JPS62209847A - 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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JPS62209847A
JPS62209847A JP5143686A JP5143686A JPS62209847A JP S62209847 A JPS62209847 A JP S62209847A JP 5143686 A JP5143686 A JP 5143686A JP 5143686 A JP5143686 A JP 5143686A JP S62209847 A JPS62209847 A JP S62209847A
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JP
Japan
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polycrystalline silicon
protective resistor
resistor
bent portion
depositing
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JP5143686A
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English (en)
Inventor
Kazuhiko Tomioka
和彦 冨岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • 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
    • H01L27/0203Particular design considerations for integrated circuits
    • H01L27/0248Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection
    • H01L27/0251Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection for MOS devices
    • H01L27/0288Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection for MOS devices using passive elements as protective elements, e.g. resistors, capacitors, inductors, spark-gaps

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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置とその製造方法に係シ、特に半導体
集積回路装置の入出力部の保護抵抗に関する。
〔従来技術〕
IC−LSIなどの集積回路の形態にはスタンダードI
C,セミカスタムIC,カスタムICなどがあるが、ユ
ーザー仕様によるカスタムIC及びプロセスが固定され
るセミカスタムICの入出力部には、保護回路が設けら
れ、信号入力時の雑音などからチップを保護している。
例えばゲートアレー等の保護回路に設けられる従来の抵
抗を第6図に示す、この保護抵抗は、半導体基板上に多
結晶シリコン1vi−堆積し、フォトリソグラフィー法
などの工程により形成され、膜厚と抵抗値が均一になっ
ている。また保護抵抗の面積を大きくせずに抵抗値を大
きくするために@6図に示すようにコの字状に蛇行した
形状になっている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
第6図に示すようなコの字形に蛇行したパターンの抵抗
体に、静電気などによる過大電圧が印加されると電流は
第6図(5)に示すような経路を通る。
図に示したコの字形の角部2では電流が集中し。
角部であるため、他の直線部に比べ熱の発散が十分に行
なわれず、温度が上昇する。このように角部で加熱が進
むと多結晶シリコンが角部から溶断してしまい半導体装
置に致命的悪影響を及ぼす。
本発明は電流の集中による多結晶シリコンの溶断を防止
することを目的とする。
〔問題を解決するための手段〕
従来の保護抵抗多結晶シリコンの溶断は静電気などによ
る過大電流がコの字状に曲がる抵抗の角部に集中し、熱
の発散が十分に行なわれないことに起因する5本発明は
第1図に示すように角部12において電流が抵抗体の中
心寄5t−通るようにするために角部の外側13を電流
が集中する角部を含む内側11よp低抵抗になるよう構
成した。
〔作 用〕
よる過大電流の流れは抵抗体の中心付近を通るので、熱
の発散効率の悪い角部12は避けられる。
〔実施例〕
本発明の実施例を第2図から第5図に製造工程を付記し
て示す。ここで第2図と第3図に示す実施例は低抵抗領
域を形成するために多結晶シリコンの膜厚を変えるもの
であり、第4図と第5図に示す実施例は、低抵抗領域に
