JPS6143444A - 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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- JPS6143444A JPS6143444A JP59164914A JP16491484A JPS6143444A JP S6143444 A JPS6143444 A JP S6143444A JP 59164914 A JP59164914 A JP 59164914A JP 16491484 A JP16491484 A JP 16491484A JP S6143444 A JPS6143444 A JP S6143444A
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- substrate
- sio2
- si3n4
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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
- H10W10/012—Manufacture or treatment of isolation regions comprising dielectric materials using local oxidation of silicon [LOCOS]
- H10W10/0125—Manufacture or treatment of isolation regions comprising dielectric materials using local oxidation of silicon [LOCOS] comprising introducing electrical impurities in local oxidation regions, e.g. to alter LOCOS oxide growth characteristics
- H10W10/0126—Manufacture or treatment of isolation regions comprising dielectric materials using local oxidation of silicon [LOCOS] comprising introducing electrical impurities in local oxidation regions, e.g. to alter LOCOS oxide growth characteristics introducing electrical active impurities in local oxidation regions to create channel stoppers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H10W10/00—Isolation regions in semiconductor bodies between components of integrated devices
- H10W10/10—Isolation regions comprising dielectric materials
- H10W10/13—Isolation regions comprising dielectric materials formed using local oxidation of silicon [LOCOS], e.g. sealed interface localised oxidation [SILO] or side-wall mask isolation [SWAMI]
Landscapes
- Local Oxidation Of Silicon (AREA)
- Element Separation (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】
〔発明の利用分野〕
本発明Cよ半導体装置の製造方法に係わ9S特にStを
基板とするMO8形VLSI(超大規模集櫃回路)の各
アクティブ領域間1e!緑するための微細加工、高集積
化に好適なSi局部酸1a 1,0CO8(Local
0xidrcjionof 5llicon)法に関
するものでβる。
基板とするMO8形VLSI(超大規模集櫃回路)の各
アクティブ領域間1e!緑するための微細加工、高集積
化に好適なSi局部酸1a 1,0CO8(Local
0xidrcjionof 5llicon)法に関
するものでβる。
半導体装置として例えばMO8形VLSI において
杖、各素子間の絶縁領域のディメンションをサブミクロ
/オーダーの正確さで形成することが必要でるる。従来
から一般的に用いられているいわゆるLOCO8法では
、絶R酸化時にマスクとして用いられているSi3N4
膜の端部力)ら、酸素02が入り込むためにバードビー
