JPH03169034A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH03169034A JPH03169034A JP1310289A JP31028989A JPH03169034A JP H03169034 A JPH03169034 A JP H03169034A JP 1310289 A JP1310289 A JP 1310289A JP 31028989 A JP31028989 A JP 31028989A JP H03169034 A JPH03169034 A JP H03169034A
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- JP
- Japan
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- electrode pad
- silicon oxide
- oxide film
- silicon
- thick
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/90—Bond pads, in general
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/01—Manufacture or treatment
- H10W72/019—Manufacture or treatment of bond pads
Landscapes
- Wire Bonding (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】
[産業上の利用分野コ
本発明は、1c極パッドを有する集積回路等の半導体装
置に関するものである. [従来の技術] 典型的な半導体集積回路装置は、第4図に示すように半
導体基板1上に絶縁WA2を介して1!極バッド3を有
する.電極バッ3はワイヤボンディング等によって外部
接続するためのボンディングバッドであって、絶縁wA
2上の配線導?k(図示せず)よりも幅広即ち大面積に
形成されている.[発明が解決しようとする課題] ところで、電極バッド3と半導体基板1との間には必然
的に静電容量Cが存在する.この静電容量Cは半導体装
置の高周波性能を阻害する.例えば、トランジスタのコ
レクタを半導体基板1の表面に引き出すために半導体基
板1の全体に低抵抗の埋込層4が設けられている場合に
は、複数の電極パッド3の内の入力電極パッドと出力電
極パッドとがt@バッド3と半導体基板1との間の静電
容量と基板抵抗と埋込層4の抵抗とから成る回路で電気
的に結合され、高周波成分の入力から出力への抜けが生
じ、出力信号の劣化が生じる.なお、埋込層4が全面に
形成されていない場合であっても、電極パッド3の静電
容量に基づく回路素子又は別の@極バッドとの間の電気
的結合関係が生じ、高周波特性の劣化が生じる. 電極バッド3の静電容量Cは次式で示すことができる. C=εS/d ただし、εは絶縁111i2の誘電率、Sは電極パッド
3の面積、dは電極パッド3の厚さである,この式から
明らかなように、静電容量Cを小さくするためには、ε
を小さくする方法とSを小さくする方法とdを大きくす
る方法との3通りが考えられる.ところが、εを小さく
するには、半導体装置製作において現在広く使われてい
る物質以外の物質を探し出さなければならず困難である
.また、電極パッド3上にワイヤボンディングすること
から、電極パッドにはある程度の面積が必要であり、S
を小さくすることは限界に達している.以上のことから
、絶縁WA2の厚さdを厚くする方法が最も容易である
.しかし、半導体装置の製造においては、初めに半導体
基板上全面に絶縁膜を形成し、次に、絶縁膜を選択的に
除去してトランジスタ等のデバイスを製作しなければな
らない.従って、初めに形或する絶縁膜が厚過ぎると、
技術的にトランジスタ等の回路素子の製作が困難となる
.また、絶縁膜が厚くなることによって段差部が増大し
