JPS6035560A - Νウエル相補型半導体装置の製造方法 - Google Patents
Νウエル相補型半導体装置の製造方法Info
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- JPS6035560A JPS6035560A JP58143689A JP14368983A JPS6035560A JP S6035560 A JPS6035560 A JP S6035560A JP 58143689 A JP58143689 A JP 58143689A JP 14368983 A JP14368983 A JP 14368983A JP S6035560 A JPS6035560 A JP S6035560A
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- JP
- Japan
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- channel transistor
- source
- drain
- forming
- annealing
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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
Landscapes
- 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】
(技術分野)
この発明は、工程の短縮化、製造コストの低減化を期す
るようにしたNウェル相補型半導体装置の製造方法に関
する。
るようにしたNウェル相補型半導体装置の製造方法に関
する。
(従来技術)
従来、NMO8)ランジスタを使用した半導体装C(た
とえば、EFROM、RAM、CCD)などにおいて、
消費電力の大きい回路部をCMO8回路化して、NMO
8)ランジスタと0MO8)ランジスタを同一半導体基
板上にワンチップ化することが望まれていた@ 0M08部はNウェル領域を有する構造体にすることに
より、NMO8IC部と関連した製造工程を比較的簡単
にすることができる。
とえば、EFROM、RAM、CCD)などにおいて、
消費電力の大きい回路部をCMO8回路化して、NMO
8)ランジスタと0MO8)ランジスタを同一半導体基
板上にワンチップ化することが望まれていた@ 0M08部はNウェル領域を有する構造体にすることに
より、NMO8IC部と関連した製造工程を比較的簡単
にすることができる。
ここで、従来のNウェル相補型半導体装置におけるソー
ス・ドレイン領の形成方法について、工程順序を側条書
きにして述べることにする。
ス・ドレイン領の形成方法について、工程順序を側条書
きにして述べることにする。
(1) Pチャンネルトランジスタ全体をホトレジスト
膜にて覆う。
膜にて覆う。
(2) ホトレジスト膜をマスクとして、Asイオンを
Nチャンネルトランジスタのソース・ドレイン領域にイ
オン注入する。このときのイオン注入の条件として、4
0KeVの エネルギでI E 16 cln−”の不
純物密度で行う。
Nチャンネルトランジスタのソース・ドレイン領域にイ
オン注入する。このときのイオン注入の条件として、4
0KeVの エネルギでI E 16 cln−”の不
純物密度で行う。
(3) ホトレジスト膜を0.プラズマにて除去する。
(4)半導体基板全体を1000 ’Cの乾燥窒素中に
て60分高温アニールし、ヒ素の不純物贋金〜0.5μ
mの接合深さとする。
て60分高温アニールし、ヒ素の不純物贋金〜0.5μ
mの接合深さとする。
(5) 次に、Nチャンネルトランジスタ全体をホトレ
ジスト膜にて覆う。
ジスト膜にて覆う。
(6) ホトレジスト膜をマスクとして、ポロンイオン
をPチャンネルトランジスタのソース・ドレイン領域に
イオン注入する。このときのイオン注入条件としては、
40KeVのエネルギでI Ecm−”の不純物密度で
ある。
をPチャンネルトランジスタのソース・ドレイン領域に
イオン注入する。このときのイオン注入条件としては、
40KeVのエネルギでI Ecm−”の不純物密度で
ある。
(7) ホトレジスト膜を02プラズマにて除去する。
(8)次に、ポロンを活性化させるためのアニールを1
000℃の乾燥窒素中にて30分行う。
000℃の乾燥窒素中にて30分行う。
以上の方法にて、Nウェル相補型半導体装置のソース・
ドレインを形成した場合、ヒ素およびポロンイオン注入
