JPS60120566A - 半導体集積回路装置 - Google Patents
半導体集積回路装置Info
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- JPS60120566A JPS60120566A JP22841683A JP22841683A JPS60120566A JP S60120566 A JPS60120566 A JP S60120566A JP 22841683 A JP22841683 A JP 22841683A JP 22841683 A JP22841683 A JP 22841683A JP S60120566 A JPS60120566 A JP S60120566A
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/762—Charge transfer devices
- H01L29/765—Charge-coupled devices
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- H01L29/76825—Structures for regeneration, refreshing, leakage compensation or the like
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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〕
本発明は、半導体集積回路装置に適用して有効な技術に
関するものであり、特に、電荷結合素子を備えた半導体
集積回路装置に適用して有効な技術に関するものである
。
関するものであり、特に、電荷結合素子を備えた半導体
集積回路装置に適用して有効な技術に関するものである
。
電荷結合素子(以下、CCDという)を備えた半導体集
積回路装置は、それを構成する周辺回路の駆動により、
その転送効率が劣化するという事実が、本発明者によっ
て発見された。
積回路装置は、それを構成する周辺回路の駆動により、
その転送効率が劣化するという事実が、本発明者によっ
て発見された。
すなわち、前記周辺回路は、通常、低消費電力。
動作時間の高速化等の目的で、相補型の絶縁ゲート型電
界効果トランジスタ(以下、(IIIsという)によっ
てその構成をしている。このために、CMISO貫通電
流が大きい場合に、ICチップ上の電源電圧を各素子に
印加するための配線に電圧変動を生じ、該電源用配線に
接続された半導体基板にも電圧変動を生じる。この半導
体基板の電圧変動によって、CODのポテンシャルの井
戸の深さが変動する。しかも、半導体基板は低い不純物
濃度を有しその抵抗値が大きいために、CODのポテン
シャルの井戸の深さが部分的に異なる現象を生じ、前記
した転送効率の劣化を誘発する。
界効果トランジスタ(以下、(IIIsという)によっ
てその構成をしている。このために、CMISO貫通電
流が大きい場合に、ICチップ上の電源電圧を各素子に
印加するための配線に電圧変動を生じ、該電源用配線に
接続された半導体基板にも電圧変動を生じる。この半導
体基板の電圧変動によって、CODのポテンシャルの井
戸の深さが変動する。しかも、半導体基板は低い不純物
濃度を有しその抵抗値が大きいために、CODのポテン
シャルの井戸の深さが部分的に異なる現象を生じ、前記
した転送効率の劣化を誘発する。
本発明の目的は、CCDを備えた半導体集積回路装置に
おいて、前記CCDの転送効率の劣化を抑制する技術を
提供することにある。
おいて、前記CCDの転送効率の劣化を抑制する技術を
提供することにある。
本発明の他の目的は、CCDt−備えた半導体集積回路
装置において、その信頼性を向上することが可能な技術
を提供することにある。
装置において、その信頼性を向上することが可能な技術
を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面によって明らかにされるで
あろう。
明細書の記述および添付図面によって明らかにされるで
あろう。
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、C0Df!:備えた半導体集積回路装置にお
いて、CODの配置された周辺部分の半導体基板と電気
的に接続して導体層を設け、該導体層を半導体基板に電
気的に接続される電源ラインに電気的に接続することに
よって、少なくともCCD周辺部分の半導体基板の電圧
