JPH08264775A - 高耐圧mosトランジスタとその製造方法 - Google Patents
高耐圧mosトランジスタとその製造方法Info
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- JPH08264775A JPH08264775A JP7068266A JP6826695A JPH08264775A JP H08264775 A JPH08264775 A JP H08264775A JP 7068266 A JP7068266 A JP 7068266A JP 6826695 A JP6826695 A JP 6826695A JP H08264775 A JPH08264775 A JP H08264775A
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- Japan
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- mos transistor
- hole
- voltage mos
- gate
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 微細化を可能とする高耐圧MOSトランジス
タを提供すること。 【構成】 N型シリコン基板1上に形成されたLOCO
S酸化膜4を貫通するように穿設したポリシリコン埋込
み孔10内に、ゲート酸化膜11を介してポリシリコン
層13を埋設してゲート領域を形成したため、微細化が
はかれる。
タを提供すること。 【構成】 N型シリコン基板1上に形成されたLOCO
S酸化膜4を貫通するように穿設したポリシリコン埋込
み孔10内に、ゲート酸化膜11を介してポリシリコン
層13を埋設してゲート領域を形成したため、微細化が
はかれる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高耐圧MOSトランジ
スタの微細化に関するものである。
スタの微細化に関するものである。
【0002】
【従来の技術】此種の高耐圧トランジスタについて、そ
の製造工程を示す図11乃至図17の図面に基づき説明
する。図11に示す51は一導電型の半導体基板、例え
ばN型シリコン基板で、該基板51上にSiO2 膜52
を形成し、レジスト膜53をマスクにしてボロンイオン
(11B+ )を基板51に注入して、P- 型イオン注入領
域54を形成する。
の製造工程を示す図11乃至図17の図面に基づき説明
する。図11に示す51は一導電型の半導体基板、例え
ばN型シリコン基板で、該基板51上にSiO2 膜52
を形成し、レジスト膜53をマスクにしてボロンイオン
(11B+ )を基板51に注入して、P- 型イオン注入領
域54を形成する。
【0003】次に、前記レジスト膜53を除去した後に
およそ1200℃で熱拡散して、図12に示すようにP
- 型拡散層55を形成する。続いて、SiO2 膜52を
除去した後に、図13に示すようにおよそ900℃で熱
酸化して基板51上にSiO2 膜56を形成すると共
に、当該SiO2 膜56上におよそ1000Åの膜厚の
SiN膜57を形成する。そして、前記P- 型拡散層5
5上方の所望箇所に開口を有するレジスト膜58をマス
クにしてフィールド酸化することにより、図14に示す
ようにおよそ6000Åの膜厚のLOCOS酸化膜59
を形成する。
およそ1200℃で熱拡散して、図12に示すようにP
- 型拡散層55を形成する。続いて、SiO2 膜52を
除去した後に、図13に示すようにおよそ900℃で熱
酸化して基板51上にSiO2 膜56を形成すると共
に、当該SiO2 膜56上におよそ1000Åの膜厚の
SiN膜57を形成する。そして、前記P- 型拡散層5
5上方の所望箇所に開口を有するレジスト膜58をマス
クにしてフィールド酸化することにより、図14に示す
ようにおよそ6000Åの膜厚のLOCOS酸化膜59
を形成する。
【0004】続いて、SiN膜57を除去した後に、図
15に示すようにおよそ400Åの膜厚のゲート酸化膜
60を形成し、その上におよそ4000Åの膜厚のポリ
