JPH10335483A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH10335483A JPH10335483A JP9142722A JP14272297A JPH10335483A JP H10335483 A JPH10335483 A JP H10335483A JP 9142722 A JP9142722 A JP 9142722A JP 14272297 A JP14272297 A JP 14272297A JP H10335483 A JPH10335483 A JP H10335483A
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- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】第一導電型ウエル領域と第二導電型ウエル領域
とを有する相補型半導体装置において、微細化なウエル
分離を可能とする半導体装置の製造方法を提供する。 【解決手段】Nウエル領域の素子分離領域105及びウ
エル分離領域106をパターニングし、シリコン窒化膜
103及びパッド酸化膜102及び半導体基板101を
エッチングする。次にPウエル領域の素子分離領域10
7及びウエル分離領域108をパターニングし、シリコ
ン窒化膜及びパッド酸化膜及び半導体基板をエッチング
する。NウエルのパターンとPウエルのパターンとが境
界において重なっているため、ウエル境界部109にト
レンチが形成される。 【効果】通常のLOCOS法を用いながらも、ウエル境
界部にのみ、トレンチ分離を使用できる。
とを有する相補型半導体装置において、微細化なウエル
分離を可能とする半導体装置の製造方法を提供する。 【解決手段】Nウエル領域の素子分離領域105及びウ
エル分離領域106をパターニングし、シリコン窒化膜
103及びパッド酸化膜102及び半導体基板101を
エッチングする。次にPウエル領域の素子分離領域10
7及びウエル分離領域108をパターニングし、シリコ
ン窒化膜及びパッド酸化膜及び半導体基板をエッチング
する。NウエルのパターンとPウエルのパターンとが境
界において重なっているため、ウエル境界部109にト
レンチが形成される。 【効果】通常のLOCOS法を用いながらも、ウエル境
界部にのみ、トレンチ分離を使用できる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、第一導電型領域と
第二導電型領域とを有する相補型半導体装置の製造方法
に関する。
第二導電型領域とを有する相補型半導体装置の製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体装置の製造方法を図5
(a)〜図5(c)及び図6(a)〜図6(c)に示さ
れた工程断面図を用いて説明する。
(a)〜図5(c)及び図6(a)〜図6(c)に示さ
れた工程断面図を用いて説明する。
【0003】まず、半導体基板501上に、パッド酸化
膜502及びシリコン窒化膜503を形成し、フォトリ
ソグラフィー及びエッチングにより、Nウエル領域の前
記シリコン窒化膜を除去し、前記シリコン窒化膜をマス
クとして、イオン注入法によりNウエル不純物層504
を形成する。この状態を示すのが図5(a)である。
膜502及びシリコン窒化膜503を形成し、フォトリ
ソグラフィー及びエッチングにより、Nウエル領域の前
記シリコン窒化膜を除去し、前記シリコン窒化膜をマス
クとして、イオン注入法によりNウエル不純物層504
を形成する。この状態を示すのが図5(a)である。
【0004】そして、パターニングされた前記シリコン
窒化膜をマスクとして選択酸化を行い、Nウエル領域上
に酸化膜505を形成し、前記シリコン窒化膜を除去す
る。そして、前記Nウエル領域上の酸化膜をマスクとし
て、イオン注入法によりPウエル不純物層506を形成
する。この状態を示すのが図5(b)である。
窒化膜をマスクとして選択酸化を行い、Nウエル領域上
に酸化膜505を形成し、前記シリコン窒化膜を除去す
る。そして、前記Nウエル領域上の酸化膜をマスクとし
て、イオン注入法によりPウエル不純物層506を形成
する。この状態を示すのが図5(b)である。
【0005】そして、前記Nウエル領域上の酸化膜を除
去し、熱アニールにより、前記Nウエル不純物層及びP
ウエル不純物層を半導体基板中に拡散させ、Nウエル5
07及びPウエル508を形成する。次に、半導体基板
上に、パッド酸化膜及びシリコン窒化膜を形成し、フォ
トリソグラフィー及びエッチングにより、素子分離領域
の前記シリコン窒化膜を除去する。そして、パターニン
グされた前記シリコン窒化膜をマスクとして選択酸化を
行い、素子分離膜509を形成し、前記シリコン窒化膜
を除去する。そして、素子活性領域上の前記パッド酸化
膜を除去し、犠牲酸化膜を全面に形成する。この状態を
示すのが図5(c)である。以降は、通常の方法で、能
動素子及び配線を形成する。
去し、熱アニールにより、前記Nウエル不純物層及びP
ウエル不純物層を半導体基板中に拡散させ、Nウエル5
07及びPウエル508を形成する。次に、半導体基板
上に、パッド酸化膜及びシリコン窒化膜を形成し、フォ
トリソグラフィー及びエッチングにより、素子分離領域
の前記シリコン窒化膜を除去する。そして、パターニン
グされた前記シリコン窒化膜をマスクとして選択酸化を
行い、素子分離膜509を形成し、前記シリコン窒化膜
を除去する。そして、素子活性領域上の前記パッド酸化
膜を除去し、犠牲酸化膜を全面に形成する。この状態を
示すのが図5(c)である。以降は、通常の方法で、能
動素子及び配線を形成する。
【0006】あるいは、まず、半導体基板601上に、
パッド酸化膜602及びシリコン窒化膜603を形成
し、フォトリソグラフィー及びエッチングにより、素子
分離領域の前記シリコン窒化膜を除去する。この状態を
