JP3079650B2 - 磁気トランジスタ - Google Patents
磁気トランジスタInfo
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- JP3079650B2 JP3079650B2 JP03162590A JP16259091A JP3079650B2 JP 3079650 B2 JP3079650 B2 JP 3079650B2 JP 03162590 A JP03162590 A JP 03162590A JP 16259091 A JP16259091 A JP 16259091A JP 3079650 B2 JP3079650 B2 JP 3079650B2
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- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、磁界の強さを測定す
る磁気トランジスタに関する。
る磁気トランジスタに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の磁気トランジスタとしては、例え
ば図8及び図9に示すようなものがある。n型基板61
の主面に1個のp+ソース領域62と1対のp+ドレイ
ン領域63,64が離隔して形成されている。また、1
個のp+ソース領域62と1対のp+ドレイン領域6
3,64との間におけるn型基板61上には、n型基板
61にチャネル65を誘起させるためのゲート電極66
がゲート絶縁膜67を介して形成されている。
ば図8及び図9に示すようなものがある。n型基板61
の主面に1個のp+ソース領域62と1対のp+ドレイ
ン領域63,64が離隔して形成されている。また、1
個のp+ソース領域62と1対のp+ドレイン領域6
3,64との間におけるn型基板61上には、n型基板
61にチャネル65を誘起させるためのゲート電極66
がゲート絶縁膜67を介して形成されている。
【0003】そして、基板面に垂直に被検磁界がかかる
と、チャネル65を流れるソース領域62からのキャリ
ヤがローレンツ力を受けて偏向され、1対のドレイン領
域63,64のうちの一方に多く流れ込むようになる。
したがって1対のドレインを差動的に動作させることに
より、被検磁界の強さに対応した差動出力を得ることが
できる。また、このような動作において、ゲート電極6
6に印加するバイアス電圧の値によりチャネル65の厚
さが制御されて、磁界の検出感度が調節される。磁気ト
ランジスタは、トランジスタの増幅作用が利用できるの
で高感度が得られる。
と、チャネル65を流れるソース領域62からのキャリ
ヤがローレンツ力を受けて偏向され、1対のドレイン領
域63,64のうちの一方に多く流れ込むようになる。
したがって1対のドレインを差動的に動作させることに
より、被検磁界の強さに対応した差動出力を得ることが
できる。また、このような動作において、ゲート電極6
6に印加するバイアス電圧の値によりチャネル65の厚
さが制御されて、磁界の検出感度が調節される。磁気ト
ランジスタは、トランジスタの増幅作用が利用できるの
で高感度が得られる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の磁気トランジス
タは、2個のドレイン領域に対し、共通の1個のゲート
電極が設けられ、この2個のドレイン領域から被検磁界
の強さに対応した差動出力を得るようになっていたた
め、2個のドレイン領域に対するゲート電極の位置ずれ
や基板内の応力等に起因するオフセットが誤差として出
力に含まれてしまうという問題があった。
タは、2個のドレイン領域に対し、共通の1個のゲート
電極が設けられ、この2個のドレイン領域から被検磁界
の強さに対応した差動出力を得るようになっていたた
め、2個のドレイン領域に対するゲート電極の位置ずれ
や基板内の応力等に起因するオフセットが誤差として出
力に含まれてしまうという問題があった。
【0005】そこで、この発明は、構造等に起因するオ
フセット誤差を顕著に低減することのできる磁気トラン
ジスタを提供することを目的とする。
フセット誤差を顕著に低減することのできる磁気トラン
ジスタ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】この発明は上記課題を解
決するために、キャリヤ注入用の注入領域と、被検磁界
に対応した差動出力を得る1対の出力領域と、前記注入
領域と1対の出力領域との間のキャリヤ通路制御用の制
御バイアスを印加する制御領域とを有する磁気トランジ
スタにおいて、前記出力領域を前記注入領域に対して対
称位置に複数対形成し、該複数対の出力領域から被検磁
界に対応した差動出力を得るように構成してなることを
要旨とする。
決するために、キャリヤ注入用の注入領域と、被検磁界
に対応した差動出力を得る1対の出力領域と、前記注入
領域と1対の出力領域との間のキャリヤ通路制御用の制
御バイアスを印加する制御領域とを有する磁気トランジ
スタにおいて、前記出力領域を前記注入領域に対して対
称位置に複数対形成し、該複数対の出力領域から被検磁