シリコン層61を形成し、それにPOCl3 を拡散源と
しておよそ950℃でリン拡散した後、ポリシリコン層
61をパターニングする。次に、図16に示すように前
記ポリシリコン層61をマスクにしてBF2+イオンをお
よそ加速電圧80KeV、注入量3E15/cm2 (3
E15は3掛ける10の15乗の意である。以下、同様
とする。)の条件で注入して、P+ 型領域62を形成す
る。
15に示すようにおよそ400Åの膜厚のゲート酸化膜
60を形成し、その上におよそ4000Åの膜厚のポリ
シリコン層61を形成し、それにPOCl3 を拡散源と
しておよそ950℃でリン拡散した後、ポリシリコン層
61をパターニングする。次に、図16に示すように前
記ポリシリコン層61をマスクにしてBF2+イオンをお
よそ加速電圧80KeV、注入量3E15/cm2 (3
E15は3掛ける10の15乗の意である。以下、同様
とする。)の条件で注入して、P+ 型領域62を形成す
る。
【0005】続いて、図17に示すように層間絶縁膜と
してLPCVD法により基板全面におよそ1500Åの
膜厚のSiO2 膜63と、およそ6000Åの膜厚のB
PSG膜64を積層する。そして、前記P+ 型領域62
上にコンタクト孔を形成した後、アルミニウム層を形成
し、エッチングして該コンタクト孔内にAl電極65を
形成したものがある。
してLPCVD法により基板全面におよそ1500Åの
膜厚のSiO2 膜63と、およそ6000Åの膜厚のB
PSG膜64を積層する。そして、前記P+ 型領域62
上にコンタクト孔を形成した後、アルミニウム層を形成
し、エッチングして該コンタクト孔内にAl電極65を
形成したものがある。
【0006】このように従来の高耐圧MOSトランジス
タでは、LOCOS酸化膜の下全面に電圧緩和領域とし
てのP- 型拡散層を形成しているため、当該LOCOS
酸化膜の領域は微細化できなかった。
タでは、LOCOS酸化膜の下全面に電圧緩和領域とし
てのP- 型拡散層を形成しているため、当該LOCOS
酸化膜の領域は微細化できなかった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は微細
化を可能とする高耐圧MOSトランジスタを提供するこ
とを目的とする。
化を可能とする高耐圧MOSトランジスタを提供するこ
とを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、一導電
型の半導体基板上に形成されたLOCOS酸化膜を貫通
するように穿設された孔の底部に形成されたゲート酸化
膜と、該ゲート酸化膜を介して前記孔内にポリシリコン
層が埋設されて形成されたゲート領域とを設けたもので
ある。
型の半導体基板上に形成されたLOCOS酸化膜を貫通
するように穿設された孔の底部に形成されたゲート酸化
膜と、該ゲート酸化膜を介して前記孔内にポリシリコン
層が埋設されて形成されたゲート領域とを設けたもので
ある。
【0009】また本発明は、一導電型の半導体基板上に
形成されたLOCOS酸化膜と、前記LOCOS酸化膜
を貫通するように穿設された孔の底部に形成されたゲー
ト酸化膜と、該ゲート酸化膜下方に形成されたチャネル
領域と、該ゲート酸化膜を介して前記孔内にポリシリコ
ン層が埋設されて形成されたゲート領域とを設けたもの
である。
形成されたLOCOS酸化膜と、前記LOCOS酸化膜
を貫通するように穿設された孔の底部に形成されたゲー
ト酸化膜と、該ゲート酸化膜下方に形成されたチャネル
領域と、該ゲート酸化膜を介して前記孔内にポリシリコ
ン層が埋設されて形成されたゲート領域とを設けたもの
である。
【0010】更に、本発明は一導電型の半導体基板上に
形成されたLOCOS酸化膜と、前記LOCOS酸化膜
を貫通するように穿設された孔の底部に形成されたゲー
ト酸化膜と、該ゲート酸化膜下方に形成されたチャネル
領域と、該チャネル領域に隣接して形成された低濃度の
ソース・ドレイン拡散層と、前記ゲート酸化膜を介して
前記孔内にポリシリコン層が埋設されて形成されたゲー
ト領域とを設けたものである。
形成されたLOCOS酸化膜と、前記LOCOS酸化膜
を貫通するように穿設された孔の底部に形成されたゲー
ト酸化膜と、該ゲート酸化膜下方に形成されたチャネル