を選択的に行うためのホトレジスト膜形成工程で2度の
ホトリソグラフィが必要となる欠点があった。
ドレインを形成した場合、ヒ素およびポロンイオン注入
を選択的に行うためのホトレジスト膜形成工程で2度の
ホトリソグラフィが必要となる欠点があった。
また、微細MOSトランジスタにおけるショートチャン
ネル効果およびパンチスルーなどの問題も内在していた
。
ネル効果およびパンチスルーなどの問題も内在していた
。
(発明の目的)
この発明は、上記従来の欠点を除去するためになされた
もので、工程の短縮化と製造コストの低減化ならびにシ
ョートチャンネル効果およびパンチスルーを防止できる
Nウェル相補型半導体装置の製造方法を提供すること金
目的とする◇(発明の概要) この発明のNウェル相補型半導体装置の製造方法は、N
ウェル層を有しかつフィールド領域に酸化膜を有する半
導体基板のアクティブ領域にゲート酸化膜およびゲート
ポリシリコンを順次形成するとともにPチャンネルトラ
ンジスタおよびNチャンネルトランジスタのソース・ド
レイン領域全形成し、Nチャンネルトランジスタのアク
ティブ領域にソース・ドレイン形成用不純物のイオン注
入を行い、Nチャンネルトランジスタのアクティブ領域
においてイオンを注入してアニールを行い、Nチャンネ
ルトランジスタのソース・ドレイン不純物層を形成し、
Nチャンネルトランジスタのソース・ドレイン不純物層
形成後Pチャンネルトランジスタのアクティブ領域にイ
オンを注入してアニールを行ってPチャンネルトランジ
スタのソース・ドレイン不純物層を形成するとともにN
チャンネルトランジスタのソース・ドレイン不純物層に
隣接して第2の不純物層を形成するようにしたものであ
る。
もので、工程の短縮化と製造コストの低減化ならびにシ
ョートチャンネル効果およびパンチスルーを防止できる
Nウェル相補型半導体装置の製造方法を提供すること金
目的とする◇(発明の概要) この発明のNウェル相補型半導体装置の製造方法は、N
ウェル層を有しかつフィールド領域に酸化膜を有する半
導体基板のアクティブ領域にゲート酸化膜およびゲート
ポリシリコンを順次形成するとともにPチャンネルトラ
ンジスタおよびNチャンネルトランジスタのソース・ド
レイン領域全形成し、Nチャンネルトランジスタのアク
ティブ領域にソース・ドレイン形成用不純物のイオン注
入を行い、Nチャンネルトランジスタのアクティブ領域
においてイオンを注入してアニールを行い、Nチャンネ
ルトランジスタのソース・ドレイン不純物層を形成し、
Nチャンネルトランジスタのソース・ドレイン不純物層
形成後Pチャンネルトランジスタのアクティブ領域にイ
オンを注入してアニールを行ってPチャンネルトランジ
スタのソース・ドレイン不純物層を形成するとともにN
チャンネルトランジスタのソース・ドレイン不純物層に
隣接して第2の不純物層を形成するようにしたものであ
る。
(実施例)
以下、この発明のNウェル相補型半導体装置の製造方法
の実施例について図面に基づき説明する。
の実施例について図面に基づき説明する。
第1図ないし第4図はその一実施例の工程説明図であシ
、P型半導体基板上にトランジスタのゲート領域まで形
成したNウェルを有する相補型半導体装置のNチャンネ
ルおよびPチャンネルトランジスタの断面構造を示して
いる。
、P型半導体基板上にトランジスタのゲート領域まで形
成したNウェルを有する相補型半導体装置のNチャンネ
ルおよびPチャンネルトランジスタの断面構造を示して
いる。
まず、第1図に示すように、20〜30ΩαのP型半導
体基板1上にN型不純物を〜I E 16 cm−3の
密度でNウェル層2を形成する。
体基板1上にN型不純物を〜I E 16 cm−3の
密度でNウェル層2を形成する。
次に、フィールド領域に1μmの厚さをもつSin。
膜3を熱酸化にて形成し、さらに、順次500大のゲー
ト酸化膜4.4000大のゲートポリシリコン5をアク
ティブ領域に形成する。このとき、同時にPチャンネル
トランジスタ100のソース・ドレイン領域6、Nチャ
ンネルトランジスタ200のソース・ドレイン領域6′
も形成される。
ト酸化膜4.4000大のゲートポリシリコン5をアク
ティブ領域に形成する。このとき、同時にPチャンネル
トランジスタ100のソース・ドレイン領域6、Nチャ
ンネルトランジスタ200のソース・ドレイン領域6′
も形成される。
次に、第2図に示すように、Nチャンネルトランジスタ
200のソース・ドレイン形成領域以外をホトレジスト
膜7にて覆い、Nチャンネルトランジスタ2000ンー
