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Dokumentenidentifikation DE60034483T2 03.01.2008
EP-Veröffentlichungsnummer 0001243028
Titel L- und U-Gate-Bauelemente für SOI/SOS-Anwendungen
Anmelder Honeywell Inc., Morristown, N.J., US
Erfinder ERSTAD, David Owen, Minnetonka, MN 55305, US
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Aktenzeichen 60034483
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 18.12.2000
EP-Aktenzeichen 009881129
WO-Anmeldetag 18.12.2000
PCT-Aktenzeichen PCT/US00/34249
WO-Veröffentlichungsnummer 2001048828
WO-Veröffentlichungsdatum 05.07.2001
EP-Offenlegungsdatum 25.09.2002
EP date of grant 18.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.01.2008
IPC-Hauptklasse H01L 29/423(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse H01L 29/786(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   H01L 27/12(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
Allgemeiner Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft Halbleiterbauelemente und insbesondere Halbleiterbauelemente, die in einen Dünnfilm aus Halbleitermaterial ausgebildet sind, das auf einer isolierenden Schicht sitzt, wie etwa SOI-(Silicon-on-Insulator – Silizium-auf-Isolator)- oder SOS-(Silicon-on-Sapphire – Silizium-auf-Saphir)-Halbleiterbauelemente.

Koplanare integrierte Dünnfilmschaltungen, die SOI-(Silicon-on-Insulator)- oder SOS-(Silicon-on-Sapphire)- CMOS-Technologie verwenden, enthalten in der Regel eine Halbleiterschicht (Silizium), die auf einer von einem Substrat unterstützten dielektrischen (Siliziumdioxid)-Schicht angeordnet ist, wobei der Seitenwandumkreis der Bauelemente von einer Schicht aus Luft oder (Oxid)Dielektrikum begrenzt ist. Die Luft- oder dielektrische Oxidschicht hilft bei der Bereitstellung einer seitlichen Isolation zwischen benachbarten Bauelementen.

Diese Halbleiterstruktur enthält in der Regel ein Körper-Kanal-Gebiet, das zwischen jeweiligen Source- und Draingebieten und damit direkt zusammenhängend angeordnet ist. Eine Gateschicht aus dotiertem Polysilizium, die von dem Halbleitermaterial durch eine dünne dielektrische Schicht (z.B. Gateoxid) isoliert ist, liegt über dem Kanal-Körper-Gebiet und erstreckt sich in das umgebende Trägersubstrat. Die Luft- oder dielektrische Oxidschicht, die den Seitenwandumkreis des Bauelements begrenzt, erstreckt sich in der Regel unter der Polysiliziumgateschicht und bildet die Seitenwand des Kanal-Körper-Gebiets. Zur Reduzierung des spezifischen Widerstands der Polysiliziumgateschicht und der Source- und Draingebiete wird oftmals über dem Polysiliziumgate und über den Source- und Draingebieten eine Silizidschicht bereitgestellt.

Ein Nachteil von vielen SOI-Transistoren ist der Mangel an Volumensilizium oder Körperkontakt zu dem MOS-Transistor. Wenn das Kanal-Körper-Gebiet „potentialfrei" gelassen wird, können verschiedene Hystereseeffekte einen ordnungsgemäßen Schaltungsbetrieb verhindern. Zu diesen Effekten zählen der sogenannte „Knick"-Effekt und die parasitäre seitliche bipolare Wirkung. Der „Knick"-Effekt rührt von Stoßionisation her. Wenn beispielsweise ein N-Kanal-SOI/SOS-MOSFET bei einer relativ großen Drain-Source-Spannung arbeitet, dann können Kanalelektronen mit ausreichend Energie eine Stoßionisation in der Nähe des Drainendes des Kanals verursachen. Die erzeugten Löcher sammeln sich in dem Kanal-Körper-Gebiet des Bauelements an und erhöhen dadurch das Körperpotential. Das erhöhte Körperpotential reduziert die Schwellwertspannung des MOSFET, was den MOSFET-Strom erhöht und den sogenannten „Knick" in den Kurven MOSFET-Strom über Spannung (I-U) verursacht.

Wenn die Stoßionisation zu einer großen Anzahl von Löchern führt, kann die Körpervorspannung ausreichend angehoben werden, so daß der Source-Körper-p-n-Übergang in Vorwärtsrichtung vorgespannt ist. Die resultierende Emission von Minoritätsträgern in das Kanal-Körper-Gebiet kann verursachen, daß ein parasitärer NPN-Bipolartransistor zwischen Source, Körper und Drain durchschaltet, was zu einem Verlust an Gatesteuerung über den MOSFET-Strom führt.

Sowohl der „Knick"-Effekt als auch der parasitäre bipolare Effekt können vermieden werden, wenn keine Anhäufung von Ladung in dem Kanal-Körper-Gebiet gestattet wird. Oftmals wird ein Körperkontakt verwendet, um die in dem Körper-Kanal-Gebiet angesammelte Ladung zu extrahieren. Weil die Lochladung in dem Kanal-Körper-Gebiet sich zu Gebieten mit niedrigerem Potential bewegt, können der Körperkontakt und die Sourceanschlüsse zusammengeschaltet werden, um die „potentialfreier-Körper"-Effekte zu eliminieren.

Eine weitere Beschränkung vieler SOI-Bauelemente besteht darin, daß die Seitenwände des Kanal-Körper-Gebiets, die oftmals von einer dielektrischen Oxidschicht begrenzt sind, bei Vorliegen von ionisierender Strahlung für eine Inversion anfällig sein können. Somit besteht eine Gefahr, daß entlang der Seitenwände des Körper-Kanal-Gebiets und insbesondere zwischen Source und Drain ein Leckweg oder „parasitärer" Kanal induziert werden kann. Dies kann zu einem signifikanten Leckstrom selbst dann führen, wenn das Bauelement abgeschaltet ist. Wenn der Herstellungsprozeß die Kanaldotierung und/oder den Aufbau elektrostatischer Ladung entlang der Seitenwände des Bauelements nicht präzise steuern kann, dann kann es zudem zu einem signifikanten Leckstrom kommen.

1 zeigt einen typischen N-Kanal-SOI-MOSFET nach dem Stand der Technik mit Körpersteuerung. Der MOSFET ist im allgemeinen bei 8 gezeigt und wird üblicherweise wegen der T-Gestalt des Gates 14 ein T-Gate-MOSFET genannt. Der T-Gate-MOSFET 8 weist ein aktives Gebiet 10 auf, das auf einer isolierenden Schicht ausgebildet ist und von einem Isolationsgebiet 12 umgeben ist. Das aktive Gebiet 10 wird von dem T-Gate 14 in drei Gebiete unterteilt, einschließlich dem Sourcegebiet 20, dem Draingebiet 22 und dem Körperverbindungsgebiet 24. Das T-Gate 14 enthält in der Regel einen ersten Schenkel 16 und einen zweiten Schenkel 18. Die Source-/Draingebiete 20 und 22 vom N-Typ befinden sich auf beiden Seiten des ersten Schenkels 16 und entlang der unteren Seite des zweiten Schenkels 18. Ein Körperverbindungsgebiet 24 vom P-Typ befindet sich über dem zweiten Schenkel 18. Unter dem ersten und zweiten Schenkel 16 und 18 befindet sich ein Körper-Kanal-Gebiet vom p-Typ.

