JPH03106074A - 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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- JPH03106074A JPH03106074A JP1243748A JP24374889A JPH03106074A JP H03106074 A JPH03106074 A JP H03106074A JP 1243748 A JP1243748 A JP 1243748A JP 24374889 A JP24374889 A JP 24374889A JP H03106074 A JPH03106074 A JP H03106074A
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- JP
- Japan
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- impurity region
- concentration impurity
- gate electrode
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- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ドレイン耐圧を高めた高耐圧Misトランジ
スタに関するものである。
スタに関するものである。
本発明は、上記の様な高耐圧MIS}ランジスタにおい
て、ドレイン領域を低濃度不純物領域と高濃度不純物領
域とで構成し、ソース領域を中濃度不純物領域と高濃度
不純物領域とで構戒することによって、耐圧と電流駆動
能力との双方を高めたものである。
て、ドレイン領域を低濃度不純物領域と高濃度不純物領
域とで構成し、ソース領域を中濃度不純物領域と高濃度
不純物領域とで構戒することによって、耐圧と電流駆動
能力との双方を高めたものである。
MISI−ランジスタが微細化されてチャネル長が短く
なるとホットキャリアが発生するので、これを抑制する
手段の一つとして、LDD構造が採用されている。
なるとホットキャリアが発生するので、これを抑制する
手段の一つとして、LDD構造が採用されている。
このため、高耐圧MISI−ランジスタとLDD−MI
Sトランジスタとが同一の半導体基板に同時に製造され
る場合がある。この場合は、高耐圧MIS}ランジスタ
のゲート電極にも絶縁膜の側壁が形成される。
Sトランジスタとが同一の半導体基板に同時に製造され
る場合がある。この場合は、高耐圧MIS}ランジスタ
のゲート電極にも絶縁膜の側壁が形成される。
ところで、高耐圧用、LDD用及び本来のソース・ドレ
イン用の夫々の不純物領域の不純物濃度は、通常は夫々
L O !2cm−21 0 ”cm−”及び101
5 cm ” tのオーダである。
イン用の夫々の不純物領域の不純物濃度は、通常は夫々
L O !2cm−21 0 ”cm−”及び101
5 cm ” tのオーダである。
従って、高耐圧MIS}ランジスタとI,DD−MIS
}ランジスタとを同一の半導体基板に同時に製造する場
合でも、10”c@−2のオーダの不純物のイオン注入
は、ゲート電極に側壁を形成していない状態の半導体基
板の全面に対して行うことができる。
}ランジスタとを同一の半導体基板に同時に製造する場
合でも、10”c@−2のオーダの不純物のイオン注入
は、ゲート電極に側壁を形成していない状態の半導体基
板の全面に対して行うことができる。
しかし、高耐圧MIS}ランジスタでは高耐圧用の不純
物領域が必要であるので、10”cm−”のオーダの不
純物のイオン注入は、高耐圧MISトランジスタの領域
をマスクした状態で行う。
物領域が必要であるので、10”cm−”のオーダの不
純物のイオン注入は、高耐圧MISトランジスタの領域
をマスクした状態で行う。
そして、ゲート電極に側壁を形成した状態で101s
cm − 2のオーダの不純物のイオン注入を行うと、
第6図に示す様な高耐圧MISトランジスタが製造され
る。
cm − 2のオーダの不純物のイオン注入を行うと、
第6図に示す様な高耐圧MISトランジスタが製造され