示すのが図6(a)である。
パッド酸化膜602及びシリコン窒化膜603を形成
し、フォトリソグラフィー及びエッチングにより、素子
分離領域の前記シリコン窒化膜を除去する。この状態を
示すのが図6(a)である。
【0007】そして、パターニングされた前記シリコン
窒化膜をマスクとして選択酸化を行い、素子分離膜60
4を形成し、前記シリコン窒化膜を除去する。そして、
素子活性領域上の前記パッド酸化膜を除去し、犠牲酸化
膜を全面に形成する。この状態を示すのが図6(b)で
ある。
窒化膜をマスクとして選択酸化を行い、素子分離膜60
4を形成し、前記シリコン窒化膜を除去する。そして、
素子活性領域上の前記パッド酸化膜を除去し、犠牲酸化
膜を全面に形成する。この状態を示すのが図6(b)で
ある。
【0008】そして、フォトリソグラフィーにより、半
導体基板上のNウエル領域上のフォトレジストが除去さ
れるようにパターニングし、イオン注入法によりNウエ
ル605を形成する。次に、フォトリソグラフィーによ
り、半導体基板上のPウエル領域上のフォトレジストが
除去されるようにパターニングし、イオン注入法により
Pウエル606を形成する。この状態を示すのが図6
(c)である。以降は、通常の方法で、能動素子及び配
線を形成する。
導体基板上のNウエル領域上のフォトレジストが除去さ
れるようにパターニングし、イオン注入法によりNウエ
ル605を形成する。次に、フォトリソグラフィーによ
り、半導体基板上のPウエル領域上のフォトレジストが
除去されるようにパターニングし、イオン注入法により
Pウエル606を形成する。この状態を示すのが図6
(c)である。以降は、通常の方法で、能動素子及び配
線を形成する。
【0009】また、素子分離酸化膜の形成法としては、
従来から用いられているシリコン窒化膜をマスクとした
選択酸化によるLOCOS法以外にトレンチを用いた分
離が挙げられる。次に、トレンチ分離を用いた従来の半
導体装置の製造方法を図7(a)〜図7(d)に示され
た工程断面図を用いて説明する。
従来から用いられているシリコン窒化膜をマスクとした
選択酸化によるLOCOS法以外にトレンチを用いた分
離が挙げられる。次に、トレンチ分離を用いた従来の半
導体装置の製造方法を図7(a)〜図7(d)に示され
た工程断面図を用いて説明する。
【0010】まず、半導体基板701上に、パッド酸化
膜702及びシリコン窒化膜703を形成し、フォトリ
ソグラフィー及びエッチングにより、素子分離領域の前
記シリコン窒化膜、パッド酸化膜及び半導体基板を除去
し、トレンチの溝704を形成する。ここで、半導体基
板はトレンチ分離に必要な所望の深さを削り取る必要が
ある。この状態を示すのが図7(a)である。
膜702及びシリコン窒化膜703を形成し、フォトリ
ソグラフィー及びエッチングにより、素子分離領域の前
記シリコン窒化膜、パッド酸化膜及び半導体基板を除去
し、トレンチの溝704を形成する。ここで、半導体基
板はトレンチ分離に必要な所望の深さを削り取る必要が
ある。この状態を示すのが図7(a)である。
【0011】そして、前記半導体基板上を酸化し、全面
に化学気相成長法(CVD法)により、酸化膜705を
全面に形成する。この状態を示すのが図7(b)であ
る。
に化学気相成長法(CVD法)により、酸化膜705を
全面に形成する。この状態を示すのが図7(b)であ
る。
【0012】そして、前記シリコン窒化膜をストッパー
として、CMPにより前記酸化膜の研磨を行い、トレン
チの溝にのみ酸化膜を残し、トレンチ706を形成す
る。この状態を示すのが図7(c)である。
として、CMPにより前記酸化膜の研磨を行い、トレン
チの溝にのみ酸化膜を残し、トレンチ706を形成す
る。この状態を示すのが図7(c)である。
【0013】そして、前記シリコン窒化膜及び素子活性
領域上のパッド酸化膜を除去し、犠牲酸化膜を全面に形
成する。そして、フォトリソグラフィーにより、半導体
基板上のNウエル領域上のフォトレジストが除去される
ようにパターニングし、イオン注入法によりNウエル7
07を形成する。次に、フォトリソグラフィーにより、
半導体基板上のPウエル領域上のフォトレジストが除去
されるようにパターニングし、イオン注入法によりPウ
エル708を形成する。この状態を示すのが図7(d)
である。以降は、通常の方法で、能動素子及び配線を形
成する。
領域上のパッド酸化膜を除去し、犠牲酸化膜を全面に形
成する。そして、フォトリソグラフィーにより、半導体
基板上のNウエル領域上のフォトレジストが除去される
ようにパターニングし、イオン注入法によりNウエル7
07を形成する。次に、フォトリソグラフィーにより、
半導体基板上のPウエル領域上のフォトレジストが除去
されるようにパターニングし、イオン注入法によりPウ
エル708を形成する。この状態を示すのが図7(d)
である。以降は、通常の方法で、能動素子及び配線を形
成する。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術を用いたLOCOS法による素子分離法は、Nウエ
ル領域とPウエル領域の分離にもLOCOSが用いられ
ているため、半導体装置の微細化に伴うウエル分離に限
界がある。
技術を用いたLOCOS法による素子分離法は、Nウエ
ル領域とPウエル領域の分離にもLOCOSが用いられ
ているため、半導体装置の微細化に伴うウエル分離に限
界がある。
【0015】したがって、微細化された半導体装置にお
いてのウエル分離には、LOCOS法よりも微細化が可
能なトレンチ法が用いられる。しかしながら、トレンチ
法は、素子分離幅により、トレンチの溝への酸化膜の埋
め込み量がばらつくといった問題点があり、さらに、従
来のLOCOS法と比較して、CMP装置等の高価な装
置を必要とする。
いてのウエル分離には、LOCOS法よりも微細化が可
能なトレンチ法が用いられる。しかしながら、トレンチ
