TWI455306B - 具有金屬電移設計之射頻功率電晶體裝置及其方法 - Google Patents

Description

具有金屬電移設計之射頻功率電晶體裝置及其方法

本發明係關於射頻裝置，更明確地說，係關於一種有金屬電移設計之射頻功率電晶體裝置及其方法。

舊式的RF-LDMOS電晶體設計已經達到要降低電流密度來解決電移問題的程度。此種解決方式會導致汲極金屬線越來越寬，這會具有提高裝置電容的負面效應。

圖1為一RF MOSFET技術中熟知的頂金屬設計的一部分10的俯視圖。圖2為圖1的頂金屬設計沿著直線2-2所獲得的剖面圖。如圖1與2中所示，該部分的頂金屬設計10包含兩層金屬層Metal-1與Metal-2，圖中分別以元件符號12與14來表示。Metal-1層12會藉由一金屬通道16耦合至Metal-2層14。此外，Metal-2層14還會藉由一層間介電層18來與Metal-1層12隔離。此外，Metal-1層12的寬度係以元件符號20來表示。Metal-2層14的寬度係以元件符號22來表示。於一範例中，Metal-1層12的寬度20的等級為2.5μm，而Metal-2層14的寬度22的等級則為11.2μm。圖1的頂金屬設計10會因為Metal-2層之不良的電移特徵而導致一不適當的電移MTTF(平均失效時間)。電移係一具有對數常態失效率(也就是，失效不會在時間上平均分佈)的損耗機制。

於特定LDMOS設計中會用到金，其本質上會提供較佳的電移壽命。不過，使用金卻無法在標準的CMOS製造廠 中製造LDMOS產品。

據此，需要一種改良的方法與設備來克服上面討論之本技術中的問題。

圖3為根據本揭示內容一具體實施例其汲極金屬指狀部分支寬度落在竹狀區內的一射頻功率電晶體的金屬設計的一部分50的俯視圖。明確地說，該部分50包括單一射頻功率電晶體汲極指狀部的其中一端。圖4為圖3的金屬設計沿著直線4-4所獲得的剖面圖。如圖3與4中所示，該部分的金屬設計50包含兩層金屬層。元件符號52所示的係Metal-1。元件符號54-1、54-2、以及54-3所示的係Metal-2，本文中統稱為54。Metal-2層54-1會形成一射頻功率電晶體汲極指狀部的一區段的一分支，而Metal-2層54-2則會形成該指狀部的該區段的另一分支，其中，該射頻功率電晶體汲極指狀部會從一低電流攜載端延伸至一較高電流攜載端，下文中將作進一步討論。換言之，對該汲極指狀部的給定區段來說，Metal-2層54-1與層54-2包括兩條平行的金屬線。此外，Metal-2層54-3的一部分還會耦合至該射頻功率電晶體汲極指狀部的該給定區段的一第一分支與一第二分支。由元件符號54-3所示的該部分Metal-2層會藉由金屬通道56被耦合至Metal-1層52。在圖3中並未顯示出層間介電質58(圖4)，因此，Metal-1層52的一部分在圖3中係以實線來表現，而另一部分則係以虛線來表現，用以表示Metal-1層52的該對應部分係出現在Metal-2層54下方的一層級處。 同樣地，在圖3中，係以虛線來顯示金屬通道56。

於一具體實施例中，Metal-2層54係該金屬設計50的頂金屬層。亦可能會用到額外的金屬層(圖中並未顯示)，其中，明確的層數則藉由一給定的射頻功率電晶體設計來決定。如前述，Metal-1層52會藉由一金屬通道56耦合至Metal-2層54。此外，Metal-2層54還會藉由一層間介電層58來與Metal-1層52隔離。再者，Metal-1層52的寬度係以元件符號60來表示。Metal-2層54的分支54-1與54-2包含分別以元件符號62-1與62-2來表示之寬度。於一具體實施例中，該等寬度62-1與62-2具有相同的等級、相等、或實質相等。於另一具體實施例中，該等寬度62-1與62-2並不相同，舉例來說，在不對稱的射頻功率電晶體裝置的情況中。於任一情況中，該等寬度62-1與62-2均會被配置成讓該等金屬導體落在竹狀區之中。換言之，寬度62-1與62-2會經過選擇，而使得每一分支的寬度均會小於該分支所用的金屬的平均晶粒尺寸，其中，該金屬分支寬度會保持在竹狀區內。

