JPH0682787B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH0682787B2 JPH0682787B2 JP22255186A JP22255186A JPH0682787B2 JP H0682787 B2 JPH0682787 B2 JP H0682787B2 JP 22255186 A JP22255186 A JP 22255186A JP 22255186 A JP22255186 A JP 22255186A JP H0682787 B2 JPH0682787 B2 JP H0682787B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［概要］ 抵抗体とする多結晶シリコン膜に、一導電型不純物イオ
ンを注入して熱処理し、次いで、不活性ガスイオン、例
えば、窒素（N2），酸素（O2），アルゴン（Ar）などの
不活性ガスイオンを注入し、未熱処理のままとする。こ
のような抵抗体の形成方法は、抵抗値を一層精度良く形
成できる。
ンを注入して熱処理し、次いで、不活性ガスイオン、例
えば、窒素（N2），酸素（O2），アルゴン（Ar）などの
不活性ガスイオンを注入し、未熱処理のままとする。こ
のような抵抗体の形成方法は、抵抗値を一層精度良く形
成できる。
［産業上の利用分野］ 本発明は半導体装置の製造方法に係り、特に、抵抗体の
形成方法の改善に関する。
形成方法の改善に関する。
ICやLSIのような半導体装置には、多数のトランジスタ
素子に多数の抵抗体（抵抗素子）が組み込まれて、集積
回路が構成されている。従つて、半導体装置の品質を高
めるためには、高精度な抵抗値を有する抵抗体を形成す
ることが要望されている。
素子に多数の抵抗体（抵抗素子）が組み込まれて、集積
回路が構成されている。従つて、半導体装置の品質を高
めるためには、高精度な抵抗値を有する抵抗体を形成す
ることが要望されている。
［従来の技術］ 従来、抵抗体は、半導体基板内に設けるベース領域の形
成と同時に抵抗体層を設ける形成方法等が知られている
が、基板内に抵抗体を設ける形成方法は数百ＫΩ程度の
高抵抗値をもつた抵抗体を形成することが困難で、ま
た、多結晶シリコン膜を利用したセルフアライン（自己
整合）による製造方法が採られるようになつてきたため
に、最近、半導体基板上に絶縁膜を介して被着した多結
晶シリコン膜を抵抗体層として形成する方法が用いられ
ている。
成と同時に抵抗体層を設ける形成方法等が知られている
が、基板内に抵抗体を設ける形成方法は数百ＫΩ程度の
高抵抗値をもつた抵抗体を形成することが困難で、ま
た、多結晶シリコン膜を利用したセルフアライン（自己
整合）による製造方法が採られるようになつてきたため
に、最近、半導体基板上に絶縁膜を介して被着した多結
晶シリコン膜を抵抗体層として形成する方法が用いられ
ている。
第３図はその多結晶シリコン膜からなる抵抗体の断面図
を示しており、１はシリコン基板,2はシリコン基板と抵
抗体との間の介在させた絶縁膜の酸化シリコン（SiO2）
膜,3は抵抗体,4は抵抗体周囲を囲むSiO2膜,5は電極であ
る。
を示しており、１はシリコン基板,2はシリコン基板と抵
抗体との間の介在させた絶縁膜の酸化シリコン（SiO2）
膜,3は抵抗体,4は抵抗体周囲を囲むSiO2膜,5は電極であ
る。
第４図（ａ）〜（ｃ）はその形成方法を示す工程順図
で、まず、同図（ａ）に示すように、シリコン基板１の
表面を熱酸化して、SiO2膜２を生成し、その上に気相成
長（CVD）法で高純度の多結晶シリコン膜（例えば、膜
厚5000〜6000Å）３を成長する。次いで、同図（ｂ）に
示すように、窒化シリコン（SiO3N4）膜６（膜厚1000Å
程度）をCVD法で被着し、フォトプロセスによりパター
ンニングして、抵抗体領域の多結晶シリコン膜部分のみ
を被覆したSiO3N4膜６を形成し、これをマスクにして露
出した多結晶シリコン膜を熱酸化してSiO2膜４を生成す
る。
で、まず、同図（ａ）に示すように、シリコン基板１の
表面を熱酸化して、SiO2膜２を生成し、その上に気相成
長（CVD）法で高純度の多結晶シリコン膜（例えば、膜
厚5000〜6000Å）３を成長する。次いで、同図（ｂ）に
示すように、窒化シリコン（SiO3N4）膜６（膜厚1000Å
程度）をCVD法で被着し、フォトプロセスによりパター
ンニングして、抵抗体領域の多結晶シリコン膜部分のみ
を被覆したSiO3N4膜６を形成し、これをマスクにして露
出した多結晶シリコン膜を熱酸化してSiO2膜４を生成す
る。
次いで、第４図（ｃ）に示すように、Si3N4膜６マスク
の上から硼素または砒素をイオン注入し、更に、高温度
（約1000℃）で熱処理する。この熱処理は注入イオンを
結晶格子のシリコンと置換し、結晶格子点に硼素または
砒素を整置して、活性化するためである。しかる後、Si
3N4膜６を除去し、電極を形成して、第３図のように完
成する。
の上から硼素または砒素をイオン注入し、更に、高温度
（約1000℃）で熱処理する。この熱処理は注入イオンを
結晶格子のシリコンと置換し、結晶格子点に硼素または
砒素を整置して、活性化するためである。しかる後、Si
