JPS63234548A - 半導体素子の製造方法 - Google Patents
半導体素子の製造方法Info
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- JPS63234548A JPS63234548A JP62067934A JP6793487A JPS63234548A JP S63234548 A JPS63234548 A JP S63234548A JP 62067934 A JP62067934 A JP 62067934A JP 6793487 A JP6793487 A JP 6793487A JP S63234548 A JPS63234548 A JP S63234548A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- insulating film
- conductive layer
- refractive index
- etching
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- H10W20/01—Manufacture or treatment
- H10W20/071—Manufacture or treatment of dielectric parts thereof
- H10W20/081—Manufacture or treatment of dielectric parts thereof by forming openings in the dielectric parts
- H10W20/082—Manufacture or treatment of dielectric parts thereof by forming openings in the dielectric parts the openings being tapered via holes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
- Y10S438/942—Masking
- Y10S438/948—Radiation resist
- Y10S438/952—Utilizing antireflective layer
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
- Y10S438/978—Semiconductor device manufacturing: process forming tapered edges on substrate or adjacent layers
Landscapes
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Drying Of Semiconductors (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)
この発明は、上下の配線層間の電気的接触を得るための
層間絶縁膜の段差部での導電層配線膜厚が薄くなるのを
防止するようにした半導体素子の製造方法に関する。
層間絶縁膜の段差部での導電層配線膜厚が薄くなるのを
防止するようにした半導体素子の製造方法に関する。
(従来の技術)
従来のアルミ金属化中におけるDCバイアススバタリン
グの影響に関しては、5olid 5tate Tec
hnology(ソリッドステイトチクノロソー) J
anuary 1984 。
グの影響に関しては、5olid 5tate Tec
hnology(ソリッドステイトチクノロソー) J
anuary 1984 。
P135〜P138に記載されている。
第3図は従来の半導体素子の製造方法において、上下2
層の導電層間の電気的接触を得るための製造工程を示し
たものである。
層の導電層間の電気的接触を得るための製造工程を示し
たものである。
まず、第3図(&)に示すように、下層の導電層(アル
ミ、ポリ−シリコンなど)11の配線形成の後に絶縁膜
(PSGまたはBPSG)12’eCVD(Chemi
cal Vapour Deposition 、化学
的気相成長)で800OA成長させ、その後通常のホ)
IJソ工程によりレジスト13をノンターニングして
孔14を設け、このレソスト13をマスクにしてプラズ
マドライエツチングで絶縁膜12をエツチングすると、
第3図(IL)のごとくになる。
ミ、ポリ−シリコンなど)11の配線形成の後に絶縁膜
(PSGまたはBPSG)12’eCVD(Chemi
cal Vapour Deposition 、化学
的気相成長)で800OA成長させ、その後通常のホ)
IJソ工程によりレジスト13をノンターニングして
孔14を設け、このレソスト13をマスクにしてプラズ
マドライエツチングで絶縁膜12をエツチングすると、
第3図(IL)のごとくになる。
この後レジスト13を除去し、第3図(b)のようにス
パッタリングにより上層の導電層15を700OA成長
した後に、通常のホトリソエツチングにょシ、上層の配
線を形成する。
パッタリングにより上層の導電層15を700OA成長
