[发明专利]具有旁路栅极结构的晶体管

说明书

晶体管器件包括在第一方向上延伸的源极触件、与所述源极触件相邻的在所述第一方向上延伸的栅极指状物以及与所述栅极指状物相邻的漏极触件，其中所述栅极指状物位于所述漏极触件和所述源极触件之间。该器件还包括在所述第一方向上延伸的栅极跳线、连接到所述栅极跳线和所述栅极指状物的栅极总线以及栅极信号分配条，所述栅极信号分配条在所述第一方向上与所述栅极总线间隔开并将所述栅极跳线连接到所述栅极指状物。

技术领域

这里描述的发明构思涉及微电子器件，并且更具体地涉及具有基于单位单元的结构的高功率、高频率晶体管器件。

背景技术

在诸如射频(500MHz)、S波段(3GHz)和X波段(10GHz)之类的高频率下操作的同时需要高功率处理能力的电气电路近年来变得更加普遍。由于高功率、高频率电路的增加，对能够在无线电频率及以上可靠地操作同时仍能够处理更高的功率负载的晶体管的需求相应增加。

为了提供增加的输出功率，已经开发出了具有更大栅极外围的晶体管。用于增加晶体管的有效栅极外围的一种技术是提供并联连接的多个晶体管单元。例如，高功率晶体管可以包括在相应的细长源极和漏极触件之间平行延伸的多个栅极指状物，如图1中所示。

特别地，图1示出了传统晶体管结构10的金属布局，其包括半导体结构20上的栅极焊盘12、源极焊盘22和漏极焊盘32。栅极焊盘12通过栅极总线14连接到多个栅极指状物16，所述多个栅极指状物16在第一方向(例如，图1中所示的y方向)上平行延伸。源极焊盘22经由源极总线24连接到多个平行的源极触件26，并且漏极焊盘32经由漏极总线34连接到多个漏极触件36。每个栅极指状物16沿着y方向在一对相邻的源极和漏极触件26、36之间延伸。晶体管10的单位单元在框40处示出，并且包括在相邻的源极和漏极触件26、36之间延伸的栅极指状物16。栅极长度是栅极金属化件在x方向上的尺寸，而栅极宽度是源极和漏极触件26、36在y方向上重叠的距离。也就是说，栅极指状物16的“宽度”指的是平行于相邻的源极/漏极触件26、36延伸的栅极指状物16的尺寸。器件的栅极外围指的是器件10的每个栅极指状物16的栅极宽度之和。

除了添加单位单元之外，可以通过使栅极指状物更宽(即，在y方向上更长)来增加多单元晶体管器件的栅极外围。然而，随着器件的栅极指状物变宽，器件的高频率性能可能受到不利影响。另外，使栅极指状物更宽通常意味着栅极指状物必须处理增加的电流密度，这可能导致栅极指状物金属化件的电迁移。

发明内容

根据一些实施例的晶体管器件包括在第一方向上延伸的源极触件、与源极触件相邻的在第一方向上延伸的栅极指状物以及与栅极指状物相邻的漏极触件，其中栅极指状物位于漏极触件和源极触件之间。栅极焊盘在沿着栅极指状物的多个点处电连接到栅极指状物。

该器件还包括栅极跳线，该栅极跳线在第一方向上延伸并且导电地连接到栅极焊盘。栅极焊盘通过栅极跳线导电地连接到沿着栅极指状物的多个点中的至少一个点。

该器件还可以包括：栅极总线，连接到栅极跳线和栅极指状物；以及栅极信号分配条，在第一方向上与栅极总线间隔开并且将栅极跳线连接到栅极指状物。

根据另外的实施例的晶体管器件包括：栅极焊盘；栅极指状物，在栅极指状物上的第一位置处与栅极焊盘导电接触并在第一方向上延伸；以及栅极跳线，与栅极焊盘导电接触并在第一方向上延伸。栅极跳线在栅极指状物上的与第一位置间隔开的第二位置处导电地连接到栅极指状物，使得在栅极焊盘处接收的栅极信号在第一位置处和在第二位置处被施加到栅极指状物处。

根据另外的实施例的晶体管器件包括栅极总线、与栅极总线接触并在第一方向上延伸的栅极指状物以及与栅极总线接触并在第一方向上延伸的栅极跳线，其中栅极跳线在沿着栅极指状物的在第一方向上与栅极总线间隔开的位置处与栅极指状物导电接触。