、段差部において配線切れが生じる恐れもある.以上の
ような理由から、回路素子を形成するために半導体基板
1の全面に形成する絶縁膜2の厚さは1μm程度が限界
であり、これを電極バッド3と半導体基板1との間の絶
縁あるいは複数の電極パッド3の相互間の絶縁に使用す
ると、必然的に電極パッド3における静電容量が大きく
なった。
置に関するものである. [従来の技術] 典型的な半導体集積回路装置は、第4図に示すように半
導体基板1上に絶縁WA2を介して1!極バッド3を有
する.電極バッ3はワイヤボンディング等によって外部
接続するためのボンディングバッドであって、絶縁wA
2上の配線導?k(図示せず)よりも幅広即ち大面積に
形成されている.[発明が解決しようとする課題] ところで、電極バッド3と半導体基板1との間には必然
的に静電容量Cが存在する.この静電容量Cは半導体装
置の高周波性能を阻害する.例えば、トランジスタのコ
レクタを半導体基板1の表面に引き出すために半導体基
板1の全体に低抵抗の埋込層4が設けられている場合に
は、複数の電極パッド3の内の入力電極パッドと出力電
極パッドとがt@バッド3と半導体基板1との間の静電
容量と基板抵抗と埋込層4の抵抗とから成る回路で電気
的に結合され、高周波成分の入力から出力への抜けが生
じ、出力信号の劣化が生じる.なお、埋込層4が全面に
形成されていない場合であっても、電極パッド3の静電
容量に基づく回路素子又は別の@極バッドとの間の電気
的結合関係が生じ、高周波特性の劣化が生じる. 電極バッド3の静電容量Cは次式で示すことができる. C=εS/d ただし、εは絶縁111i2の誘電率、Sは電極パッド
3の面積、dは電極パッド3の厚さである,この式から
明らかなように、静電容量Cを小さくするためには、ε
を小さくする方法とSを小さくする方法とdを大きくす
る方法との3通りが考えられる.ところが、εを小さく
するには、半導体装置製作において現在広く使われてい
る物質以外の物質を探し出さなければならず困難である
.また、電極パッド3上にワイヤボンディングすること
から、電極パッドにはある程度の面積が必要であり、S
を小さくすることは限界に達している.以上のことから
、絶縁WA2の厚さdを厚くする方法が最も容易である
.しかし、半導体装置の製造においては、初めに半導体
基板上全面に絶縁膜を形成し、次に、絶縁膜を選択的に
除去してトランジスタ等のデバイスを製作しなければな
らない.従って、初めに形或する絶縁膜が厚過ぎると、
技術的にトランジスタ等の回路素子の製作が困難となる
.また、絶縁膜が厚くなることによって段差部が増大し
、段差部において配線切れが生じる恐れもある.以上の
ような理由から、回路素子を形成するために半導体基板
1の全面に形成する絶縁膜2の厚さは1μm程度が限界
であり、これを電極バッド3と半導体基板1との間の絶
縁あるいは複数の電極パッド3の相互間の絶縁に使用す
ると、必然的に電極パッド3における静電容量が大きく
なった。
そこで、本発明の目的は、回路素子を良好に形成するこ
とができると共に電極パッドの静電容量を低減すること
ができる半導体装置を提供することにある。
とができると共に電極パッドの静電容量を低減すること
ができる半導体装置を提供することにある。
[課題を解決するための手段]
上記目的を達成するための本発明は、半導体基板と、前
記半導体基板上に設けられている絶縁膜と、前記絶縁股
上に設けられている電極パッドとを有する半導体装置に
おいて、前記絶縁膜が厚い部分と薄い部分とを有し、前
記電極パッドが前記厚い部分の上に設けられている半導
体装置に係わるものである. [作用] 本発明においては、電極パッドの下の絶縁膜の厚さが厚
いので、ここのU電容量が小さくなり、高周波信号が電
極パッドと半導体基板との間の静電容量を介して他に影
響することが少なくなる.[第1の実施例] 次に、第1図(A)〜(H)を参照して本発明の第1の
実施例に係わる半導体装置(集積回路〉の製造方法を説
明する. まず、第1図(A)に示すようにシリコン基板11の全
表面を薄く酸化してシリコン酸化v12を形或する。
