專利名稱：金氧半場效晶體管布局結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金氧半場效晶體管布局結(jié)構(gòu)，特別涉及一種具有較高有效信道寬度及較高組件密度的金氧半場效晶體管布局結(jié)構(gòu)，可提升傳統(tǒng)布局電路的組件密度及提升其有效信道寬度，達到降低成本及更高功率操作的目的。
背景技術(shù)：
近年來，金氧半場效晶體管(Metal Oxide Semiconductor, M0S)都是以組件尺寸縮小來達到增加組件速度及驅(qū)動電流的目的，但是根據(jù)ITRS roadmap，利用組件尺寸縮小以提升組件操作速度的方法趨近極限。因此，利用組件尺寸縮小來達到性能的改善，顯的越來越不容易。此外，具有大線寬的金氧半場效晶體管(Power M0S)也廣泛地被應(yīng)用作為電源管理應(yīng)用的電源開關(guān)。不過，此類金氧半場效晶體管的源極與漏極的過長連接導(dǎo)線會導(dǎo)致一些缺陷或問題，例如連 接導(dǎo)線的嚴(yán)重電壓降。此外，由于考慮到積集度的因素，功率組件的晶胞間距必須越小越好，因此金氧半場效晶體管的源極與漏極的金屬連接導(dǎo)線寬度勢必受限。源極與漏極的金屬連接導(dǎo)線的長度也因電致遷移(Electron Migration)的問題而受限，尤其是在金屬連接導(dǎo)線寬度受限時。因此傳統(tǒng)高功率金氧半場效晶體管很難兼具大電流功能與高積集度布局兩種性質(zhì)。參照美國專利公告號第7，132，717號，標(biāo)題為具有低輸出電阻與高電流限制的功率金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管布局(Power Metal Oxide Semiconductor Transistor Layoutwith Lower Output Resistance and High Current Limit),公開了一種功率金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管布局，特別關(guān)于一種使用網(wǎng)狀連接導(dǎo)線或一平面化連接導(dǎo)線，然而該案于源極/漏極導(dǎo)線連接時，并未清楚公開其靜電防護(Electrostatic Discharge, ESD)布局規(guī)則。現(xiàn)請參考圖1A，其顯示現(xiàn)有技術(shù)金氧半場效晶體管布局結(jié)構(gòu)100，其由金氧半場效晶體管布局?jǐn)?shù)組Iio組成。金氧半場效晶體管布局?jǐn)?shù)組110包括源極120、漏極130、柵極140、晶體管150、連接源極導(dǎo)線160及連接漏極導(dǎo)線170?，F(xiàn)請參考圖1B，其顯示現(xiàn)有技術(shù)的金氧半場效晶體管布局結(jié)構(gòu)的漏極與源極連接圖。其中連接源極導(dǎo)線160與連接漏極導(dǎo)線170之連接方式皆采取斜線連接。一般而言，其具有⑴于源極120、漏極130之角落是否順利連接⑵聯(lián)機電路不對稱的問題。因此，有必要提出一種具有較高有效信道寬度及較高組件密度的金氧半場效晶體管布局結(jié)構(gòu)以解決上述所提及的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種金氧半場效晶體管布局結(jié)構(gòu)，可用于CMOS制程中，以具有較高有效信道寬度及較高組件密度。為達上述目的，本發(fā)明提供一種金氧半場效晶體管布局結(jié)構(gòu)，其包含一基板；一具有正十字圖案之共漏極區(qū)；至少兩個具有格子圖案的共源極區(qū)；一具有正十字圖案的共源極區(qū)；至少兩個具有格子圖案的共漏極區(qū)；以及至少兩個共柵極區(qū)。該具有正十字圖案的共漏極區(qū)，形成于該基板上；該至少兩個具有格子圖案的共源極區(qū)，配置于該具有正十字圖案的共漏極區(qū)的四個角落，形成于該基板上；該具有正十字圖案的共源極區(qū)，形成于該基板上；該至少兩個具有格子圖案的共漏極區(qū)，配置于該具有正十字圖案的共漏極區(qū)的四個角落，形成于該基板上；以及該至少兩個共柵極區(qū)，配置于該具有正十字圖案的共漏極區(qū)與至少兩個具有格子圖案的共源極區(qū)、該具有正十字圖案的共源極區(qū)與該至少兩個具有格子圖案的共漏極區(qū)以及該至少兩個具有格子圖案的共漏極區(qū)與該至少兩個具有格子圖案的共源極區(qū)之間，形成于該基板上。