於一範例中，Metal-1層52的寬度60的等級為二又半個微米(2.5μm)，而Metal-2層54-1與54-2的寬度62-1與62-2等級則分別為五個微米(5.0μm)。此外，Metal-1層的厚度等級為1.5μm，而Metal-2層的厚度等級則為3.6μm。於一具體實施例中，Metal-2層54包括鋁，而分支寬度62-1與62-2則會讓分支52-1與52-2落在竹狀區內。據此，圖3的頂金屬設計50便不會因為Metal-2層之不良的電移特徵而受 損，從而會提供一改良的電移MTTF(平均失效時間)。

用來決定電移MTTF的布萊克公式(Black's equation)如下：MTTF=(A/J² )exp(Φ/kT)，其中

A=製程常數，其為金屬材料與幾何特性的函數

J=電流密度

Φ=製程的活化能

k=波茲曼常數

T=導體溫度

本揭示內容的具體實施例使用布萊克公式讓本揭示內容的金屬設計佈局具體實施例對變數A、J、以及T具有直接影響。換言之，本揭示內容的具體實施例包括新穎的金屬設計，該等設計會被配置成用以顯著地增強該金屬設計的金屬的電移特徵。此外，該金屬設計的該等金屬線會維持在竹狀區中。

一舊式電移策略的特徵為具有非常寬的金屬線，其會阻止窄線增強效應，也就是，阻止出現所謂的"竹狀"區。不過，舊式的設計卻係一簡化頂金屬設計的最差方式。再者，不論使用何種線寬，舊式設計的真實MTTF皆不會比所算出的MTTF還差，也就是，大部分的線路均會大於所算出的MTTF。

相反地，根據本揭示內容的具體實施例，該金屬設計係採用非常窄、平行的金屬導體，以確保竹狀區運作。因此，根據本揭示內容具體實施例的金屬設計會顯著地增強 該汲極金屬設計的電移健全性。再者，本揭示內容的具體實施例可用來生產極度可靠的射頻功率電晶體裝置或RFLDMOS裝置。於一具體實施例中，該金屬設計係頂金屬設計。

針對一利用線性失效率近似法所算出的計算可靠度來說，利用圖3的頂金屬設計，對一位在一給定的額定運作條件組(Pout=89.1W、ηdc=49%、增益=19dB、ΘJC=0.45℃/W、Tcase=95℃、以及Tj=138℃)以及900MHz處的RF MOSFET之輸出級來說，所算出的MTTF為1160年。相反地，對圖1之舊式設計在額定額定運作條件處所算出的可靠度來說，所算出的MTTF則為361年。據此，本揭示內容之具體實施例所提供的MTTF會遠優於舊式設計的MTTF。

圖5為根據本揭示內容一具體實施例其汲極金屬指狀部分支寬度落在竹狀區內的一射頻功率電晶體的金屬設計的一部分70的俯視圖。如圖5中所示，該金屬設計包含一具有複數個汲極指狀部74的汲極觸點72，每一個汲極指狀部均會從一遠端76延伸至一近端78。汲極指狀部74的遠端76係被配置成用於遠離該汲極觸點72的第一電流密度；而近端78則係被配置成用於靠近該汲極觸點72的第二電流密度，其中，該第二電流密度會高於該第一電流密度。該等特殊的電流密度以及汲極指狀部數量均根據一給定的射頻功率電晶體設計應用的需求來決定。舉例來說，於一具體實施例中，指狀部74的數量為一百三十(130)個。

進一步參考圖5，該金屬設計70包含一閘極觸點80，其具有以元件符號82來表示的複數個閘極指狀部。每一個閘極指狀部82均會從一遠端延伸至一近端。該閘極指狀部8的該遠端係遠離該閘極觸點80；而該近端則靠近該閘極觸點80。每一個閘極指狀部82還進一步包含垂直突出於該主指狀部的複數個部分84，其中，每一個突出部分均會耦合至一閘極電極的下方部分。

繼續參考圖5，元件符號90所突顯標示的一部分金屬設計70將會參考圖6來作進一步討論。明確地說，圖6為圖5之俯視圖中部分90的一放大圖，用以更詳細地圖解該等汲極金屬指狀部分支74。如上所述，每一個汲極指狀部74均會從一遠端76延伸至一近端78(也就是靠近該汲極觸點72)。對應的射頻功率電晶體裝置(圖中並未顯示)的汲極電流會在箭頭92所示之汲極觸點72的方向中通過每一個汲極指狀部74。此外，遠端76處的電流密度會小於一汲極指狀部之近端78處的電流密度。

