JPS6080247A - 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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- JPS6080247A JPS6080247A JP58187924A JP18792483A JPS6080247A JP S6080247 A JPS6080247 A JP S6080247A JP 58187924 A JP58187924 A JP 58187924A JP 18792483 A JP18792483 A JP 18792483A JP S6080247 A JPS6080247 A JP S6080247A
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- insulating film
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- 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
- H10W10/00—Isolation regions in semiconductor bodies between components of integrated devices
- H10W10/01—Manufacture or treatment
- H10W10/011—Manufacture or treatment of isolation regions comprising dielectric materials
-
- 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
- H10W10/00—Isolation regions in semiconductor bodies between components of integrated devices
- H10W10/10—Isolation regions comprising dielectric materials
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- Element Separation (AREA)
- Semiconductor Memories (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は半導体装置の製造方法に関する。
従来、半導体装置の素子分離技術としては植種のものが
あるが、そのうち素子領域の半導体基板と素子分離絶縁
膜との表面を平坦化するために半導体基板をエツチング
し、そのエツチング領域に絶縁膜を埋設する技術が知ら
れている。
あるが、そのうち素子領域の半導体基板と素子分離絶縁
膜との表面を平坦化するために半導体基板をエツチング
し、そのエツチング領域に絶縁膜を埋設する技術が知ら
れている。
こうした埋込み式の素子分離技術を用い、2層ダート電
極構造のMOSダイナミックRAM ’i製造する場合
について第1図0〜(i)、第2図及び第3図を参照し
て説明する。
極構造のMOSダイナミックRAM ’i製造する場合
について第1図0〜(i)、第2図及び第3図を参照し
て説明する。
まず、例えばP型シリコン基板1表面に厚さ約500X
の熱酸化膜2を形成し、更に全面に 、厚さ約0.7μ
mのAt膜3を蒸着した後、このAt膜3を写真蝕刻法
によりパターニングする。このAt膜3の・リーン下の
元板1領域が素子領域となる。次に、このkl膜3のノ
fターンをマスクとして前記熱酸化膜2を反応性イオン
エッチング(RIE )によりエツチングし、更に基板
1をRIEにより例えば深さ約1μmまでエツチングす
る。この基板1のエツチング領域が素子分離領域となる
(第1図(&)図示)。つづいて、全面にプラズマCV
D法によシ厚さ約1.5μmのプラズマ5IO2膜4を
