CN206271707U - 改进的片上开关器件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型揭露了一种改进的片上开关器件，其包括：形成于衬底之上的多个级联的开关单元。每个开关单元包括自衬底上表面向下延伸形成的第一有源区、与第一有源区间隔的自衬底上表面向下延伸形成的第二有源区、位于第一有源区和第二有源区之间且位于衬底上表面上的栅极氧化层以及位于栅极氧化层之上的栅极。所述开关单元的栅极通过通孔金属以及金属层的金属线相连。至少部分相邻的两个开关单元中的一个开关单元的第二有源区与另一个开关单元的第一有源区是共用的有源区，借助该共用的有源区使得该相邻的两个开关单元相连，该共用的有源区较非共用的有源区的宽度小。这样，可以显著降低片上开关器件的面积。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及半导体领域，特别涉及一种改进的片上开关器件。
【背景技术】
芯片中设置有各种各样的器件，包括片上开关器件。有的片上开关器件需要具有一定的耐压，因此，他们通常由多个开关单元串联来组成。
图1示意出了现有的片上开关器件的物理结构示意图；图2示意出了图1所示的片上开关器件的电路结构示意图。如图1和图2所示的，所述片上开关器件100包括形成于衬底120上的多个开关单元110a、110b、110c和110d，其中图中示出了四个。
每个开关单元包括自衬底120上表面向下延伸形成的第一有源区111、与第一有源区间隔的自衬底上表面向下延伸形成的第二有源区112、位于第一有源区111和第二有源区112之间且位于衬底120上表面上的栅极氧化层113以及位于栅极氧化层113之上的栅极114。
各个开关单元的栅极通过通孔金属以及金属层的金属线115相连形成节点G。相邻的两个开关单元中的一个开关单元的第二有源区112与另一个开关单元的第一有源区111通过通孔金属以及金属层的金属线116相连。其中，开关单元110a与开关单元110b连接于节点a，开关单元110b与开关单元110b连接于节点b，开关单元110c与开关单元110d连接于节点c。所述开关单元的这种排布方式占用了较大的芯片面积。
因此有必要提供一种新的解决方案来解决上述问题。
【实用新型内容】
本实用新型的目的之一在于提供一种改进的片上开关器件，其可以大幅降低片上开关器件所占的芯片面积。
根据本实用新型的目的，本实用新型提供一种片上开关器件，其包括：形成于衬底之上的多个级联的开关单元，每个开关单元包括自衬底上表面向下延伸形成的第一有源区、与第一有源区间隔的自衬底上表面向下延伸形成的第二有源区、位于第一有源区和第二有源区之间且位于衬底上表面上的栅极氧化层以及位于栅极氧化层之上的栅极，所述开关单元的栅极通过通孔金属以及金属层的金属线相连，至少部分相邻的两个开关单元中的一个开关单元的第二有源区与另一个开关单元的第一有源区是共用的有源区，借助该共用的有源区使得该相邻的两个开关单元相连，该共用的有源区较非共用的有源区的宽度小。部分相邻的两个开关单元中的一个开关单元的第二有源区与另一个开关单元的第一有源区通过通孔金属以及金属层的金属线相连。
与现有技术相比，本实用新型中的部分相邻的开关单元共用有源区，这样可以有效的降低其占用的芯片面积，同时还不影响开关器件的性能，甚至还可以降低开关器件的导通电阻。
【附图说明】
结合参考附图及接下来的详细描述，本实用新型将更容易理解，其中同样的附图标记对应同样的结构部件，其中：
图1示意出了现有的片上开关器件的物理结构示意图；
图2示意出了图1所示的片上开关器件的电路结构示意图；
图3示意出了本实用新型中的片上开关器件的物理结构示意图；
图4示意出了图3中的片上开关器件的电路结构示意图。
【具体实施方式】
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图3示意出了本实用新型中的片上开关器件的物理结构示意图；图4示意出了图3中的片上开关器件的电路结构示意图。
如图3和图4所示的，所述片上开关器件200包括形成于衬底220上的多个开关单元210a、210b、210c和210d，其中图中仅示出了四个开关单元，在其他实施例中，还可以是2个、3个、5个或更多个开关单元。
每个开关单元包括自衬底220上表面向下延伸形成的第一有源区211、与第一有源区211间隔的自衬底上表面向下延伸形成的第二有源区212、位于第一有源区211和第二有源区212之间且位于衬底220上表面上的栅极氧化层213以及位于栅极氧化层213之上的栅极214。
各个开关单元的栅极通过通孔金属以及金属层的金属线215相连形成节点G。其中，开关单元210a与开关单元210b连接于节点a，开关单元210b与开关单元210b连接于节点b，开关单元210c与开关单元210d连接于节点c。
