JPH04168763A - ポリシリコン抵抗体の製造方法 - Google Patents

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、Ｓｉ集積回路等に集積されるポリシリコン抵
抗体の製造方法に関する。

〈従来の技術〉 ポリシリコン抵抗体は、一般に、アナログＩＣにおける
アンプのフィードバック抵抗、あるいはＳＲＡＭの負荷
抵抗等として用いられている。このような抵抗体の製造
方法としては、従来、例えばＳｉ基板上に、ＣＶＤ法等
によりポリシリコン層を成膜し、このポリシリコン層中
にＰあるいはＢ等の導電性不純物をイオン注入し、さら
に絶縁膜にて被覆した後、その不純物をアニールにより
活性化する、等の方法が採用されている。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、従来のポリシリコン抵抗体の製造方法によれ
ば、ポリシリコンの成膜条件による粒径のバラツキ等、
さらに不純物のイオン注入量やアニール等の諸条件によ
り、得られた抵抗体の抵抗値にバラツキが生じることが
あり、所望の高抵抗値を再現性よく得ることが難しい。

そこで、従来では、作製した抵抗体の抵抗値を測定し、
その測定値が設計値から外れている場合には、抵抗体を
トリミング等により加工して、抵抗値を設計値に一致さ
せるといった補正を行っている。ところか、このような
補正法によると、トリミングによる加工しろ等の余分な
面積が必要となるため集積度が低下するという問題、さ
らには集積素子数が多い場合、それぞれを加工するのに
多くの時間を要し、これによりスループットが悪いとい
った問題があった。

〈課題を解決するための手段〉 上記の従来の問題点を解決するために、本発明では、形
成した抵抗体つまり不純物ドープを行った後のポリシリ
コン層の抵抗値を測定し、その測定値があらかじめ設定
した値から外れているときには、第１図に示すように、
ポリシリコン層２中に、その上層に形成した被覆絶縁膜
４を通じて所定の不純物（例えばＰやＢ等）をイオン注
入する。

く作用〉 不純物ドープ等を行うことによって得られたポリシリコ
ン抵抗体に、さらに不純物をイオン注入により再ドープ
することにより、その抵抗体の抵抗値を変化させること
ができる。従って、作製したポリシリコン抵抗体の抵抗
値を測定し、その測定値が設計値よりも高い場合には、
ポリシリコン層にドープした不純物と同じ導電形の不純
物を、一方、低い場合には異なる導電形の不純物を、そ
れぞれ設計値から外れた抵抗値分に相当する量だけイオ
ン注入することにより、ポリシリコン抵抗体の抵抗値を
設計値に一致させることが可能となる。

〈実施例〉 本発明の実施例を、以下、図面に基づいて説明する。

第１図は本発明のポリシリコン抵抗体の製造方法の手順
を説明する図である。

まず、（ａ）に示すように、Ｓｉ基板１表面上に５ｉ０
２等の絶縁膜１ａを形成し、次いでその絶縁膜１ａ表面
上にＣＶＤ法等によりポリシリコン層を一様に積層した
後、そのポリシリコン層中に、ＰやＡｓあるいはＢ等の
導電性不純物を、所定の量だけイオン注入してドープポ
リシリコン層２を形成する。

次に、（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィ法によ
って、後の工程で形成する電極とオーミックコンタクト
をとる部分のドープポリシリコン層２のみが露呈するよ
うに、この層２の表面をフォトレジスト膜６により選択
的に被覆した後、その露呈部に、先と同じ導電形の不純
物を高濃度でイオン注入してコンタクト部３を形成する
。次いでフォトレジスト膜６を除去した後、フォトリソ
グラフィ法・エツチング等によってドープポリシリコン
層２の不要な部分を除去する（Ｃ）。

次に、フォトレジストを除去した後、５ｉ０２等の絶縁
層４をＳｉ基板１上の全面に積層する（ｄ）。

この状態で、アニール等の熱処理を施して注入した不純
物の活性化を行う。次いで、（ｅ）に示すように、フォ
トリソグラフィ法・エツチング等によってコンタクト部
３の窓あけを行い、さらにＷやＴｉ等の電極用金属層を
成膜した後、その膜をパターニングして電極５を形成す
る。そして、げ）に示すように絶縁層４の平坦化を行う
。

以上の工程によりＳｉ基板１上に、ドープポリシリコン
層２つまりポリシリコン抵抗体と、その両端部にそれぞ
れコンタクト部３を通じて導通する電極５を得ることが
できる。

さて、本発明方法においては、得られたポリシリコン抵
抗体の抵抗値を測定し、その測定値が所望の設計値から
外れている場合には、（区に示すように、抵抗体として
のドープポリシリコン層２の表面層に不純物を絶縁層４
を通じて高エネルギでイオン注入して、不純物再注入領
域２ａを形成した後、再度、不純物活性化のための熱処
理を行う。

すなわち、抵抗測定値が設計値よりも高い場合には、ド
ープポリシリコン層２中の不純物と同じ導電形の不純物
を、一方、低い場合には異なる導電形の不純物を、それ
ぞれ設計値から外れた抵抗値分に相当する量だけイオン
注入した後、アニール等の熱処理を施す。このような不
純物イオンの再注入・熱処理により、ドープポリシリコ
ン層２の抵抗値を設計値に一致するように補正でき、こ
れにより、常に一定の高抵抗値を有するポリシリコン抵
抗体を得ることが可能となる。

ここで、ドープポリシリコン層２の上層に形成される絶
縁層４は、注入不純物のアニール時の外方への拡散を防
止するために、その膜厚が、通常１μｍ程度と厚く、こ
のため、上記の抵抗値補正時の不純物イオン注入は、例
えばＭｅＶ以上の高エネルギて行う必要がある。

なお、Ｓ１ウエハやＳ１チツプに形成した複数のポリシ
リコン抵抗体のうち一部のみの抵抗値補正を行う場合に
は、例えば第２図に示すように、フォトリソグラフィ法
等により補正を行う部分以外を、膜厚の厚いフナトレジ
スト膜７て被覆しておき、この状態て、不純物イオン注
入を高エネルギで行うようにすればよい。さらに、ウェ
ハもしくはイオンビームのいずれか一方を走査して、補
正を要する部分のみ不純物を選択的にイオン注入する等
の方法により、ドープポリシリコン層２に不純イオンを
再注入するようにしてもよい。

また、電極５の材料としてＡＡ等の低融点金属を用いる
場合には、抵抗値補正時においてイオン注入後の熱処理
により電極が溶解することがあるが、その場合には、（
ｅ）工程においてコンタクト部３の窓あけを行った後に
、まずはその窓内部にポリシリコン・高融点金属等を積
層して、この状態て抵抗値の測定行い、次いで抵抗値補
正を行った後に、ＡＡ等の低融点金属を成膜・パターニ
ングするようにすればよい。

〈発明の効果〉 以」二説明したように、本発明によれば、所定の不純物
をドープすることによって得られたポリシリコン抵抗体
の抵抗測定値が、所望の設計値から外れている場合には
、イオン注入によりポリシリコン抵抗体中に不純物を再
度ドープすることにより抵抗値の補正を行うので、従来
のように、トリミング等の加工技術を要することなく、
ポリシリコン抵抗体の製造プロセス技術のみを用いた簡
単な工程を付加するたけて、抵抗値を容易に補正するこ
とが可能となり、スループットが向上する。

また、抵抗値補正のための加工しろが不要て、Ｓｉウェ
ハやＳｉチップ等の面積を存効に利用することが可能と
なる。なお、イオン注入法は、ビーム走査等によって不
純物を所望の部位に選択的に注入できることから、−枚
のウェハあるいは一チップ内において抵抗値がばらつい
た場合でも、そのばらつきを低減することも可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のポリシリコン抵抗体の製造方法の手順
を説明する図で、第２図はその変形例の説明図である。 １・・・Ｓｉ基板 ２・・・ドープポリシリコン ２ａ・・・不純物再注入領域 ３・・・コンタクト部 ４・・・絶縁層 ５・・・電極 特許出願人　　　　株式会社島津製作所代　理　人　　
　　弁理士　西１）新 （ｂ） （ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　基板上にポリシリコン層を積層し、この層中に所定の
   導電性不純物をドープすることによって抵抗体を形成す
   る方法において、上記不純物ドープを行った後の上記ポ
   リシリコン層の抵抗値を測定し、その測定値があらかじ
   め設定した値から外れているときには、上記ポリシリコ
   ン層中に、その上層に形成した被覆絶縁膜を通じて所定
   の不純物をイオン注入することを特徴とする、ポリシリ
   コン抵抗体の製造方法。