JPH08279597A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

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JPH08279597A
JPH08279597A JP8224695A JP8224695A JPH08279597A JP H08279597 A JPH08279597 A JP H08279597A JP 8224695 A JP8224695 A JP 8224695A JP 8224695 A JP8224695 A JP 8224695A JP H08279597 A JPH08279597 A JP H08279597A
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semiconductor region
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conductivity
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semiconductor
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JP8224695A
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Takayuki Yamada
隆順 山田
Isao Miyanaga
績 宮永
Michiichi Matsumoto
道一 松元
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 静電破壊防止のための入力出力保護抵抗を少
ない占有面積で形成する。 【構成】 第1導電型半導体領域101中に、第2導電
型の半導体領域103を形成し(a)、基板全面に絶縁
膜を堆積した後、エッチングして第2導電型の半導体領
域103上に絶縁膜104を残し(b)、基板全面に高
融点金属を堆積して、熱処理を行い金属シリサイド領域
106a、106bを形成し(c)、フィールド酸化膜
102および絶縁膜104上に堆積した高融点金属10
5を選択エッチングにより除去し(d)、表面がシリサ
イド化された第2導電型の第1の半導体領域107aと
第2の半導体領域107bとを、表面がシリサイド化さ
れていない第2導電型の第3の半導体領域107cを介
して接続することにより入力保護抵抗を形成することか
らなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は集積回路装置における静
電破壊防止のための入力出力保護抵抗の構造とその製造
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体集積回路において素子の微
細化が大きく進展してきており、MOS型トランジスタ
においてはゲート酸化膜の薄膜化とともに、ソース、ド
レイン領域のシリサイド化によるコンタクト抵抗の低減
がはかられてきている。そしてゲート酸化膜の薄膜化お
よび、シリサイド化による静電破壊耐圧の低下への対策
として、半導体集積回路に入出力保護回路が組み込まれ
ている。
【0003】図5は上記した従来の静電破壊保護回路を
備えた入出力回路の一例を示すものである。図5におい
て入出力端子1は保護抵抗2を介してpチャネル保護ト
ランジスタ3のドレイン、nチャネル保護トランジスタ
4のドレイン、pチャネル出力トランジスタ5のドレイ
ン、nチャネル出力トランジスタ6のドレインに接続さ
れ、更に入力保護抵抗7を介して内部回路8に接続され
ている。pチャネル保護トランジスタ3のソース、ゲー
トはVDD電源端子に接続され、nチャネル保護トラン
ジスタ4のソース、ゲートは接地端子に接続されてい
る。また、pチャネル出力トランジスタ5のソースはV
DD電源端子に接続され、ゲートは内部回路9に接続さ
れている。nチャネル出力トランジスタ6のソースは接
地端子に接続され、ゲートは内部回路10に接続されて
いる。
【0004】このような構成の入出力回路において接地
端子に対し入出力端子1にサージが印加された場合、サ
ージは保護抵抗2により減衰された後、nチャネル保護
トランジスタ4を通じてサージは放電吸収される。ま
た、VDD電源端子に対し入出力端子1にサージが印加
された場合も同様に、サージは保護抵抗2により減衰し
た後、pチャネル保護トランジスタ3を通じて放電吸収
される。更に、入力保護抵抗7がサージ電圧を減衰させ
て内部回路8を保護している。
【0005】前記保護抵抗の従来例の1つとして、特開