記半導体基板上に設けられている絶縁膜と、前記絶縁股
上に設けられている電極パッドとを有する半導体装置に
おいて、前記絶縁膜が厚い部分と薄い部分とを有し、前
記電極パッドが前記厚い部分の上に設けられている半導
体装置に係わるものである. [作用] 本発明においては、電極パッドの下の絶縁膜の厚さが厚
いので、ここのU電容量が小さくなり、高周波信号が電
極パッドと半導体基板との間の静電容量を介して他に影
響することが少なくなる.[第1の実施例] 次に、第1図(A)〜(H)を参照して本発明の第1の
実施例に係わる半導体装置(集積回路〉の製造方法を説
明する. まず、第1図(A)に示すようにシリコン基板11の全
表面を薄く酸化してシリコン酸化v12を形或する。
次に、第1図(B)に示すようにシリコン酸化812の
上にシリコン窒化[13をデポジットする. 次に、第1図(C)に示すように、レジスト14をマス
クとして電極パッド形成予定部のシリコン窒化[13を
エッチングで除去して開口15を形成し、しかる後、第
1図(D)に示すように、レジスト14を除去する. 次に、第1図(E)に示すように、シリコン窒化WA1
3をマスクとしてf4 [iパッド形成予定部即ち開口
l5内を熱酸化法で選択酸化して2μm程度の厚さの厚
いシリコン酸化膜部分12aを得る.この時、シリコン
基板11の内部に向っても酸化が進む.従・つて、厚い
シリコン酸化膜部分12aの膜厚が元の薄いシリコン酸
化膜12から或る薄い部分12bの膜厚の例えば2@に
なっても、この厚くなった分のすべてがシリコン酸化膜
12の薄い部分!2bから突出せずに、ほぼ半分だけ突
出する。
上にシリコン窒化[13をデポジットする. 次に、第1図(C)に示すように、レジスト14をマス
クとして電極パッド形成予定部のシリコン窒化[13を
エッチングで除去して開口15を形成し、しかる後、第
1図(D)に示すように、レジスト14を除去する. 次に、第1図(E)に示すように、シリコン窒化WA1
3をマスクとしてf4 [iパッド形成予定部即ち開口
l5内を熱酸化法で選択酸化して2μm程度の厚さの厚
いシリコン酸化膜部分12aを得る.この時、シリコン
基板11の内部に向っても酸化が進む.従・つて、厚い
シリコン酸化膜部分12aの膜厚が元の薄いシリコン酸
化膜12から或る薄い部分12bの膜厚の例えば2@に
なっても、この厚くなった分のすべてがシリコン酸化膜
12の薄い部分!2bから突出せずに、ほぼ半分だけ突
出する。
次に、シリコン窒化膜13を除去し、第1図(F)に示
すようにシリコン酸化膜12の厚い部分12a及び薄い
部分12bを露出させる。
すようにシリコン酸化膜12の厚い部分12a及び薄い
部分12bを露出させる。
次に、フィールド酸化を行って厚い部分12aと薄い部
分12bとを更に厚くする. 次に、シリコン酸化[12の薄い部分12bに対応する
領域に回路素子(図示せず)を作り、しかる後、第1図
(H)に示すようにシリコン酸化II!12の厚い部分
12aの上にワイヤボンディング用の電極バッド16を
形或する.この電極バッド16は、回路素子における配
線導体(図示せず)よりも幅広{大面積}に形成する. 本実施例は次の利点を有する。
分12bとを更に厚くする. 次に、シリコン酸化[12の薄い部分12bに対応する
領域に回路素子(図示せず)を作り、しかる後、第1図
(H)に示すようにシリコン酸化II!12の厚い部分
12aの上にワイヤボンディング用の電極バッド16を
形或する.この電極バッド16は、回路素子における配
線導体(図示せず)よりも幅広{大面積}に形成する. 本実施例は次の利点を有する。
(1) 電極パッド16の下にシリコン酸化膜12の厚
い部分12aが存在しているので、電極バッド16と基
板11との間の静電容量が小さくなり、電極パッド16
と別の電極パッド又は回路素子との相互干渉が少なくな
る.従って高周波特性の良い半導体装置を提供すること
ができる。特に、第4図に示したように埋込層4が設け
られている場合には、入力電極パッドから出力電極パッ
ドへの高周波成分の抜けが少なくなる.(2) 電極パ
ッド16の下部にシリコン酸化膜12の厚い部分12a
