[發明專利]零溫度系數電阻組件及其制造方法

有效

• 申請號: 201610832910.5
• 申請日: 2016-09-20
• 公開（公告）號: CN107785351B
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: 溫文瑩;趙基宏;潘欽寒
• 申請（專利權）人: 新唐科技股份有限公司
• 主分類號: H01L23/64
• 分類號: H01L23/64;H01L21/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮

本發明提供了一種零溫度系數電阻組件，包括：半導體基板；第一介電層，位于半導體基板上；第一氮化鈦層，具有負溫度系數，位于第一介電層上；第二介電層，位于第一氮化鈦層上；導電結構，內埋于第二介電層中；以及第二氮化鈦層，具有正溫度系數，位于第二介電層上，其中第二氮化鈦層與第一氮化鈦層連接。本發明也提供一種零溫度系數電阻組件的制造方法，以及一種負溫度系數電阻材料的制造方法。

技術領域

本發明關于電阻組件，且特別是關于一種零溫度系數電阻組件及其制造方法。

背景技術

在半導體集成電路中，為了提供穩定且不隨溫度改變的電壓，低溫度系數的電阻搭配能隙參考電路(Band-gap reference circuit)是一種可節省面積的設計方式。以半導體工藝中所使用到的材料來說，目前尚無法用單一材料做到零溫度系數。

在硅工藝所使用的材料中，類金屬材料可提供較低的溫度系數來制作薄膜電阻。常用的類金屬材料包括氮化鉭(TaN)、氮化鈦(TiN)，其中氮化鉭(TaN)具有負溫度系數(negative temperature coefficient；NTC)，而氮化鈦(TiN)具有正溫度系數(positivetemperature coefficient；PTC)。雖然過去研究曾結合正溫度系數電阻材料和負溫度系數電阻材料來產生零溫度電阻的效應，但是并不是所有半導體工廠都具備適用于兩種不同電阻材料的沉積設備。

因此，目前亟需能夠在同一工藝技術中制造具有正和負兩種溫度系數的電阻材料的方法。

發明內容

根據實施例，本發明提供一種零溫度系數電阻組件，包括：半導體基板；第一介電層，位于半導體基板上；第一氮化鈦層，具有負溫度系數，位于第一介電層上；第二介電層，位于第一氮化鈦層上；導電結構，內埋于第二介電層中；以及第二氮化鈦層，具有正溫度系數，位于第二介電層上，其中第二氮化鈦層與第一氮化鈦層連接。

在上述零溫度系數電阻組件中，優選地，所述第一介電層的材料包括四乙氧基硅烷(Tetra Ethyl Ortho Silicate；TEOS)。

在上述零溫度系數電阻組件中，優選地，所述第二介電層的材料包括硼摻雜磷-硅玻璃(Boron-Doped Phospho-Silicate Glass；BPSG)。

根據另一實施例，本發明提供一種零溫度系數電阻組件的制造方法，包括：提供半導體基板；形成第一介電層在半導體基板上；形成第一氮化鈦層在第一介電層上；形成第二介電層在第一氮化鈦層上；對第二介電層實施熱處理；形成導電結構在第二介電層中；以及形成第二氮化鈦層在第二介電層上，其中第二氮化鈦層與第一氮化鈦層連接。

在上述零溫度系數電阻組件的制造方法中，優選地，所述第一介電層的材料包括四乙氧基硅烷(Tetra Ethyl Ortho Silicate；TEOS)。

在上述零溫度系數電阻組件的制造方法中，優選地，所述第二介電層的材料包括硼摻雜磷-硅玻璃(Boron-Doped Phospho-Silicate Glass；BPSG)。

在上述零溫度系數電阻組件的制造方法中，優選地，所述熱處理的溫度范圍為460-900℃。

根據又一實施例，本發明提供一種零溫度系數電阻組件，包括：半導體基板；閘極結構，具有正溫度系數，位于半導體基板上；以及電阻層，具有負溫度系數，位于閘極結構上；其中電阻層與閘極結構直接接觸。

在上述零溫度系數電阻組件中，優選地，所述閘極結構包括多晶硅層和金屬硅化物層，且所述電阻層和所述金屬硅化物層連接。

在上述零溫度系數電阻組件中，優選地，所述電阻層的材料為氮化鈦(TiN)。