JPS6167959A - 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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- JPS6167959A JPS6167959A JP18988884A JP18988884A JPS6167959A JP S6167959 A JPS6167959 A JP S6167959A JP 18988884 A JP18988884 A JP 18988884A JP 18988884 A JP18988884 A JP 18988884A JP S6167959 A JPS6167959 A JP S6167959A
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Classifications
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- 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
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-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/70—Bipolar devices
- H01L29/72—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
- H01L29/73—Bipolar junction transistors
- H01L29/732—Vertical transistors
- H01L29/7325—Vertical transistors having an emitter-base junction leaving at a main surface and a base-collector junction leaving at a peripheral surface of the body, e.g. mesa planar transistor
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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】
(産業上の利用分野)
本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に電気的特性
を改善させた三重拡散型トランジスタの製造方法に関す
るものである。
を改善させた三重拡散型トランジスタの製造方法に関す
るものである。
(従来技術)
従来、半導体集積回路(以下ICという)におけるPN
Pトランジスタとしていわゆる横型PNPトランジスタ
及び縦型PNP)ランジスタが実 “用化されてい
る。このうち横型トランジスタは製造方法は容易である
がエミッタ接地電流増幅率(以下hFlという)が小さ
く利得帯域幅積(以下f丁という)が小さいという欠点
を有している。これに対し縦型PNP)ランジスタはh
Fllは大きいがコレクタ飽和電lE(以下■C1(i
aりという)特性を悪くするという欠点を有している。
Pトランジスタとしていわゆる横型PNPトランジスタ
及び縦型PNP)ランジスタが実 “用化されてい
る。このうち横型トランジスタは製造方法は容易である
がエミッタ接地電流増幅率(以下hFlという)が小さ
く利得帯域幅積(以下f丁という)が小さいという欠点
を有している。これに対し縦型PNP)ランジスタはh
Fllは大きいがコレクタ飽和電lE(以下■C1(i
aりという)特性を悪くするという欠点を有している。
従ってICにおいては従来のPNP トランジスタでは
使用目的及び使用用途もかなり制限されている。又NP
Nトランジスタとの相補性からもPNP )う/ジスタ
の特性改善が要求されている。
使用目的及び使用用途もかなり制限されている。又NP
Nトランジスタとの相補性からもPNP )う/ジスタ
の特性改善が要求されている。
この要求を満足するために提案されたのが第2図に示す
三重拡Wji型PNP)ランジスタである。
三重拡Wji型PNP)ランジスタである。
三重拡散型PNPトランジスタは以下の様にして形成さ
れる。N+型埋込層102及びP+型埋込層103a、
103bを有する半導体基板101上にN型エピタキシ
ャル層104を形成しエピタキシャル層104表面より
コレクタ領域の一部となるP型筒1コレクタ領域105
を形成する。次にコレクタ領域の一部となるP 型第2
コレクタ領域106a と島領域を電気的に絶縁するた
めのP+型絶縁分離領域106b t−同時に形成する
。このときP型第2コレクタ領域105.P+型第2コ
レクタ領域106a及びP+型絶縁分離領域106bは
P+型埋込層103a及び103bと連続する。
れる。N+型埋込層102及びP+型埋込層103a、
103bを有する半導体基板101上にN型エピタキシ