領域と、該チャネル領域に隣接して形成された低濃度の
ソース・ドレイン拡散層と、前記ゲート酸化膜を介して
前記孔内にポリシリコン層が埋設されて形成されたゲー
ト領域とを設けたものである。
【0011】また、本発明は一導電型の半導体基板上に
LOCOS酸化膜を形成する工程と、前記LOCOS酸
化膜の両側部に低濃度のソース・ドレイン拡散層を形成
する工程と、前記LOCOS酸化膜の中央部に当該LO
COS酸化膜を貫通するように孔を穿設する工程と、前
記孔の底部にゲート酸化膜を形成する工程と、前記ゲー
ト酸化膜を介して前記孔内にポリシリコン層を埋設する
工程とを有するものである。
LOCOS酸化膜を形成する工程と、前記LOCOS酸
化膜の両側部に低濃度のソース・ドレイン拡散層を形成
する工程と、前記LOCOS酸化膜の中央部に当該LO
COS酸化膜を貫通するように孔を穿設する工程と、前
記孔の底部にゲート酸化膜を形成する工程と、前記ゲー
ト酸化膜を介して前記孔内にポリシリコン層を埋設する
工程とを有するものである。
【0012】
【作用】以上の構成から、本発明の高耐圧MOSトラン
ジスタではLOCOS酸化膜の直下にチャネル領域を形
成できるため、微細化がはかれる。また、LOCOS酸
化膜にゲート領域となるポリシリコン層を埋設したた
め、平坦化が可能となる。
ジスタではLOCOS酸化膜の直下にチャネル領域を形
成できるため、微細化がはかれる。また、LOCOS酸
化膜にゲート領域となるポリシリコン層を埋設したた
め、平坦化が可能となる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図に基づき詳述す
る。尚、本実施例では高耐圧MOSトランジスタ(図面
向かって左側に形成される。)と通常のMOSトランジ
スタ(図面向かって右側に形成される。)を同時に製造
する工程を示す図1乃至図10の図面を基に説明する。
る。尚、本実施例では高耐圧MOSトランジスタ(図面
向かって左側に形成される。)と通常のMOSトランジ
スタ(図面向かって右側に形成される。)を同時に製造
する工程を示す図1乃至図10の図面を基に説明する。
【0014】図1に示す1は一導電型の半導体基板、例
えばN型シリコン基板で、先ず該基板1上のおよそ50
0Åの膜厚のSiO2 膜2の上におよそ1000Åの膜
厚のSiN膜を形成した後、当該SiN膜3を不図示の
レジスト膜をマスクにしてエッチングし、SiN膜3が
除去された部分をフィールド酸化しておよそ7000Å
の膜厚のLOCOS酸化膜4を形成する。
えばN型シリコン基板で、先ず該基板1上のおよそ50
0Åの膜厚のSiO2 膜2の上におよそ1000Åの膜
厚のSiN膜を形成した後、当該SiN膜3を不図示の
レジスト膜をマスクにしてエッチングし、SiN膜3が
除去された部分をフィールド酸化しておよそ7000Å
の膜厚のLOCOS酸化膜4を形成する。
【0015】次に、図2に示すようにSiN膜3を除去
した後に後述する高耐圧MOSトランジスタの低濃度の
ドレイン・ソース拡散層形成領域上に開口を有するレジ
スト膜5を介してボロンイオン(11B+ )をおよそ加速
電圧140KeV、 注入量1E14/cm2 の条件で注
入して、LOCOS酸化膜4の直下の後述するチャネル
領域形成位置を除く位置に第1のイオン注入領域6を形
成する。続いて、拡散して図3に示すようにP- 型ドレ
イン拡散層7及びP- 型ソース拡散層8を形成する。
した後に後述する高耐圧MOSトランジスタの低濃度の
ドレイン・ソース拡散層形成領域上に開口を有するレジ
スト膜5を介してボロンイオン(11B+ )をおよそ加速
電圧140KeV、 注入量1E14/cm2 の条件で注
入して、LOCOS酸化膜4の直下の後述するチャネル
領域形成位置を除く位置に第1のイオン注入領域6を形
成する。続いて、拡散して図3に示すようにP- 型ドレ
イン拡散層7及びP- 型ソース拡散層8を形成する。
【0016】次に、図4に示すように高耐圧MOSトラ
ンジスタ側のLOCOS酸化膜4上におよそ1μm程度
の幅の開口を有するレジスト膜9を介してLOCOS酸
化膜4を異方性エッチングして、当該LOCOS酸化膜
4を貫通して基板表面上でエッチングを終了させたポリ
