[发明专利]低栅极电流结型场效应晶体管器件架构

权利要求书

1.一种结型场效应晶体管JFET，包括：

作为源极区域的第一掺杂区域；作为漏极区域的第二掺杂区域；底部栅极；顶部栅极；以及在所述第一和第二掺杂区域之间延伸的沟道；

其中所述顶部栅极是轻度掺杂的，并且形成所述第一和第二掺杂区域，使得它们接触所述顶部栅极或与所述顶部栅极分开小于所述顶部栅极深度的两倍，其中所述第一和第二掺杂区域比所述顶部栅极进一步延伸到所述沟道，其中至少第三掺杂区域与所述第二掺杂区域相对地形成，但是通过所述沟道与所述第二掺杂区域分开，并且掺杂有与所述第二掺杂区域相同类型的掺杂剂，其中所述第三掺杂区域具有比所述沟道高的掺杂浓度，其中所述底部栅极具有变化的空间轮廓，使得所述顶部栅极和所述底部栅极之间的间隔作为位置的函数而平滑变化。

2.权利要求1所述的JFET，其中所述顶部栅极具有与所述底部栅极相似或更小的掺杂浓度。

3.权利要求1所述的JFET，其中朝向所述顶部栅极的与所述第二掺杂区域相邻的边缘，所述底部栅极距离所述顶部栅极最远。

4.权利要求1所述的JFET，其中所述底部栅极具有与所述底部栅极的凸起部分相邻的基本均匀深度的周边部分。

5.权利要求4所述的JFET，其中所述第三掺杂区域延伸到所述底部栅极的相邻部分的轮廓之上。

6.权利要求1所述的JFET，还包括第四掺杂区域，所述第四掺杂区域与所述第一掺杂区域相对但分开形成，并掺杂有与所述第一掺杂区域相同类型的杂质。

7.权利要求1所述的JFET，其中所述第三掺杂区域的重度掺杂低于所述第二掺杂区域。

8.权利要求1所述的JFET，其中由于碰撞电离而产生的栅极电流小于由于通过栅极的p-n结泄漏而产生的栅极电流的10％。

9.权利要求1所述的JFET，其中所述JFET是在半导体阱内形成的结绝缘器件。

10.权利要求1所述的JFET，其中所述JFET形成在由介电材料限定的阱内。

11.一种集成电路，包括至少一个如权利要求1所述的JFET。

12.一种形成具有第一半导体类型的第一、第二和第三掺杂区域的JFET的方法，该方法包括：在半导体类型的区域中或附近形成第一半导体类型的第三掺杂区域，在完成的JFET中形成JFET的背栅极；在所述背栅极和第三掺杂区域上方形成第一半导体类型的半导体层，所述半导体层比第三掺杂区域更加轻度掺杂；形成第一和第二掺杂区域与顶部栅极，其中所述顶部栅极位于所述第一和第二掺杂区域之间，并且所述第二掺杂区域形成在所述第三掺杂区域上方，并且通过所述半导体层的一部分与所述第三掺杂区域隔开，其中所述第一和第二掺杂区域比所述顶部栅极更深地延伸到所述JFET，其中形成所述第一和第二掺杂区域，使得它们接触所述顶部栅极或与所述顶部栅极分开小于所述顶部栅极深度的两倍，其中所述背栅极具有变化的空间轮廓，使得所述顶部栅极和所述背栅极之间的间隔作为位置的函数而平滑变化。

13.权利要求12所述的方法，还包括在完成的JFET的源极下方的位置形成第一半导体类型的第四掺杂区域。

14.权利要求12所述的方法，其中所述第一和第二掺杂区域由所述顶部栅极的反掺杂区域形成。

15.权利要求12所述的方法，其中所述顶部栅极的掺杂浓度低于所述背栅极的掺杂浓度。