阻器201和犧牲多晶硅柵極600。然后可以使用犧牲多晶硅柵極600作為掩膜來形成晶體管源極和漏極結(jié)。
[0076]在602，可以使用常規(guī)光刻和蝕刻工藝來圖案化多晶硅膜。如圖6B中所示，可以在隔離溝槽220之上形成多晶硅形狀作為用于邏輯或者存儲器陣列的犧牲柵極600。同時，可以在隔離場218之上形成另一大型多晶硅形狀作為精密多晶硅電阻器201。
[0077]在604，可以使用犧牲柵極600取代掩膜以自對準(zhǔn)方式對源極和漏極結(jié)進(jìn)行定位而無需單獨掩膜層。然后可以通過在有源區(qū)域206中從暴露的硅襯底外延生長硅或者硅化合物來形成外延結(jié)216。雖然圖6B中所示具體截面切口示出隔離溝槽220直接在犧牲柵極600下面，但是在另一截面切口中，例如在所示截面后面或者前面，硅有源區(qū)域206在犧牲柵極600下面延伸，使得外延結(jié)216的橫向邊界到達(dá)犧牲柵極600的側(cè)面并且可能在犧牲柵極以下延伸。如果必需，則光刻膠掩膜可以用來覆蓋暴露的硅襯底203的其中無需外延生長的區(qū)域。通過硅蝕刻限定下外延生長邊界610。因此，外延結(jié)216可以在填充的隔離溝槽220的相鄰表面以下延伸。在圖6B中所示示例實施例中，下外延生長邊界610與在多晶硅電阻器201下面的凹陷的隔離氧化物填充的表面近似齊平。
[0078]在606，可以使用常規(guī)沉積方法在如圖6B中所示整個結(jié)構(gòu)之上保形沉積保護(hù)絕緣材料612 (例如氧化物或者氮化物)的掩蓋層。
[0079]在608，使用常規(guī)CMP工藝來平坦化絕緣材料612，其中多晶硅柵極600提供停止層，該停止層防止拋光劑到達(dá)外延結(jié)216或者凹陷的精密多晶硅電阻器201。以這一方式，犧牲多晶硅柵極600可以用來保持外延結(jié)216的膜質(zhì)量并且維持精密多晶硅電阻器201的所需厚度，該厚度如果被更改則將改變部件電阻。
[0080]為了清楚，從圖6B省略多晶硅柵極結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。這樣的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)通常包括柵極電介質(zhì)、殘留柵極硬掩膜和側(cè)壁間隔物。
[0081]圖7A和7B更具體圖示步驟308，在該步驟中可以執(zhí)行包括步驟702、704、706和708的工藝步驟序列以用RMG晶體管202的可操作金屬柵極204替換犧牲多晶硅柵極600并且形成去往精密多晶硅電阻器201和RMG晶體管202的接觸208、210和212。圖7B是圖2的再現(xiàn)，該圖示出與RMG晶體管202相鄰的完成的精密多晶硅電阻器。為了清楚，從圖7B省略金屬柵極結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。這樣的細(xì)節(jié)可以包括柵極電介質(zhì)、殘留硬掩膜和側(cè)壁間隔物中的一項或者多項。
[0082]在702，可以使用對絕緣材料612有選擇性的、侵蝕硅的濕化學(xué)蝕刻劑來去除多晶硅犧牲柵極600。這一步驟還圖示凹陷深度424的作用，該凹陷深度允許絕緣材料612除了在如以上描述的那樣平坦化絕緣材料612期間保護(hù)精密多晶硅電阻器201和外延結(jié)216免受損壞之外，也在去除犧牲柵極600期間保護(hù)這些結(jié)構(gòu)。
[0083]在704，可以形成替換金屬柵極204取代犧牲柵極600。用于替換金屬柵極204的材料可以例如是T1、TiN、TiAl、TaN、Al203、Al或者其合金，或者任何其它適當(dāng)金屬。替換金屬柵極204可以包括如圖7B中所示多個金屬層。形成金屬柵極可以根據(jù)RMG材料使用一種或者多種常規(guī)沉積或者鍍制方法，其中絕緣材料612可以用作有效硬掩膜以在金屬沉積工藝期間保護(hù)下面的結(jié)構(gòu)。
[0084]在706，可以沉積絕緣材料的厚層用作層間電介質(zhì)222。通常，層間電介質(zhì)是具有在約為50-150nm的范圍內(nèi)的厚度的氧化物或者正硅酸乙酯(TEOS)。
[0085]在708，可以經(jīng)過層間電介質(zhì)222并且向下面的精密多晶硅電阻器201和外延結(jié)216中蝕刻接觸孔。
[0086]在710，可以在每個接觸孔的底部沉積具有選擇的功函數(shù)的金屬。然后允許金屬與多晶硅電阻器或者外延硅化合物反應(yīng)。這樣的反應(yīng)產(chǎn)生可以有助于在金屬-多晶硅或者金屬-硅結(jié)處形成歐姆接觸的金屬硅化物。具有選擇的功函數(shù)的金屬可以例如是鎢、鎳、鉑、鈦、鈷或者這樣的金屬的合金。
[0087]在712，可以用金屬塞(諸如鎢(W))填充接觸孔以分別形成去往外延結(jié)216和精密多晶硅電阻器201的接觸208、210和212。也可以制作去往金屬柵極600的接觸，然而在圖7B中所示具體截面切口中未示出這樣的柵極接觸。
[0088]在714，可以使用層間電介質(zhì)222作為用于常規(guī)金屬平坦化(CMP)步驟的拋光停止層來拋光接觸金屬。
[0089]可以組合以上描述的各種實施例以提供更多實施例。在本說明書中引用的和/或在申請數(shù)據(jù)表中列舉的所有美國專利、美國專利申請公開、美國專利申請、外國專利、外國專利申請和非專利公開通過引用而完全并入于此。可以如為了運(yùn)用各種專利、申請和公開的概念而必需的那樣修改實施例的方面以提供更多實施例。
[0090]將理解雖然本文出于示例的目的而描述本公開內(nèi)容的具體實施例，但是可以進(jìn)行各種修改而未脫離本公開內(nèi)容的精神實質(zhì)和范圍。因而，本公開內(nèi)容除了受所附權(quán)利要求限制之外未受限制。
