JPH05211293A - 半導体集積回路装置の製造方法 - Google Patents

半導体集積回路装置の製造方法

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JPH05211293A
JPH05211293A JP352692A JP352692A JPH05211293A JP H05211293 A JPH05211293 A JP H05211293A JP 352692 A JP352692 A JP 352692A JP 352692 A JP352692 A JP 352692A JP H05211293 A JPH05211293 A JP H05211293A
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JP
Japan
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polysilicon
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transistor
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Manabu Yamada
学 山田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】トランジスタと共に形成されるポリシリコンツ
ェナーダイオードの耐圧の制御を容易にする。 【構成】トランジスタが縦型MOS電界効果トランジス
タの場合、一導電型の不純物の注入によって一導電型の
ベース領域8を形成しかつポリシリコン膜のポリシリコ
ンツェナーダイオード形成部6を一導電型の膜にする前
に、逆導電型の不純物の注入によってポリシリコンツェ
ナーダイオード形成部6を逆導電型の膜にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路装置の製
造方法に係わり、特にトランジスタとポリシリコンツェ
ナーダイオードとを有する半導体集積回路装置の製造方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、静電気による絶縁膜の破壊を防止
するために、ゲートとソースとの間にポリシリコンツェ
ナーダイオードを挿入接続した縦型MOS電界効果トラ
ンジスタは、図4に示す様な方法で作製していた。同図
には一例として、Nチャンネル縦型MOS電界効果トラ
ンジスタの製造方法を示す。
【0003】まず、N型シリコン基板1に絶縁膜2を形
成し、その上にポリシリコン膜3を形成する(図4
(a))。次に、ポリシリコン膜3上に絶縁膜4を形成
した後、フォトリソグラフィー技術により選択的に絶縁
膜4を除去して、残余する部分の絶縁膜4をマスクとし
て、N型の不純物の導入を行う。これにより、トランジ
スタのゲートとなるポリシリコン膜の部分5はN型とな
るが、ポリシリコンツェナーダイオードを形成する部分
6はI型(真性)のままである(図4(b))。次に、
マスクとした絶縁膜4を除去した後、再度、絶縁膜7を
選択的に形成し、これをマスクとしてP型の不純物の注
入を行って、N型のシリコン基板1にP型ベース領域8
を形成し、かつ、ポリシリコン膜3のポリシリコンツェ
ナーダイオードを形成する部分6をP型にする(図4
(c))。次に、絶縁膜7を除去し、薄い絶縁膜9を全
体的に形成し、さらにポリシリコン膜10を選択的に形
成する。そしてこのポリシリコン膜10をマスクとして
N型不純物を注入してシリコン基板のP型ベース領域8
内にN型ソース領域11を形成し、かつ、ポリシリコン
膜3のポリシリコンツェナーダイオードを形成する部分
6に複数のN型領域12を形成する(図4(d))。次
に、ポリシリコン膜10と絶縁膜9を除去した後、再び
絶縁膜13を形成しそこにN型ソース領域11へのコン
タクト窓14およびポリシリコンツェナーダイオード6
へのコンタクト窓15を形成する(図4(e))。次
に、アルミニウムを蒸着した後、フォトリソグラフィー
技術によって、ソース電極16とゲート電極17を形成
し、又、N型シリコン基板1の裏面の全面にドレイン電
極18を形成する(図4(f))。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の製造方法では、
ベース領域の形成及びソース領域の形成と同時にポリシ
リコンツェナーダイオードのP型領域とN型領域を形成
している。この際、縦型MOS電界効果トランジスタの
しきい値電圧の制御のためにベースの不純物注入量が決
められるので、ポリシリコンツェナーダイオードの不純
物注入量もベースの不純物注入量と同じとなり、したが
ってポリシリコンツェナーダイオードは任意のツェナー
降伏電圧(以下、耐圧、という)が得られないというも
問題点があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、半導体
基板に形成されたトランジスタと該半導体基板の主面上
の絶縁膜の上のポリシリコン膜に形成されたポリシリコ
ンツェナーダイオードとを有する半導体集積回路装置の