在圖5的具體實施例中，每一個汲極指狀部74均包含一第一區段(或片斷)74-1與一第二區段(或片斷)74-2。應該注意的係，雖然圖中僅顯示出兩個區段，不過亦可能還會有額外的區段，其中，區段數係取決於一給定的射頻功率電晶體應用的特殊需求。該第一區段74-1與該第二區段74-2之間的過渡區則以元件符號94來表示。該汲極指狀部74的每一個區段均會被設計用來處置高達一特定的最大電流密度。過渡區94代表的係該第一區段的末端以及該第二區段 的開端。於一具體實施例中，第一區段74-1在過渡區94處的電流密度容量會對應於該第一區段74-1之最大電流密度的上限。在圖5與6所示的汲極指狀部74之中並未出現任何額外的過渡區，因為該第二區段74-2便足以處置沿著整個指狀部從遠端76至近端78所累積的電流的最大電流密度。據此，進一步相對於累積金屬線寬度，每一個該等汲極指狀部區段的長度維度均會使得不會超過該汲極指狀部的對應區段的最大許可電流密度。

舉例來說，箭頭96所代表的係一給定的汲極電流密度。汲極指狀部74的第一區段74-1能夠處置四份由箭頭96所代表之汲極電流。第二區段74-2總共能夠處置八份由箭頭96所代表之汲極電流，其中，四份係由第一區段74-1所累積的。

圖7為根據本揭示內容另一具體實施例其汲極金屬指狀部分支寬度落在竹狀區內的一射頻功率電晶體的金屬設計的單一指狀部100的俯視圖。如圖7中所示，汲極指狀部100係從一遠端102延伸至一近端104(也就是，近端104靠近一射頻功率電晶體裝置的汲極觸點(圖中並未顯示))。汲極指狀部100的遠端102係被配置成用於遠離該汲極觸點(圖中並未顯示)的第一電流密度；而近端104則係被配置成用於靠近該汲極觸點(圖中並未顯示)的一不同的電流密度，其中，近端處的電流密度會高於遠端處的電流密度。一對應的射頻功率電晶體裝置的汲極電流(圖中並未顯示)會在該汲極觸點的方向中通過汲極指狀部100的每一個區 段，其中，遠端102處的電流密度會小於該汲極指狀部遠端104處的電流密度。

在圖7的具體實施例中，汲極指狀部100包含一第一區段(或片斷)100-1、一第二區段(或片斷)100-2、以及一第三區段(或片斷)100-3。應該注意的係，雖然圖中僅顯示出三個區段，不過亦可能還會有額外的區段，如以"..."以及元件符號106所示者，其中，區段數係取決於一給定的射頻功率電晶體應用的特殊需求。該第一區段100-1與該第二區段100-2之間的過渡區則以元件符號108來表示。該第二區段100-2與該第三區段100-3之間的過渡區則以元件符號110來表示。汲極指狀部100的每一個區段均會被設計用來處置高達一特定的最大電流密度(或是具有一電流密度容量)。過渡區108代表的係該第一區段的末端以及該第二區段的開端。於一具體實施例中，第一區段100-1在過渡區108處的電流密度容量會對應於該第一區段100-1之最大電流密度的上限。此外，第二區段100-2在過渡區110處的電流密度容量會對應於該第二區段100-2之最大電流密度的上限。在圖7所示的汲極指狀部100之中並未出現任何額外的過渡區，因為對一給定的具體實施例來說，該第三區段100-3便足以處置沿著整個指狀部從遠端至近端所累積的電流的最大電流密度。據此，進一步相對於累積金屬線寬度，每一個該等汲極指狀部區段的長度維度均會使得不會超過該汲極指狀部的對應區段的最大許可電流密度。

舉例來說，箭頭112所代表的係一給定的汲極電流密 度。汲極指狀部100的第一區段100-1能夠處置四份由箭頭112所代表之汲極電流。第二區段100-2總共能夠處置八份由箭頭112所代表之汲極電流，其中，四份係由第一區段100-1所累積的。此外，第三區段100-3能夠處置總共十二份由箭頭112所代表之汲極電流，其中，四份係由第一區段100-1所累積的，四份係由第二區段100-2所累積的。於此範例中，每一個箭頭112均代表一雷同的汲極電流數額。

