TW201620110A - 具有分布閘極之功率電晶體 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種電子電路。該電子電路包含一分布功率開關。在一些實施例中，該電子電路亦包含一分布閘極驅動器、一分布閘極下拉裝置、一分布二極體及一低電阻閘極及/或源極連接結構之一或多者。本發明亦揭示一種包括該電路之電子組件及製造該電路之方法。

Description

具有分布閘極之功率電晶體 相關申請案之參考
本申請案主張2014年8月20日申請之標題為「POWER TRANSISTOR WITH DISTRIBUTED SCHOTTKY DIODE AND LOW Rg」之美國臨時專利申請案第62/039,742號之權利，該案之全部內容出於所有目的以引用的方式併入本文中。
本發明大體上係關於電晶體且特定言之係關於在基於GaN之技術中形成之功率電晶體。
尤其諸如電腦、伺服器及電視之電子裝置採用一或多個電功率轉換電路以將一種形式之電能轉換為另一形式。此轉換之效率對於避免浪費能源且減少廢熱產生係關鍵的。需要高頻切換之一電路拓撲之一實例係一半橋轉換器。轉換器電路需要具有較高速度及效率之新組件以滿足新電子裝置之需求。另外，需要可極快速切換之功率電晶體以使頻率在無效率損耗之情況下增大。高頻切換將減小功率電子系統之大小及成本。然而，習知裝置依靠在晶片外部且通常亦在容置功率電晶體之封裝外部之驅動器。另外，晶片上之互連件之選路係低效的，從而導致通常在1歐姆至10歐姆之範圍中之一閘極電阻，此限制切換速度及效率。GaN技術使比習知矽裝置小得多的功率電晶體能被設計，且電容可減小10倍至20倍。有鑑於此，GaN裝置極快速切換， 此可難以使用習知閘極驅動電路控制。有必要將驅動器與功率電晶體之間的阻抗減小至儘可能低以實現切換操作之良好控制。
一個發明態樣係一種電子電路。該電子電路包含：一基板，其包含GaN；及一分布功率開關，其形成於該基板上，其中該分布功率開關包含複數個子電晶體，且其中各子電晶體包含一閘極、一源極及一汲極。該電子電路亦包含形成於該基板上之一分布驅動電路，其中該分布驅動電路包含藉由複數個子驅動器形成之一分布輸出級，其中各子驅動器包含一輸入及一輸出，且其中各子驅動器之該輸出連接至該分布功率開關之該等子電晶體之一或多個對應子電晶體之一閘極。
另一發明態樣係一種電子組件，其包含一封裝基座及至少一個基於GaN之晶粒，該至少一個基於GaN之晶粒固定至該封裝基座且包含一電子電路。該電子電路包含：一基板，其包含GaN；及一分布功率開關，其形成於該基板上，其中該分布功率開關包含複數個子電晶體，且其中各子電晶體包含一閘極、一源極及一汲極。該電子電路亦包含形成於該基板上之一分布驅動電路，其中該分布驅動電路包含藉由複數個子驅動器形成之一分布輸出級，其中各子驅動器包含一輸入及一輸出，且其中各子驅動器之該輸出連接至該分布功率開關之該等子電晶體之一或多個對應子電晶體之一閘極。
另一發明態樣係一種電子電路。該電子電路包含：一基板，其包含GaN；及一分布功率開關，其形成於該基板上，其中該分布功率開關包含複數個功率子電晶體，且其中各功率子電晶體包含一閘極、一源極及一汲極。該電子電路亦包含形成於該基板上之一分布下拉電晶體，其中該分布下拉電晶體包含複數個下拉子電晶體，其中各下拉子電晶體包含一閘極、一源極及一汲極。該等下拉子電晶體之該等閘極電連接在一起，該等下拉子電晶體之該等源極各連接至一或多個對 應功率子電晶體之一源極，且該等下拉子電晶體之該等汲極各連接至該等對應功率子電晶體之一閘極。
另一發明態樣係一種電子組件，其包含一封裝基座及至少一個基於GaN之晶粒，該至少一個基於GaN之晶粒固定至該封裝基座且包含一電子電路。該電子電路包含：一基板，其包含GaN；及一分布功率開關，其形成於該基板上，其中該分布功率開關包含複數個功率子電晶體，且其中各功率子電晶體包含一閘極、一源極及一汲極。該電子電路亦包含形成於該基板上之一分布下拉電晶體，其中該分布下拉電晶體包含複數個下拉子電晶體，其中各下拉子電晶體包含一閘極、一源極及一汲極。該等下拉子電晶體之該等閘極電連接在一起，該等下拉子電晶體之該等源極各連接至一或多個對應功率子電晶體之一源極，且該等下拉子電晶體之該等汲極各連接至該等對應功率子電晶體之一閘極。
另一發明態樣係一種電子電路。該電子電路包含：一基板，其包含GaN；及一分布功率開關，其形成於該基板上，其中該分布功率開關包含複數個功率子電晶體，且其中各功率子電晶體包含一閘極電極、一源極電極及一汲極電極。該電子電路亦包含：一第一導體，其連接至該等功率子電晶體之該等閘極電極；一第二導體，其連接至該等功率子電晶體之該等源極電極；及一第三導體，其與該第二導體之至少一部分重疊，其中該第三導體包含：一第一部分，其使用一或多個導通孔連接至該第二導體；及一第二部分，其使用一或多個導通孔連接至該第一導體。該電子電路亦包含一第四導體，該第四導體與該第三導體之該第二部分重疊且藉由該第三導體之該第二部分連接至該第一導體，其中該第四導體具有至少2微米之一厚度。
另一發明態樣係一種電子組件，其包含一封裝基座及至少一個基於GaN之晶粒，該至少一個基於GaN之晶粒固定至該封裝基座且包 含一電子電路。該電子電路包含：一基板，其包含GaN；及一分布功率開關，其形成於該基板上，其中該分布功率開關包含複數個功率子電晶體，且其中各功率子電晶體包含一閘極電極、一源極電極及一汲極電極。該電子電路亦包含：一第一導體，其連接至該等功率子電晶體之該等閘極電極；一第二導體，其連接至該等功率子電晶體之該等源極電極；及一第三導體，其與該第二導體之至少一部分重疊，其中該第三導體包含：一第一部分，其使用一或多個導通孔連接至該第二導體；及一第二部分，其使用一或多個導通孔連接至該第一導體。該電子電路亦包含一第四導體，該第四導體與該第三導體之該第二部分重疊且藉由該第三導體之該第二部分連接至該第一導體，其中該第四導體具有至少2微米之一厚度。
100‧‧‧整合半橋功率轉換電路
103‧‧‧低壓側GaN裝置
104‧‧‧基於GaN之低壓側電路
105‧‧‧高壓側GaN裝置
106‧‧‧基於GaN之高壓側電路
107‧‧‧負載
110‧‧‧自舉電容器
115‧‧‧低壓側功率電晶體/低壓側電晶體
117‧‧‧低壓側電晶體控制閘極/低壓側控制閘極
120‧‧‧整合低壓側電晶體驅動器/低壓側電晶體驅動電路
122‧‧‧低壓側下拉FET
123‧‧‧輸出
124‧‧‧二極體
125‧‧‧高壓側電晶體
127‧‧‧高壓側控制閘極
130‧‧‧整合高壓側電晶體驅動器/高壓側電晶體驅動電路
132‧‧‧高壓側下拉FET
133‧‧‧輸出
134‧‧‧二極體
135‧‧‧電壓源
137‧‧‧汲極
140‧‧‧源極
143‧‧‧汲極
145‧‧‧開關節點
