JPH0432763Y2 - - Google Patents
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- JPH0432763Y2 JPH0432763Y2 JP15342885U JP15342885U JPH0432763Y2 JP H0432763 Y2 JPH0432763 Y2 JP H0432763Y2 JP 15342885 U JP15342885 U JP 15342885U JP 15342885 U JP15342885 U JP 15342885U JP H0432763 Y2 JPH0432763 Y2 JP H0432763Y2
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- mos transistor
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Landscapes
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔考案の利用分野〕
本考案は例えば大規模集積回路装置(以下、
LSIという)に使用して好適な半導体回路に関す
る。
LSIという)に使用して好適な半導体回路に関す
る。
本考案は例えばLSIに使用して好適な相補型の
絶縁ゲート型電界効果トランジスタで構成される
半導体回路において、相補型の絶縁ゲート型電界
効果トランジスタを共通の半導体層で形成すると
共に相補型の絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
の負荷トランジスタのPN接合の断面積を駆動ト
ランジスタのPN接合の断面積より小さくしたこ
とにより、負荷トランジスタのドレイン領域とソ
ース領域との間のリーク電流を減らし、消費電力
を低減できる様にししたものである。
絶縁ゲート型電界効果トランジスタで構成される
半導体回路において、相補型の絶縁ゲート型電界
効果トランジスタを共通の半導体層で形成すると
共に相補型の絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
の負荷トランジスタのPN接合の断面積を駆動ト
ランジスタのPN接合の断面積より小さくしたこ
とにより、負荷トランジスタのドレイン領域とソ
ース領域との間のリーク電流を減らし、消費電力
を低減できる様にししたものである。
従来、LSIに使用して好適な相補型の絶縁ゲー
ト型電界効果ンジスタで構成される半導体回路と
して第3図Gに示す如きものが提案されている。
この第3図Gにおいて1はP形シリコン基板を示
し、このP形シリコン基板1上に一部を開口2a
としたSiO2膜2を介して形成された単結晶シリ
コン膜3に形成されたn+形ソース領域4及びn+
形ドレイン領域5とP形チヤンネル領域6にゲー
ト絶縁膜7を介して形成されたゲート電極8とか
らなるnチヤンネルMOS電界効果トランジスタ
(以下、n−MOSトランジスタという)9とP+
形ドレイン領域10及びP+形ソース領域11と
n形チヤンネル領域12上にゲート絶縁膜13を
介して形成されたゲート電極14とからなるPチ
ヤンネルMOS電界効果トランジスタ(以下、P
−MOSトランジスタという)15とSiO2膜16
とこのSiO2膜16に形成された開口17,18
及び19を通じて形成されたn−MOSトランジ
スタ9のソース電極20とP−MOSトランジス
タ15のソース電極21とn−MOSトランジス
タ9のドレイン領域5とP−MOSトランジスタ
15のドレイン領域10とを接続して成る出力電
極22とから構成されている。この場合、図示し
ないがn−MOSトランジスタ9のゲート電極8
とP−MOSトランジスタ15のゲート電極14
とは所定の位置で接続されている。
ト型電界効果ンジスタで構成される半導体回路と
して第3図Gに示す如きものが提案されている。
この第3図Gにおいて1はP形シリコン基板を示
し、このP形シリコン基板1上に一部を開口2a
