JPS6081864A - ラテラル型トランジスタ - Google Patents
ラテラル型トランジスタInfo
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- JPS6081864A JPS6081864A JP58191188A JP19118883A JPS6081864A JP S6081864 A JPS6081864 A JP S6081864A JP 58191188 A JP58191188 A JP 58191188A JP 19118883 A JP19118883 A JP 19118883A JP S6081864 A JPS6081864 A JP S6081864A
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- Japan
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- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D10/00—Bipolar junction transistors [BJT]
- H10D10/01—Manufacture or treatment
- H10D10/041—Manufacture or treatment of thin-film BJTs
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D10/00—Bipolar junction transistors [BJT]
- H10D10/311—Thin-film BJTs
-
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D10/00—Bipolar junction transistors [BJT]
- H10D10/60—Lateral BJTs
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D48/00—Individual devices not covered by groups H10D1/00 - H10D44/00
- H10D48/30—Devices controlled by electric currents or voltages
- H10D48/32—Devices controlled by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H10D48/34—Bipolar devices
- H10D48/345—Bipolar transistors having ohmic electrodes on emitter-like, base-like, and collector-like regions
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D62/00—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
- H10D62/10—Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of the semiconductor bodies; Shapes of the semiconductor bodies
- H10D62/17—Semiconductor regions connected to electrodes not carrying current to be rectified, amplified or switched, e.g. channel regions
- H10D62/177—Base regions of bipolar transistors, e.g. BJTs or IGBTs
- H10D62/184—Base regions of bipolar transistors, e.g. BJTs or IGBTs of lateral BJTs
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- Bipolar Transistors (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】
(al 発明の技術分野
本発明は新規な構造を有するラテラル型のバイポーラト
ランジスタに関する。
ランジスタに関する。
fbl 従来技術と問題点
従前より、ラテラル型(横型)バイポーラトランジスタ
は半導体集積回路HC)に組み入れられて、しばしば利
用されている。それはラテラル型が簡単な構造のために
作り易く、例えばnpn形バイポーラトランジスタと同
時にラテラル型のpnp形バイポーラトランジスタを形
成して、容易に相補型(コンプリメンタリ)トランジス
タによるICを作成できるからである。
は半導体集積回路HC)に組み入れられて、しばしば利
用されている。それはラテラル型が簡単な構造のために
作り易く、例えばnpn形バイポーラトランジスタと同
時にラテラル型のpnp形バイポーラトランジスタを形
成して、容易に相補型(コンプリメンタリ)トランジス
タによるICを作成できるからである。
最近、ロジックICにおいても、MoSトランジスタで
構成される内部の論理演算回路に対して、外側と接続す
る周辺回路にバイポーラトランジスタを使用する検討が
行なわれており、これは浮遊容量の大きな周辺回路にバ
イポーラ1−ランジスタを用いると、電流量を増やして
