JPH05121433A - Mosトランジスタのldd構造形成方法 - Google Patents
Mosトランジスタのldd構造形成方法Info
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- JPH05121433A JPH05121433A JP30827291A JP30827291A JPH05121433A JP H05121433 A JPH05121433 A JP H05121433A JP 30827291 A JP30827291 A JP 30827291A JP 30827291 A JP30827291 A JP 30827291A JP H05121433 A JPH05121433 A JP H05121433A
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- 238000010276 construction Methods 0.000 title abstract 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 51
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 45
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 16
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 18
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 15
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 4
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 3
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
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- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
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- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡略な工程で制御性良くLDD構造を形成す
る。 【構成】 ゲート電極22形成後、基板21の垂直方向
から高濃度の不純物23をイオン注入する工程と、基板
21を回転させながら斜め方向より低濃度の不純物24
をイオン注入する工程を行う。基板21を回転させなが
ら斜め方向よりイオン注入することにより、低濃度不純
物24はゲート電極22の両側端の下部に打ち込むこと
が可能となり、高濃度拡散領域25よりゲート電極22
内側に突出させて低濃度拡散領域26を形成可能とな
る。
る。 【構成】 ゲート電極22形成後、基板21の垂直方向
から高濃度の不純物23をイオン注入する工程と、基板
21を回転させながら斜め方向より低濃度の不純物24
をイオン注入する工程を行う。基板21を回転させなが
ら斜め方向よりイオン注入することにより、低濃度不純
物24はゲート電極22の両側端の下部に打ち込むこと
が可能となり、高濃度拡散領域25よりゲート電極22
内側に突出させて低濃度拡散領域26を形成可能とな
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、MOSトランジスタ
のLDD(Lightly Doped Drain)構造の形成方法に関す
るものである。
のLDD(Lightly Doped Drain)構造の形成方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、MOSトランジスタのLDD構造
は、図3に示すようにして形成されている。まず図3
(a)に示すように基板1上にゲート電極2を形成し、
そのゲート電極2をマスクとして低濃度の不純物3をイ
オン注入法によって基板1中に打ち込む。次に、基板1
上にSiO2 等の膜(ここではSiO2 膜とする)4を
CVD(Camical Vapour Deposition)法によって図3
(b)に示すように形成する。そのSiO2 膜4をRI
E(Reactive Ion Etch)法などの異方性エッチング方法
にて全面エッチングを行い、図3(c)に示すようにゲ
ート電極2の側壁部にのみSiO2 膜4を残す。この残
存SiO2 膜4とゲート電極2をマスクとして高濃度の
不純物5をイオン注入法によって図3(d)に示すよう
に基板1中に打ち込む。最後にアニールすることによっ
て図3(e)に示すように基板1中に低濃度拡散領域6
と高濃度拡散領域7を形成する。
は、図3に示すようにして形成されている。まず図3
(a)に示すように基板1上にゲート電極2を形成し、
そのゲート電極2をマスクとして低濃度の不純物3をイ
オン注入法によって基板1中に打ち込む。次に、基板1
上にSiO2 等の膜(ここではSiO2 膜とする)4を
CVD(Camical Vapour Deposition)法によって図3
(b)に示すように形成する。そのSiO2 膜4をRI
E(Reactive Ion Etch)法などの異方性エッチング方法
にて全面エッチングを行い、図3(c)に示すようにゲ
ート電極2の側壁部にのみSiO2 膜4を残す。この残
存SiO2 膜4とゲート電極2をマスクとして高濃度の
不純物5をイオン注入法によって図3(d)に示すよう
に基板1中に打ち込む。最後にアニールすることによっ
て図3(e)に示すように基板1中に低濃度拡散領域6
と高濃度拡散領域7を形成する。
【0003】図4は、上記LDD構造の形成方法をCM
OSトランジスタに適用した場合である。まず図4
(a)に示すように基板1に素子分離酸化膜8とゲート
電極2を形成した後、PMOSトランジスタ形成領域9
側をレジストパターン10で覆った上で、NMOSトラ
ンジスタ形成領域11の基板1内に低濃度の不純物3a
をゲート電極2をマスクとしてイオン注入法で打ち込
む。次に図4(b)に示すようにNMOSトランジスタ
形成領域11側をレジストパターン12で覆った上で、
PMOSトランジスタ形成領域9の基板1内に低濃度の
不純物3bをゲート電極2をマスクとしてイオン注入法
で打ち込む。その後、基板1上の全面に図4(c)に示
すようにSiO2 膜4を形成し、このSiO2 膜4を異
方性エッチング法で全面エッチングすることにより図4
(d)に示すようにゲート電極2の側壁部にのみSiO
2 膜4を残す。その後、図4(e)に示すようにPMO
Sトランジスタ形成領域9側をレジストパターン13で
覆った上で、NMOSトランジスタ形成領域11の基板
1内に高濃度の不純物5aをゲート電極2およびSiO
2 膜4をマスクとしてイオン注入法で打ち込む。続い
て、図4(f)に示すようにNMOSトランジスタ形成
領域11側をレジストパターン14で覆った上で、PM
OSトランジスタ形成領域9の基板1内に高濃度の不純
物5bをゲート電極2およびSiO2 膜4をマスクとし
てイオン注入法で打ち込む。最後にアニールすることに
よって図4(g)に示すように基板1中にNMOSトラ
ンジスタの低濃度拡散領域6aと高濃度拡散領域7aお
よび、PMOSトランジスタの低濃度拡散領域6bと高
濃度拡散領域7bを形成する。
OSトランジスタに適用した場合である。まず図4
(a)に示すように基板1に素子分離酸化膜8とゲート
電極2を形成した後、PMOSトランジスタ形成領域9
側をレジストパターン10で覆った上で、NMOSトラ
ンジスタ形成領域11の基板1内に低濃度の不純物3a
をゲート電極2をマスクとしてイオン注入法で打ち込
む。次に図4(b)に示すようにNMOSトランジスタ
形成領域11側をレジストパターン12で覆った上で、
PMOSトランジスタ形成領域9の基板1内に低濃度の
不純物3bをゲート電極2をマスクとしてイオン注入法
で打ち込む。その後、基板1上の全面に図4(c)に示
すようにSiO2 膜4を形成し、このSiO2 膜4を異
方性エッチング法で全面エッチングすることにより図4
(d)に示すようにゲート電極2の側壁部にのみSiO
2 膜4を残す。その後、図4(e)に示すようにPMO
Sトランジスタ形成領域9側をレジストパターン13で
覆った上で、NMOSトランジスタ形成領域11の基板
1内に高濃度の不純物5aをゲート電極2およびSiO
2 膜4をマスクとしてイオン注入法で打ち込む。続い
て、図4(f)に示すようにNMOSトランジスタ形成
領域11側をレジストパターン14で覆った上で、PM
OSトランジスタ形成領域9の基板1内に高濃度の不純
物5bをゲート電極2およびSiO2 膜4をマスクとし
てイオン注入法で打ち込む。最後にアニールすることに
よって図4(g)に示すように基板1中にNMOSトラ
ンジスタの低濃度拡散領域6aと高濃度拡散領域7aお
よび、PMOSトランジスタの低濃度拡散領域6bと高
濃度拡散領域7bを形成する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来の形成方法では、LDD構造(低濃度と高濃
度の拡散領域)を形成するために、CMOSトランジス
タを例にとると、レジストパターンを形成するためのホ
トリソ工程が4回、イオン注入工程が4回、SiO2 膜
の形成・エッチング工程が各1回必要で、工程が複雑に
なるという欠点があった。また、SiO2 膜の形成・エ
ッチングによって形成するゲート電極側壁部のSiO2
膜形状の制御が困難であり、LDD構造がバラツクとい
う欠点があった。
ような従来の形成方法では、LDD構造(低濃度と高濃
度の拡散領域)を形成するために、CMOSトランジス
タを例にとると、レジストパターンを形成するためのホ
トリソ工程が4回、イオン注入工程が4回、SiO2 膜
の形成・エッチング工程が各1回必要で、工程が複雑に
なるという欠点があった。また、SiO2 膜の形成・エ
ッチングによって形成するゲート電極側壁部のSiO2
膜形状の制御が困難であり、LDD構造がバラツクとい
う欠点があった。
【0005】この発明は上記の点に鑑みなされたもの
で、簡略な工程で制御性良くLDD構造を形成すること
ができるMOSトランジスタのLDD構造形成方法を提
供することを目的とする。
で、簡略な工程で制御性良くLDD構造を形成すること