シリコン埋込み孔10を形成する。尚、該埋込み孔10
の溝の幅はポリシリコン膜厚の約半分程度となり、チャ
ネル長となる。例えば、幅が1μmのとき、ポリシリコ
ン膜厚は5000Å程度である。
ンジスタ側のLOCOS酸化膜4上におよそ1μm程度
の幅の開口を有するレジスト膜9を介してLOCOS酸
化膜4を異方性エッチングして、当該LOCOS酸化膜
4を貫通して基板表面上でエッチングを終了させたポリ
シリコン埋込み孔10を形成する。尚、該埋込み孔10
の溝の幅はポリシリコン膜厚の約半分程度となり、チャ
ネル長となる。例えば、幅が1μmのとき、ポリシリコ
ン膜厚は5000Å程度である。
【0017】次に、図5に示すようにレジスト膜9及び
SiO2 膜2を除去した後に、基板全面におよそ100
0Åの膜厚のゲート酸化膜11を形成する。続いて、図
6に示すように基板全面にしきい値電圧調整のためにボ
ロンイオン(11B+ )をおよそ加速電圧35KeV、注
入量2E12/cm2 の条件で注入すると共に、短チャ
ネル防止のためにリンイオン(31P+ )をおよそ加速電
圧200KeV、注入量1E12/cm2 の条件で注入
して第2のイオン注入領域12を形成する。続いて、基
板全面におよそ5000Åの膜厚のポリシリコン層を形
成し、PoCl3 を拡散源としておよそ950℃でリン
拡散する。そして、図7に示すように基板上にポリシリ
コン層13を形成した後、通常のMOSトランジスタ形
成領域のゲート酸化膜11上のポリシリコン層13上に
レジスト膜14を形成し、該レジスト膜14をマスクに
してポリシリコン層13をエッチングする。これによ
り、図8に示すようにポリシリコン埋込み孔10内と通
常のMOSトランジスタ形成領域上にポリシリコン層1
3が残る。
SiO2 膜2を除去した後に、基板全面におよそ100
0Åの膜厚のゲート酸化膜11を形成する。続いて、図
6に示すように基板全面にしきい値電圧調整のためにボ
ロンイオン(11B+ )をおよそ加速電圧35KeV、注
入量2E12/cm2 の条件で注入すると共に、短チャ
ネル防止のためにリンイオン(31P+ )をおよそ加速電
圧200KeV、注入量1E12/cm2 の条件で注入
して第2のイオン注入領域12を形成する。続いて、基
板全面におよそ5000Åの膜厚のポリシリコン層を形
成し、PoCl3 を拡散源としておよそ950℃でリン
拡散する。そして、図7に示すように基板上にポリシリ
コン層13を形成した後、通常のMOSトランジスタ形
成領域のゲート酸化膜11上のポリシリコン層13上に
レジスト膜14を形成し、該レジスト膜14をマスクに
してポリシリコン層13をエッチングする。これによ
り、図8に示すようにポリシリコン埋込み孔10内と通
常のMOSトランジスタ形成領域上にポリシリコン層1
3が残る。
【0018】次に、レジスト膜14を除去した後に図9
に示すようにBF2+イオンをおよそ加速電圧80Ke
V、注入量3E15の条件で注入し、高濃度のP+ 型ド
レイン拡散層15、17及びP+ 型ソース拡散層16、
18を形成する。続いて、図10に示すように層間絶縁
膜としてLPCVD法により基板全面におよそ1500
Åの膜厚のSiO2 膜19と、およそ6000Åの膜厚
のBPSG膜20を積層する。そして、前記P+ 型ドレ
イン拡散層15、17及びP+ 型ソース拡散層16、1
8上にそれぞれコンタクト孔を形成した後、アルミニウ
ム層を形成し、エッチングして該コンタクト孔内にAl
電極21を形成している。
に示すようにBF2+イオンをおよそ加速電圧80Ke
V、注入量3E15の条件で注入し、高濃度のP+ 型ド
レイン拡散層15、17及びP+ 型ソース拡散層16、
18を形成する。続いて、図10に示すように層間絶縁
膜としてLPCVD法により基板全面におよそ1500
Åの膜厚のSiO2 膜19と、およそ6000Åの膜厚
のBPSG膜20を積層する。そして、前記P+ 型ドレ
イン拡散層15、17及びP+ 型ソース拡散層16、1
8上にそれぞれコンタクト孔を形成した後、アルミニウ
ム層を形成し、エッチングして該コンタクト孔内にAl
電極21を形成している。
【0019】以上の工程から、高耐圧MOSトランジス