高速化できる利点があるからである。一方、周辺回路を
MOSトランジスタで形成すれば、コンダクタンスが小
さいから大形にしないと、電流量を増加できず、それで
は高集積化が害されることになる。
構成される内部の論理演算回路に対して、外側と接続す
る周辺回路にバイポーラトランジスタを使用する検討が
行なわれており、これは浮遊容量の大きな周辺回路にバ
イポーラ1−ランジスタを用いると、電流量を増やして
高速化できる利点があるからである。一方、周辺回路を
MOSトランジスタで形成すれば、コンダクタンスが小
さいから大形にしないと、電流量を増加できず、それで
は高集積化が害されることになる。
このようにMOSトランジスタと複合してICを形成す
るためのバイポーラトランジスタとしては、ラテラル型
が特に形成がしやすい。第1図は従来の代表的なラテラ
ル型トランジスタの断面構造を示しており、1はn型シ
リコン基板、2はp型ベース領域、3はn+型コレクタ
領域、4はn+型エミッタ領域であるが、図のようにコ
レクタ領域3、エミッタ領域4はMOS )ランジスタ
のソース領域、ドレイン領域と類似していて、MOS
)ランジスタと同時に形成することが容易である。
るためのバイポーラトランジスタとしては、ラテラル型
が特に形成がしやすい。第1図は従来の代表的なラテラ
ル型トランジスタの断面構造を示しており、1はn型シ
リコン基板、2はp型ベース領域、3はn+型コレクタ
領域、4はn+型エミッタ領域であるが、図のようにコ
レクタ領域3、エミッタ領域4はMOS )ランジスタ
のソース領域、ドレイン領域と類似していて、MOS
)ランジスタと同時に形成することが容易である。
しかし、ラテラル型トランジスタは簡単な構造である一
方、トランジスタ特性は決して優れたものではない。第
1図から判るように、エミッタからベースに注入された
電子(小数キャリヤ)は、ベース領域2に広く拡散して
コレクタに到達する前に大部分が消滅してしまう構造と
なっているから、輸送効率(エミッタからベースに注入
された電子がコレクタに到達する効率)が低いことが欠
点である。そのため、エミッタ・コレクタ間隔を出来る
だけ狭くして形成されるが、それでも電流増幅率を1以
上の値にするのは容易ではない。従つて、第1図に示す
従来構造のままのラテラル型l・ランジスタをMOS
I・ランジスタと複合してICを作成することは困難で
あり、現在は未だ使用されていない状況である。また、
バイポーラトランジスタからなるICにおいても、この
ような特性上の問題のためにラテラル型トランジスタを
併用するのは、特殊な場合に限られている。
方、トランジスタ特性は決して優れたものではない。第
1図から判るように、エミッタからベースに注入された
電子(小数キャリヤ)は、ベース領域2に広く拡散して
コレクタに到達する前に大部分が消滅してしまう構造と
なっているから、輸送効率(エミッタからベースに注入
された電子がコレクタに到達する効率)が低いことが欠
点である。そのため、エミッタ・コレクタ間隔を出来る
だけ狭くして形成されるが、それでも電流増幅率を1以
上の値にするのは容易ではない。従つて、第1図に示す
従来構造のままのラテラル型l・ランジスタをMOS
I・ランジスタと複合してICを作成することは困難で
あり、現在は未だ使用されていない状況である。また、
バイポーラトランジスタからなるICにおいても、この
ような特性上の問題のためにラテラル型トランジスタを
併用するのは、特殊な場合に限られている。
(C1発明の目的
本発明は、このような問題点にかんがみ、MOSトラン
ジスタなどと複合させてICを形成できるラテラル型ト
ランジスタ、即ち輸送効率の高い構造のラテラル型バイ
ポーラトランジスタを提案するものである。
ジスタなどと複合させてICを形成できるラテラル型ト
ランジスタ、即ち輸送効率の高い構造のラテラル型バイ
ポーラトランジスタを提案するものである。
(d) 発明の構成
その目的は、絶縁基板上に半導体層が設けられ、該半導
体層は一導電型エミッタ領域1反対導電型ベース第1領
域、−導電型コレクタ領域1攻対導電型ベース第2領域
および反対導電型ベース第3領域が一方向に並列して、
それぞれの領域はそれに直交する方向に矩形状の領域を
有し、且つ前記コレクタ領域は前記ベース第1領域と前
記ベース第2領域とを一方向に接続するように複数の島
状領域となって、且つ前記ベース第3領域が前記ベース
第1領域および前記ベース第2領域より高濃度な不純物
含有領域であることを特徴とするラテラル型トランジス
タによって達成される。
体層は一導電型エミッタ領域1反対導電型ベース第1領
域、−導電型コレクタ領域1攻対導電型ベース第2領域
および反対導電型ベース第3領域が一方向に並列して、
それぞれの領域はそれに直交する方向に矩形状の領域を
有し、且つ前記コレクタ領域は前記ベース第1領域と前
記ベース第2領域とを一方向に接続するように複数の島
状領域となって、且つ前記ベース第3領域が前記ベース
第1領域および前記ベース第2領域より高濃度な不純物
含有領域であることを特徴とするラテラル型トランジス
タによって達成される。
fe) 発明の実施例
以下3図面を参照して実施例によって詳細に説明する。
第2図は本発明にがかる一実施例のラテラル型トランジ
スタの平面図、第3図は同図のAA[、面、第4図は同
図のBB断面を示している。第3図および第4図に図示
されているように、絶縁基板10(例えば5i02基板
)上にシリコン薄膜層11からなる素子形成領域が設け
られ(Sol基板と称す)、左側端よりn+型エミッタ
領域12.p型ベース第1領113.2つに分断された
n+型コレクタ領域14、p型ベース第2領域15.
