JPS5984571A - 半導体集積回路装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体集積回路装置及びその製造方法Info
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- JPS5984571A JPS5984571A JP57194716A JP19471682A JPS5984571A JP S5984571 A JPS5984571 A JP S5984571A JP 57194716 A JP57194716 A JP 57194716A JP 19471682 A JP19471682 A JP 19471682A JP S5984571 A JPS5984571 A JP S5984571A
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- JP
- Japan
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- boron
- oxide film
- gate oxide
- implanted
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/01—Manufacture or treatment
- H10D84/0123—Integrating together multiple components covered by H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integrating multiple IGBTs
- H10D84/0126—Integrating together multiple components covered by H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integrating multiple IGBTs the components including insulated gates, e.g. IGFETs
- H10D84/0165—Integrating together multiple components covered by H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integrating multiple IGBTs the components including insulated gates, e.g. IGFETs the components including complementary IGFETs, e.g. CMOS devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/01—Manufacture or treatment
- H10D84/02—Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies
- H10D84/03—Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies using Group IV technology, e.g. silicon technology or silicon-carbide [SiC] technology
- H10D84/038—Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies using Group IV technology, e.g. silicon technology or silicon-carbide [SiC] technology using silicon technology, e.g. SiGe
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- Semiconductor Memories (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (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】
本発明は半導体集積回路装置t(以下、工Cと略丁。)
及びその製造方法に関するものである。
及びその製造方法に関するものである。
近年、OM OB (Complementary M
etalOXide Sem1aonductor
)型の](fPROM−(Electrically
Programmable Read OnlyMθm
ory )の開発が行なわれている。この棟のCMOB
型EPROMとして、各M08FEfTのゲート電極t
1層目のポリシリコンで形成すると共に、そのゲート酸
化膜の膜押紮列えげ5ooXと1000Aとの2種類と
し、前者は高速FIIiT用、後者葡高耐圧化FET用
として用するものが提案芒れている。しかしこの構造で
は、0MO8化する場合には、ゲート酸化膜厚1ooo
XのFITのしきい値電圧ヶ低めに制御する1こめのイ
オン打込み用のマスク?追加しなけnばならず、このた
めに製造工数が増えることになる。他方、ゲート電mk
