JPS58122747A - 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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- JPS58122747A JPS58122747A JP418682A JP418682A JPS58122747A JP S58122747 A JPS58122747 A JP S58122747A JP 418682 A JP418682 A JP 418682A JP 418682 A JP418682 A JP 418682A JP S58122747 A JPS58122747 A JP S58122747A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/76—Making of isolation regions between components
- H01L21/762—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
- H01L21/76297—Dielectric isolation using EPIC techniques, i.e. epitaxial passivated integrated circuit
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- Power Engineering (AREA)
- Local Oxidation Of Silicon (AREA)
- Element Separation (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (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
【発明の詳細な説明】
(a) 発明の技術分野
本発明はポリシリコン層で素子間分離を実施した高耐圧
半導体装置の製造方法の改良K11するものである。
半導体装置の製造方法の改良K11するものである。
((ロ)技術の背景
最近宅内電話交換器の電子回路に用いる電子部品として
1枚の半導体チップの内部に素子間が確*に分離された
高耐圧の半導体素子を形成し良高信l1度の半導体装置
か要望されるようになっている。
1枚の半導体チップの内部に素子間が確*に分離された
高耐圧の半導体素子を形成し良高信l1度の半導体装置
か要望されるようになっている。
(e) 従来技術と問題点
このような半導体装置の従来の製造方法について第1図
より第4図までを用いて説明する。まず1111図に示
すように表面が(100)I[iの81基板1の周11
に該基板の熱酸化によって5000〜6000オングス
トローム(jl)程度の二酸化シリコン(5102)膜
2を形成したのち、該5to2!lIを所定パターンに
ホトリングラフィ法を用いてffi開きする。その後こ
のように窓開きされた81ozl!2をマスクとしてカ
セイカリ(KoH)を主成分とするエツチング液でエツ
チングして異方性エツチングを行いV字形の溝3を81
基板の表rkJmに約5 M Opの深さで形成する。
より第4図までを用いて説明する。まず1111図に示
すように表面が(100)I[iの81基板1の周11
に該基板の熱酸化によって5000〜6000オングス
トローム(jl)程度の二酸化シリコン(5102)膜
2を形成したのち、該5to2!lIを所定パターンに
ホトリングラフィ法を用いてffi開きする。その後こ
のように窓開きされた81ozl!2をマスクとしてカ
セイカリ(KoH)を主成分とするエツチング液でエツ
チングして異方性エツチングを行いV字形の溝3を81
基板の表rkJmに約5 M Opの深さで形成する。
その後第2図に示すように′D、基板を反応管中に導入
し該反応管中に5V−の高圧の酸素(02)ガスを送入
して該基板を加熱するいわゆる加圧熱酸化法やあるいは
1即/−の常圧の02ガスで酸化する熱酸化法で酸化し
て基板の周囲に1〜2μmの分厚い81028に4を形
成する。
し該反応管中に5V−の高圧の酸素(02)ガスを送入
して該基板を加熱するいわゆる加圧熱酸化法やあるいは
1即/−の常圧の02ガスで酸化する熱酸化法で酸化し
て基板の周囲に1〜2μmの分厚い81028に4を形
成する。
次いで該基板を反応管内に導入したのち、該反応管内圧
トリクロロシラン(slHclg)や、ジクロロシラン
(siuzclz)、四塩化シリコン(81C14)噂
のそれぞれのガスと水jl(Hz)カスとの混合ガスを
導入し、該反応管を加熱して前記81HC1B、Big
H2012、日IC14ガスの水素還元によって得ら
れたポリシリコン層5を約500μmの分厚い厚さでい
わゆる化学気相成長(CVD)法で形成する。このよう
にElillCls 、 812HzO12、s i
C!14ガスを用いるのはモノシラン(staa)ガス
の熱分解に比してポリシリコン族の形成速度が早く、分
厚いポリシリコン層を形成するのに有利であり又、vl
lの埋め込み形状か良いからである。
トリクロロシラン(slHclg)や、ジクロロシラン
(siuzclz)、四塩化シリコン(81C14)噂
のそれぞれのガスと水jl(Hz)カスとの混合ガスを
導入し、該反応管を加熱して前記81HC1B、Big
H2012、日IC14ガスの水素還元によって得ら
れたポリシリコン層5を約500μmの分厚い厚さでい
わゆる化学気相成長(CVD)法で形成する。このよう
にElillCls 、 812HzO12、s i
C!14ガスを用いるのはモノシラン(staa)ガス
の熱分解に比してポリシリコン族の形成速度が早く、分
厚いポリシリコン層を形成するのに有利であり又、vl
lの埋め込み形状か良いからである。
その後第4図に示すように該基板の裏面側よりされてい
るV字形状の溝のほぼ中央部に到るまで11fl!して
前記7字溝内に形成さtているポリシリコン層によって
61基板を研磨して得られた81勅の島状領域6を一定
するようにしている。そしてこの81層の島状f14域
6内へ半導休索子形成用不純物を拡散あるいはイオン注
入法によって導入して半導体素子を形績ルていた。
るV字形状の溝のほぼ中央部に到るまで11fl!して
前記7字溝内に形成さtているポリシリコン層によって
61基板を研磨して得られた81勅の島状領域6を一定
するようにしている。そしてこの81層の島状f14域
6内へ半導休索子形成用不純物を拡散あるいはイオン注
入法によって導入して半導体素子を形績ルていた。
このようにポリ81Nによって半導体素子を分離すれば
、該半導体素子か健夾に分離され素子間にリークを生じ
ないため高耐圧の半導体素子を多数基板に配設して形成
する場合に用いられている。
、該半導体素子か健夾に分離され素子間にリークを生じ
ないため高耐圧の半導体素子を多数基板に配設して形成
する場合に用いられている。
しかし第6図に示すように上述したポリシリコン115
を81基板上に形成した場合、該ポリ61腰の形成され
た方向に対して凹状にそり返る傾向がありこのようにポ
リ81腰か形成されてそり返った81基板をf/r磨し
た際に該基板の周辺部で前述した島状領域か形成されず
、したかって基板の周辺部に半導体素子が形成されなく
なる不都合か生じ、一つの81基板内に形成される半導
体装置の数が少なくなる欠点を生じる。また前述した8
1HO13,5tnzcx2.81C1,*の反応カス
を水素還元してポリSi@を形成する場合、該反応ガス
の熱分解により副生するノ・ロゲン又はノ・ロゲン化物
によってポリ81展の成長と一時にポリ81腰あるい1
jE11基板のエッチンク反応か生じており、このため
特に基板の背向周辺部かエツチングされることになり、
余計に基板周辺部で半導体素子か形成されかい不都合を
生じている。
を81基板上に形成した場合、該ポリ61腰の形成され
た方向に対して凹状にそり返る傾向がありこのようにポ
リ81腰か形成されてそり返った81基板をf/r磨し
た際に該基板の周辺部で前述した島状領域か形成されず
、したかって基板の周辺部に半導体素子が形成されなく
なる不都合か生じ、一つの81基板内に形成される半導
体装置の数が少なくなる欠点を生じる。また前述した8
1HO13,5tnzcx2.81C1,*の反応カス
を水素還元してポリSi@を形成する場合、該反応ガス
の熱分解により副生するノ・ロゲン又はノ・ロゲン化物
によってポリ81展の成長と一時にポリ81腰あるい1
jE11基板のエッチンク反応か生じており、このため
特に基板の背向周辺部かエツチングされることになり、
余計に基板周辺部で半導体素子か形成されかい不都合を
生じている。
(d) 発明の目的
本発明は上述した欠点を除去し、前述した81基板上に
ボ1Jsilllを形成した際、基板がそり返るのを防
止しもって81基槍か平坦な伏動でポリ61腰を形成し
て、ポリ81族で一定される島状領域か81基板の周辺
部で消失しないよう圧して、もって1つの81基板に形
成される半導体装置の歩留りを向上させることを目的と
するものである。
ボ1Jsilllを形成した際、基板がそり返るのを防
止しもって81基槍か平坦な伏動でポリ61腰を形成し
て、ポリ81族で一定される島状領域か81基板の周辺
部で消失しないよう圧して、もって1つの81基板に形
成される半導体装置の歩留りを向上させることを目的と
するものである。
(e) 発明の構成
かかる目的1*成するための本発明の半導体装置の製造
方法はシリコン基板の表面側に7字溝を形成し、該7字
溝内と該基板の表yIJ側にポリシリコン層を形成し、
その後、該基板の1(3)側より7字溝の中央部に到る
まで研磨して7字溝内のポリシリコン層で分離されたシ
リコンの島状領域を形rft後、前記島状f14坂に素
子形成用不純物を導入して半導体装置とする半導体装置
の製造方法において、前記基板の表面側にポリシリコン
層を形成する以前にあらかじめ前記基板の11ii5側
に窒化シリコン膜を形成してから基板の表−倒にポリシ
リコン層を形成するようにしたことを特徴とするもので
ある。
方法はシリコン基板の表面側に7字溝を形成し、該7字
溝内と該基板の表yIJ側にポリシリコン層を形成し、
その後、該基板の1(3)側より7字溝の中央部に到る
まで研磨して7字溝内のポリシリコン層で分離されたシ
リコンの島状領域を形rft後、前記島状f14坂に素
子形成用不純物を導入して半導体装置とする半導体装置
の製造方法において、前記基板の表面側にポリシリコン
層を形成する以前にあらかじめ前記基板の11ii5側
に窒化シリコン膜を形成してから基板の表−倒にポリシ
リコン層を形成するようにしたことを特徴とするもので
ある。
(f) 発明の実施例
以下回向を用いながら本発明の一実施例につき詳細に#
51明する。第6図より第7図までは本発明の半導体装
置の製造方法を示す図、vJ8図は本発明の方法に用い
る装vIjt図、第9図1Js1基板KSi3N4映を
形成した際の基板のそりを示す図、第10図ViB13
N4展厚と基板のそりを示す図、第11図はホ1JEl
i膜の成長時開と基板のそりを下す図である。本発明の
半導体surの製造方法が従来と興なる点は、前述した
第2図のV字型形状の溝を81基板1表面に形成後、分
厚く加圧熱酸化法によって該81基板の周辺部の全面V
Cstoz膜を形成してから該基板をIJ8図に示す平
行平板型のプラズマCvD5に置の反応管11内に挿入
してから、反応管の入[]よりアンモニア(NH3)ガ
スおよびモノシラン(stn、)ガスと窒素(N2)ガ
スの混合ガスを導入して該平行平板電極12間に高周波
電圧を印加して該混合ガスをプラズマ化して、該81基
板の裏面側にのみいわゆるプラズマOVD法によって第
6図に示すように厚さ300oi程度のSi、N4膜1
3を被着する。、このよう1c813N4膜を81基&
lの下側に付着して水素ガスII囲気内で1150℃の
温度で熱処理すると第9図に示すようKEli基板1が
付着した811N4膜13側圧向って凹状態となり丁度
第5図に示したポリ81@6を形成したS合と逆方向に
そり返ることになる。そζで81基板の下側1cB13
N4&liを付着した後187図に示すように該基板上
にポリ81膜5を基板の1kE1]@lIC0VD法に
よって形成する。ここで前述したポリ811115の厚
さとそりの量(Dl係と、 IIfJ述し7j Si、
、N4膜13の厚さとそれを水素ガス宴囲気内で水素処
理し良場合のそりの量のWIII係について本発明者等
ij実験的に以下の事を確l)た。
51明する。第6図より第7図までは本発明の半導体装
置の製造方法を示す図、vJ8図は本発明の方法に用い
る装vIjt図、第9図1Js1基板KSi3N4映を
形成した際の基板のそりを示す図、第10図ViB13
N4展厚と基板のそりを示す図、第11図はホ1JEl
i膜の成長時開と基板のそりを下す図である。本発明の
半導体surの製造方法が従来と興なる点は、前述した
第2図のV字型形状の溝を81基板1表面に形成後、分
厚く加圧熱酸化法によって該81基板の周辺部の全面V
Cstoz膜を形成してから該基板をIJ8図に示す平
行平板型のプラズマCvD5に置の反応管11内に挿入
してから、反応管の入[]よりアンモニア(NH3)ガ
スおよびモノシラン(stn、)ガスと窒素(N2)ガ
スの混合ガスを導入して該平行平板電極12間に高周波
電圧を印加して該混合ガスをプラズマ化して、該81基
板の裏面側にのみいわゆるプラズマOVD法によって第
6図に示すように厚さ300oi程度のSi、N4膜1
3を被着する。、このよう1c813N4膜を81基&
lの下側に付着して水素ガスII囲気内で1150℃の
温度で熱処理すると第9図に示すようKEli基板1が
付着した811N4膜13側圧向って凹状態となり丁度
第5図に示したポリ81@6を形成したS合と逆方向に
そり返ることになる。そζで81基板の下側1cB13
N4&liを付着した後187図に示すように該基板上
にポリ81膜5を基板の1kE1]@lIC0VD法に
よって形成する。ここで前述したポリ811115の厚
さとそりの量(Dl係と、 IIfJ述し7j Si、
、N4膜13の厚さとそれを水素ガス宴囲気内で水素処
理し良場合のそりの量のWIII係について本発明者等
ij実験的に以下の事を確l)た。
すなわち本発明者等kis1基板にプラズマ化学気相r
iL長(CVD)法によって形成した窒化シリコン(s
tsM4)膜を被着したのち該81基板を水素ガス中で
1150℃の温度で熱処理した場合、付着L7t81、
N4膜の厚さと熱処理した時間に対する61基板のそり
の量(pm)が第10図に示すような陶体となることを
実験的に復めた。図で横軸xii熱処理時間(分)を示
し、縦軸yは日1窒化膜が形成された81基板のそりの
量(μm)を示す1.そして試料1、試料2、試料3、
試料4、は81基板上にプラズマCVD@によるE11
3N4膜をそれぞれ、1700ス、2200X、 32
00X15200ス形成した場合の実験的データである
。ここで前記61基板にポリ81@を形成した場合に生
じる81基板のそりか(μN!1)との陶体を第11図
に示フ。図示するようにホ1.IEHIIの成長時間4
分)を機軸とし、ポリ8i鋏が形成されるとさにより8
1基板に生じるそり′III(μm)を縦軸としたとき
fL長時間とそり量とは直線胸係KToる。したかって
ボ1J81膜の成長時間を知ることで81基板のそり量
を算出しその熱処理時間とそり量に対応する5t3Ns
llの膜厚を図10から求め、所定の膜厚のs i 3
)14を基板下側に付着し、上側にポリ81を成長すれ
ば、上側のポリ膜と下側515m411のそり方向が逆
のため、互いのそりが相殺され、ポリ81膜形成後も平
坦な81基板が得られることがわかる。
iL長(CVD)法によって形成した窒化シリコン(s
tsM4)膜を被着したのち該81基板を水素ガス中で
1150℃の温度で熱処理した場合、付着L7t81、
N4膜の厚さと熱処理した時間に対する61基板のそり
の量(pm)が第10図に示すような陶体となることを
実験的に復めた。図で横軸xii熱処理時間(分)を示
し、縦軸yは日1窒化膜が形成された81基板のそりの
量(μm)を示す1.そして試料1、試料2、試料3、
試料4、は81基板上にプラズマCVD@によるE11
3N4膜をそれぞれ、1700ス、2200X、 32
00X15200ス形成した場合の実験的データである
。ここで前記61基板にポリ81@を形成した場合に生
じる81基板のそりか(μN!1)との陶体を第11図
に示フ。図示するようにホ1.IEHIIの成長時間4
分)を機軸とし、ポリ8i鋏が形成されるとさにより8
1基板に生じるそり′III(μm)を縦軸としたとき
fL長時間とそり量とは直線胸係KToる。したかって
ボ1J81膜の成長時間を知ることで81基板のそり量
を算出しその熱処理時間とそり量に対応する5t3Ns
llの膜厚を図10から求め、所定の膜厚のs i 3
)14を基板下側に付着し、上側にポリ81を成長すれ
ば、上側のポリ膜と下側515m411のそり方向が逆
のため、互いのそりが相殺され、ポリ81膜形成後も平
坦な81基板が得られることがわかる。
例えば81基mKポリ81!Iを200μmの厚さに形
成するKFi成長時間か150分必要さされ、その場合
のそりの量は第11図によって120μmとなる。
成するKFi成長時間か150分必要さされ、その場合
のそりの量は第11図によって120μmとなる。
したがってこの場合Fi第10図に示すように5tsN
411を厚さ5200又で形成してポリシリコン膜形成
を行なえばよいことが解る。
411を厚さ5200又で形成してポリシリコン膜形成
を行なえばよいことが解る。
このように813N4@を基板の]1面11!IKあら
かじめ付着してから基板の表面側にホj781111を
形成すると基1lLK対するそりが相互に相殺されて基
板が平坦な状態で形成され、その後81基板の81社4
膜の形成された裏面側より基板表面の7字溝の中央部壕
で研磨すれば島状領域が基板の周辺部で消失することな
く1枚の81基板からの半導体装置形成の歩留が向上す
る。また前記81sN41!IIけポリs1!llを形
成するB iHr、lB、812H2Cユ2、F+1c
]4カスの熱分解で生ずる・・ロゲン又ハノ・ロゲン化
物に対する耐薬品性が強いのでホ!781![を形成す
る際に侵されることなく、したがって81基板が平坦な
状態で保たれたままポリs11%が形成されるので基板
の周辺部部で島状領域が消失することかなくなり1枚の
81基板から形成される半導体装皺の歩留が向上する。
かじめ付着してから基板の表面側にホj781111を
形成すると基1lLK対するそりが相互に相殺されて基
板が平坦な状態で形成され、その後81基板の81社4
膜の形成された裏面側より基板表面の7字溝の中央部壕
で研磨すれば島状領域が基板の周辺部で消失することな
く1枚の81基板からの半導体装置形成の歩留が向上す
る。また前記81sN41!IIけポリs1!llを形
成するB iHr、lB、812H2Cユ2、F+1c
]4カスの熱分解で生ずる・・ロゲン又ハノ・ロゲン化
物に対する耐薬品性が強いのでホ!781![を形成す
る際に侵されることなく、したがって81基板が平坦な
状態で保たれたままポリs11%が形成されるので基板
の周辺部部で島状領域が消失することかなくなり1枚の
81基板から形成される半導体装皺の歩留が向上する。
また以上の実施例では813N4勝を用いた場合につい
て述べたが必らすも813N4膜でなくても81の窒化
物@(stxNy)また#′1Siのオキシナイトライ
ド(Blx Oy N++s)、(x、y、2の比は自
由)l!であってもよい。
て述べたが必らすも813N4膜でなくても81の窒化
物@(stxNy)また#′1Siのオキシナイトライ
ド(Blx Oy N++s)、(x、y、2の比は自
由)l!であってもよい。
(g) 発明の効果
以上述べたように従来の半導体装置の製造方法によれば
直経3吋の81基板を用いた場合は、そりが基板の中央
部と周辺部で150μm′t1′あったものが本発明の
半導体*1mの製造方法によれは30μmに減少し、1
枚の81基板からの素子形成の歩留が65%であったも
のか90%に向上する利点を生じ、半導体素子形成の歩
留が向上し、低コストの半導体装置が得られる利点を生
じる。
直経3吋の81基板を用いた場合は、そりが基板の中央
部と周辺部で150μm′t1′あったものが本発明の
半導体*1mの製造方法によれは30μmに減少し、1
枚の81基板からの素子形成の歩留が65%であったも
のか90%に向上する利点を生じ、半導体素子形成の歩
留が向上し、低コストの半導体装置が得られる利点を生
じる。
第1図より第4図までは従来の半導体装置の製造方法を
示す断面図、第5図は従来の方法における不具合を示す
図、186図より第7図までは本発明の半導体1に皺の
11造方法を示す図、第8図は本発明の方法に用いる装
置図、189図は81基板に5taNa[管形成した場
合の基板のそりを示す図、第10図けB13N4膜厚と
基板のそりとの関係を示す図、第11図はボ1J81膜
の成長時間と基板のそりを示す図である。 図において1ii81基板、2.4はE1102!i!
、3け7字溝、5F′!ポリ8111,6は島状領域、
11は反応管、12Fi平行電極、13はet3m4膜
を示す。 第1図 第214 第314 第 4 閏 第5問 第6121 、第 7 図 第8図 第9閏
示す断面図、第5図は従来の方法における不具合を示す
図、186図より第7図までは本発明の半導体1に皺の
11造方法を示す図、第8図は本発明の方法に用いる装
置図、189図は81基板に5taNa[管形成した場
合の基板のそりを示す図、第10図けB13N4膜厚と
基板のそりとの関係を示す図、第11図はボ1J81膜
の成長時間と基板のそりを示す図である。 図において1ii81基板、2.4はE1102!i!
、3け7字溝、5F′!ポリ8111,6は島状領域、
11は反応管、12Fi平行電極、13はet3m4膜
を示す。 第1図 第214 第314 第 4 閏 第5問 第6121 、第 7 図 第8図 第9閏
Claims (1)
- シリコン基板の表面側KV字溝を形成し、該V字溝内と
該基板の表面側にポリシリコン層を@威し、その後、該
基板の裏面側より7字溝の中央部に到るまで研磨してV
字溝内のポリシリコン層で分離されたシリコンの島状領
域を形成後、前記島状IlI斌に素子形成用不純物を尋
人して半導体装置とする半導体装置の製造方法において
、前記基板の表面側にポリシリコン層を形成する以前に
あらかじめ前記基板の裏面側圧シリコンの窒素化合物膜
を形成してから基板の表面側にポリシリコン層を形成す
るようKした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 |
---|---|---|---|
JP418682A JPS58122747A (ja) | 1982-01-14 | 1982-01-14 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP418682A JPS58122747A (ja) | 1982-01-14 | 1982-01-14 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58122747A true JPS58122747A (ja) | 1983-07-21 |
Family
ID=11577669
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP418682A Pending JPS58122747A (ja) | 1982-01-14 | 1982-01-14 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58122747A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04251957A (ja) * | 1990-12-28 | 1992-09-08 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 誘電体分離基板の製造方法 |
-
1982
- 1982-01-14 JP JP418682A patent/JPS58122747A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04251957A (ja) * | 1990-12-28 | 1992-09-08 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 誘電体分離基板の製造方法 |
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