変動を均一化し、CCDのポテンシャルの井戸の深さを
均一化することができるという作用で、その転送効率の
劣化を抑制することにある。
いて、CODの配置された周辺部分の半導体基板と電気
的に接続して導体層を設け、該導体層を半導体基板に電
気的に接続される電源ラインに電気的に接続することに
よって、少なくともCCD周辺部分の半導体基板の電圧
変動を均一化し、CCDのポテンシャルの井戸の深さを
均一化することができるという作用で、その転送効率の
劣化を抑制することにある。
以下、本発明の構成について、実施例とともに説明する
。
。
本実施例は、遅延線として利用するCCDを備えた半導
体集積回路装置を用い、その説明をする。
体集積回路装置を用い、その説明をする。
第1図は、本発明の一実施例の概要を説明するためのC
CD′Ii−備えた半導体集積回路装置の製部平面図、
第2図は、第1図の■−■切断線における断面図、第3
図は、第1図の■−■切断線における断面図である。第
1図は、その図面を見易くするために、各導t1間に設
けられるべき絶縁膜は図示しない。
CD′Ii−備えた半導体集積回路装置の製部平面図、
第2図は、第1図の■−■切断線における断面図、第3
図は、第1図の■−■切断線における断面図である。第
1図は、その図面を見易くするために、各導t1間に設
けられるべき絶縁膜は図示しない。
なお、全図において、同一機能を有するものは同一符号
を付け、そのくり返しの説明は省略する。
を付け、そのくり返しの説明は省略する。
第1図乃至第3図において、lはシリコン単結晶からな
るp型の半導体基板であり、半導体集積回路装置を構成
するためのものである。2は半導体素子間の半導体基板
1生(2)部に設けられたフィールド絶縁膜であり、そ
れらを電気的に分離するためのものである。これは、半
導体基板lの選択的な熱酸化技術によって形成ずればよ
い。3はCC1)が形成されるべき領域の半導体基板1
主面部に延在して設けられたn型の半導体領域であり、
ポテンシャルの井戸が形成され、信号の転送部として使
用されるもので、CODを構成するためのものである。
るp型の半導体基板であり、半導体集積回路装置を構成
するためのものである。2は半導体素子間の半導体基板
1生(2)部に設けられたフィールド絶縁膜であり、そ
れらを電気的に分離するためのものである。これは、半
導体基板lの選択的な熱酸化技術によって形成ずればよ
い。3はCC1)が形成されるべき領域の半導体基板1
主面部に延在して設けられたn型の半導体領域であり、
ポテンシャルの井戸が形成され、信号の転送部として使
用されるもので、CODを構成するためのものである。
この半導体領域3、すなわち、信号の転送部は、一方向
への不要な面積増加を防止するために、折シ曲げ構造に
よって構成されている。
への不要な面積増加を防止するために、折シ曲げ構造に
よって構成されている。
3Aは後述する第2ゲート電極下部の半導体領域3主面
部に設けられたn−型の半導体領域であシ、後述する第
1ゲー)!極によって形成されるポテンシャルの井戸の
深さよりもその深さを浅くし、転送部における信号の逆
流防止をするためのものである。3B、3CはCCDが
形成されるべき領域に半導体領域3の端部とそれぞれ電
気的に接続され半導体基板1主面部に設けられたn 型
の半導体領域であり、3BはCCDの入力部、すなわち
、転送部の入力段を構成し、3CはCCDの出力部、す
なわち、転送部の出力段を構成するためのものである。
部に設けられたn−型の半導体領域であシ、後述する第
1ゲー)!極によって形成されるポテンシャルの井戸の
深さよりもその深さを浅くし、転送部における信号の逆
流防止をするためのものである。3B、3CはCCDが
形成されるべき領域に半導体領域3の端部とそれぞれ電
気的に接続され半導体基板1主面部に設けられたn 型
の半導体領域であり、3BはCCDの入力部、すなわち
、転送部の入力段を構成し、3CはCCDの出力部、す
なわち、転送部の出力段を構成するためのものである。
4は半導体素子が形成さハるべき領域の半導体基板1主
面部、半導体領域3主面部等に設けられた絶縁膜であり
、主としてMISFETのゲート絶縁膜を構成するため
のものである。
面部、半導体領域3主面部等に設けられた絶縁膜であり
、主としてMISFETのゲート絶縁膜を構成するため
のものである。
5は絶縁膜4を介して半導体領域3上部に所定のピッチ
で複数配置されて設けられた第1ゲート電極であり、C
ODを構成するためのものである。
で複数配置されて設けられた第1ゲート電極であり、C
ODを構成するためのものである。
