JPS6028144B2 - Mis形半導体装置の製法 - Google Patents
Mis形半導体装置の製法Info
- Publication number
- JPS6028144B2 JPS6028144B2 JP58153276A JP15327683A JPS6028144B2 JP S6028144 B2 JPS6028144 B2 JP S6028144B2 JP 58153276 A JP58153276 A JP 58153276A JP 15327683 A JP15327683 A JP 15327683A JP S6028144 B2 JPS6028144 B2 JP S6028144B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- type
- mis
- manufacturing
- semiconductor device
- silicon
- Prior art date
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- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B20/00—Read-only memory [ROM] devices
- H10B20/27—ROM only
Landscapes
- Semiconductor Memories (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、MIS形半導体装置の製法に関する。
さらに詳しくは、新規なROM(リードオンリメモリ)
回路を具備する高集積度のE/D肌SLSIの製法に関
する。情報処理分野に適用されるROM回路を具備する
E/DMISLSIには、信頼度の向上およびコストの
低減それに高速動作性等のために集積度の高いものが要
求されている。従来、この種の高集積度のROM回路を
具備するE/DMISLS【(以下、ROME/DMI
SLSIと略記する)は、第1図並びに第2図a〜cに
示すように、行列状に配置したMIS形トランジスタQ
,.〜Q3におけるその一部をディプリーションタィプ
(Q,.o,Q,3o,Q2o,Q33D)となし、残
りのものをエンハスメントタイプ(Q,班,Q2,E,
Q2細,Q3,B,Q328)となしたものである。
回路を具備する高集積度のE/D肌SLSIの製法に関
する。情報処理分野に適用されるROM回路を具備する
E/DMISLSIには、信頼度の向上およびコストの
低減それに高速動作性等のために集積度の高いものが要
求されている。従来、この種の高集積度のROM回路を
具備するE/DMISLS【(以下、ROME/DMI
SLSIと略記する)は、第1図並びに第2図a〜cに
示すように、行列状に配置したMIS形トランジスタQ
,.〜Q3におけるその一部をディプリーションタィプ
(Q,.o,Q,3o,Q2o,Q33D)となし、残
りのものをエンハスメントタイプ(Q,班,Q2,E,
Q2細,Q3,B,Q328)となしたものである。
なお、第1図において、X.〜X3は出力信号用配線、
Y,〜Y3はアドレス配線である。そして、このROM
E/DMISBIは、第2図aに平面図を、同図bに同
図aにおけるAA′矢視縦断面図を、同図cに同図aに
おけるBB矢視縦断面図を示すように、シリコン基板1
上にゲート酸化シリコン膜2を介在して形成した導電性
多結晶シリコン膜3からなるゲート電極を有し、このゲ
ート電極パターンによるセルフアラィメント方式により
勢作したN十型層4をソースまたはドレィンとする構造
のものである。同図において、ゲート電極下のN型層5
はディプリーションタィプのMIS形トランジスタにお
ける拡散層であり、6はフィールド酸化シリコン膜であ
る。この種のROME/DMOSBIは、その構造上、
素子寸法を可及的小となし高集積度のものであるが、そ
れぞれのMIS形トランジスタQ,.〜Q33における
ソースまたはドレインとなるN+型層4をシリコン基板
1表面に形成するものであるため、横方向素子寸法がか
なり大きくなり多ビットのROME/DMISは1を得
るにはチップサイズが大きくなるものである。
