JPH10135350A - Semiconductor device and its manufacturing method - Google Patents

Semiconductor device and its manufacturing method

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JPH10135350A
JPH10135350A JP8308686A JP30868696A JPH10135350A JP H10135350 A JPH10135350 A JP H10135350A JP 8308686 A JP8308686 A JP 8308686A JP 30868696 A JP30868696 A JP 30868696A JP H10135350 A JPH10135350 A JP H10135350A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To rectify a bias of a threshold value voltage in a CMOS circuit. SOLUTION: The threshold value voltages of an N-channel type semiconductor device is separately controlled from a P-channel type semiconductor device, by utilizing a decrease in the threshold value voltage due to a narrow channel effect and an increase in the threshold value voltage due to a narrow channel effect. At this time, the threshold value voltage of the N-channel type semiconductor device is increased and the threshold value voltage of the P-channel type semiconductor device is decreased, so as to make the absolute values of both threshold value voltages almost equal.

Description

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

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本明細書で開示する発明は、
結晶性を有する半導体膜を用いた半導体装置およびその
作製方法に関する。特に、半導体膜として単結晶シリコ
ン膜を用いたCMOS構造を有する半導体装置に関す
る。
TECHNICAL FIELD [0001] The invention disclosed in the present specification is:
The present invention relates to a semiconductor device using a semiconductor film having crystallinity and a manufacturing method thereof. In particular, the present invention relates to a semiconductor device having a CMOS structure using a single crystal silicon film as a semiconductor film.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、絶縁ゲイト型トランジスタを用い
たCMOS技術が盛んに開発されている。ところが、特
開平4-206971号公報や特開平4-286339号公報に記載され
ている様に、結晶性珪素膜を活性層とするN型トランジ
スタの電気特性はデプレッション方向(負側)にシフト
し、P型トランジスタはエンハンスメント方向(負側)
にシフトする傾向にある。この原因は、導電型の違いに
よるゲイト電極と活性層との仕事関数差によるものと考
えられている。
2. Description of the Related Art In recent years, CMOS technology using an insulated gate transistor has been actively developed. However, as described in JP-A Nos. 4-206971 and 4-286339, the electrical characteristics of an N-type transistor having a crystalline silicon film as an active layer shifts in the depletion direction (negative side). , P-type transistor in the enhancement direction (negative side)
Tend to shift. This is considered to be due to a difference in work function between the gate electrode and the active layer due to a difference in conductivity type.

【0003】上述のトランジスタの電気特性(Id-Vg 特
性) の模式図を図2に示す。横軸Vgはゲイト電圧であ
り、縦軸Idはドレイン電流である。また、201はN
型トランジスタの特性であり、202はP型トランジス
タの特性を示す。なお、201および202で示される
Id-Vg 特性がVg軸と接する接点がしきい値電圧を示し
ている。
FIG. 2 shows a schematic diagram of the electrical characteristics (Id-Vg characteristics) of the above-described transistor. The horizontal axis Vg is the gate voltage, and the vertical axis Id is the drain current. 201 is N
202 shows the characteristics of a P-type transistor. In addition, shown by 201 and 202
The contact where the Id-Vg characteristic is in contact with the Vg axis indicates the threshold voltage.

【0004】ここで203で示されるのはウィンドウ幅
(Vwin )であり、N型トランジスタのしきい値電圧
(Vth,n) およびP型トランジスタのしきい値電圧(V
th,p)の差(=Vth,n−Vth,p)で定義される。また、
204はウィンドウ中心(Vcen )であり、ウィンドウ
幅の中央値( =1/2 Vwin )で定義される。
Here, what is indicated by 203 is the window width (Vwin), which is the threshold voltage (Vth, n) of the N-type transistor and the threshold voltage (Vth) of the P-type transistor.
th, p) (= Vth, n-Vth, p). Also,
Reference numeral 204 denotes a window center (Vcen), which is defined by the center value of the window width (= 1/2 Vwin).

【0005】この時、従来のCMOS回路はウィンドウ
幅(Vwin )が全体的に負側にシフトするため結果的に
ウィンドウ中心(Vcen )が0V以下となる。特開平4-
206971号公報によると、このしきい値電圧の相違による
出力電圧の偏りがCMOS回路の特性を低下させる原因
となるのである。
At this time, the window width (Vwin) of the conventional CMOS circuit is shifted to the negative side as a whole, and as a result, the window center (Vcen) becomes 0 V or less. JP-A-4-
According to Japanese Patent No. 206971, the bias of the output voltage due to the difference in the threshold voltage causes the characteristics of the CMOS circuit to deteriorate.

【0006】この解決案としてチャネル形成領域に対し
て一導電性を付与する不純物(リンまたはボロン)を添
加してしきい値制御を行う方法(以後、チャネルドープ
法と呼ぶ)がある。しかしながら、この方法では不純物
イオンがキャリアの散乱を招き、動作速度を低下させる
要因となることが問題となる。
As a solution to this problem, there is a method of controlling the threshold by adding an impurity (phosphorus or boron) imparting one conductivity to the channel forming region (hereinafter, referred to as a channel doping method). However, in this method, there is a problem that the impurity ions cause carrier scattering and cause a reduction in operation speed.

【0007】特に、チャネル長が0.01〜0.1 μmとなる
ディープサブミクロン領域ではチャネル領域に存在する
不純物イオンは1個乃至数個であるため、不純物イオン
の存在によって電気特性がまるで変わってしまうことが
報告されている。
In particular, in the deep submicron region where the channel length is 0.01 to 0.1 μm, the number of impurity ions existing in the channel region is one to several, so that the electric characteristics may be totally changed by the presence of the impurity ions. It has been reported.

【0008】[0008]

【発明に至る背景】ここで本発明者らが提案する短チャ
ネル効果抑制技術(ピニング技術)について触れておく
必要がある。以下に図3を用いて概略を記載する。
2. Background of the Invention Here, it is necessary to mention the short channel effect suppression technique (pinning technique) proposed by the present inventors. The outline is described below with reference to FIG.

【0009】短チャネル効果とは、しきい値電圧の低
下、パンチスルー現象に伴う耐圧の劣化およびサブスレ
ッショルド特性の劣化などの総称である。また、これら
の現象はドレイン側の空乏層がソース領域にまで広がる
ことで、ゲイト電圧のみによるキャリアの制御が困難な
状況となるために起こる。
The short channel effect is a general term for a decrease in threshold voltage, a decrease in withstand voltage due to a punch-through phenomenon, and a decrease in sub-threshold characteristics. Further, these phenomena occur because the depletion layer on the drain side extends to the source region, which makes it difficult to control carriers only by the gate voltage.

