JPH03169079A - 絶縁ゲート型電界効果トランジスター - Google Patents
絶縁ゲート型電界効果トランジスターInfo
- Publication number
- JPH03169079A JPH03169079A JP30955489A JP30955489A JPH03169079A JP H03169079 A JPH03169079 A JP H03169079A JP 30955489 A JP30955489 A JP 30955489A JP 30955489 A JP30955489 A JP 30955489A JP H03169079 A JPH03169079 A JP H03169079A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gate
- gate electrode
- drain
- field effect
- effect transistor
- Prior art date
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- Pending
Links
- 230000005669 field effect Effects 0.000 title claims abstract description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 claims abstract description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 abstract description 11
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 abstract 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 5
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明はバンド間トンネリングを利用した絶縁ゲート型
電界効果トランジスターに間する。
電界効果トランジスターに間する。
［従来の技術］
従来の絶縁ゲート型電界効果トランジスターは、その縮
小化に伴い発生するしきい値電圧ＶＴの低下やホットキ
ャリア発生などの様なショートチャンネル化に伴う種々
の問題を有している。
小化に伴い発生するしきい値電圧ＶＴの低下やホットキ
ャリア発生などの様なショートチャンネル化に伴う種々
の問題を有している。
一方、バンド間トンネリングを利用した絶縁ゲート型電
界効果トランジスター（１ ９８８年、ＩＥＤＭ，Ｐ４
０２）は、拡散層領域においてバンド間遷移により発生
する電子・正孔対をキャリア源として利用しており、前
述のショートチャンネル効果に起因する種々の問題は生
じない。
界効果トランジスター（１ ９８８年、ＩＥＤＭ，Ｐ４
０２）は、拡散層領域においてバンド間遷移により発生
する電子・正孔対をキャリア源として利用しており、前
述のショートチャンネル効果に起因する種々の問題は生
じない。
このバンド間トンネリングを利用した絶縁ゲート型電界
効果トランジスターの構造は、第５図に示すようにＰ型
半導体基板１の中に、高濃度Ｐ型領域３および高濃度Ｎ
型領域２を形成し、その上にゲート酸化膜４を、さらに
その上にゲート電極６を有する構造となっている。
効果トランジスターの構造は、第５図に示すようにＰ型
半導体基板１の中に、高濃度Ｐ型領域３および高濃度Ｎ
型領域２を形成し、その上にゲート酸化膜４を、さらに
その上にゲート電極６を有する構造となっている。
［発明が解決しようとする課題］
上述した従来のバンド・バンド間遷移を利用した絶縁ゲ
ート型電界効果トランジスターでは、ゲ一ト電極６と高
濃度Ｐ型領域３０間に電圧をかけることにより生ずる高
濃度Ｐ型領域３でのバンド間遷移に基づく電子・正孔対
をキャリア源として利用しているので、得られる電流値
は、通常の絶縁ゲート型電界効果トランジスターに比べ
て非常に低く、より高い電流値を得るためにはゲート電
極６と高濃度Ｐ型領域（ドレイン）３との間に、かなり
高い電圧を印加しなければならないという欠点がある。
ート型電界効果トランジスターでは、ゲ一ト電極６と高
濃度Ｐ型領域３０間に電圧をかけることにより生ずる高
濃度Ｐ型領域３でのバンド間遷移に基づく電子・正孔対
をキャリア源として利用しているので、得られる電流値
