JPH04209538A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH04209538A JPH04209538A JP2407425A JP40742590A JPH04209538A JP H04209538 A JPH04209538 A JP H04209538A JP 2407425 A JP2407425 A JP 2407425A JP 40742590 A JP40742590 A JP 40742590A JP H04209538 A JPH04209538 A JP H04209538A
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Landscapes
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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】
[概 要1
半導体基板表面に設けられた導電領域とは印加電圧が異
なる半導体基板内部に設けられた導電領域への上層配線
体との接続が、絶縁膜を埋め込んだトレンチ素子分離領
域の一部に形成され、半導体基板内部の導電領域の側面
を開孔したトレンチを半導体基板内部の導電領域の側面
に接して中途まで埋め込んだ第1の導電膜と、半導体基
板表面の導電領域を絶縁するために第1の導電膜上のト
レンチの側壁に設けられた側壁絶縁膜と、第1の導電膜
上面に接し、第1の導電膜上の側壁絶縁膜間のトレンチ
を平坦に埋め込んだ第2の導電膜とを介在させることに
より取られている構造に形成されているため、特別の表
面上のレイアウト面積を必要とせずに、半導体基板内部
に設けられた導電領域との接続を低抵抗の金属シリサイ
ド層でセルファラインに平坦に形成できることによる高
集積化、高信頼性及び高速化等を可能とした半導体装置
。
なる半導体基板内部に設けられた導電領域への上層配線
体との接続が、絶縁膜を埋め込んだトレンチ素子分離領
域の一部に形成され、半導体基板内部の導電領域の側面
を開孔したトレンチを半導体基板内部の導電領域の側面
に接して中途まで埋め込んだ第1の導電膜と、半導体基
板表面の導電領域を絶縁するために第1の導電膜上のト
レンチの側壁に設けられた側壁絶縁膜と、第1の導電膜
上面に接し、第1の導電膜上の側壁絶縁膜間のトレンチ
を平坦に埋め込んだ第2の導電膜とを介在させることに
より取られている構造に形成されているため、特別の表
面上のレイアウト面積を必要とせずに、半導体基板内部
に設けられた導電領域との接続を低抵抗の金属シリサイ
ド層でセルファラインに平坦に形成できることによる高
集積化、高信頼性及び高速化等を可能とした半導体装置
。
[産業上の利用分野]
本発明はバイポーラ及びN1Is型半導体装置に係り、
特に半導体基板内部に設けられた導電領域への接続を高
集積、高信頼且つ高速性を持たせて形成した半導体装置
に関する。従来、半導体基板内部に形成した不純物領域
を素子の一部として利用する半導体素子、例えばバイポ
ーラトランジスタのコレクタの埋め込み層やパーティカ
ル型のMISt界効果トランジスタのトレイン領域等に
関しては、他の不純物領域に接触しないように半導体基
板表面から高濃度不純物による接続領域を設け、この接
続領域に接触しないように接続領域とは反対導電型の不
純物領域を設けることにより素子分離領域を形成してい
た。したがって、接続領域及び素子分離領域をセルファ
ライン形成できずに、独自のマスクにより形成していた
こと、両頭域を不純物拡散層で形成していたこと等から
不純物の横方向拡散の広がり、高濃度不純物領域との接
触による耐圧の劣化、各マスクの位置合せずれ等を考慮
し、前もって両頚域間に多くのスペースを有して設計し
なければならなかったため、素子自体というより素子に
必要な付属領域のために素子の微細化が難しく、高集積
化への妨げになるという問題が顕著になってきている。
特に半導体基板内部に設けられた導電領域への接続を高
集積、高信頼且つ高速性を持たせて形成した半導体装置
に関する。従来、半導体基板内部に形成した不純物領域
を素子の一部として利用する半導体素子、例えばバイポ
ーラトランジスタのコレクタの埋め込み層やパーティカ
ル型のMISt界効果トランジスタのトレイン領域等に
関しては、他の不純物領域に接触しないように半導体基
板表面から高濃度不純物による接続領域を設け、この接
続領域に接触しないように接続領域とは反対導電型の不
純物領域を設けることにより素子分離領域を形成してい
た。したがって、接続領域及び素子分離領域をセルファ
ライン形成できずに、独自のマスクにより形成していた
こと、両頭域を不純物拡散層で形成していたこと等から
不純物の横方向拡散の広がり、高濃度不純物領域との接
触による耐圧の劣化、各マスクの位置合せずれ等を考慮
し、前もって両頚域間に多くのスペースを有して設計し
なければならなかったため、素子自体というより素子に
必要な付属領域のために素子の微細化が難しく、高集積
化への妨げになるという問題が顕著になってきている。
そこで素子の緒特性を低下させることなく、接続領域及
び素子分離領域をセルファラインで高集積に、しかも高
信頼に形成できる手段が要望されて′、)る。
び素子分離領域をセルファラインで高集積に、しかも高
信頼に形成できる手段が要望されて′、)る。
[従来の技術1
第5図は従来の半導体装置の模式側断面図で、バイポー
