JPS6343380A - ダイオ−ドブレ−クダウン電圧を増加させる為の高シ−ト抵抗多結晶シリコン膜 - Google Patents

ダイオ−ドブレ−クダウン電圧を増加させる為の高シ−ト抵抗多結晶シリコン膜

Info

Publication number
JPS6343380A
JPS6343380A JP62196496A JP19649687A JPS6343380A JP S6343380 A JPS6343380 A JP S6343380A JP 62196496 A JP62196496 A JP 62196496A JP 19649687 A JP19649687 A JP 19649687A JP S6343380 A JPS6343380 A JP S6343380A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
semiconductor
type
semiconductor layer
polycrystalline silicon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP62196496A
Other languages
English (en)
Inventor
リチャード エイ.ブランチャード
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.)
Vishay Siliconix Inc
Original Assignee
Siliconix Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siliconix Inc filed Critical Siliconix Inc
Publication of JPS6343380A publication Critical patent/JPS6343380A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D64/00Electrodes of devices having potential barriers
    • H10D64/111Field plates
    • H10D64/115Resistive field plates, e.g. semi-insulating field plates
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D1/00Resistors, capacitors or inductors
    • H10D1/40Resistors
    • H10D1/47Resistors having no potential barriers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D8/00Diodes

Landscapes

  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

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】 挟止分用 本発明は、半導体装置に関するものであって、更に詳細
には、ダイオードのブレークダウン電圧を増加させる構
成体に関するものである。
災來艮亙 ダイオードのブレークダウン電圧を増加させる為に半絶
縁性多結晶シリコン(SIPO5)の膜等の゛如き高度
に抵抗性の暎を使用することは従来公知である。この様
な構成体の1例として、第1図に示した如きダイオード
2がある。ダイオード2は、P壁領域4を有しており、
それは、カソードとして機能するN型基板6内に形成さ
れており且つアノードとして機能する。N十領域8は基
板6とメタル10との間の電気的接続を容易とさせてお
り、一方P型領域4はメタル12に電気的に接触してい
る。高度に抵抗性のS I PO5O5膜16タル1o
とメタル12との間に設けられており、該暎はダイオー
ド12のブレークダウン電圧を増加させている。S I
 PO5O5膜16空乏領域の曲率半径を減少させるこ
とによって、P領域4とN基板6との間の空乏領域18
の形状を変更させる。S IPO3WJ16の効果を第
2a図及び第2b図に示してあり、それは、ダイオード
2のPN接合を横断して高い逆バイアス電圧を印加した
場合の、5IPO8膜16が存在する場合と存在しない
場合の夫々の場合における空乏領域18の形状を図示し
ている。S I PO5O5膜16存在の場合よりもS
 I PO3膜16が存在する場合の方が空乏領域18
の曲率半径は一層大きいので、第2a図のダイオードの
ブレークダウン電圧は。
第2b図のダイオードのブレークダウン電圧よりも一層
大きい。s r pos膜を使用するその他の構成体に
付いては、Matsushita et al、著の「
SI POSプロセスの使用による高度に信頼性のある
高電圧トランジスタ(Highly Re1iable
 11igh−V。
ltage Transistors by Use 
of the 5IPO5ProcesS)J、IEE
Eトランズアクションズ・オン・エレクトロン・デバイ
シーズ、1976年8月、に記載されている。
典型的な5IPO5膜は約106乃至1010Ω/口の
抵抗を示し、且つ酸素でドープした多結晶シリコンを有
している。然し乍ら、5rpos膜を形成する為には特
別のCVD反応器が必要とされる。この様な反応器は典
型的にS I PO5膜付着の専用である。更に、S 
I PO8膜を形成した後には、その膜の抵抗を調節す
ることは不可能である。
多結晶シリコンを選択したP又はN型ドーパントでドー
プすることによって多結晶シリコン抵抗を形成すること
も従来公知である。然し乍ら、高い値であるが精密に制
御した抵抗値を示す多結晶シリコン膜を形成することは
回連である。膜16の如き膜は高度に抵抗性でなければ
ならないので。
P又はN型ドーパントで多結晶シリコンをドープするこ
とによって与えられる膜は、通11t、上述した如くダ
イオードのブレークダウン電圧を増加させる為には使用
されない。
目   的 本発明は1以上の点に鑑みなされたものであって、上述
した如き従来技術の欠点を解消し、ダイオード上に高度
に抵抗性の多結晶シリコン膜を形成してそのダイオード
のブレークダウン電圧を増加させることを目的とする。
構成 本発明に拠れば、ダイオード上に高度に抵抗性(If 
”’ trT 品:□ ’I −l ’、 / l17
’j 、’r旬p l屯i 、11..17 th ’
j” +’ヤー1;のブレークダウン電圧が増加される
。該多結晶シリコン膜は、ボロン及び燐の如きP型及び
N型の両方のドーパントの所定の量でドープし、且つ所
定の温度へ加熱させる。該膜を適宜ドープし且つ加熱す
ることによって、該膜の抵抗率は所望の値に調節される
・重要なことであるが、高抵抗値の場合、該膜の抵抗は
、従来のドーピングプロセスを使用してドープした多結
晶シリコンの抵抗よりも一層高い精度で制御することが
可能である。更に、該膜を従来の半導体形成装置で形成
することが可能であり、且つS I POS膜を形成す
る為に ゛使用する特別の装置を必要とすることがない
