JPH03160761A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH03160761A
JPH03160761A JP1300305A JP30030589A JPH03160761A JP H03160761 A JPH03160761 A JP H03160761A JP 1300305 A JP1300305 A JP 1300305A JP 30030589 A JP30030589 A JP 30030589A JP H03160761 A JPH03160761 A JP H03160761A
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JP
Japan
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gate electrode
equivalent
transistor
conductivity type
insulating film
Prior art date
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Application number
JP1300305A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Uno
宇野 昌明
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/60Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
    • H10D30/601Insulated-gate field-effect transistors [IGFET] having lightly-doped drain or source extensions, e.g. LDD IGFETs or DDD IGFETs 
    • H10D30/608Insulated-gate field-effect transistors [IGFET] having lightly-doped drain or source extensions, e.g. LDD IGFETs or DDD IGFETs  having non-planar bodies, e.g. having recessed gate electrodes
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D64/00Electrodes of devices having potential barriers
    • H10D64/01Manufacture or treatment
    • H10D64/025Manufacture or treatment forming recessed gates, e.g. by using local oxidation
    • H10D64/027Manufacture or treatment forming recessed gates, e.g. by using local oxidation by etching at gate locations

Landscapes

  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent a short channel effect without lowering switching speed by constituting a first gate electrode and a second gate electrode of the materials having mutually different work functions. CONSTITUTION:A first gate electrode 6a is faced to a channel having the length L1 of both sides of a groove through a gate insulating film 5 so as to constitute an equivalent transistor P. Further, a second gate electrode 6b is faced to a channel having the length L2 of the base of the groove through the same gate insulating film 5 so as to form an equivalent transistor Q. Accordingly, an equivalent circuit of the device come to be expressed by that where these equivalent transistors P and Q are in series connected, in this case, by forming the first and second gate electrodes 6a, 6b of the materials having the mutually different work functions, threshold value voltage of the equivalent transistors P and Q can be made different. Thereby, a short channel effect can be prevented without lowering switching speed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要] MOShランジスタの構造に関し、 スッチング速度を低下させることなくショートチャネル
効果を防止することを目的とし、一導電型半導体基板と
、該一導電型半導体基板上に形戒された反対導電型層と
、該反対導電型層を貫通して該一導電型半導体基板に達
する溝と、該溝の内面に形戒されたゲート絶縁膜と、該
ゲート絶縁膜を介して該溝の側面に形成された第1のゲ
ート電極と、該ゲート絶縁膜を介して該溝の底面に形成
された第2のゲート電極とを有する半導体装置であって
、該第1のゲート電極と該第2のゲート電極が互いに異
なる仕事関数を有する物質からなるように構戒するか、
あるいは、第1のゲート電極が一導電型多結晶シリコン
からなり、第2のゲート電極が反対導電型多結晶シリコ
ンからなるように構戒する。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] Regarding the structure of a MOSh transistor, the purpose is to prevent the short channel effect without reducing the switching speed. a shaped layer of opposite conductivity type, a groove penetrating the layer of opposite conductivity to reach the semiconductor substrate of one conductivity type, a gate insulating film shaped on the inner surface of the groove, and a gate insulating film formed on the inner surface of the groove; A semiconductor device comprising: a first gate electrode formed on a side surface of the trench; and a second gate electrode formed on a bottom surface of the trench with the gate insulating film interposed therebetween; The electrode and the second gate electrode are made of materials having different work functions, or
Alternatively, the first gate electrode is made of polycrystalline silicon of one conductivity type, and the second gate electrode is made of polycrystalline silicon of the opposite conductivity type.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は半導体装置に係り、特にMOSトランジスタの
構造に関する。
The present invention relates to a semiconductor device, and particularly to the structure of a MOS transistor.

MOSトランジスタについて、スイッチング速度の向上
、素子占有面積の縮小による高密度化を図るためには、
チャネル長の微細化がまず要求される。
In order to increase the density of MOS transistors by improving switching speed and reducing the area occupied by the elements,
First of all, miniaturization of the channel length is required.

