技术特征：
1.一种场效应晶体管(fet)，包括：半导体层，包括半导体材料；栅极，设置在所述半导体层上方，所述栅极包括：中心栅极区域，设置在所述半导体层的第一区域上方，以在所述半导体层的所述第一区域中形成中心传导沟道，所述中心栅极区域沿着第一纵向轴线设置，并且具有第一端部和与所述第一端部相对的第二端部，所述中心栅极区域沿着与所述第一纵向轴线正交的第二纵向轴线具有第一长度；以及边缘栅极区域，覆盖所述半导体层的端部区域以在所述半导体层的所述端部区域中形成边缘传导沟道，所述边缘栅极区域沿着与所述第一纵向轴线正交的所述第二纵向轴线设置，并且邻近所述中心栅极区域的所述第一端部设置，所述边缘栅极区域具有比所述第一长度更长的第二长度；第一极性的源极区域，在所述半导体层内并且沿着与所述第一纵向轴线正交的第三纵向轴线设置在所述中心传导沟道的第一侧上；所述第一极性的漏极区域，在所述半导体层内并且设置在与所述中心传导沟道的所述第一侧相对的所述中心传导沟道的第二侧上，并且沿着所述第三纵向轴线设置；中心晶体管，由设置在所述半导体层上方的所述中心栅极区域限定，所述中心晶体管具有第一阈值电压；边缘晶体管，由设置在所述半导体层上方的所述边缘栅极区域限定，所述边缘晶体管具有第二阈值电压；以及与所述第一极性相反的第二极性的注入物，并且所述注入物沿着平行于所述第二纵向轴线的第四纵向轴线设置，并且位于所述边缘栅极区域的至少一部分下方至所述中心栅极区域的所述第一端部。2.根据权利要求1所述的fet，其中，所述栅极还包括：第二边缘栅极区域，覆盖所述半导体层的第二端部区域，以在所述半导体层的所述第二端部区域中形成第二边缘传导沟道，所述第二边缘栅极区域沿着与所述第一纵向轴线正交的第五纵向轴线设置并且邻近所述中心栅极区域的所述第二端部设置，所述第二边缘栅极区域具有比所述第一长度更长的第三长度。3.根据权利要求2所述的fet，其中，所述第二边缘栅极区域的所述第三长度等于所述边缘栅极区域的所述第二长度。4.根据权利要求1所述的fet，其中，所述边缘栅极区域包括至少一个空隙区域，以控制所述边缘栅极区域与所述边缘传导沟道之间的电容。5.根据权利要求1所述的fet，其中，所述注入物包括：中心注入物区域，沿着所述第四纵向轴线设置，并且具有第一端部和第二端部，所述第一端部设置在所述第四纵向轴线的第一端部处，所述第二端部设置在所述第四纵向轴线的与所述第一端部相对的第二端部处；以及边缘注入物区域，位于所述边缘栅极区域的至少所述一部分下方，所述边缘注入物区域沿平行于所述第二纵向轴线的第五纵向轴线设置。
6.根据权利要求2所述的fet，其中，所述注入物包括：中心注入物区域，沿着所述第四纵向轴线设置，并且具有第一端部和第二端部，所述第一端部设置在所述第四纵向轴线的第一端部处，所述第二端部设置在所述第四纵向轴线的与所述第一端部相对的第二端部处；边缘注入物区域，位于所述边缘栅极区域的至少所述一部分下方，所述边缘注入物区域沿平行于所述第二纵向轴线的所述第五纵向轴线设置；以及第二边缘注入物区域，位于所述第二边缘栅极区域的至少一部分下方，所述第二边缘注入物区域沿平行于所述第五纵向轴线的第六纵向轴线设置。7.根据权利要求1所述的fet，其中：所述半导体层还包括位于所述源极区域和所述漏极区域下方的半导体本体；以及所述注入物包括电耦合到所述源极区域或所述漏极区域和所述半导体本体的本体连接注入物。8.根据权利要求7所述的fet，还包括：衬底；以及掩埋氧化物(box)层，设置在所述衬底上；所述半导体本体，设置在所述box层上。9.根据权利要求1所述的fet，其中，所述第二阈值电压等于或大于所述第一阈值电压。10.根据权利要求1所述的fet，其中，所述第二阈值电压比所述第一阈值电压高至少300毫伏(mv)。11.根据权利要求1所述的fet，其中，所述第二阈值电压与所述第一阈值电压的比率至少为1.5。12.根据权利要求1所述的fet，其中，所述边缘栅极区域的功函数大于或等于所述中心栅极区域的功函数。13.根据权利要求1所述的fet，其中，所述边缘晶体管的电流泄漏与所述中心晶体管的电流泄漏的比率至少为5.0。14.根据权利要求1所述的fet，其中，所述边缘栅极区域的所述第二长度比所述中心栅极区域的所述第一长度长至少0.1微米(μm)。15.根据权利要求1所述的fet，其中，所述边缘栅极区域的所述第二长度与所述中心栅极区域的所述第一长度的比率至少为1.02。16.根据权利要求7所述的fet，其中：所述半导体本体包括n阱；所述源极区域包括p型源极区域；所述漏极区域包括p型漏极区域；所述中心传导沟道包括n型中心传导沟道；所述边缘传导沟道包括n型边缘传导沟道；以及所述注入物包括n型材料。17.根据权利要求7所述的fet，其中：所述半导体本体包括p阱；所述源极区域包括n型源极区域；
