[發明專利]半導體元件結構

有效

• 申請號: 201310349646.6
• 申請日: 2013-08-12
• 公開（公告）號: CN103456792A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 楊信佳;郭志盛
• 申請（專利權）人: 泓廣科技有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/423
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

技術領域

本發明涉及一種半導體元件結構，特別是指一種使用環狀結構的晶體管單元的半導體元件結構。

背景技術

隨著科技的進步以及人們對于電子產品多功能性的需求度增加，因此，必須將多個不同功能的電路加以整合；相對的，越多功能性的電子產品，就必須越多的電源供應予電子產品作動，一般每一功能是由其專屬的電源供應系統來提供所須的電源，但是在成本與體積的考慮之下，這種方式勢必無法被實行。

針對電源供應的問題，業界提出了許多不同種類的電源轉換器來產生足夠大的功率，如直流轉直流電源轉換器或交流轉直流電源轉換器，來解決前述的問題。然而，這些電源轉換器為了產生足夠大的功率，通常需要多個有強大電流驅動能力的功率晶體管，也就是增加柵極的周長，始能增加電流密度，增加周長面積相對的會占用大量的芯片面積，因此，這種功率晶體管除了體積龐大的問題外，尚有電流密度、散熱度、導通電阻及電流均勻度等多個在電路布局上所會面臨的多個問題。

有鑒于此，本發明遂針對上述先前技術的缺失，提出一種半導體元件結構，以有效克服上述的問題。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一半導體元件結構，其通過實心跟環狀制作出雙柵極結構的晶體管單元，能夠增加邊緣周長，進而提高電流密度，而使輸出功率大為提高。

本發明的次要目的在于提供一半導體元件結構，其可制作大量的環狀晶體管于有限面積的基板上，不僅能提升整體功率輸出，又能讓整體體積微縮化，以符合產品輕薄短小的需求。

為達以上的目的，本發明提供一半導體元件結構，包括一基板及至少一環狀晶體管單元。環狀晶體管單元，包含一實心柵極層、一環狀柵極層及一摻雜層；實心柵極層設于基板中，環狀柵極層環設于實心柵極層，摻雜層位于實心柵極層與環狀柵極層之間，據以形成雙柵極的晶體管單元。其中，通過實心及環狀結構的搭配，彼此間能夠產生交互場效效應，進而提升耐壓程度。

其中，所述的環狀晶體管單元為多邊形或三角形。

其中，所述的實心柵極層為多邊形柵極層，所述的環狀柵極層形成對應所述的多邊形柵極層的形狀。

其中，所述的實心柵極層為三角形柵極層，所述的環狀柵極層形成對應所述的三角形柵極層的形狀。

其中，所述的摻雜層為漏極或源極。

其中，所述的環狀晶體管單元為功率晶體管單元。

其中，所述的環狀晶體管單元為多個時，間隔設于所述的基板中。

其中，所述的環狀晶體管單元更包含多個子環狀晶體管單元，其形狀為三角形，可環設形成一多邊形環狀晶體管單元或是一三角形環狀晶體管單元。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

本發明通過實心跟環狀制作出雙柵極結構的晶體管單元，能夠增加邊緣周長，進而提高電流密度，通過環狀彼此間的交互場效作用，使耐壓度大為增加，亦能夠提高輸出功率。再者，可制作大量的環狀晶體管于有限面積的基板上，不僅能提升整體功率輸出，以因應多功能電子產品的電源需求，又能讓整體體積微縮化，以符合產品輕薄短小的需求。

附圖說明

圖1為本發明的結構圖。

圖2為圖1沿A-A’剖面線所取的剖視圖。

圖3為本發明的另一結構圖。

圖4A為本發明使用多個多邊形的環狀晶體管單元的示意圖。

圖4B為本發明使用多個三角形的環狀晶體管單元的示意圖。

圖5為本發明將多個環狀晶體管單元環設形成多邊形環狀晶體管單元的示意圖。

附圖標記說明：10-基板；12-環狀晶體管單元；122-實心柵極層；124-環狀柵極層；126-摻雜層；14-子環狀晶體管單元。

具體實施方式

請一并參閱圖1及圖2，圖1為本發明的結構圖，圖2為圖1沿A-A’剖面線所取的剖視圖。半導體元件結構包括一基板10及至少一環狀晶體管單元12。環狀晶體管單元12包含一實心柵極層122、一環狀柵極層124及一摻雜層126；實心柵極層122設于基板10中，環狀柵極層124環設于實心柵極層122，摻雜層126位于實心柵極層122與環狀柵極層124之間，據以形成雙柵極的晶體管單元。