JPH0594997A - バイポーラトランジスタの製造方法 - Google Patents
バイポーラトランジスタの製造方法Info
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- JPH0594997A JPH0594997A JP25378291A JP25378291A JPH0594997A JP H0594997 A JPH0594997 A JP H0594997A JP 25378291 A JP25378291 A JP 25378291A JP 25378291 A JP25378291 A JP 25378291A JP H0594997 A JPH0594997 A JP H0594997A
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- JP
- Japan
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- emitter
- poly
- bipolar transistor
- base
- electrode
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、バイポーラトランジスタを有する
半導体装置のそのバイポーラトランジスタ部において、
エミッタ・ベース間のショートが発生しないようにする
製法を提供するものである。 【構成】 本発明は前述の目的のために、バイポーラト
ランジスタ部のベース電極用ポリシリコン(614)上
に窒化膜(704)を形成し、エミッタ電極部の開孔を
行なった後、その開孔部に窒化膜(617)を形成する
ようにした。
半導体装置のそのバイポーラトランジスタ部において、
エミッタ・ベース間のショートが発生しないようにする
製法を提供するものである。 【構成】 本発明は前述の目的のために、バイポーラト
ランジスタ部のベース電極用ポリシリコン(614)上
に窒化膜(704)を形成し、エミッタ電極部の開孔を
行なった後、その開孔部に窒化膜(617)を形成する
ようにした。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、バイポーラトランジ
スタ(以下BipTrと略す)を有する半導体装置の特
にそのバイポーラトランジスタ部の製造方法に関するも
のである。
スタ(以下BipTrと略す)を有する半導体装置の特
にそのバイポーラトランジスタ部の製造方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】ダブルポリシリコン構造を有するBip
Tr(バイポーラトランジスタ)は高速デバイス技術と
して多々使用されており、一例としてIEDM89,C
H2637(1989−7)IEEE(米)P.429
−432に記載された素子構造がある。
Tr(バイポーラトランジスタ)は高速デバイス技術と
して多々使用されており、一例としてIEDM89,C
H2637(1989−7)IEEE(米)P.429
−432に記載された素子構造がある。
【0003】上記文献はバイポーラ,CMOS混在デバ
イス(BiCMOSデバイス)として記載されている。
以下の説明では上記構造のバイポーラトランジスタを得
る一般的なバイポーラトランジスタ(BipTr)の形
成方法について説明する。
イス(BiCMOSデバイス)として記載されている。
以下の説明では上記構造のバイポーラトランジスタを得
る一般的なバイポーラトランジスタ(BipTr)の形
成方法について説明する。
【0004】図4ないし図6はBipTr.の製造方法
を示す一例である。以下図の(A)(B)(C)順に説
明する。
を示す一例である。以下図の(A)(B)(C)順に説
明する。
【0005】図4(A)比抵抗10〜20ΩcmのP(1
00)基板600上に、シート抵抗4kΩ/□のP型拡
散層601及びシート抵抗40Ω/□のN型拡散層60
2をそれぞれ形成する。
00)基板600上に、シート抵抗4kΩ/□のP型拡
散層601及びシート抵抗40Ω/□のN型拡散層60
2をそれぞれ形成する。
【0006】図4(B)比抵抗5〜10ΩcmのN型エピ
タキシャル603を1.5μm 形成する。
タキシャル603を1.5μm 形成する。
【0007】図4(C)N型エピタキシャル層603上
に、既知のホト(ホトリソグラフィ)/エッチング技術
を用いてPwell形成領域とNwell形成領域とを
別々に窓あけを行い、Pwell形成領域には5×10
12ions/cm2 100keVB+ の条件にてインプラ(注
入、拡散)を行い、又Nwell形成領域には5×10
12ions/cm2 170keVP+ の条件にてインプラを行
う。その後1000℃N2 雰囲気にて30分ドライブイ
ンを行いPwell層604及びNwell層605を
形成する。
に、既知のホト(ホトリソグラフィ)/エッチング技術
を用いてPwell形成領域とNwell形成領域とを
別々に窓あけを行い、Pwell形成領域には5×10
12ions/cm2 100keVB+ の条件にてインプラ(注
入、拡散)を行い、又Nwell形成領域には5×10
12ions/cm2 170keVP+ の条件にてインプラを行
う。その後1000℃N2 雰囲気にて30分ドライブイ
ンを行いPwell層604及びNwell層605を
形成する。
【0008】図4(D)酸化膜606を500Å形成す
る。
る。
【0009】図4(E)酸化膜606上に窒化膜を20
00Å形成後、既知のホト/エッチング技術を用いてB
ipTr.のコレクタ及びベース領域上に窒化膜607
を形成する。
00Å形成後、既知のホト/エッチング技術を用いてB
ipTr.のコレクタ及びベース領域上に窒化膜607
を形成する。
【0010】図4(F)1000℃、wetO2 、10
0分の条件で酸化を行い、フィールド酸化膜608を形
成する。その後窒化膜及び窒化膜直下の酸化膜をエッチ
ング除去する。
0分の条件で酸化を行い、フィールド酸化膜608を形
成する。その後窒化膜及び窒化膜直下の酸化膜をエッチ
ング除去する。
【0011】図4(G)Poly−Si(ポリシリコ
ン)701を2000Åウェハ全面に形成する。
ン)701を2000Åウェハ全面に形成する。
【0012】図5(H)レジスト609を用いてベース
形成領域610に窓あけを行い、B+ (ボロン)を30
keV、1×1015ions/cm2 の条件でイオンインプラ
を行う。
形成領域610に窓あけを行い、B+ (ボロン)を30
keV、1×1015ions/cm2 の条件でイオンインプラ
を行う。
【0013】図5(I)レジスト609を除去後、レジ
スト611を形成しコレクタ形成領域612に窓あけを
行いP+ (リン)を5×1015ions/cm2 の条件でイオ
ンインプラを行う。
スト611を形成しコレクタ形成領域612に窓あけを
行いP+ (リン)を5×1015ions/cm2 の条件でイオ
ンインプラを行う。
【0014】図5(J)レジスト611を除去後、再度
ホト/エッチングを行い、ベース領域上にP型Poly
−Si614を又、コレクタ領域上にはN型Poly−
Si613を形成する。
ホト/エッチングを行い、ベース領域上にP型Poly
−Si614を又、コレクタ領域上にはN型Poly−
Si613を形成する。
【0015】図5(K)レジスト615を形成しエミッ
タ形成領域616に窓あけを行う。窓あけ後Poly−
Si614をエッチングしエミッタ形成領域616を形
成する。
タ形成領域616に窓あけを行う。窓あけ後Poly−
Si614をエッチングしエミッタ形成領域616を形
成する。
【0016】図5(L)レジスト615を全面除去後、
1000℃、10分、DryO2 の雰囲気で酸化を行
い、PolySi上に酸化膜617を形成する。このと
きPolyからの拡散によりP+ 層620、N+ 層61
9が形成される。
1000℃、10分、DryO2 の雰囲気で酸化を行
い、PolySi上に酸化膜617を形成する。このと
きPolyからの拡散によりP+ 層620、N+ 層61
9が形成される。
【0017】図6(M)レジスト650を形成後、メイ
ンベース領域618に窓あけを行いB+ を30keV、
1×1013ions/cm2 の条件でイオンインプラを行う。
レジスト除去後、900℃、10分、N2 雰囲気の条件
でアニールを行う。
ンベース領域618に窓あけを行いB+ を30keV、
1×1013ions/cm2 の条件でイオンインプラを行う。
レジスト除去後、900℃、10分、N2 雰囲気の条件
でアニールを行う。
【0018】図6(N)BPSG(ボロン・リンシリケ
ートガラス)640を3000ÅCVD法にてウェハ全
面に形成する。
ートガラス)640を3000ÅCVD法にてウェハ全
面に形成する。
【0019】図6(O)既知の異方性ドライエッチング
法を用いて、BPSG640をエッチングしサイドウォ
ール711を形成する。
法を用いて、BPSG640をエッチングしサイドウォ
ール711を形成する。
【0020】図6(P)Poly−Siを全面に形成
し、As(ヒ素)インプラを1×101640keVの条
件で行い、エミッタ部のみ前記Poly−Siを残し、
他をエッチング除去してエミッタ電極642を形成す
る。その後900℃、10分N2 にてアニールを行いエ
ミッタ層643を形成する。
し、As(ヒ素)インプラを1×101640keVの条
件で行い、エミッタ部のみ前記Poly−Siを残し、
他をエッチング除去してエミッタ電極642を形成す
る。その後900℃、10分N2 にてアニールを行いエ
ミッタ層643を形成する。
【0021】あとは既知のコンタクト形成工程及び配線
形成工程を経てBipTr.形成を完了させる。
形成工程を経てBipTr.形成を完了させる。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら以上述べ
た方法では図7のBipTr.拡大図に示すように、エ
ミッタPoly形成前の異方性Dryエッチングによる
サイドウォール形成の制御がむずかしく、ベース電極用
Poly−Siとエミッタ用Poly−Siとの間に存
在するPoly−Si上のSiO2 508やサイドウォ
ール510が薄くなり、図中A部でショートする危険性
が高いという問題点がある。
た方法では図7のBipTr.拡大図に示すように、エ
ミッタPoly形成前の異方性Dryエッチングによる
サイドウォール形成の制御がむずかしく、ベース電極用
Poly−Siとエミッタ用Poly−Siとの間に存
在するPoly−Si上のSiO2 508やサイドウォ
ール510が薄くなり、図中A部でショートする危険性
が高いという問題点がある。
【0023】この発明は以上述べたようにベース電極で
あるPoly−Siとエミッタ電極であるPoly−S
iとの間に存在する絶縁膜は、エミッタ電極を形成する
前に行う基板(エピ)とのコンタクトをとるための異方
性エッチングにより影響をうけやすく、ベース電極とエ
ミッタ電極(以下E−B間と記す)のPoly−Siが
ショートが発生するという問題点を除去するために、ベ
ース電極のPoly−Si上にSi3 N4 膜を形成し、
エミッタ電極形成部の開孔をSi3 N4 膜をマスクに行
った後に酸化を行い、ベース電極Poly−Siの側面
を酸化し、エミッタ形成部の酸化膜を除去後、エミッタ
電極Poly−Siを形成するようにして、エミッタ電
極形成前に行うエミッタ開孔エッチングによる絶縁膜の
ばらつきをなくし、ベースとエミッタのPoly−Si
ショートがなくし、安定化した優れた装置を提供するこ
とを目的とする。
あるPoly−Siとエミッタ電極であるPoly−S
iとの間に存在する絶縁膜は、エミッタ電極を形成する
前に行う基板(エピ)とのコンタクトをとるための異方
性エッチングにより影響をうけやすく、ベース電極とエ
ミッタ電極(以下E−B間と記す)のPoly−Siが
ショートが発生するという問題点を除去するために、ベ
ース電極のPoly−Si上にSi3 N4 膜を形成し、
エミッタ電極形成部の開孔をSi3 N4 膜をマスクに行
った後に酸化を行い、ベース電極Poly−Siの側面
を酸化し、エミッタ形成部の酸化膜を除去後、エミッタ
電極Poly−Siを形成するようにして、エミッタ電
極形成前に行うエミッタ開孔エッチングによる絶縁膜の
ばらつきをなくし、ベースとエミッタのPoly−Si
ショートがなくし、安定化した優れた装置を提供するこ
とを目的とする。
【0024】
【課題を解決するための手段】この発明は前述の目的の
ため、ベース電極のPoly−Si上に窒化膜を形成
し、エミッタ電極形成部の窒化膜をエッチングし、窒化
膜をエッチングマスクにしてベース電極Poly−Si
をエッチングし、その後ベース電極側面及びエミッタ拡
散層形成部に酸化膜を形成後、メインベース層形成のた
めのインプラを行い、エミッタ拡散層形成部の酸化膜を
Dryエッチングにて除去後、エミッタ電極Poly−
Siを形成するようにしたものである。
ため、ベース電極のPoly−Si上に窒化膜を形成
し、エミッタ電極形成部の窒化膜をエッチングし、窒化
膜をエッチングマスクにしてベース電極Poly−Si
をエッチングし、その後ベース電極側面及びエミッタ拡
散層形成部に酸化膜を形成後、メインベース層形成のた
めのインプラを行い、エミッタ拡散層形成部の酸化膜を
Dryエッチングにて除去後、エミッタ電極Poly−
Siを形成するようにしたものである。
【0025】
【作用】前述したように本発明では、ベース電極Pol
y−Si上に窒化膜が形成されており、エミッタ電極の
開孔を行った後にベース電極Poly−Siのエミッタ
電極開孔領域を酸化するようにしたので、エミッタ電極
Poly−Siとベース電極Poly−Si間の絶縁膜
がエミッタ開孔のためのエッチングに左右されない。従
って、一定膜厚を持つ絶縁膜が形成でき、E−B間ショ
ートのないE−B間酸化膜容量の安定したBipTr.