昭61−285749号公報に開示された構成を図6に
示す。図6において、符号11はn型シリコン半導体基
板、12は前記基板11の表面層に選択的に形成された
- 形ウェルであり、配線13a、13bに対しては、
表面2箇所からそれぞれに低抵抗のp+ 形半導体層14
a、14bを介してコンタクトをとっており、また、1
5はフィールド酸化膜、16は絶縁膜、17a、17b
は各配線13a、13bのコンタクトホールであり、保
護回路の抵抗として半導体基板内に形成される高抵抗の
ウェルを用いている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
従来例のような構成では、保護回路の抵抗として高抵抗
のウェルを用いているため、保護回路のトランジスタの
ウェルとの間で分離が必要となる。したがって、抵抗と
して用いる領域の他に、ウェル分離領域の面積が必要と
なるため、少ない面積により保護回路を形成することが
できないという問題点を有していた。
【0007】本発明は上記問題点に鑑み、入出力回路の
保護抵抗の構造を特別な分離を必要としないものとし、
占有面積の少ない保護抵抗の構造およびその製造方法を
提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達するため、
本発明は、第1導電型の半導体基板上に形成され、表面
がシリサイド化された第2導電型の第1および第2の半
導体領域と、前記第1導電型の半導体基板上に形成さ
れ、表面がシリサイド化されていない第2導電型の第3
の半導体領域とを具備し、前記第1と第2の半導体領域
が前記第3の半導体領域を介して導通するように配置す
ることにより、入力保護抵抗を形成することを特徴とす
る半導体装置である。
【0009】また、本発明は、第1導電型の半導体基板
上に第2導電型の半導体領域を形成する工程と、前記基
板全面に絶縁膜を堆積させる工程と、少なくとも前記第
2導電型の半導体領域の内、抵抗素子となる領域上を残
し前記絶縁膜をエッチングする工程と、前記基板上に高
融点金属を堆積し、前記抵抗素子となる領域以外の前記
第2導電型の半導体領域をシリサイド化する工程とを備
え、前記絶縁膜をマスクとして用いることにより、前記
抵抗素子をシリサイド化しないことを特徴とする半導体
装置の製造方法である。
【0010】さらに本発明は、前記第2導電型の半導体
領域の形成を、MOS型トランジスタのソース、ドレイ
ン形成の工程と、また、前記絶縁膜の堆積とエッチング
を、MOS型トランジスタの側壁スペーサ形成の工程と
同時に行うことを特徴とする半導体装置の製造方法であ
る。
【0011】また、本発明は前記絶縁膜をエッチングす
る工程において、フィールド酸化膜端周辺領域上の前記
絶縁膜を残してエッチングすることを特徴とする半導体
装置の製造方法である。
【0012】
【作用】本発明の方法による各手段により、次のような
作用が得られる。
【0013】第1に保護回路の抵抗として、第1導電型
半導体領域中に形成された高抵抗の第2導電型の半導体
領域を用いることにより、トランジスタのウェルを形成
する第1電導型半導体領域との間に特別な分離を必要と
しないため、入出力保護回路の占有面積を少なくするこ
とができる。
【0014】第2にMOS型トランジスタ形成の工程と
同時に抵抗を形成することにより、工程数を増やすこと
なく、低コストで入力保護回路を形成することができ
る。
【0015】第3に抵抗領域形成と同一工程において、
フィールド酸化膜端周辺の半導体領域をシリサイド化し
ないことにより、工程数を増やすことなく、低コストで
リーク電流の少ない抵抗装置を形成することができる。
【0016】
【実施例】
(実施例1)以下、本発明を実施例により詳細に説明す
る。図1は本発明第1の実施例における半導体装置の製
造工程断面図を示したものである。
【0017】まず図1(a)に示すようにフィールド酸
化膜102の形成されたシリコン基板のp型ウェル領域
101中に砒素をイオン注入し、n型の半導体領域10
3を形成する。次に図1(b)に示すように基板全面に
シリコン酸化膜を例えばCVD法で400nm堆積した
後、フォトリソ工程によりエッチングしてn型の半導体
領域103上にシリコン酸化膜104を残す。続いて図
1(c)に示すように基板全面に高融点金属として例え
ばコバルトを堆積して、熱処理を行いコバルトシリサイ
ド領域106a、106bを形成する。最後に図1
(d)に示すようにフィールド酸化膜102およびシリ
コン酸化膜104上に堆積したコバルト105を選択エ
ッチングにより除去して完了する。
【0018】本実施例によれば、シリコン酸化膜104