Das aktive Gebiet 10 und das Isolationsgebiet 12 werden unter Verwendung bekannter Techniken bereitgestellt. Eine dünne Gateoxidschicht wird über dem aktiven Gebiet 10 bereitgestellt, gefolgt von einer Gateschicht aus dotiertem Polysilizium. Die Gateschicht aus dotiertem Polysilizium und die Gateoxidschicht werden selektiv geätzt, um das T-förmige Gate 14 auszubilden. Die Source- und Draingebiete 20 und 22 werden dann (für ein N-Kanal-Bauelement) mit einem Dotierstoff vom N-Typ selektiv dotiert. Mit einer Maske, wie etwa Maske 30, wird der Bereich definiert, der dem Dotierstoff vom N-Typ ausgesetzt werden soll. Analog wird das Körperverbindungsgebiet 24 selektiv mit einem Dotierstoff vom P-Typ dotiert. Schließlich werden das Sourcegebiet 20, das Draingebiet 22, das Körperverbindungsgebiet 24 und das Gate 14 jeweils mit einer Silizidschicht bedeckt, um den Widerstand davon zu reduzieren.

Die T-Gate-Konfiguration weist eine Reihe von Vorteilen auf. Erstens liefert die T-Gate-Konfiguration einen Körperverbindungsanschluß an das Körper-Kanal-Gebiet unter dem Gate 14. Somit wandern Löcher, die in dem Körper-Kanal-Gebiet unter dem ersten Schenkel 16 des Gates 14 erzeugt werden, durch das Gebiet vom P-Typ unter dem zweiten Schenkel 18 und kommen an dem Körperverbindungsgebiet 24 vom P-Typ an, wo sie von dem Körperverbindungskontakt 26 gesammelt werden. Somit kann die T-Gate-Konfiguration die oben erörterten Potentialfreiheitseffekte reduzieren oder eliminieren.

Ein weiterer Vorteil der T-Gate-Konfiguration besteht darin, daß der zweite Schenkel 18 die Kanal-Dielektrikums-Grenzfläche entlang der oberen Seitenwand 32 des Körper-Kanal-Gebiets unter dem ersten Schenkel 16 eliminiert. Dementsprechend wird die Chance, daß ein parasitärer Kanal entlang der oberen Seitenwand 32 aufgrund von ionisierender Strahlung entsteht, reduziert oder eliminiert. Der zweite Schenkel 18fungiert auch dahingehend, zu verhindern, daß die Silizidschicht das Körperverbindungsgebiet 24 und das Sourcegebiet 20 und das Draingebiet 22 verbindet.

Eine Beschränkung der T-Gate-Konfiguration besteht darin, daß die Kanal-Dielektrikums-Grenzfläche entlang der unteren Seitenwand 34 des Kanals verbleibt. Somit besteht immer noch eine Gefahr, daß ein Leckpfad oder „parasitärer" Kanal, wenn ionisierender Strahlung ausgesetzt, entlang der unteren Seitenwand 34 induziert werden kann. Wie oben angedeutet, kann dies zu einem signifikanten Leckstrom führen, wenn das Bauelement abgeschaltet ist.

Eine weitere Beschränkung der T-Gate-Konfiguration besteht darin, daß ein separates Körperverbindungsgebiet 24 und separater Körperverbindungskontakt 26 bereitgestellt werden müssen. Die meisten Herstellungsprozesse weisen Mindestabstandsanforderungen auf, einschließlich Poly-Kontakt- und Kontakt-Feld-Abstände. Diese minimalen Abstandsanforderungen führen oftmals zu einem substantiellen Abstand zwischen dem zweiten Schenkel 18 und dem oberen Rand des aktiven Gebiets 10, wodurch die Packungsdichte, die für das Bauelement erzielt werden kann, reduziert wird. Schließlich muß in der Regel zu dem Körperverbindungskontakt 26 eine oder mehrere Metalleitbahnen bereitgestellt werden. Diese Metalleitbahnen können die Packungsdichte, die erzielt werden kann, indem die Überfüllungung auf der Metallschicht ansteigt, weiter reduzieren.

Eine weitere Beschränkung der T-Gate-Konfiguration besteht darin, daß die seitliche Teilung für zwei benachbarte Transistoren in der Regel relativ groß sein muß. Um dies zu veranschaulichen, ist bei 48 ein zweiter T-Gate-Transistor gezeigt. Weil sich der zweite Schenkel 18 sowohl über den linken als auch den rechten Rand des aktiven Gebiets 10 hinaus erstrecken muß, muß jeder Transistor in einem separaten aktiven Gebiet bereitgestellt werden. Dies alleine reduziert die Packungsdichte, die für das Bauelement erzielt werden kann. Außerdem weisen jedoch die meisten Herstellungsprozesse Mindestabstandsanforderungen auf, einschließlich Poly-Umhüllung-von-Feld 40 und Poly-zu-Poly-Abstand 42. Diese Mindestabstandsanforderungen können auch die seitliche Mindestteilung von zwei benachbarten T-Gate-Transistoren signifikant erhöhen.

Schließlich wird erkannt, daß der zweite Schenkel 18 des T-Gates 14 den Gatebereich jedes Transistors vergrößert. Der zusätzliche Gatebereich erhöht die Kapazität des Gates 14, das die Geschwindigkeit des Bauelements reduziert. Der zusätzliche Gatebereich vergrößert auch den dünnen Gateoxidbereich, was die Gesamtausbeute des Bauelements reduzieren kann.

2 zeigt einen weiteren N-Kanal-SOI-MOSFET nach dem Stand der Technik mit Körpersteuerung. Der MOSFET ist im allgemeinen bei 50 gezeigt und wird oftmals wegen der H-Gestalt des Gates 51 als ein H-Gate-MOSFET bezeichnet. Der H-Gate-MOSFET 50 ist dem T-Gate-MOSFET von 1 ähnlich, enthält aber zudem einen dritten Schenkel 52 entlang des Bodens der Source- und Draingebiete 54 und 56. Ein Vorteil der H-Gate-Konfiguration besteht darin, daß der dritte Schenkel 52 die Kanal-Dielektrikums-Grenzfläche entlang der unteren Seitenwand 70 des Körper-Kanal-Gebiets unter dem ersten Schenkel 60 eliminieren hilft. Als solches wird die Chance reduziert, daß aufgrund ionisierender Strahlung ein parasitärer Kanal entlang der unteren Seitenwand 70 entsteht. Der dritte Schenkel 52 fungiert auch dahingehend, zu verhindern, daß die Silizidschicht das Körperverbindungsgebiet 66 mit dem Sourcegebiet 54 und dem Draingebiet 56 verbindet.