147‧‧‧源極
200‧‧‧電晶體
202‧‧‧子電晶體
204‧‧‧子電晶體
206‧‧‧子電晶體
208‧‧‧子電晶體
220‧‧‧部分
222‧‧‧基板
224‧‧‧下伏AlGaN或類似層
232‧‧‧閘極電極指狀物
234‧‧‧閘極電極指狀物
236‧‧‧閘極電極指狀物
237‧‧‧金屬2結構
238‧‧‧閘極電極指狀物
242‧‧‧源極電極指狀物
243‧‧‧金屬1島狀物
244‧‧‧源極電極指狀物
245a‧‧‧金屬1結構
245b‧‧‧金屬1結構
246‧‧‧源極電極指狀物
247‧‧‧金屬2結構
248‧‧‧源極電極指狀物
249‧‧‧開口
252‧‧‧汲極電極指狀物
254‧‧‧汲極電極指狀物
255‧‧‧金屬1結構
256‧‧‧汲極電極指狀物
257‧‧‧金屬2結構
258‧‧‧汲極電極指狀物
262‧‧‧場板電極指狀物
264‧‧‧場板電極指狀物
266‧‧‧場板電極指狀物
268‧‧‧場板電極指狀物
300‧‧‧分布電晶體
302‧‧‧子電晶體
304‧‧‧子電晶體
306‧‧‧子電晶體
308‧‧‧子電晶體
400‧‧‧分布驅動器或驅動器輸出級
402‧‧‧子驅動器
404‧‧‧子驅動器
406‧‧‧子驅動器
408‧‧‧子驅動器
450‧‧‧部分
500‧‧‧電路
502‧‧‧子電晶體
504‧‧‧子電晶體
506‧‧‧子電晶體
508‧‧‧子電晶體
510‧‧‧互連件結構
512‧‧‧子電晶體/子FET
514‧‧‧子電晶體/子FET
516‧‧‧子電晶體/子FET
518‧‧‧子電晶體/子FET
520‧‧‧佈局
600‧‧‧電路
605‧‧‧分布電晶體及下拉FET
610‧‧‧分布下拉FET驅動器
612‧‧‧子驅動器
616‧‧‧子驅動器
618‧‧‧子驅動器
620‧‧‧分布電晶體驅動器
622‧‧‧子驅動器
626‧‧‧子驅動器
628‧‧‧子驅動器
650‧‧‧電路
652‧‧‧驅動電晶體
653‧‧‧下拉FET
654‧‧‧電晶體
655‧‧‧電阻器
656‧‧‧齊納二極體
690‧‧‧電路
692‧‧‧子電晶體
693‧‧‧二極體/子二極體
700‧‧‧部分
731‧‧‧閘極電極指狀物
732‧‧‧閘極電極指狀物
733‧‧‧閘極電極指狀物
734‧‧‧閘極電極指狀物
741‧‧‧源極電極指狀物
742‧‧‧源極電極指狀物
743‧‧‧源極電極指狀物
744‧‧‧源極電極指狀物
748‧‧‧二極體電極指狀物
749‧‧‧二極體電極指狀物
750‧‧‧肖特基結構
751‧‧‧汲極電極指狀物
752‧‧‧汲極電極指狀物
753‧‧‧汲極電極指狀物
754‧‧‧汲極電極指狀物
755‧‧‧肖特基結構/汲極電極指狀物
756‧‧‧汲極電極指狀物
761‧‧‧場板電極指狀物
762‧‧‧場板電極指狀物
764‧‧‧場板電極指狀物
765‧‧‧場板電極指狀物
800‧‧‧方法
810‧‧‧步驟
820‧‧‧步驟
830‧‧‧步驟
900‧‧‧方法
910‧‧‧步驟
920‧‧‧步驟
930‧‧‧步驟
1000‧‧‧方法
1010‧‧‧步驟
1020‧‧‧步驟
1030‧‧‧步驟
1100‧‧‧方法
1110‧‧‧步驟
1120‧‧‧步驟
1130‧‧‧步驟
1140‧‧‧步驟
Vsw‧‧‧節點
圖1係一半橋功率轉換電路之一簡化示意圖。
圖2係一分布電晶體之一示意圖。
圖3A及圖3B係一分布電晶體之一佈局之一實施例之一部分之示意圖。
圖4A至圖4D係一分布電晶體之一佈局之一實施例之一部分之示意圖。
圖5係具有一分布驅動器或驅動器輸出級之一分布電晶體之一示意圖。
圖6係一分布電晶體及分布驅動器或驅動器輸出級之一佈局之一實施例之部分之一示意圖。
圖7係已被修改為包含一低壓側下拉FET及一高壓側下拉FET之一半橋功率轉換電路之一簡化示意圖。
圖8係具有一分布電晶體及一分布下拉FET之一電路之一示意圖。
圖9係圖8之電路之一佈局之一實施例之一示意圖。
圖10係一電路之一示意圖，其具有一分布電晶體及下拉FET、一分布下拉FET驅動器及一分布電晶體驅動器。
圖11係一電路之一示意圖，其包含一驅動電晶體、一下拉FET及一反相器。
圖12係已被修改為包含箝位二極體之一半橋功率轉換電路之一簡化示意圖。
圖13係一電路之一示意圖，其具有一分布電晶體及一分布二極體。
圖14係圖13之電路之一佈局之一實施例之一部分之一示意圖。
圖15係在圖14中圖解說明之部分之一橫截面之一示意圖。
圖16係在圖14中圖解說明之部分之一橫截面之一示意圖。
圖17係圖解說明形成與一分布驅動器整合之一分布電晶體之一方法之一實施例之一流程圖。
圖18係圖解說明形成第一分布電晶體及第二分布電晶體之一方法之一實施例之一流程圖。
圖19係圖解說明形成第一分布電晶體及第二分布電晶體之一方法之一實施例之一流程圖。
圖20係圖解說明形成一分布電晶體之一方法之一實施例之一流程圖。
在採用一或多個氮化鎵(GaN)裝置之半橋功率轉換電路中實施本發明之特定實施例。雖然本發明可用於各種電路，但本發明之一些實施例尤其可用於半橋電路，該等半橋電路經設計以結合整合驅動器電路、整合位準移位電路、整合自舉電容器充電電路、整合啟動電路及/或使用GaN及矽裝置之混合解決方案而依高頻率及/或高效率操作。
現在參考圖1，在一些實施例中，電路100可包含藉由一或多個控制電路控制之一對互補功率電晶體(在本文中亦稱為開關)，該一或多個控制電路經組態以調節遞送至一負載之功率。在一些實施例中，一高壓側功率電晶體連同控制電路之一部分安置於一高壓側裝置上，且一低壓側功率電晶體連同控制電路之一部分安置於一低壓側裝置上，如在下文更詳細描述。
在圖1中圖解說明之整合半橋功率轉換電路100包含一低壓側GaN裝置103、一高壓側GaN裝置105、一負載107、一自舉電容器110及其他電路元件，如在下文更詳細圖解說明及論述。一些實施例亦可具有提供一或多個輸入至電路100以調節電路之操作之一外部控制器(未在圖1中展示)。電路100僅出於闡釋性目的且其他變體及組態在本發明之範疇內。
在一項實施例中，低壓側GaN裝置103可具有一基於GaN之低壓側電路104，該基於GaN之低壓側電路104包含具有一低壓側控制閘極117之一低壓側功率電晶體115。低壓側電路104可進一步包含一整合低壓側電晶體驅動器120，該整合低壓側電晶體驅動器120具有連接至低壓側電晶體控制閘極117之一輸出123。在另一實施例中，高壓側GaN裝置105可具有一基於GaN之高壓側電路106，該基於GaN之高壓側電路106包含具有一高壓側控制閘極127之一高壓側功率電晶體125。高壓側電路106可進一步包含一整合高壓側電晶體驅動器130，該整合高壓側電晶體驅動器130具有連接至高壓側電晶體控制閘極127之一輸出133。
