，导电层220安置于在图2A中大体水平地定向的导电层210 (METl)上方。导电层210-220可由任何适合材料(例如一或多种金属)形成。导电层210安置于硅化物层230上方，硅化物层230形成于衬底(例如经掺杂硅层)上方。图2B图解说明其中导电层220经移除以较清楚地展示导电层210的功率晶体管200。图2C图解说明图2B的一部分的经放大视图。图2D图解说明其中导电层210经移除以较清楚地展示硅化物层230的一部分的图2C的经放大视图。导电层210包含多个指状件(或“条带”)212(在图2A-2C中水平地图解说明)，且每一指状件212包含漏极及源极。尽管在图中描绘四个指状件，但将理解，此仅为一个实例且其它实施例可包含较多或较少指状件。在实例性功率晶体管200中，指状件212是“以源极为中心的”，其中每一指状件212包含源极条带及围绕所述源极条带的跑道形栅极。漏极分裂，其中漏极的一半在源极条带的一侧上且漏极的一半在源极条带的另一侧上。可在两个邻近指状件212之间共享漏极的一半。如图2A中所展示，导电层220包含多个连接线222a_222b，所述连接线交替地连接到功率晶体管200的共用源极连接225或共用漏极连接228。也就是说，连接线222a连接到共用源极连接225，且连接线222b连接到共用漏极连接228。在典型功率晶体管中，连接线222a-222b平行于指状件212而定向。然而，在功率晶体管200中，连接线222a_222b垂直于指状件212而定向。尽管此定向可并非几乎同样高效，但此布局促进下文论述的分段实施例的使用。在图2B及2C中，隐藏导电层220以更好地展示指状件212。多个导电导通孔240 (例如填充有钨的导通孔)将导电层210中的每一指状件212的源极条带或漏极条带连接到导电层220中的对应连接线222a-222b。更具体来说，导通孔240中的一些导通孔将指状件212的源极条带连接到源极连接线222a，且其它导通孔240将指状件212的漏极条带连接到漏极连接线222b。每一导通孔240经配置以在指状件212中的一者与导电层220中的连接线222a-222b中的一者之间载运电流。如图2A-2C中所展示，每一指状件212为不间断的且低电阻，因此电流可能跨越指状件212中的任一者而形成丝状。举例来说，如果电流流动沿着指状件212中的一者的长度在中途某处突然达到尖峰(例如归因于击穿事件)，那么指状件212沿着其全长度的均匀性及其相关联低电阻可增加丝状形成的可能性。丝状形成限制功率晶体管200可传导的总电流，因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率晶体管，其包括：多个实质上平行晶体管指状件，每一指状件包含导电源极条带及导电漏极条带；及多个实质上平行导电连接线，每一连接线将至少一个源极条带连接到共用源极连接或将至少一个漏极条带连接到共用漏极连接，所述导电连接线实质上垂直于所述晶体管指状件而安置；其中所述源极或漏极条带中的至少一者被分段成多个部分，且其中邻近部分由具有比所述至少一个经分段源极或漏极条带的其余部分高的电阻的切割位置分离。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：亨利·利茨曼·爱德华兹，
申请(专利权)人：德州仪器公司，
类型：发明
国别省市：美国;US