タ及び通常のMOSトランジスタが同時に形成される。
また、このようにして製造された高耐圧MOSトランジ
スタは、図10に示すようにLOCOS酸化膜4の直下
にチャネル領域を形成することができ、従来のLOCO
S酸化膜の下全面に電圧緩和領域としてのP- 型拡散層
を形成するものに比して微細化がはかれると共に、ソー
ス・ドレイン間の耐圧がおよそ40V程度のものが得ら
れる。
タ及び通常のMOSトランジスタが同時に形成される。
また、このようにして製造された高耐圧MOSトランジ
スタは、図10に示すようにLOCOS酸化膜4の直下
にチャネル領域を形成することができ、従来のLOCO
S酸化膜の下全面に電圧緩和領域としてのP- 型拡散層
を形成するものに比して微細化がはかれると共に、ソー
ス・ドレイン間の耐圧がおよそ40V程度のものが得ら
れる。
【0020】更に、本発明の高耐圧トランジスタだけを
みれば、LOCOS酸化膜にゲート領域となるポリシリ
コン層を埋設したため、平坦化が可能となる。
みれば、LOCOS酸化膜にゲート領域となるポリシリ
コン層を埋設したため、平坦化が可能となる。
【0021】
【発明の効果】以上、本発明の高耐圧MOSトランジス
タではLOCOS酸化膜の直下にチャネル領域を形成で
きるため、従来のLOCOS酸化膜の下全面に電圧緩和
領域としてのP- 型拡散層を形成するものに比して微細
化できる。また、LOCOS酸化膜にゲート領域となる
ポリシリコン層が埋設されているので、平坦化が可能と
なる。
タではLOCOS酸化膜の直下にチャネル領域を形成で
きるため、従来のLOCOS酸化膜の下全面に電圧緩和
領域としてのP- 型拡散層を形成するものに比して微細
化できる。また、LOCOS酸化膜にゲート領域となる
ポリシリコン層が埋設されているので、平坦化が可能と
なる。
【0022】更に、高耐圧MOSトランジスタ及び通常
のMOSトランジスタを同時に形成することができる。
のMOSトランジスタを同時に形成することができる。
【図1】本発明の高耐圧MOSトランジスタの製造工程
を示す第1の断面図である。
を示す第1の断面図である。
【図2】本発明の高耐圧MOSトランジスタの製造工程
を示す第2の断面図である。
を示す第2の断面図である。
【図3】本発明の高耐圧MOSトランジスタの製造工程
を示す第3の断面図である。
を示す第3の断面図である。
【図4】本発明の高耐圧MOSトランジスタの製造工程
を示す第4の断面図である。
を示す第4の断面図である。
【図5】本発明の高耐圧MOSトランジスタの製造工程
を示す第5の断面図である。
を示す第5の断面図である。
【図6】本発明の高耐圧MOSトランジスタの製造工程
を示す第6の断面図である。
を示す第6の断面図である。
【図7】本発明の高耐圧MOSトランジスタの製造工程
を示す第7の断面図である。
を示す第7の断面図である。
【図8】本発明の高耐圧MOSトランジスタの製造工程
を示す第8の断面図である。
を示す第8の断面図である。
【図9】本発明の高耐圧MOSトランジスタの製造工程
を示す第9の断面図である。
を示す第9の断面図である。
【図10】本発明の高耐圧MOSトランジスタの製造工
程を示す第10の断面図である。
程を示す第10の断面図である。
【図11】従来の高耐圧MOSトランジスタの断面図で
ある。
ある。
【図12】従来の高耐圧MOSトランジスタの断面図で
ある。
ある。
【図13】従来の高耐圧MOSトランジスタの断面図で
ある。
ある。
【図14】従来の高耐圧MOSトランジスタの断面図で
ある。
ある。
【図15】従来の高耐圧MOSトランジスタの断面図で
ある。
ある。
【図16】従来の高耐圧MOSトランジスタの断面図で
ある。
ある。
【図17】従来の高耐圧MOSトランジスタの断面図で
ある。
ある。
Claims (4)
- 【請求項1】 一導電型の半導体基板上に形成されたL
OCOS酸化膜を貫通するように穿設された孔の底部に
形成されたゲート酸化膜と、 該ゲート酸化膜を介して前記孔内にポリシリコン層が埋
設されて形成されたゲート領域とを有することを特徴と
する高耐圧MOSトランジスタ。 - 【請求項2】 一導電型の半導体基板上に形成されたL
OCOS酸化膜と、 前記LOCOS酸化膜を貫通するように穿設された孔の