ャル層104を形成しエピタキシャル層104表面より
コレクタ領域の一部となるP型筒1コレクタ領域105
を形成する。次にコレクタ領域の一部となるP 型第2
コレクタ領域106a と島領域を電気的に絶縁するた
めのP+型絶縁分離領域106b t−同時に形成する
。このときP型第2コレクタ領域105.P+型第2コ
レクタ領域106a及びP+型絶縁分離領域106bは
P+型埋込層103a及び103bと連続する。
次にP型第1コレクタ領域105内にN型ペース領域1
07を形成し次にP+型エミッタ領域109a及びP+
型コレクタコンタクト領域109b fc同時に形成す
る。次KN+型ベースコンタクト領域110を形成し最
、後に酸化膜111の開口を通じてエミッタ・ペース及
びコレクタ電極112゜113及び114を形成する。
07を形成し次にP+型エミッタ領域109a及びP+
型コレクタコンタクト領域109b fc同時に形成す
る。次KN+型ベースコンタクト領域110を形成し最
、後に酸化膜111の開口を通じてエミッタ・ペース及
びコレクタ電極112゜113及び114を形成する。
かかる三重拡散型PNPトランジスタにおいてはP型第
1コレクタ領域、N型ペース領域及びP+型エミッタ領
域をイオン注入や拡散等に依シ形成するのでペース幅の
制御が容易であ夛hr11コントロール上好都合である
。又ペース濃度がエピタキシャル濃度に比して高濃度(
従来のPNPトランジスタのペース領域はエピタキシャ
ル層で形成している)でしかも不純物勾配を有している
ためhFlの電流依存性や高周波特性が飛躍的に改善さ
れる。従ってNPNトランジスタとの相補性も極めて良
(IC設計上火いく注目されている。今日では三重拡散
型PNP)ランジスタをオーディオ・電源等の出力部へ
応用する試みがあり■cg(saすの#、減に衣る大電
流化の検討及びエミッタ・コレクタ間耐圧(以下BVc
moという)、エミッタ・ペースショート・コレクタ間
耐EE(以下BVcmsという)の上昇に依る耐サージ
、耐負荷シ冒−ト破壊強度上昇の検討が行なわれている
。
1コレクタ領域、N型ペース領域及びP+型エミッタ領
域をイオン注入や拡散等に依シ形成するのでペース幅の
制御が容易であ夛hr11コントロール上好都合である
。又ペース濃度がエピタキシャル濃度に比して高濃度(
従来のPNPトランジスタのペース領域はエピタキシャ
ル層で形成している)でしかも不純物勾配を有している
ためhFlの電流依存性や高周波特性が飛躍的に改善さ
れる。従ってNPNトランジスタとの相補性も極めて良
(IC設計上火いく注目されている。今日では三重拡散
型PNP)ランジスタをオーディオ・電源等の出力部へ
応用する試みがあり■cg(saすの#、減に衣る大電
流化の検討及びエミッタ・コレクタ間耐圧(以下BVc
moという)、エミッタ・ペースショート・コレクタ間
耐EE(以下BVcmsという)の上昇に依る耐サージ
、耐負荷シ冒−ト破壊強度上昇の検討が行なわれている
。
三重拡散型PNP)ランジスタにおいては構造上の問題
からVc■(ロリの低減及びBVcmoの上昇を容易に
満足することが困難である。k3Vc*。
からVc■(ロリの低減及びBVcmoの上昇を容易に
満足することが困難である。k3Vc*。
は埋込層のせり上がシの濃度プロファイル類$+に依る
空乏層の広が9に依存し傾斜が急峻な程低下することが
知られている。これは埋込層におけるリーチスルーで耐
圧が制限されているためであシエビタキシャル層厚に大
きく依存する。MCI(sat)の低減は埋込層の抵抗
分が全コレクタ直列抵抗(以下rll(という)に対し
て大きな比率を有しているため埋込層の高濃度化を計ら
ない限シ実現は困難である。ところが埋込層の高濃度化
は埋込層のせシ上がりの濃度プロファイルをさらに急峻
にするためBVcsoO高耐圧化には増々不利忙なる。
空乏層の広が9に依存し傾斜が急峻な程低下することが
知られている。これは埋込層におけるリーチスルーで耐
圧が制限されているためであシエビタキシャル層厚に大
きく依存する。MCI(sat)の低減は埋込層の抵抗
分が全コレクタ直列抵抗(以下rll(という)に対し
て大きな比率を有しているため埋込層の高濃度化を計ら
ない限シ実現は困難である。ところが埋込層の高濃度化
は埋込層のせシ上がりの濃度プロファイルをさらに急峻
にするためBVcsoO高耐圧化には増々不利忙なる。
この対策として埋込層に加わる熱処理を増大させ、せシ
上が夛の#度プロファイルの傾斜を緩慢にすることが考
えられるが所望耐圧を得るためにエピタキシャル層厚を
いたずらに増大させることになり同一基板上に形成され
るNPNトランジスタの特性を悪化させる結果となる。
上が夛の#度プロファイルの傾斜を緩慢にすることが考
えられるが所望耐圧を得るためにエピタキシャル層厚を
いたずらに増大させることになり同一基板上に形成され
るNPNトランジスタの特性を悪化させる結果となる。
又横広がりも大きくなシペレット面積の増大を招く。従
ってペースと低濃度化(エピタキシャル濃度に比しては
充分高濃度である)し、ペース・コレクタ接合から広が
