JPH06334181A - 電界効果トランジスタ - Google Patents
電界効果トランジスタInfo
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- JPH06334181A JPH06334181A JP5124414A JP12441493A JPH06334181A JP H06334181 A JPH06334181 A JP H06334181A JP 5124414 A JP5124414 A JP 5124414A JP 12441493 A JP12441493 A JP 12441493A JP H06334181 A JPH06334181 A JP H06334181A
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- Japan
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- region
- effect transistor
- gate electrode
- channel
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D62/00—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
- H10D62/10—Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of the semiconductor bodies; Shapes of the semiconductor bodies
- H10D62/124—Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of semiconductor bodies or of junctions between the regions
- H10D62/126—Top-view geometrical layouts of the regions or the junctions
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/60—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
Landscapes
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 チャネル長の製造誤差等による設計値とのず
れがそのまま電流値の変動となることがない電界効果ト
ランジスタを提供する。 【構成】 フィールド領域１１内にチャネル領域１２を
挟んでソース領域１３とドレイン領域１４が相対して設
けられ、チャネル領域１２上にゲート電極１６が設けら
れた電界効果トランジスタにおいて、フィールド領域１
１を、ゲート電極１６の両側に延びるフィールド長さの
全域に渡ってゲート電極１６に沿うフィールド幅が所定
の関数により変化する形状に形成し、所定の関数は、ソ
ース領域１３からドレイン領域１４へと向かう方向の基
準点からの距離に応じて変化する。
れがそのまま電流値の変動となることがない電界効果ト
ランジスタを提供する。 【構成】 フィールド領域１１内にチャネル領域１２を
挟んでソース領域１３とドレイン領域１４が相対して設
けられ、チャネル領域１２上にゲート電極１６が設けら
れた電界効果トランジスタにおいて、フィールド領域１
１を、ゲート電極１６の両側に延びるフィールド長さの
全域に渡ってゲート電極１６に沿うフィールド幅が所定
の関数により変化する形状に形成し、所定の関数は、ソ
ース領域１３からドレイン領域１４へと向かう方向の基
準点からの距離に応じて変化する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フィールド領域の形状
の改善により、通電特性を改善した電界効果トランジス
タに関する。
の改善により、通電特性を改善した電界効果トランジス
タに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、フィールド領域に配したゲート電
極の両側にソース領域とドレイン領域が設けられ、ソー
ス領域とドレイン領域との間にチャネル領域が形成され
る電界効果トランジスタが知られている。このような電
界効果トランジスタの製造に際し、半導体ウェーハ中に
形成する素子の微細化を促進することは、製造誤差等の
要因により素子の信頼上種々の問題を生じさせるが、そ
の一つとして、フィールド領域のフィールド長さにおけ
るゲート電極位置が設計値とずれてしまうことにより電
流値が変動してしまうことがある。
極の両側にソース領域とドレイン領域が設けられ、ソー
ス領域とドレイン領域との間にチャネル領域が形成され
る電界効果トランジスタが知られている。このような電
界効果トランジスタの製造に際し、半導体ウェーハ中に
形成する素子の微細化を促進することは、製造誤差等の
要因により素子の信頼上種々の問題を生じさせるが、そ
の一つとして、フィールド領域のフィールド長さにおけ
るゲート電極位置が設計値とずれてしまうことにより電
流値が変動してしまうことがある。
【０００３】ところで、ゲート電極幅であるチャネル長
は、１ＭＤＲＡＭの電界効果トランジスタにおいて０．
８μｍ、４ＭＤＲＡＭの電界効果トランジスタにおいて
０．６μｍと、世代が進むにつれて短くなっており、こ
のような傾向は、現在において益々顕著となっている。
は、１ＭＤＲＡＭの電界効果トランジスタにおいて０．
８μｍ、４ＭＤＲＡＭの電界効果トランジスタにおいて
０．６μｍと、世代が進むにつれて短くなっており、こ
のような傾向は、現在において益々顕著となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電界効果トランジスタにおいては、図１３に示すよう
に、ゲート電極１を配するフィールド領域２が、フィー
ルド長さ方向全域に渡ってフィールド幅３が同一長さか
らなる長方形に形成されている為、例えばチャネル長が
１０％変化すると通電電流も１０％変化してしまうこと
となり、チャネル長の製造誤差等による設計値とのずれ
がそのまま電流値の変動となってしまうという問題点が
あった。
電界効果トランジスタにおいては、図１３に示すよう
に、ゲート電極１を配するフィールド領域２が、フィー
ルド長さ方向全域に渡ってフィールド幅３が同一長さか
らなる長方形に形成されている為、例えばチャネル長が
１０％変化すると通電電流も１０％変化してしまうこと
となり、チャネル長の製造誤差等による設計値とのずれ
がそのまま電流値の変動となってしまうという問題点が
あった。
【０００５】とりわけ、チャネル長が短くなると、設計
値とのずれによる電流値の変動が看過できないものとな
る。本発明の目的は、上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、チャネル長の製造誤差等による設計値とのずれ
がそのまま電流値の変動となることがない電界効果トラ
ンジスタを提供することにある。
値とのずれによる電流値の変動が看過できないものとな
る。本発明の目的は、上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、チャネル長の製造誤差等による設計値とのずれ
がそのまま電流値の変動となることがない電界効果トラ