堆積する(同図(b)図示)。つづいて、このプラズマ
Sin、、膜4をフッ化アンモニウムを用いてエツチン
グする。この際、プラズマ5tO2膜4はその段差部で
膜厚が薄く、かつ膜質が悪いので段差部がエツチング除
去される(同図(C)図示)。つづいて、例えば硫酸と
過酸化水素との混合液でAt膜3のパターンをエツチン
グ除去し、その上に残存しているプラズマ5IO2膜4
をリフトオフした後、前記熱酸化膜2をエツチング除去
する。この結果、基板Jの素子領域の側壁と素子分離領
域に埋設されたプラズマ5IO2膜4との間にV溝が形
成された状態となる(同図(d)図示)。
の熱酸化膜2を形成し、更に全面に 、厚さ約0.7μ
mのAt膜3を蒸着した後、このAt膜3を写真蝕刻法
によりパターニングする。このAt膜3の・リーン下の
元板1領域が素子領域となる。次に、このkl膜3のノ
fターンをマスクとして前記熱酸化膜2を反応性イオン
エッチング(RIE )によりエツチングし、更に基板
1をRIEにより例えば深さ約1μmまでエツチングす
る。この基板1のエツチング領域が素子分離領域となる
(第1図(&)図示)。つづいて、全面にプラズマCV
D法によシ厚さ約1.5μmのプラズマ5IO2膜4を
堆積する(同図(b)図示)。つづいて、このプラズマ
Sin、、膜4をフッ化アンモニウムを用いてエツチン
グする。この際、プラズマ5tO2膜4はその段差部で
膜厚が薄く、かつ膜質が悪いので段差部がエツチング除
去される(同図(C)図示)。つづいて、例えば硫酸と
過酸化水素との混合液でAt膜3のパターンをエツチン
グ除去し、その上に残存しているプラズマ5IO2膜4
をリフトオフした後、前記熱酸化膜2をエツチング除去
する。この結果、基板Jの素子領域の側壁と素子分離領
域に埋設されたプラズマ5IO2膜4との間にV溝が形
成された状態となる(同図(d)図示)。
次いで、とのV溝を埋めるように全面に厚さ約1.5μ
mのCvDSIO2膜6を堆積し、更に全面に厚さ約0
.8μmのホトレジスト6を塗布して全面炎平坦化する
(同図(e)図示)。つづいて、ホトレジスト6とCv
DSlo2膜5とのエツチングレートを同一に設定して
、両者をRIEにより基板lの素子領域表面が露出する
までエツチングする。この結果、残存しているプラズマ
5IO2膜4とV溝に埋込まれたCVD 810□膜5
とにより、その表面が基板1の素子領域表面と一致した
フィールド酸化膜(素子分離絶縁膜)7が形成される(
同図(f)図示)。つづいて、熱酸化全行ない基板ノの
素子領域表面に厚さ約aoolの第1のダート酸化膜8
を形成する。つづいて、全面に厚さ4000Xの第1の
多結晶シリコン膜を堆積し、これをパターニングしてキ
ャパシタ電極9を形成した後、このキャパシタ電極9を
マスクとして前記第1のグーit化暎8の露出した部分
をエツチング除去する。この際、露出したフィールド酸
化膜7の表面も第1のケ゛−ト酸化膜8の膜厚程度エツ
チングされる(同図(g)図示)。
mのCvDSIO2膜6を堆積し、更に全面に厚さ約0
.8μmのホトレジスト6を塗布して全面炎平坦化する
(同図(e)図示)。つづいて、ホトレジスト6とCv
DSlo2膜5とのエツチングレートを同一に設定して
、両者をRIEにより基板lの素子領域表面が露出する
までエツチングする。この結果、残存しているプラズマ
5IO2膜4とV溝に埋込まれたCVD 810□膜5
とにより、その表面が基板1の素子領域表面と一致した
フィールド酸化膜(素子分離絶縁膜)7が形成される(
同図(f)図示)。つづいて、熱酸化全行ない基板ノの
素子領域表面に厚さ約aoolの第1のダート酸化膜8
を形成する。つづいて、全面に厚さ4000Xの第1の
多結晶シリコン膜を堆積し、これをパターニングしてキ
ャパシタ電極9を形成した後、このキャパシタ電極9を
マスクとして前記第1のグーit化暎8の露出した部分
をエツチング除去する。この際、露出したフィールド酸
化膜7の表面も第1のケ゛−ト酸化膜8の膜厚程度エツ
チングされる(同図(g)図示)。
つづいて、例えば850℃の低温ウェット酸素雰囲気中
で熱酸化を行ない、キャパシタ電極9表面に厚さ約40
00Xの熱酸化膜10f形成する。これと同時に露出し
た基板1の素子領域表面にも図示しない厚さ約500X
の熱酸化膜が形成される。つづいて、この基板lの素子
領域表面の熱酸化膜をエツチング除去する。この際、露
出したフィールド酸化膜7及びキャパシタ電極9上の熱
酸化膜lOの表面も図示しない熱酸化膜の膜厚程度エツ
チングされる(同図(h)図示)。
で熱酸化を行ない、キャパシタ電極9表面に厚さ約40
00Xの熱酸化膜10f形成する。これと同時に露出し
た基板1の素子領域表面にも図示しない厚さ約500X
の熱酸化膜が形成される。つづいて、この基板lの素子
領域表面の熱酸化膜をエツチング除去する。この際、露
出したフィールド酸化膜7及びキャパシタ電極9上の熱
酸化膜lOの表面も図示しない熱酸化膜の膜厚程度エツ
チングされる(同図(h)図示)。
次いで、熱酸化を行ないふに出した基板lの素子領域表
面に厚さ約300Xの第2のケ゛−ト酸化膜11を形成
する。つづいて、全面に厚さ約40001の第2の多結
晶シリコン膜を堆積した後、これヲノやターニングして
トランスファダート電極12を形成する(同図(1)図
示)。以下、トランスファダート電極12をマスクとす
るn型不純物のイオン注入と熱処理により素子領域に図
示しないn°1純物領域を形成し、更に眉間絶縁膜の堆
積、コンタクトホール開孔及び配線形成を行ない、MO
S d RAMを製造する。
面に厚さ約300Xの第2のケ゛−ト酸化膜11を形成
する。つづいて、全面に厚さ約40001の第2の多結
晶シリコン膜を堆積した後、これヲノやターニングして
トランスファダート電極12を形成する(同図(1)図
示)。以下、トランスファダート電極12をマスクとす
るn型不純物のイオン注入と熱処理により素子領域に図
示しないn°1純物領域を形成し、更に眉間絶縁膜の堆
積、コンタクトホール開孔及び配線形成を行ない、MO
S d RAMを製造する。
このようにして製造されたMOS d RAMの平面図
は第2図に示すようなものである。なお、第1図(#)
は第2図の1−1腺に清う断面図である。
は第2図に示すようなものである。なお、第1図(#)
は第2図の1−1腺に清う断面図である。
また、第3図に第2図のm−matに溢う断面図を示す
。
。
上述した素子分離技術を用いれば、一般的に用いられて
いる選択酸化法と異なり、フィールド酸化膜の横方向の
拡がり(いわゆるバーズビーク)が発生しないので、微
細なフィールド酸化膜を形成でき素子の高集積化にとっ
て有利となるが、同時に以下のような問題点を有する。
いる選択酸化法と異なり、フィールド酸化膜の横方向の
拡がり(いわゆるバーズビーク)が発生しないので、微
細なフィールド酸化膜を形成でき素子の高集積化にとっ
て有利となるが、同時に以下のような問題点を有する。
すなわち、第1図0)の工程でキャパシタ電極9f、マ
スクとして第1のダート酸化膜8の露出した部分をエツ
チング除去する際及び同図(h)の工程でキャパシタ電
極9表面の熱酸化膜10と同時に形成される基板1の素
子領域表面の図示しない熱酸化膜をエッチジグ除去する
際、それぞれ露出したフィールド酸化87表面もエツチ
ングされる。このため、基板Jの素子領域表面と露出し
たフィールド酸化膜7の表面との間には、オーバーエツ
チング分も含めると約1000にの段差が生じる。この
結果、第3図に示すようにトランスファゲート電極J2
がフィールド酸化膜7上にも延在しているところでハ、
トランスファダート電極12に電圧を印加すると、基板
1の素子領域の端部7a、JaにおいてX方向(水平方
向)とY方向(鉛直方向)との電界が重なり合って電界
集中が起こる。したがって、素子領域の端部1&、1&
では第2のダート酸化膜J1への電荷の注入が多くなり
、第2のダート酸化膜11の破壊が起こり易くなる。
スクとして第1のダート酸化膜8の露出した部分をエツ
チング除去する際及び同図(h)の工程でキャパシタ電
極9表面の熱酸化膜10と同時に形成される基板1の素
子領域表面の図示しない熱酸化膜をエッチジグ除去する
際、それぞれ露出したフィールド酸化87表面もエツチ
ングされる。このため、基板Jの素子領域表面と露出し
たフィールド酸化膜7の表面との間には、オーバーエツ
チング分も含めると約1000にの段差が生じる。この
結果、第3図に示すようにトランスファゲート電極J2
がフィールド酸化膜7上にも延在しているところでハ、
トランスファダート電極12に電圧を印加すると、基板
1の素子領域の端部7a、JaにおいてX方向(水平方
向)とY方向(鉛直方向)との電界が重なり合って電界
集中が起こる。したがって、素子領域の端部1&、1&
では第2のダート酸化膜J1への電荷の注入が多くなり
、第2のダート酸化膜11の破壊が起こり易くなる。
このような問題は上述した素子分離技術を用い、MOS
d RAMを製造する場合に限らず、一般に半導体基
板の一部を選択的にエツチングし、そのエツチング領域
に素子分離絶縁膜を埋設した後、素子領域に1度絶縁膜
を形成して少なくともその一部をエツチング除去し、再
び露出した素子領域に絶縁膜を形成する工8を有する半
導体装置OS造方法では生じるおそれがちる。
d RAMを製造する場合に限らず、一般に半導体基
板の一部を選択的にエツチングし、そのエツチング領域
に素子分離絶縁膜を埋設した後、素子領域に1度絶縁膜
を形成して少なくともその一部をエツチング除去し、再
び露出した素子領域に絶縁膜を形成する工8を有する半
導体装置OS造方法では生じるおそれがちる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、基板の
素子領域の端部における電界集中による絶縁膜の破壊を
防止し得る半導体装置の製造方法を提供しようとするも
のである。
素子領域の端部における電界集中による絶縁膜の破壊を
防止し得る半導体装置の製造方法を提供しようとするも
のである。
本発明の半導体装置の製造方法は、埋込み式の素子分離
技術を用いる半導体装置の製造方法において、素子分離
絶縁膜によって囲まれた基板の素子領域表面に絶縁膜を
形成する前に、露出した基板をエツチングすることによ
シ基板六面と素子分離絶縁膜表面とを平坦化するか、ま
たは基板表面を素子分離絶縁膜表面より低くすることを
特徴とするものである。
技術を用いる半導体装置の製造方法において、素子分離
絶縁膜によって囲まれた基板の素子領域表面に絶縁膜を
形成する前に、露出した基板をエツチングすることによ
シ基板六面と素子分離絶縁膜表面とを平坦化するか、ま
たは基板表面を素子分離絶縁膜表面より低くすることを
特徴とするものである。
こうした方法によれば、絶縁膜上に電@全形成し、この
電極に電圧を印加しても基板の素子領域の端部に電界が
集中することがなく、絶縁膜の破壊を防止できる。
電極に電圧を印加しても基板の素子領域の端部に電界が
集中することがなく、絶縁膜の破壊を防止できる。
以下、本発明の実施例を第4図(−)〜(、)及び第5
図を参照して説明する。なお、第1図(、)〜(i)%
第2図及び第3図と同一の領域には同一番号を付して説
明を省略する。
図を参照して説明する。なお、第1図(、)〜(i)%
第2図及び第3図と同一の領域には同一番号を付して説
明を省略する。
第4図(&)は従来の方法と同様に@1図(h)までの
工程を経た状態を示す。すなわち、P型シリコン基板J
の一部を選択的にエツチングし、そのエツチング領域に
フィールド酸化膜7を埋設した後、素子領域表面に厚さ
約300Xの第1のダート酸化膜8を形成し、更に全面
に堆積された第1の多結晶シリコン膜ヲ・クターニング
してキャパシタ電極9を形成した後、このキャパシタ電
極9をマスクとして第1のダート酸化膜8の露出した部
分をエツチング除去する。仄いで、熱酸化を行ないキヤ
・rシタ電極9表面に厚さ約4000にの熱酸化膜10
を、また露出した基板1の素子領域表面に厚さ約500
Xの図示しない熱酸化膜を形成した後、素子領域表面の
熱酸化膜をエツチング除去する。この段階で基板Jの素
子領域表面と露出したフィールド酸化ている(第4図(
、)図示)。この後、露出した基板1の素子領域表面を
KOfIを用いて約1000Xエツチングして露出した
基板Jの素子領域表面と露出したフィールド酸化膜7表
面とを平坦化する(同図(b)図示)。次いで、露出し
た基板1の素子領域表向に厚さ約300Xの第2のダー
ト酸化膜J1を形成する。つづいて、全面に厚さ約40
00Xの第2の多結晶シリコンgt堆積シタ後、ノ母タ
ーニングしてトランスファゲート電極12を形成する(
第4図(C)及び第5図図示)。
工程を経た状態を示す。すなわち、P型シリコン基板J
の一部を選択的にエツチングし、そのエツチング領域に
フィールド酸化膜7を埋設した後、素子領域表面に厚さ
約300Xの第1のダート酸化膜8を形成し、更に全面
に堆積された第1の多結晶シリコン膜ヲ・クターニング
してキャパシタ電極9を形成した後、このキャパシタ電
極9をマスクとして第1のダート酸化膜8の露出した部
分をエツチング除去する。仄いで、熱酸化を行ないキヤ
・rシタ電極9表面に厚さ約4000にの熱酸化膜10
を、また露出した基板1の素子領域表面に厚さ約500
Xの図示しない熱酸化膜を形成した後、素子領域表面の
熱酸化膜をエツチング除去する。この段階で基板Jの素
子領域表面と露出したフィールド酸化ている(第4図(
、)図示)。この後、露出した基板1の素子領域表面を
KOfIを用いて約1000Xエツチングして露出した
基板Jの素子領域表面と露出したフィールド酸化膜7表
面とを平坦化する(同図(b)図示)。次いで、露出し
た基板1の素子領域表向に厚さ約300Xの第2のダー
ト酸化膜J1を形成する。つづいて、全面に厚さ約40
00Xの第2の多結晶シリコンgt堆積シタ後、ノ母タ
ーニングしてトランスファゲート電極12を形成する(
第4図(C)及び第5図図示)。
なお、第4図(C)は従来の第1図0)(第2図の■−
1線に涜う断面図)に、また第5図は従来の第3図(第
2図の■−■線に沿う断面図)にそれぞれ対応するもの
である。
1線に涜う断面図)に、また第5図は従来の第3図(第
2図の■−■線に沿う断面図)にそれぞれ対応するもの
である。
以下、トランスファゲート電極J2をマスクとする口型
不純物のイオン注入と熱処理により素子領域に図示しな
いn−一不純物・領域を形成し、更に層間絶縁膜の堆積
、コンタクトホール開孔及び配線形成を行ない、MOS
d RAM t−製造する。
不純物のイオン注入と熱処理により素子領域に図示しな
いn−一不純物・領域を形成し、更に層間絶縁膜の堆積
、コンタクトホール開孔及び配線形成を行ない、MOS
d RAM t−製造する。
1、かして、上述した方法によれば、第20ダ−ト酸化
膜1ノを形成する前に露出した基板1の素子領域表面を
エツチングすることにより基板1の素子領域表面とフィ
ールド酸化膜7の表面との間の段差をなくしているので
、その後第2のダート酸化膜11及びトランスファゲー
ト電極ノ2を形成しても第5図に示す如く基板Jの素子
領域の端部における電界集中はなく、第2のダート酸化
膜11の破壊を防止することができる。
膜1ノを形成する前に露出した基板1の素子領域表面を
エツチングすることにより基板1の素子領域表面とフィ
ールド酸化膜7の表面との間の段差をなくしているので
、その後第2のダート酸化膜11及びトランスファゲー
ト電極ノ2を形成しても第5図に示す如く基板Jの素子
領域の端部における電界集中はなく、第2のダート酸化
膜11の破壊を防止することができる。
なお、上記実施例では露出した基板の素子領域表面と露
出したフィールド酸化膜表面とを平坦化する場合につい
て説明したが、基板の素子領域表面のエツチング量を増
やし、基板の素子領域表面をフィールド酸化膜野面より
低くしてもよい。
出したフィールド酸化膜表面とを平坦化する場合につい
て説明したが、基板の素子領域表面のエツチング量を増
やし、基板の素子領域表面をフィールド酸化膜野面より
低くしてもよい。
また、本発明方法は上記実施例の素子分離技術を用い、
MOS d RAMを製造する場合に限らず、池の埋込
み式の素子分離技術を用い、池の半導体装置を製造する
場合にも同様に適用できる。
MOS d RAMを製造する場合に限らず、池の埋込
み式の素子分離技術を用い、池の半導体装置を製造する
場合にも同様に適用できる。
以上詳述した如く本発明の半導体装置の製造方法によれ
ば、埋込み式の素子分離技術を用いて素子分離絶縁膜を
微細化するという長所を維持しつつ、ダート絶縁膜等の
破壊を防止して半導体装置の信頼性を向上できる等顕著
な効果を奏するものである。
ば、埋込み式の素子分離技術を用いて素子分離絶縁膜を
微細化するという長所を維持しつつ、ダート絶縁膜等の
破壊を防止して半導体装置の信頼性を向上できる等顕著
な効果を奏するものである。
第1図(a) 〜(i)は従来のM2Od RAMの製
造方法を示す断面図、第2図は従来の方法により製造さ
れたMOS d RAMの平面図、第3図は第2図の■
−■線に溢う断面図、第4図(a)〜(C)及び第5図
は本発明の実施例におけるMOS d RAMの製造方
法を示す断面図である。 1・・・P型シリコン基板、2・・・熱酸化膜、3・・
・At膜、4・・・グラダマ5IO2膜、5・・・Cv
DS102膜、6・・・ホトレジスト、7・・・フィー
ルド酸化膜、8・・・第1のダート酸化膜、9・・・キ
ャパシタ電極、10・・・熱酸化膜、11・・・第2の
ゲート酸化膜、12・・・トランスファダート電極。
造方法を示す断面図、第2図は従来の方法により製造さ
れたMOS d RAMの平面図、第3図は第2図の■
−■線に溢う断面図、第4図(a)〜(C)及び第5図
は本発明の実施例におけるMOS d RAMの製造方
法を示す断面図である。 1・・・P型シリコン基板、2・・・熱酸化膜、3・・
・At膜、4・・・グラダマ5IO2膜、5・・・Cv
DS102膜、6・・・ホトレジスト、7・・・フィー
ルド酸化膜、8・・・第1のダート酸化膜、9・・・キ
ャパシタ電極、10・・・熱酸化膜、11・・・第2の
ゲート酸化膜、12・・・トランスファダート電極。
Claims (2)
- (1) 半導体基板の一部を選択的にエツチングし、該
基板のエツチング領域に素子分離絶縁膜を埋設する工程
を有する半導体装置の製造方法において、前記素子分離
絶縁膜によって囲まれた基板表面に絶縁膜を形成する前
に、露出した基板をエツチングすることにより基板表面
と素子分離絶縁膜表面とを平坦化するが、または基板表
面を素子分離絶縁膜表面より低くすることを特徴とする
半導体装置の製造方法。 - (2)2層以上のダート電極を有する半導体装置の第2
以後のr−ト電極下のダート絶縁膜を形成する前に、該
ダート絶縁膜が形成される箇所の露出した基板をエツチ
ングする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 |
|---|---|---|---|
| JP58187924A JPS6080247A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58187924A JPS6080247A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6080247A true JPS6080247A (ja) | 1985-05-08 |
Family
ID=16214584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58187924A Pending JPS6080247A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6080247A (ja) |
-
1983
- 1983-10-07 JP JP58187924A patent/JPS6080247A/ja active Pending
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