功率晶体管元件制造技术

本实用新型专利技术提供一种功率晶体管元件，其包括输入端、第一总线、负温度系数阻抗元件、第二总线、多个第一条状电极以及多个第二条状电极。第一总线耦接到输入端。负温度系数阻抗元件耦接于第一总线与输入端之间。第二总线耦接到输入端。多个第一条状电极电连接到第一总线。多个第二条状电极电连接到第二总线。因此，本实用新型专利技术提供的功率晶体管元件，可在重载时具有低阻抗，而在轻载时具有低的栅极寄生电容以及栅极与漏极间的寄生电容。

Power transistor element

The utility model provides a power transistor element, which comprises an input terminal, a first bus, a negative temperature coefficient impedance element, a second bus, a plurality of first strip electrodes and a plurality of second strip electrodes. The first bus is coupled to the input terminal. The negative temperature coefficient impedance element is coupled between the first bus and the input terminal. The second bus is coupled to the input. A plurality of first strip electrodes are electrically connected to the first bus. Multiple second strip electrodes are electrically connected to the second bus. Therefore, the power transistor element provided by the utility model can have low impedance at heavy load, low parasitic capacitance at light load and parasitic capacitance between gate and drain.

【技术实现步骤摘要】
功率晶体管元件
本技术数据一种半导体元件，尤其涉及一种功率晶体管元件。
技术介绍
半导体元件中，功率开关晶体管被广泛地应用在电力开关(powerswitch)元件上，例如是电源供应器、整流器或低压马达控制器等等。常见的一种功率开关晶体管为金氧半场效晶体管(MOSFET)。理想的电源转换系统所使用的功率开关晶体管在重载时具有超低阻抗，而在轻载时具有低的栅极寄生电容(Qg)以及栅极与漏极间的寄生电容(Qgd)。然而，现在的功率开关晶体管无法同时满足上述需求。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种功率晶体管元件，可在重载时具有超低阻抗，而在轻载时具有低的栅极寄生电容(Qg)以及栅极与漏极间的寄生电容(Qgd)。本技术提供一种功率晶体管元件，其包括输入端、第一总线、负温度系数阻抗元件、第二总线、多个第一条状电极以及多个第二条状电极。第一总线耦接到所述输入端。负温度系数阻抗元件耦接于第一总线与输入端之间。第二总线耦接到输入端。多个第一条状电极电连接到第一总线。多个第二条状电极电连接到第二总线。在本技术的一实施例中，多个第一条状电极与多个第二条状电极彼此交错设置。在本技术的一实施例中，多个第一条状电极分别通过多个二极管结构电连接到第二总线。在本技术的一实施例中，多个二极管结构与多个第一条状电极重叠。在本技术的一实施例中，多个第一条状电极以及多个第二条状电极位于衬底中。在本技术的一实施例中，多个第一条状电极以及多个第二条状电极位于衬底上。在本技术的一实施例中，负温度系数阻抗元件位于衬底中。在本技术的一实施例中，负温度系数阻抗元件位于衬底上。在本技术的一实施例中，功率晶体管元件还包括终端结构，其围绕多个第一条状电极与多个第二条状电极。在本技术的一实施例中，提供一种功率晶体管元件，其包括衬底、接垫、多个第一条状电极、多个第二条状电极以及负温度系数阻抗元件。衬底定义有有源区及布局区。接垫设置于布局区中的衬底上。多个第一条状电极设置于有源区中的衬底上且电连接到接垫。多个第二条状电极设置于有源区中的衬底上且电连接到接垫。负温度系数阻抗元件设置于布局区中，且电连接于多个第一条状电极与接垫之间。在本技术的一实施例中，多个第二条状电极通过多个二极管元件电连接到接垫。在本技术的一实施例中，二极管元件位于衬底上的绝缘层中。在本技术的一实施例中，第一条状电极以及第二条状电极为沟槽电极。在本技术的一实施例中，第一条状电极以及第二条状电极为平面电极。在本技术的一实施例中，负温度系数阻抗元件为沟槽元件。在本技术的一实施例中，负温度系数阻抗元件为衬底上的元件。基于所述，在本技术的功率晶体管元件中，利用总线与接垫之间的负温度系数阻抗元件来控制总线的电压，进而控制两种栅极导通或不导通。在一实施例中，利用两种电极彼此交错设置，以在工作时达到平均的电场分布。因此，可在重载时具有超低阻抗，而在轻载时具有低的栅极寄生电容(Qg)以及栅极与漏极间的寄生电容(Qgd)。为让本技术的所述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1为依据本技术一实施例所示出的一种功率晶体管元件的上视示意图；图2为沿图1的A-A线所示出的一种功率晶体管元件的剖面示意图；图3为沿图1的B-B线所示出的一种功率晶体管元件的剖面示意图；图4为沿图1的B-B线所示出的另一种功率晶体管元件的剖面示意图；图5为沿图1的C-C线所示出的一种功率晶体管元件的剖面示意图；图6为沿图1的A-A线所示出的另一种功率晶体管元件的剖面示意图；图7为沿图1的B-B线所示出的另一种功率晶体管元件的剖面示意图；图8为沿图1的A-A线所示出的又另一种功率晶体管元件的剖面示意图；图9为沿图1的C-C线所示出的又另一种功率晶体管元件的剖面示意图。具体实施方式请参照图1，一种功率晶体管元件包括输入端IN、第一总线Gb1、负温度系数阻抗元件R、第二总线Gb2、多个第一条状电极E1、多个第二条状电极E2以及终端结构T。在一实施例中，输入端IN为接垫或栅极衬垫(gatepad)。接垫设置于衬底100上且其材料包括金属。第一总线Gb1耦接到输入端IN。第一总线Gb1设置于衬底100上且其材料包括金属。负温度系数阻抗元件R耦接于或电连接于第一总线Gb1与输入端IN之间。负温度系数阻抗元件R可设置于衬底100上或衬底100中且其材料包括掺杂多晶硅。第二总线Gb2耦接到输入端IN。第二总线Gb12设置于衬底100上且其材料包括金属。多个第一条状电极E1分别通过多个跳线结构122J电连接到第一总线Gb1。多个第一条状电极E1可设置于衬底100上或衬底100中且其材料包括掺杂多晶硅。多个跳线结构122J可设置于衬底100上且其材料包括金属。在一实施例中，多个第一条状电极E1可分别通过多个二极管结构D电连接到第二总线Gb2。多个二极管结构D的PN接面可设置于衬底100表面或衬底100中且其材料包括掺杂多晶硅。多个第二条状电极E2分别通过多个跳线结构122J电连接到第二总线Gb2。多个第二条状电极E2可设置于衬底100上或衬底100中且其材料包括掺杂多晶硅。在一实施例中，多个第一条状电极E1与多个第二条状电极E2彼此交错设置。终端结构T围绕多个第一条状电极E1与多个第二条状电极E2。终端结构T可设置于衬底100上或衬底100中且其材料包括掺杂多晶硅。一种功率晶体管元件包括有源区AA、终端区TA以及布局区LA。在一实施例中，终端区TA围绕有源区AA，且布局区LA围绕终端区TA。更具体地说，布局区LA泛指功率晶体管元件中有源区AA及终端区TA以外的所有区域。第一条状电极E1以及第二条状电极E2设置于有源区AA中。终端结构T设置于终端区TA中。第一总线Gb1、第二总线Gb2、输入端IN以及负温度系数阻抗元件R设置于布局区LA中。在一实施例中，多个第一条状电极E1以及多个第二条状电极E2位于衬底100中，如图2所示，但仅为举例说明，并不用以限定本技术。在一实施例中，第一条状电极E1设置于衬底100的沟槽1051中，且包括绝缘层1061、导体层1081、层间绝缘层1101、绝缘层1121以及导体层1141。衬底100可为具有第一掺杂型(例如N型)的半导体衬底。导体层1081设置于沟槽1051下部，绝缘层1061设置于导体层1081与衬底100之间。导体层1141设置于沟槽1051上部，绝缘层1121设置于导体层1141与衬底100之间。层间绝缘层1101设置于导体层1081与导体层1141之间。在一实施例中，导体层1081可为具有第二掺杂型(例如P型)的导体层(例如多晶硅层)，导体层1141可为具有第一掺杂型(例如N型)的导体层(例如多晶硅层)。在另一实施例中，导体层1081可为具有第一掺杂型(例如N型)的导体层(例如多晶硅层)，导体层1141可为具有第二掺杂型(例如P型)的导体层(例如多晶硅层)。导体层1081靠近终端结构T的两端会向上延伸到衬底100表面(如图5所示)，以加强导体层1081终端的崩溃电压。在一实施例中，具有第二掺杂型(例如P型)的主体层116环绕沟槽1051上部，且其底面高于层间绝缘层1101的顶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率晶体管元件，其特征在于，包括：输入端；第一总线，耦接到所述输入端；负温度系数阻抗元件，耦接于第一总线与所述输入端之间；第二总线，耦接到所述输入端；多个第一条状电极，电连接到所述第一总线；以及多个第二条状电极，电连接到所述第二总线。