ス・ドレイン形成用不純物であるヒ素を40KeV 、
I El 6cy+−”の条件にて、イオン8を注入
する。
200のソース・ドレイン形成領域以外をホトレジスト
膜7にて覆い、Nチャンネルトランジスタ2000ンー
ス・ドレイン形成用不純物であるヒ素を40KeV 、
I El 6cy+−”の条件にて、イオン8を注入
する。
次に、第3崗に示すように、ホトレジスト膜7(たとえ
ば、厚み8000λ)をO,プラズマにて除去し、さら
に、ヒ素イオンの活性化およびヒ素を半導体基板1内へ
拡散させるためのアニールを1000℃の乾燥窒素中で
10〜30分間行い、Nチャンネルトランジスタ200
のソース・ドレイン不純物1脅10を形成する。
ば、厚み8000λ)をO,プラズマにて除去し、さら
に、ヒ素イオンの活性化およびヒ素を半導体基板1内へ
拡散させるためのアニールを1000℃の乾燥窒素中で
10〜30分間行い、Nチャンネルトランジスタ200
のソース・ドレイン不純物1脅10を形成する。
次に、Pチャンネルトランジスタ100のソース・ドレ
イン形成用不純物であるBFまたはBF2イオンを]0
i(eV以上でI E 15crn−”の条件によシイ
オン注入9を行う。
イン形成用不純物であるBFまたはBF2イオンを]0
i(eV以上でI E 15crn−”の条件によシイ
オン注入9を行う。
次に、第4図に示すように、さらに900〜1000℃
の乾JgM窒素中で30分のアニールを行う。このアニ
ールにより、Pチャンネルトランジスタのたとえば、1
01s〜10 ” cm−”不純物濃度のソース・ドレ
イン不純物層11、Nチャンネルトランジスタのソース
・ドレイン不純物層10およびそれに隣接して形成され
る1 0 ” 〜10 ” cm−”のBFまたはBF
2不純物ill’を形成する。
の乾JgM窒素中で30分のアニールを行う。このアニ
ールにより、Pチャンネルトランジスタのたとえば、1
01s〜10 ” cm−”不純物濃度のソース・ドレ
イン不純物層11、Nチャンネルトランジスタのソース
・ドレイン不純物層10およびそれに隣接して形成され
る1 0 ” 〜10 ” cm−”のBFまたはBF
2不純物ill’を形成する。
このときの不純物濃度はBFまたはBF2イオ・ンの注
入条件およびアニールの条件により制御される。この第
4図におけるA−A’の不純物分布は第5図に示されて
いる。
入条件およびアニールの条件により制御される。この第
4図におけるA−A’の不純物分布は第5図に示されて
いる。
この第5図は横軸に深さをとり、縦軸に不純物濃度をと
って示したものであシ、図中の101はAs(ヒ素)を
と9.102はBFまたはBF2.103は基板濃度を
示す。
って示したものであシ、図中の101はAs(ヒ素)を
と9.102はBFまたはBF2.103は基板濃度を
示す。
以上説明したように、上記第1の実施例では、Nチャン
ネルトランジスタのソース・ドレイン不純物層で第5図
のような不純物分布が得られるため、微細なMOS)ラ
ンジスタにおいて問題となるショートチャンネル効果(
BFまたはB F 2不純物層11′が形成されている
ので、ドレイン領域10からの空乏層の広が9が押えら
れる)およびチャンネルスルーを防止できる。
ネルトランジスタのソース・ドレイン不純物層で第5図
のような不純物分布が得られるため、微細なMOS)ラ
ンジスタにおいて問題となるショートチャンネル効果(
BFまたはB F 2不純物層11′が形成されている
ので、ドレイン領域10からの空乏層の広が9が押えら
れる)およびチャンネルスルーを防止できる。
また、Pチャンネルトランジスタ100およびNチャン
ネルトランジスタ200のソース・ドレイン形成のため
のホトリソグラフィを1回減少できる。
ネルトランジスタ200のソース・ドレイン形成のため
のホトリソグラフィを1回減少できる。
(発明の効果)
以上のように、この発明のNウェル相補型半導体装置の
製造方法によれば、Nウェル層を有しかつフィールド領
域に酸化膜を有する半導体基板のアクティブ領域にゲー
ト酸化膜およびゲートポリシリコンを順次形成するとと
もにPチャンネルトランジスタおよびNチャンネルトラ
ンジスタのソース・ドレイン領域を形成し、Nチャンネ
ルトランジスタのアクティブ領域にソース−ドレイン形
成用不純物のイオン注入を行い、Nチャンネルトランジ
スタのアクティブ領域においてイオンを注入してアニー
ルを行い、Nチャンネルトランジスタのソース・ドレイ
ン不純物層を形成し、Nチャンネルトランジスタのソー