ラトランジスタにおけるコレクタコンタクト領域及び素
子分離領域を形成した例で、51はp−型シリコン基板
952はn十型埋め込み層、53はシリコンエピタキシ
ャル層、54はn−型コレクタ領域、55はp型素子分
離領域、56はn十型第1のコレクタコシタクト領域、
57はn+型第2のコレクタコシタクト領域、58はp
型ベース領域、59はp十型ベースコンタクト領域、6
0はn十型エミッタ領域、61は下地の酸化膜、62は
エミッタ形成用多結晶シリコン膜、63は不純物ブロッ
ク用酸化膜、64は燐珪酸ガラス(P S G)膜、6
5はAI配線を示している。同図においては、p−型シ
リコン基板51にn十型埋め込み層52が形成され、p
−型シリコン基板51上にシリコンエピタキシャル層5
3が形成されている。n十型埋め込み層52上にはn+
型埋め込み層52に接してシリコンエピタキシャル層5
3にn−型コレクタ領域54及びn十型第1のコレクタ
コンタク1〜領域56が設けられ、n十型第1のコレク
タコンタクト領域56の表面部にはn十型第2のコレク
タコシタクト領域57が設けられ、n−型コレクタ領域
54上にはn−型コレクタ領域54に接してp型ベース
領域58が設けられ、p型ベース領域58の表面部には
離間してn十型エミッタ領域60及びp十型ベースコン
タクト領域59が設けられたパーティカル構造のバイポ
ーラトランジスタが形成されている。バイポーラトラン
ジスタの分離はp型素子分離領域55によるいわゆる接
合分離によりなされている。n十型埋め込み層52、n
+型コレクタコンタクト領域(56,57)及びp型素
子分離領域55はそれぞれ独立に、スペースをもち、広
い面積を有して設けられていたので高集積化が極めて難
しいという問題があった。
ラトランジスタにおけるコレクタコンタクト領域及び素
子分離領域を形成した例で、51はp−型シリコン基板
952はn十型埋め込み層、53はシリコンエピタキシ
ャル層、54はn−型コレクタ領域、55はp型素子分
離領域、56はn十型第1のコレクタコシタクト領域、
57はn+型第2のコレクタコシタクト領域、58はp
型ベース領域、59はp十型ベースコンタクト領域、6
0はn十型エミッタ領域、61は下地の酸化膜、62は
エミッタ形成用多結晶シリコン膜、63は不純物ブロッ
ク用酸化膜、64は燐珪酸ガラス(P S G)膜、6
5はAI配線を示している。同図においては、p−型シ
リコン基板51にn十型埋め込み層52が形成され、p
−型シリコン基板51上にシリコンエピタキシャル層5
3が形成されている。n十型埋め込み層52上にはn+
型埋め込み層52に接してシリコンエピタキシャル層5
3にn−型コレクタ領域54及びn十型第1のコレクタ
コンタク1〜領域56が設けられ、n十型第1のコレク
タコンタクト領域56の表面部にはn十型第2のコレク
タコシタクト領域57が設けられ、n−型コレクタ領域
54上にはn−型コレクタ領域54に接してp型ベース
領域58が設けられ、p型ベース領域58の表面部には
離間してn十型エミッタ領域60及びp十型ベースコン
タクト領域59が設けられたパーティカル構造のバイポ
ーラトランジスタが形成されている。バイポーラトラン
ジスタの分離はp型素子分離領域55によるいわゆる接
合分離によりなされている。n十型埋め込み層52、n
+型コレクタコンタクト領域(56,57)及びp型素
子分離領域55はそれぞれ独立に、スペースをもち、広
い面積を有して設けられていたので高集積化が極めて難
しいという問題があった。
[発明が解決しようとする問題点]
本発明が解決しようとする問題点は、従来例に示される
ように、半導体基板内部に設けられた半導体素子の一部
を形成する導電領域への接続領域と不純物領域からなる
素子分離領域をセルファラインに形成できないので、素
子特性を劣化させないために、それぞれ独立に、スペー
スをもち、広い面積を有して設けられていたので高集積
化が達成できなかったことである。
ように、半導体基板内部に設けられた半導体素子の一部
を形成する導電領域への接続領域と不純物領域からなる
素子分離領域をセルファラインに形成できないので、素
子特性を劣化させないために、それぞれ独立に、スペー
スをもち、広い面積を有して設けられていたので高集積
化が達成できなかったことである。
[問題点を解決するための手段]
上記問題点は、下部に絶縁膜を有して半導体基板に設け
られたトレンチと、前記トレンチを中途まで埋め込み、
且つ前記トレンチの側面で前記半導体基板に設けられた
導電領域に接続した第1の導電膜と、前記第1の導電膜
上の前記トレンチの側壁に等距離の幅に設けられた側壁
絶縁膜と、前記第1の導電膜の上面に接し、前記第1の
導電膜上の前記側壁絶縁膜間の前記トレンチを埋め込ん
だ第2の導電膜とを備え、上層配線体に接続されている
本発明の半導体装置によって解決される。
られたトレンチと、前記トレンチを中途まで埋め込み、
且つ前記トレンチの側面で前記半導体基板に設けられた
導電領域に接続した第1の導電膜と、前記第1の導電膜
上の前記トレンチの側壁に等距離の幅に設けられた側壁
絶縁膜と、前記第1の導電膜の上面に接し、前記第1の
導電膜上の前記側壁絶縁膜間の前記トレンチを埋め込ん
だ第2の導電膜とを備え、上層配線体に接続されている
本発明の半導体装置によって解決される。
[作 用1
即ち本発明の半導体装置にお°、)では、半導体基板表
面に設けられた導電領域とは印加電圧が異なる半導体基
板内部に設けられた導電領域への上層配線体との接続が
