JPS60774A - サイリスタ - Google Patents
サイリスタInfo
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- JPS60774A JPS60774A JP10865483A JP10865483A JPS60774A JP S60774 A JPS60774 A JP S60774A JP 10865483 A JP10865483 A JP 10865483A JP 10865483 A JP10865483 A JP 10865483A JP S60774 A JPS60774 A JP S60774A
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Links
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- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 claims 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
- H01L29/10—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode not carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
- H01L29/1012—Base regions of thyristors
- H01L29/102—Cathode base regions of thyristors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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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】
本発明ta PNPN 4 NよV成9速いスイッチン
グ時間を有するサイリスタに関するものである。
グ時間を有するサイリスタに関するものである。
従来の高速サイリスタ装置の構造ケプレーナ型ブイリス
タを例にとって説明すると概ね第1図の如くなる。第1
図(a) iC於て例えば厚さ200μ、抵抗率5〜5
0Ωα程度のN型シリコン基板1’(i−水蒸気雰囲気
中で熱酸化して酸化膜11t=設けこの酸化膜11に例
えばホトエツチング法で酸化膜窓12を開け、この窓1
2から例えばボロン等のP型子純物金熱拡散し、絶縁拡
散層2を形成する。
タを例にとって説明すると概ね第1図の如くなる。第1
図(a) iC於て例えば厚さ200μ、抵抗率5〜5
0Ωα程度のN型シリコン基板1’(i−水蒸気雰囲気
中で熱酸化して酸化膜11t=設けこの酸化膜11に例
えばホトエツチング法で酸化膜窓12を開け、この窓1
2から例えばボロン等のP型子純物金熱拡散し、絶縁拡
散層2を形成する。
沢瀉同図(b)の如く新たに酸化膜11’t:設は表l
ll1rc酸化膜窓13を開は裏面酸化膜11t″除去
した後、例えばボロン等のP型子純物金低濃度で拡散し
深さ40〜60μ程度のPベース層3およびPエミッタ
!4ft形成する。次いで同図(C)の如く再度酸化膜
i ’t//全設け、酸化膜窓14を開け、例えばリン
等のN型不純物全拡散することにエフ、深さ20〜40
μ程度のへエミツタ層14を形成する。次に裏面酸化膜
11″に除去しライフタイムキラーとして同図(d)の
如く例えば1Oooiから2μ程度の厚さに金、白金等
の重金属21r蒸着し熱拡散する。次に同図(e)の如
く酸化膜ll′′に電極コンタクト窓15に開けた後A
、t、 Cr、 N+、 Au、 Ag等よシ収るカソ
ード電極21. ゲート電極22.アノード電極23を
形成し、次いでペレソタイズし、サイリスタ31全得る
。
ll1rc酸化膜窓13を開は裏面酸化膜11t″除去
した後、例えばボロン等のP型子純物金低濃度で拡散し
深さ40〜60μ程度のPベース層3およびPエミッタ
!4ft形成する。次いで同図(C)の如く再度酸化膜
i ’t//全設け、酸化膜窓14を開け、例えばリン
等のN型不純物全拡散することにエフ、深さ20〜40
μ程度のへエミツタ層14を形成する。次に裏面酸化膜
11″に除去しライフタイムキラーとして同図(d)の