ができるMOSトランジスタのLDD構造形成方法を提
供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は、MOSトラ
ンジスタのLDD構造の形成方法において、ゲート電極
の形成後、基板の垂直方向より高濃度の不純物をイオン
注入法により打ち込む工程と、基板を回転させながら、
斜め方向より低濃度の不純物をイオン注入法により打ち
込む工程とを行うようにしたものである。
ンジスタのLDD構造の形成方法において、ゲート電極
の形成後、基板の垂直方向より高濃度の不純物をイオン
注入法により打ち込む工程と、基板を回転させながら、
斜め方向より低濃度の不純物をイオン注入法により打ち
込む工程とを行うようにしたものである。
【0007】
【作用】基板を回転させながら、斜め方向より低濃度の
不純物を打ち込むと、ゲート電極の両側端の下部に低濃
度の不純物を打ち込むことが可能となるので、垂直方向
より打ち込んだ高濃度不純物領域(高濃度拡散領域)よ
りゲート電極内側に突出させて低濃度不純物領域(低濃
度拡散領域)を形成することが可能となり、LDD構造
が得られる。そして、この方法によれば、ゲート電極側
壁に対するSiO2 膜の形成工程が不要となる。また、
CMOSトランジスタに適用した場合は、一方側をレジ
ストパターンで覆った状態で、他方側の高濃度と低濃度
のイオン注入を連続して行うことができるので、ホトリ
ソ工程は2回ですむ。なお、不純物の打ち込み時、ゲー
ト電極の全外周のうち両側端と直角な2辺側において
は、公知のように素子分離酸化膜で不純物の打ち込みが
阻止される。したがって、不純物は、前述の低濃度不純
物の打ち込み具合のところで記したようにゲート電極の
両側端側のみに打ち込まれることになり、左右一対ソー
ス・ドレインとしての拡散領域が形成されることにな
る。
不純物を打ち込むと、ゲート電極の両側端の下部に低濃
度の不純物を打ち込むことが可能となるので、垂直方向
より打ち込んだ高濃度不純物領域(高濃度拡散領域)よ
りゲート電極内側に突出させて低濃度不純物領域(低濃
度拡散領域)を形成することが可能となり、LDD構造
が得られる。そして、この方法によれば、ゲート電極側
壁に対するSiO2 膜の形成工程が不要となる。また、
CMOSトランジスタに適用した場合は、一方側をレジ
ストパターンで覆った状態で、他方側の高濃度と低濃度
のイオン注入を連続して行うことができるので、ホトリ
ソ工程は2回ですむ。なお、不純物の打ち込み時、ゲー
ト電極の全外周のうち両側端と直角な2辺側において
は、公知のように素子分離酸化膜で不純物の打ち込みが
阻止される。したがって、不純物は、前述の低濃度不純
物の打ち込み具合のところで記したようにゲート電極の
両側端側のみに打ち込まれることになり、左右一対ソー
ス・ドレインとしての拡散領域が形成されることにな
る。
【0008】
【実施例】以下この発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1はこの発明の第1の実施例で、この発明の基
本例である。まず図1(a)に示すように、基板21に
ゲート電極22を形成後、該基板21を水平な状態に保
ち、その基板21に対して垂直方向から高濃度の不純物
23をゲート電極22をマスクとしてイオン注入法で打
ち込む。次に、図1(b)に示すように、基板21を水
平状態から垂直方向に30°〜45°程度傾けた状態と
し、さらに、その傾斜角を保持した状態で基板21を回
転させながら、該基板21に対して垂直方向から低濃度
の不純物24を同じくゲート電極22をマスクとしてイ
オン注入法で打ち込む。すると、不純物24は基板21
に対して斜めから打ち込まれるようになり、しかもその
基板21が回転しているので、ゲート電極22の両側端
の下部に不純物24を打ち込むことが可能となる。した
がって、次にアニールを行うと、図1(c)に示すよう
に基板21内には、高濃度不純物23による高濃度拡散
領域25よりゲート電極内側に突出して低濃度不純物2
4による低濃度拡散領域26が形成され、LDD構造が
得られる。なお、不純物23,24の打ち込み時、ゲー
ト電極22の全外周のうち両側端と直角な2辺側におい
ては、公知のように素子分離酸化膜(図示せず)で不純
物の打ち込みが阻止される。したがって、不純物23,
24は、低濃度不純物のところで記したようにゲート電
極22の両側端側のみに打ち込まれ、図1(c)に示す
ように左右一対ソース・ドレインとして拡散領域25,
26が形成される。また、実際にはゲート電極22と基
板21間にゲート絶縁膜が介在される。
する。図1はこの発明の第1の実施例で、この発明の基
本例である。まず図1(a)に示すように、基板21に
ゲート電極22を形成後、該基板21を水平な状態に保
ち、その基板21に対して垂直方向から高濃度の不純物
23をゲート電極22をマスクとしてイオン注入法で打
ち込む。次に、図1(b)に示すように、基板21を水
平状態から垂直方向に30°〜45°程度傾けた状態と
し、さらに、その傾斜角を保持した状態で基板21を回
転させながら、該基板21に対して垂直方向から低濃度
の不純物24を同じくゲート電極22をマスクとしてイ
オン注入法で打ち込む。すると、不純物24は基板21
に対して斜めから打ち込まれるようになり、しかもその
基板21が回転しているので、ゲート電極22の両側端
の下部に不純物24を打ち込むことが可能となる。した
がって、次にアニールを行うと、図1(c)に示すよう
に基板21内には、高濃度不純物23による高濃度拡散
領域25よりゲート電極内側に突出して低濃度不純物2
4による低濃度拡散領域26が形成され、LDD構造が
得られる。なお、不純物23,24の打ち込み時、ゲー
ト電極22の全外周のうち両側端と直角な2辺側におい
ては、公知のように素子分離酸化膜(図示せず)で不純
物の打ち込みが阻止される。したがって、不純物23,
24は、低濃度不純物のところで記したようにゲート電
極22の両側端側のみに打ち込まれ、図1(c)に示す
ように左右一対ソース・ドレインとして拡散領域25,
26が形成される。また、実際にはゲート電極22と基
板21間にゲート絶縁膜が介在される。
【0009】図2はこの発明の第2の実施例で、この発
明をCMOSトランジスタに適用した場合である。まず
図2(a)に示すように基板31に素子分離酸化膜32
とゲート電極33を形成した後、PMOSトランジスタ
形成領域34側をレジストパターン35で覆う。そし
て、その基板31を水平状態にして垂直方向からNMO
Sトランジスタ形成領域36の基板31内に高濃度の不
純物37をゲート電極33をマスクとして、イオン注入
法で打ち込む。次に、図2(b)に示すように基板31
を傾斜させ、さらにその傾斜角度を保持して基板31を
回転させながら、垂直方向よりNMOSトランジスタ形
成領域36の基板31内に低濃度の不純物38をゲート
電極33をマスクとしてイオン注入法で打ち込む。低濃
度の不純物38は基板31に対しては斜めから打ち込ま
れるようになる。次にレジストパターン35を除去し
て、今度は図2(c)に示すように基板31のNMOS
トランジスタ形成領域36側をレジストパターン39で
覆った上で該基板31を水平とし、その状態で垂直方向
からPMOSトランジスタ形成領域34の基板31内に
高濃度の不純物40をゲート電極33をマスクとしてイ
オン注入法で打ち込む。次に、図2(d)に示すように
基板31を傾斜させ、さらにその傾斜角度を保持して基
板31を回転させながら、垂直方向よりPMOSトラン
ジスタ形成領域34の基板31内に低濃度の不純物41
をゲート電極33をマスクとしてイオン注入法で打ち込
む。低濃度の不純物41は基板31に対しては斜めから
打ち込まれるようになる。最後にアニールを行う。この
アニールにより図2(e)に示すように、PMOSトラ
ンジスタ形成領域34の基板31内、およびNMOSト
ランジスタ形成領域36の基板31内に高濃度拡散領域
42と低濃度拡散領域43がそれぞれ左右一対ソース・
ドレインとして形成される。しかも、基板31を回転さ
せながら斜め方向から低濃度の不純物38,41を打ち
込んだことにより、低濃度拡散領域43は高濃度拡散領
域42よりゲート電極33の内側(ゲート電極33の両
側端下部)に突出した形となり、LDD構造が得られ
る。
明をCMOSトランジスタに適用した場合である。まず
図2(a)に示すように基板31に素子分離酸化膜32
とゲート電極33を形成した後、PMOSトランジスタ
形成領域34側をレジストパターン35で覆う。そし
て、その基板31を水平状態にして垂直方向からNMO
Sトランジスタ形成領域36の基板31内に高濃度の不
純物37をゲート電極33をマスクとして、イオン注入
法で打ち込む。次に、図2(b)に示すように基板31
を傾斜させ、さらにその傾斜角度を保持して基板31を
回転させながら、垂直方向よりNMOSトランジスタ形
成領域36の基板31内に低濃度の不純物38をゲート
電極33をマスクとしてイオン注入法で打ち込む。低濃
度の不純物38は基板31に対しては斜めから打ち込ま
れるようになる。次にレジストパターン35を除去し
て、今度は図2(c)に示すように基板31のNMOS
トランジスタ形成領域36側をレジストパターン39で
覆った上で該基板31を水平とし、その状態で垂直方向
からPMOSトランジスタ形成領域34の基板31内に
高濃度の不純物40をゲート電極33をマスクとしてイ
オン注入法で打ち込む。次に、図2(d)に示すように
基板31を傾斜させ、さらにその傾斜角度を保持して基
板31を回転させながら、垂直方向よりPMOSトラン
ジスタ形成領域34の基板31内に低濃度の不純物41
をゲート電極33をマスクとしてイオン注入法で打ち込
む。低濃度の不純物41は基板31に対しては斜めから
打ち込まれるようになる。最後にアニールを行う。この
アニールにより図2(e)に示すように、PMOSトラ
ンジスタ形成領域34の基板31内、およびNMOSト
ランジスタ形成領域36の基板31内に高濃度拡散領域
42と低濃度拡散領域43がそれぞれ左右一対ソース・
ドレインとして形成される。しかも、基板31を回転さ
せながら斜め方向から低濃度の不純物38,41を打ち
込んだことにより、低濃度拡散領域43は高濃度拡散領
域42よりゲート電極33の内側(ゲート電極33の両
側端下部)に突出した形となり、LDD構造が得られ
る。
【0010】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明に
よれば、ゲート電極の形成後、基板の垂直方向から高濃
度の不純物をイオン注入する工程と、基板を回転させな
がら斜め方向より低濃度の不純物をイオン注入する工程
を行ってLDD構造を形成するようにしたので、例えば
CMOSトランジスタにおいて、レジストパターンを形
成するためのホトリソ工程を2回とすることができ、か
つゲート電極側壁に対するSiO2 膜の形成工程を削減
することができ、工程の簡略化を図ることができる。ま
た、ゲート電極側壁に対するSiO2 膜の形成工程を削
減できることによって、工程のバラツキ要因を減らすこ
とが可能となり、再現性の良いLDD構造を得ることが
できる。
よれば、ゲート電極の形成後、基板の垂直方向から高濃
度の不純物をイオン注入する工程と、基板を回転させな
がら斜め方向より低濃度の不純物をイオン注入する工程
を行ってLDD構造を形成するようにしたので、例えば
CMOSトランジスタにおいて、レジストパターンを形
成するためのホトリソ工程を2回とすることができ、か
つゲート電極側壁に対するSiO2 膜の形成工程を削減
することができ、工程の簡略化を図ることができる。ま
た、ゲート電極側壁に対するSiO2 膜の形成工程を削
減できることによって、工程のバラツキ要因を減らすこ
とが可能となり、再現性の良いLDD構造を得ることが
できる。
【図1】この発明の第1の実施例を示す工程断面図であ
る。
る。
【図2】この発明の第2の実施例を示す工程断面図であ
る。
る。
【図3】従来の形成方法を示す工程断面図である。
【図4】従来の方法のCMOSトランジスタ適用例を示
す工程断面図である。
す工程断面図である。
21,31 基板 22,33 ゲート電極 23,37,40 高濃度不純物 24,38,41 低濃度不純物 25,42 高濃度拡散領域 26,43 低濃度拡散領域
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 8617−4M H01L 21/265 F 8617−4M L
Claims (1)
- 【請求項1】 MOSトランジスタのLDD構造の形成
方法において、ゲート電極の形成後、 (a)基板の垂直方向より高濃度の不純物をイオン注入
法により打ち込む工程と、 (b)基板を回転させながら、斜め方向より低濃度の不
純物をイオン注入法により打ち込む工程 を行うことを特徴とするMOSトランジスタのLDD構
造形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30827291A JPH05121433A (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | Mosトランジスタのldd構造形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30827291A JPH05121433A (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | Mosトランジスタのldd構造形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05121433A true JPH05121433A (ja) | 1993-05-18 |
Family
ID=17979029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30827291A Pending JPH05121433A (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | Mosトランジスタのldd構造形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05121433A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6507069B1 (en) | 1994-07-14 | 2003-01-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method of manufacture thereof |
| US6906383B1 (en) | 1994-07-14 | 2005-06-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method of manufacture thereof |
| JP2006324630A (ja) * | 2005-05-18 | 2006-11-30 | Hynix Semiconductor Inc | 半導体素子の製造のためのイオン注入方法及びこれを用いた傾斜型接合形成方法 |
| WO2009147772A1 (ja) * | 2008-06-05 | 2009-12-10 | パナソニック株式会社 | 半導体装置及びその製造方法 |
-
1991
- 1991-10-29 JP JP30827291A patent/JPH05121433A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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