JPS58147145A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS58147145A
JPS58147145A JP3134682A JP3134682A JPS58147145A JP S58147145 A JPS58147145 A JP S58147145A JP 3134682 A JP3134682 A JP 3134682A JP 3134682 A JP3134682 A JP 3134682A JP S58147145 A JPS58147145 A JP S58147145A
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resistance
forming
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semiconductor
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Katsuaki Asano
浅野 勝昭
Yoshio Ueki
植木 善夫
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Sony Corp
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
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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】 本党明は半導体装置、特にフィルター回路のように、抵
抗部と容its、すなわち時定数素子を有する半導体集
積回路を得る場合に適用して好適な半導体装置の製法に
係わる。
現在−抵抗部と容量部とを有するCR時定数回路、例え
ばフィルター回路を、内蔵した半導体集権回路装置は、
少くとも一般に普及されるに至っていない、これは、従
来の製法では、高精度にその時定数の設定がなされなか
ったことによる。
しかしながら、抵抗や、容量に左程高い精度が要求され
ない場合には、これら抵抗や容量を回路素子の一部とし
て含む集積回路を構成するものが提供されている。
第1図にその一例を示すに、図示の例では共通の半導体
基体(1)に、NPN )ランジスタ(2)と、容皺素
子(3)と、抵抗素子(4)及び(5)が設けられた部
分が示されている。半導体基体(1)は、P型のサブス
トレイト(6)上にN型の半導体層(7)がエピタキシ
ャル成長されてなる。半導体J!1(7)にはこれを横
切って例えば格子状にP型のアイソレーション領域(8
)が形成され、これによって各素子(2)〜(5)が形
成される部分が分離されている。また(9)と、(II
及びUυは夫^Fテンジスタ(2)と、抵抗素子(4)
及び(5)の埋込み領域である。 (12は基体(1)
の表面に形成された5to2等の絶縁層である。トラン
ジスタ(2)は1例えばアイソレーション領域(8)に
よって囲まれたN型の半導体層部分C131をコレクタ
領域とし、これの上に夫々拡散によって形成されたP型
のベース領域IとN型のエミッタ領域(151とを有し
てなる。
抵抗素子(4)はベース領域C14)の拡散と同時に形
成した抵抗層(161によって構成される。他方の抵抗
素子(5)はベース領域C14)の拡散と同時に形成し
た領域Qη及びQE9を抵抗両端の端子領域としてこれ
ら間に渡って基体(1)の表面に形成した絶縁層a2上
に低比抵抗の多結晶シリコンよりなる抵抗層0が被着さ
れて構成される。また、容量素子(3)は例えばトラン
ジスタ(2)の工之ツタ領域αSの拡散時に形成した領
域翰を一方の電極となし、この拡散時に領域端上に生成
される薄い酸化膜C!υを誘電体層としてこれの上にM
等の電極金属層@を被着してこれと誘電体層Qυを介し
て対向する領域■との間に静電容量Cを形成するように
している。この電極金属層■は抵抗層(1句の一端にオ
ーミックに接続されている。(ハ)は抵抗素子(4)の
他方の電極、(ハ)は容量(3)の領域■の端子電極、
(ハ)、(ホ)及び罰は夫々トランジスタ(2)のコレ
クタ、ペース及びエミッタの各電極で、二之ツタ電極(
財)の他端は、抵抗素子(5)の端子領域α稀にオーミ
ックに連結された構成を採っている。尚、抵抗素子(4
)或いは容量素子(3)として多少その精度を上げよう
とする場合には、抵抗層α匂の形成を前述したペース領
域04)の拡散工程とは別工程での例えばボロンのイオ
ン注入法によって形成し、容量素子(3)の誘電体層C
I)の形成を前述した拡散工程による酸化膜とは別の減
圧CVD法(減圧化学的気相成長法)或いは酸化処理に
よって形成する。
しかしながら、いずれの場合も、これら抵抗と容量とは