In dem Körper-Kanal-Gebiet unter dem ersten Schenkel 60 erzeugte Löcher können durch das Gebiet vom P-Typ unter dem zweiten Schenkel 58 wandern und an dem Körperverbindungsgebiet 62 vom P-Typ ankommen, wo sie von dem Körperverbindungskontakt 64 gesammelt werden. Die Löcher können auch durch das Gebiet vom P-Typ unter dem dritten Schenkel 52 wandern und an dem Körperverbindungsgebiet 66 vom P-Typ ankommen, wo sie von den Körperverbindungskontakten 68 gesammelt werden. Weil zwei parallele Pfade von dem Körper-Kanal-Gebiet zu Körperverbindungskontakten vorliegen, wird der Widerstand von den Körperverbindungskontakten zu dem Körper-Kanal-Gebiet relativ zu der oben erörterten T-Gate-Konfiguration effektiv halbiert. Dadurch kann das Körper-Kanal-Gebiet etwa doppelt so lang sein wie die T-Gate-Konfiguration von 1 und dennoch das gleiche Schutzniveau bieten.

Eine Beschränkung der H-Gate-Konfiguration besteht darin, daß Körperkontakte entweder über dem zweiten Schenkel 58 oder unter dem dritten Schenkel 52 oder unter beiden bereitgestellt werden müssen. Da die meisten Herstellungsprozesse Mindestabstandsanforderungen aufweisen einschließlich Poly-zu-Kontakt- und Kontakt-zu-Feld-Abstände, wird möglicherweise ein substantieller Raum erforderlich zwischen dem zweiten Schenkel 58 und dem oberen Rand des aktiven Gebiets oder zwischen dem dritten Schenkel 52 und dem unteren Rand des aktiven Gebiets oder zwischen beiden. Zudem müssen eine oder mehrere Metalleitbahnen in der Regel zu dem oberen Körperkontakt 64 und/oder den unteren Körperkontakten 68 bereitgestellt werden. Beide können die Packungsdichte reduzieren, die erzielt werden kann.

Eine weitere Beschränkung der H-Gate-Konfiguration besteht darin, daß der zusätzliche Gatebereich des dritten Schenkels 52 die Kapazität des Gates 51 heraufsetzt, was wie oben beschrieben die Geschwindigkeit des Bauelements reduzieren kann. Außerdem vergrößert der zusätzliche Gatebereich des dritten Schenkels 52 den dünnen Gateoxidbereich, was die Gesamtausbeute des Bauelements reduzieren kann. US-5,317,181 beschreibt allgemein ein erstes Implantationsgebiet, das sich bis zu dem Source erstreckt, und eine leitende Schicht, die das erste Implantationsgebiet mit dem Sourcegebiet elektrisch verbindet. DE 196 23 846 beschreibt allgemein übliche Implantationsgebiete (Körperverbindungen).

Kurze Darstellung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung überwindet viele der Nachteile des Stands der Technik durch Bereitstellen eines Halbleiterbauelements, das mindestens eine der Kanal-Dielektrikums-Grenzflächen entlang der Seitenwände eines SOI-SOS-Transistorkanals eliminiert und dabei nicht die Verwendung eines eigenen Körperverbindungskontakts erfordert. Weil kein eigener Körperkontakt erforderlich ist, kann die Packungsdichte des Bauelements relativ zu den oben erörterten T-Gate- und H-Gate-Konfigurationen verbessert werden. Die vorliegende Erfindung kann auch den Gesamtgatebereich reduzieren, was sowohl die Geschwindigkeit als auch die Gesamtausbeute des Bauelements erhöhen kann.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Halbleiterbauelement wie in Anspruch 1 definiert bereitgestellt.

Bei einer veranschaulichenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein L-Gate-Bauelement bereitgestellt. Das L-Gate-Bauelement enthält ein aktives Gebiet, das auf einer isolierenden Schicht ausgebildet ist und von einem Isolationsgebiet umgeben ist. Das aktive Gebiet weist einen oberen Rand, einen unteren Rand, einen ersten seitlichen Rand und einen zweiten seitlichen Rand auf. Ein erster Schenkel des L-förmigen Gates ist nach innen von dem ersten seitlichen Rand beabstandet und nach innen von dem zweiten seitlichen Rand beabstandet und erstreckt sich in das aktive Gebiet über den oberen Rand. Ein zweiter Schenkel des L-förmigen Gates ist innerhalb des oberen Rands beabstandet und erstreckt sich in das aktive Gebiet über dem ersten seitlichen Rand, bevor es den ersten Schenkel schneidet. Der zweite Schenkel hilft, die Kanal-Dielektrikums-Grenzfläche entlang einer der Seitenwände des Körper-Kanal-Gebiets unter dem ersten Schenkel zu eliminieren.

Ein Draingebiet wird durch den ersten seitlichen Rand des aktiven Gebiets, den ersten Schenkel, den oberen Rand des aktiven Gebiets und den zweiten Schenkel definiert. Ein Sourcegebiet wird durch den zweiten seitlichen Rand des aktiven Gebiets und das L-förmige Gate definiert. Das Sourcegebiet und das Draingebiet weisen einen ersten Leitfähigkeitstyp auf, während das aktive Gebiet unter dem ersten Schenkel und dem zweiten Schenkel einen zweiten Leitfähigkeitstyp aufweist.

Um das Kanal-Körper-Gebiet unter dem L-förmigen Gate mit dem Sourcegebiet zu verbinden, erstreckt sich ein Implantationsgebiet mit dem zweiten Leitfähigkeitstyp von einem Abschnitt des L-förmigen Gates in mindestens einen Abschnitt des Sourcegebiets. Eine Silizidschicht, bevorzugt unter Verwendung eines herkömmlichen Silizidprozesses ausgebildet, wird dann über mindestens einem Abschnitt des Implantationsgebiets und des Sourcegebiets bereitgestellt, um das Implantationsgebiet elektrisch mit dem Sourcegebiet zu verbinden. Dementsprechend kann der Sourcekontakt verwendet werden, um sowohl das Source- als auch das Kanal-Körper-Gebiet des Transistors vorzuspannen. Dies kann die Packungsdichte des Bauelements erheblich heraufsetzen.

Der zweite Schenkel kann von dem unteren Rand des aktiven Gebiets aus nach innen beabstandet sein, wodurch ein Raum zwischen dem zweiten Schenkel und dem unteren Rand des aktiven Gebiets zurückbleibt.

Alternativ kann der zweite Schenkel mindestens einen Abschnitt des unteren Rands überlappen, was möglicherweise keinen Raum zwischen dem zweiten Schenkel und dem unteren Rand des aktiven Gebiets zurückläßt. Je nach den jeweiligen verwendeten Abstandsregeln kann eine dieser Ausführungsformen gegenüber der anderen eine erhöhte Packungsdichte liefern.

Um die Kanalbreite des Bauelements steuern zu helfen, kann sich der zweite Schenkel an dem ersten Schenkel vorbei in Richtung des zweiten seitlichen Rands des aktiven Gebiets erstrecken. Der Abschnitt des zweiten Schenkels, der sich an dem ersten Schenkel vorbei erstreckt, kann einen Knoten bilden. Der Knoten vergrößert die Kanalbreite entlang der Seitenwand, die an den zweiten Schenkel angrenzt. Durch Vergrößern der Breite des Kanals entlang der Seitenwand, die an den zweiten Schenkel angrenzt, wird die unter dem zweiten Schenkel fließende Strommenge reduziert. Dies kann die „effektive" Kanalbreite des Bauelements kontrollieren helfen durch Beseitigen des zweiten Schenkels als signifikanter Leitungsmechanismus.

