JP3173093B2 - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacturing method thereof

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JP3173093B2
JP3173093B2 JP00406092A JP406092A JP3173093B2 JP 3173093 B2 JP3173093 B2 JP 3173093B2 JP 00406092 A JP00406092 A JP 00406092A JP 406092 A JP406092 A JP 406092A JP 3173093 B2 JP3173093 B2 JP 3173093B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置及びその製
造方法に係り、特に多結晶シリコン(ポリシリコン:p
oly−Si)等を抵抗素子、電極取り出し部等に用い
たBipolarやBiCMOS型のLSI及びその製
造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to polycrystalline silicon (polysilicon: p-type).
The present invention relates to a Bipolar or BiCMOS type LSI using poly-Si) or the like for a resistance element, an electrode lead-out portion or the like, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリシリコン(poly−Si)からな
る抵抗体は、二酸化シリコン(SiO 2)等の絶縁膜上
に形成できるため微細化形成可能であり、寄生容量が小
さく、基板バイアス効果耐性が大であるとの理由から、
単結晶(single)シリコン(Si)中へ不純物を拡散し
て形成する拡散抵抗体と比較して有利であり、広く利用
されている。
2. Description of the Related Art Polysilicon (poly-Si)
The resistor used is silicon dioxide (SiO 2). Two) Etc. on insulating film
It can be miniaturized and has a small parasitic capacitance.
Well, because the substrate bias effect resistance is large,
Diffuses impurities into single crystal silicon (Si)
Advantages compared to diffusion resistors formed by
Have been.

【0003】一般に、poly−Siの抵抗率は不純物
の濃度によって制御される。従って、単一のプロセスで
複数の異なる抵抗率を有するpoly−Si層を形成す
る場合には、以下に示す工程によりpoly−Si中の
不純物濃度を変化させて作成している。
[0003] Generally, the resistivity of poly-Si is controlled by the concentration of impurities. Therefore, when a plurality of poly-Si layers having different resistivity are formed by a single process, the poly-Si layers are formed by changing the impurity concentration in the poly-Si by the following steps.

【0004】(イ)まず、最も高い所定の抵抗率に合わ
せた不純物濃度分だけpoly−Siの所定部内へ不純
物を注入する。
(A) First, an impurity is implanted into a predetermined portion of poly-Si by an impurity concentration corresponding to the highest predetermined resistivity.

【0005】(ロ)フォトリソグラフィ技術により、上
記(イ)工程で形成した高抵抗部分(領域)をマスクす
る。
(B) The high-resistance portion (region) formed in the step (a) is masked by photolithography.

【0006】(ハ)次に、低い抵抗率に合わせた不純物
濃度分だけpoly−Siの所定部内へ不純物を注入す
る。
(C) Next, an impurity is implanted into a predetermined portion of the poly-Si by an impurity concentration corresponding to the low resistivity.

【0007】(ニ)フォトリソグラフィ技術を用いて、
上記(イ)、(ハ)工程で形成した高抵抗部分をマスク
する。
(D) Using photolithography technology,
The high-resistance portion formed in the steps (a) and (c) is masked.

【0008】(ホ)その次に低い抵抗率に合わせた不純
物濃度分だけpoly−Siの所定部内へ不純物を注入
する。以下、同様の工程を続ける。
(E) Then, an impurity is implanted into a predetermined portion of the poly-Si by an impurity concentration corresponding to the next lower resistivity. Hereinafter, similar steps are continued.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上記工程で説明したよ
うに、poly−Siの各所定部で不純物濃度を変化さ
せてゆく方法では、プロセス(工程)増加を招くと共
に、フォトリソグラフィプロセスでのマスク等の位置合
わせズレを起こす。
As described in the above steps, the method of changing the impurity concentration at each predetermined portion of poly-Si causes an increase in the number of processes (steps) and a mask in a photolithography process. Causes misalignment.

