[发明专利]半导体开关结构

说明书

一种半导体开关结构的实施例，包含源极接触、漏极接触、栅极与鳍片。接触与栅极沿着第一方向延伸并且在垂直第一方向的第二方向上彼此间隔。栅极散布于接触之间。鳍片位于接触与栅极两者之下。鳍片沿第二方向延伸并且在第一方向上彼此间隔。接触柱延伸穿过接触之一，并且未碰触栅极或鳍片。栅极柱延伸穿过栅极之一，并且未碰触接触或鳍片。接触‑栅极柱与接触与栅极碰触，但未与鳍片碰触。

技术领域

本发明实施例是关于半导体集成电路，更具体关于半导体开关结构。

背景技术

电源闸(power gating)是低功耗应用的一种技术。通过电源闸，高速芯片可以保持高频率运作，但没有使用的区段会关闭以节省功耗。这样的技术可以通过使用半导体场效晶体管(field effect transistor,FET)开关达到，其中需要极小的导通电阻(Ron)与高的导通电流-断路电流比例。芯片的电阻电位降(IR drop)希望尽可能的越小越好。当元件尺寸缩小，前段制程(front-end-of-line,FEOL)因为扩散而电阻上升、接触区域缩小。而且，后段制程(back-end-of-line,BEOL)因为缩小金属导体的宽度与通柱尺寸而电阻上升。

发明内容

本揭露的一态样是提供半导体开关结构，包含：一接触，接触包含源极接触与漏极接触，一栅极，其中接触与栅极沿着第一方向延伸并在垂直于第一方向的第二方向上彼此间隔，其中栅极散布于接触之间，一鳍片，其位于接触与栅极两者之下，沿第二方向延伸并且在第一方向彼此间隔，一接触柱，其延伸穿过接触之一，且未与栅极或鳍片碰触，一栅极柱，其延伸穿过栅极之一，且未与接触或鳍片碰触，以及一接触-栅极柱，其与接触与栅极两者碰触，但未与鳍片碰触。

本揭露的另一态样是提供半导体开关结构，包含复数个接触、复数个栅极、复数个鳍片以及覆盖区域。接触包含源极接触以及漏极接触。接触与栅极沿第一方向延伸并且在垂直于第一方向的第二方向上彼此间隔，其中栅极穿插于接触之间。鳍片位于接触及栅极之下，鳍片沿第二方向延伸并且在第一方向彼此间隔。半导体开关结构延伸穿过覆盖区域，覆盖区域由邻接在一起的窄矩形区域及宽矩形区域界定，其中窄矩形区域及宽矩形区域分别由以下界定：第一侧边缘及沿第一方向延伸的相对的第二侧边缘一起界定窄矩形区域及宽矩形区域的宽度，其中宽矩形区域的宽度较窄矩形区域的宽度宽；上边缘及沿第二方向延伸的下边缘一起界定窄矩形区域及宽矩形区域的长度。窄矩形区域与宽矩形区域通过窄矩形区域的上边缘及下边缘之一者与宽矩形区域的上边缘及下边缘之一者重合而连接在一起，其中至少接触之一完全延伸穿过窄矩形区域及宽矩形区域。

本揭露的另一态样是提供半导体开关结构，包含复数个接触、复数个栅极以及复数个鳍片。接触包含源极接触及漏极接触。接触与栅极沿着第一方向延伸并且在垂直于第一方向的第二方向上彼此间隔，其中栅极穿插于接触之间。鳍片位于接触及栅极之下，鳍片沿着第二方向延伸并且在第一方向上彼此间隔，其中各鳍片包含上表面与相对的两侧表面。各接触沿着各鳍片的上表面的全宽及各鳍片的相对的两侧表面的全高直接接触至少鳍片之一。

附图说明

为了让本案内容叙述更易懂，在读以下描述的时候应参照图示。要注意的是，依据实际业界的作法，许多特征并非依照比例绘制。实际上，各种特征的尺寸可能会任意的增大或缩小，以使所述更为清楚。所附附图的说明如下：

图1与图2根据一些实施例绘示两个包含例示性鳍式场效晶体管开关的例示性电路；

图3为根据一些实施例的例示性开关结构的透视图；

图4为根据一些实施例的开关结构的上视图；

图5为根据一些实施例对应图4线5-5的剖面图；

图6为根据一些实施例对应图4线6-6的剖面图；

图7类似于图4，根据一些实施例绘示了开关结构占据的矩形区域的边缘；