進一步參考圖7，第一區段100-1包括兩個金屬層，由元件符號114所示的Metal-1(圖中以虛線來顯示)以及由元件符號116所示的下方Metal-2。Metal-2層116會形成射頻功率電晶體汲極指狀部100的一區段100-1。Metal-2層116會藉由一金屬通道118(圖中以虛線來顯示)而耦合至一下方Metal-1層114。此外，一層間介電質120則係被設置在該等第一與第二金屬層之間。

如圖7中進一步顯示，汲極指狀部100的第二區段100-2包括兩個金屬層，如同針對圖3的金屬設計中的部分50所述者。明確地說，Metal-1係由元件符號114來表示，並且會接續第一區段100-1的Metal-1。元件符號116-1、116-2、以及116-3所示的係Metal-2，本文中統稱為116。Metal-2層116-1會形成汲極指狀部100的區段100-2的一分支，而Metal-2層116-2則會形成汲極指狀部100的區段100-2的另一分支。換言之，對該汲極指狀部100的區段100-2來說，Metal-2層116-1與層116-2包括兩條平行的金屬線。 此外，Metal-2層116-3的一部分還會耦合至該射頻功率電晶體汲極指狀部的區段100-2的一第一分支與一第二分支。由元件符號116-3所示的該部分Metal-2層會藉由金屬通道118-2被耦合至Metal-1層114。在圖7中顯示出層間介電質120，因此，區段100-2內的Metal-1層114係以虛線來表現，用以表示Metal-1層114的該對應部分係出現在Metal-2層116下方的一層級處。同樣地，在圖7中，係以虛線來顯示金屬通道118-2。

如圖7中進一步顯示，汲極指狀部100的第三區段100-3包括兩個金屬層，如同針對圖3的頂金屬設計中的部分50所述者。Metal-1係由元件符號114來表示，並且會接續第二區段100-2的Metal-1，例外的係，現在的Metal-1會包括兩條平行的金屬線。於另一具體實施例中，第三區段100-3的Metal-1層114亦可能係第二區段100-2的Metal-1線的單一接續線路，其中，該Metal-1層可能係位於分支116-41的下方並且會藉由一合宜的通道(和118-3雷同)被耦合至Metal-2層116。元件符號116-11、116-21、116-31、以及116-41所示的係Metal-2，本文中統稱為116。Metal-2層116-11會形成汲極指狀部100的區段100-3的一分支，Metal-2層116-21會形成汲極指狀部100的區段100-3的另一分支，而Metal-2層116-41則會形成汲極指狀部100的區段100-3的又一分支。換言之，對該汲極指狀部100的區段100-3來說，Metal-2層116-11、層116-41、以及層116-21包括三條平行的金屬線。此外，Metal-2層116-31的兩個部分 還會耦合至該射頻功率電晶體汲極指狀部100的區段100-3的第一分支、第二分支、以及第三分支，如圖所示。由元件符號116-31所示的該等部分Metal-2層會藉由金屬通道118-3被耦合至Metal-1層114。在圖7中顯示出層間介電質120，因此，區段100-3內的Metal-1層114係以虛線來表現，用以表示Metal-1層114的該對應部分係出現在Metal-2層116下方的一層級處。同樣地，在圖7中，係以虛線來顯示金屬通道118-3。

於一具體實施例中，Metal-2層116係該金屬設計汲極指狀部100的頂金屬層。亦可能會用到額外的金屬層(圖中並未顯示)，其中，明確的層數則根據一給定的射頻功率電晶體設計來決定。此外，於另一具體實施例中，除了該頂金屬層之外，Metal-2層116可能還包括一金屬層。如前述，Metal-1層114會藉由金屬通道118耦合至Metal-2層116。此外，Metal-2層116還會藉由一層間介電層120來與Metal-1層114隔離。此外，Metal-1層114會具有一給定寬度。Metal-2層116的該等分支則包含複數個給定寬度。於一具體實施例中，Metal-2層116的該等分支的該等寬度具有相同的等級、相等、或實質相等。明確地說，Metal-2層116的該等分支寬度會被配置成讓該等金屬導體落在竹狀區之中。換言之，Metal-2層116的該等分支寬度會經過選擇，而使得每一分支的寬度均會小於該分支所用的金屬的平均晶粒尺寸，其中，該金屬分支寬度會保持在竹狀區內。