底部に形成されたゲート酸化膜と、 該ゲート酸化膜下方に形成されたチャネル領域と、 該ゲート酸化膜を介して前記孔内にポリシリコン層が埋
設されて形成されたゲート領域とを有することを特徴と
する高耐圧MOSトランジスタ。 - 【請求項3】 一導電型の半導体基板上に形成されたL
OCOS酸化膜と、 前記LOCOS酸化膜を貫通するように穿設された孔の
底部に形成されたゲート酸化膜と、 該ゲート酸化膜下方に形成されたチャネル領域と、 該チャネル領域に隣接して形成された低濃度のソース・
ドレイン拡散層と、 前記ゲート酸化膜を介して前記孔内にポリシリコン層が
埋設されて形成されたゲート領域とを有することを特徴
とする高耐圧MOSトランジスタ。 - 【請求項4】 一導電型の半導体基板上にLOCOS酸
化膜を形成する工程と、 前記LOCOS酸化膜の両側部に低濃度のソース・ドレ
イン拡散層を形成する工程と、 前記LOCOS酸化膜の中央部に当該LOCOS酸化膜
を貫通するように孔を穿設する工程と、 前記孔の底部にゲート酸化膜を形成する工程と、 前記ゲート酸化膜を介して前記孔内にポリシリコン層を
埋設する工程とを有することを特徴とする高耐圧MOS
トランジスタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7068266A JPH08264775A (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | 高耐圧mosトランジスタとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7068266A JPH08264775A (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | 高耐圧mosトランジスタとその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08264775A true JPH08264775A (ja) | 1996-10-11 |
Family
ID=13368784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7068266A Pending JPH08264775A (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | 高耐圧mosトランジスタとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08264775A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008153346A (ja) * | 2006-12-15 | 2008-07-03 | Seiko Instruments Inc | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2015149355A (ja) * | 2014-02-05 | 2015-08-20 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 半導体素子及びその製造方法 |
-
1995
- 1995-03-27 JP JP7068266A patent/JPH08264775A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008153346A (ja) * | 2006-12-15 | 2008-07-03 | Seiko Instruments Inc | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2015149355A (ja) * | 2014-02-05 | 2015-08-20 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 半導体素子及びその製造方法 |
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