JPH03248572A - ポリシリコン抵抗の製造方法 - Google Patents

ポリシリコン抵抗の製造方法

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JPH03248572A
JPH03248572A JP4772390A JP4772390A JPH03248572A JP H03248572 A JPH03248572 A JP H03248572A JP 4772390 A JP4772390 A JP 4772390A JP 4772390 A JP4772390 A JP 4772390A JP H03248572 A JPH03248572 A JP H03248572A
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JP
Japan
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amorphous silicon
type
silicon film
layer
polysilicon
Prior art date
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Pending
Application number
JP4772390A
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English (en)
Inventor
Yutaka Shimotori
裕 霜鳥
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Nippon Seiki Co Ltd
Original Assignee
Nippon Seiki Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はポリシリコン抵抗の製造方法に関する。
〔従来の技術〕
一般に、特開平1−199476号公報などで開示され
ているように、ダイヤフラムの膜部に歪抵抗をフルブリ
ッジ接続にて形成し、圧力に応じたダイヤフラムの変形
を歪抵抗の抵抗変化に変換して圧力を検出する半導体圧
力センサなどの電子部品には、ポリシリコン抵抗が用い
られており、このポリシリコン抵抗は次のようにして製
造されている。これは第4図(A)に示すようにプラズ
マCVD法にて半導体基板1の表面に形成された窒化シ
リコン(SiN)、酸化シリコン(SiO□)などの絶
縁膜2の表面、またはガラスなどからなる絶縁基板の表
面に、プラズマCVD法にてアモルファスシリコン膜3
を形成し、次に第4図(B)に示すようにアモルファス
シリコン膜3の表面にレーザーアニールを施し結晶化さ
せて抵抗層となるポリシリコン膜4を形成し、この後第
4図(C)に示すようにエツチングにてポリシリコン膜
4のパターニングを施してポリシリコン膜パターンから
なる抵抗層4aを形成し、次に第4図(D)に示すよう
に真空1着法にてアルミニウム膜5またはアルミニウム
合金膜を藤着し、かつ第4図(E)に示すようにエツチ
ングにてアルミニウム膜5のパターニングを施してアル
ミニウム膜パターンからなる電極5aを形成し、この後
第4図(F)に示すように電極5aに出力取出用リード
線に接続される導電ワイヤー6を接続するとともに抵抗
層4aを覆う保護膜7を形成するものである。そして、
第4図(A)の工程においては一般に炉8内にシランガ
ス(SiHa)を導入してプラズマCVD法にてアモル
ファスシリコン膜3を形成し、第4図(B)の工程にお
いてはアモルファスシリコン膜3の表面に例えばエキシ
マレーザ−装置9のレーザーを照射してポリシリコン膜
4を形成するようにしている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術においては、シランガス(SiH4)を用
いてプラズマCVD法にてアモルファスシリコン膜3を
形成するものであるため、アモルファスシリコン膜3 
(a−5i:H)中には水素(H)が多量に含有され、
このままの状態で第4図(B)に示すレーザーアニール
を施すと、アモルファスシリコン膜3に含有する水素(
H)が表出し、ポリシリコン膜4の表面状態が甚だしく
荒れてしまうという問題があり、これを防止するために
通常はレーザーアニールを施す前に400〜500℃前
後で数時間の熱処理を施して水素抜きを行っている。