、絶縁膜を埋め込んだトレンチ素子分離領域の一部に形
成され、半導体基板内部の導電領域の側面を開孔したト
レンチを半導体基板内部の導電領域の側面に接して中途
まで埋め込んだ第1の導電膜と、半導体基板表面の導電
領域を絶縁するために第1の導電膜上のトレンチの側壁
に設けられた側壁絶縁膜と、第1の導電膜上面に接し、
第1の導電膜上の側壁絶縁膜間のトレンチを平坦に埋め
込んだ第2の導電膜とを介在させることにより取られて
いる構造に形成されている。したがって、接続領域用の
特別の表面上のレイアウト面積を必要とせずに、絶縁膜
を埋め込んだトレンチ素子分離領域の一部を使用するこ
とにより、半導体基板内部に設けられた導電領域への接
続領域をセルファラインに設けた第1及び第2の導電膜
により形成できることによる高集積化を、低抵抗な金属
シリサイド層により平坦な接続領域を形成できることに
よる高信頼性及び高速化を可能にすることができる。即
ち、極めて高集積、高信頼且つ高速な半導体集積回路の
形成を可能とした半導体装置を得ることができる。
面に設けられた導電領域とは印加電圧が異なる半導体基
板内部に設けられた導電領域への上層配線体との接続が
、絶縁膜を埋め込んだトレンチ素子分離領域の一部に形
成され、半導体基板内部の導電領域の側面を開孔したト
レンチを半導体基板内部の導電領域の側面に接して中途
まで埋め込んだ第1の導電膜と、半導体基板表面の導電
領域を絶縁するために第1の導電膜上のトレンチの側壁
に設けられた側壁絶縁膜と、第1の導電膜上面に接し、
第1の導電膜上の側壁絶縁膜間のトレンチを平坦に埋め
込んだ第2の導電膜とを介在させることにより取られて
いる構造に形成されている。したがって、接続領域用の
特別の表面上のレイアウト面積を必要とせずに、絶縁膜
を埋め込んだトレンチ素子分離領域の一部を使用するこ
とにより、半導体基板内部に設けられた導電領域への接
続領域をセルファラインに設けた第1及び第2の導電膜
により形成できることによる高集積化を、低抵抗な金属
シリサイド層により平坦な接続領域を形成できることに
よる高信頼性及び高速化を可能にすることができる。即
ち、極めて高集積、高信頼且つ高速な半導体集積回路の
形成を可能とした半導体装置を得ることができる。
[実施例1
以下本発明を、図示実施例により具体的に説明する。
第1図は本発明の半導体装置における第1の実施例の模
式側断面図、第2図は本発明の半導体装置における第2
の実施例の模式側断面図、第3図は本発明の半導体装置
における第3の実施例の模式側断面図、第4図(a)〜
(e)は本発明の半導体装置における製造方法の一実施
例の工程断面図である。全図を通じ同一対象物は同一番
号及び同一記号で示す。
式側断面図、第2図は本発明の半導体装置における第2
の実施例の模式側断面図、第3図は本発明の半導体装置
における第3の実施例の模式側断面図、第4図(a)〜
(e)は本発明の半導体装置における製造方法の一実施
例の工程断面図である。全図を通じ同一対象物は同一番
号及び同一記号で示す。
第1図はp−型シリコン基板を用いた際の本発明の半導
体装置における第1の実施例の模式側断面図で、1は1
015cm−3程度のp−型シリコン基板、2は深さ3
μm程度、幅1μm程度、濃度102102O”程度の
n十型埋め込み層、3は厚さ2.5μm程度、濃度10
16cm−3程度のn−型シリコンエピタキシャル層、
4は深さ2μm程度、濃度10”crrr3程度のn−
型コレクタ領域、5は深さ0.6μm程度、濃度101
8cm−3程度のp型ベース領域、6は深さ0. 2μ
m程度、濃度1o”cm−3程度のp十型ベースコンタ
クト領域、7は深さ0.2μm程度、濃度1020cr
rr3程度のn十型エミッタ領域、8は深さ0. 5μ
m程度、濃度1017cm−3程度のリーク防止用のp
型不純物領域、9は深さ5μm程度の素子分離領域のト
レンチ、10は素子分離領域のトレンチ埋め込み酸化膜
、11は深さ2.5μm程度のコレクタのトレンチ、1
2aは厚さ1μm程度のコレクタのトレンチ埋め込み用
の第1の導電膜(タングステンシリサイド膜)、12b
は深さ1.5μm程度のコレクタのトレンチ埋め込み用
の第2の導電膜(タングステンシリサイド膜)、13は
幅043μm程度のコレクタのトレンチ側壁酸化膜、1
4は深さ0.4μm程度のエミッタのトレンチ、15は
幅0、 3μm程度のエミッタのトレンチ側壁酸化膜、
16はエミッタのトレンチ埋め込み導電膜(タングステ
ンシフサイド膜)、17は35nm程度の不純物ブロッ
ク用酸化膜、18は0.6μm程度の燐珪酸ガラス C
PSG)膜、19は1μm程度のAI配線を示している
。同図においては、p−型シリコン基板1上にn−型シ
リコンエピタキシャル層3が設けられ1、p−型シリコ
ン基板1の上面及びn−型シリコンエピタキシャル層3
の下面にはn十型埋め込み層2が設けられ、酸化膜10
が埋め込まれたトレンチ9により素子分離領域が形成さ
れており、トレンチ9底部にはリーク防止用のp型不純
物領域8が形成されている。一方、素子形成順域にはn
十型埋め込み層2上面に接してn−型コレクタ領域4が
、n−型コレクタ領域4上面に接してp型ベース領域5
が形成されており、p型ベース領域5内にはp十型ベー
スコンタクト領域6及び浅いトレンチ14底部のn十型
エミッタ領域7が設けられている。浅いトレンチ14は
側壁酸化膜15及び導電膜16 (タングステンシリ
サイド膜)が埋め込まれており、側壁酸化膜15はp十
型ベースコンタクト領域6と埋め込み導電膜16を絶縁