ンジスタを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、フィールド
領域内にチャネル領域を挟んでソース領域とドレイン領
域が相対して設けられ、前記チャネル領域上にゲート電
極が設けられた電界効果トランジスタにおいて、前記フ
ィールド領域を、前記ゲート電極の両側に延びるフィー
ルド長さの全域に渡って前記ゲート電極に沿うフィール
ド幅が所定の関数により変化する形状に形成し、前記所
定の関数は、前記ソース領域から前記ドレイン領域へと
向かう方向の基準点からの距離に応じて変化する電界効
果トランジスタにより達成される。
領域内にチャネル領域を挟んでソース領域とドレイン領
域が相対して設けられ、前記チャネル領域上にゲート電
極が設けられた電界効果トランジスタにおいて、前記フ
ィールド領域を、前記ゲート電極の両側に延びるフィー
ルド長さの全域に渡って前記ゲート電極に沿うフィール
ド幅が所定の関数により変化する形状に形成し、前記所
定の関数は、前記ソース領域から前記ドレイン領域へと
向かう方向の基準点からの距離に応じて変化する電界効
果トランジスタにより達成される。
【０００７】また、前記フィールド領域が、前記ゲート
電極の前記フィールド長さ方向中央で、前記フィールド
幅が最も狭くなる形状を有する電界効果トランジスタに
より達成される。また、前記フィールド領域が、前記ゲ
ート電極の前記フィールド長さ方向中央で、前記フィー
ルド幅が最も広くなる形状を有する電界効果トランジス
タにより達成される。
電極の前記フィールド長さ方向中央で、前記フィールド
幅が最も狭くなる形状を有する電界効果トランジスタに
より達成される。また、前記フィールド領域が、前記ゲ
ート電極の前記フィールド長さ方向中央で、前記フィー
ルド幅が最も広くなる形状を有する電界効果トランジス
タにより達成される。
【０００８】また、前記フィールド幅が、前記ソース領
域から前記ドレイン領域へと向かう方向の基準点からの
距離の一次関数により変化する電界効果トランジスタに
より達成される。また、前記フィールド幅が、前記ソー
ス領域から前記ドレイン領域へと向かう方向の基準点か
らの距離の二次関数により変化する電界効果トランジス
タにより達成される。
域から前記ドレイン領域へと向かう方向の基準点からの
距離の一次関数により変化する電界効果トランジスタに
より達成される。また、前記フィールド幅が、前記ソー
ス領域から前記ドレイン領域へと向かう方向の基準点か
らの距離の二次関数により変化する電界効果トランジス
タにより達成される。
【０００９】また、フィールド領域内にチャネル領域を
挟んでソース領域とドレイン領域が相対して設けられ、
前記チャネル領域上にゲート電極が設けられた電界効果
トランジスタにおいて、前記フィールド領域が、前記ゲ
ート電極の両側に延びるフィールド長さの前記ソース領
域側端から前記ドレイン領域側端へと向かうにつれて、
フィールド幅が拡大或は縮小する形状に形成された電界
効果トランジスタにより達成される。
挟んでソース領域とドレイン領域が相対して設けられ、
前記チャネル領域上にゲート電極が設けられた電界効果
トランジスタにおいて、前記フィールド領域が、前記ゲ
ート電極の両側に延びるフィールド長さの前記ソース領
域側端から前記ドレイン領域側端へと向かうにつれて、
フィールド幅が拡大或は縮小する形状に形成された電界
効果トランジスタにより達成される。
【００１０】また、前記フィールド幅が、前記ソース領
域から前記ドレイン領域へと向かう方向の基準点からの
距離の一次関数により変化する電界効果トランジスタに
より達成される。また、半導体基板上に、第一の電界効
果トランジスタと、前記第一の電界効果トランジスタの
フィールド領域に対し前記チャネル領域の長さ方向を互
いに直行させて配置されたフィールド領域を有する第二
の電界効果トランジスタとを形成し、前記第一及び第二
の電界効果トランジスタの前記各フィールド領域に対す
る前記各ゲート電極の位置ずれを検出する半導体装置に
より達成される。
域から前記ドレイン領域へと向かう方向の基準点からの
距離の一次関数により変化する電界効果トランジスタに
より達成される。また、半導体基板上に、第一の電界効
果トランジスタと、前記第一の電界効果トランジスタの
フィールド領域に対し前記チャネル領域の長さ方向を互
いに直行させて配置されたフィールド領域を有する第二
の電界効果トランジスタとを形成し、前記第一及び第二
の電界効果トランジスタの前記各フィールド領域に対す
る前記各ゲート電極の位置ずれを検出する半導体装置に
より達成される。
【００１１】
【作用】本発明によれば、電界効果トランジスタのフィ
ールド領域が、フィールド長さの全域に渡ってフィール
ド幅を変化させて、チャネル長が長くなるとチャネル幅
が長くなる形状に形成されたことにより、ゲート電極両
側のソース領域とドレイン領域との間を流れるチャネル
電流のチャネル長依存度を小さくすることができる。
ールド領域が、フィールド長さの全域に渡ってフィール
ド幅を変化させて、チャネル長が長くなるとチャネル幅
が長くなる形状に形成されたことにより、ゲート電極両
側のソース領域とドレイン領域との間を流れるチャネル
電流のチャネル長依存度を小さくすることができる。
【００１２】また、フィールド領域を、チャネル長が長
くなるとチャネル幅が短くなる形状に形成して、チャネ
ル電流のチャネル長依存度を大きくすることにより、チ
ャネル幅を検出することができ、更に、位置ずれを検出
することもできる。
くなるとチャネル幅が短くなる形状に形成して、チャネ
ル電流のチャネル長依存度を大きくすることにより、チ
ャネル幅を検出することができ、更に、位置ずれを検出
することもできる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例による電界効果トラン
ジスタを図面を参照して説明する。 （第一実施例）電界効果トランジスタ１０は、所謂ＭＯ
Ｓ形電界効果トランジスタであり、図１及び図２に示す
ように、シリコン基板Ｂの表面に形成されたフィールド
領域１１内に、チャネル領域１２を挟んで相対して設け
られたソース領域１３とドレイン領域１４を有すると共
に、ゲート酸化膜１５を介してチャネル領域１２上に設
けられたゲート電極１６を有している。
ジスタを図面を参照して説明する。 （第一実施例）電界効果トランジスタ１０は、所謂ＭＯ
Ｓ形電界効果トランジスタであり、図１及び図２に示す
ように、シリコン基板Ｂの表面に形成されたフィールド
領域１１内に、チャネル領域１２を挟んで相対して設け
られたソース領域１３とドレイン領域１４を有すると共
に、ゲート酸化膜１５を介してチャネル領域１２上に設
けられたゲート電極１６を有している。
【００１４】このゲート電極１６は、フィールド領域１
１のソース領域１３とドレイン領域１４を結ぶ長さ方向
中央に位置している。フィールド領域１１は、上下辺１
７ａ，１７ｂと左右辺１８ａ，１８ｂとからなり、ゲー
ト電極１６を境に互いに対称な矩形状に形成されてい
る。また、フィールド領域１１は、ゲート電極１６のフ
ィールド長さ方向中央で、上辺１７ａが左右上方に同一
角度で傾斜すると共に下辺１７ｂが左右下方に同一角度
で傾斜することにより、ゲート電極１６のフィールド長
さ方向中央で上下両辺１７ａ，１７ｂが凹みフィールド
幅が最も狭くなっている（図１（ａ）参照）。
１のソース領域１３とドレイン領域１４を結ぶ長さ方向
中央に位置している。フィールド領域１１は、上下辺１
７ａ，１７ｂと左右辺１８ａ，１８ｂとからなり、ゲー
ト電極１６を境に互いに対称な矩形状に形成されてい
