JPS6037618B2 - 半導体装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高抵抗層を得るための半導体装置に関するもの
である。

在来高抵抗層を得るために種々の方法及び装置が提案さ
れているが、ＭＯＳメモリの様な高集積度な半導体装置
では半導体基体への抵濃度拡散による高抵抗層では面積
的に大きな不利益がありそのためにＭＯＳトランジスタ
そのものが負荷として使用されている。

しかしながらこの場合に於いても、駆動ＭＯＳトランジ
スタと負荷ＭＯＳトランジスタとの抵抗比より回路的に
決められ構成上必要とされる負荷ＭＯＳトランジスタの
大きさでは駆動ＭＯＳトランジスタに比較し相当大きく
なり、やはり高集積度化に大きな障害となっている。従
って高集積度化を達成するにはこの負荷を駆動ＭＯＳに
対して小さくするか或いは立体的配置すなわち半導体基
板上に高抵抗層を形成することが必要になってくる。立
体的配置による抵抗層を作成するには、先づ半導体基板
上にたとえばＭＯＳトランジスタを構成した後に多結晶
シリコン膜を成長せしめ、その上に不純物を含んだ絶縁
膜を成長せしめた後に熱処理を行い、前記絶縁膜から多
結晶シリコン層に不純物を膜厚方向に一様に拡散させ多
結晶シリコン膜を拡散層に変換し、それを抵抗体とする
ことも考えられる。

しかるに前記拡散層による抵抗体の抵抗値は多結晶シリ
コン膜の不純物濃度及び膜厚則ち多結晶シリコン層の膜
厚によって決定され、従って、高抵抗値の抵抗体を従る
ためには前記不純物濃度を小さくするか及び／又は前記
膜厚を小さくする必要があるが、低濃度拡散を行うこと
及び膜厚を４・さく制御することはいずれも技術的にか
なり困難であるという欠点があった。また上記の如き従
来の構造では上下の部分を接続する為に別個に電極を形
成するか又は多結晶シリコンのすべてに不純物を拡散し
なければならないという欠点があった。本発明は従来の
技術に内在する上記諸欠点を解消する為になされたもの
であり、従って本発明の目的は、高抵抗体を容易に実現
することができしかもその抵抗値を簡単に制御すること
ができる新規な半導体装置を提供することにある。

本発明の特徴は、半導体基板の不純物領域に達する閉口
部を有しかつ不純物を含有せる絶縁膜を該半導体基板上
に設け、前言己閉口部内において前記不純物領域に接続
し前記絶縁膜上を延在せる半導体被膜を設け、該半導体
被膜には該絶縁膜と接する表面に沿って膜厚方向の他の
部分に比して高い不純物濃度を有する領域が形成されて
いる半導体装置にある。

すなわち不純物を含む絶縁膜との界面近くにたとえば極
めて浅く拡散された領域を半導体被膜に形成し、これに
よる抵抗を制御することである。本発明に従って構成さ
れた半導体抵抗層の抵抗値は半導体基板の濃度及び多結
晶シリコン膜の膜厚に関係なく不純物を含んだ絶縁膜か
ら多結晶シリコン膜に拡散されて形成される拡散層の拡
散深さすなわち熱処理の時間及び温度によって決定され
、しかも上記拡散厚の制御は容易であるから、本発明よ
れば、所望の高抵抗体を極めて簡単に得ることができる
。