している。p十型ベースコンタクト領域6及び埋め込み
導電膜16を介したn十型エミッタ領域7はそれぞれA
I配線19に接続されている。又、素子分離領域の一部
にはn+型埋め込み層2の側面の一部を露出するコレク
タのトレンチ11が設けられ、このコレクタのトレンチ
11はn十型埋め込み層2の側面に接する第1の導電膜
12a(タングステンシリサイド膜)、第1の導電膜1
2a上の側壁酸化膜13及び第1の導電膜12aの上面
に接する第2の導電膜12b(タングステンシリサイド
膜)が埋め込まれコレクタのコンタクト領域が形成され
ている。ここで側壁酸化膜13はp型ベース領域5/p
十型ベースコンタクト領域6と第2の埋め込み導電膜1
2bを絶縁している。したがって、コレクタコンクタト
頼域(12a、12b)形成用の特別の表面上のレイア
ウト面積を必要とせずに、酸化膜10を埋め込んだトレ
ンチ9素子分離領域の一部を使用することにより、半導
体基板内部に設けられたn十型埋め込み層2との接続領
域をセルファラインに設けた第1及び第2の導電膜(1
2a、12b)により形成できることによる高集積化を
、低抵抗なタングステンシリサイド層からなる第1及び
第2の導電膜(12a、12b)により平坦な接続領域
を形成できることによる高信頼性及び高速化を可能にす
ることができる。
体装置における第1の実施例の模式側断面図で、1は1
015cm−3程度のp−型シリコン基板、2は深さ3
μm程度、幅1μm程度、濃度102102O”程度の
n十型埋め込み層、3は厚さ2.5μm程度、濃度10
16cm−3程度のn−型シリコンエピタキシャル層、
4は深さ2μm程度、濃度10”crrr3程度のn−
型コレクタ領域、5は深さ0.6μm程度、濃度101
8cm−3程度のp型ベース領域、6は深さ0. 2μ
m程度、濃度1o”cm−3程度のp十型ベースコンタ
クト領域、7は深さ0.2μm程度、濃度1020cr
rr3程度のn十型エミッタ領域、8は深さ0. 5μ
m程度、濃度1017cm−3程度のリーク防止用のp
型不純物領域、9は深さ5μm程度の素子分離領域のト
レンチ、10は素子分離領域のトレンチ埋め込み酸化膜
、11は深さ2.5μm程度のコレクタのトレンチ、1
2aは厚さ1μm程度のコレクタのトレンチ埋め込み用
の第1の導電膜(タングステンシリサイド膜)、12b
は深さ1.5μm程度のコレクタのトレンチ埋め込み用
の第2の導電膜(タングステンシリサイド膜)、13は
幅043μm程度のコレクタのトレンチ側壁酸化膜、1
4は深さ0.4μm程度のエミッタのトレンチ、15は
幅0、 3μm程度のエミッタのトレンチ側壁酸化膜、
16はエミッタのトレンチ埋め込み導電膜(タングステ
ンシフサイド膜)、17は35nm程度の不純物ブロッ
ク用酸化膜、18は0.6μm程度の燐珪酸ガラス C
PSG)膜、19は1μm程度のAI配線を示している
。同図においては、p−型シリコン基板1上にn−型シ
リコンエピタキシャル層3が設けられ1、p−型シリコ
ン基板1の上面及びn−型シリコンエピタキシャル層3
の下面にはn十型埋め込み層2が設けられ、酸化膜10
が埋め込まれたトレンチ9により素子分離領域が形成さ
れており、トレンチ9底部にはリーク防止用のp型不純
物領域8が形成されている。一方、素子形成順域にはn
十型埋め込み層2上面に接してn−型コレクタ領域4が
、n−型コレクタ領域4上面に接してp型ベース領域5
が形成されており、p型ベース領域5内にはp十型ベー
スコンタクト領域6及び浅いトレンチ14底部のn十型
エミッタ領域7が設けられている。浅いトレンチ14は
側壁酸化膜15及び導電膜16 (タングステンシリ
サイド膜)が埋め込まれており、側壁酸化膜15はp十
型ベースコンタクト領域6と埋め込み導電膜16を絶縁
している。p十型ベースコンタクト領域6及び埋め込み
導電膜16を介したn十型エミッタ領域7はそれぞれA
I配線19に接続されている。又、素子分離領域の一部
にはn+型埋め込み層2の側面の一部を露出するコレク
タのトレンチ11が設けられ、このコレクタのトレンチ
11はn十型埋め込み層2の側面に接する第1の導電膜
12a(タングステンシリサイド膜)、第1の導電膜1
2a上の側壁酸化膜13及び第1の導電膜12aの上面
に接する第2の導電膜12b(タングステンシリサイド
膜)が埋め込まれコレクタのコンタクト領域が形成され
ている。ここで側壁酸化膜13はp型ベース領域5/p
十型ベースコンタクト領域6と第2の埋め込み導電膜1
2bを絶縁している。したがって、コレクタコンクタト
頼域(12a、12b)形成用の特別の表面上のレイア
ウト面積を必要とせずに、酸化膜10を埋め込んだトレ
ンチ9素子分離領域の一部を使用することにより、半導
体基板内部に設けられたn十型埋め込み層2との接続領
域をセルファラインに設けた第1及び第2の導電膜(1
2a、12b)により形成できることによる高集積化を
、低抵抗なタングステンシリサイド層からなる第1及び
第2の導電膜(12a、12b)により平坦な接続領域
を形成できることによる高信頼性及び高速化を可能にす
ることができる。
第2図は本発明の半導体装置における第2の実施例の模
式側断面図で、1〜5.7〜13.□17〜19は第1
図と同じ物を、20はベースのトレンチ、21aはベー
スのトレンチ埋め込み用の第1の導電膜(タングステン
ジノサイド膜)、21bはベースのトレンチ埋め込み用
の第2の導電膜(タングステンシリサイド膜)、22は
ベースの1へレンチ側壁酸化膜を示している。同図にお