は、通常の絶縁ゲート型電界効果トランジスターに比べ
て非常に低く、より高い電流値を得るためにはゲート電
極６と高濃度Ｐ型領域（ドレイン）３との間に、かなり
高い電圧を印加しなければならないという欠点がある。
［発明の従来技術に対する相違点コ
上述した従来のバンド・バンド間遷移を利用した絶縁ゲ
ート型電界効果トランジスターに対して、本発明はゲー
ト絶縁膜とゲート電極界面に突出した凸状の小部分をも
つという相違点を有する。
ート型電界効果トランジスターに対して、本発明はゲー
ト絶縁膜とゲート電極界面に突出した凸状の小部分をも
つという相違点を有する。
本発明の絶縁ゲート型電界効果トランジスターは、バン
ド間トンネリングを利用した絶縁ゲート型電界効果トラ
ンジスターにおいて、シリコン基板の一主面に少なくと
もゲート電極の一部がゲート絶縁膜を介してドレイン領
域上に延在しており、このゲート電極がドレイン領域上
に重なる領域で、ゲート電極とゲート絶縁膜界面に凸状
部分を有することを特徴とする。
ド間トンネリングを利用した絶縁ゲート型電界効果トラ
ンジスターにおいて、シリコン基板の一主面に少なくと
もゲート電極の一部がゲート絶縁膜を介してドレイン領
域上に延在しており、このゲート電極がドレイン領域上
に重なる領域で、ゲート電極とゲート絶縁膜界面に凸状
部分を有することを特徴とする。
［実施例］
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例の縦断面図である。
バンド・バンド間遷移を利用した絶縁ゲート型電界効果
トランジスターはＰ型シリコン基板１にソース，ドレイ
ンとして、選択的にそれぞれ基板１よりも高濃度のＮ型
Ｎ２およびＰ型Ｎ３が形成されており、さらにドレイン
とソースの一部およびそれにはさまれた領域上にゲート
絶縁膜４とゲート電極６が形成され、ドレイン領域上の
ゲート絶縁膜４とゲート電極６との界面には凸状小部分
５を有している。
トランジスターはＰ型シリコン基板１にソース，ドレイ
ンとして、選択的にそれぞれ基板１よりも高濃度のＮ型
Ｎ２およびＰ型Ｎ３が形成されており、さらにドレイン
とソースの一部およびそれにはさまれた領域上にゲート
絶縁膜４とゲート電極６が形成され、ドレイン領域上の
ゲート絶縁膜４とゲート電極６との界面には凸状小部分
５を有している。
この構成によれば、ゲート６とドレイン３間にかかる電
圧により、ゲート電極６と、ドレイン領域３との間に発
生する電界分布は凸状の小部分５に集中し、その部分で
は、強い電界が得られることになる。従って、ゲートと
ドレイン間にそれほど大きな電圧を印加しなくても、バ
ンド間遷移による電子・正孔対を発生させることができ
る。
圧により、ゲート電極６と、ドレイン領域３との間に発
生する電界分布は凸状の小部分５に集中し、その部分で
は、強い電界が得られることになる。従って、ゲートと
ドレイン間にそれほど大きな電圧を印加しなくても、バ
ンド間遷移による電子・正孔対を発生させることができ
る。
また、バンド間遷移を起こすのに必要なゲートとドレイ
ン間の電圧は、凸状の小部分５のとがりの度合を調節す
ることにより変えることができる．尚、このようにして
発生した電子・正孔対は、ソースからドレインへ向かう
ｔ場により加速されてドレイン電流となるので、大きな
ドレイン電流を得ることができる。
ン間の電圧は、凸状の小部分５のとがりの度合を調節す
ることにより変えることができる．尚、このようにして
発生した電子・正孔対は、ソースからドレインへ向かう
ｔ場により加速されてドレイン電流となるので、大きな
ドレイン電流を得ることができる。
第２図は本発明の他の一実施例の平面図であり、第３図
および第４図はそれぞれそのＡＡ’およびＢＢ’に沿う
断面図である。
および第４図はそれぞれそのＡＡ’およびＢＢ’に沿う
断面図である。
ゲート絶縁膜４の上にある凸状の小部分６はＡＡ′方向
だけでなく、ＢＢ’方向にも凸状に形成された錐形とな
っている。その他の構造は前記実施例と同じとする。こ
の実施例ではゲート絶縁膜４の上にある凸状の小部分５
のゲート絶縁膜４に対する接触面積を小さくてきるので
、接触点近傍では、より強い電界を得ることができると
いう利点を有する。
だけでなく、ＢＢ’方向にも凸状に形成された錐形とな
っている。その他の構造は前記実施例と同じとする。こ
の実施例ではゲート絶縁膜４の上にある凸状の小部分５
のゲート絶縁膜４に対する接触面積を小さくてきるので
、接触点近傍では、より強い電界を得ることができると
いう利点を有する。