界に対応した差動出力を得るように構成してなることを
要旨とする。
【0007】
【作用】上記構成により、複数対の出力領域に対する制
御領域の位置ずれ或いは基板内の応力等に起因するオフ
セットが、対称位置に形成された出力領域対同士の間で
打消され、オフセット誤差が顕著に低減される。
御領域の位置ずれ或いは基板内の応力等に起因するオフ
セットが、対称位置に形成された出力領域対同士の間で
打消され、オフセット誤差が顕著に低減される。
【0008】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。
明する。
【0009】図1ないし図3は、この発明の第1実施例
を示す図である。この実施例は、pMOS型磁気トラン
ジスタに適用されている。
を示す図である。この実施例は、pMOS型磁気トラン
ジスタに適用されている。
【0010】図1及び図2において、1はn型基板であ
り、その主面には、注入領域としての1個のp+ソース
領域2が形成され、p+ソース領域2を中心とした対称
位置に、出力領域としての4対のp+ドレイン領域3と
4、5と6、7と8、9と10が形成されている。ま
た、p+ソース領域2と、これらのp+ドレイン領域3
と4、5と6、7と8、9と10との間におけるn型基
板1上には、n型基板1にチャネル13を誘起させるた
めのゲート電極11がゲート絶縁膜12を介して形成さ
れている。ゲート電極11とゲート絶縁膜12とは、そ
れぞれp+ソース領域2の部分を中心とした1個のリン
グで形成され、このゲート電極11により、制御領域が
構成されている。
り、その主面には、注入領域としての1個のp+ソース
領域2が形成され、p+ソース領域2を中心とした対称
位置に、出力領域としての4対のp+ドレイン領域3と
4、5と6、7と8、9と10が形成されている。ま
た、p+ソース領域2と、これらのp+ドレイン領域3
と4、5と6、7と8、9と10との間におけるn型基
板1上には、n型基板1にチャネル13を誘起させるた
めのゲート電極11がゲート絶縁膜12を介して形成さ
れている。ゲート電極11とゲート絶縁膜12とは、そ
れぞれp+ソース領域2の部分を中心とした1個のリン
グで形成され、このゲート電極11により、制御領域が
構成されている。
【0011】このような構成において、基板面に垂直に
被検磁界がかかると、チャネル13を流れるp+ソース
領域2からのキャリヤがローレンツ力を受けて偏向さ
れ、各対のp+ドレイン領域3と4、5と6、7と8、
9と10のうちの一方に多く流れ込むようになる。した
がって、各対のドレインを差動的に動作させることによ
り、各対のドレインから被検磁界の強さに対応した差動
出力を得ることが可能となる。
被検磁界がかかると、チャネル13を流れるp+ソース
領域2からのキャリヤがローレンツ力を受けて偏向さ
れ、各対のp+ドレイン領域3と4、5と6、7と8、
9と10のうちの一方に多く流れ込むようになる。した
がって、各対のドレインを差動的に動作させることによ
り、各対のドレインから被検磁界の強さに対応した差動
出力を得ることが可能となる。
【0012】ここで、図3の例に示すように、各対のp
+ドレイン領域3と4、5と6、7と8、9と10に対
し、ゲート電極11が位置ずれしている場合を考える。
このとき、例えば2個のp+ドレイン領域3,4の出力
には、それぞれ位置ずれに起因するオフセットが含まれ
る。一方、これと対向する2個のp+ドレイン領域7,
8における位置ずれによるオフセットは、上記2個のp
+ドレイン領域3,4のそれと大きさが等しく、且つ反
対向きに生じる。したがって、p+ドレイン領域3と7
及び4と8をたすき掛け状に接続することにより、各対
のp+ドレイン領域3と4、7と8に含まれるオフセッ
トを打消すことができて1次のレベルまで低減すること
が可能となる。また4個のp+ドレイン領域3と7、4
と8を上記のように接続することにより、被検磁界の強
さに対応した差動出力を増大させることができてセンサ
感度を向上させることが可能となる。
+ドレイン領域3と4、5と6、7と8、9と10に対
し、ゲート電極11が位置ずれしている場合を考える。
このとき、例えば2個のp+ドレイン領域3,4の出力
には、それぞれ位置ずれに起因するオフセットが含まれ
る。一方、これと対向する2個のp+ドレイン領域7,
8における位置ずれによるオフセットは、上記2個のp
+ドレイン領域3,4のそれと大きさが等しく、且つ反
対向きに生じる。したがって、p+ドレイン領域3と7
及び4と8をたすき掛け状に接続することにより、各対
のp+ドレイン領域3と4、7と8に含まれるオフセッ
トを打消すことができて1次のレベルまで低減すること
が可能となる。また4個のp+ドレイン領域3と7、4
と8を上記のように接続することにより、被検磁界の強
さに対応した差動出力を増大させることができてセンサ
感度を向上させることが可能となる。
【0013】対向する他の各2個のp+ドレイン領域5
と6、9と10についても、上記と同様の接続を行うこ
とによりオフセットを低減することが可能となる。この
場合、ゲート電極11の位置ずれとは、横方向のずれ、
