JPS6329967A - 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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- JPS6329967A JPS6329967A JP61174030A JP17403086A JPS6329967A JP S6329967 A JPS6329967 A JP S6329967A JP 61174030 A JP61174030 A JP 61174030A JP 17403086 A JP17403086 A JP 17403086A JP S6329967 A JPS6329967 A JP S6329967A
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- H01L21/822—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体装置の製造方法に係り、特に、一般論
理回路用のCMOSデバイスと高耐圧CMOSデバイス
とを同一基板上に形成する場合における製造工程の簡略
化に関する。
理回路用のCMOSデバイスと高耐圧CMOSデバイス
とを同一基板上に形成する場合における製造工程の簡略
化に関する。
半導体技術の進歩と共に、半導体装置の高集積化は進む
一方であり、同一基板上に、一般論理回路用のCMOS
デバイスと高耐圧CMOSデバイスとを並設した大規模
な集積回路を形成するような場合も生じてきている。
一方であり、同一基板上に、一般論理回路用のCMOS
デバイスと高耐圧CMOSデバイスとを並設した大規模
な集積回路を形成するような場合も生じてきている。
ところで高耐圧CM OSデバイスにおける電界効果ト
ランジスタ(FET)の形成には、l)チャネル長が短
い場合空乏層がソース領域までのびるいわゆるパンチス
ルー現象すなわちソース・ドレイン間の突き抜け ++)ゲート・ドレイン間の絶縁破壊 ji+)ドレイン領域とゲート電極とが薄い絶縁膜を介
して重なっているために起きるドレイン領域表面近傍の
電界集中によるなだれ現象等の問題を考慮し、デバイス
の構造および製造方法が設定される。
ランジスタ(FET)の形成には、l)チャネル長が短
い場合空乏層がソース領域までのびるいわゆるパンチス
ルー現象すなわちソース・ドレイン間の突き抜け ++)ゲート・ドレイン間の絶縁破壊 ji+)ドレイン領域とゲート電極とが薄い絶縁膜を介
して重なっているために起きるドレイン領域表面近傍の
電界集中によるなだれ現象等の問題を考慮し、デバイス
の構造および製造方法が設定される。
上記問題を解決するため、次のような方法が用いられる
。
。
i)については、例えば2つのFETについて、ゲート
電極を分けることなく共通とし、全体としてチャネル長
が長くするようにする。
電極を分けることなく共通とし、全体としてチャネル長
が長くするようにする。
11)については、第3図(a)に示す如く絶縁破壊の
起る部分の絶縁膜111を厚くしたり、あるいはゲート
112とドレイン113との間隔壱十分にとるようにし
ゲート、ドレイン間の電界を弱(する。
起る部分の絶縁膜111を厚くしたり、あるいはゲート
112とドレイン113との間隔壱十分にとるようにし
ゲート、ドレイン間の電界を弱(する。
1it)については、オフセットゲート構造として電界
を弱めるか、第3図(b)に示す如く更に、この上に絶
縁膜を積み上げてスタックドゲート112aを形成し電
界を制御する。
を弱めるか、第3図(b)に示す如く更に、この上に絶
縁膜を積み上げてスタックドゲート112aを形成し電
界を制御する。
第3図(c)に示す如く、ドレイン領域113と同導電
型低濃度層113aを形成すべく低不純物濃度拡散を行
ない、チャネル領域をオフセット領域として形成したり
、また、ドレインの接合端における電界集中を緩和すべ
くドレイン電極123をソース方向に延在させたフィー
ルドプレート115を配設する方法も提案されている。
型低濃度層113aを形成すべく低不純物濃度拡散を行
ない、チャネル領域をオフセット領域として形成したり
、また、ドレインの接合端における電界集中を緩和すべ
くドレイン電極123をソース方向に延在させたフィー