此外，在介於該汲極指狀部的兩個相鄰區段之間的一過渡區(舉例來說，區域108或110)之中的Metal-2層116的該(等)寬度將會從遠端122處的第一寬度變成近端124處的第二寬度。該(等)第一寬度會對應於要將該金屬線保持在該竹狀區內所需要的一金屬分支寬度。對任何給定的過渡區來說，該第二寬度係以與後面區段中所含的分支數量為函數的方式來決定。換言之，該第二寬度足以容納該汲極指狀部的下一區段中所含的該等分支的初始部分(也就是，對應於低電流密度端)的總寬度。還應該注意的係，該(等)過渡區的特殊形狀亦可能係圖中所示者以外的形狀。

根據本揭示內容一具體實施例，提供一種具有一金屬設計的射頻功率電晶體，其包括一汲極觸點以及延伸自該汲極觸點的複數個金屬汲極指狀部，其中，至少一金屬汲極指狀部包括一或多個金屬區段，每一個金屬區段均包含其金屬寬度維持在一竹狀區內的一或多個金屬分支。該竹狀區的金屬寬度包括小於該汲極指狀部之金屬的平均晶粒尺寸的寬度。於一具體實施例中，該至少一金屬汲極指狀部可能包括一第一金屬區段以及一第二金屬區段，該第一金屬區段係遠離該汲極觸點者而該第二金屬區段則係靠近該汲極觸點者。再者，該第一金屬區段可能包括單一金屬分支，而該第二金屬區段則可能包括兩條平行的金屬分支。於另一具體實施例中，該等金屬汲極指狀部則可能包括一頂金屬。

根據另一具體實施例，該金屬汲極指狀部包括數個金屬 區段，每一個金屬區段均包含其金屬寬度維持在該竹狀區內的一或多個金屬分支，且其中對任何兩個連續區段來說，該等兩個區段中一遠端區段會含有小於該等兩個區段中一近端區段的至少一分支。此外，該金屬汲極指狀部可能包括三個金屬區段，一第一區段會具有一分支且被耦合至一具有兩條平行分支之第二區段，該第二區段進一步被耦合至一具有三條平行分支的第三區段。再者，該第一區段係遠離該汲極觸點者，而該第三區段則係靠近該汲極觸點者。

根據又一具體實施例，一具有一金屬設計的射頻功率電晶體包括一汲極觸點以及延伸自該汲極觸點的複數個金屬汲極指狀部。每一個金屬汲極指狀部均包括一或多個金屬區段，每一個金屬區段均包含其金屬寬度維持在一竹狀區內的一或多個金屬分支，其中，該竹狀區的金屬寬度包括小於該汲極指狀部之金屬的平均晶粒尺寸的寬度。於另一具體實施例中，該金屬汲極指狀部包括一第一金屬區段以及一第二金屬區段，該第一金屬區段係遠離該汲極觸點者而該第二金屬區段則係靠近該汲極觸點者。再者，該第一金屬區段可能包括單一金屬分支，而該第二金屬區段則可能包括兩條平行的金屬分支。

根據另一具體實施例，該金屬汲極指狀部包括數個金屬區段，每一個金屬區段均包含其金屬寬度維持在該竹狀區內的一或多個金屬分支，且其中對任何兩個連續區段來說，該等兩個區段中一遠端區段會含有小於該等兩個區段 中一近端區段的至少一分支。於另一具體實施例中，該金屬汲極指狀部可能包括三個金屬區段，一第一區段會具有一分支且被耦合至一具有兩條平行分支之第二區段，該第二區段進一步被耦合至一具有三條平行分支的第三區段。又進一步言之，該第一區段係遠離該汲極觸點者，而該第三區段則係靠近該汲極觸點者。