をマスクとして用いてシリサイド化を行うことにより、
n型半導体領域103のシリコン酸化膜104下の領域
の表面はシリサイド化されないため、容易に抵抗素子領
域107cを形成することができる。また、図2に示す
ように本実施例により形成された抵抗装置201とMO
S型トランジスタ202とでp型ウェル領域101を共
用化することができるため、占有面積の少ない抵抗装置
を形成することができる。
【0019】なお、本実施例では101をp型、10
0、103、107をn型としたが、101をn型、1
03、107をp型としてもよい。また、高融点金属と
してコバルトを用いたが、チタン、タングステン、ニッ
ケル等を用いてもよい。
【0020】(実施例2)図3は本発明第2の実施例に
おける半導体装置の製造工程断面図を示したものであ
る。
【0021】まず図3(a)に示すようにp型シリコン
基板101上に4〜20nm程度の酸化膜を形成し、そ
の上に多結晶シリコン膜を300nm程度堆積した後、
フォトリソ工程によりエッチングして、MOSトランジ
スタのゲート酸化膜108およびゲート電極109を形
成する。次に図3(b)に示すようにゲート電極109
をマスクにして砒素をp型半導体基板101中に低濃度
にイオン注入し、ソース、ドレイン領域および、抵抗領
域となるn-型の半導体領域103を形成し、続いて図
3(c)に示すようにシリコン酸化膜を例えばCVD法
で400nm堆積した後、フォトリソ工程によりエッチ
ングして、ゲート酸化膜の側壁スペーサ104a、10
b、およびn-型半導体領域103上のシリコン酸化膜
104cを残す。さらに図3(d)に示すように前記ゲ
ート電極109、側壁スペーサ104a、104b、お
よびシリコン酸化膜104cをマスクとして砒素を高濃
度に注入して、n+半導体領域112a、112b、1
12cを形成する。そして図3(e)に示すように基板
全面に高融点金属として例えばコバルトを堆積し、熱処
理を行いコバルトシリサイド領域106a、106b、
106cを形成する。次いで、側壁スペーサ104a、
104b、およびシリコン酸化膜104c上に堆積した
コバルトを選択エッチングにより除去する。最後に図3
(f)に示すようにシリコン酸化膜110を例えばCV
D法で堆積し、コバルトシリサイド領域106a、10
6b上の所望の位置にコンタクト窓を設け、配線111
a、111bを形成して完了する。
【0022】本実施例によれば抵抗領域形成の工程をM
OSトランジスタ形成の工程と共通化することができる
ので、抵抗装置を工程数を増やすことなく低コストで形
成することができる。
【0023】なお、本実施例でも上記した第1の実施例
と同様に101をp型、103、112をn型とした
が、101をn型、103、112をp型としてもよ
い。また、高融点金属としてコバルトを用いたが、チタ
ン、タングステン、ニッケル等を用いてもよい。
【0024】(実施例3)図4は本発明第3の実施例に
おける半導体装置の製造工程断面図を示したものであ
る。
【0025】図4(a)及び(b)は上記の第2の実施
例に示した図3(a)及び(b)と同様である。図4
(c)において、シリコン酸化膜を例えばCVD法で4
00nm堆積した後、フォトリソ工程によりエッチング
して、ゲート酸化膜の側壁スペーサ104a、104
b、n-型半導体領域103上のシリコン酸化膜104
c、およびフィールド酸化膜102端周辺領域上のシリ
コン酸化膜104d、104eを残す。次に図4(d)
に示すように前記ゲート電極109、側壁スペーサ10
4a、104b、およびシリコン酸化膜104c、10
4d、104eをマスクとして砒素を高濃度に注入し
て、n+型半導体領域112a、112b、112cを
形成し、続いて図4(e)に示すように基板全面に高融
点金属として例えばコバルトを堆積し、熱処理を行いコ
バルトシリサイド領域106a、106b、106cを
形成する。次いで、側壁スペーサ104a、104b、
およびシリコン酸化膜104c、104d、104e上
に堆積したコバルトを選択エッチングにより除去する。
最後に図4(f)に示すようにシリコン酸化膜110を
例えばCVD法で堆積し、コバルトシリサイド領域10
6a、106bの所望の位置にコンタクト窓を設け、配
線111a、111bを形成して完了する。
【0026】本実施例によればウェルのフィールド酸化
膜端領域の抵抗が大きいため、隣接ウェル間のリーク電
流を小さくすることができる。
【0027】なお、本実施例でも上記した第1の実施例
と同様に101をp型、103、112をn型とした
が、101をn型、103、112をp型としてもよ
い。また、高融点金属としてコバルトを用いたが、チタ
ン、タングステン、ニッケル等を用いてもよい。
【0028】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、第1導電
型半導体領域中に形成された高抵抗の第2導電型半導体
領域を用いることにより、MOS型トランジスタの第1
導電型のウェルとの間に特別な分離を必要としないため
に、所定の抵抗値を少ない面積によって得ることがで
き、保護抵抗形成に必要な基板の面積が減少することに
なる。また、MOS型トランジスタ形成の工程と同時に
抵抗を形成することができるので、工程数を増やすこと
なく低コストで入力保護回路を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明第1の実施例における半導体装置の製造
工程断面図
【図2】本発明第1の実施例における半導体装置の断面
概略図
【図3】本発明第2の実施例における半導体装置の製造
工程断面図
【図4】本発明第3の実施例における半導体装置の製造
工程断面図
【図5】半導体装置における入出力保護回路図
【図6】従来の半導体装置における入出力保護抵抗装置
の概略図
【符号の説明】
100 n型シリコン基板 101 p型半導体領域 102 フィールド酸化膜 103 n型半導体領域 104 シリコン酸化膜 105 コバルト 106 コバルトシリサイド 107 n型半導体領域 108 ゲート酸化膜 109 ゲート 110 シリコン酸化膜 111 配線 112 n+型半導体領域

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1導電型の半導体基板上に形成され表面
    がシリサイド化された第2導電型の第1および第2の半
    導体領域と、前記第1導電型の半導体基板上に形成され
    表面がシリサイド化されていない第2導電型の第3の半
    導体領域とを有し、前記第1と第2の半導体領域が前記
    第3の半導体領域を介して導通させて形成された入力保
    護抵抗を有することを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】第1導電型の半導体基板に選択的に第2導
    電型の半導体領域を形成する工程と、少なくとも前記第
    2導電型の半導体領域内の抵抗素子となる領域上に絶縁
    膜を形成する工程と、前記半導体基板上全面にに高融点
    金属を堆積するとともに前記絶縁膜の形成されていない
    前記第2導電型の半導体領域をシリサイド化する工程と
    を備え、前記絶縁膜の下の第2の導電型の半導体領域を
    抵抗素子とすることを特徴とする半導体装置の製造方
    法。
  3. 【請求項3】第2導電型の半導体領域を第1導電型の半
    導体基板に形成されたMOS型トランジスタのソース、
    ドレイン形成の工程と同時に行うことを特徴とする請求
    項2記載の半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】第1導電型の半導体基板に選択的に第2導
    電型の低濃度の半導体領域を形成する工程と、少なくと
    も前記第2導電型の低濃度の半導体領域内の抵抗素子と
    なる領域上に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜をマ
    スクとして前記第2導電型の低濃度の半導体領域にイオ
    ン注入を行って高濃度の半導体領域を形成する工程と、
    前記半導体基板上全面にに高融点金属を堆積するととも
    に前記絶縁膜の形成されていない前記第2導電型の半導
    体領域をシリサイド化する工程とを備え、前記絶縁膜の
    下の第2の導電型の半導体領域を抵抗素子とすることを
    特徴とする半導体装置の製造方法。
  5. 【請求項5】低濃度の半導体領域または高濃度の半導体
    領域を第1導電型の半導体基板に形成されたMOS型ト
    ランジスタのソース、ドレイン形成の工程と同時に行う
    ことを特徴とする請求項4記載の半導体装置の製造方
    法。
  6. 【請求項6】絶縁膜を形成する工程の際に、MOS型ト
    ランジスタの側壁スペーサを同時に形成することを特徴
    とする請求項2〜5いずれかに記載の半導体装置の製造
    方法。
  7. 【請求項7】絶縁膜を形成する工程の際に、フィールド
    酸化膜端周辺領域上に絶縁膜を同時に形成することを特
    徴とする請求項2〜5いずれかに記載の半導体装置の製
    造方法。
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