ルドプレート115を配設する方法も提案されている。
しかしゲート絶縁膜の膜厚を一定にしたまま、フィール
ドプレートを延ばすと、ゲート絶縁膜に大電圧が加わる
ことになり静電破壊してしまうおそれがある。しかしな
がら、ゲート絶縁膜の膜厚を大きくすると、接合端の電
界集中を緩和するというフィールドプレート本来の効果
が弱くなってしまうため、フィールドプレート構造には
改善できる耐圧に限度があった。
ドプレートを延ばすと、ゲート絶縁膜に大電圧が加わる
ことになり静電破壊してしまうおそれがある。しかしな
がら、ゲート絶縁膜の膜厚を大きくすると、接合端の電
界集中を緩和するというフィールドプレート本来の効果
が弱くなってしまうため、フィールドプレート構造には
改善できる耐圧に限度があった。
そこで、ソース・ドレイン領域としての高濃度の不純物
領域の囲りに低濃度の不純物層を形成して、フィールド
プレートを設けることにより接合端の電界集中を緩和し
、高耐圧化をはかるという方法が有効であると考えられ
る。
領域の囲りに低濃度の不純物層を形成して、フィールド
プレートを設けることにより接合端の電界集中を緩和し
、高耐圧化をはかるという方法が有効であると考えられ
る。
しかし、構造は複雑であり、拡散工程も夫々2回必要と
なる。
なる。
このような高耐圧MOSFETの構造を採用しようとす
る場合特に、−枚の基板上に、高耐圧CMOSデバイス
と一般論理用CMOSデバイスを集積化しようとすると
、多大な工程が必要となる。
る場合特に、−枚の基板上に、高耐圧CMOSデバイス
と一般論理用CMOSデバイスを集積化しようとすると
、多大な工程が必要となる。
例えば、n型のシリコン基板内にp型の井戸領域(p−
ウェル)を形成し、高耐圧C−MOSおよび一般論理C
−MOSを形成するとき、高耐圧のp−MOSFETに
おいてはp−層はオフセット低抵抗層として用いられて
いる。一方、p−ウェル内に形成される一般論理用p−
MOSFETにおいてはp−層はチャンネルストッパー
として用いられている。
ウェル)を形成し、高耐圧C−MOSおよび一般論理C
−MOSを形成するとき、高耐圧のp−MOSFETに
おいてはp−層はオフセット低抵抗層として用いられて
いる。一方、p−ウェル内に形成される一般論理用p−
MOSFETにおいてはp−層はチャンネルストッパー
として用いられている。
また、p−ウェル内に形成される高耐圧のn −MOS
FETにおいてn−層はオフセット低抵抗層として用い
られているのに対し、n型シリコン基板上に形成される
一般論理用p−MOSFETにおいてn−層はチャンネ
ルストッパーとして用いられる。このように、一般論理
用CMO3と高耐圧CMO3とでは例えば、次表に示す
如く、別の役割を担いながら、同種の構成をなす部分が
多4存1t″・ /従来
の方法では、各領域の形成は夫々独立してなされていた
。このため製造工程が複雑で、多大な製造時間が必要と
なるという問題があった。
FETにおいてn−層はオフセット低抵抗層として用い
られているのに対し、n型シリコン基板上に形成される
一般論理用p−MOSFETにおいてn−層はチャンネ
ルストッパーとして用いられる。このように、一般論理
用CMO3と高耐圧CMO3とでは例えば、次表に示す
如く、別の役割を担いながら、同種の構成をなす部分が
多4存1t″・ /従来
の方法では、各領域の形成は夫々独立してなされていた
。このため製造工程が複雑で、多大な製造時間が必要と
なるという問題があった。
本発明では、前記実情に鑑みてなされたもので、高耐圧
MOSデバイスと一般論理用CMOSデバイスとの共存
する半導体装置の製造に際し、工程の簡略化をはかるこ
とを目的とする。
MOSデバイスと一般論理用CMOSデバイスとの共存
する半導体装置の製造に際し、工程の簡略化をはかるこ
とを目的とする。
そこで本発明では、一般論理用CMOSデバイスと高耐
圧MOSデバイスとが共存するような半導体装置を製造
するに際し、一般論理用CMOSデバイスのチャンネル
ストッパーとしての一導電型の不純物領域と、高耐圧M
OSデバイスのオフセット低抵抗層としての同導電型の
不純物領域とを同一工程で形成するようにしている。
圧MOSデバイスとが共存するような半導体装置を製造
するに際し、一般論理用CMOSデバイスのチャンネル
ストッパーとしての一導電型の不純物領域と、高耐圧M
