SE504969C2 - Polysilicon resistor and method for making one - Google Patents
Polysilicon resistor and method for making oneInfo
- Publication number
- SE504969C2 SE504969C2 SE9503198A SE9503198A SE504969C2 SE 504969 C2 SE504969 C2 SE 504969C2 SE 9503198 A SE9503198 A SE 9503198A SE 9503198 A SE9503198 A SE 9503198A SE 504969 C2 SE504969 C2 SE 504969C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- resistor
- donor
- concentration
- doped
- resistor body
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L28/00—Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L28/20—Resistors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
Abstract
Description
15 20 25 30 504 969 , koncentrationer ej överstigande 5 -1019 cm'3 och kompensationsdopningen av n-typ med koncentrationer högst angivna till 2,9 -1018 cm'3. 50 20 96 30 504 969, concentrations not exceeding 5 -1019 cm'3 and the n-type compensation doping with concentrations not higher than 2.9 -1018 cm'3.
Vid tillförsel av väteatomer till dopat polykisel kan dessa reagera med de omättade bindning- arna i polykristallint kisel och blockera dessa, så att de inte längre kan tjänstgöra som fällor för laddningsbärare. Ett problem med väteatomer, som bundits till omättade bindningar, är emellertid, att deras bindningsstyrka är låg. Väteatomemas bindningar till kiselatomerna kan därför brytas upp vid förhöjd temperatur, varvid väte kan diffundera ut från korngränsema.When hydrogen atoms are added to doped polysilicon, they can react with the unsaturated bonds in polycrystalline silicon and block them, so that they can no longer serve as traps for charge carriers. However, a problem with hydrogen atoms bonded to unsaturated bonds is that their bond strength is low. The bonds of the hydrogen atoms to the silicon atoms can therefore break up at elevated temperature, whereby hydrogen can diffuse out of the grain boundaries.
Resistansen hos en lcropp av polykisel behandlad med eller utsatt för väte förändras därvid på ett okontrollerbart sätt. Sådana förhöjda temperaturer uppträder under tillverkningsstegen och vid användningen av en polykiselresistor i en faktisk elektronisk krets.The resistance of a polysilicon body treated with or exposed to hydrogen thereby changes in an uncontrollable manner. Such elevated temperatures occur during the manufacturing steps and in the use of a polysilicon resistor in an actual electronic circuit.
Väte ingår fór övrigt med en betydande mängd (typiskt 20 - 25%) i de med hjälp plasma- CVD framställda passiveringsñlmer av kiselnitrid, som konventionellt används som skydd för färdiga integrerade kretsar och komponenter. Även andra atomslag som uppträder i olika processteg för framställning av en polykiselresis- tor kan bindas till de tämligen reaktiva omättade bindningama i komgränserna och påverka den färdiga resistoms stabilitet.Hydrogen is otherwise included in a significant amount (typically 20 - 25%) in the silicon nitride passivation elements produced by means of plasma CVD, which are conventionally used as protection for ready-made integrated circuits and components. Other atomic species that occur in different process steps for the production of a polysilicon resistor can also be bound to the rather reactive unsaturated bonds in the grain boundaries and affect the stability of the finished resistor.
REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Lösningen på det ovan framlagda problemet med stabilitet hos polyldselresistorer är att man skall se till att de omättade bindningar-na i komgränsema blockeras på ett sätt, som med hån- syn till förhållandena vid kretsens tillverkning och användning, kan anses som mer eller mindre permanent. En sådan blockering visar sig kunna åstadkommas genom att donatorato- mer, liksom i den kända tekniken, tillförs det polykristallina kiselmaterialet men i betydligt högre koncentration. Under de värmebehandlingssteg, som ingår i tillverkningen av en resis- tor, diffunderar ett antal av de tillsatta donatoratomema till kiselmaterialets komgränser, där de placerar sig på ett sådant sätt, att de blockerar de omättade bindningar-na. De sistnämnda kan därvid inte bilda de fällor för laddningsbärarna, som annars skulle påverka resistiviteten.DISCLOSURE OF THE INVENTION The solution to the above-mentioned problem of stability of polyl cell resistors is to ensure that the unsaturated bonds in the grain boundaries are blocked in a manner which, in view of the conditions of manufacture and use of the circuit, can be considered more or less permanent. Such a blocking proves to be possible by adding donor atoms, as in the prior art, to the polycrystalline silicon material, but in a much higher concentration. During the heat treatment steps involved in the manufacture of a resistor, a number of the added donor atoms diffuse to the grain boundaries of the silicon material, where they are positioned in such a way that they block the unsaturated bonds. The latter cannot then form the traps for the charge carriers which would otherwise affect the resistivity.
