[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

本發明提供一種半導體器件及其制造方法，所述半導體器件包括：半導體襯底；在所述半導體襯底上形成有一電阻器件，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。根據本發明的半導體器件，第一覆蓋層和第二覆蓋層的電阻溫度系數的正負相反，當調整第一覆蓋層和第二覆蓋層的厚度比時，可以使所述電阻器件獲得不同的溫度系數，使所述電阻器件的溫度系數可在正值、零到負值之間可調。此外，這種半導體器件適用于對電阻溫度系數的要求不同的器件中。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體而言涉及一種半導體器件及其制造方法。

背景技術

在現代的集成電路中，在單芯片(system on chip,SOC)區域上形成多個電路組件，如場效應晶體管(metal oxide semiconductor,MOS)、電阻器、電容器等，其中電阻器中的柵極電阻也是單芯片區域上的基本組件。不同器件中的電阻對電阻溫度系數的要求是不同的，例如對于應用在類似模擬基帶有源RC(resistance capacitance)濾波器的電阻，優選溫度系數(temperature coefficient,TC)接近零的柵極電阻；而對于應用在射頻(radiofrequency,RF)放大器的電阻，優選溫度系數為負值的柵極電阻，以在溫度變化時，可通過補償RF增益器件的移動性的溫度變化來實現射頻放大器的恒定增益。

現有的高介電常數電介質/金屬柵極(high dielectirc constant dielectric/metal gate,HK/MG)工藝中，在高介電常數電介質和虛擬多晶硅之間，使用單個金屬覆蓋層形成柵極高電阻器(high resistor,HiR)，該電阻器的溫度系數由金屬覆蓋層的性質確定，該電阻器的溫度系數的正負與該金屬覆蓋層的正負一致。

本發明的目的在于提供一種半導體器件及其制造方法，以解決上述問題。

發明內容

在發明內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發明的發明內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。

針對現有技術的不足，本發明提供一種半導體器件，包括：半導體襯底；在所述半導體襯底上形成有一電阻器件，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。

進一步，所述半導體襯底和所述第一覆蓋層之間還形成有高K介電層。

進一步，所述第二覆蓋層上還形成有多晶硅虛擬柵極。

進一步，所述半導體襯底包括有源區和無源區，所述有源區上形成有金屬柵極結構，所述無源區上形成有所述電阻器件。

進一步，所述金屬柵極結構包括位于所述半導體襯底上自下而上依次布置的所述第一覆蓋層、所述第二覆蓋層和金屬層。

進一步，所述半導體襯底和所述第一覆蓋層之間還形成有高K介電層。

進一步，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。

進一步，所述第一覆蓋層的電阻溫度系數的范圍為50ppm/℃-1000ppm/℃。

進一步，所述第一覆蓋層包括TiN。

進一步，所述第二覆蓋層的電阻溫度系數的范圍為-50ppm/℃--1000ppm/℃。

進一步，所述第二覆蓋層包括TaN。

進一步，所述多晶硅虛擬柵極是未摻雜的多晶硅層。