いては、n十型エミッタ領域7のみて規定される素子形
成領域が設けられ、p十型ベースコンタクト領域の代り
に、素子分離領域の一部にコレクタコンタクト領域と同
様の手段で形成されたベース用の接続領域が設けられて
いる以外は第1図と同様の構造に形成されている。本実
施例においては、製造プロセスはやや複雑になるが、第
1の実施例の効果に加え、さらに高集積化を達成するこ
とが可能である。
式側断面図で、1〜5.7〜13.□17〜19は第1
図と同じ物を、20はベースのトレンチ、21aはベー
スのトレンチ埋め込み用の第1の導電膜(タングステン
ジノサイド膜)、21bはベースのトレンチ埋め込み用
の第2の導電膜(タングステンシリサイド膜)、22は
ベースの1へレンチ側壁酸化膜を示している。同図にお
いては、n十型エミッタ領域7のみて規定される素子形
成領域が設けられ、p十型ベースコンタクト領域の代り
に、素子分離領域の一部にコレクタコンタクト領域と同
様の手段で形成されたベース用の接続領域が設けられて
いる以外は第1図と同様の構造に形成されている。本実
施例においては、製造プロセスはやや複雑になるが、第
1の実施例の効果に加え、さらに高集積化を達成するこ
とが可能である。
第3図は本発明の半導体装置における第3の実施例の模
式側断面図で1本発明をSOI (S i−11co
n ○n In5ulator)構造のMO3電界
効果トランジスタに適用した場合で、1.9.10.1
7〜19は第1図と同じ物を、23はp−型S○工基板
、24は絶縁膜(p−型シリコン基板とp−型SOI基
板分離絶縁膜)、25はn十型ソースドレイン領域、2
6はゲート酸化膜、27はゲート電極、28はp−型S
OI基板基板コンタクトドレンチ、29aはp−型SO
I基板基板コンタクトドレンチ埋め込み用の第1の導電
膜(タングステンシリサイド膜)、29bはp−型SO
I基板基板コンタクトドレンチ埋め込み用の第2の導電
膜(タングステンシリサイド膜)、30はp−型SOI
基板基板コンタクトドレンチ側壁酸化膜を示している。
式側断面図で1本発明をSOI (S i−11co
n ○n In5ulator)構造のMO3電界
効果トランジスタに適用した場合で、1.9.10.1
7〜19は第1図と同じ物を、23はp−型S○工基板
、24は絶縁膜(p−型シリコン基板とp−型SOI基
板分離絶縁膜)、25はn十型ソースドレイン領域、2
6はゲート酸化膜、27はゲート電極、28はp−型S
OI基板基板コンタクトドレンチ、29aはp−型SO
I基板基板コンタクトドレンチ埋め込み用の第1の導電
膜(タングステンシリサイド膜)、29bはp−型SO
I基板基板コンタクトドレンチ埋め込み用の第2の導電
膜(タングステンシリサイド膜)、30はp−型SOI
基板基板コンタクトドレンチ側壁酸化膜を示している。
同図においては、p−型シリコン基板1上に絶縁膜24
を介して設けられたp−型SOI基板23にゲート電極
27、ゲート酸化膜26、n十型ソースドレイン領域2
5からなるMO3@O3電界効果トランジスタされてお
り、酸化膜10を埋め込んだトレンチ9素子分離領域の
一部でp−型SOI基板23への接続領域(29a、2
9b)を形成している。本実施例においても、第1の実
施例の効果同様の高集積化、高信頼性及び高速化か達成
できる。次いで本発明に係る半導体装置の製造方法の一
実施例について第4図(a)〜(e)を参照して説明す
る。ただし、ここでは本発明の半導体装置の形成に関係
するバイポーラトランジスタの製造方法のみを記述し、
一般の半導体集積回路に搭載される各種の素子(他のト
ランジスタ、抵抗、容量等)の形成に関する製造方法の
記述は省略する。第4図(a) り一型シリコン基板1
に20nm程度のイオン注入用の薄い酸化膜(図示せず
)を成長する。次いで通常のフォトリソグラフィー技術
を利用し、レジスト(図示せず)をマスク層として、砒
素をイオン注入する。次いでレジストを除去する。次い
でイオン注入用の薄い酸化膜(図示せず)をエツチング
除去する。
を介して設けられたp−型SOI基板23にゲート電極
27、ゲート酸化膜26、n十型ソースドレイン領域2
5からなるMO3@O3電界効果トランジスタされてお
り、酸化膜10を埋め込んだトレンチ9素子分離領域の
一部でp−型SOI基板23への接続領域(29a、2
9b)を形成している。本実施例においても、第1の実
施例の効果同様の高集積化、高信頼性及び高速化か達成
できる。次いで本発明に係る半導体装置の製造方法の一
実施例について第4図(a)〜(e)を参照して説明す
る。ただし、ここでは本発明の半導体装置の形成に関係
するバイポーラトランジスタの製造方法のみを記述し、
一般の半導体集積回路に搭載される各種の素子(他のト
ランジスタ、抵抗、容量等)の形成に関する製造方法の
記述は省略する。第4図(a) り一型シリコン基板1
に20nm程度のイオン注入用の薄い酸化膜(図示せず
)を成長する。次いで通常のフォトリソグラフィー技術
を利用し、レジスト(図示せず)をマスク層として、砒
素をイオン注入する。次いでレジストを除去する。次い
でイオン注入用の薄い酸化膜(図示せず)をエツチング
除去する。
次いでイオン注入層の外部拡散を防ぐために50nm程
度の酸化膜(図示せず)を成長する。次いで高温でアニ
ールし、n十型埋め込み層2を形成する。次いでp−型
シリコン基板1上に厚さ2.571m程度のn−型シリ
コンエピタキシャル層−3を成長する。 (その際n十
型埋め込み層2は0. 5μm程度n−型シリコンエピ
