JP3092553B2 - Insulated gate field effect transistor - Google Patents

Insulated gate field effect transistor

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JP3092553B2
JP3092553B2 JP09258026A JP25802697A JP3092553B2 JP 3092553 B2 JP3092553 B2 JP 3092553B2 JP 09258026 A JP09258026 A JP 09258026A JP 25802697 A JP25802697 A JP 25802697A JP 3092553 B2 JP3092553 B2 JP 3092553B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は絶縁ゲート型電界効
果トランジスタに関し、特に高耐圧の絶縁ゲート型電界
効果トランジスタに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an insulated gate field effect transistor, and more particularly to an insulated gate field effect transistor having a high breakdown voltage.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の絶縁ゲート型電界効果ト
ランジスタとしては、半導体基板上に形成する高耐圧の
絶縁ゲート型電界効果トランジスタ[以下、MOSFE
T(Metal Oxied Semiconduct
or Field Effect Transisto
r)とする]が知られている。このMOSFETについ
ては、特開昭56−4281号公報(以下、参考文献1
とする)に開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as this kind of insulated gate field effect transistor, a high withstand voltage insulated gate field effect transistor formed on a semiconductor substrate [hereinafter referred to as MOSFE]
T (Metal Oxidized Semiconductor)
or Field Effect Transisto
r)] is known. This MOSFET is disclosed in JP-A-56-4281 (hereinafter referred to as Reference Document 1).
).

【0003】図8はそのMOSFETの構成を示す図で
ある。図において、p型の半導体基板621の表面に高
濃度のn型ドレイン領域622が円状に形成されてい
る。また、低濃度のn型領域623がドレイン領域62
2を囲むようにその外周に接して浅くリング状に形成さ
れている。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of the MOSFET. In the figure, a high-concentration n-type drain region 622 is formed in a circle on the surface of a p-type semiconductor substrate 621. Further, the low concentration n-type region 623 is
2 and is formed in a shallow ring shape in contact with the outer periphery thereof so as to surround it.

【0004】さらに、その外側にリング状のゲート電極
625及びゲート絶縁膜626が、その外側にソース領
域624が夫々リング状に形成されている。さらにま
た、上記以外のp型基板621の表面には高濃度のp型
領域627と酸化膜628とが形成されている。
Further, a ring-shaped gate electrode 625 and a gate insulating film 626 are formed on the outside thereof, and a source region 624 is formed on the outside thereof in a ring shape. Furthermore, on the surface of the p-type substrate 621 other than those described above, a high-concentration p-type region 627 and an oxide film 628 are formed.

【0005】従来の矩形のMOSFETでは、寄生トラ
ンジスタ効果を防ぐ目的で導入された高濃度のp型領域
とドレイン領域とが接する領域の高電界がブレークダウ
ンの原因となっている。そこで、図8に示すように、ド
レイン領域を内側に配置することによって、高濃度のp
型領域627とドレイン領域622とを完全に分離して
いる。
In a conventional rectangular MOSFET, a high electric field in a region where a high-concentration p-type region and a drain region are introduced to prevent a parasitic transistor effect causes breakdown. Therefore, by arranging the drain region inside as shown in FIG.
The mold region 627 and the drain region 622 are completely separated.

【0006】また、ドレイン領域622の内側に低濃度
のn型半導体領域623はLDD(Lightly D
oped Drain)領域であり、電界強度を低減す
る効果がある。したがって、矩形のMOSFETに比べ
て高耐圧化されている。
A low concentration n-type semiconductor region 623 is formed inside the drain region 622 by an LDD (Lightly D
(Operated Drain) region, which has the effect of reducing the electric field intensity. Therefore, the breakdown voltage is higher than that of a rectangular MOSFET.

【0007】一方、他のMOSFETとしては、絶縁性
基板上に薄膜半導体で形成する円形のMOSFETが知
られている。このMOSFETについては、“An a
morphous silicon TFT with
annular−shaped channel a
nd reduced gate−source ca
pacitance”(Y.H.Byun et a
l.,IEEE Trans.Electron De
vices Vol.43,No.5,1996)(以
下、参考文献2とする)に開示されている。
On the other hand, as another MOSFET, a circular MOSFET formed of a thin film semiconductor on an insulating substrate is known. For this MOSFET, see "An a
morphous silicon TFT with
Annular-shaped channel a
second reduced gate-source ca
capacity "(YH Byun et a
l. , IEEE Trans. Electron De
services Vol. 43, no. 5, 1996) (hereinafter referred to as Reference Document 2).

【0008】図9はこのMOSFETの構成を示す模式
断面図である。このMOSFETは絶縁性基板731の
上に、ゲート電極732と、第一層間絶縁膜733と、
アモルファスシリコン等の薄膜半導体734とを順に積
層し、図9に示すように、ドレイン領域735とソース
領域736とを同心円状に形成し、最後に第二層間絶縁
膜737を介してソース電極用配線738を接続して構
成されている。
FIG. 9 is a schematic sectional view showing the structure of this MOSFET. This MOSFET has a gate electrode 732, a first interlayer insulating film 733,
A thin film semiconductor 734 of amorphous silicon or the like is sequentially stacked, and a drain region 735 and a source region 736 are formed concentrically as shown in FIG. 9, and finally, a source electrode wiring is formed via a second interlayer insulating film 737. 738 are connected.

【0009】上記のMOSFETはゲート電極732と
ドレイン電極用配線739とソース電極用配線738と
によって外部に接続され、液晶ディスプレイやイメージ
センサの画素用のアナログスイッチや薄膜半導体集積回
路等の応用装置に組み入れられている。
The above-mentioned MOSFET is externally connected by a gate electrode 732, a drain electrode wiring 739, and a source electrode wiring 738, and is applied to an application device such as an analog switch for a pixel of a liquid crystal display or an image sensor or a thin film semiconductor integrated circuit. Incorporated.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のMOS
FETでは、ソース−ドレイン間の耐圧をさらに高くす
るために、幾何学的な電界緩和の効果を利用してドレイ
ン端の電界を弱めることが望ましい。
SUMMARY OF THE INVENTION The conventional MOS described above
In the FET, in order to further increase the withstand voltage between the source and the drain, it is desirable to weaken the electric field at the drain end by utilizing the effect of geometrical electric field relaxation.

【0011】しかしながら、参考文献1に記載された構
成ではドレイン領域を必ずソース領域の内側に形成する
必要があり、幾何学的な電界緩和の効果を利用すること
ができない。また、夫々の領域に絶縁膜とコンタクトホ
ールとを介して導電性材料を用いて配線する時、これら
の配線材料によって発生する寄生容量でトランジスタ性
能の劣化が発生することに対する対策については何ら記
載されていない。
However, in the configuration described in Reference 1, the drain region must be formed inside the source region without fail, and the effect of geometrical electric field relaxation cannot be used. In addition, when wiring is performed using a conductive material through an insulating film and a contact hole in each of the regions, there is no description about measures against deterioration of transistor performance due to parasitic capacitance caused by these wiring materials. Not.

【0012】また、参考文献2に記載された構成ではゲ
ート電極とドレイン電極用配線とソース電極用配線とが
互いに絶縁膜を介して交差しており、これらの配線間に
静電容量が発生するため、トランジスタ性能が劣化する
という問題がある。
In the structure described in Reference 2, the gate electrode, the drain electrode wiring, and the source electrode wiring intersect with each other via an insulating film, and a capacitance is generated between these wirings. Therefore, there is a problem that transistor performance is deteriorated.