法は、素子分離幅により、トレンチの溝への酸化膜の埋
め込み量がばらつくといった問題点があり、さらに、従
来のLOCOS法と比較して、CMP装置等の高価な装
置を必要とする。
【0016】そこで、本発明はそのような問題を解決す
るためのものであり、その目的とするところは、CMP
装置を用いずに、微細化なウエル分離を可能とする半導
体装置の製造方法を提供することである。
るためのものであり、その目的とするところは、CMP
装置を用いずに、微細化なウエル分離を可能とする半導
体装置の製造方法を提供することである。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、第一導電型ウエル領域と第二導電型ウエル領
域とを有する相補型半導体装置の製造方法において、半
導体基板上に耐酸化性絶縁膜を形成する工程と、第一導
電型ウエル領域の素子分離領域及び第一導電型ウエル領
域のウエル分離領域をパターニングする工程と、前記第
一導電型ウエル領域の素子分離領域及び第一導電型ウエ
ル領域のウエル分離領域の前記耐酸化性絶縁膜及び半導
体基板をエッチングする工程と、第二導電型ウエル領域
の素子分離領域及び第二導電型ウエル領域のウエル分離
領域をパターニングする工程と、前記第二導電型ウエル
領域の素子分離領域及び第二導電型ウエル領域のウエル
分離領域の前記耐酸化性絶縁膜及び半導体基板をエッチ
ングする工程と同時に第一導電型ウエルと第二導電型ウ
エルの境界に溝を形成する工程と、前記耐酸化性絶縁膜
をマスクとして、素子分離絶縁膜及びウエル分離酸化膜
を形成する工程を具備することを特徴とする。
造方法は、第一導電型ウエル領域と第二導電型ウエル領
域とを有する相補型半導体装置の製造方法において、半
導体基板上に耐酸化性絶縁膜を形成する工程と、第一導
電型ウエル領域の素子分離領域及び第一導電型ウエル領
域のウエル分離領域をパターニングする工程と、前記第
一導電型ウエル領域の素子分離領域及び第一導電型ウエ
ル領域のウエル分離領域の前記耐酸化性絶縁膜及び半導
体基板をエッチングする工程と、第二導電型ウエル領域
の素子分離領域及び第二導電型ウエル領域のウエル分離
領域をパターニングする工程と、前記第二導電型ウエル
領域の素子分離領域及び第二導電型ウエル領域のウエル
分離領域の前記耐酸化性絶縁膜及び半導体基板をエッチ
ングする工程と同時に第一導電型ウエルと第二導電型ウ
エルの境界に溝を形成する工程と、前記耐酸化性絶縁膜
をマスクとして、素子分離絶縁膜及びウエル分離酸化膜
を形成する工程を具備することを特徴とする。
【0018】また、第一導電型領域と第二導電型領域と
を有する相補型半導体装置の製造方法において、前記第
一導電型ウエル領域のウエル分離領域と第二導電型ウエ
ル領域のウエル分離領域のパターンが、第一導電型ウエ
ルと第二導電型ウエルの境界において重なってがことを
特徴とする。
を有する相補型半導体装置の製造方法において、前記第
一導電型ウエル領域のウエル分離領域と第二導電型ウエ
ル領域のウエル分離領域のパターンが、第一導電型ウエ
ルと第二導電型ウエルの境界において重なってがことを
特徴とする。
【0019】また、第一導電型領域と第二導電型領域と
を有する相補型半導体装置の製造方法において、前記第
一導電型ウエルと第二導電型ウエルの境界におけるパタ
ーンの重なりが、第一導電型ウエルと第二導電型ウエル
のパターニングの際の合わせズレ及び寸法交差以上ある
を特徴とする。
を有する相補型半導体装置の製造方法において、前記第
一導電型ウエルと第二導電型ウエルの境界におけるパタ
ーンの重なりが、第一導電型ウエルと第二導電型ウエル
のパターニングの際の合わせズレ及び寸法交差以上ある
を特徴とする。
【0020】あるいは、第一導電型領域と第二導電型領
域とを有する相補型半導体装置の製造方法において、第
一導電型ウエル領域をパターニングする工程と、前記第
一導電型ウエル領域の半導体基板をエッチングし、前記
第一導電型ウエル領域に第一導電型不純物を導入する工
程と、第二導電型ウエル領域をパターニングする工程
と、前記第二導電型ウエル領域をエッチングする工程と
同時に第一導電型ウエルと第二導電型ウエルの境界に溝
を形成し、前記第二導電型ウエル領域に第二導電型不純
物を導入する工程工程と、第一導電型ウエルと第二導電
型ウエルの境界に溝に絶縁膜を形成する工程を具備する
ことを特徴とする。
域とを有する相補型半導体装置の製造方法において、第
一導電型ウエル領域をパターニングする工程と、前記第
一導電型ウエル領域の半導体基板をエッチングし、前記
第一導電型ウエル領域に第一導電型不純物を導入する工
程と、第二導電型ウエル領域をパターニングする工程
と、前記第二導電型ウエル領域をエッチングする工程と
同時に第一導電型ウエルと第二導電型ウエルの境界に溝
を形成し、前記第二導電型ウエル領域に第二導電型不純
物を導入する工程工程と、第一導電型ウエルと第二導電
型ウエルの境界に溝に絶縁膜を形成する工程を具備する
ことを特徴とする。
【0021】また、第一導電型領域と第二導電型領域と
を有する相補型半導体装置の製造方法において、前記第
一導電型ウエル領域と第二導電型ウエル領域のパターン
が、第一導電型ウエルと第二導電型ウエルの境界におい
て重なってがことを特徴とする。
を有する相補型半導体装置の製造方法において、前記第
一導電型ウエル領域と第二導電型ウエル領域のパターン
が、第一導電型ウエルと第二導電型ウエルの境界におい
て重なってがことを特徴とする。
【0022】また、第一導電型領域と第二導電型領域と
を有する相補型半導体装置の製造方法において、前記第
一導電型ウエルと第二導電型ウエルの境界におけるパタ
ーンの重なりが、第一導電型ウエルと第二導電型ウエル
のパターニングの際の合わせズレ及び寸法交差以上ある
を特徴とする。
を有する相補型半導体装置の製造方法において、前記第
一導電型ウエルと第二導電型ウエルの境界におけるパタ
