JPH03165577A - 半導体デバイスとその製造方法 - Google Patents
半導体デバイスとその製造方法Info
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- JPH03165577A JPH03165577A JP2282038A JP28203890A JPH03165577A JP H03165577 A JPH03165577 A JP H03165577A JP 2282038 A JP2282038 A JP 2282038A JP 28203890 A JP28203890 A JP 28203890A JP H03165577 A JPH03165577 A JP H03165577A
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- semiconductor device
- semiconductor
- conductive pattern
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- H10D30/01—Manufacture or treatment
- H10D30/012—Manufacture or treatment of static induction transistors [SIT], e.g. permeable base transistors [PBT]
-
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D12/00—Bipolar devices controlled by the field effect, e.g. insulated-gate bipolar transistors [IGBT]
- H10D12/211—Gated diodes
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- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
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- H10D30/202—FETs having static field-induced regions, e.g. static-induction transistors [SIT] or permeable base transistors [PBT]
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- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
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- H10D64/27—Electrodes not carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched, e.g. gates
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- H10D64/411—Gate electrodes for field-effect devices for FETs
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D64/00—Electrodes of devices having potential barriers
- H10D64/60—Electrodes characterised by their materials
- H10D64/64—Electrodes comprising a Schottky barrier to a semiconductor
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H10P10/12—Bonding of semiconductor wafers or semiconductor substrates to semiconductor wafers or semiconductor substrates
- H10P10/128—Bonding of semiconductor wafers or semiconductor substrates to semiconductor wafers or semiconductor substrates by direct semiconductor to semiconductor bonding
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S148/00—Metal treatment
- Y10S148/012—Bonding, e.g. electrostatic for strain gauges
Landscapes
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (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】
(技術分野)
この発明は例えば静電誘導トランジスタ(51丁)のよ
うな半導体デバイスの製造方法に関するものである。
うな半導体デバイスの製造方法に関するものである。
(背景技術)
欧州特許公開公報第190508号は静電誘導トランジ
スタの製造方法を開示しており、その方法は、各々が第
1および第2の主要面を有する第1および第2の半導体
本体を備える工程と、第1の主要面のうち少な(とも1
つの面に隣接して整流接合パターンを設ける工程と、そ
の整流接合パターンが第2の主要面間で電荷キャリアの
流れ通路を規定する半導体デバイスを形成するため、2
つの半導体本体を接合すべく2つの第1の主要面をボン
ディングする工程とを具えている。
スタの製造方法を開示しており、その方法は、各々が第
1および第2の主要面を有する第1および第2の半導体
本体を備える工程と、第1の主要面のうち少な(とも1
つの面に隣接して整流接合パターンを設ける工程と、そ
の整流接合パターンが第2の主要面間で電荷キャリアの
流れ通路を規定する半導体デバイスを形成するため、2
つの半導体本体を接合すべく2つの第1の主要面をボン
ディングする工程とを具えている。
前記欧州特許公開公報第190508号の第4A図から
第4F図を参照して説明されているように、2つの第1
の主要面は“°スライス・ボンディング(slice−
bonding)”や“スライス・リンギング(sli
ce−wringing)’ として知られている工程
によって接着され、その工程では第1の主要面は50n