【0013】この場合、これらの電極が交差する場所で
は高電圧による絶縁膜の破壊の危険があり、特に集積回
路や液晶ディスプレイの画素スイッチのように非常に多
数のトランジスタを要する応用装置においては、これら
の装置の歩留まりや信頼性を劣化させる原因となる。
In this case, there is a danger of the insulating film being destroyed by a high voltage at a place where these electrodes intersect. In particular, in an application device requiring a large number of transistors, such as an integrated circuit or a pixel switch of a liquid crystal display, This may cause the yield and reliability of these devices to deteriorate.

【0014】さらに、矩形のMOSFETと円形のMO
SFETとを夫々一定面積の領域に形成した時、どちら
のMOSFETの方がドレイン電流を多く流せるかとい
う観点からの性能比較については何ら記載がない。
Further, a rectangular MOSFET and a circular MO
When the SFET and the SFET are respectively formed in regions having a constant area, there is no description of a performance comparison from the viewpoint of which MOSFET can flow a larger drain current.

【0015】以上に説明したように、従来の円形のMO
SFETでは、寄生容量によるトランジスタ性能の劣化
に対する対策がなく、また一定面積の領域に矩形のMO
SFETと円形のMOSFETとを形成した時、円形の
MOSFETの方が矩形のMOSFETに対してドレイ
ン電流が多いかどうか明らかでない。
As described above, the conventional circular MO
In the SFET, there is no countermeasure against deterioration of transistor performance due to parasitic capacitance, and a rectangular MO
When an SFET and a circular MOSFET are formed, it is not clear whether the circular MOSFET has a higher drain current than the rectangular MOSFET.

【0016】また、参考文献1に記載のMOSFETで
は、幾何学的な電界緩和の効果を利用することができ
ず、参考文献2のMOSFETでは配線が交差する場所
で絶縁破壊の危険があるという問題もある。
Further, the MOSFET described in Reference Document 1 cannot utilize the effect of geometrical electric field relaxation, and the MOSFET described in Reference Document 2 has a risk of dielectric breakdown where wirings cross. There is also.

【0017】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、寄生容量によるトランジスタの劣化を招くことな
く、高電圧が印加されても絶縁破壊が起こり難くするこ
とができ、十分に耐圧を高くすることができるMOSF
ETを提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, to prevent the transistor from being degraded due to the parasitic capacitance, to make it difficult for dielectric breakdown to occur even when a high voltage is applied, and to sufficiently reduce the breakdown voltage. MOSF can be raised
To provide ET.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明による絶縁ゲート
型電界効果トランジスタは、絶縁性基板上に薄膜半導体
で形成されかつ同一の中心点を持って円弧状に形成され
た第一及び第二の端部を含むチャネル領域と、前記第一
の端部に高濃度の不純物を導入して形成されるドレイン
領域と、前記第二の端部に高濃度の不純物を導入して形
成されるソース領域と、前記チャネル領域の上部及び下
部のいずれか一方に絶縁層を介して形成されるゲート電
極とを備え、前記ゲート電極及び前記ゲート電極用の配
線パターンはΩ形状に形成され、前記ソース領域の外周
の半径が前記ドレイン領域の内周の半径より小なる関係
を持ちかつ前記ゲート電極用の配線パターンと前記ドレ
イン領域に接続される配線用の電極パターンと前記ソー
ス領域に接続される配線用の電極パターンとが互いに交
差しないよう構成している。
SUMMARY OF THE INVENTION An insulated gate field effect transistor according to the present invention comprises a first and second arc-shaped transistors formed of a thin film semiconductor on an insulating substrate and having the same center point. A channel region including an end; a drain region formed by introducing a high-concentration impurity into the first end; and a source region formed by introducing a high-concentration impurity into the second end. And a gate electrode formed on one of the upper and lower portions of the channel region via an insulating layer, wherein the gate electrode and the wiring pattern for the gate electrode are formed in an Ω shape, and the The outer peripheral radius is smaller than the inner peripheral radius of the drain region, and is connected to the wiring pattern for the gate electrode, the electrode pattern for wiring connected to the drain region, and the source region. The electrode pattern for wiring is configured not to intersect with each other.

【0019】すなわち、本発明の第1の絶縁ゲート型電
界効果トランジスタは、ソース領域の外周とドレイン領
域の内周とが同一の中心点を持って円弧状に形成され、
ソース領域の外周の半径aとドレイン領域の内周の半径
bとの間にa<bなる関係が成立し、ゲート電極用の配
線パターンとドレイン領域に接続される配線用の電極パ
ターンとソース領域に接続される配線用の電極パターン
とが同一平面上または絶縁層を介して複数の平面上に形
成され、それらの電極パターンが互いに交差しないよう
構成している。
That is, in the first insulated gate field effect transistor of the present invention, the outer periphery of the source region and the inner periphery of the drain region are formed in an arc shape having the same center point,
The relationship a <b is established between the radius a of the outer periphery of the source region and the radius b of the inner periphery of the drain region, and the wiring pattern for the gate electrode and the electrode pattern for the wiring connected to the drain region and the source region Are formed on the same plane or on a plurality of planes via an insulating layer so that the electrode patterns do not cross each other.

【0020】本発明の第2の絶縁ゲート型電界効果トラ
ンジスタはドレイン領域とチャネル領域との間に、ドレ
イン領域の不純物濃度よりも低濃度の不純物を含む円弧
状の領域を備えるよう構成している。
The second insulated gate field effect transistor of the present invention is configured to have an arc-shaped region between the drain region and the channel region which contains an impurity whose concentration is lower than that of the drain region. .

【0021】本発明の第3の絶縁ゲート型電界効果トラ
ンジスタはドレイン領域とチャネル領域との間に、第一
の絶縁層を介してその上部または下部にゲート電極が存
在しない円弧状の領域を備えるよう構成している。
The third insulated gate field effect transistor according to the present invention has an arc-shaped region between the drain region and the channel region, above or below the first insulating layer, where no gate electrode exists, with the first insulating layer interposed therebetween. It is configured as follows.

【0022】本発明の第4の絶縁ゲート型電界効果トラ
ンジスタはゲート電極が存在しない円弧状の領域の上部
または下部に、第一の絶縁層よりも厚い第二の絶縁層を
介して第二のゲート電極を備えるよう構成している。
In the fourth insulated gate field effect transistor of the present invention, a second insulating layer thicker than the first insulating layer is provided above or below an arc-shaped region where no gate electrode is present. It is configured to include a gate electrode.

【0023】本発明の第5の絶縁ゲート型電界効果トラ
ンジスタはソース領域の外周の半径aとドレイン領域の
内周の半径bとの間に、b2 /(b−a)<2π(b−
a)/ln(b/a)なる関係が成立するよう構成して
いる。
In the fifth insulated gate field effect transistor of the present invention, b 2 / (ba) <2π (b−) is defined between the radius a of the outer periphery of the source region and the radius b of the inner periphery of the drain region.
a) / ln (b / a).