回転方向のずれ、或いはそれらの組合せによる複合的な
ずれを云うが、4対のp+ドレイン領域における3,
5,7,9と4,6,8,10とをそれぞれ共通接続し
た上で差動的に動作させることにより、これらの位置ず
れに起因するオフセットを打消し且つセンサ感度を向上
させることが可能となる。また、基板内の応力等に起因
するオフセットも上記接続により低減される。
と6、9と10についても、上記と同様の接続を行うこ
とによりオフセットを低減することが可能となる。この
場合、ゲート電極11の位置ずれとは、横方向のずれ、
回転方向のずれ、或いはそれらの組合せによる複合的な
ずれを云うが、4対のp+ドレイン領域における3,
5,7,9と4,6,8,10とをそれぞれ共通接続し
た上で差動的に動作させることにより、これらの位置ず
れに起因するオフセットを打消し且つセンサ感度を向上
させることが可能となる。また、基板内の応力等に起因
するオフセットも上記接続により低減される。
【0014】また、被検磁界の検出動作においてゲート
電極11に印加するバイアス電圧の値によりチャネル1
3の厚さが制御されて被検磁界の検出感度が調節され
る。
電極11に印加するバイアス電圧の値によりチャネル1
3の厚さが制御されて被検磁界の検出感度が調節され
る。
【0015】この実施例の磁気トランジスタは標準的な
MOSプロセスにより製造することができる。また、p
MOS型のみに限らず、nMOS型としてもよく、さら
にエンハンスメント型及びデプリーション型としてもよ
い。
MOSプロセスにより製造することができる。また、p
MOS型のみに限らず、nMOS型としてもよく、さら
にエンハンスメント型及びデプリーション型としてもよ
い。
【0016】図4及び図5には、本発明の第2実施例を
示す。この実施例は、pチャネルのJFET型磁気トラ
ンジスタに適用されている。
示す。この実施例は、pチャネルのJFET型磁気トラ
ンジスタに適用されている。
【0017】図4及び図5において、14はp型基板、
15はp+分離領域、16はn+埋込層、17はコンタ
クト用のn+拡散領域、18はn型エピタキシャル層、
19はpウェルであり、pウェル19内に、注入領域と
しての1個のp+ソース領域20が形成され、p+ソー
ス領域20を中心とした対称位置に、出力領域としての
4対のp+ドレイン領域21と22、23と24、25
と26、27と28が形成されている。また、p+ソー
ス領域20と、これらのp+ドレイン領域21と22,
23と24、25と26、27と28との間に制御領域
としてn+ゲート領域29とこれに接触したポリシリコ
ンゲート30とが形成されている。n+ゲート領域29
とポリシリコンゲート30とは、p+ソース領域20を
中心として1個のリング状に形成されている。n+ゲー
ト領域29とn+埋込層16とでJFET構造の二重ゲ
ートが構成されている。上側ゲートであるn+ゲート領
域29と下側ゲートであるn+埋込層16とにゲートバ
イアス電圧を印加することにより上下に空乏層31,3
2が形成されてチャネル33の厚さ及び感度が効果的に
制御されるようになっている。
15はp+分離領域、16はn+埋込層、17はコンタ
クト用のn+拡散領域、18はn型エピタキシャル層、
19はpウェルであり、pウェル19内に、注入領域と
しての1個のp+ソース領域20が形成され、p+ソー
ス領域20を中心とした対称位置に、出力領域としての
4対のp+ドレイン領域21と22、23と24、25
と26、27と28が形成されている。また、p+ソー
ス領域20と、これらのp+ドレイン領域21と22,
23と24、25と26、27と28との間に制御領域
としてn+ゲート領域29とこれに接触したポリシリコ
ンゲート30とが形成されている。n+ゲート領域29
とポリシリコンゲート30とは、p+ソース領域20を
中心として1個のリング状に形成されている。n+ゲー
ト領域29とn+埋込層16とでJFET構造の二重ゲ
ートが構成されている。上側ゲートであるn+ゲート領
域29と下側ゲートであるn+埋込層16とにゲートバ
イアス電圧を印加することにより上下に空乏層31,3
2が形成されてチャネル33の厚さ及び感度が効果的に
制御されるようになっている。
【0018】このような構成において、基板面に垂直に
被検磁界がかかると、チャネル33を流れるp+ソース
領域20からのキャリヤがローレンツ力を受けて偏向さ
れ、各対のp+ドレイン領域21と22、23と24、
25と26、27と28のうちの一方に多く流れ込むよ
うになる。したがって、各対のドレインを差動的に動作
させることにより、各対のドレインから被検磁界の強さ
に対応した差動出力を得ることが可能となる。4対のp
+ドレイン領域における21,23,25,27と2
2,24,26,28をそれぞれ共通接続した上で差動
的に動作させることにより、各対のp+ドレイン領域2
1と22、23と24、25と26、27と28に対
し、n+ゲート領域29が位置ずれしている場合及び基
板内の応力等に起因するオフセットが低減され、またセ
ンサ感度が向上する作用は、前記第1実施例のものとほ
ぼ同様である。
被検磁界がかかると、チャネル33を流れるp+ソース
