JPH02309647A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH02309647A JPH02309647A JP1131028A JP13102889A JPH02309647A JP H02309647 A JPH02309647 A JP H02309647A JP 1131028 A JP1131028 A JP 1131028A JP 13102889 A JP13102889 A JP 13102889A JP H02309647 A JPH02309647 A JP H02309647A
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- JP
- Japan
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- impurity diffusion
- substrate
- insulating film
- layer
- forming
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/01—Manufacture or treatment
- H10D30/021—Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET]
- H10D30/027—Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] of lateral single-gate IGFETs
- H10D30/0275—Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] of lateral single-gate IGFETs forming single crystalline semiconductor source or drain regions resulting in recessed gates, e.g. forming raised source or drain regions
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D64/00—Electrodes of devices having potential barriers
- H10D64/20—Electrodes characterised by their shapes, relative sizes or dispositions
- H10D64/23—Electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched, e.g. sources, drains, anodes or cathodes
- H10D64/251—Source or drain electrodes for field-effect devices
- H10D64/258—Source or drain electrodes for field-effect devices characterised by the relative positions of the source or drain electrodes with respect to the gate electrode
- H10D64/259—Source or drain electrodes being self-aligned with the gate electrode and having bottom surfaces higher than the interface between the channel and the gate dielectric
Landscapes
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
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】
〔概要〕
ソース、ドレインとして低濃度及び高濃度の各不純物拡
散領域をもつS S D (5tacked 5our