一電壓源135(亦稱為一軌道電壓)可連接至高壓側電晶體125之一汲極137，且高壓側電晶體可用於控制至功率轉換電路100中之功率輸入。高壓側電晶體125可進一步具有耦合至低壓側電晶體115之一汲極143之一源極140，從而形成一開關節點145。低壓側電晶體115可具有 連接至接地之一源極147。在一項實施例中，低壓側電晶體115及高壓側電晶體125可為基於GaN之增強模式場效電晶體。在其他實施例中，低壓側電晶體115及高壓側電晶體125可為任何其他類型之裝置，包含(但不限於)基於GaN之空乏模式電晶體、與矽基增強模式場效電晶體串聯連接之基於GaN之空乏模式電晶體(其中空乏模式電晶體之閘極連接至矽基增強模式電晶體之源極)、基於碳化矽之電晶體或矽基電晶體。
在一些實施例中，高壓側裝置105及低壓側裝置103可由一基於GaN之材料製成。在一項實施例中，基於GaN之材料可包含一矽層上之一GaN層。在進一步實施例中，基於GaN之材料可包含(但不限於)一碳化矽、藍寶石或氮化鋁層上之一GaN層。在一項實施例中，基於GaN之層可包含(但不限於)其他III族氮化物(諸如氮化鋁及氮化銦)與III族氮化物合金(諸如AlGaN及InGaN)之一複合堆疊。在進一步實施例中，基於GaN之低壓側電路104及基於GaN之高壓側電路106可安置於一單塊基於GaN之裝置上。在其他實施例中，基於GaN之低壓側電路104可安置於一第一基於GaN之裝置上且基於GaN之高壓側電路106可安置於一第二基於GaN之裝置上。在又進一步實施例中，基於GaN之低壓側電路104及基於GaN之高壓側電路106可安置於兩個以上基於GaN之裝置上。在一項實施例中，基於GaN之低壓側電路104及基於GaN之高壓側電路106可含有配置成任何組態之任何數目個主動或被動電路元件。
在一些實施例中，半橋功率轉換電路100形成於一基於GaN之晶粒上，該基於GaN之晶粒固定至一電子功率轉換組件之一封裝基座。在一些實施例中，組件包含固定至封裝基座之多個基於GaN之晶粒。
整合半橋功率轉換電路100之組件可包含如在2015年6月11日申請之美國申請案第14/737,259號中進一步詳細描述之特徵，該案之全部 內容出於所有目的併入本文中。
在整合半橋功率轉換電路100之一些實施例中，可使用一分布或指狀拓撲實施功率電晶體115及125之任一者或兩者。舉例而言，圖2係具有此一拓撲之一電晶體200之一示意圖。電晶體200包含三個子電晶體202、204、206及208。如展示，子電晶體202、204、206及208使其等之各自汲極、閘極及源極分別連接至節點D、G及S，該等節點D、G及S分別與電晶體200之汲極、閘極及源極對應。
圖3A及圖3B係電晶體200之一佈局之一實施例之一部分220之示意圖。圖3A及圖3B之實施例僅提供為一實例。另外預期用於電晶體200之數種替代佈局組態。
源極電極指狀物242、244、246及248各形成與基板222上之下伏AlGaN或類似層224之一歐姆接觸且共同形成電晶體200之源極電極。源極電極指狀物242、244、246及248分別形成子電晶體202、204、206及208之源極電極。源極電極指狀物242、244、246及248透過一或多個導體(未展示)電連接至彼此且電連接至一或多個接針。在一些實施例(諸如在下文更詳細論述之實施例)中，源極電極指狀物242、244、246及248透過上覆金屬化層電連接至彼此且電連接至一或多個接針。
汲極電極指狀物252、254、256及258各形成與基板222上之下伏AlGaN或類似層224之一歐姆接觸且共同形成電晶體200之汲極電極。汲極電極指狀物252、254、256及258分別形成子電晶體202、204、206及208之汲極電極。汲極電極指狀物252、254、256及258透過一或多個導體(未展示)電連接至彼此且電連接至一或多個接針。在一些實施例(諸如在下文更詳細論述之實施例)中，汲極電極指狀物252、254、256及258透過上覆金屬化層電連接至彼此且電連接至一或多個接針。
閘極電極指狀物232、234、236及238藉由各自閘極結構與AlGaN或類似層224分開。可使用與絕緣閘極、肖特基(Schottky)閘極、PN閘極、凹入閘極及其他閘極對應之閘極結構。閘極電極指狀物232、234、236及238共同形成電晶體200之閘極電極，且分別形成子電晶體202、204、206及208之閘極電極。閘極電極指狀物232、234、236及238透過一或多個導體(未展示)電連接至彼此且電連接至一或多個接針。在一些實施例(諸如在下文更詳細論述之實施例)中，閘極電極指狀物232、234、236及238透過上覆金屬化層電連接至彼此且電連接至一或多個接針。
場板電極指狀物262、264、266及268藉由各自絕緣結構與AlGaN或類似層224分開，且共同形成電晶體200之一場板電極。場板電極指狀物262、264、266及268分別形成子電晶體202、204、206及208之場板電極。場板電極指狀物262、264、266及268透過一或多個導體(未展示)電連接至彼此且電連接至一或多個接針。在一些實施例(諸如在下文更詳細論述之實施例)中，場板電極指狀物262、264、266及268透過上覆金屬化層電連接至彼此且電連接至一或多個接針。
圖4A至圖4D係具有額外金屬化之圖3A及圖3B之子電晶體之特定一者之一實施例之示意圖。額外金屬化形成接針與下伏子電晶體之源極電極指狀物248、汲極電極指狀物258、閘極電極指狀物238及場板電極指狀物268之間的電連接。額外金屬化層可尤其有利於諸如半橋功率轉換電路100之電路。在一些實施例中，可藉由連接低壓側電晶體115與高壓側電晶體125之閘極及/或源極指狀物之額外金屬層之使用來減小低壓側電晶體115及高壓側電晶體125之有效閘極及/或源極電阻。減小的閘極及/或源極電阻導致(例如)更快切換時間。
圖4A係一個特定子電晶體之一橫截面視圖。
上覆子電晶體且藉由一或多個絕緣體而與子電晶體分開之一第 一金屬層經形成以具有金屬1結構255、245a及245b。金屬1結構255透過一或多個導通孔(未展示)與汲極電極指狀物258電連接。金屬1結構245a透過一或多個導通孔(未展示)與場板電極指狀物268電連接。金屬1結構245b透過一或多個導通孔(未展示)與源極電極指狀物248電連接。第一金屬層可為(例如)0.5微米至2微米厚且可包括鋁或銅。第一金屬層可包括其他金屬或非金屬導電材料。
上覆第一金屬層及子電晶體且藉由一或多個絕緣體而與第一金屬層及子電晶體分開之一第二金屬層經形成以具有金屬2結構257、247及237。金屬2結構257透過一或多個導通孔(未展示)與金屬1結構255電連接。金屬2結構247透過一或多個導通孔(未展示)與金屬1結構245a及245b電連接。金屬2結構237與閘極電極指狀物238電連接，如在下文參考圖4B至圖4D論述。第二金屬層可為(例如)大於2微米厚且可包括鋁或銅。第二金屬層可包括其他金屬或非金屬導電材料。
