JPS6170748A - 半導体装置 - Google Patents
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- JPS6170748A JPS6170748A JP59191542A JP19154284A JPS6170748A JP S6170748 A JPS6170748 A JP S6170748A JP 59191542 A JP59191542 A JP 59191542A JP 19154284 A JP19154284 A JP 19154284A JP S6170748 A JPS6170748 A JP S6170748A
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 abstract 1
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
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- H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
- H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
- H01L21/82—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
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-
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- H01L27/088—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate
- H01L27/092—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate complementary MIS field-effect transistors
- H01L27/0922—Combination of complementary transistors having a different structure, e.g. stacked CMOS, high-voltage and low-voltage CMOS
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- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/04—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their crystalline structure, e.g. polycrystalline, cubic or particular orientation of crystalline planes
- H01L29/045—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their crystalline structure, e.g. polycrystalline, cubic or particular orientation of crystalline planes by their particular orientation of crystalline planes
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はCMOSデバイスに関し、従来に比べて高速で
動作できる半導体装置に関する。
動作できる半導体装置に関する。
特許公報昭42−21976
シリコン結晶面に作成したnチャネルMOSトランジス
タのキャリア移動度は、大野らの発明による特許(特公
昭42−21976)のに示されているように、(10
0)面表面にデバイスを作成した場合にほぼ最大となる
。このため、従来、MO3集積回路は(100)面ある
いはその近傍の面に作成されてきた。しかるにPチャネ
ルMOSトランジスタのキャリア移動度実測値は、第1
図に示すように、(100)面表面にデバイスを作成し
た場合にほぼ最小となることが明らかである。nチャネ
ルトランジスタとPチャネルトランジスタを同一基板上
に集積化したCMOSデバイスの動作速度は、n+P両
タイプのトランジスタのキャリア移動度値に等しく依存
している。
タのキャリア移動度は、大野らの発明による特許(特公
昭42−21976)のに示されているように、(10
0)面表面にデバイスを作成した場合にほぼ最大となる
。このため、従来、MO3集積回路は(100)面ある
いはその近傍の面に作成されてきた。しかるにPチャネ
ルMOSトランジスタのキャリア移動度実測値は、第1
図に示すように、(100)面表面にデバイスを作成し
た場合にほぼ最小となることが明らかである。nチャネ
ルトランジスタとPチャネルトランジスタを同一基板上
に集積化したCMOSデバイスの動作速度は、n+P両
タイプのトランジスタのキャリア移動度値に等しく依存
している。
従って、PuO2のキャリア移動度がほぼ最小となって
しまう(1oO)面は、CMOSデバイス用の最適面方
位ではないことが明らかである。