不純物を注入または拡散させて抵抗率を変化させるもの
である。
実施例1を第2図を用いて説明する。
第2図四に示すように選択酸化法などによりフィールド
酸化膜22及びゲート酸化膜20t−形成した半導体基
板21の全面にCVD法により多結晶シリコンz3t−
soooA堆積させる。次にレジスト24を塗布してン
フトペークを行っ九後、ゲート電極と保護抵抗のパター
ンマスク25を合わせて露光する。(第2図β)図示)
つづいて、現像。
ハードベークを行ない、ゲート電・極と保護抵抗を形成
する領域上のレジスト膜のみ残す。(第2図(q図示)
つづいてRIE(反応性イオンエツチング)によ#)、
ゲート電極26と保護抵抗用の多結晶シリコン27の・
みを残して蝕刻した後、レジスト膜24を除去する。(
第2図口)次に・第2図(ト)に示すように第2のレジ
スト28の塗布を行ない。
上記と同様の工程により、保護抵抗の曲折部外側に当た
る低抵抗となる領域に対応して開孔されたマスクパター
ン29で露光する。つづいて低抵抗となる領域上に残し
たレジストヲマスクにして。
CDE(化学ドライエツチング)を行ない、保護抵抗の
曲折部外側にあたる低抵抗となる領域の多結晶シリコン
の膜厚8000At−残し、保護抵抗のその他の領域及
びゲート電極の多結晶シリコン層を膜厚4000Aまで
蝕刻する。このようにして第2図(2)に示すような多
結晶シリコンからな多部分的に膜厚が異なりその抵抗値
が異なる保護抵抗30がゲート電極とともに形成される
。第2図に示した製造方法によれば従来の工程にPEP
 (写真蝕刻工程)が一工程増えるだけで部分的に抵抗
値の違う保護抵抗が得られる。また多結晶シリコンを上
部から順に蝕刻していくので第1と第2のパターンの境
界面が設けられず、汚染などの影響も少ない。
次に第3図音用いて実施例2を説明する。
第3図(5)に示すようにフィールド酸化膜32及びゲ
ート酸化膜30t−形成した半導体基板31の全面に多
結晶シリコン33t−約400 oll−A:]の厚さ
にCVD法により堆積させる。つづいてレジスト34を
塗布し、ソフトベークを行なった後、ゲート電極と保護
抵抗全体のパターンを形成するマスク35を合わせ露光
する。(第3図(B)に図示)つづいて現像、ハードベ
ーク全行ない、ゲート電極と保護抵抗全体の上のレジス
)1−残し、RIE法(反応性イオンエツチング)によ
りゲート電極36と保護抵抗37を形成し、レジストを
除去する。(@3図FC) K図示)次に多結晶シリコ
ン約4000Ak堆積し、第2の多結晶シリコン層38
を形成する。
つづいてaπ工の多結晶シリコンの保護抵抗37及びゲ
ート電極36全形成したPEP(写真蝕刻法)と同様に
して、レジスト39全全面に塗布し、保護抵抗の曲折部
外側に低抵抗領域を形成するためのマスクパターン4(
1合わせ露光する。(第3図口に図示)つづいてレジス
ト39を現像し保護抵抗の低抵抗となる領域上のレジス
トのみを残し。
・これをマスクとしてCDE (化学ドライエツチング
)を行なう。このCDB工程により低抵抗となる領域の
みを残して第2の多結晶シリコン層38がエツチング除
去される。これにより第3図(ト)に示し念ような低抵
抗領域の膜厚8000A、その他の領域の膜厚4000
Aの保護抵抗41が形成される。
次に第4図を用いて多結晶シリコン保護抵抗の一部にイ
オン注入を行なっ念実施例3を説明する。
はじめに選択酸化法などによりフィールド絶縁膜52と
トランジスタのゲート酸化膜50が形成された半導体基
板51の全面に多結晶シリコン53を堆積させる。(第
4図(5)に図示)つづいて第4図向に示すようにPE
P (写真蝕刻工程)によ九レジスト54t−塗布し、
保護抵抗の曲折部外側に当たる低抵抗にする領域のマス
クパターン55を合わせ、露光を行なう。現像後低抵抗
にする領域のレジストが除去され、このレジストパター
ンをマスクとして第4図(qに示すようにボロンを加速
電圧35 kev、ドーズ量lX1016/l!以上テ
多結晶シリコン53中へ注入する。つづいて、レジスト
54全除去して熱処理によりアニールを行なう、(第4
図口に図示)つづいてゲート電極と保護抵抗と全形成す
るためのマスクパターン58を用いてPEPt−行ない
(第4図(匂に図示)、ゲート電極と保護抵抗となる多
結晶シリコンを残す、このようにして第4図(ト)に示
すようなゲート電極と同質の多結晶シリコン59とボロ
ンを注入した多結晶シリコン56からなる保護抵抗が形
成される。これにより、ボロンが注入された曲折部外側
部分では注入されない内側部分より抵抗率が低い構造を
もつ保護抵抗が得られる。更にイオン注入法を用いてい
ることから小面積で実現でき、微細化に適している。
次に第5図に多結晶シリコン保護抵抗の一部に不純物を
拡散した実施例4を示す。
第5図(5)に示すようにフィルド絶縁膜62とゲート
酸化膜60t−形成し九半導体基板61の全面に多結晶
シリコン63とシリコン酸化膜64を堆積させる5次に
PEPによりレジスト65t−塗布して保護抵抗の曲折
部外側を含む低抵抗に形成する予定の領域上のみ開孔さ
れる念めのマスクパターン66を合わせ露光を行なう。
(第5図(均に図示)つづいて、現像し不純物を拡散さ