した後に、通常のホトリソエツチングにょシ、上層の配
線を形成する。
また、下層の配線層11がポリ−シリコンなどの高融点
である材質の場合には、PSG (またはBPSG)
による絶縁膜12を8oo〜1ooo℃で溶融させ、急
峻な段差をゆるやかにした後に、第3図(C)に示すよ
うに上層の導電層15を成長させる。
である材質の場合には、PSG (またはBPSG)
による絶縁膜12を8oo〜1ooo℃で溶融させ、急
峻な段差をゆるやかにした後に、第3図(C)に示すよ
うに上層の導電層15を成長させる。
(発明が解決しよりとする問題点)
しかし、このような従来の製造方法では、第3図(a)
の孔140部分の絶縁膜12の段差部では、スパッタリ
ング法のいわゆるシャド効果により段差部側壁部におけ
る上層の導電F@15は、第3図(b)の15a(以下
薄い厚膜という)のように膜厚が薄くなる。この膜厚が
薄いことで、この薄い厚膜15aの部分では電流密度が
高(なシ、エレクトロマイグレーションにより導電層断
線などが起り、素子配線の信頼性低下につながる。
の孔140部分の絶縁膜12の段差部では、スパッタリ
ング法のいわゆるシャド効果により段差部側壁部におけ
る上層の導電F@15は、第3図(b)の15a(以下
薄い厚膜という)のように膜厚が薄くなる。この膜厚が
薄いことで、この薄い厚膜15aの部分では電流密度が
高(なシ、エレクトロマイグレーションにより導電層断
線などが起り、素子配線の信頼性低下につながる。
また、下層の導電層11がポリ−シリコンなどの高融点
である材質のときは、絶縁膜(PSG)12を800〜
1000℃の高温の熱処理で溶融させ、急峻な段差をな
だらかにしているが、半導体基板に不純物イオン注入法
で形成された拡散層不純物をさらに拡散させ、MOS)
ランソスタ素子などの特性劣化につながっている。
である材質のときは、絶縁膜(PSG)12を800〜
1000℃の高温の熱処理で溶融させ、急峻な段差をな
だらかにしているが、半導体基板に不純物イオン注入法
で形成された拡散層不純物をさらに拡散させ、MOS)
ランソスタ素子などの特性劣化につながっている。
この発明は、前記従来技術がもっている問題点のうち、
層間絶縁膜の段差部で導電層配am厚が薄くなるという
問題点と、配線下側のMOS)ランソスタ素子などの特
性劣化を起こす点について解決した半導体素子の製造方
法を提供するもので ・ある。
層間絶縁膜の段差部で導電層配am厚が薄くなるという
問題点と、配線下側のMOS)ランソスタ素子などの特
性劣化を起こす点について解決した半導体素子の製造方
法を提供するもので ・ある。
(問題点を解決するための手段〕
この発明は半導体素子の製造方法において、第1の導′
RL層配線を形成した後に膜厚方向に徐々に屈折率が変
化するシリコン窒化膜とシリコン酸化膜とで構成させる
絶縁層を形成する工程と、絶縁膜の屈折□率変化に対し
て膜上方の屈折率の膜に対してエツチングレ−トが大き
くかつ膜下方の屈折率の膜に対してエツチングレートが
小さいエツチング溶液を付ける工程とを導入したもので
ある。
RL層配線を形成した後に膜厚方向に徐々に屈折率が変
化するシリコン窒化膜とシリコン酸化膜とで構成させる
絶縁層を形成する工程と、絶縁膜の屈折□率変化に対し
て膜上方の屈折率の膜に対してエツチングレ−トが大き
くかつ膜下方の屈折率の膜に対してエツチングレートが
小さいエツチング溶液を付ける工程とを導入したもので
ある。
(作 用)
この発明によれば、半導体素子の製造方法において、以
上のような工程を導入したので、導電層間の絶縁膜を一
様な膜質ではなく、膜厚方向に徐々に膜質を変えて形成
し、所定のエツチングレートに対して膜厚方向でエツチ
ングレートが違うように絶縁膜が成長され、エツチング
時に絶縁膜は上方にいくにしたがってエツチングされ、
急峻な段差がゆるやかな斜面になり、したがって、前記
問題点が除去できる。
上のような工程を導入したので、導電層間の絶縁膜を一
様な膜質ではなく、膜厚方向に徐々に膜質を変えて形成
し、所定のエツチングレートに対して膜厚方向でエツチ
ングレートが違うように絶縁膜が成長され、エツチング
時に絶縁膜は上方にいくにしたがってエツチングされ、
急峻な段差がゆるやかな斜面になり、したがって、前記
問題点が除去できる。
(実施例)
以下、この発明の半導体素子の製造方法の実施例につい
て図面に基づき説明する。第1図(a)ないし第1図(
c)はその一実施例の工程説明図である。
て図面に基づき説明する。第1図(a)ないし第1図(
c)はその一実施例の工程説明図である。
まず、第1図(a)に示すように、Si基板5上に5i
n2による1絶縁層6を形成し、この絶縁層6上に下層
の導電潜記′a(アルミ、ポリ−シリコンなど)1を形
成した後に、絶縁膜2’e8000A成長する。
n2による1絶縁層6を形成し、この絶縁層6上に下層
の導電潜記′a(アルミ、ポリ−シリコンなど)1を形
成した後に、絶縁膜2’e8000A成長する。
ただし、絶縁膜2はプラズマCVDによるシリコン窒化
膜(以下P −SiNという)とプラズマCVDによる
シリコン酸化窒化膜(以下P −5iON という)
によ)構成している。
膜(以下P −SiNという)とプラズマCVDによる