1層目のポリシリコン層で形成したFITのゲート酸化
膜fur略800″Aとし、ゲート電極?2層目のポリ
シリコン層で形成し7を曲のFE!Tのゲート酸化膜厚
を略1200Xとしたものが知られている。この場合に
は、厚いゲート酸化膜〜のFETのしきい値電圧を低く
するのに上n己と同僚のマスク?追加する必要があって
製造が困難となり、かつその高耐圧化自体も容易ではな
い。
etalOXide Sem1aonductor
)型の](fPROM−(Electrically
Programmable Read OnlyMθm
ory )の開発が行なわれている。この棟のCMOB
型EPROMとして、各M08FEfTのゲート電極t
1層目のポリシリコンで形成すると共に、そのゲート酸
化膜の膜押紮列えげ5ooXと1000Aとの2種類と
し、前者は高速FIIiT用、後者葡高耐圧化FET用
として用するものが提案芒れている。しかしこの構造で
は、0MO8化する場合には、ゲート酸化膜厚1ooo
XのFITのしきい値電圧ヶ低めに制御する1こめのイ
オン打込み用のマスク?追加しなけnばならず、このた
めに製造工数が増えることになる。他方、ゲート電mk
1層目のポリシリコン層で形成したFITのゲート酸化
膜fur略800″Aとし、ゲート電極?2層目のポリ
シリコン層で形成し7を曲のFE!Tのゲート酸化膜厚
を略1200Xとしたものが知られている。この場合に
は、厚いゲート酸化膜〜のFETのしきい値電圧を低く
するのに上n己と同僚のマスク?追加する必要があって
製造が困難となり、かつその高耐圧化自体も容易ではな
い。
従って、木兄−の目的に、製造工程?簡略化すると同時
にしきい値゛電圧の制御が容易である工〇及びその製造
方法?提供することにある。
にしきい値゛電圧の制御が容易である工〇及びその製造
方法?提供することにある。
以下、本発明10MO8型BPROMに通用した実施レ
リケ図面について詳細に説明する。
リケ図面について詳細に説明する。
本例によるEPROM1その製造プロセスに沿って説明
する。
する。
1す第1図の如く、P型シリコン基板1の一生面側に、
公知の牛導体製造技術に従ってN型ウェル2、素子分離
用のフィールド5102膜3ケ所定パターンに形成する
。図中の4はこのフィール下5102膜勿泗択酸化技術
で形成する際に用いる耐酸化マスク(窒化シリコン)で
ある。フィールド5102膜3によって、冒耐圧化MI
S FET用の累子領域A、メモリ用の素子領域B、0
M08i構成するNチャネルM工5FET及びPチャネ
ルM工5FET用の素子領域C及びDが夫々分離芒れる
。
公知の牛導体製造技術に従ってN型ウェル2、素子分離
用のフィールド5102膜3ケ所定パターンに形成する
。図中の4はこのフィール下5102膜勿泗択酸化技術
で形成する際に用いる耐酸化マスク(窒化シリコン)で
ある。フィールド5102膜3によって、冒耐圧化MI
S FET用の累子領域A、メモリ用の素子領域B、0
M08i構成するNチャネルM工5FET及びPチャネ
ルM工5FET用の素子領域C及びDが夫々分離芒れる
。
次いで第2図の如く、マスク4及び下地の8102i5
hエツチングで除去しに後に全I]iIt熱飯化し、厚
87.5OAと比較的厚いゲート酸化膜6勿全累子領域
に成長8ぜる。
hエツチングで除去しに後に全I]iIt熱飯化し、厚
87.5OAと比較的厚いゲート酸化膜6勿全累子領域
に成長8ぜる。
次いで第3図の如く、全面にP型不純物、圀えばボロン
のイオンビーム7i75KeVの、エネルギー、2X1
0”/c4のドーズ童で照射し、ゲート酸化膜6盆通し
てボロンtイオン打込みしてその直下にボロン注入領域
8葡形成する。このボロン打込みによって、ゲート酸化
膜6盆用いるM工5FETのしきい値電圧は0.5v程
度と低めに制両芒nる。
のイオンビーム7i75KeVの、エネルギー、2X1
0”/c4のドーズ童で照射し、ゲート酸化膜6盆通し
てボロンtイオン打込みしてその直下にボロン注入領域
8葡形成する。このボロン打込みによって、ゲート酸化
膜6盆用いるM工5FETのしきい値電圧は0.5v程
度と低めに制両芒nる。
次いで第4図の如く、化学的気相成長技術で盆山iVc
成長させた不純物ドープド(低抵抗)ポリシリコン?エ
ツチングでパターニングし、素子領域A及びBのゲート
酸化膜6上に1層目ポリシリコンからなるゲート電t!
9、フローティングゲートJmlOi夫々形底する。
成長させた不純物ドープド(低抵抗)ポリシリコン?エ
ツチングでパターニングし、素子領域A及びBのゲート
酸化膜6上に1層目ポリシリコンからなるゲート電t!
9、フローティングゲートJmlOi夫々形底する。
次いで第5図の如く、ポリシリコン9及び10とフィー
ルド810g族3にマスクとしてSin、のエンチング
7行ない、素子領域0及びDのゲート酸化膜6ン完全に
除去する。
ルド810g族3にマスクとしてSin、のエンチング
7行ない、素子領域0及びDのゲート酸化膜6ン完全に
除去する。
仄いて第6図の如く、全面ン熱酸化することによって、
系子穎域C及びD VC膜厚500Aと比軟的薄いケー
ト酸化膜11i成長させる。素子領域Aにおいては、ゲ
ート酸化膜6の両側に膜厚5(1)入のSin、膜11
が同時に形Iiy、さ扛、かつ各ポリシリコン層9及び
