JPH04105359A - 大ゲート面積mosトランジスタ - Google Patents

大ゲート面積mosトランジスタ

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JPH04105359A
JPH04105359A JP2223714A JP22371490A JPH04105359A JP H04105359 A JPH04105359 A JP H04105359A JP 2223714 A JP2223714 A JP 2223714A JP 22371490 A JP22371490 A JP 22371490A JP H04105359 A JPH04105359 A JP H04105359A
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JP
Japan
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mos transistor
divided
gate electrode
mos transistors
transistor
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Pending
Application number
JP2223714A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideaki Kuroda
英明 黒田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPH04105359A publication Critical patent/JPH04105359A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 以下の順序に従って本発明を説明する。
A、産業上の利用分野 B1発明の概要 C0従来技術[第4図1 B3発明が解決しようとする問題点 E1問題点を解決するための手段 F1作用 G、実施例[第1図乃至第3図] H0発明の効果 (A、産業上の利用分野) 本発明は大ゲート面積MOSトランジスタ、特にゲート
容量が大きく昇圧型回路の容量素子としても機能する大
ゲート面積MOSトランジスタに関する。
(B、発明の概要) 本発明は、上記の大ゲート面積MOSトランジスタにお
いて、 ゲート酸化膜と半導体基板との界面準位のH2アニール
による補償を充分に為し得るようにするため、 一つの領域に複数の分割MOS)ランジスタを形成し、
該分割MOSトランジスタを直列に又は並列に接続して
一つのMOSトランジスタを構成したものである。
(C,従来技術)[第4図] 昇圧型回路に用いられる容量素子は、MOSトランジス
タにより形成される場合が多い。第4図はそのようなM
OSトランジスタの従来例の一つを示す断面図である。
図面において、1は例えばN型の半導体基板、2は該半
導体基板1表面部に選択的に形成されたP型のウェル、
3は半導体基板1の表面部を選択的に酸化することによ
り形成されたフィールド絶縁膜、4はゲート酸化膜、5
はゲート電極、6はソースあるいはドレインを成すN3
型拡散層、7は眉間絶縁膜、8は該眉間絶縁膜7に形成
されたコンタクトホールで、上記拡散層7を露出させる
。9はアルミニウムからなる配線膜で、コンタクトホー
ル8を介して拡散層6に接続されている。
(D、発明が解決しようとする問題点)ところで、容量
素子として用いるMOSトランジスタには、ゲート電極
の面積が広いためゲート酸化膜と半導体基板の界面準位
のH2アニールによる補償がしきれずMOS)ランジス
タのしきい値電圧が不安定となるという問題があった。
この点について詳しく説明すると次のとおりである。
即ち、LSI、VLS I等の製造プロセスにおいてゲ
ート酸化膜と半導体基板との間に界面準位が発生し、こ
れがエレクトロンをトラップしたりしてしきい値電圧を
大きく変動させたりする。特に、プラズマ雰囲気で行う
工程において多く発生する。そのため、水素雰囲気中で
フォーミングアニールして準位を小さくするところのH
2アニールによる界面準位の補償をウェハプロセスの最
終的工程において行っているのである。そして、普通の
MOSトランジスタに対してはその界面準位についての
補償を充分行うことができるが、容量素子用として形成
したMOSトランジスタについては補償を充分に行うこ
とが難しいのが実状である。
その理由は、容量素子用のMOS)ランジスタは必要な
容量値を得るため普通のMOSトランジスタに比較して
ゲート電極の面積が非常に広く形成されておりゲート電
極の縦、横が共に長い。
従って、ゲート電極にエッヂから相当に離れた部分が生
じる。そのため界面準位の補償を行う水素分子H2がゲ
ート電極中央部下にまで入りきれないことにある。とい
うのは、界面準位補償を行う水素分子H3は層間絶縁1
III7を通りにくくゲート電極5下に直接入り得ない
。そのため、特にアルミニウムコンタクト部からゲート
電極側面近傍下に侵入してゲート酸化膜・半導体基板界
面に達するが、ゲート電極の側面から遠い部分下、即ち
、ゲート電極中央部付近下には到達し得ないのである。
そして、水素分子H2が到達し得ない部分においては界
面準位が消えず、しきい値電圧が不安定となる。容量素
子用MOSトランジスタであっても単に容量素子として
のみならずMOSトランジスタとして機能することが必
要である場合が多いのでしきい値電圧が不安定であるこ
とは看過できない問題である。
本発明はこのような問題点を解決すべ(為されたもので
あり、大ゲート面積MOSトランジスタにおいてゲート
酸化膜と半導体基板との界面準位のH2アニールによる
補償を充分に為し得るようにすることを目的とする。
(E、問題点を解決するための手段) 本発明大ゲート面積MOSトランジスタは上記問題点を
解決するため、一つの領域に複数の分割MOSトランジ
スタを形成し、該分割MO3I−ランジスタを直列に又
は並列に接続して一つのMOSl−ランジスタを構成し
たことを特徴とする。
(F、作用) 本発明大ゲート面積MOSトランジスタによれば、複数
の分割MOSトランジスタに分割されているので、ゲー
ト電極も複数に分割され、ゲート電極に側面から遠(離