Koncentrationen av de tillsatta donatoratomema skall vara så stor att, om endast donatorato- mema skulle föreligga i materialet, skulle detta vara att anse som mer eller mindre hårddo- pat. För en polykristallin film med en medelkomstorlek av 1000 Å och med i första hand fosfordopning innebär detta, att donatorkoncentrationen skall vara minst 3 -1019 cm'3.The concentration of the added donor atoms must be so large that, if only the donor atoms were present in the material, this would be considered as more or less hard doped. For a polycrystalline film with an average grain size of 1000 Å and primarily with phosphorus doping, this means that the donor concentration must be at least 3 -1019 cm'3.
För att resistivitetens värde skall kunna ställas in till ett önskat värde tillsätter man även acceptoratomer till kiselmaterialet på ett sådant sätt, att det i det färdiga polyldslet finns både acceptorer och donatorer. Koncentrationen av aoceptorema skall vara sådan att den, i före- ning med de tillsatta acceptorema, ger en nettoladdningsbärarkoncentration, vilken leder till 10 15 20 25 30 3 504 969 att materialet erhåller den önskade resistiviteten. Eftersom en del av donatoratomema diffun- derar ut i komgränsema och därför inte kan bidraga med laddningsbärare, kan inte de er- forderliga koncentrationema av dopämnen lätt beräknas, utan de exakta koncentrationerna får lämpligen bestämmas genom experiment.In order for the value of the resistivity to be set to a desired value, acceptor atoms are also added to the silicon material in such a way that both the acceptors and donors are present in the finished pole piece. The concentration of the acceptors must be such that, in conjunction with the added acceptors, it gives a net charge carrier concentration, which leads to the material obtaining the desired resistivity. Since some of the donor atoms diffuse out into the grain boundaries and therefore cannot contribute with charge carriers, the required concentrations of dopants cannot be easily calculated, but the exact concentrations may suitably be determined by experiments.
Som acceptoratomer kan i första hand bor och som donatoratomer fosfor och arsenik använ- das. Det visar sig dock att samma blockeringseffekt med liknande stabilitet erhålls för alla de typiska acceptormaterialen bor, aluminium, gallium eller indium både när de används ensamma eller i kombination med varandra. Vidare kan tillsammans med godtyckliga accep- tormaterial alla donatortypema fosfor, arsenik eller antimon användas ensamma eller i kom- bination med varandra. Vidare är det inte kritiskt i vilken ordning donator- och acceptorato- mema tillförs polykiselmaterialet för att bilda en resistor. Det väsentliga är endast att mini- mikoncentrationen av donatoratomer inte underskrider den nivå över vilken materialet, i det fall att materialet vore dopat med enbart donatom eller donatorema ifråga, är att anse som mer eller mindre högdopat. Nettokoncentrationen av acceptorer och donatorer i materialet skall vara sådan att materialet erhåller den önskade resistiviteten och blir av önskad p- eller n-typ.Phosphorus and arsenic can be used primarily as acceptor atoms and phosphorus and arsenic can be used as donor atoms. It turns out, however, that the same blocking effect with similar stability is obtained for all the typical acceptor materials boron, aluminum, gallium or indium both when used alone or in combination with each other. Furthermore, together with arbitrary acceptor materials, all donor types phosphorus, arsenic or antimony can be used alone or in combination with each other. Furthermore, it is not critical in which order the donor and acceptor atoms are supplied to the polysilicon material to form a resistor. The only important thing is that the minimum concentration of donor atoms does not fall below the level above which the material, in the event that the material was doped with only the donor or donors in question, is to be regarded as more or less highly doped. The net concentration of acceptors and donors in the material should be such that the material obtains the desired resistivity and becomes of the desired p- or n-type.
Vidare krävs det inte att donator- eller acceptoratomema, under den process som avser att tillföra dopatomema till det polykristallina kislet, skall användas i form av rena element, utan de kan ingå i föreningar, så länge dessa har egenskapen att molekylema i dessa för- eningar vid tillföringsprocessen sönderdelas på ett sådant sätt, att dopatomema kan tränga in i materialet.Furthermore, it is not required that the donor or acceptor atoms, during the process intended to add the dopants to the polycrystalline silicon, be used in the form of pure elements, but may be included in compounds, as long as they have the property that the molecules in these compounds during the delivery process decomposes in such a way that the dopants can penetrate into the material.