領域20からのキャリヤがローレンツ力を受けて偏向さ
れ、各対のp+ドレイン領域21と22、23と24、
25と26、27と28のうちの一方に多く流れ込むよ
うになる。したがって、各対のドレインを差動的に動作
させることにより、各対のドレインから被検磁界の強さ
に対応した差動出力を得ることが可能となる。4対のp
+ドレイン領域における21,23,25,27と2
2,24,26,28をそれぞれ共通接続した上で差動
的に動作させることにより、各対のp+ドレイン領域2
1と22、23と24、25と26、27と28に対
し、n+ゲート領域29が位置ずれしている場合及び基
板内の応力等に起因するオフセットが低減され、またセ
ンサ感度が向上する作用は、前記第1実施例のものとほ
ぼ同様である。
【0019】この実施例の磁気トランジスタは、標準的
なバイポーラプロセスにより製造することができる。ま
た、pチャネル型のみに限らずnチャネル型としてもよ
い。
なバイポーラプロセスにより製造することができる。ま
た、pチャネル型のみに限らずnチャネル型としてもよ
い。
【0020】図6及び図7には、本発明の第3実施例を
示す。この実施例は、pnp型バイポーラ磁気トランジ
スタに適用されている。
示す。この実施例は、pnp型バイポーラ磁気トランジ
スタに適用されている。
【0021】図6及び図7において、35はp型基板、
36はp+分離領域、37はn型エピタキシャル層であ
り、n型エピタキシャル層37には、中央n+ベースコ
ンタクト領域38を中心として注入領域としての4個の
p+エミッタ領域43,44,45,46が形成されて
いる。また、この4個のp+エミッタ領域43,44,
45,46に対する対称位置に出力領域としての4対の
p+コレクタ領域47と48、49と50、51と5
2、53と54が形成されている。さらに各対のp+コ
レクタ領域47と48、49と50、51と52、53
と54の外側にそれぞれ外側n+ベースコンタクト領域
39,40,41,42が形成されている。制御領域と
しての外側n+ベースコンタクト領域39,40,4
1,42と中央n+ベースコンタクト領域38との間に
それぞれバイアス電圧を印加すると、n型エピタキシャ
ル層37内に4個の放射状ドリフト領域が形成され、n
型エピタキシャル層37がアクティブベース領域となっ
てデバイス効率が高められるようになっている。
36はp+分離領域、37はn型エピタキシャル層であ
り、n型エピタキシャル層37には、中央n+ベースコ
ンタクト領域38を中心として注入領域としての4個の
p+エミッタ領域43,44,45,46が形成されて
いる。また、この4個のp+エミッタ領域43,44,
45,46に対する対称位置に出力領域としての4対の
p+コレクタ領域47と48、49と50、51と5
2、53と54が形成されている。さらに各対のp+コ
レクタ領域47と48、49と50、51と52、53
と54の外側にそれぞれ外側n+ベースコンタクト領域
39,40,41,42が形成されている。制御領域と
しての外側n+ベースコンタクト領域39,40,4
1,42と中央n+ベースコンタクト領域38との間に
それぞれバイアス電圧を印加すると、n型エピタキシャ
ル層37内に4個の放射状ドリフト領域が形成され、n
型エピタキシャル層37がアクティブベース領域となっ
てデバイス効率が高められるようになっている。
【0022】このような構成において、基板面に垂直に
被検磁界がかかると、ベース領域を流れる各p+エミッ
タ領域43,44,45,46からの少数キャリヤがロ
ーレンツ力を受けて偏向され、各対のp+コレクタ領域
47と48、49と50、51と52、53と54のう
ちの一方に多く流れ込むようになる。したがって、各対
のコレクタを差動的に動作させることにより、各対のコ
レクタから被検磁界の強さに対応した差動出力を得るこ
とが可能となる。4対のp+コレクタ領域における4
7,49,51,53と48,50,52,54をそれ
ぞれ共通接続した上で差動的に動作させることにより、
各対のp+コレクタ領域47と48、49と50、51
と52、53と54に対しn+ベースコンタクト領域3
8,39,40,41,42が位置ずれしている場合及
び基板内の応力等に起因するオフセットが低減され、ま
たセンサ感度が向上する作用は、前記第1実施例等のも
のとほぼ同様である。
被検磁界がかかると、ベース領域を流れる各p+エミッ
タ領域43,44,45,46からの少数キャリヤがロ
ーレンツ力を受けて偏向され、各対のp+コレクタ領域
47と48、49と50、51と52、53と54のう
ちの一方に多く流れ込むようになる。したがって、各対
のコレクタを差動的に動作させることにより、各対のコ
レクタから被検磁界の強さに対応した差動出力を得るこ
とが可能となる。4対のp+コレクタ領域における4
7,49,51,53と48,50,52,54をそれ
ぞれ共通接続した上で差動的に動作させることにより、
各対のp+コレクタ領域47と48、49と50、51
と52、53と54に対しn+ベースコンタクト領域3
8,39,40,41,42が位置ずれしている場合及
び基板内の応力等に起因するオフセットが低減され、ま
