JPH05291343A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH05291343A JPH05291343A JP4090719A JP9071992A JPH05291343A JP H05291343 A JPH05291343 A JP H05291343A JP 4090719 A JP4090719 A JP 4090719A JP 9071992 A JP9071992 A JP 9071992A JP H05291343 A JPH05291343 A JP H05291343A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- barrier metal
- metal layer
- layer
- oxide film
- conductive layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- H10W20/00—Interconnections in chips, wafers or substrates
- H10W20/40—Interconnections external to wafers or substrates, e.g. back-end-of-line [BEOL] metallisations or vias connecting to gate electrodes
- H10W20/41—Interconnections external to wafers or substrates, e.g. back-end-of-line [BEOL] metallisations or vias connecting to gate electrodes characterised by their conductive parts
- H10W20/425—Barrier, adhesion or liner layers
-
- 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
- H10W72/921—Structures or relative sizes of bond pads
- H10W72/923—Bond pads having multiple stacked layers
- H10W72/9232—Bond pads having multiple stacked layers with additional elements interposed between layers
Landscapes
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ボンディング時、ボンディングパッド下部の
バリアメタル層の剥離が生じない半導体装置を提供する
ことを目的とする。 【構成】 半導体基板1上にフィールド酸化膜6を設
け、このフィールド酸化膜6上にゲート電極材料から成
る導電層15とバリアメタル層18を接続するように構
成する。
バリアメタル層の剥離が生じない半導体装置を提供する
ことを目的とする。 【構成】 半導体基板1上にフィールド酸化膜6を設
け、このフィールド酸化膜6上にゲート電極材料から成
る導電層15とバリアメタル層18を接続するように構
成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路装置、特
にボンディングパッド部の構造に関する。
にボンディングパッド部の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体装置の製造方法を図4を用
いて説明する。
いて説明する。
【0003】図4(a)に示すように、101は半導体
基板、102,103は該半導体基板と反対の導電性す
る拡散層、104,105は同様の拡散層であるが、ト
ランジスタのホットキャリア耐性を高めるためLDD構
造(Lightly Doped Drain)の一部
を成す薄い濃度の拡散層である、106,107は能動
領域を分離するための厚いフィールド酸化膜、108,
109は分離特性を高めるための半導体基板101と同
一の導電性を有する高い濃度のチャンネルストップ層、
110はMOSトランジスタの一部を構成する薄いゲー
ト絶縁膜、111は同様にMOSトランジスタの一部を
構成するゲート電極金属であり通常、多結晶Si膜,高
融点金属膜等が用いられる、112,113はLDD構
造を得るための電極側壁部に形成された側壁酸化膜であ
る。次に、図4(b)に示す様に全面に絶縁膜114を
形成する。通常絶縁膜としては燐もしくは、ボロンを含
有するCVD酸化膜が用いられる。この後図4(c)に
示す様に拡散層102,103に達する様、開孔部11
5,116が絶縁膜中に形成される。更に開孔部形成
後、障壁材料(以後バリアメタルと略す)117が開孔
部115,116を含む絶縁膜114全面上に形成され
る。バリアメタルは開孔部の微細化に伴い懸念される固
相エピタキシャル成長の発生を防止するためのものであ
り、デザインルール1μm以下の半導体集積回路では一
般的に成りつつある。材料としてはMoSiX ,WSi
X 等の高融点金属系とTiNが一般的であり、高融点金
属系ではスパッタ蒸着法,TiNについてはTiの窒化
法もしくは反応性スパッタが用いられる。次に図4
(d)に示す様にバリアメタル117形成後全面にAl
系金属を堆積せしめ、公知のホトリソ,エッチング技術
により拡散層102,103よりの引き出し配線層11
8,119を形成する。この後図4(e)に示す様に半
導体集積回路を外部からの雰囲気や、機械的損傷から保
護するための絶縁膜が形成され、Al配線が露出された
ボンディングパッド122が得られる様、絶縁膜12
0,121がパターニングされる。
基板、102,103は該半導体基板と反対の導電性す
る拡散層、104,105は同様の拡散層であるが、ト
ランジスタのホットキャリア耐性を高めるためLDD構
造(Lightly Doped Drain)の一部
を成す薄い濃度の拡散層である、106,107は能動
領域を分離するための厚いフィールド酸化膜、108,
109は分離特性を高めるための半導体基板101と同
一の導電性を有する高い濃度のチャンネルストップ層、
110はMOSトランジスタの一部を構成する薄いゲー
ト絶縁膜、111は同様にMOSトランジスタの一部を
構成するゲート電極金属であり通常、多結晶Si膜,高
融点金属膜等が用いられる、112,113はLDD構
造を得るための電極側壁部に形成された側壁酸化膜であ
る。次に、図4(b)に示す様に全面に絶縁膜114を
形成する。通常絶縁膜としては燐もしくは、ボロンを含
有するCVD酸化膜が用いられる。この後図4(c)に
示す様に拡散層102,103に達する様、開孔部11
5,116が絶縁膜中に形成される。更に開孔部形成
後、障壁材料(以後バリアメタルと略す)117が開孔
部115,116を含む絶縁膜114全面上に形成され
る。バリアメタルは開孔部の微細化に伴い懸念される固
相エピタキシャル成長の発生を防止するためのものであ
り、デザインルール1μm以下の半導体集積回路では一
般的に成りつつある。材料としてはMoSiX ,WSi
X 等の高融点金属系とTiNが一般的であり、高融点金
属系ではスパッタ蒸着法,TiNについてはTiの窒化
法もしくは反応性スパッタが用いられる。次に図4
(d)に示す様にバリアメタル117形成後全面にAl
系金属を堆積せしめ、公知のホトリソ,エッチング技術
により拡散層102,103よりの引き出し配線層11
8,119を形成する。この後図4(e)に示す様に半
導体集積回路を外部からの雰囲気や、機械的損傷から保
護するための絶縁膜が形成され、Al配線が露出された
ボンディングパッド122が得られる様、絶縁膜12
0,121がパターニングされる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
半導体装置の製造方法では、半導体集積回路の微細化が
進む中で、バリアメタル層の導入は、不可欠な技術とな
っているが、バリアメタル層として特に、TiN,Ti
W,Wを使用する場合、バリアメタル層と下地絶縁膜の
密着性が十分にとれず、図4(e)に示すようにボンデ
ィング時にバリアメタル層117とフィールド酸化膜1
06との界面123よりバリアメタル層117を含む引
き出し配線層118が剥離するという問題点があった。
半導体装置の製造方法では、半導体集積回路の微細化が
進む中で、バリアメタル層の導入は、不可欠な技術とな
っているが、バリアメタル層として特に、TiN,Ti
W,Wを使用する場合、バリアメタル層と下地絶縁膜の
密着性が十分にとれず、図4(e)に示すようにボンデ
ィング時にバリアメタル層117とフィールド酸化膜1
06との界面123よりバリアメタル層117を含む引
き出し配線層118が剥離するという問題点があった。
【0005】本発明は、上述の問題点を除去し、バリア
メタル層の剥離が生じない半導体装置を提供することを
目的とする。
メタル層の剥離が生じない半導体装置を提供することを
目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、素子分離用酸化膜上にゲート電極材料か
ら成る導電層を設けるようにし、この導電層上に絶縁膜
を介しバリアメタル層を設け、この導電層とバリアメタ
ル層を接続するように構成する。
成するために、素子分離用酸化膜上にゲート電極材料か
ら成る導電層を設けるようにし、この導電層上に絶縁膜
を介しバリアメタル層を設け、この導電層とバリアメタ
ル層を接続するように構成する。
【0007】
【作用】本発明によれば、バリアメタル層と素子分離用
酸化膜上に設けられたゲート電極材料から成る導電層を
接続するようにしたのでバリアメタル層の剥離が生じな
い。
酸化膜上に設けられたゲート電極材料から成る導電層を
接続するようにしたのでバリアメタル層の剥離が生じな
い。
【0008】
【実施例】図1を用いて本発明の半導体装置について説
明する。
明する。
【0009】半導体基板1には素子分離用酸化膜となる
フィールド酸化膜6,7によって他の回路素子と絶縁分
離されている。フィールド酸化膜6,7によって区画さ
れる領域には拡散層2,3が形成されていて、これらの
内側には、トランジスタのホットキャリア耐性を高める
ためLDD構造の一部を成す拡散層2,3よりも低濃度
の拡散層4,5が形成されている。フィールド酸化膜
6,7の下にはチャネルストップ層8,9が形成されて
いる。拡散層2,3間のチャネル領域上側にはゲート酸
化膜10を介してゲート電極11が形成されていて、こ
のゲート電極の側部には側壁酸化膜12,13が形成さ
れている。フィールド酸化膜6上でかつ、ボンディング
パッド領域A内には、ゲート電極材料から成る導電層1
5が形成されていて、この導電層15の側部には側壁酸
化膜16,17が形成されている。
フィールド酸化膜6,7によって他の回路素子と絶縁分
離されている。フィールド酸化膜6,7によって区画さ
れる領域には拡散層2,3が形成されていて、これらの
内側には、トランジスタのホットキャリア耐性を高める
ためLDD構造の一部を成す拡散層2,3よりも低濃度
の拡散層4,5が形成されている。フィールド酸化膜
6,7の下にはチャネルストップ層8,9が形成されて
いる。拡散層2,3間のチャネル領域上側にはゲート酸
化膜10を介してゲート電極11が形成されていて、こ
のゲート電極の側部には側壁酸化膜12,13が形成さ
れている。フィールド酸化膜6上でかつ、ボンディング
パッド領域A内には、ゲート電極材料から成る導電層1
5が形成されていて、この導電層15の側部には側壁酸
化膜16,17が形成されている。
【0010】ゲート電極11上とフィールド酸化膜6,
7上には、層間絶縁膜14が形成されている。この層間
絶縁膜14上にはバリアメタル層18が形成され、この
バリアメタル層18は、拡散層2,3及び導電層15と
電気的に接続されている。バリアメタル層18上にはA
l系の引き出し配線層19が形成されている。引き出し
配線層19は、ボンディングパッドに連がる。引き出し
配線層19を覆うように保護膜20,21が形成されて
いる。
7上には、層間絶縁膜14が形成されている。この層間
絶縁膜14上にはバリアメタル層18が形成され、この
バリアメタル層18は、拡散層2,3及び導電層15と
電気的に接続されている。バリアメタル層18上にはA
l系の引き出し配線層19が形成されている。引き出し
配線層19は、ボンディングパッドに連がる。引き出し
配線層19を覆うように保護膜20,21が形成されて
いる。
【0011】上述の構成によれば、引き出し配線層19
のボンディングパッド部Aの下部に、ゲート電極材料か
ら成る導電層15を配置し、この導電層15上に形成さ
れた絶縁膜14に少なくとも1つ開孔部203を形成し
て、バリアメタル層18が導電層15と接続するように
したので、ボンディング時のバリアメタル層の剥離を防
止できる。
のボンディングパッド部Aの下部に、ゲート電極材料か
ら成る導電層15を配置し、この導電層15上に形成さ
れた絶縁膜14に少なくとも1つ開孔部203を形成し
て、バリアメタル層18が導電層15と接続するように
したので、ボンディング時のバリアメタル層の剥離を防
止できる。
【0012】次に図2を用いて本発明の半導体装置の製
造方法について説明する。
造方法について説明する。
【0013】図2(a)にはゲート配線形成が終了した
直後の半導体装置の断面を示した。1は半導体基板、
2,3はこの基板と反対の導電型を有する拡散層、4,
5も同様の拡散層であり、トランジスタの性能向上のた
めLDD構造の一部を成す薄い浅い拡散層である。6,
7は能動領域を分離するための厚いフィールド酸化膜、
8,9は分離特性を高めるための半導体基板1より高濃
度となるチャンネルストップ層、10は薄いゲート絶縁
膜、11はMOSトランジスタの一部を成すゲート電
極、15は予めボンディングパッド領域A直下に設置さ
れたゲート電極材料からなる導電層、12,13,1
6,17は電極側壁部の側壁酸化膜である。導電層とし
ては例えば、ポリシリコン,ポリサイド,シリサイド,
バリアメタル等が挙げられる。次に図2(b)に示す様
に、全面に絶縁膜14を堆積せしめる。通常絶縁膜とし
ては燐もしくはボロンを不純物として含むCVD酸化膜
が用いられる。次に図2(c)に示す様、拡散層2,3
及び、導電層15に貫通する開孔部201,202,2
03を絶縁膜14に形成する。この後図2(d)に示す
様に開孔部203を含む絶縁膜14全面にバリアメタル
層18を形成する。バリアメタル層としてはCVDもし
くはスパッタ法によるMo,W系のシリサイド膜,また
はTiの窒化,反応性スパッタによるTiN膜が一般的
に用いられ、厚さとしては500〜1000Åが代表的
である。次に図2(e)に示す様にバリアメタル層18
全面上にAl系配線層を全面に形成し、その後のホトリ
ソ,エッチング技術により引き出し配線層19を得る。
この時引き出し配線層19は、ボンディングパッドに連
がる。次に全面に外部からの汚染,機械的損傷を防ぐた
め全面に保護膜20,21を堆積する。保護膜としては
熱CVDによる絶縁膜,もしくはプラズマCVDによる
シリコン窒化膜が一般的には使われる。この後ボンディ
ングを実施するための開孔部30を保護膜20を貫通し
て下地の引き出し配線層に達する迄開孔する。
直後の半導体装置の断面を示した。1は半導体基板、
2,3はこの基板と反対の導電型を有する拡散層、4,
5も同様の拡散層であり、トランジスタの性能向上のた
めLDD構造の一部を成す薄い浅い拡散層である。6,
7は能動領域を分離するための厚いフィールド酸化膜、
8,9は分離特性を高めるための半導体基板1より高濃
度となるチャンネルストップ層、10は薄いゲート絶縁
膜、11はMOSトランジスタの一部を成すゲート電
極、15は予めボンディングパッド領域A直下に設置さ
れたゲート電極材料からなる導電層、12,13,1
6,17は電極側壁部の側壁酸化膜である。導電層とし
ては例えば、ポリシリコン,ポリサイド,シリサイド,
バリアメタル等が挙げられる。次に図2(b)に示す様
に、全面に絶縁膜14を堆積せしめる。通常絶縁膜とし
ては燐もしくはボロンを不純物として含むCVD酸化膜
が用いられる。次に図2(c)に示す様、拡散層2,3
及び、導電層15に貫通する開孔部201,202,2
03を絶縁膜14に形成する。この後図2(d)に示す
様に開孔部203を含む絶縁膜14全面にバリアメタル
層18を形成する。バリアメタル層としてはCVDもし
くはスパッタ法によるMo,W系のシリサイド膜,また
はTiの窒化,反応性スパッタによるTiN膜が一般的
に用いられ、厚さとしては500〜1000Åが代表的
である。次に図2(e)に示す様にバリアメタル層18
全面上にAl系配線層を全面に形成し、その後のホトリ
ソ,エッチング技術により引き出し配線層19を得る。
この時引き出し配線層19は、ボンディングパッドに連
がる。次に全面に外部からの汚染,機械的損傷を防ぐた
め全面に保護膜20,21を堆積する。保護膜としては
熱CVDによる絶縁膜,もしくはプラズマCVDによる
シリコン窒化膜が一般的には使われる。この後ボンディ
ングを実施するための開孔部30を保護膜20を貫通し
て下地の引き出し配線層に達する迄開孔する。
【0014】図3に本発明の半導体装置の平面図を示
す。53は能動領域部分の拡散層,54は分離のための
厚いフィールド酸化膜,51はゲート電極,52はフィ
ールド酸化膜上に配置された電極,55は絶縁膜を貫通
して拡散層上に達した開孔部,56はフィールド酸化膜
上に配置された電極上の絶縁膜に形成された開孔部,5
8はバリアメタル層を含む引き出し配線層,59は引き
出し配線層全面に堆積された保護膜に形成されたパッド
開孔部である。
す。53は能動領域部分の拡散層,54は分離のための
厚いフィールド酸化膜,51はゲート電極,52はフィ
ールド酸化膜上に配置された電極,55は絶縁膜を貫通
して拡散層上に達した開孔部,56はフィールド酸化膜
上に配置された電極上の絶縁膜に形成された開孔部,5
8はバリアメタル層を含む引き出し配線層,59は引き
出し配線層全面に堆積された保護膜に形成されたパッド
開孔部である。
【0015】尚、図3にはサージ等からICを保護する
保護回路は具体的に図示されていない、また電極材料5
2は51と同様と示したが、中間配線層の場合も有り得
る、ボンディングパッド電極52と、引き出し配線層5
8、保護膜上のパッド開孔部の位置関係は例示にすぎ
ず、これに限定されるものではない。
保護回路は具体的に図示されていない、また電極材料5
2は51と同様と示したが、中間配線層の場合も有り得
る、ボンディングパッド電極52と、引き出し配線層5
8、保護膜上のパッド開孔部の位置関係は例示にすぎ
ず、これに限定されるものではない。
【0016】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば素子分離用酸化膜上にゲート電極材料から成る導電
層を設けるようにし、この導電層上に絶縁膜を介しバリ
アメタル層を設け、この導電層とバリアメタル層を接続
するように構成したので、ボンディング時のバリアメタ
ル層の剥離を防止できる。
れば素子分離用酸化膜上にゲート電極材料から成る導電
層を設けるようにし、この導電層上に絶縁膜を介しバリ
アメタル層を設け、この導電層とバリアメタル層を接続
するように構成したので、ボンディング時のバリアメタ
ル層の剥離を防止できる。
【図1】本発明の半導体装置の断面図。
【図2】本発明の半導体装置の製造工程図。
【図3】本発明の半導体装置の平面図。
【図4】従来の半導体装置の製造工程図。
1 半導体基板 2,3,4,5 拡散層 6,7 フィールド酸化膜 8,9 チャネルストップ層 10 ゲート酸化膜 11 ゲート電極 12,13,16,17 側壁酸化膜 14 層間絶縁膜 15 導電層 18 バリアメタル層 19 引き出し配線層 20,21 保護膜 203 開口部 A ボンディングパッド領域
Claims (1)
- 【請求項1】 (a)主表面を有する半導体基板と、 (b)前記主表面上に設けられた素子分離用酸化膜と、 (c)前記素子分離用酸化膜上に設けられたゲート電極
材料から成る導電層と、 (d)前記導電層を覆う絶縁膜であって、少なくとも1
つ開孔部を有した絶縁膜と、 (e)前記絶縁膜上から前記開孔部内に延在するバリア
メタル層であって、前記導電層と接続しているバリアメ
タル層と、 (f)前記導電層上に設けられるボンディングパッドと
なる引き出し配線層と、 を含むことを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4090719A JPH05291343A (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 半導体装置 |