【0024】上記のように構成することで、ドレイン領
域の内周では電界が幾何学的に緩和されるので、十分に
耐圧を高くすることが可能となる。また、MOSFET
の三端子に接続された配線が同一平面上に形成されるの
で、寄生トランジスタ効果が生じない。この場合、これ
らの配線は絶縁層を介して交差しないため、高電圧が印
加されても絶縁破壊が起こり難い。
With the above configuration, the electric field is geometrically relaxed in the inner periphery of the drain region, so that the withstand voltage can be sufficiently increased. Also, MOSFET
Since the wirings connected to the three terminals are formed on the same plane, the parasitic transistor effect does not occur. In this case, since these wirings do not intersect via the insulating layer, even if a high voltage is applied, dielectric breakdown hardly occurs.

【0025】さらに、これらの配線間の静電容量は小さ
いため、このMOSFETで構成した電子回路の性能劣
化を低減することが可能となり、高速の回路動作が可能
になる。さらにまた、MOSFETの製造工程で配線材
料の成膜工程とパターニング工程とが夫々一回で済み、
製造コストの低減を図ることが可能となる。
Further, since the capacitance between these wirings is small, it is possible to reduce the performance deterioration of the electronic circuit constituted by this MOSFET, and to operate the circuit at high speed. Further, in the MOSFET manufacturing process, the wiring material film forming process and the patterning process are each performed only once,
Manufacturing costs can be reduced.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。図1(a)は本発明の第一の実
施例の構成を示す平面図であり、図1(b)は図1
(a)のAA断面図である。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a plan view showing the configuration of the first embodiment of the present invention, and FIG.
It is an AA sectional view of (a).

【0027】これらの図において、本発明の第一の実施
例による絶縁ゲート型電界効果トランジスタ(以下、M
OSFETとする)は、絶縁性基板10の上にアモルフ
ァスシリコンあるいは多結晶シリコン等の薄膜半導体2
0を用いて、同心円状に内側からソース領域11、チャ
ネル領域14、ドレイン領域12が順に形成されてい
る。
In these figures, an insulated gate field effect transistor (hereinafter referred to as M) according to a first embodiment of the present invention is shown.
OSFET) is a thin film semiconductor 2 such as amorphous silicon or polycrystalline silicon on an insulating substrate 10.
Using 0, a source region 11, a channel region 14, and a drain region 12 are sequentially formed concentrically from the inside.

【0028】薄膜半導体20は絶縁性基板10上の点線
で示す領域に島状に形成され、図示せぬ隣接するMOS
FET等の素子の薄膜半導体とは分離されている。チャ
ネル領域14はゲート電極用配線23を通じてゲート電
極13に電圧を印加することによって、第一層間絶縁膜
16を介してゲート電極13に対応する場所の薄膜半導
体20を反転して形成される。
The thin film semiconductor 20 is formed in an island shape in a region indicated by a dotted line on the insulating substrate 10 and an adjacent MOS (not shown) is formed.
It is separated from the thin film semiconductor of an element such as an FET. The channel region 14 is formed by applying a voltage to the gate electrode 13 through the gate electrode wiring 23 to invert the thin film semiconductor 20 at a position corresponding to the gate electrode 13 via the first interlayer insulating film 16.

【0029】ソース領域11とドレイン領域12とはソ
ース領域用コンタクト31及びドレイン電極用コンタク
ト32を介して夫々ソース領域用配線21及びドレイン
電極用配線22に接続され、これらの配線によってMO
SFETの各端子が外部に接続される。ゲート電極用配
線23を含むこれらの配線は、図1(b)に示すよう
に、第一層間絶縁膜16の上の同一平面上で互いに交差
しないように形成されている。
The source region 11 and the drain region 12 are connected to a source region wiring 21 and a drain electrode wiring 22 via a source region contact 31 and a drain electrode contact 32, respectively.
Each terminal of the SFET is connected to the outside. These wirings including the gate electrode wiring 23 are formed so as not to cross each other on the same plane on the first interlayer insulating film 16 as shown in FIG.

【0030】この図1を参照して本発明の第一の実施例
によるMOSFETの動作について説明する。このMO
SFETがトランジスタとして機能する動作原理は従来
と同様である。但し、本発明の第一の実施例によるMO
SFETには以下のような特徴がある。
The operation of the MOSFET according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This MO
The operating principle in which the SFET functions as a transistor is the same as the conventional one. However, the MO according to the first embodiment of the present invention
The SFET has the following features.

【0031】まず、本発明の第一の実施例によるMOS
FETにおける電界緩和の効果について説明する。図1
において、aは夫々ソース領域11の外周の半径を、b
はドレイン領域12の内周の半径を夫々表している。ソ
ース領域11の外周での電界強度Eaとドレイン領域1
2の内周での電界強度Ebとの比は、 Eb/Ea=a/b ……(1) という式で与えられる。
First, the MOS according to the first embodiment of the present invention
The effect of electric field relaxation in the FET will be described. FIG.
In a, a is the radius of the outer periphery of the source region 11, and b is
Represents the inner radius of the drain region 12. Electric field strength Ea at the outer periphery of source region 11 and drain region 1
The ratio with the electric field strength Eb on the inner circumference of 2 is given by the following equation: Eb / Ea = a / b (1)

【0032】これはドレイン領域12の内側がソース領
域11の外側よりも電界強度が低くなることを示してお
り、幾何学的に電界が緩和されていることがわかる。ド
レイン端での電界が緩和されると、ドレイン−ソース間
によって高い電圧を印加することができ、このようなM
OSFETを高耐圧の応用装置に利用することができる
ようになる。
This indicates that the electric field intensity is lower inside the drain region 12 than outside the source region 11, and it is understood that the electric field is geometrically alleviated. When the electric field at the drain end is relaxed, a higher voltage can be applied between the drain and the source, and such an M
The OSFET can be used for a high breakdown voltage application device.

【0033】続いて、本発明の第一の実施例によるMO
SFETの三端子に接続された配線が同一平面状に形成
されることの利点について説明する。これらの配線は図
示せぬ隣接するMOSFET等の素子と接続されること
があるが、薄膜半導体20を島状に形成しているので、
これらの配線の下部または上部に半導体層は存在しな
い。したがって、本発明の第一の実施例によるMOSF
ETでは寄生トランジスタ効果は生じない。
Subsequently, the MO according to the first embodiment of the present invention will be described.
The advantage of forming the wiring connected to the three terminals of the SFET on the same plane will be described. These wirings may be connected to adjacent elements such as MOSFETs (not shown). However, since the thin film semiconductors 20 are formed in an island shape,
No semiconductor layer exists below or above these wirings. Therefore, the MOSF according to the first embodiment of the present invention
No parasitic transistor effect occurs in ET.

【0034】また、これらの配線は絶縁層を介して交差
していないため、高電圧が印加されても絶縁破壊が起こ
り難くなる。さらに、これらの配線間の静電容量は小さ
いため、このMOSFETで構成した電子回路の性能劣
化を低減することができる。つまり、高速の回路動作が
可能になる。さらにまた、MOSFETの製造工程で配
線材料の成膜工程とパターニング工程とが夫々一回で済
み、製造コストが低減される。
Further, since these wirings do not intersect via the insulating layer, dielectric breakdown hardly occurs even when a high voltage is applied. Further, since the capacitance between these wirings is small, it is possible to reduce the performance deterioration of the electronic circuit constituted by this MOSFET. That is, high-speed circuit operation becomes possible. Furthermore, the wiring material forming step and the patterning step each need only be performed once in the MOSFET manufacturing process, and the manufacturing cost is reduced.