【0010】即ち、ドレイン側の空乏層の広がりを抑止
する技術がピニング技術であり、チャネル形成領域に対
して人為的かつ局部的に不純物領域を設けることで達成
しうるのである。なお、本発明者らは「ピニング」とい
う言葉を「抑止」という意味で用いている。
That is, a technique for suppressing the spread of the depletion layer on the drain side is a pinning technique, which can be achieved by artificially and locally providing an impurity region in a channel formation region. The present inventors use the term "pinning" to mean "deterrence".

【0011】具体的にはトランジスタの活性領域を図3
に示す様な構造とする。図3(A)において、301は
ソース領域、302はドレイン領域、303はチャネル
形成領域であり、チャネル形成領域303の中には人為
的に不純物領域304が形成される。また、チャネル形
成領域303中、不純物領域304以外の領域305
は、実質的に真性な領域であり、キャリアが移動する領
域となる。
Specifically, the active region of the transistor is shown in FIG.
The structure is as shown in FIG. In FIG. 3A, reference numeral 301 denotes a source region, 302 denotes a drain region, and 303 denotes a channel formation region. In the channel formation region 303, an impurity region 304 is artificially formed. In the channel formation region 303, a region 305 other than the impurity region 304
Is a substantially intrinsic region, which is a region where carriers move.

【0012】なお、不純物領域304は電子描画法等に
よって微細なパターン形成を行って得られる。また、図
3(A)は不純物領域を線状パターン形状にした例を示
すが、点状のドットパターン形状とすることもできる。
The impurity region 304 is obtained by forming a fine pattern by an electron drawing method or the like. Although FIG. 3A shows an example in which the impurity region is formed in a linear pattern shape, the impurity region may be formed in a dot-like dot pattern shape.

【0013】また、図3(A)をA−A’で切断した断
面図を図3(B)に示す。306は素子間を分離するフ
ィールド酸化膜であり、307はチャネルストッパーで
ある。また、図3(A)をB−B’で切断した断面図を
図3(C)に示す。
FIG. 3B is a sectional view of FIG. 3A taken along the line AA '. Reference numeral 306 denotes a field oxide film for separating the elements from each other, and reference numeral 307 denotes a channel stopper. FIG. 3C is a cross-sectional view of FIG. 3A taken along a line BB ′.

【0014】この時、チャネル形成領域303内に配置
された不純物領域304はチャネル形成領域内に局部的
に拡散電位(エネルギー障壁)の高い領域を形成する。
そして、そのエネルギー障壁がドレイン側空乏層のソー
ス側への広がりを効果的に抑止(ピニング)しうるので
ある。
At this time, the impurity region 304 disposed in the channel formation region 303 locally forms a region having a high diffusion potential (energy barrier) in the channel formation region.
Then, the energy barrier can effectively suppress (pin) the spread of the drain side depletion layer to the source side.

【0015】なお、不純物領域304には酸素、窒素、
炭素のいずれを添加しても十分なエネルギー障壁を形成
することができる。また、N型トランジスタならばB
(ボロン)を、P型トランジスタならばP(リン)を添
加しても良い。
The impurity region 304 contains oxygen, nitrogen,
Addition of any of carbon can form a sufficient energy barrier. For an N-type transistor, B
(B) may be added to P (phosphorus) if it is a P-type transistor.

【0016】以上の様な構成とすることで、短チャネル
効果の一つであるしきい値電圧の低下を効果的に抑止す
ることが期待される。勿論、パンチスルー現象に伴う耐
圧やサブスレッショルド特性の劣化を抑制することも可
能である。
With the above-described configuration, it is expected that a decrease in the threshold voltage, which is one of the short channel effects, can be effectively suppressed. Of course, it is also possible to suppress the deterioration of the breakdown voltage and the sub-threshold characteristic due to the punch-through phenomenon.

【0017】また、図3に示す構成は、上述の効果とは
別に狭チャネル効果を生じることが予想される。即ち、
不純物領域304の間隔を十分狭くすることで、キャリ
アが移動する領域305に人為的に狭チャネル効果を発
生しうるのである。
The configuration shown in FIG. 3 is expected to produce a narrow channel effect separately from the above-described effects. That is,
By making the interval between the impurity regions 304 sufficiently narrow, a narrow channel effect can be artificially generated in the region 305 where carriers move.

【0018】以上に説明した様に、本発明者らの提案す
るピニング技術は短チャネル効果が発生する程度(チャ
ネル長2μm以下) から、さらに微細化されたディープ
サブミクロン領域(チャネル長0.01〜0.1 μm)のデバ
イス素子にまで効果を発揮する技術である。
As described above, the pinning technique proposed by the present inventors is limited to the extent that a short channel effect occurs (a channel length of 2 μm or less) and to a finer sub-micron region (a channel length of 0.01 to 0.1 μm). μm) device technology.

【0019】しかしながら、従来例で述べた様な、ゲイ
ト電極と活性層との仕事関数差の違いによるウィンドウ
中心(Vcen )のシフトはピニング技術においても同様
に生じる現象である。従って、サブミクロン領域では短
チャネル効果を抑止しつつしきい値電圧を制御すること
が必要となる。
However, the shift of the window center (Vcen) due to the difference in work function between the gate electrode and the active layer, as described in the conventional example, is a phenomenon that occurs similarly in the pinning technique. Therefore, in the submicron region, it is necessary to control the threshold voltage while suppressing the short channel effect.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】本発明は短チャネル効
果が生じうる程度(0.01〜2μm) にまで微細化された
CMOS回路において、チャネルドープ法以外の方法で
しきい値電圧の相違を是正する技術を提供することを課
題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention corrects a difference in threshold voltage by a method other than the channel doping method in a CMOS circuit miniaturized to such an extent that a short channel effect can occur (0.01 to 2 .mu.m). The task is to provide technology.

【0021】換言すれば、上述のウィンドウ中心(Vce
n )を極力0Vに近づけるための技術を提供する。この
事はNチャネル型およびPチャネル型半導体装置のしき
い値電圧の絶対値が概略同一となる様に制御することを
意味する。
In other words, the window center (Vce
n) is provided with a technique for approaching 0V as much as possible. This means that the control is performed so that the absolute values of the threshold voltages of the N-channel type and P-channel type semiconductor devices are substantially the same.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】本発明の主旨は、デバイ
ス素子の微細化に伴って生じる短チャネル効果(Short
Channel Effect:SCE )および狭チャネル効果(Nallow
Channel Effect :NCE )を利用してしきい値電圧(V
th)のバランスをとり、CMOS回路のVthの相違を是
正することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The gist of the present invention is to provide a short channel effect (Short channel effect) caused by miniaturization of device elements.
Channel Effect (SCE) and Narrow Channel Effect (Nallow)
Channel Effect: threshold voltage (V) using NCE
th) to correct the difference in Vth of the CMOS circuit.