ーンの重なりが、第一導電型ウエルと第二導電型ウエル
のパターニングの際の合わせズレ及び寸法交差以上ある
を特徴とする。
【0023】また、第一導電型領域と第二導電型領域と
を有する相補型半導体装置の製造方法において、前記第
一導電型ウエル領域の半導体基板のエッチング量と第二
導電型ウエル領域の半導体基板のエッチング量とが等し
く、第一導電型ウエルと第二導電型ウエルの境界の溝の
深さが、第二導電型ウエル領域の半導体基板のエッチン
グ量により決まっていることを特徴とする。
を有する相補型半導体装置の製造方法において、前記第
一導電型ウエル領域の半導体基板のエッチング量と第二
導電型ウエル領域の半導体基板のエッチング量とが等し
く、第一導電型ウエルと第二導電型ウエルの境界の溝の
深さが、第二導電型ウエル領域の半導体基板のエッチン
グ量により決まっていることを特徴とする。
【0024】
【作用】本発明の上記の構成によれば、通常のLOCO
S法による素子分離を用いながらも、ウエル境界部にの
み、トレンチ分離を使用できる。さらに、ウエル境界部
に溝(トレンチ)をフォトリソグラフィーにおける最小
寸法以下に加工することが可能なため、通常のLOCO
S法に見られるような選択酸化により、ウエル境界部の
溝を埋め込むことができる。
S法による素子分離を用いながらも、ウエル境界部にの
み、トレンチ分離を使用できる。さらに、ウエル境界部
に溝(トレンチ)をフォトリソグラフィーにおける最小
寸法以下に加工することが可能なため、通常のLOCO
S法に見られるような選択酸化により、ウエル境界部の
溝を埋め込むことができる。
【0025】あるいは、ウエル境界部に必要なトレンチ
をNウエルのマスク及びPウエルのマスクにより形成で
きるため、ウエル境界部のトレンチ用のマスクを必要と
しない。さらに、ウエル境界部のみに均一な分離幅のト
レンチを形成できるため、トレンチ形成にCMP装置を
必要としない。
をNウエルのマスク及びPウエルのマスクにより形成で
きるため、ウエル境界部のトレンチ用のマスクを必要と
しない。さらに、ウエル境界部のみに均一な分離幅のト
レンチを形成できるため、トレンチ形成にCMP装置を
必要としない。
【0026】
【発明の実施の形態】以下、本発明についての代表的な
実施例を図1(a)〜図1(d)に示された工程断面図
を用いて説明する。
実施例を図1(a)〜図1(d)に示された工程断面図
を用いて説明する。
【0027】まず、半導体基板101上に、パッド酸化
膜102及びシリコン窒化膜103を形成する。パッド
酸化膜厚としては、100から300オングストローム
があげられ、酸化膜は1000〜1100度の酸素雰囲
気中での酸化により形成される。なお、前記パッド酸化
膜の代わりに、オキシナイトライド膜(SiON)を用
いても良いことは言うまでもない。シリコン窒化膜厚と
しては、500から2000オングストロームがあげら
れ、CVD法により形成されるている。
膜102及びシリコン窒化膜103を形成する。パッド
酸化膜厚としては、100から300オングストローム
があげられ、酸化膜は1000〜1100度の酸素雰囲
気中での酸化により形成される。なお、前記パッド酸化
膜の代わりに、オキシナイトライド膜(SiON)を用
いても良いことは言うまでもない。シリコン窒化膜厚と
しては、500から2000オングストロームがあげら
れ、CVD法により形成されるている。
【0028】次に、フォトレジスト104を用いたフォ
トリソグラフィー(以下、NF−PH)及びエッチング
により、Nウエル領域の素子分離領域105及びNウエ
ル領域のウエル分離領域106の前記シリコン窒化膜及
びパッド酸化膜及び半導体基板の一部を除去する。シリ
コン窒化膜のエッチング条件としては、約0.1tor
rの真空度、約300WのRFパワーで行うO2とCF
4を用いた異方性のドライエッチングが挙げられ、パッ
ド酸化膜のエッチング条件としては、約0.1torr
の真空度、約900WのRFパワーで行うCHF3とC
F4を用いた異方性のドライエッチングが挙げられる。
そして、O2とCF4を用いた異方性のドライエッチン
グにより、500〜2000オングストロームの半導体
基板のエッチングを行う。この状態を示すのが図1
(a)である。
トリソグラフィー(以下、NF−PH)及びエッチング
により、Nウエル領域の素子分離領域105及びNウエ
ル領域のウエル分離領域106の前記シリコン窒化膜及
びパッド酸化膜及び半導体基板の一部を除去する。シリ
コン窒化膜のエッチング条件としては、約0.1tor
rの真空度、約300WのRFパワーで行うO2とCF
4を用いた異方性のドライエッチングが挙げられ、パッ
ド酸化膜のエッチング条件としては、約0.1torr
の真空度、約900WのRFパワーで行うCHF3とC
F4を用いた異方性のドライエッチングが挙げられる。
そして、O2とCF4を用いた異方性のドライエッチン
グにより、500〜2000オングストロームの半導体
基板のエッチングを行う。この状態を示すのが図1
(a)である。
【0029】次に、フォトリソグラフィー(以下、PF
−PH)及びエッチングにより、Pウエル領域の素子分
離領域107及びPウエル領域のウエル分離領域108
の前記シリコン窒化膜及びパッド酸化膜及び半導体基板
を除去する。シリコン窒化膜のエッチング条件として
は、約0.1torrの真空度、約300WのRFパワ
ーで行うO2とCF4を用いた異方性のドライエッチン
グが挙げられ、パッド酸化膜のエッチング条件として
は、約0.1torrの真空度、約900WのRFパワ
ーで行うCHF3とCF4を用いた異方性のドライエッ
チングが挙げられる。そして、O2とCF4を用いた異
方性のドライエッチングにより、500〜2000オン
グストロームの半導体基板のエッチングを行う。
−PH)及びエッチングにより、Pウエル領域の素子分
離領域107及びPウエル領域のウエル分離領域108
の前記シリコン窒化膜及びパッド酸化膜及び半導体基板