所述漏极区域包括n型漏极区域；所述中心传导沟道包括p型中心传导沟道；所述边缘传导沟道包括p型边缘传导沟道；以及所述注入物包括p型材料。18.根据权利要求1所述的fet，所述fet被集成到设备中，所述设备选自由以下各项组成的组中：机顶盒；娱乐单元；导航设备；通信设备；固定位置数据单元；移动位置数据单元；全球定位系统(gps)设备；移动电话；蜂窝电话；智能电话；会话发起协议(sip)电话；平板电脑；平板手机；服务器；计算机；便携式计算机；移动计算设备；可穿戴计算设备；台式计算机；个人数字助理(pda)；监视器；计算机监视器；电视机；调谐器；收音机；卫星收音机；音乐播放器；数字音乐播放器；便携式音乐播放器；数字视频播放器；视频播放器；数字视频光盘(dvd)播放器；便携式数字视频播放器；汽车；车辆部件；航空电子系统；无人机和多旋翼飞行器。19.一种制造场效应晶体管(fet)的方法，包括：形成包括半导体材料的半导体层；在所述半导体层上方形成栅极，所述栅极包括：中心栅极区域，设置在所述半导体层的第一区域上方以在所述半导体层的所述第一区域中形成中心传导沟道，所述中心栅极区域沿着第一纵向轴线设置，并且具有第一端部和与所述第一端部相对的第二端部，所述中心栅极区域沿着与所述第一纵向轴线正交的第二纵向轴线具有第一长度；以及边缘栅极区域，覆盖所述半导体层的端部区域以在所述半导体层的所述端部区域中形成边缘传导沟道，所述边缘栅极区域沿着与所述第一纵向轴线正交的所述第二纵向轴线设置并且邻近所述中心栅极区域的所述第一端部设置，所述边缘栅极区域具有比所述第一长度更长的第二长度；在所述半导体层内沿着与所述第一纵向轴线正交的第三纵向轴线在所述中心传导沟道的第一侧上形成第一极性的源极区域；在所述半导体层内在与所述中心传导沟道的所述第一侧相对的所述中心传导沟道的第二侧上并且沿所述第三纵向轴线形成所述第一极性的漏极区域；以及沿平行于所述第二纵向轴线的第四纵向轴线形成与所述第一极性相反的第二极性的注入物，并且所述第二极性的注入物位于所述边缘栅极区域的至少一部分下方至所述中心栅极区域的所述第一端部。20.根据权利要求19所述的方法，还包括：形成覆盖所述半导体层的第二端部区域以在所述半导体层的所述第二端部区域中形成第二边缘传导沟道的第二边缘栅极区域，所述第二边缘栅极区域沿着与所述第一纵向轴线正交的第五纵向轴线设置并且邻近所述中心栅极区域的所述第二端部设置，所述第二边缘栅极区域具有比所述第一长度更长的第三长度。21.根据权利要求19所述的方法，其中，形成所述注入物包括：形成中心注入物区域，所述中心注入物区域沿着所述第四纵向轴线设置，并且具有第一端部和第二端部，所述第一端部设置在所述第四纵向轴线的第一端部处，所述第二端部设置在所述第四纵向轴线的与所述第一端部相对的第二端部处；以及
形成边缘注入物区域，所述边缘注入物区域位于所述边缘栅极区域的至少所述一部分下方，所述边缘注入物区域沿平行于所述第二纵向轴线的第五纵向轴线设置。22.根据权利要求20所述的方法，其中，形成所述注入物包括：形成中心注入物区域，所述中心注入物区域沿着所述第四纵向轴线设置，并且具有第一端部和第二端部，所述第一端部设置在所述第四纵向轴线的第一端部处，所述第二端部设置在所述第四纵向轴线的与所述第一端部相对的第二端部处；形成边缘注入物区域，所述边缘注入物区域位于所述边缘栅极区域的至少所述一部分下方，所述边缘注入物区域沿平行于所述第二纵向轴线的所述第五纵向轴线设置；以及形成第二边缘注入物区域，所述第二边缘注入物区域位于所述第二边缘栅极区域的至少一部分下方，所述第二边缘注入物区域沿平行于所述第五纵向轴线的第六纵向轴线设置。23.根据权利要求19所述的方法，其中：形成所述半导体层还包括：形成位于所述源极区域和所述漏极区域下方的半导体本体；以及形成所述注入物包括：形成电耦合到所述源极区域或所述漏极区域和所述半导体本体的本体连接注入物。24.