この第1ゲートを極5は、製造プロセスにおけるWj1
層目の導1層、例えば多結晶シリコンによって形成され
、そわぞれの一端部において一体化され、クシ形状をな
している。図示されていないが、第1ゲート電極5は、
例えばアルミニウム配線を介してそれに電圧を印加する
制御回路に接続さねている。6は第1ゲート電極5を覆
うように設けられた絶縁膜であり、後述する第2ゲート
電極との電気的な分離をするためのものである。7は絶
縁膜4を介して半導体領域3上部の第1ゲート電極5間
部に設けられた第2ゲート電極であり、CCDfr−構
成するためのものである。この第2ゲート電極7は、製
造プロセスにおける第2層目の導電層、例えば多結晶シ
リコンによって形成され、それぞれの一端部において一
体化され、クシ形状をなしている。図示されていないが
、第2ゲート電極7は、例えばアルミニウム配線を介し
て、それに電圧を印加する制御回路に接続されている。
層目の導1層、例えば多結晶シリコンによって形成され
、そわぞれの一端部において一体化され、クシ形状をな
している。図示されていないが、第1ゲート電極5は、
例えばアルミニウム配線を介してそれに電圧を印加する
制御回路に接続さねている。6は第1ゲート電極5を覆
うように設けられた絶縁膜であり、後述する第2ゲート
電極との電気的な分離をするためのものである。7は絶
縁膜4を介して半導体領域3上部の第1ゲート電極5間
部に設けられた第2ゲート電極であり、CCDfr−構
成するためのものである。この第2ゲート電極7は、製
造プロセスにおける第2層目の導電層、例えば多結晶シ
リコンによって形成され、それぞれの一端部において一
体化され、クシ形状をなしている。図示されていないが
、第2ゲート電極7は、例えばアルミニウム配線を介し
て、それに電圧を印加する制御回路に接続されている。
CCDは、主として、転送部となる半導体領域3゜絶縁
膜4.第1ゲート電極5.第2ゲート電極7およびその
入出力部となる半導体領域3B、3Cとによって構成さ
れる。8は転送部となる半導体領域3を折り曲げ構造と
したときに住じるその間部、換言すれば、半導体領域3
の側部に延在するように半導体基板1主面部に設けられ
たp 型の半導体領域であり、CCDの転送効率の劣化
を抑制するだめのものである。この半導体領域8は、周
辺回路を構成するCMISのPチャンネル絶縁ゲート型
電界効果トランジスタのソース領域およびドレイン領域
を形成する工程と同一製造工程で形成すれば、製造プロ
セスの増加をすることなく形成することができる。9は
COD等の半導体素子を覆うように設けられた絶縁膜で
あり、半導体素子とその上部に形成される導体層とti
l!気的に分離するためのものである。この絶縁膜9は
、例えばグラス70−を施すことができるフォスフオシ
リケードガラス膜を用いればよい。10はCCDの入出
力部となる半導体領域3B、3C上部の絶縁膜4,9を
選択的に除去して設けらハた接続孔、11は半導体領域
8上部の絶縁膜4,9を選択的に除去し2て設けられた
接続孔である。12はその一端部が接続孔10を介して
半導体領域3Bと電気的に接続さね、その他端部が所定
回路の出力段に電気的に接続されて絶縁膜9上部に設け
られた導体層である。13はその一端部が接続孔10を
介して半導体領域3Cと電気的に接続され、その他端部
が所定回路の入力段に電気的に接続されて絶縁膜9上部
に設けられた導体層である。14はその一端部が接続孔
11を介して半導体領域8と電気的に接続され、その他
端部が所定の電源ライン例えば接地電位に接続されて絶
縁膜9上部に延在して設けられた導体層であり、CCD
の転層効率の劣化を抑制するためのものである。これら
の導体層12,13.14は、製造プロセスにおける第
3層目の導電層、例えば低抵抗値のアルミニウムによっ
て形成すればよい。また、前記導電層14は所定の電源
ライン例えば接地を位に接続したが、n型の半導体基板
を用いる場合またはn型のウェル領域を用いる場合は、
VS8S2O電源ラインに接続すればよい。
膜4.第1ゲート電極5.第2ゲート電極7およびその
入出力部となる半導体領域3B、3Cとによって構成さ
れる。8は転送部となる半導体領域3を折り曲げ構造と
したときに住じるその間部、換言すれば、半導体領域3
の側部に延在するように半導体基板1主面部に設けられ
たp 型の半導体領域であり、CCDの転送効率の劣化
を抑制するだめのものである。この半導体領域8は、周
辺回路を構成するCMISのPチャンネル絶縁ゲート型
電界効果トランジスタのソース領域およびドレイン領域
を形成する工程と同一製造工程で形成すれば、製造プロ
セスの増加をすることなく形成することができる。9は
COD等の半導体素子を覆うように設けられた絶縁膜で
あり、半導体素子とその上部に形成される導体層とti
l!気的に分離するためのものである。この絶縁膜9は
、例えばグラス70−を施すことができるフォスフオシ
リケードガラス膜を用いればよい。10はCCDの入出
力部となる半導体領域3B、3C上部の絶縁膜4,9を
選択的に除去して設けらハた接続孔、11は半導体領域
8上部の絶縁膜4,9を選択的に除去し2て設けられた
接続孔である。12はその一端部が接続孔10を介して
半導体領域3Bと電気的に接続さね、その他端部が所定
回路の出力段に電気的に接続されて絶縁膜9上部に設け
られた導体層である。13はその一端部が接続孔10を
介して半導体領域3Cと電気的に接続され、その他端部
が所定回路の入力段に電気的に接続されて絶縁膜9上部
に設けられた導体層である。14はその一端部が接続孔
11を介して半導体領域8と電気的に接続され、その他
端部が所定の電源ライン例えば接地電位に接続されて絶
縁膜9上部に延在して設けられた導体層であり、CCD
の転層効率の劣化を抑制するためのものである。これら
の導体層12,13.14は、製造プロセスにおける第
3層目の導電層、例えば低抵抗値のアルミニウムによっ
て形成すればよい。また、前記導電層14は所定の電源
ライン例えば接地を位に接続したが、n型の半導体基板
を用いる場合またはn型のウェル領域を用いる場合は、
VS8S2O電源ラインに接続すればよい。
本実施例によれば、CODの周辺部の半導体基板1と半
導体基板1に接続する電源ラインとを比較的低抵抗値を
有する導体層で電気的に接続することにより、周辺回路
の駆動によって生じる前記電源ラインの電圧変動が、C
CD周辺部分の半導体基板に即座に均一化された電圧変
動として伝達されるので、CODのポテンシャルの井戸
の深さが均一化され、CODの転送効率の劣化を抑制す
ることができる。
導体基板1に接続する電源ラインとを比較的低抵抗値を
有する導体層で電気的に接続することにより、周辺回路
の駆動によって生じる前記電源ラインの電圧変動が、C
CD周辺部分の半導体基板に即座に均一化された電圧変
動として伝達されるので、CODのポテンシャルの井戸
の深さが均一化され、CODの転送効率の劣化を抑制す
ることができる。
CCDを備えた半導体集積回路装置において、以下に述
べるような効果を得ることができる。
べるような効果を得ることができる。
(1)CCDの周辺部の半導体基板と半導体基板に接続
する電源ラインとを比較的低抵抗値を有する導体層で電
気的に接続することにより、周辺回路の駆動によって生
じる前記電源ラインの電圧変動が、CCD周辺部分の半
導体基板に即座に均一化された電圧変動として伝達され
るという作用で、CCDのポテンシャルの井戸の深さが
均一化され、CODの転送効率の劣化を抑制することが
できる。
する電源ラインとを比較的低抵抗値を有する導体層で電
気的に接続することにより、周辺回路の駆動によって生
じる前記電源ラインの電圧変動が、CCD周辺部分の半
導体基板に即座に均一化された電圧変動として伝達され
るという作用で、CCDのポテンシャルの井戸の深さが
均一化され、CODの転送効率の劣化を抑制することが
できる。
(2) (1)により、CODの転送効率の劣化を抑制
することができるという作用で、CCD tc (aえ
た半導体集積回路装置の信頼性を向上することが可能に
なる。
することができるという作用で、CCD tc (aえ
た半導体集積回路装置の信頼性を向上することが可能に
なる。
(3)CCDの転送効率の劣化を抑制するために設ける
半導体基板と同一導電型でそれよりも高い不純物濃度を
有する半導体領域と、該半導体領域と電気的に接続され
る導体層とが、通常の製造プロセスで製造工程を増加さ
せることなく形成できるという作用で、CCDを備えた
半導体集積回路装置の信頼性を容易に向上することが可
能になる。
半導体基板と同一導電型でそれよりも高い不純物濃度を
有する半導体領域と、該半導体領域と電気的に接続され
る導体層とが、通常の製造プロセスで製造工程を増加さ
せることなく形成できるという作用で、CCDを備えた
半導体集積回路装置の信頼性を容易に向上することが可
能になる。
以上、本発明者によってなされた発明を前記実施例にも
とづき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲におい
て、穆々変更可能なことは勿論である。例えば、前記実