が形成できる。
y−Si上に窒化膜が形成されており、エミッタ電極の
開孔を行った後にベース電極Poly−Siのエミッタ
電極開孔領域を酸化するようにしたので、エミッタ電極
Poly−Siとベース電極Poly−Si間の絶縁膜
がエミッタ開孔のためのエッチングに左右されない。従
って、一定膜厚を持つ絶縁膜が形成でき、E−B間ショ
ートのないE−B間酸化膜容量の安定したBipTr.
が形成できる。
【0026】
【実施例】図1ないし3に本発明の実施例を示す。以下
(A)〜(O)まで順を追って説明する。
(A)〜(O)まで順を追って説明する。
【0027】図1(A)比抵抗10〜20ΩcmのP(1
00)基板600上に、シート抵抗4kΩ/□のP型拡
散層601及びシート抵抗40Ω/□のN型拡散層60
2を形成する。
00)基板600上に、シート抵抗4kΩ/□のP型拡
散層601及びシート抵抗40Ω/□のN型拡散層60
2を形成する。
【0028】図1(B)比抵抗5〜10ΩcmのN型エピ
タキシャル603を1.5μm 形成する。
タキシャル603を1.5μm 形成する。
【0029】図1(C)N型エピタキシャル層603上
に既知のホト/エッチング技術を用いて、Pwell形
成領域とNwell形成領域とを別々に窓あけを行い、
Pwell形成領域には5×1012ions/cm2100ke
VB+ の条件で、又Nwell形成領域には5×1012
ions/cm2 170keVP+ の条件にて各々インプラを行
う。その後1000℃ N2 60分のドライブインを行
いPwell層604及びNwell層605を形成す
る。
に既知のホト/エッチング技術を用いて、Pwell形
成領域とNwell形成領域とを別々に窓あけを行い、
Pwell形成領域には5×1012ions/cm2100ke
VB+ の条件で、又Nwell形成領域には5×1012
ions/cm2 170keVP+ の条件にて各々インプラを行
う。その後1000℃ N2 60分のドライブインを行
いPwell層604及びNwell層605を形成す
る。
【0030】図1(D)酸化膜606を500Å形成す
る。
る。
【0031】図1(E)酸化膜606上に、窒化膜を2
000Å形成後、既知のホト/エッチング技術を用いて
BipTr.のコレクタ及びベース形成領域に窒化膜6
07を形成する。
000Å形成後、既知のホト/エッチング技術を用いて
BipTr.のコレクタ及びベース形成領域に窒化膜6
07を形成する。
【0032】図1(F)1000℃ wetO2 100
分の条件で酸化を行い、フィールド酸化膜608を形成
する。その後窒化膜及び窒化膜直下の酸化膜をエッチン
グ除去する。ここまでは従来と同様である。
分の条件で酸化を行い、フィールド酸化膜608を形成
する。その後窒化膜及び窒化膜直下の酸化膜をエッチン
グ除去する。ここまでは従来と同様である。
【0033】図1(G)Poly−Si701を200
0Å形成後、窒化膜702を1500Å形成する。
0Å形成後、窒化膜702を1500Å形成する。
【0034】図2(H)レジスト609を用いてベース
形成領域610に窓あけを行い、B+ を70keV、1
×1015ions/cm2 の条件でイオンインプラを行う。
形成領域610に窓あけを行い、B+ を70keV、1
×1015ions/cm2 の条件でイオンインプラを行う。
【0035】図2(I)レジスト609を除去後、レジ
スト611を形成し、コレクタ形成領域612に窓あけ
を行い、P+ を5×1015ions/cm2 の条件でイオンイ
ンプラを行う。
スト611を形成し、コレクタ形成領域612に窓あけ
を行い、P+ を5×1015ions/cm2 の条件でイオンイ
ンプラを行う。
【0036】図2(J)レジスト611を除去後、既知
のホト/エッチングを行いベース及びコレクタアクティ
ブ上にPoly613と窒化膜703及びPoly61
4と窒化膜704を形成する。
のホト/エッチングを行いベース及びコレクタアクティ
ブ上にPoly613と窒化膜703及びPoly61
4と窒化膜704を形成する。