圖4B係源極電極指狀物248、閘極電極指狀物238、場板電極指狀物268及汲極電極指狀物258之一平面視圖。如展示，源極電極指狀物248並非連續的，且包含藉由間隙分開之多個區段。源極電極指狀物248之各區段透過一或多個導通孔(未展示)與金屬1結構245b電連接。如展示，閘極電極指狀物238包含延伸至源極電極指狀物248之區段之間的間隙中之突出部分。
圖4C係金屬1結構255、245a及245b之一平面視圖。如展示，金屬1結構245b包含開口249及開口249內之金屬1島狀物243。開口249及金屬1島狀物243形成於金屬1結構245b中，以與閘極電極指狀物238之延伸至源極電極指狀物248之區段之間的間隙中之突出部分重疊。另外，金屬1島狀物243藉由一或多個導通孔(未展示)與閘極電極指狀物238之突出部分電連接。
圖4D使用金屬2結構257、247及237之平面視圖。金屬2結構237 經形成以與金屬1結構245b重疊。另外，金屬2結構237透過一或多個導通孔(未展示)與金屬1島狀物243電連接。
因此，金屬2結構257透過金屬1結構255與子電晶體之汲極電極指狀物258電連接。另外，金屬2結構247透過金屬1結構245a及245b與場板電極指狀物268及源極電極指狀物248電連接。此外，金屬2結構237透過金屬1結構245b之金屬1島狀物243與閘極電極指狀物238電連接。
在整合半橋功率轉換電路100之一些實施例中，可使用一分布或指狀拓撲實施功率電晶體115及125以及其等之各自驅動器120及130之任一者或兩者。舉例而言，圖5係與一分布驅動器或驅動器輸出級400連接之一分布電晶體300之一示意圖。
分布驅動器或驅動器輸出級400包含子驅動器402、404、406及408。分布電晶體300可類似於圖2之分布電晶體200且包含子電晶體302、304、306及308。如展示，子驅動器402、404、406及408具有連接至相同信號IN之輸入。然而，子驅動器402、404、406及408之輸出分別與不同子電晶體302、304、306及308之閘極輸入連接。由於子驅動器402、404、406及408具有相同或實質上相同功能性，故藉由子驅動器402、404、406及408產生之輸出相同或實質上相同。
在一些實施例中，子電晶體302、304、306及308具有相同或實質上相同大小。在此等實施例中，子驅動器402、404、406及408可同樣地具有相同或實質上相同大小。
在一些實施例中，子電晶體302、304、306及308並不具有相同大小。在此等實施例中，子驅動器402、404、406及408可同樣地不具有相同大小，但替代性地，可具有隨子電晶體302、304、306及308之大小成比例調整或與之對應的大小。舉例而言，子驅動器402可具有與子電晶體302對應或成比例之一大小，子驅動器404可具有與子電晶 體304之大小對應或成比例之一大小，且子驅動器406可具有與子電晶體306之大小對應或成比例之一大小。
在一些實施例中，一分布驅動器之各子驅動器具有連接至多個子電晶體之一輸出。舉例而言，一分布驅動器之各子驅動器可具有電連接至2、4、8個或另一數目個子電晶體之一輸出。在此等實施例中，分布功率開關之子電晶體可根據一第一間距間隔，且分布驅動電路之子驅動器根據一第二間距間隔，且第二間距等於第一間距之n倍，其中n係一整數。
在其他益處中，具有使用一分布拓撲實施之功率電晶體及其等各自驅動器之整合半橋功率轉換電路100之實施例具有優越時序效能。由於該分布拓撲，實質上同時開啟或關閉功率電晶體之各區段。在無分布技術之情況下，開啟或關閉功率電晶體之各特定部分之時間係取決於各特定部分處之控制信號之傳播延遲及到達時間。
圖6係一電晶體300及驅動器或驅動器輸出級400之一佈局之一實施例之部分450之一示意圖。圖6之實施例僅提供為一實例。另外預期用於電晶體300之數種替代佈局組態。並未圖解說明驅動器或驅動器輸出級400之佈局之細節，此係由於發明態樣同樣適用於任何驅動器或驅動器輸出級。
如展示，子驅動器402、404、406及408各使用相同長度及阻抗之一導體連接至輸入信號IN。另外，子驅動器402、404、406及408分別使用相同長度及阻抗之一導體連接至子電晶體302、304、306及308之閘極電極。
圖7係已被修改為包含低壓側下拉FET 122及高壓側下拉FET 132之半橋功率轉換電路100之一簡化示意圖。在一些半橋功率轉換電路中，寄生電感及電容導致低壓側電晶體115之閘極處及高壓側電晶體125之閘極處之暫態電壓。低壓側下拉FET 122經組態以在低壓側電晶 體115關閉時開啟，使得低壓側電晶體115之閘極處之暫態電壓保持足夠低以使低壓側電晶體115不因暫態電壓而被開啟。類似地，高壓側下拉FET 132經組態以在高壓側電晶體125關閉時開啟，使得高壓側電晶體125之閘極處之暫態電壓保持足夠低以使高壓側電晶體125不因暫態電壓而被開啟。
在一些實施例中，低壓側下拉FET 122及高壓側下拉FET 132有利地有助於減小低壓側電晶體115及高壓側電晶體125之閘極處之電壓，使得低壓側電晶體115及高壓側電晶體125被快速關閉，因此允許更高頻率操作。
圖8係具有一分布電晶體及一分布下拉FET之一電路500之一示意圖。電路500之分布電晶體包含子電晶體502、504、506及508。電路500之分布下拉FET包含子FET 512、514、516及518。如展示，各子電晶體之閘極連接至一對應子FET之汲極。
圖9係電路500之一佈局520之一實施例之一示意圖。圖9之實施例僅提供為一實例。另外預期用於電路500之數種替代佈局組態。
佈局520圖解說明電路500之金屬2汲極D、源極S及閘極G結構。所圖解說明之金屬2汲極D、源極S及閘極G結構分別與(例如)在上文參考圖4A至圖4D論述之金屬2結構257、247及237對應。
佈局520亦圖解說明互連件結構510。互連件結構510包含(例如)一金屬1層、一金屬2層及連接金屬1層之部分與金屬2層之部分之導通孔。互連件結構510經組態以將子電晶體512、514、516及518之金屬2汲極D結構分別與子電晶體502、504、506及508之金屬2閘極G結構電連接。另外，互連件結構510經組態以將子電晶體512、514、516及518之金屬2源極S結構分別與子電晶體502、504、506及508之金屬2源極S結構電連接。
在一些實施例中，子電晶體502、504、506及508之定向相對於 子電晶體512、514、516及518之定向顛倒。在此等實施例中，互連件結構510可包括金屬2跨接線，該等金屬2跨接線經組態以分別進行子電晶體502、504、506及508與子電晶體512、514、516及518之間的適當連接。