Im Gegensatz zu der T-Gate- und H-Gate-Konfiguration des Stands der Technik können zwei oder mehr L-förmige Gates in dem gleichen aktiven Gebiet bereitgestellt werden, solange sie sich ein gemeinsames Sourcegebiet teilen. Dies kann die Packungsdichte des Bauelements heraufsetzen helfen. Bei einem Beispiel kann ein zweites L-förmiges Gate mit einem ersten Schenkel und einem zweiten Schenkel in dem gleichen aktiven Gebiet wie das oben erörterte erste L-förmige Gate bereitgestellt werden. Der erste Schenkel des zweiten L-förmigen Gates ist von dem zweiten seitlichen Rand nach innen und von dem ersten L-förmigen Gate nach innen beabstandet. Wie bei dem ersten L-förmigen Gate erstreckt sich der erste Schenkel des zweiten L-förmigen Gates in das aktive Gebiet unter dem oberen Rand des aktiven Gebiets, wenngleich es sich gegebenenfalls in das aktive Gebiet über den unteren Rand erstrecken kann.

Der zweite Schenkel des zweiten L-förmigen Gates ist von dem oberen Rand nach innen beabstandet und erstreckt sich in das aktive Gebiet über dem zweiten seitlichen Rand, bevor er den ersten Schenkel des zweiten L-förmigen Gates schneidet. Der zweite Schenkel erstreckt sich nicht bis zu dem ersten L-förmigen Gate. Ein zweites Draingebiet wird dann durch den zweiten seitlichen Rand des aktiven Gebiets, den ersten Schenkel des zweiten L-förmigen Gates, den oberen Rand des aktiven Gebiets und den zweiten Schenkel des zweiten L-förmigen Gates definiert. Ein gemeinsames Sourcegebiet wird von dem Raum zwischen dem ersten und zweiten L-förmigen Gate definiert.

Ein zweites Implantationsgebiet, das ein vergrößertes erstes Implantationsgebiet sein kann, erstreckt sich bevorzugt von einem Abschnitt des zweiten L-förmigen Gates in mindestens einen Abschnitt des gemeinsamen Sourcegebiets. Eine Silizidschicht oder dergleichen kann sich über mindestens einen Abschnitt des zweiten Implantationsgebiets und über das gemeinsame Sourcegebiet erstrecken, um das zweite Implantationsgebiet elektrisch mit dem gemeinsamen Sourcegebiet zu verbinden.

Als ein Beispiel wird ein U-Gate-Bauelement beschrieben. Wie die L-Gate-Einrichtung wird die U-Gate-Einrichtung auf einem aktiven Gebiet ausgebildet, das von einem Isolationsgebiet umgeben ist. Das aktive Gebiet weist einen oberen Rand, einen unteren Rand, einen ersten seitlichen Rand und einen zweiten seitlichen Rand auf. Das U-Gate weist einen ersten Schenkel, einen zweiten Schenkel und einen dritten Schenkel auf. Der erste Schenkel ist bevorzugt von dem ersten seitlichen Rand nach innen und von dem zweiten seitlichen Rand des aktiven Gebiets nach innen beabstandet. Der zweite Schenkel erstreckt sich bevorzugt in das aktive Gebiet über den ersten seitlichen Rand und schneidet den ersten Schenkel, erstreckt sich aber nicht zu dem zweiten seitlichen Rand. Der dritte Schenkel ist bevorzugt von dem zweiten Schenkel beabstandet und erstreckt sich in das aktive Gebiet über den ersten seitlichen Rand, bevor er den ersten Schenkel schneidet. Der dritte Schenkel erstreckt sich bevorzugt nicht zu dem zweiten seitlichen Rand. Weil sich der zweite und dritte Schenkel nicht bis zum zweiten seitlichen Rand erstrecken, existiert ein Raum zwischen dem ersten, zweiten und dritten Schenkel des U-förmigen Gates und dem zweiten seitlichen Rand.

Ein Draingebiet wird von dem ersten seitlichen Rand des aktiven Gebiets, dem ersten Schenkel, dem zweiten Schenkel und dem dritten Schenkel definiert. Ein Sourcegebiet ist zwischen dem zweiten seitlichen Rand und dem U-förmigen Gate definiert. Das Sourcegebiet und das Draingebiet weisen bevorzugt einen ersten Leitfähigkeitstyp auf, und das aktive Gebiet unter dem ersten Schenkel, dem zweiten Schenkel und dem dritten Schenkel weist einen zweiten Leitfähigkeitstyp auf.

Um das Kanal-Körper-Gebiet unter dem U-förmigen Gate mit dem Sourcegebiet verbinden zu helfen, erstreckt sich ein Implantationsgebiet mit dem zweiten Leitfähigkeitstyp bevorzugt von einem Abschnitt des U-förmigen Gates in mindestens einen Abschnitt des Sourcegebiets. Eine Silizidschicht oder dergleichen wird dann über mindestens einem Abschnitt des Implantationsgebiets und des Sourcegebiets bereitgestellt, um das Implantationsgebiet elektrisch mit dem Sourcegebiet zu verbinden.

Der zweite Schenkel kann von dem oberen Rand des aktiven Gebiets nach innen beabstandet sein, und der dritte Schenkel kann von dem unteren Rand nach innen beabstandet sein. Dies läßt einen Raum zwischen dem zweiten Schenkel und dem oberen Rand und zwischen dem dritten Schenkel und dem unteren Rand des aktiven Gebiets. Bei einem weiteren veranschaulichenden Beispiel kann der zweite Schenkel mindestens einen Abschnitt des oberen Rands überlappen, und/oder der dritte Schenkel kann mindestens einen Abschnitt des unteren Rands überlappen. Dies läßt möglicherweise keinen Raum zwischen dem zweiten Schenkel und dem oberen Rand und/oder zwischen dem dritten Schenkel und dem unteren Rand des aktiven Gebiets. Je nach den verwendeten jeweiligen Layoutregeln kann eines dieser Beispiele gegenüber dem anderen eine erhöhte Packungsdichte liefern.

Es wird auch in Betracht gezogen, daß sich der zweite Schenkel und der dritte Schenkel an dem ersten Schenkel vorbei in Richtung des zweiten seitlichen Rands des aktiven Gebiets erstrecken können. Der Abschnitt des zweiten Schenkels, der sich an dem ersten Schenkel vorbei erstreckt, bildet einen ersten Knoten, und der Abschnitt des dritten Schenkels, der sich an dem ersten Schenkel vorbei erstreckt, bildet einen zweiten Knoten. Der erste Knoten kann die Kanalbreite entlang der Seitenwand, die an den zweiten Schenkel angrenzt, erhöhen helfen, und der zweite Knoten kann die Kanalbreite entlang der Seitenwand, die an den dritten Schenkel angrenzt, erhöhen helfen. Sowohl der erste Knoten als auch der zweite Knoten können somit die „effektive" Kanalbreite des Bauelements wie oben beschrieben kontrollieren helfen.

