专利名称：金氧半场效晶体管布局结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种金氧半场效晶体管布局结构，特别涉及一种具有较高有效信道宽度及较高组件密度的金氧半场效晶体管布局结构，可提升传统布局电路的组件密度及提升其有效信道宽度，达到降低成本及更高功率操作的目的。
背景技术：
近年来，金氧半场效晶体管(Metal Oxide Semiconductor, M0S)都是以组件尺寸缩小来达到增加组件速度及驱动电流的目的，但是根据ITRS roadmap，利用组件尺寸缩小以提升组件操作速度的方法趋近极限。因此，利用组件尺寸缩小来达到性能的改善，显的越来越不容易。此外，具有大线宽的金氧半场效晶体管(Power M0S)也广泛地被应用作为电源管理应用的电源开关。不过，此类金氧半场效晶体管的源极与漏极的过长连接导线会导致一些缺陷或问题，例如连 接导线的严重电压降。此外，由于考虑到积集度的因素，功率组件的晶胞间距必须越小越好，因此金氧半场效晶体管的源极与漏极的金属连接导线宽度势必受限。源极与漏极的金属连接导线的长度也因电致迁移(Electron Migration)的问题而受限，尤其是在金属连接导线宽度受限时。因此传统高功率金氧半场效晶体管很难兼具大电流功能与高积集度布局两种性质。参照美国专利公告号第7，132，717号，标题为具有低输出电阻与高电流限制的功率金属氧化物半导体晶体管布局(Power Metal Oxide Semiconductor Transistor Layoutwith Lower Output Resistance and High Current Limit),公开了一种功率金属氧化物半导体晶体管布局，特别关于一种使用网状连接导线或一平面化连接导线，然而该案于源极/漏极导线连接时，并未清楚公开其静电防护(Electrostatic Discharge, ESD)布局规则。现请参考图1A，其显示现有技术金氧半场效晶体管布局结构100，其由金氧半场效晶体管布局数组Iio组成。金氧半场效晶体管布局数组110包括源极120、漏极130、栅极140、晶体管150、连接源极导线160及连接漏极导线170。现请参考图1B，其显示现有技术的金氧半场效晶体管布局结构的漏极与源极连接图。其中连接源极导线160与连接漏极导线170之连接方式皆采取斜线连接。一般而言，其具有⑴于源极120、漏极130之角落是否顺利连接⑵联机电路不对称的问题。因此，有必要提出一种具有较高有效信道宽度及较高组件密度的金氧半场效晶体管布局结构以解决上述所提及的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种金氧半场效晶体管布局结构，可用于CMOS制程中，以具有较高有效信道宽度及较高组件密度。为达上述目的，本发明提供一种金氧半场效晶体管布局结构，其包含一基板；一具有正十字图案之共漏极区；至少两个具有格子图案的共源极区；一具有正十字图案的共源极区；至少两个具有格子图案的共漏极区；以及至少两个共栅极区。该具有正十字图案的共漏极区，形成于该基板上；该至少两个具有格子图案的共源极区，配置于该具有正十字图案的共漏极区的四个角落，形成于该基板上；该具有正十字图案的共源极区，形成于该基板上；该至少两个具有格子图案的共漏极区，配置于该具有正十字图案的共漏极区的四个角落，形成于该基板上；以及该至少两个共栅极区，配置于该具有正十字图案的共漏极区与至少两个具有格子图案的共源极区、该具有正十字图案的共源极区与该至少两个具有格子图案的共漏极区以及该至少两个具有格子图案的共漏极区与该至少两个具有格子图案的共源极区之间，形成于该基板上。本发明金氧半场效晶体管布局结构具有以下功效利用具有正十字图案的共漏极区与至少两个具有格子图案的共漏极区、具有正十字图案的共源极区与至少两个具有格子图案的共源极区所形成具有正十字图案共漏极区 与正十字图案共源极的混成式数组，其可提升传统布局电路的组件密度及提升其有效信道宽度，以达降低成本及更高功率操作的目的。与传统布局电路比较，于相同面积下，其可提升约一倍的晶体管数量。为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举数个较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