【0035】図2(a)は本発明の第二の実施例の構成
を示す平面図であり、図2(b)は図2(a)のBB断
面図である。これらの図において、本発明の第二の実施
例によるMOSFETは、絶縁性基板110の上にアモ
ルファスシリコンあるいは多結晶シリコン等の薄膜半導
体120を用いて、同心円状に内側からソース領域11
1、チャネル領域114、LDD領域115、ドレイン
領域112が順に形成されている。
FIG. 2A is a plan view showing the structure of the second embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a sectional view taken along the line BB of FIG. 2A. In these figures, a MOSFET according to a second embodiment of the present invention uses a thin film semiconductor 120 such as amorphous silicon or polycrystalline silicon on an insulating substrate 110 and concentrically forms a source region 11 from the inside.
1. A channel region 114, an LDD region 115, and a drain region 112 are sequentially formed.

【0036】薄膜半導体120は絶縁性基板110上の
点線で示す領域に島状に形成され、図示せぬ隣接するM
OSFET等の素子の薄膜半導体とは分離されている。
チャネル領域114はゲート電極用配線123を通じて
ゲート電極113に電圧を印加することによって、第一
層間絶縁膜116を介してゲート電極113に対応する
場所の薄膜半導体120を反転して形成される。
The thin film semiconductor 120 is formed in an island shape in a region indicated by a dotted line on the insulating substrate 110, and an adjacent M (not shown) is formed.
It is separated from a thin film semiconductor of an element such as an OSFET.
The channel region 114 is formed by applying a voltage to the gate electrode 113 through the gate electrode wiring 123 to invert the thin film semiconductor 120 at a position corresponding to the gate electrode 113 via the first interlayer insulating film 116.

【0037】ソース領域111とドレイン領域112と
はソース領域用コンタクト131及びドレイン電極用コ
ンタクト132を介して夫々ソース領域用配線121及
びドレイン電極用配線122に接続され、これらの配線
によってMOSFETの各端子が外部に接続される。ゲ
ート電極用配線123を含むこれらの配線は、図2
(b)に示すように、第一層間絶縁膜116の上の同一
平面上で互いに交差しないように形成されている。
The source region 111 and the drain region 112 are connected to a source region wiring 121 and a drain electrode wiring 122 via a source region contact 131 and a drain electrode contact 132, respectively. Is connected to the outside. These wirings including the wiring 123 for the gate electrode are shown in FIG.
As shown in (b), they are formed so as not to cross each other on the same plane on the first interlayer insulating film 116.

【0038】LDD領域115はドレイン領域112と
チャネル領域114との境界に設けられており、このL
DD領域115は、例えばゲート電極113をマスクと
して低濃度の不純物をイオン注入する工程によって形成
することができる。
The LDD region 115 is provided at the boundary between the drain region 112 and the channel region 114.
The DD region 115 can be formed by, for example, a step of ion-implanting a low-concentration impurity using the gate electrode 113 as a mask.

【0039】このようなLDD領域115があると、こ
の領域で空乏層が広がり易くなり、さらにドレイン端で
の電界が緩和される。したがって、上述した幾何学的な
電界緩和の効果と合わせて、さらにソース−ドレイン耐
圧を高めることができる。
With such an LDD region 115, the depletion layer easily spreads in this region, and the electric field at the drain end is reduced. Therefore, the source-drain breakdown voltage can be further increased in addition to the above-described effect of the geometrical electric field relaxation.

【0040】図3(a)は本発明の第三の実施例の構成
を示す平面図であり、図3(b)は図3(a)のCC断
面図である。これらの図において、本発明の第三の実施
例によるMOSFETは、絶縁性基板210の上にアモ
ルファスシリコンあるいは多結晶シリコン等の薄膜半導
体220を用いて、同心円状に内側からソース領域21
1、チャネル領域214、オフセット領域218、ドレ
イン領域212が順に形成されている。
FIG. 3A is a plan view showing the configuration of the third embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a sectional view taken along the line CC of FIG. 3A. In these figures, the MOSFET according to the third embodiment of the present invention uses a thin film semiconductor 220 such as amorphous silicon or polycrystalline silicon on an insulating substrate 210 and concentrically forms the source region 21 from the inside.
1, a channel region 214, an offset region 218, and a drain region 212 are sequentially formed.

【0041】薄膜半導体220は絶縁性基板210上の
点線で示す領域に島状に形成され、図示せぬ隣接するM
OSFET等の素子の薄膜半導体とは分離されている。
チャネル領域214はゲート電極用配線223を通じて
ゲート電極213に電圧を印加することによって、第一
層間絶縁膜216を介してゲート電極213に対応する
場所の薄膜半導体220を反転して形成される。
The thin film semiconductor 220 is formed in an island shape in a region indicated by a dotted line on the insulating substrate 210, and an adjacent M (not shown) is formed.
It is separated from a thin film semiconductor of an element such as an OSFET.
The channel region 214 is formed by applying a voltage to the gate electrode 213 through the gate electrode wiring 223 to invert the thin film semiconductor 220 at a position corresponding to the gate electrode 213 via the first interlayer insulating film 216.

【0042】ソース領域211とドレイン領域212と
はソース領域用コンタクト231及びドレイン電極用コ
ンタクト232を介して夫々ソース領域用配線221及
びドレイン電極用配線222に接続され、これらの配線
によってMOSFETの各端子が外部に接続される。ゲ
ート電極用配線223を含むこれらの配線は、図3
(b)に示すように、第一層間絶縁膜216の上の同一
平面上で互いに交差しないように形成されている。
The source region 211 and the drain region 212 are connected to a source region wiring 221 and a drain electrode wiring 222 via a source region contact 231 and a drain electrode contact 232, respectively. Is connected to the outside. These wirings including the wiring 223 for the gate electrode are shown in FIG.
As shown in (b), they are formed so as not to cross each other on the same plane on the first interlayer insulating film 216.

【0043】オフセット領域218はドレイン領域21
2とチャネル領域214との境界に設けられており、こ
のオフセット領域218はチャネル領域214と同時に
形成され、チャネル領域214との違いは上部にゲート
電極213が存在するか否かのみである。
The offset region 218 corresponds to the drain region 21
The offset region 218 is formed at the same time as the channel region 214, and the only difference from the channel region 214 is whether or not the gate electrode 213 exists on the upper portion.

【0044】このようなオフセット領域218がある
と、この領域で空乏層が広がり易くなり、ドレイン端で
の電界が緩和される。したがって、上述した幾何学的な
電界緩和の効果と合わせて、さらにソース−ドレイン耐
圧を高めることができる。但し、本発明の第三の実施例
ではオフセット領域218によって本発明の第一の実施
例に比べてオン電流が減少するという不利な点がある。
つまり、応用装置の要求性能に応じて、耐圧を優先する
かオン電流を優先するかで、本発明の第一の実施例によ
るMOSFETを選択するか、あるいは本発明の第三の
実施例によるMOSFETを選択すればよい。
With such an offset region 218, the depletion layer easily spreads in this region, and the electric field at the drain end is reduced. Therefore, the source-drain breakdown voltage can be further increased in addition to the above-described effect of the geometrical electric field relaxation. However, the third embodiment of the present invention has a disadvantage that the on-current is reduced by the offset region 218 as compared with the first embodiment of the present invention.
That is, the MOSFET according to the first embodiment of the present invention is selected according to the required performance of the application device, whether the withstand voltage or the on-current is prioritized, or the MOSFET according to the third embodiment of the present invention is selected. You just have to select

【0045】図4(a)は本発明の第四の実施例の構成
を示す平面図であり、図4(b)は図4(a)のDD断
面図である。これらの図において、本発明の第四の実施
例によるMOSFETは、絶縁性基板310の上にアモ
ルファスシリコンあるいは多結晶シリコン等の薄膜半導
体320を用いて、同心円状に内側からソース領域31
1、チャネル領域314、オフセット領域318、ドレ
イン領域312が順に形成されている。
FIG. 4A is a plan view showing the configuration of the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a sectional view taken along the line DD in FIG. 4A. In these figures, the MOSFET according to the fourth embodiment of the present invention uses a thin film semiconductor 320 such as amorphous silicon or polycrystalline silicon on an insulating substrate 310 and concentrically forms a source region 31 from the inside.
1, a channel region 314, an offset region 318, and a drain region 312 are formed in this order.

