JPH04241461A - 多結晶シリコン層を有する半導体素子の製造方法 - Google Patents

多結晶シリコン層を有する半導体素子の製造方法

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JPH04241461A
JPH04241461A JP268591A JP268591A JPH04241461A JP H04241461 A JPH04241461 A JP H04241461A JP 268591 A JP268591 A JP 268591A JP 268591 A JP268591 A JP 268591A JP H04241461 A JPH04241461 A JP H04241461A
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JP
Japan
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silicon layer
polycrystalline silicon
polycrystal silicon
layer
layers
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Pending
Application number
JP268591A
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English (en)
Inventor
Masato Miyamoto
正人 宮本
Shigeo Akiyama
茂夫 秋山
Kiyoshi Hosoya
清志 細谷
Fumio Kato
文男 加藤
Toyofumi Sate
左手 豊文
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works 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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、抵抗率の異なる複数の
多結晶シリコン層を有する半導体素子の製造方法に関す
るものであり、例えば、光点弧サイリスタを用いたラッ
チング機能を有する半導体リレーの製造に利用されるも
のである。
【0002】
【従来の技術】光点弧サイリスタは、例えば、PNPN
4層構造を有する通常の逆阻止3端子サイリスタにおけ
るゲート信号の印加に代えて、光信号の照射により順方
向阻止状態から順方向導通状態に移行せしめるように構
成されたサイリスタである。近年では、このようなサイ
リスタの高耐圧化、大容量化に伴い、入力信号に対して
高感度でありながら、dV/dt耐量(つまり順方向阻
止状態におけるアノード・カソード間の印加電圧の変化
による誤点弧に対する耐量)が大きく、ノイズ等による
誤動作を生じないサイリスタの出現が望まれている。し
かしながら、一般的にはdV/dt耐量を大きくすると
、入力信号に対する感度が低下するという相反する関係
がある。この関係を解決すべく構成された光点弧サイリ
スタの等価回路を図3に示す。このサイリスタは、誤点
弧防止回路を有するので、高いゲート感度を維持しつつ
、dV/dt耐量を大きくすることができる。以下、そ
の構成及び動作について説明する。
【0003】このサイリスタは、アノードのP層16、
アノードゲートのN層1、カソードゲートのP層3、カ
ソードのN層6,7を形成して、PNPN4層構造を実
現すると共に、カソードゲートのP層3とカソードのN
層6,7の間に、抵抗14、NチャンネルMOSFET
を形成している。このMOSFETは、ベース2とソー
ス5及びドレイン4とMOSゲート13を備えている。 MOSFETのゲート13の電位は、アノードゲートの
N層1に形成されたP層17により与えられ、また、こ
のMOSFETのゲート13の保護のため、ツェナーダ
イオード18がサイリスタのカソードのN層6,7と、
MOSFETのゲート13の間に接続されている。
【0004】今、アノードのP層16がカソードのN層
6,7に対して正電位となるような急峻な立ち上がり電
圧が印加された場合、光点弧サイリスタの内部でアノー
ドからカソードに向かう過渡電流が流れる。誤点弧防止
回路が無い場合には、この過渡電流により光点弧サイリ
スタが誤点弧される。ところが、図3に示す回路では、
アノードゲートのN層1に形成されたP層17の電位が
上昇することにより、MOSゲート13の電位が上昇し
、上述のNチャンネルMOSFETが導通し、光点弧サ
イリスタのゲート・カソード間がクランプされるので、
誤点弧は防止される。MOSゲート13の電位は、アノ
ードゲートのN層1に形成されたP層17により制御可
能なので、急峻な立ち上がり電圧がアノード・カソード
間に印加された場合にのみ、NチャンネルMOSFET
が導通するように制御することができる。したがって、
通常の交流周波数電圧が印加された場合における発光ダ
イオード19による光感度は、カソードゲートのP層3
とカソードのN層6,7の間に接続された抵抗14の大
きさにより制御することができる。また、Nチャンネル
MOSFETのスレショルド電圧を低く設定すれば、通
常の交流回路の制御時において、アノード・カソード間
電圧がゼロ近傍で、しかも光信号が照射されているとき
にのみ点弧されるゼロクロス機能を持たせることもでき
る。
【0005】図3に示す半導体素子を製造するために従
来用いていた製造工程の一部を図2(a)乃至(d)に
示す。まず、図2(a)に示すように、N型の不純物半
導体1に、P型拡散層2,3を形成する。そして、基板
の表面をSiO2 よりなる酸化膜8で覆い、ドーパン
トを含まない多結晶シリコン層9を堆積させる。この多
結晶シリコン層により作成する抵抗14の大きさを制御
するために、所定のドーズ量だけ不純物をイオン注入す
る。次に、図2(b)に示すように、ホトレジスト加工
により、多結晶シリコン層9から、MOSFETのゲー
ト13、抵抗14、及び各種配線となる部分12を作成
した後、サイリスタのカソード6,7及びMOSFET
のドレイン4、ソース5を形成する部分の酸化膜8を除
去する。次に、図2(c)に示すように、ノンドープシ
リケートグラス10を堆積された後、図2(d)に示す
ように、抵抗14を覆っている部分11以外のノンドー
プシリケートグラス10を除去し、不純物を拡散するこ
とにより、抵抗14となる部分以外の多結晶シリコン層
の低抵抗化を行うと共に、サイリスタのカソードのN層
6,7及びNチャンネルMOSFETのドレイン4、ソ
ース5を形成する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の製造方法
では、多結晶シリコン層9から、MOSFETのゲート
13、抵抗14及び各種配線となる部分12をホトレジ
スト加工により作成した後、サイリスタのカソード6,
7及びMOSFETのドレイン4、ソース5を形成する
部分の絶縁膜を除去する図2(b)の製造工程、及び、
図2(d)に示すように、抵抗14を覆っている部分1
1以外のノンドープシリケートグラス10を除去する製
造工程により、多結晶シリコン層12,13,14エッ
ジ下の熱酸化膜8がオーバーエッチングされ、その後、
中間絶縁膜として堆積させるシリケートグラスが多結晶
シリコン層12,13,14エッジ付近で均一に堆積さ
れず、ボイドが発生し、種々の不良を引き起こす原因に
なるという欠点があった。
【0007】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、多結晶シリコン層
を有する半導体素子の製造方法において、多結晶シリコ
ン層エッジ下の絶縁膜のオーバーエッチングを無くし、
後の製造工程で堆積させる絶縁膜が多結晶シリコン層エ
ッジで均一に堆積されるようにして、種々の不良を引き
起こす原因となるボイドの発生を防止することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係る多結晶シリ
コン層を有する半導体素子の製造方法にあっては、上記
の課題を解決するために、図1に示すように、半導体基
板1の表面に第1の絶縁層8を形成し、第1の絶縁層8
上に高抵抗の第1の多結晶シリコン層14及び低抵抗の
第2の多結晶シリコン層12,13を形成し、第1の絶
縁層8上及び第1及び第2の多結晶シリコン層12,1
3,14上に第2の絶縁層を形成する多結晶シリコン層
を有する半導体素子の製造方法において、半導体基板1
の表面に高抵抗の多結晶シリコン層9を堆積し、この高
抵抗の多結晶シリコン層9のうち第1の多結晶シリコン
層14以外の部分の低抵抗化を行った後、ホトレジスト
加工により前記第1及び第2の多結晶シリコン層12,
13を形成することを特徴とするものである。
【0009】
【作用】本発明にあっては、図1に示すように、多結晶
シリコン層9を堆積し、高抵抗となる多結晶シリコン層
14以外の部分の低抵抗化を行った後、ホトレジスト加
工により、MOSFETのゲート13及び各種配線12
のような低抵抗の多結晶シリコン層を形成するようにし
たので、多結晶シリコン層12,13,14のエッジ下
の熱酸化膜8のエッチングが全く無く、後の製造工程で
中間絶縁膜として堆積させるシリケートグラスが多結晶
シリコン層12,13,14のエッジで均一に堆積され
るようにして、種々の不良を引き起こす原因となるボイ
ドを生じさせないで製造できるものである。
【0010】
【実施例】図1は本発明による光点弧サイリスタの製造
工程を示す断面図である。まず、図1(a)に示すよう
に、N型の高抵抗不純物半導体基板1にP型拡散層2,
3を形成する。そして、基板の表面をSiO2 よりな
る酸化膜8で覆い、ドーパントを含まない多結晶シリコ
ン層9を堆積させる。この多結晶シリコン層9により作
成する抵抗14の大きさを制御するために、所定のドー
ズ量だけ不純物をイオン注入する。次に、図1(b)に
示すように、ノンドープシリケートグラス10を堆積さ
せる。そして、図1(c)に示すように、抵抗14とな
る部分の表面以外のノンドープシリケートグラス10を
除去し、ウェハー全面にわたって、不純物をデポジショ
ンする。このとき、抵抗14となる部分の多結晶シリコ
ン層9は、ノンドープシリケートグラス11により覆わ
れており、この部分以外の多結晶シリコン層に不純物が
注入され、低抵抗化が行われる。次に、図1(d)に示
すように、ノンドープシリケートグラス11を除去し、
ホトレジスト加工により、多結晶シリコン層9から、M
OSFETのゲート13、抵抗14、及び各種配線12
を作成する。次に、図1(e)に示すように、抵抗14
となる多結晶シリコン層をレジスト15で覆う。そして
、ウェハー全面にわたって、N型の不純物をイオン注入
する。サイリスタのカソード6,7及びMOSFETの
ドレイン4、ソース5を形成する部分の酸化膜を、予め
比較的薄く作成しておくことにより、また、N型の不純
物のイオン注入を高加速エネルギーで行うことにより、
サイリスタのカソード6,7及びMOSFETのドレイ
ン4、ソース5に不純物がイオン注入される。このとき
、抵抗14となる部分の多結晶シリコン層はレジスト1
5で覆われていることにより、不純物が注入されること
はない。その後、レジスト15を除去し、シリケートグ
ラス等の中間絶縁膜を堆積し、各種表面電極を作成する
【0011】以上のような工程により、図3の等価回路
に示される誤点弧防止回路を備える光点弧サイリスタを
製造することができる。
【0012】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、半導体基板
の表面に多結晶シリコン層を堆積し、第1の多結晶シリ
コン層以外の部分の低抵抗化を行った後、ホトレジスト
加工により、高抵抗の第1の多結晶シリコン層と低抵抗
の第2の多結晶シリコン層とを形成するようにしたから
、第1及び第2の多結晶シリコン層エッジ下の絶縁膜の
エッチングが全く無く、後の製造工程で中間絶縁膜とし
て堆積させるシリケートグラスのような絶縁物質が、第
1及び第2の多結晶シリコン層エッジで均一に堆積され
るようにして、種々の不良を引き起こす原因となるボイ
ドを生じさせることなく、多結晶シリコン層を有する半
導体素子を製造することができるという効果がある。
【0013】なお、実施例で説明した光点弧サイリスタ
のみならず、多結晶シリコン層を有するダイオード、ト
ランジスタなどにも本発明による製造方法を応用すれば
、多結晶シリコン層エッジのアンダーカットやボイドを
生じさせないで、各種半導体素子を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製造方法の工程を示す断面図である。
【図2】従来の製造方法の工程を示す断面図である。
【図3】本発明の方法により製造される半導体素子の等
価回路図である。
【符号の説明】
1    半導体基板 8    絶縁膜 9    多結晶シリコン層 12    低抵抗の多結晶シリコン層13    低
抵抗のMOSゲート

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  半導体基板の表面に第1の絶縁層を形
    成し、第1の絶縁層上に高抵抗の第1の多結晶シリコン
    層及び低抵抗の第2の多結晶シリコン層を形成し、第1
    の絶縁層上及び第1及び第2の多結晶シリコン層上に第
    2の絶縁層を形成する多結晶シリコン層を有する半導体
    素子の製造方法において、半導体基板の表面に高抵抗の
    多結晶シリコン層を堆積し、この高抵抗の多結晶シリコ
    ン層のうち第1の多結晶シリコン層以外の部分の低抵抗
    化を行った後、ホトレジスト加工により前記第1及び第
    2の多結晶シリコン層を形成することを特徴とする多結
    晶シリコン層を有する半導体素子の製造方法。
JP268591A 1991-01-14 1991-01-14 多結晶シリコン層を有する半導体素子の製造方法 Pending JPH04241461A (ja)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS633434A (ja) * 1986-06-23 1988-01-08 Seiko Instr & Electronics Ltd 半導体装置の製造方法
JPH0235726A (ja) * 1988-07-26 1990-02-06 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
JPH0263154A (ja) * 1988-08-29 1990-03-02 Seiko Epson Corp 半導体装置の製造方法

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