如く例えば1Oooiから2μ程度の厚さに金、白金等
の重金属21r蒸着し熱拡散する。次に同図(e)の如
く酸化膜ll′′に電極コンタクト窓15に開けた後A
、t、 Cr、 N+、 Au、 Ag等よシ収るカソ
ード電極21. ゲート電極22.アノード電極23を
形成し、次いでペレソタイズし、サイリスタ31全得る
。
早いスイッチング速度を得る為には、サイリスタがオン
からオフ状態厄移行した時Pペース層3Nペース層中l
こ残存するキャリアケ速やか九吸収又は消滅させなけわ
ばならない。第1図(f)Vこ従来構造の高速サイリス
タのへエミツタ層14近傍の拡大図全示すが、かかる構
造でスイッチング速度を早める為に従来は■Pベース層
3の’P+lIケ狭める■Nベース層の幅を狭める、■
Pベース層3の不純物濃度茫高くする、■ヘベース層の
不純物濃度を高くする、0重金属の拡散温度金高くする
、■エミッタショート密度金高くする。等の方法が用い
られて来たが、■〜■の方法は王に配圧と、■は主にオ
ン電圧と、■はオン電比、V−ジ゛亀流破壊耐量とそれ
ぞわ一特定の特性を引き出すために他の特注を犠牲足し
ていた。このように、他の特翻を損なうことなくスイッ
チング特注全同上させることが困難であった。
からオフ状態厄移行した時Pペース層3Nペース層中l
こ残存するキャリアケ速やか九吸収又は消滅させなけわ
ばならない。第1図(f)Vこ従来構造の高速サイリス
タのへエミツタ層14近傍の拡大図全示すが、かかる構
造でスイッチング速度を早める為に従来は■Pベース層
3の’P+lIケ狭める■Nベース層の幅を狭める、■
Pベース層3の不純物濃度茫高くする、■ヘベース層の
不純物濃度を高くする、0重金属の拡散温度金高くする
、■エミッタショート密度金高くする。等の方法が用い
られて来たが、■〜■の方法は王に配圧と、■は主にオ
ン電圧と、■はオン電比、V−ジ゛亀流破壊耐量とそれ
ぞわ一特定の特性を引き出すために他の特注を犠牲足し
ていた。このように、他の特翻を損なうことなくスイッ
チング特注全同上させることが困難であった。
本発明の目的は従来技術の持つかかる欠点金除去し、他
の特注を枦lう事無く、サイリスタのスイッチング特a
t−向上させた高速サイリスタを提供することにある。
の特注を枦lう事無く、サイリスタのスイッチング特a
t−向上させた高速サイリスタを提供することにある。
本発明(よりは−Pエミッタ層、Nベース層。
Pベース層、Nエミツタ層の4層構造を有するサイリス
タにおいて、PベースF@金へエミツタ層近傍の高濃度
領域とその外周の低濃度領域との2層構造としたサイリ
スタを得る。
タにおいて、PベースF@金へエミツタ層近傍の高濃度
領域とその外周の低濃度領域との2層構造としたサイリ
スタを得る。
以下、図rf[]ヲ用いて本発明をより詳細に説明する
0 第2図(a) ’に参照すると、まず従来と同一の方法
でN型シリコン基板l(絶縁拡散層2を形成しPベース
層3. Pエミツタ層4を形成した後Pペース層3rc
@まれ、後に形成するNエミツタ層と全含む範囲の酸化
膜iit除去して、窓16ffi開は例えばボロン等の
P型不純物を高e度で拡散し低濃度Pベース層3を越え
て押込むこと(より深さ4()〜60μ程度の高濃度P
ベース層7及びその周囲を取り囲こむ深さlO〜60μ
程度の低濃度Pペース層3の2重ペース層を得る。この
時、高濃度のP型拡散?裏面からも行うことによって、
高濃度Pエミツタ層8を形@する。仄いて同図(b)
t’c示T如く、従来と同様、Nエミツタ層を設けた後
、金等の重金属ケ拡散し、次いでコンタクト窓17.
カソード電極22.ゲート電極23.アノード電極24
を設けてサイリスタ32を得る。
0 第2図(a) ’に参照すると、まず従来と同一の方法
でN型シリコン基板l(絶縁拡散層2を形成しPベース
層3. Pエミツタ層4を形成した後Pペース層3rc
@まれ、後に形成するNエミツタ層と全含む範囲の酸化
膜iit除去して、窓16ffi開は例えばボロン等の
P型不純物を高e度で拡散し低濃度Pベース層3を越え
て押込むこと(より深さ4()〜60μ程度の高濃度P
ベース層7及びその周囲を取り囲こむ深さlO〜60μ
程度の低濃度Pペース層3の2重ペース層を得る。この
時、高濃度のP型拡散?裏面からも行うことによって、
高濃度Pエミツタ層8を形@する。仄いて同図(b)
t’c示T如く、従来と同様、Nエミツタ層を設けた後
、金等の重金属ケ拡散し、次いでコンタクト窓17.
