[发明专利]场效应晶体管结构以及相关的射频开关

说明书

相关申请的交叉应用

本申请要求2011年11月9日提交的名称为DEVICES AND METHODOLOGIES RELATED TO A FET-BASED RF SWITCH HAVING A REDUCED PRODUCT OF RDS-ON AND AREA的美国临时申请No.61/557,709的优先权，其通过引用全文清楚地合并于本文。

技术领域

本公开一般涉及场效应晶体管(FET)结构和射频(RF)装置，例如，具有这样FET结构的开关。

背景技术

场效应晶体管(FET)可用作射频(RF)应用的开关。FET-基开关，例如绝缘体上硅(SOI)开关例如用在天线转换模块和前端模块中。这样的应用典型地受益于理想的SOI晶体管结构或接近理想的隔离。

典型地，SOI装置的额定电压仅为几个伏特。因此，具有相对大宽度/长度比的几个SOI开关可串联设置以提供RF转换功能。这样的构造将(voltage-divides)被转换的RF信号分压，因此减轻了击穿问题且改善了有关条件下的可靠性，例如，高RF功率/电压或高电压驻波比(VSWR)。

发明内容

在多个实施方式中，本公开涉及晶体管，其包括半导体衬底、形成在半导体衬底上的多个第一扩散区域以及形成在半导体衬底上的多个第二扩散区域。晶体管还包括设置在第一和第二扩散区域之上的栅极层。栅极层限定在第一扩散区域的每一个之上的第一开口和在第二扩散区域的每一个之上的第二开口。至少某些第一开口和第二开口具有矩形之外的形状。

在某些实施例中，晶体管还可包括形成在第一和第二扩散区域每个上的接触结构。在某些实施例中，晶体管还可包括电连接第一扩散区域上的接触结构的第一导体。在某些实施例中，晶体管还可包括电连接第二扩散区域上的接触结构的第二导体。第一导体可进一步连接到源极端子，并且第二导体可进一步连接到漏极端子。

在某些实施例中，第一和第二开口的至少某些具有第一形状，该第一形状由具有中心和沿着第一方向的长轴的细长形状以及中心大致位于细长形状的中心的菱形形状的轮廓限定。菱形形状可定向为使一套对角沿着长轴且另一套对角基本上垂直于长轴。

在某些实施例中，细长形状可包括其长度沿着第一方向的矩形。在某些实施例中，细长形状可包括沿着第一方向拉长的六边形。具有第一形状的多个第一开口可形成第一列，其中第一列中的第一开口沿着第二方向布置，第二方向大致垂直于第一方向。具有第一形状的多个第二开口可形成第二列，其中第二列中的第二开口沿着第二方向排列且沿着第一方向自第一开口偏移。第一列的第一开口和第二列的第二开口可沿着第一方向和沿着第二方向交错排列。第一导体和第二导体的每一个可沿着第二方向延伸。

在某些实施例中，晶体管还可包括具有附加第一开口的第三列，第一开口的第三列与第二列的第二开口沿着第一方向和第二方向交错排列。在某些实施例中，晶体管还可包括具有附加第二开口的第四列，附加第二开口的第四列与第三列的第一开口沿着第一方向和第二方向交错排列。

在某些实施例中，第一和第二开口的相邻一对可包括用于第一开口的第一面对部分和用于第二开口的第二面对部分。第一和第二面对部分的至少一个可具有在不同的方向上延伸的多个段。

在某些实施例中，第一和第二开口的相邻一对可包括用于第一开口的第一面对部分和用于第二开口的第二面对部分。第一和第二面对部分可限定矩形之外的四边形的相对边。

在某些实施例中，晶体管可为场效应晶体管(FET)，具有多个第一扩散区域作为FET的源极，以及多个第二扩散区域作为FET的漏极。FET可包括n型FET或p型FET。FET可包括金属氧化物半导体FET(MOSFET)。

在某些实施例中，晶体管还可包括设置在半导体衬底之下的绝缘体层。半导体衬底可包括硅衬底，以形成绝缘体上硅(SOI)结构。

在某些实施例中，该形状的尺度可为，当与具有类似尺寸矩形开口的晶体管相比时，产生减小的每单位面积Rds-on值。

根据多个实施方式，本公开涉及制造晶体管的方法。该方法包括提供半导体衬底。该方法还包括在半导体衬底上形成多个第一扩散区域，以及在半导体衬底上形成多个第二扩散区域。该方法还包括形成设置在第一和第二扩散区域之上的栅极层。栅极层限定在第一扩散区域的每一个之上的第一开口和在第二扩散区域的每一个之上的第二开口。第一和第二开口的至少某些具有矩形之外的形状。