[發(fā)明專利]包括下方具有含摻雜劑的多晶區(qū)的多晶電阻器的結(jié)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111133077.2
• 申請(qǐng)日: 2021-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN114335340A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: Y·T·尼古;S·P·阿杜蘇米利;S·M·尚克;M·J·齊拉克;M·H·余
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 格芯（美國(guó)）集成電路科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L49/02
• 分類號(hào): H01L49/02;H01L27/13;H01L21/84
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 林瑩瑩;牛南輝

本公開涉及一種包括下方具有含摻雜劑的多晶區(qū)的多晶電阻器的結(jié)構(gòu)。一種結(jié)構(gòu)包括：半導(dǎo)體襯底；以及位于半導(dǎo)體襯底之上的多晶電阻器區(qū)。多晶電阻器區(qū)包括多晶形態(tài)的半導(dǎo)體材料。含摻雜劑的多晶區(qū)位于多晶電阻器區(qū)和半導(dǎo)體襯底之間。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及電阻器，更具體地說(shuō)，涉及下面具有含摻雜劑的多晶區(qū)的多晶電阻器。

背景技術(shù)

電阻器用于集成電路(IC)結(jié)構(gòu)中以用于多種目的。例如，在諸如功率放大器之類的射頻(RF)應(yīng)用中，電流密度的增加會(huì)導(dǎo)致不穩(wěn)定性。為了解決這種不穩(wěn)定性，可以提供鎮(zhèn)流器多晶電阻器來(lái)幫助調(diào)節(jié)在IC結(jié)構(gòu)中流動(dòng)的電壓以避免過(guò)載。例如，當(dāng)流過(guò)鎮(zhèn)流電阻器的電流增加時(shí)，其電阻增加，而當(dāng)流過(guò)鎮(zhèn)流電阻器的電流減小時(shí)，其電阻減小。

鎮(zhèn)流器和其他多晶電阻器面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)是它們通常包括位于氧化物層之上的多晶部分。氧化物層可能是相對(duì)厚的并阻止充分的熱傳輸，這會(huì)導(dǎo)致器件過(guò)熱。例如，可以提供氧化物作為淺溝槽隔離(STI)。一種改善熱傳輸?shù)姆椒ㄊ鞘寡趸镒儽。邕_(dá)到通常用于柵極電介質(zhì)層的厚度。不幸的是，將較薄的氧化物用于多晶電阻器會(huì)導(dǎo)致氧化物分解，從而導(dǎo)致電噪聲傳輸?shù)揭r底中并使性能劣化。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的一方面涉及一種結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)包括：半導(dǎo)體襯底；位于所述半導(dǎo)體襯底之上的多晶電阻器區(qū)，所述多晶電阻器區(qū)包括多晶形態(tài)的半導(dǎo)體材料；以及位于所述多晶電阻器區(qū)和所述半導(dǎo)體襯底之間的含摻雜劑的多晶區(qū)，其中所述含摻雜劑的多晶區(qū)的摻雜劑包括惰性氣體元素。

本公開的另一方面包括一種結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)包括：半導(dǎo)體襯底；位于所述半導(dǎo)體襯底之上的多晶電阻器區(qū)，所述多晶電阻器區(qū)包括多晶形態(tài)的半導(dǎo)體材料；位于所述多晶電阻器區(qū)和所述半導(dǎo)體襯底之間的含氬多晶區(qū)；以及位于所述半導(dǎo)體襯底之上的有源器件，其中所述有源器件包括單晶主體，并且所述含氬多晶區(qū)在所述有源器件下方延伸。

本公開的又一方面涉及一種方法，所述方法包括：將惰性氣體元素：注入到半導(dǎo)體襯底中的第一單晶區(qū)中以形成第一含摻雜劑的多晶區(qū)，以及以下中的一項(xiàng)：注入到所述半導(dǎo)體襯底中的氧化物層中以在所述氧化物層下方形成含摻雜劑的多晶區(qū)、注入到所述半導(dǎo)體襯底中的第二單晶區(qū)中以形成第二含摻雜劑的多晶區(qū)；進(jìn)行退火以將所述第一含摻雜劑的多晶區(qū)的上部重整為重整的單晶有源區(qū)，在所述重整的單晶有源區(qū)下方留下所述第一含摻雜劑的多晶區(qū)的一部分來(lái)作為隔離層；以及在所述重整的單晶有源區(qū)之上形成有源器件，并在所述氧化物層和所述第二含摻雜劑的多晶區(qū)中的一者之上形成多晶電阻器，并且其中所述氧化物層是溝槽隔離布置和柵極電介質(zhì)層中的一者的一部分。

通過(guò)下面對(duì)本公開的實(shí)施例的更具體的描述，本公開的上述以及其他特征將變得顯而易見。

附圖說(shuō)明

將參考以下附圖詳細(xì)地描述本公開的實(shí)施例，其中相同的參考標(biāo)號(hào)表示相同的元件，并且其中：

圖1示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的體半導(dǎo)體襯底上的多晶電阻器的截面圖。

圖2示出了根據(jù)本公開的另一實(shí)施例的體半導(dǎo)體襯底上的多晶電阻器的截面圖。

圖3示出了根據(jù)本公開的其他實(shí)施例的體半導(dǎo)體襯底上的多晶電阻器的截面圖。

圖4示出了根據(jù)本公開的另外的實(shí)施例的體半導(dǎo)體襯底上的多晶電阻器的截面圖。

圖5示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的位于多晶電阻器之上的硅化物層的放大截面圖。

圖6示出了根據(jù)本公開的其他實(shí)施例的位于多晶電阻器之上的硅化物層的放大截面圖。

圖7示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的位于SOI半導(dǎo)體襯底上的多晶電阻器的截面圖。

圖8示出了根據(jù)本公開的另一實(shí)施例的位于SOI半導(dǎo)體襯底上的多晶電阻器的截面圖。

圖9示出了根據(jù)本公開的其他實(shí)施例的位于SOI半導(dǎo)體襯底上的多晶電阻器的截面圖。