る。また、フィールド領域１１は、ゲート電極１６のフ
ィールド長さ方向中央で、上辺１７ａが左右上方に同一
角度で傾斜すると共に下辺１７ｂが左右下方に同一角度
で傾斜することにより、ゲート電極１６のフィールド長
さ方向中央で上下両辺１７ａ，１７ｂが凹みフィールド
幅が最も狭くなっている（図１（ａ）参照）。
【００１５】このような形状にフィールド領域１１を形
成した電界効果トランジスタ１０におけるチャネル幅或
はチャネル長と電流値の関係を、以下に検討する。先
ず、ソース領域１３、ドレイン領域１４、ゲート電極１
６における印加電圧を、それぞれ０，Ｖｄ，Ｖｇとした
ときの電流を考えてみる。なお、ソース領域１３からド
レイン領域１４に向かう方向の基準点からの距離をｚと
し（図２参照）、ソース領域端をｚ＝０、ドレイン領域
端をｚ＝Ｌとする。
成した電界効果トランジスタ１０におけるチャネル幅或
はチャネル長と電流値の関係を、以下に検討する。先
ず、ソース領域１３、ドレイン領域１４、ゲート電極１
６における印加電圧を、それぞれ０，Ｖｄ，Ｖｇとした
ときの電流を考えてみる。なお、ソース領域１３からド
レイン領域１４に向かう方向の基準点からの距離をｚと
し（図２参照）、ソース領域端をｚ＝０、ドレイン領域
端をｚ＝Ｌとする。
【００１６】位置ｚにおける幅ｄｚの微小空間について
みた場合、この点における電位は、基板の電位がソース
領域１３よりＶｃ（ｚ）だけ高くなっており、表面に誘
導される伝導キャリアの表面密度Ｑｉ（ｚ）は、閾値電
圧をＶｔ、ゲート酸化膜１５の容量をＣoxとすると、 Ｑｉ（ｚ）＝−Ｃox（Ｖｇ−Ｖｔ−Ｖｃ（ｚ）） （１） となる。
みた場合、この点における電位は、基板の電位がソース
領域１３よりＶｃ（ｚ）だけ高くなっており、表面に誘
導される伝導キャリアの表面密度Ｑｉ（ｚ）は、閾値電
圧をＶｔ、ゲート酸化膜１５の容量をＣoxとすると、 Ｑｉ（ｚ）＝−Ｃox（Ｖｇ−Ｖｔ−Ｖｃ（ｚ）） （１） となる。
【００１７】この電荷Ｑｉ（ｚ）が面に沿った微小電界
Ｅｚによってドリフトし、チャネル領域１２を電流が流
れる。チャネル幅をＷ（ｚ）、電子の移動度をμとすれ
ば、チャネル電流Ｉｄは、 Ｉｄ＝Ｗ（ｚ）Ｑｉ（ｚ）μＥｚ （２） となる。一方、等電位面が表面にほぼ平行であるとする
と、微小電界Ｅｚは、 Ｅｚ＝−ｄＶｃ／ｄｚ （３） であることから、式（１）〜（３）により、チャネル電
流Ｉｄは、 Ｉｄ＝Ｗ（ｚ）Ｃox（Ｖｇ−Ｖｔ−Ｖｃ（ｚ））μｄＶｃ／ｄｚ （４） となる。電流連続の条件から、チャネル電流Ｉｄは任意
の位置ｚで連続である。
Ｅｚによってドリフトし、チャネル領域１２を電流が流
れる。チャネル幅をＷ（ｚ）、電子の移動度をμとすれ
ば、チャネル電流Ｉｄは、 Ｉｄ＝Ｗ（ｚ）Ｑｉ（ｚ）μＥｚ （２） となる。一方、等電位面が表面にほぼ平行であるとする
と、微小電界Ｅｚは、 Ｅｚ＝−ｄＶｃ／ｄｚ （３） であることから、式（１）〜（３）により、チャネル電
流Ｉｄは、 Ｉｄ＝Ｗ（ｚ）Ｃox（Ｖｇ−Ｖｔ−Ｖｃ（ｚ））μｄＶｃ／ｄｚ （４） となる。電流連続の条件から、チャネル電流Ｉｄは任意
の位置ｚで連続である。
【００１８】次に、式（４）の両辺をｚ＝０からｚ＝Ｌ
まで積分する。従来の電界効果トランジスタのようにチ
ャネル幅Ｗ（ｚ）が一定値（Ｗ0 ）である場合について
求める。式（４）の右辺を、ｚ＝０のときＶｃ＝０、ｚ
＝ＬのときＶｃ＝Ｖｄの条件を考慮して求めると、
まで積分する。従来の電界効果トランジスタのようにチ
ャネル幅Ｗ（ｚ）が一定値（Ｗ0 ）である場合について
求める。式（４）の右辺を、ｚ＝０のときＶｃ＝０、ｚ
＝ＬのときＶｃ＝Ｖｄの条件を考慮して求めると、
【００１９】
【数１】 となり、式（４）の左辺をｚ＝０からｚ＝Ｌまで積分す
ると、Ｉｄ・Ｌとなるから、次式が成立する。 Ｉｄ・Ｌ＝１／２・Ｗ0 ・Ａ （６） 但し、Ａ＝μＣox［２（Ｖｇ−Ｖｔ）Ｖｄ−Ｖｄ2 ］で
ある。
ると、Ｉｄ・Ｌとなるから、次式が成立する。 Ｉｄ・Ｌ＝１／２・Ｗ0 ・Ａ （６） 但し、Ａ＝μＣox［２（Ｖｇ−Ｖｔ）Ｖｄ−Ｖｄ2 ］で
ある。
【００２０】従って、チャネル電流Ｉｄは、 Ｉｄ＝１／２Ｌ・Ｗ0 ・Ａ （７） となる。この式（７）から、従来の電界効果トランジス
タのようにチャネル幅Ｗが一定だとチャネル長Ｌとチャ
ネル電流Ｉｄは反比例の関係になることが分かる。
タのようにチャネル幅Ｗが一定だとチャネル長Ｌとチャ
ネル電流Ｉｄは反比例の関係になることが分かる。
【００２１】本実施例では、チャネル幅Ｗがｚの一次関
数として変化し、 Ｗ（ｚ）＝Ｗ0 ＋ｋｚ （８） となる。従って、式（４）の両辺をｚ＝０からｚ＝Ｌま
で積分すると、式（４）の右辺は、
数として変化し、 Ｗ（ｚ）＝Ｗ0 ＋ｋｚ （８） となる。従って、式（４）の両辺をｚ＝０からｚ＝Ｌま
で積分すると、式（４）の右辺は、
【００２２】
【数２】 となる。式（４）の左辺はＩｄ・Ｌとなり、次式が成立
する。 Ｉｄ・Ｌ＝１／２・Ｗ0 ・Ａ＋１／２・Ｌ・ｋ・Ａ （１０） 但し、Ａ＝μＣox［２（Ｖｇ−Ｖｔ）Ｖｄ−Ｖｄ2 ］で
ある。そして、チャネル電流Ｉｄは、 Ｉｄ＝１／２Ｌ・Ｗ0 ・Ａ＋１／２・ｋ・Ａ （１１） となり、チャネル長Ｌに影響を受けない第２項が付け加
わることから全体としてチャネル長Ｌの影響が小さくな
り、チャネル電流Ｉｄのチャネル長依存度が式（７）に
比べて小さくなる。
する。 Ｉｄ・Ｌ＝１／２・Ｗ0 ・Ａ＋１／２・Ｌ・ｋ・Ａ （１０） 但し、Ａ＝μＣox［２（Ｖｇ−Ｖｔ）Ｖｄ−Ｖｄ2 ］で
ある。そして、チャネル電流Ｉｄは、 Ｉｄ＝１／２Ｌ・Ｗ0 ・Ａ＋１／２・ｋ・Ａ （１１） となり、チャネル長Ｌに影響を受けない第２項が付け加
わることから全体としてチャネル長Ｌの影響が小さくな
り、チャネル電流Ｉｄのチャネル長依存度が式（７）に
比べて小さくなる。
【００２３】これを図３に示す。図中、チャネル電流Ｉ
ｄ1 は、Ｗ0 ・Ａ＝２とした場合の式（７）によるもの
であり、チャネル電流Ｉｄ2 は、Ｗ0 ・Ａ＝１、１／２
・ｋ・Ａ＝１とした場合の式（１０）によるものであ
る。従って、チャネル長Ｌが長くなるとｚの一次関数と
してチャネル幅Ｗが長くなるように、フィールド領域１
１の形状を形成することにより、チャネル電流のチャネ
ル長依存度を小さくすることができる。
ｄ1 は、Ｗ0 ・Ａ＝２とした場合の式（７）によるもの
であり、チャネル電流Ｉｄ2 は、Ｗ0 ・Ａ＝１、１／２
・ｋ・Ａ＝１とした場合の式（１０）によるものであ
る。従って、チャネル長Ｌが長くなるとｚの一次関数と
してチャネル幅Ｗが長くなるように、フィールド領域１
１の形状を形成することにより、チャネル電流のチャネ
ル長依存度を小さくすることができる。
【００２４】以上の計算では、原点をソース領域１３
（或はドレイン領域１４）端としたが、原点をゲート電
極１６の中心として計算しても同様の結果となる。この
ように、電界効果トランジスタ１０のフィールド領域１
１を、フィールド幅成分１８ａ，１８ｂが一次関数で表
示される変化率で変化する形状に形成することにより、
チャネル電流のチャネル長依存度を小さくすることがで
き、チャネル長の製造誤差等による設計値とのずれがそ
のまま電流値の変動となることがない。
（或はドレイン領域１４）端としたが、原点をゲート電
極１６の中心として計算しても同様の結果となる。この
ように、電界効果トランジスタ１０のフィールド領域１
１を、フィールド幅成分１８ａ，１８ｂが一次関数で表
示される変化率で変化する形状に形成することにより、
チャネル電流のチャネル長依存度を小さくすることがで
き、チャネル長の製造誤差等による設計値とのずれがそ