【0037】図2(K)レジスト615を用いてエミッ
タ形成領域616に窓あけを行い、窒化膜704及びP
oly614をエッチングしエミッタ形成領域616を
形成する。
タ形成領域616に窓あけを行い、窒化膜704及びP
oly614をエッチングしエミッタ形成領域616を
形成する。
【0038】図2(L)950℃、10分、DryO2
雰囲気にて酸化を行い、エミッタ形成領域616内に酸
化膜617を500Å形成する。このときの熱処理によ
りPoly614からB(ボロン)が拡散し、サイドベ
ース層620を、又Poly613からP(リン)が拡
散し、コレクタN+ 層619が形成される。
雰囲気にて酸化を行い、エミッタ形成領域616内に酸
化膜617を500Å形成する。このときの熱処理によ
りPoly614からB(ボロン)が拡散し、サイドベ
ース層620を、又Poly613からP(リン)が拡
散し、コレクタN+ 層619が形成される。
【0039】図3(M)ベースインプラを20keV、
1×1013、B+ の条件で行い、その後900℃、20
分、N2 雰囲気でアニール処理する。このことによりメ
インベース層621を形成する。
1×1013、B+ の条件で行い、その後900℃、20
分、N2 雰囲気でアニール処理する。このことによりメ
インベース層621を形成する。
【0040】図3(N)既知の異方性ドライエッチング
を用いて、酸化膜エッチングを行い、エミッタ形成領域
618内のメインベース621上のSiO2膜を除去す
る。
を用いて、酸化膜エッチングを行い、エミッタ形成領域
618内のメインベース621上のSiO2膜を除去す
る。
【0041】図3(O)Poly−Siを2500Å全
面に形成後、As+ を1×1016、40keVの条件で
インプラし、既知のホト/エッチング技術を用いてエミ
ッタ形成領域618に同Poly−Siを形成し、エミ
ッタPoly−Si623を形成する。
面に形成後、As+ を1×1016、40keVの条件で
インプラし、既知のホト/エッチング技術を用いてエミ
ッタ形成領域618に同Poly−Siを形成し、エミ
ッタPoly−Si623を形成する。
【0042】この後は従来どおりの方法にてPSGSi
O2 膜を形成後、コンタクトホトリソ及び配線形成を行
いBipTr.を形成する。
O2 膜を形成後、コンタクトホトリソ及び配線形成を行
いBipTr.を形成する。
【0043】実施例では、窒化膜としてSi3 N4 膜を
用いたが、フィールドSiO2 との選択比がとれかつ、
次工程での酸化により酸化されにくい膜であれば何でも
良い。
用いたが、フィールドSiO2 との選択比がとれかつ、
次工程での酸化により酸化されにくい膜であれば何でも
良い。
【0044】図8はエミッタPoly形成直前の実施例
/従来例の構造比較である。この図8(b)は従来例で
あり、(a)は本実施例である。
/従来例の構造比較である。この図8(b)は従来例で
あり、(a)は本実施例である。
【0045】全面にCVD(化学的気相成長法)SiO
2 を形成後、異方性エッチングにてサイドウォールBを
形成するが、その際図中A部が酸化膜の異方性エッチン
グの影響を受け酸化膜がエッチング除去されてしまう。
2 を形成後、異方性エッチングにてサイドウォールBを
形成するが、その際図中A部が酸化膜の異方性エッチン
グの影響を受け酸化膜がエッチング除去されてしまう。
【0046】ところが図8(a)に示す実施例では、
(b)図のA部にあたる部分Dに窒化膜が存在するた
め、酸化膜の異方性エッチングの影響を受けない。つま
りエミッタ形成直前にメインベース上の酸化膜(図
(a)中破線c)を異方性エッチングで除去するが、D
部は全く影響をうけない。
(b)図のA部にあたる部分Dに窒化膜が存在するた
め、酸化膜の異方性エッチングの影響を受けない。つま
りエミッタ形成直前にメインベース上の酸化膜(図
(a)中破線c)を異方性エッチングで除去するが、D
部は全く影響をうけない。
【0047】従って従来例にて示したエミッタPoly
とベースPolyとのショートは全くなくなる。