としたSiO2膜2を介して形成された単結晶シリ
コン膜3に形成されたn+形ソース領域4及びn+
形ドレイン領域5とP形チヤンネル領域6にゲー
ト絶縁膜7を介して形成されたゲート電極8とか
らなるnチヤンネルMOS電界効果トランジスタ
(以下、n−MOSトランジスタという)9とP+
形ドレイン領域10及びP+形ソース領域11と
n形チヤンネル領域12上にゲート絶縁膜13を
介して形成されたゲート電極14とからなるPチ
ヤンネルMOS電界効果トランジスタ(以下、P
−MOSトランジスタという)15とSiO2膜16
とこのSiO2膜16に形成された開口17,18
及び19を通じて形成されたn−MOSトランジ
スタ9のソース電極20とP−MOSトランジス
タ15のソース電極21とn−MOSトランジス
タ9のドレイン領域5とP−MOSトランジスタ
15のドレイン領域10とを接続して成る出力電
極22とから構成されている。この場合、図示し
ないがn−MOSトランジスタ9のゲート電極8
とP−MOSトランジスタ15のゲート電極14
とは所定の位置で接続されている。
次に斯る従来の半導体回路の製造行程の一例に
つき説明しよう。
つき説明しよう。
先ず第3図Aに示す如くP形シリコン基板1を
用意し、この表面全体に亘つて熱酸化による
SiO2膜2を形成した後、このSiO2膜2の一部を
エツチングして開口2aを設け、P形シリコン基
板1の表面の一部を露出させる如くする。
用意し、この表面全体に亘つて熱酸化による
SiO2膜2を形成した後、このSiO2膜2の一部を
エツチングして開口2aを設け、P形シリコン基
板1の表面の一部を露出させる如くする。
次に第3図Bに示す如く非晶質シリコン膜23
を例えば化学的気相成長法により形成した後、ト
ランジスタ領域となる部分以外をエツチングによ
り除去し、次いで第3図Cに示す如く、ビームア
ニールを施こし、単結晶シリコン基板1の露出部
1aの単結晶シリコンを種結晶として結晶成長を
させ、非晶質シリコン膜23を単結晶シリコン膜
3にする如くする。
を例えば化学的気相成長法により形成した後、ト
ランジスタ領域となる部分以外をエツチングによ
り除去し、次いで第3図Cに示す如く、ビームア
ニールを施こし、単結晶シリコン基板1の露出部
1aの単結晶シリコンを種結晶として結晶成長を
させ、非晶質シリコン膜23を単結晶シリコン膜
3にする如くする。
次に第3図Dに示す如く単結晶シリコン膜3の
所定の位置にn+形イオン、P+形イオン及びn形
イオンを注入してn−MOSトランジスタ9のn+
形ソース領域4、n+形ドレイン領域5及びP形
チヤンネル領域6とP−MOSトランジスタ15
のP+形ドレイン領域10、P+形ソース領域11
及びn形チヤンネル領域12を形成する如くす
る。
所定の位置にn+形イオン、P+形イオン及びn形
イオンを注入してn−MOSトランジスタ9のn+
形ソース領域4、n+形ドレイン領域5及びP形
チヤンネル領域6とP−MOSトランジスタ15
のP+形ドレイン領域10、P+形ソース領域11
及びn形チヤンネル領域12を形成する如くす
る。
次に全面にSiO2膜及びこのSiO2膜上にリンイ
オンを注入した多結晶シリコン膜を形成した後、
順次エツチングを施こし、第3図Eに示す如くゲ
ート絶縁膜7及びゲート電極8を形成すると共に
ゲート絶縁膜13及びゲート電極14を形成する
如くする。この場合、図示しないが、ゲート電極
8と14とは所定の位置で接続されている如くす
る。
オンを注入した多結晶シリコン膜を形成した後、
順次エツチングを施こし、第3図Eに示す如くゲ
ート絶縁膜7及びゲート電極8を形成すると共に
ゲート絶縁膜13及びゲート電極14を形成する
如くする。この場合、図示しないが、ゲート電極
8と14とは所定の位置で接続されている如くす
る。
次に第3図Fに示す如く全面にSiO2膜16を
形成した後、このSiO2膜16の所定の位置に開
口17,18及び19を設け、次いで之等の開口
17,18及び19を通じてA1による電極20,
21及び22を形成することによつて第3図Gに
示す如き相補形トランジスタ9及び15とから成