のまま電流値の変動となることがない。
【００２５】なお、フールド領域１１の形状は、上辺１
７ａのみがゲート電極１６のフィールド長さ方向中央で
左右上方に同一角度で傾斜し、ゲート電極１６で上辺１
７ａが凹みフィールド幅が最も狭くなる形状（図１
（ｂ）参照）や、下辺１７ｂのみがゲート電極１６のフ
ィールド長さ方向中央で左右下方に同一角度で傾斜し、
ゲート電極１６で下辺１７ｂが凹みフィールド幅が最も
狭くなる形状（図１（ｃ）参照）でもよい。
７ａのみがゲート電極１６のフィールド長さ方向中央で
左右上方に同一角度で傾斜し、ゲート電極１６で上辺１
７ａが凹みフィールド幅が最も狭くなる形状（図１
（ｂ）参照）や、下辺１７ｂのみがゲート電極１６のフ
ィールド長さ方向中央で左右下方に同一角度で傾斜し、
ゲート電極１６で下辺１７ｂが凹みフィールド幅が最も
狭くなる形状（図１（ｃ）参照）でもよい。
【００２６】本実施例による電界効果トランジスタの製
造方法について簡単に説明する。先ず、シリコン基板Ｂ
の全面に約１００ｎｍ厚の窒化膜（図示せず）を形成
し、この窒化膜をフィールド領域１１の形状にパターニ
ングする。次に、パターニングされた窒化膜をマスクと
してシリコン基板Ｂ表面をＬＯＣＯＳ法により酸化し、
素子分離のための厚いＬＯＣＯＳ酸化膜（図示せず）を
形成する。このＬＯＣＯＳ酸化膜により、図１に示すよ
うに、ゲート電極１６のフィールド長さ方向中央で、フ
ィールド幅が最も狭くなるような形状のフィールド領域
１１が画定される。
造方法について簡単に説明する。先ず、シリコン基板Ｂ
の全面に約１００ｎｍ厚の窒化膜（図示せず）を形成
し、この窒化膜をフィールド領域１１の形状にパターニ
ングする。次に、パターニングされた窒化膜をマスクと
してシリコン基板Ｂ表面をＬＯＣＯＳ法により酸化し、
素子分離のための厚いＬＯＣＯＳ酸化膜（図示せず）を
形成する。このＬＯＣＯＳ酸化膜により、図１に示すよ
うに、ゲート電極１６のフィールド長さ方向中央で、フ
ィールド幅が最も狭くなるような形状のフィールド領域
１１が画定される。
【００２７】次に、窒化膜をエッチング除去した後に、
熱酸化によりフィールド領域１１に薄いゲート酸化膜１
５を形成する。次に、全面に多結晶シリコン層（図示せ
ず）を堆積し、このシリコン層をパターニングして、図
１に示すような形状のゲート電極１６を形成する。次
に、パターニングされたゲート電極１６をマスクとして
不純物をイオン注入し、フィールド領域１１にソース領
域１３とドレイン領域１４を形成し、電界効果トランジ
スタを完成する。
熱酸化によりフィールド領域１１に薄いゲート酸化膜１
５を形成する。次に、全面に多結晶シリコン層（図示せ
ず）を堆積し、このシリコン層をパターニングして、図
１に示すような形状のゲート電極１６を形成する。次
に、パターニングされたゲート電極１６をマスクとして
不純物をイオン注入し、フィールド領域１１にソース領
域１３とドレイン領域１４を形成し、電界効果トランジ
スタを完成する。
【００２８】（第二実施例）この実施例における電界効
果トランジスタ２０は、図４に示すように、フィールド
幅が二次関数で表示される変化率で変化する形状に形成
されたフィールド領域２１を有する他は、電界効果トラ
ンジスタ１０と同様の構成を有している。このフールド
領域２１は、上下辺１７ａ，１７ｂが共に二次曲線から
なり、ゲート電極１６中央で上下辺１７ａ，１７ｂが凹
みフィールド幅が最も狭くなる形状（（ａ）参照）の
他、上辺１７ａのみが二次曲線からなり、ゲート電極１
６中央で上辺１７ａが凹みフィールド幅が最も狭くなる
形状（（ｂ）参照）や、下辺１７ｂのみが二次曲線から
なり、ゲート電極１６中央で下辺１７ｂが凹みフィール
ド幅が最も狭くなる形状（（ｃ）参照）でもよい。
果トランジスタ２０は、図４に示すように、フィールド
幅が二次関数で表示される変化率で変化する形状に形成
されたフィールド領域２１を有する他は、電界効果トラ
ンジスタ１０と同様の構成を有している。このフールド
領域２１は、上下辺１７ａ，１７ｂが共に二次曲線から
なり、ゲート電極１６中央で上下辺１７ａ，１７ｂが凹
みフィールド幅が最も狭くなる形状（（ａ）参照）の
他、上辺１７ａのみが二次曲線からなり、ゲート電極１
６中央で上辺１７ａが凹みフィールド幅が最も狭くなる
形状（（ｂ）参照）や、下辺１７ｂのみが二次曲線から
なり、ゲート電極１６中央で下辺１７ｂが凹みフィール
ド幅が最も狭くなる形状（（ｃ）参照）でもよい。
【００２９】このような形状にフィールド領域２１を形
成した電界効果トランジスタ２０におけるチャネル幅或
はチャネル長と電流値の関係を、以下に検討する。最初
に、チャネル電流がチャネル長に依存しなくなるような
チャネル幅Ｗの関数について検討する。チャネル幅Ｗが
ｚの一般的な関数ｆ（ｚ）に基づいて変化する場合、 Ｗ（ｚ）＝Ｗ0 ＋ｆ（ｚ） （１２） と表される。従って、式（４）の両辺をｚ＝０からｚ＝
Ｌまで積分すると、式（４）の右辺は、
成した電界効果トランジスタ２０におけるチャネル幅或
はチャネル長と電流値の関係を、以下に検討する。最初
に、チャネル電流がチャネル長に依存しなくなるような
チャネル幅Ｗの関数について検討する。チャネル幅Ｗが
ｚの一般的な関数ｆ（ｚ）に基づいて変化する場合、 Ｗ（ｚ）＝Ｗ0 ＋ｆ（ｚ） （１２） と表される。従って、式（４）の両辺をｚ＝０からｚ＝
Ｌまで積分すると、式（４）の右辺は、
【００３０】
【数３】 となる。式（４）の左辺はＩｄ・Ｌとなり、次式が成立
する。 Ｉｄ・Ｌ＝１／２・Ｗ0 ・Ａ＋１／２・（ｆ（Ｌ）−ｆ（０））Ａ （１４） 従って、チャネル電流Ｉｄは、 Ｉｄ＝１／２Ｌ・Ｗ0 ・Ａ＋１／２Ｌ・（ｆ（Ｌ）−ｆ（０））Ａ （１５） となる。
する。 Ｉｄ・Ｌ＝１／２・Ｗ0 ・Ａ＋１／２・（ｆ（Ｌ）−ｆ（０））Ａ （１４） 従って、チャネル電流Ｉｄは、 Ｉｄ＝１／２Ｌ・Ｗ0 ・Ａ＋１／２Ｌ・（ｆ（Ｌ）−ｆ（０））Ａ （１５） となる。
【００３１】チャネル電流Ｉｄがチャネル長Ｌに依存し
なくなるためには、ｄＩｄ／ｄＬが０になればよいの
で、式（１５）をＬで微分すると、次式が成立する。 ０＝−１／２Ｌ2 ・Ｗ0 ・Ａ−１／２Ｌ2 ・（ｆ（Ｌ）−ｆ（０））・Ａ ＋１／２Ｌ・ｄｆ（Ｌ）／ｄＬ・Ａ （１６） 従って、上式（１６）を満足させるｆ（ｚ）を設定すれ
ば、チャネル長Ｌが変化してもチャネル電流Ｉｄが変化
しないようにすることができる。
なくなるためには、ｄＩｄ／ｄＬが０になればよいの
で、式（１５）をＬで微分すると、次式が成立する。 ０＝−１／２Ｌ2 ・Ｗ0 ・Ａ−１／２Ｌ2 ・（ｆ（Ｌ）−ｆ（０））・Ａ ＋１／２Ｌ・ｄｆ（Ｌ）／ｄＬ・Ａ （１６） 従って、上式（１６）を満足させるｆ（ｚ）を設定すれ
ば、チャネル長Ｌが変化してもチャネル電流Ｉｄが変化
しないようにすることができる。
【００３２】本実施例では、チャネル幅Ｗがｚの二次関
数として変化するので、ｆ（ｚ）＝ｋｚ2 として、次式
のようになる。 Ｗ（ｚ）＝Ｗ0 ＋ｆ（ｚ）＝Ｗ0 ＋ｋｚ2
（１７）ここで、式（１５）に式（１
７）を代入すると、次式が成立する。 Ｉｄ＝１／２Ｌ・Ｗ0 ・Ａ＋１／２Ｌ・ｋＬ2 ・Ａ Ｉｄ＝１／２Ｌ・Ｗ0 ・Ａ＋１／２・ｋＬ・Ａ （１８） チャネル電流Ｉｄがチャネル長Ｌに依存しなくなるため
には、ｄＩｄ／ｄＬが０になればよいので、式（１８）
をＬで微分すると、次式が成立する。
数として変化するので、ｆ（ｚ）＝ｋｚ2 として、次式
のようになる。 Ｗ（ｚ）＝Ｗ0 ＋ｆ（ｚ）＝Ｗ0 ＋ｋｚ2
（１７）ここで、式（１５）に式（１