cedratn)構造のトランジスタに関し、低濃度不
純物拡散領域、高濃度不純物拡散領域ともに浅く形成す
ることを目的とし、 基板にゲート電極とその両側にサイドウオール絶縁膜を
形成する工程と、勺イドウオール絶縁膜の両側の基板を
露出させてそこにソース電極、ドレイン電極を形成し、
そこに高濃度不純物拡散層形成のための高濃度不純物を
イオン「入する工程と、 サイドウオール絶縁膜を除去して基板を露出させてここ
にイオン注入を行なって低濃度不純物拡散層を形成する
r稈と、1ノイドウオール絶縁膜を除去した部分に再び
サイドウオール絶縁膜を形成してンース電極、ドレイン
電極内の不純物を基板に拡散させて高濃度不純物拡散層
を形成する工程とを含む。
散領域をもつS S D (5tacked 5our
cedratn)構造のトランジスタに関し、低濃度不
純物拡散領域、高濃度不純物拡散領域ともに浅く形成す
ることを目的とし、 基板にゲート電極とその両側にサイドウオール絶縁膜を
形成する工程と、勺イドウオール絶縁膜の両側の基板を
露出させてそこにソース電極、ドレイン電極を形成し、
そこに高濃度不純物拡散層形成のための高濃度不純物を
イオン「入する工程と、 サイドウオール絶縁膜を除去して基板を露出させてここ
にイオン注入を行なって低濃度不純物拡散層を形成する
r稈と、1ノイドウオール絶縁膜を除去した部分に再び
サイドウオール絶縁膜を形成してンース電極、ドレイン
電極内の不純物を基板に拡散させて高濃度不純物拡散層
を形成する工程とを含む。
本発明は、ソース、ドレインとして低濃度及び高濃度の
各不純物拡散領域をもつSSD構造のトランジスタに関
する。
各不純物拡散領域をもつSSD構造のトランジスタに関
する。
近年、LSIで用いられるトランジスタは微細化が要求
されてきており、今後その傾向はますます強くなるもの
と考えられる。このように微細化を行なうとホットエレ
クトロン効果によってトランジスタの開時性に変動をも
たらし、このためにホラトルりl−ロン効果を抑える必
要がある。そこで、ホットエレクトロンによる高電界を
緩和するための低濃度不純物拡散領域<n”)を13f
A度不純物拡散領14(no)と共にソース、ドレイン
の一部としてもつ(t D D (lightly d
oDedd「旧n)トランジスタが用いられるようにな
ってきた。
されてきており、今後その傾向はますます強くなるもの
と考えられる。このように微細化を行なうとホットエレ
クトロン効果によってトランジスタの開時性に変動をも
たらし、このためにホラトルりl−ロン効果を抑える必
要がある。そこで、ホットエレクトロンによる高電界を
緩和するための低濃度不純物拡散領域<n”)を13f
A度不純物拡散領14(no)と共にソース、ドレイン
の一部としてもつ(t D D (lightly d
oDedd「旧n)トランジスタが用いられるようにな
ってきた。
このLDDトランジスタの一種として、第3図に示す如
く、ゲート電極3の両側にりイドウオール絶縁117を
設けてその下側に低濃度不純物拡散N(n−)5.6を
形成し、一方、サイドウオール絶縁膜7の両側に選択1
ビタ4シャル層8〈ソース、ドレイン高上げ電極)を設
けてその下側に高濃度不純物拡散層(n”)9.10を
形成したSSD構造のトランジスタが知られている1゜
〔従来の技術〕 第4図は従来の製造方法の一例の[造[程図を示す。同
図(A)において、基板lに1. o c o 5(l
ocal oxidation of 5ilicon
)法によって酸化シリコンIII 2を形成し、多結晶
シリコンのゲート電極3を形成する(4は、ゲート電極
3形成時に形成される酸化シリコン膜)。次に、同図(
B)に示す如く、ヒ素(As’ )をイオン注入して低
濃度不純物拡散1!1(n−)5.6を形成し、続いて
同図(C)において、ゲート電極3の周囲にCVD沫で
酸化シリコンのサイドウオール絶縁膜7を形成する。そ
の後、サイドウオール絶縁膜7の周囲にある、n一層5
,6上の酸化シリコン膜2aを除去する。
く、ゲート電極3の両側にりイドウオール絶縁117を
設けてその下側に低濃度不純物拡散N(n−)5.6を
形成し、一方、サイドウオール絶縁膜7の両側に選択1
ビタ4シャル層8〈ソース、ドレイン高上げ電極)を設