图IA为现有技术金氧半场效晶体管布局结构示意图；图IB为现有技术金氧半场效晶体管布局结构的漏极与源极连接图；图2A为本发明具有较高有效信道宽度及较高组件密度的金氧半场效晶体管布局结构示意图；图2B为本发明金氧半场效晶体管布局结构的漏极连接图；图2C为本发明金氧半场效晶体管布局结构的漏极连接图。主要组件符号说明100金氧半场效晶体管 110金氧半场效晶体120源极布局结构管布局数组130漏极140栅极 150晶体管160连接源极导线170连接漏极导线200具有较高有效信道宽度及较高组件密度的金氧半场效晶体管布局结构210具有正十字图案共 220具有正十字图案221至少两个具有格子图漏极区与正十字图的共漏极区案的共漏极区案共源极的混成式数组230具有正十字图案的 231至少两个具有格240至少两个共栅极区
共源极区子图案的共源极区250晶体管260第一网状导线270第二网状导线280具有正十字图案共 290具有正十字图案漏极区的网格共源极区的网格
具体实施例方式虽然本发明可表现为不同形式之实施例，但附图所示者及于下文中说明者系为本发明可之较佳实施例，并请了解本文所揭示者系考虑为本发明之一范例，且并非意图用以 将本发明限制于图示及/或所描述之特定实施例中。现请参考图2A，其显示本发明具有较高有效信道宽度及较高组件密度之金氧半场效晶体管布局结构示意图。其包含一基板；一具有正十字图案的共漏极区220 ;至少两个具有格子图案的共源极区231 具有正十字图案的共源极区230 ;至少两个具有格子图案的共漏极区221 ;以及至少两个共栅极区240。具有正十字图案的共漏极区220，形成于该基板上；至少两个具有格子图案的共源极区231，配置于该具有正十字图案的共漏极区220的四个角落，形成于该基板上；具有正十字图案的共源极区230，形成于该基板上；至少两个具有格子图案的共漏极区221，配置于该具有正十字图案的共漏极区221的四个角落，形成于该基板上；以及该至少两个共栅极区240，配置于该具有正十字图案的共漏极区220与至少两个具有格子图案的共源极区231、具有正十字图案的共源极区230与至少两个具有格子图案的共漏极区221以及至少两个具有格子图案的共漏极区221与至少两个具有格子图案的共源极区231之间，形成于该基板上。其格子图案可为矩形、正方形及菱形之一。需注意的是，其中具有正十字图案的共漏极区220、至少两个具有格子图案的共源极区231与至少两个共栅极区240可形成具有正十字图案共漏极区的网格280。具有正十字图案的共源极区230、至少两个具有格子图案的共漏极区221与至少两个共栅极区240可形成具有正十字图案共源极区的网格290。而具有正十字图案共漏极区的网格280配置于任两个相邻之具有正十字图案共源极区的网格290之间，进而形成具有正十字图案共漏极区与正十字图案共源极的混成式数组210。此外，具有正十字图案共漏极区的网格280与具有正十字图案共源极区的网格290之间为至少两个共栅极区240。一般而言，本发明具有较高有效信道宽度及较高组件密度的金氧半场效晶体管布局结构200,其可实现于监宝石基板、娃基板、神化嫁基板、绝缘层上覆娃基板、娃错基板及玻璃基板上。而具有正十字图案共漏极区与正十字图案共源极的混成式数组210可被实现于 0. 35 u m、0. 25 u m、0. 18 u m、0. 13 u m、90nm、45nm 或更先进的制程中。现请参考图2B，其显示本发明金氧半场效晶体管布局结构的漏极连接图。其中，任两个相邻之具有正十字图案共漏极区的网格280与具有正十字图案共源极区的网格290分别包含具有正十字图案的共漏极区220与至少两个具有格子图案的共漏极区221、至少两个具有格子图案的共漏极区221之间以一第一网状导线260连接。现请参考图2C，其显示本发明金氧半场效晶体管布局结构的源极连接图。其中，任两个相邻之具有正十字图案共源极区的网格290与具有正十字图案共漏极区的网格280分别包含该具有正十字图案的共源极区230与至少两个具有格子图案的共源极区231、至少两个具有格子图案的共源极区231之间以一第二网状导线270连接。一般而言，此处所使用第一网状导线260与第二网状导线270为铜金属。亦即，本发明具有较高有效信道宽度及较高组件密度金氧半场效晶体管皆为采用并联的排列方式。现请再次参考图IA与图2A，其晶体管150与晶体管250之数量，于单位面积下，使用具有正十字图案共漏极区与正十字图案共源极的混成式数组210的晶体管数量约可提