とベースPolyとのショートは全くなくなる。
【0048】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明の製造方法
によれば、ベース電極Poly−Si上に窒化膜が形成
されており、エミッタ電極の開孔を行った後にベース電
極Poly−Siのエミッタ電極開孔領域を酸化するよ
うにしたので、エミッタ電極Poly−Siとベース電
極Poly−Si間の絶縁膜がエミッタ開孔のためのエ
ッチングに左右されない。従って、一定膜厚を持つ絶縁
膜が形成でき、E−B間ショートのないE−B間酸化膜
容量の安定したBipTr.が形成できる。
によれば、ベース電極Poly−Si上に窒化膜が形成
されており、エミッタ電極の開孔を行った後にベース電
極Poly−Siのエミッタ電極開孔領域を酸化するよ
うにしたので、エミッタ電極Poly−Siとベース電
極Poly−Si間の絶縁膜がエミッタ開孔のためのエ
ッチングに左右されない。従って、一定膜厚を持つ絶縁
膜が形成でき、E−B間ショートのないE−B間酸化膜
容量の安定したBipTr.が形成できる。
【図1】本発明の実施例(その1)
【図2】本発明の実施例(その2)
【図3】本発明の実施例(その3)
【図4】従来例(その1)
【図5】従来例(その2)
【図6】従来例(その3)
【図7】BipTr拡大図
【図8】実施例/従来例比較
610 ベース形成領域 613、614、701 Poly−Si 614、618 エミッタ領域 617 酸化膜 623 エミッタ 702、703、704 窒化膜
Claims (1)
- 【請求項1】 バイポーラトランジスタを有する半導体
装置における、そのバイポーラトランジスタ部の製造方
法として、 (a)半導体基板上に、前記バイポーラトランジスタ部
として形成したベース電極用のポリシリコン層上に窒化
膜を形成し、 (b)少なくともエミッタ電極形成部領域の、前記ポリ
シリコン層と窒化膜とを除去してエミッタ領域の開孔を
行ない、 (c)その後、前記開孔部に面するベース電極となるポ
リシリコン層側面およびエミッタ用拡散層形成部に、酸
化膜を形成し、 (d)前記構造によってメインベース層を形成した後、
前記エミッタ用拡散層形成部の酸化膜を除去し、その部
分にエミッタ電極用ポリシリコンを形成するようにした
ことを特徴とするバイポーラトランジスタの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25378291A JPH0594997A (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | バイポーラトランジスタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25378291A JPH0594997A (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | バイポーラトランジスタの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0594997A true JPH0594997A (ja) | 1993-04-16 |
Family
ID=17256078
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25378291A Pending JPH0594997A (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | バイポーラトランジスタの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0594997A (ja) |
-
1991
- 1991-10-01 JP JP25378291A patent/JPH0594997A/ja active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001219 |