JPH0318063A - Semiconductor device - Google Patents
Semiconductor deviceInfo
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- JPH0318063A JPH0318063A JP15287789A JP15287789A JPH0318063A JP H0318063 A JPH0318063 A JP H0318063A JP 15287789 A JP15287789 A JP 15287789A JP 15287789 A JP15287789 A JP 15287789A JP H0318063 A JPH0318063 A JP H0318063A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[概要]
MOS電界効果トランジスタのゲート構造に関し、
トランジスタ特性を劣化させることなくゲート幅を縮小
することを目的とし、
基板上にドレインとソースが所定間隔を隔てて形威され
、そのドレイン・ソース間において基板上に絶縁膜を介
してゲートが形成されるMOSトランジスタであって、
トレイン端縁部に交差するゲート端縁部はゲート中央部
よりゲート幅を拡大するように湾曲させて梢戊する.
[産業上の利用分野]
この発明はMOst界効果トランジスタのゲート横遺に
関するものである.
近年の半導体集積回路の高集積化にともないその集積回
路中に形成される各トランジスタの占める面積も益々小
さくなっている.この結果、特にMOSトランジスタに
おいてはゲートの幅、すなわちドレインとソースとの間
隔が狭くなると、この間の電界強度が高くなる.そして
、この高電界強度によるゲート絶縁膜中ヘのホットエレ
クトロンのトラップがトランジスタ特性を劣化させる原
因となっている.
[従来の技術コ
従来、例えば第4図及び第5図に示すシリコンゲートN
チャネルMOSトランジスタではP型基板1にN型拡敗
層を形成することによりドレイン2及びソース3が形成
され、そのドレイン・ソース間にSi02Mにてなる絶
縁1B!4を介してポリシリコンでゲート5が形成され
る.そして、例えばドレイン2に電源を供給するととも
にゲート5にゲート電圧を印加すると、絶縁WA4下方
にチャネル6が形威されて電子が誘起され、ドレイン・
ソース間に電流が流れる.
[発明が解決しようとする課題〕
上記のようなMOSトランジスタは近年の高集積化にと
もない、ドレイン2及びソース3の幅が縮小されるとと
もに、ドレイン・ソース間の間隔すなわちゲート5の幅
も縮小されているため、ドレイン・ソース間の電界強度
が高くなり、チャネル6にホットエレクトロンが発生し
易くなる。[Detailed Description of the Invention] [Summary] Regarding the gate structure of a MOS field effect transistor, the purpose is to reduce the gate width without deteriorating the transistor characteristics. A MOS transistor in which a gate is formed between its drain and source on a substrate with an insulating film interposed therebetween,
The edge of the gate that intersects with the edge of the train is curved to make the gate wider than the center of the gate. [Industrial Application Field] This invention relates to the gate side of a MOst field effect transistor. As semiconductor integrated circuits have become more highly integrated in recent years, the area occupied by each transistor formed in the integrated circuit has become smaller and smaller. As a result, especially in MOS transistors, as the width of the gate, that is, the distance between the drain and source becomes narrower, the electric field strength therebetween increases. The trapping of hot electrons into the gate insulating film due to this high electric field strength causes deterioration of transistor characteristics. [Conventional technology] For example, silicon gate N shown in FIGS. 4 and 5
In a channel MOS transistor, a drain 2 and a source 3 are formed by forming an N-type diffusion layer on a P-type substrate 1, and an insulation 1B made of Si02M is formed between the drain and source. A gate 5 is formed of polysilicon through the gate 4. For example, when power is supplied to the drain 2 and a gate voltage is applied to the gate 5, a channel 6 is formed below the insulating WA 4, electrons are induced, and the drain
Current flows between the sources. [Problems to be Solved by the Invention] As the MOS transistors described above have become highly integrated in recent years, the widths of the drain 2 and source 3 have been reduced, and the distance between the drain and source, that is, the width of the gate 5 has also been reduced. As a result, the electric field strength between the drain and source increases, and hot electrons are likely to be generated in the channel 6.
一方、ドレイン2及びソース3端縁部に交差ずるゲート
端緑部Eにおける絶縁膜4はその製造工程中に生じるス
トレスにより構造に欠陥が発生し易い。この結果、チャ
ネル6に発生したホットエレクトロンがトレイン端縁部
と交差するゲート端縁部Eでの絶縁膜4にトラップされ
易くなりこの絶縁膜4中のホットエレクトロンがMOS
トランジスタのしきい値を変化させるという問題点が発
生する.
この発明の目的は、トランジスタ特性を劣化させること
なくゲート幅を縮小可能とするMOSトランジスタのゲ
ート構造を提供するにある。On the other hand, the insulating film 4 in the gate edge green portion E that intersects with the edges of the drain 2 and source 3 is susceptible to structural defects due to stress generated during its manufacturing process. As a result, hot electrons generated in the channel 6 are easily trapped in the insulating film 4 at the gate edge E where the train edge intersects, and the hot electrons in the insulating film 4 are trapped in the MOS.