たセンサ感度が向上する作用は、前記第1実施例等のも
のとほぼ同様である。
【0023】この実施例の磁気トランジスタは、標準的
なバイポーラプロセスにより製造することができる。ま
たpnp型のみに限らずnpn型としてもよい。
なバイポーラプロセスにより製造することができる。ま
たpnp型のみに限らずnpn型としてもよい。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、出力領域を注入領域に対して対称位置に複数対形成
し、この複数対の出力領域から被検磁界に対応した差動
出力を得るようにしたため、複数対の出力領域に対する
制御領域の位置ずれ或いは基板内の応力等に起因するオ
フセットが対称位置に形成された出力領域対同士の間で
打消されてオフセット誤差を顕著に低減することができ
る。
ば、出力領域を注入領域に対して対称位置に複数対形成
し、この複数対の出力領域から被検磁界に対応した差動
出力を得るようにしたため、複数対の出力領域に対する
制御領域の位置ずれ或いは基板内の応力等に起因するオ
フセットが対称位置に形成された出力領域対同士の間で
打消されてオフセット誤差を顕著に低減することができ
る。
【図1】この発明に係る磁気トランジスタの第1実施例
を示す縦断面図である。
を示す縦断面図である。
【図2】上記第1実施例の平面図である。
【図3】上記第1実施例においてオフセット低減のため
のドレイン領域対同士の接続態様を説明するための図で
ある。
のドレイン領域対同士の接続態様を説明するための図で
ある。
【図4】この発明の第2実施例を示す縦断面図である。
【図5】上記第2実施例の平面図である。
【図6】この発明の第3実施例を示す縦断面図である。
【図7】上記第3実施例の平面図である。
【図8】従来の磁気トランジスタの縦断面図である。
【図9】上記従来例の平面図等である。
【符号の説明】 2,20 ソース領域(注入領域) 3〜10,21〜28 ドレイン領域(出力領域) 11 ゲート電極(制御領域) 29 ゲート電極(制御領域) 38〜42 ベースコンタクト領域(制御領域) 43〜46 エミッタ領域(注入領域) 47〜54 コレクタ領域(出力領域)
Claims (1)
- 【請求項1】 キャリヤ注入用の注入領域と、被検磁界
に対応した差動出力を得る1対の出力領域と、前記注入
領域と1対の出力領域との間のキャリヤ通路制御用の制
御バイアスを印加する制御領域とを有する磁気トランジ
スタにおいて、 前記出力領域を前記注入領域に対して対称位置に複数対
形成し、該複数対の出力領域から被検磁界に対応した差
動出力を得るように構成してなることを特徴とする磁気
トランジスタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03162590A JP3079650B2 (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | 磁気トランジスタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03162590A JP3079650B2 (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | 磁気トランジスタ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0513781A JPH0513781A (ja) | 1993-01-22 |
JP3079650B2 true JP3079650B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=15757484
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03162590A Expired - Fee Related JP3079650B2 (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | 磁気トランジスタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3079650B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6577476B1 (en) | 2002-03-28 | 2003-06-10 | International Business Machines Corporation | Flux guide structure for a spin valve transistor which includes a slider body semiconductor layer |
-
1991
- 1991-07-03 JP JP03162590A patent/JP3079650B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0513781A (ja) | 1993-01-22 |
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