失鹿■ 以下、添付の図面を参考に、本願の具体的実施の態様に
付いて詳細に説明する。
本発明に基づいてダイオードを形成するプロセスは、第
3図に示した如く、N型法板34内にP型アノード領域
30とN十領域32を形成するステップから開始される
。基板34は、典型的に、シリ 1ンCあり、11−)
河i1吃II (1,1シげコl ′、1.ロ1曲11
“!約11イオン注入か、又は熱予備付着とそれに続く
熱拡散かのいずれかによって形成される。I実施例にお
いては、基板34は10乃至100Ω・Cl1lの固有
抵抗にドープされており、領域30は100乃至200
Ω/口のシート抵抗にドープされており、且つ領域32
は10乃至20Ω/口のシート抵抗にドープされている
。基板34はカンードとして機能し、且つN十領域32
は爾後に形成されるメタル層への基板34の電気的コン
タクトを容易とさせている。次いで、二酸化シリコンm
34を1例えば熱酸化によって、基板34の上に形成し
、且つ例えばCVDによって、ドープしていない多結晶
シリコン層36を該二酸化シリコン層35の上に形成す
る。多結晶シリコン層36は、典型的に、5000乃至
6000人の厚さである。
重要なことであるが、二酸化シリコン層35は。
下側に存在するシリコン基板34.領域30、又は領域
32からドーパントが多結晶シリコン層36内へ侵入す
ることを防止している。
本発明の1実施例においては1次いで、多結晶シリコン
瘤36を、1984年にソリッド・ステート°エレクト
ロニクスにおいて発行されたMing−Kwang L
eeの[半絶縁性多結晶シリコン抵抗に関して(On 
the SSem1−In5ulatin Po1yc
rystallineSilicon Re5isto
r)Jという文献に記載されている処理方法に類似した
態様で処理する。
この様な実施例において、多結晶シリコン層36は、例
えばイオン注入によって、燐等のN型ドーパントをドー
プする。このプロセスの間、約50乃至150KeVの
注入エネルギ及び約1013乃至5 X 10”イオン
数/dの間のドーズが使用される。その後に、該膜を1
5分の間約100゜℃の温度へ加熱して、多結晶シリコ
ン層36をアニールする。
次いで、多結晶シリコン層36を、例えば、約50乃至
150KeVの注入エネルギと約1013乃至5 X 
10”イオン数/cdの範囲内のドーズを使用して、イ
オン注入によって、ボロンの如きP型ドーパントでドー
プさせる。典型的に、P型ドーパントのドーズは、略N
型ドーパントのドーズと等しい。多結晶シリコン層36
の抵抗は、部分的に、P型及びN型注入ドーズ量の間の
差異に依存する。
その後に、ウェハを選択した時間の間(例えば。
30分)選択した温度(1実施例においては、1000
℃)へ加熱する。重要なことであるが、多結晶シリコン
層36のシート抵抗は、選択した温度及び時間の関数で
ある。温度が高ければ高い程。
多結晶シリコンfF!J36の固有抵抗はそれだけ一層
高くなる。この現象の理由は完全には理解されていない
。然し乍ら、従来技術による場合、即ち多結晶シリコン
に単一の導電型のドーパントをイオン注入し且つそのド
ーズを変化させることによってその固有抵抗を制御する
従来の方法によるよりも、多結晶シリコン層36の固有
抵抗は、選択した温度を変化させることによって一層大
きな精度で制御することが可能である。上述した実施例
においては、多結晶シリコン層36を熱処理した後に、
暦36は4 X 107乃至8 X 10 X7Ω/口
の間のシート抵抗を示す。
多結晶シリコン層36の適宜の熱処理の後に、従来のホ
トリソグラフィ技術を使用して、層36をパターン形成
する。更に、多結晶シリコン層36のパターニングの過
程中に露呈される二酸化シリコン層35の部分は除去さ
れ、その際にその下側に存在する半導体物質への電気的
コンタクトを形成することを可能としている。次いで、
メタルコンタクト38a及び38bをダイオードの上に
形成する(第4図)。メタルコンタクト38aは多結晶
シリコン膜36及び領域30へ電気的に接触し、一方メ
タルコンタクト38bはN十領域32及び多結晶シリコ
ン膜36へ電気的に接触する。
その結果得られる多結晶シリコン膜36は、典型的に、
500Vを越えるブレークダウン電圧を持ったダイオー
ドと共に使用される。
第5図は1本発明プロセスを使用して形成される多結晶
シリコン膜に対する加熱時間とシート抵抗との間の関係
を示している。第5図の膜は5゜100人の厚さであり
、且つ5.lX1014ボロンイオン/d及び5.lX
1014燐イオン/qイでドープされている。曲線4o
は、該膜を450’Cへ加熱することに応答して該膜に
よって示されるシート抵抗を示しており、且つ曲線42
は、該膜を1000℃へ加熱することに応答して対応す
る抵抗を示している。理解される如く、該膜の抵抗は約
10分の間1000℃へ加熱することに応答して約10
5のファクターだけ増加する。第4図にグラフで示した
データは、上掲のMing−Kwang Leeの文献
に掲載されているデータから取ったものである。
メタル38a、38bと多結晶シリコン36との間のコ
ンタクトが抵抗性であることが注目される。1実施例に
おいて、メタル38a、38bに直ぐ隣接する多結晶シ
リコン36の部分内にN+領領域形成して、コンタクト
抵抗を緩和させている。然し乍ら、多結晶シリコン36
を介してメタル36aからメタル36bへ流れる小さな
電流の為に、このことは通常必要ではない。
以上、本発明の具体的実施の態様に付いて詳細に説明し
たが1本発明はこれら具体例にのみ限定されるべきもの
では無く、本発明の技術的範囲を逸脱すること無しに種
々の変形が可能であることは勿論である。例えば、高度
に抵抗性の多結晶シリコンの膜を、アノードとして機能
するP型基板内にN型カソードを形成したダイオードの
上に形成させることも可能である。上述した多結晶シリ
コン膜は、又、例えばガリウム砒素等のシリコン以外の
半導体物質内に形成したダイオードの上に形成すること
も可能である。更に、例えばトランジスタ、5CR1及
びトライアック、等のその他の高電圧半導体装置は、高
電圧ブロッキング能力を必要とする1個のPN接合を持
っているので。
上述した技術は、これらの高電圧半導体装置を製造する
為に使用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来技術に基づいて構成されたダイオードの概
略断面図、第2a図及び第2b図は高逆バイアス電圧を
ダイオードのPN接合を横断して印加させた場合のS 
I PO3が存在する場合と存在しない場合の第1図の
ダイオードにおける空乏領域を夫々示した各概略説明図
、第3図及び第11図は本発明に基づく製造方法の過程
におけるダイオードを示した各概略断面図、第5図はP
型及びN型ドーパントの両方でイオン注入した多結晶シ
リコン膜の抵抗と加熱時間との間の関係を示したグラフ
図、である。 (符号の説明) 30:P型アノード領域 34:N型基板 35:二酸化シリコン層 36:多結晶シリコン層 38:メタル 特許出願人    シリコン以外 インコーホレイテッ
ド :°l;・(−1 代理人  小 橋 −男(L、”: il/I−1・ ′   1