７）を代入すると、次式が成立する。 Ｉｄ＝１／２Ｌ・Ｗ0 ・Ａ＋１／２Ｌ・ｋＬ2 ・Ａ Ｉｄ＝１／２Ｌ・Ｗ0 ・Ａ＋１／２・ｋＬ・Ａ （１８） チャネル電流Ｉｄがチャネル長Ｌに依存しなくなるため
には、ｄＩｄ／ｄＬが０になればよいので、式（１８）
をＬで微分すると、次式が成立する。
【００３３】 ０＝−１／２Ｌ2 ・Ｗ0 ・Ａ＋１／２・ｋ・Ａ
（１９） 従って、ｋ＝Ｗ0 ／Ｌgate2
のときｄＩｄ／ｄＬが０となる。ここで、Ｌgateとは設
計時のゲート電極長である。これを図５に示す。図中、
チャネル電流Ｉｄ1 は、Ｗ0 ・Ａ＝２とした場合の式
（７）によるものであり、チャネル電流Ｉｄ2 は、Ｗ0
・Ａ＝１、１／２・ｋ・Ａ＝１とした場合の式（１８）
によるものである。
（１９） 従って、ｋ＝Ｗ0 ／Ｌgate2
のときｄＩｄ／ｄＬが０となる。ここで、Ｌgateとは設
計時のゲート電極長である。これを図５に示す。図中、
チャネル電流Ｉｄ1 は、Ｗ0 ・Ａ＝２とした場合の式
（７）によるものであり、チャネル電流Ｉｄ2 は、Ｗ0
・Ａ＝１、１／２・ｋ・Ａ＝１とした場合の式（１８）
によるものである。
【００３４】このように、電界効果トランジスタ２０の
フィールド領域２１を、フィールド長さの全域に渡って
フィールド幅を変化させて、チャネル長Ｌが長くなると
チャネル幅Ｗが長くなる形状に形成することにより、チ
ャネル電流のチャネル長依存度を小さくすることがで
き、チャネル長の製造誤差等による設計値とのずれがそ
のまま電流値の変動となることがない。
フィールド領域２１を、フィールド長さの全域に渡って
フィールド幅を変化させて、チャネル長Ｌが長くなると
チャネル幅Ｗが長くなる形状に形成することにより、チ
ャネル電流のチャネル長依存度を小さくすることがで
き、チャネル長の製造誤差等による設計値とのずれがそ
のまま電流値の変動となることがない。
【００３５】なお、フィールド幅が二次関数で表示され
る変化率で変化する電界効果トランジスタ２０は、変化
率が一次関数で表示される電界効果トランジスタ１０に
比べ、チャネル電流のチャネル長依存度をより小さくす
ることができる。 （第三実施例）この実施例における電界効果トランジス
タ２２は、図６に示すように、フィールド領域２３が、
ゲート電極１６を境に互いに対称となる幅方向中央部を
広げた矩形状に形成されており、更に、フィールド幅
が、一次関数で表示される変化率で変化する他は、電界
効果トランジスタ１０と同様の構成を有している。
る変化率で変化する電界効果トランジスタ２０は、変化
率が一次関数で表示される電界効果トランジスタ１０に
比べ、チャネル電流のチャネル長依存度をより小さくす
ることができる。 （第三実施例）この実施例における電界効果トランジス
タ２２は、図６に示すように、フィールド領域２３が、
ゲート電極１６を境に互いに対称となる幅方向中央部を
広げた矩形状に形成されており、更に、フィールド幅
が、一次関数で表示される変化率で変化する他は、電界
効果トランジスタ１０と同様の構成を有している。
【００３６】この電界効果トランジスタ２０は、ウエハ
のモニタ領域に設けられる。フールド領域２３は、ゲー
ト電極１６のフィールド長さ方向中央で、上辺１７ａが
左右下方に同一角度で傾斜し下辺１７ｂが左右上方に同
一角度で傾斜して、フィールド幅が最も広くなる形状
（（ａ）参照）の他、上辺１７ａのみが、ゲート電極１
６のフィールド長さ方向中央で左右下方に同一角度で傾
斜し、ゲート電極１６で上辺１７ａが突出してフィール
ド幅が最も広くなる形状（（ｂ）参照）や、下辺１７ｂ
のみが、ゲート電極１６のフィールド長さ方向中央で左
右上方に同一角度で傾斜し、ゲート電極１６で下辺１７
ｂが突出しフィールド幅が最も広くなる形状（（ｃ）参
照）でもよい。
のモニタ領域に設けられる。フールド領域２３は、ゲー
ト電極１６のフィールド長さ方向中央で、上辺１７ａが
左右下方に同一角度で傾斜し下辺１７ｂが左右上方に同
一角度で傾斜して、フィールド幅が最も広くなる形状
（（ａ）参照）の他、上辺１７ａのみが、ゲート電極１
６のフィールド長さ方向中央で左右下方に同一角度で傾
斜し、ゲート電極１６で上辺１７ａが突出してフィール
ド幅が最も広くなる形状（（ｂ）参照）や、下辺１７ｂ
のみが、ゲート電極１６のフィールド長さ方向中央で左
右上方に同一角度で傾斜し、ゲート電極１６で下辺１７
ｂが突出しフィールド幅が最も広くなる形状（（ｃ）参
照）でもよい。
【００３７】このような形状にフィールド領域２３を形
成した電界効果トランジスタ２２におけるチャネル幅或
はチャネル長と電流値の関係を、以下に検討する。本実
施例では、チャネル幅Ｗがｚの一次関数として変化し、 Ｗ（ｚ）＝Ｗ0 −ｋｚ （２０） となる。
成した電界効果トランジスタ２２におけるチャネル幅或
はチャネル長と電流値の関係を、以下に検討する。本実
施例では、チャネル幅Ｗがｚの一次関数として変化し、 Ｗ（ｚ）＝Ｗ0 −ｋｚ （２０） となる。
【００３８】従って、式（４）の両辺をｚ＝０からｚ＝
Ｌまで積分すると、式（４）の右辺は、
Ｌまで積分すると、式（４）の右辺は、
【００３９】
【数４】 となる。式（４）の左辺はＩｄ・Ｌとなり、次式が成立
する。 Ｉｄ・Ｌ＝１／２・Ｗ0 ・Ａ−１／２・Ｌ・ｋ・Ａ （２２） 但し、Ａ＝μＣox［２（Ｖｇ−Ｖｔ）Ｖｄ−Ｖｄ2 ］で
ある。そして、チャネル電流Ｉｄは、 Ｉｄ＝１／２Ｌ・Ｗ0 ・Ａ−１／２・ｋ・Ａ （２３） となり、チャネル長Ｌに影響を受けない第２項が差し引
かれることから全体としてチャネル長Ｌの影響が大きく
なり、チャネル電流Ｉｄのチャネル長依存度が式（７）
に比べて大きくなる。
する。 Ｉｄ・Ｌ＝１／２・Ｗ0 ・Ａ−１／２・Ｌ・ｋ・Ａ （２２） 但し、Ａ＝μＣox［２（Ｖｇ−Ｖｔ）Ｖｄ−Ｖｄ2 ］で
ある。そして、チャネル電流Ｉｄは、 Ｉｄ＝１／２Ｌ・Ｗ0 ・Ａ−１／２・ｋ・Ａ （２３） となり、チャネル長Ｌに影響を受けない第２項が差し引
かれることから全体としてチャネル長Ｌの影響が大きく
なり、チャネル電流Ｉｄのチャネル長依存度が式（７）
に比べて大きくなる。
【００４０】これを図７に示す。図中、チャネル電流Ｉ
ｄ1 は、Ｗ0 ・Ａ＝２とした場合の式（７）によるもの
であり、チャネル電流Ｉｄ2 は、Ｗ0 ・Ａ＝２．５，ｋ
・Ａ＝１とした場合の式（２３）によるものである。従
って、電界効果トランジスタ２２のフィールド領域２３
を、ゲート電極１６のフィールド長さ方向中央でフィー
ルド幅が最も広くなる形状、即ちフィールド領域をチャ
ネル長が長くなるとチャネル幅が短くなるように形成す
ることにより、チャネル電流のチャネル長依存度を大き
くすることができる。
ｄ1 は、Ｗ0 ・Ａ＝２とした場合の式（７）によるもの
であり、チャネル電流Ｉｄ2 は、Ｗ0 ・Ａ＝２．５，ｋ
・Ａ＝１とした場合の式（２３）によるものである。従
って、電界効果トランジスタ２２のフィールド領域２３
を、ゲート電極１６のフィールド長さ方向中央でフィー
ルド幅が最も広くなる形状、即ちフィールド領域をチャ
ネル長が長くなるとチャネル幅が短くなるように形成す
ることにより、チャネル電流のチャネル長依存度を大き
くすることができる。
【００４１】このように、電界効果トランジスタ１０に
比べて、電界効果トランジスタ２２の電流値のチャネル
長依存度が大きくなるので、電界効果トランジスタ１０
と電界効果トランジスタ２２の両方の電流値を測定し比
較することにより、従来は電子顕微鏡で測定していたチ
ャネル幅を、電流値を測定することにより推測すること
ができる。
比べて、電界効果トランジスタ２２の電流値のチャネル