Y,〜Y3はアドレス配線である。そして、このROM
E/DMISBIは、第2図aに平面図を、同図bに同
図aにおけるAA′矢視縦断面図を、同図cに同図aに
おけるBB矢視縦断面図を示すように、シリコン基板1
上にゲート酸化シリコン膜2を介在して形成した導電性
多結晶シリコン膜3からなるゲート電極を有し、このゲ
ート電極パターンによるセルフアラィメント方式により
勢作したN十型層4をソースまたはドレィンとする構造
のものである。同図において、ゲート電極下のN型層5
はディプリーションタィプのMIS形トランジスタにお
ける拡散層であり、6はフィールド酸化シリコン膜であ
る。この種のROME/DMOSBIは、その構造上、
素子寸法を可及的小となし高集積度のものであるが、そ
れぞれのMIS形トランジスタQ,.〜Q33における
ソースまたはドレインとなるN+型層4をシリコン基板
1表面に形成するものであるため、横方向素子寸法がか
なり大きくなり多ビットのROME/DMISは1を得
るにはチップサイズが大きくなるものである。
それゆえ、本発明の目的は、新規な構造を有し、極めて
素子寸法の小なるROM旧/D肌SLSI等の肌S形半
導体装置の製法を提供することにある。
素子寸法の小なるROM旧/D肌SLSI等の肌S形半
導体装置の製法を提供することにある。
本発明においては、半導体基板表面の一部に第1絶縁膜
を介在してゲート電極を有する第IMIS形トランジス
タが一定間隔をもって行列状に複数個設けられているも
のと、第IMIS形トランジスタにおけるゲート電極全
面および表面が露出している前記半導体基板全面に設け
られている第2絶縁膜と、それぞれの前記第1肌S形ト
ランジスタ間における半導体基板上に第2絶縁膜を介在
してゲート電極を設けてなる第2MIS形トランジスタ
が1個ずつそれぞれの前記第IMIS形トランジスタ間
に設けられているものとからなり、前記第1または第2
のMIS形トランジスタの一部をデイプリーションタィ
プとなし、残りのものをェンハンスメントタィプとなし
てなるMIS形半導体装置の製法であって、予め半導体
基板表面のディプリーションタィプのMIS形トランジ
スタを形成すべき部分にディプリーション化のための不
純物を選択的に導入し、しかる後上記ゲート電極を形成
する。
を介在してゲート電極を有する第IMIS形トランジス
タが一定間隔をもって行列状に複数個設けられているも
のと、第IMIS形トランジスタにおけるゲート電極全
面および表面が露出している前記半導体基板全面に設け
られている第2絶縁膜と、それぞれの前記第1肌S形ト
ランジスタ間における半導体基板上に第2絶縁膜を介在
してゲート電極を設けてなる第2MIS形トランジスタ
が1個ずつそれぞれの前記第IMIS形トランジスタ間
に設けられているものとからなり、前記第1または第2
のMIS形トランジスタの一部をデイプリーションタィ
プとなし、残りのものをェンハンスメントタィプとなし
てなるMIS形半導体装置の製法であって、予め半導体
基板表面のディプリーションタィプのMIS形トランジ
スタを形成すべき部分にディプリーション化のための不
純物を選択的に導入し、しかる後上記ゲート電極を形成
する。
以下、本発明の一実施例であるROME/DMOSLS
Iの製法を具体的に説明する。
Iの製法を具体的に説明する。
本発明にかかるROME/DMOSは1の王なる特徴は
、MOSLSIにおける多層配線技術を流用して極めて
高集積度にMOS形トランジスタを行列状に配置してな
り、ROMの目となる個所のェンハンスメントタイフ。
MOS形トランジスタにおけるチャンネル領域に基板と
は反対導電型の不純物をイオン打込みして、そのトラン
ジスタをディプリーションタィプのものに化成したもの
である。そして、それぞれのMOS形トランジスタにお
けるゲート電極間隔を可及的に小とし、従来のこの種の
ROMMOSは1に比較して2倍程度の高集積度を達成
する構造のものである。
、MOSLSIにおける多層配線技術を流用して極めて
高集積度にMOS形トランジスタを行列状に配置してな
り、ROMの目となる個所のェンハンスメントタイフ。
MOS形トランジスタにおけるチャンネル領域に基板と
は反対導電型の不純物をイオン打込みして、そのトラン