せる領域上のレジス)1除去する。(第5図(qに図示
)つづいてとのレジス)t−マスクにしてシリコン酸化
@64t−蝕刻する5次に不純物ヒ素がドープされた多
結晶シリコン67t″600 C’C)以下の低温で堆
積させた後、熱工程を加えて開孔したシリコン酸化膜6
4の孔から、多結晶シリコン膜63へ不純物を拡散する
。(第5図口に図示)つづいて第5図(6)に示すよう
にゲート電極と保護抵抗を形成する念めのPEPi第5
図(B)で説明した方法と同様に行なう。このようにし
て第5図口に示すような多結晶シリコン68からなシそ
の一部69に不純物が拡散される保護抵抗が形成される
。このように形成された保護抵抗は不純物が拡散された
曲折部外側部分の抵抗率を拡散されない曲折部内側部分
より低くすることができる。なお本発明に用いたドープ
不純物等は実施例に限定されることはない。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、半動体集積回路の
入出力部に設けられる保護抵抗が、コの字状に蛇行した
角部の外側の抵抗を低くすることができるのでコの字状
の角部内側の電流集中を避け、保護抵抗の中心部分に電
流を通すことができる。従って角部内側に発生し念多結
晶シリコンの第1図は本発明の構造を示す平面図を、第
2図は本発明の実施例1.第3図は本発明の実施例2、
第4図は本発明の実施例3%第5図は本発明の実施例4
の製造方法と構造を、第6図は従来装置の平面図を示す
11・・・多結晶シリコン抵抗 12・・・電流集中角
部13・・・低抵抗領域 21.31,51,61・・・半導体基板22.32,
52,62・・・フィールド酸化膜30.41,59,
60,68,69・・・保護抵抗i j i J、、 
J J 、J J売名 2 図 第 d 図 ↓ ↓ 11 ↓ ↓ ↓ I ↓ ↓83 )] %  3 1り 1 1 1  !  I  !  l  I  )  
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Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 半導体集積回路の入出力部に設けられ、部分的に曲
    折部を持つ保護抵抗において、曲折部の外側部分が内側
    部分より低抵抗になるよう形成されることを特徴とする
    半導体装置。 2 前記保護抵抗の曲折部の外側の膜厚が内側の膜厚よ
    り厚く形成されることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の半導体装置。 3 前記保護抵抗の曲折部の外側部分に不純物が加えら
    れることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導
    体装置。 4 素子分離酸化膜が設けられた半導体基板上に多結晶
    シリコンを堆積し、厚い多結晶シリコン膜を形成する工
    程と、この多結晶シリコンをゲート電極と保護抵抗とを
    残して蝕刻する工程と、前記保護抵抗の外側部分を残し
    て浅く蝕刻する工程とを具備したことを特徴とする半導
    体装置の製造方法。 5 素子分離酸化膜が設けられた半導体基板上に第1の
    多結晶シリコンを堆積する工程と、ゲート電極と保護抵
    抗とを残して第1の蝕刻を行なう工程と、全面に第2の
    多結晶シリコンを堆積する工程と、前記保護抵抗の曲折
    部の外側部分を残して第2の多結晶シリコンを蝕刻する
    工程とを具備することを特徴とする半導体装置の製造方
    法。 6 素子分離酸化膜が設けられた半導体基板上に多結晶
    シリコンを堆積する工程と、前記保護抵抗の曲折部の外
    側部分にイオン注入を行なう工程と、熱処理を行ないア
    ニールする工程と、前記多結晶シリコンをゲート電極部
    と保護抵抗部とを残し蝕刻する工程とを具備することを
    特徴とする半導体装置の製造方法。 7 素子分離酸化膜が設けられた半導体基板上に多結晶
    シリコンと酸化シリコンとを堆積する工程と、前記保護
    抵抗の曲折部の外側部分の酸化シリコンを除去する工程
    と、全面に不純物を混入した酸化シリコンを堆積する工
    程と、前記保護抵抗の曲折部の外側領域にて前記多結晶
    シリコン膜へ不純物を拡散する工程と、前記多結晶シリ
    コン膜をゲート電極部と保護抵抗部とを残し蝕刻する工
    程とを具備することを特徴とする半導体装置の製造方法
JP5143686A 1986-03-11 1986-03-11 半導体装置及びその製造方法 Pending JPS62209847A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006179706A (ja) * 2004-12-22 2006-07-06 Sanyo Electric Co Ltd 化合物半導体スイッチ回路装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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