しまう(1oO)面は、CMOSデバイス用の最適面方
位ではないことが明らかである。
本発明の目的は、CMOSデバイスの高速動作にとって
最適な結晶面を用いた、CMOSデバイス構造を提供す
ることである。
最適な結晶面を用いた、CMOSデバイス構造を提供す
ることである。
第2図に示すようなCMOSインバータの遅延時間につ
いて、その面方位依存性を室温において実測した結果を
第3図に示す。ここで、n+P両MO3は同一サイズ(
同一のゲート長とゲート幅)で形成している。また、n
、piijiMOsのチャネルは同一方向に形成してお
り、これを面内で(100>方向に、平行に形成した結
果には/<100>と付記し、<ioo>方向に垂直に
形成した結果には上<ioo>と付記した。
いて、その面方位依存性を室温において実測した結果を
第3図に示す。ここで、n+P両MO3は同一サイズ(
同一のゲート長とゲート幅)で形成している。また、n
、piijiMOsのチャネルは同一方向に形成してお
り、これを面内で(100>方向に、平行に形成した結
果には/<100>と付記し、<ioo>方向に垂直に
形成した結果には上<ioo>と付記した。
<oit>方向に関しても同様である。第3図に示した
、インバータ遅延の面方位依存性の結果より、同遅延は
(110)面と(023)面あるいはその近傍で最小に
なることが明らかである。
、インバータ遅延の面方位依存性の結果より、同遅延は
(110)面と(023)面あるいはその近傍で最小に
なることが明らかである。
本発明は、CMOSデバイスの高速化を図るために、(
110)面方位または(023)面方位、あるいはその
近傍の面方位(実質的に前記面に平行な面方位)の半導
体結晶面にCMOSデバイスを作成することを特徴とし
ている。
110)面方位または(023)面方位、あるいはその
近傍の面方位(実質的に前記面に平行な面方位)の半導
体結晶面にCMOSデバイスを作成することを特徴とし
ている。
また、低温では第1図に示したようなキャリア移動度の
面方位依存性がより顕著となり、面による移動度の差が
より増幅される。従って、上記したような結晶面の採用
は、CMOSデバイスを低温下(例えば100に以下)
で動作させる場合により大きな効果を発揮して、デバイ
スの高速化に役立つ。
面方位依存性がより顕著となり、面による移動度の差が
より増幅される。従って、上記したような結晶面の採用
は、CMOSデバイスを低温下(例えば100に以下)
で動作させる場合により大きな効果を発揮して、デバイ
スの高速化に役立つ。
以下、本発明の実施例を第4図により説明する。
第4図において40は(110)面方位または(023
)面方位のn型Si基板で、41はp型ウェルである。
)面方位のn型Si基板で、41はp型ウェルである。
以下、通常のCMOSプロセスに従って、pチャネルM
O3FETは基板40の表面領域に42.43なるP型
高濃度不純物領域をそれぞれソース、ドレインとして、
46をゲートとして形成される。nチャネルMO3FE
Tはpウェル41の表面領域に44.45なるn型濃度
不純物領域をそれぞれドレイン、ソースとして。
O3FETは基板40の表面領域に42.43なるP型
高濃度不純物領域をそれぞれソース、ドレインとして、
46をゲートとして形成される。nチャネルMO3FE
Tはpウェル41の表面領域に44.45なるn型濃度
不純物領域をそれぞれドレイン、ソースとして。
47をゲートとして形成される。46と47を接続して
入力端子48とし、43と44を接続して出力端子49
とし、42を電源端子、45を接地端子とすれば1本発
明のCMOSインバータ回路を構成できる。
入力端子48とし、43と44を接続して出力端子49
とし、42を電源端子、45を接地端子とすれば1本発
明のCMOSインバータ回路を構成できる。
本実施例では、基板の結晶面方位として(110)面ま
たは(023)面を採用したため。
たは(023)面を採用したため。
室温におけるCMOSインバータ遅延は従来値の約7割
まで短縮する。低温、例えばI OOK以下では面によ
る移動度の差がより増幅されるので。
まで短縮する。低温、例えばI OOK以下では面によ
る移動度の差がより増幅されるので。
同遅延をさらに、大幅に短くすることができる。
上記実施例ではn基板を用いたCMOSデバイスの実施
例を述べたが1本発明は基板に(110)面方位または
(023)面方位のp型Si基板を用いてCM OSデ
バイスを作成する場合にも実現可能であることは勿論で
ある。
例を述べたが1本発明は基板に(110)面方位または
(023)面方位のp型Si基板を用いてCM OSデ
バイスを作成する場合にも実現可能であることは勿論で
ある。
第1図はpMOS)−ランジスタのキャリア移動度の面
方位依存性を示す図、第2図はCMOSインバータの回
路図、第3図はCMOSインバータ遅延の面方位依存性
を示す図、第4図は本発明のCMOSデバイス構造の実
施例を示す図である。 40・・・ n基板、41 ・・・ Pウェル、42.
43.46−−・ pMOsのソーX、I−’L/イン
、ゲート、44,45.47− nMO3のドレイン、
ソース、ゲート。 笛1図 面方位 cc 第3図 懐 lfl 方 位
方位依存性を示す図、第2図はCMOSインバータの回
路図、第3図はCMOSインバータ遅延の面方位依存性
を示す図、第4図は本発明のCMOSデバイス構造の実
施例を示す図である。 40・・・ n基板、41 ・・・ Pウェル、42.