しかし、通常のMOSトランジスタ構造ではチャネル長
を短くしていくとソース/ドレイン領域の不純物がゲー
ト電極下のチャネル領域にまわり込むようになり、しき
い値電圧の変動をもたらしたりバンチスルー現象を生し
させる等のいわゆるショートチャネル効果を引起してト
ランジスタ特性を劣化させる。このショートチャネル効
果は、MOSトランジスタのチャネル長の縮小を阻む大
きな原因となっており、その解決が望まれている。
However, in a normal MOS transistor structure, as the channel length is shortened, impurities in the source/drain region begin to wrap around the channel region under the gate electrode, causing fluctuations in the threshold voltage and bunch-through phenomenon. This causes a so-called short channel effect, such as short channel effect, and deteriorates transistor characteristics. This short channel effect is a major cause of hindering the reduction of the channel length of MOS transistors, and a solution to this problem is desired.

〔従来の技術) 上述のようなショートチャネル効果を防止するために、
従来から第3図に示したような埋込トランジスタが提案
されている。同図において、素子分離用絶縁膜2を有す
るp−型シリコン基板1にイオン注入法を用いてソース
/ドレイン領域となるn″層3及びn一層4を形成した
後、n′層3及びnii4を貫通しp一型シリコン基板
1に達する溝を選択エンチングによって形成する。そし
て、満の内面にゲート絶縁膜5を形成しn゛型多結晶シ
リコンを溝に埋め込んでこれをゲート電極6とする。さ
らに、CVD法によりPSG膜7を全而に形成した後、
n゛層3上を窓開けしソース/ドレイン電極8a及び8
bを形成する。
[Prior art] In order to prevent the above-mentioned short channel effect,
Hitherto, a buried transistor as shown in FIG. 3 has been proposed. In the figure, after forming an n'' layer 3 and an n-layer 4, which will become source/drain regions, using an ion implantation method on a p-type silicon substrate 1 having an insulating film 2 for element isolation, an n' layer 3 and an n-i layer 4 are formed. A groove is formed by selective etching that penetrates the substrate and reaches the p-type silicon substrate 1. Then, a gate insulating film 5 is formed on the inner surface of the substrate, and n-type polycrystalline silicon is buried in the groove to form a gate electrode 6. .Furthermore, after forming the PSG film 7 on the entire surface by CVD method,
Source/drain electrodes 8a and 8 are formed by opening windows on the layer 3.
form b.

以上のように、埋込トランジスタでは溝を形戒すること
によってn゛層3及びn一層4からチャネル領域への不
純物のまわり込みを少なくし、以てショートチャネル効
果を防ぐものであるが、つぎに述べるような問題がある
。即ち、第3図に示したように、p一型シリコン基板1
に形成された溝のエッチング深さをL1、溝の幅をL2
としたとき、チャネル長は2L+ +L,で表されるこ
ととなり、溝のない通常のMOS}ランジスタに比べて
2L,だけ長くなる。しかもショートチャネル効果を確
実に防ぐために溝のエッチング深さL1を大きくしなけ
ればならない。これはチャネル長を必要以上に長くする
ものであり、スイッチング速度の大幅な低下をもたらす
As described above, in a buried transistor, by shaping the trench, it is possible to reduce the amount of impurities from entering the channel region from the n layer 3 and the n layer 4, thereby preventing the short channel effect. There are problems as described in . That is, as shown in FIG.
The etching depth of the groove formed in is L1, and the width of the groove is L2.
Then, the channel length is expressed as 2L+ +L, which is 2L longer than a normal MOS transistor without grooves. Moreover, the etching depth L1 of the groove must be increased in order to reliably prevent the short channel effect. This makes the channel length longer than necessary, resulting in a significant reduction in switching speed.

上述のような欠点を解消するため、第4図(a)に示し
たような改良型埋込トランジスタが提案されている。同
図において第3図と同一のものには同一番号を付した。
In order to eliminate the above-mentioned drawbacks, an improved buried transistor as shown in FIG. 4(a) has been proposed. In this figure, the same parts as in FIG. 3 are given the same numbers.