Ett dopningsförfarande enligt ovan tillämpas i första hand för tunna polykristallina filmer men kan lika väl utföras för alla typer av resistorer av polykristallint kisel med godtycklig resistans, som dopas med acceptorer och donatorer.A doping method as above is applied primarily to thin polycrystalline films but can just as well be performed for all types of resistors of polycrystalline silicon with arbitrary resistance, which are doped with acceptors and donors.
Ordet resistor avser här användningen av polykristallint kisel i alla tillämpningar, där materi- alets förmåga att leda elektrisk ström under utverkande av ett motstånd mot strömmen ut- nyttjas.The word resistor here refers to the use of polycrystalline silicon in all applications, where the material's ability to conduct electric current while producing a resistance to the current is utilized.
Donatorema och eller acceptorema kan tillföras det polykristallina kislet exempelvis med hjälp av jonimplantation, följd av värmebehandling för läkning av felställning och fördelning av dopningsatomer till lämpliga platser i kristallgittret. Dopningsatomerna kan även tillföras materialet genom tillsats av dopämnena under själva framställningen av det polykristallina materialet eller genom en efterföljande indiffusion av dopämnena i det polykristallina materi- alet. Ett förfarande av det sistnämnda slaget kan utföras genom att det polykristallina materi- alet värmebehandlas i ett eller flera steg i atmosfärer, som innehåller en eller flera gaser, i 10 15 20 25 30 35 504 969 4 vars molekyler de önskade donator- och acceptoratomerna ingår. Ett annat sätt att diffundera in dopämnena är att belägga det polykristallina materialets yta med material, som innehåller de önskade dopatomema i sådan halt, att dessa atomer kan diffundera in i det polykristallina materialet vid en samtidig eller efterföljande värmebehandling.The donors and / or acceptors can be supplied to the polycrystalline silicon, for example by means of ion implantation, followed by heat treatment for healing of malposition and distribution of doping atoms to suitable places in the crystal lattice. The doping atoms can also be added to the material by adding the dopants during the actual production of the polycrystalline material or by a subsequent indiffusion of the dopants in the polycrystalline material. A process of the latter kind can be carried out by heat treating the polycrystalline material in one or more steps in atmospheres containing one or two gases, in whose molecules the desired donor and acceptor atoms are included. . Another way of diffusing the dopants is to coat the surface of the polycrystalline material with materials containing the desired dopants to such an extent that these atoms can diffuse into the polycrystalline material during a simultaneous or subsequent heat treatment.
FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall nu beskrivas närmare i anslutning till ej begränsande utföringsexempel i samband med de bifogade ritningama, i vilka: - Fig. 1 är en schematisk bild av ett tvärsnitt genom en resistor tillverkad av polykristallint kisel, - Fig. 2 är en vy av en resistor sedd uppifrån med en del av ett kompensationsdopat område starkt förstorat, - Fig. 3 är ett diagram som visar resultatet av accelererade belastningsprov på resistorer av polykristallint kisel, - Fig. 4 är ett diagram, som visar resultatet av mätningar på polykristallina kiselfilmer, vilka värmebehandlats i en atmosfär innehållande väte.DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will now be described in more detail in connection with non-limiting exemplary embodiments in connection with the accompanying drawings, in which: - Fig. 1 is a schematic view of a cross section through a resistor made of polycrystalline silicon, - Fig. 2 is a view of a resistor seen from above with a part of a compensation doped area greatly enlarged, - Fig. 3 is a diagram showing the result of accelerated load tests on resistors of polycrystalline silicon, - Fig. 4 is a diagram, which shows the result of measurements on polycrystalline silicon, which heat treated in an atmosphere containing hydrogen.