Wie bei dem obigen L-förmigen Gate kann das U-förmige Gate das Plazieren mehrerer Transistoren im gleichen aktiven Gebiet gestatten, solange sie sich ein gemeinsames Sourcegebiet teilen. Dies kann helfen, die Packungsdichte, die erzielt werden kann, zu erhöhen. Bei einem Beispiel können ein zweites U-förmiges Gate mit einem ersten Schenkel, einem zweiten Schenkel und einem dritten Schenkel in dem gleichen aktiven Gebiet wie das oben erörterte erste U-förmige Gate vorgesehen sein. Der erste Schenkel des zweiten U-förmigen Gates ist bevorzugt von dem zweiten seitlichen Rand nach innen und von dem ersten U-förmigen Gate nach innen beabstandet.

Der zweite Schenkel des zweiten U-förmigen Gates ist bevorzugt von dem oberen Rand nach innen beabstandet und erstreckt sich in das aktive Gebiet über den zweiten seitlichen Rand. Der zweite Schenkel des zweiten U-förmigen Gates schneidet bevorzugt den ersten Schenkel des zweiten U-förmigen Gates, erstreckt sich aber nicht bis zu dem ersten U-förmigen Gate. Analog ist der dritte Schenkel des zweiten U-förmigen Gates bevorzugt von dem unteren Rand nach innen beabstandet und erstreckt sich in das aktive Gebiet über dem zweiten seitlichen Rand. Der dritte Schenkel des zweiten U-förmigen Gates schneidet bevorzugt den ersten Schenkel des zweiten U-förmigen Gates, erstreckt sich aber nicht bis zu dem ersten U-förmigen Gate.

Ein zweites Draingebiet wird dann von dem zweiten seitlichen Rand des aktiven Gebiets, dem ersten Schenkel, dem zweiten Schenkel und dem dritten Schenkel des zweiten U-förmigen Gates definiert. Ein gemeinsames Sourcegebiet wird von dem Raum zwischen dem zweiten U-förmigen Gate und dem ersten U-förmigen Gate definiert. Ein zweites Implantationsgebiet, das Teil eines vergrößerten ersten Implantationsgebiets sein kann, kann sich von einem Abschnitt des zweiten U-förmigen Gates und in das gemeinsame Sourcegebiet erstrecken. Eine Silizidschicht oder dergleichen kann sich dann über mindestens einen Abschnitt des zweiten Implantationsgebiets und über das Sourcegebiet erstrecken, um das zweite Implantationsgebiet elektrisch mit dem Sourcegebiet zu verbinden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung und viele der damit einhergehenden Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich ohne weiteres, wenn selbige unter Bezugnahme auf die folgende ausführliche Beschreibung unter Betrachtung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszahlen gleiche Teile in allen Figuren davon bezeichnen, besser verstanden wird. Es zeigen:

1 eine vergrößerte Draufsicht auf einen T-Gate-MOSFET nach dem Stand der Technik mit Körpersteuerung;

2 eine vergrößerte Draufsicht auf einen H-Gate-MOSFET nach dem Stand der Technik mit Körpersteuerung;

3 eine vergrößerte Draufsicht auf einen veranschaulichenden L-Gate-MOSFET gemäß der vorliegenden Erfindung;

4 eine vergrößerte Draufsicht auf einen anderen veranschaulichenden L-Gate-MOSFET gemäß der vorliegenden Erfindung;

5 eine vergrößerte Draufsicht auf zwei veranschaulichende L-Gate-MOSFETs in einem gemeinsamen aktiven Gebiet;

6 eine vergrößerte Draufsicht auf einen veranschaulichenden U-Gate-MOSFET;

7 eine vergrößerte Draufsicht auf einen anderen veranschaulichenden U-Gate-MOSFET;

8 eine vergrößerte Querschnittsansicht des veranschaulichenden U-Gate-MOSFET von 7 entlang Linie 8-8;

9 eine vergrößerte Draufsicht auf einen weiteren veranschaulichenden U-Gate-MOSFET und

10 eine vergrößerte Draufsicht auf zwei veranschaulichende U-Gate-MOSFETs in einem gemeinsamen aktiven Gebiet.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

3 ist eine vergrößerte Draufsicht auf einen veranschaulichenden L-Gate-MOSFET gemäß der vorliegenden Erfindung, allgemein von dem Typ von Anspruch 1. Das L-Gate-Bauelement ist allgemein bei 100 gezeigt. Das L-Gate-Bauelement 100 enthält ein aktives Gebiet 102, das auf einer isolierenden Schicht ausgebildet und von einem Isolationsgebiet 104 umgeben ist. Das aktive Gebiet 102 weist einen oberen Rand 106, einen unteren Rand 108, einen ersten seitlichen Rand 110 und einen zweiten seitlichen Rand 112 auf. Ein erster Schenkel 116 des L-förmigen Gates 117 ist von dem ersten seitlichen Rand 110 nach innen und von dem zweiten seitlichen Rand 112 nach innen beabstandet und erstreckt sich in das aktive Gebiet 102 über dem oberen Rand 106. Ein zweiter Schenkel 118 des L-förmigen Gates 117 ist von dem oberen Rand 106 nach innen beabstandet und erstreckt sich in das aktive Gebiet 102 über dem ersten seitlichen Rand 110, bevor es den ersten Schenkel 116 schneidet. Der zweite Schenkel 118 hilft die Kanal-Dielektrikums-Grenzfläche entlang der Seitenwand 152 des Körper-Kanal-Gebiets zu eliminieren. Die andere Kanal-Dielektrikums-Grenzfläche 120 bleibt. Es wird in Betracht gezogen, daß sich der erste Schenkel 116 über den unteren Rand 108 erstrecken kann oder, wie in 5 gezeigt, an dem zweiten Schenkel 118 aufhören kann.

Ein Draingebiet 122 wird von dem ersten seitlichen Rand 110 des aktiven Gebiets 102, dem ersten Schenkel 116, dem oberen Rand 106 des aktiven Gebiets 102 und dem zweiten Schenkel 118 definiert. Ein Sourcegebiet 124 wird von dem zweiten seitlichen Rand 112 des aktiven Gebiets 102 und dem L-förmigen Gate 117 definiert. Das Sourcegebiet 124 und das Draingebiet 122 sind von einem ersten Leitfähigkeitstyp (z.B. N), während das aktive Gebiet 102 unter dem ersten Schenkel 116 und dem zweiten Schenkel 118 von einem zweiten Leitfähigkeitstyp ist (z.B. P).

Um das Kanal-Körper-Gebiet unter dem L-förmigen Gate 117 mit dem Sourcegebiet 124 verbinden zu helfen, erstreckt sich ein Implantationsgebiet 130 mit dem zweiten Leitfähigkeitstyp (z.B. P) von einem Abschnitt des ersten L-förmigen Gates 117 in das Sourcegebiet 124. Das Implantationsgebiet 130 kann durch eine Maske 132 definiert werden.

Eine bevorzugt unter Verwendung eines herkömmlichen Silizidprozesses ausgebildete Silizidschicht wird über mindestens einem Abschnitt des Implantationsgebiets 130 und dem Sourcegebiet 124 vorgesehen, um das Implantationsgebiet 130 elektrisch mit dem Sourcegebiet 124 zu verbinden. Dementsprechend kann ein Sourcekontakt 136 verwendet werden, um sowohl das Sourcegebiet 124 als auch das Kanal-Körper-Gebiet des Transistors vorzuspannen. Wie oben angedeutet kann dies die Packungsdichte des Bauelements erhöhen.