シリコン酸化窒化膜(以下P −5iON という)
によ)構成している。
この絶縁膜2の成長方法は以下の通シである。
すなわち、まず、プラズマCVD成長条件のうち放電出
力の132Wと反応圧力1.9Torrと、成長温度3
80℃は1足する。
力の132Wと反応圧力1.9Torrと、成長温度3
80℃は1足する。
膜成長開始から膜厚が100OA程度になるまでは、S
iH,流量= 130 Beam、 NH3流量=80
08ccmで成長する。この成長時間は4分程度である
。
iH,流量= 130 Beam、 NH3流量=80
08ccmで成長する。この成長時間は4分程度である
。
続いて、次の4分間でNH3流量を800 accmか
ら1800gccm K徐々に増加していく。これで膜
厚は約2000A程度になる。
ら1800gccm K徐々に増加していく。これで膜
厚は約2000A程度になる。
続く20分間では、NHs流量を1800 accmか
ら400 secmに、N、0流量を0から1400
secmに、両者の流量の合計が1800 secm
になるように保ちながら、それぞれ徐々に減少増加さ
せる。
ら400 secmに、N、0流量を0から1400
secmに、両者の流量の合計が1800 secm
になるように保ちながら、それぞれ徐々に減少増加さ
せる。
このようにして、絶縁膜2を形成すると、絶縁膜2の最
下部の100OAは屈折率2.OcD P−8iNで、
最上部は屈折$1.63のP −5iONになっている
。中間部は下方のP −SINが屈折率2.0から1.
88と上方に行くにしたがい徐々に低(なシ、その上方
のp−5iON も1.88から上方にいくにしたが
い徐々に低くなシ、最上部の1.63まで低くなってい
る。
下部の100OAは屈折率2.OcD P−8iNで、
最上部は屈折$1.63のP −5iONになっている
。中間部は下方のP −SINが屈折率2.0から1.
88と上方に行くにしたがい徐々に低(なシ、その上方
のp−5iON も1.88から上方にいくにしたが
い徐々に低くなシ、最上部の1.63まで低くなってい
る。
以上のようにして、絶!11M2を形成した後に、通常
のホトリン工程によりレジスト3をパターニングして′
#i気的気触接触るための孔4を設け、残ったレジスト
3をマスクにして通常のプラズマドライエッチングエa
(fcとえば、放′成出力250W。
のホトリン工程によりレジスト3をパターニングして′
#i気的気触接触るための孔4を設け、残ったレジスト
3をマスクにして通常のプラズマドライエッチングエa
(fcとえば、放′成出力250W。
反応圧力0.45Torr、 SFa流m 148se
cm、 H6611cem)で絶縁膜2をエツチングし
、この後、02ドライプラズマエツチング′f:10〜
20秒行う(スライドエツチング)。このようにして、
第1図(a)の構造を得る。
cm、 H6611cem)で絶縁膜2をエツチングし
、この後、02ドライプラズマエツチング′f:10〜
20秒行う(スライドエツチング)。このようにして、
第1図(a)の構造を得る。
続いて、この後4電1d lがポリ−シリコンのときは
緩衝フン酸(5%HF 二NH4F )に10分間漬け
る。
緩衝フン酸(5%HF 二NH4F )に10分間漬け
る。
とζろが、このエツチング溶液に対するエツチングレー
トはP−8iONで第2図のようになっている。絶縁膜
2の最下層部1000Aの屈折率2.0のP−8iNの
エツチングレートはせいぜい100A/−であり、この
上#1000A4)P−8IN(/ll[l折率2.0
〜1.88 )はこの100A/mがら第2図姉示す1
80A/−の範囲て上方に行くほどエツチングレートは
大きくなっている。
トはP−8iONで第2図のようになっている。絶縁膜
2の最下層部1000Aの屈折率2.0のP−8iNの
エツチングレートはせいぜい100A/−であり、この
上#1000A4)P−8IN(/ll[l折率2.0
〜1.88 )はこの100A/mがら第2図姉示す1
80A/−の範囲て上方に行くほどエツチングレートは
大きくなっている。
すなわち、絶縁膜2の最下部1000Aは片側1000
Aはどしか横にエツチングされないが、その上方は上方
の膜はど屈折率が低く々シ、徐々にエツチングレートが
高くなるので、第1図(b)のような構造になる。
Aはどしか横にエツチングされないが、その上方は上方
の膜はど屈折率が低く々シ、徐々にエツチングレートが
高くなるので、第1図(b)のような構造になる。
導電Mlがアルミのときは前記緩衝フッ酸を2、氷酢酸
を1の割合で混合した溶液に漬ける。このエツチング溶
液に対しても絶縁膜2の屈折率に対するエツチングレー
トは第2図と同様の傾向を示すので、第1図(b)とほ
ぼ同じ構造になる。
を1の割合で混合した溶液に漬ける。このエツチング溶
液に対しても絶縁膜2の屈折率に対するエツチングレー
トは第2図と同様の傾向を示すので、第1図(b)とほ
ぼ同じ構造になる。
この後、レジスト3を除をした後にスパッタリングによ
り、導電層7(アルミなどの第2配線層)を7000A
成長させ、第1図(c)の構造を得る。
り、導電層7(アルミなどの第2配線層)を7000A
