JPS61294872A - 電界効果型トランジスタの製造方法 - Google Patents
電界効果型トランジスタの製造方法Info
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- JPS61294872A JPS61294872A JP13588885A JP13588885A JPS61294872A JP S61294872 A JPS61294872 A JP S61294872A JP 13588885 A JP13588885 A JP 13588885A JP 13588885 A JP13588885 A JP 13588885A JP S61294872 A JPS61294872 A JP S61294872A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電界効果型トランジスタの製造方法に関する
。特に、ゲートとソース領域、またはドレイン領域など
との間の直列抵抗を低減した、電界効果型トランジスタ
を得ることができる製造方法に関する。
。特に、ゲートとソース領域、またはドレイン領域など
との間の直列抵抗を低減した、電界効果型トランジスタ
を得ることができる製造方法に関する。
電界効果型トランジスタにおいては、ゲート電極と、ソ
ース、ドレインの各不純物領域とが直接または絶縁物を
介してオーバラップしている場合、これらオーバラップ
部分については十分な低抵抗化を図ることができない0
本発明は、ソース、ドレイン(或いはソース、ドレイン
と同様に機能する部分)をなす各不純物拡散領域とゲー
ト電極とが直接または絶縁物を介して間接にオーバラッ
プすることを防止することができる製造方法を採用する
ことによって、抵抗低減を達成したものである。
ース、ドレインの各不純物領域とが直接または絶縁物を
介してオーバラップしている場合、これらオーバラップ
部分については十分な低抵抗化を図ることができない0
本発明は、ソース、ドレイン(或いはソース、ドレイン
と同様に機能する部分)をなす各不純物拡散領域とゲー
ト電極とが直接または絶縁物を介して間接にオーバラッ
プすることを防止することができる製造方法を採用する
ことによって、抵抗低減を達成したものである。
従来より、この種のもの、例えばMOS IC。
MES ICは大規模集積化・微細化が進められてお
り、これに伴ない、FETct界効果型トランジスタ)
のソース、ドレイン領域の抵抗が増大し、寄生抵抗とし
てデバイス特性への影響が無視できなくなっている。今
後一層の大規模集積化・微細化が予想される状況下では
、この問題の解決は非常に重要である。
り、これに伴ない、FETct界効果型トランジスタ)
のソース、ドレイン領域の抵抗が増大し、寄生抵抗とし
てデバイス特性への影響が無視できなくなっている。今
後一層の大規模集積化・微細化が予想される状況下では
、この問題の解決は非常に重要である。
上記ソース、ドレイン領域の抵抗を減らしたトランジス
タの製造技術として、第3図(a)〜(e)に示すもの
がある。これはp型シリコン基板1にn型拡散層を形成
してソース、ドレイン領域とする例であり、まず同図(
a)においてp型シリコン基板1上にSi−等をイオン
注入してn型シリコン領域2を形成し、(b)において
Sn等をドープした5iotをn型シリコン領域上面に
2箇所堆積させて絶縁層3を形成したあと、さらにこれ
らの上に810!からなる酸化被膜4をコーティングす
る。絶縁層3を構成するSin。
タの製造技術として、第3図(a)〜(e)に示すもの
がある。これはp型シリコン基板1にn型拡散層を形成
してソース、ドレイン領域とする例であり、まず同図(
a)においてp型シリコン基板1上にSi−等をイオン
注入してn型シリコン領域2を形成し、(b)において
Sn等をドープした5iotをn型シリコン領域上面に
2箇所堆積させて絶縁層3を形成したあと、さらにこれ
らの上に810!からなる酸化被膜4をコーティングす
る。絶縁層3を構成するSin。
中にドープされているSnがn型シリコン領域2内に浸
透拡散することによって、(C)に示すように拡散層n