11の表面には厚さ100OAの5in2膜12が成長
する。
系子穎域C及びD VC膜厚500Aと比軟的薄いケー
ト酸化膜11i成長させる。素子領域Aにおいては、ゲ
ート酸化膜6の両側に膜厚5(1)入のSin、膜11
が同時に形Iiy、さ扛、かつ各ポリシリコン層9及び
11の表面には厚さ100OAの5in2膜12が成長
する。
次いで第7図の如く、全面にP型不糾物、列えばボロン
のイオンビーム13’、(30KeVのエネルギー、4
X 10” / ctAのドーズ甜で照射し、薄い5
to2[11r通して基板側にボロンケイオン打込みす
る。これによって、素子領域C及びD17Cに上記した
ボロン注入領域8と重ねてボロン14が打込’Eflる
(二重打込み)ことになり、ボロン濃度が高くなる。こ
のボロンの二重打込みで、ゲート酸化Milk用いるM
工5PETのしきい値電圧が0.5V程度と低くなるよ
うに制御する。この低しぎい値′屯圧r得るには、51
02膜11により打込みボロンが食わnる現象?考慮す
る必をがあ、67)K、Eli0211rA11下1c
i上記二直打込みにJ:vボロンが高張度に打込”ft
lてbるために、采ロンが食わnるの盆充分に補償し、
光分なボロン濃度に保持するごとができる。
のイオンビーム13’、(30KeVのエネルギー、4
X 10” / ctAのドーズ甜で照射し、薄い5
to2[11r通して基板側にボロンケイオン打込みす
る。これによって、素子領域C及びD17Cに上記した
ボロン注入領域8と重ねてボロン14が打込’Eflる
(二重打込み)ことになり、ボロン濃度が高くなる。こ
のボロンの二重打込みで、ゲート酸化Milk用いるM
工5PETのしきい値電圧が0.5V程度と低くなるよ
うに制御する。この低しぎい値′屯圧r得るには、51
02膜11により打込みボロンが食わnる現象?考慮す
る必をがあ、67)K、Eli0211rA11下1c
i上記二直打込みにJ:vボロンが高張度に打込”ft
lてbるために、采ロンが食わnるの盆充分に補償し、
光分なボロン濃度に保持するごとができる。
次いで第8図の如く、化学的気、44J成表技術によつ
て277層目不純物ドープド低抵抗ポリシリコン紮全面
に成長8せ、これ孕エンチングでパターニングして素子
領域B、C!、Dに2層目ポリシリコンのコントロール
ゲートti15.0MO8の各ケー)’i極16.17
奮宍り形成する。第8図には、こ扛らの各ゲート電極2
マスクとして下地の5i021FJ 11.12tエツ
チングし、更にコントロールゲートma+5下のフロー
ティングゲート10及び8102膜6ケエツチング(瓜
ね切り)し1こ状態が示もれている。なお、第7図にボ
したボロンの2重打込み領域(8+14)はm8図では
十印18で示している。
て277層目不純物ドープド低抵抗ポリシリコン紮全面
に成長8せ、これ孕エンチングでパターニングして素子
領域B、C!、Dに2層目ポリシリコンのコントロール
ゲートti15.0MO8の各ケー)’i極16.17
奮宍り形成する。第8図には、こ扛らの各ゲート電極2
マスクとして下地の5i021FJ 11.12tエツ
チングし、更にコントロールゲートma+5下のフロー
ティングゲート10及び8102膜6ケエツチング(瓜
ね切り)し1こ状態が示もれている。なお、第7図にボ
したボロンの2重打込み領域(8+14)はm8図では
十印18で示している。
次いで第9図の如く、全曲を戦く熱酸化してシリコン及
びポリシリコンの表面にs10xl1M19.20葡成
長δぜる。
びポリシリコンの表面にs10xl1M19.20葡成
長δぜる。
欠いて第10図の如く、公知のイオン打込み技や11に
より、谷ゲート″RL極rマスクの一部として用−てN
型不縄′m(けりえはリン)、P型不軸物(レリえはボ
ロン)を父互にイオンす]込みする。これによって、紮
子鋼域A、B、Oにソース又はドレイン領域としてのN
型拡散領域21及び22.23及び24.25及び2
6r形成し、かつ素子領域りにソース又はドレインの領
域としてのP+型拡散領域27及び28紫形成する。
より、谷ゲート″RL極rマスクの一部として用−てN
型不縄′m(けりえはリン)、P型不軸物(レリえはボ
ロン)を父互にイオンす]込みする。これによって、紮
子鋼域A、B、Oにソース又はドレイン領域としてのN
型拡散領域21及び22.23及び24.25及び2
6r形成し、かつ素子領域りにソース又はドレインの領
域としてのP+型拡散領域27及び28紫形成する。
次いで1Al1図の如く、化学的り構成長技術で全面に
付着せしめたリンシリケートガラス膜29?フオトエツ
チングで加工して各コンタクトホール音間け、更に真空
蒸看孜術で付着せしめたアルミニウム牙フォトエツチン
グで加工して上記各フンタクトホール内に被眉芒扛窺各
アルミニウム配線30.31.32r形成する。
付着せしめたリンシリケートガラス膜29?フオトエツ
チングで加工して各コンタクトホール音間け、更に真空
蒸看孜術で付着せしめたアルミニウム牙フォトエツチン
グで加工して上記各フンタクトホール内に被眉芒扛窺各
アルミニウム配線30.31.32r形成する。
以上のプロセスによって、次の4棹類のMISFET’
(z有する(II!MO8型EP’ROMが作成anる
。
(z有する(II!MO8型EP’ROMが作成anる
。
MO8Iニア50Aと比叔的厚いゲート酸化膜6r有し