れ゛た部分がなくなる。従って、H2アニールによりゲ
ート電極の外側からゲート酸化膜・半導体基板界面にく
まなく水素分子H2が到達して界面準位の補償を為し得
るようにすることができる。
依って、大ゲート面積MO5)−ランジスタのしきい値
電圧が不安定になるのを防止することができる。
(G、実施例)[第1図乃至第3図] 以下、本発明大ゲート面積MOSトランジスタを図示実
施例に従って詳細に説明する。
第1図及び第2図は本発明大ゲート面積MOSトランジ
スタの一つの実施例を示すもので、第1図は平面図、第
2図は第1図の2−2線視拡大断面図である。
本大ゲート面積MOSトランジスタは、複数(この例で
は4個)の互いに直列に接続された分割MOSトランジ
スタからなり、そして、多数のダミーコンタクトを有す
るという特徴を有し、その点て第4図に示した従来の大
ゲート面積MOSトランジスタと異なっているが、それ
以外の点では共通している。そして、その共通点につい
ては既に説明済みなので説明を省略し、相違する点につ
いてのみ説明する。
本大ゲート面積MOSトランジスタは上述したように複
数の分割MOSトランジスタを直列に接続し、ゲート電
極5の平面形状(第1図においてハツチングで示しであ
る)を櫛状にすることにより複数の分割MOSトランジ
スタを一体に形成してなる。そして、隣り合うゲート電
極間下に位置する各拡散層6は一つの分割MOSl−ラ
ンジスタ ′のドレインとその隣りの分割MO5)ラン
ジスタのソースを兼ねている。
更に、アルミニウムによるダミーコンタクト8a、8a
、・・・が多数形成されている。ダミーコンタクト8a
、8aは構造的に普通のコンタクト(第4図におけるコ
ンタクト8参照)と特に異なるところはなく、アルミニ
ウム9と拡散層6が接続されるように形成されているが
、形成目的が水素分子H2によるフォーミングアニール
のフォーミング効果の増大にある。即ち、フォーミング
アニールの際アルミニウムコンタクトを通じてH2が半
導体基板とゲート酸化膜3表面により有効にシンターさ
れるという顕著な傾向があるので、アルミニウムコンタ
クト8aを多数(高密度)に設けることによりフォーミ
ング効果の増大を図ることができるのである。
本大ゲート面積MOSトランジスタによれば、大ゲート
面積MO5)−ランジスタ全体としてのゲート面積が広
くても、それを構成する各分割MOSトランジスタのゲ
ート電極5は細長い。
従って、ゲート電極5のどの部分であってもゲート電極
5のエッチからは近い。即ち、従来におけるようにゲー
ト電極5にエッチから遠い部分が生じるということがな
(なる。
しかも、上述したようにH2によるフォーミングアニー
ルのフォーミング効果を増大させる多数のダミーコンタ
クト部8a、8a、・・・が設けられている。従って、
フォーミングアニールによってH2がゲート電極5下の
ゲート酸化膜・半導体基板界面にくまなく拡散して界面
準位補償を行うことができる。依って、界面準位によ)
て大ゲート面積MOSトランジスタのしきい値電圧が変
動することを防止することができる。
尚、第1図及び第2図に示した大ゲート面積MO5)ラ
ンジスタは、ソース/ドレイン方向に分割MO5)ラン
ジスタを配置したものであっ、た。しかし、ソース/ド
レイン方向と直角な方向に分割MOSトランジスタを配
置するようにしても良い。第3図はそのようにした実施
例を示す平面図である。
本大ゲート面積MOS)ランジスタはソース/ドレイン
方向と直角な方向に分割Mosトランジスタを配置した
上で、各分割MOSトランジスタを互いに並列に接続し
ている。そして、各分割MOS)ランジスタ間はフィー
ルド絶縁膜(選択酸化膜)によって絶縁分離している。
本大ゲート面積MOSトランジスタによっても、ゲート
電極5にエッヂがら遠い部分が生じないようにすること
ができ、フォーミングアニールによってH2がゲート電
極5下のゲート酸化膜・半導体基板界面にくまなく拡散
して界面準位補償が行われるようにすることができる。
依って、界面準位によって大ゲート面積MOSトランジ
スタのしきい値電圧が変動することのないようにするこ
とができる。
(H,発明の効果) 以上に述べたように、本発明大ゲート面積MOSトラン
ジスタは、一つのトランジスタ形成領域に複数の分割M
O3)ランジスタを設け、上記分割MOS)ランジスタ
を直列に又は並列に接続して一つのMOSトランジスタ
を構成してなることを特徴とするものである。
従って、本発明大ゲート面積MOSトランジスタによれ
ば、複数の分割MOSトランジスタに分割されているの
で、ゲート電極も複数に分割され、ゲート電極に側面(
エッチ)から遠く離れた部分がなくなる。従って、H2
アニールによりゲート電極の外側からゲート酸化膜・半
導体基板界面に(まなく水素分子H2が到達して界面準
位の補償を為し得るようにすることができる。
依って、大ゲート面積MOSトランジスタのしきい値電
圧が界面準位によって不安定になるのを防止することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明大ゲート面積MOSトランジ
スタの一つの実施例を示すもので、第1図は平面図、第
2図は第1図の2−2線に沿う拡大断面図、第3図は本
発明大ゲート面積MOSトランジスタの別の実施例を示
す平面図、第4図は従来例を示す断面図である。 符号の説明 1.2・・・半導体基板、 4・・・ゲート酸化膜、 5・・・ゲート電極、 6・・・ソース又はドレイン領域、 8・・・コンタクト部、 8a・・・ダミーコンタクト部、 9・・・配線膜。 8  コンタクト部 平面図 第1図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一つのトランジスタ形成領域に複数の分割MOS
    トランジスタを設け、上記分割MOSトランジスタを直
    列に又は並列に接続して一つのMOSトランジスタを構
    成してなることを特徴とする大ゲート面積MOSトラン
    ジスタ
JP2223714A 1990-08-23 1990-08-23 大ゲート面積mosトランジスタ Pending JPH04105359A (ja)

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