夫★別の工程、作業で独立に作製されるのが一般的であ
るために、両者の抵抗値、及び容量値は独立にばらつき
を有するものであって、両者が関連性を持たないために
両者によって時定数を決定する場合、これを正確に、再
現性良く設定することは、極めて困難である。
一方、これら抵抗及び容量の6値は、そのシート抵抗及
び誘電率については比較的ばらつきがない値に設定でき
ることから、むしろ、その幾何学的要因がこれら抵抗値
及び容量値のばらつき発生の原因となっている。例えば
抵抗値Rについてみれば、これは、 で与えられる。ここにρ、はシート抵抗、W及び!は抵
抗層(II19の幅及び長さであるがこれらW及びJに
ついてもばらつきが問題となる。すなわち抵抗層0eの
形成は基体+1)の表面に拡散或いはイオン注入のマス
ク層となる例えば840□等の縁絶層を形成し、これに
不純物の拡散或いはイオン注入等による選択的ドーピン
グのための開口を穿設するものであるが、この開口は通
常フォトエツチングによって行うものであって、このフ
ォトエツチングに伴うフォトレジストに対する露光現像
及びS弧02!スク層のエツチング等における誤差によ
り比較的大きなばらつきが生じる。このことは容量Cに
ついても同様にいえることである。
本発明においては、このような欠点を効果的に回避する
ことができ、CB時定数の設定を高精度に行うことがで
きるようにし、もってフィルター回路等を内蔵した半導
体集積回路を得ることができるようにした半導体装置の
製法を提供するものである。
第2図以下を参照して本発明による半導体装置の製法の
一例を詳細に説明する。図示の例では容量及び抵抗を有
する集積回路を得る場合であるが、図においてはその容
itsと抵抗部とのみを示している。
この例においても、第2図に示すようにP型のサブスト
レイ)C(11上にN型の半導体層曽がエピタキシャル
成長された半導体基体(ハ)が形成され、半導体層(3
″Jを横切って例えば格子状パターンをもってPgのア
イソレーション領域(ロ)が形成され、これによって各
回路素子、この例では容量部及び抵抗部となる部分(3
2A)及び(32B)が分離される。
(至)は部分(32B )においてサブストレイH3υ
及び半導体層(至)間に渡って設けられたN型の埋込み
領域である0部分(32A)の半導体層621上には例
えば図示しないが他の回路素子としてのNPN)ランジ
スタの工虐ツタ領域の拡散と同時に形成した高不純物濃
度の領域(至)が選択的に形成され、他方の部分(32
B )には同様の例えばNPN)ランジスタにおけるペ
ース領域に対するベース電極コンタクト用の低比抵抗拡
散領域の形成と同時に選択的に形成した高濃度の対の端
子領域c37)及び(ト)が設けられる。
基体(至)の表面には別0□等の絶縁層(至)が被着さ
れている0本発明においてはこの絶縁層−に対して容量
部と抵抗部とを形成する部分に、これら容量部と抵抗部
を形成するための開口−及び(41)を同時に穿設する
。すなわち部分(冨人)に設けた高濃度領域端上と、部
分(32B )における両端子領域0η及び(至)に跨
る部分とに夫青開ロー及びOυを、例えば同一作業によ
るフォトエツチングによって同時に穿設する。
次に、第3図に示すように、例えば基体(1)を熱酸化
して両開口曲及び(41)内に最終的に容量素子の例え
ば第1の誘電体層となる薄い5102.18I1体層(
43を形成する。
第4図に示すように、同様に最終的に容量素子の例えば
第2の誘電体層となるSi3N4誘電体層C■を全面的
に被着する。
#I5図に示すように、5i3N4層(43を、開口(
4Gを覆う部分を残して他部をエツチング除去する。
この達択的エツチングは、誘電体層(4漕上に7オトレ
ジスト層(ロ)を塗布し、これを露光現像して所定のパ
ターンとし、このフォトレジスト層(44)をマスタと
して震電体層四に対するエツチングを行う。
次に破線矢印で示すようにP型の不純物のボロンイオン
を、絶縁層端をマスクとしてイオン注入し、開口11)
を通じて部分(32B)の領域6η及び(至)間に渡る
、抵抗層−を形成する。この場合レジスト層Iが開口萌
を覆って形成されていることによりこの部分にはイオン
注入がなされない。
116図に示すように、レジスト層(ロ)を剥離しての
ち、全面的に化学的気相成長法等によってパッジベージ
ロン用の絶縁層(ハ)例えば5102層をデポジットす
る。その後例えば900°CのN2w囲気中のアニール
処理を行う。
洒に第7図に示すように、絶縁層(ハ)及びこれの下の
誘電体層(44、さらにこれの下の絶縁層(至)に渡っ
て電極窓をフォトエツチング等によって穿設する0図示
の例では領域(36)上の開口(6)が穿設されていな
い部分と領域G看及び(2)上に夫々各領域C36J、
C17]。
(2)上にオーミックコンタクト用の電極窓(461,
