JPH04323832A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体装置およびその製造方法Info
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- JPH04323832A JPH04323832A JP12261691A JP12261691A JPH04323832A JP H04323832 A JPH04323832 A JP H04323832A JP 12261691 A JP12261691 A JP 12261691A JP 12261691 A JP12261691 A JP 12261691A JP H04323832 A JPH04323832 A JP H04323832A
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 19
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 10
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- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims 1
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- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 abstract 1
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- Bipolar Transistors (AREA)
- Element Separation (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
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は半導体装置およびその
製造方法に関し、特にヘテロバイポーラトランジスタの
素子分離技術に関するものである。
製造方法に関し、特にヘテロバイポーラトランジスタの
素子分離技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図9はベース層の材料に、コレクタ及び
エミッタの材料よりもエネルギーバンドギャップの狭い
半導体を用いた、いわゆるダブルヘテロ構造トランジス
タを従来の技術によって形成したものの断面構造図であ
る。従来の技術では図9に示すようにP− 型半導体基
板1上にN+ 型不純物埋め込み層2及びN− エピタ
キシャル層3が形成されており、その上に上記P− 半
導体基板1よりもエネルギーバンドギャップの狭いP型
半導体膜4(以下ベース層と呼ぶ)が形成され、さらに
その上に上記P− 型半導体基板1と同じエネルギーバ
ンドギャップのN型半導体膜5(以下エミッタ層と呼ぶ
)が形成されている。
エミッタの材料よりもエネルギーバンドギャップの狭い
半導体を用いた、いわゆるダブルヘテロ構造トランジス
タを従来の技術によって形成したものの断面構造図であ
る。従来の技術では図9に示すようにP− 型半導体基
板1上にN+ 型不純物埋め込み層2及びN− エピタ
キシャル層3が形成されており、その上に上記P− 半
導体基板1よりもエネルギーバンドギャップの狭いP型
半導体膜4(以下ベース層と呼ぶ)が形成され、さらに
その上に上記P− 型半導体基板1と同じエネルギーバ
ンドギャップのN型半導体膜5(以下エミッタ層と呼ぶ
)が形成されている。
【0003】そして、上記N− エピタキシャル層3の
上記ベース層4形成領域以外の領域ではベース層4形成
領域よりも膜厚が薄くなっており、このN− 型エピタ
キシャル層3の薄い領域の一部に上記N+ 型不純物埋
め込み層2に達する深さのN+ 型コレクタコンタクト
層7が形成され、また上記エミッタ層5の一部に上記ベ
ース層4に達する深さのP+ 型ベースコンタクト層8
が形成され、上記エミッタ層5のベースコンタクト層8
が形成された以外の領域の一部にベース層4に達しない
深さのN+ 型エミッタコンタクト層9が形成され、上
記コレクタ,ベース,エミッタ各コンタクト層7,8,
9形成領域以外のN− 型エピタキシャル層3,ベース