しかし、このような熱処理を行うことにより、製造工程
が増えるとともに熱処理時間も長くかかるため量産性が
悪いうえに、基板の材質も400〜500℃程度の耐熱
性を有する高価なものに限られ、コスト高になるという
問題があった。
そこで本発明は水素抜きのための熱処理工程を省略し量
産性を向上し得るポリシリコン抵抗の製造方法を提供す
ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のポリシリコン抵抗の製造方法は、アモルファス
シリコン膜の表面に、抵抗層が形成される所定範囲を残
してレジスト層を形成し、このレジスト層を覆うように
して前記アモルファスシリコン膜の表面にn型またはP
型のアモルファスシリコン膜を形成し、前記所定範囲以
外のレジスト層およびn型またはP型のアモルファスシ
リコン膜を除去し、所定範囲に残されたn型またはP型
のアモルファスシリコン膜にレーザーを照射してn型ま
たはP型のアモルファスシリコンを下層のアモルファス
シリコン膜中に拡散させかつ結晶化させて抵抗層となる
ポリシリコン層を形成し、アモルファスシリコン膜の表
面のポリシリコン層ヲ除去するものである。
また本発明のポリシリコン抵抗の製造方法は、Si単結
晶基板の表面に、抵抗層が形成される所定範囲を残して
レジスト層を形成し、このレジスト層を覆うようにして
前記Si単結晶基板の表面にn型またはP型のアモルフ
ァスシリコン膜を形成し、前記所定範囲以外のレジスト
層およびn型またはP型のアモルファスシリコン膜を除
去し、所定範囲に残されたn型またはP型のアモルファ
スシリコン膜にレーザーを照射してn型またはP型のア
モルファスシリコンを前記Si単結晶基板中に拡散させ
かつ結晶化させて抵抗層となるポリシリコン層を形成し
、Si単結晶板の表面のポリシリコン層を除去するもの
である。
〔作用〕
本発明はアモルファスシリコン膜の表面またはSi単結
晶基板の表面の所定範囲に形成されたN型またはP型の
アモルファスシリコン膜にレーザーを照射して拡散かつ
結晶化させることにより、抵抗層となるポリシリコン層
がアモルファスシリコン膜中またはSi単結晶基板中に
形成され、アモルファスシリコン膜の表面またはSi単
結晶基板の表面の水素(H)が表出し易いポリシリコン
層は除去される。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を添付図面を参照して説明する
第1図は本発明の第1実施例を示し、先ず第1図(A)
に示すようにプラズマCVD法またはスパッタリングに
て窒化シリコン(SiN)、酸化シリコン(SiO□)
などの絶縁膜1)を表面に形成した基板12、または絶
縁基板(図示せず)を用意する。
次に、第1図(B)に示すように基板12に形成された
絶縁膜1)の表面または絶縁基板の表面に、炉13内に
シラン(SiH4)を導入しプラズマCVD法にて添化
物を添加しない、あるいはリン(P)が添加されたn型
のアモルファスシリコン膜14を形成する。
次に、第1図(C)に示すようにレジストの塗布および
バターニングを施してアモルファスシリコン膜14の表
面に、抵抗層が形成される所定範囲を残してレジスト層
15を形成する。
次に、第1図(D)に示すようにレジスト層15を覆う
ようにしてアモルファスシリコン膜14の表面に、炉1
3内にシラン(SiH+)と、ジボラン(B!Hh)な
どのボランまたはリン(P)とを導入しプラズマCVD
法にてn型またはP型のアモルファスシリコン膜16を
形成する。この場合アモルファスシリコン膜14がn型
である場合にはP型のアモルファスシリコン膜16を形
成する。
次に、第1図(E)に示すようにリフトオフにより、抵
抗層が形成される所定範囲以外のレジスト層15および
n型またはP型のアモルファスシリコン膜16を除去す
る。
次に、第1図(F)に示すように所定範囲に残されたn
型またP型のアモルファスシリコン膜16にエキシマレ
ーザ−装置17のレーザーを照射することにより、n型
またはP型のアモルファスシリコン膜16を下層のアモ
ルファスシリコン膜14中に拡散させかつ結晶化させて
、アモルファスシリコン膜14中に抵抗層となるn型ま
たはP型のポリシリコン層18を形成する。
次に、第1図(G)に示すようにアモルファスシリコン
膜14の表面に残存するポリシリコン層18をドライエ
ツチングにて除去する。
この後、周知の適宜手段により電極、ダイヤフラムなど
を形成すればよく、例えば基板12が受圧部となる薄い