[0091]可以按照以上詳述的描述對實施例進(jìn)行這些和其它改變。一般而言，在所附權(quán)利要求中，不應(yīng)解釋使用的術(shù)語使權(quán)利要求限于在說明書和權(quán)利要求中公開的具體實施例，但是應(yīng)當(dāng)解釋這些術(shù)語包括所有可能實施例以及這樣的權(quán)利要求有權(quán)具有的等效含義的完全范圍。因而，權(quán)利要求不受公開內(nèi)容限制。
【主權(quán)項】
1.一種精密多晶硅電阻器結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括: 具有上表面的硅襯底； 在所述硅襯底中形成的隔離場，所述隔離場由與金屬柵極晶體管接觸并且相鄰的氧化物填充，所述氧化物相對于所述硅襯底的所述上表面凹陷； 精密多晶硅電阻器，覆蓋在填充的隔離場上面并且與填充的隔離場接觸； 絕緣材料，覆蓋所述多晶硅電阻器并且與所述多晶硅電阻器接觸； 層間電介質(zhì)；以及 一個或者多個金屬塞，其穿透所述層間電介質(zhì)以在金屬-多晶硅結(jié)處與所述多晶硅電阻器形成歐姆接觸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬塞包括鎢。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻器結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述金屬柵極晶體管內(nèi)的有源硅區(qū)域的至少一部分是外延生長的部分。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電阻器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述外延生長的部分用鍺或者碳中的一項或者多項摻雜。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻器結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括在所述金屬-多晶硅結(jié)處形成的金屬硅化物。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電阻器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬硅化物包括鎢、鎳、鉑、鈦、鈷中的一項或者多項，或者其合金。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻器結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括向所述多晶硅電阻器中注入的一種或者多種摻雜物，所述摻雜物引起所述多晶硅電阻器的電阻改變。8.一種集成電路，其特征在于，包括: 硅襯底； 在所述硅襯底中形成的替換金屬柵極晶體管，所述晶體管包括: 一個或者多個隔離溝槽； 源極區(qū)域和漏極區(qū)域；以及 替換金屬柵極；以及 至少一個多晶硅電阻器，與所述替換金屬柵極晶體管相鄰，所述多晶硅電阻器形成于凹陷的隔離場之上。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的集成電路，其特征在于，使用犧牲多晶硅柵極作為掩膜來形成所述源極區(qū)域和所述漏極區(qū)域。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的集成電路，其特征在于，外延生長所述源極區(qū)域和所述漏極區(qū)域。11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的集成電路，其特征在于，還包括選擇性地耦合到所述多晶硅電阻器的除了所述替換金屬柵極晶體管之外的電子部件。12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的集成電路，其特征在于，通過用摻雜物注入來調(diào)節(jié)所述多晶硅電阻器。13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的集成電路，其特征在于，所述多晶硅電阻器包括具有厚度的多晶硅膜，并且在制作期間通過變化所述多晶硅膜厚度來調(diào)節(jié)所述多晶硅電阻器。14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的集成電路，其特征在于，還包括鎢互連，在所述鎢互連中通 過金屬硅化物形成去往所述多晶硅電阻器的歐姆接觸。
【專利摘要】本實用新型的實施例公開了一種精密多晶硅電阻器結(jié)構(gòu)及集成電路。使用替換金屬柵極(RMG)工藝提供用于與金屬柵極晶體管并排創(chuàng)建精密多晶硅電阻器的機(jī)會。在形成犧牲多晶硅柵極期間，多晶硅電阻器也可以從相同多晶硅膜形成?？梢月晕枷荻嗑Ч桦娮杵鳎沟帽Ｗo(hù)絕緣層可以在用金屬柵極隨后替換犧牲柵極期間覆蓋電阻器。使用這樣的工藝來制作的精密多晶硅電阻器的最終結(jié)構(gòu)比為具有金屬柵極晶體管的集成電路提供金屬電阻器的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)更緊湊并且復(fù)雜性更少。另外，可以通過向多晶硅膜注入摻雜物、調(diào)整多晶硅膜厚度或者二者來自由調(diào)節(jié)精密多晶硅電阻器至具有所需薄片電阻。
【IPC分類】H01L23/64, H01L27/08
【公開號】CN204614777
【申請?zhí)枴緾N201320870763
【發(fā)明人】P·蒙塔尼尼, G·利克, B·H·恩格爾, R·M·米勒, J·Y·金
【申請人】意法半導(dǎo)體公司, 國際商業(yè)機(jī)器公司, 格羅方德公司, 三星電子株式會社
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2013年12月20日
【公告號】CN104064555A, US9000564, US20140175609