(471゜(4印を穿設し、さらに開口(4I上のパッ
ジベージロン用の絶縁層(ハ)にのみ窓(49Iを穿設
し、これら窓に)。
−力、囮を通じて各領域(ト)、C37)、(至)にオ
ーミックコンタクトする例えば幻金属層よりなる各型t
dli50゜61)、(財)を形成する0図示の例では
、電極転)を、開口−を通じて10 層りと8i3N、
層C3より成る2層構造の誘電体層を介して領域間に対
向するように延在させて両者間に静電容量Cを形成する
すなわち電極ω及び61側ニ容量Cを形成した目的とす
る容量素子0を構成する。また、電極6υ及び6)間に
抵抗層■によって構成される抵抗値Rを有する目的とす
る抵抗素子(財)が構成された半導体集積回路(ト)を
得る。
このように構成された容量素子曽における誘電体層、す
なわち上述した例においては5tO2層(4渇及び8i
、N4層(財)による誘電体層の誘電率及び厚さけ再現
性よく一定のものが得られるものとし、さらに抵抗素子
(ロ)の抵抗層−のシーF抵抗が同様に再現性よく一定
のものが得られるとすれば、冒頭に述べたようにこれら
誘電体層及び抵抗体層の幾何学的寸法が、容量値及び抵
抗値の決定の重要な因子となるものであるが、前述した
ようにこれらを形成する開口(41及び圓を同時に形成
してこれらの形成にあたって生じる枳差が両者に同時に
生ずるようにしたことによってCR時定数としては所定
の値に補償可能となる。すなわち開口0ゆ及σ(4I)
を説明の便宜上長方形である場合についてみるに、これ
ら長方形の開口(40)及び(4υの6幅及び長さを夫
&Wo、Wl及びり。y”Iとし、その幅方向のずれを
ΔW4長さ方向のずれを△Lとするとき、容置C及び抵
抗Rは、 但しdは誘電体層の厚さ、蓼はその誘t*である。
となる。今WO<(Loのパターンとした場合を考える
と、 となる。従って、△Wが微小であるとすると、となる、
従って、この場合、Wo=xW1とすれば寸法誤差の補
償ができることになる。 ゛また。 Wo=Loのパタ
ーンとした場合を考えると、 となる、従って、 となる、従ってこの場合2W 1 =t W6’:: 
L Oとすることによって寸法誤差の補償ができること
になる。
上述したように本発明製法によれば、容量部、すなわち
容量素子を構成する#電体層のパターンを形成するため
の開口−と、抵抗部、すなわち抵抗素子を構成する抵抗
層のパターンを形成するための一口【υとを同時に形成
するようにして両者に畿何的誤差が同一傾向で生じるよ
うにしたことによってこの誤差によって生じるCB値の
誤差を補償することができるようにしたので、例えばこ
れら01回路によるフィルター回路を他の回路素子と共
に共通の半導体基体に内蔵させ集積回路として構成する
ことができるので、このようなフィルター回路を別構造
として構成する場合に比し、組立製造の簡易化、小型化
をはかることができる。
尚、上述した例に限らず本発明製法は檀々の態様を採り
得るものであり、例えば各部の導電型を図示の例とは逆
の導電型に設定することもできるし、第3図で説明した
5層02層(6)の形成を省略して8 i 3層4層(
ハ)を全面的に形成して第5図で説明した例えばボ四ン
の打ち込みを両開口−及び(41)を通じて行い、その
後、8i、N4層(43を一方の開口顛のみを閉塞する
ように残して除去し、爾後は、第6図及び第7図で説明
したと同様の方法によって目的とする半導、、体験型を
得ることもできる。この場合は、容量素子□□□の誘電
体層は8 i 3層4層旧の単層となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は半導体装置の一例の一部の断面図、第2図ない
し第7図は本発明製法の一例の工程図で −ある。 (至)は半導体基体、(至)及び(財)は夫々容量素子
及び抵抗素子である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 絶縁層に夫々容瀘部と抵抗部とを形成するための開口を
    同時に形成し、時定数素子を形成することを特許とする
    半導体装置の製法。
JP3134682A 1982-02-26 1982-02-26 半導体装置 Granted JPS58147145A (ja)

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JPH0463545B2 JPH0463545B2 (ja) 1992-10-12

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Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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