Der zweite Schenkel 118 des Gates 117 kann von dem unteren Rand 108 des aktiven Gebiets 102 nach innen beabstandet sein, wie gezeigt. Dies läßt einen Raum 140 zwischen dem zweiten Schenkel 118 und dem unteren Rand 108 des aktiven Gebiets 102. Alternativ und wie in 4 gezeigt, kann der zweite Schenkel 118 zumindest einen Abschnitt des unteren Rands 108 überlappen, was keinen Raum zwischen dem zweiten Schenkel 118 und dem unteren Rand des aktiven Gebiets 108 läßt. Je nach den jeweiligen verwendeten Abstandsregeln kann eine dieser Ausführungsformen relativ zu der anderen eine erhöhte Packungsdichte liefern.

Es wird in Betracht gezogen, daß sich der zweite Schenkel 118 an dem ersten Schenkel 116 vorbei zu dem zweiten seitlichen Rand 112 des aktiven Gebiets 102 erstrecken kann. Der Abschnitt des zweiten Schenkels 118, der sich an dem ersten Schenkel 116 vorbei erstreckt, kann einen Knoten 150 bilden. Der Knoten 150 vergrößert die Kanalbreite entlang der Seitenwand 152, die an den zweiten Schenkel 118 angrenzt, was die „effektive" Kanalbreite des Bauelements wie oben beschrieben kontrollieren helfen kann.

Weil sich der zweite Schenkel 118 nicht zum zweiten seitlichen Rand 112 des aktiven Gebiets 102 erstreckt, kann der Gesamtgatebereich relativ zu den in 1 und 2 gezeigten T-Gate- und H-Gate-Konfigurationen reduziert sein. Dies kann die Geschwindigkeit und die Gesamtausbeute des Bauelements erhöhen. Da der zweite Schenkel 118 den zweiten seitlichen Rand 112 nicht überlappt, kann außerdem der Abstand zwischen benachbarten L-Gate-Bauelementen relativ zum Stand der Technik reduziert sein.

Im Gegensatz zu den in 1 und 2 gezeigten T-Gate- und H-Gate-Konfigurationen können zwei oder mehr L-förmige Gates im gleichen aktiven Gebiet bereitgestellt werden, solange sie sich ein gemeinsames Sourcegebiet teilen. 5 zeigt eine vergrößerte Draufsicht auf zwei L-Gate-MOSFETs in einem gemeinsamen aktiven Gebiet 200. Das erste L-förmige Gate 117 ist ähnlich dem oben bezüglich 3 beschriebenen.

Wie das erste L-förmige Gate 117 weist das zweite L-förmige Gate 202 einen ersten Schenkel 204 und einen zweiten Schenkel 206 auf. Der erste Schenkel 204 des zweiten L-förmigen Gates 202 ist von dem zweiten seitlichen Rand 112 nach innen und von dem ersten L-förmigen Gate 117 nach innen beabstandet. Der erste Schenkel 204 des zweiten L-förmigen Gates 202 erstreckt sich bevorzugt in das aktive Gebiet 200 über dem oberen Rand 106 des aktiven Gebiets 200. Der erste Schenkel 204 kann sich über den unteren Rand 108 erstrecken, wie bei 220 gezeigt, oder bei dem zweiten Schenkel 206 aufhören. Der zweite Schenkel 206 des zweiten L-förmigen Gates 202 ist von dem oberen Rand 106 nach innen beabstandet und erstreckt sich in das aktive Gebiet 200 über dem zweiten seitlichen Rand 112, bevor er den ersten Schenkel 204 schneidet. Der zweite Schenkel 206 erstreckt sich bevorzugt nicht zu dem ersten L-förmigen Gate 117.

Ein zweites Draingebiet 210 wird von dem zweiten seitlichen Rand 112 des aktiven Gebiets 200, dem ersten Schenkel 204 des zweiten L-förmigen Gates 202, dem oberen Rand 106 des aktiven Gebiets 200 und dem zweiten Schenkel 206 des zweiten L-förmigen Gates 202 definiert. Das gemeinsame Sourcegebiet 214 wird von dem Raum zwischen dem ersten L-förmigen Gate 117 und dem zweiten L-förmigen Gate 202 definiert.

Ein zweites Implantationsgebiet, das bei dem gezeigten Beispiel Teil eines vergrößerten ersten Implantationsgebiets 130 ist, erstreckt sich von einem Abschnitt des zweiten L-förmigen Gates 202 in das gemeinsame Sourcegebiet 214. Eine Silizidschicht (siehe 8) oder dergleichen erstreckt sich dann über mindestens einen Abschnitt des zweiten Implantationsgebiets 130 und über das gemeinsame Sourcegebiet 214, um das zweite Implantationsgebiet 130 elektrisch mit dem gemeinsamen Sourcegebiet 214 zu verbinden.

Es wird in Betracht gezogen, daß das zweite L-förmige Gate 202 relativ zu dem ersten L-förmigen Gate 117 invertiert werden kann. Das heißt, der zweite Schenkel 206 des zweiten L-förmigen Gates 202 kann gegebenenfalls zwischen dem zweiten Draingebiet 210 und dem oberen Rand 106 des aktiven Gebiets 200 positioniert werden.

6 ist eine vergrößerte Draufsicht auf ein veranschaulichendes U-Gate-MOSFET. Das veranschaulichende U-Gate-MOSFET ist allgemein bei 300 gezeigt. Das U-Gate-Bauelement 300 enthält ein auf einer isolierenden Schicht ausgebildetes aktives Gebiet 302 und ist von einem Isolationsgebiet 304 umgeben. Das aktive Gebiet weist einen oberen Rand 306, einen unteren Rand 308, einen ersten seitlichen Rand 310 und einen zweiten seitlichen Rand 312 auf. Ein erster Schenkel 314 des U-förmigen Gates 316 ist bevorzugt von dem ersten seitlichen Rand 310 nach innen und von dem zweiten seitlichen Rand 312 des aktiven Gebiets 302 nach innen beabstandet. Gegebenenfalls kann sich der erste Schenkel 314 über den oberen Rand 306 und/oder über den unteren Rand 308 erstrecken, wie am besten in 7 gezeigt.

Ein zweiter Schenkel 318 erstreckt sich bevorzugt in das aktive Gebiet 302 über dem ersten seitlichen Rand 310 und schneidet den ersten Schenkel 314, erstreckt sich aber nicht zu dem zweiten seitlichen Rand 312. Ein von dem zweiten Schenkel 318 beabstandeter dritter Schenkel 320 erstreckt sich in das aktive Gebiet 302 über dem ersten seitlichen Rand 310 und schneidet den ersten Schenkel 314, erstreckt sich aber nicht zu dem zweiten seitlichen Rand 312. Weil der zweite Schenkel 318 und der dritte Schenkel 320 sich nicht zu dem zweiten seitlichen Rand 312 erstrecken, gibt es einen Raum 322 zwischen dem U-förmigen Gate 316 und dem zweiten seitlichen Rand 312.