升一倍。于一实施例中，若具有正十字图案共漏极区与正十字图案共源极的混成式数组210为3X3数组，亦即其中包含5组具有正十字图案共源极区的网格290及4组具有正十字图案共漏极区的网格280。本发明金氧半场效晶体管数量可达72颗晶体管。 综上所述，本发明具有较高有效信道宽度及较高组件密度的金氧半场效晶体管布局结构具有以下功效利用具有正十字图案的共漏极区与至少两个具有格子图案的共漏极区、具有正十字图案的共源极区与至少两个具有格子图案的共源极区形成具有正十字图案共漏极区与正十字图案共源极的混成式数组，其可提升传统布局电路的组件密度及提升其有效信道宽度，以达降低成本及更高功率操作之目的。与传统布局电路比较，于相同面积下，其可提升约一倍的晶体管数量。虽然本发明已以前述较佳实施例揭示，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作各种之更动与修改。如上述的解释，都可以作各型式的修正与变化，而不会破坏此创作的精神。因此本发明之保护范围当视后附之申请专利范围所界定者为准。以上所述，仅为本发明的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
权利要求
1.一种金氧半场效晶体管布局结构，其特征在于，包含 一基板； 一具有正十字图案的共漏极区，形成于该基板上； 至少两个具有格子图案的共源极区，配置于该具有正十字图案的共漏极区的四个角落，形成于该基板上； 一具有正十字图案的共源极区，形成于该基板上； 至少两个具有格子图案的共漏极区，配置于该具有正十字图案的共漏极区的四个角落，形成于该基板上；以及 至少两个共栅极区，配置于该具有正十字图案的共漏极区与至少两个具有格子图案的共源极区、该具有正十字图案的共源极区与该至少两个具有格子图案的共漏极区以及该至少两个具有格子图案的共漏极区与该至少两个具有格子图案的共源极区之间，形成于该基板上； 其中该具有正十字图案的共漏极区、该至少两个具有格子图案的共源极区与该至少两个共栅极区可形成一具有正十字图案共漏极区的网格，且该具有正十字图案的共源极区、该至少两个具有格子图案的共漏极区与该至少两个共栅极区可形成一具有正十字图案共源极区的网格。
2.如权利要求I所述的金氧半场效晶体管布局结构，其特征在于，该基板为蓝宝石基板、硅基板、砷化镓基板、绝缘层上覆硅基板、硅锗基板及玻璃基板。
3.如权利要求I所述的金氧半场效晶体管布局结构，其特征在于，该格子图案为矩形、正方形及菱形。
4.如权利要求I所述的金氧半场效晶体管布局结构，其特征在于，该具有正十字图案共漏极区的网格配置于任两个相邻的该具有正十字图案共源极区的网格之间，进而形成一具有正十字图案共漏极区与正十字图案共源极的混成式数组。
5.如权利要求I所述的金氧半场效晶体管布局结构，其特征在于，该具有正十字图案共漏极区的网格与该具有正十字图案共源极区的网格之间为该至少两个共栅极区。
6.如权利要求5所述的金氧半场效晶体管布局结构，其特征在于，该具有正十字图案共漏极区与正十字图案共源极的混成式数组被实现于0. 35 V- m、0. 25 u m、0. 18 u m、0.13 V- m、90nm、45nm或更先进的制程中。
7.如权利要求I所述的金氧半场效晶体管布局结构，其特征在于，任两个相邻的该具有正十字图案共漏极区的网格与该具有正十字图案共源极区的网格分别包含该具有正十字图案的共漏极区与该至少两个具有格子图案的共漏极区、该至少两个具有格子图案的共漏极区之间以一第一网状导线连接。
8.如权利要求I所述的金氧半场效晶体管布局结构，其特征在于，任两个相邻的该具有正十字图案共源极区的网格与该具有正十字图案共漏极区的网格分别包含该具有正十字图案的共源极区与该至少两个具有格子图案的共源极区、该至少两个具有格子图案的共源极区之间以一第二网状导线连接。
全文摘要
本发明公开了一种金氧半场效晶体管布局结构。该布局结构中使用一具有正十字图案的共漏极区与至少两个具有格子图案的共漏极区、一具有正十字图案的共源极区与至少两个具有格子图案的共源极区所形成的一具有正十字图案共漏极区与正十字图案共源极的混成式数组，可提升传统布局电路的组件密度及提升其有效信道宽度的优点，以达降低成本及更高功率操作的功效。
文档编号H01L29/78GK102760766SQ20111019481
公开日2012年10月31日 申请日期2011年7月12日 优先权日2011年4月28日
发明者吴美珍, 庄家硕, 赖宜贤 申请人:创杰科技股份有限公司