尚、上記した各実施例では凸状部分５を複数設けてある
が、凸状部分は１つ以上あれば本発明の作用効果を奏す
ることができる。
が、凸状部分は１つ以上あれば本発明の作用効果を奏す
ることができる。
［発明の効果コ
以上説明したように本発明では、ゲート絶縁膜に接する
ゲート電極面に、凸状の小部分を付加することにより、
その部分に電界を集中させ、強い電界を得ることができ
るので、ゲートとドレイン間に高い電圧を印加しなくて
も、バンド間遷移を起こすことができる。
ゲート電極面に、凸状の小部分を付加することにより、
その部分に電界を集中させ、強い電界を得ることができ
るので、ゲートとドレイン間に高い電圧を印加しなくて
も、バンド間遷移を起こすことができる。
従って、本構造のハンド間遷移を利用した絶縁ゲート型
電界効果トランジスターでは、高電圧を印加する必要は
なく、適当な電圧レベルでトランジスターを動作させる
ことができる。
電界効果トランジスターでは、高電圧を印加する必要は
なく、適当な電圧レベルでトランジスターを動作させる
ことができる。
第１図は本発明の一実施例の縦断面図、第２図は本発明
の他の一実施例の平面図、第３図は第２図のＡＡ’線断
面図、第４図は第２図のＢＢ’線断面図、第５図は従来
例の断面図である。 １●・・・・・・・・Ｐ型シリコン基板、２・・・・・
・・・・高濃度Ｎ型層、 ３・・・・・・・・・高濃度Ｐ型層、 ４・・・・・・・・・ゲート絶縁膜、 ５・・・・・・・・・凸形状小部分、 ６・・・・・・・・・ゲート電極。
の他の一実施例の平面図、第３図は第２図のＡＡ’線断
面図、第４図は第２図のＢＢ’線断面図、第５図は従来
例の断面図である。 １●・・・・・・・・Ｐ型シリコン基板、２・・・・・
・・・・高濃度Ｎ型層、 ３・・・・・・・・・高濃度Ｐ型層、 ４・・・・・・・・・ゲート絶縁膜、 ５・・・・・・・・・凸形状小部分、 ６・・・・・・・・・ゲート電極。
Claims (1)
- バンド間トンネリングを利用した絶縁ゲート型電界効果
トランジスターにおいて、シリコン基板の一主面に少な
くともゲート電極の一部がゲート絶縁膜を介してドレイ
ン領域上に延在しており、このゲート電極がドレイン領
域上に重なる領域で、ゲート電極とゲート絶縁膜界面に
凸状部分を有することを特徴とする絶縁ゲート型電界効
果トランジスター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30955489A JPH03169079A (ja) | 1989-11-29 | 1989-11-29 | 絶縁ゲート型電界効果トランジスター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30955489A JPH03169079A (ja) | 1989-11-29 | 1989-11-29 | 絶縁ゲート型電界効果トランジスター |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03169079A true JPH03169079A (ja) | 1991-07-22 |
Family
ID=17994414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30955489A Pending JPH03169079A (ja) | 1989-11-29 | 1989-11-29 | 絶縁ゲート型電界効果トランジスター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03169079A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015056619A (ja) * | 2013-09-13 | 2015-03-23 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
-
1989
- 1989-11-29 JP JP30955489A patent/JPH03169079A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015056619A (ja) * | 2013-09-13 | 2015-03-23 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
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