[發明專利]半導體裝置及形成其電阻性結構的方法

無效

• 申請號: 201110264563.8
• 申請日: 2011-08-31
• 公開（公告）號: CN102386184A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: T·沙伊佩特;S·蘭登
• 申請（專利權）人: 格羅方德半導體公司;格羅方德半導體德累斯頓第一模數有限責任及兩合公司
• 主分類號: H01L27/06
• 分類號: H01L27/06;H01L21/822;H01L29/8605;H01L21/02
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

1.一種半導體裝置，包含：

晶體管，包含柵極電極結構，該柵極電極結構包含第一堆棧材料層和含金屬電極材料，該第一堆棧材料層包含高-k柵極介電材料，而該含金屬電極材料是在該高-k柵極介電材料上方；以及

電阻器，包含第二堆棧材料層，該第二堆棧材料層包含該高-k介電材料、該含金屬電極材料、和形成在該含金屬電極材料上方的多晶硅柵極材料，其中，該第一和第二堆棧材料層中的該含金屬電極材料具有實質相同的結晶結構。

2.如權利要求1所述的半導體裝置，其中，該含金屬電極材料包含鈦和氮。

3.如權利要求2所述的半導體裝置，其中，該含金屬電極材料另包含鋁，以形成鈦鋁氮化物材料。

4.如權利要求1所述的半導體裝置，其中，該第一堆棧材料層包含該多晶硅電極材料。

5.如權利要求4所述的半導體裝置，其中，該第一堆棧材料層另包含金屬硅化物，該金屬硅化物是形成在該多晶硅電極材料的一部分中。

6.如權利要求1所述的半導體裝置，其中，該電阻器另包含接觸區域，該接觸區域包含金屬硅化物、并形成在該堆棧材料層中。

7.如權利要求1所述的半導體裝置，其中，該柵極電極結構的柵極長度大約50納米或更小。

8.如權利要求1所述的半導體裝置，其中，該含金屬電極材料的厚度大約30納米或更小。

9.如權利要求1所述的半導體裝置，其中，該第一堆棧材料層另包含電極金屬，該電極金屬是形成在該含金屬電極材料上方。

10.如權利要求9所述的半導體裝置，其中，該電極金屬包含鋁。

11.一種形成半導體裝置的電阻性結構的方法，該方法包含：

在第一裝置區域和第二裝置區域上方形成絕緣材料層，該絕緣材料層包含高-k介電材料；

在該絕緣材料層上方形成含鈦和氮導電性材料層；

在該含鈦和氮導電性材料層上方形成多晶硅層；以及

在該第一裝置區域上方形成晶體管的柵極電極結構，并在該半導體裝置的該第二裝置區域上方形成電阻器結構，該柵極電極結構和該電阻器結構包含該絕緣材料層、該含鈦和氮導電性材料層、和該多晶硅層。

12.如權利要求11所述的方法，另包含保存該含鈦和氮導電性層的結晶狀態，以在該柵極電極結構和該電阻器結構中保持實質相同。

13.如權利要求11所述的方法，其中，形成該含鈦和氮導電性材料層包含形成鈦鋁氮化物層。

14.如權利要求11所述的方法，另包含在該柵極電極結構和該電阻器結構的接觸區域中形成金屬硅化物。

15.如權利要求11所述的方法，其中，形成該柵極電極結構包含至少以電極金屬來替換該多晶硅層，但卻保存該電阻器結構中的該多晶硅層。

16.如權利要求11所述的方法，其中，該電阻器結構是形成在設置于該第二裝置區域中的隔離區域上方。

17.一種方法，包含：

在半導體裝置的隔離結構上方形成電阻性結構，該電阻性結構包含多晶硅半導體材料，該多晶硅半導體材料形成在高-k介電材料和含金屬蓋體層上方；以及

調整該電阻性結構的電阻，但不劣化該含金屬蓋體層的結晶狀態。

18.如權利要求17所述的方法，另包含形成柵極電極結構，以包含該高-k介電材料和該含金屬蓋體層。

19.如權利要求17所述的方法，其中，形成該電阻性結構包含形成含鈦和氮層，以作為該含金屬蓋體層。

20.如權利要求19所述的方法，其中，形成該含鈦和氮層包含形成含鈦、鋁和氮層。