タキシャル層3にはいあがる。)このn−型シリコンエ
ピタキシャル層3はn−型コレクタ領域4となる。次い
てn−型シリコンエピタキシャル層3に30nm程度の
酸化膜31及び50nm程度の窒化膜32を成長する。
度の酸化膜(図示せず)を成長する。次いで高温でアニ
ールし、n十型埋め込み層2を形成する。次いでp−型
シリコン基板1上に厚さ2.571m程度のn−型シリ
コンエピタキシャル層−3を成長する。 (その際n十
型埋め込み層2は0. 5μm程度n−型シリコンエピ
タキシャル層3にはいあがる。)このn−型シリコンエ
ピタキシャル層3はn−型コレクタ領域4となる。次い
てn−型シリコンエピタキシャル層3に30nm程度の
酸化膜31及び50nm程度の窒化膜32を成長する。
次いで通常のフォトリソグラフィー技術を利用し、レジ
スト(図示せず)をマスク層として、窒化膜32及び酸
化膜31を選択的に順次エツチングする。次いで露出し
たn−型コレクタ領域4が形成されたn−型シリコンエ
ピタキシャル層3を5μm程度エツチングし、素子分離
領域のトレンチ9を形成する。次いでレジストを除去す
る。
スト(図示せず)をマスク層として、窒化膜32及び酸
化膜31を選択的に順次エツチングする。次いで露出し
たn−型コレクタ領域4が形成されたn−型シリコンエ
ピタキシャル層3を5μm程度エツチングし、素子分離
領域のトレンチ9を形成する。次いでレジストを除去す
る。
次いで20nm程度のイオン注入用の薄い酸化膜(図示
せず)を成長する。次いて窒化膜32をマスク層として
、硼素をイオン注入して素子分離領域のトレンチ9の底
面にリーク防止用のp型不純物頭域8を形成する。次い
でイオン注入用の薄い酸化膜(図示せず)をエツチング
除去する。次いで化学気相成長酸化膜10を成長し、異
方性ドライエツチングしてトレンチ9に埋め込み素子分
離領域を形成する。第4図(b)次いで通常のフォトリ
ソグラフィー技術を利用し、レジスト(図示せず)及び
窒化膜32をマスク層として、素子分離領域の一部の埋
め込み酸化膜10を約2.5μm程度の深さまでエツチ
ングし、コレクタのトレンチ11を形成する。次いでレ
ジストを除去する。次いで第1の導電膜12a(タング
ステンシリサイド膜)を成長する。次いで異方性ドライ
エツチングしてトレンチ11に埋め込む。次いでオーバ
ーエツチングし、トレンチ11に1μm程度の第1の導
電膜12aを残す。 (トレンチ11の側面で第1の導
電膜12aがn十型埋め込み層2と接触しさえすればよ
く厳密な制御は必要ない。)第4図(C)次いで0.3
μm程度の化学気相成長酸化膜を成長し、異方性ドライ
エツチングして、トレンチ11の側壁に側壁酸化膜13
を残す。次いで第2の導電膜となる選択化学気相成長タ
ングステンシリサイド膜12bを成長させ、トレンチ1
1を平坦に埋め込む。第4図(d)次いで通常のフォト
リソグラフィー技術を利用し、レジスト(図示せず)を
マスク層として、窒化膜32及び酸化膜31を選択的に
順次エツチングする。次いで露出したn−型コレクタ領
域4が形成されたn−型シリコンエピタキシャル層3を
0.4μm程度エツチングし、エミッタのトレンチ14
を形成する。次いでレジストを除去する。次いで20n
m程度のイオン注入用の薄い酸化膜(図示せず)を成長
する。次いでコレクタの第2の導電膜12b及び素子分
離領域の埋め込み酸化膜10をマスク層として、硼素を
イオン注入して後、高温で熱処理してp型ベース領域5
を形成する。次いでイオン注入用の薄い酸化膜(図示せ
ず)をエツチング除去する。次いで0.3μm程度の化
学気相成長酸化膜を成長し、異方性ドライエツチングし
てエミッタのトレンチ14の側壁に側壁酸化膜15を残
す。次いで20nm程度のイオン注入用の薄い酸化膜3
3を再度成長する。次いて窒化膜32、エミッタのトレ
ンチ14の側壁酸化膜15、コレクタの第2の導電膜1
2b及び素子分離領域の埋め込み酸化膜10をマスク層
として、砒素をイオン注入してn十型エミッタ領域7を
形成する。 次いで通常のフォトリソグラフィー技術を
利用し、レジスト(図示せず)及び窒化膜32をマスク
層として、エミッタ部のイオン注入用の薄い酸化膜33
をエツチング除去する 次いで選択化学気相成長タング
ステンシリサイド膜16を成成させ、エミッタのトレン
チ14を平坦に埋め込む。第4図(e)次いでエミッタ
の導電膜16、コレクタの第2の導電膜12b及び素子
分離領域の埋め込み酸化膜10をマスク層として、硼素
をイオン注入してp十型ベースコンタクト領域6を形成
する。第1図次いで窒化膜32及び酸化膜31をエツチ
ング除去する。 (この際コレクタの第2の導電膜12
b上のイオン注入用の薄い酸化膜もエツチング除去され
る。)次いで通常の技法を適用することにより、不純物
ブロック用酸化膜17及び燐珪酸ガラス(P S G−
)膜18の成長、高温熱処理による不純物拡散領域の活
性化及び深さの制御、電極コンタクト窓の形成、AI配
線19の形成等をおこなって半導体装置を完成する。以
上実施例に示したように、本発明の半導体装置によれば
、特別の表面上のレイアウト面積を必要とせずに、絶縁
膜を埋め込んだトレンチ素子分離領域の一部を使用する
ことにより、半導体基板内部に設けられた導電領域への
接続領域をセルファラインに設けた第1及び第2の導電
膜により形成できることによる高集積化を、低抵抗な金
属シリサイド層により平坦な接続領域を形成できること
による高信頼性及び高速化を可能にすることができる。
