JPH01260850A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH01260850A
JPH01260850A JP8932988A JP8932988A JPH01260850A JP H01260850 A JPH01260850 A JP H01260850A JP 8932988 A JP8932988 A JP 8932988A JP 8932988 A JP8932988 A JP 8932988A JP H01260850 A JPH01260850 A JP H01260850A
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JP
Japan
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film
wiring
high resistance
polycide
silicide
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Pending
Application number
JP8932988A
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English (en)
Inventor
Takashi Hosaka
俊 保坂
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Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
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Publication date
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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〕 この発明は、半導体装置に使用されている多結晶シリコ
ン膜の抵抗の製造方法に関する。
〔発明の概要〕
この発明は、1つの配線の中にポリサイド膜とPo1y
Si膜を形成するに関するもので、1層目(下層の) 
Po1ySi膜を形成後、高抵抗部を形成する領域に絶
縁膜を形成し、次にシリサイド膜を積層する。次に高抵
抗部の領域に積層しているシリサイド膜を除去する。そ
の後配線形成のフォトリソを行い配線を形成する。
(従来の技術〕 半導体装置の抵抗体として多結晶シリコン膜(Poly
Si膜)を使用する事が一般に行われている。
一方、近年半導体装置の高速化、高集積化に従いPo1
ySi膜にかわり、Po1ySillとシリサイド膜と
の二層構造を持つポリサイド(Polycide) 1
gが使用されるようになってきた。配線として使用され
るPolySill%の抵抗は最低でもlXl0−3Ω
c11であり、一方ポリサイド膜はそれよりも低くなり
、lXl0−’Ω備の抵抗を有する。しかし、抵抗体と
して用いるには上記の抵抗よりも高い値が必要である。
例えばSRAMに用いられる抵抗は1メガ(財)Ω〜1
ギガ0Ωの抵抗が必要である。他のデバイスでもlXX
l0−’Ω1以上の抵抗が必要な場合が多い。
特に高い抵抗が必要になる時、ポリサイド膜をその抵抗
体として用いる時には幅■が小さく長さDが長い抵抗と
なる。たとえば10にΩの抵抗を1×10−4Ω1のポ
リサイド膜で作るとすれば、W=4μ、厚みt=0.1
nとしてL =4000u (4fl)となり非常に長
い配線となり、抵抗体のしめる面積が大きくなりチップ
面積の増大となる* Po1yS+膜の場合はそのドー
ピング量により抵抗率が変化するので、1つの配線の中
に高抵抗部と低抵抗部を形成できる。従ってPo1yS
iの抵抗体を用いる時1つのPo1ySi膜ですむ事が
多く抵抗体以外の所も配線やゲート電極に使用できた0
以上の様子を第3図に示す、第3図に示す様に高抵抗部
と低抵抗部が同一のPo1ySi膜で形成されており、
高抵抗部と低抵抗部の接続も全く問題がない、しかし、
ポリサイド膜を使用する時、ポリサイド膜の抵抗率を任
意に制御する事はできず、1つの配線の中に低抵抗部と
高抵抗部を一緒に作ることができない。
そこで例えば、第4図に示す様に配線を2層にして行う
方法が取られている。すなわち低い抵抗が必要な配線を
ポリサイド配線34として、高い抵抗が必要な配線を多
結晶シリコン膜36としている。
〔発明が解決しようとする課題〕
抵抗体を有する半導体装置では、ポリサイド配線と多結
晶シリコン膜抵抗体との二層配線となるので、工程数が
多くフォトリングラフィの数が多くなりコストアップと
なる。Po1ySiだけだったら1層ですむ所をポリサ
イド膜を使用する時は、わざわざ2層にせざるを得ない
場合もあり、工程数がかなり増えると同時にマスク合わ
せも必要になり微細なパターンを形成しにくくなる。又