本發(fā)明金氧半場效晶體管布局結(jié)構(gòu)具有以下功效利用具有正十字圖案的共漏極區(qū)與至少兩個具有格子圖案的共漏極區(qū)、具有正十字圖案的共源極區(qū)與至少兩個具有格子圖案的共源極區(qū)所形成具有正十字圖案共漏極區(qū) 與正十字圖案共源極的混成式數(shù)組，其可提升傳統(tǒng)布局電路的組件密度及提升其有效信道寬度，以達降低成本及更高功率操作的目的。與傳統(tǒng)布局電路比較，于相同面積下，其可提升約一倍的晶體管數(shù)量。為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉數(shù)個較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。


圖IA為現(xiàn)有技術(shù)金氧半場效晶體管布局結(jié)構(gòu)示意圖；圖IB為現(xiàn)有技術(shù)金氧半場效晶體管布局結(jié)構(gòu)的漏極與源極連接圖；圖2A為本發(fā)明具有較高有效信道寬度及較高組件密度的金氧半場效晶體管布局結(jié)構(gòu)示意圖；圖2B為本發(fā)明金氧半場效晶體管布局結(jié)構(gòu)的漏極連接圖；圖2C為本發(fā)明金氧半場效晶體管布局結(jié)構(gòu)的漏極連接圖。主要組件符號說明100金氧半場效晶體管 110金氧半場效晶體120源極布局結(jié)構(gòu)管布局?jǐn)?shù)組130漏極140柵極 150晶體管160連接源極導(dǎo)線170連接漏極導(dǎo)線200具有較高有效信道寬度及較高組件密度的金氧半場效晶體管布局結(jié)構(gòu)210具有正十字圖案共 220具有正十字圖案221至少兩個具有格子圖漏極區(qū)與正十字圖的共漏極區(qū)案的共漏極區(qū)案共源極的混成式數(shù)組230具有正十字圖案的 231至少兩個具有格240至少兩個共柵極區(qū)
共源極區(qū)子圖案的共源極區(qū)250晶體管260第一網(wǎng)狀導(dǎo)線270第二網(wǎng)狀導(dǎo)線280具有正十字圖案共 290具有正十字圖案漏極區(qū)的網(wǎng)格共源極區(qū)的網(wǎng)格
具體實施例方式雖然本發(fā)明可表現(xiàn)為不同形式之實施例，但附圖所示者及于下文中說明者系為本發(fā)明可之較佳實施例，并請了解本文所揭示者系考慮為本發(fā)明之一范例，且并非意圖用以 將本發(fā)明限制于圖示及/或所描述之特定實施例中?，F(xiàn)請參考圖2A，其顯示本發(fā)明具有較高有效信道寬度及較高組件密度之金氧半場效晶體管布局結(jié)構(gòu)示意圖。其包含一基板；一具有正十字圖案的共漏極區(qū)220 ;至少兩個具有格子圖案的共源極區(qū)231 具有正十字圖案的共源極區(qū)230 ;至少兩個具有格子圖案的共漏極區(qū)221 ;以及至少兩個共柵極區(qū)240。具有正十字圖案的共漏極區(qū)220，形成于該基板上；至少兩個具有格子圖案的共源極區(qū)231，配置于該具有正十字圖案的共漏極區(qū)220的四個角落，形成于該基板上；具有正十字圖案的共源極區(qū)230，形成于該基板上；至少兩個具有格子圖案的共漏極區(qū)221，配置于該具有正十字圖案的共漏極區(qū)221的四個角落，形成于該基板上；以及該至少兩個共柵極區(qū)240，配置于該具有正十字圖案的共漏極區(qū)220與至少兩個具有格子圖案的共源極區(qū)231、具有正十字圖案的共源極區(qū)230與至少兩個具有格子圖案的共漏極區(qū)221以及至少兩個具有格子圖案的共漏極區(qū)221與至少兩個具有格子圖案的共源極區(qū)231之間，形成于該基板上。其格子圖案可為矩形、正方形及菱形之一。需注意的是，其中具有正十字圖案的共漏極區(qū)220、至少兩個具有格子圖案的共源極區(qū)231與至少兩個共柵極區(qū)240可形成具有正十字圖案共漏極區(qū)的網(wǎng)格280。