を設けても、他の部分(回路素子形或部分)はシリコン
酸化PIA12の薄い部分12bとなっているので、こ
の薄い部分12bを使用して従来と同様な精度で回路素
子を作り込むことができる. (3) シリコン酸化膜12の厚い部分12aにおける
一部がシリコン基板11の内部方向に延びているので、
厚くなった分のすべてが薄い部分12bから突出しない
。従って、厚い部分12aに基づく段差がさほど大きく
ならず、配線導体の信頼性の低下を防ぐことができる。
い部分12aが存在しているので、電極バッド16と基
板11との間の静電容量が小さくなり、電極パッド16
と別の電極パッド又は回路素子との相互干渉が少なくな
る.従って高周波特性の良い半導体装置を提供すること
ができる。特に、第4図に示したように埋込層4が設け
られている場合には、入力電極パッドから出力電極パッ
ドへの高周波成分の抜けが少なくなる.(2) 電極パ
ッド16の下部にシリコン酸化膜12の厚い部分12a
を設けても、他の部分(回路素子形或部分)はシリコン
酸化PIA12の薄い部分12bとなっているので、こ
の薄い部分12bを使用して従来と同様な精度で回路素
子を作り込むことができる. (3) シリコン酸化膜12の厚い部分12aにおける
一部がシリコン基板11の内部方向に延びているので、
厚くなった分のすべてが薄い部分12bから突出しない
。従って、厚い部分12aに基づく段差がさほど大きく
ならず、配線導体の信頼性の低下を防ぐことができる。
[第2の実施例]
第2図(A)〜(.J)は本発明の第2の実施例に係わ
る半導体装置の製造方法を工程順に示す。
る半導体装置の製造方法を工程順に示す。
まず、第2図(A)に示すようにシリコン基板11の全
表面上に薄いシリコン酸化pA12を形成する. 次に、第2図(B)に示すように、シリコン酸化112
の上にシリコン窒化膜13をデポジットする。
表面上に薄いシリコン酸化pA12を形成する. 次に、第2図(B)に示すように、シリコン酸化112
の上にシリコン窒化膜13をデポジットする。
次に、第2図(C)に示すようにレジスト14をマスク
として電極パッド形成予定部のシリコン酸化膜12とシ
リコン窒化膜13とをエッチングで除去して開口15a
、15bをそれぞれ形成する. 次に、レジスト14を除去して第2図(D)に示すよう
にシリコン酸化膜12とシリコン窒化膜13とから成る
マスクを残存させる。
として電極パッド形成予定部のシリコン酸化膜12とシ
リコン窒化膜13とをエッチングで除去して開口15a
、15bをそれぞれ形成する. 次に、レジスト14を除去して第2図(D)に示すよう
にシリコン酸化膜12とシリコン窒化膜13とから成る
マスクを残存させる。
次に、第2図(E)に示すように、シリコン酸化膜12
とシリコン窒化膜13とをマスクとしてシリコン基板1
1を約1μm垂直にエッチングして凹部11aを形戒す
る. 次に、シリコン窒化[13をマスクとしてシリコン基板
11の凹部11aを熱酸化法で選択的に酸化して厚さ約
2μmのシリコン酸化膜の厚い部分12aを得る.シリ
コン酸化膜はシリコン基板1lの内部と外部との両方に
或長するので、凹部11aがシリコン酸化物で埋められ
る。従って、シリコン酸化膜12の厚い部分12aは薄
い部分12bよりも突出せずにシリコン基板11内に突
出する. 次に、第2図(G)に示すようにシリコン窒化膜13を
除去してシリコン酸化WA12を露出させる. 次に、第2図(H)に示すようにシリコン酸化[12の
薄い部分12bをエッチングで除去する.この時、厚い
部分12aの表面もエッチングされるので、シリコン基
板11の表面は平坦になる。
とシリコン窒化膜13とをマスクとしてシリコン基板1
1を約1μm垂直にエッチングして凹部11aを形戒す
る. 次に、シリコン窒化[13をマスクとしてシリコン基板
11の凹部11aを熱酸化法で選択的に酸化して厚さ約
2μmのシリコン酸化膜の厚い部分12aを得る.シリ
コン酸化膜はシリコン基板1lの内部と外部との両方に
或長するので、凹部11aがシリコン酸化物で埋められ
る。従って、シリコン酸化膜12の厚い部分12aは薄