【0023】そこで、本明細書で開示する発明の構成
は、Nチャネル型半導体装置およびPチャネル型半導体
装置とを相補的に組み合わせたCMOS構造を有する半
導体装置において、前記Nチャネル型半導体装置および
前記Pチャネル型半導体装置のしきい値電圧の絶対値が
概略同一となる様に、前記Nチャネル型半導体装置には
狭チャネル効果を強める手段が施され、前記Pチャネル
型半導体装置には短チャネル効果を強める手段が施され
ていることを特徴とする。
Therefore, the structure of the invention disclosed in this specification is a semiconductor device having a CMOS structure in which an N-channel semiconductor device and a P-channel semiconductor device are complementarily combined. The N-channel semiconductor device is provided with means for strengthening the narrow channel effect so that the absolute value of the threshold voltage of the P-channel semiconductor device becomes substantially the same. The means for strengthening is provided.

【0024】具体的には、前記Nチャネル型半導体装置
およびPチャネル型半導体装置のチャネル形成領域には
チャネル方向と概略平行に人為的かつ局部的に不純物領
域が配置されており、前記狭チャネル効果を強める手段
とは前記Nチャネル型半導体装置に配置される前記不純
物領域の配置間隔を意図的に狭くする手段であり、前記
短チャネル効果を強める手段とはPチャネル型半導体装
置に配置される前記不純物領域の配置間隔を、前記Nチ
ャネル型半導体装置における配置間隔よりも相対的に広
くする手段であることを特徴とする。
More specifically, impurity regions are artificially and locally arranged in the channel forming regions of the N-channel semiconductor device and the P-channel semiconductor device substantially in parallel with the channel direction. Means for intentionally narrowing the arrangement interval of the impurity regions arranged in the N-channel semiconductor device, and means for enhancing the short-channel effect means the arrangement arranged in the P-channel semiconductor device. The method is characterized in that the arrangement interval of the impurity regions is relatively wider than the arrangement interval in the N-channel semiconductor device.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】CMOS構造を有する半導体装置
を作製する際に問題となるNチャネル型半導体装置とP
チャネル型半導体装置のしきい値電圧の絶対値の相違
を、チャネルドープ法によらない新しい手段で是正す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An N-channel type semiconductor device and a P-type semiconductor device which are problematic in manufacturing a semiconductor device having a CMOS structure are described.
The difference in the absolute value of the threshold voltage of a channel type semiconductor device is corrected by a new means not based on the channel doping method.

【0026】そのために、短チャネル効果によるしきい
値電圧の減少および狭チャネル効果によるしきい値電圧
の増加を利用して、Nチャネル型半導体装置とPチャネ
ル型半導体装置のしきい値電圧を別々にシフトさせる。
Therefore, the threshold voltage of the N-channel semiconductor device and the threshold voltage of the P-channel semiconductor device are separated by utilizing the decrease in the threshold voltage due to the short channel effect and the increase in the threshold voltage due to the narrow channel effect. Shift to

【0027】狭チャネル効果が強く現れる様にする構成
は、ピニング技術を利用してチャネル形成領域に配置す
る不純物領域の間隔を狭くする、即ちピニング効果を強
くすることで達成しうる。また、逆に不純物領域の間隔
を広めに設計すればピニング効果は弱まり、短チャネル
効果が強めに現れる様な構成となる。
The structure in which the narrow channel effect appears strongly can be achieved by using the pinning technique to narrow the interval between the impurity regions arranged in the channel forming region, that is, to increase the pinning effect. Conversely, if the distance between the impurity regions is designed to be wider, the pinning effect is weakened, and the short channel effect is stronger.

【0028】[0028]

【実施例】【Example】

〔実施例1〕本実施例では、ピニング技術を利用した絶
縁ゲイト型トランジスタ(IGFET)を用いてCMO
S回路を設計する際に、活性領域の構造をN型トランジ
スタとP型トランジスタとで異なるものとする例を示
す。
[Embodiment 1] In this embodiment, a CMO using an insulated gate transistor (IGFET) utilizing a pinning technique is used.
An example in which the structure of the active region is different between an N-type transistor and a P-type transistor when designing an S circuit will be described.

【0029】従来例で述べた様に、チャネル形成領域が
結晶性珪素膜である場合、N型トランジスタおよびP型
トランジスタの電気特性(Id-Vg 特性)は、双方マイナ
ス側(負側)にシフトする傾向にあり、ウィンドウ中心
(Vcen )は0V以下となる。
As described in the conventional example, when the channel forming region is a crystalline silicon film, the electrical characteristics (Id-Vg characteristics) of the N-type transistor and the P-type transistor are both shifted to the negative side (negative side). And the window center (Vcen) becomes 0 V or less.

【0030】そのため、ウィンドウ中心(Vcen )を0
VにするためにはN型トランジスタのしきい値電圧(V
th,n)は増加する方向に動かし、P型トランジスタのし
きい値電圧(Vth,p) は減少する方向に動かす必要があ
る。
Therefore, the window center (Vcen) is set to 0
In order to obtain V, the threshold voltage (V
th, n) must be moved in the increasing direction, and the threshold voltage (Vth, p) of the P-type transistor must be moved in the decreasing direction.

【0031】即ち、N型トランジスタの活性領域には狭
チャネル効果が強めに発生し、P型トランジスタの活性
領域には短チャネル効果が強めに発生する様に、チャネ
ル形成領域に対して不純物領域を配置すれば良い(実際
には短チャネル効果を強めるという事は相対的に狭チャ
ネル効果を弱めるという事を意味する)。
That is, an impurity region is formed with respect to a channel forming region so that a narrow channel effect is generated more strongly in an active region of an N-type transistor and a short channel effect is generated more strongly in an active region of a P-type transistor. It is sufficient to arrange them (actually, enhancing the short channel effect means relatively weakening the narrow channel effect).

【0032】ここで、本実施例を実施した場合のN型ト
ランジスタおよびP型トランジスタの構造を簡略化して
図1(A)、(B)に示す。なお、チャネル長は0.01〜
2 μmの範囲とし、チャネル幅は希望するオン電流と信
頼性との兼ね合いから任意の範囲で決定すれば良い。
Here, the structures of the N-type transistor and the P-type transistor when this embodiment is implemented are simplified and shown in FIGS. The channel length is 0.01 to
The channel width may be determined in an arbitrary range in consideration of a desired on-current and reliability.

【0033】図1(A)において、101はソース領
域、102はドレイン領域、103はチャネル形成領域
である。不純物領域104の間隔は所望のしきい値電圧
が得られる様に調節する。図1(A)はN型トランジス
タの活性領域となるため、狭チャネル効果が強めに現れ
る様に、不純物領域104の間隔を狭く調節することが
重要である。
In FIG. 1A, 101 is a source region, 102 is a drain region, and 103 is a channel formation region. The interval between the impurity regions 104 is adjusted so that a desired threshold voltage is obtained. FIG. 1A shows an active region of an N-type transistor. Therefore, it is important to adjust the interval between the impurity regions 104 to be narrow so that a narrow channel effect appears more strongly.