具有正十字圖案的共源極區(qū)230、至少兩個具有格子圖案的共漏極區(qū)221與至少兩個共柵極區(qū)240可形成具有正十字圖案共源極區(qū)的網(wǎng)格290。而具有正十字圖案共漏極區(qū)的網(wǎng)格280配置于任兩個相鄰之具有正十字圖案共源極區(qū)的網(wǎng)格290之間，進而形成具有正十字圖案共漏極區(qū)與正十字圖案共源極的混成式數(shù)組210。此外，具有正十字圖案共漏極區(qū)的網(wǎng)格280與具有正十字圖案共源極區(qū)的網(wǎng)格290之間為至少兩個共柵極區(qū)240。一般而言，本發(fā)明具有較高有效信道寬度及較高組件密度的金氧半場效晶體管布局結(jié)構(gòu)200,其可實現(xiàn)于監(jiān)寶石基板、娃基板、神化嫁基板、絕緣層上覆娃基板、娃錯基板及玻璃基板上。而具有正十字圖案共漏極區(qū)與正十字圖案共源極的混成式數(shù)組210可被實現(xiàn)于 0. 35 u m、0. 25 u m、0. 18 u m、0. 13 u m、90nm、45nm 或更先進的制程中?，F(xiàn)請參考圖2B，其顯示本發(fā)明金氧半場效晶體管布局結(jié)構(gòu)的漏極連接圖。其中，任兩個相鄰之具有正十字圖案共漏極區(qū)的網(wǎng)格280與具有正十字圖案共源極區(qū)的網(wǎng)格290分別包含具有正十字圖案的共漏極區(qū)220與至少兩個具有格子圖案的共漏極區(qū)221、至少兩個具有格子圖案的共漏極區(qū)221之間以一第一網(wǎng)狀導(dǎo)線260連接?，F(xiàn)請參考圖2C，其顯示本發(fā)明金氧半場效晶體管布局結(jié)構(gòu)的源極連接圖。其中，任兩個相鄰之具有正十字圖案共源極區(qū)的網(wǎng)格290與具有正十字圖案共漏極區(qū)的網(wǎng)格280分別包含該具有正十字圖案的共源極區(qū)230與至少兩個具有格子圖案的共源極區(qū)231、至少兩個具有格子圖案的共源極區(qū)231之間以一第二網(wǎng)狀導(dǎo)線270連接。一般而言，此處所使用第一網(wǎng)狀導(dǎo)線260與第二網(wǎng)狀導(dǎo)線270為銅金屬。亦即，本發(fā)明具有較高有效信道寬度及較高組件密度金氧半場效晶體管皆為采用并聯(lián)的排列方式?，F(xiàn)請再次參考圖IA與圖2A，其晶體管150與晶體管250之?dāng)?shù)量，于單位面積下，使用具有正十字圖案共漏極區(qū)與正十字圖案共源極的混成式數(shù)組210的晶體管數(shù)量約可提
升一倍。于一實施例中，若具有正十字圖案共漏極區(qū)與正十字圖案共源極的混成式數(shù)組210為3X3數(shù)組，亦即其中包含5組具有正十字圖案共源極區(qū)的網(wǎng)格290及4組具有正十字圖案共漏極區(qū)的網(wǎng)格280。本發(fā)明金氧半場效晶體管數(shù)量可達72顆晶體管。 綜上所述，本發(fā)明具有較高有效信道寬度及較高組件密度的金氧半場效晶體管布局結(jié)構(gòu)具有以下功效利用具有正十字圖案的共漏極區(qū)與至少兩個具有格子圖案的共漏極區(qū)、具有正十字圖案的共源極區(qū)與至少兩個具有格子圖案的共源極區(qū)形成具有正十字圖案共漏極區(qū)與正十字圖案共源極的混成式數(shù)組，其可提升傳統(tǒng)布局電路的組件密度及提升其有效信道寬度，以達降低成本及更高功率操作之目的。與傳統(tǒng)布局電路比較，于相同面積下，其可提升約一倍的晶體管數(shù)量。雖然本發(fā)明已以前述較佳實施例揭示，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種之更動與修改。如上述的解釋，都可以作各型式的修正與變化，而不會破壞此創(chuàng)作的精神。因此本發(fā)明之保護范圍當(dāng)視后附之申請專利范圍所界定者為準(zhǔn)。