OSデバイスのオフセット低抵抗層としての同導電型の
不純物領域とを同一工程で形成するようにしている。
MOSFETの耐圧はオフセット低抵抗層の不純物濃度
に対して、濃度依存性が著しく大であるため従来は、濃
度コントロールを行ないながら、別々の工程で行なうも
のとされていた。
に対して、濃度依存性が著しく大であるため従来は、濃
度コントロールを行ないながら、別々の工程で行なうも
のとされていた。
また、望ましくは、高耐圧化に必要な厚い絶縁膜の形成
を素子分離用のフィールド酸化膜を形成するLOGOS
工程と同時に行なう。
を素子分離用のフィールド酸化膜を形成するLOGOS
工程と同時に行なう。
更に望ましくは、高耐圧化をはかるべく、ソース・ドレ
イン領域への不純物の注入に際し、同時に、拡散係数が
大きく同じ導電型で低濃度の不純物を注入すると共に、
フィールドプレートを設けるようにしている。
イン領域への不純物の注入に際し、同時に、拡散係数が
大きく同じ導電型で低濃度の不純物を注入すると共に、
フィールドプレートを設けるようにしている。
本発明では、この従来の方法をくつがえし、同じ導電型
のオフセット低抵抗層とチャンネルストッパーとを同一
工程で形成するようにしている。
のオフセット低抵抗層とチャンネルストッパーとを同一
工程で形成するようにしている。
このため、イオン注入のためのフォトマスクも最低4枚
から最低2枚に半減し、工程が大幅に簡略化される。
から最低2枚に半減し、工程が大幅に簡略化される。
なお、オフセット低抵抗層の濃度が耐圧を最大とする領
域からはずれた場合、その分だけオフセット長を長くと
ることにより耐圧の低下を防ぐことができる。
域からはずれた場合、その分だけオフセット長を長くと
ることにより耐圧の低下を防ぐことができる。
以下、本発明の実施例について、図面を参照しつつ詳細
に説明する。
に説明する。
第1図は、本発明実施例の半導体集積回路装置を示す図
である。
である。
この装置は、n型のシリコン基板1内にpウェル2が形
成されてなり、このn型シリコン基板表面に形成された
高耐圧のp −M OS F E T 3および一般論
理用のp −M OS F E T 4と、前記pウェ
ル2内に形成された一般論理用のn−MOS FET5
および高耐圧のn−MOSFET6とがら構成されてい
る。
成されてなり、このn型シリコン基板表面に形成された
高耐圧のp −M OS F E T 3および一般論
理用のp −M OS F E T 4と、前記pウェ
ル2内に形成された一般論理用のn−MOS FET5
および高耐圧のn−MOSFET6とがら構成されてい
る。
まず、第2図(a)に示す如く、n型のシリコン基板1
内にpウェル2を形成した後、基板表面全体に薄い酸化
シリコン(SiO2)膜7、次いで窒化シリコン膜(S
i3Na)8を形成した後、フィールド酸化膜を形成す
べき領域の窒化シリコン膜をフォトリソ法により選択的
に除去する。
内にpウェル2を形成した後、基板表面全体に薄い酸化
シリコン(SiO2)膜7、次いで窒化シリコン膜(S
i3Na)8を形成した後、フィールド酸化膜を形成す
べき領域の窒化シリコン膜をフォトリソ法により選択的
に除去する。
この後、第2図(b)に示す如く、レジストパターン9
を形成し、イオン注入法により、リン(P)イオンを注
入し、一般論理用p−!vlO3FETのn−チャンネ
ルストッパー層10および高耐圧n−MOSFETのn
−オフセット低抵抗層11を同時に形成する。
を形成し、イオン注入法により、リン(P)イオンを注
入し、一般論理用p−!vlO3FETのn−チャンネ
ルストッパー層10および高耐圧n−MOSFETのn
−オフセット低抵抗層11を同時に形成する。
続いて、該レジストパターンを除去し、同様にして再び
レジストパターンを形成し、イオン注入法によりボロン
(B)イオンを注入し、一般論理用n−MO3FETの
p−チャンネルストッパー層12および高耐圧p−MO
SFETのp−オフセット低抵抗層13を同時に形成し
、レジストパターン除去後、前記窒化シリコン膜をマス
クとしてLOCOS法によるフィールド酸化を行ない厚
いフィールド酸化膜14を形成する。(第2図(C)) この後、前記窒化シリコン膜を除去しゲート酸化膜15
および高濃度にリンドープされたポリシリコン層からな
るゲート電極16を通常の工程により形成する。