43.46−−・ pMOsのソーX、I−’L/イン
、ゲート、44,45.47− nMO3のドレイン、
ソース、ゲート。 笛1図 面方位 cc 第3図 懐 lfl 方 位
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、ほぼ平坦な面を有する半導体基体と、前記基体の第
1導電型領域中に形成された第2導電型のソース、ドレ
イン領域と、前記面上に形成された絶縁ゲートからなる
第2導電型のMOSトランジスタを含み、前記基体の第
2導電型領域中に形成された第1導電型のソース、ドレ
イン領域と、前記面上に形成された絶縁ゲートからなる
第1導電型MOSトランジスタを含み、前記ほぼ平坦な
面は(110)面または(023)面あるいはその近傍
の面に平行な結晶面であることを特徴とする半導体装置
。 2、100K以下の温度範囲で動作させることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の半導体装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59191542A JPS6170748A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 半導体装置 |
US06/774,705 US4768076A (en) | 1984-09-14 | 1985-09-11 | Recrystallized CMOS with different crystal planes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59191542A JPS6170748A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6170748A true JPS6170748A (ja) | 1986-04-11 |
Family
ID=16276403
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59191542A Pending JPS6170748A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6170748A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6292361A (ja) * | 1985-10-17 | 1987-04-27 | Toshiba Corp | 相補型半導体装置 |
JPH0235808A (ja) * | 1988-07-25 | 1990-02-06 | Nec Corp | 演算増幅器 |
JP2002131161A (ja) * | 2000-10-27 | 2002-05-09 | Denso Corp | 半導体圧力センサ |
WO2003032399A1 (fr) * | 2001-10-03 | 2003-04-17 | Tokyo Electron Limited | Dispositif semi-conducteur fabrique a la surface de silicium ayant un plan cristallin de direction <110> et procede de production correspondant |
US6657259B2 (en) | 2001-12-04 | 2003-12-02 | International Business Machines Corporation | Multiple-plane FinFET CMOS |
US6794718B2 (en) * | 2002-12-19 | 2004-09-21 | International Business Machines Corporation | High mobility crystalline planes in double-gate CMOS technology |
JP2007027677A (ja) * | 2005-06-17 | 2007-02-01 | Tohoku Univ | 半導体装置 |
US7411274B2 (en) | 2003-02-07 | 2008-08-12 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Silicon semiconductor substrate and its manufacturing method |
JP2009141376A (ja) * | 2009-01-05 | 2009-06-25 | Tadahiro Omi | 相補型mis装置 |
-
1984
- 1984-09-14 JP JP59191542A patent/JPS6170748A/ja active Pending
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6292361A (ja) * | 1985-10-17 | 1987-04-27 | Toshiba Corp | 相補型半導体装置 |
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JP2003115587A (ja) * | 2001-10-03 | 2003-04-18 | Tadahiro Omi | <110>方位のシリコン表面上に形成された半導体装置およびその製造方法 |
US6903393B2 (en) | 2001-10-03 | 2005-06-07 | Tadahiro Ohmi | Semiconductor device fabricated on surface of silicon having <110> direction of crystal plane and its production method |
US6657259B2 (en) | 2001-12-04 | 2003-12-02 | International Business Machines Corporation | Multiple-plane FinFET CMOS |
US6815277B2 (en) | 2001-12-04 | 2004-11-09 | International Business Machines Corporation | Method for fabricating multiple-plane FinFET CMOS |
US6794718B2 (en) * | 2002-12-19 | 2004-09-21 | International Business Machines Corporation | High mobility crystalline planes in double-gate CMOS technology |
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JP2007027677A (ja) * | 2005-06-17 | 2007-02-01 | Tohoku Univ | 半導体装置 |
JP2009141376A (ja) * | 2009-01-05 | 2009-06-25 | Tadahiro Omi | 相補型mis装置 |
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