圖10係一電路600之一示意圖，其具有一分布電晶體及下拉FET 605、一分布下拉FET驅動器610及一分布電晶體驅動器620。電路600之分布電晶體及下拉FET 605可類似於圖8之電路500。
分布下拉FET驅動器610包含子驅動器612、614、616及618。分布電晶體驅動器620包含子驅動器622、624、626及628。如展示，分布電晶體之各子電晶體之閘極連接至分布電晶體驅動器620之一對應子驅動器之輸出。另外，分布下拉FET之各子FET之閘極連接至分布下拉FET驅動器610之一對應子驅動器之輸出。
在半橋功率轉換電路100之一些實施例中，電路600之分布電晶體及下拉FET 605與低壓側電晶體115及低壓側下拉FET 122對應。在此等實施例中，分布電晶體驅動器620與低壓側電晶體驅動電路120對應，且分布下拉FET驅動器610與高壓側電晶體驅動電路130對應，如在(例如)圖7中圖解說明。
在半橋功率轉換電路100之一些實施例中，電路600之分布電晶體及下拉FET 605與高壓側電晶體125及高壓側下拉FET 132對應。在此等實施例中，分布電晶體驅動器620與高壓側電晶體驅動電路130對應，且分布下拉FET驅動器610與低壓側電晶體驅動電路120對應，如在(例如)圖7中圖解說明。
在半橋功率轉換電路100之一些實施例中，低壓側下拉FET 122及高壓側下拉FET 132之閘極分別由反相器電路驅動，該等反相器電路使其等之輸入分別由低壓側電晶體驅動電路120及高壓側電晶體驅動電路130驅動。
圖11係一電路650之一示意圖，其包含驅動電晶體652、下拉FET 653及包括電晶體654及電阻器655之一反相器。電路650亦包含可選齊納(Zener)二極體656，該齊納二極體656可提供過電壓及/或ESD保護。
在如在圖1中展示之半橋功率轉換電路100之一些實施例中，電路650之一例項可替代低壓側電晶體115及高壓側電晶體125之各者而使用。
如在圖11中展示，閘極輸入信號被提供至反相器之驅動電晶體652之閘極及反相器之電晶體654之閘極兩者。反相器之輸出連接至下拉FET 653之閘極。因此，若驅動電晶體652因閘極輸入處之充足電壓而開啟，則反相器之輸出關閉下拉FET 653以允許驅動電晶體652開啟。類似地，若驅動電晶體652因閘極輸入處之不足電壓而關閉，則反相器之輸出開啟下拉FET 653以減小驅動電晶體652之閘極至源極阻抗。因下拉FET 653被開啟，故藉由下拉FET 653使閘極輸入處之暫態電壓最小化至足夠低，使得驅動電晶體652不因暫態電壓而不必要地開啟。
圖12係已被修改為包含二極體124及134之半橋功率轉換電路100之一簡化示意圖。二極體124及134中具有分別連接至低壓側電晶體115及高壓側電晶體125之源極之陽極。另外，二極體124及134具有分別連接至低壓側電晶體115及高壓側電晶體125之汲極之陰極。二極體124及134分別經組態以將電流自低壓側電晶體115及高壓側電晶體125之源極傳導至低壓側電晶體115及高壓側電晶體125之汲極，前提係(例如)一電感負載導致電流在相反方向上流動。
在無二極體124之情況下，電感負載可導致節點Vsw處之電壓在低壓側電晶體115開啟之前變為顯著低於接地。一旦開啟，低壓側電晶體115就將節點Vsw處之電壓箝位至約等於低於接地之一電晶體臨 限之一電壓。類似地，在無二極體134之情況下，電感負載可導致節點Vsw處之電壓在高壓側電晶體125開啟之前變為顯著高於V+。一旦開啟，高壓側電晶體125就將節點Vsw處之電壓箝位至約等於高於V+之一電晶體臨限之一電壓。
相比之下，在具有二極體124及134之情況下，節點Vsw處之電壓被箝位至低於接地之一二極體臨限及高於V+之一二極體臨限。在具有二極體124及134之情況下，電流提前或在較小極限電壓下流動。為開啟二極體124，在節點Vsw處藉由電感負載感應之電壓必須變為比低於接地之一二極體臨限低。類似地，為開啟二極體134，在節點Vsw處藉由電感負載感應之電壓必須變為高於比V+高之一二極體臨限。由於二極體124及134之二極體臨限小於低壓側電晶體115及高壓側電晶體125之電晶體臨限電壓，故在具有二極體124及134之情況下，節點Vsw處之電壓被箝位至一更佳較小範圍。
在一些實施例中，二極體124及134可經分布為(例如)低壓側電晶體115或高壓側電晶體125之一分布實施方案之部分，(例如)如在下文進一步詳細論述。
圖13係具有一分布電晶體及一分布二極體之一電路690之一示意圖。分布二極體使其陽極連接至分布電晶體之源極且使其陰極連接至分布電晶體之汲極。分布電晶體包含子電晶體692，且分布二極體包含子二極體693。在此實施例中，存在針對每兩個子電晶體之一個子二極體。在其他實施例中，存在針對每更少或更多子電晶體之一個子二極體。
圖14係電路690之一佈局之一實施例之一部分700之一示意圖。圖14之實施例僅提供為一實例。另外預期用於電路690之數種替代佈局組態。
源極電極指狀物741、742、743及744各形成與一下伏AlGaN或類 似層之一歐姆接觸且共同形成電路690之分布電晶體之源極電極。源極電極指狀物741、742、743及744分別形成子電晶體692之源極電極。源極電極指狀物741、742、743及744透過一或多個導體(未展示)電連接至彼此且電連接至一或多個接針。在一些實施例中，源極電極指狀物743及744透過上覆金屬化層電連接至彼此且電連接至一或多個接針。
汲極電極指狀物751、752、753、754、755及756各形成與下伏AlGaN或類似層之一歐姆接觸且共同形成電路690之分布電晶體之汲極電極。汲極電極指狀物751、752、753、754、755及756分別形成子電晶體692之汲極電極。汲極電極指狀物751、752、753、754、755及756透過一或多個導體(未展示)電連接至彼此且電連接至一或多個接針。在一些實施例中，汲極電極指狀物751、752、753、754、755及756透過上覆金屬化層電連接至彼此且電連接至一或多個接針。
閘極電極指狀物731、732、733及734藉由各自閘極結構與AlGaN或類似層分開。可使用與絕緣閘極、肖特基閘極、PN閘極、凹入閘極及其他閘極對應之閘極結構。閘極電極指狀物731、732、733及734共同形成電路690之分布電晶體之閘極電極，且分別形成子電晶體692之閘極電極。閘極電極指狀物731、732、733及734透過一或多個導體(未展示)電連接至彼此且電連接至一或多個接針。在一些實施例中，閘極電極指狀物731、732、733及734透過上覆金屬化層電連接至彼此且電連接至一或多個接針。
場板電極指狀物761、762、764及765藉由各自絕緣結構與AlGaN或類似層分開，且共同形成電路690之分布電晶體之一場板電極。場板電極指狀物761、762、764及765分別形成子電晶體692之場板電極。場板電極指狀物761、762、764及765透過一或多個導體(未展示)電連接至彼此且電連接至一或多個接針。在一些實施例中，場板電極 指狀物761、762、764及765透過上覆金屬化層電連接至彼此且電連接至一或多個接針。
二極體電極指狀物748及749形成電路690之二極體693。
圖15係沿著圖14之頂部邊緣或底部邊緣取得之部分700之一橫截面之一示意圖。源極電極指狀物741、742、743及744、汲極電極指狀物751、752、753、754、755及756、閘極電極指狀物731、732、733及734以及場板電極指狀物761、762、764及765類似於(例如)如在圖3B中圖解說明之電晶體200之對應結構。
在此實施例中，每第三個子電晶體因其閘極連接至其源極而用作分布二極體之一子二極體。如在圖15中展示，二極體電極指狀物748及749接觸AlGaN或類似層且上覆閘極結構，藉此形成閘極至源極連接。在此實施例中，二極體電極指狀物748及749亦形成二極體連接之子電晶體之場板。
在替代實施例中，二極體連接之子電晶體具有相同於如在圖3B中圖解說明之電晶體200之橫截面架構之橫截面架構。在此等實施例中，在上覆子電晶體之額外金屬化中連接子電晶體之閘極及源極。
圖16係沿著圖14之頂部邊緣或底部邊緣取得之部分700之一橫截面之一示意圖。源極電極指狀物741、742、743及744、汲極電極指狀物751、752、753、754、755及756、閘極電極指狀物731、732、733及734以及場板電極指狀物761、762、764及765類似於(例如)如在圖3B中圖解說明之電晶體200之對應結構。
在此實施例中，每第三個子電晶體之閘極結構被省略。替代所省略的閘極結構，在AlGaN或類似層與二極體電極指狀物748及749下方之肖特基結構750及755之接面處分別形成肖特基障壁。肖特基結構包括一肖特基金屬。在一些實施例中，二極體電極指狀物748及749包括一肖特基金屬且分別與肖特基結構750及755整合。
圖17係圖解說明形成與一分布驅動器整合之一分布電晶體之一方法800之一實施例之一流程圖。
在810處，形成一分布電晶體。舉例而言，可藉由形成各包含一源極及一閘極之多個相鄰子電晶體而形成具有指狀閘極及指狀源極之一電晶體。在一些實施例中，使用一導體電連接子電晶體之源極。在一些實施例中，使用一導體電連接子電晶體之閘極。在一些實施例中，子電晶體共用一共同汲極連接。在一些實施例中，子電晶體各具有一單獨汲極連接。
在820處，形成一分布驅動器。分布驅動器包含經分布之至少一輸出級。舉例而言，驅動器之輸出級可包含一分布上拉電晶體及一分布下拉電晶體，其中分布上拉電晶體包含多個上拉子電晶體且分布下拉電晶體包含多個下拉子電晶體。在一些實施例中，亦分布該分布驅動器之其他或所有部分。
在一些實施例中，使用類似於在810處描述之程序之一程序形成分布上拉電晶體及分布下拉電晶體。在一些實施例中，上拉子電晶體之源極各使用一導體而與下拉子電晶體之對應一者之一汲極連接。各對對應上拉及下拉子電晶體形成一子驅動器，該子驅動器具有一輸出電極，該輸出電極由連接其上拉子電晶體之源極與其下拉子電晶體之汲極之導體形成。
在一些實施例中，分布上拉電晶體、分布下拉電晶體及810之分布電晶體形成為具有相同間距。在此等實施例中，810之分布電晶體之各子電晶體可與形成一子驅動器之一對對應上拉及下拉子電晶體對準。
在830處，分布驅動器之輸出連接至分布電晶體之指狀閘極。舉例而言，分布電晶體之子電晶體之閘極各可使用一導體連接至一對應子驅動器之一輸出電極。在一些實施例中，將子電晶體之閘極連接至 子驅動器之輸出電極之導體係相同於將子驅動器之上拉子電晶體之源極與子驅動器之下拉子電晶體之汲極連接之導體。
圖18係圖解說明形成第一分布電晶體及第二分布電晶體之一方法900之一實施例之一流程圖。
在910處，形成一第一分布電晶體。舉例而言，可藉由形成各包含一源極及一閘極之多個相鄰子電晶體而形成具有指狀閘極及指狀源極之一第一電晶體。在一些實施例中，使用一導體電連接子電晶體之源極。在一些實施例中，使用一導體電連接子電晶體之閘極。在一些實施例中，子電晶體共用一共同汲極連接。在一些實施例中，子電晶體各具有一單獨汲極連接。
在920處，形成一第二分布電晶體。舉例而言，可藉由形成各包含一源極及一閘極之多個相鄰子電晶體而形成具有指狀閘極及指狀源極之一第二電晶體。在一些實施例中，使用一導體電連接子電晶體之源極。在一些實施例中，使用一導體電連接子電晶體之閘極。在一些實施例中，子電晶體共用一共同汲極連接。在一些實施例中，子電晶體各具有一單獨汲極連接。
在一些實施例中，第一分布電晶體及第二分布電晶體形成為具有相同間距。在此等實施例中，第一分布電晶體之各子電晶體可與第二分布電晶體之子電晶體之一者對準。
在930處，第一分布電晶體連接至第二分布電晶體。舉例而言，可藉由一第一導體將第一分布電晶體之子電晶體之閘極與第二分布電晶體之一共同汲極連接。另外，可藉由一第二導體將第一分布電晶體之子電晶體之各者之源極與第二分布電晶體之子電晶體之源極連接。
在一些實施例中，可使用諸如在上文描述之方法800之一方法形成具有一第一驅動器之第一分布電晶體。在一些實施例中，可使用諸如在上文描述之方法800之一方法形成具有一第二驅動器之第二分布 電晶體。
圖19係圖解說明形成一分布電晶體及一分布二極體之一方法1000之一實施例之一流程圖。
在1010處，形成一分布電晶體。舉例而言，可藉由形成各包含一源極及一閘極之多個子電晶體而形成具有指狀閘極及指狀源極之一電晶體。在一些實施例中，使用一導體電連接子電晶體之源極。在一些實施例中，使用一導體電連接子電晶體之閘極。在一些實施例中，子電晶體共用一共同汲極連接。在一些實施例中，子電晶體各具有一單獨汲極連接。
在1020處，形成一分布二極體。舉例而言，可形成一指狀二極體，使得指狀二極體之指狀物與分布電晶體之子電晶體之指狀閘極及源極交錯。在一些實施例中，藉由電連接分布電晶體之一些子電晶體之閘極與源極而形成分布二極體。在一些實施例中，藉由在多個位置中將一肖特基金屬連接至分布電晶體之汲極而形成分布二極體。
在1030處，分布電晶體連接至分布二極體。舉例而言，子二極體之陽極可與分布電晶體之一或多個子電晶體之各者之源極連接，且子二極體之陰極可與分布電晶體之汲極連接。
在一些實施例中，藉由電連接分布電晶體之一些子電晶體之閘極與源極而將子二極體之陽極與分布電晶體之一或多個子電晶體之各者之源極連接。在一些實施例中，藉由將分布二極體之肖特基金屬/汲極接面電連接至分布電晶體之一或多個子電晶體之各者之源極而將子二極體之陽極與分布電晶體上之一或多個子電晶體之各者之源極連接。