3N4膜６を除去し、電極を形成して、第３図のように完
成する。
［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上記の形成工程において、硼素または砒素を
イオン注入して、高純度な多結晶シリコン膜をｐ型化、
あるいは、ｎ型化するのは、多結晶シリコン膜のシート
抵抗を調整して、抵抗体が所望の抵抗値を持つようにす
るためである。これは、抵抗体の抵抗値が、周知のよう
に、長さ，断面積とシート抵抗によつて決定されるから
である。
イオン注入して、高純度な多結晶シリコン膜をｐ型化、
あるいは、ｎ型化するのは、多結晶シリコン膜のシート
抵抗を調整して、抵抗体が所望の抵抗値を持つようにす
るためである。これは、抵抗体の抵抗値が、周知のよう
に、長さ，断面積とシート抵抗によつて決定されるから
である。
ところが、不純物イオンを注入し、シート抵抗を調整し
て、高精度な抵抗値を得ることは大変に難しく、且つ、
その再現性も良くない。特に、不純物の注入量を少なく
して、高シート抵抗を精度良く形成することが困難であ
る。それは、不純物濃度が低いほど、バラツキが増加す
るからである。
て、高精度な抵抗値を得ることは大変に難しく、且つ、
その再現性も良くない。特に、不純物の注入量を少なく
して、高シート抵抗を精度良く形成することが困難であ
る。それは、不純物濃度が低いほど、バラツキが増加す
るからである。
本発明は、このような問題点を軽減させて、シート抵抗
を一層精度良く制御して、高精度な抵抗値をもつた抵抗
体を形成する形成方法を提案するものである。
を一層精度良く制御して、高精度な抵抗値をもつた抵抗
体を形成する形成方法を提案するものである。
［問題点を解決するための手段］ その目的は、絶縁膜上に設けた多結晶シリコン膜に、一
導電型不純物イオンを注入して熱処理し、次いで、不活
性ガスイオンを注入し、未熱処理のままとして、前記多
結晶シリコン膜を抵抗体に形成する形成方法によつて達
成される。
導電型不純物イオンを注入して熱処理し、次いで、不活
性ガスイオンを注入し、未熱処理のままとして、前記多
結晶シリコン膜を抵抗体に形成する形成方法によつて達
成される。
［作用］ 即ち、本発明は、最初に、一導電型不純物イオンを注入
して熱処理し、次いで、窒素（N2），酸素（O2），アル
ゴン（Ar）などの不活性ガスイオンを注入し、未熱処理
のままの抵抗体を形成する。そして、２回目の注入は１
回目の注入によるシート抵抗の調整にする。そうする
と、抵抗値は一層精度良く制御できる。
して熱処理し、次いで、窒素（N2），酸素（O2），アル
ゴン（Ar）などの不活性ガスイオンを注入し、未熱処理
のままの抵抗体を形成する。そして、２回目の注入は１
回目の注入によるシート抵抗の調整にする。そうする
と、抵抗値は一層精度良く制御できる。
［実施例］ 以下、図面を参照して実施例によつて詳細に説明する。
第１図（ａ），（ｂ）は本発明にかかる形成方法の工程
順図を示しているが、従来の第３図（ａ），（ｂ）で説
明した、高純度な多結晶シリコン膜３を成長し、その上
にSi3N4膜６マスクを形成し、次に、熱酸化してSiO2膜
４を生成する工程は同一であるから図示していない。次
いで、第１図（ａ）に示すように、高純度な多結晶シリ
コン膜からなる抵抗体３の上から硼素イオン（ｐ型不純
物イオン）を注入する。その時、そのドーズ量は10
13〜14／cm2，加速電圧100KeV程度にする。そうして、
次に、1000℃,30分間の熱処理をおこない、注入イオン
を結晶格子点のシリコン原子と置換して活性化する。そ
の時、シート抵抗（ps）は数10Ω／口〜数ＫΩ／口にな
り、そのシート抵抗は測つておく。
順図を示しているが、従来の第３図（ａ），（ｂ）で説
明した、高純度な多結晶シリコン膜３を成長し、その上
にSi3N4膜６マスクを形成し、次に、熱酸化してSiO2膜
４を生成する工程は同一であるから図示していない。次
いで、第１図（ａ）に示すように、高純度な多結晶シリ
コン膜からなる抵抗体３の上から硼素イオン（ｐ型不純
物イオン）を注入する。その時、そのドーズ量は10
13〜14／cm2，加速電圧100KeV程度にする。そうして、
次に、1000℃,30分間の熱処理をおこない、注入イオン
を結晶格子点のシリコン原子と置換して活性化する。そ
の時、シート抵抗（ps）は数10Ω／口〜数ＫΩ／口にな
り、そのシート抵抗は測つておく。
次いで、第１図（ｂ）に示すように、シート抵抗（ps）
を参照して、Arイオン1011〜1012／cm2程度のドーズ量
で注入する。この時、加速電圧は１回目の不純物のRpの
80％以下にArのRpがくるようにする。且つ、その後の熱
処理（アニール）はおこなわないで、Arイオンで結晶格
子が破壊されたままにする。このようにして形成した抵
抗体３のシート抵抗は、第２図のシート抵抗（ps）とド
ーズ量との関係図表に示すように、ドーズ量に比例して
微細に制御されたシート抵抗（ps）が形成できる。
を参照して、Arイオン1011〜1012／cm2程度のドーズ量
で注入する。この時、加速電圧は１回目の不純物のRpの
80％以下にArのRpがくるようにする。且つ、その後の熱
処理（アニール）はおこなわないで、Arイオンで結晶格
子が破壊されたままにする。このようにして形成した抵
抗体３のシート抵抗は、第２図のシート抵抗（ps）とド
ーズ量との関係図表に示すように、ドーズ量に比例して
微細に制御されたシート抵抗（ps）が形成できる。
なお、２回目のイオン注入の後、未熱処理とする理由
は、折角、高精度に制御したシート抵抗を変動させない
ようにするためである。従って、このような抵抗体の形
成工程は、トランジスタ素子の形成工程と組み合わせる
際、以降に1000℃以上の熱処理がなされない工程位置、
例えば、エミッタ領域形成工程後に２回目のイオン注入
工程を挿入する必要がある。これに対して、１回目のイ
オン注入工程はそのような制約がなく、適宜に挿入して
良い。
は、折角、高精度に制御したシート抵抗を変動させない
ようにするためである。従って、このような抵抗体の形
成工程は、トランジスタ素子の形成工程と組み合わせる
際、以降に1000℃以上の熱処理がなされない工程位置、
例えば、エミッタ領域形成工程後に２回目のイオン注入
工程を挿入する必要がある。これに対して、１回目のイ
オン注入工程はそのような制約がなく、適宜に挿入して
良い。
上記のような形成方法を採れば、数百ＫΩ程度の高い抵
抗値を高精度に形成でき、従来、抵抗値のバラツキが±
10％であつたものは、数％のバラツキに低下させること
が可能になる。
抗値を高精度に形成でき、従来、抵抗値のバラツキが±
10％であつたものは、数％のバラツキに低下させること
が可能になる。
且つ、不活性ガスイオンとして上記例のアルゴン（Ar）
の他、窒素（N2），酸素（O2）などの不純物ガスイオン
が考えられる。
の他、窒素（N2），酸素（O2）などの不純物ガスイオン
が考えられる。
［発明の効果］ 以上の実施例の説明から明らかなように、本発明によれ
ば高低抗体を精度良く形成でき、ICの高品質化に大いに
寄与するものである。
ば高低抗体を精度良く形成でき、ICの高品質化に大いに
寄与するものである。
【図面の簡単な説明】 第１図（ａ），（ｂ）は本発明のかかる形成方法の工程
順図、 第２図はドーズ量とシート抵抗との関係図表、 第３図は多結晶シリコン抵抗体の断面図、 第４図（ａ）〜（ｃ）は従来の形成方法の工程順図であ
る。 図において、 １はシリコン基板、2,4はSiO2膜、 ３は多結晶シリコン膜からなる抵抗体、 ６はSi3N4膜 を示している。
順図、 第２図はドーズ量とシート抵抗との関係図表、 第３図は多結晶シリコン抵抗体の断面図、 第４図（ａ）〜（ｃ）は従来の形成方法の工程順図であ
る。 図において、 １はシリコン基板、2,4はSiO2膜、 ３は多結晶シリコン膜からなる抵抗体、 ６はSi3N4膜 を示している。
Claims (1)
- 【請求項１】絶縁膜上に設けた多結晶シリコン膜に、一
導電型不純物イオンを注入して熱処理し、次いで、不活
性ガスイオンを注入し、未熱処理のままとして、前記多
結晶シリコン膜を抵抗体に形成する工程が含まれてなる
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22255186A JPH0682787B2 (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22255186A JPH0682787B2 (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6377143A JPS6377143A (ja) | 1988-04-07 |
| JPH0682787B2 true JPH0682787B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=16784218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22255186A Expired - Lifetime JPH0682787B2 (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682787B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7401525B2 (en) * | 2005-03-23 | 2008-07-22 | Honeywell International Inc. | Micro-machined pressure sensor with polymer diaphragm |
| WO2010035608A1 (en) | 2008-09-25 | 2010-04-01 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
-
1986
- 1986-09-19 JP JP22255186A patent/JPH0682787B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6377143A (ja) | 1988-04-07 |
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