けてその下側に高濃度不純物拡散層(n”)9.10を
形成したSSD構造のトランジスタが知られている1゜
〔従来の技術〕 第4図は従来の製造方法の一例の[造[程図を示す。同
図(A)において、基板lに1. o c o 5(l
ocal oxidation of 5ilicon
)法によって酸化シリコンIII 2を形成し、多結晶
シリコンのゲート電極3を形成する(4は、ゲート電極
3形成時に形成される酸化シリコン膜)。次に、同図(
B)に示す如く、ヒ素(As’ )をイオン注入して低
濃度不純物拡散1!1(n−)5.6を形成し、続いて
同図(C)において、ゲート電極3の周囲にCVD沫で
酸化シリコンのサイドウオール絶縁膜7を形成する。そ
の後、サイドウオール絶縁膜7の周囲にある、n一層5
,6上の酸化シリコン膜2aを除去する。
次に、Lt板1をクリーニングするために前処理を行な
い、続いて同図(D)に示す如く、n一層5.6が露出
している部分に選択エピタキシャル層8を成良し、その
後、選択1ピタ4シャル層8の中にヒ素(AS” )を
イオン注入する(n″層形成のための不純物)。しかる
後、同図(F)に承り如く熱処理によって選択1ピタ1
シャル層8内の不純物を基板1中に拡散して高濃度不純
物拡散層(n’ )9.10を形成する9、その後、層
間絶縁膜11を形成し、アルミニウム配線12゜13を
形成する。
い、続いて同図(D)に示す如く、n一層5.6が露出
している部分に選択エピタキシャル層8を成良し、その
後、選択1ピタ4シャル層8の中にヒ素(AS” )を
イオン注入する(n″層形成のための不純物)。しかる
後、同図(F)に承り如く熱処理によって選択1ピタ1
シャル層8内の不純物を基板1中に拡散して高濃度不純
物拡散層(n’ )9.10を形成する9、その後、層
間絶縁膜11を形成し、アルミニウム配線12゜13を
形成する。
従来の方法は、n一層5.6を形成した後、選択1ビタ
tシャル層8を熱処理によって形成し、続いて選択1ビ
タ一1シヤル層8内の不純物を前処理によって基板1内
に拡散させてn′層9,10を形成する。即ち、n”1
115.6を形成した後、熱処理を2度ら施すため、n
+層9,10を浅く形成できたとしてもn−15,6が
深く拡散してしまい、又、第4図(E)に示すように実
効チャネル長2′が小さくなってしまい、このために、
このSSD構造の特長であるショートチャネル効果の抑
υ1に対して余り効果がなくなってしまう問題点があっ
た。
tシャル層8を熱処理によって形成し、続いて選択1ビ
タ一1シヤル層8内の不純物を前処理によって基板1内
に拡散させてn′層9,10を形成する。即ち、n”1
115.6を形成した後、熱処理を2度ら施すため、n
+層9,10を浅く形成できたとしてもn−15,6が
深く拡散してしまい、又、第4図(E)に示すように実
効チャネル長2′が小さくなってしまい、このために、
このSSD構造の特長であるショートチャネル効果の抑
υ1に対して余り効果がなくなってしまう問題点があっ
た。
本発明は低a111F不純物拡散領域、高濃度不純物拡
散fri域ともに浅く形成できる半導体装置の製造方法
を提供することを目的とする。。
散fri域ともに浅く形成できる半導体装置の製造方法
を提供することを目的とする。。
上記問題点は、基板にゲート電極とその両側にサイドウ
オール絶縁膜を形成する工程と、サイドウオール絶縁膜
の両側の基板を露出させてそこにソース電極、ドレイン
電極を形成し、そこに^濃度不純物拡散層形成のための
^濃度不純物をイオン注入する工程と、勺イドウA−ル
絶縁膜を除去して基板を露出させてここにイオン注入を
行なって低ll1度不純物拡散層を形成する工程と、勺
イドウA−ル絶縁膜を除去した部分に再びサイドウオー
ル絶縁膜を形成して上記ソース電極、ドレイン電極内の
不純物を基板に拡散さけて高濃度不純物拡散層を形成す
るr程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造り法
によって解決される。
オール絶縁膜を形成する工程と、サイドウオール絶縁膜
の両側の基板を露出させてそこにソース電極、ドレイン
電極を形成し、そこに^濃度不純物拡散層形成のための
^濃度不純物をイオン注入する工程と、勺イドウA−ル