る半導体回路を得ることができる。
形成した後、このSiO2膜16の所定の位置に開
口17,18及び19を設け、次いで之等の開口
17,18及び19を通じてA1による電極20,
21及び22を形成することによつて第3図Gに
示す如き相補形トランジスタ9及び15とから成
る半導体回路を得ることができる。
そこで、この様に構成された半導体回路の等価
回路を第4図に示し、第4図において、24は入
力端子を示し、この入力端子24をP−MOSト
ランジスタ15のゲートとn−MOSトランジス
タ9のゲートとの接続中点に接続し、またP−
MOSトランジスタ15のドレインn−MOSトラ
ンジスタ9のドレインとを接続すると共にこの接
続中点を出力端子25に接続し、またP−MOS
トランジスタ15のソースを正の直流電圧が供給
される一方の電源端子26に接続すると共にn−
MOSトランジスタ9のソースを負の直流電圧が
供給される他方の電源端子27に接続する如くさ
れている。この場合、P−MOSトランジスタ1
5はこの半導体回路の負荷トランジスタとして動
作すると共に、n−MOSトランジスタ9は駆動
トランジスタとして動作し、出力端子25には入
力端子24に供給される入力信号の極性が反転さ
れた信号が出力される。
回路を第4図に示し、第4図において、24は入
力端子を示し、この入力端子24をP−MOSト
ランジスタ15のゲートとn−MOSトランジス
タ9のゲートとの接続中点に接続し、またP−
MOSトランジスタ15のドレインn−MOSトラ
ンジスタ9のドレインとを接続すると共にこの接
続中点を出力端子25に接続し、またP−MOS
トランジスタ15のソースを正の直流電圧が供給
される一方の電源端子26に接続すると共にn−
MOSトランジスタ9のソースを負の直流電圧が
供給される他方の電源端子27に接続する如くさ
れている。この場合、P−MOSトランジスタ1
5はこの半導体回路の負荷トランジスタとして動
作すると共に、n−MOSトランジスタ9は駆動
トランジスタとして動作し、出力端子25には入
力端子24に供給される入力信号の極性が反転さ
れた信号が出力される。
しかしながら、斯る従来の半導体回路において
は、第3図Cに示す如く非晶質シリコン膜23に
ビームアニールを施こし、P形シリコン基板1の
露出部1aの単結晶シリコンを種結晶として単結
晶化する場合、下地シリコン基板1がP形シリコ
ン基板であるためにP−MOSトランジスタ15
のチヤンネル領域12となる部分については開口
2aからかなり距離をおいて単結晶化させなけれ
ばならず、このため、このP−MOSトランジス
タ15のチヤンネル領域12が良好に単結晶化せ
ず、微小欠陥が多数存在し、ソース領域11とド
レイン領域10との間のリーク電流が増加し、消
費電力が大きくなるという不都合があつた。
は、第3図Cに示す如く非晶質シリコン膜23に
ビームアニールを施こし、P形シリコン基板1の
露出部1aの単結晶シリコンを種結晶として単結
晶化する場合、下地シリコン基板1がP形シリコ
ン基板であるためにP−MOSトランジスタ15
のチヤンネル領域12となる部分については開口
2aからかなり距離をおいて単結晶化させなけれ
ばならず、このため、このP−MOSトランジス
タ15のチヤンネル領域12が良好に単結晶化せ
ず、微小欠陥が多数存在し、ソース領域11とド
レイン領域10との間のリーク電流が増加し、消
費電力が大きくなるという不都合があつた。
本考案は、斯る点に鑑み、リーク電流を減らし
消費電力を低減できるようにした半導体回路を提
供することを目的とする。
消費電力を低減できるようにした半導体回路を提
供することを目的とする。
本考案は第1図に示す如く、単結晶半導体基板
1上に、その一部を除去し、開口部を設けた絶縁
膜2上に、単結晶半導体基板1を種として、再結
晶化された半導体層3に形成された、相補型の絶
縁ゲート型電界効果トランジスタで構成された半
導体回路に於いて、再結晶化された半導体層3に
形成されチヤネル領域12を形成する半導体の導
電型を単結晶半導体基板1と異ならしめた、第1