構造の場合は第1図(H)に示すように台座19を接着
することによりダイヤフラムを形成するとともに、アル
ミニウムパターンまたはアルミニウム合金パターンによ
り電極20を形成し、かつ電極20に出力取出用リード
線に接続される導電ワイヤー21を接続するとともにプ
ラズマCVD法にて電極20を覆うように窒化シリコン
(SiN)などからなる保護膜22を形成する。この場
合、アモルファスシリコン膜14の抵抗率は約1×10
7Ωロ程度であるのに対しポリシリコン膜18の抵抗率
は約lXl0−”Ω1程度となり、両者の抵抗差は極め
て大きく、電極間の抵抗値の決定に支障を来さない。
このように本実施例においては、アモルファスシリコン
膜14の表面の抵抗層が形成される所定範囲にn型また
はP型のアモルファスシリコン膜16を形成し、これに
エキシマレーザ−を照射することによりアモルファスシ
リコン膜14中に抵抗層となるn型またはP型のポリシ
リコン層18を形成し、この後アモルファスシリコン膜
14の表面に残存するポリシリコン層18部分つまりア
モルファスシリコン膜16に含有する水素(H)によっ
て表面が荒れている部分を除去するものであるため、従
来のように水素抜きのための熱処理を施すことなく信鯨
性の高い抵抗層が形成され、これによって量産性の向上
を図ることができるとともに基板の材質も高価な耐熱性
材料に限られることなく安価な材料を適宜選択して用い
ることができ、またポリイミドなどの高分子材料を基板
として用いることもできる。
第2図は本発明の第2実施例を示し、第1実施例と同一
部分に同一符号を付し同一箇所の説明を省略して説明す
ると、この実施例は先ず第2図(A)に示すようにSi
単結晶基板12aを用意する。
次に、第2図(B)に示すように第1図(C)と同様に
してレジストの塗布およびパターニングを施してSi単
結晶基板12aの表面に抵抗層が形成される所定範囲を
残してレジスト層15を形成する。
次に、第2図(C)に示すように第1図(D)と同様に
してレジスト層15を覆うようにしてSi単結晶基板1
2aの表面にn型またはP型のアモルファスシリコン膜
16を形成する。
次に、第2図(D)に示すように第1図(E)と同様に
してリフトオフのエツチングにより、抵抗層が形成され
る所定範囲以外のレジスト層15およびn型またはP型
のアモルファスシリコン膜16を除去する。
次に、第2図(E)に示すように第1図(F)と同様に
して所定範囲に残されたn型またはP型のアモルファス
シリコン膜16にエキシマレーザ−を照射することによ
り、n型またはP型のアモルファスシリコン膜16を下
部のSi単結晶基板12a中に拡散させかつ結晶化させ
て、Si単結晶基板12a中に抵抗層となるn型または
P型のポリシリコン層18を形成する。
次に、第2図(F)に示すように第1図(G)と同様に
してSi単結晶基板12aの表面に残存するポリシリコ
ン層18をドライエツチングにて除去する。
次に、第2図(G)に示すように第1図(H)と同様に
して電極20、導電ワイヤー21および保護膜22を形
成する。この場合、ダイヤフラムを形成する一例として
、第3図に示すように100結晶面を有するSi単結晶
基板12bを用いることにより、基板12bの裏面の抵
抗層を含む中央部分を残してその周囲に保護膜22を形
成し水酸化カリウム(KOH)などを用いた異方性エツ
チングにて中央部分を凹状に食刻することにより薄い受
圧部を形成するようにしてもよい。
このように本実施例においては、Si単結晶基板12a
、12bの表面の抵抗層が形成される所定範囲にn型ま
たはP型のアモルファスシリコン膜16を形成し、これ
にエキシマレーザ−を照射することによりSi単結晶基
板12a、12b中に抵抗層となるn型またはP型のポ
リシリコン層18を形成し、この後Si単結晶基板12
a、12bの表面に残存するポリ993フ1)8部分つ
まりアモルファスシリコン膜16に含有する水素(H)
によって表面が荒れている部分を除去するものであるた
め、従来のように水素抜きのための熱処理を施すことな
く信頼性の高い抵抗層が形成され、これによって量産性
の向上を図ることができる。
なお本発明は上記実施例に限定されるものではなく本発
明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である
。例えば電極、保護膜あるいはダイヤフラムの形成は適
宜方法を選択して行えばよい。
〔発明の効果〕
本発明は、アモルファスシリコン膜の表面に、抵抗層が
形成される所定範囲を残してレジスト層を形成し、この