を除去する。シリコン窒化膜のエッチング条件として
は、約0.1torrの真空度、約300WのRFパワ
ーで行うO2とCF4を用いた異方性のドライエッチン
グが挙げられ、パッド酸化膜のエッチング条件として
は、約0.1torrの真空度、約900WのRFパワ
ーで行うCHF3とCF4を用いた異方性のドライエッ
チングが挙げられる。そして、O2とCF4を用いた異
方性のドライエッチングにより、500〜2000オン
グストロームの半導体基板のエッチングを行う。
【0030】なお、このフォトリソグラフィーによりP
ウエル領域のウエル分離領域が、Nウエル領域のウエル
分離領域と一部重なってパターニングされるため、Nウ
エルとPウエルの境界部の領域109のみ、半導体基板
のエッチングが複数回行われるため、半導体基板の溝が
深くなっている。この状態を示すのが図1(b)であ
る。
ウエル領域のウエル分離領域が、Nウエル領域のウエル
分離領域と一部重なってパターニングされるため、Nウ
エルとPウエルの境界部の領域109のみ、半導体基板
のエッチングが複数回行われるため、半導体基板の溝が
深くなっている。この状態を示すのが図1(b)であ
る。
【0031】次に、前記シリコン窒化膜をマスクとして
選択酸化を行い、素子分離酸化膜110を形成する。選
択酸化の条件として、例えば、1000℃〜1100℃
の温度で、60分から90分間、ウエット雰囲気で行な
う熱酸化があげられる。なお、前記ウエルの境界部の溝
は、この選択酸化により埋め込まれる。そして、前記シ
リコン窒化膜及びパッド酸化膜を剥離した後、素子分離
シリコン酸化膜形成の際に発生したホワイトリボンを取
り除くことを目的とする150オングストローム〜25
0オングストロームの犠牲酸化膜を、800℃〜950
℃の温度で、20分〜40分の時間、ウエット雰囲気中
で形成する。この状態を示すのが図1(c)である。
選択酸化を行い、素子分離酸化膜110を形成する。選
択酸化の条件として、例えば、1000℃〜1100℃
の温度で、60分から90分間、ウエット雰囲気で行な
う熱酸化があげられる。なお、前記ウエルの境界部の溝
は、この選択酸化により埋め込まれる。そして、前記シ
リコン窒化膜及びパッド酸化膜を剥離した後、素子分離
シリコン酸化膜形成の際に発生したホワイトリボンを取
り除くことを目的とする150オングストローム〜25
0オングストロームの犠牲酸化膜を、800℃〜950
℃の温度で、20分〜40分の時間、ウエット雰囲気中
で形成する。この状態を示すのが図1(c)である。
【0032】そして、フォトリソグラフィーにより、半
導体基板上のNウエル領域上のフォトレジストが除去さ
れるようにパターニングし、イオン注入法によりNウエ
ル111を形成する。次に、フォトリソグラフィーによ
り、半導体基板上のPウエル領域上のフォトレジストが
除去されるようにパターニングし、イオン注入法により
Pウエル112を形成する。この状態を示すのが図1
(d)である。以降は、通常の方法で、能動素子及び配
線を形成する。なお、本実施例のフォトリソグラフィー
は、NF−PHを先に行ったが、PF−PHを先に行っ
ても良いことは、言うまでもない。
導体基板上のNウエル領域上のフォトレジストが除去さ
れるようにパターニングし、イオン注入法によりNウエ
ル111を形成する。次に、フォトリソグラフィーによ
り、半導体基板上のPウエル領域上のフォトレジストが
除去されるようにパターニングし、イオン注入法により
Pウエル112を形成する。この状態を示すのが図1
(d)である。以降は、通常の方法で、能動素子及び配
線を形成する。なお、本実施例のフォトリソグラフィー
は、NF−PHを先に行ったが、PF−PHを先に行っ
ても良いことは、言うまでもない。
【0033】次に、本発明についての代表的な実施例の
パターンレイアウトを図2を用いて説明する。図2の2
01の模様が、Pウエル領域203及びNウエル領域上
の素子活性領域204を覆うパターンレイアウトデータ
である。また、202の模様が、Nウエル領域205及
びPウエル領域上の素子活性領域206を覆うパターン
レイアウトデータである。そして、Pウエル領域203
とNウエル領域205の境界にウエル境界のスペース2
07がある。
パターンレイアウトを図2を用いて説明する。図2の2
01の模様が、Pウエル領域203及びNウエル領域上
の素子活性領域204を覆うパターンレイアウトデータ
である。また、202の模様が、Nウエル領域205及
びPウエル領域上の素子活性領域206を覆うパターン
レイアウトデータである。そして、Pウエル領域203
とNウエル領域205の境界にウエル境界のスペース2
07がある。
【0034】なお、このウエル境界のスペースは、”
(NF−PHとPF−PHのアライメントエラー)+
(NF−PH及びPF−PHの寸法交差)”以上の寸法
を有しているため、常に、ウエル境界部に溝を形成する
ことができる。また、このスペースは、フォトリソグラ
フィーにおける最小寸法以下に加工することが可能であ
るため、ウエル境界部の溝を微細に形成できる。よっ
て、通常のLOCOSに用いるような選択酸化により、
ウエル境界部の溝を埋め込むことができる。さらに、ウ
エル境界の溝は、NF−PHのマスク及びPF−PHの
マスクにより形成されるため、ウエル境界部のトレンチ
形成のための特別なマスクを必要としない。
(NF−PHとPF−PHのアライメントエラー)+
(NF−PH及びPF−PHの寸法交差)”以上の寸法
を有しているため、常に、ウエル境界部に溝を形成する
ことができる。また、このスペースは、フォトリソグラ
フィーにおける最小寸法以下に加工することが可能であ
るため、ウエル境界部の溝を微細に形成できる。よっ
て、通常のLOCOSに用いるような選択酸化により、
ウエル境界部の溝を埋め込むことができる。さらに、ウ
エル境界の溝は、NF−PHのマスク及びPF−PHの
マスクにより形成されるため、ウエル境界部のトレンチ
形成のための特別なマスクを必要としない。
【0035】以上の製造方法及びパターンレイアウトを
用いることにより、通常のLOCOS法を用いながら
も、ウエル境界部にのみ、トレンチ分離を行えるため、
半導体装置において、微細化なウエル分離を実現でき
る。
用いることにより、通常のLOCOS法を用いながら
も、ウエル境界部にのみ、トレンチ分離を行えるため、
半導体装置において、微細化なウエル分離を実現でき
る。
【0036】次に、本発明についての他の代表的な実施
例を図3(a)〜図3(d)に示された工程断面図を用
いて説明する。
例を図3(a)〜図3(d)に示された工程断面図を用
いて説明する。
【0037】まず、フォトリソグラフィー(以下、NW
EL−PH)により、Pウエル領域上をフォトレジスト
302で覆い、半導体基板301を、O2とCF4を用
いた異方性のドライエッチングにより、500〜200
0オングストローム、エッチングする。次に、前記フォ
トレジストをマスクとして、イオン注入法によりNウエ
ル不純物層303を形成する。この状態を示すのが図3
(a)である。
EL−PH)により、Pウエル領域上をフォトレジスト
302で覆い、半導体基板301を、O2とCF4を用
いた異方性のドライエッチングにより、500〜200
0オングストローム、エッチングする。次に、前記フォ
トレジストをマスクとして、イオン注入法によりNウエ
ル不純物層303を形成する。この状態を示すのが図3
(a)である。
【0038】次に、フォトリソグラフィー(以下、PW
EL−PH)により、Nウエル領域上をフォトレジスト
で覆い、半導体基板301を、O2とCF4を用いた異
方性のドライエッチングにより、500〜2000オン
グストローム、エッチングする。次に、前記フォトレジ
ストをマスクとして、イオン注入法によりPウエル不純
物層304を形成する。
EL−PH)により、Nウエル領域上をフォトレジスト
で覆い、半導体基板301を、O2とCF4を用いた異
方性のドライエッチングにより、500〜2000オン
グストローム、エッチングする。次に、前記フォトレジ
ストをマスクとして、イオン注入法によりPウエル不純
物層304を形成する。
【0039】なお、このフォトリソグラフィーによりP
ウエル領域とNウエル領域とが一部重なってパターニン
グされるため、NウエルとPウエルの境界部の領域30
5のみ、半導体基板のエッチングが複数回行われるた
め、ウエル境界部の溝が深くなっている。Nウエル領域
の基板エッチング量とPウエル領域の基板エッチング量
を同量にすることにより、Nウエル領域とPウエル領域
との段差は発生しない。また、ウエル境界部の溝の深さ
は、Nウエル領域及びPウエル領域の基板エッチング量
により決まってくる。この状態を示すのが図3(b)で
ある。
ウエル領域とNウエル領域とが一部重なってパターニン
グされるため、NウエルとPウエルの境界部の領域30
5のみ、半導体基板のエッチングが複数回行われるた
め、ウエル境界部の溝が深くなっている。Nウエル領域
の基板エッチング量とPウエル領域の基板エッチング量
を同量にすることにより、Nウエル領域とPウエル領域
との段差は発生しない。また、ウエル境界部の溝の深さ
は、Nウエル領域及びPウエル領域の基板エッチング量
により決まってくる。この状態を示すのが図3(b)で
ある。
【0040】そして、1000℃〜1100℃の温度
で、4〜12時間、約1%の酸素雰囲気で行なう熱アニ
ールにより、前記Nウエル領域及びPウエル領域を半導
体基板中に拡散させ、Nウエル307及びPウエル30
8を形成するとともに、前記ウエル境界の溝を酸化によ
り埋め込み、トレンチ306を形成する。あるいは、C
VD法により酸化膜を半導体基板上に形成し、異方性の
ドライエッチングにより前記酸化膜をエッチングするこ
とにより、前記ウエル境界の溝を酸化膜で埋め込み、ト
レンチ306を形成する。この状態を示すのが図3
(b)である。
で、4〜12時間、約1%の酸素雰囲気で行なう熱アニ
ールにより、前記Nウエル領域及びPウエル領域を半導
体基板中に拡散させ、Nウエル307及びPウエル30
8を形成するとともに、前記ウエル境界の溝を酸化によ
り埋め込み、トレンチ306を形成する。あるいは、C
VD法により酸化膜を半導体基板上に形成し、異方性の
ドライエッチングにより前記酸化膜をエッチングするこ
とにより、前記ウエル境界の溝を酸化膜で埋め込み、ト
レンチ306を形成する。この状態を示すのが図3
(b)である。
【0041】そして、半導体基板上に、パッド酸化膜及
びシリコン窒化膜を形成し、フォトリソグラフィー及び
エッチングにより、素子分離領域の前記シリコン窒化膜
を除去する。次に、パターニングされた前記シリコン窒
化膜をマスクとして選択酸化を行い、素子分離膜309
を形成し、前記シリコン窒化膜を除去する。そして、素
子活性領域上の前記パッド酸化膜を除去し、犠牲酸化膜
を全面に形成する。この状態を示すのが図3(d)であ
る。以降は、通常の方法で、能動素子及び配線を形成す
る。なお、本実施例のフォトリソグラフィーは、NWE
L−PHを先に行ったが、PWEL−PHを先に行って
も良いことは、言うまでもない。
びシリコン窒化膜を形成し、フォトリソグラフィー及び
エッチングにより、素子分離領域の前記シリコン窒化膜
を除去する。次に、パターニングされた前記シリコン窒
化膜をマスクとして選択酸化を行い、素子分離膜309
を形成し、前記シリコン窒化膜を除去する。そして、素
子活性領域上の前記パッド酸化膜を除去し、犠牲酸化膜
を全面に形成する。この状態を示すのが図3(d)であ
る。以降は、通常の方法で、能動素子及び配線を形成す
る。なお、本実施例のフォトリソグラフィーは、NWE
L−PHを先に行ったが、PWEL−PHを先に行って
も良いことは、言うまでもない。
【0042】次に、本発明についての代表的な実施例の
パターンレイアウトを図4を用いて説明する。図4の4