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、上述の様な従来の高耐圧MIS}ランジスタ
では、ゲート電極11のドレイン領域12例の側壁l3
下に高耐圧用の不純’JjlJ 領域であるn”−eN
域14が形成されているが、ソース領域l5側の側壁1
3下にもn−UI域l4が形或されている。
では、ゲート電極11のドレイン領域12例の側壁l3
下に高耐圧用の不純’JjlJ 領域であるn”−eN
域14が形成されているが、ソース領域l5側の側壁1
3下にもn−UI域l4が形或されている。
従って、この様な高耐圧MIS}ランジスタでは、ソー
ス抵抗が高く、電流駆動能力が低い。
ス抵抗が高く、電流駆動能力が低い。
本発明による高耐圧MIS}ランジスタ16では、ドレ
イン領域l2は、ゲート電極11に近接しており不純物
濃度が相対的に低い低濃度不純物領域14と、前記ゲー
ト電極1工から離間しており不純物濃度が相対的に高い
高濃度不純物領域34とから戊っており、ソース領域l
5は、前記ゲート電極11に近接しており不純物濃度が
前記低濃度不純物領域14よりは高く前記高濃度不純物
領域34よりは低い中濃度不純物領域27と、前記ゲー
ト電極1lから離間している高濃度不純物領域34とか
ら成っている。
イン領域l2は、ゲート電極11に近接しており不純物
濃度が相対的に低い低濃度不純物領域14と、前記ゲー
ト電極1工から離間しており不純物濃度が相対的に高い
高濃度不純物領域34とから戊っており、ソース領域l
5は、前記ゲート電極11に近接しており不純物濃度が
前記低濃度不純物領域14よりは高く前記高濃度不純物
領域34よりは低い中濃度不純物領域27と、前記ゲー
ト電極1lから離間している高濃度不純物領域34とか
ら成っている。
本発明による高耐圧MISトランジスタ16では、ドレ
イン領域12が低濃度不純物領域14を有しているので
、空乏層が十分に延びて電界が緩和される。
イン領域12が低濃度不純物領域14を有しているので
、空乏層が十分に延びて電界が緩和される。
一方、ソース領域15は中濃度不純物領域27と高濃度
不純物領域34とから戊っているので、ソース領域15
が低濃度不純物領域を有している場合に比べて、ソース
抵抗が低い。
不純物領域34とから戊っているので、ソース領域15
が低濃度不純物領域を有している場合に比べて、ソース
抵抗が低い。
以下、本発明の一実施例を第1図〜第5図を参照しなが
ら説明する。本実施例は、nチャネル高耐圧MOSトラ
ンジスタl6をnチャネルLDD−MOS}ランジスタ
17及びpチャネルMOSトランジスタl8と同一の半
導体基板2lに同時に製造したものである(第IE図)
。
ら説明する。本実施例は、nチャネル高耐圧MOSトラ
ンジスタl6をnチャネルLDD−MOS}ランジスタ
17及びpチャネルMOSトランジスタl8と同一の半
導体基板2lに同時に製造したものである(第IE図)
。
この様な本実施例を製造するには、第IA図に示す様に
、まず、半導体基板21にnウエル22、pウェル23
、LOCOS酸化膜24、ゲート酸化膜25及びゲート
電極11を通常の方法で形成する。
、まず、半導体基板21にnウエル22、pウェル23
、LOCOS酸化膜24、ゲート酸化膜25及びゲート
電極11を通常の方法で形成する。
そして、高耐圧用のn一領域14(第IE図)を形成す
るために、Phos”イオン26を3×10目(J+
− ”程度のドーズ量で半導体基板21の全面へイオン
注入する。
るために、Phos”イオン26を3×10目(J+
− ”程度のドーズ量で半導体基板21の全面へイオン
注入する。
この時、nウエル22をレジストでマスクしておいても
よいが、Phos+イオン26のドーズ量が少ないので
、必ずしもマスクする必要はない。
よいが、Phos+イオン26のドーズ量が少ないので
、必ずしもマスクする必要はない。
次に、LDD用等のn一領域27 (第IE図)を形或
するために、第IB図に示す様に、Phos”イオン2
6を3 X 1 0 ”cra−”程度のドーズ量で半
導体基板21ヘイオン注入する。
するために、第IB図に示す様に、Phos”イオン2
6を3 X 1 0 ”cra−”程度のドーズ量で半
導体基板21ヘイオン注入する。
この時、高耐圧MOS}ランジスタ16のドレイン耐圧
を確保するために、nウェル22と共にこの高耐圧MO
SI−ランジスタ16のドレイン領域12をもレジスト
28でマスクしておく。
を確保するために、nウェル22と共にこの高耐圧MO
SI−ランジスタ16のドレイン領域12をもレジスト
28でマスクしておく。
なお、本実施例の様なCMOS構造の場合は、nウエル
22に対するレジスト28のマスクが元々必要である。
22に対するレジスト28のマスクが元々必要である。
従って、高耐圧MOS}ランジスタ16のドレイン領域
12をもレジスト28でマスクする様にしても、マスク
工程が増加する訳ではない。
12をもレジスト28でマスクする様にしても、マスク
工程が増加する訳ではない。
次に、pチャネルMOSトランジスタ18のソース領域
15及びドレイン領域12であるp“領域31(第IE
図)を形或するために、第IC図に示す様に、pウエル
23をレジスト32でマスクした状態で、B゛イオン3
3を5 X I Q ”cm−”程度のドーズ量で半導
体基板21ヘイオン注入する。
15及びドレイン領域12であるp“領域31(第IE
図)を形或するために、第IC図に示す様に、pウエル
23をレジスト32でマスクした状態で、B゛イオン3
3を5 X I Q ”cm−”程度のドーズ量で半導
体基板21ヘイオン注入する。
次に、第ID図に示す様に、LDD−MOS }ランジ
スタ17のためにゲート電極11に絶縁膜の側壁13を
形或するが、高耐圧MOS }ランジスタl6及びpチ
ャネルMOS}ランジスタ18のゲート電極11にも同
時に側壁13が形戒される。
スタ17のためにゲート電極11に絶縁膜の側壁13を
形或するが、高耐圧MOS }ランジスタl6及びpチ
ャネルMOS}ランジスタ18のゲート電極11にも同
時に側壁13が形戒される。
そして、高耐圧MOSトランジスタ16及びLDD−M
OS トランジスタl7の本来のソース・ドレイン領域
であるn+領域34 (第IE図)を形戒するために、
As”イオン35を5XIQ”cm2程度のドーズ量で
半導体基板21ヘイオン注入する。
OS トランジスタl7の本来のソース・ドレイン領域
であるn+領域34 (第IE図)を形戒するために、
As”イオン35を5XIQ”cm2程度のドーズ量で
半導体基板21ヘイオン注入する。
この時、高耐圧MOSトランジスタl6のドレイン耐圧
を確保するために、nウェル22と共にこの高耐圧MO
S}ランジスタ16のドレイン領域l2側の側壁13の
近傍をもレジスト36でマスクしておく。
を確保するために、nウェル22と共にこの高耐圧MO
S}ランジスタ16のドレイン領域l2側の側壁13の
近傍をもレジスト36でマスクしておく。
なお、この時も、第IB図の工程におけるレジスト28
の場合と同様に、nウェル22に対するレジスト36の
マスクが元々必要である。従って、高耐圧MOSトラン
ジスタI6のドレイン領域l2側の側壁13の近傍をも
レジスト36でマスクする様にしても、マスク工程が増
加する訳ではない。
の場合と同様に、nウェル22に対するレジスト36の
マスクが元々必要である。従って、高耐圧MOSトラン
ジスタI6のドレイン領域l2側の側壁13の近傍をも
レジスト36でマスクする様にしても、マスク工程が増
加する訳ではない。
次に、第IE図に示す様に、眉間絶縁膜37及びコンタ
クトホール38を形或し、アニールを行う。そして、A
1配線41及びオーバコート(図示せず)を形成して、
本実施例が完或する。
クトホール38を形或し、アニールを行う。そして、A
1配線41及びオーバコート(図示せず)を形成して、
本実施例が完或する。
従って、第6図に示したー従来例の高耐圧MISトラン
ジスタではソース領域l5側の側壁13下がn″−領域
l4であるが、第IE図に示す本実施例の高耐圧MOS
トランジスタ16ではソース領域■5側の側璧13下が
n一領域27である。
ジスタではソース領域l5側の側壁13下がn″−領域
l4であるが、第IE図に示す本実施例の高耐圧MOS
トランジスタ16ではソース領域■5側の側璧13下が
n一領域27である。
このため本実施例では、ソース抵抗が低く、電流駆動能
力が高い。
力が高い。
ところで、第IE図に示した様なMOS−LSIの動作
を高速化させる一つの方法は、接合容量等の寄生容量を
低減させることである。
を高速化させる一つの方法は、接合容量等の寄生容量を
低減させることである。
接合容量を低減させるためには、空乏層を拡げればよい
の8で、接合近傍の不純物濃度プロファイルをなだらか
にすればよい。例えば、n” −p接合では、接合部に
n一部を形或すればよい。
の8で、接合近傍の不純物濃度プロファイルをなだらか
にすればよい。例えば、n” −p接合では、接合部に
n一部を形或すればよい。
このため、第2図に示す様に、p型半導体基板にAsを
拡散させてソース・ドレイン領域を形或する場合、更に
深< Phosをイオン注入してn一部を形或すること
が考えられている。
拡散させてソース・ドレイン領域を形或する場合、更に
深< Phosをイオン注入してn一部を形或すること
が考えられている。
とこ7)が、この様MPhosを77<・fオン注入す
ると、接合深さが深くなる。そして、半導体基板中の深
い位置では、ゲート電極の電界の影響が弱いので、空乏
層が伸び易い。従って、上述の様にphosを深くイオ
ン注入するだけでは、バンチスルーを生じ易い。
ると、接合深さが深くなる。そして、半導体基板中の深
い位置では、ゲート電極の電界の影響が弱いので、空乏
層が伸び易い。従って、上述の様にphosを深くイオ
ン注入するだけでは、バンチスルーを生じ易い。
このため、ソース・ドレイン間を短チャネル化できない
ために電流駆動能力が低下し、またMOSトランジスタ
同士を近接させることができないために集積度が低下す
るという問題がある。
ために電流駆動能力が低下し、またMOSトランジスタ
同士を近接させることができないために集積度が低下す
るという問題がある。
そこで、短チャネル化を可能にするためには、第3図に
示す様に、マスク(図示せず)を用いて、n一部を形戒
するためのイオン注入領域42をゲート電極11から離
間させればよい。また、ドレイン領域12側のイオン注
入領域42のみをゲート電極11から離間させてもよい
。
示す様に、マスク(図示せず)を用いて、n一部を形戒
するためのイオン注入領域42をゲート電極11から離
間させればよい。また、ドレイン領域12側のイオン注
入領域42のみをゲート電極11から離間させてもよい
。
また、MOSトランジスタ同士を近接させるためには、
第4図に示す様に、イオン注入領域42を隣接トランジ
スタ間のLOCOS酸化膜24の端縁から離間させれば
よい。この場合も、隣接トランジスタのドレイン領域1
2例のイオン注入領域42のみを、LOGOS酸化膜2
4の端縁から離間させてもよい。
第4図に示す様に、イオン注入領域42を隣接トランジ
スタ間のLOCOS酸化膜24の端縁から離間させれば
よい。この場合も、隣接トランジスタのドレイン領域1
2例のイオン注入領域42のみを、LOGOS酸化膜2
4の端縁から離間させてもよい。
更にまた、第IE図に示した様なMOS−LSIの総て
のトランジスタが高速動作を要求される訳ではない。従
って、高速動作を要求されるトランジスタにのみ、上述
の様なn一部を形成してもよい。
のトランジスタが高速動作を要求される訳ではない。従
って、高速動作を要求されるトランジスタにのみ、上述
の様なn一部を形成してもよい。
ところで、第IE図に示した様なCMOS構造のLSI
では、p″領域31やn+領域34とコンタクトホール
38との位置ずれによる接合リークや接合耐圧不良等の
障害を防止するために、p゛領域31とn″領域34と
に対して別個にコンタクトホール38を開孔し、これら
のコンタクトホール38内にイオン注入を行って不純物
領域を拡張することが行われている。
では、p″領域31やn+領域34とコンタクトホール
38との位置ずれによる接合リークや接合耐圧不良等の
障害を防止するために、p゛領域31とn″領域34と
に対して別個にコンタクトホール38を開孔し、これら
のコンタクトホール38内にイオン注入を行って不純物
領域を拡張することが行われている。
ところがこの方法では、不純物領域の拡張等を行った後
でAI配線4lを形戒する際に、p″領域31とn″領
域34との何れのコンタクトホール38に対してA1配
線41のパターンを位置合せするかが問題となる。
でAI配線4lを形戒する際に、p″領域31とn″領
域34との何れのコンタクトホール38に対してA1配
線41のパターンを位置合せするかが問題となる。
p+領域31用のコンタクトホール38とn゛領域34
用のコンタクトホール38とが正反対方向へ位置ずれし
た場合でも問題がない様に、コンタクトホール38に対
する八1配線41の包含距離d(第5図〉を十分に確保
すると、集積度が低下してしまう。
用のコンタクトホール38とが正反対方向へ位置ずれし
た場合でも問題がない様に、コンタクトホール38に対
する八1配線41の包含距離d(第5図〉を十分に確保
すると、集積度が低下してしまう。
逆に、集積度を低下させない様に包含距離dを小さくす
ると、A1配線41のエッチング時にコンタクトホール
38内の半導体基板2lもエッチングされて、接合リー
ク等の不良を発生させる。
ると、A1配線41のエッチング時にコンタクトホール
38内の半導体基板2lもエッチングされて、接合リー
ク等の不良を発生させる。
そこで本実施例では、A1配′fa41のパターンをn
z al域34用のコンタクトホール38に位置合せ
し、p+領域31用のコンタクトホール38に対しては
位置合せしない様にしている。但し、その代りに、包含
距離dをn″領域34用のコンタクトホール38に対し
ては小さくし、p″領域31用のコンタクトホール38
に対しては大きくしている。
z al域34用のコンタクトホール38に位置合せ
し、p+領域31用のコンタクトホール38に対しては
位置合せしない様にしている。但し、その代りに、包含
距離dをn″領域34用のコンタクトホール38に対し
ては小さくし、p″領域31用のコンタクトホール38
に対しては大きくしている。
この様にすれば、nウェル22での集積度が犠牲にされ
るが、pウェル23での集積度が向上ずる。従って、D
RAMやSRAM等のメモリではかなり有利になる。こ
れは、メモリの大半の部分をしめるメモリセルはnチャ
ネルトランジスタで形成され、pチャネルトランジスタ
は周辺回路でしか使用されないのが通常だからである。
るが、pウェル23での集積度が向上ずる。従って、D
RAMやSRAM等のメモリではかなり有利になる。こ
れは、メモリの大半の部分をしめるメモリセルはnチャ
ネルトランジスタで形成され、pチャネルトランジスタ
は周辺回路でしか使用されないのが通常だからである。
但し、pチャネルトランジスタを主体にしたLSIでは
、p+領域31用のコンタクトホール38に対して八l
配線41のパターンを位置合せし、n”eJf域34用
のコンタクトホール38に対しては包含距離dを大きく
するのがよい。
、p+領域31用のコンタクトホール38に対して八l
配線41のパターンを位置合せし、n”eJf域34用
のコンタクトホール38に対しては包含距離dを大きく
するのがよい。
〔発明の効果)
本発明による高耐圧Mis}ランジスタでは、ドレイン
領域で空乏層が十分に伸びて電界が緩和されるので耐圧
が高いにも拘らず、ソース抵抗が低いので電流駆動能力
も高い。
領域で空乏層が十分に伸びて電界が緩和されるので耐圧
が高いにも拘らず、ソース抵抗が低いので電流駆動能力
も高い。
第1図は本発明の一実施例の製造工程を順次に示す側断
面図、第2図は一実施例の不純物プロファイルを示すグ
ラフ、第3図及び第4図は一実施例の平面図、第5図は
一実施例における配線パターンの平面図である。 第6図は本発明の一従来例の側断面図である。 なお図面に用いた符号において、 11−・−・・−−−−−−・−−−一−一−ゲート電
極12−・−・−−−−−−−−−一・・ドレイン領域
14−・・・−・一・−・−・・−n一領域15− ・
・−・・・−・一・・・ソース領域16・一・・・・・
・一・−・・−・一高耐圧MOS}ランジスタ27・・
−・・・・・・・・・・・・・−・・n一領域34−・
−−−−−−・一・・−・−・−n″領域である。
面図、第2図は一実施例の不純物プロファイルを示すグ
ラフ、第3図及び第4図は一実施例の平面図、第5図は
一実施例における配線パターンの平面図である。 第6図は本発明の一従来例の側断面図である。 なお図面に用いた符号において、 11−・−・・−−−−−−・−−−一−一−ゲート電
極12−・−・−−−−−−−−−一・・ドレイン領域
14−・・・−・一・−・−・・−n一領域15− ・
・−・・・−・一・・・ソース領域16・一・・・・・
・一・−・・−・一高耐圧MOS}ランジスタ27・・
−・・・・・・・・・・・・・−・・n一領域34−・