い部分12bよりも突出せずにシリコン基板11内に突
出する. 次に、第2図(G)に示すようにシリコン窒化膜13を
除去してシリコン酸化WA12を露出させる. 次に、第2図(H)に示すようにシリコン酸化[12の
薄い部分12bをエッチングで除去する.この時、厚い
部分12aの表面もエッチングされるので、シリコン基
板11の表面は平坦になる。
次に、フィールド酸化を行ってシリコン基板11の表面
に薄いシリコン酸化M12′を形成する。
に薄いシリコン酸化M12′を形成する。
この時、厚い部分12aのシリコン酸化膜も或長ずるの
で、厚い部分12aの表面と薄い部分12Cの表面との
間に段差が生じない。
で、厚い部分12aの表面と薄い部分12Cの表面との
間に段差が生じない。
次に、薄い部分12cの領域にこれを使用して回路素子
(図示せず)を形戒する.しかる後、第2図(J)に示
すようにシリコン酸化膜12′の厚い部分12aの上に
電極バッド16を形成する.本実施例によれば、厚い部
分12aを有するにも拘らずシリコン酸化膜12′の表
面に段差が実質的に生じないので、第1の実施例よりも
配線の信頼性が向上する。なお、本実施例は第1の実施
例と同一の作用効果も勿論有する。
(図示せず)を形戒する.しかる後、第2図(J)に示
すようにシリコン酸化膜12′の厚い部分12aの上に
電極バッド16を形成する.本実施例によれば、厚い部
分12aを有するにも拘らずシリコン酸化膜12′の表
面に段差が実質的に生じないので、第1の実施例よりも
配線の信頼性が向上する。なお、本実施例は第1の実施
例と同一の作用効果も勿論有する。
[第3の実施例]
第3図(A)〜(E)に示す第3の実施例による製造方
法では、まず、第3図(A)に示すようにシリコン基板
.11の上にCVD法によって厚さ約2μmのシリコン
酸化膜12をデポジットする.次に、第3図(B)に示
すようにレジスト14をマスクとして電極パッド形戒予
定部以外のシリコン酸化膜12をエッチングで除去し、
その後、第3図(C)に示すようにレジスト14を除去
して電極パッド形成予定部にシリコン酸化膜12を残存
させる. 次に、フィールド酸化によって第3図(D)に示すよう
にシリコン酸化膜12′を形成する.これにより、厚い
部分12aと薄い部分12bとを有するシリコン酸化膜
12′を得ることができる.次に、シリコン酸化WA1
2′の薄い部分12bの領域にトランジスタ等の回路素
子(図示せず)を通常の方法で形戒し、また、厚い部分
12aの上に第3図(H)に示すように電極パッド16
を形成する. 本実施例は少ない工程数で厚い部分12aを形或するこ
とができるという利点を有する.[変形例] 本発明は上述の実施例に限定されるものでなく、例えば
次の変形が可能なものである. (1) 半導体基板11はシリコン以外の半導体であっ
てもよい。
法では、まず、第3図(A)に示すようにシリコン基板
.11の上にCVD法によって厚さ約2μmのシリコン
酸化膜12をデポジットする.次に、第3図(B)に示
すようにレジスト14をマスクとして電極パッド形戒予
定部以外のシリコン酸化膜12をエッチングで除去し、
その後、第3図(C)に示すようにレジスト14を除去
して電極パッド形成予定部にシリコン酸化膜12を残存
させる. 次に、フィールド酸化によって第3図(D)に示すよう
にシリコン酸化膜12′を形成する.これにより、厚い
部分12aと薄い部分12bとを有するシリコン酸化膜
12′を得ることができる.次に、シリコン酸化WA1
2′の薄い部分12bの領域にトランジスタ等の回路素
子(図示せず)を通常の方法で形戒し、また、厚い部分
12aの上に第3図(H)に示すように電極パッド16
を形成する. 本実施例は少ない工程数で厚い部分12aを形或するこ
とができるという利点を有する.[変形例] 本発明は上述の実施例に限定されるものでなく、例えば
次の変形が可能なものである. (1) 半導体基板11はシリコン以外の半導体であっ
てもよい。
(2〉 シリコン酸化膜12、12′の代りに他の絶縁
物の膜を形成してもよい。また、絶縁膜を多層構造にし