A problem arises in that the threshold value of the transistor is changed. An object of the present invention is to provide a gate structure for a MOS transistor that allows the gate width to be reduced without deteriorating transistor characteristics.
[課題を解決するための手段]
g1[2は本発明の原理説明図であり.同図<a)はM
OSトランジスタの平面図、同図(b)はMOSトラン
ジスタの断面図である.そのMOSトランジスタは基板
1上にドレイン2とソース3が所定間隔を隔てて形成さ
れ、そのドレイン・ソース間において基板1上に絶縁M
4を介してゲート5が形成される.そして、ドレイン端
縁部に交差するゲート端縁部Eはゲート中央部よりゲー
ト幅を拡大するように湾曲されている.
[作用]
ドレイン端縁部に交差するゲート端縁部Eはゲート中央
部よりゲート幅を拡大されて、ゲート端縁部Eの電界強
度が緩和され、絶縁膜4へのホットエレクトロンのトラ
ップが抑制される.[実施例]
以下、この発明を具体化した実施例を第l図に従って説
明する.なお、前記従来例と同一梢成部分は同一番号を
付して説明する。[Means for solving the problem] g1 [2 is a diagram explaining the principle of the present invention. The figure <a) is M
A plan view of an OS transistor, and FIG. 2(b) a cross-sectional view of a MOS transistor. The MOS transistor has a drain 2 and a source 3 formed on a substrate 1 with a predetermined distance apart, and an insulating M on the substrate 1 between the drain and source.
A gate 5 is formed through the gate 4. The gate edge E intersecting the drain edge is curved to make the gate width wider than the gate center. [Function] The gate edge E intersecting the drain edge has a gate width expanded from the center of the gate, the electric field strength at the gate edge E is relaxed, and trapping of hot electrons into the insulating film 4 is suppressed. It will be done. [Example] An example embodying the present invention will be described below with reference to FIG. Incidentally, the same parts as in the conventional example will be described with the same numbers.
第2図に示すMOSトランジスタは、ドレイン2端縁部
に交差するゲート5の端縁部Eがゲート中央部よりゲー
ト幅を拡大するように湾曲形成されている.その寸法は
例えばゲート中央部のゲート幅W1を0.8〜1ミクロ
ンとした場合には、端緑部Eの拡大幅W2を0.05〜
0.1ミクロンとする.また、ゲート幅W1を0、8ミ
クロン以下とした場合には拡大@W2を0.02〜0.
1ミクロンとする.なお、端縁部Eでゲート幅を拡大す
るように湾曲形成したのは、端縁部Eを例えばクランク
状の不連続線で拡大すると、その不連続部分でゲート5
及び絶縁膜4に強いストレスが発生してトランジスタ特
性に悪影響を及ぼすおそれがあるからである.そして、
ゲート5下部の絶縁膜4もゲート5と同形状に形成され
、このゲート5及び絶縁膜4は基板1上にSi02膜及
びポリシリコン膜を形或した後これらを上記形状にフォ
トエッチングすることにより形戊される。In the MOS transistor shown in FIG. 2, the edge E of the gate 5 that intersects the edge of the drain 2 is curved so that the gate width is wider than the center of the gate. For example, when the gate width W1 at the center of the gate is 0.8 to 1 micron, the enlarged width W2 of the edge green part E is 0.05 to 1 micron.
Set to 0.1 micron. Furthermore, when the gate width W1 is set to 0.8 microns or less, the expansion @W2 is set to 0.02 to 0.8 microns.
It is assumed to be 1 micron. Note that the reason why the edge E is curved to enlarge the gate width is because if the edge E is enlarged by a crank-shaped discontinuous line, the gate 5 is formed at the discontinuous portion.
This is because strong stress may occur in the insulating film 4, which may adversely affect transistor characteristics. and,
The insulating film 4 below the gate 5 is also formed in the same shape as the gate 5, and the gate 5 and the insulating film 4 are formed by forming an Si02 film and a polysilicon film on the substrate 1 and then photo-etching them into the above shape. be shaped.
このような構成のMOSトランジスタでは、そのトラン
ジスタ特性を決定するゲート中央部のゲート@W1を変
更することな<f@緑部Eにおけるゲート幅を拡大幅W
2で拡大している.このため、トランジスタ特性に影響
を及ぼすことなく@縁部Eの電界強度を緩和することが
でき、動作中における絶縁膜4へのホットエレクトロン
のトラップを防止してトランジスタ特性の劣化を防止す
ることができる.そして、このMOS}−ランジスタの
面積を拡大することらないので集積度を低下させること
らない.