ス・ドレイン不純物層形成後Pチャンネルトランジスタ
のアクティブ領域にイオンを注入してアニールを行って
Pチャンネルトランジスタのソース・ドレイン不純物層
を形成するとともにNチャンネルトランジスタのソース
・ドレイン不純物層に隣接して第2の不純物層を形成す
るようにしたので、微細MOSトランジスタのショート
チャンネル効果およびバンチスルーを防止できる。
製造方法によれば、Nウェル層を有しかつフィールド領
域に酸化膜を有する半導体基板のアクティブ領域にゲー
ト酸化膜およびゲートポリシリコンを順次形成するとと
もにPチャンネルトランジスタおよびNチャンネルトラ
ンジスタのソース・ドレイン領域を形成し、Nチャンネ
ルトランジスタのアクティブ領域にソース−ドレイン形
成用不純物のイオン注入を行い、Nチャンネルトランジ
スタのアクティブ領域においてイオンを注入してアニー
ルを行い、Nチャンネルトランジスタのソース・ドレイ
ン不純物層を形成し、Nチャンネルトランジスタのソー
ス・ドレイン不純物層形成後Pチャンネルトランジスタ
のアクティブ領域にイオンを注入してアニールを行って
Pチャンネルトランジスタのソース・ドレイン不純物層
を形成するとともにNチャンネルトランジスタのソース
・ドレイン不純物層に隣接して第2の不純物層を形成す
るようにしたので、微細MOSトランジスタのショート
チャンネル効果およびバンチスルーを防止できる。
また、PチャンネルトランジスタおよびNチャンネルト
ランジスタのソース・ドレイン形成に要するホトリン・
グラフィを1回にて行うことができ、高耐圧、高集積、
高歩留り、低消費電力を目的とする半導体装置の製造に
利用できる。
ランジスタのソース・ドレイン形成に要するホトリン・
グラフィを1回にて行うことができ、高耐圧、高集積、
高歩留り、低消費電力を目的とする半導体装置の製造に
利用できる。
第1図ないし第4図はそれぞれこの発明のNシェル相補
型半導体装置の製造方法の一実施例の工程説明図、第5
図は第4図におけるA−A’線部分の不純物分布を示す
図である。 1・・・P型半導体基板、2・・・Nウェル層、3・・
・5in2膜、4・・・ゲート酸化膜、5・・・ゲート
ポリシリコン、6 、6’・・・ソース・ドレイン領域
、7・・・ホトレジスト、8・・・イオン、9・・・イ
オン注入、工0゜11・・・ソース・ドレイン不純物層
、11′・・・BF’またはBF2不純物層、lOO・
・・Pチャンネルトランジスタ、200・・・Nチャン
ネルトランジスタ。 手続補正書 昭和58年躯5月23日 特許庁長官若 杉 和 夫殿 1、事件の表示 昭和58年 特 許 願第143689 号2、@明の
名称 Nウェル相補型半滌体装II!1の知命方法3、補正を
する者 事件との関係 特 許 出願人 (029)沖知気工梨株式会社 4、代理人 5、補正命令の日付 昭和 年 月 日 (自発)6、
補正の対象 明細ゼトの発明の詐〃u1な説すイの欄および図面の簡
単な説明の櫃)ならひに図面 7、補正の内容 別紙の通り 7 補正の内容 1)明細智2頁7行「化を」を「化及び電気的特性の向
上を」と訂正する。 2)同2頁10行「半導体上」を・「半麻体工」と訂正
する。 3)同2負末行「領の」を1領域の」と訂正する。 4)同3頁11行、4負4行、6頁19行、7頁3杓(
2個所)、8貞6行各々「ヒ素j金「ヒ素」と各々訂正
する。 5)同3負19行r l E cm−2J k [l
E 15om−2Jと訂正する。 6)同8頁6省「をとシ」を「であり」と訂正する。 7)巨18頁15行[チャンネルJ ’(il−r ”
ンチ」と訂正する。 8)IiffJ1ON14行「8・・イオン、9・・・
イオン注入」を「8・・・Asイオン注入、9・・・B
F又はBB’zイオン注入」と訂正する。
型半導体装置の製造方法の一実施例の工程説明図、第5
図は第4図におけるA−A’線部分の不純物分布を示す
図である。 1・・・P型半導体基板、2・・・Nウェル層、3・・
・5in2膜、4・・・ゲート酸化膜、5・・・ゲート
ポリシリコン、6 、6’・・・ソース・ドレイン領域
、7・・・ホトレジスト、8・・・イオン、9・・・イ
オン注入、工0゜11・・・ソース・ドレイン不純物層
、11′・・・BF’またはBF2不純物層、lOO・
・・Pチャンネルトランジスタ、200・・・Nチャン
ネルトランジスタ。 手続補正書 昭和58年躯5月23日 特許庁長官若 杉 和 夫殿 1、事件の表示 昭和58年 特 許 願第143689 号2、@明の
名称 Nウェル相補型半滌体装II!1の知命方法3、補正を