BESKRIVNING Av FÖRBDRAGNA UTFöRINGsFoRimR I fig. 1 visas ett exempel på ett tvärsnitt genom en polykiselresistor. Denna är åstadkommen på en bärstruktur 1, som kan innehålla integrerade komponenter och överst har ett isolerande skikt 3 av kiseloxid, exempelvis termisk oxid men den givetvis också vara deponerad. I det visade utförandet finns underst i bärstrukturen 1 ett kiselsubstrat 5, exempelvis en monokris- tallin kiselskiva, ovanpå detta en kiselsubstratzon 7 med olika områden av indiffunderade ämnen, därpå en skiktstruktur 9 innefattande dielektrika och polykisel och överst oxidskiktet 3. På oxidskiktet 3 ligger själva den plattform eller "mesa" 11, som utgör resistorkroppen och som uppifrån sett har exempelvis rektangulär form, se även vyn uppifrån av själva resistorkroppen i fig. 2. Resistorkroppen 11 innefattar en inre del eller mellandel 13, som är den del, vilken ger eller bestämmer resistoms resistans, och yttre områden 15 fór kontakte- ring, som kan vara ordentligt högdopade och därigenom har tämligen ringa resistans.DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS I fi g. 1 shows an example of a cross section through a polysilicon resistor. This is provided on a support structure 1, which may contain integrated components and at the top has an insulating layer 3 of silica, for example thermal oxide, but it must of course also be deposited. In the embodiment shown, at the bottom of the support structure 1 there is a silicon substrate 5, for example a monocrystalline silicon wafer, on top of this a silicon substrate zone 7 with different areas of diffused substances, then a layer structure 9 comprising dielectric and polysilicon and on top the oxide layer 3. the platform or "mesa" 11, which constitutes the resistor body and which, seen from above, has, for example, a rectangular shape, see also the top view of the resistor body itself in fi g. 2. The resistor body 11 comprises an inner part or intermediate part 13, which is the part which gives or determines the resistance of the resistor, and outer areas 15 for contacting, which may be properly highly doped and thereby have rather low resistance.
Den övre ytan på aggregatet av bärstruktur 1 och resistorkropp 11 är täckt med ett oxidskikt 17 och därpå ett kiselnitridskikt 19, men det är också möjligt att ovanpå aggregatet anordna ytterligare skikt med passiva eller aktiva elektriska och elektroniska anordningar. Hål 21 finns upptagna genom båda dessa skikt ned till den övre ytan på kontakteringsområdena 15.The upper surface of the assembly of support structure 1 and resistor body 11 is covered with an oxide layer 17 and then a silicon nitride layer 19, but it is also possible to arrange additional layers on top of the assembly with passive or active electrical and electronic devices. Holes 21 are provided through both of these layers down to the upper surface of the contacting areas 15.
Vid ytan av kontakteringsområdena 15 inuti hålen 21 ñnns områden 23 för att ytterligare förbättra kontakten med ledarbanor 25 av aluminium för resistoms elektriska anslutning.At the surface of the contact areas 15 inside the holes 21 there are areas 23 to further improve the contact with conductor tracks 25 of aluminum for the electrical connection of the resistor.
Områdena 23 kan innefatta ledande diffusionsbarriärskikt med exempelvis titan eller någon titanförening indiffunderad från ett pålagt skikt. 10 15 20 25 30 35 5 504 969 I fig. 2 visas också i en starkt förstorad delvy en schematisk bild av ett kompensationsdopat omrâde av en polykiselresistor. Därav framgår hur acceptorer A, donatorer D, laddningsbä- rarfállor T och väteatomer H placerar sig inuti kom 31 respektive i komgränser 33, jämför diskussionen ovan.The areas 23 may comprise conductive diffusion barrier layers with, for example, titanium or some titanium compound diffused from an applied layer. 10 15 20 25 30 35 5 504 969 I fi g. 2 also shows in a greatly enlarged partial view a schematic view of a compensation doped area of a polysilicon resistor. This shows how acceptors A, donors D, charge carrier traps T and hydrogen atoms H are placed inside grains 31 and in grain boundaries 33, respectively, compare the discussion above.
Framställning av polykiselresistorer skall nu beskrivas i samband med utföringsexempel.The production of polysilicon resistors will now be described in connection with exemplary embodiments.