01の模様が、Pウエル領域404を覆うパターンレイ
アウトデータである。また、402の模様が、Nウエル
領域405を覆うパターンレイアウトデータである。ま
た、403の模様が、素子活性領域406を覆うパター
ンレイアウトデータである。そして、Pウエル領域40
4とNウエル領域405の境界にウエル境界のスペース
407がある。
パターンレイアウトを図4を用いて説明する。図4の4
01の模様が、Pウエル領域404を覆うパターンレイ
アウトデータである。また、402の模様が、Nウエル
領域405を覆うパターンレイアウトデータである。ま
た、403の模様が、素子活性領域406を覆うパター
ンレイアウトデータである。そして、Pウエル領域40
4とNウエル領域405の境界にウエル境界のスペース
407がある。
【0043】なお、このウエル境界のスペースは、”
(NWEL−PHとPWEL−PHのアライメントエラ
ー)+(NWEL−PH及びPWEL−PHの寸法交
差)”以上の寸法を有しているため、常に、ウエル境界
部に溝を形成することができる。また、このスペース
は、フォトリソグラフィーにおける最小寸法以下に加工
することが可能である。よって、ウエル境界部の溝が、
微細且つ均一に形成できるため、ウエル境界部の溝を容
易に埋め込むことができる。また、ウエル境界の溝は、
NWEL−PHのマスク及びPWEL−PHのマスクに
より形成されるため、ウエル境界部のトレンチ形成のた
めの特別なマスクを必要としない。
(NWEL−PHとPWEL−PHのアライメントエラ
ー)+(NWEL−PH及びPWEL−PHの寸法交
差)”以上の寸法を有しているため、常に、ウエル境界
部に溝を形成することができる。また、このスペース
は、フォトリソグラフィーにおける最小寸法以下に加工
することが可能である。よって、ウエル境界部の溝が、
微細且つ均一に形成できるため、ウエル境界部の溝を容
易に埋め込むことができる。また、ウエル境界の溝は、
NWEL−PHのマスク及びPWEL−PHのマスクに
より形成されるため、ウエル境界部のトレンチ形成のた
めの特別なマスクを必要としない。
【0044】以上の製造方法及びパターンレイアウトを
用いることにより、通常のLOCOS法を用いながら
も、ウエル境界部にのみ、トレンチ分離を行えるため、
半導体装置において、微細化なウエル分離を実現でき
る。
用いることにより、通常のLOCOS法を用いながら
も、ウエル境界部にのみ、トレンチ分離を行えるため、
半導体装置において、微細化なウエル分離を実現でき
る。
【0045】
【発明の効果】本発明によれば、通常のLOCOS法を
用いながらも、ウエル境界部にのみ、トレンチ分離を使
用できる。さらに、ウエル境界部に溝(トレンチ)をフ
ォトリソグラフィーにおける最小寸法以下に加工するこ
とが可能なため、通常のLOCOS法に見られるような
選択酸化により、ウエル境界部の溝を埋め込むことがで
きる。
用いながらも、ウエル境界部にのみ、トレンチ分離を使
用できる。さらに、ウエル境界部に溝(トレンチ)をフ
ォトリソグラフィーにおける最小寸法以下に加工するこ
とが可能なため、通常のLOCOS法に見られるような
選択酸化により、ウエル境界部の溝を埋め込むことがで
きる。
【0046】あるいは、ウエル境界部に必要なトレンチ
をNウエルのマスク及びPウエルのマスクにより形成で
きるため、ウエル境界部のトレンチ用のマスクを必要と
しない。さらに、ウエル境界部のみに均一な分離幅のト
レンチを形成できるため、CMP装置を用いずに、微細
なウエル分離を可能とする半導体装置の製造方法を提供
することができる。
をNウエルのマスク及びPウエルのマスクにより形成で
きるため、ウエル境界部のトレンチ用のマスクを必要と
しない。さらに、ウエル境界部のみに均一な分離幅のト
レンチを形成できるため、CMP装置を用いずに、微細
なウエル分離を可能とする半導体装置の製造方法を提供
することができる。
【図1】本発明の半導体装置の製造方法の一実施例を示
す工程断面図。
す工程断面図。
【図2】本発明の半導体装置の製造方法の一実施例を示
すレイアウト図。
すレイアウト図。
【図3】本発明の半導体装置の製造方法の他の一実施例
を示す工程断面図。
を示す工程断面図。
【図4】本発明の半導体装置の製造方法の他の一実施例
を示すレイアウト図。
を示すレイアウト図。
【図5】従来の半導体装置の製造方法例を示す工程断面
図。
図。
【図6】従来の半導体装置の製造方法例を示す工程断面
図。
図。
【図7】従来の半導体装置の製造方法例を示す工程断面
図。
図。
101 半導体基板 102 パッド酸化膜 103 シリコン窒化膜 104 フォトレジスト 105 Nウエル領域の素子分離領域 106 Nウエル領域のウエル分離領域 107 Pウエル領域の素子分離領域 108 Pウエル領域のウエル分離領域 109 ウエル境界部の溝 110 素子分離酸化膜 111 Nウエル 112 Pウエル 201 レイアウトの凡例 202 レイアウトの凡例 203 Pウエル領域 204 Nウエル領域上の素子活性領域 205 Nウエル領域 206 Pウエル領域上の素子活性領域 207 ウエル境界のスペース 301 半導体基板 302 フォトレジスト 303 Nウエル不純物層 304 Pウエル不純物層 305 ウエル境界部の溝 306 トレンチ 307 Nウエル 308 Pウエル 309 素子分離酸化膜 401 レイアウトの凡例 402 レイアウトの凡例 403 レイアウトの凡例 404 Pウエル領域 405 Nウエル領域 406 素子活性領域 407 ウエル境界のスペース 501 半導体基板 502 パッド酸化膜 503 シリコン窒化膜 504 Nウエル不純物層 505 Nウエル領域上の酸化膜 506 Pウエル不純物層 507 Nウエル 508 Pウエル 509 素子分離酸化膜 601 半導体基板 602 パッド酸化膜 603 シリコン窒化膜 604 素子分離酸化膜 605 Nウエル 606 Pウエル 701 半導体基板 702 パッド酸化膜 703 シリコン窒化膜 704 トレンチ分離の溝 705 酸化膜 706 トレンチ 707 Nウエル 708 Pウエル