同図に示した埋込トランジスタでは、溝を形成した後に
全面にボロン(B)イオンの注入を行い、溝の底面にp
一型シリコン基板1に比べて不純物濃度の高いP型チャ
ネルドープ領域9を形成する。上記イオン注入において
は、n゛層3に注入されたボロンはn″層3中の不純物
と相殺され、また、溝の側面には注入されない。従って
、この改良型埋込トランジスタの等価回路は、同図(b
)に示したように、溝の両側面においてチャネル長L1
の等価トランジスタP,?Mの底面においてチヤ不ル長
L2の等価トランジスタQとが共通のゲート電極6を持
って直列に接続されたもので表されることとなる。
In the buried transistor shown in the figure, boron (B) ions are implanted over the entire surface after forming the trench, and p
A P-type channel doped region 9 having a higher impurity concentration than that of the type-1 silicon substrate 1 is formed. In the above ion implantation, the boron implanted into the n'' layer 3 is canceled out by the impurity in the n'' layer 3, and is not implanted into the side surfaces of the trench. Therefore, the equivalent circuit of this improved buried transistor is as follows: The same figure (b
), the channel length L1 on both sides of the groove
The equivalent transistor P,? On the bottom surface of M, equivalent transistors Q having a channel length L2 are connected in series with a common gate electrode 6.

ところで、MOSトランジスタのしきい値電圧は、一般
にゲート電極とチャネル領域の仕事関数差Φ1に依存し
て変化することが知られている。
Incidentally, it is known that the threshold voltage of a MOS transistor generally changes depending on the work function difference Φ1 between the gate electrode and the channel region.

上記改良型埋込トランジスタでは、等価トランジスタP
及びQのチャネル領域の不純物濃度が異なっているため
、各々のΦ8,も異なり、その結果、各々のしきい値電
圧は異なった値をとる。従って、適当な基板バイアスを
与えることによって等価トランジスタPに負のしきい値
電圧を持たせてデプレンションモードで動作させるよう
にし、等価トランジスタQに正のしきい値電圧を持たせ
てエンハンスメントモードで動作さセるようにすること
ができる。このようにすると、等価トランジスタPは常
にオン状態で動作し、等価トランジスタQのみがスイッ
チング動作を行うことになり、上記改良型埋込トランジ
スタのスイッチング速度は実質的に等価トランジスタQ
の特性のみで決まることとなる。そして、等価トランジ
スタQのチャネル長は溝の幅L2に等しいため、第3図
に示した埋込トランジスタのチャネル長2L++Lzに
比べて実効的なチャネル長は短くなる。
In the above improved embedded transistor, the equivalent transistor P
Since the impurity concentrations of the channel regions of and Q are different, each Φ8 is also different, and as a result, each threshold voltage takes a different value. Therefore, by applying an appropriate substrate bias, the equivalent transistor P has a negative threshold voltage to operate in depletion mode, and the equivalent transistor Q has a positive threshold voltage to operate in enhancement mode. You can make it work. In this way, the equivalent transistor P always operates in the on state, and only the equivalent transistor Q performs the switching operation, and the switching speed of the improved embedded transistor is substantially the same as that of the equivalent transistor Q.
It is determined only by the characteristics of Since the channel length of the equivalent transistor Q is equal to the trench width L2, the effective channel length is shorter than the channel length 2L++Lz of the buried transistor shown in FIG.

(発明が解決しようとする課!gi) しかしながら、上記改良型埋込トランジスタでは、デプ
レノションモートで動作する等価トランジスタPのオン
電流によって動作電流範囲が制限される。この動作電流
範囲を広くするためには、等価トランジスタP及びQの
しきい値電圧の差をできるだけ大きくすることが必要で
あり、そのためには上記p型チャ不ルドープ領域9の不
純物濃度をp−型シリコン基板lの不純物濃度に比べて
充分大きくする必要がある。しかしながら、不純物濃度
の高いチャネルドープ領域9では空乏層中の電界が強く
なってキャリャの移動度が低下し、スイッチング速度は
やはり低下してしまう。
(Problem to be Solved by the Invention! gi) However, in the above-mentioned improved embedded transistor, the operating current range is limited by the on-current of the equivalent transistor P operating in depletion mode. In order to widen this operating current range, it is necessary to make the difference between the threshold voltages of the equivalent transistors P and Q as large as possible, and for this purpose, the impurity concentration of the p-type Char impurity doped region 9 must be increased to p- It is necessary to make the impurity concentration sufficiently higher than the impurity concentration of the type silicon substrate l. However, in the channel doped region 9 with a high impurity concentration, the electric field in the depletion layer becomes strong, the mobility of carriers decreases, and the switching speed also decreases.