【0010】更に、poly−Siの所定部内への不純
物注入時に生じる濃度の不均一性や後工程の熱処理によ
って起きる不純物の拡散等に起因してpoly−Si抵
抗の抵抗率の制御性が悪化する。
Furthermore, the controllability of the resistivity of the poly-Si resistance is deteriorated due to the non-uniformity of the concentration caused when the impurities are implanted into the predetermined portion of the poly-Si and the diffusion of the impurities caused by the heat treatment in the later step. .

【0011】そこで、本発明は、同一不純物濃度で異な
る抵抗率を有するシリコン層を具備する半導体装置およ
びその製造方法を提供する。
Accordingly, the present invention provides a semiconductor device having silicon layers having the same impurity concentration and different resistivity, and a method for manufacturing the same.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記課題は、少なくと
も、同一基板で独立した2つ以上の抵抗体を有する半導
体装置であって、各々の抵抗体は、第1及び第2の絶縁
膜により挟まれた、同一の不純物を同一濃度注入したポ
リシリコン薄膜あるいはシングルシリコン薄膜から成る
多層体を有し、少なくとも、一方の抵抗体を構成するポ
リシリコン薄膜あるいはシングルシリコン薄膜を挟む第
1の絶縁膜あるいは第2の絶縁膜が、他方の抵抗体を構
成するポリシリコン薄膜あるいはシングルシリコン薄膜
を挟む第1の絶縁膜あるいは第2の絶縁膜と厚さ及び/
又は材質を異ならせ、この多層体を所定の熱処理条件で
ランプアニールされたことにより同時に形成されたもの
であることを特徴とする半導体装置によって解決され
る。 さらに、上記課題は、第1の絶縁膜上にポリシリコ
ン薄膜あるいはシングルシリコン薄膜を形成する工程
と、ポリシリコン薄膜あるいはシングルシリコン薄膜に
所定濃度のイオン注入を行なう工程と、ポリシリコン薄
膜あるいはシングルシリコン薄膜を少なくとも2つ以上
の部位にパターニングして複数のシリコンパターンを形
成する工程と、複数のシリコンパターン上に、第2の絶
縁膜を形成して複数の多層体を形成する工程と、複数の
多層体を所定の熱処理条件でランプアニールする工程と
を含み、この複数のシリコンパターンの少なくとも1つ
において第1の絶縁膜あるいは第2の絶縁膜の形成では
他のシリコンパターンの第1の絶縁膜あるいは第2の絶
縁膜と厚さ及び/又は材質を異ならしめることを特徴と
する半導体装置の製造方法によって解決される。
Means for Solving the Problems The above-mentioned problems have been solved at least.
Also, a semiconductor having two or more independent resistors on the same substrate
Body device, wherein each resistor comprises a first and a second insulation.
Between the films with the same impurity implanted at the same concentration
Consisting of a silicon thin film or a single silicon thin film
It has a multilayer body and at least one resistor
No. 1 sandwiching a silicon thin film or a single silicon thin film
The first insulating film or the second insulating film forms the other resistor.
Polysilicon thin film or single silicon thin film
And the thickness and / or thickness of the first insulating film or the second insulating film
Or, by making the material different, this multilayer body is
Simultaneously formed by lamp annealing
Is solved by a semiconductor device characterized in that
You. Further, the above problem is solved by forming a polysilicon layer on the first insulating film.
Of forming a thin silicon film or single silicon thin film
And polysilicon thin film or single silicon thin film
A step of implanting ions of a predetermined concentration;
At least two films or single silicon thin films
To form multiple silicon patterns
Forming a second insulating layer on the plurality of silicon patterns.
Forming a plurality of multilayer bodies by forming an edge film;
Lamp annealing the multilayer body under predetermined heat treatment conditions;
And at least one of the plurality of silicon patterns
In the formation of the first insulating film or the second insulating film,
The first insulating film or the second insulating film of another silicon pattern
It is characterized by different thickness and / or material from the rim
The problem is solved by a method of manufacturing a semiconductor device.