次に本発明の添付図面を参照しながらその良好な一実施
例について具体的に説明しよう。

第１図を参照するに、そこには本発明に係る半導体装置
の一実施例を示す断面図が示されている。参照番号１は
半導体基板であり、該基板上にはソース又はドレィン２
，２′が形成されている。ソース又はドレィン２，２′
が形成された基板１上には一部絶縁膜３を介して不純物
を含んだ絶縁膜４が成長せしめられている。ソース又は
ドレイン２のコンタクト部２ａの上部からゲート電極１
０の上方層にわけて拡散層５が形成されている。この拡
散層５は、上記の部分ではなくて、ソース又はドレィン
２のコンタクト部２ａ′の上方部からゲート電極１０の
上方部にわたって設けられてもよいし、或いはその他の
位置に設けてもよく、その形成される位置を図面に示さ
れた一実施例に限定する意図はないことは勿論である。
不純物を含む絶縁膜４によって形成された拡散層５の上
には多結晶シリコン膜６の他の部分が位置している。絶
縁膜４及び多結晶シリコン膜６の上には各部分を絶縁す
るための酸化膜７が形成されており、それらの上にはア
ルミ電極８が設けられている。尚参照番号９はアルミー
シリコン合金層である。また本発明に於いて、不純物を
含む絶縁膜４としてはシリコン酸化膜、シリコン窒化膜
、アルミナ等を使用することができるし、また該絶縁膜
によって拡散層５を形成する為に使用される半導体被膜
として本実施例に於いては多結晶シリコンが用いられて
いるが、これの代りに多結晶ゲルマニウム、多結晶セレ
ン、多結晶ガリウム枇素等も使用することができる。次
に本発明に係る半導体装置の製造方法について説明する
ことにしよう。

先づ半導体基板１上にＭＯＳトランジスタを構成した後
に、不純物を含んだ絶縁膜４を成長せしめる。或いはソ
ース又はドレィン領域２，２′を形成した後の不純物ガ
ラス層を除去せずに残しておき、コンタクト部２ａ，２
ａ′を開口した後に多結晶シリコン膜６を成長せしめる
。次いで多結晶シリコン膜６上に必要に応じて気相成長
酸化膜７を被着し、その後に比較的低温（例えば９００
午０〜１０００ｏｏ）で熱処理を行う。その結果不純物
を含む絶縁膜４から不純物が多結晶シリコン層６に拡散
層５が形成されると同時に、拡散層はコンタクト部２ａ
でソース又はドレイン２と接触する。続いて絶縁用の酸
化膜７を気相成長させた後にその上にアルミ電極８を設
け、かくして第１図に見られる如き構造を有する半導体
装置が得られる。本発明は以上の如く構成されており、
上述の熱処理時間及び温度を制御する事でその後に必要
な熱処理はないので、再現性よくソース又はドレイン２
とアルミ電極８との間の拡散層から所望の抵抗値が得ら
れる。

即ち本発明ではこの抵抗値は半導体基板１の濃度及び多
結晶シリコン膜６の膜厚に関係なく決定され、本発明に
係る拡散届は他の駆動ＭＯＳの上にも形成することがで
きる。更に又拡散工程時に拡散層が自動的にソース又は
ドレィンと結合され、コンタクト部との自動整合が可能
となる。以上本発明はその良好な一実施例について説明
されたが、それは単なる例示的なものであって制限的意
味を有するものではない。

従ってここで説明された実施例によって前記した本願特
許請求の範囲が限定されるものではないことは勿論であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る半導体装置の一実施例を示す断面
図である。 図において、１は半導体基板、２はソース又はドレィン
、３は絶縁膜、４は不純物を含む絶縁膜、５は多結晶中
の不純物拡散層、６は多結晶シリコン膜、７は絶縁膜、
８はアルミ電極、９はアルミーシリコン合金層、１０は
ゲート電極である。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 半導体基板にソース、ドレイン領域を設け、ソース
   、ドレイン領域間の該半導体基板上にゲート電極を設け
   たＭＯＳ型のトランジスタを含む半導体装置において、
   該半導体基板に設けられたソース、ドレイン領域のうち
   の一方の領域に達する開口部を有しかつ不純物を含有せ
   る絶縁膜を該半導体基板上に設け、前記開口部内におい
   て前記一方の領域に接続しかつ前記絶縁膜上を延在し前
   記ゲート電極上に達する半導体被膜を設け、該半導体被
   膜の該絶縁膜に隣接せる部分は該絶縁膜に含有せる不純
   物の拡散により所定の抵抗値を有する抵抗素子として用
   い、該抵抗素子は前記トランジスタのソース、ドレイン
   領域のうちの一方の領域に接続しかつ該トランジスタが
   形成される半導体基板上において金属配線と接続されて
   いることを特徴とする半導体装置。