施例は、折り曲げ構造を採用したCCDについて説明し
たが、それに限定されるものではない。また、前記実施
例は、遅延線として利用するCODを備えた半導体集積
回路装置について説明したが、メモリ、イメージセンサ
として利用するものでもよい。
とづき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲におい
て、穆々変更可能なことは勿論である。例えば、前記実
施例は、折り曲げ構造を採用したCCDについて説明し
たが、それに限定されるものではない。また、前記実施
例は、遅延線として利用するCODを備えた半導体集積
回路装置について説明したが、メモリ、イメージセンサ
として利用するものでもよい。
第1図は、本発明の一実施例の概要を説明するためのC
CDを備えた半導体集積回路装置の費部平面図、 第2図は、第1図の■−■切断線における断面図、 第3図は、第1図の■−■切断線における断面図である
。 図中、1・・・半導体基板、2・・・フィールド絶縁膜
、3.3A、3B、3C−・・半導体領域(n型)、4
゜6.9・・・絶縁膜、5・・・第1ゲート電極、7・
・・第2ゲート電極、8・・・半導体領域(p型) 、
10.11・・・接続孔、12.13.14・・・導体
層である。 第 1 図 第 2 図 第 3 図
CDを備えた半導体集積回路装置の費部平面図、 第2図は、第1図の■−■切断線における断面図、 第3図は、第1図の■−■切断線における断面図である
。 図中、1・・・半導体基板、2・・・フィールド絶縁膜
、3.3A、3B、3C−・・半導体領域(n型)、4
゜6.9・・・絶縁膜、5・・・第1ゲート電極、7・
・・第2ゲート電極、8・・・半導体領域(p型) 、
10.11・・・接続孔、12.13.14・・・導体
層である。 第 1 図 第 2 図 第 3 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、他の領域と電気的に分離されて設けられた第1導電
歴の第1半導体領域に、ポテンシャルの井戸が形成され
るべき領域として前記第1半導体領域主面部に延在して
設けられた第2導電型の第2半導体領域と、該第2半専
体領域主面上部に絶縁膜を介し、所定ピッチで複数配置
して設けられたゲー)!極とによって構成される電荷接
合素子を具備し、前記第2半導体領域側部の第1半導体
領域主面部に第1半導体領域よりも高い不純物濃度を有
して設けられた第1導電型の第3半導体領域と、該第3
半導体領域と電気的に接続されて設けられた導体層とを
具備してなることを特徴とする半導体集積回路装置。 2、前記電荷結合素子を構成する第2半導体領域は、折
り曲げ構造によって構成されてなることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の半導体集積回路装置。 3、前記導体層は、第1半導体領域と同等の電圧が印加
されることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半
導体集積回路装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22841683A JPS60120566A (ja) | 1983-12-05 | 1983-12-05 | 半導体集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22841683A JPS60120566A (ja) | 1983-12-05 | 1983-12-05 | 半導体集積回路装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60120566A true JPS60120566A (ja) | 1985-06-28 |
Family
ID=16876130
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22841683A Pending JPS60120566A (ja) | 1983-12-05 | 1983-12-05 | 半導体集積回路装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60120566A (ja) |
-
1983
- 1983-12-05 JP JP22841683A patent/JPS60120566A/ja active Pending
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