【0013】更に上記課題は本発明によれば、第1の絶
縁膜上にポリシリコン薄膜あるいはシングルシリコン薄
膜を形成する工程、前記ポリシリコン薄膜あるいはシン
グルシリコン薄膜に所定濃度のイオン注入を行なう工
程、前記ポリシリコン薄膜あるいはシングルシリコン薄
膜を少なくとも2つ以上の部位にパターニングして複数
のシリコンパターンを形成する工程、前記複数のシリコ
ンパターン上に、第2の絶縁膜を形成して複数の多層体
を形成する工程、前記複数の多層体をランプアニールす
る工程、を含み、複数のシリコンパターンの少なくとも
1つにおいて前記第1の絶縁膜あるいは前記第2の絶縁
膜の形成では他のシリコンパターンの該絶縁膜の材質及
び/又は厚さを異ならしめることを特徴とする半導体装
置の形成方法によって解決される。
According to the present invention, there is further provided a step of forming a polysilicon thin film or a single silicon thin film on a first insulating film, a step of implanting ions of a predetermined concentration into the polysilicon thin film or the single silicon thin film, Patterning the polysilicon thin film or single silicon thin film on at least two or more portions to form a plurality of silicon patterns; forming a second insulating film on the plurality of silicon patterns to form a plurality of multilayer bodies; Forming the first insulating film or the second insulating film in at least one of the plurality of silicon patterns. According to a method of forming a semiconductor device, the material and / or the thickness of the film are varied. It is solved.

【0014】[0014]

【作用】本発明の半導体装置および半導体装置の製造方
法によれば、同一不純物を同一濃度注入したポリシリコ
ン薄膜あるいはシングルシリコン薄膜のランプアニール
工程では、上記ポリシリコン薄膜あるいはシングルシリ
コン薄膜上下の構造(材質及び/又は厚さ)が異なって
おり、それぞれの構造の異なる多層抵抗体の昇降温特
性、最高到達温度をコントロールできるので、第1及び
第2の絶縁膜を介しての各シリコン薄膜内の不純物の活
性化率や該シリコン薄膜のグレイン(Grain)の成長に
もその相異が現れ、その結果、各々の多層体の昇降温特
性や最高到達温度を容易にコントロールできるので、同
一のランプアニール熱処理条件で、各々の抵抗率が異な
る独立した抵抗体を同一基板に容易に、かつ、同時に製
造することができる。
The semiconductor device of the present invention and the method of manufacturing the semiconductor device
According to the method, in the lamp annealing step of a polysilicon thin film or a single silicon thin film in which the same impurity is implanted at the same concentration, the structure (material and / or thickness) of the polysilicon thin film or the single silicon thin film is different from each other. Since the temperature rise / fall characteristics and the maximum attainable temperature of a multilayer resistor having a different structure can be controlled , the activation rate of impurities in each silicon thin film via the first and second insulating films and the grain (Grain) of the silicon thin film ) Grows, and as a result, the temperature rise and fall characteristics of each multilayer
Performance and maximum temperature can be easily controlled.
Under one lamp annealing heat treatment condition, each resistivity is different
Independent resistors on the same substrate easily and simultaneously.
Can be built.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0016】BareSi基板(ウエハ)(シングルシ
リコン)で設定した1050℃、10秒の条件(モニタ
ーしたウエハの温度変化を図1に示す)で、図2に示し
た構造の異なる多層体半導体ウエハに対して赤外線(I
RA)処理を施した。すなわち、BareSi基板1の
表面に厚さ150nmのpoly−Si3を間に挟んで
厚さ400nm及び所定の厚さxの絶縁膜としてのSi
2(2,4)が設けられている。また、Si基板1の
裏面にも厚さ150nmのpoly−Si6を間に挟ん
で厚さ400nm及び所定の厚さyのSiO2(5,
7)が形成されている。
Under the conditions of 1050 ° C. for 10 seconds (the temperature change of the monitored wafer is shown in FIG. 1) set on the BareSi substrate (wafer) (single silicon), a multilayer semiconductor wafer having a different structure shown in FIG. Infrared (I
RA) treatment was performed. That is, Si as an insulating film having a thickness of 400 nm and a predetermined thickness x is sandwiched between poly-Si3 having a thickness of 150 nm on the surface of the BareSi substrate 1.
O 2 (2, 4) is provided. Also, on the back surface of the Si substrate 1, a SiO 2 (5,400 nm-thickness and a predetermined thickness y, with poly-Si 6 having a thickness of 150 nm interposed therebetween.
7) is formed.