そこで本発明は、スッチング速度を低下させることなく
ショートチャネル効果を防止することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to prevent the short channel effect without reducing the switching speed.

(課題を解決するための手段) 上記課題の解決は、一導電型半導体基板と、該一導雷型
半導体基板上に形成された反対導電型層と、該反対導電
型層を貫通して該一導電型半導体基板に達する溝と、該
溝の内面に形成されたゲート絶縁膜と、該ゲート絶縁膜
を介して該溝の側面に形成された第1のゲート電極と、
該ゲート絶縁膜を介して該溝の底面に形成された第2の
ゲート電極とを有する半導体装置であって、該第1のゲ
ート電極と該第2のゲート電極が互いに異なる仕事関数
を有する物質からなることを特徴とする半導体装置、あ
るいは、第1のゲート電極が一導電型多桔晶シリコンか
らなり、第2のゲート電極が反対導電型多結晶シリコン
からなることを特徴とする前記半導体装置によって達成
される。
(Means for Solving the Problem) The solution to the above problem is to provide a semiconductor substrate of one conductivity type, a layer of an opposite conductivity type formed on the semiconductor substrate of one conductivity type, and a layer of opposite conductivity type formed on the semiconductor substrate of one conductivity type, and a layer of opposite conductivity type formed on the semiconductor substrate of one conductivity type. a groove reaching one conductivity type semiconductor substrate; a gate insulating film formed on the inner surface of the groove; a first gate electrode formed on the side surface of the groove via the gate insulating film;
A semiconductor device having a second gate electrode formed on the bottom surface of the trench via the gate insulating film, the first gate electrode and the second gate electrode having different work functions from each other. or the semiconductor device characterized in that the first gate electrode is made of one conductivity type polycrystalline silicon and the second gate electrode is made of opposite conductivity type polycrystalline silicon. achieved by

〔作 用] 第1図(a)、(b)は本発明に係る半導体装置の原理
説明図であり、第4図(a)、(b)と同一の機能を有
するものには同一番号を付した。同図に見られるように
、溝の両側面における長さL1のチャネルに対しては、
ゲート絶縁膜5を介して第lのゲート電極6aが対向し
ており、これは等価トランジスタPを構戊する。また、
溝の底面の長さL2のチャネルに対しては、同しゲート
絶縁膜5を介して第2のゲート電極6bが対向しており
、これは等価トランジスタQを構戒する。以上のことか
ら、本発明に係る半導体装置の等価回路は同図(b)に
示したように、これらの等価トランジスタP及びQが直
列に接続されたもので表されることとなり、この場合、
第1および第2のゲート電極6a、6bを互いに異なる
仕事関数を有する材料で形戒することにより、等価トラ
ンジスタP及びQのしきい値電圧を異なったものにする
ことが可能である。即ち、第4図に示した埋込トランジ
スタでは、等価トランジスタP及びQのしきい値電圧の
差をチャネルドープ領域9を設けることによって作り出
していたのに対し、本発明では等価トランジスタP及び
Qに対して異なった仕事関数を有するゲート電極6a、
6bを用いることによってしきい値電圧の差を作り出す
ものである。そして、本発明の構或では、ゲート電極材
料を適当に選択することによって等価トランジスタP及
びQのしきい値電圧を、チャネルトーブ領域を設けるこ
となく広い範囲で制御することができる。
[Function] FIGS. 1(a) and (b) are explanatory diagrams of the principle of the semiconductor device according to the present invention, and parts having the same functions as those in FIGS. 4(a) and (b) are designated by the same numbers. Attached. As seen in the figure, for a channel of length L1 on both sides of the groove,
A first gate electrode 6a faces each other with a gate insulating film 5 interposed therebetween, and constitutes an equivalent transistor P. Also,
A second gate electrode 6b faces the channel having a length L2 at the bottom of the trench with the same gate insulating film 5 interposed therebetween, and this gate electrode 6b faces the equivalent transistor Q. From the above, the equivalent circuit of the semiconductor device according to the present invention is represented by the equivalent transistors P and Q connected in series, as shown in FIG.
By forming the first and second gate electrodes 6a, 6b with materials having different work functions, it is possible to make the threshold voltages of the equivalent transistors P and Q different. That is, in the buried transistor shown in FIG. 4, the difference in threshold voltage between the equivalent transistors P and Q is created by providing the channel doped region 9, whereas in the present invention, the difference in threshold voltage between the equivalent transistors P and Q is created by providing the channel doped region 9. a gate electrode 6a having a different work function,
6b is used to create a difference in threshold voltage. In the structure of the present invention, by appropriately selecting the gate electrode material, the threshold voltages of the equivalent transistors P and Q can be controlled over a wide range without providing a channel tobe region.