在一个实施例中，至少部分相邻的两个开关单元中的一个开关单元的第二有源区与另一个开关单元的第一有源区是共用的有源区，借助该共用的有源区使得该相邻的两个开关单元相连，该共用的有源区较非共用的有源区的宽度小。具体的，相邻的开关单元210a和开关单元210b共用有源区212，即开关单元210a的第二有源区与开关单元210b的第一有源区是同一个有源区，而这个共用的有源区的宽度明显小于非共用的有源区(比如开关单元210a的第一有源区211)的宽度，相邻的开关单元210c和开关单元210d也共用有源区。在另一个实施例中，可以是连续N个相邻的开关单元共用有源区，其中N大于等于2，比如3和4等。
在一个实施例中，部分相邻的两个开关单元中的一个开关单元的第二有源区与另一个开关单元的第一有源区通过通孔金属以及金属层的金属线相连。具体的，相邻的开关单元210b和开关单元210c中的开关单元210b的第二有源区与开关单元210c的第一有源区通过通孔金属以及金属层的金属线216相连。
在一个实施例中，共用有源区的相邻的两个开关单元的栅极的距离d1小于不共用有源区的相邻的两个开关单元的栅极的距离d2。优选的，共用有源区的相邻的两个开关单元的栅极的距离d1为制造该片上开关器件的工艺所能支持的最小线宽。
在一个实施例中，每个开关单元的第一有源区可以为漏极区，每个开关单元的第二有源区可以为源极区。
很显然，由于相邻的开关单元共享了有源区，并且它们的栅极的距离被设置的很小，这样大幅度的降低了开关单元占用的芯片面积。同时，经过测试，所述片上开关器件200的各方面性能都没有降低，比如耐压性能等，另外，所述片上开关器件200的导通电阻还被降低了很多，优化了开关器件200的性能。
上述说明已经充分揭露了本实用新型的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本实用新型的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本实用新型的权利要求书的范围。相应地，本实用新型的权利要求的范围也并不仅仅局限于所述具体实施方式。
Claims (6)
1.一种改进的片上开关器件，其特征在于，其包括：
形成于衬底之上的多个级联的开关单元，
每个开关单元包括自衬底上表面向下延伸形成的第一有源区、与第一有源区间隔的自衬底上表面向下延伸形成的第二有源区、位于第一有源区和第二有源区之间且位于衬底上表面上的栅极氧化层以及位于栅极氧化层之上的栅极，
各个开关单元的栅极通过通孔金属以及金属层的金属线相连，
至少部分相邻的两个开关单元中的一个开关单元的第二有源区与另一个开关单元的第一有源区是共用的有源区，借助该共用的有源区使得该相邻的两个开关单元相连，该共用的有源区较非共用的有源区的宽度小。
2.根据权利要求1所述的改进的片上开关器件，其特征在于，
部分相邻的两个开关单元中的一个开关单元的第二有源区与另一个开关单元的第一有源区通过通孔金属以及金属层的金属线相连。
3.根据权利要求1所述的改进的片上开关器件，其特征在于，
共用有源区的相邻的两个开关单元的栅极的距离小于不共用有源区的相邻的两个开关单元的栅极的距离。
4.根据权利要求1所述的改进的片上开关器件，其特征在于，
共用有源区的相邻的两个开关单元的栅极的距离为制造该片上开关器件的工艺所能支持的最小线宽。
5.根据权利要求1所述的改进的片上开关器件，其特征在于，连续N个相邻的开关单元共用有源区，其中N大于等于2。
6.根据权利要求1所述的改进的片上开关器件，其特征在于，
每个开关单元的第一有源区为漏极区，每个开关单元的第二有源区为源极区。
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| CN201621288809.XU CN206271707U (zh) | 2016-11-28 | 2016-11-28 | 改进的片上开关器件 |
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|---|---|---|---|---|
| CN107506554A (zh) * | 2017-08-30 | 2017-12-22 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种应用于存储系统的印制电路板及其布线方法、装置 |
| WO2019233173A1 (zh) * | 2018-06-04 | 2019-12-12 | 京东方科技集团股份有限公司 | 静电保护电路、阵列基板及显示装置 |
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