Först beskrivs nedan framsfillning av resistorer med enkel dopning. rin xem 1 1 Polykristallina filmer av kisel med en tjocklek av omkring 5500 Å deponerades med hjälp av den konventionella CVD-metoden (Chemical Vapor Deposition) på ett skikt av termisk kiseldioxid med tjocklek 9000 Å. Ovanpå polykiselfilmen deponerades kiseldioxid med tjocklek av omkring 5500 Å, åter med hjälp av CVD. Därefter utfördes en värmebehandling vid 1050°C under 30 min, som bland annat definierar polykislets komstorlek. Ytan på poly- kislet etsades ren från oxid, varefter bor implanterades till en koncentration i filmen av l-1019 cm'3 vid energin 80 keV. Därefter lades en litografiskt deñnierad mask pä polykis- let och resistorema etsades fram, så att dessa fick en längd av 200 um och en bredd av 20 pm. Efter detta deponerades kiseldioxid av tjocklek 6500 Å vid 400°C medelst CVD, följt av en värmebehandling vid l000°C under ca 45 min. Detta följdes av ett processflöde, som är normalt inom tekniken för framställning av elektroniska integrerade kretsar, innefattande kontakthälsetsníng, metallisering, litograñsk definition av ledarbanor, legering i vätgas vid 420°C under 20 min samt passivering med ett skikt av kiselnitrid av tjocklek 9000 Å. Det sistnämnda skiktet framställdes med hjälp av plasmaaktiverad CVD (PECVD, Plasma Enhanced CVD). Den polykristallina ñlmen var av p-typ och hade en resistivitet av 605 ohm/ruta.First, the preparation of resistors with simple doping is described below. rin xem 1 1 Polycrystalline silicon films with a thickness of about 5500 Å were deposited by means of the conventional CVD method (Chemical Vapor Deposition) on a layer of thermal silica with a thickness of 9000 Å. On top of the polysilicon k silica with a thickness of about 5500 Å was deposited , again using CVD. Thereafter, a heat treatment was performed at 1050 ° C for 30 minutes, which, among other things, reduces the grain size of the polysilicon. The surface of the polysilicon was etched clean from oxide, after which boron was implanted at a concentration in the film of 1-1019 cm -1 at an energy of 80 keV. Then a lithographically denatured mask was placed on the polysilicon and the resistors were etched forward so that they had a length of 200 μm and a width of 20 μm. After this, 6500 Å of silica was deposited at 400 ° C by CVD, followed by a heat treatment at 1000 ° C for about 45 minutes. This was followed by a process fate that is normal in the art of making electronic integrated circuits, including contact health cutting, metallization, lithographic definition of conductor paths, alloying in hydrogen at 420 ° C for 20 minutes, and passivation with a 9000 Å thick silicon nitride layer. The latter layer was prepared using Plasma Enhanced CVD (PECVD). The polycrystalline elm was p-type and had a resistivity of 605 ohms / square.
Resistorema monterades på konventionellt sätt i keramikkapslar och utsattes därefter för accelererade värmebelastningsprov vid 98°C och 150°C och med en elektrisk spänning av 30 V över resistorema, under en tidsperiod av upp till 1000 h, varvid resistansen hos resis- torema mättes efter 0, 168, 500 och 1000 h. Resultatet visas för den högre temperaturen, 150°C, med den heldragna kurvan i diagrammet i fig. 3. Såsom framgår av figuren, ökade resistansen hos resistorema med 2%, jämfört med resistansvärdet vid provningsprocessens början. Resistorer med så stora förändringar är i allmänhet inte lämpade att användas exem- pelvis i analoga kretsar.The resistors were mounted in a conventional manner in ceramic capsules and then subjected to accelerated heat load tests at 98 ° C and 150 ° C and with an electrical voltage of 30 V across the resistors, for a period of up to 1000 hours, the resistance of the resistors being measured after 0 , 168, 500 and 1000 h. The result is shown for the higher temperature, 150 ° C, with the solid curve in the diagram in fi g. 3. As shown by fi guren, the resistance of the resistors increased by 2%, compared to the resistance value at the beginning of the test process. Resistors with such large changes are generally not suitable for use in analog circuits, for example.
Vidare framställdes resistorer av polykristallint kisel med dubbel dopning, dvs med en kom- pensationsdopning, för en blockering av de ovan nämnda laddningsbärarfälloma i komgräns- erna. I första hand gjordes försök, där koncentrationen av de tillsatta donatoratomema var tämligen stor. I själva verket visade det sig, att koncentrationen av donatoratomema skall 10 15 20 25 30 504 969 6 vara så stor att, om endast dessa skulle föreligga i materialet, skulle materialet betraktas som väsentligen hårddopat. För en polykristallin film med en medelkornstorlek av 1000 Å inne- bär detta att donatorkoncentrationen skall vara minst 3 -1019 cm'3.Furthermore, resistors were made of polycrystalline silicon with double doping, ie with a compensating doping, for a blocking of the above-mentioned charge carrier traps in the grain boundaries. In the first place, experiments were made, where the concentration of the added donor atoms was rather high. In fact, it was found that the concentration of the donor atoms should be so high that, if only these were present in the material, the material would be considered substantially hard doped. For a polycrystalline film with an average grain size of 1000 Å, this means that the donor concentration must be at least 3 -1019 cm'3.
