[發明專利]一種半導體器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201710087188.1
• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN108461482B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 張青淳
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司;中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: H01L23/64
• 分類號: H01L23/64
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 董巍;高偉

1.一種半導體器件，其特征在于，包括：

半導體襯底，所述半導體襯底包括有源區和無源區；

位于所述半導體襯底的有源區上的金屬柵極結構，所述金屬柵極結構包括：自下而上依次設置的第一覆蓋層、第二覆蓋層和金屬層；

位于所述半導體襯底的無源區上的電阻器件，所述電阻器件包括自下而上依次布置的第一覆蓋層和第二覆蓋層，其中所述第一覆蓋層和第二覆蓋層的電阻溫度系數的正負性相反；

位于所述電阻器件中的第二覆蓋層上的多晶硅虛擬柵極。

2.根據權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述半導體襯底和所述電阻器件中的第一覆蓋層之間還形成有高K介電層。

3.根據權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述半導體襯底和金屬柵極結構中的所述第一覆蓋層之間還形成有高K介電層。

4.根據權利要求1-3之一所述的半導體器件，其特征在于，所述第一覆蓋層的電阻溫度系數為正值，所述第二覆蓋層的電阻溫度系數為負值。

5.根據權利要求4所述的半導體器件，其特征在于，所述第一覆蓋層的電阻溫度系數的范圍為50ppm/℃-1000ppm/℃。

6.根據權利要求5所述的半導體器件，其特征在于，所述第一覆蓋層包括TiN。

7.據權利要求4所述的半導體器件，其特征在于，所述第二覆蓋層的電阻溫度系數的范圍為-50ppm/℃--1000ppm/℃。

8.根據權利要求7所述的半導體器件，其特征在于，所述第二覆蓋層包括TaN。

9.根據權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述多晶硅虛擬柵極是未摻雜的多晶硅層。

10.一種半導體器件的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供半導體襯底，所述半導體襯底包括有源區和無源區；

在所述半導體襯底的有源區上形成金屬柵極結構，所述金屬柵極結構包括：自下而上依次設置的第一覆蓋層、第二覆蓋層和金屬層；

在形成所述金屬柵極結構的過程中，在所述半導體襯底的無源區上形成電阻器件，所述電阻器件包括自下而上依次布置的第一覆蓋層和第二覆蓋層，其中所述第一覆蓋層和第二覆蓋層的電阻溫度系數的正負性相反；

在形成所述金屬柵極結構的過程中，在所述電阻器件的第二覆蓋層上形成多晶硅虛擬柵極。

11.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：在所述半導體襯底有源區上形成高K介電層的過程中，在半導體襯底無源區上形成高K介電層；形成電阻器件之后，所述電阻器件位于所述無源區上的高K介電層上。

12.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，所述金屬柵極結構和電阻器件的形成方法包括：

在所述半導體襯底上形成第一覆蓋材料層、位于所述第一覆蓋材料層上的第二覆蓋材料層，以及位于所述第二覆蓋材料層上的多晶硅材料層；

對所述多晶硅材料層、第二覆蓋材料層和第一覆蓋材料層進行圖案化，以在所述無源區的半導體襯底、所述有源區的半導體襯底上均形成堆疊的所述第一覆蓋層、所述第二覆蓋層和多晶硅虛擬柵極；

去除所述有源區的多晶硅虛擬柵極，以形成溝槽；

向所述溝槽內填充金屬材料，以形成所述金屬層。

13.根據權利要求10-12之一所述的方法，其特征在于，所述第一覆蓋層的電阻溫度系數為正值，所述第二覆蓋層的電阻溫度系數為負值。

14.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一覆蓋層的電阻溫度系數的范圍為50ppm/℃-1000ppm/℃。