導電型の絶縁ゲート型電界効果トランジスタ15
のチヤネル領域とソース・ドレイン領域11,1
0とのPN接合面の面積が、再結晶化された半導
体層3に形成されたチヤネル領域を形成する半導
体の導電型を半導体基板1と同じくした、第2導
電型の絶縁ゲート型電界効果トランジスタ9のチ
ヤネル領域6とソース・ドレイン領域4,5との
PN接合面の面積よりも小さくしたものである。
1上に、その一部を除去し、開口部を設けた絶縁
膜2上に、単結晶半導体基板1を種として、再結
晶化された半導体層3に形成された、相補型の絶
縁ゲート型電界効果トランジスタで構成された半
導体回路に於いて、再結晶化された半導体層3に
形成されチヤネル領域12を形成する半導体の導
電型を単結晶半導体基板1と異ならしめた、第1
導電型の絶縁ゲート型電界効果トランジスタ15
のチヤネル領域とソース・ドレイン領域11,1
0とのPN接合面の面積が、再結晶化された半導
体層3に形成されたチヤネル領域を形成する半導
体の導電型を半導体基板1と同じくした、第2導
電型の絶縁ゲート型電界効果トランジスタ9のチ
ヤネル領域6とソース・ドレイン領域4,5との
PN接合面の面積よりも小さくしたものである。
斯る本考案に依れば、第2導電型の絶縁ゲート
型電界効果トランジスタ9及び第1導電型の絶縁
ゲート型電界効果トランジスタ15のうち負荷ト
ランジスタ15のPN接合部12a及び12bの
断面積が第2導電型の絶縁ゲート型電界効果トラ
ンジスタ9のPN接合部6a及び6bの断面積よ
り小さくされているので、ソース領域11とドレ
イン領域10との間のリーク電流は減少し消費電
力が低減される。
型電界効果トランジスタ9及び第1導電型の絶縁
ゲート型電界効果トランジスタ15のうち負荷ト
ランジスタ15のPN接合部12a及び12bの
断面積が第2導電型の絶縁ゲート型電界効果トラ
ンジスタ9のPN接合部6a及び6bの断面積よ
り小さくされているので、ソース領域11とドレ
イン領域10との間のリーク電流は減少し消費電
力が低減される。
以下、第1図を参照して本考案の半導体回路の
一実施例につき説明しよう。この第1図において
第3図に対応する部分には同一符号を付し、その
詳細説明は省略する。
一実施例につき説明しよう。この第1図において
第3図に対応する部分には同一符号を付し、その
詳細説明は省略する。
本例の半導体回路は、第1図に示す如く第3図
G例の半導体回路においてP−MOSトランジス
タ15のPN接合部12a及び12bの断面積を
n−MOSトランジスタ9のPN接合部6a及び6
bの単面積より小さく形成し、その他については
第3図G例と同様に構成したものである。
G例の半導体回路においてP−MOSトランジス
タ15のPN接合部12a及び12bの断面積を
n−MOSトランジスタ9のPN接合部6a及び6
bの単面積より小さく形成し、その他については
第3図G例と同様に構成したものである。
そこで、第2図を参照して斯る本例の半導体回
路を製造する場合につき説明する。
路を製造する場合につき説明する。
先ずP形シリコン基板1を用意し、このP形シ
リコン基板1に対して第3図A〜第3図Cに示す
と同様の行程を施こす。
リコン基板1に対して第3図A〜第3図Cに示す
と同様の行程を施こす。
次に第2図Aに示す如くP−MOSトランジス
タ15のチヤンネル領域12となるべき部分より
広い範囲の単結晶シリコン膜をエツチングして所
定部分の単結晶シリコン膜3aを他の部分の単結
晶シリコン膜3bより薄くなる如くする。
タ15のチヤンネル領域12となるべき部分より
広い範囲の単結晶シリコン膜をエツチングして所
定部分の単結晶シリコン膜3aを他の部分の単結
晶シリコン膜3bより薄くなる如くする。
次に第2図Bに示す如く単結晶シリコン膜3の
所定の位置にn+形イオン、P+形イオン及びn形
イオンを注入してn−MOSトランジスタ9のn+
形ソース領域4、n+形ドレイン領域5及びP形
チヤンネル領域6とP−MOSトランジスタ15
のP+形ドレイン領域10、P+ソース領域11及
びn形チヤンネル領域12を形成する如くする。