[Jtfögngsgxçmggl 2 På polykristallina kiselñlmer, framställda enligt utföringsexempel 1, implanterades bor till en dos av 8- 1019 cm'3 vid 80 keV, följt av en implantering av fosfor till en dos av 1226-1019 cm'3 vid 120 keV. Ur den erhållna polykiselfllmen framställdes resistorer på samma sätt som i utföringsexempel 1. Den polykristallina filmen i resistorema var av n-typ och hade en resistivitet av 1020 ohm/ruta.[Jtfögngsgxçmggl 2 On polycrystalline silicons prepared according to Embodiment 1, boron was implanted at a dose of 8-1019 cm-3 at 80 keV, followed by an implantation of phosphorus at a dose of 1226-1019 cm-3 at 120 keV. From the obtained polysilicon film, resistors were prepared in the same manner as in Example 1. The polycrystalline film in the resistors was of the n-type and had a resistivity of 1020 ohms / square.
Resistorema monterades i keramiklcapslar och utsattes därefter fór accelererade belastnings- prov vid 98' och 150°C upp till 1000 h. Resistansens ändring vid den högre temperaturen visas av den med streckad linje ritade kurvan 2 i ñg. 3, varav framgår, att resistansen hos resistorema ökade med mindre än 1% jämfört med resistansvärdet vid provets böijan. Detta illustrerar den stabiliserande effekt, som erhålls, då resistorema tillverkas enligt den beskriv- na metoden.The resistors were mounted in ceramic capsules and then subjected to accelerated load tests at 98 'and 150 ° C up to 1000 h. The change in resistance at the higher temperature is shown by the dashed line curve 2 in ñg. 3, which shows that the resistance of the resistors increased by less than 1% compared to the resistance value at the bend of the sample. This illustrates the stabilizing effect obtained when the resistors are manufactured according to the described method.
Lltfgringgxçmpgl ß På polykristallina kiselfilmer, framställda enligt utföringsexempel 1, etsades lciselytan ren från oxid, varefter bor implanterades till en dos av 4- 1019 cm'3 vid 80 keV följt av en implantering av arsenik till en dos av 9,6- 1019 cm'3 vid 120 keV. Ur den erhållna polyki- selfilmen framställdes resistorer enligt utföringsexempel 1. Den polykristallina filmen i resistorema var av n-typ och hade en resistivitet av 699 ohm/ruta.In the case of polycrystalline silicon films prepared according to Embodiment 1, the silicon surface was etched pure from oxide, after which boron was implanted to a dose of 4-1019 cm -1 at 80 keV followed by an implantation of arsenic to a dose of 9.6-1019 cm 3 at 120 keV. Resistors according to Embodiment 1 were prepared from the obtained polycilic film. The polycrystalline film in the resistors was of the n-type and had a resistivity of 699 ohms / square.
Resistorerna monterades i keramikkapslar och utsattes därefter för accelererade belastnings- prov vid 98 och 150°C upp till 1000 h. Det visade sig att dessa resistorer ändrade sig med ungeñr samma belopp som de med bor och med fosfor dopade resistorema i utföringsexem- pel 2. rin xem l 4 På polylaistallina kiselfilmer, framställda enligt utföringsexempel 1, etsades lciselytan ren från oxid, varefter bor implanterades till en dos av 8- 1019 cm'3 vid 80 kev, följt av en implantering av fosfor till en dos av 5 -1019 cm'3 vid 120 keV. Ur den erhållna polykiselfil- men framställdes resistorer enligt utföringsexempel 1. Den polykristallina filmen i resistorer- na var av p-typ och hade en resistivitet av 241 ohm/ruta.The resistors were mounted in ceramic capsules and then subjected to accelerated load tests at 98 and 150 ° C for up to 1000 hours. It was found that these resistors changed by approximately the same amount as those with boron and phosphorus doped resistors in Example 2. On polylaistallic silicas, prepared according to Embodiment Example 1, the silicon surface was etched pure from oxide, after which boron was implanted at a dose of 8-1019 cm -1 at 80 kev, followed by an implantation of phosphorus at a dose of 5-1019 cm '3 at 120 keV. From the obtained polysilicon film, resistors were prepared according to Embodiment Example 1. The polycrystalline film in the resistors was of the p-type and had a resistivity of 241 ohms / square.