する者 事件との関係 特 許 出願人 (029)沖知気工梨株式会社 4、代理人 5、補正命令の日付 昭和 年 月 日 (自発)6、
補正の対象 明細ゼトの発明の詐〃u1な説すイの欄および図面の簡
単な説明の櫃)ならひに図面 7、補正の内容 別紙の通り 7 補正の内容 1)明細智2頁7行「化を」を「化及び電気的特性の向
上を」と訂正する。 2)同2頁10行「半導体上」を・「半麻体工」と訂正
する。 3)同2負末行「領の」を1領域の」と訂正する。 4)同3頁11行、4負4行、6頁19行、7頁3杓(
2個所)、8貞6行各々「ヒ素j金「ヒ素」と各々訂正
する。 5)同3負19行r l E cm−2J k [l
E 15om−2Jと訂正する。 6)同8頁6省「をとシ」を「であり」と訂正する。 7)巨18頁15行[チャンネルJ ’(il−r ”
ンチ」と訂正する。 8)IiffJ1ON14行「8・・イオン、9・・・
イオン注入」を「8・・・Asイオン注入、9・・・B
F又はBB’zイオン注入」と訂正する。
Claims (1)
- Nウェル層を有しかつフィールド領域に酸化膜を有する
半導体基板のアクティブ領域にゲート酸化膜およびゲー
トポリシリコンを順次形成するとともにPチャンネルト
ランジスタおよびNチャンネルトランジスタのソース・
ドレイン領域を形成する工程と、上記Nチャンネルトラ
ンジスタのアクティブ領域にソース・ドレイン形成用不
純物のイオン注入を行う工程と、上記Nチャンネルトラ
ンジスタのアクティブ領域においてイオンを注入してア
ニールを行いNチャンネルトランジスタのソース・ドレ
イン不純物層を形成する工程と、上記Nチャンネルトラ
ンジスタのノースードレイン不純物層形成後上記Pチャ
ンネルトランジスタのアクティブ領域にイオンを注入し
てアニールを行ってPチャンネルトランジスタのソース
・ドレイン不純物層を形成するとともにNチャンネルト
ランジスタの上記ソース・ドレイン不純物層に隣接して
第2の不純物層を形成する工程とよりなるNウェル相補
型半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58143689A JPS6035560A (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | Νウエル相補型半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58143689A JPS6035560A (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | Νウエル相補型半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6035560A true JPS6035560A (ja) | 1985-02-23 |
Family
ID=15344663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58143689A Pending JPS6035560A (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | Νウエル相補型半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6035560A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0908947A3 (en) * | 1997-09-29 | 2000-08-16 | Matsushita Electronics Corporation | Method for fabricating semiconductor device with pMIS transistor |
-
1983
- 1983-08-08 JP JP58143689A patent/JPS6035560A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0908947A3 (en) * | 1997-09-29 | 2000-08-16 | Matsushita Electronics Corporation | Method for fabricating semiconductor device with pMIS transistor |
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