【0017】上記IRA処理時、モニターしたウエハの
温度変化は、図3〜図6に示すように、構造(この場合
厚さ)によって異なる昇降温度特性となり、最高到達温
度も最大(Max)で100℃近く異なっていた。すな
わち、図5において、x=y=200nm(図2のサン
プル構造参照)の場合の最高到達温度が980℃であ
り、図6において、x=y=800nmの場合の最高到
達温度が1077℃である。なお、x=y=100nm
の場合の最高到達温度が図3に示すように1028℃、
x=y=400nmの場合の最高到達温度が図4に示す
ように1038℃であった。この結果、poly−Si
のρs(シート抵抗)は最高到達温度を反映した異なっ
た値となった。
During the above-mentioned IRA process, the temperature change of the monitored wafer has rise and fall temperature characteristics that differ depending on the structure (thickness in this case) as shown in FIGS. 3 to 6, and the maximum attainable temperature is 100 at the maximum (Max). ° C was different. That is, in FIG. 5, the maximum temperature when x = y = 200 nm (see the sample structure in FIG. 2) is 980 ° C., and in FIG. 6, the maximum temperature when x = y = 800 nm is 1077 ° C. is there. Note that x = y = 100 nm
The maximum temperature reached 1028 ° C. as shown in FIG.
The highest temperature reached when x = y = 400 nm was 1038 ° C. as shown in FIG. As a result, poly-Si
(Sheet resistance) became different values reflecting the highest temperature.

【0018】図7にポリシリコン(poly−Si)の
下地SiO2の膜厚及び表面と裏面のSiO2の膜厚が異
なる場合のpoly−Siの抵抗率と不純物濃度との関
係を示す。図2に示したBareSiウエハ多層構造
(poly−Si薄膜(3,6)の上下にSiO2
(2,4)及び(5,7)をSi基板の表と裏に形成)
が(a)x=y=200nm、(b)x=800nm、
y=200nm及び(c)x=y=800nmの3種類
のサンプルについて、それぞれ不純物(BF2 +)濃度を
1×1019/cm3から約3×1021/cm3まで変化さ
せると、図7に示したように抵抗率が1×10-1Ωcm
から約3×10-3Ωcmまでの間でそれぞれ変化してい
るのがわかる。poly−Si3及び6の厚さは150
nmである。従って、この図7からSiO2の膜厚がI
RA時の昇降温度特性及び最高到達温度に影響を与えて
いる。
[0018] shows the relationship between the resistivity and the impurity concentration of the poly-Si in the case where the thickness of the film thickness of the underlying SiO 2 and the front surface and the rear surface of the SiO 2 is different polysilicon in FIG 7 (poly-Si). BareSi wafer multilayer structure shown in FIG. 2 (SiO 2 films (2, 4) and (5, 7) are formed on the top and bottom of the Si substrate on and under the poly-Si thin film (3, 6))
(A) x = y = 200 nm, (b) x = 800 nm,
When the concentration of the impurity (BF 2 + ) is changed from 1 × 10 19 / cm 3 to about 3 × 10 21 / cm 3 for each of the three kinds of samples of y = 200 nm and (c) x = y = 800 nm, FIG. 7, the resistivity is 1 × 10 −1 Ωcm.
It can be seen that the respective values vary from about to about 3 × 10 −3 Ωcm. The thickness of poly-Si3 and 6 is 150
nm. Therefore, the film thickness of SiO 2 is I from FIG 7
This has an effect on the elevating temperature characteristics during RA and the maximum attainable temperature.

【0019】また、poly−Siと下層としてのSi
2との層間にシリコン窒化膜(SiN)を35nm挿
入したウエハ構造は、SiNを挿入しない構造に比較し
て20〜30%抵抗率が高かった。
Further, poly-Si and Si as a lower layer
The wafer structure in which a silicon nitride film (SiN) was inserted to a thickness of 35 nm between layers with O 2 had a higher resistivity by 20 to 30% than the structure in which SiN was not inserted.

【0020】更に、IRAと同様の多層構造で半導体ウ
エハを加熱するハロゲンランプアニールにおいても、同
様の結果が得られる。
Further, similar results can be obtained by halogen lamp annealing for heating a semiconductor wafer with a multilayer structure similar to that of the IRA.

【0021】一方、上記と同様の構造の異なるサンプル
でIRA処理を施さない場合は、poly−Siの抵抗
体のシート抵抗ρsには何ら有意差は見られなかった。
On the other hand, when the IRA treatment was not performed on a sample having the same structure as that described above, no significant difference was found in the sheet resistance ρs of the poly-Si resistor.

【0022】以下、本発明の具体的実施例(poly−
Si抵抗体製造)を図8を用いて説明する。
Hereinafter, specific examples of the present invention (poly-
The production of a Si resistor will be described with reference to FIG.

【0023】まず、通常のプロセスによるLOCOS形
成工程を行なう。例えば、P型シリコン基板上に熱酸化
により酸化膜(SiO2)を形成し、更にその上にシリ
コン窒化膜(Si34)を形成し、そのSi34膜をパ
ターニングして選択酸化領域を形成する。その後、Si
34膜をマスクとしてチャネルストップ用のボロンイオ
ンを打ち込み、その後フィールド酸化膜(LOCOS酸
化膜)を形成する。
First, a LOCOS forming step is performed by a normal process. For example, an oxide film (SiO 2 ) is formed on a P-type silicon substrate by thermal oxidation, a silicon nitride film (Si 3 N 4 ) is further formed thereon, and the Si 3 N 4 film is patterned and selectively oxidized. Form an area. Then, Si
3 N 4 film implanted boron ions for channel stop as a mask, and then a field oxide film (LOCOS oxide film).

【0024】図8(a)に、上記通常のLOCOS作成
プロセスによって得られたLOCOS酸化膜11の一部
と、その上面に選択的に形成された厚さが100nmの
SiN膜12が示されている。SiNのパターニング
は、RIEによって行なった。
FIG. 8A shows a part of the LOCOS oxide film 11 obtained by the above-described ordinary LOCOS forming process, and a 100 nm thick SiN film 12 selectively formed on the upper surface thereof. I have. The SiN patterning was performed by RIE.

【0025】図8(b)に示すように、次に通常のCV
D(化学気相成長)法により全面に厚さ150nmpo
ly−Si層13を形成する。その後の所定の濃度分だ
け通常のイオン注入技術により全面に不純物、例えばボ
ロン(B+)をドープする。
Next, as shown in FIG.
150 nm po on the entire surface by D (chemical vapor deposition) method
The ly-Si layer 13 is formed. Then, an impurity, for example, boron (B + ) is doped on the entire surface by a usual ion implantation technique by a predetermined concentration.

【0026】また、電極取り出し部には、レジストマス
クで不純物を高濃度に注入する。
Impurities are implanted into the electrode take-out portion with a resist mask at a high concentration.

