JPS6231116A - 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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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係り、特に微細な接続
孔を介して配線を良好にコンタクトさせる工程の改良に
関する。
孔を介して配線を良好にコンタクトさせる工程の改良に
関する。
MO8集積回路の素子の微細化、高集積化に伴い、多結
晶シリコン・ゲート電極やソース、ドレイン拡散層と金
属配線との接続を行うための接続部の面積は非常に小さ
くなり、また拡wi層のpn接合深さも浅くなっている
。この結果、配線のコンタクト抵抗の増大や配線形成に
よるpn接合破壊が大きい問題となっている。また、配
線金属形成には通常スパッタ法が用いられているが、接
続孔の縮小に伴い配線金属膜の段差被覆性が悪くなり、
接続孔底部で配線が断線する問題が顕在化している。特
に超LSIの場合、数ミリ角のチップに百万個以上の素
子が存在するため、この様な接続特性の劣化は素子の信
頼性を大きく低下させる原因となる。
晶シリコン・ゲート電極やソース、ドレイン拡散層と金
属配線との接続を行うための接続部の面積は非常に小さ
くなり、また拡wi層のpn接合深さも浅くなっている
。この結果、配線のコンタクト抵抗の増大や配線形成に
よるpn接合破壊が大きい問題となっている。また、配
線金属形成には通常スパッタ法が用いられているが、接
続孔の縮小に伴い配線金属膜の段差被覆性が悪くなり、
接続孔底部で配線が断線する問題が顕在化している。特
に超LSIの場合、数ミリ角のチップに百万個以上の素
子が存在するため、この様な接続特性の劣化は素子の信
頼性を大きく低下させる原因となる。
この様な問題を解決する技術として最近、高融点金属の
ハロゲン化物を用いた選択気相成長法により、拡散層や
電極等の上に形成された接続孔に選択的に高融点金属膜
を埋め込む方法が試みられている。例えば、六弗化タン
グステン(WF6 )を用いた気相成長法により接続孔
内部にwigを埋め込むことが可能である ところが、従来提案されている成長条件でシリコン酸化
膜をマスクとして3i基板上の拡散層にW膜を成長させ
ると、酸化膜と基板の界面に沿ってWが食い込む形で成
長する現象がしばしば見られる。この様な異常成長があ
ると、拡散層と基板間のpn接合リーク電流が増大して
接合特性が劣化し、極端な場合は短絡を生じる。また接
続孔部での配線の段差被覆性を改善するため、接続孔内
に例えば3000Å以上の厚いW′膜を埋め込むように
選択成長を行うと、選択性が悪くなり選択成長のマスク
となる酸化膜上にもWaが成長するようになる。これは
配線間の絶縁性を悪くする原因となる。
ハロゲン化物を用いた選択気相成長法により、拡散層や
電極等の上に形成された接続孔に選択的に高融点金属膜
を埋め込む方法が試みられている。例えば、六弗化タン
グステン(WF6 )を用いた気相成長法により接続孔
内部にwigを埋め込むことが可能である ところが、従来提案されている成長条件でシリコン酸化
膜をマスクとして3i基板上の拡散層にW膜を成長させ
ると、酸化膜と基板の界面に沿ってWが食い込む形で成
長する現象がしばしば見られる。この様な異常成長があ
ると、拡散層と基板間のpn接合リーク電流が増大して
接合特性が劣化し、極端な場合は短絡を生じる。また接
続孔部での配線の段差被覆性を改善するため、接続孔内
に例えば3000Å以上の厚いW′膜を埋め込むように
選択成長を行うと、選択性が悪くなり選択成長のマスク
となる酸化膜上にもWaが成長するようになる。これは
配線間の絶縁性を悪くする原因となる。
本発明は上記した問題を解決し、微細な接続孔を用いて
、素子特性を劣化させることなく信頼性の島い配線を形
成することを可能とした半導体装置の製造方法を提供す
ることを目的とする。
、素子特性を劣化させることなく信頼性の島い配線を形
成することを可能とした半導体装置の製造方法を提供す
ることを目的とする。
本発明は、絶縁膜に形成された接続孔に高融点金属化合
物ガスを用いた選択気相成長法により高融点金属膜を埋
込むに際して、少なくとも成長初期の条件を、基板温度
500〜600℃、反応炉内圧力0601〜1 tor
r、高融点金属化合物ガス分圧o、ooi〜Q、5to
rrに設定することを特徴とする。
物ガスを用いた選択気相成長法により高融点金属膜を埋
込むに際して、少なくとも成長初期の条件を、基板温度
500〜600℃、反応炉内圧力0601〜1 tor
r、高融点金属化合物ガス分圧o、ooi〜Q、5to
rrに設定することを特徴とする。
本発明者らが高融点金属の選択成長法について種々実験
したところによると、従来の成長条件、特に基板温度5
00℃以下の低温では前述のように接続孔底部で酸化膜
と基板の界面に沿って金属が食い込んでいく異常成長が
認められる。これに対して上記の成長条件、特に基板温
度を500〜600℃の範囲に設定するという条件を満
たすことにより、高融点金属膜は接続孔底部から側壁に
沿ってはい上がるように成長することが見出されたもの
である。
したところによると、従来の成長条件、特に基板温度5
00℃以下の低温では前述のように接続孔底部で酸化膜
と基板の界面に沿って金属が食い込んでいく異常成長が
認められる。これに対して上記の成長条件、特に基板温