【0046】薄膜半導体320は絶縁性基板310上の
点線で示す領域に島状に形成され、図示せぬ隣接するM
OSFET等の素子の薄膜半導体とは分離されている。
チャネル領域314はゲート電極用配線323を通じて
ゲート電極313に電圧を印加することによって、第一
層間絶縁膜316を介してゲート電極313に対応する
場所の薄膜半導体320を反転して形成される。
The thin film semiconductor 320 is formed in an island shape in a region indicated by a dotted line on the insulating substrate 310, and an adjacent M (not shown) is formed.
It is separated from a thin film semiconductor of an element such as an OSFET.
The channel region 314 is formed by applying a voltage to the gate electrode 313 through the gate electrode wiring 323 to invert the thin film semiconductor 320 at a position corresponding to the gate electrode 313 via the first interlayer insulating film 316.

【0047】ソース領域311とドレイン領域312と
はソース領域用コンタクト331及びドレイン電極用コ
ンタクト332を介して夫々ソース領域用配線321及
びドレイン電極用配線322に接続され、これらの配線
によってMOSFETの各端子が外部に接続される。ゲ
ート電極用配線323を含むこれらの配線は、図4
(b)に示すように、第一層間絶縁膜316の上の同一
平面上で互いに交差しないように形成されている。
The source region 311 and the drain region 312 are connected to a source region wiring 321 and a drain electrode wiring 322 via a source region contact 331 and a drain electrode contact 332, respectively. Is connected to the outside. These wirings including the wiring 323 for the gate electrode are shown in FIG.
As shown in (b), they are formed so as not to cross each other on the same plane on the first interlayer insulating film 316.

【0048】サブゲート電極319は第二の層間絶縁膜
317を介してオフセット領域318の上部に設けられ
ており、サブゲート電極319に十分高い電圧を印加す
ると、第三の実施例ではオフセット領域218だった領
域318がチャネル領域314の一部と同等になり、サ
ブゲート電極319に印加する電圧が低い場合にはその
領域318が第三の実施例のオフセット領域218と同
等になる。つまり、サブゲート電極319の電位を制御
することによって、オフ時の耐圧を高め、オン時のドレ
イン電流の低減を防ぐことができる。
The sub-gate electrode 319 is provided above the offset region 318 via the second interlayer insulating film 317. When a sufficiently high voltage is applied to the sub-gate electrode 319, the sub-gate electrode 319 becomes the offset region 218 in the third embodiment. The region 318 is equivalent to a part of the channel region 314, and when the voltage applied to the sub-gate electrode 319 is low, the region 318 is equivalent to the offset region 218 of the third embodiment. That is, by controlling the potential of the sub-gate electrode 319, the withstand voltage in the off state can be increased and the decrease in the drain current in the on state can be prevented.

【0049】以上に説明した実施例は全てプレーナ型M
OSFETに関するものであるが、本発明のMOSFE
Tはこれに限るものではない。即ち、順スタガ型、逆ス
タガ型のMOSFETに本発明を適応しても同様の効果
が得られる。
The embodiments described above are all of the planar type M
The present invention relates to OSFETs,
T is not limited to this. That is, the same effect can be obtained even if the present invention is applied to a forward stagger type or reverse stagger type MOSFET.

【0050】図5(a)は本発明の第五の実施例の構成
を示す平面図であり、図5(b)は図5(a)のEE断
面図である。これらの図において、本発明の第五の実施
例は順スタガ型MOSFETに上述した本発明の構成を
適用した例を示している。
FIG. 5A is a plan view showing the structure of the fifth embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a sectional view taken along the line EE in FIG. 5A. In these figures, the fifth embodiment of the present invention shows an example in which the above-described configuration of the present invention is applied to a staggered MOSFET.

【0051】これらの図において、本発明の第五の実施
例によるMOSFETは、絶縁性基板410の上にアモ
ルファスシリコンあるいは多結晶シリコン等の薄膜半導
体420を用いて、同心円状に内側からソース領域41
1、チャネル領域414、ドレイン領域412が順に形
成されている。
In these figures, the MOSFET according to the fifth embodiment of the present invention uses a thin film semiconductor 420 such as amorphous silicon or polycrystalline silicon on an insulating substrate 410 and concentrically forms the source region 41 from the inside.
1, a channel region 414 and a drain region 412 are formed in this order.

【0052】薄膜半導体420は絶縁性基板410上の
点線で示す領域に島状に形成され、図示せぬ隣接するM
OSFET等の素子の薄膜半導体とは分離されている。
チャネル領域414はゲート電極用配線423を通じて
ゲート電極413に電圧を印加することによって、第一
層間絶縁膜416を介してゲート電極413に対応する
場所の薄膜半導体420を反転して形成される。
The thin film semiconductor 420 is formed in an island shape in a region indicated by a dotted line on the insulating substrate 410, and an adjacent M (not shown) is formed.
It is separated from a thin film semiconductor of an element such as an OSFET.
The channel region 414 is formed by applying a voltage to the gate electrode 413 through the gate electrode wiring 423 to invert the thin film semiconductor 420 at a position corresponding to the gate electrode 413 via the first interlayer insulating film 416.

【0053】ソース領域411及びドレイン領域412
には夫々ソース領域用配線421及びドレイン電極用配
線422が直接接続され、これらの配線によってMOS
FETの各端子が外部に接続される。ゲート電極用配線
423を含むこれらの配線は、図5(b)に示すよう
に、第一層間絶縁膜416を介して複数の平面上で互い
に交差しないように形成されている。
Source region 411 and drain region 412
Are directly connected to a source region wiring 421 and a drain electrode wiring 422, respectively.
Each terminal of the FET is connected to the outside. These wirings including the gate electrode wiring 423 are formed so as not to cross each other on a plurality of planes via the first interlayer insulating film 416 as shown in FIG. 5B.

【0054】図6(a)は本発明の第六の実施例の構成
を示す平面図であり、図6(b)は図6(a)のFF断
面図である。これらの図において、本発明の第六の実施
例は逆スタガ型MOSFETに上述した本発明の構成を
適用した例を示している。
FIG. 6A is a plan view showing the structure of the sixth embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a sectional view taken along the line FF of FIG. 6A. In these figures, the sixth embodiment of the present invention shows an example in which the above-described configuration of the present invention is applied to an inverted staggered MOSFET.

【0055】これらの図において、本発明の第六の実施
例によるMOSFETは、絶縁性基板510の上にアモ
ルファスシリコンあるいは多結晶シリコン等の薄膜半導
体520を用いて、同心円状に内側からソース領域51
1、チャネル領域514、ドレイン領域512が順に形
成されている。
In these figures, the MOSFET according to the sixth embodiment of the present invention uses a thin film semiconductor 520 such as amorphous silicon or polycrystalline silicon on an insulating substrate 510 and concentrically forms the source region 51 from the inside.
1, a channel region 514 and a drain region 512 are formed in this order.

【0056】薄膜半導体520は絶縁性基板510上の
点線で示す領域に島状に形成され、図示せぬ隣接するM
OSFET等の素子の薄膜半導体とは分離されている。
チャネル領域514はゲート電極用配線523を通じて
ゲート電極513に電圧を印加することによって、第一
層間絶縁膜516を介してゲート電極13に対応する場
所の薄膜半導体520を反転して形成される。
The thin film semiconductor 520 is formed in an island shape in a region indicated by a dotted line on the insulating substrate 510, and an adjacent M (not shown) is formed.
It is separated from a thin film semiconductor of an element such as an OSFET.
The channel region 514 is formed by applying a voltage to the gate electrode 513 through the gate electrode wiring 523 to invert the thin film semiconductor 520 at a position corresponding to the gate electrode 13 via the first interlayer insulating film 516.

【0057】ソース領域511及びドレイン領域512
は夫々ソース領域用配線521及びドレイン電極用配線
522に直接接続され、これらの配線によってMOSF
ETの各端子が外部に接続される。ゲート電極用配線5
23を含むこれらの配線は、図6(b)に示すように、
第一層間絶縁膜516を介して複数の平面上で互いに交
差しないように形成されている。
Source region 511 and drain region 512
Are directly connected to a source region wiring 521 and a drain electrode wiring 522, respectively.
Each terminal of the ET is connected to the outside. Wiring for gate electrode 5
As shown in FIG. 6B,
The first interlayer insulating film 516 is formed so as not to cross each other on a plurality of planes.

【0058】これら図5及び図6において、本発明の第
五の実施例及び本発明の第六の実施例はソース領域用配
線及びドレイン領域用配線が層間絶縁膜を挟んでゲート
電極の反対側にある以外は図1に示す本発明の一実施例
と同様の構成となっている。
In FIGS. 5 and 6, in the fifth embodiment and the sixth embodiment of the present invention, the wiring for the source region and the wiring for the drain region are on the opposite sides of the gate electrode with the interlayer insulating film interposed therebetween. The configuration is the same as that of the embodiment of the present invention shown in FIG.

【0059】本発明の第五の実施例及び本発明の第六の
実施例ではソース領域用配線及びドレイン領域用配線を
層間絶縁膜を挟んでゲート電極の反対側に設けており、
ゲート電極413,513と半導体層420,520と
の位置関係はゲート電極413,513が図5では上側
に、図6では下側に夫々形成されている。
In the fifth embodiment and the sixth embodiment of the present invention, the source region wiring and the drain region wiring are provided on the opposite side of the gate electrode with the interlayer insulating film interposed therebetween.
The positional relationship between the gate electrodes 413 and 513 and the semiconductor layers 420 and 520 is such that the gate electrodes 413 and 513 are formed on the upper side in FIG. 5 and on the lower side in FIG.

【0060】本発明の第五の実施例及び本発明の第六の
実施例によるMOSFETの動作及びその効果は本発明
の第一の実施例によるMOSFETと同様である。但
し、第五の実施例及び本発明の第六の実施例ではソース
領域用配線とドレイン領域用配線とが層間絶縁膜を挟ん
でゲート電極と交差するようにすることもできる。
The operation and effect of the MOSFET according to the fifth embodiment and the sixth embodiment of the present invention are the same as those of the MOSFET according to the first embodiment of the present invention. However, in the fifth embodiment and the sixth embodiment of the present invention, the source region wiring and the drain region wiring may intersect the gate electrode with the interlayer insulating film interposed therebetween.

【0061】こうして生じる静電容量は負荷となり、回
路の高速動作に不利となるので、回路の高速動作とって
は望ましくない。しかしながら、仮にこうして生じる静
電容量を積極的に利用したい場合には、配線が交差する
領域の形状と層間絶縁膜の厚さとを調整することによっ
て、所望の静電容量を形成することも可能である。
The capacitance thus generated becomes a load, which is disadvantageous for the high-speed operation of the circuit, and is not desirable for the high-speed operation of the circuit. However, if it is desired to positively utilize the capacitance thus generated, a desired capacitance can be formed by adjusting the shape of the region where the wiring crosses and the thickness of the interlayer insulating film. is there.

【0062】次に、本発明のMOSFETをある一定面
積の領域に形成した時のドレイン電流について考察し、
一般の矩形のMOSFETと比較することとする。第一
に、円形のMOSFETの飽和領域でのドレイン電流I
dは、簡単な解析の結果、次式で与えられる。すなわ
ち、Coをゲート容量、μをキャリア移動度、VG をゲ
ート電圧、VT をしきい値電圧とすると、 Id=1/2[Co・μ・2π/ln(b/a)](VG −VT )2 ……(2) という式が得られる。
Next, the drain current when the MOSFET of the present invention is formed in a region having a certain area is considered.
A comparison is made with a general rectangular MOSFET. First, the drain current I in the saturation region of a circular MOSFET
d is given by the following equation as a result of a simple analysis. That is, if Co is the gate capacitance, μ is the carrier mobility, VG is the gate voltage, and VT is the threshold voltage, Id = 1 / [Co · μ · 2π / ln (b / a)] (VG−VT ) 2 ... (2)

【0063】ここで、Weq,Leqを次式で定義すると、
円形のMOSFETのドレイン電流は一般の矩形のMO
SFETと全く同じ数式で表わされる。すなわち、 Weq=2π(b−a)/ln(b/a) ……(3) Leq=b−a ……(4) と表され、Weq,Leqは夫々矩形のMOSFETのチャ
ネル幅及びチャネル長と等価であることがわかる。
Here, when Weq and Leq are defined by the following equations,
The drain current of a circular MOSFET is a general rectangular MO.
It is represented by exactly the same formula as the SFET. That is, Weq = 2π (ba) / ln (b / a) (3) Leq = ba (4), where Weq and Leq are the channel width and channel length of the rectangular MOSFET, respectively. It turns out that it is equivalent to

【0064】第二に、一辺bの正方形の領域に、チャネ
ル長Leqの円形、矩形のMOSFETを夫々形成するも
のとする。円形のMOSFETの場合、正方形の中心と
円の中心とを合わることで、チャネル巾WeqのMOSF
ETを1個形成することができる。
Second, it is assumed that circular and rectangular MOSFETs having a channel length Leq are formed in a square area of one side b. In the case of a circular MOSFET, the center of the square and the center of the circle are matched to form a MOSFET with a channel width Weq.
One ET can be formed.