【0034】なお、本発明を利用するに際して、必要と
されるしきい値電圧のシフト量は実施者によって異な
る。即ち、実施者の作製する本来の(本発明によらな
い)半導体装置のしきい値電圧を鑑みて、実験的に所望
のしきい値電圧が得られる様に不純物領域の間隔を設計
する必要がある。
In using the present invention, the required shift amount of the threshold voltage differs depending on the operator. In other words, in consideration of the original (not according to the present invention) threshold voltage of the semiconductor device manufactured by the practitioner, it is necessary to experimentally design the interval between the impurity regions so as to obtain a desired threshold voltage. is there.

【0035】代表的には、狭チャネル効果を強めるため
に不純物領域104の間隔を30〜1000Å( 好ましくは50
〜500 Å) とすれば良い。換言すれば、チャネル形成領
域の幅を 100〜1000個程度に分割する様に不純物領域1
04を配置すれば良い。
Typically, the interval between impurity regions 104 is set to 30 to 1000 ° (preferably 50 to 100 nm) in order to enhance the narrow channel effect.
~ 500 Å). In other words, the impurity region 1 is divided such that the width of the channel formation region is divided into about 100 to 1000 pieces.
04 may be arranged.

【0036】本発明によれば、図1(A)に示す様な構
造の活性領域を有するN型トランジスタのしきい値電圧
(Vth,n) は図1(B)に示す様に変化すると推測され
る。なお、図1(B)において点線は本発明を実施しな
い場合、実線は本発明を実施した場合の例である。
According to the present invention, it is estimated that the threshold voltage (Vth, n) of an N-type transistor having an active region having a structure as shown in FIG. 1A changes as shown in FIG. Is done. In FIG. 1B, a dotted line indicates an example in which the present invention is not implemented, and a solid line indicates an example in which the present invention is implemented.

【0037】即ち、狭チャネル効果が強めに現れる様な
構成とすることでVth,nは増加する方向にシフトする。
また、空乏層をピニングする効果が強まるのでサブスレ
ッショルド特性も向上する(図1(B)において実線で
示されるId-Vg 特性の傾きが大きくなる) と考えられ
る。
That is, Vth, n shifts in the increasing direction by adopting a configuration in which the narrow channel effect appears stronger.
Also, it is considered that the effect of pinning the depletion layer is enhanced, so that the subthreshold characteristic is also improved (the slope of the Id-Vg characteristic indicated by the solid line in FIG.

【0038】また、図1(C)はP型トランジスタの活
性領域となるため、短チャネル効果が強めに現れる様に
不純物領域105の間隔を広く調節することが重要とな
る。代表的には、チャネル形成領域の幅を 5〜100 個程
度に分割する様に不純物領域105を配置すれば短チャ
ネル効果が強く現れる様になる。その結果、P型トラン
ジスタのしきい値電圧(Vth,p) は図1(D)に示す様
に変化すると推測される。
Since FIG. 1C shows an active region of a P-type transistor, it is important to widen the interval between the impurity regions 105 so that a short channel effect appears more strongly. Typically, if the impurity region 105 is arranged so as to divide the width of the channel formation region into about 5 to 100 pieces, the short channel effect will appear strongly. As a result, it is assumed that the threshold voltage (Vth, p) of the P-type transistor changes as shown in FIG.

【0039】ただし、短チャネル効果が強めに現れると
いうことは電気特性は悪化する方向に進むことを意味す
る。従って、図1(D)に示す様に実線で示されるId-V
g 特性の傾きは小さくなるので、特性の悪化とVth,pの
制御との兼ね合いに注意しなければならない。
However, the fact that the short-channel effect appears stronger means that the electrical characteristics deteriorate. Therefore, as shown in FIG.
Since the slope of the g characteristic becomes small, attention must be paid to the balance between the deterioration of the characteristic and the control of Vth, p.

【0040】以上の様に、ピニング技術を利用して意図
的に短チャネル効果を強くしたり、狭チャネル効果を強
くしたりすることでN型トランジスタおよびP型トラン
ジスタのしきい値電圧を制御することで、CMOS回路
におけるしきい値電圧の絶対値の相違を是正しうる。即
ち、従来のピニング技術とは、導電型の違いによって不
純物領域の間隔を異なるものとする点で異なるのであ
る。
As described above, the threshold voltages of the N-type transistor and the P-type transistor are controlled by intentionally enhancing the short channel effect or enhancing the narrow channel effect by using the pinning technique. Thus, the difference in the absolute value of the threshold voltage in the CMOS circuit can be corrected. That is, it differs from the conventional pinning technique in that the interval between the impurity regions is different depending on the conductivity type.

【0041】また、従来は素子の微細化を妨げる要因と
しか認識されていなかった短チャネル効果および狭チャ
ネル効果を、しきい値電圧の制御に利用するという発想
は全く新しいものである。本発明により、チャネルドー
プ法によらないしきい値電圧の制御が可能となるのであ
る。
The concept of utilizing the short channel effect and the narrow channel effect, which were conventionally recognized only as factors that hinder the miniaturization of the element, for controlling the threshold voltage is completely new. According to the present invention, the threshold voltage can be controlled without using the channel doping method.

【0042】従って、本発明を利用した場合、チャネル
形成領域内のキャリアが移動する領域は、真性または実
質的に真性な領域である。真性または実質的に真性であ
るとは、活性化エネルギーがほぼ1/2 (フェルミレベル
が禁制帯の中央に位置する)であること、スピン密度よ
りも不純物濃度が低い領域であること、意図的に不純物
を添加しないアンドープ領域であることを意味してい
る。
Therefore, when the present invention is used, the region where carriers move in the channel forming region is an intrinsic or substantially intrinsic region. Intrinsic or substantially intrinsic means that the activation energy is almost 1/2 (the Fermi level is located in the center of the forbidden band), the region where the impurity concentration is lower than the spin density, Undoped region where no impurity is added.

【0043】〔実施例2〕本実施例では、実施例1を適
用したCMOS回路の構造に関する説明を図4を用いて
行うこととする。なお、CMOS回路の基本的な構造は
公知であるので、必要な部分のみを符号をつけて説明す
る。
[Embodiment 2] In this embodiment, the structure of a CMOS circuit to which Embodiment 1 is applied will be described with reference to FIG. Since the basic structure of a CMOS circuit is known, only necessary parts will be described with reference numerals.

【0044】図4(A)は本発明を適用した場合のCM
OS回路の上面図である。左側はN型トランジスタ、右
側はP型トランジスタであり、基本的に同一構造となっ
ている。401、402は活性領域であり、その上方に
はゲイト電極403とデータ配線404が配置されてい
る。
FIG. 4A shows a CM to which the present invention is applied.
FIG. 3 is a top view of an OS circuit. The left side is an N-type transistor and the right side is a P-type transistor, which has basically the same structure. Reference numerals 401 and 402 denote active regions, above which a gate electrode 403 and a data wiring 404 are arranged.