ジスタをディプリーションタィプのものに化成したもの
である。そして、それぞれのMOS形トランジスタにお
けるゲート電極間隔を可及的に小とし、従来のこの種の
ROMMOSは1に比較して2倍程度の高集積度を達成
する構造のものである。
なお、第3図は、本発明にかかるROM回路の一部を示
す略図であり、X,〜X3は出力信号用配線、Y,〜Y
6はアドレス配線、Q,.〜Q36はシリコンゲート型
MOS形トランジスタを示し、それに付加されているイ
ンデックスDはデイプリーションタイプを示し、インデ
ックスEはェンハンスメントタイプを示すものである。
す略図であり、X,〜X3は出力信号用配線、Y,〜Y
6はアドレス配線、Q,.〜Q36はシリコンゲート型
MOS形トランジスタを示し、それに付加されているイ
ンデックスDはデイプリーションタイプを示し、インデ
ックスEはェンハンスメントタイプを示すものである。
さて、本発明にかかるROME/DMOSLSIおよび
その製法を工程順に図面を用いて詳述する。抗 P型ま
たはN型の導電型を有するシリコンウエーハ11をスタ
ーティングマテリアルとして用意し、この全面を熱酸化
してlAm程度のフィールド酸化シリコン膜12を形成
する。ついで、フオトェッチング等により素子活性領域
となるシリコンウェーハ1 1表面を露出するようにフ
ィールド酸化シリコン膜12を選択除去する(第4図)
。表面が露出するシリコンウェーハ11にゲート酸化シ
リコン膜13を1000A程度形成し(第5図)、つい
で、ディプリーションタィプのMIS形トランジスタを
形成するため、その個所にシリコンウェーハ11とは反
対導電型の不純物をイオン打込みしてそれらのチャンネ
ル領域にシリコンウェーハ11とは反対導霧型の領域1
1aを形成する。たとえば、シリコンウェーハ11が、
P型導電型の場合には、リン等のN型導電型の不純物を
フオトレジストなどをマスクとして選択的にデイプリー
ションタィプのMOB形トランジスタのチャンネル領域
にイオン打ち込みし、後の熱処理によって、イオン打ち
込みされた不純物をシリコンウェーハ11に拡散してN
型層11aを形成する。シリコンウェーハ11としてN
型導電型のものを使用する場合には、イオン打ち込みす
る不純物としてはポロン等のP型導電型のものを使用し
て、P型層11aを形成すればよい。このデイプリーシ
ョンタイプのMOS形トランジスタQ,20,Q,4D
,Q2知,Q32D,Q35Dは、ROMの目となるも
のである。更に全面にCVD法等により導電性多結晶シ
リコン膜14を3500〜5000△形成する(第6図
)。第6図aに示す破線は、フィールド酸化シリコン膜
12とゲ−ト酸化シリコン膜13との境界を示すもので
ある。{ィ’多結晶シリコン膜14を選択除去してゲー
ト電極パターンを形成し、これをマスクとしてゲ−ト酸
化シリコン膜13の不要部分を取り除き、その個所のシ
リコンゥェーハ11表面を露出する(第7図)。
その製法を工程順に図面を用いて詳述する。抗 P型ま
たはN型の導電型を有するシリコンウエーハ11をスタ
ーティングマテリアルとして用意し、この全面を熱酸化
してlAm程度のフィールド酸化シリコン膜12を形成
する。ついで、フオトェッチング等により素子活性領域
となるシリコンウェーハ1 1表面を露出するようにフ
ィールド酸化シリコン膜12を選択除去する(第4図)
。表面が露出するシリコンウェーハ11にゲート酸化シ
リコン膜13を1000A程度形成し(第5図)、つい
で、ディプリーションタィプのMIS形トランジスタを
形成するため、その個所にシリコンウェーハ11とは反
対導電型の不純物をイオン打込みしてそれらのチャンネ
ル領域にシリコンウェーハ11とは反対導霧型の領域1
1aを形成する。たとえば、シリコンウェーハ11が、
P型導電型の場合には、リン等のN型導電型の不純物を
フオトレジストなどをマスクとして選択的にデイプリー
ションタィプのMOB形トランジスタのチャンネル領域
にイオン打ち込みし、後の熱処理によって、イオン打ち
込みされた不純物をシリコンウェーハ11に拡散してN
型層11aを形成する。シリコンウェーハ11としてN
型導電型のものを使用する場合には、イオン打ち込みす
る不純物としてはポロン等のP型導電型のものを使用し