特に、第1及び第2のゲート電極6a, 6bの各々を
、仕事関数の異なる一導電型多結晶シリコン及び反対導
電型多結晶シリコンにより形成したときには、適当な基
板バイアスを与えることによって、等価トランジスタP
をデブレッションモードで動作させ、等価トランジスタ
Qをエンハンスメントモードで動作させることができる
。この場合には等価トランジスタPを常にオン状態とし
、等価トランジスタQのみをスイッチング動作させるこ
とが可能となり、その結果、実効的なチャネル長は2L
.+L2からL2へと短くなり、しかも第4図に示した
従来の埋込トランジスタのようにチャネル領域の不純物
濃度を高くする必要がないため、スイッチング速度は低
下しない。
In particular, when each of the first and second gate electrodes 6a, 6b is formed of polycrystalline silicon of one conductivity type and polycrystalline silicon of opposite conductivity type, which have different work functions, by applying an appropriate substrate bias, the equivalent transistor P
can be operated in depletion mode and the equivalent transistor Q can be operated in enhancement mode. In this case, it becomes possible to keep the equivalent transistor P always in the on state and switch only the equivalent transistor Q, and as a result, the effective channel length is 2L.
.. +L2 is shortened from +L2 to L2, and since there is no need to increase the impurity concentration in the channel region unlike the conventional buried transistor shown in FIG. 4, the switching speed does not decrease.

[実施例] 以下、第2図に示した工秤断面図によって本発明の実施
例について説明する。
[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to a sectional view of a scale shown in FIG.

まず、同図(a)に示したように素子分離用酸化1漠2
の形成された不純物濃度I XIO”cm−’のP−型
シリコン基板lに加速電圧70κeν、トーズ量4 X
IOl5cm−”の条件で砒素(As)イオンの注入を
行いn゛層3を形成し、続いて加速電圧50 KeV、
ドーズ景I X 1013cm−2の条イ牛でリン(P
)  イオンの冫主人を行いn一層4を形戒する。上記
イオン注入条件では、PイオンがAsイオンより深く注
入される結果、同図に示すように、n−層4がn゛層3
の下に形成されることになる。その後、n゛層3および
n−層4を貫通してp一型シリコン基板1に達する満5
aを選択エソチングにより形成し、続いて全面を熱酸化
して溝58の内面にゲート酸化膜5を形成する。ついで
全面にボロン(B) ′a度I XIO”cm−’のp
゛型多結晶シリコンをCVD法により堆積し異方性エソ
チングを行い、同図(b)に示すように、講の側壁にの
み残してこれを第1のゲート電極6aとする。ついでp
 4度I XIO”cm−’のn゛型多桔晶シリコンを
C V D ?,1により全面に堆稍し算方性エノチン
グを行い、同図(C)に見られるように、溝の内部を埋
め込んでこれを第2のゲート電極6bとする。
First, as shown in Figure (a), oxidation 1 and 2 for element isolation
An accelerating voltage of 70κeν and a torse amount of 4
Arsenic (As) ions were implanted under the condition of IOl 5 cm-'' to form the n layer 3, followed by an accelerating voltage of 50 KeV,
Dawes view I
) Serves as Aeon's master and prescribes n-layer 4. Under the above ion implantation conditions, P ions are implanted deeper than As ions, and as a result, the n- layer 4 becomes the n-layer 3 as shown in the figure.
will be formed below. After that, the full 500 yen passes through the n' layer 3 and the n- layer 4 and reaches the p-type silicon substrate 1.
A is formed by selective etching, and then the entire surface is thermally oxidized to form a gate oxide film 5 on the inner surface of the groove 58. Next, apply boron (B) to the entire surface at a degree I XIO"cm-'
A type polycrystalline silicon is deposited by the CVD method and anisotropically etched, leaving only the sidewalls of the silicon layer as the first gate electrode 6a, as shown in FIG. 6(b). Then p
N-type polycrystalline silicon of 4 degrees I This is used as the second gate electrode 6b.