Resistorema monterades i keramikkapslar och utsattes därefter for accelererade belastnings- prov vid 98 och 150°C upp till 1000 h. Det visade sig att dessa resistorer ändrade sig med 10 15 7 504 969 ungefär samma belopp som de med bor och med fosfor dopade resistorerna i utföringsexem- pel 2.The resistors were mounted in ceramic capsules and then subjected to accelerated load tests at 98 and 150 ° C for up to 1000 hours. It was found that these resistors changed by about the same amount as the boron and phosphorus doped resistors in working example 2.
Eftersom väte ingår i de passiveringsfilmer av kiselnitrid som framställs med hjälp av plas- ma-CVD är det viktigt att de framställda ñlmema inte ändrar sitt resistivitetsvärde eller fär försämrad stabilitet, när de exponeras för en vätgasatmosfár, jämför diskussion ovan. Ett antal filmer, som framställts enligt utföringsexemplen ovan, utsattes därför fór en vâtgasat- mosfär bestående av 10 volymsprocent vätgas blandat med 90 procent kvävgas vid accelere- rad provning vid 420°C under 20 min. Resistansen bestämdes före och efter vätgasbehand- lingen och den uppmätta förändringen i resistans relativt resistansvärdet vid provets början beräknades. I diagrammet i fig. 4 visas resultaten av mätningarna. Största förändringen uppvisar filmerna enligt utföringsexempel 1, kurva 1 i fig. 4, vilka var enkeldopade. Kurva 2 i fig. 4 visar resultatet för en film som visserligen har kompensationsdopats med bor och fosfor, men där fosforkoncentrationen varit för liten. Först vid fosforatomkoncentrationer överstigande 3xl019 cm'3 erhålls en signifikant reduktion av materialets vätekänslighet, se kurvorna vid 3 i fig. 4.Since hydrogen is included in the silicon nitride passivation films produced by plasma CVD, it is important that the substances produced do not change their resistivity value or impair stability when exposed to a hydrogen atmosphere, see discussion above. A number of films, prepared according to the working examples above, were therefore exposed to a hydrogen atmosphere consisting of 10% by volume of hydrogen mixed with 90% of nitrogen in an accelerated test at 420 ° C for 20 minutes. The resistance was determined before and after the hydrogen treatment and the measured change in resistance relative to the resistance value at the beginning of the test was calculated. In the diagram in fi g. 4 shows the results of the measurements. The largest change is in the films according to Embodiment 1, curve 1 in Fig. 4, which were single doped. Curve 2 in. G. 4 shows the result for an fi lm which, although compensated with boron and phosphorus, but where the phosphorus concentration was too small. Only at phosphorus atom concentrations exceeding 3x10 19 cm'3 is a significant reduction in the hydrogen sensitivity of the material obtained, see the curves at 3 in fi g. 4.
Claims (8)
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9503198A SE504969C2 (en) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | Polysilicon resistor and method for making one |
| CA002229451A CA2229451A1 (en) | 1995-09-14 | 1996-09-13 | A polysilicon resistor and a method of manufacturing it |
| AU70048/96A AU7004896A (en) | 1995-09-14 | 1996-09-13 | A polysilicon resistor and a method of manufacturing it |
| JP9511899A JPH11512565A (en) | 1995-09-14 | 1996-09-13 | Polysilicon resistor and method of manufacturing the same |
| EP96931342A EP0850484A1 (en) | 1995-09-14 | 1996-09-13 | A polysilicon resistor and a method of manufacturing it |
| CN96196923A CN1196136A (en) | 1995-09-14 | 1996-09-13 | Polysilicon resistor and method of manufacturing it |
| KR1019980701055A KR19990036386A (en) | 1995-09-14 | 1996-09-13 | Polysilicon Resistors and Manufacturing Method Thereof |
| PCT/SE1996/001148 WO1997010606A1 (en) | 1995-09-14 | 1996-09-13 | A polysilicon resistor and a method of manufacturing it |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9503198A SE504969C2 (en) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | Polysilicon resistor and method for making one |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE9503198D0 SE9503198D0 (en) | 1995-09-14 |
| SE9503198L SE9503198L (en) | 1997-03-15 |
| SE504969C2 true SE504969C2 (en) | 1997-06-02 |
Family