p+型ベース領域16が横方向に並列に形成されている
。エミッタ領域12.2つのコレクタ領域14.p+型
ベース領域16は電極を接続するために幅数μmの広い
領域幅で形成されるが、p型ベース第1領域13とp型
ベース第2領域15との幅を、例えば1〜2μmと狭く
し、またコレクタ領域14を分断しているベース第1領
域13とベース第2領域15との接続部17の幅を3〜
4μmに形成することができる。
スタの平面図、第3図は同図のAA[、面、第4図は同
図のBB断面を示している。第3図および第4図に図示
されているように、絶縁基板10(例えば5i02基板
)上にシリコン薄膜層11からなる素子形成領域が設け
られ(Sol基板と称す)、左側端よりn+型エミッタ
領域12.p型ベース第1領113.2つに分断された
n+型コレクタ領域14、p型ベース第2領域15.
p+型ベース領域16が横方向に並列に形成されている
。エミッタ領域12.2つのコレクタ領域14.p+型
ベース領域16は電極を接続するために幅数μmの広い
領域幅で形成されるが、p型ベース第1領域13とp型
ベース第2領域15との幅を、例えば1〜2μmと狭く
し、またコレクタ領域14を分断しているベース第1領
域13とベース第2領域15との接続部17の幅を3〜
4μmに形成することができる。
このように形成すれば、エミッタ領域の下は絶縁体であ
るから、エミッタよりベースに注入された電子の多数が
コレクタに到達して輸送効率を高めることができる。且
つ、ロジック動作する場合に、動作低下の原因となるベ
ース・コレクタ間の容量がSol基板のために大幅に減
少して、回路動作が一層高速化される。
るから、エミッタよりベースに注入された電子の多数が
コレクタに到達して輸送効率を高めることができる。且
つ、ロジック動作する場合に、動作低下の原因となるベ
ース・コレクタ間の容量がSol基板のために大幅に減
少して、回路動作が一層高速化される。
第5図ないし第8図に形成工程順の概要断面図を示して
いる。まず、第5図に示すように絶縁基板10上に多結
晶シリコン薄膜を被着し、レーザ。
いる。まず、第5図に示すように絶縁基板10上に多結
晶シリコン薄膜を被着し、レーザ。
電子ビーム、赤外線等のビームでアニールして単結晶層
11に成長させる。あるいは、単結晶基板を用い、表面
より酸素イオンを深く注入して、底部に5i02膜を形
成し、表面を単結晶層のままとする方法でsor基板を
形成することもできる。若し膜厚が薄い場合には、その
上面に更に単結晶層をエピタキシャル成長させればよい
。
11に成長させる。あるいは、単結晶基板を用い、表面
より酸素イオンを深く注入して、底部に5i02膜を形
成し、表面を単結晶層のままとする方法でsor基板を
形成することもできる。若し膜厚が薄い場合には、その
上面に更に単結晶層をエピタキシャル成長させればよい
。
次いで、第6図に示すように単結晶層11の全面に硼素
(B+)イオンを注入し、約1050“0位で熱処理し
てp型車結晶層11とした後、レジスト膜マスク18を
形成し、再び硼素イオンを注入し、熱処理してp+型ベ
ース領域16を形成する。イオン注入の条件は加速電圧
が40〜6(lKeV 、ドーズ量は前者が5X101
2〜1014/cJ、後者が10”’/cJ程度である
。次いで、第7図に示すように再びレジスト膜マスク1
9を形成し、燐(P+)イオンを注入し、熱処理してn
+型エミッタ領域12とn+型コレクタ領域14を形成
する。ドーズ量は5X1015/−程度である。しかる
後、第8図に示すように公知の方法によって絶縁膜を介
してエミッタ、コレクタ。
(B+)イオンを注入し、約1050“0位で熱処理し
てp型車結晶層11とした後、レジスト膜マスク18を
形成し、再び硼素イオンを注入し、熱処理してp+型ベ
ース領域16を形成する。イオン注入の条件は加速電圧
が40〜6(lKeV 、ドーズ量は前者が5X101
2〜1014/cJ、後者が10”’/cJ程度である
。次いで、第7図に示すように再びレジスト膜マスク1
9を形成し、燐(P+)イオンを注入し、熱処理してn
+型エミッタ領域12とn+型コレクタ領域14を形成
する。ドーズ量は5X1015/−程度である。しかる
後、第8図に示すように公知の方法によって絶縁膜を介
してエミッタ、コレクタ。
ベースの各電極20を形成して、ラテラル型トランジス
タとして完成させる。
タとして完成させる。
次に、本発明にかかる他の実施例を第9図、第10図お
よび第11図に示している。第9図はp型ベース領域の
接続部17を素子領域の側方に設けたもので、小形トラ
ンジスタに適した構造である。
よび第11図に示している。第9図はp型ベース領域の
接続部17を素子領域の側方に設けたもので、小形トラ
ンジスタに適した構造である。
第10図はp+型ベース領域16を小さくして接続部1
7が延在する領域のみとした構造で、本例はベース・コ
レクタ間の抵抗を一層減少させることができる。また、
第11図は複数の接続部17を設けた構造で、ベース抵
抗を低くしてトランジスタのコンダクタンスが高くなる
形式である。これは比較的に大形のトランジスタに適し
ている。
7が延在する領域のみとした構造で、本例はベース・コ
レクタ間の抵抗を一層減少させることができる。また、
第11図は複数の接続部17を設けた構造で、ベース抵
抗を低くしてトランジスタのコンダクタンスが高くなる
形式である。これは比較的に大形のトランジスタに適し
ている。
次に、第12図および第13図は更に他の応用例で、第