根據本發明另一具體實施例，提供一種製造一具有一金屬設計的射頻功率電晶體的方法。該方法包括提供一汲極觸點以及從該汲極觸點處延伸出複數條金屬汲極指狀部。至少一金屬汲極指狀部包括一或多個金屬區段，每一個金屬區段均包含其金屬寬度維持在一竹狀區內的一或多個金屬分支。於一具體實施例中，該竹狀區的金屬寬度包括小於該汲極指狀部之金屬的平均晶粒尺寸的寬度。於另一具體實施例中，延伸包含延伸至少一金屬汲極指狀部，該金屬汲極指狀部包含一第一金屬區段以及一第二金屬區段，該第一金屬區段係遠離該汲極觸點者而該第二金屬區段則係靠近該汲極觸點者。此外，該第一金屬區段可能包含單一金屬分支，而該第二金屬區段則可能包括兩條平行的金屬分支。

於又一具體實施例中，延伸該金屬汲極指狀部包括延伸數個金屬區段，每一個金屬區段均包含其金屬寬度維持在該竹狀區內的一或多個金屬分支，且其中對任何兩個連續區段來說，該等兩個區段中一遠端區段會含有小於該等兩個區段中一近端區段的至少一分支。再者，延伸該金屬汲 極指狀部可能包括延伸三個金屬區段，一第一區段會具有一分支且被耦合至一具有兩條平行分支且之第二區段，該第二區段進一步被耦合至一具有三條平行分支的第三區段；又進一步言之，其中，該第一區段係遠離該汲極觸點者，而該第三區段則係靠近該汲極觸點者。

根據本揭示內容的該等具體實施例，並不具有單一金屬汲極線路而將電流密度降至會達到一特定電移壽命位準的程度，相反地，該汲極指狀部金屬線會被分成二或多條平行的窄線路。該些窄線路的寬度則會被設計成用以確保該等線路會運作在該竹狀區之中(也就是，線寬小於該金屬線所使用之金屬的平均晶粒尺寸)。當該等金屬線的線寬進入該竹狀區之中時，它們對應的電移壽命便會大幅地提高，這係因為晶粒邊界中的遷移路徑比較少的關係。於一具體實施例中，該等金屬線包括鋁或根據一給定的射頻功率電晶體應用的需求而選出的任何其它金屬。

本揭示內容之具體實施例的優點係，可利用較窄的線寬來達到相同的電移壽命，如此便可避免出現電容的不利結果，從而損及射頻效能；或者，對相同的總汲極線寬來說，則可大幅地改良壽命，從而改良可靠度。

在前面說明書中，已參考各具體實施例來說明本揭示內容。然而，熟知本技術者會明白本發明可作各種修正與變更，而不會背離以下申請專利範圍所定義之本發明範疇。因此，說明書及附圖應視為解說，而不應視為限制，而所有此類的修正皆屬本發明範疇之內。舉例來說，本揭示內 容的其中一具體實施例包含用於行動通信裝置或類似裝置之中的一RF-LDMOS 125W功率電晶體。本揭示內容的該等具體實施例亦可應用於任何合宜的RF MOSFET裝置中。

以上已針對特定具體實施例來說明本發明的好處、其它優點及問題解決方案。不過，該等利益、優點、問題解決方案及產生或彰顯任何利益、優點或解決方案的任何元件，均不應視為任何或所有申請專利範圍的關鍵、必要、或基本特點或元件。本文中用到的名詞"包括"或其任何其它變化係意圖用來涵蓋一不排外的內含項，使得包括一元件清單的製程、方法、物品、或設備不僅包括該等元件，而且還包括未明確列出或此類製程、方法、物品、或設備非固有的其它元件。