| US08/042,401 US5357136A (en) | 1992-04-10 | 1993-04-02 | Semiconductor device with anchored interconnection layer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4090719A JPH05291343A (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05291343A true JPH05291343A (ja) | 1993-11-05 |
Family
ID=14006359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4090719A Pending JPH05291343A (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 半導体装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5357136A (ja) |
| JP (1) | JPH05291343A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011100117A (ja) * | 2009-10-09 | 2011-05-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 液晶表示装置及び当該液晶表示装置を具備する電子機器 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0864695A (ja) * | 1994-08-24 | 1996-03-08 | Sony Corp | コンタクトプログラム方式rom及びその作製方法 |
| SG71683A1 (en) * | 1995-09-15 | 2000-04-18 | Chartered Semiconductor Mfg | Three-dimensional polysilicon capacitor for high density integrated circuit applications |
| JP3752796B2 (ja) * | 1997-03-26 | 2006-03-08 | 日産自動車株式会社 | 温度検知回路 |
| TW392220B (en) * | 1997-11-24 | 2000-06-01 | United Microelectronics Corp | Structure of barrier layer and glue layer on polysilicon layer and method of manufacturing the same |
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| US6191023B1 (en) * | 1999-11-18 | 2001-02-20 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Method of improving copper pad adhesion |
| US20020016070A1 (en) * | 2000-04-05 | 2002-02-07 | Gerald Friese | Power pads for application of high current per bond pad in silicon technology |
| KR100400047B1 (ko) * | 2001-11-19 | 2003-09-29 | 삼성전자주식회사 | 반도체 소자의 본딩패드 구조 및 그 형성방법 |
| KR100448344B1 (ko) * | 2002-10-22 | 2004-09-13 | 삼성전자주식회사 | 웨이퍼 레벨 칩 스케일 패키지 제조 방법 |
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| US7863743B1 (en) * | 2009-06-30 | 2011-01-04 | Oracle America, Inc. | Capactive connectors with enhanced capacitive coupling |
| CN102549638B (zh) | 2009-10-09 | 2015-04-01 | 株式会社半导体能源研究所 | 发光显示器件以及包括该发光显示器件的电子设备 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS5893347A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-03 | Toshiba Corp | Mos型半導体装置及びその製造方法 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5357136A (en) | 1994-10-18 |
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