せず)を成長する。次いて窒化膜32をマスク層として
、硼素をイオン注入して素子分離領域のトレンチ9の底
面にリーク防止用のp型不純物頭域8を形成する。次い
でイオン注入用の薄い酸化膜(図示せず)をエツチング
除去する。次いで化学気相成長酸化膜10を成長し、異
方性ドライエツチングしてトレンチ9に埋め込み素子分
離領域を形成する。第4図(b)次いで通常のフォトリ
ソグラフィー技術を利用し、レジスト(図示せず)及び
窒化膜32をマスク層として、素子分離領域の一部の埋
め込み酸化膜10を約2.5μm程度の深さまでエツチ
ングし、コレクタのトレンチ11を形成する。次いでレ
ジストを除去する。次いで第1の導電膜12a(タング
ステンシリサイド膜)を成長する。次いで異方性ドライ
エツチングしてトレンチ11に埋め込む。次いでオーバ
ーエツチングし、トレンチ11に1μm程度の第1の導
電膜12aを残す。 (トレンチ11の側面で第1の導
電膜12aがn十型埋め込み層2と接触しさえすればよ
く厳密な制御は必要ない。)第4図(C)次いで0.3
μm程度の化学気相成長酸化膜を成長し、異方性ドライ
エツチングして、トレンチ11の側壁に側壁酸化膜13
を残す。次いで第2の導電膜となる選択化学気相成長タ
ングステンシリサイド膜12bを成長させ、トレンチ1
1を平坦に埋め込む。第4図(d)次いで通常のフォト
リソグラフィー技術を利用し、レジスト(図示せず)を
マスク層として、窒化膜32及び酸化膜31を選択的に
順次エツチングする。次いで露出したn−型コレクタ領
域4が形成されたn−型シリコンエピタキシャル層3を
0.4μm程度エツチングし、エミッタのトレンチ14
を形成する。次いでレジストを除去する。次いで20n
m程度のイオン注入用の薄い酸化膜(図示せず)を成長
する。次いでコレクタの第2の導電膜12b及び素子分
離領域の埋め込み酸化膜10をマスク層として、硼素を
イオン注入して後、高温で熱処理してp型ベース領域5
を形成する。次いでイオン注入用の薄い酸化膜(図示せ
ず)をエツチング除去する。次いで0.3μm程度の化
学気相成長酸化膜を成長し、異方性ドライエツチングし
てエミッタのトレンチ14の側壁に側壁酸化膜15を残
す。次いで20nm程度のイオン注入用の薄い酸化膜3
3を再度成長する。次いて窒化膜32、エミッタのトレ
ンチ14の側壁酸化膜15、コレクタの第2の導電膜1
2b及び素子分離領域の埋め込み酸化膜10をマスク層
として、砒素をイオン注入してn十型エミッタ領域7を
形成する。 次いで通常のフォトリソグラフィー技術を
利用し、レジスト(図示せず)及び窒化膜32をマスク
層として、エミッタ部のイオン注入用の薄い酸化膜33
をエツチング除去する 次いで選択化学気相成長タング
ステンシリサイド膜16を成成させ、エミッタのトレン
チ14を平坦に埋め込む。第4図(e)次いでエミッタ
の導電膜16、コレクタの第2の導電膜12b及び素子
分離領域の埋め込み酸化膜10をマスク層として、硼素
をイオン注入してp十型ベースコンタクト領域6を形成
する。第1図次いで窒化膜32及び酸化膜31をエツチ
ング除去する。 (この際コレクタの第2の導電膜12
b上のイオン注入用の薄い酸化膜もエツチング除去され
る。)次いで通常の技法を適用することにより、不純物
ブロック用酸化膜17及び燐珪酸ガラス(P S G−
)膜18の成長、高温熱処理による不純物拡散領域の活
性化及び深さの制御、電極コンタクト窓の形成、AI配
線19の形成等をおこなって半導体装置を完成する。以
上実施例に示したように、本発明の半導体装置によれば
、特別の表面上のレイアウト面積を必要とせずに、絶縁
膜を埋め込んだトレンチ素子分離領域の一部を使用する
ことにより、半導体基板内部に設けられた導電領域への
接続領域をセルファラインに設けた第1及び第2の導電
膜により形成できることによる高集積化を、低抵抗な金
属シリサイド層により平坦な接続領域を形成できること
による高信頼性及び高速化を可能にすることができる。
[発明の効果1以上説明のように本発明によれば、バ
イポーラ及びMIS型半導体装置において、特別の表面
上のレイアウト面積を必要とせずに、素子分離領域の一
部において、半導体基板内部に設けられた導電領域との
接続を低抵抗の金属シリサイド層でセルファラインに平
坦に形成できることによる高集積化、高信頼性及び高速
化等を可能にすることができる。即ち、極めて高集積、
高信頼且つ高速な半導体集積回路の形成を可能とした半
導体装置を得ることができる。
イポーラ及びMIS型半導体装置において、特別の表面
上のレイアウト面積を必要とせずに、素子分離領域の一
部において、半導体基板内部に設けられた導電領域との
接続を低抵抗の金属シリサイド層でセルファラインに平
坦に形成できることによる高集積化、高信頼性及び高速
化等を可能にすることができる。即ち、極めて高集積、
高信頼且つ高速な半導体集積回路の形成を可能とした半
導体装置を得ることができる。
第1図(よ本発明の半導体装置における第1の実施例の
模式側断面図、第2図は本発明の半導体装置における第
2の実施例の模式側断面図、第3図は本発明の半導体装
置における第3の実施例の模式側断面図、第4図(a)
〜(e)は本発明の半導体装置における製造方法の一実
施例の工程断面図、第5図は従来の半導体装置の模式側
断面図である。図において、1はp−型シリコン基板、
2はn十型埋め込み層、3はn−型シリコンエピタキシ
ャル層、4はn−型コレクタ領域、5はp型ベース領域
、6はp十型ベースコンタクト領域、7はn十型エミッ