て、P型層11aを形成すればよい。このデイプリーシ
ョンタイプのMOS形トランジスタQ,20,Q,4D
,Q2知,Q32D,Q35Dは、ROMの目となるも
のである。更に全面にCVD法等により導電性多結晶シ
リコン膜14を3500〜5000△形成する(第6図
)。第6図aに示す破線は、フィールド酸化シリコン膜
12とゲ−ト酸化シリコン膜13との境界を示すもので
ある。{ィ’多結晶シリコン膜14を選択除去してゲー
ト電極パターンを形成し、これをマスクとしてゲ−ト酸
化シリコン膜13の不要部分を取り除き、その個所のシ
リコンゥェーハ11表面を露出する(第7図)。
このゲート電極パターンの多結晶シリコン膜14とこの
下のゲート酸化シリコン膜13、シリコンゥェーハ11
とにより数多くの第1のシリコンゲート型MOS形トラ
ンジスタを構成することができ、それらのトランジス外
ま一定間隔をもって行列状に配置するものとする。‘ヮ
’ ついで、上記第1のMOS形トランジスタ間に第2
のシリコンゲート型MOS形トランジスタを設けるため
、全面に1000A程度の酸化シリコン膜15を形成す
る(第8図)。
下のゲート酸化シリコン膜13、シリコンゥェーハ11
とにより数多くの第1のシリコンゲート型MOS形トラ
ンジスタを構成することができ、それらのトランジス外
ま一定間隔をもって行列状に配置するものとする。‘ヮ
’ ついで、上記第1のMOS形トランジスタ間に第2
のシリコンゲート型MOS形トランジスタを設けるため
、全面に1000A程度の酸化シリコン膜15を形成す
る(第8図)。
この酸化シリコン膜15は、第2のシリコンゲート型M
OS形トランジスタのゲート酸化シリコン膜となると共
に、第1と第2のトランジスタを電気絶縁するものでも
ある。
OS形トランジスタのゲート酸化シリコン膜となると共
に、第1と第2のトランジスタを電気絶縁するものでも
ある。
また、第1と第2のトランジスタの特性をそろえるため
に、第1のトランジスタにおけるゲート酸化シリコン膜
13と同程度の膜性並びに膜厚をもって形成すると共に
第1と第2のトランジスタを十分に電気的分離するに必
要な膜厚を選定する。なお、図において2点鎖線は、多
結晶シリコン膜13の境界線を示すものである。P’
全面に導電性多結晶シリコン膜16をCVD法等により
3500〜5000A形成し、第2のシリコンゲート型
MOS形トランジスタにおけるゲート電極パターンをフ
オトェッチング等により形成する(第9図)。
に、第1のトランジスタにおけるゲート酸化シリコン膜
13と同程度の膜性並びに膜厚をもって形成すると共に
第1と第2のトランジスタを十分に電気的分離するに必
要な膜厚を選定する。なお、図において2点鎖線は、多
結晶シリコン膜13の境界線を示すものである。P’
全面に導電性多結晶シリコン膜16をCVD法等により
3500〜5000A形成し、第2のシリコンゲート型
MOS形トランジスタにおけるゲート電極パターンをフ
オトェッチング等により形成する(第9図)。
なお、第10図は、第3図に示すROM回路構成におけ
るインデックスを示すものある。なお、このROMの目
となるデイプリーシヨンタィプのMOS形トランジスタ
におけるチャンネル領域は、前記{刀工程(第4図〜第
6図)においてシリコンウェーハ11に不純物を選択的
にイオン打ち込みして形成されているものである。
るインデックスを示すものある。なお、このROMの目
となるデイプリーシヨンタィプのMOS形トランジスタ
におけるチャンネル領域は、前記{刀工程(第4図〜第
6図)においてシリコンウェーハ11に不純物を選択的
にイオン打ち込みして形成されているものである。
即 ついで、図示しないが全面にパシべ−ション膜とし
てのIJンシリケートガラス膜を被覆する。
てのIJンシリケートガラス膜を被覆する。
上述したように、本発明にかかるROME/DMOSL
SIは、シリコンウエーハ1 1をスターティングマテ
リアルとしてその上に導電性多結晶シリコン膜を使用し
て2層配線的な形成法により第1と第2のシリコンゲー
ト型MOS形トランジスタQ,.〜Q$を行列状に形成
したものであるため、簡単な製造プロセスをもって極め
て高集積度なものである。