製造方法において、前記トランジスタの第1の導電型領
域の形成前に、前記ポリシリコン膜に第1の導電型とは
逆の導電型の第2の導電型の不純物を導入する第1の工
程と、しかる後、前記半導体基板に第1の導電型の不純
物を導入して前記トランジスタの前記第1の導電型領域
を形成すると同時に、前記ポリシリコン膜に第1の導電
型の不純物を導入して該ポリシリコン膜を第1の導電型
の膜とする第2の工程とを有し、前記第2の工程で前記
ポリシリコン膜に導入する第1の導電型の不純物の量か
ら前記第1の工程で該ポリシリコン膜に導入する第2の
導電型の不純物の量を差引いた形で第1の導電型の膜と
しての該ポリシリコン膜に形成される前記ポリシリコン
ツェナーダイオードの耐圧の制御を行なう半導体集積回
路装置の製造方法にある。ここで前記トランジスタは縦
型MOS電界効果トランジスタであり、前記第1の導電
型領域は該トランジスタのベース領域であり、前記ポリ
シリコンツェナーダイオードは該トランジスタのゲート
とソースとの間に挿入接続されたダイオードであること
ができる。上記構成によれば、ポリシリコンツェナーダ
イオードのベース領域と同じ導電型の部分の濃度を(第
2の工程:ベース領域形成の不純物量)−(第1の工
程:ベース領域形成以前の不純物量)の形で制御でき、
結果的にポリシリコンツェナーダイオードの耐圧の制御
が可能であるという特徴を備えている。
【0006】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明をNチャンネル縦型MOS電界効果ト
ランジスタの製造方法に適用した場合の一実施例であ
る。
【0007】まず、N型シリコン基板1に絶縁膜2を形
成し、その上にポリシリコン膜3を形成する。次に、ポ
リシリコン膜3上に絶縁膜4を形成した後、フォトリソ
グラフィー技術により選択的に絶縁膜4を除去して、残
余する部分の絶縁膜4をマスクとして、N型の不純物の
導入を行う。これにより、トランジスタのゲートとなる
ポリシリコン膜の部分5はN型となるが、ポリシリコン
ツェナーダイオードを形成する部分6はI型(真性)の
ままである(図1(a))。次に、マスクとした絶縁膜
4を除去した後、全面に後のベース工程で導入されるP
型不純物の不純物濃度より低い量のN型不純物を注入
し、ポリシリコンツェナーダイオード形成部6の全面を
N型に、トランジスタのゲートとなるポリシリコン膜の
部分5をN+ 型にする(図1(b))。次に、再度、絶
縁膜7を選択的に形成し、これをマスクとしてP型の不
純物の注入を行って、N型のシリコン基板1にP型ベー
ス領域8を形成し、かつ、ポリシリコン膜3のポリシリ
コンツェナーダイオードを形成する部分6の全面をP-
型にする(図1(c))。次に、絶縁膜7を除去し、薄
い絶縁膜9を全体的に形成し、さらにポリシリコン膜1
0を選択的に形成する。そしてこのポリシリコン膜10
をマスクとしてN型不純物を注入してシリコン基板のP
型ベース領域8内にN型ソース領域11を形成し、か
つ、ポリシリコン膜3のポリシリコンツェナーダイオー
ドを形成する部分6に複数のN型領域12を形成する。
これにより複数のPN接合ツェナーダイオードが直列接
続してポリシリコン膜内に形成されたこととなる。(図
1(d))。次に、ポリシリコン膜10と絶縁膜9を除
去した後、再び絶縁膜13を形成しそこにN型ソース領
域11へのコンタクト窓14およびポリシリコンツェナ
ーダイオード6へのコンタクト窓15を形成する(図1
(e))。次に、アルミニウムを蒸着した後、フォトリ
ソグラフィー技術によって、ソース電極16とゲート電
極17を形成し、又、N型シリコン基板1の裏面の全面
にドレイン電極18を形成する(図1(f))。
【0008】尚、上記実施例ではPチャンネル縦型MO
S電界効果トランジスタについて説明したが、Nチャン
ネル縦型MOS電界効果トランジスタにも適用が可能で
ある。又、ラテラルMOS、たとえばCMOSとポリシ
リコンツェナーダイオードとを組合わせたICの場合
は、PウエルやNウエルの形成を上記ベース領域の形成
と置換え、PウエルやNウエルの形成と同時に同じ不純
物をポリシリコン膜に導入する工程(第2の工程)の前
にこれらウエルと逆の不純物をポリシリコン膜に導入し
てポリシリコンツェナーダイオードの耐圧を制御すれば
よい。
【0009】図2は本発明は図1の方法で製造されたI
Cの平面図(a)と同図のA−B部の断面図(b)であ
る。また上記した図1もこの図2(a)のA−B部に相
当する箇所の断面図である。N型ソース領域11の中央
にP型ベースコンタクト19が位置し、平面形状でリン
グ状のP型チャンネル領域20がN型ソース領域11を
取り囲んでいる。又、チャンネル領域20上に形成され
ているポリシリコンゲート5は格子状の平面形状となっ
ている。
【0010】図3は、図1により得られたICチップを
全体的に示す平面図であり同図の丸Gの部分が図1,図
2(a),(b)に対応している。アルミニウムのゲー
ト電極(図3で左上りの斜線で示してある)17はボン
ディングパッド部22と接続配線部21とを有し、この
2本のストライプ状の接続配線部21においてポリシリ
コンゲート5と接続している。そしてアルミニウムのゲ
ート電極17のボンディングパッド部22とソース電極
(図3で右上りの斜線で示してある)16との間にポリ
シリコンツェナーダイオード6が接続されている。
【0011】
【発明の効果】以上説明したように、本発明はゲートと
ソース間にポリシリコンツェナーダイオードを有するト
ランジスタにおいて、ポリシリコンツェナーダイオード
のP型またはN型領域をベース領域形成と同時に形成す
る以前に、ポリシリコン膜全体をベース領域と逆の導電
型にすることによって、ベース領域の不純物濃度により
定められるトランジスタのしきい値電圧とは独立にポリ
シリコンツェナーダイオードの耐圧の制御が容易になる
という効果を有する。
【0012】ツェナーダイオード部のPN接合が4段直
列で、ベース領域へのボロンイオン注入量が9×1013
atoms/cm2 、ソース領域へのリンイオン注入量
が5×1015atoms/cm2 の時、従来技術による
ツェナーダイオードの耐圧は20V程度であるが、本発
明によってベース領域へのボロンイオン注入に前にツェ
ナーダイオードの形成部にリンを1×1013atoms
/cm2 イオン注入することにより、MOS電界効果ト
ランジスタのしきい値電圧を変えずにポリシリコンツェ
ナーダイオードの耐圧を約25Vに上げることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を工程順に示した断面図。
【図2】本発明の一実施例による半導体集積回路装置を
示す図。
【図3】本発明の一実施例による半導体集積回路装置の
チップを全体的に示す平面図
【図4】従来技術を工程順に示した断面図。
【符号の説明】
1 N型シリコン基板 2,4,7,9,13 絶縁膜 3,10 ポリシリコン膜 5 ポリシリコン膜の素子(ゲート)形成部 6 ポリシリコン膜のポリシリコンツェナーダイオー
ド形成部 8 P型ベース領域 11 N型ソース領域 12 ポリシリコンツェナーダイオードのN型領域 14 ソースコンタクト窓 15 ポリシリコンツェナーダイオード部コンタクト
窓 16 ソース電極 17 ゲート電極 18 ドレイン電極 19 ベースコンタクト部 20 チャンネル領域 21 ゲート電極17の接続配線部 22 ゲート電極17のボンディングパッド部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板に形成されたトランジスタと
    該半導体基板の主面上の絶縁膜の上のポリシリコン膜に
    形成されたポリシリコンツェナーダイオードとを有する
    半導体集積回路装置の製造方法において、前記トランジ
    スタの第1の導電型領域の形成前に、前記ポリシリコン
    膜に第1の導電型とは逆の導電型の第2の導電型の不純
    物を導入する第1の工程と、しかる後、前記半導体基板
    に第1の導電型の不純物を導入して前記トランジスタの
    前記第1の導電型領域を形成すると同時に、前記ポリシ
    リコン膜に第1の導電型の不純物を導入して該ポリシリ
    コン膜を第1の導電型の膜とする第2の工程とを有し、
    前記第2の工程で前記ポリシリコン膜に導入する第1の
    導電型の不純物の量から前記第1の工程で該ポリシリコ
    ン膜に導入する第2の導電型の不純物の量を差引いた形
    で第1の導電型の膜としての該ポリシリコン膜に形成さ
    れる前記ポリシリコンツェナーダイオードの耐圧(ツェ
    ナー降伏電圧)の制御を行なうことを特徴とする半導体
    集積回路装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記トランジスタは縦型MOS電界効果
    トランジスタであり、前記第1の導電型領域は該トラン
    ジスタのベース領域であり、前記ポリシリコンツェナー
    ダイオードは該トランジスタのゲートとソースとの間に
    挿入接続されたダイオードであることを特徴とする請求
    項1に記載の半導体集積回路装置の製造方法。
JP352692A 1992-01-13 1992-01-13 半導体集積回路装置の製造方法 Withdrawn JPH05211293A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5502338A (en) * 1992-04-30 1996-03-26 Hitachi, Ltd. Power transistor device having collector voltage clamped to stable level over wide temperature range
WO2001041216A1 (de) * 1999-12-02 2001-06-07 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur herstellung monolithisch integrierter halbleiterbauelemente

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Effective date: 19990408