タ領域、8はリーク防止用のp型不純物領域、9は素子
分離領域のトレンチ、10は素子分離領域のトレンチ埋
め込み酸化膜、11はコレクタのトレンチ、12aはコ
レクタのトレンチ埋め込み用の第1の導電膜(タングス
テンシリサイド膜)、12bはコレクタのトレンチ埋め
込み用の第2の導電膜(タングステンシリサイド膜)、
13はコレクタのトレンチ側壁酸化膜、14はエミッタ
のトレンチ、15はエミッタのトレンチ側壁酸化膜、1
6はエミッタのトレンチ埋め込み導電膜(タングステン
シリサイド膜)、17は不純物ブロック用酸化膜、18
は燐珪酸ガラス(P S G)膜、19はAI配線20
はベースのトレンチ、21aはベースのトレンチ埋め込
み用の第1導電膜(タングステンシリサイド膜)、21
bはベースのトレンチ埋め込み用の第2の導電膜(タン
グステンシリサイド膜)、22はベースのトレンチ側壁
酸化膜、23はp−型SO■基板、24は絶縁膜(p−
型シリコン基板とp〜型SOI基板分離絶縁膜)、25
はn+型ソースドレイン領域、26はゲート酸化膜、2
7はゲート電極、28はp−型SOI基板基板コンタク
トドレンチ29aはp−型SOI基板基板コンタクトド
レンチ埋め込み用の第1の導電膜(タングステンシリサ
イド膜)、29bはp−型SOI基板基板コンタクトド
レンチ埋め込み用の第2の導電膜(タングステンシリサ
イド膜)、30はp−型SOI基板基板コンタクトドレ
ンチ側壁酸化膜を示す。
模式側断面図、第2図は本発明の半導体装置における第
2の実施例の模式側断面図、第3図は本発明の半導体装
置における第3の実施例の模式側断面図、第4図(a)
〜(e)は本発明の半導体装置における製造方法の一実
施例の工程断面図、第5図は従来の半導体装置の模式側
断面図である。図において、1はp−型シリコン基板、
2はn十型埋め込み層、3はn−型シリコンエピタキシ
ャル層、4はn−型コレクタ領域、5はp型ベース領域
、6はp十型ベースコンタクト領域、7はn十型エミッ
タ領域、8はリーク防止用のp型不純物領域、9は素子
分離領域のトレンチ、10は素子分離領域のトレンチ埋
め込み酸化膜、11はコレクタのトレンチ、12aはコ
レクタのトレンチ埋め込み用の第1の導電膜(タングス
テンシリサイド膜)、12bはコレクタのトレンチ埋め
込み用の第2の導電膜(タングステンシリサイド膜)、
13はコレクタのトレンチ側壁酸化膜、14はエミッタ
のトレンチ、15はエミッタのトレンチ側壁酸化膜、1
6はエミッタのトレンチ埋め込み導電膜(タングステン
シリサイド膜)、17は不純物ブロック用酸化膜、18
は燐珪酸ガラス(P S G)膜、19はAI配線20
はベースのトレンチ、21aはベースのトレンチ埋め込
み用の第1導電膜(タングステンシリサイド膜)、21
bはベースのトレンチ埋め込み用の第2の導電膜(タン
グステンシリサイド膜)、22はベースのトレンチ側壁
酸化膜、23はp−型SO■基板、24は絶縁膜(p−
型シリコン基板とp〜型SOI基板分離絶縁膜)、25
はn+型ソースドレイン領域、26はゲート酸化膜、2
7はゲート電極、28はp−型SOI基板基板コンタク
トドレンチ29aはp−型SOI基板基板コンタクトド
レンチ埋め込み用の第1の導電膜(タングステンシリサ
イド膜)、29bはp−型SOI基板基板コンタクトド
レンチ埋め込み用の第2の導電膜(タングステンシリサ
イド膜)、30はp−型SOI基板基板コンタクトドレ
ンチ側壁酸化膜を示す。
【第1図】
【第:3図】
【第4図】
Claims (1)
- 下部に絶縁膜を有して半導体基板に設けられたトレンチ
と、前記トレンチを中途まで埋め込み、且つ前記トレン
チの側面で前記半導体基板に設けられた導電領域に接続
した第1の導電膜と、前記第1の導電膜上の前記トレン
チの側壁に等距離の幅に設けられた側壁絶縁膜と、前記
第1の導電膜の上面に接し、前記第1の導電膜上の前記
側壁絶縁膜間の前記トレンチを埋め込んだ第2の導電膜
とを備え、上層配線体に接続さ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 |
|---|---|---|---|
| JP2407425A JPH04209538A (ja) | 1990-12-04 | 1990-12-04 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2407425A JPH04209538A (ja) | 1990-12-04 | 1990-12-04 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04209538A true JPH04209538A (ja) | 1992-07-30 |
Family
ID=18517010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2407425A Pending JPH04209538A (ja) | 1990-12-04 | 1990-12-04 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04209538A (ja) |
-
1990
- 1990-12-04 JP JP2407425A patent/JPH04209538A/ja active Pending
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