絶縁膜を除去して基板を露出させてここにイオン注入を
行なって低ll1度不純物拡散層を形成する工程と、勺
イドウA−ル絶縁膜を除去した部分に再びサイドウオー
ル絶縁膜を形成して上記ソース電極、ドレイン電極内の
不純物を基板に拡散さけて高濃度不純物拡散層を形成す
るr程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造り法
によって解決される。
本発明では、n一層5,6形成前に熱処理にてソース、
ドレイン高上げ電極8を形成し、その後にn一層5.6
をイオン注入で形成する1、シかる後、嵩上げ電極8か
ら前処理によって不純物拡散させてn′層9,10を形
成する。このように、n一層5,6形成後の前処理は1
度のみであるので、n一層5.6を浅く確保でき、浅い
接合のn一層5.6、n+層9.1oを形成でき、実効
チャネル長を十分に確保でき、シ」−トシャネル効果の
抑制を十分実現できる。
ドレイン高上げ電極8を形成し、その後にn一層5.6
をイオン注入で形成する1、シかる後、嵩上げ電極8か
ら前処理によって不純物拡散させてn′層9,10を形
成する。このように、n一層5,6形成後の前処理は1
度のみであるので、n一層5.6を浅く確保でき、浅い
接合のn一層5.6、n+層9.1oを形成でき、実効
チャネル長を十分に確保でき、シ」−トシャネル効果の
抑制を十分実現できる。
第1図は本発明のrIJ造方法の第1実施例の製造工程
図を示す。同図(A)において、基板1にLocos法
によって酸化シリコンWI2を形成した後、多結晶シリ
」ンのゲート電極3を形成し、次に、同図(8)に示す
如く、ゲート電極3の周囲にCVD法で酸化シリコンの
サンドウオール絶縁膜7を形成する。その後、サイドウ
オール絶縁膜7の周囲にある、基板1上の酸化シリコン
膜2aを除去し、基板1をクリーニングするために90
0℃以上で前処理を行ない、続いてこの除去した部分に
同図(C)に示す如く、選択エピタキシャル層8を95
0℃で成長し、その後、選択1ビタ4シャル層8の中に
ヒ県(AS” )(又はリン(Pl)でbよい)をイオ
ン注入する(n’層形成のための不純物)。
図を示す。同図(A)において、基板1にLocos法
によって酸化シリコンWI2を形成した後、多結晶シリ
」ンのゲート電極3を形成し、次に、同図(8)に示す
如く、ゲート電極3の周囲にCVD法で酸化シリコンの
サンドウオール絶縁膜7を形成する。その後、サイドウ
オール絶縁膜7の周囲にある、基板1上の酸化シリコン
膜2aを除去し、基板1をクリーニングするために90
0℃以上で前処理を行ない、続いてこの除去した部分に
同図(C)に示す如く、選択エピタキシャル層8を95
0℃で成長し、その後、選択1ビタ4シャル層8の中に
ヒ県(AS” )(又はリン(Pl)でbよい)をイオ
ン注入する(n’層形成のための不純物)。
次に、サイドウオール絶縁膜7をTツヂング除人して同
図(D)に示す如くとし、その後、ヒ素<As” )を
イオン注入してn一層5.6を形成する。続いて、同図
(E)に示す如く、全面にCVD法によって酸化シリコ
ン膜15を成長しくこのとき再びサイドウオール絶縁膜
15aが形成される)、その後、熱処理を行なって同図
(1:)に示すように7t1沢1ビタ1°シャル層8内
の不純物を1#11中に拡散して[1′層9.10を形
成する、。
図(D)に示す如くとし、その後、ヒ素<As” )を
イオン注入してn一層5.6を形成する。続いて、同図
(E)に示す如く、全面にCVD法によって酸化シリコ
ン膜15を成長しくこのとき再びサイドウオール絶縁膜
15aが形成される)、その後、熱処理を行なって同図
(1:)に示すように7t1沢1ビタ1°シャル層8内
の不純物を1#11中に拡散して[1′層9.10を形
成する、。
その後、酸化シリコン膜15に]ンタクトホールを設け
、アルミニウム配線層12.13を形成する。
、アルミニウム配線層12.13を形成する。
このように、本発明では、n一層5,6形成後の熱処理
は同図(E)の状態において1度行なうだけ(n′″%
9.10を形成するため)であるので、n一層形成膜に
2度熱処理を行なう従来例に比してn一層5.6より浅
く確保でき、実効チャネル艮2が小さくなってしまう虞
がなく、ショートチレネル効果の抑制を十分実現できる
1゜第2図は本発明の第2実施例の製造工程図を示す。
は同図(E)の状態において1度行なうだけ(n′″%
9.10を形成するため)であるので、n一層形成膜に
2度熱処理を行なう従来例に比してn一層5.6より浅
く確保でき、実効チャネル艮2が小さくなってしまう虞
がなく、ショートチレネル効果の抑制を十分実現できる
1゜第2図は本発明の第2実施例の製造工程図を示す。
同図<A)に示す如く、第1図(A)の状態において全
面に窒化シリコン膜20を形成し、次に、第2図(B)
に承り如く、ゲート電極3の周囲にCVO法で酸化シリ
コンのりイドウオール絶縁膜21を形成する。その後、
サイドウオール絶縁膜21の周囲にある、基板1上の酸
化シリコン1112a、窒化シリコン膜20aを除去し
、前処理を行ない、続いて、この除去した部分に同図(
C)に示す如く、選択エビタ4シャル層8を成長し、そ
の後、選択Tピッ1:シヤル層8の中にヒ木(AS”
)をイオン注入する(n+層形成のための不純物)。
面に窒化シリコン膜20を形成し、次に、第2図(B)
に承り如く、ゲート電極3の周囲にCVO法で酸化シリ
コンのりイドウオール絶縁膜21を形成する。その後、
サイドウオール絶縁膜21の周囲にある、基板1上の酸
化シリコン1112a、窒化シリコン膜20aを除去し
、前処理を行ない、続いて、この除去した部分に同図(
C)に示す如く、選択エビタ4シャル層8を成長し、そ
の後、選択Tピッ1:シヤル層8の中にヒ木(AS”
)をイオン注入する(n+層形成のための不純物)。
次に、サイドウオール絶縁g121.及び、サイドウオ
ール絶縁l!21の下りにある窒化シリコン膜20b、
l化シリコンIt!12bをエツチング除去して同図(
D)に示す如くとし、その侵、ヒ素(As+)をイオン
注入してn一層5.6を形成する。続いて、同図(E)
に示ず如く、選択エピタキシャル層8を熱酸化退庁し、
絶縁膜22を形成する。このとき、サイドウオール絶縁
膜22aが形成されると同時に、n+層9,10が形成
される。なお、ゲート電極3の周囲には窒化シリコンn
tJ 20が形成されているため、熱酸化退庁を行なっ
てもゲート電極3が酸化されずに済む。次に、層間絶縁
膜23を設け、ここにコンタクトホールを設け、アルミ
ニウム配線ff112.13を形成する。この他の構造
及び効果は第1実論例のものと夫々同じである。
ール絶縁l!21の下りにある窒化シリコン膜20b、
l化シリコンIt!12bをエツチング除去して同図(
D)に示す如くとし、その侵、ヒ素(As+)をイオン
注入してn一層5.6を形成する。続いて、同図(E)
に示ず如く、選択エピタキシャル層8を熱酸化退庁し、
絶縁膜22を形成する。このとき、サイドウオール絶縁
膜22aが形成されると同時に、n+層9,10が形成
される。なお、ゲート電極3の周囲には窒化シリコンn
tJ 20が形成されているため、熱酸化退庁を行なっ
てもゲート電極3が酸化されずに済む。次に、層間絶縁
膜23を設け、ここにコンタクトホールを設け、アルミ
ニウム配線ff112.13を形成する。この他の構造
及び効果は第1実論例のものと夫々同じである。
以上説明した如く、本発明によれば、低濃度不純物拡散
層形成後の前処理tよ1度だけであるので、低濃度不純
物拡散層が深く拡散してしまうことはなく、浅い位置に
確保でき、実効チャネル長も十分に確保でき、ショート
ヂャネル効果の抑制を十分実現できる。
層形成後の前処理tよ1度だけであるので、低濃度不純
物拡散層が深く拡散してしまうことはなく、浅い位置に
確保でき、実効チャネル長も十分に確保でき、ショート
ヂャネル効果の抑制を十分実現できる。
第1図は本発明の第1実施例の製造工程図、第2図は本
発明の第2実施例の製造、[程図、第3図は一般のSS
D構造1〜ランジスタの断面図、 第4図は従来の一例の製造r程図である1゜図において
、 1は基板、 3はゲート電極、 5.6は低濃度不純物拡散層(n” )、7.15a、
21.22aはサイドウオール絶縁膜、 8は選択エビタrシャル層、 9.10は高濃度不純物拡散層(no)、20は窒化シ
リコン膜 を丞す。 特許出願人 富 士 通 株式会社 238一 本発明0葛7大徒例I)製ユエオヱ図 第1 図 X発8月の地2宍l芭41りの製fi(軽図第21i!