また、M O S }ランジスタではその動作上ドレイ
ンとソースが入替わって動作することがあるので、第3
図に示すようにゲート5の両開においてドレイン2及び
ソース3@縁と交差する端縁部Eをゲート中央部よりゲ
ート幅が拡大するように湾曲形或するようにしてもよい
.
[発明の効果]
以上詳述したように、この発明はゲート幅が縮小されて
もトランジスタ特性を劣化させることのないMoSトラ
ンジスタのゲート楕遣を提供することができる優れた効
果を発揮する.
第3図はこの発明の別の実施例を示す概略平面図、
第4図は従来例のMOSトランジスタを示す概略平面図
、
第5図はその断面図である。In a MOS transistor with such a configuration, the gate width in the green area E is expanded to the width W without changing the gate @W1 in the center of the gate that determines the transistor characteristics.
It is expanded in 2. Therefore, the electric field strength at the edge E can be relaxed without affecting the transistor characteristics, and hot electrons can be prevented from being trapped in the insulating film 4 during operation, thereby preventing deterioration of the transistor characteristics. can. Furthermore, since the area of this MOS transistor is not increased, the degree of integration is not reduced. In addition, since the drain and source of a MO S transistor may be switched in some cases, the third
As shown in the figure, when the gate 5 is opened in both directions, the edge E that intersects the edges of the drain 2 and the source 3 may be curved so that the gate width is wider than the center of the gate. [Effects of the Invention] As detailed above, the present invention exhibits an excellent effect of providing a gate ellipse of a MoS transistor that does not deteriorate transistor characteristics even when the gate width is reduced. FIG. 3 is a schematic plan view showing another embodiment of the present invention, FIG. 4 is a schematic plan view showing a conventional MOS transistor, and FIG. 5 is a sectional view thereof.
図中、 1は基板、 2はドレイン、 3はソース 4は絶縁膜、 5はゲート、 Eはゲート端縁部である.In the figure, 1 is the board, 2 is the drain, 3 is the sauce 4 is an insulating film; 5 is the gate, E is the edge of the gate.
第l図<a)(b)はこの発明の原理説明図、第2図は
この発明の実施例を示すMOS}ランジスタの概略平面
図、
第 1 図
本発明の原理説明図
第3図
本発明の別の実@例を示す概略平面図
後図面無し
第4図
従寮のMOSトランジスタのa略平面図6
第2図
本発明の実機例のMOShラフジズ夕を示す[略平面図
洋来のMOSトランジスタの断面図Figure 1 <a) and (b) are diagrams explaining the principle of the present invention. Figure 2 is a schematic plan view of a MOS transistor showing an embodiment of the invention. Figure 1 is a diagram explaining the principle of the present invention. Figure 3 is a diagram explaining the principle of the present invention. Figure 4: A schematic plan view of a MOS transistor in a dormitory 6 Figure 2: Schematic plan view showing another practical example of the MOS transistor of the present invention [Schematic plan view of Western MOS Cross-sectional view of a transistor
Claims (1)
定間隔を隔てて形成され、そのドレイン・ソース間にお
いて基板(1)上に絶縁膜(4)を介してゲート(5)
が形成されるMOSトランジスタであって、ドレイン端
縁部に交差するゲート端縁部(E)はゲート中央部より
ゲート幅を拡大するように湾曲させたことを特徴とする
半導体装置。1. A drain (2) and a source (3) are formed on a substrate (1) at a predetermined distance apart, and a gate (5) is formed on the substrate (1) via an insulating film (4) between the drain and source.
1. A semiconductor device in which a gate edge (E) intersecting a drain edge is curved to make the gate width wider than the gate center.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15287789A JPH0318063A (en) | 1989-06-14 | 1989-06-14 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15287789A JPH0318063A (en) | 1989-06-14 | 1989-06-14 | Semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0318063A true JPH0318063A (en) | 1991-01-25 |
Family
ID=15550075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15287789A Pending JPH0318063A (en) | 1989-06-14 | 1989-06-14 | Semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0318063A (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5827363A (en) * | 1981-08-10 | 1983-02-18 | Fujitsu Ltd | Manufacture of field effect transistor |
| JPS6081867A (en) * | 1983-10-11 | 1985-05-09 | Nec Corp | MOS field effect transistor |
| JPS62200767A (en) * | 1986-02-28 | 1987-09-04 | Toshiba Corp | MOS type semiconductor device |
-
1989
- 1989-06-14 JP JP15287789A patent/JPH0318063A/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5827363A (en) * | 1981-08-10 | 1983-02-18 | Fujitsu Ltd | Manufacture of field effect transistor |
| JPS6081867A (en) * | 1983-10-11 | 1985-05-09 | Nec Corp | MOS field effect transistor |
| JPS62200767A (en) * | 1986-02-28 | 1987-09-04 | Toshiba Corp | MOS type semiconductor device |
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