レジストパターンを形成し、イオン注入法によりボロン
(B)イオンを注入し、一般論理用n−MO3FETの
p−チャンネルストッパー層12および高耐圧p−MO
SFETのp−オフセット低抵抗層13を同時に形成し
、レジストパターン除去後、前記窒化シリコン膜をマス
クとしてLOCOS法によるフィールド酸化を行ない厚
いフィールド酸化膜14を形成する。(第2図(C)) この後、前記窒化シリコン膜を除去しゲート酸化膜15
および高濃度にリンドープされたポリシリコン層からな
るゲート電極16を通常の工程により形成する。
更に、高耐圧p−MO5側のみを開口したレジストパタ
ーン17を形成すると共に、ゲート電極16およびフィ
ールド酸化膜15をマスクとして、セルファラインでボ
ロン(B)イオンを注入し、低濃度の深いp−拡散層1
8を形成する。
ーン17を形成すると共に、ゲート電極16およびフィ
ールド酸化膜15をマスクとして、セルファラインでボ
ロン(B)イオンを注入し、低濃度の深いp−拡散層1
8を形成する。
続いて、第2図(e)に示す如(一般論理用p−MO3
FETおよび高耐圧MO3FETの表面のみを開口した
レジストパターン19を形成し、セルファラインで、二
弗化ボロン(BF2”)イオンを注入し、ソース・ドレ
イン領域としてのp+拡散層20を形成する。
FETおよび高耐圧MO3FETの表面のみを開口した
レジストパターン19を形成し、セルファラインで、二
弗化ボロン(BF2”)イオンを注入し、ソース・ドレ
イン領域としてのp+拡散層20を形成する。
同様にして、第2図(f)に示す如く、順次n−拡散層
21およびソース・ドレイン領域としてのn+拡散層2
2を形成する。
21およびソース・ドレイン領域としてのn+拡散層2
2を形成する。
この後、層間絶縁膜23としてBPSG膜を形成し、リ
フロー法により表面を平滑北本した後、ソース・ドレイ
ン領域と接続するためのコンタクト孔24を穿孔した後
、アルミニウム層からなるソース・ドレイン電極25を
形成する。このとき、ドレイン側に接している電極をゲ
ート方向に延在させ、フィールド・プレート電極26と
する。
フロー法により表面を平滑北本した後、ソース・ドレイ
ン領域と接続するためのコンタクト孔24を穿孔した後
、アルミニウム層からなるソース・ドレイン電極25を
形成する。このとき、ドレイン側に接している電極をゲ
ート方向に延在させ、フィールド・プレート電極26と
する。
そして最後に、バッシベーヨン膜(図示せず)等を形成
することにより、第1図に示した半導体集積回路装置が
完成する。
することにより、第1図に示した半導体集積回路装置が
完成する。
かかる方法によれば、イオン注入工程が簡略化され、こ
れに伴うフォトリソ工程も低減されるため、製造が容易
となる。また、素子分離用のLOCO8工程で、高耐圧
化のための厚い絶縁膜14を同時に形成していることに
よっても工数が低減される。
れに伴うフォトリソ工程も低減されるため、製造が容易
となる。また、素子分離用のLOCO8工程で、高耐圧
化のための厚い絶縁膜14を同時に形成していることに
よっても工数が低減される。
なお、実施例では、一般論理用CMOSデバイスと高耐
圧CMOSデバイスが同一基板上に共存する場合につい
て説明したが、高耐圧側についてはpMOsデバイス又
はnMOsデバイスのみの場合にも有効であることはい
うまでもない。
圧CMOSデバイスが同一基板上に共存する場合につい
て説明したが、高耐圧側についてはpMOsデバイス又
はnMOsデバイスのみの場合にも有効であることはい
うまでもない。
また、不純物についても実施例に限定されることなく、
深い低濃度の拡散層の形成のためのイオン注入工程、お
よび高iH度の拡散層の形成のためのオン注入工程では
、注入電圧を前者の工程でより大きくするか又は、前者
の工程で拡散係数のより大きい不純物を選択するかによ
って、拡散深さを調整するとよい。
深い低濃度の拡散層の形成のためのイオン注入工程、お
よび高iH度の拡散層の形成のためのオン注入工程では
、注入電圧を前者の工程でより大きくするか又は、前者
の工程で拡散係数のより大きい不純物を選択するかによ
って、拡散深さを調整するとよい。
更に、耐圧が数十ボルト程度で良い場合は、高耐圧側の
ソース・ドレインのn−拡散層およびp−拡散層は省略
してもよい。