Claims (7)
- 【請求項1】第一導電型ウエル領域と第二導電型ウエル
領域とを有する相補型半導体装置の製造方法において、
半導体基板上に耐酸化性絶縁膜を形成する工程と、第一
導電型ウエル領域の素子分離領域及び第一導電型ウエル
領域のウエル分離領域をパターニングする工程と、前記
第一導電型ウエル領域の素子分離領域及び第一導電型ウ
エル領域のウエル分離領域の前記耐酸化性絶縁膜及び半
導体基板をエッチングする工程と、第二導電型ウエル領
域の素子分離領域及び第二導電型ウエル領域のウエル分
離領域をパターニングする工程と、前記第二導電型ウエ
ル領域の素子分離領域及び第二導電型ウエル領域のウエ
ル分離領域の前記耐酸化性絶縁膜及び半導体基板をエッ
チングする工程と同時に第一導電型ウエルと第二導電型
ウエルの境界に溝を形成する工程と、前記耐酸化性絶縁
膜をマスクとして、素子分離絶縁膜及びウエル分離酸化
膜を形成する工程を具備することを特徴とする半導体装
置の製造方法。 - 【請求項2】第一導電型領域と第二導電型領域とを有す
る相補型半導体装置の製造方法において、請求項1の記
載の第一導電型ウエル領域のウエル分離領域と第二導電
型ウエル領域のウエル分離領域のパターンが、第一導電
型ウエルと第二導電型ウエルの境界において重なってが
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項3】第一導電型領域と第二導電型領域とを有す
る相補型半導体装置の製造方法において、請求項2の記
載の第一導電型ウエルと第二導電型ウエルの境界におけ
るパターンの重なりが、第一導電型ウエルと第二導電型
ウエルのパターニングの際の合わせズレ及び寸法交差以
上あるを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項4】第一導電型領域と第二導電型領域とを有す
る相補型半導体装置の製造方法において、第一導電型ウ
エル領域をパターニングする工程と、前記第一導電型ウ
エル領域の半導体基板をエッチングし、前記第一導電型
ウエル領域に第一導電型不純物を導入する工程と、第二
導電型ウエル領域をパターニングする工程と、前記第二
導電型ウエル領域をエッチングする工程と同時に第一導
電型ウエルと第二導電型ウエルの境界に溝を形成し、前
記第二導電型ウエル領域に第二導電型不純物を導入する
工程工程と、第一導電型ウエルと第二導電型ウエルの境
界に溝に絶縁膜を形成する工程を具備することを特徴と
する半導体装置の製造方法。 - 【請求項5】第一導電型領域と第二導電型領域とを有す
る相補型半導体装置の製造方法において、請求項4記載
のの第一導電型ウエル領域と第二導電型ウエル領域のパ
ターンが、第一導電型ウエルと第二導電型ウエルの境界
において重なってがことを特徴とする半導体装置の製造
方法。 - 【請求項6】第一導電型領域と第二導電型領域とを有す
る相補型半導体装置の製造方法において、請求項5記載
のの第一導電型ウエルと第二導電型ウエルの境界におけ
るパターンの重なりが、第一導電型ウエルと第二導電型
ウエルのパターニングの際の合わせズレ及び寸法交差以
上あるを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項7】第一導電型領域と第二導電型領域とを有す
る相補型半導体装置の製造方法において、請求項4記載
のの第一導電型ウエル領域の半導体基板のエッチング量
と第二導電型ウエル領域の半導体基板のエッチング量と
が等しく、第一導電型ウエルと第二導電型ウエルの境界
の溝の深さが、第二導電型ウエル領域の半導体基板のエ
ッチング量により決まっている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 |
---|---|---|---|
JP9142722A JPH10335483A (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9142722A JPH10335483A (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10335483A true JPH10335483A (ja) | 1998-12-18 |
Family
ID=15322067
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9142722A Withdrawn JPH10335483A (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10335483A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100835780B1 (ko) * | 2001-06-29 | 2008-06-05 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 반도체 장치의 소자분리막 형성 방법 |
-
1997
- 1997-05-30 JP JP9142722A patent/JPH10335483A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100835780B1 (ko) * | 2001-06-29 | 2008-06-05 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 반도체 장치의 소자분리막 형성 방법 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040803 |