【0065】一方、矩形のMOSFETではチャネル幅
b、チャネル長LeqのMOSFETをb/Leq個形成す
ることができるので、並列に接続した場合のチャネル幅
の総和Wsum は、 Wsum =b・b/Leq=b2 /(b−a) ……(5) という式で与えられる。
On the other hand, in the case of a rectangular MOSFET, b / Leq MOSFETs having a channel width b and a channel length Leq can be formed. Therefore, the sum Wsum of the channel widths when connected in parallel is: Wsum = b · b / Leq = B 2 / (b−a) (5)

【0066】すなわち、チャネル長Leqの円形のMOS
FETと矩形のMOSFETとを夫々一辺bの正方形の
領域に形成した時、夫々のMOSFETのドレイン電流
の比は(3)式及び(5)式で与えられる。つまり、 b2 /(b−a)<2π(b−a)/ln(b/a) a<b ……(6) という式が得られる。したがって、(6)式を満足する
ようにa,bを選択することによって、円形のMOSF
ETの方からより多くの電流を取出すことができる。
That is, a circular MOS having a channel length Leq
When the FET and the rectangular MOSFET are formed in a square area of one side b, respectively, the ratio of the drain current of each MOSFET is given by the equations (3) and (5). That, b 2 / (b-a ) < is the expression 2π (b-a) / ln (b / a) a <b ...... (6) is obtained. Therefore, by selecting a and b so as to satisfy the expression (6), a circular MOSF can be obtained.
More current can be drawn from the ET.

【0067】図7は本発明の第一の実施例と従来の矩形
トランジスタの電流値との比較を示す図である。図7に
おいてはa=10μmと固定し、bを変化させた場合、
上式の両辺がどのように変化するかを示したグラフであ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a comparison between the first embodiment of the present invention and the current value of a conventional rectangular transistor. In FIG. 7, when a is fixed at 10 μm and b is changed,
6 is a graph showing how both sides of the above equation change.

【0068】この場合、bがaに非常に近い範囲を除
き、また、図示していないが、bがaに比べて極端に大
きい範囲を除き、(6)式が成立する。例えば、a=1
0μm,b=2a,3aの時の円形のMOSFETのド
レイン電流は、図7に示すように、同様の矩形のMOS
FETの2.26倍、2.54倍となる。
In this case, the equation (6) holds except for the range where b is very close to a, and also for the range where b is extremely larger than a, although not shown, although not shown. For example, a = 1
At 0 μm, b = 2a, 3a, the drain current of the circular MOSFET is, as shown in FIG.
It is 2.26 times and 2.54 times that of the FET.

【0069】このように、ソース領域11,111,2
11,311,411,511の外周とドレイン領域1
2,112,212,312,412,512の内周と
を同一の中心点を持って円弧状に形成し、ソース領域1
1,111,211,311,411,511の外周の
半径aとドレイン領域12,112,212,312,
412,512の内周の半径bとの間にa<bなる関係
が成立し、ゲート電極用配線23,123,223,3
23,423,523とドレイン領域用配線22,12
2,222,322,422,522とソース領域用配
線21,121,221,321,421,521とを
同一平面上または絶縁層を介して複数の平面上に形成し
かつ互いに交差しないように構成することによって、ド
レイン領域12,112,212,312,412,5
12の内周では電界が幾何学的に緩和されるので、十分
に耐圧を高くできるという効果がある。
As described above, the source regions 11, 111, 2
11, 311, 411, 511 outer periphery and drain region 1
2, 112, 212, 312, 412, and 512 are formed in an arc shape with the same center point, and the source region 1
The radius a of the outer periphery of 1, 111, 211, 311, 411, 511 and the drain region 12, 112, 212, 312,
A relationship of a <b is established between the inner radius 412 and the inner radius b of the gate electrodes 412, 512, and the gate electrode wirings 23, 123, 223, 3
23, 423, 523 and drain region wirings 22, 12
2, 222, 322, 422, 522 and source region wirings 21, 121, 221, 321, 421, 521 are formed on the same plane or on a plurality of planes via an insulating layer so as not to cross each other. By doing so, the drain regions 12, 112, 212, 312, 412, 5
Since the electric field is geometrically relaxed in the inner periphery of 12, there is an effect that the withstand voltage can be sufficiently increased.

【0070】MOSFETの三端子に接続された配線が
同一平面上に形成されるので、寄生トランジスタ効果が
生じない。また、これらの配線は絶縁層を介して交差し
ないため、高電圧が印加されても絶縁破壊が起こり難
い。
Since the wirings connected to the three terminals of the MOSFET are formed on the same plane, no parasitic transistor effect occurs. In addition, since these wirings do not intersect with each other via an insulating layer, dielectric breakdown hardly occurs even when a high voltage is applied.

【0071】さらに、これらの配線間の静電容量は小さ
いため、このMOSFETで構成した電子回路の性能劣
化が低減され、高速の回路動作が可能になる。さらにま
た、MOSFETの製造工程で配線材料の成膜工程とパ
ターニング工程とが夫々一回で済み、製造コストを低減
することができる。
Further, since the capacitance between these wirings is small, the performance degradation of the electronic circuit constituted by this MOSFET is reduced, and high-speed circuit operation becomes possible. Furthermore, in the MOSFET manufacturing process, the wiring material film forming process and the patterning process are each performed only once, and the manufacturing cost can be reduced.

【0072】[0072]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、絶
縁性基板上に薄膜半導体で形成されかつ同一の中心点を
持って円弧状に形成された第一及び第二の端部を含むチ
ャネル領域と、第一の端部に高濃度の不純物を導入して
形成されるドレイン領域と、第二の端部に高濃度の不純
物を導入して形成されるソース領域と、チャネル領域の
上部及び下部のいずれか一方に絶縁層を介して形成され
るゲート電極とを備え、ソース領域の外周の半径がドレ
イン領域の内周の半径より小なる関係を持ちかつゲート
電極用の配線パターンとドレイン領域に接続される配線
用の電極パターンとソース領域に接続される配線用の電
極パターンとが互いに交差しないよう構成することによ
って、寄生容量によるトランジスタの劣化を招くことな
く、高電圧が印加されても絶縁破壊が起こり難くするこ
とができ、十分に耐圧を高くすることができるという効
果がある。
As described above, according to the present invention, the first and second ends formed of a thin film semiconductor on an insulating substrate and formed in an arc shape having the same center point are included. A channel region, a drain region formed by introducing a high-concentration impurity at a first end, a source region formed by introducing a high-concentration impurity at a second end, and an upper portion of the channel region. And a gate electrode formed on one of the lower part with an insulating layer interposed therebetween, wherein the outer peripheral radius of the source region is smaller than the inner peripheral radius of the drain region, and a wiring pattern for the gate electrode and the drain are provided. By configuring the wiring electrode pattern connected to the region and the wiring electrode pattern connected to the source region so as not to intersect each other, a high voltage can be applied without causing deterioration of the transistor due to parasitic capacitance. Also can be made difficult to occur dielectric breakdown, there is an effect that it is possible to sufficiently increase the breakdown voltage.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)は本発明の第一の実施例の構成を示す平
面図、(b)は(a)のAA断面図である。
FIG. 1A is a plan view showing a configuration of a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.

【図2】(a)は本発明の第二の実施例の構成を示す平
面図、(b)は(a)のBB断面図である。
2A is a plan view showing a configuration of a second embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.

【図3】(a)は本発明の第三の実施例の構成を示す平
面図、(b)は(a)のCC断面図である。
FIG. 3A is a plan view showing a configuration of a third embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.

【図4】(a)は本発明の第四の実施例の構成を示す平
面図、(b)は(a)のDD断面図である。
FIG. 4A is a plan view showing a configuration of a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a sectional view taken along the line DD in FIG.

