[发明专利]晶体管元件

说明书

本公开提供一种晶体管元件。该晶体管元件包括一主动区、一栅极结构及、一源极/漏极。该主动区系被一隔离结构所围绕，该栅极结构是设置在该主动区和该隔离结构上，该源极/漏极是设置在该主动区中。该栅极结构包括一本体部、一头部及一对翼部。该本体部是沿着一第一方向延伸，该头部是沿着一第二方向延伸，该对翼部是设置在该本体部的相对两侧。该第一方向和该第二方向彼此垂直。该对翼部各与该头部和该本体部接触。

技术领域

本公开主张2017年12月06日申请的美国临时申请案第62/595,199号及2018年01月03申请的美国正式申请案第15/861,050号的优先权及益处，该美国临时申请案及该美国正式申请案的内容以全文引用的方式并入本文中。

本公开是关于一种晶体管元件，特别是关于一种具有低功率消耗的晶体管元件。

背景技术

随着半导体制造技术不断提升，电子元件尺寸缩小，传统平面通道晶体管的尺寸和通道长度也相对减小。尽管传统的平面通道晶体管已被广泛用于集成电路设计中，然而传统的平面通道晶体管的尺寸和通道长度持续缩小，在栅极下方的源极/漏极与载流子通道间相互影响，造成越来越多的问题。例如，在隔离结构和主动区间的边界会造成电场集中。电场集中会导致漏电流，这将增加功耗，而不利于晶体管的性能，在许多的半导体电路应用上，这是不期望预见的。因此需要降低漏电流，而提高晶体管的性能。

上文的“现有技术”说明仅是提供背景技术，并未承认上文的“现有技术”说明公开本公开的标的，不构成本公开的现有技术，且上文的“现有技术”的任何说明均不应作为本公开的任一部分。

发明内容

本公开的一个实施例提供一种晶体管元件。该晶体管元件包括一主动区、一栅极结构及、一源极/漏极。该主动区是被一隔离结构所围绕，该栅极结构是设置在该主动区和该隔离结构上，该源极/漏极是设置在该主动区中。该栅极结构包括一本体部、一头部及一对翼部。该本体部是沿着一第一方向延伸，该头部是沿着一第二方向延伸，该对翼部是设置在该本体部的相对两侧。该第一方向和该第二方向彼此垂直。该对翼部各与该头部和该本体部接触。

在本公开的一些实施例中，该头部包括一第一侧边，该本体部包括一第二侧边，以及该对翼部各包括一第三侧边。该头部的该第一侧边与该本体部的该第二侧边，皆沿着该第一方向延伸。在本公开的一些实施例中，该对翼部的所述第三侧边是各与该头部的该第一侧边和该本体部的该第二侧边接触。

在本公开的一些实施例中，该本体部的该第二侧边与该翼部的该第三侧边形成一夹角。在本公开的一些实施例中，该夹角为一钝角。在本公开的一些实施例中，该夹角介于130°和165°之间。

在本公开的一些实施例中，在该主动区上的一部分的该头部和该翼部包括一第一长度，且在该主动区上的一部分的该本体部包括一第二长度。在本公开的一些实施例中，该第一长度和该第二长度的比介于1：3和1：12之间。

在本公开的一些实施例中，该栅极结构的一部分的该头部与该隔离结构重叠，以及该栅极结构的一部分的该本体部与该隔离结构重叠。

在本公开的一些实施例中，该对翼部的所述第三侧边和该本体部的该第二侧边，是与该源极/漏极的一边缘接触。

在本公开的一些实施例中，该头部的一宽度大于该本体部的一宽度。

本公开的另一个实施例提供一种晶体管元件。该晶体管元件包括一主动区、一栅极结构及一源极/漏极区。该主动区是被一隔离结构所围绕。该栅极结构是设置在该主动区和该隔离结构上。该源极/漏极是设置在该主动区中。该栅极结构包括一本体部、一第一头部、一第二头部、一对第一翼部及一对第二翼部。该本体部是沿着一第一方向延伸。该第一头部和该第二头部是沿着一第二方向延伸。该对第一翼部是设置在该本体部的相对两侧。该对第二翼部是设置在该本体部的相对两侧。该第一方向和该第二方向彼此垂直。该第一头部和该第二头部是设置在本体部的相对两端。该对第一翼部是与该第一头部和该本体部接触。该对第二翼部是与该第二头部和该本体部接触。