m以下の好適には5n■以下の面凹凸を備えた光学的平
坦さになるようポリッシュ(pol 1sh)され、こ
の工程は“ミラー・ポリッシング(mirror−po
lishing)″として知られている。ミラーポリッ
シュされた第1の主要面は2つの第1の主要面間でボン
ディングを確立するため接触され、接合された本体は次
に接着を強固にするため熱処理を受ける。
第4F図を参照して説明されているように、2つの第1
の主要面は“°スライス・ボンディング(slice−
bonding)”や“スライス・リンギング(sli
ce−wringing)’ として知られている工程
によって接着され、その工程では第1の主要面は50n
m以下の好適には5n■以下の面凹凸を備えた光学的平
坦さになるようポリッシュ(pol 1sh)され、こ
の工程は“ミラー・ポリッシング(mirror−po
lishing)″として知られている。ミラーポリッ
シュされた第1の主要面は2つの第1の主要面間でボン
ディングを確立するため接触され、接合された本体は次
に接着を強固にするため熱処理を受ける。
2つの第1の主要面を接触する前に、第1および第2の
半導体本体と反対導電形のイオンを、反対導電形の層パ
ターンを規定すべく適切なマスクを介して、1つの第1
の主要面に導入して整流接合パターンが設けられ、その
反対導電形の層パターンは第1および第2の半導体本体
とともに、第1および第2の半導体本体のボンディング
後、第2の主要面間に電荷キャリアの流れ通路を形成し
静電誘導トランジスタの埋めこみゲート層を提供するp
n接合を形成する。電気的接触がゲートトランジスタの
一部を露出するメサ構造を設けるべく第1および第2の
半導体本体のうちの1つを介した溝をエツチングするこ
とにより、電荷キャリア通路を制御するバイアス電圧を
印加できる埋込みゲート層へなされる。電気的接触はま
たデバイスを完成させるべく2つの第2の主要面にも備
えられる。
半導体本体と反対導電形のイオンを、反対導電形の層パ
ターンを規定すべく適切なマスクを介して、1つの第1
の主要面に導入して整流接合パターンが設けられ、その
反対導電形の層パターンは第1および第2の半導体本体
とともに、第1および第2の半導体本体のボンディング
後、第2の主要面間に電荷キャリアの流れ通路を形成し
静電誘導トランジスタの埋めこみゲート層を提供するp
n接合を形成する。電気的接触がゲートトランジスタの
一部を露出するメサ構造を設けるべく第1および第2の
半導体本体のうちの1つを介した溝をエツチングするこ
とにより、電荷キャリア通路を制御するバイアス電圧を
印加できる埋込みゲート層へなされる。電気的接触はま
たデバイスを完成させるべく2つの第2の主要面にも備
えられる。
この発明の目的は、容易に接触が可能で相対的に低抵抗
通路を提供できる1つの第1の主要面に整流接合が形成
される静電誘導トランジスタ(SIT)の製造方法を提
供せんとするものである。
通路を提供できる1つの第1の主要面に整流接合が形成
される静電誘導トランジスタ(SIT)の製造方法を提
供せんとするものである。
(発明の開示)
この明細書に記載された発明の1つは、各々が第1およ
び第2の主要面を有する第1および第2の半導体本体を
備える工程と、第1の主要面のうち少なくとも1つの面
に隣接して整流接合パターンを設ける工程と、その整流
接合パターンが第2の主要面間で電荷キャリアの流れ通
路を規定する半導体デバイスを形成するため、2つの半
導体本体を接合すべく2つの第1の主要面をボンディン
グする工程とを具える半導体デバイスの製造方法におい
て、当該製造方法が、第1および第2の半導体本体の少
なくとも1つとショットキ接合を形成する電気的導電性
パターンを1つの第1の主要面に設けることにより整流
接合パターンを設ける工程で特徴づけられる半導体デバ
イスの製造方法にある。
び第2の主要面を有する第1および第2の半導体本体を
備える工程と、第1の主要面のうち少なくとも1つの面
に隣接して整流接合パターンを設ける工程と、その整流
接合パターンが第2の主要面間で電荷キャリアの流れ通
路を規定する半導体デバイスを形成するため、2つの半
導体本体を接合すべく2つの第1の主要面をボンディン
グする工程とを具える半導体デバイスの製造方法におい
て、当該製造方法が、第1および第2の半導体本体の少
なくとも1つとショットキ接合を形成する電気的導電性
パターンを1つの第1の主要面に設けることにより整流
接合パターンを設ける工程で特徴づけられる半導体デバ
イスの製造方法にある。
またもう1つの発明は、各々が第1および第2の主要面
を有する第1および第2の半導体本体を具え、整流接合
パターンが第1の主要面のうち少なくとも1つの面に隣
接して設けられ、その整流接合パターンが第2の主要面
間で電荷キャリアの流れ通路を規定する半導体デバイス
を形成するため2つの第1の主要面が接合された半導体
デバイスにおいて、整流接合パターンが1つの第1の主
要面上に設けられ、第1および第2の半導体のうち少な
くとも1つとショットキ接合を形成する電気的導電性パ
ターンで提供されることを特徴とする半導体デバイスを
提供するにある。
を有する第1および第2の半導体本体を具え、整流接合
パターンが第1の主要面のうち少なくとも1つの面に隣
接して設けられ、その整流接合パターンが第2の主要面
間で電荷キャリアの流れ通路を規定する半導体デバイス
を形成するため2つの第1の主要面が接合された半導体
デバイスにおいて、整流接合パターンが1つの第1の主
要面上に設けられ、第1および第2の半導体のうち少な
くとも1つとショットキ接合を形成する電気的導電性パ
ターンで提供されることを特徴とする半導体デバイスを
提供するにある。
本発明に係る方法は容易に接触が可能で相対的に低抵抗
通路を提供できる埋込み整流接合パターンの形成を可能
とする。さらに、より高い電界が前述のpn接合より前
述のショットキ接合に存在してより高いブレークダウン
電圧が得られる。
通路を提供できる埋込み整流接合パターンの形成を可能
とする。さらに、より高い電界が前述のpn接合より前
述のショットキ接合に存在してより高いブレークダウン
電圧が得られる。
電気的導電性パターンが1つの第1の主要面の1つまた
は複数の溝の形成と電気的導電性材料をその溝に提供す
ることで設けられる。
は複数の溝の形成と電気的導電性材料をその溝に提供す
ることで設けられる。
電気的導電性パターンは電気的導電性グリッドとして形
成されてよく、それへの電気的接触は第2の主要面間の
電荷キャリアの流れ通路を提供するグリッドのアパーチ
ャでなされる。例えば、第1および第2の半導体本体は
1つの導電形であり、電気的導電性パターンとオーミッ
ク接触を形成するため第1および第2の半導体本体のう
ちの1つを介して延在する反対導電形の高くトープされ
た領域を形成して電気的接触が電気的導電性パターンに
提供される。
成されてよく、それへの電気的接触は第2の主要面間の