その後、通常のプロセスに従って、第1](a)に示し
たように、CVD法により全面にPSC;Jl焚7を堆
禎した後、n′層3上を窓開けしAI膜からなるソース
/ドレイン電極8a、8bを形成する。
Thereafter, according to the usual process, as shown in 1](a), after depositing PSC; Drain electrodes 8a and 8b are formed.

上記の実施例では、第1のゲート電極6aによって構成
される等価トランジスタPのΦ9,は−0.7V、第2
のゲート重極6bによって構威される等価トランジスタ
QのΦ。は0.3Vとなる。従って、適当な基板バイア
スを与えることによって等価トランジスタPを常にオン
状態とし、等価トランジスタQのみをスイッチング動作
させることにより実効的なチャネル長を短くしてスイッ
チング速度を向上させることができる。
In the above embodiment, Φ9 of the equivalent transistor P constituted by the first gate electrode 6a is -0.7V, and the second
Φ of the equivalent transistor Q constituted by the gate pole 6b. becomes 0.3V. Therefore, by applying an appropriate substrate bias, the equivalent transistor P is always turned on, and only the equivalent transistor Q is operated for switching, thereby shortening the effective channel length and improving the switching speed.

上記実施例とは逆に、第lのゲート電極6aにn゛型多
結晶シリコンを用い第2のゲート電極6bにp゛型多結
晶シリコンを用いることによって、等価トランジスタQ
を常にオン状態とし、等価トランジスタPのみをスイッ
チング動作させることも可能であり、この場合には等価
トランジスタPによって全体のスイッチング速度が決ま
る。
Contrary to the above embodiment, the equivalent transistor Q
It is also possible to always keep the transistor in the on state and only the equivalent transistor P performs the switching operation. In this case, the equivalent transistor P determines the overall switching speed.

また、当然のことながら第1及び第2のゲート電極に用
いられる物質は多結晶シリコンに限らず、互いに仕事関
数の異なる金属を用いることもできる。
Further, as a matter of course, the materials used for the first and second gate electrodes are not limited to polycrystalline silicon, but metals having different work functions can also be used.

(発明の効果〕 以上のように本発明によれば、スイッチング速度を低下
させることなくショートチャネル効果を防止することが
できるため、MOSトランジスタの占有面積の縮小を図
ることができ、ICの高密度化、高速化に大きな効果を
有する。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, it is possible to prevent the short channel effect without reducing the switching speed, so it is possible to reduce the area occupied by the MOS transistor, and to increase the density of the IC. It has a great effect on speed and speed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図(a)、(b)は本発明の原理説明図、第2図(
a)〜(C)は本発明の工程断面図、第3図、第4図は
従来例の問題点を示す図、である。 図において、 1はp一型シリコン基板、 2は素子分離用絶縁膜、 3はn9層、 4はn一層、 5はゲート絶縁膜、 5aは溝、 6はゲート電極、 6aは第1のゲート電極、 6bは第2のゲート電極、 7はPSG膜、 8a、8bはソース/トレイン電極、 9はp型チャネルドープ領域、 *幣明の原理説明図 第1図 5父 5 本発明の玉程1!lIT面図
Figures 1 (a) and (b) are diagrams explaining the principle of the present invention, and Figure 2 (
a) to (C) are process sectional views of the present invention, and FIGS. 3 and 4 are diagrams showing problems in the conventional example. In the figure, 1 is a p-type silicon substrate, 2 is an insulating film for element isolation, 3 is an n9 layer, 4 is an n-layer, 5 is a gate insulating film, 5a is a groove, 6 is a gate electrode, 6a is a first gate Electrodes, 6b is the second gate electrode, 7 is the PSG film, 8a and 8b are the source/train electrodes, 9 is the p-type channel doped region, *Shimei's principle explanatory diagram 1! lIT surface diagram