ID=20399492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE9503198A SE504969C2 (en) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | Polysilicon resistor and method for making one |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0850484A1 (en) |
| JP (1) | JPH11512565A (en) |
| KR (1) | KR19990036386A (en) |
| CN (1) | CN1196136A (en) |
| AU (1) | AU7004896A (en) |
| CA (1) | CA2229451A1 (en) |
| SE (1) | SE504969C2 (en) |
| WO (1) | WO1997010606A1 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE511816C3 (en) * | 1996-06-17 | 2000-01-24 | Ericsson Telefon Ab L M | Resistors comprising a polycrystalline silicon resistor body and a process for producing such a |
| SE513116C2 (en) | 1998-11-13 | 2000-07-10 | Ericsson Telefon Ab L M | Polysilicon resistors and ways of making them |
| CN100378958C (en) * | 2003-12-22 | 2008-04-02 | 上海贝岭股份有限公司 | Method for making polysilicon high-ohmic resistor of integrated circuit |
| US7285472B2 (en) * | 2005-01-27 | 2007-10-23 | International Business Machines Corporation | Low tolerance polysilicon resistor for low temperature silicide processing |
| US7691717B2 (en) | 2006-07-19 | 2010-04-06 | International Business Machines Corporation | Polysilicon containing resistor with enhanced sheet resistance precision and method for fabrication thereof |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60109260A (en) * | 1983-11-15 | 1985-06-14 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | Compensated polycrystalline silicon resistance element |
-
1995
- 1995-09-14 SE SE9503198A patent/SE504969C2/en not_active IP Right Cessation
-
1996
- 1996-09-13 CN CN96196923A patent/CN1196136A/en active Pending
- 1996-09-13 CA CA002229451A patent/CA2229451A1/en not_active Abandoned
- 1996-09-13 WO PCT/SE1996/001148 patent/WO1997010606A1/en not_active Application Discontinuation
- 1996-09-13 AU AU70048/96A patent/AU7004896A/en not_active Abandoned
- 1996-09-13 KR KR1019980701055A patent/KR19990036386A/en not_active Application Discontinuation
- 1996-09-13 EP EP96931342A patent/EP0850484A1/en not_active Withdrawn
- 1996-09-13 JP JP9511899A patent/JPH11512565A/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1196136A (en) | 1998-10-14 |
| AU7004896A (en) | 1997-04-01 |
| KR19990036386A (en) | 1999-05-25 |
| CA2229451A1 (en) | 1997-03-20 |
| SE9503198D0 (en) | 1995-09-14 |
| SE9503198L (en) | 1997-03-15 |
| WO1997010606A1 (en) | 1997-03-20 |
| EP0850484A1 (en) | 1998-07-01 |
| JPH11512565A (en) | 1999-10-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100722310B1 (en) | A polysilicon resistor and a method of producing it | |
| US7936065B2 (en) | Semiconductor devices and method of manufacturing them | |
| SE511816C3 (en) | Resistors comprising a polycrystalline silicon resistor body and a process for producing such a | |
| US5187559A (en) | Semiconductor device and process for producing same | |
| KR940022827A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| JPH01143252A (en) | Semiconductor device | |
| US4194934A (en) | Method of passivating a semiconductor device utilizing dual polycrystalline layers | |
| SE504969C2 (en) | Polysilicon resistor and method for making one | |
| JPS60109260A (en) | Compensated polycrystalline silicon resistance element | |
| KR980006372A (en) | Method for manufacturing capacitor of semiconductor device | |
| CN109326583A (en) | A method of integrating compound polysilicon resistance in integrated circuits | |
| US7199404B2 (en) | Semiconductor substrate and semiconductor device using the same | |
| JPH0139227B2 (en) | ||
| US11217670B2 (en) | Semiconductor device having a back electrode including Au-Sb alloy layer and method of manufacturing the same | |
| TWI246193B (en) | Semiconductor devices using minority carrier controlling substances | |
| EP0165538B1 (en) | A resistor for a group iii-v intermetallic compound semiconductor integrated circuit | |
| RU2086043C1 (en) | Power semiconductor resistor and method for its manufacturing | |
| JP2669611B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
| JPH06268239A (en) | Surge absorbing diode | |
| JPS62296559A (en) | Semiconductor device | |
| JPH0460334B2 (en) | ||
| JPH01282822A (en) | Manufacture of semiconductor device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |