CN107134485A - 一种环形fet器件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及半导体器件技术领域，具体涉及一种环形FET器件，从下至上包括衬底、缓冲层及势垒层，源极金属形成于势垒层上且底部延伸至缓冲层；栅极金属的第一环绕部为环绕源极金属的闭合环形，第一延伸部从第一环绕部延伸覆盖至环形隔离区；漏极金属的第二环绕部为环绕第一环绕部的非闭合环形，第二延伸部从第二环绕部延伸覆盖至环形隔离区；从衬底底部向上开设背孔至源极金属底面，且源极金属经背孔通过连接金属与背面金属相连。本发明通过将源极做成圆柱形并通过背孔接地，栅极和漏极均做成环状，可缩小管芯面积，降低栅延迟，提高器件工作速度，且更加均匀的电场分布可以给管芯提高更大的击穿电压，提高管芯的功率输出。

Description

一种环形FET器件
技术领域
本发明属于半导体器件技术领域，具体涉及一种环形FET器件。
背景技术
管芯的结构设计对于器件的性能影响严重，目前常用的场效应晶体管(FET)采用条形栅结构，源极和漏极分列栅极的两边。这种管芯设计，同样栅宽下，面积更大，栅延迟严重，并且由于电场的不均匀分布极易导致器件击穿。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以降低栅延迟、提高击穿电压的环形FET器件。
为达到上述要求，本发明采取的技术方案是：提供一种环形FET器件，从下至上包括衬底、缓冲层及势垒层；还包括环形隔离区、栅极金属、源极金属及漏极金属，环形隔离区形成于势垒层表面且延伸至缓冲层内部；源极金属形成于势垒层上且底部延伸至缓冲层；栅极金属包括第一环绕部和第一延伸部，第一环绕部为环绕源极金属的闭合环形，第一延伸部从第一环绕部沿第一直线方向延伸覆盖至环形隔离区；漏极金属包括第二环绕部和第二延伸部，第二环绕部为环绕第一环绕部的非闭合环形，第二延伸部从第二环绕部沿第二直线方向延伸覆盖至环形隔离区；从衬底底部向上开设背孔至源极金属底面，且源极金属经背孔通过连接金属与衬底底面的背面金属相连。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：通过将源极做成圆柱形并通过背孔接地，栅极和漏极均做成环状，可缩小管芯面积，降低栅延迟，提高器件工作速度，且更加均匀的电场分布可以给管芯提高更大的击穿电压，提高管芯的功率输出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明沿俯视图A-A方向的剖视图；
图2为本发明实施例1的俯视图；
图3为本发明实施例2的俯视图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本申请作进一步地详细说明。为简单起见，以下描述中省略了本领域技术人员公知的某些技术特征。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种环形FET器件，从下至上包括衬底2、缓冲层3及势垒层6；还包括环形隔离区4、栅极金属7、源极金属8及漏极金属5；环形隔离区4形成于势垒层6表面且延伸至缓冲层3内部，如图2所示，两条虚线之间的区域为环形隔离区4。源极金属8形成于势垒层6上且底部延伸至缓冲层3，源极金属8为圆柱形；栅极金属7包括第一环绕部71和第一延伸部72，第一环绕部71为环绕源极金属8的闭合圆环，且第一环绕部71的截面为T型，第一延伸部72从第一环绕部71沿第一直线方向延伸覆盖至环形隔离区4。漏极金属5包括第二环绕部51和第二延伸部52，第二环绕部51为环绕第一环绕部71的非闭合环形，第二延伸部52从第二环绕部51沿第二直线方向延伸覆盖至环形隔离区4；第二环绕部51的内边缘为非闭合圆形，外边缘为非闭合的矩形。第一延伸部72从第二环绕部51的开口处延伸出去。从衬底2底部向上开设9至源极金属8底面，且源极金属8经9通过连接金属与衬底2底面的背面金属1相连。
第一直线方向和所述第二直线方向位于同一直线上。
实施例2
如图3所示，本实施例源极金属8的横截面为正八边形，第一环绕部71为闭合的正八边环形，所述第二环绕部51的内边缘为非闭合的正八边形，外边缘为非闭合的正八边形，其他结构与实施例1相同。
以上实施例仅表示本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。因此本发明的保护范围应该以权利要求为准。

Claims (6)

1.一种环形FET器件，从下至上包括衬底、缓冲层及势垒层，其特征在于，还包括环形隔离区、栅极金属、源极金属及漏极金属，环形隔离区形成于势垒层表面且延伸至缓冲层内部；源极金属形成于势垒层上且底部延伸至缓冲层；栅极金属包括第一环绕部和第一延伸部，第一环绕部为环绕源极金属的闭合环形，第一延伸部从第一环绕部沿第一直线方向延伸覆盖至环形隔离区；漏极金属包括第二环绕部和第二延伸部，第二环绕部为环绕第一环绕部的非闭合环形，第二延伸部从第二环绕部沿第二直线方向延伸覆盖至环形隔离区；从衬底底部向上开设背孔至源极金属底面，且源极金属经背孔通过连接金属与衬底底面的背面金属相连。
2.根据权利要求1所述的环形FET器件，其特征在于，所述源极金属为圆柱形，所述第一环绕部为闭合圆环，所述第二环绕部的内边缘为非闭合圆形。
3.根据权利要求2所述的环形FET器件，其特征在于，所述第二环绕部的外边缘为非闭合圆形或多边形。
4.根据权利要求1所述的环形FET器件，其特征在于，所述源极金属的横截面为多边形，所述第一环绕部为闭合的多边环形，所述第二环绕部的内边缘为非闭合的多边形，且源极金属、第一环绕部及第二环绕部内边缘的边数相同。
5.根据权利要求4所述的环形FET器件，其特征在于，所述第二环绕部的外边缘为非闭合的多边形，且第二环绕部外边缘的边数与相同第二环绕部内边缘的边数相同。
6.根据权利要求1所述的环形FET器件，其特征在于，所述第一直线方向和所述第二直线方向位于同一直线上。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114496761A (zh) * 2022-04-06 2022-05-13 泰科天润半导体科技（北京）有限公司 一种圆形栅纵向mosfet功率器件的制造方法
CN115101608A (zh) * 2022-06-16 2022-09-23 中国科学院半导体研究所 石墨烯红外探测器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04165678A (ja) * 1990-10-30 1992-06-11 Nippon Motoroola Kk メッシュゲート型ｍｏｓトランジスタ
EP0982777A1 (en) * 1998-08-25 2000-03-01 International Business Machines Corporation Wordline driver circuit using ring-shaped devices
JP2005303137A (ja) * 2004-04-14 2005-10-27 Sumitomo Electric Ind Ltd 横型半導体デバイスの配線構造
US20080303162A1 (en) * 2007-06-07 2008-12-11 Hidetoshi Ishida Semiconductor device
US20140353736A1 (en) * 2013-05-30 2014-12-04 Nichia Corporation Field-effect transistor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04165678A (ja) * 1990-10-30 1992-06-11 Nippon Motoroola Kk メッシュゲート型ｍｏｓトランジスタ
EP0982777A1 (en) * 1998-08-25 2000-03-01 International Business Machines Corporation Wordline driver circuit using ring-shaped devices
JP2005303137A (ja) * 2004-04-14 2005-10-27 Sumitomo Electric Ind Ltd 横型半導体デバイスの配線構造
US20080303162A1 (en) * 2007-06-07 2008-12-11 Hidetoshi Ishida Semiconductor device
US20140353736A1 (en) * 2013-05-30 2014-12-04 Nichia Corporation Field-effect transistor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114496761A (zh) * 2022-04-06 2022-05-13 泰科天润半导体科技（北京）有限公司 一种圆形栅纵向mosfet功率器件的制造方法
CN114496761B (zh) * 2022-04-06 2022-06-17 泰科天润半导体科技（北京）有限公司 一种圆形栅纵向mosfet功率器件的制造方法
CN115101608A (zh) * 2022-06-16 2022-09-23 中国科学院半导体研究所 石墨烯红外探测器

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