Po1ySi膜とポリサイド膜のコンタクトをしっかり
取る必要があり、コンタクト形成に配慮が必要となる。
さらに二層配線となるために、半導体装置の凹凸度が増
加し、その後の配線の断線や短絡を防止する方法として
特別な平坦化方法が必要となる。
(ilillを解決するための手段〕 上記課題を解決するためにこの発明は、ポリサイド形成
時に、1層目のpolys+を形成後、高抵抗部を形成
する領域にシリコン酸化膜やシリコン窒化膜などの絶縁
膜を形成し、その後シリサイド膜を積層する。次に高抵
抗部の領域に積層しているシリサイド膜を除去する。次
に配線形成のフォトリソを行い配線を形成する。
〔作用〕
配線層であるポリサイド膜で高い抵抗体であるPo1y
Si膜が1つの層で形成されるので工程増も少なく、か
つ連続した1つの配線として使えるのでコンタクトに関
する問題がなくなり、良好な特性をもつ抵抗体を有する
半導体装置が形成できる。
〔実施例〕
本発明の実施例を第1図(al〜(1)に基づいて説明
する。第1図[a)に示す様に半導体基板lの上に絶縁
膜2を形成し、その上に多結晶シリコン膜3を積層する
0本発明の構成要素は多結晶シリコン膜3からであり、
それまでの構造は種々のものが考えられる。例えば、ト
ランジスタを形成した後に本発明を行っても良い。第1
図fa+に示す多結晶シリコン膜(Po1ySi膜)3
は一般には不純物をドーピングしないノンドープのPo
1ySi膜であるが、高抵抗体を作成できる程度の不純
物を含むPo1ySil19であっても良い。
次に第1図(blに示す様に、高抵抗部のPo1ySi
を形成するための不純物のドーピングを行う。この不純
物として、リン(P)、あるいはヒ素(As)、ボロン
(B)などが一般に用いられているが、他の元素または
不純物であっても良い。また不純物をドーピングしなく
ても高抵抗部が作成できるのであればこの不純物のドー
ピングは不要である。
さらに、この不純物のドーピングはウェハ全面に打ち込
んで問題ないが、高抵抗部の領域のみにドーピングして
も良い、このドーピングの方法として、イオン注入法と
拡散法がある。
次に、第1図(C1に示す様に絶縁膜4を形成する。
この絶縁Pa4はシリコン酸化膜(SiO□膜)やシリ
コン窒化膜(Sin膜)やシリコン酸窒化膜(SiON
膜)等が上げられる。この絶縁膜4は後の不純物ドーピ
ングのストッパーの役目とPo1ySi膜とシリサイド
膜とを分離する役目がある。
次に第1図+d+に示す様に高抵抗部となる領域のみ絶
縁膜4を残し、他の領域の絶縁膜4を除去しPo1yS
i膜3を露出させる。
次に第1図telに示す様に低抵抗部のPo1ySiを
形成する為に高濃度の不純物のドーピングを行う。
この不純物のドーピングの方法としてイオン注入法と拡
散法がある。不純物元素としてリン(P)、ヒ素(As
)、アンチモン(Sb)、ボロン(B)などが上げられ
る。ポリサイド膜の場合電流を流すのに寄与しているの
は大部分がシリサイド膜であるので、この高濃度の不純
物のドーピングの工程の不純物の量はPo1yS’+1
9単独で配線を形成する時よりも少なくても良い、この
ポリサイド膜をゲート電極としても使用する場合、この
第1図te+の工程における不純物の量の最小限界はト
ランジスタの特性が安定して形成される所で決定される
。又、このポリサイド膜を配線層として用いる場合は、
Po1ySi膜の不純物の濃度を特に上げる必要はなく
第1図(blの工程で行った高抵抗用の不純物のドーピ
ングのレヘルでも問題ないため、高′a度の不純物のド
ーピングの工程をなくす事も可能である。いずれにして
も不純物のドーピングは用いるデバイスによって決めら
れる。ポリサイド膜をゲート電極として使用する場合も
、トランジスタの特性が安定して形成される最小限のド
ーピング量で高抵抗部のPo1ySi19を形成できる
ならば、この第1図(8)の工程を省く事ができる。
次に第1図(flに示す様に、シリサイド膜5を形成す
る。このシリサイド1195としてタングステンシリサ
イド(WSix)膜、チタンシリサイド(TiSix)
膜、モリブデンシリサイド(MoSix)膜、白金シリ
サイド(PtSix)膜等が上げられる。シリサイド膜
の形成方法として、化学気相成長(CVD)法、物理気
相成長(PVD)法がある。シリサイド膜5を形成した
後に、熱処理を行いシリサイド膜を安定化しても良いし
、熱処理を行わなくてもよい。
次に第1図(幻に示す様に高抵抗部の領域のシリサイド
膜5を選択的にエツチング除去する。このシリサイド膜
のエツチング方法として、ドライエツチングとウェット
エツチングがある。このエツチングのストッパーとして
絶縁膜4がある。
次に第1図(h)に示す様に配線層を形成する。この時
高抵抗と低抵抗部を別々にパターニングし、それぞれ独
立に配線を形成しても良いが、一般にパターニングの工
程を少なくするために1回のパターニングで高抵抗部と
低抵抗部の配線を同時に形成する。従って、ポリサイド
