[发明专利]带栅场板结构的纵向隧穿场效应晶体管

权利要求书

1.带栅场板结构的纵向隧穿场效应晶体管，包括半导体衬底、源区、本征区、漏区、外延区、栅氧化物及栅电极，其中，源区、本征区及漏区分别设置在半导体衬底的上方，且分别与半导体衬底的上表面相接触，源区的一侧与本征区的一侧相接触，本征区的另一侧与漏区的一侧相接触，外延区设置在源区的上方，且与源区的上表面相接触，外延区的一侧与本征区相接触，设外延区从与本征区相接触的一侧至另一侧的长度为其横向长度，源区从与本征区相接触的一侧至另一侧的长度为其横向长度，则外延区的横向长度小于源区的横向长度，外延区的上表面与本征区及漏区的上表面齐平，栅氧化物覆盖在外延区的上表面，栅电极设置在栅氧化物的上方，且与栅氧化物的上表面相接触，其特征在于，还包括栅场板介质区及栅场板电极，所述栅场板介质区设置于本征区上方，且与本征区的上表面相接触，其厚度大于等于栅氧化物的厚度，一侧与栅氧化物的一侧及栅电极的一侧相接触，栅场板电极设置在栅场板介质区上，且与栅场板介质区的上表面相接触，栅场板电极的一侧与栅电极的一侧相接触。

2.如权利要求1所述的带栅场板结构的纵向隧穿场效应晶体管，其特征在于，所述栅场板介质区的厚度不大于30nm。

3.如权利要求1所述的带栅场板结构的纵向隧穿场效应晶体管，其特征在于，当栅电极从与栅场板电极接触那一侧至另一侧的长度大于60nm时，则栅电极与栅场板电极的材料为金属或多晶硅或硅化物，反之，则栅电极与栅场板电极的材料为金属。

4.如权利要求3所述的带栅场板结构的纵向隧穿场效应晶体管，其特征在于，当栅电极与栅场板电极的材料为金属时，其各自采用的金属材料相同或不同。

5.如权利要求1所述的带栅场板结构的纵向隧穿场效应晶体管，其特征在于，当栅电极从与栅场板电极接触那一侧至另一侧的长度不大于60nm时，所述栅氧化物采用高K介质，其相对介电常数大于20。

6.如权利要求5所述的带栅场板结构的纵向隧穿场效应晶体管，其特征在于，所述栅场板介质的相对介电常数范围为6～14。

7.如权利要求1所述的带栅场板结构的纵向隧穿场效应晶体管，其特征在于，当栅电极从与栅场板电极接触那一侧至另一侧的长度不大于60nm时，所述栅氧化物厚度小于10nm，所述外延区厚度不大于10nm，所述本征区从与源区接触那一侧至与漏区接触那一侧的长度范围为10nm～30nm。

8.如权利要求1所述的带栅场板结构的纵向隧穿场效应晶体管，其特征在于，当该带栅场板结构的纵向隧穿场效应晶体管为N型纵向隧穿场效应晶体管时，源区为P型掺杂，漏区为N型掺杂；

当该带栅场板结构的纵向隧穿场效应晶体管为P型纵向隧穿场效应晶体管时，源区为N型掺杂，漏区为P型掺杂。

9.如权利要求1所述的带栅场板结构的纵向隧穿场效应晶体管，其特征在于，所述源区及漏区的掺杂浓度范围为1×10¹⁷～1×10¹⁹cm^-3，且源区掺杂浓度大于漏区掺杂浓度。

10.如权利要求1-9任一项所述的带栅场板结构的纵向隧穿场效应晶体管，其特征在于，所述外延区采用N型掺杂或P型掺杂，其掺杂浓度小于1×10¹⁷cm^-3；所述本征区采用N型掺杂或P型掺杂，其掺杂浓度小于1×10¹⁷cm^-3。