[發明專利]同軸晶體管結構

有效

• 申請號: 200810171195.0
• 申請日: 2008-10-22
• 公開（公告）號: CN101728431A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發明（設計）人: 楊春足
• 申請（專利權）人: 楊春足
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L29/41;H01L27/092;H03K19/0948;H03K19/20
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

技術領域

本發明涉及一種同軸晶體管結構(Coaxial-Transistor)，特別是涉及 一種使用于提高集成電路集積度(Integration)的同軸結構金屬-氧化物- 半導體場效晶體管，及其完全對稱的互補型金屬-氧化物-半導體場效晶體 管技術的同軸晶體管結構。

背景技術

晶體管“Transistor”源于Transfer-Resistor，原為“調動電阻 者；移動或轉移電阻者”之意，意譯為“調阻體”可望字知義。晶體管在 現有習知的電子技術領域已明確表現其優越的“調整內建電阻(Build?in? Resistor)大小，使通過電流可大可小”的雙極性接面晶體管(Bipolar? Junction?Transistor，簡稱BJT)功能；或在現有習知的積體數字邏輯電子 技術領域的“調整內建電阻，極大化使電流阻斷成為斷路(off)或極小化使 電流暢通成為接通(on)”的單極性晶體管(Unipolar?Transistor)功能，例 如接面場效晶體管(Junction?Field-Effect?Transistor，簡稱JFET)、金屬 -半導體場效應晶體管(Metal-Semiconductor?Field-Effect?Transistor， MESFET)或金屬-氧化物-半導體場效晶體管(Metal-Oxide-Semiconductor? Field-Effect?Transistor，MOSFET簡稱金氧半場效晶體管MOS)。晶體管 調整內建電阻的控制能力來自結構內pn接面形成內建電場(Built-In? Potential)的順偏壓或逆偏壓的起始安排及選擇，是由射極(Emitter，E)、 基極(Base，B)及集極(Collector，C)組成BJT晶體管的基極偏壓來控制電 阻大小；或由源極(Source，S)、閘極(Gate，G)及汲極(Drain，D)組成諸 FET的閘極偏壓來控制載子(Carrier，電子或電洞)的通(ON)與斷(OFF)。之 后發展的MOS為避免電位漂浮(Floating)另增一基體(Body，B)而成一四端 點晶體管。基極或門極正如同水龍頭調整水流量大小或通-斷的功能。

在現有習知集成電路組件制作形態，上述不論三端點或四端點晶體管 各極的材料單體，皆以擴散、沈積、離子植入或磊晶等單元半導體制程，形 成具備長寬深度的方形布置分布形狀來制成，并能以三極并行接口形成上 下或左右達成晶體管調整電阻作用者。因此組件與組件區格，偃然成為馬 賽克式方形塊組成的集成電路結構。舉例如圖1-1、1-2所示，圖1-1為一 CMOS反相器(Inverter)頂視圖，圖1-2為一對照橫截面圖。

1947年W.Shockley、Bardeen及Brattain在美國貝爾實驗室發明晶體 管，其為點接觸式(Point?Contact)鍺接面晶體管。此為美國專利US 2,569,347“Circuit?Element?Utilizing?Semiconductive?Material” Sept.25，1951公告所記。然于1960年代初期，以數字計算機微小化的需要 下，將多數晶體管密集制造在基板上的想法；卻被發明晶體管的貝爾實驗 室視為極端可笑的創意。時至今日，微電子技術已不斷地進步；貝爾實驗 室的幽默成為追求不可能任務研究者背后的創造動力。