カソード電極22.ゲート電極23.アノード電極24
を設けてサイリスタ32を得る。
上記実施例による第2図のサイリスタは、第3IN (
aJの如く、絶縁拡散後のウェハーの表囲に酸化膜窓1
6を開け、裏■の酸化膜を除去して、高温[Pベース層
7Pエミッタ層8を形成した後、同6 (b)の如く〜
高濃度Pベース層7を包む形で低温[Pベース3?形成
し、次いで高濃度Pペース内にNエミッタ7を形成して
もよい。
aJの如く、絶縁拡散後のウェハーの表囲に酸化膜窓1
6を開け、裏■の酸化膜を除去して、高温[Pベース層
7Pエミッタ層8を形成した後、同6 (b)の如く〜
高濃度Pベース層7を包む形で低温[Pベース3?形成
し、次いで高濃度Pペース内にNエミッタ7を形成して
もよい。
かかる本発明に基づく構造ケ有する高速サイリスタに於
てば、第4図にそのNエミツタ層5の近傍の拡大図金示
した如くPベース層が高#度のPベース層7より成って
いる。この為スイッチング速度に従来の低濃度Pベース
を有するサイリスタに比べ向上する0素子の耐圧は通常
表面でのブレークダウンFL9決定されるが高濃度層の
外周に低濃度Pベースが存在するsvCより表面近傍で
は空乏層は延び易く、順耐圧が落ちる事もない。又同時
vr、、Pエミッタ層8金高濃度にする事によってオン
電圧を下げる事もできる。
てば、第4図にそのNエミツタ層5の近傍の拡大図金示
した如くPベース層が高#度のPベース層7より成って
いる。この為スイッチング速度に従来の低濃度Pベース
を有するサイリスタに比べ向上する0素子の耐圧は通常
表面でのブレークダウンFL9決定されるが高濃度層の
外周に低濃度Pベースが存在するsvCより表面近傍で
は空乏層は延び易く、順耐圧が落ちる事もない。又同時
vr、、Pエミッタ層8金高濃度にする事によってオン
電圧を下げる事もできる。
第5図(a)を参照して本発明の他の実施例を説明する
と、まず従来と同一の方法でへ型シリコン基層lに絶縁
拡散層2全形成し、Pベース屑3. Pエミツタ層4を
形成した後、Pベース層3に含壕ね、後に形成するNエ
ミツタ層5を含む範囲の酸化膜を除去して窓16を開け
、例えばボロン等のP型不純物を高濃度で35〜55μ
程度の深さに拡散し、高濃度Pベース層7′を低濃度の
Pベース層3の円rc形成する。次いで同図(1))に
示す如く〜従来と同様へエミツタ層5を設けた後、金等
の重金属を拡散し、次いでコンタクト窓17. カソー
ド畦極22.ゲート電極23.アノード電極24を設け
て本発明によるサイリスタa3e得る。
と、まず従来と同一の方法でへ型シリコン基層lに絶縁
拡散層2全形成し、Pベース屑3. Pエミツタ層4を
形成した後、Pベース層3に含壕ね、後に形成するNエ
ミツタ層5を含む範囲の酸化膜を除去して窓16を開け
、例えばボロン等のP型不純物を高濃度で35〜55μ
程度の深さに拡散し、高濃度Pベース層7′を低濃度の
Pベース層3の円rc形成する。次いで同図(1))に
示す如く〜従来と同様へエミツタ層5を設けた後、金等
の重金属を拡散し、次いでコンタクト窓17. カソー
ド畦極22.ゲート電極23.アノード電極24を設け
て本発明によるサイリスタa3e得る。
かかる本発明に基づく構造を有する高速サイリスタに於
ては第5図(cJ[そのベニミッタ近傍の拡大図を示し
た如く、Nエミッタ直下のPベース層が高濃度層7′と
低濃度層3の2層より戚ジ、Pベースが実質的足高濃度
にできる。又へベース層とPベース層の不純物濃度が大
きく異なる事がらオフ電圧を印加した時の空乏層は主r
cヘベース側足伸び、Pペース側fCホ僅がしか伸びず
、しかも素子耐圧は通常素子表面でのブレークダウン化
より決定される事から累十表市1でブレークダウンが起
こる電圧でのPベース層への空乏層の拡が9以上に低濃
度Pベース層中a紫と力は、素子耐圧は高濃度Pベース
層を人ねない場合と変わらない。従がって素子耐圧を下
げる事無く、スイッチング特注を改善することが可能と
なる。又、高濃度Pペースと同時に高濃度Pエミッタノ
曽全形@:j−#lば、同時(素子のオン屯圧=+ih
の改善も可能となる。
ては第5図(cJ[そのベニミッタ近傍の拡大図を示し
た如く、Nエミッタ直下のPベース層が高濃度層7′と
低濃度層3の2層より戚ジ、Pベースが実質的足高濃度
にできる。又へベース層とPベース層の不純物濃度が大
きく異なる事がらオフ電圧を印加した時の空乏層は主r
cヘベース側足伸び、Pペース側fCホ僅がしか伸びず
、しかも素子耐圧は通常素子表面でのブレークダウン化
より決定される事から累十表市1でブレークダウンが起
こる電圧でのPベース層への空乏層の拡が9以上に低濃
度Pベース層中a紫と力は、素子耐圧は高濃度Pベース
層を人ねない場合と変わらない。従がって素子耐圧を下
げる事無く、スイッチング特注を改善することが可能と
なる。又、高濃度Pペースと同時に高濃度Pエミッタノ
曽全形@:j−#lば、同時(素子のオン屯圧=+ih
の改善も可能となる。
以上説明した様疋本発明の構造に工り一ば、他の特注を
損なうこと無く、高速サイリスクのスイッチングスピー
ドを早める事ができる。
損なうこと無く、高速サイリスクのスイッチングスピー
ドを早める事ができる。
第1図<a+〜(e)は従来の高速サイリスタをその製
造工程順に示した断面図である。同図(fJは従来の高
速サイリスタの主要部を示す断面−である。 第2図(al〜(bli本発明の一実施例による高速サ
イリスタをその製造工程順に示した断面図、第3図(a