12図はエミッタ領域12を中央にして2つのコレクタ
領域14とベース領域16を形成した構造、第13図は
逆にベース領域16を中央に形成してマルチエミッタと
した構造である。本発明は、その他にも種々の応用例が
考えられる。尚、これらの実施例は何れもnpn型トラ
ンジスタで図示し、説明しているが、pnp型トランジ
スタも同様にして作成できることは当然である。
12図はエミッタ領域12を中央にして2つのコレクタ
領域14とベース領域16を形成した構造、第13図は
逆にベース領域16を中央に形成してマルチエミッタと
した構造である。本発明は、その他にも種々の応用例が
考えられる。尚、これらの実施例は何れもnpn型トラ
ンジスタで図示し、説明しているが、pnp型トランジ
スタも同様にして作成できることは当然である。
次に、第14図は0MO5+−ランジスタ21と本発明
にかかるラテラル型トランジスタ22とを組合せたCM
O5ICの出力回路を例示している。npn型とpnp
型の両方のラテラル型トランジスタを利用しているが、
これらは0MO5)ランジスタと同時に形成することが
可能である。勿論、かかる構造のICは他のトランジス
タ(上記のCMO3)ランジスタなど)もSO■基板上
に形成することを前提としたものであることは云うまで
もない。
にかかるラテラル型トランジスタ22とを組合せたCM
O5ICの出力回路を例示している。npn型とpnp
型の両方のラテラル型トランジスタを利用しているが、
これらは0MO5)ランジスタと同時に形成することが
可能である。勿論、かかる構造のICは他のトランジス
タ(上記のCMO3)ランジスタなど)もSO■基板上
に形成することを前提としたものであることは云うまで
もない。
(fl 発明の効果
以上の説明から明らかなように、本発明によれば極めて
輸送効率を改善したラテラル型バイポーラトランジスタ
が得られるから、MOS )ランジスタやその他のトラ
ンジスタと複合したICを作成することができて、動作
の高速化などIC特性の向上に顕著に効果があるもので
ある。
輸送効率を改善したラテラル型バイポーラトランジスタ
が得られるから、MOS )ランジスタやその他のトラ
ンジスタと複合したICを作成することができて、動作
の高速化などIC特性の向上に顕著に効果があるもので
ある。
第1図は従来の代表的なラテラル型バイポーラトランジ
スタの断面構造図、第2図は本発明にかかるラテラル型
バイポーラトランジスタの一実施例の平面図、第3図は
同図のAA断面図、第4図は同図のBB断面図、第5図
〜第8図はその形成工程順断面図、第9図ないし第13
図は本発明にかかる他の実施例の平面図、第14図はラ
テラル型バイポーラトランジスタを利用する回路側図で
ある。 図中、1はn型シリコン基板、2はp型ベース領域、3
はn+型コレクタ領域、4はn+型エミッタ領域、10
は絶縁基板、11はシリコン薄膜層。 12はn+型エミッタ領域、13はp型ベース第1領域
、14はn+型コレクタ領域、15はp型ベース第2領
域、16はp+型ベース領域、17はベース領域の接続
部、 18.19はレジスト膜マスク、 20は電極。 21は0MO5)ランジスタ、22はラテラル型バイポ
ーラトランジスタを示している。 第1図 第2図 1乙 −11 第5図 第6図 881 第9図 第10図 第11図 第12図 第13図 第14図
スタの断面構造図、第2図は本発明にかかるラテラル型
バイポーラトランジスタの一実施例の平面図、第3図は
同図のAA断面図、第4図は同図のBB断面図、第5図
〜第8図はその形成工程順断面図、第9図ないし第13
図は本発明にかかる他の実施例の平面図、第14図はラ
テラル型バイポーラトランジスタを利用する回路側図で
ある。 図中、1はn型シリコン基板、2はp型ベース領域、3
はn+型コレクタ領域、4はn+型エミッタ領域、10
は絶縁基板、11はシリコン薄膜層。 12はn+型エミッタ領域、13はp型ベース第1領域
、14はn+型コレクタ領域、15はp型ベース第2領
域、16はp+型ベース領域、17はベース領域の接続
部、 18.19はレジスト膜マスク、 20は電極。 21は0MO5)ランジスタ、22はラテラル型バイポ
ーラトランジスタを示している。 第1図 第2図 1乙 −11 第5図 第6図 881 第9図 第10図 第11図 第12図 第13図 第14図
Claims (1)
- 絶縁基板上に半導体層が設けられ、該半導体層は一導電
型エミッタ領域1反対導電型ベース第1領域、−導電型
コレクタ領域1展対導電型ベース第2領域および反対導
電型ベース第3領域が一方向に並列して、それぞれの領
域はそれに直交する方向に矩形状の領域を有し、且つ前
記コレクタ領域は前記ベース第1領域と前記ベース第2
領域とを一方向に接続するように複数の島状領域となっ
て、且つ前記ベース第3領域が前記ベース第1領域およ
び前記ベース第2領域より高濃度な不純物含有領域であ
ることを特徴とするラテラル型トランジスタ。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58191188A JPS6081864A (ja) | 1983-10-12 | 1983-10-12 | ラテラル型トランジスタ |
EP84306893A EP0138563A3 (en) | 1983-10-12 | 1984-10-10 | Lateral transistors |
