JPH01231362A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JPH01231362A
JPH01231362A JP63057935A JP5793588A JPH01231362A JP H01231362 A JPH01231362 A JP H01231362A JP 63057935 A JP63057935 A JP 63057935A JP 5793588 A JP5793588 A JP 5793588A JP H01231362 A JPH01231362 A JP H01231362A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resistance value
resistance
temperature
film
polycrystalline
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP63057935A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2754555B2 (ja
Inventor
Hisayoshi Yamoto
久良 矢元
Toshiya Hashiguchi
俊哉 橋口
Masanori Noda
昌敬 野田
Yoshinobu Horiuchi
堀内 好信
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP63057935A priority Critical patent/JP2754555B2/ja
Publication of JPH01231362A publication Critical patent/JPH01231362A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2754555B2 publication Critical patent/JP2754555B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、多結晶シリコン(St)抵抗の製造方法に関
し、特に、高抵抗の多結晶Si抵抗を抵抗素子として用
いる半導体装置の製造に適用して好適なものである。
〔発明の概要〕
本発明による多結晶シリコン抵抗の製造方法は、温度上
昇に伴う多結晶シリコン抵抗の抵抗値の変化を表す曲線
が抵抗値の増加の緩やかな部分と急な部分とを有する場
合に、上記抵抗値の増加の緩やかな部分から急な部分に
変わる所定温度以下の温度で熱処理を行うことにより上
記抵抗値を制御することによって、抵抗値を安定して得
ることができる。また、上記抵抗値の増加の緩やかな部
分から2.な部分に変わる所定温度以上の温度で熱処理
を複数回繰り返して行うことにより上記抵抗値を制御す
ることによって、高い抵抗値を精度良く得ることができ
る。
〔従来の技術〕
集積度の高いスタティックRAM (Random A
ccess Memory)においては、高抵抗多結晶
Si負荷型スタティックRAMが主流となっている。第
3図に示すように、この高抵抗多結晶St負荷型スタテ
ィックRAMのメモリセルは、高抵抗多結晶Si抵抗R
+及びMISFETQ、から成るインバータと高抵抗多
結晶St低抵抗1及びMISFET(bから成るインバ
ータとの2個のインバータの一方の出力を他方の入力に
接続したフリップフロップと、メモリセル外とのデータ
のやりとりのためのスイッチ用MISFETQ3 、Q
、とから成る。
符号WLはワード線、符号DL、DLはデータ線である
。なお、VCCは電源を表す。
上述の高抵抗多結晶Si負荷型スタティックRAMにお
ける高抵抗多結晶Si抵抗R+ 、Rgは待機時(スタ
ンバイ時)消費電流の大きさを決定するため、その抵抗
値を高い値に精度良く制御することが重要である。
上述の高抵抗多結晶Si抵抗R1、R1は従来、眉間絶
縁膜上にノンドープの多結晶Si膜を形成し、これをパ
ターンニングすることにより形成されていた。そして、
その後の工程は次のようにして進められていた。すなわ
ち、まず全面に二層目の層間絶縁膜を形成した後、この
眉間絶縁膜上に一層目のアルミニウム(A1)膜を形成
する。次に、この^1ffJをパターンニングすること
によりデータ線DL、DLを形成した後、全面に三層目
の層間絶縁膜を形成する。この後、例えば400°Cで
60分間シンター(AI配線の良好なコンタクトを得る
ために行う熱処理)を行う。次に、この眉間絶縁膜上に
二層目のAI膜を形成した後、このAI膜をパターンニ
ングすることにより二層目のAI配線を形成する。次に
、全面にパッシベーション膜を形成した後、例えば40
0〜450°Cで30〜60分間シンター(最終シンタ
ー)を行う。
ところで、上述の高抵抗多結晶Si負荷型スタティック
RAMにおいては、信頼性(特に耐湿性)向上のために