!! 一般のSSD構たトフンジスフの断面肥土I 3 図 従来の一例の裟芭工柱囚 第4図
発明の第2実施例の製造、[程図、第3図は一般のSS
D構造1〜ランジスタの断面図、 第4図は従来の一例の製造r程図である1゜図において
、 1は基板、 3はゲート電極、 5.6は低濃度不純物拡散層(n” )、7.15a、
21.22aはサイドウオール絶縁膜、 8は選択エビタrシャル層、 9.10は高濃度不純物拡散層(no)、20は窒化シ
リコン膜 を丞す。 特許出願人 富 士 通 株式会社 238一 本発明0葛7大徒例I)製ユエオヱ図 第1 図 X発8月の地2宍l芭41りの製fi(軽図第21i!
!! 一般のSSD構たトフンジスフの断面肥土I 3 図 従来の一例の裟芭工柱囚 第4図
Claims (2)
- (1)ソース、ドレインとして基板(1)に高濃度不純
物拡散層及び低濃度不純物拡散層の濃度の異なる拡散層
を設けた構造の半導体装置において、 上記基板(1)にゲート電極(3)、及び該ゲート電極
(3)の両側にサイドウォール絶縁膜(7、21)を形
成する第1の工程と、 該サイドウォール絶縁膜(7、21)の両側の基板(1
)を露出させてそこにソース電極、ドレイン電極(8)
を形成し、そこに高濃度不純物拡散前(9、10)形成
のための高濃度不純物をイオン注入する第2の工程と、 上記サイドウォール絶縁膜(7、21)を除去して基板
(1)を露出させてここにイオン注入を行なって低濃度
不純物拡散層(5、6)を形成する第3の工程と、 上記サイドウォール絶縁膜(7、21)を除去した部分
に再びサイドウォール絶縁膜 (15a、22a)を形成して上記ソース電極、ドレイ
ン電極(8)内の不純物を基板(1)に拡散させて上記
高濃度不純物拡散層(9、10)を形成する第4の工程
とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - (2)該第1の工程は、基板(1)上にゲート電極(3
)を形成した後全面に窒化膜(20)を形成し、その後
該ゲート電極(3)の両側にサイドウォール絶縁膜(2
1)を形成し、 該第4の工程は、該ソース電極、ドレイン電極(8)を
熱酸化することにより、該第3の工程で除去したサイド
ウォール絶縁膜(21)の部分に再びサイドウォール絶
縁膜(22a)を形成すると同時に該高濃度不純物拡散
層(9、10)を形成することを特徴とする請求項1記
載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1131028A JPH02309647A (ja) | 1989-05-24 | 1989-05-24 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1131028A JPH02309647A (ja) | 1989-05-24 | 1989-05-24 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02309647A true JPH02309647A (ja) | 1990-12-25 |
Family
ID=15048326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1131028A Pending JPH02309647A (ja) | 1989-05-24 | 1989-05-24 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02309647A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07263678A (ja) * | 1994-03-18 | 1995-10-13 | Nec Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| US5506161A (en) * | 1994-10-24 | 1996-04-09 | Motorola, Inc. | Method of manufacturing graded channels underneath the gate electrode extensions |
| JPH09172173A (ja) * | 1995-12-21 | 1997-06-30 | Nec Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
| JPH09181197A (ja) * | 1995-12-07 | 1997-07-11 | Lg Semicon Co Ltd | Cmosアナログ半導体装置及びその製造方法 |
-
1989
- 1989-05-24 JP JP1131028A patent/JPH02309647A/ja active Pending
Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
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