JP2003188273A5 - - Google Patents
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【0031】
さらに図6のCMOS装置30では、前記p型領域Aにおいて前記ゲート電極33Aを自己整合マスクにn型不純物をイオン注入することにより、前記ゲート電極33Aの両側に、前記突出部31Aをも含んでn型拡散領域31aおよび31bが形成される。同様に、前記n型領域Bにおいても前記ゲート電極33Bの両側に、前記突出部31Bをも含んでp型拡散領域31cおよび31dが形成される。その結果、前記Si基板31上には前記領域AにnチャネルMOSトランジスタが、また前記領域BにpチャネルMOSトランジスタが形成される。
さらに図6のCMOS装置30では、前記p型領域Aにおいて前記ゲート電極33Aを自己整合マスクにn型不純物をイオン注入することにより、前記ゲート電極33Aの両側に、前記突出部31Aをも含んでn型拡散領域31aおよび31bが形成される。同様に、前記n型領域Bにおいても前記ゲート電極33Bの両側に、前記突出部31Bをも含んでp型拡散領域31cおよび31dが形成される。その結果、前記Si基板31上には前記領域AにnチャネルMOSトランジスタが、また前記領域BにpチャネルMOSトランジスタが形成される。
【0032】
図6のCMOS装置では、nチャネルMOSトランジスタはゲート長LgAをまたpチャネルMOSトランジスタはゲート長LgBを有し、前記ゲート電極33Aは、Si基板31の平坦部を、前記突出部31Aのそれぞれの側において、ゲート幅W2A/2で覆う。その結果、前記ゲート電極33Aの(100)面上におけるゲート幅は、前記突出部31Aの頂部を含めて、W1A+W2Aにより与えられる。これに対し、前記ゲート電極33Aの(110)面上におけるゲート幅WAは両側壁面に形成されているので2HAで与えられ、その結果、前記領域Aに形成されるnチャネルMOSトランジスタの電流駆動能力は、式μ n1 (W 1A +W 2A )+2μ n2 H A により与えられる。ただしμ n1 は、(100)面における電子移動度を、μ n2 は(110)面における電子移動度を表す。
図6のCMOS装置では、nチャネルMOSトランジスタはゲート長LgAをまたpチャネルMOSトランジスタはゲート長LgBを有し、前記ゲート電極33Aは、Si基板31の平坦部を、前記突出部31Aのそれぞれの側において、ゲート幅W2A/2で覆う。その結果、前記ゲート電極33Aの(100)面上におけるゲート幅は、前記突出部31Aの頂部を含めて、W1A+W2Aにより与えられる。これに対し、前記ゲート電極33Aの(110)面上におけるゲート幅WAは両側壁面に形成されているので2HAで与えられ、その結果、前記領域Aに形成されるnチャネルMOSトランジスタの電流駆動能力は、式μ n1 (W 1A +W 2A )+2μ n2 H A により与えられる。ただしμ n1 は、(100)面における電子移動度を、μ n2 は(110)面における電子移動度を表す。
【0033】
同様に、前記領域Bに形成されるpチャネルMOSトランジスタの電流駆動能力は、式μ p1 (W 1A +W 2A )+2μ p2 H B により与えられる。ただしμ p1 は、(100)面におけるホール移動度を、μ p2 は(110)面におけるホール移動度を表す。
同様に、前記領域Bに形成されるpチャネルMOSトランジスタの電流駆動能力は、式μ p1 (W 1A +W 2A )+2μ p2 H B により与えられる。ただしμ p1 は、(100)面におけるホール移動度を、μ p2 は(110)面におけるホール移動度を表す。
【0034】
そこで、本実施例のCMOS装置30では、nチャネルMOSトランジスタも側壁部が両側壁面に形成されているので、その電流駆動能力とpチャネルMOSトランジスタの電流駆動能力とが平衡するように、前記突出部31A,31Bの幅および高さを、式
μ n1 (W 1A +W 2A )+μ n2 W A =μ p1 (W 1A +W 2A )+μ p2 W B
が満足されるように設定する。ただし、ここでWA=2HA,WB=2HBの関係を使った。
そこで、本実施例のCMOS装置30では、nチャネルMOSトランジスタも側壁部が両側壁面に形成されているので、その電流駆動能力とpチャネルMOSトランジスタの電流駆動能力とが平衡するように、前記突出部31A,31Bの幅および高さを、式
μ n1 (W 1A +W 2A )+μ n2 W A =μ p1 (W 1A +W 2A )+μ p2 W B
が満足されるように設定する。ただし、ここでWA=2HA,WB=2HBの関係を使った。
【0035】
特にかかる構成では、前記突出部31A,31Bの高さHA,HBを設定することにより、同一の素子面積でありながら、nチャネルMOSトランジスタとpチャネルMOSトランジスタとの電流駆動能力を平衡させることが可能になる。
特にかかる構成では、前記突出部31A,31Bの高さHA,HBを設定することにより、同一の素子面積でありながら、nチャネルMOSトランジスタとpチャネルMOSトランジスタとの電流駆動能力を平衡させることが可能になる。
【0037】
なお、以上の説明ではゲート絶縁膜32A,32Bをシリコン酸化膜としたが、図2の基板処理装置においてArあるいはKrガスよりなる希ガスとNH3ガス、あるいは前記希ガスとN2ガスとH2ガスの混合ガスプラズマを形成することにより、ゲート絶縁膜32A,32Bとしてシリコン窒化膜を形成することも可能である。さらにこれにO2ガスを添加することにより、前記ゲート絶縁膜32A,32Bをシリコン酸窒化膜により形成することも可能である。この場合には、nチャネルMOSトランジスタとpチャネルMOSトランジスタの代わりに、nチャネルMISトランジスタとpチャネルMISトランジスタとが得られる。
なお、以上の説明ではゲート絶縁膜32A,32Bをシリコン酸化膜としたが、図2の基板処理装置においてArあるいはKrガスよりなる希ガスとNH3ガス、あるいは前記希ガスとN2ガスとH2ガスの混合ガスプラズマを形成することにより、ゲート絶縁膜32A,32Bとしてシリコン窒化膜を形成することも可能である。さらにこれにO2ガスを添加することにより、前記ゲート絶縁膜32A,32Bをシリコン酸窒化膜により形成することも可能である。この場合には、nチャネルMOSトランジスタとpチャネルMOSトランジスタの代わりに、nチャネルMISトランジスタとpチャネルMISトランジスタとが得られる。
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