[發(fā)明專利]多晶硅電阻器結(jié)構(gòu)及其制造方法、多晶硅電阻器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210507179.0
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN102938365B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 江紅
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L23/522
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)31237
• 代理人: 鄭瑋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種多晶硅電阻器結(jié)構(gòu)及其制造方法。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體芯片電路設(shè)計中，會大量的使用多晶硅電阻。一般電路設(shè)計人員多采用傳統(tǒng)的N型或P型多晶電阻，但這些電阻在制造過程中都需要硅化物阻擋層(salicide?block?layer，SAB)作為一個額外的掩膜以用于保護硅片表面，在其保護下，硅片不與其它Ti，Co之類的金屬形成不期望的金屬硅化物，即需要增加一道光刻步驟。具體地說，現(xiàn)有技術(shù)中的作為多晶硅電阻器的N型摻雜的多晶硅或者P型摻雜的多晶硅是通過在邏輯多晶硅(本身是無摻雜的)上，進行N型離子注入(通常是高濃度的硼(B)離子注入)或P型離子注入(通常是高濃度的磷(P)離子注入)而形成，它們都需要硅化物阻止層作為光罩。然而，硅化物阻止層的引入增大了工藝的復(fù)雜性，并且增大了制造成本。

在現(xiàn)有技術(shù)的改進方案中提出的存儲多晶硅電阻不需要硅化物阻擋層，降低了制造成本。但是，該多晶硅電阻是n型電阻，溫度系數(shù)較大；加之該多晶硅為摻雜濃度較高，因此電阻值較小，不利于降低電路面積。

中國專利申請CN?102214560A提出了一種利用存儲多晶硅MPOL形成多晶硅電阻器的方案，但是存儲多晶硅MPOL的最小寬度不能做得很小，由此限制了所制成的多晶硅電阻器的阻值大小，當需要較大阻值的多晶硅電阻器時，需要很長的存儲多晶硅條來實現(xiàn)大電阻，因此不利于節(jié)省芯片面積。

因此，希望能夠提出一種能夠在不使用硅化物阻擋層的情況下防止多晶硅電阻器表面形成金屬硅化物由此增大存儲多晶硅電阻率的簡化多晶硅電阻器結(jié)構(gòu)制造方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種能夠在不使用硅化物阻擋層的情況下防止多晶硅電阻器表面形成金屬硅化物由此增大多晶硅電阻率的簡化的多晶硅電阻器結(jié)構(gòu)制造方法以及相應(yīng)的多晶硅電阻器結(jié)構(gòu)。

為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種多晶硅電阻器結(jié)構(gòu)制造方法，其包括：第一多晶硅層沉積步驟，用于在襯底上沉積第一多晶硅層；氮化硅層沉積及刻蝕步驟，用于在第一多晶硅層上沉積氮化硅層，并對氮化硅層進行刻蝕以在氮化硅層中形成第一凹陷部和第二凹陷部，并在第一凹陷部和第二凹陷部中填充隔離物，從而將氮化硅層分成三部分；第二多晶硅層沉積步驟；用于在氮化硅層上沉積隔離物層以及第二多晶硅層，其中隔離物層以及第二多晶硅層至少覆蓋氮化硅層的中間部分，而不覆蓋氮化硅層的兩側(cè)部分；氮化硅層刻蝕步驟，用于對氮化硅層進行刻蝕，從而去除氮化硅層的兩側(cè)部分；隔離側(cè)墻及接觸孔形成步驟，用于在第一多晶硅層兩側(cè)分別形成第一多晶硅側(cè)墻和第二多晶硅側(cè)墻，在氮化硅層、隔離物層以及第二多晶硅層的疊層兩側(cè)分別形成疊層側(cè)墻和疊層側(cè)墻，并且在第一多晶硅層的兩側(cè)部分分別形成與第一多晶硅層的兩側(cè)部分的表面分別接觸的第一接觸孔和第二接觸孔。

優(yōu)選地，在形成自對準非揮發(fā)存儲器的控制柵極的工藝步驟中執(zhí)行第一多晶硅層沉積步驟。

優(yōu)選地，在第二多晶硅層沉積步驟中，隔離物層以及第二多晶硅層部分覆蓋填充有隔離物的第一凹陷部和第二凹陷部。

本發(fā)明還提供一種通過根據(jù)第一方面所述的多晶硅電阻器結(jié)構(gòu)制造方法制成的多晶硅電阻器結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明還提供一種通過將多個上述多晶硅電阻器結(jié)構(gòu)進行電連接串聯(lián)而得到的多晶硅電阻器。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了多晶硅電阻器結(jié)構(gòu)制造方法，其包括：第一多晶硅層沉積步驟，用于在襯底上沉積第一多晶硅層；氮化硅層沉積及刻蝕步驟，用于在第一多晶硅層上沉積氮化硅層，并對氮化硅層進行刻蝕以在氮化硅層中形成第一凹陷部和第二凹陷部，并在第一凹陷部和第二凹陷部中填充隔離物，從而將氮化硅層分成三部分；第二多晶硅層沉積步驟；用于在氮化硅層上沉積隔離物層以及第二多晶硅層，其中隔離物層以及第二多晶硅層至少覆蓋氮化硅層的中間部分，而不覆蓋氮化硅層的兩側(cè)部分；氮化硅層刻蝕步驟，用于對氮化硅層進行刻蝕，從而去除氮化硅層的兩側(cè)部分；氮化硅層刻蝕步驟，用于對氮化硅層進行刻蝕，從而去除氮化硅層的兩側(cè)部分；隔離側(cè)墻及接觸孔形成步驟，用于在第一多晶硅層兩側(cè)分別形成第一多晶硅側(cè)墻和第二多晶硅側(cè)墻，在氮化硅層以及隔離物層的疊層兩側(cè)分別形成疊層側(cè)墻和疊層側(cè)墻，并且在第一多晶硅層的兩側(cè)部分分別形成與第一多晶硅層的兩側(cè)部分的表面分別接觸的第一接觸孔和第二接觸孔。

優(yōu)選地，在形成自對準非揮發(fā)存儲器的控制柵極的工藝步驟中執(zhí)行第一多晶硅層沉積步驟。