在一些實施例中，可使用諸如在上文描述之方法800之一方法形成具有一驅動器之分布電晶體。在一些實施例中，可使用諸如在上文描述之方法800之一方法形成具有一驅動器之分布電晶體及分布二極 體。在一些實施例中，可使用諸如在上文描述之方法900之一方法形成具有一第二分布電晶體之分布電晶體。
圖20係圖解說明形成一分布電晶體之一方法1100之一實施例之一流程圖。
在1110處，形成一分布電晶體。舉例而言，可藉由形成各包含一源極及一閘極之多個子電晶體而形成具有指狀閘極及指狀源極之一電晶體。
在1120處，藉由使子電晶體之閘極及源極分別與歐姆閘極及源極導體接觸而形成至子電晶體之閘極及源極之歐姆接觸。在一些實施例中，使用一導體將子電晶體之閘極電連接至彼此。在一些實施例中，使用一導體將子電晶體之源極電連接至彼此。在一些實施例中，子電晶體共用一共同汲極連接。在一些實施例中，子電晶體各具有一單獨汲極連接。
在1130處，形成一第一額外導電層。在一些實施例中，第一額外導電層至少部分覆蓋子電晶體之閘極之歐姆接觸且透過一或多個導通孔電接觸子電晶體之閘極之歐姆接觸。在一些實施例中，第一額外導電層至少部分覆蓋子電晶體之源極之歐姆接觸且透過一或多個導通孔電接觸子電晶體之源極之歐姆接觸。
在1140處，形成一第二額外導電層。在一些實施例中，第二額外導電層至少部分覆蓋子電晶體之閘極之歐姆接觸且透過一或多個導通孔且透過第一額外導電層中之一開口電接觸子電晶體之閘極之歐姆接觸。在一些實施例中，第二額外導電層至少部分覆蓋子電晶體之閘極之歐姆接觸且透過一或多個導通孔且透過第一額外導電層中之一開口電接觸子電晶體之閘極之歐姆接觸。
在一些實施例中，歐姆閘極導體與子電晶體之源極重疊。在一些實施例中，第二額外導電層電接觸子電晶體之閘極之歐姆接觸及歐 姆導體之與子電晶體之源極重疊之一部分。
在一些實施例中，可使用諸如在上文描述之方法800之一方法形成具有一驅動器之分布電晶體。在一些實施例中，可使用諸如在上文描述之方法900之一方法形成具有一第二分布電晶體之分布電晶體。
在本文中論述之電路之各者包含一或多個發明態樣。電路之各種態樣可應用於與預期但為簡明起見而未具體論述之特徵組合之電路之其他實施例。
本文中論述之裝置之各種態樣可在其他半導體技術中實踐。舉例而言，本文中論述之裝置之各種態樣可在矽、鍺、砷化鎵、碳化矽、有機及其他技術中實踐。
雖然已描述本發明之各種實施例，但熟習此項技術者將明白，在本發明之範疇內之更多實施例及實施方案係可能的。因此，本發明除鑒於隨附申請專利範圍及其等之等效物外並不受到限制。
100‧‧‧整合半橋功率轉換電路
103‧‧‧低壓側GaN裝置
104‧‧‧基於GaN之低壓側電路
105‧‧‧高壓側GaN裝置
106‧‧‧基於GaN之高壓側電路
107‧‧‧負載
110‧‧‧自舉電容器
115‧‧‧低壓側功率電晶體/低壓側電晶體
117‧‧‧低壓側電晶體控制閘極/低壓側控制閘極
120‧‧‧整合低壓側電晶體驅動器/低壓側電晶體驅動電路
123‧‧‧輸出
125‧‧‧高壓側電晶體
127‧‧‧高壓側控制閘極
130‧‧‧整合高壓側電晶體驅動器/高壓側電晶體驅動電路
133‧‧‧輸出
135‧‧‧電壓源
137‧‧‧汲極
140‧‧‧源極
143‧‧‧汲極
145‧‧‧開關節點
147‧‧‧源極
Vsw‧‧‧節點

Claims (30)

  1. 一種電子電路，其包括：一基板，其包括GaN；一分布功率開關，其形成於該基板上，其中該分布功率開關包括複數個子電晶體，且其中各子電晶體包括一閘極、一源極及一汲極；及一分布驅動電路，其形成於該基板上，其中該分布驅動電路包括藉由複數個子驅動器形成之一分布輸出級，其中各子驅動器包括一輸入及一輸出，且其中各子驅動器之該輸出連接至該分布功率開關之該等子電晶體之一或多個對應子電晶體之一閘極。
  2. 如請求項1之電子電路，其中該分布功率開關之該等子電晶體根據一第一間距間隔，且該分布驅動電路之該等子驅動器根據一第二間距間隔，且其中該第二間距等於該第一間距之N倍，其中N係一整數。
  3. 如請求項1之電子電路，其中該分布驅動電路之該等子驅動器之該等輸入藉由複數個導體連接至一節點，且其中該等導體具有實質上相同阻抗。
  4. 如請求項1之電子電路，其中該分布驅動電路之該等子驅動器之該等輸出藉由複數個導體連接至該分布功率開關之該等子電晶體，且其中該等導體具有實質上相同阻抗。
  5. 一種電子組件，其包括：一封裝基座；及至少一個基於GaN之晶粒，其固定至該封裝基座且包含一電子電路，該電子電路包括： 一分布功率開關，其形成於該基板上，其中該分布功率開關包括複數個子電晶體，且其中各子電晶體包括一閘極、一源極及一汲極；及一分布驅動電路，其形成於該基板上，其中該分布驅動電路包括藉由複數個子驅動器形成之一分布輸出級，其中各子驅動器包括一輸入及一輸出，且其中各子驅動器之該輸出連接至該分布功率開關之該等子電晶體之一或多個對應子電晶體之一閘極。
  6. 如請求項5之電子組件，其中該分布功率開關之該等子電晶體根據一第一間距間隔，且該分布驅動電路之該等子驅動器根據一第二間距間隔，且其中該第二間距等於該第一間距之N倍，其中N係一整數。
  7. 如請求項5之電子組件，其中該分布驅動電路之該等子驅動器之該等輸入藉由複數個導體連接至一節點，且其中該等導體具有實質上相同阻抗。
  8. 如請求項5之電子組件，其中該分布驅動電路之該等子驅動器之該等輸出藉由複數個導體連接至該分布功率開關之該等子電晶體，且其中該等導體具有實質上相同阻抗。
  9. 一種電子電路，其包括：一基板，其包括GaN；一分布功率開關，其形成於該基板上，其中該分布功率開關包括複數個功率子電晶體，且其中各功率子電晶體包括一閘極、一源極及一汲極；及一分布下拉電晶體，其形成於該基板上，其中該分布下拉電晶體包括複數個下拉子電晶體，其中各下拉子電晶體包括一閘極、一源極及一汲極，其中該等下拉子電晶體之該等閘極電連 接在一起，其中該等下拉子電晶體之該等源極各連接至一或多個對應功率子電晶體之一源極，且其中該等下拉子電晶體之該等汲極各連接至該等對應功率子電晶體之一閘極。
  10. 如請求項9之電子電路，其中該分布功率開關之該等子電晶體根據一第一間距間隔，且該分布下拉電晶體之該等下拉子電晶體根據一第二間距間隔，且其中該第一間距等於該第二間距之N倍，其中N係一整數。
  11. 如請求項9之電子電路，其進一步包括一第一分布驅動器，該第一分布驅動器包括複數個第一子驅動器，其中該等功率子電晶體之該等閘極各與一對應第一子驅動器之一輸出連接。
  12. 如請求項11之電子電路，其進一步包括一第二分布驅動器，該第二分布驅動器包括複數個第二子驅動器，其中該等下拉子電晶體之該等閘極各與一對應第二子驅動器之一輸出連接。
