JPS6018950A - 半導体抵抗素子 - Google Patents

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】 〔技術分野〕 本発明は半導体拡散抵抗装置に関し、特にその高抵抗化
技術に関する。

〔背景技術〕

ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体集積回路装置において抵抗とし
て用いられる半導体拡散抵抗は、第１図及び第１図のＡ
−Ａ断面図である第２図に示すように、シリコン半導体
基体１の周囲を低温酸化膜２等で電気的に分離（アイソ
レーション）した半導体島領域３表面に低濃度のｐ型層
４を形成し、このｐ型層４０両端部にペース拡散を利用
した高濃度ｐ＋型領領域を形成し、表面の酸化膜（Ｓｉ
Ｑ。

膜）６に対してコンタクト孔８をあけて高濃度ｐ＋型領
領域オーミック接続するアルミニウム電極７，７を設け
てなり、半導体島領域３を接地電圧に落とした状態でｐ
型層４を抵抗として使用する。

このような拡散で高抵抗を形成しようとする場合、（１
）ｐ型層４の長さを増す、（２）ｐ型層の幅、深さを小
さくする、（３）ｐ型層の濃度を低くする等の手段が考
えられるが、上記（１）は島領域の寸法が限られる、（
２）は拡散のためのマスクパターンを変えても幅や深さ
の寸法を精度よく制御できない、（３）は拡散する不純
物濃度の制御が困難である等それぞれ問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は上記した問題を解消するものであり、その目的
とするところは、半導体基体上で大きい面積をとること
なく、しかも寸法精度の制御が容易な高抵抗の拡散抵抗
装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、半導体基体の一生面に基体と異なる導電型の
低濃度拡散抵抗層と、この低濃度拡散抵抗層に接続する
基体と異なる導電型の高濃度拡散層と、この高濃度拡散
層表面に低抵抗接触する金属電極とを有する半導体高抵
抗装置であって、上記金属電極と高濃度拡散層との接触
する部分と上記低濃度拡散抵抗層との間に表面層部分が
欠如した高濃度拡散層の一部が存在することにより、拡
散抵抗表面の酸化膜のコンタクト孔のパターンを変える
のみで高抵抗が得られ前記目的が達成できる。

〔実施例〕

第３図乃至第５図は、本発明の一実施例であって高い抵
抗を有する拡散抵抗の製造プロセスの要部を示す工程断
面図である。以下工程順に従つ℃説明する。

（１）第３図において示すように、ｎ型シリコン基体（
同図では示されない通常ｐ型シリコン結晶基板の上にｎ
型シリコン結晶層を形成したもの）の表面に選択的低温
酸化技術による分離（アイソレーション）酸化膜２で囲
まれたｎ型シリコン領域３内にＢ（ボロン）イオン打込
みを行ないアニールすることによりｐ型拡散抵抗層４を
形成する。

次いで表面の酸化膜６をマスクにしてｐ型拡散抵抗層４
０両端部に高濃度Ｂイオン打込み拡散を行って高濃度ｐ
＋型型数散層を形成する。

（２１次いで表面の酸化膜６に対して電極部コンタクト
のための窓孔８をあけるホトエッチを行う。

このときホトエッチのマスクパターンの窓孔８の位置を
第４図に示すようにｄ（ｄニ３〜４μｍ）だけ内側へず
らせて大きく形成する。

（３）　このあとアルミニウム（シリコン２％入りアル
ミニウム）を全面蒸着し、パターニングエッチして不要
部を除去し、上記窓孔８の一部を通して高濃度耐型拡散
層表面に低抵抗接触するアルミニウム電極（配線）７を
第５図のように形成する。

このときのアルミニウムパターニングのマスクはコンタ
久ト窓孔なずらせない在来のパターンをそのまま使用す
ることにより、前記（２）工程でずれた分が、「目あき
部」９として露出することになる。

（４）上記工程のパターニングの後、酸化膜の表面部分
でアルミニウム中のシリコン残滓を取り除く必要があり
、ＨＦ系エッチ液で全体エッチする。

この残滓エッチによって「目あき部」のシリコン表面が
エッチされて第６図に示すように凹陥部１０があけられ
る。第７図、第８図はこの部分を拡大した断面図及び平
面図である。このあと図示されないが表面な保獲用のＰ
ＳＧ、（リンを含むシリケート・ガラス）等の絶縁膜で
冴い拡散抵抗が完成する。

〔効果〕

以上実施例で説明した本発明によれば下記のように効果
が得られる。

（１）第９図は、不純物濃度分布図である。横軸は表面
からの距離Ｘ縦軸は、アクセプター不純物濃度Ｎａであ
り、ｅはエッチ深さである。

シリコン残滓エッチにより第９図に不純物濃度プロファ
イルで示すように「目あき部」の高濃度ｐ＋型型数散層
うち高濃度の表面部分がｅだけ取り除かれて凹陥部１０
が形成される結果、凹陥部直下の低濃度（高抵抗）の部
分を通って電流が流れることになり、全体として高抵抗
が得られる。

（２）高濃度ｐ＋型型数散層「目あき部」形成はコンタ
クトホトエツチングのためのマスクパターンの窓孔（第
８図８−＋８’）の位置をずらせるだけでよく、他の工
程を全く変更することなくでき拡散マスクや拡散不純物
濃度を変更する場合に比して高い精度でコントロールで
きる。

（３）高濃度ｐ　型拡散層の「目あき部」の巾ｄやエッ
チ深さｅを変化させることによって、所望の抵抗値が得
られる。

〔利用分野〕

本発明は半導体拡散抵抗の全てに適用でき、特に大型の
ＩＣ（バイポーラＩＣ，ＭＯ８ＩＣを含む）Ｋ応用して
有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は拡散抵抗の一例を示す平面図１、第２図は第１
図におけるＡ−、Ａ断面図である。 第２図乃至第６図は本発明の一実施例であって拡散抵抗
の製造プロセスの各工程の断面図である。 第７図は第６図における一部を拡大した断面図、第８図
は第７図に対応する拡大平面口、第９図は第７図におゆ
るＢ−Ｂ切断面における不純物濃度分布曲線図である。 ｌ・・・シリコン半導体基体、２・・・低温酸化膜、３
・・・半導体島領域、４・・・拡散抵抗（低濃度ｐ型層
χ５・−・高濃度ｐ　型領域、６・・・酸化膜、７・・
・アルミニウム電極、８・・・コンタクト孔、９・・・
「目あき部」第　８　図 第　９　図 工（Ｐ九） 手続補正書（方式） 補正をする者 ４ｆ件との関係　特許出願人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体基体の一生面に基体と異なる導電型の低濃度
   拡散抵抗層と、この低濃度拡散抵抗層に接続する基体と
   異なる導電型の高濃度拡散層と、この高濃度拡散層表面
   に低抵抗接触する金属電極とを有し、上記金属電極と高
   濃度拡散層との接触する部分と上記低濃度拡散抵抗層と
   の間に表面層部分が欠如した高濃度拡散層の一部が存在
   することを特徴とする半導体抵抗素子。 ２、前記金属電極は高濃度拡散表面にその上の絶縁膜に
   開けられた窓孔部を通して接続され、この窓孔部は金属
   電極位置に対し拡散抵抗側へずれた位置に形成されてい
   る特許請求の範囲第１項記載の半導体抵抗素子。