、プラズマCVD法により形成された窒化シリコン膜(
以下、p−5iN膜という)をパッシベーション膜とし
て用いている。
なお、本発明に関連する先行技術文献としては、半導体
層に不純物を導入して高抵抗体を得る半導体装置の製造
方法において、上記半導体層が水素を含有していない状
態の不純物濃度上昇に伴う上記半導体層の抵抗値の上昇
部と、上記半導体層が水素を含有した状態の不純物濃度
上昇に伴う上記半導体層の抵抗値の下降部との交点近傍
に、上記半導体層に導入する不純物の濃度を選ぶことに
より、抵抗値の変動が小さく再現性の高い高抵抗体を製
造する方法に関する特開昭62−186556号公報が
挙げられる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、本発明者が行った実験の結果によれば、
上述のバッジベージジン膜や眉間絶縁膜としてp−5i
N膜を用いた場合には、上述の最終シンターの前後で高
抵抗多結晶Si抵抗R+、Rtの抵抗値が著しく増加し
てしまう。この原因は、p−5iN膜中に(N−H)の
形で残留していた(H)が上記最終シンク−時に解離し
、この(H)が高抵抗多結晶Si抵抗R+、Rg中に数
百人の深さに拡散して[Si −H]結合を形成するた
めである。
このように、最終シンターにより高抵抗多結晶St低抵
抗1.R2の抵抗値が著しく増加してしまうため、高い
抵抗値を安定して得ることが難しいという問題があった
従って本発明の目的は、抵抗値を安定して得ることがで
きる多結晶シリコン抵抗の製造方法を提供することにあ
る。
本発明の他の目的は、高い抵抗値を精度良く得ることが
できる多結晶シリコン抵抗の製造方法を提供することに
ある。
〔課題を解決するための手段〕 本発明は、温度上昇に伴う多結晶シリコン抵抗の抵抗値
の変化を表す曲線が抵抗値の増加の緩やかな部分と急な
部分とを有し、上記抵抗値の増加の緩やかな部分から急
な部分に変わる所定温度以下の温度で熱処理を行うこと
により抵抗値を制御するようにした多結晶シリコン抵抗
の製造方法である。
さらに、本発明は、温度上昇に伴う多結晶シリコン抵抗
の抵抗値の変化を表す曲線が抵抗値の増加の緩やかな部
分と急な部分とを有し、上記抵抗値の増加の緩やかな部
分から急な部分に変わる所定温度以上の温度で熱処理を
複数回繰り返して行うことにより上記抵抗値を制御する
ようにした多結晶シリコン抵抗の製造方法である。
(作用〕 第1図は、高抵抗多結晶St負荷型スタティックRAM
における高抵抗多結晶Si抵抗R+、Rzの抵抗値の変
化を最終シンターの温度を変えて測定した結果を示す。
なお、−回目のシンターは400°Cで60分間行った
第1図に示すように、約350°C以下の温度では抵抗
値は約0.7TΩでほぼ一定であるが、約350℃以上
の温度では急激に抵抗値が増加し始め、約425°C以
上の温度では1070以上の極めて高い抵抗値が得られ
ている。なお、パッシベーション膜や眉間絶縁膜として
p  5iNlplを用いない場合の抵抗値(約0.5
TΩ)を比較のために第1図に示した。
第1図に示すような抵抗値の最終シンター温度依存性が
得られる理由は未だ完全に明らかではないが、定性的に
は次のように説明することができる。すなわち、抵抗値
が増加し始める約350°Cという温度は、パッシベー
ション膜等として用いたp−5iN膜中の(N−H)結
合が切れて(H)が解離し始める温度である。この約3
50°C以下の温度では(H)の解離はほとんど起きな
いため、最終シンターによる高抵抗多結晶Si抵抗R+
 、Rzの抵抗値の増加はほとんど生じない。一方、こ
の約350″C以上の温度では温度上昇に伴い解離する
(H)の量が急激に多くなり、その結果多量の(H)が
高抵抗多結晶Si抵抗R,、R,中に拡散して(Si 
−H)結合を形成することにより抵抗値が急激に増加す
る。
第1図に示すような抵抗値の最終シンター温度依存性か
ら、最終シンター温度を約350°C以下にすることに
より、約0.7TΩの抵抗値を安定して得ることができ
ることがわかる。また、より高い抵抗値が必要な場合に
は、最終シンターを約350°C以上の温度で複数回操
り返して行うことにより、極めて高い抵抗値を精度良く
得ることができることがわかる。
以上の説明は第1図に基づくものであるが、以上で述べ
たことは、一般に熱処理温度の変化に伴う多結晶Si抵
抗の抵抗値の変化を表す曲線が抵抗値の増加の緩やかな
部分と急な部分とを有する場合について言えることであ
る。
すなわち、上記した第1の手段によれば、多結晶St低
抵抗抵抗値を安定して得ることができる。
さらに、上記した第2の手段によれば、高い抵抗値を精
度良く得ることができる。
〔実施例] 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。この実施例は、256にビットの高抵抗多結晶
Si負荷型スタティックRAMに本発明を適用した実施
例である。