【0027】次に、フォトリソグラフィ技術とRIE技
術により、図8(c)に示すように、所定の形状のpo
ly−Si膜パターン13aを、その後CVD法により
絶縁膜としてSiO2を全面に300〜400nmの厚
さに堆積してSiO2膜14を形成し(図9(a))、
図示はしないが、他の素子の形状工程を経た後、通常の
アニールであるIRA工程を行なう。このIRA工程で
はウエハの下層構造が異なるpoly−Siでは昇降温
特性、最高到達温度が異なるため、不純物の活性化率や
グレインの成長に異なった影響を受けて、異なった抵抗
率を示す。
Next, as shown in FIG. 8C, the photolithography technique and the RIE technique
The ly-Si film pattern 13a, then the SiO 2 as the insulating film by the CVD method to the entire surface is deposited to a thickness of 300~400nm to form a SiO 2 film 14 (FIG. 9 (a)),
Although not shown, an IRA process, which is normal annealing, is performed after the other device shaping processes. In this IRA process, poly-Si having a different lower layer structure of the wafer has different temperature rise / fall characteristics and maximum temperature, so that it is differently affected by the activation rate of impurities and the growth of grains, and exhibits different resistivity.

【0028】次に、図9(b)に示すように、電極取り
出し用として、SiO2膜14をパターニングして開口
を形成する。
Next, as shown in FIG. 9B, an opening is formed by patterning the SiO 2 film 14 for taking out an electrode.

【0029】続いて、Ti/TiN/Al−Siあるい
はポリシリコン/WSi2(タングステンシリサイド)
等を全面に堆積してパターニングし、電極17を形成す
る。
Subsequently, Ti / TiN / Al-Si or polysilicon / WSi 2 (tungsten silicide)
And the like are deposited on the entire surface and patterned to form an electrode 17.

【0030】このようにして、同一の形状、同一の不純
物濃度でありながら異なる抵抗値を示すpoly−Si
抵抗が完成する。
As described above, poly-Si having the same shape and the same impurity concentration but different resistance values is obtained.
The resistance is completed.

【0031】上記実施例のpoly−Siの代わりに、
シングルシリコン(単結晶シリコン)でも同様の現象を
得る。
Instead of poly-Si in the above embodiment,
A similar phenomenon is obtained with single silicon (single crystal silicon).

【0032】バイポーラトランジスタ(BipTr)部
のエミッタ(Em)のpoly−Siとpoly−Si
抵抗とを同時に形成する例を説明する。
The poly-Si and poly-Si of the emitter (Em) of the bipolar transistor (BipTr) portion
An example in which a resistor and a resistor are formed simultaneously will be described.

【0033】この場合、トランジスタの特性上、Emの
poly−Siは抵抗率を低めにし、poly−Si抵
抗部は設計上、またレイアウトのスペース的な制約上か
ら抵抗率は低めにしない。
In this case, due to the characteristics of the transistor, the poly-Si of Em makes the resistivity low, and the resistivity of the poly-Si resistance portion is not made low from the viewpoint of the design and the space limitation of the layout.

【0034】このように同一材料で、抵抗率の異なるp
oly−Si抵抗の形成に、poly−Si抵抗部の上
層、下層構造および裏面構造を所定の厚さで組み合わせ
ることにより、所望の抵抗率を有するpoly−Si抵
抗を作成できる。
As described above, p of the same material but different in resistivity is used.
A poly-Si resistor having a desired resistivity can be formed by combining the upper layer, the lower layer structure, and the back surface structure of the poly-Si resistor with a predetermined thickness in forming the poly-Si resistor.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明に係る半導体装置によれば、同一
基板で独立した2つ以上の抵抗体の各々は、同一の不純
物を同一濃度注入したポリシリコン薄膜あるいはシング
ルシリコン薄膜を、厚さ及び/又は材質を異ならせた第
1及び第2の絶縁膜により挟んだ多層体を有し、この多
層体を所定の熱処理条件でランプアニールされたことに
より同時に形成されたものである。この構造によって、
各々の多層体の昇降温特性や最高到達温度を容易にコン
トロールできるので、抵抗率が異なる独立した抵抗体を
同一基板に容易かつ同時に製造することができる。ま
た、本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、同一
の不純物を同一濃度注入したポリシリコン薄膜あるいは
シングルシリコン薄膜を、厚さ及び/又は材質を異なら
しめた第1及び第2の絶縁膜により挟んだ多層体を形成
し、その後、この多層体を所定の熱処理条件でランプア
ニールするようになされる。この構成によって、各多層
体の昇降温特性や最高到達温度をコントロールでき、同
一のランプアニール熱処理条件で、各々の抵抗率が異な
る独立した抵抗体を同一基板に容易に、かつ、同時に製
造することができる。
According to the semiconductor device of the present invention, the same
Each of the two or more independent resistors on the substrate is the same impurity
Polysilicon thin film or shing with the same concentration of material injected
Silicon thin film, the thickness and / or the material
A multilayer body sandwiched between the first and second insulating films;
The lamp was annealed under specified heat treatment conditions.
It was formed more simultaneously. With this structure,
Easily control the temperature rise / fall characteristics and maximum temperature of each multilayer body.
Since it can be trolled, independent resistors with different resistivity
It can be manufactured easily and simultaneously on the same substrate. Ma
According to the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention,
Polysilicon thin film with the same concentration of impurities
Single silicon thin film with different thickness and / or material
Forming a multilayer body sandwiched between the first and second insulating films
After that, the multilayer body is ramped under a predetermined heat treatment condition.
It is made to be neal. With this configuration, each multilayer
You can control the temperature rise and fall characteristics and maximum temperature of the body,
Under one lamp annealing heat treatment condition, each resistivity is different
Independent resistors on the same substrate easily and simultaneously.
Can be built.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】モニターしたBareSi基板(ウエハ)のI
RA時の昇降温特性(1050℃、10秒条件)を示す
図である。
FIG. 1 shows a monitored I of a BareSi substrate (wafer).
It is a figure which shows the temperature rise / fall characteristic (at 1050 degreeC and 10 second conditions) at the time of RA.

【図2】BareSiウエハサンプル多層構造模式断面
図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view of a BareSi wafer sample multilayer structure.

【図3】図2に示したサンプル多層構造において、x=
y=100nmとした場合のIRA時のウエハの昇降温
特性を示す図である。
FIG. 3 shows an example in which x =
FIG. 9 is a diagram showing the temperature rise / fall characteristics of a wafer during IRA when y = 100 nm.

【図4】図2に示したサンプル多層構造において、x=
y=400nmとした場合のIRA時のウエハの昇降温
特性を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a sample multi-layer structure shown in FIG.
FIG. 9 is a diagram illustrating temperature rise / fall characteristics of a wafer during IRA when y = 400 nm.

【図5】図2に示したサンプル多層構造において、x=
y=200nmとした場合のIRA時のウエハの昇降温
特性を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a sample multi-layer structure shown in FIG.
FIG. 9 is a diagram illustrating temperature rise / fall characteristics of a wafer during IRA when y = 200 nm.

【図6】図2に示したサンプル多層構造において、x=
y=800nmとした場合のIRA時のウエハの昇降温
特性を示す図である。
FIG. 6 shows a sample multi-layer structure shown in FIG.
FIG. 9 is a diagram illustrating temperature rise / fall characteristics of a wafer during IRA when y = 800 nm.

【図7】ポリシリコン(poly−Si)の注入不純物
濃度と抵抗率の関係を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between an impurity concentration implanted into polysilicon (poly-Si) and resistivity.