゛が形成される。この2つの拡散層(n0層)がソース
5、ドレイン6を構成することになる。続いて(d)に
おいて酸化被膜4をエッチイブによって@離したあと、
各絶縁N3の間に露出するn型シリコン領域2上面と、
各絶縁層3の内側エツジ部にかけて蒸着等の手段によっ
てゲートメタル7を形成し、(6)においてソース5、
ドレイン6上にオーミックメタル8を形成してオーミッ
ク電極とする。しかしこのプロセスによって製造される
FETにあっては、拡散層n2(ソース5、ドレイン6
)のサイド拡散のために、各拡散Jan’″の内側部と
ゲートメタル7とが接触してオーバーラツプ部10を形
成する一方で、絶縁N3を介してゲートメタル7と各拡
散層n°とがオーバラップ11部を形成しているため、
ゲートとソース間、ゲートとドレイン間の直列抵抗を低
減することができない。即ち、このようなオーバラップ
部10はゲート耐圧を小さくし、かってのオーバラップ
部11はゲート容量を大きくするという問題がある。
透拡散することによって、(C)に示すように拡散層n
゛が形成される。この2つの拡散層(n0層)がソース
5、ドレイン6を構成することになる。続いて(d)に
おいて酸化被膜4をエッチイブによって@離したあと、
各絶縁N3の間に露出するn型シリコン領域2上面と、
各絶縁層3の内側エツジ部にかけて蒸着等の手段によっ
てゲートメタル7を形成し、(6)においてソース5、
ドレイン6上にオーミックメタル8を形成してオーミッ
ク電極とする。しかしこのプロセスによって製造される
FETにあっては、拡散層n2(ソース5、ドレイン6
)のサイド拡散のために、各拡散Jan’″の内側部と
ゲートメタル7とが接触してオーバーラツプ部10を形
成する一方で、絶縁N3を介してゲートメタル7と各拡
散層n°とがオーバラップ11部を形成しているため、
ゲートとソース間、ゲートとドレイン間の直列抵抗を低
減することができない。即ち、このようなオーバラップ
部10はゲート耐圧を小さくし、かってのオーバラップ
部11はゲート容量を大きくするという問題がある。
上述したように、従来技術には、ソース、ドレイン領域
の抵抗の低減が充分でないという問題がある。
の抵抗の低減が充分でないという問題がある。
本発明の目的は、この問題を解決して、ソース、ドレイ
ン領域(或いはソース、ドレインと同様に機能する領域
)の抵抵抗化を充分に達成することができる電界効果型
トランジスタの製造方法を提供することにある。
ン領域(或いはソース、ドレインと同様に機能する領域
)の抵抵抗化を充分に達成することができる電界効果型
トランジスタの製造方法を提供することにある。
本発明の電界効果型トランジスタの製造方法は、第1図
に示すように、半導体基板上に第1導電型の不純物領域
を形成する工程40と、 前記第1導電型の不純物領域上に第1導電型の不純物を
含んだ拡散源層を形成する工程41と、前記拡散源層上
にマスク材層を形成し、該マスク材層の開口部を介して
前記拡散源層をオーバーエツチングする工程42と、 熱処理を行うことにより前記拡散源層中に含まれた前記
第1導電型の不純物を前記基板上の第1導電型の不純物
領域内に拡散する熱処理工程43と、前記オーバーエツ
チング工程によって前記拡散源層に形成された開口部内
に露出している前記第1導電型の不純物層上にゲート電
極を形成する44工程と、 前記マスク材層及び拡散源層を除去したあと、前記拡散
源層から前記第1導電型の不純物層内に拡散形成された
不純物拡散領域にオーミック電極を形成する45工程、 とから成ることによって、上記目的を達成する。
に示すように、半導体基板上に第1導電型の不純物領域
を形成する工程40と、 前記第1導電型の不純物領域上に第1導電型の不純物を
含んだ拡散源層を形成する工程41と、前記拡散源層上
にマスク材層を形成し、該マスク材層の開口部を介して
前記拡散源層をオーバーエツチングする工程42と、 熱処理を行うことにより前記拡散源層中に含まれた前記
第1導電型の不純物を前記基板上の第1導電型の不純物
領域内に拡散する熱処理工程43と、前記オーバーエツ
チング工程によって前記拡散源層に形成された開口部内
に露出している前記第1導電型の不純物層上にゲート電
極を形成する44工程と、 前記マスク材層及び拡散源層を除去したあと、前記拡散
源層から前記第1導電型の不純物層内に拡散形成された
不純物拡散領域にオーミック電極を形成する45工程、 とから成ることによって、上記目的を達成する。
すなわち本発明方法によれば、半導体基板上に順次積層
された拡散源層及びマスク材層をオーバーエツチングす
ることによってひさし形の開口部を形成し、もってソー
ス、ドレイン等の不純物拡散領域とゲートメタルエツジ
との間隔を自由にコントロールできるようにしたため、
該不純物領域とゲートメタルとのオーバーラツプ部を無
くすることができ、よってソース、ドレイン等の領域の
抵抗の低減が達成される。
された拡散源層及びマスク材層をオーバーエツチングす
ることによってひさし形の開口部を形成し、もってソー
ス、ドレイン等の不純物拡散領域とゲートメタルエツジ
との間隔を自由にコントロールできるようにしたため、
該不純物領域とゲートメタルとのオーバーラツプ部を無
くすることができ、よってソース、ドレイン等の領域の
抵抗の低減が達成される。
以下、本発明方法の一実施例について述べる。
本発明方法は、第1図に示すように、不純物領域形成工
程40と、不純物を含む拡散源層形成工程41と、オー
バーエツチング工程42と、拡散源層の不純物を拡散す
るアニール工程43と、ゲート電極形成工程44と、オ
ーミック電極形成工程45とから成っている。
程40と、不純物を含む拡散源層形成工程41と、オー
バーエツチング工程42と、拡散源層の不純物を拡散す
るアニール工程43と、ゲート電極形成工程44と、オ
ーミック電極形成工程45とから成っている。
第2図(a)〜(i)の実施例は、本発明方法を半絶縁
性G a A s (S 、 I 、 G a A
S )基板を用いたMESFETの製造に適用したも
のである。
性G a A s (S 、 I 、 G a A
S )基板を用いたMESFETの製造に適用したも
のである。
このFETは第2図(i)に示すように、例えばGaA
s (S、1.GaAs)からなる高抵抗の半導体基板
20上に、ソース25、ドレイン26からなる不純物拡
散領域と、ゲート電極28を有し、ゲート電極28と各
不純物拡散領域25.26とは全くオーバラップしてい
ない。
s (S、1.GaAs)からなる高抵抗の半導体基板
20上に、ソース25、ドレイン26からなる不純物拡
散領域と、ゲート電極28を有し、ゲート電極28と各
不純物拡散領域25.26とは全くオーバラップしてい
ない。
本実施例において、このFETは次のように製造される
。まず第2図(a)に示すように、例えばp型のGaA
s基板上に、これと異なった第1導電型例えばn型のS
i等のドナ不純物を選択イオン注入することによってn
型層(不純物領域)21が形成され、(b)においてS
n等のn型のドナ不純物をドープしたSin、等の拡散
4Ji22がコーティングされる。拡散源層22は加熱
によってn型層21内に拡散されてソースとドレインを
形成することができる不純物を含んだものであれば何で
あってもよい、従って必ずしもstowにドープを行っ
たものを用いる必要は無(、SiO!以外のものにドー
プを行ったものであってもよい。
。まず第2図(a)に示すように、例えばp型のGaA
s基板上に、これと異なった第1導電型例えばn型のS
i等のドナ不純物を選択イオン注入することによってn
型層(不純物領域)21が形成され、(b)においてS
n等のn型のドナ不純物をドープしたSin、等の拡散
4Ji22がコーティングされる。拡散源層22は加熱
によってn型層21内に拡散されてソースとドレインを
形成することができる不純物を含んだものであれば何で
あってもよい、従って必ずしもstowにドープを行っ
たものを用いる必要は無(、SiO!以外のものにドー
プを行ったものであってもよい。
また拡散源層22としてドープされたS i O!を用
いる一方でn型層21としてドープされていないSin
gを用いてもよい。
いる一方でn型層21としてドープされていないSin
gを用いてもよい。
次に、同図(c)において、拡散源層22と選択エツチ
ングすることができるマスク材ji!23 (例えば、
拡散源層22としてドープされたSiO□を用いるなら
ば、Si、N、で構成する)をコーティングにより形成
する。なお、拡散源層22はn+が必要とされる位置だ
けに選択的に残しておく。
ングすることができるマスク材ji!23 (例えば、
拡散源層22としてドープされたSiO□を用いるなら
ば、Si、N、で構成する)をコーティングにより形成
する。なお、拡散源層22はn+が必要とされる位置だ
けに選択的に残しておく。
同図(d)は第1のゲート形成用開口工程を示し、例え
ば通常のフォトレジスト工程によってゲート形成箇所に
開口部(開口量1+)を形成する。
ば通常のフォトレジスト工程によってゲート形成箇所に
開口部(開口量1+)を形成する。
なおこの場合、拡散源層22に対するよりもマスク材層
23に対するエツチングレートの方が大きいエツチング
法、例えばCF a系プラズマエツチング法を用いれば
、マスク材1−23のみに開口部を形成することができ
る。符号24はフォトレジスト層である。このようにマ
スク材N23を形成した後でマスク材に開口部を形成し
てもよいが、(c)工程において予め開口部を有したマ
スク材層を拡散源層上に形成してもよい。
23に対するエツチングレートの方が大きいエツチング
法、例えばCF a系プラズマエツチング法を用いれば
、マスク材1−23のみに開口部を形成することができ
る。符号24はフォトレジスト層である。このようにマ
スク材N23を形成した後でマスク材に開口部を形成し
てもよいが、(c)工程において予め開口部を有したマ
スク材層を拡散源層上に形成してもよい。
なお、マスク材層23は、このようにエッチレートの差
がとれればよいのであり、必ずしもシリコンナイトライ
ド系の材料でなくても、例えばフォトレジストなどでも
よい場合がある。
がとれればよいのであり、必ずしもシリコンナイトライ
ド系の材料でなくても、例えばフォトレジストなどでも
よい場合がある。
同図(e)は第2のゲート形成用窓開口工程であり、フ
ォトレジスト層を除去したあと、マスク材層23よりも
拡散源層22に対するエツチングレートの方が大きいエ
ツチング方法、例えばフッ素系溶液(solution
)エツチング法等によってエツチングを行うことによっ
て、図示のように拡散源層22だけを開口させる工程で
ある。この開口量t2はエツチング時間を調節すること
により、自由に制御することができる。従って、(d)
及び(6)の工程において形成されるマスク材層23及
び拡散源層22の各開口部の開口量11sj!をそれぞ
れ適切に調整することによって、n型J!21とゲート
メタル28とのオーバーラツプの発生を回避することが
できる。。
ォトレジスト層を除去したあと、マスク材層23よりも
拡散源層22に対するエツチングレートの方が大きいエ
ツチング方法、例えばフッ素系溶液(solution
)エツチング法等によってエツチングを行うことによっ
て、図示のように拡散源層22だけを開口させる工程で
ある。この開口量t2はエツチング時間を調節すること
により、自由に制御することができる。従って、(d)
及び(6)の工程において形成されるマスク材層23及
び拡散源層22の各開口部の開口量11sj!をそれぞ
れ適切に調整することによって、n型J!21とゲート
メタル28とのオーバーラツプの発生を回避することが
できる。。
(d)とC13)の各工程は併せてオーバーエツチング
工程を構成し、このオーバーエツチング工程によって形
成される開口部は図示のようなひさし型をなしている。
工程を構成し、このオーバーエツチング工程によって形
成される開口部は図示のようなひさし型をなしている。
同図(f)はアニール工程を示し、As圧をかけながら
熱処理することによりアニール(拡散)が行われる。こ
の工程によってn型層21が活性化されるとともに拡散
源層22よりn型層21内にドナ不純物が拡散されてn
”jil域25.26が形成される。
熱処理することによりアニール(拡散)が行われる。こ
の工程によってn型層21が活性化されるとともに拡散
源層22よりn型層21内にドナ不純物が拡散されてn
”jil域25.26が形成される。
ソース及びドレインを構成する各n+領領域5.26の
拡散範囲は、前記開口ittによって決定され、開口量
t2を大きくする稚内側への拡散範囲を狭くすることが
できる。この工程ではアニールに際していわゆるキャッ
ピング(capping)膜を使用しないので、キャッ
ピング膜をコーテイング後剥離する時に(e)までの工
程で形成された構造が崩される恐れがない。
拡散範囲は、前記開口ittによって決定され、開口量
t2を大きくする稚内側への拡散範囲を狭くすることが
できる。この工程ではアニールに際していわゆるキャッ
ピング(capping)膜を使用しないので、キャッ
ピング膜をコーテイング後剥離する時に(e)までの工
程で形成された構造が崩される恐れがない。
同図(g)はゲートメタルを蒸着する工程を示し、マス
ク材lI23の上から常法通りゲートメタル27の蒸着
を行う、この時、マスク材層23の開口部内に入ってn
型Ji21上に付着したメタルはゲート電極2日となる
。
ク材lI23の上から常法通りゲートメタル27の蒸着
を行う、この時、マスク材層23の開口部内に入ってn
型Ji21上に付着したメタルはゲート電極2日となる
。
同図(h)はリフトオフした状態を示し、拡散源層22
、マスク材層23を工°ツチオフすることによ・リセル
ファライメントでゲート電極28が完成される。マスク
材M23のみをエッチオフすることもできる。
、マスク材層23を工°ツチオフすることによ・リセル
ファライメントでゲート電極28が完成される。マスク
材M23のみをエッチオフすることもできる。
最後に同図(L)に示すようにパッシベーション29と
オーミック30を形成することによってFETを完成す
ることができる。
オーミック30を形成することによってFETを完成す
ることができる。
上述のように本発明の電界効果型トランジスタは、n型
層21上に順次積層された拡散源層22とマスク材層2
3にそれぞれ形成される開口部の開口量1、.1.を調
整することにより、n″領域ソース領域25とドレイン
領域26)の拡散範囲及びゲートメタルの幅を自由に制
御することができるため、n″領域25.26とゲート
電極28とが直接または絶縁層を介してオーバラップす
ることを防止することができる。このため、ゲート耐圧
を増大させ、ゲート容量を小さくすることができる。
層21上に順次積層された拡散源層22とマスク材層2
3にそれぞれ形成される開口部の開口量1、.1.を調
整することにより、n″領域ソース領域25とドレイン
領域26)の拡散範囲及びゲートメタルの幅を自由に制
御することができるため、n″領域25.26とゲート
電極28とが直接または絶縁層を介してオーバラップす
ることを防止することができる。このため、ゲート耐圧
を増大させ、ゲート容量を小さくすることができる。
なお、当然のことではあるが、本発明は上記説明した実
施例のみに限定されるものではない、すなわち、例えば
ソース、ドレインとゲートメタル間のオーバーラツプ発
生防止ばかりでなく、オーバーラツプによる不都合の解
消一般に適用することができる。
施例のみに限定されるものではない、すなわち、例えば
ソース、ドレインとゲートメタル間のオーバーラツプ発
生防止ばかりでなく、オーバーラツプによる不都合の解
消一般に適用することができる。
上述の如く、本発明の電界効果型トランジスタは、ソー
ス、ドレイン領域の低抵抗化を充分に達成できるという
効果がある。
ス、ドレイン領域の低抵抗化を充分に達成できるという
効果がある。
第1図は本発明方法の一実施例に係る製造方法によって
FETを製造する工程の流れを示す概略説明図、第2図
(a)〜(i)は本発明方法の一実施例に係る製造方法
によってFETを製造する各工程を具体的に示す説明図
である。第3図(a)〜(e)は従来のFET製造工程
を示す説明図である。 20・・・半導体基板、21・・・n型ji(不純物領
域)、22・・・拡散源層、23・・・マスク材層、2
4・・・フォトレジスト、25・・・ソース領域、26
・・・ドレイン領域、28・・・ゲート電極、29・・
・パッシベーション膜、30・・・オーミック電極。 40・・・不純物領域形成工程 41・・・不純物を含
む拡散源層形成工程 42・・・拡散源層オーバーエツ
チング工程 43・・・拡散源層の不純物を拡散するア
ニール工程 44・・・ゲート電極形成工程 45・・
・オーミック電極形成工程。
FETを製造する工程の流れを示す概略説明図、第2図
(a)〜(i)は本発明方法の一実施例に係る製造方法
によってFETを製造する各工程を具体的に示す説明図
である。第3図(a)〜(e)は従来のFET製造工程
を示す説明図である。 20・・・半導体基板、21・・・n型ji(不純物領
域)、22・・・拡散源層、23・・・マスク材層、2
4・・・フォトレジスト、25・・・ソース領域、26
・・・ドレイン領域、28・・・ゲート電極、29・・
・パッシベーション膜、30・・・オーミック電極。 40・・・不純物領域形成工程 41・・・不純物を含
む拡散源層形成工程 42・・・拡散源層オーバーエツ
チング工程 43・・・拡散源層の不純物を拡散するア
ニール工程 44・・・ゲート電極形成工程 45・・
・オーミック電極形成工程。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半導体基板上に第1導電型の不純 物領域を形成する工程と、 前記第1導電型の不純物領域上に第1導電型の不純物を
含んだ拡散源層を形成する工程と、前記拡散源層上にマ
スク材層を形成し、該マスク材層の開口部を介して前記
拡散源層をオーバーエッチングする工程と、 熱処理を行うことにより前記拡散源層中に含まれた前記
第1導電型の不純物を前記基板上の第1導電型の不純物
領域内に拡散する熱処理工程と、前記オーバーエッチン
グ工程によって前記拡散源層に形成された開口部内に露
出している前記第1導電型の不純物層上にゲート電極を
形成する工程と、 前記マスク材層及び拡散源層を除去したあと、前記拡散
源層から前記第1導電型の不純物層内に拡散形成された
不純物拡散領域にオーミック電極を形成する工程、 とからなることを特徴とする電界効果型トランジスタの
製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13588885A JPS61294872A (ja) | 1985-06-24 | 1985-06-24 | 電界効果型トランジスタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13588885A JPS61294872A (ja) | 1985-06-24 | 1985-06-24 | 電界効果型トランジスタの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61294872A true JPS61294872A (ja) | 1986-12-25 |
Family
ID=15162136
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13588885A Pending JPS61294872A (ja) | 1985-06-24 | 1985-06-24 | 電界効果型トランジスタの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61294872A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62136078A (ja) * | 1985-12-10 | 1987-06-19 | Fujitsu Ltd | 化合物半導体装置の製造方法 |
-
1985
- 1985-06-24 JP JP13588885A patent/JPS61294872A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62136078A (ja) * | 1985-12-10 | 1987-06-19 | Fujitsu Ltd | 化合物半導体装置の製造方法 |
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