  13. 如請求項9之電子電路，其進一步包括形成於該基板上之一分布驅動電路，其中該分布驅動電路包括藉由複數個子驅動器形成之一分布輸出級，其中各子驅動器包括一輸入及一輸出，且其中各子驅動器之該輸出連接至該分布功率開關之該等子電晶體之一或多個對應子電晶體之一閘極。
  14. 一種電子組件，其包括：一封裝基座；及至少一個基於GaN之晶粒，其固定至該封裝基座且包含一電子電路，該電子電路包括：一基板，其包括GaN；一分布功率開關，其形成於該基板上，其中該分布功率開關包括複數個功率子電晶體，且其中各功率子電晶體包括一閘極、一源極及一汲極；及 一分布下拉電晶體，其形成於該基板上，其中該分布下拉電晶體包括複數個下拉子電晶體，其中各下拉子電晶體包括一閘極、一源極及一汲極，其中該等下拉子電晶體之該等閘極電連接在一起，其中該等下拉子電晶體之該等源極各連接至一或多個對應功率子電晶體之一源極，且其中該等下拉子電晶體之該等汲極各連接至該等對應功率子電晶體之一閘極。
  15. 如請求項14之電子組件，其中該分布功率開關之該等子電晶體根據一第一間距間隔，且該分布下拉電晶體之該等下拉子電晶體根據一第二間距間隔，且其中該第一間距等於該第二間距之N倍，其中N係一整數。
  16. 如請求項14之電子組件，其中該電子電路進一步包括一第一分布驅動器，該第一分布驅動器包括複數個第一子驅動器，其中該等功率子電晶體之該等閘極各與一對應第一子驅動器之一輸出連接。
  17. 如請求項16之電子組件，其中該電子電路進一步包括一第二分布驅動器，該第二分布驅動器包括複數個第二子驅動器，其中該等下拉子電晶體之該等閘極各與一對應第二子驅動器之一輸出連接。
  18. 如請求項14之電子組件，其中該電子電路進一步包括形成於該基板上之一分布驅動電路，其中該分布驅動電路包括藉由複數個子驅動器形成之一分布輸出級，其中各子驅動器包括一輸入及一輸出，且其中各子驅動器之該輸出連接至該分布功率開關之該等子電晶體之一或多個對應子電晶體之一閘極。
  19. 一種電子電路，其包括：一基板，其包括GaN； 一分布功率開關，其形成於該基板上，其中該分布功率開關包括複數個功率子電晶體，且其中各功率子電晶體包括一閘極電極、一源極電極及一汲極電極；一第一導體，其連接至該等功率子電晶體之該等閘極電極；一第二導體，其連接至該等功率子電晶體之該等源極電極；一第三導體，其與該第二導體之至少一部分重疊，其中該第三導體包括：一第一部分，其使用一或多個導通孔連接至該第二導體，及一第二部分，其使用一或多個導通孔連接至該第一導體；及一第四導體，其與該第三導體之該第二部分重疊，且藉由該第三導體之該第二部分連接至該第一導體，其中該第四導體具有至少2微米之一厚度。
  20. 如請求項19之電子電路，其中該第三導體之該第二部分定位於該第三導體之該第一部分之一窗內。
  21. 如請求項19之電子電路，其中該第二導體包括由一或多個間隙分開之複數個區段，且其中該第一導體包括延伸至該第二導體之該等區段之間的該一或多個間隙中之一或多個突出部分。
  22. 如請求項19之電子電路，其進一步包括形成於該基板上之一分布驅動電路，其中該分布驅動電路包括藉由複數個子驅動器形成之一分布輸出級，其中各子驅動器包括一輸入及一輸出，且其中各子驅動器之該輸出連接至該分布功率開關之該等子電晶體之一或多個對應子電晶體之一閘極。
  23. 如請求項22之電子電路，其進一步包括形成於該基板上之一分布下拉電晶體，其中該分布下拉電晶體包括複數個下拉子電晶 體，其中各下拉子電晶體包括一閘極、一源極及一汲極，其中該等下拉子電晶體之該等閘極電連接在一起，其中該等下拉子電晶體之該等源極各連接至一或多個對應功率子電晶體之一源極，且其中該等下拉子電晶體之該等汲極各連接至該等對應功率子電晶體之一閘極。
  24. 如請求項19之電子電路，其進一步包括形成於該基板上之一分布下拉電晶體，其中該分布下拉電晶體包括複數個下拉子電晶體，其中各下拉子電晶體包括一閘極、一源極及一汲極，其中該等下拉子電晶體之該等閘極電連接在一起，其中該等下拉子電晶體之該等源極各連接至一或多個對應功率子電晶體之一源極，且其中該等下拉子電晶體之該等汲極各連接至該等對應功率子電晶體之一閘極。
  25. 一種電子組件，其包括：一封裝基座；及至少一個基於GaN之晶粒，其固定至該封裝基座且包含一電子電路，該電子電路包括：一基板，其包括GaN；一分布功率開關，其形成於該基板上，其中該分布功率開關包括複數個功率子電晶體，且其中各功率子電晶體包括一閘極電極、一源極電極及一汲極電極；一第一導體，其連接至該等功率子電晶體之該等閘極電極；一第二導體，其連接至該等功率子電晶體之該等源極電極；一第三導體，其與該第二導體之至少一部分重疊，其中該第三導體包括： 一第一部分，其使用一或多個導通孔連接至該第二導體，及一第二部分，其使用一或多個導通孔連接至該第一導體；及一第四導體，其與該第三導體之該第二部分重疊，且藉由該第三導體之該第二部分連接至該第一導體，其中該第四導體具有至少2微米之一厚度。
  26. 如請求項25之電子組件，其中該第三導體之該第二部分定位於該第三導體之該第一部分之一窗內。
  27. 如請求項25之電子組件，其中該第二導體包括由一或多個間隙分開之複數個區段，且其中該第一導體包括延伸至該第二導體之該等區段之間的該一或多個間隙中之一或多個突出部分。
  28. 如請求項25之電子組件，其中該電子電路進一步包括形成於該基板上之一分布驅動電路，其中該分布驅動電路包括藉由複數個子驅動器形成之一分布輸出級，其中各子驅動器包括一輸入及一輸出，且其中各子驅動器之該輸出連接至該分布功率開關之該等子電晶體之一或多個對應子電晶體之一閘極。
  29. 如請求項28之電子組件，其中該電子電路進一步包括形成於該基板上之一分布下拉電晶體，其中該分布下拉電晶體包括複數個下拉子電晶體，其中各下拉子電晶體包括一閘極、一源極及一汲極，其中該等下拉子電晶體之該等閘極電連接在一起，其中該等下拉子電晶體之該等源極各連接至一或多個對應功率子電晶體之一源極，且其中該等下拉子電晶體之該等汲極各連接至該等對應功率子電晶體之一閘極。
  30. 如請求項25之電子組件，其中該電子電路進一步包括形成於該基板上之一分布下拉電晶體，其中該分布下拉電晶體包括複數 個下拉子電晶體，其中各下拉子電晶體包括一閘極、一源極及一汲極，其中該等下拉子電晶體之該等閘極電連接在一起，其中該等下拉子電晶體之該等源極各連接至一或多個對應功率子電晶體之一源極，且其中該等下拉子電晶體之該等汲極各連接至該等對應功率子電晶體之一閘極。
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