ソース・ドレインのn−拡散層およびp−拡散層は省略
してもよい。
以上説明してきたように、本発明の方法によれば、高耐
圧M OSのオフセット低抵抗層と該オフセット低抵抗
層と同じ導電型の一般論理用c M O8のチャンネル
ストッパー層とを同時に形成するようにしているため、
工程が大幅に簡略化され、製造か容易となる。
圧M OSのオフセット低抵抗層と該オフセット低抵抗
層と同じ導電型の一般論理用c M O8のチャンネル
ストッパー層とを同時に形成するようにしているため、
工程が大幅に簡略化され、製造か容易となる。
第1図は、本発明実施例の方法によって形成された半導
体集積回路装置の(1■造を示す図、第2図(a)乃至
(f)は、同装置の製造工程図、第3図(a)乃至(C
)は高耐圧のためのデバイス(を造例を示す図である。 1・・・nWンリコンV、板、2・pウェル、3・・・
高耐圧のp −M OS F E T 、 4 ・・・
高耐圧のn M O5FET、5=・一般論理用n M
OS F E T 、 6−−股論理用p M OS
F E T、7・・・酸化シリコン嘆、8・・窒化シリ
コン膜、9・・・レジストパターン、10・・n−チャ
ンネルストッパー層、11・・・n−オフセット低抵抗
層、12・・・p−チャンネルストッパー層、13・・
・p−オフセット低抵抗層、14・・・フィールド酸化
膜、15・・・ゲート酸化膜、16・・・ゲート電極、
17・・・レジストパターン、18・・・p−拡散層、
19−・・レジストパターン、20・・・p+拡散層、
21・・n−拡散層、22・・・n+拡散層、23・・
・層間絶縁膜、24・・・コンタクト孔、25・・・ソ
ース・ドレイン電極、26・・・フィールドプレート電
極、111・・・絶縁膜、112・・ゲート、113・
・・ドレイン、112a・・・スタックドゲート、11
3a・・・低濃度層、123・・ドレイン、115・・
・フィールドプレート。
体集積回路装置の(1■造を示す図、第2図(a)乃至
(f)は、同装置の製造工程図、第3図(a)乃至(C
)は高耐圧のためのデバイス(を造例を示す図である。 1・・・nWンリコンV、板、2・pウェル、3・・・
高耐圧のp −M OS F E T 、 4 ・・・
高耐圧のn M O5FET、5=・一般論理用n M
OS F E T 、 6−−股論理用p M OS
F E T、7・・・酸化シリコン嘆、8・・窒化シリ
コン膜、9・・・レジストパターン、10・・n−チャ
ンネルストッパー層、11・・・n−オフセット低抵抗
層、12・・・p−チャンネルストッパー層、13・・
・p−オフセット低抵抗層、14・・・フィールド酸化
膜、15・・・ゲート酸化膜、16・・・ゲート電極、
17・・・レジストパターン、18・・・p−拡散層、
19−・・レジストパターン、20・・・p+拡散層、
21・・n−拡散層、22・・・n+拡散層、23・・
・層間絶縁膜、24・・・コンタクト孔、25・・・ソ
ース・ドレイン電極、26・・・フィールドプレート電
極、111・・・絶縁膜、112・・ゲート、113・
・・ドレイン、112a・・・スタックドゲート、11
3a・・・低濃度層、123・・ドレイン、115・・
・フィールドプレート。
Claims (4)
- (1)1導電型の半導体基板内に他の導電型のウェルを
形成する工程と、 前記1導電型の半導体基板および他の導電型のウェル内
に夫々異なる型のチャネルを有する電界効果トランジス
タ(FET)を形成する素子領域形成工程と、 電極配線層の形成工程とを含み、同一半導体基板内に一
般論理CMOSデバイスおよび高耐圧MOSデバイスを
具えた半導体装置の製造方法において、 一般論理CMOSデバイスのチャンネルストッパーとし
ての一導電型の不純物領域と高耐圧MOSデバイスのオ
フセット低抵抗層としての該不純物領域と同じ導電型の
不純物領域とを同一工程で形成するようにしたことを特
徴とする半導体装置の製造方法。 - (2)前記素子領域形成工程において素子分離用の絶縁
膜の形成のためのLOCOS工程において、高耐圧MO
Sデバイスのソースとドレインの間にも開口を有するマ
スクパターンを使用し、素子分離用の絶縁膜の形成と同
時にソース・ドレインの間に相当する領域に厚い絶縁膜
を形成するようにした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。 - (3)前記素子領域形成工程において、ソース・ドレイ