KR1019840006240A KR850003478A (ko) | 1983-10-12 | 1984-10-10 | 절연기판 실리콘내에 형성된 레이터랄 바이폴라 트랜지스터 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58191188A JPS6081864A (ja) | 1983-10-12 | 1983-10-12 | ラテラル型トランジスタ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6081864A true JPS6081864A (ja) | 1985-05-09 |
Family
ID=16270360
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58191188A Pending JPS6081864A (ja) | 1983-10-12 | 1983-10-12 | ラテラル型トランジスタ |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0138563A3 (ja) |
JP (1) | JPS6081864A (ja) |
KR (1) | KR850003478A (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63312674A (ja) * | 1987-06-16 | 1988-12-21 | Nissan Motor Co Ltd | 薄膜半導体装置 |
DE58909822D1 (de) * | 1989-05-11 | 1997-11-27 | Siemens Ag | Verfahren zur Herstellung einer integrierten Schaltungsstruktur mit einem lateralen Bipolartransistor |
US5994739A (en) * | 1990-07-02 | 1999-11-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Integrated circuit device |
JP3190057B2 (ja) * | 1990-07-02 | 2001-07-16 | 株式会社東芝 | 複合集積回路装置 |
US5460982A (en) * | 1993-07-02 | 1995-10-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for manufacturing lateral bipolar transistors |
EP0632489A3 (de) * | 1993-07-02 | 1996-09-11 | Siemens Ag | Herstellungsverfahren für lateralen Bipolartransistor. |
US5395775A (en) * | 1993-07-02 | 1995-03-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for manufacturing lateral bipolar transistors |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3484662A (en) * | 1965-01-15 | 1969-12-16 | North American Rockwell | Thin film transistor on an insulating substrate |
DE3174777D1 (en) * | 1980-10-23 | 1986-07-10 | Fairchild Camera Instr Co | Method of fabricating integrated circuit structure |
FR2501912A1 (fr) * | 1981-03-13 | 1982-09-17 | Efcis | Transistor bipolaire lateral sur isolant et son procede de fabrication |
EP0068072A2 (en) * | 1981-07-01 | 1983-01-05 | Rockwell International Corporation | Lateral PNP transistor and method |
-
1983
- 1983-10-12 JP JP58191188A patent/JPS6081864A/ja active Pending
-
1984
- 1984-10-10 KR KR1019840006240A patent/KR850003478A/ko not_active IP Right Cessation
- 1984-10-10 EP EP84306893A patent/EP0138563A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0138563A2 (en) | 1985-04-24 |
EP0138563A3 (en) | 1987-01-28 |
KR850003478A (ko) | 1985-06-17 |
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