成長させ、第1図(c)の構造を得る。
なお、絶縁膜2を形成するのにこの実施例では下方から
上方に屈折率が低くなるように成長させたが、この反対
に下方から上方に、屈折率が高くなるように成長させて
もよい。
上方に屈折率が低くなるように成長させたが、この反対
に下方から上方に、屈折率が高くなるように成長させて
もよい。
なぜなら、P −5iONSP −SiN ノJm折串
変化に対して硝酸系エツチング溶液、リン酸系エツチン
グ溶液のエツチングレートはフッ酸系エツチング溶液の
エツチングレートは第2図とは逆の傾向を示すからであ
る。
変化に対して硝酸系エツチング溶液、リン酸系エツチン
グ溶液のエツチングレートはフッ酸系エツチング溶液の
エツチングレートは第2図とは逆の傾向を示すからであ
る。
また、このエツチングはウェットエツチングではなく、
等方性のプラズマドライエツチングでもよい。上方はど
屈折率が低い農では、02F、 ガス、CHFB ガ
ス主体のプラズマドライエツチングヲ行い、また、上方
はど屈折率が高い膜では、SF6ガス主体のプラズマド
ライエツチングを行えば第1図(b)と同様な形状が得
られる。
等方性のプラズマドライエツチングでもよい。上方はど
屈折率が低い農では、02F、 ガス、CHFB ガ
ス主体のプラズマドライエツチングヲ行い、また、上方
はど屈折率が高い膜では、SF6ガス主体のプラズマド
ライエツチングを行えば第1図(b)と同様な形状が得
られる。
さらに、この発明によれは、第1図(b)で形成した斜
面の形状を容易に制御できる。NHaガス流量、N20
ガス流量の増減の割合ヲFA整すればよい。もちろんS
iH4ガス流量や、他の成長条件を変化させることによ
っても可能である。
面の形状を容易に制御できる。NHaガス流量、N20
ガス流量の増減の割合ヲFA整すればよい。もちろんS
iH4ガス流量や、他の成長条件を変化させることによ
っても可能である。
半導体素子の高集積化に伴い、孔4の形状も周囲の構造
など〃1ら制限金堂けることも多くあるので、このよう
に孔4の斜面の形状が容易に制御できることは今後、ま
ずますこの発明の利点は増大する。
など〃1ら制限金堂けることも多くあるので、このよう
に孔4の斜面の形状が容易に制御できることは今後、ま
ずますこの発明の利点は増大する。
以上、杆軸に説明したようにこの発明によれば、膜厚方
向に膜質が違う絶縁膜を導入し、エッチャントに対する
エツチングレートの差を利用し、なだらかな斜面を形成
するようにしたので、エレクトロマイグレーションによ
る導電層の断線がなくなり、熱処理2加えることlく、
この絶縁膜上の導電層の信頼性が高めることができる。
向に膜質が違う絶縁膜を導入し、エッチャントに対する
エツチングレートの差を利用し、なだらかな斜面を形成
するようにしたので、エレクトロマイグレーションによ
る導電層の断線がなくなり、熱処理2加えることlく、
この絶縁膜上の導電層の信頼性が高めることができる。
第1図(a>ないし第1図(C)はこの発明の半導体素
子の製造方法の一実施例の工程説明図、第2図は同上実
施例により形成される導電層間の絶縁膜のシリコン窒化
膜とシリコン酸化窒化膜のエツテングレートおよび屈折
率を示す図、第3図(a)ないし第3図(c)は従来の
半導体素子の製造方法の工程説明図である。 1・・・導電層配線、2・・・絶縁膜、3・・・レソス
ト、4・・・孔、5・・・St基板、6・・・絶縁層、
7・・・導電層。
子の製造方法の一実施例の工程説明図、第2図は同上実
施例により形成される導電層間の絶縁膜のシリコン窒化
膜とシリコン酸化窒化膜のエツテングレートおよび屈折
率を示す図、第3図(a)ないし第3図(c)は従来の
半導体素子の製造方法の工程説明図である。 1・・・導電層配線、2・・・絶縁膜、3・・・レソス
ト、4・・・孔、5・・・St基板、6・・・絶縁層、
7・・・導電層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (a)基板上に絶縁層を介して第1の導電層配線を形成
した後に膜厚方向に漸次屈折率が変化するプラズマ気相
成長法によるシリコン窒化膜とプラズマ気相成長法によ
るシリコン酸化窒化膜とにより構成される絶縁膜を形成
する工程と、 (b)ホトリソ工程により上記絶縁膜上にレジストをパ
ターニングした後プラズマドライエッチングにより電気
的接触を得る孔を形成する工程と、 (c)上記絶縁膜の屈折率変化に対して膜上方の屈折率
の膜に対してエッチングレートが大きくかつ膜下方の膜
に対してエッチングレートが小さいエッチング液に浸漬
して上記絶縁膜をエッチングする工程と、 (d)上記パターニングのレジストを除去した後上層の
導電層を形成する工程と、 よりなる半導体素子の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62067934A JPS63234548A (ja) | 1987-03-24 | 1987-03-24 | 半導体素子の製造方法 |
| US07/168,315 US4908333A (en) | 1987-03-24 | 1988-03-17 | Process for manufacturing a semiconductor device having a contact window defined by an inclined surface of a composite film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62067934A JPS63234548A (ja) | 1987-03-24 | 1987-03-24 | 半導体素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63234548A true JPS63234548A (ja) | 1988-09-29 |
Family
ID=13359254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62067934A Pending JPS63234548A (ja) | 1987-03-24 | 1987-03-24 | 半導体素子の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4908333A (ja) |
| JP (1) | JPS63234548A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01119042A (ja) * | 1987-10-31 | 1989-05-11 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03283636A (ja) * | 1990-03-30 | 1991-12-13 | Nippon Soken Inc | 半導体基板の製造方法 |
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| FR2666324B1 (fr) * | 1990-09-03 | 1993-04-09 | Saint Gobain Vitrage Int | Couches minces de nitrure de silicium a proprietes ameliorees. |
| US5263111A (en) * | 1991-04-15 | 1993-11-16 | Raychem Corporation | Optical waveguide structures and formation methods |
| US5180689A (en) * | 1991-09-10 | 1993-01-19 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Tapered opening sidewall with multi-step etching process |
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| US5610099A (en) * | 1994-06-28 | 1997-03-11 | Ramtron International Corporation | Process for fabricating transistors using composite nitride structure |
| US5453403A (en) * | 1994-10-24 | 1995-09-26 | Chartered Semiconductor Manufacturing Pte, Ltd. | Method of beveled contact opening formation |
| US6143648A (en) | 1997-02-18 | 2000-11-07 | Motorola, Inc. | Method for forming an integrated circuit |
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| US20070035026A1 (en) * | 2005-08-15 | 2007-02-15 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Via in semiconductor device |
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Family Cites Families (12)
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- 1988-03-17 US US07/168,315 patent/US4908333A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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|---|---|
| US4908333A (en) | 1990-03-13 |
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