12‧‧‧金屬層

14‧‧‧金屬層

16‧‧‧金屬通道

18‧‧‧層間介電層

52‧‧‧金屬層

54‧‧‧金屬層

54-1‧‧‧金屬層

54-2‧‧‧金屬層

54-3‧‧‧金屬層

56‧‧‧金屬通道

58‧‧‧層間介電層

72‧‧‧汲極觸點

74‧‧‧汲極指狀部

74-1‧‧‧第一區段

74-2‧‧‧第二區段

76‧‧‧遠端

78‧‧‧近端

80‧‧‧閘極觸點

82‧‧‧閘極指狀部

84‧‧‧突出部分

94‧‧‧過渡區

100‧‧‧汲極指狀部

100-1‧‧‧第一區段

100-2‧‧‧第二區段

100-3‧‧‧第三區段

102‧‧‧遠端

104‧‧‧近端

106‧‧‧其它區段

108‧‧‧過渡區

110‧‧‧過渡區

114‧‧‧金屬層

116‧‧‧金屬層

116-1‧‧‧金屬層

116-2‧‧‧金屬層

116-3‧‧‧金屬層

116-11‧‧‧金屬層

116-21‧‧‧金屬層

116-31‧‧‧金屬層

116-41‧‧‧金屬層

118‧‧‧金屬通道

118-2‧‧‧金屬通道

118-3‧‧‧金屬通道

120‧‧‧層間介電層

122‧‧‧遠端

124‧‧‧近端

本發明將透過範例加以說明且並不受限於該等附圖，其中相同的元件符號代表相同元件，且其中：圖1為本技術中已知的一RF MOSFET的頂金屬設計的一部分的俯視圖；圖2為圖1的頂金屬設計沿著直線2-2所獲得的剖面圖；圖3為根據本揭示內容一具體實施例其汲極金屬指狀部分支寬度落在竹狀區內的一射頻功率電晶體的金屬設計的一部分的俯視圖；圖4為圖3的金屬設計沿著直線4-4所獲得的剖面圖；圖5為根據本揭示內容一具體實施例其汲極金屬指狀部分支寬度落在竹狀區內的一射頻功率電晶體的金屬設計的 一部分的俯視圖；圖6為圖5之俯視圖之一部分的一放大圖，用以更詳細地圖解該等汲極金屬指狀部分支；以及圖7為根據本揭示內容另一具體實施例其汲極金屬指狀部分支寬度落在竹狀區內的一射頻功率電晶體的金屬設計的單一指狀部的俯視圖。

在不同的圖式中係使用相同的元件符號來表示雷同或相同的項目。習知此項技術者還會明白，為簡化及清楚起見，圖式中的元件並不必依比例縮放。舉例來說，該等圖式中某些元件的維度可能會相對於其它元件而被放大以促進理解本發明之該等具體實施例。

72‧‧‧汲極觸點

74‧‧‧汲極指狀部

76‧‧‧遠端

78‧‧‧近端

80‧‧‧閘極觸點

82‧‧‧閘極指狀部

Claims (18)