まず、本実施例による高抵抗多結晶Si負荷型スタティ
ックRAMの完成状態の構造について説明する。なお、
この高抵抗多結晶Si負荷型スタティックRAMのメ″
モリセルの等価回路は第3図に示す通りである。
第1図に示すように、本実施例による高抵抗多結晶St
負荷型スタティックRAMにおいては、例えばn型Si
基板のような半導体基板1中に例えばpウェル2が形成
されている。このpウェル2の表面には例えば5iCh
膜のようなフィールド絶縁膜3が選択的に形成され、こ
れによって素子間分離が行われている。さらに、このフ
ィールド絶縁膜3の下方には、例えばP゛型のチャネル
ストッパー4が形成されている。
上記フィールド絶縁膜3で囲まれた活性領域の表面には
例えばSi0g膜のようなゲート絶縁膜5が形成され、
このゲート絶縁膜5及び上記フィールド絶縁膜3上に例
えば多結晶Siから成るワードIWL及びゲート電極G
が形成されている。また、上記pウェル2中には、上記
ワード線WLに対して自己整合的に例えばn゛型のソー
ス領域6及びドレイン領域7が形成されている。これら
のワード線WL、ソース領域6及びドレイン領域7によ
りnチャネルのM I S F ETQ3が構成されて
いる。また、上記ゲート電極Gと、上記pウェル2中に
おいてこのゲート電極Gに対して自己整合的に形成され
ているソース領域及びドレイン領域(図示せず)とによ
りnチャネルのMISFETQ!が構成されている。
符号8は例えば膜厚が150nmのSi0g膜のような
眉間絶縁膜である。また、符号R8は例えば膜厚が15
0nmのノンドープの多結晶Si膜から成る高抵抗多結
晶Si抵抗である。この高抵抗多結晶St低抵抗1の一
端は、上記層間絶縁膜8に形成されたコンタクトホール
C3を通じて上記nチャネルM I S F ETQs
のソース領域6及び上記nチャネルMISFETQ、の
ゲート電極Gに接続されている。符号9は二層目の眉間
絶縁膜であり、例えば膜厚が1100nのSi0g膜と
膜厚が例えば50nmのp−5iN膜と膜厚が例えば6
00nmのヒ素シリケートガラス(AsSG)膜との三
層の膜から成る。この層間絶縁膜9の上には、−層目の
AI膜から成るデータ線DLが形成されている。このデ
ータ線DLは、上記層間絶縁膜8.9に形成されたコン
タクトホールC8を通じて上記nチャネルM I S 
F ET(lhのドレイン領域7に接続されている。符
号10は三層目の眉間絶縁膜であって、例えば膜厚が1
100nのp −5iN膜と膜厚が例えば600 nm
のリンシリケートガラス(PSG)膜との二層の膜から
成る。この眉間絶縁膜10の上には二層目のAI膜から
成る配線11が形成されている。なお、この配線11に
よりワード1JWLが二重化され、これによってワード
線WLが低抵抗化されている。さらに、符号12はパッ
シベーション膜であって、例えば、膜厚が例えば700
nmのPSG膜と膜厚が例えば300nmのp −5i
N膜との二層の膜から成る。
上述のように構成された高抵抗多結晶Si負荷型スタテ
ィックRAMにおける高抵抗多結晶St低抵抗2の抵抗
値の最終シンター温度依存性は第1図に示す通りである
。この第1図から、最終シンターを約350 ”C以下
の温度で行うことにより、約0.7TΩの抵抗値を安定
して得ることができる。
一方、より高い抵抗値を得る場合には、まず約350’
C以上のある温度で例えば10〜20分間だけシンター
を行った後、抵抗値を測定する。この測定された抵抗値
が目標とする抵抗値以下であれば、より高い温度で再度
シンターを行い、その後抵抗値を測定し、目標とする抵
抗値が得られるまでこれを繰り返す。このようにするこ
とによって、1〜IOTΩの極めて高い抵抗値を精度良
く得ることができる。なお、本実施例においては、上述
の抵抗値の急激な増加は、パッシベーション膜12を構
成するp−5iN膜中の(H)と、眉間絶縁膜9.10
を構成するp−3iN膜中の(H)とが高抵抗多結晶S
i抵抗R1中に拡散されることに起因するものである。
また、p−5iN膜%からの[H]の拡散により、ワー
ド線WLやゲート電極Gとゲート絶縁膜5との間のSt
 O! −St界面のトラップ密度を低減することがで
きるため、nチャネルMISFETQ、、Qtの電気的
特性の向上を図ることができる。
以上、本発明の実施例につき具体的に説明したが、本発
明は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明
の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、上述の実施例においては、本発明を高抵抗多結
晶Si負荷型スタティックRAMに適用した場合につい
て説明したが、本発明は高抵抗多結晶Si抵抗を用いる
各種の半導体装置に適用することが可能である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、抵抗値の増加の緩やかな部分から急な
