本公开涉及具有主晶体管元件和附属晶体管元件的晶体管管芯。一种晶体管管芯包括输入端和输出端以及在所述输入端与所述输出端之间的源极穿衬底通孔(TSV)。第一和第二主漏极触点从所述输出端朝向所述输入端延伸，分别经过所述源极TSV的第一和第二侧。附属区域邻近于所述源极TSV定位，并且所述附属区域的边界由所述源极TSV、所述第一和第二漏极触点以及所述输入端或所述输出端中的一端限定。所述晶体管还包括：主晶体管元件，其包括位于所述第一附属区域外部的主漏极触点、主源极触点和主栅极结构；以及附属晶体管元件，其包括位于所述附属区域内的附属漏极触点、附属源极触点和附属栅极结构。附属栅极结构。附属栅极结构。
【技术实现步骤摘要】
具有主晶体管元件和附属晶体管元件的晶体管管芯
[0001]本专利技术大体上涉及晶体管。更具体地，本专利技术涉及具有一体地形成于单个半导体管芯内的多个晶体管元件的晶体管。
技术介绍
[0002]基于半导体的功率晶体管装置通常用于蜂窝基站中以在通过空中接口传输射频(RF)信号之前提供那些信号的放大。为了符合新兴的蜂窝技术(例如，5G)的要求，功率晶体管装置设计者继续开发能够实现越来越高的放大等级(例如，更高增益)的晶体管。然而，这些开发通常包括增加功率晶体管半导体管芯的大小，这会导致不合需要的成本增加。
技术实现思路
[0003]根据本专利技术的第一方面，提供一种晶体管管芯，包括：
[0004]半导体衬底，其具有基底衬底和一体地形成于所述基底衬底的顶部表面上的堆积结构；
[0005]输入端，其处于所述堆积结构内；
[0006]输出端，其处于所述堆积结构内；
[0007]源极穿衬底通孔(TSV)，其定位在所述输入端与所述输出端之间，其中所述源极TSV在所述基底衬底的所述顶部表面与所述基底衬底的底部表面之间延伸，并且通过源极金属化物电耦合到至少一个源极触点；
[0008]第一和第二主漏极触点，其处于所述堆积结构内，其中所述第一和第二主漏极触点电耦合到所述输出端，所述第一主漏极触点从所述输出端朝向所述输入端延伸经过所述源极TSV的第一侧，并且所述第二主漏极触点从所述输出端朝向所述输入端延伸经过所述源极TSV的第二侧；
[0009]所述半导体衬底的第一附属区域，其邻近于所述源极TSV定位，其中所述第一附属区域的边界由所述源极TSV、所述第一和第二漏极触点以及所述输入端或所述输出端中的一端限定；以及
[0010]第一附属晶体管元件，其位于所述第一附属区域内并且具有第一附属漏极触点和第一附属栅极结构，其中所述第一附属漏极触点电耦合到所述输出端，并且所述第一附属栅极结构电耦合到所述输入端。
[0011]在一个或多个实施例中，所述晶体管管芯还包括：
[0012]第一和第二源极触点，其处于所述堆积结构内并且通过所述源极金属化物电耦合到所述源极TSV；
[0013]第一和第二主栅极结构，其处于所述堆积结构内并且电耦合到所述输入端，其中所述第一主栅极结构沿着所述附属区域的第一侧并在所述第一源极触点与所述第一漏极触点之间从所述输入端朝向所述输出端延伸，并且所述第二主栅极结构沿着所述附属区域的第二侧并在所述第二源极触点与所述第二漏极触点之间从所述输入端朝向所述输出端
延伸；
[0014]第一主晶体管元件，其包括所述第一漏极触点、所述第一主栅极结构和所述第一源极触点；以及
[0015]第二主晶体管元件，其包括所述第二漏极触点、所述第二主栅极结构和所述第二源极触点。
[0016]在一个或多个实施例中，所述第一附属区域位于所述源极TSV与所述输入端之间。
[0017]在一个或多个实施例中，所述晶体管管芯还包括：
[0018]第一源极触点，其处于所述堆积结构内并且通过所述源极金属化物电耦合到所述源极TSV，其中所述第一源极触点延伸穿过所述第一主漏极触点与所述附属区域之间的区域，
[0019]其中所述第一附属漏极触点位于所述源极TSV的第三侧与所述输入端之间的所述第一附属区域中，并且
[0020]其中所述第一附属栅极结构在所述第一附属漏极触点与所述第一源极触点之间延伸。
[0021]在一个或多个实施例中，所述晶体管管芯还包括：
[0022]第二源极触点，其处于所述堆积结构内并且通过所述源极金属化物电耦合到所述源极TSV，其中所述第二源极触点延伸穿过所述第二主漏极触点与所述附属区域之间的区域；以及
[0023]第二附属晶体管元件，其位于所述第一附属区域内并且包括所述第一附属漏极触点和第二附属栅极结构，其中所述第二附属栅极结构电耦合到所述输入端，并且所述第二附属栅极结构在所述第一附属漏极触点与所述第二源极触点之间延伸。
[0024]在一个或多个实施例中，所述第一附属区域位于所述源极TSV与所述输出端之间。
[0025]在一个或多个实施例中，所述晶体管管芯还包括：
[0026]第一源极触点，其处于所述堆积结构内并且通过所述源极金属化物电耦合到所述源极TSV，其中所述第一源极触点延伸穿过所述第一主漏极触点与所述附属区域之间的区域；以及
[0027]第一主栅极结构，其处于所述堆积结构内并且电耦合到所述输入端，其中所述第一主栅极结构沿着所述附属区域的第一侧从所述输入端朝向所述输出端延伸并穿过所述第一源极触点与所述第一主漏极触点之间的区域；
[0028]其中所述第一附属漏极触点位于所述源极TSV与所述输出端之间的所述第一附属区域中，并且
[0029]其中所述第一附属栅极结构在所述第一附属漏极触点与所述第一源极触点之间延伸，并且所述第一附属栅极结构电耦合到所述第一主栅极结构。
[0030]在一个或多个实施例中，所述晶体管管芯还包括：
[0031]第二源极触点，其处于所述堆积结构内并且通过所述源极金属化物电耦合到所述源极TSV，其中所述第二源极触点延伸穿过所述第二主漏极触点与所述附属区域之间的区域；
[0032]第二主栅极结构，其处于所述堆积结构内并且电耦合到所述输入端，其中所述第二主栅极结构沿着所述附属区域的第二侧并在所述第二源极触点与所述第二漏极触点之
间从所述输入端朝向所述输出端延伸；以及
[0033]第二附属晶体管元件，其位于所述第一附属区域内并且包括所述第一附属漏极触点和第二附属栅极结构，其中所述第二附属栅极结构延伸穿过所述第一附属漏极触点与所述第二源极触点之间的区域，并且所述第二附属栅极结构电耦合到所述第二主栅极结构。
[0034]在一个或多个实施例中，所述晶体管管芯还包括：
[0035]所述半导体衬底的第二附属区域，其邻近于所述源极TSV定位，其中所述第二附属区域的边界由所述源极TSV、所述第一和第二漏极触点以及所述输入端限定；以及
[0036]第二附属晶体管元件，其位于所述第二附属区域内。
[0037]在一个或多个实施例中，所述晶体管管芯还包括：
[0038]第一源极触点，其处于所述堆积结构内，其中所述第一源极触点通过所述源极金属化物电耦合到所述源极TSV，并且
[0039]其中所述第一附属栅极结构延伸到所述第一源极触点与所述第一附属漏极触点之间的区域中。
[0040]在一个或多个实施例中，所述第一主漏极触点在第一方向上从所述输出端朝向所述输入端延伸；并且
[0041]所述第一附属栅极结构在垂直于所述第一方向的第二方向上延伸。
[0042]在一个或多个实施例中，所述晶体管管芯还包括：
[0043]第一主栅极结构，其处于所述堆积结构内并且电耦合在所述输入端与所述第一附属栅极结构之间，其中所述第一主栅极结构在所述第一方向上延伸。
[0044]在一个或多本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种晶体管管芯，其特征在于，包括：半导体衬底，其具有基底衬底和一体地形成于所述基底衬底的顶部表面上的堆积结构；输入端，其处于所述堆积结构内；输出端，其处于所述堆积结构内；源极穿衬底通孔(TSV)，其定位在所述输入端与所述输出端之间，其中所述源极TSV在所述基底衬底的所述顶部表面与所述基底衬底的底部表面之间延伸，并且通过源极金属化物电耦合到至少一个源极触点；第一和第二主漏极触点，其处于所述堆积结构内，其中所述第一和第二主漏极触点电耦合到所述输出端，所述第一主漏极触点从所述输出端朝向所述输入端延伸经过所述源极TSV的第一侧，并且所述第二主漏极触点从所述输出端朝向所述输入端延伸经过所述源极TSV的第二侧；所述半导体衬底的第一附属区域，其邻近于所述源极TSV定位，其中所述第一附属区域的边界由所述源极TSV、所述第一和第二漏极触点以及所述输入端或所述输出端中的一端限定；以及第一附属晶体管元件，其位于所述第一附属区域内并且具有第一附属漏极触点和第一附属栅极结构，其中所述第一附属漏极触点电耦合到所述输出端，并且所述第一附属栅极结构电耦合到所述输入端。2.根据权利要求1所述的晶体管管芯，其特征在于，还包括：第一和第二源极触点，其处于所述堆积结构内并且通过所述源极金属化物电耦合到所述源极TSV；第一和第二主栅极结构，其处于所述堆积结构内并且电耦合到所述输入端，其中所述第一主栅极结构沿着所述附属区域的第一侧并在所述第一源极触点与所述第一漏极触点之间从所述输入端朝向所述输出端延伸，并且所述第二主栅极结构沿着所述附属区域的第二侧并在所述第二源极触点与所述第二漏极触点之间从所述输入端朝向所述输出端延伸；第一主晶体管元件，其包括所述第一漏极触点、所述第一主栅极结构和所述第一源极触点；以及第二主晶体管元件，其包括所述第二漏极触点、所述第二主栅极结构和所述第二源极触点。3.根据权利要求1所述的晶体管管芯，其特征在于，所述第一附属区域位于所述源极TSV与所述输入端之间。4.根据权利要求3所述的晶体管管芯，其特征在于，还包括：第一源极触点，其处于所述堆积结构内并且通过所述源极金属化物电耦合到所述源极TSV，其中所述第一源极触点延伸穿过所述第一主漏极触点与所述附属区域之间的区域，其中所述第一附属漏极触点位于所述源极TSV的第三侧与所述输入端之间的所述第一附属区域中，并且其中所述第一附属栅极结构在所述第一附属漏极触点与所述第一源极触点之间延伸。5.根据权利要求4所述的晶体管管芯，其特征在于，还包括：第二源极触点，其处于所述堆积结构内并且通过所述源极金属化物电耦合到所述源极
TSV，其中所述第二源极触点延伸穿过所述第二主漏极触点与所述附属区域之间的区域；以及第二附属晶体管元件，其位于所述第一附属区域内并且包括所述第一附属漏极触点和第二附属栅极结构，其中所述第二附属栅极结构电耦合到所述输入端，并且所述第二附属栅极结构在所述第一附属漏极触点与所述第二源极触点之间延伸。6.根据权利要求1所述的晶体管...
【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：恩智浦美国有限公司，
类型：发明
国别省市：
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