長依存度が大きくなるので、電界効果トランジスタ１０
と電界効果トランジスタ２２の両方の電流値を測定し比
較することにより、従来は電子顕微鏡で測定していたチ
ャネル幅を、電流値を測定することにより推測すること
ができる。
【００４２】（第四実施例）この実施例における電界効
果トランジスタ２４は、図８に示すように、フィールド
幅が二次関数で表示される変化率で変化する形状に形成
されたフィールド領域２５を有する他は、電界効果トラ
ンジスタ２２と同様の構成を有している。フールド領域
２５は、ゲート電極１６のフィールド長さ方向中央で、
フィールド長さ成分１７ａが左右下方に同一角度で傾斜
しフィールド長さ成分１７ｂが左右上方に同一角度で傾
斜して、フィールド幅が最も広くなる形状（（ａ）参
照）の他、フィールド長さ成分１７ａのみが、ゲート電
極１６のフィールド長さ方向中央で左右下方に同一角度
で傾斜し、ゲート電極１６で上辺が突出してフィールド
幅が最も広くなる形状（（ｂ）参照）や、フィールド長
さ成分１７ｂのみが、ゲート電極１６のフィールド長さ
方向中央で左右上方に同一角度で傾斜し、ゲート電極１
６で下辺が突出しフィールド幅が最も広くなる形状
（（ｃ）参照）でもよい。
果トランジスタ２４は、図８に示すように、フィールド
幅が二次関数で表示される変化率で変化する形状に形成
されたフィールド領域２５を有する他は、電界効果トラ
ンジスタ２２と同様の構成を有している。フールド領域
２５は、ゲート電極１６のフィールド長さ方向中央で、
フィールド長さ成分１７ａが左右下方に同一角度で傾斜
しフィールド長さ成分１７ｂが左右上方に同一角度で傾
斜して、フィールド幅が最も広くなる形状（（ａ）参
照）の他、フィールド長さ成分１７ａのみが、ゲート電
極１６のフィールド長さ方向中央で左右下方に同一角度
で傾斜し、ゲート電極１６で上辺が突出してフィールド
幅が最も広くなる形状（（ｂ）参照）や、フィールド長
さ成分１７ｂのみが、ゲート電極１６のフィールド長さ
方向中央で左右上方に同一角度で傾斜し、ゲート電極１
６で下辺が突出しフィールド幅が最も広くなる形状
（（ｃ）参照）でもよい。
【００４３】このような形状にフィールド領域２５を形
成した電界効果トランジスタ２４におけるチャネル幅或
はチャネル長と電流値の関係を、以下に検討する。本実
施例では、チャネル幅Ｗがｚの二次関数として変化する
ので、ｆ（ｚ）＝ｋｚ2 として、次式のようになる。 Ｗ（ｚ）＝Ｗ0 −ｆ（ｚ）＝Ｗ0 −ｋｚ2 （２４） ここで、式（１５）に式（２４）を代入すると、次式が
成立する。
成した電界効果トランジスタ２４におけるチャネル幅或
はチャネル長と電流値の関係を、以下に検討する。本実
施例では、チャネル幅Ｗがｚの二次関数として変化する
ので、ｆ（ｚ）＝ｋｚ2 として、次式のようになる。 Ｗ（ｚ）＝Ｗ0 −ｆ（ｚ）＝Ｗ0 −ｋｚ2 （２４） ここで、式（１５）に式（２４）を代入すると、次式が
成立する。
【００４４】 Ｉｄ＝１／２Ｌ・Ｗ0 ・Ａ−１／２Ｌ・ｋＬ2 ・Ａ Ｉｄ＝１／２Ｌ・Ｗ0 ・Ａ−１／２・ｋＬ・Ａ （２５） 従って、（７）式のチャネル電流Ｉｄをチャネル電流Ｉ
ｄ1 、（２５）式のチャネル電流Ｉｄをチャネル電流Ｉ
ｄ2 とすると、 ｄＩｄ1 ／ｄＬ＝−１／２Ｌ2 ・Ｗ0 ・Ａ （２６） ｄＩｄ2 ／ｄＬ＝−１／２Ｌ2 ・Ｗ0 ・Ａ−１／２・ｋ・Ａ （２７） となり、Ｗ0 ・Ａ，ｋ・Ａの値を変えることにより、 ｄＩｄ1 ／ｄＬ＞ｄＩｄ2 ／ｄＬ （２８） とすることができる。
ｄ1 、（２５）式のチャネル電流Ｉｄをチャネル電流Ｉ
ｄ2 とすると、 ｄＩｄ1 ／ｄＬ＝−１／２Ｌ2 ・Ｗ0 ・Ａ （２６） ｄＩｄ2 ／ｄＬ＝−１／２Ｌ2 ・Ｗ0 ・Ａ−１／２・ｋ・Ａ （２７） となり、Ｗ0 ・Ａ，ｋ・Ａの値を変えることにより、 ｄＩｄ1 ／ｄＬ＞ｄＩｄ2 ／ｄＬ （２８） とすることができる。
【００４５】（７）式のＷ0 ・Ａ＝２、（２５）式のＷ
0 ・Ａ＝２．２５、ｋ・Ａ＝１、Ｌ＝０．５とすると、
（２６）式及び（２７）式より、 ｄＩｄ1 ／ｄＬ＝−４，ｄＩｄ2 ／ｄＬ＝−５ となって（２８）式が成立し、Ｉｄ2 の方がチャネル長
依存性が大きくなる。これを図９に示す。
0 ・Ａ＝２．２５、ｋ・Ａ＝１、Ｌ＝０．５とすると、
（２６）式及び（２７）式より、 ｄＩｄ1 ／ｄＬ＝−４，ｄＩｄ2 ／ｄＬ＝−５ となって（２８）式が成立し、Ｉｄ2 の方がチャネル長
依存性が大きくなる。これを図９に示す。
【００４６】従って、電界効果トランジスタ２４のフィ
ールド領域２５を、ゲート電極１６のフィールド長さ方
向中央でフィールド幅が最も広くなる形状、即ちフィー
ルド領域をチャネル長が長くなるとチャネル幅が短くな
るように形成することにより、チャネル電流のチャネル
長依存度を大きくすることができる。このように、電界
効果トランジスタ１０に比べて、電界効果トランジスタ
２４の電流値のチャネル長依存度が大きくなるので、電
界効果トランジスタ１０と電界効果トランジスタ２４の
両方の電流値を測定し比較することにより、従来は電子
顕微鏡で測定していたチャネル幅を、電流値を測定する
ことにより推測することができる。
ールド領域２５を、ゲート電極１６のフィールド長さ方
向中央でフィールド幅が最も広くなる形状、即ちフィー
ルド領域をチャネル長が長くなるとチャネル幅が短くな
るように形成することにより、チャネル電流のチャネル
長依存度を大きくすることができる。このように、電界
効果トランジスタ１０に比べて、電界効果トランジスタ
２４の電流値のチャネル長依存度が大きくなるので、電
界効果トランジスタ１０と電界効果トランジスタ２４の
両方の電流値を測定し比較することにより、従来は電子
顕微鏡で測定していたチャネル幅を、電流値を測定する
ことにより推測することができる。
【００４７】（第五実施例）この実施例における電界効
果トランジスタ２６は、図１０及び図１１に示すよう
に、フィールド領域２７が、フィールド長さのソース領
域１３側端からドレイン領域１４側端へと向かうにつれ
てフィールド幅が拡大（図１０参照）或は縮小（図１１
参照）する形状に形成されている。この電界効果トラン
ジスタ２６は、ウエハのモニタ領域に設けられる。
果トランジスタ２６は、図１０及び図１１に示すよう
に、フィールド領域２７が、フィールド長さのソース領
域１３側端からドレイン領域１４側端へと向かうにつれ
てフィールド幅が拡大（図１０参照）或は縮小（図１１
参照）する形状に形成されている。この電界効果トラン
ジスタ２６は、ウエハのモニタ領域に設けられる。
【００４８】フィールド領域２７は、図１０に示すよう
に、上下辺１７ａ，１７ｂが共に同一角度で傾斜し、ド
レイン領域１４側端に向かってフィールド幅が拡大する
形状（（ａ）参照）の他、上辺１７ａのみが傾斜してド
レイン領域１４側端に向かってフィールド幅が拡大する
形状（（ｂ）参照）や、下辺１７ｂのみが傾斜してドレ
イン領域１４側端に向かってフィールド幅が拡大する形
状（ｃ）参照）でもよい。
に、上下辺１７ａ，１７ｂが共に同一角度で傾斜し、ド
レイン領域１４側端に向かってフィールド幅が拡大する
形状（（ａ）参照）の他、上辺１７ａのみが傾斜してド
レイン領域１４側端に向かってフィールド幅が拡大する
形状（（ｂ）参照）や、下辺１７ｂのみが傾斜してドレ
イン領域１４側端に向かってフィールド幅が拡大する形
状（ｃ）参照）でもよい。
【００４９】また、フィールド領域２７は、図１１に示
すように、上下辺１７ａ，１７ｂが共に同一角度で傾斜
し、ソース領域１３側端に向かってフィールド幅が拡大