Ein Draingebiet 326 wird von dem ersten seitlichen Rand 310 des aktiven Gebiets 302, dem ersten Schenkel 314, dem zweiten Schenkel 318 und dem dritten Schenkel 320 definiert. Ein Sourcegebiet 330 wird von dem zweiten seitlichen Rand 312 des aktiven Gebiets 302 und dem U-förmigen Gate 316 definiert. Das Sourcegebiet 330 und das Draingebiet 326 sind bevorzugt von einem ersten Leitfähigkeitstyp (z.B. N), und das aktive Gebiet 302 unter dem ersten Schenkel 314, dem zweiten Schenkel 318 und dem dritten Schenkel 320 sind von einem zweiten Leitfähigkeitstyp (z.B. P).

Um das Kanal-Körper-Gebiet unter dem U-förmigen Gate 316 mit dem Sourcegebiet 330 verbinden zu helfen, erstreckt sich ein Implantationsgebiet 332 mit dem zweiten Leitfähigkeitstyp (P) von einem Abschnitt des U-förmigen Gates 316 in das Sourcegebiet 330. Eine Maske, wie etwa Maske 334, wird bevorzugt zum Definieren des Implantationsgebiets 332 verwendet. Eine Silizidschicht oder dergleichen wird dann über mindestens einen Abschnitt des Implantationsgebiets 332 und dem Sourcegebiet 330 bereitgestellt, um das Implantationsgebiet 332 elektrisch mit dem Sourcegebiet 330 zu verbinden.

Der zweite Schenkel 318 kann von dem oberen Rand 206 des aktiven Gebiets 302 nach innen beabstandet sein, und der dritte Schenkel 320 kann von dem unteren Rand 308 nach innen beabstandet sein. Dies läßt einen Raum 340 zwischen dem zweiten Schenkel 318 und dem oberen Rand 306 und einen Raum 342 zwischen dem dritten Schenkel 320 und dem unteren Rand 308 des aktiven Gebiets 302. Alternativ, und wie in 9 gezeigt, kann der zweite Schenkel 318 mindestens einen Abschnitt des oberen Rands 306 überlappen und/oder der dritte Schenkel 320 kann mindestens einen Abschnitt des unteren Rands 308 des aktiven Gebiets 302 überlappen. Diese letztere Konfiguration läßt keinerlei Raum zwischen dem zweiten Schenkel 318 und dem oberen Rand 306 oder zwischen dem dritten Schenkel 320 und dem unteren Rand 308 des aktiven Gebiets 302. Je nach den verwendeten jeweiligen Layoutregeln kann man mit einem dieser Beispiele gegenüber dem anderen eine vergrößerte Packungsdichte erhalten.

Nunmehr unter Bezugnahme auf 7 wird in Betracht gezogen, daß sich der zweite Schenkel 318 und der dritte Schenkel 320 an dem ersten Schenkel 314 vorbei zum zweiten seitlichen Rand 312 des aktiven Gebiets 302 erstrecken kann. Der Abschnitt des zweiten Schenkels 318, der sich an dem ersten Schenkel vorbei erstreckt, bildet einen ersten Knoten 350, und der Abschnitt des dritten Schenkels 320, der sich an dem ersten Schenkel 34 vorbei erstreckt, bildet einen zweiten Knoten. Der erste Knoten 350 kann die Kanalbreite entlang der Seitenwand 354, die an den zweiten Schenkel 318 angrenzt, vergrößern helfen, und der zweite Knoten 352 kann die Kanalbreite entlang der Seitenwand 356, die an den dritten Schenkel 320 angrenzt, vergrößern. Wie oben beschrieben können sowohl der erste Knoten 350 als auch der zweiten Knoten 352 die „effektive" Kanalbreite des Bauelements kontrollieren helfen.

Weil der zweite Schenkel 318 und der dritte Schenkel 320 sich nicht zu dem zweiten seitlichen Rand 213 des aktiven Gebiets 302 erstrecken, kann der Gesamtgatebereich relativ zu der in 2 gezeigten H-Gate-Konfiguration reduziert werden. Dies kann die Geschwindigkeit und Gesamtausbeute des Bauelements erhöhen. Da der zweite Schenkel 318 und der dritte Schenkel 320 den zweiten seitlichen Rand 312 nicht überlappen, kann außerdem der Abstand zwischen den beiden benachbarten U-Gate-Bauelementen relativ zu der in 2 gezeigten H-Gate-Konfiguration reduziert werden.

8 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des U-Gate-MOSFET von 7 entlang der Linie 8-8. Eine untere isolierende Schicht 383 trägt das aktive Gebiet 302. Das aktive Gebiet 302 enthält das Sourcegebiet 330, das Implantationsgebiet 332 und das Körper-Kanal-Gebiet 382. Da das Implantationsgebiet 332 vom gleichen Leitfähigkeitstyp wie das Körper-Kanal-Gebiet 382 ist, ist das Implantationsgebiet 332 elektrisch mit dem Körper-Kanal-Gebiet 382 verbunden. Eine Silizidschicht 384 ist über dem Implantationsgebiet 332 und dem Sourcegebiet 330 vorgesehen und verbindet das Implantationsgebiet 332 elektrisch mit dem Sourcegebiet 330. Da das Implantationsgebiet 332 elektrisch mit dem Körper-Kanal-Gebiet 382 verbunden ist, wird eine elektrische Verbindung zwischen dem Sourcegebiet 330 und dem Körper-Kanal-Gebiet 382 hergestellt.

Über dem Körper-Kanal-Gebiet 382 befindet sich eine Gateoxidschicht 380, die den zweiten Schenkel 320 trägt. Der zweite Schenkel 320 ist bevorzugt ein dotiertes Polysiliziummaterial. Ein Abstandshalter 390 wird bevorzugt zwischen der Silizidschicht 384 und dem zweiten Schenkel 320 bereitgestellt. Eine weitere Silizidschicht 386 ist bevorzugt über dem zweiten Schenkel 320 vorgesehen, um seinen Widerstand abzusenken.

10 ist eine vergrößerte Draufsicht auf zwei veranschaulichende U-Gate-MOSFETs in einem gemeinsamen aktiven Gebiet. Wie bei dem obigen L-förmigen Gate kann das U-förmige Gate die Plazierung von mehreren Transistoren in dem gleichen aktiven Gebiet gestatten, solange sie sich ein gemeinsames Sourcegebiet teilen. Dies kann helfen, die Packungsdichte, die erzielt werden kann, zu erhöhen.

Das erste U-förmige Gate 316 kann den oben bezüglich der 69 beschriebenen ähnlich sein. Wie das erste U-förmige Gate 316 kann das zweite U-förmige Gate 400 einen ersten Schenkel 402, einen zweiten Schenkel 404 und einen dritten Schenkel 406 aufweisen. Der erste Schenkel 402 ist bevorzugt von dem zweiten seitlichen Rand 312 nach innen und von dem ersten U-förmigen Gate 316 nach innen beabstandet. Der zweite Schenkel 404 ist bevorzugt von dem oberen Rand 306 nach innen beabstandet und erstreckt sich in das aktive Gebiet über dem zweiten seitlichen Rand 312. Der zweite Schenkel 404 schneidet den ersten Schenkel 402 des zweiten U-förmigen Gates 400, erstreckt sich aber bevorzugt nicht zu dem ersten U-förmigen Gate 316. Gleichermaßen ist der dritte Schenkel 406 bevorzugt von dem unteren Rand 308 nach innen beabstandet und erstreckt sich in das aktive Gebiet über dem zweiten seitlichen Rand 312. Der dritte Schenkel 406 schneidet den ersten Schenkel 402 des zweiten U-förmigen Gates 400, erstreckt sich aber nicht zu dem ersten U-förmigen Gate 316. Alternativ können der zweite Schenkel 404 und der dritte Schenkel 406 mindestens einen Abschnitt des oberen und unteren Randes 306 beziehungsweise 308 überlappen.