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、PN接合を包含する半導体装置を形成する方法にお
    いて、第2導電型の第2半導体領域内に第1導電型の第
    1半導体領域を形成し、前記第2半導体領域の少なくと
    も一部の上に多結晶半導体層を形成し、前記多結晶半導
    体層は前記第1及び第2半導体領域間の空乏領域上方を
    延在しており、前記多結晶半導体層をN型ドーパントで
    ドープし、前記多結晶半導体層をP型ドーパントでドー
    プし、前記多結晶半導体層を加熱し、前記多結晶半導体
    層の抵抗は前記加熱ステップに応答して増加し、その際
    に前記多結晶半導体層は前記第1及び第2半導体領域間
    のPN接合のブレークダウン電圧を増加させる、上記各
    ステップを有することを特徴とする方法。 2、特許請求の範囲第1項において、前記P型及びN型
    のドーパントは、夫々、ボロン及び燐であることを特徴
    とする方法。 3、特許請求の範囲第1項において、更に、前記第2半
    導体領域内に前記第2導電型の第3半導体領域を形成し
    、前記第3半導体領域は前記第2半導体領域のドーパン
    ト濃度よりも一層大きなドーパント濃度を持っており、
    前記多結晶半導体層は前記第3半導体領域の一部の上を
    延在しており、前記第1及び第3半導体領域を電気的に
    接触させる為に導電層を形成することを特徴とする方法
    。 4、特許請求の範囲第1項において、前記多結晶半導体
    層内に導入させた前記P型ドーパントは、前記N型ドー
    パントのドーパント濃度と略等しいドーパント濃度を持
    っていることを特徴とする方法。 5、第1導電型の第1半導体領域、前記第1半導体領域
    内に形成した第2導電型の第2半導体領域、前記第1及
    び第2半導体領域間に形成されている空乏領域、前記空
    乏領域上方に形成されている多結晶半導体層、を有して
    おり、前記多結晶半導体層は前記空乏領域の形状を変化
    させ且つその際にダイオードのブレークダウン電圧を増
    加させ、前記多結晶半導体層はP及びN型の両方のドー
    パントを包含していることを特徴とする半導体装置。 6、特許請求の範囲第5項において、前記P及びN型ド
    ーパントは略等しいドーパント濃度を持っていることを
    特徴とする半導体装置。 7、特許請求の範囲第5項において、前記P及びN型ド
    ーパントは、夫々、ボロン及び燐を有していることを特
    徴とする半導体装置。
JP62196496A 1986-08-08 1987-08-07 ダイオ−ドブレ−クダウン電圧を増加させる為の高シ−ト抵抗多結晶シリコン膜 Pending JPS6343380A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US89440386A 1986-08-08 1986-08-08
US894403 1986-08-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6343380A true JPS6343380A (ja) 1988-02-24

Family

ID=25403029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62196496A Pending JPS6343380A (ja) 1986-08-08 1987-08-07 ダイオ−ドブレ−クダウン電圧を増加させる為の高シ−ト抵抗多結晶シリコン膜

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0255968A3 (ja)
JP (1) JPS6343380A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020150025A (ja) * 2019-03-11 2020-09-17 株式会社東芝 半導体装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02170469A (ja) * 1988-12-22 1990-07-02 Fuji Electric Co Ltd 半導体装置
JP4234216B2 (ja) * 1995-12-27 2009-03-04 ゼロックス コーポレイション シリコン制御整流器及び高電圧scrスイッチ
CN113517193B (zh) * 2021-04-06 2022-03-11 江苏新顺微电子股份有限公司 一种提高沟槽mos结构肖特基二极管性能的工艺方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1348697A (en) * 1970-07-31 1974-03-20 Fairchild Camera Instr Co Semiconductors
JPS60109260A (ja) * 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 補償された多結晶シリコン抵抗素子
DE3520599A1 (de) * 1984-06-15 1985-12-19 Rca Corp., Princeton, N.J. Halbleiterbauelement

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020150025A (ja) * 2019-03-11 2020-09-17 株式会社東芝 半導体装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP0255968A3 (en) 1988-08-10
EP0255968A2 (en) 1988-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6610569B1 (en) Semiconductor device and process of producing the same
EP0123936B1 (en) Semiconductor device
US4356622A (en) Method of producing low-resistance diffused regions in IC MOS semiconductor circuits in silicon-gate technology metal silicide layer formation
EP0365932B1 (en) Semiconductor device
JP3184320B2 (ja) ダイヤモンド電界効果トランジスタ
JPH0550144B2 (ja)
JPS61134055A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS6112388B2 (ja)
TWI260778B (en) A semiconductor device and method for manufacturing the same, a zener diode, a consumer electronic product
JP2997377B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPS6343380A (ja) ダイオ−ドブレ−クダウン電圧を増加させる為の高シ−ト抵抗多結晶シリコン膜
US5734194A (en) Semiconductor device and method of making
WO1983003032A1 (fr) Dispositif a semiconducteurs et son procede de fabrication
JPH0817845A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPH05175536A (ja) 半導体素子作製方法
JPH0770543B2 (ja) トランジスタの製造方法
JPS6127680A (ja) 半導体記憶装置の製造方法
JPH0629543A (ja) 半導体装置の製造方法
KR100380253B1 (ko) 산화알루미늄을이용한저항소자형성방법
JPH0527266B2 (ja)
JPH0271525A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH04162634A (ja) 化合物半導体装置及びその製造方法
JPS63306658A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPH0437163A (ja) 半導体装置
JPH04278544A (ja) BiMOS半導体装置の製造方法