Claims (1)

【特許請求の範囲】 〔1〕一導電型半導体基板(1)と、 該一導電型半導体基板(1)上に形成された反対導電型
層(3、4)と、 該反対導電型層(3、4)を貫通して該一導電型半導体
基板(1)に達する溝と、 該溝の内面に形成されたゲート絶縁膜(5)と、該ゲー
ト絶縁膜(5)を介して該溝の側面に形成された第1の
ゲート電極(6a)と、 該ゲート絶縁膜(5)を介して該溝の底面に形成された
第2のゲート電極(6b)とを有する半導体装置であっ
て、 該第1のゲート電極(6a)と該第2のゲート電極(6
b)が互いに異なる仕事関数を有する物質からなること
を特徴とする半導体装置。 〔2〕第1のゲート電極(6a)が一導電型多結晶シリ
コンからなり、第2のゲート電極(6b)が反対導電型
多結晶シリコンからなることを特徴とする請求項〔1〕
記載の半導体装置。
[Scope of Claims] [1] A semiconductor substrate (1) of one conductivity type, layers (3, 4) of opposite conductivity type formed on the semiconductor substrate (1) of one conductivity type, and layers (3, 4) of opposite conductivity type formed on the semiconductor substrate (1) of one conductivity type. 3, 4) reaching the one conductivity type semiconductor substrate (1); a gate insulating film (5) formed on the inner surface of the trench; and a trench extending through the gate insulating film (5). A semiconductor device comprising: a first gate electrode (6a) formed on a side surface of the groove; and a second gate electrode (6b) formed on the bottom surface of the trench with the gate insulating film (5) interposed therebetween. , the first gate electrode (6a) and the second gate electrode (6a).
A semiconductor device characterized in that b) is made of materials having mutually different work functions. [2] Claim [1] characterized in that the first gate electrode (6a) is made of polycrystalline silicon of one conductivity type, and the second gate electrode (6b) is made of polycrystalline silicon of the opposite conductivity type.
The semiconductor device described.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06232389A (en) * 1993-02-04 1994-08-19 Nec Corp Field-effect transistor and its manufacture
US5793082A (en) * 1995-04-25 1998-08-11 International Business Machines Corporation Self-aligned gate sidewall spacer in a corrugated FET
KR100687849B1 (en) * 2000-04-17 2007-02-27 주식회사 하이닉스반도체 Manufacturing Method of Semiconductor Memory Device
JP2009065120A (en) * 2007-06-15 2009-03-26 Qimonda Ag Integrated circuit having MOSFET with split work function gate
JP2014116399A (en) * 2012-12-07 2014-06-26 Toyota Motor Corp Semiconductor device
JP2015130436A (en) * 2014-01-08 2015-07-16 富士通株式会社 Semiconductor device
WO2020162620A1 (en) * 2019-02-07 2020-08-13 ローム株式会社 Semiconductor device
WO2023013200A1 (en) * 2021-08-05 2023-02-09 ローム株式会社 Semiconductor device

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06232389A (en) * 1993-02-04 1994-08-19 Nec Corp Field-effect transistor and its manufacture
US5793082A (en) * 1995-04-25 1998-08-11 International Business Machines Corporation Self-aligned gate sidewall spacer in a corrugated FET
KR100687849B1 (en) * 2000-04-17 2007-02-27 주식회사 하이닉스반도체 Manufacturing Method of Semiconductor Memory Device
JP2009065120A (en) * 2007-06-15 2009-03-26 Qimonda Ag Integrated circuit having MOSFET with split work function gate
JP2014116399A (en) * 2012-12-07 2014-06-26 Toyota Motor Corp Semiconductor device
JP2015130436A (en) * 2014-01-08 2015-07-16 富士通株式会社 Semiconductor device
WO2020162620A1 (en) * 2019-02-07 2020-08-13 ローム株式会社 Semiconductor device
US12100764B2 (en) 2019-02-07 2024-09-24 Rohm Co., Ltd. Semiconductor device
WO2023013200A1 (en) * 2021-08-05 2023-02-09 ローム株式会社 Semiconductor device

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