クと称する@1〜2μm程度の不要な5ins領域が形
成され、絶縁領域はそのマスク寸法よりも2X(1〜2
μm)だけ大きくなり、したがってその分だけ無駄なス
ペースが形成されでしまうことになる。
杖、各素子間の絶縁領域のディメンションをサブミクロ
/オーダーの正確さで形成することが必要でるる。従来
から一般的に用いられているいわゆるLOCO8法では
、絶R酸化時にマスクとして用いられているSi3N4
膜の端部力)ら、酸素02が入り込むためにバードビー
クと称する@1〜2μm程度の不要な5ins領域が形
成され、絶縁領域はそのマスク寸法よりも2X(1〜2
μm)だけ大きくなり、したがってその分だけ無駄なス
ペースが形成されでしまうことになる。
このバードビーク領域は、マスクとしての5isN4膜
の下にそのストレス緩和説としてのSiO2薄膜が存在
するために形成される。そこで、このS i Ox薄膜
の影響全緩和するl々の方法が提案さ九ているがその代
表例として例えばSWAMI (Side Wall
Masked l5olation )法が提案されて
いる。丁なわちこの方法は、THE SWAMI−A
Defect free and near zero
Bird’5Beak 1ocnl oxidat(
on process and 1tsapplica
tion in VLSI technology、
IEDM−82#9.3 、 PP224.に説明さ
れているようにアクティブ領域への横方向酸化全防止す
るためにSi3N、膜を当該領域の上面のみならず、側
面にも81 i N4の壁を設けることを特徴としてい
る。
の下にそのストレス緩和説としてのSiO2薄膜が存在
するために形成される。そこで、このS i Ox薄膜
の影響全緩和するl々の方法が提案さ九ているがその代
表例として例えばSWAMI (Side Wall
Masked l5olation )法が提案されて
いる。丁なわちこの方法は、THE SWAMI−A
Defect free and near zero
Bird’5Beak 1ocnl oxidat(
on process and 1tsapplica
tion in VLSI technology、
IEDM−82#9.3 、 PP224.に説明さ
れているようにアクティブ領域への横方向酸化全防止す
るためにSi3N、膜を当該領域の上面のみならず、側
面にも81 i N4の壁を設けることを特徴としてい
る。
づ−なわち第1図に示すように5iaii板1上に予め
ストレス緩和用SiO2膜2と第1の5iIN、膜3と
の2層膜パターン4全形成した後にこのストレス緩和用
5iOc膜2の側面金弟2の5i5N4膜の壁5で覆い
、さらにそれに連結した形でSi基板I K直接接触さ
せたSi3N4膜の耳状領域6t−形成し、これによっ
て酸化がストレス緩和用5i(h膜2の中に侵入するの
全阻止している。
ストレス緩和用SiO2膜2と第1の5iIN、膜3と
の2層膜パターン4全形成した後にこのストレス緩和用
5iOc膜2の側面金弟2の5i5N4膜の壁5で覆い
、さらにそれに連結した形でSi基板I K直接接触さ
せたSi3N4膜の耳状領域6t−形成し、これによっ
て酸化がストレス緩和用5i(h膜2の中に侵入するの
全阻止している。
しかしながら、このような方法によると、第2図に要部
拡大断面図で示すようにT、0CO3rR化によってS
is N4 M 3 + 5で榎わtしていない81
基板11の表面のSi領域の酸化が同図(a) 、 (
b) 。
拡大断面図で示すようにT、0CO3rR化によってS
is N4 M 3 + 5で榎わtしていない81
基板11の表面のSi領域の酸化が同図(a) 、 (
b) 。
(c)の順に進行するとともに、このSi 領域に形
成され7′cSiOz領域7がS i s N4膜の耳
状領域6を押し上げ、その反作用としてSi3N4膜の
壁5の下面0点のSI基板11にストレスをおよぼすこ
とになる。この結果、S is N4壁5の直下にSI
の結晶欠陥全発生させることになる。この場合、Si!
N4耳状領域6の長さAOt−押し上げるモーメントは
、耳状領域6のA面金押し上げに要する力Fと0点まで
の距+1ffl tとの積(Fxgによって表わされる
。この値は5iBN4S102系に対してほぼ一定でる
るから、距離tが小さいほど力Fは大きくなり、これが
反作用となって0点全押し下げるに要する力は強くなる
。この結果、0点のSt基板11に結晶欠陥を発生させ
、VLS Iとしての特性を劣化させることになる。
成され7′cSiOz領域7がS i s N4膜の耳
状領域6を押し上げ、その反作用としてSi3N4膜の
壁5の下面0点のSI基板11にストレスをおよぼすこ
とになる。この結果、S is N4壁5の直下にSI
の結晶欠陥全発生させることになる。この場合、Si!
N4耳状領域6の長さAOt−押し上げるモーメントは
、耳状領域6のA面金押し上げに要する力Fと0点まで
の距+1ffl tとの積(Fxgによって表わされる