る空乏層をペース側へ伸ばし縦方向及び横方向の耐圧、
すなわちB Vcmo及びBVcisを上昇させること
が試られている。しかしペースを低濃度化するとhFI
の電流依存性が悪化し低電流においてはり、−のリニア
リティーの悪化、高電流においてはhFlの電流に対す
る呻び(以下Icmax という)の低下を引き起こ
している。
ってペースと低濃度化(エピタキシャル濃度に比しては
充分高濃度である)し、ペース・コレクタ接合から広が
る空乏層をペース側へ伸ばし縦方向及び横方向の耐圧、
すなわちB Vcmo及びBVcisを上昇させること
が試られている。しかしペースを低濃度化するとhFI
の電流依存性が悪化し低電流においてはり、−のリニア
リティーの悪化、高電流においてはhFlの電流に対す
る呻び(以下Icmax という)の低下を引き起こ
している。
(発明の目的)
本発明の目的は、上記問題を解決すべくなされたもので
、blllの電流依存性を悪化することなく、VCII
(sat)の低減とBVcIIQ、BvcllIsノ上
昇ヲ容易に満足し得る半導体装置の製造方法更に詳しく
は三重拡散型トランジスタの製造方法を提供することに
ある。
、blllの電流依存性を悪化することなく、VCII
(sat)の低減とBVcIIQ、BvcllIsノ上
昇ヲ容易に満足し得る半導体装置の製造方法更に詳しく
は三重拡散型トランジスタの製造方法を提供することに
ある。
(発明の構成)
本発明の半導体装置の製造方法は、一導電型の半導体基
板表面よシ他の導電型の第1埋込層を形成した後、前記
第1埋込層内に一導電型の第2埋込層を形成する工程と
、前記第1及び第2埋込層を含む前記半導体基板上に他
の導電型のエピタキシャル層を形成する工程と、該エピ
タキシャル層表面より前記第2埋込層に連続するように
一導電型第3領域を形成する工程と、該第3領域内に他
の導電型第4領域を形成する工程と、該第4領域内に一
導電型第5領域を形成する工程とを有する半導体装置の
製造方法において、前記第3領域内に形成され、前記第
5領域全域を覆い、しかも前記第4領域に比して高濃度
で接合が浅く、かつ前記第5領域に比し低濃度の他の導
電型第6領域を形成する工程とを含むことを特徴として
構成される。
板表面よシ他の導電型の第1埋込層を形成した後、前記
第1埋込層内に一導電型の第2埋込層を形成する工程と
、前記第1及び第2埋込層を含む前記半導体基板上に他
の導電型のエピタキシャル層を形成する工程と、該エピ
タキシャル層表面より前記第2埋込層に連続するように
一導電型第3領域を形成する工程と、該第3領域内に他
の導電型第4領域を形成する工程と、該第4領域内に一
導電型第5領域を形成する工程とを有する半導体装置の
製造方法において、前記第3領域内に形成され、前記第
5領域全域を覆い、しかも前記第4領域に比して高濃度
で接合が浅く、かつ前記第5領域に比し低濃度の他の導
電型第6領域を形成する工程とを含むことを特徴として
構成される。
(実施例)
以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明す
る。
る。
第1図tal〜fclは本発明の一実゛流力を説明する
ために工程順に示した断面図である。本実施例において
は、三重拡散型のPNP)う/ジスタの製造方法につき
説明する。
ために工程順に示した断面図である。本実施例において
は、三重拡散型のPNP)う/ジスタの製造方法につき
説明する。
先ず、第1図1alに示すように、P型基板1の表面よ
り、N型不純物、例えば17 /(31p+ )をイオ
ン注入しN型埋込層2を形成する。次いで、同様にP中
型不純物を拡散しP+型埋込層3a、3bを同時に形成
する。次にN型エピタキシャル層4を成長させた後、エ
ピタキシャル層4表ff1j17P型不純物、例えばホ
ウ素(11B+)をイオン注入しP型筒1コレクタ領域
5を形成する。次にエピタキシャル層4表面よfiP+
型不純物を拡散してコレクタ領域の一部となるP+型第
2コレクタ領域6a及びP+型絶縁分離領域6bt−同
時に形成する。このとき第1コレクタ領域5とP+型埋
込層3と連続し、同様にP+型第2コレクタ領域6a及
びP中型絶縁分離領域6bもP+型埋込層3a及び3b
と連続する。
り、N型不純物、例えば17 /(31p+ )をイオ
ン注入しN型埋込層2を形成する。次いで、同様にP中
型不純物を拡散しP+型埋込層3a、3bを同時に形成
する。次にN型エピタキシャル層4を成長させた後、エ
ピタキシャル層4表ff1j17P型不純物、例えばホ
ウ素(11B+)をイオン注入しP型筒1コレクタ領域
5を形成する。次にエピタキシャル層4表面よfiP+
型不純物を拡散してコレクタ領域の一部となるP+型第
2コレクタ領域6a及びP+型絶縁分離領域6bt−同
時に形成する。このとき第1コレクタ領域5とP+型埋
込層3と連続し、同様にP+型第2コレクタ領域6a及
びP中型絶縁分離領域6bもP+型埋込層3a及び3b
と連続する。
次に、第1図1alに示すように、P型温1コレクタ領
域5内KN型不純物、例えばリン(31B+ ) t−
イオン注入しN型第1ペース領域7を形成し、その後第
1ペース領域7内に同様にリン(31p+)のイオン注
入によpN+型第型代2ベース領域8成する。この場合
第2ベース領域8と第1ペース領域7の製造工程を入れ
換えても良く、第2ペース領域8が第1ペース領域7の
内側に形成される必要はない。従って第2ペース領域8
は少くとも後述するP 型エミッタ領域9全域を覆い第
1ペース領域7に比して高濃度で接合が浅くエミッタ領
域8に比して低濃度であれば良い。
域5内KN型不純物、例えばリン(31B+ ) t−
イオン注入しN型第1ペース領域7を形成し、その後第
1ペース領域7内に同様にリン(31p+)のイオン注
入によpN+型第型代2ベース領域8成する。この場合
第2ベース領域8と第1ペース領域7の製造工程を入れ
換えても良く、第2ペース領域8が第1ペース領域7の
内側に形成される必要はない。従って第2ペース領域8
は少くとも後述するP 型エミッタ領域9全域を覆い第
1ペース領域7に比して高濃度で接合が浅くエミッタ領
域8に比して低濃度であれば良い。
次に1第1図(C)に示すように、P+型エミッタ領域
9a及びP 型コレクタコンタクト領域9bを同時に形
成し、その後N+型不純物を拡散し、N+型ベースコン
タクト領域10を形成する。次いで、エミッタ、ペース
及びコレクタ領域の所定コンタクト開口領域の酸化膜1
1をエツチングして各電極12.13及び14を形成す
る。
9a及びP 型コレクタコンタクト領域9bを同時に形
成し、その後N+型不純物を拡散し、N+型ベースコン
タクト領域10を形成する。次いで、エミッタ、ペース
及びコレクタ領域の所定コンタクト開口領域の酸化膜1
1をエツチングして各電極12.13及び14を形成す
る。
かようにして本発明による三重拡散型PNPトランジス
タが製造される。
タが製造される。
以上説明したように、本発明の実施例によれば、第1ベ
ース領域が低濃度で形成されるため、ペース・コレクタ
接合から伸びた空乏層がペース側へよシ大きく広がるた
め、縦方向におけるB Vcg。
ース領域が低濃度で形成されるため、ペース・コレクタ
接合から伸びた空乏層がペース側へよシ大きく広がるた
め、縦方向におけるB Vcg。
が上昇する。又高濃度の第2ベース領域が第1ペース領
域の内側に、形成された場合には同理由によシ横方向に
おけるBVcm−も上昇する。又第2ベース領域が少く
とも横方向においてエミッタ領域を覆うように形成され
ているため横方向でのエミッタからペースへの注入が減
少し、ペース電流の減少となってhFIlが上昇する。
域の内側に、形成された場合には同理由によシ横方向に
おけるBVcm−も上昇する。又第2ベース領域が少く
とも横方向においてエミッタ領域を覆うように形成され
ているため横方向でのエミッタからペースへの注入が減
少し、ペース電流の減少となってhFIlが上昇する。
さらに同理由によりエミッタΦベース接合空乏層幅及び
エミッタ時ベース接合空乏層面積が減少するため表面及
び空乏層内での再結合電流が減少し、hFlのリニアリ
ティが上昇する。
エミッタ時ベース接合空乏層面積が減少するため表面及
び空乏層内での再結合電流が減少し、hFlのリニアリ
ティが上昇する。
さらには高濃度の第2ベース領域がエミッタ領域よシも
深く形成された場合にはwebster効果の影響が緩
和されIcmaxが上昇する。
深く形成された場合にはwebster効果の影響が緩
和されIcmaxが上昇する。
なお、本発明は上66実施例に限定されることはなく、
°例えば極性を換えても同様効果を発揮することができ
る。
°例えば極性を換えても同様効果を発揮することができ
る。
(発明の効果)
以上説明したとおシ、本発明によれば、三重拡散型トラ
ンジスタのVc+(口1)の低減及びB Vc go。
ンジスタのVc+(口1)の低減及びB Vc go。
B Vcmsの上昇を容易にしhFIIのリニアリティ
ーの上昇及びIcmaxの上昇を実現することができる
ためオーディオ・電源等の出力部への応用も光分可能と
なる。
ーの上昇及びIcmaxの上昇を実現することができる
ためオーディオ・電源等の出力部への応用も光分可能と
なる。
第1図(a)〜tc+は本発明の一実施例を説明するた
めに工程類に示した断面図、第2図は従来の三重拡散型
PNP )ランジスタの構造を示す断面図である。 1.101・・・・・・P聾基板、2,102・・・・
・・Nを埋込層、3 a、3 b、103a、to3b
・・−−−−p”型埋込層、4,104・・・・・・N
fiエピタキシャル層、5.105・・・・・・P+第
1コレクタ領域、6a。 106a・・・・・・P+型第2コレクタ領域、6b。 106b ・・・・・・P+凰絶縁分雌領域、7,10
7・・・・・・N型第1ベース領域及びNuベース領域
、8・・・・・・N+型第2ペース領域* 9a、1
09a ・・・・・・P+凰エミッタ領域、9b、10
9b・・・・・・P+コレクタコンタクト領域、10,
110・・・・・・N+型ベースコンタクト領域、11
,111・・・・・・酸化膜、12゜112・・・・・
・エミッタ電極パターン、13,113・・・・・・ペ
ース電極パターン、14,114・山・・コレクタ電極
パターン。 \−一 膚1回
めに工程類に示した断面図、第2図は従来の三重拡散型
PNP )ランジスタの構造を示す断面図である。 1.101・・・・・・P聾基板、2,102・・・・
・・Nを埋込層、3 a、3 b、103a、to3b
・・−−−−p”型埋込層、4,104・・・・・・N
fiエピタキシャル層、5.105・・・・・・P+第
1コレクタ領域、6a。 106a・・・・・・P+型第2コレクタ領域、6b。 106b ・・・・・・P+凰絶縁分雌領域、7,10
7・・・・・・N型第1ベース領域及びNuベース領域
、8・・・・・・N+型第2ペース領域* 9a、1
09a ・・・・・・P+凰エミッタ領域、9b、10
9b・・・・・・P+コレクタコンタクト領域、10,
110・・・・・・N+型ベースコンタクト領域、11
,111・・・・・・酸化膜、12゜112・・・・・
・エミッタ電極パターン、13,113・・・・・・ペ
ース電極パターン、14,114・山・・コレクタ電極
パターン。 \−一 膚1回
Claims (2)
- (1)一導電型の半導体基板表面より他の導電型の第1
埋込層を形成した後前記第1埋込層内に一導電型の第2
埋込層を形成する工程と、前記第1及び第2埋込層を含
む前記半導体基板上に他の導電型のエピタキシャル層を
形成する工程と、該エピタキシャル層表面より前記第2
埋込層に連続するように一導電型第3領域を形成する工
程と、該第3領域内に他の導電型第4領域を形成する工
程と、該第4領域内に一導電型第5領域を形成する工程
とを有する半導体装置の製造方法において、前記第3領
域内に形成され、前記第5領域全域を覆いしかも前記第
4領域に比して高濃度で接合が浅くかつ前記第5領域に
比し低濃度の他の導電型第6領域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。 - (2)第6領域を第4領域内に形成する工程を含むこと
を特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の半導体装
置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18988884A JPS6167959A (ja) | 1984-09-11 | 1984-09-11 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18988884A JPS6167959A (ja) | 1984-09-11 | 1984-09-11 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6167959A true JPS6167959A (ja) | 1986-04-08 |
Family
ID=16248856
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18988884A Pending JPS6167959A (ja) | 1984-09-11 | 1984-09-11 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6167959A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6230372A (ja) * | 1985-04-19 | 1987-02-09 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体集積回路の製造方法 |
JPS62214662A (ja) * | 1986-03-14 | 1987-09-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 縦型pnpトランジスタの製造方法 |
JPS63177066U (ja) * | 1987-05-07 | 1988-11-16 |
-
1984
- 1984-09-11 JP JP18988884A patent/JPS6167959A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6230372A (ja) * | 1985-04-19 | 1987-02-09 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体集積回路の製造方法 |
JPS62214662A (ja) * | 1986-03-14 | 1987-09-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 縦型pnpトランジスタの製造方法 |
JPS63177066U (ja) * | 1987-05-07 | 1988-11-16 |
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