、かつチャネル部に低濃度のボロンがドープδnた高耐
圧、低しきい値電圧(o、5V )(7)NチャネルM
ISFET MO8mニア5QAと比載的摩いゲート酸化膜r有し、
フローティングゲート10及びコントロールゲート15
忙有する2層ポリシリコンゲート構造の低しきめ値メモ
リ素子。
、かつチャネル部に低濃度のボロンがドープδnた高耐
圧、低しきい値電圧(o、5V )(7)NチャネルM
ISFET MO8mニア5QAと比載的摩いゲート酸化膜r有し、
フローティングゲート10及びコントロールゲート15
忙有する2層ポリシリコンゲート構造の低しきめ値メモ
リ素子。
MOS2 : 500Aと比較的薄いゲート酸化膜11
ケ有し、チャネル部にボロンが高濃度にドープちれ、M
OS3と高速の0M0Sケ構成テるNチャオ・ルMIS
FIiliT0MO83:500Aと比較的薄いゲート
酸化膜11’z有し、チャネル部にボロンが高濃度にド
ープさfL、MOS2と高速の0M0Bf構成下る低し
きい値電圧のPチャネルMISF]flT。
ケ有し、チャネル部にボロンが高濃度にドープちれ、M
OS3と高速の0M0Sケ構成テるNチャオ・ルMIS
FIiliT0MO83:500Aと比較的薄いゲート
酸化膜11’z有し、チャネル部にボロンが高濃度にド
ープさfL、MOS2と高速の0M0Bf構成下る低し
きい値電圧のPチャネルMISF]flT。
上記した如く、不実施タリによれば、1層目ポリシリコ
ンヶゲートとし、−比叔的埋Aゲート酸化腹2有し、チ
ャネル部に低濃度のボロンがドープされたMO8I及び
メモリ素子に共rこ低しきい値電圧7示すと共に、尚耐
圧を示すものとなる。こnば、ゲート酸化膜を逃択的に
〃くすると同時に、ボロンのイオン打込みr一度たけ行
なっているπめVCゼj睨性艮〈実現でさる。能力、2
層目ポリシリコンケゲートとし、比戦的薄込ゲート畷化
映を有し、かつチャネル部に高濃度のボロンがドープ烙
れたMOS3に工って、低しきい値で高速のCMOB′
f作成することができる。こnは、ゲート酸化膜勿選択
的に博くシ、かつボロンのイオン打込みに2度重ねて行
なうからである。 ′このように、各棟のMOSの
製造にマスクの追加なしに簡略に行なえると共に、そn
らのしきいf1u電圧もボロンの選択的打込みで容易に
制御することができ、しかも高密度に谷素子を作成でき
る。
ンヶゲートとし、−比叔的埋Aゲート酸化腹2有し、チ
ャネル部に低濃度のボロンがドープされたMO8I及び
メモリ素子に共rこ低しきい値電圧7示すと共に、尚耐
圧を示すものとなる。こnば、ゲート酸化膜を逃択的に
〃くすると同時に、ボロンのイオン打込みr一度たけ行
なっているπめVCゼj睨性艮〈実現でさる。能力、2
層目ポリシリコンケゲートとし、比戦的薄込ゲート畷化
映を有し、かつチャネル部に高濃度のボロンがドープ烙
れたMOS3に工って、低しきい値で高速のCMOB′
f作成することができる。こnは、ゲート酸化膜勿選択
的に博くシ、かつボロンのイオン打込みに2度重ねて行
なうからである。 ′このように、各棟のMOSの
製造にマスクの追加なしに簡略に行なえると共に、そn
らのしきいf1u電圧もボロンの選択的打込みで容易に
制御することができ、しかも高密度に谷素子を作成でき
る。
なお、上6己のhaにおいてu 、@ M 08のゲー
ト酸化膜の11!41すに上記に限られることになく、
様々に変化6ゼてj:い。また、上記の各牛尋体領域の
導1!型r浬タイプに変候してもよい。更に、本発明は
gFROM以外にも、筒劇圧、低しきめ値′電圧、高速
の各化性r有するMI EIF ETからなる工C一般
1/i:通用可能である。
ト酸化膜の11!41すに上記に限られることになく、
様々に変化6ゼてj:い。また、上記の各牛尋体領域の
導1!型r浬タイプに変候してもよい。更に、本発明は
gFROM以外にも、筒劇圧、低しきめ値′電圧、高速
の各化性r有するMI EIF ETからなる工C一般
1/i:通用可能である。
第1図、第2図、第3凶、第4図、第5図、第6図、第
7図、第8図、第9図、第1θ図及び第11図は本発明
の実施列によるEEPROM69製造方法紮工柳11れ
に示す各断面図でめる。 なお、図面に示す符号にお−て、6・・・比rw的厚い
ゲート酸化膜、7及び13・・・ボロンのイオンビーム
、8.14及び18・・・ボロン打込み領域、9及び1
0・・・1層目ポリシリコンゲート、11・・・比較的
薄いゲート酸化膜、15.16及び17・・・2層目ポ
リシリコンゲート、MoB2・・・高耐圧、低しきい値
電圧のNチャネルM工5FET、MO8m・・・2層ポ
リシリコン構造のメモリ累子、MoB2・・・0MO8
用のNチャネルM工5PET、MO83・・・0MO8
用の低しきh値電圧のPチャネルM工5FET。
7図、第8図、第9図、第1θ図及び第11図は本発明
の実施列によるEEPROM69製造方法紮工柳11れ
に示す各断面図でめる。 なお、図面に示す符号にお−て、6・・・比rw的厚い
ゲート酸化膜、7及び13・・・ボロンのイオンビーム
、8.14及び18・・・ボロン打込み領域、9及び1
0・・・1層目ポリシリコンゲート、11・・・比較的
薄いゲート酸化膜、15.16及び17・・・2層目ポ
リシリコンゲート、MoB2・・・高耐圧、低しきい値
電圧のNチャネルM工5FET、MO8m・・・2層ポ