−−−−−−・一・・−・−・−n″領域である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 第1導電型の半導体基板上にゲート絶縁膜を介して形成
されているゲート電極と、このゲート電極の両側の前記
半導体基板の表面部に形成されている第2導電型のソー
ス領域及びドレイン領域とを有する高耐圧MISトラン
ジスタにおいて、前記ドレイン領域は、前記ゲート電極
に近接しており不純物濃度が相対的に低い低濃度不純物
領域と、前記ゲート電極から離間しており不純物濃度が
相対的に高い高濃度不純物領域とから成っており、 前記ソース領域は、前記ゲート電極に近接しており不純
物濃度が前記低濃度不純物領域よりは高く前記高濃度不
純物領域よりは低い中濃度不純物領域と、前記ゲート電
極から離間している高濃度不純物領域とから成っている
高耐圧MISトランジスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1243748A JP2805646B2 (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1243748A JP2805646B2 (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03106074A true JPH03106074A (ja) | 1991-05-02 |
| JP2805646B2 JP2805646B2 (ja) | 1998-09-30 |
Family
ID=17108396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1243748A Expired - Fee Related JP2805646B2 (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2805646B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0683531A3 (en) * | 1994-05-16 | 1996-02-28 | Samsung Electronics Co Ltd | MOSFET with LDD structure and manufacturing method. |
| US5856693A (en) * | 1994-08-18 | 1999-01-05 | Nec Corporation | Semiconductor integrated circuit device containing MOS protection circuit |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0230185A (ja) * | 1988-07-20 | 1990-01-31 | Hitachi Ltd | 半導体装置とその製造方法 |
-
1989
- 1989-09-20 JP JP1243748A patent/JP2805646B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0230185A (ja) * | 1988-07-20 | 1990-01-31 | Hitachi Ltd | 半導体装置とその製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0683531A3 (en) * | 1994-05-16 | 1996-02-28 | Samsung Electronics Co Ltd | MOSFET with LDD structure and manufacturing method. |
| US5856693A (en) * | 1994-08-18 | 1999-01-05 | Nec Corporation | Semiconductor integrated circuit device containing MOS protection circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2805646B2 (ja) | 1998-09-30 |
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