この場合、第2図Bに示す如くエツチングして薄
くした単結晶シリコン膜3aのすべてをn形チヤ
ンネル領域12とすることなく、この単結晶シリ
コン膜3aの一部をP+形ドレイン領域10及び
P+形ソース領域11の一部とする如くしてPN接
合部12a及び12bを形成する。
所定の位置にn+形イオン、P+形イオン及びn形
イオンを注入してn−MOSトランジスタ9のn+
形ソース領域4、n+形ドレイン領域5及びP形
チヤンネル領域6とP−MOSトランジスタ15
のP+形ドレイン領域10、P+ソース領域11及
びn形チヤンネル領域12を形成する如くする。
この場合、第2図Bに示す如くエツチングして薄
くした単結晶シリコン膜3aのすべてをn形チヤ
ンネル領域12とすることなく、この単結晶シリ
コン膜3aの一部をP+形ドレイン領域10及び
P+形ソース領域11の一部とする如くしてPN接
合部12a及び12bを形成する。
次に第2図C及び第2図Dに示す如く第3図E
及び第3図Fに示すと同様の工程を施した後、
A1による電極20,21及び22を形成するこ
とによつて第1図に示す如き相補型の絶縁ゲート
型電界効果トランジスタ9及び15とからなる半
導体回路を得ることができる。
及び第3図Fに示すと同様の工程を施した後、
A1による電極20,21及び22を形成するこ
とによつて第1図に示す如き相補型の絶縁ゲート
型電界効果トランジスタ9及び15とからなる半
導体回路を得ることができる。
この様に構成された半導体回路においては、P
−MOSトランジスタ15のPN接合部12a及び
12bの断面積がn−MOSトランジスタ9のPN
接合部6a及び6bの断面積より小さくされてい
るので、ソース領域11とドレイン領域10との
間のリーク電流は減少し消費電力が低減されると
いう利益がある。
−MOSトランジスタ15のPN接合部12a及び
12bの断面積がn−MOSトランジスタ9のPN
接合部6a及び6bの断面積より小さくされてい
るので、ソース領域11とドレイン領域10との
間のリーク電流は減少し消費電力が低減されると
いう利益がある。
また本例においては、n形チヤンネル領域12
の全面が薄くされているので、水素化によつて容
易に結晶欠陥を減らし、ソース領域11とドレイ
ン領域10との間のリーク電流を更に減少し、消
費電力を更に小さくすることができるという利益
がある。
の全面が薄くされているので、水素化によつて容
易に結晶欠陥を減らし、ソース領域11とドレイ
ン領域10との間のリーク電流を更に減少し、消
費電力を更に小さくすることができるという利益
がある。
尚、本考案は上述実施例に限らず、本考案の要
旨を逸脱することなくその他種々の構成が取り得
ることは勿論である。
旨を逸脱することなくその他種々の構成が取り得
ることは勿論である。
本考案に依れば、共通の半導体層で形成された
相補型の絶縁ゲート型電界効果トランジスタのう
ち第2導電型の絶縁ゲート型電界効果トランジス
タ及び第1導電型の絶縁ゲート型電界効果トラン
ジスタのうち負荷トランジスタのPN接合部及び
の断面積が第2導電型の絶縁ゲート型電界効果ト
ランジスタのPN接合部及びの断面積より小さく
されているので、ソース領域とドレイン領域との
間のリーク電流は減少し消費電力が低減されると
いう利益がある。
相補型の絶縁ゲート型電界効果トランジスタのう
ち第2導電型の絶縁ゲート型電界効果トランジス
タ及び第1導電型の絶縁ゲート型電界効果トラン
ジスタのうち負荷トランジスタのPN接合部及び
の断面積が第2導電型の絶縁ゲート型電界効果ト
ランジスタのPN接合部及びの断面積より小さく
されているので、ソース領域とドレイン領域との
間のリーク電流は減少し消費電力が低減されると
いう利益がある。
第1図は本考案半導体回路の一実施例を示す断
面図、第2図は本考案の説明に供する線図、第3
図は従来の半導体回路の製造工程を示す線図、第
4図は第3図に示す半導体回路の等価回路を示す
接続図である。 1はP形シリコン基板、4はn−MOSトラン
ジスタのソース領域、5はn−MOSトランジス