てもよい. (3) 絶縁膜を悲酸化やCVD以外の方法で形成して
もよい. {4} 電極バッド16の下部のみでなく、例えば複数
の電極パッドの相互間にも絶縁膜の厚い部分12aを設
けてもよい。
物の膜を形成してもよい。また、絶縁膜を多層構造にし
てもよい. (3) 絶縁膜を悲酸化やCVD以外の方法で形成して
もよい. {4} 電極バッド16の下部のみでなく、例えば複数
の電極パッドの相互間にも絶縁膜の厚い部分12aを設
けてもよい。
(5〉 バイボーラトランジスタ、絶縁ゲート型FET
等の種々の回路素子を含む半導体装置に適用可能である
. (6) 第4図に示すように埋込層4を有する集積回路
に本発明は特に有効であるが、勿論、埋込層4の無い集
積回路にも適用可能である.[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、半導体装置にお
いて全く不要な電極パッドと半導体基板との間の静電容
量を小さくして半導体装置の高周波特性を向上させるこ
とができる.
等の種々の回路素子を含む半導体装置に適用可能である
. (6) 第4図に示すように埋込層4を有する集積回路
に本発明は特に有効であるが、勿論、埋込層4の無い集
積回路にも適用可能である.[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、半導体装置にお
いて全く不要な電極パッドと半導体基板との間の静電容
量を小さくして半導体装置の高周波特性を向上させるこ
とができる.
第1図(A)〜(H)は本発明の第1の実施例の半導体
装置を製造工程順に示す断面図、第2図(A)〜(J)
は本発明の第2の実施例の半導体装置を製造工程順に示
す断面図、第3図(A)〜(E)は本発明の第3の実施
例の半導体装置を製造工程順に示す断面図、第4図は従
来の半導体装置を示す断面図である.11・・・シリコ
ン基板、12・・・シリコン酸化膜、12a・・・厚い
部分、12b・・・薄い部分、16・・・電極パッド.
装置を製造工程順に示す断面図、第2図(A)〜(J)
は本発明の第2の実施例の半導体装置を製造工程順に示
す断面図、第3図(A)〜(E)は本発明の第3の実施
例の半導体装置を製造工程順に示す断面図、第4図は従
来の半導体装置を示す断面図である.11・・・シリコ
ン基板、12・・・シリコン酸化膜、12a・・・厚い
部分、12b・・・薄い部分、16・・・電極パッド.
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半導体基板と、前記半導体基板上に設けられている絶縁
膜と、前記絶縁膜上に設けられている電極パッドとを有
する半導体装置において、 前記絶縁膜が厚い部分と薄い部分とを有し、前記電極パ
ッドが前記厚い部分の上に設けられていることを特徴と
する半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1310289A JPH03169034A (ja) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1310289A JPH03169034A (ja) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03169034A true JPH03169034A (ja) | 1991-07-22 |
Family
ID=18003431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1310289A Pending JPH03169034A (ja) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03169034A (ja) |
-
1989
- 1989-11-28 JP JP1310289A patent/JPH03169034A/ja active Pending
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