【0045】また、N型トランジスタの活性領域401
のチャネル形成領域にはピニング技術による不純物領域
405が配置され、P型トランジスタの活性領域402
のチャネル形成領域には同様に不純物領域406が配置
される。
The active region 401 of the N-type transistor
An impurity region 405 formed by the pinning technique is arranged in the channel formation region of the active region 402 of the P-type transistor.
Similarly, impurity region 406 is arranged in the channel formation region.

【0046】その際、本発明に従って不純物領域405
を配置する間隔は、不純物領域406を配置する間隔よ
りも狭く設定する。具体的な数値等は実施者が実験的に
求める必要がある。
At this time, according to the present invention, the impurity region 405 is formed.
Are set narrower than the intervals at which the impurity regions 406 are arranged. Specific numerical values and the like need to be experimentally obtained by the practitioner.

【0047】図4(A)をA−A’およびB−B’で切
断した断面を図4(B)、(C)に示す。407で示さ
れるのは単結晶シリコン基板である。この時、図4
(B)には活性領域401のチャネル幅方向の断面が現
れ、図4(C)には活性領域402のチャネル幅方向の
断面が現れる。
FIGS. 4B and 4C show cross sections of FIG. 4A taken along AA 'and BB'. What is indicated by 407 is a single crystal silicon substrate. At this time, FIG.
FIG. 4B shows a cross section of the active region 401 in the channel width direction, and FIG. 4C shows a cross section of the active region 402 in the channel width direction.

【0048】また、図4(D)は図4(A)をC−C’
で切断した時に現れる断面を示している。なお、408
はフィールド酸化膜、409はゲイト絶縁膜である。図
4(D)において、不純物領域405と406を記載す
る際にハッチングを変えたのはN型トランジスタとP型
トランジスタとで配置密度が異なることを示すためであ
る。
FIG. 4D shows FIG. 4A by CC '.
2 shows a cross section that appears when cutting is performed. 408
Is a field oxide film, and 409 is a gate insulating film. In FIG. 4D, the reason why the hatching is changed when describing the impurity regions 405 and 406 is to show that the arrangement density is different between the N-type transistor and the P-type transistor.

【0049】以上の様に、実施例1に示す本発明の構成
をCMOS回路に適用した場合、図4(B)、(C)に
明らかな様に、N型トランジスタに配置される不純物領
域405の間隔は、P型トランジスタに配置される不純
物領域406の間隔に比べて狭いものとなる。
As described above, when the structure of the present invention shown in the first embodiment is applied to a CMOS circuit, as is apparent from FIGS. 4B and 4C, the impurity region 405 arranged in the N-type transistor is used. Is narrower than the distance between the impurity regions 406 arranged in the P-type transistor.

【0050】〔実施例3〕本実施例では本発明を適用し
たCMOS回路の実施例を図5を用いて説明する。な
お、CMOS回路の構造は公知であるので、概略の構造
のみを符号を付して説明することとする。
Embodiment 3 In this embodiment, an embodiment of a CMOS circuit to which the present invention is applied will be described with reference to FIG. Since the structure of the CMOS circuit is publicly known, only the schematic structure will be described with reference numerals.

【0051】図5(A)に示すCMOS回路は公知の技
術によってソース領域またはドレイン領域とチャネル形
成領域との間に電界緩和のための低濃度不純物領域を設
けた構造である。基本的にN型トランジスタとP型トラ
ンジスタは導電型が異なるのみで構造的な差異はないの
で、N型トランジスタを主体に説明する。
The CMOS circuit shown in FIG. 5A has a structure in which a low-concentration impurity region for relaxing an electric field is provided between a source region or a drain region and a channel formation region by a known technique. Basically, an N-type transistor and a P-type transistor are different only in conductivity type and have no structural difference. Therefore, an N-type transistor will be mainly described.

【0052】図5(A)において、501は単結晶シリ
コン基板、502はフィールド酸化膜である。活性領域
はソース領域503、ドレイン領域504、低濃度不純
物領域505で構成される。そして、506はゲイト絶
縁膜、507はゲイト電極、508は層間絶縁膜、50
9はデータ配線である。
In FIG. 5A, reference numeral 501 denotes a single crystal silicon substrate, and 502 denotes a field oxide film. The active region includes a source region 503, a drain region 504, and a low concentration impurity region 505. 506 is a gate insulating film; 507 is a gate electrode; 508 is an interlayer insulating film;
9 is a data wiring.

【0053】ゲイト電極507直下のチャネル形成領域
には本圧発明により不純物領域510、511が配置さ
れる。なお、N型トランジスタに配置される不純物領域
510は、P型トランジスタに配置される不純物領域5
11よりも不純物領域の配置間隔が狭くなっていること
をハッチングによって表現している。
Impurity regions 510 and 511 are arranged in the channel formation region immediately below gate electrode 507 according to the present invention. The impurity region 510 arranged in the N-type transistor is different from the impurity region 5 arranged in the P-type transistor.
The hatching indicates that the arrangement interval of the impurity regions is smaller than that of No. 11.

【0054】次に、図5(B)に示す構造は、本発明を
SOI構造に適用した場合の例である。本実施例に示す
図5(B)ではSOI基板としてSIMOX基板を例と
しているがSOS基板や貼り合わせ基板などに適用する
ことは容易である。
Next, the structure shown in FIG. 5B is an example where the present invention is applied to an SOI structure. In FIG. 5B shown in this embodiment, a SIMOX substrate is taken as an example of the SOI substrate, but it can be easily applied to an SOS substrate, a bonded substrate, or the like.

【0055】単結晶シリコン薄膜で形成される活性層
は、ソース領域513、ドレイン領域514、低濃度不
純物領域515、チャネル形成領域516で構成され
る。また、517はゲイト絶縁膜、518はゲイト電
極、519は層間絶縁膜、520はデータ配線である。
The active layer formed of a single crystal silicon thin film includes a source region 513, a drain region 514, a low concentration impurity region 515, and a channel formation region 516. 517 is a gate insulating film, 518 is a gate electrode, 519 is an interlayer insulating film, and 520 is a data wiring.

【0056】図5(B)に示す様に、本発明による不純
物領域521、522も、図5(A)に示したと同様に
ハッチングによってN型トランジスタの方が配置間隔が
狭いことを表現している(ハッチングパターンは図5
(A)と同じものを使用している)。
As shown in FIG. 5B, also in the impurity regions 521 and 522 according to the present invention, as shown in FIG. (The hatching pattern is
(The same as (A) is used.)

【0057】次に、図5(C)に示す構造は、CMOS
回路とバイポーラトランジスタとを組み合わせたBiC
MOS回路である。図5(C)において、501はP型
シリコン基板であり、523は埋め込みN+ 領域、52
4はエピタキシャル成長により形成されたpウェルであ
り、埋め込みN+ 領域523上のpウェルはN型に反転
されてコレクタとして機能するnウェル525となって
いる。また、526は埋め込みN+ 領域523からの取
り出し電極となるDeepN+ 領域である。
Next, the structure shown in FIG.
BiC combining circuit and bipolar transistor
It is a MOS circuit. In FIG. 5C, reference numeral 501 denotes a P-type silicon substrate; 523, a buried N + region;
Reference numeral 4 denotes a p-well formed by epitaxial growth, and the p-well on the buried N + region 523 is inverted to an N-type to be an n-well 525 functioning as a collector. Also, 526 is a DeepN + region serving as take-out electrode from the buried N + region 523.

【0058】527は通常の選択酸化法で形成されたフ
ィールド酸化膜であり、pウェル524にはn+ 領域5
28、nウェル領域525にはp+ 領域529が形成さ
れている。なお、バイポーラトランジスタを構成する側
のnウェル525には活性ベースとなるp- 領域530
がまず形成され、次いで外部ベースとなるp+ 領域53
1、n+ 領域532が配置される。
[0058] 527 is a field oxide film formed by normal selective oxidation method, the p-well 524 n + regions 5
28, and ap + region 529 is formed in the n well region 525. The n-well 525 on the side forming the bipolar transistor has ap region 530 serving as an active base.
Are formed first and then the p + region 53 serving as an external base
1, an n + region 532 is provided.

【0059】なお、P型トランジスタおよびN型トンジ
スタの両方には不純物領域533、534が配置され
る。勿論、本発明によりN型トランジスタに配置される
不純物領域533の方が配置間隔が狭い。
Incidentally, impurity regions 533 and 534 are arranged in both the P-type transistor and the N-type transistor. Of course, the arrangement intervals of the impurity regions 533 arranged in the N-type transistor according to the present invention are narrower.

【0060】そして、ゲイト電極535、層間絶縁膜5
36、データ配線537を配置してBiCMOS回路を
構成する。BiCMOS回路はバイポーラトランジスタ
の高速動作性とCMOS回路の低消費電力性を有効に併
用するための回路構成であるので、本発明によるCMO
S回路の低消費電力化は非常に意義がある。
Then, the gate electrode 535 and the interlayer insulating film 5
36, a data line 537 is arranged to form a BiCMOS circuit. Since the BiCMOS circuit has a circuit configuration for effectively using the high-speed operation of the bipolar transistor and the low power consumption of the CMOS circuit effectively, the CMO according to the present invention is used.
Reducing the power consumption of the S circuit is very significant.

【0061】以上に示したCMOS回路の構造は一実施
例を示すものであり、他の構造に本発明を適用すること
は実施者の自由である。従って、例えばマルチゲイト型
構造(ダブルゲイト型やトリプルゲイト型)をとること
もできるし、逆スタガ型FETでCMOS回路を構成す
る場合にも本発明を適用できる。
The structure of the CMOS circuit described above shows one embodiment, and it is up to the practitioner to apply the present invention to other structures. Therefore, for example, a multi-gate type structure (double-gate type or triple-gate type) can be adopted, and the present invention can be applied to a case where a CMOS circuit is constituted by an inverted staggered FET.

【0062】〔実施例4〕本発明を利用した半導体装置
は同一基板上に画素マトリクス回路とロジック回路とを
集積化したアクティブマトリクス型電気光学装置に適用
することもできる。電気光学装置としては、液晶表示装
置、EL表示装置、EC表示装置などが含まれる。
Embodiment 4 A semiconductor device using the present invention can be applied to an active matrix type electro-optical device in which a pixel matrix circuit and a logic circuit are integrated on the same substrate. The electro-optical device includes a liquid crystal display device, an EL display device, an EC display device, and the like.

【0063】なお、ロジック回路とは、例えば周辺駆動
回路やコントロール回路等の様に電気光学装置を駆動す
るための集積化回路を指す。また、コントロール回路と
はプロセッサ回路、メモリ回路、クロック発生回路、A
/D(D/A)コンバータ回路等の電気光学装置を駆動
するに必要な全ての電気回路を含むものとする。
The logic circuit refers to an integrated circuit for driving the electro-optical device, such as a peripheral drive circuit and a control circuit. The control circuit includes a processor circuit, a memory circuit, a clock generation circuit,
It includes all electric circuits necessary for driving an electro-optical device such as a / D (D / A) converter circuit.

【0064】本発明を適用したFETは動作速度を落と
さずにしきい値電圧の制御を行っているので、高性能な
集積化回路を構成することができる。また、ウィンドウ
中心(Vcen)を0Vにしたり、ウィンドウ幅(Vwin)を
狭くすることで必要な駆動電圧を低減し、低消費電力の
電気光学装置を作製することが可能である。
Since the FET to which the present invention is applied controls the threshold voltage without lowering the operation speed, a high-performance integrated circuit can be formed. Further, by setting the window center (Vcen) to 0 V or reducing the window width (Vwin), a necessary driving voltage can be reduced, and an electro-optical device with low power consumption can be manufactured.

【0065】〔実施例5〕本明細書中において「半導体
装置」とは、半導体を利用することで機能する装置全般
を指す。従って、単体FET、半導体集積回路(CMO
S回路、DRAM回路、SRAM回路等のロジック回
路)、アクティブマトリクス型電気光学装置およびその
応用製品は半導体装置の範疇に含まれるものとする。
[Embodiment 5] In this specification, the term "semiconductor device" refers to any device that functions by utilizing a semiconductor. Therefore, a single FET, a semiconductor integrated circuit (CMO)
Logic circuits such as S circuits, DRAM circuits, and SRAM circuits), active matrix electro-optical devices, and their applied products are included in the category of semiconductor devices.

【0066】本実施例では、その応用製品について図例
を挙げて説明する。本発明を利用した半導体装置として
はTVカメラ、ヘッドマウントディスプレイ、カーナビ
ゲーション、プロジェクション(フロント型とリア型が
ある)、ビデオカメラ、パーソナルコンピュータ、携帯
機器(携帯電話やモバイルコンピュータなど)等が挙げ
られる。簡単な説明を図6を用いて行う。
In this embodiment, the applied product will be described with reference to the drawings. Examples of the semiconductor device using the present invention include a TV camera, a head mounted display, a car navigation, a projection (a front type and a rear type), a video camera, a personal computer, a portable device (a mobile phone, a mobile computer, and the like). . A brief description is given with reference to FIG.

【0067】図6(A)はモバイルコンピュータであ
り、本体2001、カメラ部2002、受像部200
3、操作スイッチ2004、表示装置2005で構成さ
れる。本発明は表示装置2005や装置内部に組み込ま
れる集積化回路2006に対して適用される。
FIG. 6A shows a mobile computer, which comprises a main body 2001, a camera section 2002, and an image receiving section 200.
3, an operation switch 2004, and a display device 2005. The present invention is applied to the display device 2005 and the integrated circuit 2006 incorporated in the device.