【図5】(a)は本発明の第五の実施例の構成を示す平
面図、(b)は(a)のEE断面図である。
5A is a plan view showing a configuration of a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 5B is an EE sectional view of FIG.

【図6】(a)は本発明の第六の実施例の構成を示す平
面図、(b)は(a)のFF断面図である。
FIG. 6A is a plan view illustrating a configuration of a sixth embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a cross-sectional view of the FF in FIG.

【図7】本発明の第一の実施例と従来の矩形トランジス
タの電流値との比較を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a comparison between the first embodiment of the present invention and the current value of a conventional rectangular transistor.

【図8】(a)は従来例の構成を示す平面図、(b)は
(a)のGG断面図である。
8A is a plan view showing a configuration of a conventional example, and FIG. 8B is a GG sectional view of FIG.

【図9】(a)は従来例の構成を示す平面図、(b)は
従来例の構成を示す断面図である。
9A is a plan view illustrating a configuration of a conventional example, and FIG. 9B is a cross-sectional view illustrating a configuration of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,110,210,310,410,510 絶縁
性基板 11,111,211,311,411,511 ソー
ス領域 12,112,212,312,412,512 ドレ
イン領域 13,113,213,313,413,513 ゲー
ト電極 14,114,214,314,413,513 チャ
ネル領域 16,116,216,316,416,516 第一
層間絶縁膜 21,121,221,321,421,521 ソー
ス領域用配線 22,122,222,322,422,522 ドレ
イン領域用配線 23,123,223,323,423,523 ゲー
ト電極用配線 31,131,231,331 ソース領域用コンタク
ト 32,132,232,332 ドレイン領域用コンタ
クト 115 LDD領域 218 オフセット領域 317 第二層間絶縁膜 319 サブゲート電極
10, 110, 210, 310, 410, 510 Insulating substrate 11, 111, 211, 311, 411, 511 Source region 12, 112, 212, 312, 412, 512 Drain region 13, 113, 213, 313, 413, 513 gate electrode 14, 114, 214, 314, 413, 513 channel region 16, 116, 216, 316, 416, 516 first interlayer insulating film 21, 121, 221 321 421, 521 source region wiring 22, 122, 222, 322, 422, 522 Drain region wiring 23, 123, 223, 323, 423, 523 Gate electrode wiring 31, 131, 231, 331 Source region contact 32, 132, 232, 332 Drain region contact 115 LDD area 218 Offset area Region 317 second interlayer insulating film 319 sub-gate electrode

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 絶縁性基板上に薄膜半導体で形成されか
つ同一の中心点を持って円弧状に形成された第一及び第
二の端部を含むチャネル領域と、前記第一の端部に高濃
度の不純物を導入して形成されるドレイン領域と、前記
第二の端部に高濃度の不純物を導入して形成されるソー
ス領域と、前記チャネル領域の上部及び下部のいずれか
一方に絶縁層を介して形成されるゲート電極とを有し、 前記ゲート電極及び前記ゲート電極用の配線パターンは
Ω形状に形成され、 前記ソース領域の外周の半径が前記ドレイン領域の内周
の半径より小なる関係を持ちかつ前記ゲート電極用の配
線パターンと前記ドレイン領域に接続される配線用の電
極パターンと前記ソース領域に接続される配線用の電極
パターンとが互いに交差しないよう構成したことを特徴
とする絶縁ゲート型電界効果トランジスタ。
1. A channel region including first and second ends formed of a thin film semiconductor on an insulating substrate and formed in an arc shape with the same center point, A drain region formed by introducing a high-concentration impurity, a source region formed by introducing a high-concentration impurity at the second end, and insulation at one of the upper and lower portions of the channel region. A gate electrode formed through a layer, wherein the gate electrode and the wiring pattern for the gate electrode are formed in an Ω shape, and an outer radius of the source region is smaller than an inner radius of the drain region. And wherein the wiring pattern for the gate electrode, the wiring electrode pattern connected to the drain region, and the wiring electrode pattern connected to the source region do not cross each other. Insulated gate field effect transistor to.
【請求項2】 前記ゲート電極用の配線パターンと前記
ドレイン領域に接続される配線用の電極パターンと前記
ソース領域に接続される配線用の電極パターンと
一平面上または絶縁層を介して複数の平面上に形成され
ようにしたことを特徴とする請求項1記載の絶縁ゲー
ト型電界効果トランジスタ。
2. The wiring pattern for a gate electrode, the electrode pattern for a wiring connected to the drain region, and the electrode pattern for a wiring connected to the source region are the same.
Formed on one plane or on multiple planes through an insulating layer
Insulated gate field effect transistor according to claim 1, characterized in that as that.
【請求項3】 前記ドレイン領域と前記チャネル領域と
の間に、前記ドレイン領域の不純物濃度よりも低濃度の
不純物を含む円弧状の領域を形成したことを特徴とする
請求項1または請求項2記載の絶縁ゲート型電界効果ト
ランジスタ。
3. An arc-shaped region containing an impurity whose concentration is lower than an impurity concentration of said drain region is formed between said drain region and said channel region. The insulated gate field effect transistor according to the above.
【請求項4】 前記ドレイン領域と前記チャネル領域と
の間に、前記絶縁層を介してその上部及び下部の一方に
前記ゲート電極が存在しない円弧状の領域を形成したこ
とを特徴とする請求項1または請求項2記載の絶縁ゲー
ト型電界効果トランジスタ。
4. An arc-shaped region in which the gate electrode does not exist is formed between the drain region and the channel region via one of the insulating layer and the insulating layer. 3. The insulated gate field effect transistor according to claim 1.
【請求項5】 前記ゲート電極が存在しない前記円弧状
の領域の上部及び下部の一方に前記絶縁層よりも厚い第
二の絶縁層を介して第二のゲート電極を形成したことを
特徴とする請求項4記載の絶縁ゲート型電界効果トラン
ジスタ。
5. The method according to claim 1, wherein a second gate electrode is formed on one of an upper portion and a lower portion of the arc-shaped region where the gate electrode does not exist via a second insulating layer thicker than the insulating layer. An insulated gate field effect transistor according to claim 4.
【請求項6】 前記ソース領域の外周の半径aと前記ド
レイン領域の内周の半径bとの間に、b2 /(b−a)
<2π(b−a)/ln(b/a)なる関係を持つこと
を特徴とする請求項1または請求項2記載の絶縁ゲート
型電界効果トランジスタ。
6. A ratio of b 2 / (ba) between an outer radius a of the source region and an inner radius b of the drain region.
3. The insulated gate field effect transistor according to claim 1, wherein a relationship of <2.pi. (ba) / ln (b / a) is satisfied.
【請求項7】 前記ゲート電極が前記ドレイン領域及び
前記ソース領域の上部に形成される順スタガ型であるこ
とを特徴とする請求項1から請求項6記載の絶縁ゲート
型電界効果トランジスタ。
7. The insulated gate field effect transistor according to claim 1, wherein said gate electrode is a staggered type formed above said drain region and said source region.
【請求項8】 前記ゲート電極が前記ドレイン領域及び
前記ソース領域の下部に形成される逆スタガ型であるこ
とを特徴とする請求項1から請求項6記載の絶縁ゲート
型電界効果トランジスタ。
8. The insulated gate field effect transistor according to claim 1, wherein said gate electrode is of an inverted stagger type formed under said drain region and said source region.
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