タのドレイン領域、6はn−MOSトランジスタ
のチヤンネル領域、7はn−MOSトランジスタ
のゲート絶縁膜、8はn−MOSトランジスタの
ゲート電極、9はn−MOSトランジスタ、10
はP−MOSトランジスタのドレイン領域、11
はP−MOSトランジスタのソース領域、12は
P−MOSトランジスタのチヤンネル領域、13
はP−MOSトランジスタのゲート絶縁膜、14
はP−MOSトランジスタのゲート電極、15は
P−MOSトランジスタである。
面図、第2図は本考案の説明に供する線図、第3
図は従来の半導体回路の製造工程を示す線図、第
4図は第3図に示す半導体回路の等価回路を示す
接続図である。 1はP形シリコン基板、4はn−MOSトラン
ジスタのソース領域、5はn−MOSトランジス
タのドレイン領域、6はn−MOSトランジスタ
のチヤンネル領域、7はn−MOSトランジスタ
のゲート絶縁膜、8はn−MOSトランジスタの
ゲート電極、9はn−MOSトランジスタ、10
はP−MOSトランジスタのドレイン領域、11
はP−MOSトランジスタのソース領域、12は
P−MOSトランジスタのチヤンネル領域、13
はP−MOSトランジスタのゲート絶縁膜、14
はP−MOSトランジスタのゲート電極、15は
P−MOSトランジスタである。
Claims (1)
- 単結晶半導体基板上に、その一部を除去し、開
口部を設けた絶縁膜上に、前記単結晶半導体基板
を種として、再結晶化された半導体層に形成され
た、相補型の絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
で構成された半導体回路に於いて、前記再結晶化
された半導体層に形成されチヤンネル領域を形成
する半導体の導電型を前記単結晶半導体基板と異
ならしめた、第1導電型の絶縁ゲート型電界効果
トランジスタのチヤンネル領域とソース・ドレイ
ン領域とのPN接合面の面積が、前記再結晶化さ
れた半導体層に形成されチヤンネル領域を形成す
る半導体の導電型を前記半導体基板と同じくし
た、第2導電型の絶縁ゲート型電界効果トランジ
スタのチヤンネル領域とソース・ドレイン領域と
のPN接合面の面積よりも小さくし、さらに、前
記第2導電型の絶縁ゲート型電界効果トランジス
タのチヤンネル領域の少なくとも一部が前記開口
部上の前記再結晶化された半導体層上に形成され
たことを特徴とする半導体回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15342885U JPH0432763Y2 (ja) | 1985-10-07 | 1985-10-07 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15342885U JPH0432763Y2 (ja) | 1985-10-07 | 1985-10-07 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6262453U JPS6262453U (ja) | 1987-04-17 |
JPH0432763Y2 true JPH0432763Y2 (ja) | 1992-08-06 |
Family
ID=31072299
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15342885U Expired JPH0432763Y2 (ja) | 1985-10-07 | 1985-10-07 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0432763Y2 (ja) |
-
1985
- 1985-10-07 JP JP15342885U patent/JPH0432763Y2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6262453U (ja) | 1987-04-17 |
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