【0068】図6(B)はカーナビゲーションであり、
本体2101、表示装置2102、操作スイッチ210
3、アンテナ2104で構成される。本発明は表示装置
2102や装置内部の集積化回路2105に適用でき
る。車載式なので電圧変動に強い信頼性の高い半導体装
置が必要となる。
FIG. 6B shows a car navigation system.
Main body 2101, display device 2102, operation switch 210
3. It is composed of an antenna 2104. The present invention can be applied to the display device 2102 and the integrated circuit 2105 in the device. Since it is a vehicle-mounted type, a highly reliable semiconductor device that is resistant to voltage fluctuations is required.

【0069】図6(C)は携帯電話であり、本体230
1、音声出力部2302、音声入力部2303、表示装
置2304、操作スイッチ2305、アンテナ2306
で構成される。本発明は表示装置2304や装置内部の
集積化回路2105に適用できる。スタンバイ状態にお
ける消費電力を減らすことが重要となるため、本発明は
非常に有効であると言える。
FIG. 6C shows a mobile phone, which is a main body 230.
1, audio output unit 2302, audio input unit 2303, display device 2304, operation switch 2305, antenna 2306
It consists of. The present invention can be applied to the display device 2304 and the integrated circuit 2105 in the device. Since it is important to reduce power consumption in the standby state, the present invention can be said to be very effective.

【0070】図6(D)はビデオカメラであり、本体2
401、表示装置2402、音声入力部2403、操作
スイッチ2404、バッテリー2405、受像部240
6で構成される。本発明は表示装置2402や装置内部
の集積化回路2407に適用できる。バッテリー駆動に
よる長時間使用が要求されるため、本発明により低消費
電力化することは非常に有意義である。
FIG. 6D shows a video camera,
401, display device 2402, audio input unit 2403, operation switch 2404, battery 2405, image receiving unit 240
6. The present invention can be applied to the display device 2402 and the integrated circuit 2407 in the device. Since long-term use by battery driving is required, it is very significant to reduce power consumption according to the present invention.

【0071】[0071]

【発明の効果】デバイス素子の微細化に伴って生じる短
チャネル効果および狭チャネル効果を利用することで、
チャネルドープ法を用いることなくCMOS回路のVth
の相違を是正することが可能となる。
According to the present invention, the short channel effect and the narrow channel effect generated with the miniaturization of device elements are utilized.
Vth of CMOS circuit without using channel doping method
Differences can be corrected.

【0072】従って、しきい値電圧の偏りに起因して引
き起こされるCMOS回路の動作速度の低下や誤動作を
防ぐだけでなく、チャネル形成領域における不純物散乱
の影響をも低減した高速動作の可能な半導体装置を実現
しうる。また、半導体装置のしきい値電圧の絶対値を小
さくすることができるので、半導体装置の低消費電力化
を実現しうる。
Therefore, a semiconductor capable of high-speed operation not only preventing a decrease in operation speed and malfunction of a CMOS circuit caused by bias voltage deviation but also reducing the influence of impurity scattering in a channel formation region. The device can be realized. Further, since the absolute value of the threshold voltage of the semiconductor device can be reduced, power consumption of the semiconductor device can be reduced.

【0073】また、チャネル形成領域においてチャネル
方向と概略平行に形成されるエネルギー障壁(不純物領
域や結晶粒界)によって、0.01〜2 μmの微細な領域に
おいても短チャネル効果による特性の劣化を問題としな
い高い信頼性の半導体装置を実現しうる。
Further, due to an energy barrier (impurity region or crystal grain boundary) formed substantially parallel to the channel direction in the channel formation region, there is a problem in that the characteristics are deteriorated due to the short channel effect even in a fine region of 0.01 to 2 μm. A highly reliable semiconductor device that does not have a high reliability can be realized.

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

【図1】 活性層の構成を説明するための図。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an active layer.

【図2】 従来例を説明するための図。FIG. 2 is a diagram for explaining a conventional example.

【図3】 ピニング技術を説明するための図。FIG. 3 is a diagram illustrating a pinning technique.

【図4】 CMOS回路の構成を示す図。FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a CMOS circuit.

【図5】 CMOS回路の構成を示す図。FIG. 5 illustrates a configuration of a CMOS circuit.

【図6】 半導体装置(応用製品)の例を示す図。FIG. 6 illustrates an example of a semiconductor device (applied product).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 ソース領域 102 ドレイン領域 103 チャネル形成領域 104 Nチャネル型半導体装置の不純物領域 105 Nチャネル型半導体装置の不純物領域 Reference Signs List 101 Source region 102 Drain region 103 Channel formation region 104 Impurity region of N-channel semiconductor device 105 Impurity region of N-channel semiconductor device