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種金氧半場效晶體管布局結(jié)構(gòu)，其特征在于，包含 一基板； 一具有正十字圖案的共漏極區(qū)，形成于該基板上； 至少兩個具有格子圖案的共源極區(qū)，配置于該具有正十字圖案的共漏極區(qū)的四個角落，形成于該基板上； 一具有正十字圖案的共源極區(qū)，形成于該基板上； 至少兩個具有格子圖案的共漏極區(qū)，配置于該具有正十字圖案的共漏極區(qū)的四個角落，形成于該基板上；以及 至少兩個共柵極區(qū)，配置于該具有正十字圖案的共漏極區(qū)與至少兩個具有格子圖案的共源極區(qū)、該具有正十字圖案的共源極區(qū)與該至少兩個具有格子圖案的共漏極區(qū)以及該至少兩個具有格子圖案的共漏極區(qū)與該至少兩個具有格子圖案的共源極區(qū)之間，形成于該基板上； 其中該具有正十字圖案的共漏極區(qū)、該至少兩個具有格子圖案的共源極區(qū)與該至少兩個共柵極區(qū)可形成一具有正十字圖案共漏極區(qū)的網(wǎng)格，且該具有正十字圖案的共源極區(qū)、該至少兩個具有格子圖案的共漏極區(qū)與該至少兩個共柵極區(qū)可形成一具有正十字圖案共源極區(qū)的網(wǎng)格。
2.如權(quán)利要求I所述的金氧半場效晶體管布局結(jié)構(gòu)，其特征在于，該基板為藍寶石基板、硅基板、砷化鎵基板、絕緣層上覆硅基板、硅鍺基板及玻璃基板。
3.如權(quán)利要求I所述的金氧半場效晶體管布局結(jié)構(gòu)，其特征在于，該格子圖案為矩形、正方形及菱形。
4.如權(quán)利要求I所述的金氧半場效晶體管布局結(jié)構(gòu)，其特征在于，該具有正十字圖案共漏極區(qū)的網(wǎng)格配置于任兩個相鄰的該具有正十字圖案共源極區(qū)的網(wǎng)格之間，進而形成一具有正十字圖案共漏極區(qū)與正十字圖案共源極的混成式數(shù)組。
5.如權(quán)利要求I所述的金氧半場效晶體管布局結(jié)構(gòu)，其特征在于，該具有正十字圖案共漏極區(qū)的網(wǎng)格與該具有正十字圖案共源極區(qū)的網(wǎng)格之間為該至少兩個共柵極區(qū)。
6.如權(quán)利要求5所述的金氧半場效晶體管布局結(jié)構(gòu)，其特征在于，該具有正十字圖案共漏極區(qū)與正十字圖案共源極的混成式數(shù)組被實現(xiàn)于0. 35 V- m、0. 25 u m、0. 18 u m、0.13 V- m、90nm、45nm或更先進的制程中。
7.如權(quán)利要求I所述的金氧半場效晶體管布局結(jié)構(gòu)，其特征在于，任兩個相鄰的該具有正十字圖案共漏極區(qū)的網(wǎng)格與該具有正十字圖案共源極區(qū)的網(wǎng)格分別包含該具有正十字圖案的共漏極區(qū)與該至少兩個具有格子圖案的共漏極區(qū)、該至少兩個具有格子圖案的共漏極區(qū)之間以一第一網(wǎng)狀導(dǎo)線連接。
8.如權(quán)利要求I所述的金氧半場效晶體管布局結(jié)構(gòu)，其特征在于，任兩個相鄰的該具有正十字圖案共源極區(qū)的網(wǎng)格與該具有正十字圖案共漏極區(qū)的網(wǎng)格分別包含該具有正十字圖案的共源極區(qū)與該至少兩個具有格子圖案的共源極區(qū)、該至少兩個具有格子圖案的共源極區(qū)之間以一第二網(wǎng)狀導(dǎo)線連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種金氧半場效晶體管布局結(jié)構(gòu)。該布局結(jié)構(gòu)中使用一具有正十字圖案的共漏極區(qū)與至少兩個具有格子圖案的共漏極區(qū)、一具有正十字圖案的共源極區(qū)與至少兩個具有格子圖案的共源極區(qū)所形成的一具有正十字圖案共漏極區(qū)與正十字圖案共源極的混成式數(shù)組，可提升傳統(tǒng)布局電路的組件密度及提升其有效信道寬度的優(yōu)點，以達降低成本及更高功率操作的功效。
文檔編號H01L29/78GK102760766SQ20111019481
公開日2012年10月31日 申請日期2011年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者吳美珍, 莊家碩, 賴宜賢 申請人:創(chuàng)杰科技股份有限公司