1. 一種具有一金屬設計的射頻功率電晶體，其包括：一汲極觸點；以及自該汲極觸點延伸的複數個金屬汲極指狀部，其中至少一金屬汲極指狀部包括至少一個金屬區段，每一個金屬區段均包含具有維持在一竹狀區內的一金屬寬度的一或多個金屬分支，其中該至少一金屬汲極指狀部包含一第一金屬區段及一第二金屬區段，該第一金屬區段係遠離該汲極觸點而該第二金屬區段則係靠近該汲極觸點，其中該第一金屬區段包含一單一金屬分支，而該第二金屬區段則包含兩條平行的金屬分支。
2. 如請求項1之射頻功率電晶體，其中該竹狀區的金屬寬度包括小於該汲極指狀部之金屬的平均晶粒尺寸的寬度。
3. 如請求項1之射頻功率電晶體，其中該等金屬汲極指狀部包括一頂金屬。
4. 一種具有一金屬設計的射頻功率電晶體，其包括：一汲極觸點；以及自該汲極觸點延伸的複數個金屬汲極指狀部，其中至少一金屬汲極指狀部包括至少一個金屬區段，每一個金屬區段均包含具有維持在一竹狀區內的一金屬寬度的一或多個金屬分支，其中該至少一金屬汲極指狀部包括數個金屬區段，每一個金屬區段均包含具有維持在一竹狀 區內的一金屬寬度的一或多個金屬分支，且其中對任何兩個連續區段來說，該等兩個區段中一遠端區段包含至少比該等兩個區段中一近端區段少一之分支。
5. 如請求項4之射頻功率電晶體，其中該至少一金屬汲極指狀部包括三個金屬區段，一第一區段會具有一分支且被耦合至一具有兩條平行分支之第二區段，該第二區段進一步被耦合至一具有三條平行分支的第三區段。
6. 如請求項5之射頻功率電晶體，其中該第一區段係遠離該汲極觸點者，而該第三區段則係靠近該汲極觸點者。
7. 如請求項4之射頻功率電晶體，其中該至少一金屬汲極指狀部包括一第一金屬區段以及一第二金屬區段，該第一金屬區段係遠離該汲極觸點而該第二金屬區段則係靠近該汲極觸點。
8. 如請求項7之射頻功率電晶體，其中該第一金屬區段包括一單一金屬分支，而該第二金屬區段則包括兩條平行的金屬分支。
9. 一種具有一金屬設計的射頻功率電晶體，其包括：一汲極觸點；以及自該汲極觸點延伸的複數個金屬汲極指狀部，其中每一個金屬汲極指狀部均包括一或多個金屬區段，每一個金屬區段均包含具有維持在一竹狀區內的一金屬寬度的一或多個金屬分支，其中該竹狀區的該金屬寬度包括小於該汲極指狀部之金屬的一平均晶粒尺寸的一寬度，其中該至少一金屬汲極指狀部包含一第一金屬區段及一第 二金屬區段，該第一金屬區段係遠離該汲極觸點而該第二金屬區段則係靠近該汲極觸點，其中該第一金屬區段包含一單一金屬分支，而該第二金屬區段則包含兩條平行的金屬分支。
10. 如請求項9之射頻功率電晶體，其中該等金屬汲極指狀部之至少一者包括三個金屬區段，一第一區段會具有一分支且被耦合至一具有兩條平行分支之第二區段，該第二區段進一步被耦合至一具有三條平行分支的第三區段。
11. 如請求項10之射頻功率電晶體，其中該第一區段係遠離該汲極觸點，而該第三區段則係靠近該汲極觸點。
12. 一種具有一金屬設計的射頻功率電晶體，其包括：一汲極觸點；以及自該汲極觸點延伸的複數個金屬汲極指狀部，其中每一金屬汲極指狀部包括一或多個金屬區段，每一個金屬區段均包含具有維持在一竹狀區內的一金屬寬度的一或多個金屬分支，其中該竹狀區的該金屬寬度包括小於該汲極指狀部之金屬的一平均晶粒尺寸的一寬度，其中該等金屬汲極指狀部之至少一者包括數個金屬區段，每一個金屬區段均包含具有維持在該竹狀區內的一金屬寬度的一或多個金屬分支，且其中對任何兩個連續區段來說，該等兩個區段中一遠端區段會含有小於該等兩個區段中一近端區段的至少一分支。
13. 如請求項12之射頻功率電晶體，其中該等金屬汲極指狀 部之至少一者包括一第一金屬區段以及一第二金屬區段，該第一金屬區段係遠離該汲極觸點而該第二金屬區段則係靠近該汲極觸點。
14. 如請求項13之射頻功率電晶體，其中該第一金屬區段包括一單一金屬分支，而該第二金屬區段則包括兩條平行的金屬分支。
15. 一種製造一具有一金屬設計的射頻功率電晶體的方法，其包括：提供一汲極觸點；以及自該汲極觸點處延伸出複數個金屬汲極指狀部，其中至少一金屬汲極指狀部包括一或多個金屬區段，每一個金屬區段均包含具有維持在一竹狀區內的一金屬寬度的一或多個金屬分支，其中延伸包含延伸至少一金屬汲極指狀部，該至少一金屬汲極指狀部包含一第一金屬區段及一第二金屬區段，該第一金屬區段係遠離該汲極觸點而該第二金屬區段則係靠近該汲極觸點，其中該第一金屬區段包含一單一金屬分支，而該第二金屬區段則包含兩條平行的金屬分支。
16. 如請求項15之方法，其中該竹狀區的該金屬寬度包括小於該汲極指狀部之金屬的一平均晶粒尺寸的一寬度。
17. 一種製造一具有一金屬設計的射頻功率電晶體的方法，其包括：提供一汲極觸點；以及 自該汲極觸點處延伸出複數個金屬汲極指狀部，其中至少一金屬汲極指狀部包括至少一個金屬區段，每一個金屬區段均包含具有維持在一竹狀區內的一金屬寬度的一或多個金屬分支，及其中延伸該至少一金屬汲極指狀部包括延伸數個金屬區段，每一個金屬區段均包含具有維持在該竹狀區內的一金屬寬度的一或多個金屬分支，且其中對任何兩個連續區段來說，該等兩個區段中一遠端區段包含至少比該等兩個區段中一近端區段少一之分支。
18. 如請求項17之方法，其中延伸該至少一金屬汲極指狀部包括延伸三個金屬區段，一第一區段會具有一分支且被耦合至一具有兩條平行分支之第二區段，該第二區段進一步被耦合至一具有三條平行分支的第三區段；其中該第一區段係遠離該汲極觸點者，而該第三區段則係靠近該汲極觸點者。