。この値は5iBN4S102系に対してほぼ一定でる
るから、距離tが小さいほど力Fは大きくなり、これが
反作用となって0点全押し下げるに要する力は強くなる
。この結果、0点のSt基板11に結晶欠陥を発生させ
、VLS Iとしての特性を劣化させることになる。
したがって本発明は前述した問題に鑑みてなされたもの
でるり、その目的とするところは、81sN4膜の耳状
領域の距離tを長くとり、押し上げに要する力Ft−減
少させ、St 基板の結晶欠陥の発生全防止する半導体
装置の製造方法を提供することにるる。
でるり、その目的とするところは、81sN4膜の耳状
領域の距離tを長くとり、押し上げに要する力Ft−減
少させ、St 基板の結晶欠陥の発生全防止する半導体
装置の製造方法を提供することにるる。
このような目的を達成するために本発明は、5isN+
膜の耳状領域の距離1<長くすることによってストレス
を緩和させるものでるる。しかしなから、耳状領域はS
i基板と[4接接融しているので、距離t2長くすると
、Si基板とのストレスが大きくなる。このため、5i
sN*耳状領域を、予め形成しておいた薄いSiO2膜
上にデボジッションして形成することによって5isN
4耳状領域とSi基板とり直接コンタクト領域を少なく
して双方間のストレスk・緩イロさせたもので必る。
膜の耳状領域の距離1<長くすることによってストレス
を緩和させるものでるる。しかしなから、耳状領域はS
i基板と[4接接融しているので、距離t2長くすると
、Si基板とのストレスが大きくなる。このため、5i
sN*耳状領域を、予め形成しておいた薄いSiO2膜
上にデボジッションして形成することによって5isN
4耳状領域とSi基板とり直接コンタクト領域を少なく
して双方間のストレスk・緩イロさせたもので必る。
次に図面を用いて本発明の実施「すを詳細に説明する。
第3図(a)〜(9) &i本発ψ」による半導体装置
の製造方法の一例を説明するための要部断面工程図であ
る。同図においで、まず同図(a) K示すようにP形
Si基板11・上にストレス緩和用の5i02膜12を
約20OAの厚さに熱生成した後、マスクとしての第1
のSh N4 )臭13と第1の5to2膜14と第2
の5isN4膜15とをそれぞれ約70OA。
の製造方法の一例を説明するための要部断面工程図であ
る。同図においで、まず同図(a) K示すようにP形
Si基板11・上にストレス緩和用の5i02膜12を
約20OAの厚さに熱生成した後、マスクとしての第1
のSh N4 )臭13と第1の5to2膜14と第2
の5isN4膜15とをそれぞれ約70OA。
約1、Oμm 、約200A程度の浮きにLPCVD法
によりデボジッションさせて3層膜を形成し、さらにこ
れら金一括して異方性エツチングにより所定の寸法を有
する3N膜パターン全形成する。次にこの37ii膜パ
ターンに第3の5isN4膜16と第2のS i Ox
膜17と全それぞf1200〜300X、0.2〜0.
3μmの厚さにLPG’VD法によりデポジツションし
た後、異方性エツチングにより同図(b)に示すような
サイドウオールSi3Ng膜16′。
によりデボジッションさせて3層膜を形成し、さらにこ
れら金一括して異方性エツチングにより所定の寸法を有
する3N膜パターン全形成する。次にこの37ii膜パ
ターンに第3の5isN4膜16と第2のS i Ox
膜17と全それぞf1200〜300X、0.2〜0.
3μmの厚さにLPG’VD法によりデポジツションし
た後、異方性エツチングにより同図(b)に示すような
サイドウオールSi3Ng膜16′。
S10!膜17’ffi形成し、しかる後、硼素Bt−
約1014個/cm 2程度イオン打込み全行なう。こ
の場合、サイドウオール5isNn膜16′の裾の幅t
0は適宜必要に応じ0.1〜0.5μmの範囲の寸法に
選定する。次にサイドウオールSiO2膜17”zエツ
チング除去した後、同図(C)に示すようにサイドウオ
ール5LsN4膜16′によって覆われていないSl基
板110表面を熱酸化により酸化させて酸化膜18を形
成する。この場合、この熱酸化膜18の厚さは必要に応
じて200〜100OAの範囲の寸法に選定する3、次
に第3のSi3N4膜15およびサイドウオール5is
Ni膜16′金燐酸によpエツチング除去し、同図((
1)に示すようにチャンネルストッパーとしての硼素B
を約1014個/crn2程度打込みした後、その上面
に第4のSi3N4膜を約400 A、第3のS l0
zi f: 0.3〜0.5 μmの厚さにそれぞれL
PC’VDによりデポジッションし、異方性エツチング
により同図(e)に示すようにサイドウオール5i3N
4Jli19 およびサイドウオールSiOzg¥20
をそれぞれ形成する。この場合、サイドウオール5is
N4膜19の耳状領域19′とSi基版11 とが接触
する距離tと、サイドウオールSi3N4B!Xの裾の
長さLとがLEtの関係となるように寸法t E+!I
整する。次に第1の5loz膜14.サイドウオール5
102膜20および前記距離りの領域以外の熱酸化膜1
8をエツチング除去すると同図(f)に示すようにティ
ドウオール5isN4膜19の耳状領域19′の端部に
810□パッド部18′を有する絶縁膜構造が形成され
る。このような形状に対して0点でストップするような
LOGO8酸化ケ行なうと、同図(ワ)に示すような絶
縁用のLOCO8510z酸化膜21゛が形成される。
約1014個/cm 2程度イオン打込み全行なう。こ
の場合、サイドウオール5isNn膜16′の裾の幅t
0は適宜必要に応じ0.1〜0.5μmの範囲の寸法に
選定する。次にサイドウオールSiO2膜17”zエツ
チング除去した後、同図(C)に示すようにサイドウオ
ール5LsN4膜16′によって覆われていないSl基
板110表面を熱酸化により酸化させて酸化膜18を形
成する。この場合、この熱酸化膜18の厚さは必要に応
じて200〜100OAの範囲の寸法に選定する3、次
に第3のSi3N4膜15およびサイドウオール5is
Ni膜16′金燐酸によpエツチング除去し、同図((
1)に示すようにチャンネルストッパーとしての硼素B
を約1014個/crn2程度打込みした後、その上面
に第4のSi3N4膜を約400 A、第3のS l0
zi f: 0.3〜0.5 μmの厚さにそれぞれL
PC’VDによりデポジッションし、異方性エツチング
により同図(e)に示すようにサイドウオール5i3N
4Jli19 およびサイドウオールSiOzg¥20
をそれぞれ形成する。この場合、サイドウオール5is
N4膜19の耳状領域19′とSi基版11 とが接触
する距離tと、サイドウオールSi3N4B!Xの裾の
長さLとがLEtの関係となるように寸法t E+!I
整する。次に第1の5loz膜14.サイドウオール5
102膜20および前記距離りの領域以外の熱酸化膜1
8をエツチング除去すると同図(f)に示すようにティ
ドウオール5isN4膜19の耳状領域19′の端部に
810□パッド部18′を有する絶縁膜構造が形成され
る。このような形状に対して0点でストップするような
LOGO8酸化ケ行なうと、同図(ワ)に示すような絶
縁用のLOCO8510z酸化膜21゛が形成される。
この場合、81 基板11内にイオン打込みされていた
硼素Bが内部に拡散されてP+層22が同時に形成され
る。次に第1のSi3N4膜13およびサイドウオール
5isN+膜19を燐識により除去する。
硼素Bが内部に拡散されてP+層22が同時に形成され
る。次に第1のSi3N4膜13およびサイドウオール
5isN+膜19を燐識により除去する。
以上説明し1cように本発明によれは、S10!膜およ
び5isN←膜からなるLOGO3Si酸化用マスクの
側面に、Sl基板と接触する遮蔽用S i s Na膜
を有する半導体装置において、迦蔽用5isNs膜の先
端部に予め5in2バンド領域を形成しておくことによ
り遮蔽用5isNi、膜とSi基板とのコンタクト領域
を小さくシ、シかる後にLOGO8酸化at形成するこ
とにより、双方間のストレスが緩和されるので、St
基板の結晶欠陥の発生?確実に防止でき、品質、信頼性
の高い牛導体装置が得られるという極めて優れた効果を
有する。
び5isN←膜からなるLOGO3Si酸化用マスクの
側面に、Sl基板と接触する遮蔽用S i s Na膜
を有する半導体装置において、迦蔽用5isNs膜の先
端部に予め5in2バンド領域を形成しておくことによ
り遮蔽用5isNi、膜とSi基板とのコンタクト領域
を小さくシ、シかる後にLOGO8酸化at形成するこ
とにより、双方間のストレスが緩和されるので、St
基板の結晶欠陥の発生?確実に防止でき、品質、信頼性
の高い牛導体装置が得られるという極めて優れた効果を
有する。
第1図および第2図は従来の半導体装置の製造方法の一
例全説明するための要部断面図、第3図(a)〜(ワ)
は本発明による半導体装置の製造方法の一例全説明する
ための要部拡大断面工程図でるる。 11拳・・ΦP形St基板、12・・・・ストレス緩和
層Sigh膜、13・・・・第1のS i s N4痕
、14・・拳・第1の5t02膜、15会・會Q第2の
5isN4膜、16拳・・・第3の5isN4膜、16
′ ・・・・サイドウオール5isN4膜、1T・・・
・第2のS i(h膜、17’ 彎・Φ・サイドウオー
ル5ift膜、 18 ・・・・熱酸化膜、19・・・
・サイドウオールSi3N4膜、19′ ・・・・耳状
領域、20・・・・サイドウオ /’5102膜、21
・・・・5iO2rR化膜、22−−−−P”Ff4゜ 第1図 。 (C1 第3図 第30 手続補正書(方式ン 事件の表示 昭和59 年特許願第 16491、 発明の名称 半導体装置の製造方法 補正をする者 隅との関係 特許出願人 名 称 +51+1i1:l 式
会 社 日 立 製 作 所代
理 人 補正 の 対 象 明細111の発明の詳細な説明の欄
補正の内容 1.明細書の第2頁第17行〜第3頁第1行のrTHE
SWAMI−Δ D efect freean
d near zero Bird’s Be
ak 1ocaloxidation proc
ess and its applica
tionin VLSI technoloにy、
IEDM−82#9.3. PP 224. Jを
「アイ イー デーエム(IEDM)82 9.3
第224頁〜第227頁記載の論文「欠陥発生がなくバ
ードビークが雰に近い選択酸化プロセスSWAMIとそ
のVLS I技術ヘノ適用J (THE SWAM
I−A DEFECT FREE AND N
EAR−ZEROBIRD’5−BEAK LOCA
LOXIDATION PROCESS ANDI
TS APPLICATION IN V
LSITECHNOLOGY)Jと補正する。 以 上
例全説明するための要部断面図、第3図(a)〜(ワ)
は本発明による半導体装置の製造方法の一例全説明する
ための要部拡大断面工程図でるる。 11拳・・ΦP形St基板、12・・・・ストレス緩和
層Sigh膜、13・・・・第1のS i s N4痕
、14・・拳・第1の5t02膜、15会・會Q第2の
5isN4膜、16拳・・・第3の5isN4膜、16
′ ・・・・サイドウオール5isN4膜、1T・・・
・第2のS i(h膜、17’ 彎・Φ・サイドウオー
ル5ift膜、 18 ・・・・熱酸化膜、19・・・
・サイドウオールSi3N4膜、19′ ・・・・耳状
領域、20・・・・サイドウオ /’5102膜、21
・・・・5iO2rR化膜、22−−−−P”Ff4゜ 第1図 。 (C1 第3図 第30 手続補正書(方式ン 事件の表示 昭和59 年特許願第 16491、 発明の名称 半導体装置の製造方法 補正をする者 隅との関係 特許出願人 名 称 +51+1i1:l 式
会 社 日 立 製 作 所代
理 人 補正 の 対 象 明細111の発明の詳細な説明の欄
補正の内容 1.明細書の第2頁第17行〜第3頁第1行のrTHE
SWAMI−Δ D efect freean
d near zero Bird’s Be
ak 1ocaloxidation proc
ess and its applica
tionin VLSI technoloにy、
IEDM−82#9.3. PP 224. Jを
「アイ イー デーエム(IEDM)82 9.3
第224頁〜第227頁記載の論文「欠陥発生がなくバ
ードビークが雰に近い選択酸化プロセスSWAMIとそ
のVLS I技術ヘノ適用J (THE SWAM
I−A DEFECT FREE AND N
EAR−ZEROBIRD’5−BEAK LOCA
LOXIDATION PROCESS ANDI
TS APPLICATION IN V
LSITECHNOLOGY)Jと補正する。 以 上
Claims (1)
- SiO_2膜およびSi_3N_4膜からなるLOC
OSSi酸化用マスクの側面にSi基板と接触するSi
_3N_4膜を形成してLOCOS酸化を行なうことに
よりLOCOS酸化膜を形成する半導体装置の製造方法
において、前記Si基板と接触するSi_3N_4膜の
先端部に予めSiO_2パッド領域を形成することを特
徴とした半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59164914A JPS6143444A (ja) | 1984-08-08 | 1984-08-08 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59164914A JPS6143444A (ja) | 1984-08-08 | 1984-08-08 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6143444A true JPS6143444A (ja) | 1986-03-03 |
Family
ID=15802253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59164914A Pending JPS6143444A (ja) | 1984-08-08 | 1984-08-08 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6143444A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02139409A (ja) * | 1988-11-18 | 1990-05-29 | Teijin Ltd | 産業資材用高収縮性ポリエステル繊維 |
-
1984
- 1984-08-08 JP JP59164914A patent/JPS6143444A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02139409A (ja) * | 1988-11-18 | 1990-05-29 | Teijin Ltd | 産業資材用高収縮性ポリエステル繊維 |
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