【図8】本発明に係るpoly−Si抵抗体前半工程断
面図である。
FIG. 8 is a first-half sectional view of a poly-Si resistor according to the present invention;

【図9】本発明に係るpoly−Si抵抗体後半工程断
面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view of the second half of the poly-Si resistor according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 BareSi基板(ウエハ) 2,4,5,7 SiO2(薄膜) 3,6 poly−Si(薄膜) 11 LOCOS酸化膜 12 SiN膜 13 poly−Si膜 13a poly−Si膜パターン 14 SiO2膜 17 電極Reference Signs List 1 BareSi substrate (wafer) 2, 4, 5, 7 SiO 2 (thin film) 3, 6 poly-Si (thin film) 11 LOCOS oxide film 12 SiN film 13 poly-Si film 13 a poly-Si film pattern 14 SiO 2 film 17 electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−161750(JP,A) 特開 昭63−224324(JP,A) 特開 平3−293731(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 27/04 H01L 21/822 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-61-161750 (JP, A) JP-A-63-224324 (JP, A) JP-A-3-293731 (JP, A) (58) Investigation Field (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 27/04 H01L 21/822

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 少なくとも、同一基板で独立した2つ以
上の抵抗体を有する半導体装置であって、 各々の前記抵抗体は、 第1及び第2の絶縁膜により挟まれた、同一の不純物を
同一濃度注入したポリシリコン薄膜あるいはシングルシ
リコン薄膜から成る多層体を有し、 少なくとも、一方の抵抗体を構成する前記ポリシリコン
薄膜あるいは前記シングルシリコン薄膜を挟む前記第1
の絶縁膜あるいは前記第2の絶縁膜が、他方の抵抗体を
構成する前記ポリシリコン薄膜あるいは前記シングルシ
リコン薄膜を挟む前記第1の絶縁膜あるいは前記第2の
絶縁膜と厚さ及び/又は材質を異ならせ、 前記多層体を所定の熱処理条件でランプアニールされた
ことにより同時に形成されたものであることを特徴とす
る半導体装置。
At least two or more independent substrates on the same substrate
A semiconductor device having an upper resistor , wherein each of the resistors has the same impurity sandwiched between a first and a second insulating film;
Polysilicon thin film or single silicon
The polysilicon having a multilayer body made of a silicon thin film and constituting at least one of the resistors.
The first film sandwiching the thin film or the single silicon thin film
Or the second insulating film forms the other resistor.
The polysilicon thin film or the single silicon
The first insulating film or the second
The multilayer body was lamp-annealed under a predetermined heat treatment condition with a different thickness and / or material from the insulating film .
Characterized by being formed at the same time
Semiconductor device.
【請求項2】 前記ランプアニールが赤外線アニールあ
るいはハロゲンランプアニールによってなされることを
特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the lamp annealing is performed by infrared annealing or halogen lamp annealing.
【請求項3】 第1の絶縁膜上にポリシリコン薄膜ある
いはシングルシリコン薄膜を形成する工程、 前記ポリシリコン薄膜あるいはシングルシリコン薄膜に
所定濃度のイオン注入を行なう工程、 前記ポリシリコン薄膜あるいはシングルシリコン薄膜を
少なくとも2つ以上の部位にパターニングして複数のシ
リコンパターンを形成する工程、 前記複数のシリコンパターン上に、第2の絶縁膜を形成
して複数の多層体を形成する工程、 前記複数の多層体を所定の熱処理条件でランプアニール
する工程を含み、前記 複数のシリコンパターンの少なくとも1つにおいて
前記第1の絶縁膜あるいは前記第2の絶縁膜の形成では
他のシリコンパターンの前記第1の絶縁膜あるいは前記
第2の絶縁膜と厚さ及び/又は材質を異ならしめること
を特徴とする半導体装置の製造方法。
3. A process for forming a polysilicon thin film or single silicon thin film on the first insulating film, a step of performing ion implantation of a predetermined concentration in the polysilicon thin film or single silicon thin film, the polysilicon thin film or single forming a plurality of silicon pattern a silicon thin film is patterned into at least two or more sites, on the plurality of silicon pattern, a step of forming a second insulating film to form a plurality of multi-layer body, and a step of lamp annealing the plurality of multilayer bodies at a predetermined heat treatment conditions, the other silicon pattern is formed of the first insulating film or the second insulating film in at least one of the plurality of silicon pattern The first insulating film or the
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the thickness and / or the material of the second insulating film are different.
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