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】Nチャネル型半導体装置およびPチャネル
型半導体装置とを相補的に組み合わせたCMOS構造を
有する半導体装置において、 前記Nチャネル型半導体装置および前記Pチャネル型半
導体装置のしきい値電圧の絶対値が概略同一となる様
に、前記Nチャネル型半導体装置には狭チャネル効果を
強める手段が施され、前記Pチャネル型半導体装置には
短チャネル効果を強める手段が施されていることを特徴
とする半導体装置。
1. A semiconductor device having a CMOS structure in which an N-channel type semiconductor device and a P-channel type semiconductor device are complementarily combined, wherein the threshold voltages of the N-channel type semiconductor device and the P-channel type semiconductor device are The N-channel type semiconductor device is provided with means for strengthening the narrow channel effect, and the P-channel type semiconductor device is provided with means for enhancing the short channel effect so that the absolute values are substantially the same. Semiconductor device.
【請求項2】請求項1において、前記Nチャネル型半導
体装置およびPチャネル型半導体装置のチャネル形成領
域にはチャネル方向と概略平行に人為的かつ局部的に不
純物領域が配置されており、 前記狭チャネル効果を強める手段とは前記Nチャネル型
半導体装置に配置される前記不純物領域の配置間隔を意
図的に狭くする手段であり、 前記短チャネル効果を強める手段とはPチャネル型半導
体装置に配置される前記不純物領域の配置間隔を、前記
Nチャネル型半導体装置における配置間隔よりも相対的
に広くする手段であることを特徴とする半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein an impurity region is artificially and locally disposed in a channel forming region of the N-channel semiconductor device and the P-channel semiconductor device substantially in parallel with a channel direction. The means for enhancing the channel effect is a means for intentionally reducing the arrangement interval of the impurity regions arranged in the N-channel semiconductor device. The means for enhancing the short-channel effect is arranged in the P-channel semiconductor device. A semiconductor device, wherein an arrangement interval of the impurity regions is relatively wider than an arrangement interval of the N-channel type semiconductor device.
【請求項3】Nチャネル型半導体装置およびPチャネル
型半導体装置とを相補的に組み合わせたCMOS構造を
有する半導体装置において、 前記Nチャネル型半導体装置およびPチャネル型半導体
装置のチャネル形成領域にはチャネル方向と概略平行に
人為的かつ局部的に形成された不純物領域が配置されて
おり、 前記Nチャネル型半導体装置および前記Pチャネル型半
導体装置のしきい値電圧の絶対値が概略同一となる様
に、前記Nチャネル型半導体装置に配置される不純物領
域の間隔は前記Pチャネル型半導体装置に配置される不
純物領域の間隔よりも狭くなっていることを特徴とする
半導体装置。
3. A semiconductor device having a CMOS structure in which an N-channel semiconductor device and a P-channel semiconductor device are complementarily combined, wherein a channel is formed in a channel forming region of the N-channel semiconductor device and the P-channel semiconductor device. An impurity region formed artificially and locally is arranged substantially parallel to the direction, and the absolute values of the threshold voltages of the N-channel semiconductor device and the P-channel semiconductor device are substantially the same. A semiconductor device, wherein a distance between impurity regions disposed in the N-channel semiconductor device is smaller than a distance between impurity regions disposed in the P-channel semiconductor device.
【請求項4】請求項1乃至請求項3において、前記Nチ
ャネル型半導体装置およびPチャネル型半導体装置の少
なくともチャネルを形成する領域は単結晶珪素で構成さ
れていることを特徴とする半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein at least a region for forming a channel of the N-channel semiconductor device and the P-channel semiconductor device is formed of single crystal silicon.
【請求項5】請求項2または請求項3において、前記不
純物領域には酸素、窒素、酸素から選ばれた一種または
複数種類の元素が添加されていることを特徴とする半導
体装置。
5. The semiconductor device according to claim 2, wherein one or more elements selected from oxygen, nitrogen, and oxygen are added to the impurity region.
【請求項6】請求項2または請求項3において、前記N
チャネル型半導体装置の不純物領域にはP(リン)また
はAs(砒素)が添加されており、前記Pチャネル型半
導体装置の不純物領域にはB(ボロン)が添加されてい
ることを特徴とする半導体装置。
6. The method according to claim 2, wherein
P (phosphorus) or As (arsenic) is added to an impurity region of a channel type semiconductor device, and B (boron) is added to an impurity region of the P channel type semiconductor device. apparatus.
【請求項7】Nチャネル型半導体装置およびPチャネル
型半導体装置とを相補的に組み合わせたCMOS構造を
有する半導体装置を作製するにあたって、 前記Nチャネル型半導体装置および前記Pチャネル型半
導体装置のしきい値電圧の絶対値が概略同一となる様
に、前記Nチャネル型半導体装置には狭チャネル効果を
強める手段を施し、前記Pチャネル型半導体装置には短
チャネル効果を強める手段を施すことを特徴とする半導
体装置の作製方法。
7. When manufacturing a semiconductor device having a CMOS structure in which an N-channel semiconductor device and a P-channel semiconductor device are complementarily combined, a threshold of the N-channel semiconductor device and the P-channel semiconductor device is provided. The N-channel type semiconductor device is provided with a means for enhancing the narrow channel effect, and the P-channel type semiconductor device is provided with means for enhancing the short channel effect so that the absolute values of the voltage values are substantially the same. Of manufacturing a semiconductor device.
【請求項8】請求項7において、前記Nチャネル型半導
体装置およびPチャネル型半導体装置のチャネル形成領
域にはチャネル方向と概略平行に人為的かつ局部的に不
純物領域を形成し、 前記狭チャネル効果を強める手段として前記Nチャネル
型半導体装置に配置される前記不純物領域の配置間隔を
意図的に狭くし、 前記短チャネル効果を強める手段として前記Pチャネル
型半導体装置に配置される前記不純物領域の配置間隔
を、前記Nチャネル型半導体装置における配置間隔より
も相対的に広くすることを特徴とする半導体装置の作製
方法。
8. The narrow channel effect according to claim 7, wherein an impurity region is artificially and locally formed in a channel forming region of the N-channel semiconductor device and the P-channel semiconductor device substantially in parallel with a channel direction. The means for intentionally narrowing the interval between the impurity regions arranged in the N-channel type semiconductor device as a means for strengthening the arrangement of the impurity regions arranged in the P-channel type semiconductor device as the means for enhancing the short channel effect A method for manufacturing a semiconductor device, wherein an interval is made relatively wider than an arrangement interval in the N-channel semiconductor device.
【請求項9】Nチャネル型半導体装置およびPチャネル
型半導体装置とを相補的に組み合わせたCMOS構造を
有する半導体装置を作製するにあたって、 前記Nチャネル型半導体装置およびPチャネル型半導体
装置のチャネル形成領域に対してチャネル方向と概略平
行に人為的かつ局部的に不純物領域を形成する工程を少
なくとも有し、 前記Nチャネル型半導体装置および前記Pチャネル型半
導体装置のしきい値電圧の絶対値が概略同一となる様
に、前記Nチャネル型半導体装置に配置される不純物領
域の間隔を前記Pチャネル型半導体装置に配置される不
純物領域の間隔よりも狭くすることを特徴とする半導体
装置の作製方法。
9. When manufacturing a semiconductor device having a CMOS structure in which an N-channel semiconductor device and a P-channel semiconductor device are complementarily combined, a channel formation region of the N-channel semiconductor device and the P-channel semiconductor device is provided. At least a step of artificially and locally forming an impurity region substantially parallel to a channel direction with respect to the N-channel semiconductor device and the P-channel semiconductor device, wherein absolute values of threshold voltages are substantially the same. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the interval between impurity regions arranged in the N-channel semiconductor device is made smaller than the interval between impurity regions arranged in the P-channel semiconductor device.
【請求項10】請求項7乃至請求項9において、前記N
チャネル型半導体装置およびPチャネル型半導体装置の
活性層は多結晶シリコン膜で構成することを特徴とする
半導体装置の作製方法。
10. The method according to claim 7, wherein said N
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein an active layer of the channel semiconductor device and the P-channel semiconductor device is formed of a polycrystalline silicon film.
【請求項11】請求項8または請求項9において、前記
不純物領域には酸素、窒素、酸素から選ばれた一種また
は複数種類の元素を添加することを特徴とする半導体装
置の作製方法。
11. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 8, wherein one or more elements selected from oxygen, nitrogen, and oxygen are added to the impurity region.
【請求項12】請求項8または請求項9において、前記
Nチャネル型半導体装置の不純物領域にはP(リン)ま
たはAs(砒素)を添加し、前記Pチャネル型半導体装
置の不純物領域にはB(ボロン)を添加することを特徴
とする半導体装置の作製方法。
12. The semiconductor device according to claim 8, wherein P (phosphorus) or As (arsenic) is added to the impurity region of the N-channel semiconductor device, and B is added to the impurity region of the P-channel semiconductor device. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising adding (boron).
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