リシリコン構造のメモリ累子、MoB2・・・0MO8
用のNチャネルM工5PET、MO83・・・0MO8
用の低しきh値電圧のPチャネルM工5FET。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 l、第1のポリシリコン層からなるゲート電極を有する
第1のM工S FETと、第2のポリシリコン層からな
るゲート電極r有する第20M工5FETとが共通の半
導体基体に設けらル、前記第1のM工SF]1IiTは
比較的厚いゲート絶縁膜會有し、かつ前記第2のM工S
FfiTに比較的薄いゲート絶縁膜t;にすること’
に%徴とする半導体集積回路装置。 2、前記第1のM工8FETのチアンネル部に比較−低
#度の不純物がドープされており、かつ前記第20M工
5FETのチャネル郡に比較的高濃度の不純物がドープ
さ牡ていること葡脅徴とする特許請求の範囲第1gl記
載の半導体集積回路装置。 3、半導体基体の一生面を各素子領域に分離する工程と
、全素子鎖酸に比較的厚いケート絶縁&+!を形成する
工程と、この絶絃腺′に通して全菓子領域に不純物音ド
ープする工程と、第1の素子領域の比較的厚いゲート絶
縁膜上に1鳥目のポリシリコン層からなるゲート電極を
形成する工程と、第2の素子領域上の比較的厚いゲート
絶#膜を除去した後そこに比較的薄いゲート絶縁膜を形
成する工程と、この薄いゲート絶縁膜葡通して第2の素
子領域に不純物tドープする工程と、この第2の素子領
域の比較的凄いゲート絶縁膜上に2層目のポリシリコン
層からなるゲート電極音形成する工程とt有することt
−9徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57194716A JPS5984571A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | 半導体集積回路装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57194716A JPS5984571A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | 半導体集積回路装置及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5984571A true JPS5984571A (ja) | 1984-05-16 |
| JPH0554268B2 JPH0554268B2 (ja) | 1993-08-12 |
Family
ID=16329055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57194716A Granted JPS5984571A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | 半導体集積回路装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5984571A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007220736A (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-30 | Toshiba Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5591877A (en) * | 1978-12-30 | 1980-07-11 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| JPS56120166A (en) * | 1980-02-27 | 1981-09-21 | Hitachi Ltd | Semiconductor ic device and manufacture thereof |
-
1982
- 1982-11-08 JP JP57194716A patent/JPS5984571A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5591877A (en) * | 1978-12-30 | 1980-07-11 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| JPS56120166A (en) * | 1980-02-27 | 1981-09-21 | Hitachi Ltd | Semiconductor ic device and manufacture thereof |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007220736A (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-30 | Toshiba Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0554268B2 (ja) | 1993-08-12 |
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