度を500〜600℃の範囲に設定するという条件を満
たすことにより、高融点金属膜は接続孔底部から側壁に
沿ってはい上がるように成長することが見出されたもの
である。
(発明の効果)
本発明によれば、接続孔底部で絶縁膜一基板界面に沿っ
て高融点金属が食込むことがなく、微細で浅いpn接合
をもつ拡散層に対しても接合特性を劣化させることなく
、コンタクト抵抗が低い信頼性の高い配線を形成するこ
とができる。また配線金属の最もつき難い接続孔側壁部
に高融点金属膜がはい上がるため、配線金属が接続孔側
壁部で薄くなることによる断線事故等を確実に防止する
ことができる。
て高融点金属が食込むことがなく、微細で浅いpn接合
をもつ拡散層に対しても接合特性を劣化させることなく
、コンタクト抵抗が低い信頼性の高い配線を形成するこ
とができる。また配線金属の最もつき難い接続孔側壁部
に高融点金属膜がはい上がるため、配線金属が接続孔側
壁部で薄くなることによる断線事故等を確実に防止する
ことができる。
以下本発明の詳細な説明する。
第1図(a)〜(C)は本発明の一実施例の製造工程図
である。第1図(a)に示すように、p型3i基板11
にASのイオン注入により接合深さ0.15μmのn+
型抵拡散層12形成し、この後基板全面に絶縁膜として
シリコン酸化膜13をCVD法により堆積し、PEP工
程を経て酸化膜13を選択エツチングして拡散層12に
対する接続孔14を形成する。この後第1図(b)に示
すように、W F sガスとアルゴン(Ar>ガスを用
いた選択気相成長法により、接続孔14内に露出したn
+型型数散層12上200人のW膜15を成長させる。
である。第1図(a)に示すように、p型3i基板11
にASのイオン注入により接合深さ0.15μmのn+
型抵拡散層12形成し、この後基板全面に絶縁膜として
シリコン酸化膜13をCVD法により堆積し、PEP工
程を経て酸化膜13を選択エツチングして拡散層12に
対する接続孔14を形成する。この後第1図(b)に示
すように、W F sガスとアルゴン(Ar>ガスを用
いた選択気相成長法により、接続孔14内に露出したn
+型型数散層12上200人のW膜15を成長させる。
このとき選択成長の条件は、基板温度550℃、反応炉
内圧力Q、2torr、 WF6分圧0.01torr
とした。これにより、図示のようにW膜15は接続孔1
4の底部から側壁部にはい上がる形で成長する。この後
第1図(C)に示すように、配線層としてAffill
lを蒸着し、これをパターニングして配線16を形成し
、最後にフオ−トングガス中で450℃、15分の熱処
理を行う。
内圧力Q、2torr、 WF6分圧0.01torr
とした。これにより、図示のようにW膜15は接続孔1
4の底部から側壁部にはい上がる形で成長する。この後
第1図(C)に示すように、配線層としてAffill
lを蒸着し、これをパターニングして配線16を形成し
、最後にフオ−トングガス中で450℃、15分の熱処
理を行う。
この実施例によれば、接続孔底部から酸化膜と基板の界
面に沿ってWが食い込むことがなく、浅い接合の拡散層
に対して良好な配線のコンタクトをとることができた。
面に沿ってWが食い込むことがなく、浅い接合の拡散層
に対して良好な配線のコンタクトをとることができた。
第2図(a)〜(C)は本発明の他の実施例の製造工程
図である。第2図(a)に示すようにp型Si基板11
にn+型型数散層12形成し、この上に酸化膜13をC
VD法によりH1@シ、この酸化膜13の接続孔14を
形成して、ここにWH14を選択的に成長させる。ここ
までの工程は先の実施例と同様である。W膜14の成長
条件も先の実施例と同様であり、WF6ガスとArガス
を用いて200人のWl115を成長させる。ここまで
のW膜成長工程を第1の成長工程と呼ぶ。このようにし
て接続孔15の内部に異常成長を起こさないように薄く
W護15を埋め込み形成した後、第2の成長工程により
、第2図(b)に示すように接続孔14内に厚くW膜1
7を埋め込む。この第2の成長工程は、W F sガス
と水素(+2)ガスを用いて、基板温度を300〜6Q
O℃、反応炉内圧力を0.01〜5torr、 +2
/WF6 (モル比)を20に設定して行った。この
第2の成長工程の成長条件は、これを最初から適用した
場合にはWの異常成長をもたらすが、この実施例では予
め異常成長を起こさない条件に設定された第1の成長工
程で薄<WI115が埋め込まれているため、問題ない
。また第1の成長工程で接続孔側壁の一部にWllが形
成されているため、この第2の成長工程ではこの側壁部
からのW成長があり、全体としてW膜の成長速度は速く
、従って厚く成長させても選択性が保たれる。この後先
の実施例と同様にして、第2図(C)に示すようにA℃
配線16を形成する。
図である。第2図(a)に示すようにp型Si基板11
にn+型型数散層12形成し、この上に酸化膜13をC
VD法によりH1@シ、この酸化膜13の接続孔14を
形成して、ここにWH14を選択的に成長させる。ここ
までの工程は先の実施例と同様である。W膜14の成長
条件も先の実施例と同様であり、WF6ガスとArガス
を用いて200人のWl115を成長させる。ここまで
のW膜成長工程を第1の成長工程と呼ぶ。このようにし
て接続孔15の内部に異常成長を起こさないように薄く
W護15を埋め込み形成した後、第2の成長工程により
、第2図(b)に示すように接続孔14内に厚くW膜1
7を埋め込む。この第2の成長工程は、W F sガス
と水素(+2)ガスを用いて、基板温度を300〜6Q
O℃、反応炉内圧力を0.01〜5torr、 +2
/WF6 (モル比)を20に設定して行った。この
第2の成長工程の成長条件は、これを最初から適用した
場合にはWの異常成長をもたらすが、この実施例では予
め異常成長を起こさない条件に設定された第1の成長工
程で薄<WI115が埋め込まれているため、問題ない
。また第1の成長工程で接続孔側壁の一部にWllが形
成されているため、この第2の成長工程ではこの側壁部
からのW成長があり、全体としてW膜の成長速度は速く
、従って厚く成長させても選択性が保たれる。この後先
の実施例と同様にして、第2図(C)に示すようにA℃
配線16を形成する。
この実施例によっても、接合特性の劣化を伴うことなく
、微細接続孔で配線のコンタクトをとることができる。
、微細接続孔で配線のコンタクトをとることができる。
またこの実施例では、二段階の成長工程で接続孔が十分
厚いW膜で埋め込まれるため、接続孔部分での配線の段
切れが確実に防止される。
厚いW膜で埋め込まれるため、接続孔部分での配線の段
切れが確実に防止される。
第3図は、本発明の実施例によるAff配線の拡散層と
のコンタクト抵抗のストレス試験(通電試験)結果を示
したものである。実施例1.2はそれぞれ第1図、第2
図で説明した実施例である。
のコンタクト抵抗のストレス試験(通電試験)結果を示
したものである。実施例1.2はそれぞれ第1図、第2
図で説明した実施例である。
従来例1は、n1型拡散層に対してW膜の成長を行わず
直接A2配WA(Affi+1%Si)をコンタクトさ
せた場合である。従来例2は、第1図の実施例と基本的
に同様のプロセスであるが、Wllの選択成長の際の基
板温度を350℃と低く設定して接続孔底部にのみ20
0人のW膜を成長させた場合である。この試験結果から
明らかなように、本発明による配線は600時間のスト
レス試験でもコンタクト抵抗の増大がなく、信頼性が大
きく向上している。
直接A2配WA(Affi+1%Si)をコンタクトさ
せた場合である。従来例2は、第1図の実施例と基本的
に同様のプロセスであるが、Wllの選択成長の際の基
板温度を350℃と低く設定して接続孔底部にのみ20
0人のW膜を成長させた場合である。この試験結果から
明らかなように、本発明による配線は600時間のスト
レス試験でもコンタクト抵抗の増大がなく、信頼性が大
きく向上している。
本発明のようにW膜成長の際に基板温度を従来より高く
設定゛することにより、絶縁膜と基板の界面に沿って異
常成長が起こらなくなる理由について現在考えられると
ころを、データに基いて以下に説明する。
設定゛することにより、絶縁膜と基板の界面に沿って異
常成長が起こらなくなる理由について現在考えられると
ころを、データに基いて以下に説明する。
W F sの81還元反応において、W躾を形成した場
合のWIIの膜厚は堆積条件により決まる飽和ta<飽
和膜厚)を有する。W膜の飽和膜厚の温度依存性を第4
図に示す。このときW膜の成長条件は、反応炉内圧力0
,2tOrr、W F s分圧0.01torrである
。またこのときのW*のSi/SiO2パターンエツジ
からの食い込み長さの温度依存性を調べると、第5図の
ようになる。
合のWIIの膜厚は堆積条件により決まる飽和ta<飽
和膜厚)を有する。W膜の飽和膜厚の温度依存性を第4
図に示す。このときW膜の成長条件は、反応炉内圧力0
,2tOrr、W F s分圧0.01torrである
。またこのときのW*のSi/SiO2パターンエツジ
からの食い込み長さの温度依存性を調べると、第5図の
ようになる。
この実験結果によれば、W膜の飽和膜厚は450℃で極
大値を示し、550℃で極小値を示す。更にW躾の食い
込み長さは、450’Cで最大値を示し、温度を上げる
と減少して、550℃近辺では異常成長を起こさず接続
孔の側壁にはい上がるように成長するのである。450
℃より温度を上げていくと異常成長が減少するメカニズ
ムは未だ明らかでないが、次のように考えられる。即ち
W F sのSi還元反応は次式で表わされる。
大値を示し、550℃で極小値を示す。更にW躾の食い
込み長さは、450’Cで最大値を示し、温度を上げる
と減少して、550℃近辺では異常成長を起こさず接続
孔の側壁にはい上がるように成長するのである。450
℃より温度を上げていくと異常成長が減少するメカニズ
ムは未だ明らかでないが、次のように考えられる。即ち
W F sのSi還元反応は次式で表わされる。
WFs (g)+3 i (s)
→W (S)+ (3/2)S i F4 (Q)こ
の様な反応により生じるS i F4が接続孔I!I壁
に付着し、この付着したS i F4を基にwgが成長
する。従って成長するW膜のはい上がりは、生成される
S i F4の聞とW F 6の濃度に密接な関係があ
り、W膜のはい上がりが特に顕著に現われるのが、飽和
堆積膜厚が最小値を示す550℃近辺であると理解され
るのである。
の様な反応により生じるS i F4が接続孔I!I壁
に付着し、この付着したS i F4を基にwgが成長
する。従って成長するW膜のはい上がりは、生成される
S i F4の聞とW F 6の濃度に密接な関係があ
り、W膜のはい上がりが特に顕著に現われるのが、飽和
堆積膜厚が最小値を示す550℃近辺であると理解され
るのである。
本発明は上記した実施例に限られるものではない。例え
ば実施例では81基板の拡散層に配線をコンタクトさせ
る部分についてのみ説明したが、多結晶シリコン膜によ
る電極配線やAg、r+。
ば実施例では81基板の拡散層に配線をコンタクトさせ
る部分についてのみ説明したが、多結晶シリコン膜によ
る電極配線やAg、r+。
Mo、W等の金属電極配線等に対して同様に接続孔を介
して配線をコンタクトさせる部分についても、同様に本
発明の方法を適用することができる。
して配線をコンタクトさせる部分についても、同様に本
発明の方法を適用することができる。
また第1図の実施例はW膜成長工程が1回であり、第2
図の実施例はこれを2段階にしたが、少なくとも成長初
期において、W膜が接続孔側壁部にはい上がるように条
件設定されていれば、本発明は有効である。更に上記実
施例ではW膜の選択成長の場合を説明したが、MO!I
lI等他の高融点金属を同様の選択気相成長法で成長さ
せる場合にも本発明を適用することができる。
図の実施例はこれを2段階にしたが、少なくとも成長初
期において、W膜が接続孔側壁部にはい上がるように条
件設定されていれば、本発明は有効である。更に上記実
施例ではW膜の選択成長の場合を説明したが、MO!I
lI等他の高融点金属を同様の選択気相成長法で成長さ
せる場合にも本発明を適用することができる。
第1図(a)〜(C)は本発明の一実施例の製造工程を
示す図、第2図(a)〜(C)は他の実施例の製造工程
を示す図、第3図は各実施例による配線のコンタクト抵
抗のストレス試験結果を従来例と比較して示す図、第4
図はwg厚と基板温度の関係を示す測定データ、第5図
は異常成長と基板温度との関係を示す測定データである
。 11・・・p型3i基板、12・・・n+型型数散層1
3・・・酸化膜、14・・・接続孔、15・・・W膜、
16・・・Afi配線、17・・・W膜。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 第2図 雉II温L (’C)
示す図、第2図(a)〜(C)は他の実施例の製造工程
を示す図、第3図は各実施例による配線のコンタクト抵
抗のストレス試験結果を従来例と比較して示す図、第4
図はwg厚と基板温度の関係を示す測定データ、第5図
は異常成長と基板温度との関係を示す測定データである
。 11・・・p型3i基板、12・・・n+型型数散層1
3・・・酸化膜、14・・・接続孔、15・・・W膜、
16・・・Afi配線、17・・・W膜。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 第2図 雉II温L (’C)
Claims (3)
- (1)拡散層または電極配線層の少なくとも一方が形成
された半導体基板に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁
膜に前記拡散層または電極配線層に対する接続孔を形成
する工程と、前記接続孔内に選択気相成長法により高融
点金属膜を埋込む工程と、埋め込まれた高融点金属膜に
接触する配線を形成する工程とを備えた半導体装置の製
造方法において、前記高融点金属膜の選択気相成長工程
は、少なくとも成長初期の条件として、基板温度500
〜600℃、反応炉内の圧力0.01〜1torr、か
つ高融点金属化合物ガス分圧0.001〜0.5tor
rに設定することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - (2)前記高融点金属化合物ガスは、不活性ガスまたは
水素ガスにより希釈された高融点金属弗化物ガスである
特許請求の範囲第1項記載の半導体装置の製造方法。 - (3)前記高融点金属膜の選択気相成長工程は、金属弗
化物ガスと不活性ガスを用いた前記初期条件を満たす第
1の成長工程と、これに続く金属弗化物ガスと水素ガス
を用いた第2の成長工程とからな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 (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60170764A JPS6231116A (ja) | 1985-08-02 | 1985-08-02 | 半導体装置の製造方法 |
KR1019860005855A KR900001654B1 (ko) | 1985-08-02 | 1986-07-19 | 반도체장치의 제조방법 |
DE19863625860 DE3625860A1 (de) | 1985-08-02 | 1986-07-31 | Halbleitervorrichtung mit einem kontakt und vorrichtung zur herstellung derselben |
US07/536,933 US5071789A (en) | 1985-08-02 | 1990-06-12 | Method for forming a metal electrical connector to a surface of a semiconductor device adjacent a sidewall of insulation material with metal creep-up extending up that sidewall, and related device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60170764A JPS6231116A (ja) | 1985-08-02 | 1985-08-02 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6231116A true JPS6231116A (ja) | 1987-02-10 |