SIは、シリコンウエーハ1 1をスターティングマテ
リアルとしてその上に導電性多結晶シリコン膜を使用し
て2層配線的な形成法により第1と第2のシリコンゲー
ト型MOS形トランジスタQ,.〜Q$を行列状に形成
したものであるため、簡単な製造プロセスをもって極め
て高集積度なものである。
たとえば、現状のフオトェッチングによる成形可能な線
幅を8仏mとすれば、8Am幅の素子活性領域をもって
第1および第2のMOS形トランジスタが形成でき、従
釆のソース、ドレイン拡散層を有するROME/DMO
SLSIにおいてはそれぞれの素子活性領域が16仏m
幅程度以上であることに比較して2倍以上ICチップ面
積を小さくすることができる。本発明は、極めて素子寸
法の小なるシリコンゲート型MOS形トランジスタをそ
れぞれの離間距離を可及的小にして行列状に配置したも
のであり、しかもそれらの任意のトランジスタをェンハ
ンスメントタイプまたはデイプリーシヨンタイプのもの
に構成できるため、ROMとしてもあるいはまた種々の
仕様のE/DMOSLSIとして高性能かつ高集積度の
ものをもって種々の態様のMIS形半導体装置とするこ
とができる。
幅を8仏mとすれば、8Am幅の素子活性領域をもって
第1および第2のMOS形トランジスタが形成でき、従
釆のソース、ドレイン拡散層を有するROME/DMO
SLSIにおいてはそれぞれの素子活性領域が16仏m
幅程度以上であることに比較して2倍以上ICチップ面
積を小さくすることができる。本発明は、極めて素子寸
法の小なるシリコンゲート型MOS形トランジスタをそ
れぞれの離間距離を可及的小にして行列状に配置したも
のであり、しかもそれらの任意のトランジスタをェンハ
ンスメントタイプまたはデイプリーシヨンタイプのもの
に構成できるため、ROMとしてもあるいはまた種々の
仕様のE/DMOSLSIとして高性能かつ高集積度の
ものをもって種々の態様のMIS形半導体装置とするこ
とができる。
なお、前述した本発明にかかるROME/DMOSLS
Iの製造プロセス中、多結晶シリコン膜14をゲ−ト電
極パターンにする際の選択エッチング用マスクとして絶
縁膜(酸化シリコン膜等)を使用し、それを後の工程に
おいてもそのまま残しておくことにより、ゲーート電極
パターンとしての多結晶シリコン膜14上の絶縁膜厚(
マスクとしての絶縁膜と新らたに形成した酸化シリコン
膜15とを重畳したもの)が大きくなり、第1と第2の
トランジスタ間の寄生容量を小とすることができる。
Iの製造プロセス中、多結晶シリコン膜14をゲ−ト電
極パターンにする際の選択エッチング用マスクとして絶
縁膜(酸化シリコン膜等)を使用し、それを後の工程に
おいてもそのまま残しておくことにより、ゲーート電極
パターンとしての多結晶シリコン膜14上の絶縁膜厚(
マスクとしての絶縁膜と新らたに形成した酸化シリコン
膜15とを重畳したもの)が大きくなり、第1と第2の
トランジスタ間の寄生容量を小とすることができる。
このように本発明にかかるMIS形半導体装置は、前述
した実施例に限定されず種々の態様のものに適用するこ
とができる。
した実施例に限定されず種々の態様のものに適用するこ
とができる。
第1図ないし第2図a〜cは従釆のROME/DMOS
LSIにおける回路図およびその構造を示す平面図と縦
断面図、第3図は本発明の一実施例であるROM旧/D
MOSLSIの一部における回路図、第4図a〜cない
し第10図a〜cは本発明の一実施例であるROM旧/
DMOSLSIおよびその製法を工程順に示す平面図と
縦断面図である。 1,11……シリコンウヱーハ、2,13,15・・・
・・・ゲート酸化シリコン膜、3,14,16・・・・
・・ゲート電極用多結晶シリコン膜、4・…・・N+型
層、5・・…・N型層、6,12・・・・・・フィール
ド酸化シリコン膜、11a……シリコンウェーハ11と
は反対導電型の領域。 第1図 第3図 第2図 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図 第9図 第10図
LSIにおける回路図およびその構造を示す平面図と縦
断面図、第3図は本発明の一実施例であるROM旧/D
MOSLSIの一部における回路図、第4図a〜cない