膜(シリサイド/Po1ySi) +シリサイド/絶縁
111/Po1ysiおよび絶縁膜/Po1ySiの3
種類の構造のものを同時にエツチングする。また、この
エツチングの工程の前に、シリサイド膜を除去した領域
の絶縁膜4を選択的にエツチング除去しておけば、ポリ
サイド膜、シリサイド/絶縁11!/Po1ySi膜お
よびPo1ySi膜の3種類の構造のエツチングとなる
。一般に絶縁膜のエツチングは最も困難であるから、工
程第1図telにおいて高濃度の不純物ドーピングの時
に高抵抗のPo1ySi膜に不純物がドーピングされな
い最小限の絶縁膜の厚みと、工程(「)においてシリサ
イド膜のエツチングの時のストッパーとなるに適当な最
小限の絶縁膜の厚みとのどちらも満足する最小限の厚み
を有していれば、絶縁膜4の厚みは薄い方が望ましい。
次に第1図(1)に示すように熱処理を施して、Po1
ySi19と接触しているシリサイド膜はポリサイド膜
となる。もちろん、この熱処理はこの後の種々の工程で
取られる熱処理と兼用できる。
次に第2図fat〜(C1で平面的にみた本発明の実施
例について述べる。第2図ta+は第1図(dlで述べ
た絶縁11%40領域11を示す。第2図[b)は第1
図tg+に対応し、シリサイド膜をエツチングする領域
12を示す。ここで重要な事は、高抵抗部の配線をエツ
チングした時に、その高抵抗部の配線がシリサイド膜で
導通しない様に第2図[blのシリサイド膜をエツチン
グする領域を決めなければならない。第2図(C1は第
1図fhlまたは第1図(1)に対応する。第2図(C
1に示す様にポリサイド膜配線14とPolySil氏
抗体の配線13は連続してつながっている。
以上の様にして形成されたPo1ySi膜の抵抗体はポ
リサイド配線と連続して形成されるので、精度の高い抵
抗体となる。
尚、第1図fg+のシリサイド膜を除去する工程は、第
1図(hlの後に行っても良い。
〔発明の効果〕
この発明は以上説明した様に、ポリサイド配線と高抵抗
Po1ySi配線が1つの連続した配線となるので、従
来の2層配線構造をとらなくても1層構造で高抵抗Po
1ySi配線とポリサイド配線が形成できる。また微細
な配線パターンも形成できるので精度の高いPo1yS
i抵抗体が形成される。
【図面の簡単な説明】
第1図ta+〜(1)はこの発明の半導体装置の製造方
法の工程順断面図、第2図tal〜(C1はこの発明の
半導体装置の製造方法の工程順平面図、第3図は従来の
高抵抗部と低抵抗部配線を有するPo1ySi配線を示
す断面図、第4図は従来のポリサイド層と高抵抗のPo
1y5i抵抗体の2層配線からなる半導体装置の断面図
である。 1、21.31・・・半導体基板 2、22.32・・・絶縁膜 3・・・・・・・Po1ySi膜 4・・・・・・・絶縁膜 5・ ・ ・ ・ ・ ・ ・シリサイド膜3° ・・
・・・・高濃度にドーピングされたPo1ySi膜 5゛ ・・・・・・ポリサイド膜(熱処理したシリサイ
ド膜) 以上 出願人 セイコー電子工業株式会社 暢体剃tffil18遺の工耀懺慣面図第1図 (a) 牛榊A末長業の製115友の二ギ11頂千面図第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  多結晶シリコン膜の抵抗体を有する半導体装置におい
    て、多結晶シリコン膜を形成する工程と、前記多結晶シ
    リコン膜に不純物をドーピングして高抵抗の多結晶シリ
    コン膜を形成する工程と、将来高抵抗配線となる多結晶
    シリコン膜の領域を絶縁膜で被う工程と、前記絶縁膜で
    被われた領域以外の多結晶シリコン膜にさらに不純物を
    ドーピングして低い抵抗の多結晶シリコン膜を形成する
    工程と、シリサイド膜を形成する工程と、将来高抵抗配
    線となる多結晶シリコン膜の配線の上のシリサイド膜を
    選択的に除去する工程とを含む事を特徴とする半導体装
    置の製造方法。
JP8932988A 1988-04-12 1988-04-12 半導体装置の製造方法 Pending JPH01260850A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0434966A (ja) * 1990-05-30 1992-02-05 Seiko Instr Inc 半導体装置の製造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6236852A (ja) * 1985-08-09 1987-02-17 Sharp Corp 半導体装置
JPS62244161A (ja) * 1986-04-16 1987-10-24 Sanyo Electric Co Ltd 高抵抗素子の形成方法

Patent Citations (2)

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