ン領域形成のためのイオン注入工程に先立ち、高耐圧M
OSデバイスに対して、ソース・ドレイン領域と同じ導
電型であって低濃度の深い拡散層を形成する工程を含む
ことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項又は第(2
)項記載の半導体装置の製造方法。 - (4)前記電極配線層の形成工程において、ソース・ド
レイン電極パターンの形成に際し、高耐圧側のドレイン
電極をオフセット低抵抗層の真上に延在させるようにし
たことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項又は第(
2)項記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61174030A JPS6329967A (ja) | 1986-07-24 | 1986-07-24 | 半導体装置の製造方法 |
US07/074,059 US4818719A (en) | 1986-07-24 | 1987-07-16 | Method of manufacturing an integrated CMOS of ordinary logic circuit and of high voltage MOS circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61174030A JPS6329967A (ja) | 1986-07-24 | 1986-07-24 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPS6329967A true JPS6329967A (ja) | 1988-02-08 |
Family
ID=15971404
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61174030A Pending JPS6329967A (ja) | 1986-07-24 | 1986-07-24 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4818719A (ja) |
JP (1) | JPS6329967A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03233965A (ja) * | 1990-02-08 | 1991-10-17 | Toshiba Corp | 絶縁ゲート型集積回路 |
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Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3369030D1 (en) * | 1983-04-18 | 1987-02-12 | Itt Ind Gmbh Deutsche | Method of making a monolithic integrated circuit comprising at least one insulated gate field-effect transistor |
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-
1986
- 1986-07-24 JP JP61174030A patent/JPS6329967A/ja active Pending
-
1987
- 1987-07-16 US US07/074,059 patent/US4818719A/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03233965A (ja) * | 1990-02-08 | 1991-10-17 | Toshiba Corp | 絶縁ゲート型集積回路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4818719A (en) | 1989-04-04 |
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