する形状（（ａ）参照）の他、上辺１７ａのみが傾斜し
てソース領域１３側端に向かってフィールド幅が拡大す
る形状（（ｂ）参照）や、下辺１７ｂのみが傾斜してソ
ース領域１３側端に向かってフィールド幅が拡大する形
状（ｃ）参照）でもよい。
すように、上下辺１７ａ，１７ｂが共に同一角度で傾斜
し、ソース領域１３側端に向かってフィールド幅が拡大
する形状（（ａ）参照）の他、上辺１７ａのみが傾斜し
てソース領域１３側端に向かってフィールド幅が拡大す
る形状（（ｂ）参照）や、下辺１７ｂのみが傾斜してソ
ース領域１３側端に向かってフィールド幅が拡大する形
状（ｃ）参照）でもよい。
【００５０】すなわち、フィールド領域２７は、一側方
のフィールド幅が最も狭く他側方のフィールド幅が最も
広くなる形状を有している。上記構成を有することによ
り、ゲート電極１６の位置が設計位置からずれると、チ
ャネル幅が変化し電流値も変化するので、電界効果トラ
ンジスタ２６の電流値を測定することにより、ゲート電
極１６の位置ずれを推定することができる。
のフィールド幅が最も狭く他側方のフィールド幅が最も
広くなる形状を有している。上記構成を有することによ
り、ゲート電極１６の位置が設計位置からずれると、チ
ャネル幅が変化し電流値も変化するので、電界効果トラ
ンジスタ２６の電流値を測定することにより、ゲート電
極１６の位置ずれを推定することができる。
【００５１】この電界効果トランジスタ２６の場合、チ
ャネル電流Ｉｄと位置ずれ量δとの関係は、ゲート電極
１６の中心Ｏでのチャネル幅をＷ0 、ゲート電極１６の
幅Ｗとゲート電極１６の中心Ｏとの距離をＬとすると、
Ｗ＝Ｗ0 ＋ｋＬとなる（図１０（ａ）参照）。従って、 Ｉｄ＝１／２Ｌ・Ｗ0 ・Ａ＋１／２・ｋ・Ａ （１１） が成立する。
ャネル電流Ｉｄと位置ずれ量δとの関係は、ゲート電極
１６の中心Ｏでのチャネル幅をＷ0 、ゲート電極１６の
幅Ｗとゲート電極１６の中心Ｏとの距離をＬとすると、
Ｗ＝Ｗ0 ＋ｋＬとなる（図１０（ａ）参照）。従って、 Ｉｄ＝１／２Ｌ・Ｗ0 ・Ａ＋１／２・ｋ・Ａ （１１） が成立する。
【００５２】チャネル電流Ｉｄを測定して、式（１１）
よりチャネル幅Ｗ0 を計算し、Ｗ0cal とする。また、
設計したときのＷ0 をＷ0 designとすると、Ｗ0 cal ＝
Ｗ0design＋ｋδとなり、位置ずれの距離δは、 δ＝１／ｋ・（Ｗ0 cal −Ｗ0 design） （２９） となる。
よりチャネル幅Ｗ0 を計算し、Ｗ0cal とする。また、
設計したときのＷ0 をＷ0 designとすると、Ｗ0 cal ＝
Ｗ0design＋ｋδとなり、位置ずれの距離δは、 δ＝１／ｋ・（Ｗ0 cal −Ｗ0 design） （２９） となる。
【００５３】このように、フィールド領域２７の形状
を、設計値よりチャネル長が長くなるとチャネル幅が長
くなるように形成することで、電流値のチャネル長依存
度が大きくなり、電界効果トランジスタ２６を、チャネ
ル幅のモニタとして機能させることができる。また、図
１２に示すように、半導体基板２８上に、チャネル領域
１２の長さ方向を互いに直行させてフィールド領域２７
を配置した二個の電界効果トランジスタ２６を設けるこ
とにより、フィールド領域２７のＸ−Ｙ方向それぞれに
おけるゲート電極１６の位置ずれを検出することができ
る。
を、設計値よりチャネル長が長くなるとチャネル幅が長
くなるように形成することで、電流値のチャネル長依存
度が大きくなり、電界効果トランジスタ２６を、チャネ
ル幅のモニタとして機能させることができる。また、図
１２に示すように、半導体基板２８上に、チャネル領域
１２の長さ方向を互いに直行させてフィールド領域２７
を配置した二個の電界効果トランジスタ２６を設けるこ
とにより、フィールド領域２７のＸ−Ｙ方向それぞれに
おけるゲート電極１６の位置ずれを検出することができ
る。
【００５４】なお、本発明は上記実施例に限らず種々の
変形が可能であり、例えば、上記構成のフィールド領域
を有することにより、通常のＭＯＳ構造の他、ＳＯＩ基
板にＭＯＳＦＥＴを形成してもよいし、ＨＥＭＴ構造や
ＭＥＳＦＥＴ構造でも同様の効果を得ることができる。
また、ＴＦＴ（Ｔhin Ｆilm Ｔransistor ）でも同様の
効果を得ることができる。
変形が可能であり、例えば、上記構成のフィールド領域
を有することにより、通常のＭＯＳ構造の他、ＳＯＩ基
板にＭＯＳＦＥＴを形成してもよいし、ＨＥＭＴ構造や
ＭＥＳＦＥＴ構造でも同様の効果を得ることができる。
また、ＴＦＴ（Ｔhin Ｆilm Ｔransistor ）でも同様の
効果を得ることができる。
【００５５】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、チャネル
長の製造誤差等による設計値とのずれがそのまま電流値
の変動となることがない。また、チャネル幅の検出と共
に位置ずれの検出も可能となる。
長の製造誤差等による設計値とのずれがそのまま電流値
の変動となることがない。また、チャネル幅の検出と共
に位置ずれの検出も可能となる。
【図１】本発明の第一実施例による電界効果トランジス
タを示しており、（ａ），（ｂ），（ｃ）共にフィール
ド幅成分が一次関数で表示される変化率で変化する場合
の概略平面図である。
タを示しており、（ａ），（ｂ），（ｃ）共にフィール
ド幅成分が一次関数で表示される変化率で変化する場合
の概略平面図である。
【図２】電界効果トランジスタの概略断面図である。
【図３】図１に示す電界効果トランジスタのチャネル電
流を示す比較説明図である。
流を示す比較説明図である。
【図４】本発明の第二実施例による電界効果トランジス
タを示しており、（ａ），（ｂ），（ｃ）共にフィール
ド幅成分が二次関数で表示される変化率で変化する場合
の概略平面図である。
タを示しており、（ａ），（ｂ），（ｃ）共にフィール
ド幅成分が二次関数で表示される変化率で変化する場合
の概略平面図である。
【図５】図４に示す電界効果トランジスタのチャネル電
流を示す比較説明図である。
流を示す比較説明図である。
【図６】本発明の第三実施例による電界効果トランジス
タを示しており、（ａ），（ｂ），（ｃ）共にフィール
ド幅成分が一次関数で表示される変化率で変化する場合
の概略平面図である。
タを示しており、（ａ），（ｂ），（ｃ）共にフィール
ド幅成分が一次関数で表示される変化率で変化する場合
の概略平面図である。
【図７】図６に示す電界効果トランジスタのチャネル電
流を示す比較説明図である。
流を示す比較説明図である。
【図８】本発明の第四実施例による電界効果トランジス
タを示しており、（ａ），（ｂ），（ｃ）共にフィール
ド幅成分が一次関数で表示される変化率で変化する場合
の概略平面図である。
タを示しており、（ａ），（ｂ），（ｃ）共にフィール
ド幅成分が一次関数で表示される変化率で変化する場合
の概略平面図である。
【図９】図８に示す電界効果トランジスタのチャネル電
流を示す比較説明図である。
流を示す比較説明図である。
【図１０】本発明の第五実施例による電界効果トランジ
スタを示しており、（ａ），（ｂ），（ｃ）共にフィー
ルド幅成分がドレイン領域側端に向かって拡大する場合
の概略平面図である。
スタを示しており、（ａ），（ｂ），（ｃ）共にフィー
ルド幅成分がドレイン領域側端に向かって拡大する場合
の概略平面図である。
【図１１】本発明の第五実施例による電界効果トランジ
スタを示しており、（ａ），（ｂ），（ｃ）共にフィー
ルド幅成分がソース領域側端に向かって拡大する場合の
概略平面図である。