Family
ID=15910942
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60170764A Pending JPS6231116A (ja) | 1985-08-02 | 1985-08-02 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5071789A (ja) |
JP (1) | JPS6231116A (ja) |
KR (1) | KR900001654B1 (ja) |
DE (1) | DE3625860A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5643310A (en) * | 1979-09-19 | 1981-04-22 | Sumitomo Naugatuck Co Ltd | Production of copolymer latex |
JPH0215619A (ja) * | 1988-04-22 | 1990-01-19 | Philips Gloeilampenfab:Nv | 小寸法電気的コンタクトの形成方法 |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0319214A1 (en) * | 1987-12-04 | 1989-06-07 | AT&T Corp. | Method for making semiconductor integrated circuits using selective tungsten deposition |
FR2624304B1 (fr) * | 1987-12-04 | 1990-05-04 | Philips Nv | Procede pour etablir une structure d'interconnexion electrique sur un dispositif semiconducteur au silicium |
US5055423A (en) * | 1987-12-28 | 1991-10-08 | Texas Instruments Incorporated | Planarized selective tungsten metallization system |
EP0326956A3 (en) * | 1988-02-02 | 1991-03-13 | National Semiconductor Corporation | Method for connecting devices on an integrated circuit substrate to a metallization layer |
JPH01298765A (ja) * | 1988-05-27 | 1989-12-01 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
US5202287A (en) * | 1989-01-06 | 1993-04-13 | International Business Machines Corporation | Method for a two step selective deposition of refractory metals utilizing SiH4 reduction and H2 reduction |
US5110760A (en) * | 1990-09-28 | 1992-05-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method of nanometer lithography |
KR950012918B1 (ko) * | 1991-10-21 | 1995-10-23 | 현대전자산업주식회사 | 선택적 텅스텐 박막의 2단계 퇴적에 의한 콘택 매립방법 |
US5227336A (en) * | 1991-12-27 | 1993-07-13 | Small Power Communication Systems Research Laboratories Co., Ltd. | Tungsten chemical vapor deposition method |
JP3326698B2 (ja) * | 1993-03-19 | 2002-09-24 | 富士通株式会社 | 集積回路装置の製造方法 |
DE4417966A1 (de) * | 1994-05-21 | 1995-11-23 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zur modularen Kontaktierung mehrlagiger Halbleiterbauelemente |
US5484747A (en) * | 1995-05-25 | 1996-01-16 | United Microelectronics Corporation | Selective metal wiring and plug process |
JPH0922896A (ja) * | 1995-07-07 | 1997-01-21 | Toshiba Corp | 金属膜の選択的形成方法 |
JPH09139429A (ja) * | 1995-11-10 | 1997-05-27 | Nippon Steel Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPH1064848A (ja) * | 1996-08-13 | 1998-03-06 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造装置および製造方法 |
US8722417B2 (en) * | 2003-04-28 | 2014-05-13 | Invoy Technologies, L.L.C. | Thermoelectric sensor for analytes in a fluid and related method |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS543480A (en) * | 1977-06-09 | 1979-01-11 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
JPS5948952B2 (ja) * | 1981-03-23 | 1984-11-29 | 富士通株式会社 | 金属薄膜の形成方法 |
JPS5928360A (ja) * | 1982-08-10 | 1984-02-15 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPS5961446A (ja) * | 1982-09-30 | 1984-04-07 | Toshiba Corp | 超電導回転子の電磁ダンパ−シ−ルドおよびその製造方法 |
JPS5984576A (ja) * | 1982-11-08 | 1984-05-16 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPS5963745A (ja) * | 1983-06-06 | 1984-04-11 | Nec Corp | 半導体装置 |
JPS6050920A (ja) * | 1983-08-30 | 1985-03-22 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPS60138940A (ja) * | 1983-12-27 | 1985-07-23 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPS60186038A (ja) * | 1984-03-05 | 1985-09-21 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
JPS60229350A (ja) * | 1984-04-27 | 1985-11-14 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPS615580A (ja) * | 1984-06-19 | 1986-01-11 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1985
- 1985-08-02 JP JP60170764A patent/JPS6231116A/ja active Pending
-
1986
- 1986-07-19 KR KR1019860005855A patent/KR900001654B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1986-07-31 DE DE19863625860 patent/DE3625860A1/de not_active Ceased
-
1990
- 1990-06-12 US US07/536,933 patent/US5071789A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5643310A (en) * | 1979-09-19 | 1981-04-22 | Sumitomo Naugatuck Co Ltd | Production of copolymer latex |
JPS6258371B2 (ja) * | 1979-09-19 | 1987-12-05 | Sumitomo Naugatuck | |
JPH0215619A (ja) * | 1988-04-22 | 1990-01-19 | Philips Gloeilampenfab:Nv | 小寸法電気的コンタクトの形成方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR900001654B1 (ko) | 1990-03-17 |
KR870002645A (ko) | 1987-04-06 |
US5071789A (en) | 1991-12-10 |
DE3625860A1 (de) | 1987-02-12 |
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