一种互补金属氧化物半导体(cmos)电路，包括：衬底；半导体层，所述半导体层包括设置在所述衬底上方的半导体材料；p型扩散区域，设置在所述半导体层中；至少一个p型场效应晶体管(fet)(pfet)，在所述p型扩散区域中，每个p型场效应晶体管(fet)(pfet)包括：第一栅极，设置在所述p型扩散区域上方，所述第一栅极包括：第一中心栅极区域，设置在所述半导体层的第一区域上方以在所述半导体层的所述第一区域中形成n型中心传导沟道，所述第一中心栅极区域沿着第一纵向轴线设置并且具有第一端部和与所述第一端部相对的第二端部，所述第一中心栅极区域沿着与所述第一纵向轴线正交的第二纵向轴线具有第一长度；以及第一边缘栅极区域，设置在所述半导体层的第二区域上方以在所述半导体层的所述第二区域中形成n型边缘传导沟道，所述第一边缘栅极区域沿着与所述第一纵向轴线正交的所述第二纵向轴线设置，并且邻近所述第一中心栅极区域的所述第一端部设置，所述第一边缘栅极区域具有比所述第一长度更长的第二长度；p型源极区域，在所述半导体层内并且沿着与所述第一纵向轴线正交的第三纵向轴线设置在所述n型中心传导沟道的第一侧上；p型漏极区域，在所述半导体层内并且设置在与所述n型中心传导沟道的所述第一侧相对的所述n型中心传导沟道的第二侧上，并且沿着所述第三纵向轴线设置；p型中心晶体管，由设置在所述半导体层上方的所述第一中心栅极区域限定，所述p型中心晶体管具有第一阈值电压；p型边缘晶体管，由设置在所述半导体层上方的所述第一边缘栅极区域限定，所述p型边缘晶体管具有第二阈值电压；以及
n型注入物，沿着平行于所述第二纵向轴线的第四纵向轴线设置，并且位于所述第一边缘栅极区域的至少一部分下方至所述第一中心栅极区域的所述第一端部；n型扩散区域，设置在所述半导体层中；以及至少一个n型fet(nfet)，在所述n型扩散区域中，每个n型fet(nfet)包括：第二栅极，设置在所述n型扩散区域上方，所述第二栅极包括：第二中心栅极区域，设置在所述半导体层的第三区域上方以在所述半导体层的所述第三区域中形成p型中心传导沟道，所述第二中心栅极区域沿着第五纵向轴线设置并且具有第一端部和与所述第一端部相对的第二端部，所述第二中心栅极区域沿着与所述第五纵向轴线正交的第六纵向轴线具有第三长度；以及第二边缘栅极区域，设置在所述半导体层的第四区域上方以在所述半导体层的所述第四区域中形成p型边缘传导沟道，所述第二边缘栅极区域沿着与所述第五纵向轴线正交的所述第六纵向轴线设置并且邻近所述第二中心栅极区域的所述第一端部设置，所述第二边缘栅极区域具有比所述第三长度更长的第四长度；n型源极区域，在所述半导体层内并且沿着与所述第五纵向轴线正交的第七纵向轴线设置在所述p型中心传导沟道的第一侧上；n型漏极区域，在所述半导体层内并且设置在与所述p型中心传导沟道的所述第一侧相对的所述p型中心传导沟道的第二侧上，并且沿着所述第七纵向轴线设置；n型中心晶体管，由设置在所述半导体层上方的所述第二中心栅极区域限定，所述n型中心晶体管具有第三阈值电压；n型边缘晶体管，由设置在所述半导体层上方的所述第二边缘栅极区域限定，所述n型边缘晶体管具有第四阈值电压；以及p型注入物，沿着平行于所述第六纵向轴线的第八纵向轴线设置，并且位于所述第二边缘栅极区域的至少一部分下方至所述第二中心栅极区域的所述第一端部。25.根据权利要求24所述的cmos电路，其中：所述至少一个pfet的所述第一栅极电耦合到所述至少一个nfet的所述第二栅极；以及所述至少一个pfet的所述p型漏极区域电耦合到所述至少一个nfet的所述n型漏极区域。
技术总结
公开了采用边缘晶体管电流泄漏抑制来减少FET电流泄漏的场效应晶体管(FET)和相关方法。FET(200)包括栅极，该栅极包括与半导体层边缘重叠以在边缘晶体管(208E(1)、208E(2))中形成延伸长度的边缘传导沟道的延伸长度的边缘栅极区域(202E(1)、202E(2))。以这种方式，边缘晶体管的阈值电压增加，从而减少了边缘晶体管的电流泄漏和FET的整体电流泄漏。在另一方面，为了使源极区域(S)或漏极区域(D)与FET的本体(214)短接而形成的本体连接注入物(212)在长度上延伸，以在边缘栅极区域的至少一部分下方形成本体连接注入物区域。以这种方式，边缘栅极区域的功函数在电压上增加，从而增加了边缘晶体管的阈值电压并且减少了边缘晶体管和FET的电流泄漏。和FET的电流泄漏。和FET的电流泄漏。
技术研发人员：A
受保护的技术使用者：高通股份有限公司
技术研发日：2021.03.25
技术公布日：2022/11/25