スタを示しており、（ａ），（ｂ），（ｃ）共にフィー
ルド幅成分がソース領域側端に向かって拡大する場合の
概略平面図である。
【図１２】本発明の第五実施例による半導体基板上に形
成された電界効果トランジスタを示す概略平面図であ
る。
成された電界効果トランジスタを示す概略平面図であ
る。
【図１３】従来の電界効果トランジスタを示す概略平面
図である。
図である。
１０，２０，２２，２４，２６…電界効果トランジスタ １１，２１，２３，２５，２７…フィールド領域 １２…チャネル領域 １３…ソース領域 １４…ドレイン領域 １５…ゲート酸化膜 １６…ゲート電極 １７ａ…上辺 １７ｂ…下辺 １８ａ…左辺 １８ｂ…右辺 ２８…半導体基板
Claims (8)
- 【請求項１】 フィールド領域内にチャネル領域を挟ん
でソース領域とドレイン領域が相対して設けられ、前記
チャネル領域上にゲート電極が設けられた電界効果トラ
ンジスタにおいて、 前記フィールド領域を、前記ゲート電極の両側に延びる
フィールド長さの全域に渡って前記ゲート電極に沿うフ
ィールド幅が所定の関数により変化する形状に形成し、
前記所定の関数は、前記ソース領域から前記ドレイン領
域へと向かう方向の基準点からの距離に応じて変化する
ことを特徴とする電界効果トランジスタ。 - 【請求項２】 請求項１記載の電界効果トランジスタに
おいて、 前記フィールド領域が、前記ゲート電極の前記フィール
ド長さ方向中央で、前記フィールド幅が最も狭くなる形
状を有することを特徴とする電界効果トランジスタ。 - 【請求項３】 請求項１記載の電界効果トランジスタに
おいて、 前記フィールド領域が、前記ゲート電極の前記フィール
ド長さ方向中央で、前記フィールド幅が最も広くなる形
状を有することを特徴とする電界効果トランジスタ。 - 【請求項４】 請求項２又は３記載の電界効果トランジ
スタにおいて、 前記フィールド幅が、前記ソース領域から前記ドレイン
領域へと向かう方向の基準点からの距離の一次関数によ
り変化することを特徴とする電界効果トランジスタ。 - 【請求項５】 請求項２又は３記載の電界効果トランジ
スタにおいて、 前記フィールド幅が、前記ソース領域から前記ドレイン
領域へと向かう方向の基準点からの距離の二次関数によ
り変化することを特徴とする電界効果トランジスタ。 - 【請求項６】 フィールド領域内にチャネル領域を挟ん
でソース領域とドレイン領域が相対して設けられ、前記
チャネル領域上にゲート電極が設けられた電界効果トラ
ンジスタにおいて、 前記フィールド領域が、前記ゲート電極の両側に延びる
フィールド長さの前記ソース領域側端から前記ドレイン
領域側端へと向かうにつれて、フィールド幅が拡大或は
縮小する形状に形成されたことを特徴とする電界効果ト
ランジスタ。 - 【請求項７】 請求項６記載の電界効果トランジスタに
おいて、 前記フィールド幅が、前記ソース領域から前記ドレイン
領域へと向かう方向の基準点からの距離の一次関数によ
り変化することを特徴とする電界効果トランジスタ。 - 【請求項８】 半導体基板上に、 請求項６又は７記載の第一の電界効果トランジスタと、 前記第一の電界効果トランジスタのフィールド領域に対
し前記チャネル領域の長さ方向を互いに直行させて配置
されたフィールド領域を有する請求項６又は７記載の第
二の電界効果トランジスタとを形成し、 前記第一及び第二の電界効果トランジスタの前記各フィ
ールド領域に対する前記各ゲート電極の位置ずれを検出
することを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5124414A JPH06334181A (ja) | 1993-05-26 | 1993-05-26 | 電界効果トランジスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5124414A JPH06334181A (ja) | 1993-05-26 | 1993-05-26 | 電界効果トランジスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06334181A true JPH06334181A (ja) | 1994-12-02 |
Family
ID=14884891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5124414A Withdrawn JPH06334181A (ja) | 1993-05-26 | 1993-05-26 | 電界効果トランジスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06334181A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006294995A (ja) * | 2005-04-13 | 2006-10-26 | Nec Corp | 電界効果トランジスタ及びその製造方法 |
| KR100954907B1 (ko) * | 2007-12-21 | 2010-04-27 | 주식회사 동부하이텍 | 반도체 소자의 테스트 패턴 및 그 제조방법 |
| DE102006055066B4 (de) * | 2006-06-14 | 2016-08-25 | Lg Display Co., Ltd. | Dünnfilmtransistor und organische Elektrolumineszenz-Anzeigevorrichtung, die einen derartigen verwendet |
| WO2019012839A1 (ja) * | 2017-07-12 | 2019-01-17 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | トランジスタ及び電子機器 |
| CN110889286A (zh) * | 2019-10-12 | 2020-03-17 | 平安科技（深圳）有限公司 | 基于数据表的依赖关系识别方法、装置和计算机设备 |
-
1993
- 1993-05-26 JP JP5124414A patent/JPH06334181A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPWO2019012839A1 (ja) * | 2017-07-12 | 2020-05-07 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | トランジスタ及び電子機器 |
| US11476350B2 (en) | 2017-07-12 | 2022-10-18 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Transistor and electronic device |
| CN110889286A (zh) * | 2019-10-12 | 2020-03-17 | 平安科技（深圳）有限公司 | 基于数据表的依赖关系识别方法、装置和计算机设备 |
| CN110889286B (zh) * | 2019-10-12 | 2022-04-12 | 平安科技（深圳）有限公司 | 基于数据表的依赖关系识别方法、装置和计算机设备 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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