Ein zweites Draingebiet 420 wird von dem zweiten seitlichen Rand 312 des aktiven Gebiets, dem ersten Schenkel 402, dem zweiten Schenkel 404 und dem dritten Schenkel 406 des zweiten U-förmigen Gates 400 definiert. Ein gemeinsames Sourcegebiet 422 erstreckt sich zwischen dem zweiten U-förmigen Gate 400 und dem ersten U-förmigen Gate 316. Ein zweites Implantationsgebiet 332, das in der gezeigten Ausführungsform Teil eines vergrößerten ersten Implantationsgebiets ist, kann sich von einem Abschnitt des zweiten U-förmigen Gates 400 aus in das gemeinsame Sourcegebiet 422 erstrecken. Eine Silizidschicht oder dergleichen kann sich dann über mindestens einen Abschnitt des zweiten Implantationsgebiets 332 und über dem gemeinsamen Sourcegebiet 422 erstrecken, um das zweite Implantationsgebiet 332 elektrisch mit dem gemeinsamen Sourcegebiet 422 zu verbinden.

Nachdem die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, versteht der Fachmann ohne weiteres, daß die hierin gefundenen Lehren innerhalb des Schutzbereichs der hier beigefügten Ansprüche auf noch weitere Ausführungsformen angewendet werden können.


Anspruch[de]
Halbleiterbauelement (100), umfassend:

ein aktives Gebiet (102), ausgebildet auf einer isolierenden Schicht und von einem Isolationsgebiet (104) umgeben, wobei das aktive Gebiet (102) einen oberen Rand (106), einen unteren Rand (108), einen ersten seitlichen Rand (110) und einen zweiten seitlichen Rand (112) aufweist;

ein erstes L-förmiges Gate (117) mit einem ersten Schenkel (116) und einem zweiten Schenkel (118);

wobei der erste Schenkel (116) des ersten L-förmigen Gates (117) nach innen von dem ersten seitlichen Rand (110) beabstandet ist und nach innen von dem zweiten seitlichen Rand (112) beabstandet ist und sich in das aktive Gebiet (102) über den oberen Rand (106) erstreckt;

wobei der zweite Schenkel (118) des ersten L-förmigen Gates (117) innerhalb des oberen Rands (106) beabstandet ist und sich in das aktive Gebiet (102) über den ersten seitlichen Rand (110) erstreckt, wobei der zweite Schenkel (118) des ersten L-förmigen Gates (117) den ersten Schenkel (116) des ersten L-förmigen Gates (117) schneidet, sich aber nicht zu dem zweiten seitlichen Rand (112) erstreckt;

ein erstes Draingebiet (122), definiert durch den ersten seitlichen Rand (110), den ersten Schenkel des ersten L-förmigen Gates (117), den oberen Rand (106) und den zweiten Schenkel (118) des ersten L-förmigen Gates (117);

ein Sourcegebiet (124), definiert durch den zweiten seitlichen Rand (112) und das erste L-förmige Gate (117);

wobei das Sourcegebiet (124) und das Draingebiet (122) einen ersten Leitfähigkeitstyp aufweisen;

wobei das aktive Gebiet (102) unter dem ersten Schenkel (116) und dem zweiten Schenkel (118) des ersten L-förmigen Gates (117) einen zweiten Leitfähigkeitstyp aufweist;

wobei ein erstes Implantationsgebiet (130) mit dem zweiten Leitfähigkeitstyp sich von einem Abschnitt des ersten L-förmigen Gates (117) in mindestens einen Abschnitt des Sourcegebiets (124) erstreckt; und

wobei sich eine erste stromleitende Schicht über mindestens einen Abschnitt des ersten Implantationsgebiets (130) und des Sourcegebiets (124) erstreckt zum elektrischen Verbinden des ersten Implantationsgebiets (130) mit dem Sourcegebiet (124).
Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, wobei der zweite Schenkel (118) des ersten L-förmigen Gates (117) innerhalb des unteren Rands (108) beabstandet ist. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, wobei der zweite Schenkel (118) des ersten L-förmigen Gates (117) mindestens einen Abschnitt des unteren Rands (108) überlappt. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, wobei sich der erste Schenkel (116) des ersten L-förmigen Gates (117) über den unteren Rand (108) erstreckt. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, wobei sich der zweite Schenkel (118) des ersten L-förmigen Gates (117) am ersten Schenkel (116) des ersten L-förmigen Gates (117) vorbei in Richtung des zweiten seitlichen Rands (112) erstreckt, wodurch ein Knoten (150) entsteht. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, weiterhin umfassend:

ein zweites L-förmiges Gate (202) mit einem ersten Schenkel (204) und einem zweiten Schenkel (206);

wobei der erste Schenkel (204) des zweiten L-förmigen Gates (202) innerhalb des zweiten seitlichen Rands (112) beabstandet ist und von dem ersten L-förmigen Gate (117) beabstandet ist, wobei sich der erste Schenkel (204) des zweiten L-förmigen Gates (202) in das aktive Gebiet (200) über dem oberen Rand (106) erstreckt;

wobei der zweite Schenkel (206) des zweiten L-förmigen Gates (202) von dem oberen Rand (106) aus nach innen beabstandet ist und sich in das aktive Gebiet (200) über dem zweiten seitlichen Rand (112) erstreckt, wobei der zweite Schenkel des zweiten L-förmigen Gates (202) den ersten Schenkel (204) des zweiten L-förmigen Gates (202) schneidet, sich aber nicht bis zum ersten L-förmigen Gate (117) erstreckt;

ein zweites Draingebiet (210), definiert durch den zweiten seitlichen Rand (112), den ersten Schenkel (204) des zweiten L-förmigen Gates (202), den oberen Rand (106) und den zweiten Schenkel (206) des zweiten L-förmigen Gates (202);

wobei sich das Sourcegebiet (214) zwischen dem zweiten L-förmigen Gate (202) und dem ersten L-förmigen Gate (117) erstreckt;

wobei das aktive Gebiet (200) unter dem ersten Schenkel (204) und dem zweiten Schenkel (206) des zweiten L-förmigen Gates (202) den zweiten Leitfähigkeitstyp aufweist;

wobei sich ein zweites Implantationsgebiet (130) mit dem zweiten Leitfähigkeitstyp von einem Abschnitt des zweiten L-förmigen Gates (202) in mindestens einen Abschnitt des Sourcegebiets (214) erstreckt; und

wobei sich eine zweite stromleitende Schicht über mindestens einen Abschnitt des zweiten Implantationsgebiets (130) und des Sourcegebiets (214) erstreckt zum elektrischen Verbinden des zweiten Implantationsgebiets (130) mit dem Sourcegebiet (214).






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