【技术特征摘要】
2018.07.18 TW 1072097151.一种功率晶体管元件，其特征在于，包括：输入端；第一总线，耦接到所述输入端；负温度系数阻抗元件，耦接于第一总线与所述输入端之间；第二总线，耦接到所述输入端；多个第一条状电极，电连接到所述第一总线；以及多个第二条状电极，电连接到所述第二总线。2.根据权利要求1所述的功率晶体管元件，其特征在于，所述多个第一条状电极与所述多个第二条状电极彼此交错设置。3.根据权利要求1所述的功率晶体管元件，其特征在于，所述多个第一条状电极分别通过多个二极管结构电连接到所述第二总线。4.根据权利要求3所述的功率晶体管元件，其特征在于，所述多个二极管结构与多个第一条状电极重叠。5.根据权利要求1所述的功率晶体管元件，其特征在于，所述多个第一条状电极以及所述多个第二条状电极位于衬底中。6.根据权利要求1所述的功率晶体管元件，其特征在于，所述多个第一条状电极以及所述多个第二条状电极位于衬底上。7.根据权利要求1所述的功率晶体管元件，其特征在于，所述负温度系数阻抗元件位于衬底中。8.根据权利要求1所述的功率晶体管元件，其特征在于，所述负温度系数阻抗元件位于衬底上。9.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈劲甫，
申请(专利权)人：力祥半导体股份有限公司，
类型：新型
国别省市：中国台湾,71