[發(fā)明專利]高電壓垂直晶體管的分段式柱布局

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810080754.7
• 申請(qǐng)日: 2008-02-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101246908A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: V·帕塔薩拉蒂;W·B·格拉波夫斯基
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電力集成公司
• 主分類號(hào): H01L29/78
• 分類號(hào): H01L29/78;H01L29/06
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 張雪梅;張志醒

1.一種晶體管裝置，包括：

設(shè)置在管芯上的多個(gè)晶體管段，每個(gè)晶體管段具有跑道形狀，所述跑道形狀具有沿第一橫向伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度和沿第二橫向的寬度，每個(gè)晶體管段包括：

半導(dǎo)體材料柱，所述柱包括延伸漏極區(qū)，所述延伸漏極區(qū)通過(guò)所述管芯沿垂直方向延伸；

分別設(shè)置在所述柱的相對(duì)側(cè)上的第一和第二介電區(qū)域，所述第一介電區(qū)域由所述柱橫向包圍，并且所述第二介電區(qū)域橫向包圍所述柱；

分別設(shè)置在所述第一和第二介電區(qū)域中的第一和第二場(chǎng)板；

其中所述晶體管段被設(shè)置成多個(gè)部分，第一部分包括沿第二橫向設(shè)置成并排關(guān)系的第一行晶體管段，以及第二部分包括沿第二橫向設(shè)置成并排關(guān)系的第二行晶體管段，并且

其中第一部分的每個(gè)晶體管段的第二介電區(qū)域與第二部分的每個(gè)晶體管段的第二介電區(qū)域合并。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中每個(gè)第二介電區(qū)域以沿第一橫向包圍晶體管段的柱的圓形端終結(jié)于每個(gè)端處。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中第一和第二場(chǎng)板中的每個(gè)與所述延伸漏極區(qū)完全絕緣，第一場(chǎng)板由所述柱中的相應(yīng)柱橫向包圍，并且第二場(chǎng)板橫向包圍所述柱中的相應(yīng)柱。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中第一和第二部分的晶體管段沿第一橫向被多個(gè)半導(dǎo)體材料偽柱分開(kāi)，每個(gè)偽柱中心分別位于第一和第二部分的第一和第二相鄰成對(duì)的晶體管段的圓形端之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一和第二部分中的晶體管段的長(zhǎng)度和寬度之比在30到80的范圍內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中第一和第二部分均沿第二橫向基本跨越管芯的寬度延伸，第一部分和第二部分附加地沿第一橫向基本跨越管芯的長(zhǎng)度延伸。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述柱中每個(gè)進(jìn)一步包括在所述管芯的頂表面附近設(shè)置的源極區(qū)，和將所述源極區(qū)與所述延伸漏極區(qū)垂直地分開(kāi)的本體區(qū)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，進(jìn)一步包括與所述本體區(qū)相鄰的在第一和第二介電區(qū)域中設(shè)置的柵極，所述柵極與所述本體區(qū)和所述第一和第二場(chǎng)板絕緣。

9.一種晶體管裝置，包括：

設(shè)置在管芯上的多個(gè)晶體管段，每個(gè)晶體管段具有跑道形狀，所述跑道形狀具有沿第一橫向伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度和沿第二橫向的寬度，每個(gè)晶體管段包括：

半導(dǎo)體材料柱，所述柱包括延伸漏極區(qū)，所述延伸漏極區(qū)通過(guò)所述管芯沿垂直方向延伸；

分別設(shè)置在所述柱的相對(duì)側(cè)上的第一和第二介電區(qū)域，所述第一介電區(qū)域由所述柱橫向包圍，并且所述第二介電區(qū)域橫向包圍所述柱；

分別設(shè)置在所述第一和第二介電區(qū)域中的第一和第二場(chǎng)板；

其中所述晶體管段被設(shè)置成多個(gè)部分，第一部分的晶體管段沿第一橫向相對(duì)于第二部分的晶體管段移動(dòng)，且第一部分的一行的每個(gè)晶體管段被第二部分的一對(duì)晶體管段分開(kāi)，第二部分的該對(duì)晶體管段沿第一橫向設(shè)置成端到端的關(guān)系，第一和第二部分中的交替的晶體管段的第二介電區(qū)域被合并。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述柱中的每個(gè)進(jìn)一步包括在所述管芯的頂表面附近設(shè)置的源極區(qū)，和將所述源極區(qū)與所述延伸漏極區(qū)垂直地分開(kāi)的本體區(qū)。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，進(jìn)一步包括與所述本體區(qū)中的每個(gè)相鄰的在第一和第二介電區(qū)域的每個(gè)中設(shè)置的柵極，所述柵極與所述本體區(qū)和所述第一和第二場(chǎng)板絕緣。

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中第一部分的晶體管段沿第一橫向相對(duì)于第二部分的晶體管段移動(dòng)了所述長(zhǎng)度的百分比。

13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中第一和第二部分的晶體管段的第二場(chǎng)板在第一橫向上沿長(zhǎng)度被合并。

14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述柱中的每個(gè)沿第一和第二橫向延伸以形成跑道形環(huán)或橢圓。

15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中第一和第二場(chǎng)板中的每個(gè)與所述延伸漏極區(qū)完全絕緣，第一場(chǎng)板中的每個(gè)由所述柱中的相應(yīng)柱橫向包圍，并且第二場(chǎng)板中的每個(gè)橫向包圍所述柱中的相應(yīng)柱。

16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，進(jìn)一步包括溝槽柵極結(jié)構(gòu)，其包括分別設(shè)置在所述第一和第二介電區(qū)域中的每個(gè)中在所述柱中的每個(gè)的頂部附近與所述本體區(qū)中的相應(yīng)本體區(qū)相鄰的第一和第二柵極元件。