[發(fā)明專利]多晶硅-金屬電介質(zhì)中的鑲嵌薄膜電阻器(TFR)及制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880050912.6
• 申請(qǐng)日: 2018-10-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111052425A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: Y·冷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 微芯片技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L49/02
• 分類號(hào): H01L49/02;H01L23/522
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 陳斌

1.一種用于制造薄膜電阻器(TFR)結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括：

形成彼此間隔開(kāi)的一對(duì)TFR頭部，每個(gè)TFR頭部包括自對(duì)準(zhǔn)硅化物多晶硅(自對(duì)準(zhǔn)多晶硅化物)結(jié)構(gòu)；

將電介質(zhì)層沉積在所述自對(duì)準(zhǔn)多晶硅化物TFR頭部之上；

使用光平版印刷將溝槽圖案化成光致抗蝕劑層，所述圖案化溝槽在每個(gè)自對(duì)準(zhǔn)多晶硅化物TFR頭部的至少一部分之上側(cè)向延伸；

通過(guò)所述電介質(zhì)層的至少一部分蝕刻所述溝槽，并且在所述自對(duì)準(zhǔn)多晶硅化物TFR頭部處停止，使得每個(gè)自對(duì)準(zhǔn)多晶硅化物TFR頭部的表面暴露；以及

將TFR材料沉積到所述溝槽中并沉積到所述自對(duì)準(zhǔn)多晶硅化物TFR頭部的暴露表面上，從而形成橋接所述對(duì)間隔開(kāi)的自對(duì)準(zhǔn)多晶硅化物TFR頭部的TFR層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述TFR材料包含SiCr。

3.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的方法，包括在沉積所述TFR材料之后對(duì)所述結(jié)構(gòu)進(jìn)行退火以改變所述TFR材料的電阻溫度系數(shù)(TCR)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，包括使所述結(jié)構(gòu)退火以實(shí)現(xiàn)所述TFR材料的TCR為0±100ppm/℃的TCR。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，包括使所述結(jié)構(gòu)退火以實(shí)現(xiàn)所述TFR材料的TCR為0±50ppm/℃的TCR。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，包括使所述結(jié)構(gòu)退火以實(shí)現(xiàn)所述TFR材料的TCR為0±10ppm/℃的TCR。

7.根據(jù)權(quán)利要求3-6中任一項(xiàng)所述的方法，包括在450℃至550℃范圍內(nèi)的溫度下使所述結(jié)構(gòu)退火。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法，還包括執(zhí)行化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)工藝以去除所述TFR材料的在所述溝槽外部的部分。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括在用于去除所述TFR材料的在所述溝槽外部的部分的所述去除工藝之后，在所述結(jié)構(gòu)之上形成磷硅酸鹽玻璃(PSG)層或未摻雜的硅酸鹽玻璃(USG)頂蓋氧化物層中的至少一者。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的方法，還包括形成導(dǎo)電觸點(diǎn)以接觸每個(gè)自對(duì)準(zhǔn)多晶硅化物TFR頭部。

11.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的方法，還包括將所述TFR結(jié)構(gòu)導(dǎo)電地連接到至少一個(gè)鋁互連件。

12.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的方法，還包括將所述TFR結(jié)構(gòu)導(dǎo)電地連接到至少一個(gè)銅互連件。

13.一種薄膜電阻器(TFR)結(jié)構(gòu)，包括：

一對(duì)間隔開(kāi)的TFR頭部，每個(gè)TFR頭部包括自對(duì)準(zhǔn)硅化物多晶硅(自對(duì)準(zhǔn)多晶硅化物)結(jié)構(gòu)；和

TFR層，所述TFR層與所述對(duì)自對(duì)準(zhǔn)多晶硅化物TFR頭部中的每一個(gè)接觸，從而橋接所述間隔開(kāi)的自對(duì)準(zhǔn)多晶硅化物TFR頭部；

其中所述自對(duì)準(zhǔn)多晶硅化物TFR頭部和所述TFR層在電介質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)形成。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的TFR結(jié)構(gòu)，其中所述TFR材料包含SiCr。

15.根據(jù)權(quán)利要求13-14中任一項(xiàng)所述的TFR結(jié)構(gòu)，其中所述TFR層具有由退火產(chǎn)生的0±100ppm/℃的電阻溫度系數(shù)(TCR)。

16.根據(jù)權(quán)利要求13-14中任一項(xiàng)所述的TFR結(jié)構(gòu)，其中所述TFR層具有由退火產(chǎn)生的0±50ppm/℃的電阻溫度系數(shù)(TCR)。

17.根據(jù)權(quán)利要求13-14中任一項(xiàng)所述的TFR結(jié)構(gòu)，其中所述TFR層具有由退火產(chǎn)生的0±10ppm/℃的電阻溫度系數(shù)(TCR)。