[發明專利]采用偽柵極去除的集成電路電阻器制造

有效

• 申請號: 201210133069.2
• 申請日: 2012-04-28
• 公開（公告）號: CN103199062A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 柯俊宏;陳志輝;王世維
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/822
• 分類號: H01L21/822;H01L21/02
• 代理公司: 北京德恒律師事務所 11306
• 代理人: 陸鑫;房嶺梅

技術領域

本發明涉及半導體制造，更具體而言，涉及集成電路電阻器的制造。

背景技術

半導體集成電路(IC)產業經歷了快速增長。IC材料和設計方面的技術進步產生了數代IC，其中每個新代都具有比上一個代更小且更復雜的電路。然而，這些進步增加了加工和生產IC的復雜度，因此，為了實現這些進步，需要在IC加工和生產方面的相似發展。在IC發展過程中，功能密度(即每芯片面積上互連器件的數量)普遍增加了而幾何尺寸(即，使用制造工藝可以做出的最小的元件(或線))降低了。這種按比例縮小工藝通常通過增加生產效率和降低相關成本而帶來益處。

在按比例縮小趨勢的過程中，各種材料已經用于場效應晶體管(FET)中的柵電極和柵極電介質。一種方法是制造這些具有偽多晶硅柵極的器件并且用柵電極的金屬材料替換偽柵極。然而，制造具有IC電阻器的高-k金屬柵極(HKMG)器件通常需要復雜的工藝來去除和替換偽多晶硅。

發明內容

本發明提供了許多不同的實施例。本發明的一個更廣泛形式涉及一種制造半導體器件的方法，所述方法包括：提供襯底，所述襯底包括晶體管器件區和隔離區；在所述晶體管器件區上方形成偽柵極以及在所述隔離區上方形成電阻器；以及用摻雜劑注入所述電阻器。所述方法還包括濕法蝕刻所述偽柵極以去除所述偽柵極(例如，在一個實施例中去除整個偽柵極)，以及然后在所述晶體管器件區上方形成金屬柵極從而替換所述偽柵極。

在所述的方法中，形成所述偽柵極和所述電阻器包括沉積多晶硅或非晶硅。

在所述的方法中，注入所述電阻器包括注入硅、鍺、碳、氙、n-型摻雜劑、和/或p-型摻雜劑。

在所述的方法中，注入所述電阻器包括通過光刻膠注入所述電阻器，所述光刻膠覆蓋所述偽柵極并且通過孔暴露出所述電阻器。

在所述的方法中，濕法蝕刻所述偽柵極包括用氫氧化鉀(KOH)、四甲基氫氧化銨(TMAH)、或氫氧化銨(NH₄OH)蝕刻。

在所述的方法中，注入所述電阻器包括在范圍為約1e14至約8e15之間的注入劑濃度下注入摻雜劑，并且其中，濕法蝕刻所述偽柵極包括對所述偽柵極蝕刻約60秒至約200秒之間。

所述的方法還包括：在經注入的所述電阻器和所述偽柵極的上方形成層間介電(ILD)層；以及使所述ILD層平坦化從而暴露出所述偽柵極和經注入的所述電阻器。

所述的方法還包括：在經注入的所述電阻器和所述金屬柵極的上方形成層間介電(ILD)層；以及通過所述ILD層在所述金屬柵極上方形成第一接觸件，以及通過所述ILD層在所述電阻器上方形成第二接觸件。

本發明的另一個更廣泛形式涉及另一種制造半導體器件的方法，所述方法包括：提供襯底，所述襯底包括晶體管器件區和隔離區；在所述晶體管器件區上方形成偽柵極以及在所述隔離區上方形成電阻器；以及通過光刻膠用摻雜劑注入所述電阻器，所述光刻膠覆蓋所述偽柵極并且通過孔暴露出所述電阻器。所述方法還包括：去除所述光刻膠；在經注入的所述電阻器和所述偽柵極的上方形成層間介電(ILD)層；使所述ILD層平坦化從而暴露出所述偽柵極和經注入的所述電阻器；濕法蝕刻所述偽柵極以去除所述偽柵極(例如，在一個實施例中去除整個偽柵極)；以及在晶體管器件區上方形成金屬柵極從而替換所述偽柵極。

在所述的方法中，形成所述偽柵極和所述電阻器包括沉積多晶硅或非晶硅。

在所述的方法中，注入所述電阻器包括注入硅、鍺、碳、氙、n-型摻雜劑、和/或p-型摻雜劑。

在所述的方法中，濕法蝕刻所述偽柵極包括用氫氧化鉀(KOH)、四甲基氫氧化銨(TMAH)、或氫氧化銨(NH₄OH)蝕刻。

在所述的方法中，注入所述電阻器包括在范圍為約1e14至約8e15之間的注入劑濃度下注入摻雜劑，并且其中，濕法蝕刻所述偽柵極包括對所述偽柵極蝕刻約60秒至約200秒之間。

所述的方法還包括：在經注入的所述電阻器和所述金屬柵極的上方形成層間介電(ILD)層；以及通過所述ILD層在所述金屬柵極上方形成第一接觸件以及通過所述ILD層在所述電阻器上方形成第二接觸件。