層4,エミッタ層5の表面は酸化膜12で覆われており
、さらにコレクタ,ベース,エミッタ各コンタクト層7
,8,9上には、コレクタ,ベース,エミッタ各電極1
3,14,15が形成されている。なお、上記説明中、
P型及びN型の右肩に付した+ は高不純物濃度を、−
は低不純物濃度をそれぞれ示すものである。
上記ベース層4形成領域以外の領域ではベース層4形成
領域よりも膜厚が薄くなっており、このN− 型エピタ
キシャル層3の薄い領域の一部に上記N+ 型不純物埋
め込み層2に達する深さのN+ 型コレクタコンタクト
層7が形成され、また上記エミッタ層5の一部に上記ベ
ース層4に達する深さのP+ 型ベースコンタクト層8
が形成され、上記エミッタ層5のベースコンタクト層8
が形成された以外の領域の一部にベース層4に達しない
深さのN+ 型エミッタコンタクト層9が形成され、上
記コレクタ,ベース,エミッタ各コンタクト層7,8,
9形成領域以外のN− 型エピタキシャル層3,ベース
層4,エミッタ層5の表面は酸化膜12で覆われており
、さらにコレクタ,ベース,エミッタ各コンタクト層7
,8,9上には、コレクタ,ベース,エミッタ各電極1
3,14,15が形成されている。なお、上記説明中、
P型及びN型の右肩に付した+ は高不純物濃度を、−
は低不純物濃度をそれぞれ示すものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置は以
上のように構成されているので、同一半導体基板上に複
数のトランジスタを形成して集積回路を構成する場合に
、まず、埋め込みコレクタ層であるN+ 型不純物埋め
込み層2が共通となり、素子間の電気的分離ができない
という問題があった。また、ベース及びエミッタ電極と
、コレクタ電極間とに段差があるため、この段差部での
配線の断線やエッチング残渣,段差上下でのフォトレジ
スト露光時のフォーカスずれ等のために製造精度にばら
つきが生じる等の問題があった。
上のように構成されているので、同一半導体基板上に複
数のトランジスタを形成して集積回路を構成する場合に
、まず、埋め込みコレクタ層であるN+ 型不純物埋め
込み層2が共通となり、素子間の電気的分離ができない
という問題があった。また、ベース及びエミッタ電極と
、コレクタ電極間とに段差があるため、この段差部での
配線の断線やエッチング残渣,段差上下でのフォトレジ
スト露光時のフォーカスずれ等のために製造精度にばら
つきが生じる等の問題があった。
【0005】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、素子間の電気的分離を行うこと
ができ、かつ半導体表面に大きな段差を生じず製造精度
にばらつきのない半導体装置及びその製造方法を提供す
ることを目的とする。
ためになされたもので、素子間の電気的分離を行うこと
ができ、かつ半導体表面に大きな段差を生じず製造精度
にばらつきのない半導体装置及びその製造方法を提供す
ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体装
置は、ベース層形成領域以外のエピタキシャル層上に形
成されたエミッタ層と、該エミッタ層表面から半導体基
板に達する深さので形成された溝型素子分離層と、少な
くともベース層の一部を含む領域にエミッタ層表面から
上記エピタキシャル層に達する深さに形成された溝型コ
レクタ・ベース分離層とを備えたものである。
置は、ベース層形成領域以外のエピタキシャル層上に形
成されたエミッタ層と、該エミッタ層表面から半導体基
板に達する深さので形成された溝型素子分離層と、少な
くともベース層の一部を含む領域にエミッタ層表面から
上記エピタキシャル層に達する深さに形成された溝型コ
レクタ・ベース分離層とを備えたものである。
【0007】またこの発明に係る半導体装置の製造方法
は、ベース層形成領域以外のエピタキシャル層上にもエ
ミッタ層を形成し、該エミッタ層表面から半導体基板に
達する深さの溝型素子分離層を形成するとともに、少な
くともベース層の一部を含む領域にエミッタ層表面から
上記エピタキシャル層に達する深さの溝型コレクタ・ベ
ース分離層を形成するようにしたものである。
は、ベース層形成領域以外のエピタキシャル層上にもエ
ミッタ層を形成し、該エミッタ層表面から半導体基板に
達する深さの溝型素子分離層を形成するとともに、少な
くともベース層の一部を含む領域にエミッタ層表面から
上記エピタキシャル層に達する深さの溝型コレクタ・ベ
ース分離層を形成するようにしたものである。
【0008】
【作用】この発明における半導体装置によれば、上記溝
型素子分離によって素子間の電気的分離が図れるととも
に、ベース層形成領域以外のエピタキシャル層上にもエ
ミッタ層が形成されているため半導体表面の段差が軽減
される。
型素子分離によって素子間の電気的分離が図れるととも
に、ベース層形成領域以外のエピタキシャル層上にもエ
ミッタ層が形成されているため半導体表面の段差が軽減
される。
【0009】またこの発明における半導体装置の製造方
法によれば、ベース層形成領域以外のエピタキシャル層
上にもエミッタ層が形成されているため半導体表面の段
差が軽減され、段差部による配線の断線やエッチング残
渣,段差上下でのフォトレジスト露光時のフォーカスず
れ等が低減される。
法によれば、ベース層形成領域以外のエピタキシャル層
上にもエミッタ層が形成されているため半導体表面の段
差が軽減され、段差部による配線の断線やエッチング残
渣,段差上下でのフォトレジスト露光時のフォーカスず
れ等が低減される。
【0010】
【実施例】図1は本発明の一実施例による半導体装置(
ダブルヘテロ構造トランジスタ)の断面構造図であり、
P− 型半導体基板1上にN+型不純物埋め込み層2及
びN− 型エピタキシャル層3が形成され、その上の一
部分にP− 型半導体基板1よりもエネルギーバンドギ
ャップの狭いP型ベース層4が形成され、P型ベース層
4とN− 型エピタキシャル層3の上にP− 型半導体
基板1と同じエネルギーバンドギャップのN型エミッタ
層5が形成されている。さらに、トランジスタの外周に
はエミッタ層5の表面からP− 型半導体基板1に達す
る深さの溝型素子分離層10が形成されており、溝型素
子分離10の底にはP+チャネルカット層6が形成され
ており、また少なくともベース層4の一部分を含む領域
にエミッタ層5の表面からN− 型エピタキシャル層3
に達する深さの溝型コレクタ−ベース分離層11が形成
されている。
ダブルヘテロ構造トランジスタ)の断面構造図であり、
P− 型半導体基板1上にN+型不純物埋め込み層2及
びN− 型エピタキシャル層3が形成され、その上の一
部分にP− 型半導体基板1よりもエネルギーバンドギ
ャップの狭いP型ベース層4が形成され、P型ベース層
4とN− 型エピタキシャル層3の上にP− 型半導体
基板1と同じエネルギーバンドギャップのN型エミッタ
層5が形成されている。さらに、トランジスタの外周に
はエミッタ層5の表面からP− 型半導体基板1に達す
る深さの溝型素子分離層10が形成されており、溝型素
子分離10の底にはP+チャネルカット層6が形成され
ており、また少なくともベース層4の一部分を含む領域
にエミッタ層5の表面からN− 型エピタキシャル層3
に達する深さの溝型コレクタ−ベース分離層11が形成
されている。
【0011】以下、図2ないし図8を用いて製造方法に
ついて説明する。図2はP− 型半導体基板1上にN+
型不純物埋め込み層2と、その上にN− 型エピタキ
シャル層3が形成された状態を示す。そして図に示すよ
うに、N− 型エピタキシャル層3上の予め定められた
領域に、P− 型半導体基板1よりもエネルギーバンド
ギャップの狭いP型ベース層4を形成する。
ついて説明する。図2はP− 型半導体基板1上にN+
型不純物埋め込み層2と、その上にN− 型エピタキ
シャル層3が形成された状態を示す。そして図に示すよ
うに、N− 型エピタキシャル層3上の予め定められた
領域に、P− 型半導体基板1よりもエネルギーバンド
ギャップの狭いP型ベース層4を形成する。
【0012】次に図4に示すように、上記P型ベース層
4及びN− 型エピタキシャル層3上に、P− 型半導
体基板1と同じエネルギーバンドギャップのN型エミッ
タ層5を形成する。
4及びN− 型エピタキシャル層3上に、P− 型半導
体基板1と同じエネルギーバンドギャップのN型エミッ
タ層5を形成する。
【0013】そして図5に示すように、トランジスタ領
域外周の素子分離領域となる領域に、エミッタ層5の表
面からP− 型半導体基板1に達する深さの溝型素子分
離層10を形成し、さらに溝型素子分離10の底にP+
型チャネルカット層6を形成する。なお、溝型素子分離
層10の材料としては酸化膜等の絶縁材料を用いる。
域外周の素子分離領域となる領域に、エミッタ層5の表
面からP− 型半導体基板1に達する深さの溝型素子分
離層10を形成し、さらに溝型素子分離10の底にP+
型チャネルカット層6を形成する。なお、溝型素子分離
層10の材料としては酸化膜等の絶縁材料を用いる。
【0014】そして図6に示すように、少なくとも上記
ベース層4の一部分を含む領域に、エミッタ層5の表面
からN− 型エピタキシャル層3に達する深さの溝型コ
レクタ・ベース分離層層11を形成する。なお、溝型コ
レクタ・ベース分離層11の材料も上記溝型素子分離層
10と同様、絶縁材料を用いる。
ベース層4の一部分を含む領域に、エミッタ層5の表面
からN− 型エピタキシャル層3に達する深さの溝型コ
レクタ・ベース分離層層11を形成する。なお、溝型コ
レクタ・ベース分離層11の材料も上記溝型素子分離層
10と同様、絶縁材料を用いる。
【0015】次に図7に示すように、コレクタコンタク
ト16,ベースコンタクト17,エミッタコンタクト1
8の各領域を除くN型エミッタ層5の表面及び溝型素子
分離層10と溝型コレクタ・ベース分離層11の表面に
酸化膜12を形成する。
ト16,ベースコンタクト17,エミッタコンタクト1
8の各領域を除くN型エミッタ層5の表面及び溝型素子
分離層10と溝型コレクタ・ベース分離層11の表面に
酸化膜12を形成する。
【0016】そして図8に示すように、上記コレクタコ
ンタクト16部分に、N型エミッタ層5の表面からN+
型不純物埋め込み層2に達する深さのN+ 型コレク
タコンタクト層7を形成し、またベースコンタクト17
部分にN型エミッタ層5の表面からP型ベース層4に達
する深さのP+ 型ベースコンタクト層8を形成し、さ
らにエミッタコンタクト18部分にN型エミッタ層5の
表面からP型ベース層4に達しない深さのN+ 型エミ
ッタコンタクト層9を形成する。
ンタクト16部分に、N型エミッタ層5の表面からN+
型不純物埋め込み層2に達する深さのN+ 型コレク
タコンタクト層7を形成し、またベースコンタクト17
部分にN型エミッタ層5の表面からP型ベース層4に達
する深さのP+ 型ベースコンタクト層8を形成し、さ
らにエミッタコンタクト18部分にN型エミッタ層5の
表面からP型ベース層4に達しない深さのN+ 型エミ
ッタコンタクト層9を形成する。
【0017】以後、コレクタ,ベース,エミッタ各コン
タクト7,8,9上にそれぞれコレクタ,ベース,エミ
ッタ各電極13,14,15を形成して図1の構造とす
る。
タクト7,8,9上にそれぞれコレクタ,ベース,エミ
ッタ各電極13,14,15を形成して図1の構造とす
る。
【0018】このように本実施例によれば、ベース層形
成領域以外のエピタキシャル層3上にもエミッタ層5を
形成し、該エミッタ層5表面から半導体基板1に達する
深さの溝型素子分離層10を形成するとともに、少なく
ともベース層4の一部を含む領域にエミッタ層5表面か
ら上記エピタキシャル層3に達する深さの溝型コレクタ
・ベース分離層11を形成したから、基板上にコレクタ
層2が全面に形成されていても隣接する素子とは溝型素
子分離層10で分離することができるとともに、ベース
層4形成領域以外のエピタキシャル層4上にもエミッタ
層5が形成されているため、ベース電極14及びエミッ
タ電極15と、コレクタ電極13間の段差が軽減され、
この段差部での配線の断線やエッチング残渣,段差上下
でのフォトレジスト露光時のフォーカスずれ等が低減さ
れ、製造精度を向上させることができる。
成領域以外のエピタキシャル層3上にもエミッタ層5を
形成し、該エミッタ層5表面から半導体基板1に達する
深さの溝型素子分離層10を形成するとともに、少なく
ともベース層4の一部を含む領域にエミッタ層5表面か
ら上記エピタキシャル層3に達する深さの溝型コレクタ
・ベース分離層11を形成したから、基板上にコレクタ
層2が全面に形成されていても隣接する素子とは溝型素
子分離層10で分離することができるとともに、ベース
層4形成領域以外のエピタキシャル層4上にもエミッタ
層5が形成されているため、ベース電極14及びエミッ
タ電極15と、コレクタ電極13間の段差が軽減され、
この段差部での配線の断線やエッチング残渣,段差上下
でのフォトレジスト露光時のフォーカスずれ等が低減さ
れ、製造精度を向上させることができる。
【0019】
【発明の効果】以上のように、この発明に係る半導体装
置によれば、上記溝型素子分離によって素子間の電気的
分離が図れるとともに、ベース層形成領域以外のエピタ
キシャル層上にもエミッタ層が形成されているため半導
体表面の段差が軽減され、高密度な集積回路を得ること
ができるという効果がある。
置によれば、上記溝型素子分離によって素子間の電気的
分離が図れるとともに、ベース層形成領域以外のエピタ
キシャル層上にもエミッタ層が形成されているため半導
体表面の段差が軽減され、高密度な集積回路を得ること
ができるという効果がある。
【0020】またこの発明における半導体装置の製造方
法によれば、ベース層形成領域以外のエピタキシャル層
上にもエミッタ層が形成されているため半導体表面の段
差が軽減され、段差部による配線の断線やエッチング残
渣,段差上下でのフォトレジスト露光時のフォーカスず
れ等が低減され、が構成できる。また、ベース層形成領
域以外のN− 型エピタキシャル層上にもN型エミッタ
層を形成したので、半導体表面の段差が軽減され、段差
部での配線の断線やエッチング残渣がなく、段差上下で
の形状寸法の差も軽減され、安定で信頼性の高い半導体
装置を得ることができるという効果がある。
法によれば、ベース層形成領域以外のエピタキシャル層
上にもエミッタ層が形成されているため半導体表面の段
差が軽減され、段差部による配線の断線やエッチング残
渣,段差上下でのフォトレジスト露光時のフォーカスず
れ等が低減され、が構成できる。また、ベース層形成領
域以外のN− 型エピタキシャル層上にもN型エミッタ
層を形成したので、半導体表面の段差が軽減され、段差
部での配線の断線やエッチング残渣がなく、段差上下で
の形状寸法の差も軽減され、安定で信頼性の高い半導体
装置を得ることができるという効果がある。
【図1】この発明の一実施例による半導体装置の断面構
造図である。
造図である。
【図2】この発明の一実施例による半導体装置の製造方
法における主要工程毎の断面構造図である。
法における主要工程毎の断面構造図である。
【図3】この発明の一実施例による半導体装置の製造方
法における主要工程毎の断面構造図である。
法における主要工程毎の断面構造図である。
【図4】この発明の一実施例による半導体装置の製造方
法における主要工程毎の断面構造図である。
法における主要工程毎の断面構造図である。
【図5】この発明の一実施例による半導体装置の製造方
法における主要工程毎の断面構造図である。
法における主要工程毎の断面構造図である。
【図6】この発明の一実施例による半導体装置の製造方
法における主要工程毎の断面構造図である。
法における主要工程毎の断面構造図である。
【図7】この発明の一実施例による半導体装置の製造方
法における主要工程毎の断面構造図である。
法における主要工程毎の断面構造図である。
【図8】この発明の一実施例による半導体装置の製造方
法における主要工程毎の断面構造図である。
法における主要工程毎の断面構造図である。
【図9】従来技術の半導体装置の断面構造図である。
1 P− 型半導体基板
2 N+ 型不純物埋め込み層
3 N− 型エピタキシャル層
4 P型ベース層
5 N型エミッタ層
6 P+ 型チャネルカット層
7 N+ 型コレクタコンタクト層8 P
+ 型ベースコンタクト層9 N+ 型エミッタ
コンタクト層10 溝型素子分離層 11 溝型コレクタ−ベース分離層 12 酸化膜 13 コレクタ電極 14 ベース電極 15 エミッタ電極 16 コレクタコンタクト 17 ベースコンタクト 18 エミッタコンタクト
+ 型ベースコンタクト層9 N+ 型エミッタ
コンタクト層10 溝型素子分離層 11 溝型コレクタ−ベース分離層 12 酸化膜 13 コレクタ電極 14 ベース電極 15 エミッタ電極 16 コレクタコンタクト 17 ベースコンタクト 18 エミッタコンタクト
Claims (2)
- 【請求項1】 第1導電型の半導体基板上に第2導電
型のコレクタ層及びエピタキシャル層が順次積層され、
その上に第1導電型のベース層を介して第2導電型のエ
ミッタ層が積層され、上記ベース層のエネルギーバンド
ギャップが上記コレクタ層及びエミッタ層よりも大きい
構造を有する半導体装置において、半導体基板全面に形
成されたコレクタ層及びエピタキシャル層と、該エピタ
キシャル層表面の一部の領域に形成されたベース層と、
該ベース層及び、上記エピタキシャル層の上記ベース層
が形成されていない領域に設けられたエミッタ層と、隣
接する素子との間に、上記基板表面から上記各層を貫通
して設けられた溝型素子分離層と、上記ベース層の一部
を含む基板表面領域から上記エピタキシャル層に到る領
域にかけて設けられた溝型コレクタ・ベース分離層とを
備えたことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】 第1導電型の半導体基板上に第2導電
型のコレクタ層及びエピタキシャル層を順次積層し、そ
の上に第1導電型のベース層を介して第2導電型のエミ
ッタ層を積層し、上記ベース層のエネルギーバンドギャ
ップが上記コレクタ層及びエミッタ層よりも大きい材料
のものが用いられた半導体装置を製造する方法において
、第1導電型の半導体基板上に第2導電型の高濃度不純
物埋め込み層(コレクタ層)及び、第2導電型のエピタ
キシャル層を積層する工程と、上記エピタキシャル層上
の所定領域に、上記半導体基板よりもエネルギーバンド
ギャップが狭い第1導電型の半導体膜(ベース層)を形
成する工程と、上記エピタキシャル層上及び上記ベース
層上に、第2導電型の半導体膜(エミッタ層)を形成す
る工程と、隣接する素子近傍の素子分離領域に上記エミ
ッタ層の表面から上記半導体基板に達する深さの溝型素
子分離を形成する工程と、上記ベース層の少なくとも一
部を含むように、上記エミッタ層の表面から上記エピタ
キシャル層に達する深さの溝型コレクタ・ベース分離を
形成する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製
造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12261691A JP2758509B2 (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | 半導体装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12261691A JP2758509B2 (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | 半導体装置およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04323832A true JPH04323832A (ja) | 1992-11-13 |
JP2758509B2 JP2758509B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=14840367
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12261691A Expired - Fee Related JP2758509B2 (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | 半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2758509B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100393199B1 (ko) * | 2001-01-15 | 2003-07-31 | 페어차일드코리아반도체 주식회사 | 높은 브레이크다운 전압을 갖는 고전압 반도체 소자 및 그제조방법 |
KR100886809B1 (ko) * | 2002-07-22 | 2009-03-04 | 페어차일드코리아반도체 주식회사 | 깊은 트랜치 터미네이션을 갖는 고전압 반도체 소자 및 그제조 방법 |
-
1991
- 1991-04-23 JP JP12261691A patent/JP2758509B2/ja not_active Expired - Fee Related
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KR100393199B1 (ko) * | 2001-01-15 | 2003-07-31 | 페어차일드코리아반도체 주식회사 | 높은 브레이크다운 전압을 갖는 고전압 반도체 소자 및 그제조방법 |
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JP2758509B2 (ja) | 1998-05-28 |
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