部分に変わる所定温度以下の温度で抵抗値を制御するよ
うにしているので、多結晶シリコン抵抗の抵抗値を安定
して得ることができる。
さらに、抵抗値の増加の緩やかな部分から急な部分に変
わる所定温度以上の温度で熱処理を複数回繰り返して行
うことにより抵抗値を制御するようにしているので、高
い抵抗値を精度良く得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は高抵抗多結晶St負荷型スタティックRAMに
おける高抵抗多結晶Si抵抗の抵抗値の最終シンター温
度依存性を示すグラフ、第2図は本発明の一実施例によ
る高抵抗多結晶Si負荷型スタティックRAMを示す断
面図、第3図は高抵抗多結晶Si負荷型スタティックR
AMのメモリセルの等価回路を示す回路図である。 図面における主要な符号の説明 l:半導体基板、 3:フィールド絶縁膜、6:ソース
領域、  7:ドレイン領域、  8.9.10:眉間
絶縁膜、 12:パッシベーシッン膜、WL:ワード線
、 G:ゲート電極、 DL、DT=データ線、 Q、
〜Q、:nチャネルMisFET。 最糸人ンンターjk度 じ〔) 高−iΔ抗夕箱晶Si他抗の捨机イ直の最奈浜ンンクー
限h/X依へ−4生 第1図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)温度上昇に伴う多結晶シリコン抵抗の抵抗値の変
    化を表す曲線が抵抗値の増加の緩やかな部分と急な部分
    とを有し、上記抵抗値の増加の緩やかな部分から急な部
    分に変わる所定温度以下の温度で熱処理を行うことによ
    り上記抵抗値を制御するようにしたことを特徴とする多
    結晶シリコン抵抗の製造方法。
  2. (2)温度上昇に伴う多結晶シリコン抵抗の抵抗値の変
    化を表す曲線が抵抗値の増加の緩やかな部分と急な部分
    とを有し、上記抵抗値の増加の緩やかな部分から急な部
    分に変わる所定温度以上の温度で熱処理を複数回繰り返
    して行うことにより上記抵抗値を制御するようにしたこ
    とを特徴とする多結晶シリコン抵抗の製造方法。
JP63057935A 1988-03-11 1988-03-11 半導体装置の製造方法 Expired - Fee Related JP2754555B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63057935A JP2754555B2 (ja) 1988-03-11 1988-03-11 半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63057935A JP2754555B2 (ja) 1988-03-11 1988-03-11 半導体装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01231362A true JPH01231362A (ja) 1989-09-14
JP2754555B2 JP2754555B2 (ja) 1998-05-20

Family

ID=13069877

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63057935A Expired - Fee Related JP2754555B2 (ja) 1988-03-11 1988-03-11 半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2754555B2 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5444880A (en) * 1977-09-16 1979-04-09 Nec Corp Manufacture of semiconductor device
JPS58116758A (ja) * 1981-12-29 1983-07-12 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JPS5989451A (ja) * 1982-11-15 1984-05-23 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法
JPS59125648A (ja) * 1983-01-07 1984-07-20 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体集積回路の製造方法
JPS6074466A (ja) * 1983-06-17 1985-04-26 テキサス インスツルメンツ インコ−ポレイテツド ポリシリコン抵抗素子の製造方法及び該素子を用いた集積回路