レジスト層を覆うようにして前記アモルファスシリコン
膜の表面にn型またはP型のアモルファスシリコン膜を
形成し、前記所定範囲以外のレジスト層およびn型また
はP型のアモルファスシリコン膜を除去し、所定範囲に
残されたn型またはP型のアモルファスシリコン膜にレ
ーザーを照射してn型またはP型のアモルファスシリコ
ンを下層のアモルファスシリコン膜中に拡散させかつ結
晶化させて抵抗層となるポリシリコン層ヲ形成し、アモ
ルファスシリコン膜の表面のポリシリコン層を除去する
ものであり、水素抜きのための熱処理工程を処理し量産
性を向上し得るポリシリコン抵抗の製造方法を提供でき
る。
また本発明は、Si単結晶基板の表面に、抵抗層が形成
される所定範囲を残してレジスト層を形成し、このレジ
スト層を覆うようにして前記Si単結晶基板の表面にn
型またはP型のアモルファスシリコン膜を形成し、前記
所定範囲以外のレジスト層およびn型またはP型のアモ
ルファスシリコン膜を除去し、所定範囲に残されたn型
またはP型のアモルファスシリコン膜にレーザーを照射
してn型またはP型のアモルファスシリコンを前記St
単結晶基板中に拡散させかつ結晶化させて抵抗層となる
ポリシリコン層を形成し、Si単結晶板の表面のポリシ
リコン層を除去するものであり、水素抜きのための熱処
理工程を省略し量産性を向上し得るポリシリコン抵抗の
製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)〜(H)は本発明の第1実施例の製造工程
を示す概略説明図、第2図(A)〜(G)は本発明の第
2実施例の製造工程を示す概略説明図、第ハ 12、12a、 12b−基板 14−アモルファスシリコン膜 15−  レジスト層 16−n型またはP型のアモルファスシリコン膜18−
ポリシリコン層

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アモルファスシリコン膜の表面に、抵抗層が形成
    される所定範囲を残してレジスト層を形成し、このレジ
    スト層を覆うようにして前記アモルファスシリコン膜の
    表面にn型またはP型のアモルファスシリコン膜を形成
    し、前記所定範囲以外のレジスト層およびn型またはP
    型のアモルファスシリコン膜を除去し、所定範囲に残さ
    れたn型またはP型のアモルファスシリコン膜にレーザ
    ーを照射してn型またはP型のアモルファスシリコンを
    下層のアモルファスシリコン膜中に拡散させかつ結晶化
    させて抵抗層となるポリシリコン層を形成し、アモルフ
    ァスシリコン膜の表面のポリシリコン層を除去すること
    を特徴とするポリシリコン抵抗の製造方法。
  2. (2)Si単結晶基板の表面に、抵抗層が形成される所
    定範囲を残してレジスト層を形成し、このレジスト層を
    覆うようにして前記Si単結晶基板の表面にn型または
    P型のアモルファスシリコン膜を形成し、前記所定範囲
    以外のレジスト層およびn型またはP型のアモルファス
    シリコン膜を除去し、所定範囲に残されたn型またはP
    型のアモルファスシリコン膜にレーザーを照射してn型
    またはP型のアモルファスシリコンを前記Si単結晶基
    板中に拡散させかつ結晶化させて抵抗層となるポリシリ
    コン層を形成し、Si単結晶板の表面のポリシリコン層
    を除去することを特徴とするポリシリコン抵抗の製造方
    法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5021629A (en) * 1988-04-08 1991-06-04 Nippon Piston Ring Co., Ltd. Electric plasma arc powder welded slide layer for rotary fluid pump vane
JPH05206482A (ja) * 1991-08-26 1993-08-13 Span Instr Inc ピエゾ抵抗半導体センサ・ゲージ及びこれを作る方法
JP2012198196A (ja) * 2011-03-10 2012-10-18 Yokogawa Electric Corp 半導体装置、歪ゲージ、圧力センサおよび半導体装置の製造方法

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