電荷キャリアの流れ通路を提供するグリッドのアパーチ
ャでなされる。例えば、第1および第2の半導体本体は
1つの導電形であり、電気的導電性パターンとオーミッ
ク接触を形成するため第1および第2の半導体本体のう
ちの1つを介して延在する反対導電形の高くトープされ
た領域を形成して電気的接触が電気的導電性パターンに
提供される。
この半導体デバイスは例えば静電誘導トランジスタでよ
く、第1および第2の半導体本体は電気的接触がなされ
る第2の主要面に隣接した比較的高くドープされた層と
第1の主要面に隣接した同じ導電形の比較的低くドープ
された層とを具えている。
く、第1および第2の半導体本体は電気的接触がなされ
る第2の主要面に隣接した比較的高くドープされた層と
第1の主要面に隣接した同じ導電形の比較的低くドープ
された層とを具えている。
第1の主要面同士は光学的に平坦な活性面を形成するた
め第1の主要面をミラーポリッシュし、第1の主要面で
の接着を確立するためポリッシュされた面を接触し、第
1の主要面間の接着を強固にするため接合された本体同
士を熱処理することにより接着されてよい。
め第1の主要面をミラーポリッシュし、第1の主要面で
の接着を確立するためポリッシュされた面を接触し、第
1の主要面間の接着を強固にするため接合された本体同
士を熱処理することにより接着されてよい。
電気的導電性パターンは、モリブデン シリサイド、タ
ングステン シリサイド、チタニウムシリサイドのよう
な金属性導電シリサイドまたはタングステン ナイトラ
イド、ハフニウム ナイトライドのような金属性導電ナ
イトライドから選択された材料により形成されてよい。
ングステン シリサイド、チタニウムシリサイドのよう
な金属性導電シリサイドまたはタングステン ナイトラ
イド、ハフニウム ナイトライドのような金属性導電ナ
イトライドから選択された材料により形成されてよい。
(実施例)
以下添付図面を参照し実施例により本発明の詳細な説明
する。
する。
添付図面はすべて略図であってスケールは問題にしてい
ない。特に層や領域の厚みなどは誇張してかかれており
、反対に他の寸法は縮小してかかれている。また全図面
を通して同じあるいは同様な対象部分には同一の参照番
号が付されている。
ない。特に層や領域の厚みなどは誇張してかかれており
、反対に他の寸法は縮小してかかれている。また全図面
を通して同じあるいは同様な対象部分には同一の参照番
号が付されている。
図面を参照するに、そこには半導体バブイス10(第8
図参照)の製造方法が示されており、その方法は各々が
第1および第2の主要面2と3.12と13それぞれを
有する第1および第2の半導体本体を備える工程と、第
1の主要面のうち少なくとも1つの面12に隣接して整
流接合パターン21を設ける工程と、その整流接合パタ
ーン21が第2の主要面間で電荷キャリアの流れ通路を
規定する半導体デバイス10を形成するため、2つの半
導体本体1と11とを接合すべく第1の主要面2と12
とをボンディングする工程とを具えている。
図参照)の製造方法が示されており、その方法は各々が
第1および第2の主要面2と3.12と13それぞれを
有する第1および第2の半導体本体を備える工程と、第
1の主要面のうち少なくとも1つの面12に隣接して整
流接合パターン21を設ける工程と、その整流接合パタ
ーン21が第2の主要面間で電荷キャリアの流れ通路を
規定する半導体デバイス10を形成するため、2つの半
導体本体1と11とを接合すべく第1の主要面2と12
とをボンディングする工程とを具えている。
本発明によれば製造方法は第1および第2の半導体本体
1および11のうちの少なくとも1つとショットキ接合
21を形成する電気的導電性パターン20を1つの第1
の主要面12に設けることにより整流接合パターン21
を規定する工程を具えている。
1および11のうちの少なくとも1つとショットキ接合
21を形成する電気的導電性パターン20を1つの第1
の主要面12に設けることにより整流接合パターン21
を規定する工程を具えている。
埋込み整流接合パターンはかく形成されてよく、それは
整流接合がより高いブレークダウン電圧が可能であるよ
うpn接合パターンと比較して相対的に低い抵抗通路を
備え、比較的高い電界が印加可能である。
整流接合がより高いブレークダウン電圧が可能であるよ
うpn接合パターンと比較して相対的に低い抵抗通路を
備え、比較的高い電界が印加可能である。
本発明に係る製造方法ではかくて整流接合が、導入され
るドーパントの拡散特性に依存しない比較的簡単な方法
で半導体デバイスのなかに埋込まれることが可能である
。
るドーパントの拡散特性に依存しない比較的簡単な方法
で半導体デバイスのなかに埋込まれることが可能である
。
第1図から第3図および第5図から第8図は静電誘導ト
ランジスタ(SIT)を製造する本発明に係る製造方法
の一例を詳細に示す断面図である。
ランジスタ(SIT)を製造する本発明に係る製造方法
の一例を詳細に示す断面図である。
第1図はこの例ではn導電形の単結晶シリコン本体lを
具える第1の半導体本体1を示している。
具える第1の半導体本体1を示している。
シリコン本体1は比較的低くドープされ、典型的には約
40 ohm−cmO比抵抗と約60μmの厚みを有し
ていてよい。
40 ohm−cmO比抵抗と約60μmの厚みを有し
ていてよい。
第1図に示されるように、マスキング層17が第1の半
導体本体1の1つの第1の主要面上に設けられる。マス
キング層I7は窓17aを有し、その窓を介して単結晶
シリコン本体lが、1つの第1の主要面2において、溝
のパターンI8を設けるべく適切な公知のエツチング技
術を用いてエッチされる。この例では、通常の等方性エ
ツチング技術が円い底面の溝18を設けるべく用いられ
てもよい。
導体本体1の1つの第1の主要面上に設けられる。マス
キング層I7は窓17aを有し、その窓を介して単結晶
シリコン本体lが、1つの第1の主要面2において、溝
のパターンI8を設けるべく適切な公知のエツチング技
術を用いてエッチされる。この例では、通常の等方性エ
ツチング技術が円い底面の溝18を設けるべく用いられ
てもよい。
電気的導電性パターン20を設け、ショットキ接合21
を形成するための電気的導電性材料が、次に第2図に示
されているようにマスキング層17の上と満18のなか
に被着される。次にショットキ接合21を形成すべく溝
18の中の電気的導電性パターン20が残るよう、マス
キング層17はマスキング層17上に被着された電気的
導電性材料の部分22をリフト・オフする通常の技術を
使用して剥離される。
を形成するための電気的導電性材料が、次に第2図に示
されているようにマスキング層17の上と満18のなか
に被着される。次にショットキ接合21を形成すべく溝
18の中の電気的導電性パターン20が残るよう、マス
キング層17はマスキング層17上に被着された電気的
導電性材料の部分22をリフト・オフする通常の技術を
使用して剥離される。
この方法は同じマスキング層17が2度の工程で使用さ
れるということで溝18に関しセルファラインされた電
気的導電性パターンの被着を可能とする。
れるということで溝18に関しセルファラインされた電
気的導電性パターンの被着を可能とする。
ショットキ接合を形成しく以下に述べる)引続く工程に
対し耐性のある電気的導電性材料が用いられてもよい。
対し耐性のある電気的導電性材料が用いられてもよい。
この例では電気的導電性材料はモリブデン シリサイド
、タングステン シリサイド、チタニウム シリサイド
のような金属性導電性のシリサイドやタングステン ナ
イトライド、ハフニウム ナイトライドのような金属性
導電性ナイトライドでよく、これらは例えば高周波蒸着
、分子線ビームエピタキシやスパッタリングのなにが適
切な通常の技術で約0.2μ−の厚みまで被着される。
、タングステン シリサイド、チタニウム シリサイド
のような金属性導電性のシリサイドやタングステン ナ
イトライド、ハフニウム ナイトライドのような金属性
導電性ナイトライドでよく、これらは例えば高周波蒸着
、分子線ビームエピタキシやスパッタリングのなにが適
切な通常の技術で約0.2μ−の厚みまで被着される。
満18すなわち電気的導電性パターン20の幾何学的形
状は任意に選択されてよい。この例ではマスキング層1
7は規則的なグリッド、例えば正方形または矩形グリッ
ドの形の窓17aを設ける。第4図は第3図の矢印Aの
方向からみた平面図で、溝18と電気的導電性パターン
20によって形成された矩形グリッドを示している(図
では方形グリッドであるが)。グリッドにより設けれた
アパーチャ2゜1はデバイスが完成すると第2の主要面
3と13の間の電荷キャリアの流れを規定することにな
るだろう。他の幾何学的形状が採用されてもよく、例え
ば蜂の巣状または六角形のグリッドが用意されることも
できる。
状は任意に選択されてよい。この例ではマスキング層1
7は規則的なグリッド、例えば正方形または矩形グリッ
ドの形の窓17aを設ける。第4図は第3図の矢印Aの
方向からみた平面図で、溝18と電気的導電性パターン
20によって形成された矩形グリッドを示している(図
では方形グリッドであるが)。グリッドにより設けれた
アパーチャ2゜1はデバイスが完成すると第2の主要面
3と13の間の電荷キャリアの流れを規定することにな
るだろう。他の幾何学的形状が採用されてもよく、例え
ば蜂の巣状または六角形のグリッドが用意されることも
できる。
方形グリッドが採用され製造されるべきデバイスが静電
誘導トランジスタであるこの例では、溝18は約lθμ
閘の幅Wと約10μ謡の距離りで隔てられている。典型
的には等方向エッチング工程が使用され、溝18は約5
μmの最大深さを有する。
誘導トランジスタであるこの例では、溝18は約lθμ
閘の幅Wと約10μ謡の距離りで隔てられている。典型
的には等方向エッチング工程が使用され、溝18は約5
μmの最大深さを有する。
第5図に示される第2の半導体本体11は、この例では
、第1の半導体本体と同じで、第1の半導体本体1と同
じ導電形で同一の比抵抗を有する単結晶シリコン本体を
具えている。電気的導電性パターン20を設けた後、第
1および第2の半導体本体lおよび11の第1の主要面
2および12はボンディングの準備がなされる。
、第1の半導体本体と同じで、第1の半導体本体1と同
じ導電形で同一の比抵抗を有する単結晶シリコン本体を
具えている。電気的導電性パターン20を設けた後、第
1および第2の半導体本体lおよび11の第1の主要面
2および12はボンディングの準備がなされる。
この例では、“スライス・ボンディング(slice−
bonding)″や0スライス・リンギング(sic
e−wringing)”として知られている工程が第
1の主要面2と12を接着するのに使用されるべきであ
る。かくて通常の化学的クリーニング(cleanin
g)の後、第1の主要面2と12はボンディング用に活
性化された光学的平坦面を備えるべく、すなわち50n
@以下の好適には5n−以下の面凹凸を備えるべくポリ
ッシュ(polish)される、この例では、この“ミ
ラー・ポリッシング(mirror−polishin
g)”は化学機械的ポリッシング操作により達成され、
そこでは例えばモンサンド(Monsan to)社の
サイトン(Syton)30の商品名で市販されている
ポリッシング剤のような、酸化剤を含んだアルカリ溶液
中のコロイド状二酸化シリコンが用いられる。
bonding)″や0スライス・リンギング(sic
e−wringing)”として知られている工程が第
1の主要面2と12を接着するのに使用されるべきであ
る。かくて通常の化学的クリーニング(cleanin
g)の後、第1の主要面2と12はボンディング用に活
性化された光学的平坦面を備えるべく、すなわち50n
@以下の好適には5n−以下の面凹凸を備えるべくポリ
ッシュ(polish)される、この例では、この“ミ
ラー・ポリッシング(mirror−polishin
g)”は化学機械的ポリッシング操作により達成され、
そこでは例えばモンサンド(Monsan to)社の
サイトン(Syton)30の商品名で市販されている
ポリッシング剤のような、酸化剤を含んだアルカリ溶液
中のコロイド状二酸化シリコンが用いられる。
第1および第2の半導体本体lおよび11はがくて第1
の主要面2と12間のボンディングを確立するため故意
に圧力を加えることなく、塵埃のない環境で互いに接触
される。この技術を用いた第1の主要面2と12間に形
成される結合は、ファンデル ワールス ボンディング
(van der Waal’sbonding)また
は他のダイポール ボンディングで、多分面上での水酸
基の化学的または量子力学的性質の強制されたボンディ
ングに起因するものと信じられている。第1および第2
の半導体本体lおよび11間の結合は次にアニーリング
(annealing)工程で強められ、その工程では
半導体本体1と11は熱処理を受ける。第6図は接着さ
れた第1および第2の半導体本体lと11を示している
。
の主要面2と12間のボンディングを確立するため故意
に圧力を加えることなく、塵埃のない環境で互いに接触
される。この技術を用いた第1の主要面2と12間に形
成される結合は、ファンデル ワールス ボンディング
(van der Waal’sbonding)また
は他のダイポール ボンディングで、多分面上での水酸
基の化学的または量子力学的性質の強制されたボンディ
ングに起因するものと信じられている。第1および第2
の半導体本体lおよび11間の結合は次にアニーリング
(annealing)工程で強められ、その工程では
半導体本体1と11は熱処理を受ける。第6図は接着さ
れた第1および第2の半導体本体lと11を示している
。
一般に半導体本体1と11がシリコンからなる場合には
、約900℃約30分の温度での熱処理がより低い温度
でも可能ではあるが、第1の主要面2と12間の接着を
維持するのに十分な力を与えるため通常要求されるだろ
う。熱処理のこの温度と時間は勿論ショットキ接合21
の著しい劣化を避けるように選択されている。最大許容
温度と時間とは勿論関連する材料に依存するだろう。1
例としてショットキ接合21を形成する電気的導電性材
料がタングステン、チタニウム ナイトライドとチタニ
ウム シリサイドの複合層で、半導体本体がシリコンか
らなる場合は、熱処理は900°Cの温度30分間でよ
い。
、約900℃約30分の温度での熱処理がより低い温度
でも可能ではあるが、第1の主要面2と12間の接着を
維持するのに十分な力を与えるため通常要求されるだろ
う。熱処理のこの温度と時間は勿論ショットキ接合21
の著しい劣化を避けるように選択されている。最大許容
温度と時間とは勿論関連する材料に依存するだろう。1
例としてショットキ接合21を形成する電気的導電性材
料がタングステン、チタニウム ナイトライドとチタニ
ウム シリサイドの複合層で、半導体本体がシリコンか
らなる場合は、熱処理は900°Cの温度30分間でよ
い。
接着中取扱いを容易にするため、第1および第2の半導
体本体は最終デバイスとして要求されるよりも著しく厚
くてもよい。従って、接着後、第1および第2の半導体
本体工およびIIの厚みは第7図に略図的に示されるよ
うに、新しい第2の主要面3′と13’を残して通常の
グラインディング(grinding)やポリッシング
(pol 1shiB)により削減されてよい。
体本体は最終デバイスとして要求されるよりも著しく厚
くてもよい。従って、接着後、第1および第2の半導体
本体工およびIIの厚みは第7図に略図的に示されるよ
うに、新しい第2の主要面3′と13’を残して通常の
グラインディング(grinding)やポリッシング
(pol 1shiB)により削減されてよい。
反対導電形、この例ではn導電形の高(ドープされた接
触領域16がショットキ接合21を形成する電気的導電
性パターン20の領域20aまで第1の半導体本体1を
通って局部的に延在して形成される。
触領域16がショットキ接合21を形成する電気的導電
性パターン20の領域20aまで第1の半導体本体1を
通って局部的に延在して形成される。
接触領域16は電気的導電性パターンの領域20aとオ
ーミック(ohmic)接触を形成する。接触領域16
はなにか適切な公知の技術、例えば英国特許公開公報第
1536545号に記載されているようなシリコンに急
速に拡散するアルミニウムを局部的に導入することによ
り形成される。ある導電形、この例ではn導電形の不純
物が残りの比較的低くドープされたシリコン領域4と1
4に隣接して高くドープされた層5と工5を形成すべく
第2の主要面3′と13’に導入される。
ーミック(ohmic)接触を形成する。接触領域16
はなにか適切な公知の技術、例えば英国特許公開公報第
1536545号に記載されているようなシリコンに急
速に拡散するアルミニウムを局部的に導入することによ
り形成される。ある導電形、この例ではn導電形の不純
物が残りの比較的低くドープされたシリコン領域4と1
4に隣接して高くドープされた層5と工5を形成すべく
第2の主要面3′と13’に導入される。
高くドープされた層5と15は単にオーミンク接触とし
て作用するのみであるから、接着後の半導体本体の厚み
を削減する必要のないときは、高くドープされた層5と
15はかなり厚く形成でき、それで残りの低(ドープさ
れたシリコン領域4と14は、第1および第2の半導体
本体の厚みがグラインディングやポリッシングにより削
減されなかったときの厚みに匹敵する厚みを有する。
て作用するのみであるから、接着後の半導体本体の厚み
を削減する必要のないときは、高くドープされた層5と
15はかなり厚く形成でき、それで残りの低(ドープさ
れたシリコン領域4と14は、第1および第2の半導体
本体の厚みがグラインディングやポリッシングにより削
減されなかったときの厚みに匹敵する厚みを有する。
接触領域16と高くドープされた層5と15の形成後、
絶縁層、例えば二酸化シリコン層が第2の主要面3′上
に被着され、窓部を除いて絶縁層1!!19を設けてパ
ターン化され、その窓にはメタライゼーション(set
allisation) 、例えばアルミニウムが高(
ドープされた基板5に接触する第1の主要なまたはドレ
イン電極30と、高くドープされた接触領域16を介し
て層20を形成するショットキ接合に接触するゲート電
極31とを形成すべく被着することができる。メタライ
ゼーションはまた第2の主要なまたはソース電極32を
設けるべく他の第2の主要面13′にも用意される。
絶縁層、例えば二酸化シリコン層が第2の主要面3′上
に被着され、窓部を除いて絶縁層1!!19を設けてパ
ターン化され、その窓にはメタライゼーション(set
allisation) 、例えばアルミニウムが高(
ドープされた基板5に接触する第1の主要なまたはドレ
イン電極30と、高くドープされた接触領域16を介し
て層20を形成するショットキ接合に接触するゲート電
極31とを形成すべく被着することができる。メタライ
ゼーションはまた第2の主要なまたはソース電極32を
設けるべく他の第2の主要面13′にも用意される。
第8図に示されるデバイスの動作時に、第1および第2
の主要電極30と32をよぎって電圧が印加されると、
第2の主要面3と13間のショットキ接合21の電気的
導電性パターン20により規定される通路にそって電流
の流れは、ショットキ接合21と関連する空乏領域を規
正するゲート電極31に印加される電圧により制御され
る。ショットキ接合21を形成する材料は高い電気的導
電性を有し長さにそって、すなわち電気的導電性パター
ン200面で低抵抗を有するから、電気的導電性パター
ンあるいはゲート20への電気的接触は比較的容易に形
成され、大きなゲート電圧がソースとドレイン電極30
と32間にブレークダウンを引起すことなくゲート電極
に印加される。
の主要電極30と32をよぎって電圧が印加されると、
第2の主要面3と13間のショットキ接合21の電気的
導電性パターン20により規定される通路にそって電流
の流れは、ショットキ接合21と関連する空乏領域を規
正するゲート電極31に印加される電圧により制御され
る。ショットキ接合21を形成する材料は高い電気的導
電性を有し長さにそって、すなわち電気的導電性パター
ン200面で低抵抗を有するから、電気的導電性パター
ンあるいはゲート20への電気的接触は比較的容易に形
成され、大きなゲート電圧がソースとドレイン電極30
と32間にブレークダウンを引起すことなくゲート電極
に印加される。
第9図は本発明に係る方法を使用して製造された静電誘
導トランジスタ(SIT)の修正形態の第8図と同じ断
面図である。
導トランジスタ(SIT)の修正形態の第8図と同じ断
面図である。
この例では、電気的導電性パターンまたはゲート層20
は高くドープされた接触領域により接触され、その接触
領域は反対導電形の第1および第2の補助領域160a
と160bとを具えて、ゲート電極31をして高い電圧
伝達ソース電極32と同じ面13’にあらしめ、その結
果電流カットオフをより低いゲート電圧で可能ならしめ
ている。
は高くドープされた接触領域により接触され、その接触
領域は反対導電形の第1および第2の補助領域160a
と160bとを具えて、ゲート電極31をして高い電圧
伝達ソース電極32と同じ面13’にあらしめ、その結
果電流カットオフをより低いゲート電圧で可能ならしめ
ている。
第9図に示された構造を形成するため、第1の高くドー
プされた補助接触領域160aは、第1図に示された溝
18の形成に先立ち第1の半導体本体lの面2で通常の
マスキングおよびドーパント導入技術を用いて形成され
る。
プされた補助接触領域160aは、第1図に示された溝
18の形成に先立ち第1の半導体本体lの面2で通常の
マスキングおよびドーパント導入技術を用いて形成され
る。
高くトープされた層5′を形成するための不純物は高く
ドープされた層5′の範囲を制限するため適切なマスク
を介して通常の方法で導入されてよい。高くドープされ
た第2の補助接触領域160bは(第8図示の)接触領
域16と同様な方法ではあるが、高くドープされた第1
の補助接触領域160aと接触するように形成され、そ
れで電気的導電性パターン20は第9図示のごとく第1
および第2の補助接触領域160aと160bを介して
ソースおよびドレイン電極30および32とともに通常
の方法で形成されるゲート電極31へ接続される。
ドープされた層5′の範囲を制限するため適切なマスク
を介して通常の方法で導入されてよい。高くドープされ
た第2の補助接触領域160bは(第8図示の)接触領
域16と同様な方法ではあるが、高くドープされた第1
の補助接触領域160aと接触するように形成され、そ
れで電気的導電性パターン20は第9図示のごとく第1
および第2の補助接触領域160aと160bを介して
ソースおよびドレイン電極30および32とともに通常
の方法で形成されるゲート電極31へ接続される。
上に説明した例では、半導体本体1と11は単結晶本体
で、相対的に高くドープされた層5と15が不純物の導
入によって形成される。一方高くドープされた層5と1
5が半導体本体lと11に常に存在するよう、相対的に
高くドープされた基体5と15上に領域4と14を相対
的に低くドープされたエピタキシャル材料を成長させて
形成し、半導体本体1と11にすることも可能である。
で、相対的に高くドープされた層5と15が不純物の導
入によって形成される。一方高くドープされた層5と1
5が半導体本体lと11に常に存在するよう、相対的に
高くドープされた基体5と15上に領域4と14を相対
的に低くドープされたエピタキシャル材料を成長させて
形成し、半導体本体1と11にすることも可能である。
しかし単結晶材料を用いて到達できるのと同じ低いドー
パント濃度を有するエピタキシャル材料を成長させるこ
とは困難であるから、この試みが適用されると逆方向ブ
レークダウン電圧は通常より低くなってしまうだろう。
パント濃度を有するエピタキシャル材料を成長させるこ
とは困難であるから、この試みが適用されると逆方向ブ
レークダウン電圧は通常より低くなってしまうだろう。
上で説明した例では、溝18は電気的導電性パターン2
0の上にからのまま残るが、例えば絶縁材料が電気的導
電性パターン20のあとで溝18をみたすよう被着され
、次に1つの第1の主要面12を露出させるためエッチ
バックされてもよい。
0の上にからのまま残るが、例えば絶縁材料が電気的導
電性パターン20のあとで溝18をみたすよう被着され
、次に1つの第1の主要面12を露出させるためエッチ
バックされてもよい。
加うるに、電気的導電性パターンが2つの半導体本体と
ショットキ接合を形成するようにそこに溝を形成しない
で1つの第1の主要面上に直接電気的導電性パターンが
設けられることも可能である。
ショットキ接合を形成するようにそこに溝を形成しない
で1つの第1の主要面上に直接電気的導電性パターンが
設けられることも可能である。
上に説明した配置では、グリッド20は深く拡散した接
触領域16によって接触されるが、グリッド20との電
気的接触を可能ならしめるよう第2の半導体本体11に
メサ構造を設けることも可能である。
触領域16によって接触されるが、グリッド20との電
気的接触を可能ならしめるよう第2の半導体本体11に
メサ構造を設けることも可能である。
この発明は他のデバイスに適用されてもよい。
特に、2つの半導体本体1と11は同じ導電形である必
要はなく、反対の導電形および/または異なったドーパ
ント濃度であることもできる。加うるにより高くドープ
された基体5と15の一方または両方は関連したエピタ
キシャル層4および14と反対の導電形であってもよい
。
要はなく、反対の導電形および/または異なったドーパ
ント濃度であることもできる。加うるにより高くドープ
された基体5と15の一方または両方は関連したエピタ
キシャル層4および14と反対の導電形であってもよい
。
以上説明してきたデバイスはシリコンから形成されてい
るが、他の半導体材料、例えばゲルマニウムまたは■−
v族材料が使用可能であり、半導体本体lと11は異な
った半導体材料であってもよく、それでその時は2つの
第1の主要面間にヘテロ接合が形成される。
るが、他の半導体材料、例えばゲルマニウムまたは■−
v族材料が使用可能であり、半導体本体lと11は異な
った半導体材料であってもよく、それでその時は2つの
第1の主要面間にヘテロ接合が形成される。
以上本発明の実施例について詳細に説明してきたが、本
発明は以上の実施例に限定されることなく、特許請求の
範囲に記載された範囲内で多種の変形変更が可能なこと
は当業者に自明であろう。
発明は以上の実施例に限定されることなく、特許請求の
範囲に記載された範囲内で多種の変形変更が可能なこと
は当業者に自明であろう。
第1図から第3図は半導体デバイス製造用本発明に係る
方法の種々のステップを示す第1の半導体本体の一部の
断面図を示し、 第4図は第1の半導体本体の一部を第3図の矢印Aの方
向からみた平面図を示し、 第5図は半導体デバイス製造用本発明に係る方法を使用
するための第2の半導体本体の一部の断面図を示し、 第6図は共に接着された第1および第2の半導体本体の
断面図を示し、 第7図はさらにその先の工程後の接着された第1および
第2の半導体本体の断面図を示し、第8図は本発明に係
る方法を使用して製造した静電誘導トランジスタ(SI
T)の断面図を示し、第9図は静電誘導トランジスタが
修正された形の第8図と同じ断面図を示す。 1.11・・・第1および第2の半導体本体2.12・
・・第1の主要面 3.13・・・第2の主要面 3’ 、13’・・・新しい第2の主要面4.14・・
・エピタキシャル層 5、5’ 、 15・・・高くドープされた層10・・
・半導体デバイス 16・・・接触領域 I7・・・マスキング層 17a・・・窓 18・・・溝 19・・・絶縁領域 20・・・電気的導電性パターン(グリッド)2■・・
・ショットキ接合 22・・・電気的導電性材料のリフトオフ部分30・・
・ドレイン電極 31・・・ゲート電極 32・・・ソース電極
方法の種々のステップを示す第1の半導体本体の一部の
断面図を示し、 第4図は第1の半導体本体の一部を第3図の矢印Aの方
向からみた平面図を示し、 第5図は半導体デバイス製造用本発明に係る方法を使用
するための第2の半導体本体の一部の断面図を示し、 第6図は共に接着された第1および第2の半導体本体の
断面図を示し、 第7図はさらにその先の工程後の接着された第1および
第2の半導体本体の断面図を示し、第8図は本発明に係
る方法を使用して製造した静電誘導トランジスタ(SI
T)の断面図を示し、第9図は静電誘導トランジスタが
修正された形の第8図と同じ断面図を示す。 1.11・・・第1および第2の半導体本体2.12・
・・第1の主要面 3.13・・・第2の主要面 3’ 、13’・・・新しい第2の主要面4.14・・
・エピタキシャル層 5、5’ 、 15・・・高くドープされた層10・・
・半導体デバイス 16・・・接触領域 I7・・・マスキング層 17a・・・窓 18・・・溝 19・・・絶縁領域 20・・・電気的導電性パターン(グリッド)2■・・
・ショットキ接合 22・・・電気的導電性材料のリフトオフ部分30・・
・ドレイン電極 31・・・ゲート電極 32・・・ソース電極
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、各々が第1および第2の主要面を有する第1および
第2の半導体本体を備える工程と、第1の主要面のうち
少なくとも1つの面に隣接して整流接合パターンを設け
る工程と、その整流接合パターンが第2の主要面間で電
荷キャリアの流れ通路を規定する半導体デバイスを形成
するため、2つの半導体本体を接合すべく2つの第1の
主要面をボンディングする工程とを具える半導体デバイ
スの製造方法において、当該製造方法が、第1および第
2の半導体本体の少なくとも1つとショットキ接合を形
成する電気的導電性パターンを1つの第1の主要面に設
けることにより整流接合パターンを設ける工程で特徴づ
けられる半導体デバイスの製造方法。 2、1つの第1の主要面に1つまたは複数の溝を形成し
、その溝に電気的導電性材料を備えることにより電気的
導電性パターンを設ける工程で特徴づけられる請求項1
記載の製造方法。 3、前記電気的導電性パターンを電気的導電性グリッド
として設けることにより特徴づけられる請求項1または
2記載の製造方法。 4、1つの導電形の第1および第2の半導体本体を備え
、電気的導電性パターンとオーミック接触を形成するた
め第1および第2の半導体本体の1つを介して延在する
反対導電形の高くドープされた領域を形成して電気的導
電性パターンに電気的接触を果たすことにより特徴づけ
られる請求項1から3いずれか記載の製造方法。 5、第1および第2の半導体本体の各々を、第2の主要
面に接した相対的に高くドープされた層と第1の主要面
に接した同じ導電形の相対的に低くドープされた層とし
て用意し、電気的導電性接触を第2の主要面上に用意す
ることにより特徴づけられる請求項1から4いずれか記
載の製造方法。 6、光学的に平坦な活性化面を形成するため第1の主要
面をミラーポリッシングし、第1主要面間のボンディン
グを確立するためにポリッシュされた面を接触させ、第
1の主要面間の接着を強力にするため接合された本体を
熱処理して第1主要面間のボンディングをすることによ
り特徴づけられる請求項1から5いずれか記載の製造方
法。 7、第1および第2の半導体本体としてシリコン本体を
用意し、モリブデンシリサイド、 タングステンシリサイド、チタニウムシ リサイド、タングステンナイトライド、ハ フニウムナイトライドからなる群から選択 された材料およびタングステンとチタニウムナイトライ
ドおよびチタニウムシリサイド の層を具えた複合層を被着して電気的導電性パターンを
形成することにより特徴づけられる請求項1から6いず
れか記載の製造方法。 8、各々が第1および第2の主要面を有する第1および
第2の半導体本体を具え、整流接合パターンが第1の主
要面のうち少なくとも1つの面に隣接して設けられ、そ
の整流接合パターンが第2の主要面間で電荷キャリアの
流れ通路を規定する半導体デバイスを形成するため2つ
の第1の主要面が接合された半導体デバイスにおいて、
整流接合パターンが1つの第1の主要面上に設けられ、
第1および第2の半導体のうち少なくとも1つとショッ
トキ接合を形成する電気的導電性パターンで提供される
ことを特徴とする半導体デバイス。 9、電気的導電性パターンが少なくとも1つの第1の主
要面の1つまたは複数の溝のなかに設けられた電気的導
電性材料により形成されることを特徴とする請求項8記
載の半導体デバイス。 10、電気的導電性パターンが電気的導電性グリッドを
具えることを特徴とする請求項8または9記載の半導体
デバイス。 11、第1および第2の半導体本体が1つの導電形であ
り、反対導電形の高くドープされた領域が電気的導電性
パターンとオーミック接触を作るため第1および第2の
半導体本体の1つを介して延在することを特徴とする請
求項8から10いずれか記載の半導体デバイス。 12、第1および第2の半導体本体の各々が半導体本体
の第2の主要面に接して相対的に高くドープされた層と
第1の主要面に接して同じ導電形の相対的に低くドープ
された層とを具え、電気的導電性接触が第2の主要面に
設けられることを特徴とする請求項8から11いずれか
記載の半導体デバイス。 13、第1および第2の半導体本体がシリコンで形成さ
れ、電気的導電性パターンがモリブデンシリサイド、タ
ングステンシリサイド、 チタニウムシリサイド、タングステンナ イトライド、ハフニウムナイトライドから なる群から選択された材料およびタングステンとチタニ
ウムナイトライドおよびチタニ ウムシリサイドの層を具えた複合層を具えたことを特徴
とする請求項8から12いずれか記載の半導体デバイス
。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8923806.7 | 1989-10-23 | ||
| GB8923806A GB2237929A (en) | 1989-10-23 | 1989-10-23 | A method of manufacturing a semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03165577A true JPH03165577A (ja) | 1991-07-17 |
Family
ID=10665004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2282038A Pending JPH03165577A (ja) | 1989-10-23 | 1990-10-22 | 半導体デバイスとその製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5089431A (ja) |
| EP (1) | EP0425037A3 (ja) |
| JP (1) | JPH03165577A (ja) |
| KR (1) | KR910008851A (ja) |
| GB (1) | GB2237929A (ja) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5342795A (en) * | 1992-04-30 | 1994-08-30 | Texas Instruments Incorporated | Method of fabricating power VFET gate-refill |
| US5468661A (en) * | 1993-06-17 | 1995-11-21 | Texas Instruments Incorporated | Method of making power VFET device |
| US5322816A (en) * | 1993-01-19 | 1994-06-21 | Hughes Aircraft Company | Method for forming deep conductive feedthroughs |
| JP2801127B2 (ja) * | 1993-07-28 | 1998-09-21 | 日本碍子株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
| US5413952A (en) * | 1994-02-02 | 1995-05-09 | Motorola, Inc. | Direct wafer bonded structure method of making |
| US5648665A (en) * | 1994-04-28 | 1997-07-15 | Ngk Insulators, Ltd. | Semiconductor device having a plurality of cavity defined gating regions and a fabrication method therefor |
| JPH0855978A (ja) * | 1994-06-09 | 1996-02-27 | Ngk Insulators Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP3214987B2 (ja) * | 1994-09-05 | 2001-10-02 | 日本碍子株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
| US5841155A (en) * | 1995-02-08 | 1998-11-24 | Ngk Insulators, Ltd. | Semiconductor device containing two joined substrates |
| WO1998048492A1 (en) * | 1997-04-23 | 1998-10-29 | Honeywell Inc. | Electronic devices formed from pre-patterned structures that are bonded |
| US6984571B1 (en) * | 1999-10-01 | 2006-01-10 | Ziptronix, Inc. | Three dimensional device integration method and integrated device |
| US6500694B1 (en) * | 2000-03-22 | 2002-12-31 | Ziptronix, Inc. | Three dimensional device integration method and integrated device |
| US6902987B1 (en) | 2000-02-16 | 2005-06-07 | Ziptronix, Inc. | Method for low temperature bonding and bonded structure |
| US6563133B1 (en) * | 2000-08-09 | 2003-05-13 | Ziptronix, Inc. | Method of epitaxial-like wafer bonding at low temperature and bonded structure |
| JP3957038B2 (ja) * | 2000-11-28 | 2007-08-08 | シャープ株式会社 | 半導体基板及びその作製方法 |
| US7109092B2 (en) | 2003-05-19 | 2006-09-19 | Ziptronix, Inc. | Method of room temperature covalent bonding |
| FR2857502B1 (fr) * | 2003-07-10 | 2006-02-24 | Soitec Silicon On Insulator | Substrats pour systemes contraints |
| US6867073B1 (en) * | 2003-10-21 | 2005-03-15 | Ziptronix, Inc. | Single mask via method and device |
| US7714365B2 (en) * | 2008-02-21 | 2010-05-11 | Infineon Technologies Austria Ag | Semiconductor component with Schottky zones in a drift zone |
| CN103745927B (zh) * | 2013-12-25 | 2017-01-04 | 上海新傲科技股份有限公司 | 静电感应晶体管的制造方法以及静电感应晶体管 |
| KR20230097121A (ko) | 2020-10-29 | 2023-06-30 | 아데이아 세미컨덕터 본딩 테크놀로지스 인코포레이티드 | 직접 접합 방법 및 구조체 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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