J〜(b)(l−I第2図(b)を得る他の製造工程に
よる断面図、第4図は本発明の一実施例による高速サイ
リスタの主要部を示す断面図である。 第5図(a)〜(b)は本発明の他の一実施例による高
速サイリスタをその製造工程11u(示した断面図。 同図(C1Uその高速サイリスタの主要部を示す断面図
である。 l・・・N型シリコン基板、2・・・P型絶縁拡散層、
3・・・低濃度Pベース拡散層、4・−Pエミッタ拡散
層、5・・・Nエミッタ拡散、6−・・エミッタショー
ト孔、7,7′・・・・・・高濃度Pペース拡散層、8
・・・高濃度Pエミッタ層、11.11’、11“・・
・・・・酸化膜、12・・−絶縁拡散酸化11り窓、1
3・・・Pベース拡散酸化膜窓、14・・・Nエミッタ
拡散酸化膜窓、15・・・電極コンタクト酸化膜窓、1
6・−・高濃度Pペース拡¥1.酸化膜窓、21・・・
金蒸着膜、22・・・カソード電極、23・・・ゲー1
− ’tic極、24・・・アノード電椅、31・・・
従来技術での高速サイリスク、32・・・本発明による
技術での高速サイリスク。 51 綜 − 第25 図
造工程順に示した断面図である。同図(fJは従来の高
速サイリスタの主要部を示す断面−である。 第2図(al〜(bli本発明の一実施例による高速サ
イリスタをその製造工程順に示した断面図、第3図(a
J〜(b)(l−I第2図(b)を得る他の製造工程に
よる断面図、第4図は本発明の一実施例による高速サイ
リスタの主要部を示す断面図である。 第5図(a)〜(b)は本発明の他の一実施例による高
速サイリスタをその製造工程11u(示した断面図。 同図(C1Uその高速サイリスタの主要部を示す断面図
である。 l・・・N型シリコン基板、2・・・P型絶縁拡散層、
3・・・低濃度Pベース拡散層、4・−Pエミッタ拡散
層、5・・・Nエミッタ拡散、6−・・エミッタショー
ト孔、7,7′・・・・・・高濃度Pペース拡散層、8
・・・高濃度Pエミッタ層、11.11’、11“・・
・・・・酸化膜、12・・−絶縁拡散酸化11り窓、1
3・・・Pベース拡散酸化膜窓、14・・・Nエミッタ
拡散酸化膜窓、15・・・電極コンタクト酸化膜窓、1
6・−・高濃度Pペース拡¥1.酸化膜窓、21・・・
金蒸着膜、22・・・カソード電極、23・・・ゲー1
− ’tic極、24・・・アノード電椅、31・・・
従来技術での高速サイリスク、32・・・本発明による
技術での高速サイリスク。 51 綜 − 第25 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 l)中導体基体CPエミッタ層、Nベース層、Pベース
層、Nエミツタ層の4層構造を形成したサイリスタにお
いて、前記Pベース層は前記Nエミッタ湘11il啜す
る高濃度層と、該高濃度層外周の少なくとも前記半導体
基体表面温形成した低濃度層とを含んでいることを特徴
とするサイリスタ。 2)前記Pベース層の前記高濃度層は底部に於いて前記
hベース層に黴触していることを特徴とする特許請求−
の範囲第1項記載のサイリスタ。 3)前記Pベース層の前記高濃度層に前記手導体基体内
f!A:Sにおいて前記Pベース層の内部に形成されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のサイ
リスタ〇
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10865483A JPS60774A (ja) | 1983-06-17 | 1983-06-17 | サイリスタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10865483A JPS60774A (ja) | 1983-06-17 | 1983-06-17 | サイリスタ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60774A true JPS60774A (ja) | 1985-01-05 |
Family
ID=14490284
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10865483A Pending JPS60774A (ja) | 1983-06-17 | 1983-06-17 | サイリスタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60774A (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5517312B2 (ja) * | 1976-12-29 | 1980-05-10 | ||
JPS5595363A (en) * | 1979-01-11 | 1980-07-19 | Nec Corp | Thyristor |
-
1983
- 1983-06-17 JP JP10865483A patent/JPS60774A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5517312B2 (ja) * | 1976-12-29 | 1980-05-10 | ||
JPS5595363A (en) * | 1979-01-11 | 1980-07-19 | Nec Corp | Thyristor |
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