し第10図a〜cは本発明の一実施例であるROM旧/
DMOSLSIおよびその製法を工程順に示す平面図と
縦断面図である。 1,11……シリコンウヱーハ、2,13,15・・・
・・・ゲート酸化シリコン膜、3,14,16・・・・
・・ゲート電極用多結晶シリコン膜、4・…・・N+型
層、5・・…・N型層、6,12・・・・・・フィール
ド酸化シリコン膜、11a……シリコンウェーハ11と
は反対導電型の領域。 第1図 第3図 第2図 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図 第9図 第10図
Claims (1)
- 1 半導体基板表面に設定された素子活性領域上を絶縁
膜を介して横切るように延長形成された第1導電体層と
、上記素子活性領域上を絶縁膜を介して横切るように延
長形成されかつ上記素子活性領域上において上記第1導
電体層の少なくとも一部と重なるように形成された第2
導電体層とを少なくとも備え上記素子活性領域上の上記
第1及び第2導電体層のそれぞれをMIS形トランジス
タのゲート電極とすることによつて直列接続されたMI
S形トランジスタを形成し、上記直列接続されたMIS
形トランジスタの一部をデイプリーシヨンタイプとなし
、残りのものをエンハンスメントタイプとなしてなるM
IS形半導体装置の製法であつて、素子活性領域表面の
うちの選択された部分にデイプリーシヨンタイプとする
ための不純物を導入し、しかる後上記第1及び第2導電
体層を形成することを特徴とするMIS形半導体装置の
製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58153276A JPS6028144B2 (ja) | 1983-08-24 | 1983-08-24 | Mis形半導体装置の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58153276A JPS6028144B2 (ja) | 1983-08-24 | 1983-08-24 | Mis形半導体装置の製法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51100611A Division JPS5951143B2 (ja) | 1976-08-25 | 1976-08-25 | Mis形半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5980962A JPS5980962A (ja) | 1984-05-10 |
| JPS6028144B2 true JPS6028144B2 (ja) | 1985-07-03 |
Family
ID=15558921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58153276A Expired JPS6028144B2 (ja) | 1983-08-24 | 1983-08-24 | Mis形半導体装置の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6028144B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5633867B2 (ja) * | 1971-12-08 | 1981-08-06 | ||
| JPS5232557B2 (ja) * | 1972-03-14 | 1977-08-22 | ||
| JPS4990886A (ja) * | 1972-12-28 | 1974-08-30 | ||
| JPS5947464B2 (ja) * | 1974-09-11 | 1984-11-19 | 株式会社日立製作所 | 半導体装置 |
-
1983
- 1983-08-24 JP JP58153276A patent/JPS6028144B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5980962A (ja) | 1984-05-10 |
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