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5444880A (en) * 1977-09-16 1979-04-09 Nec Corp Manufacture of semiconductor device
JPS58116758A (ja) * 1981-12-29 1983-07-12 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JPS5989451A (ja) * 1982-11-15 1984-05-23 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法
JPS59125648A (ja) * 1983-01-07 1984-07-20 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体集積回路の製造方法
JPS6074466A (ja) * 1983-06-17 1985-04-26 テキサス インスツルメンツ インコ−ポレイテツド ポリシリコン抵抗素子の製造方法及び該素子を用いた集積回路

Also Published As

Publication number Publication date
JP2754555B2 (ja) 1998-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4080718A (en) Method of modifying electrical characteristics of MOS devices using ion implantation
US4502208A (en) Method of making high density VMOS electrically-programmable ROM
US5091328A (en) Method of late programming MOS devices
US4322822A (en) High density VMOS electrically programmable ROM
US4513494A (en) Late mask process for programming read only memories
EP0503904A2 (en) Contact structure of an interconnection layer placed on a surface having steps and SRAM having a multilayer interconnection and manufacturing method thereof
US4476478A (en) Semiconductor read only memory and method of making the same
US4367580A (en) Process for making polysilicon resistors
US4268950A (en) Post-metal ion implant programmable MOS read only memory
US5135888A (en) Field effect device with polycrystalline silicon channel
US4903096A (en) Semiconductor memory device with barrier layer
US4230504A (en) Method of making implant programmable N-channel ROM
KR900008868B1 (ko) 저항성 접촉을 갖는 반도체 장치의 제조방법
US5200356A (en) Method of forming a static random access memory device
US6232194B1 (en) Silicon nitride capped poly resistor with SAC process
JPH01264257A (ja) 半導体装置
JPH01231362A (ja) 半導体装置の製造方法
US5323045A (en) Semiconductor SRAM with low resistance power line
JP2679146B2 (ja) 半導体記憶装置およびその製造方法
JP3264255B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0449270B2 (ja)
JPH02288361A (ja) 半導体装置
JPH02209767A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2002511655A (ja) 半導体メモリ装置及びその製造方法
JPS62263668A (ja) 半導体集積回路装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees