半導(dǎo)體電阻結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及半導(dǎo)體電阻，尤其設(shè)及一種可調(diào)節(jié)電阻值的半導(dǎo)體電阻結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在集成電路制造業(yè)內(nèi)，半導(dǎo)體電阻的結(jié)構(gòu)主要有兩種，一種是單晶體電阻，一種是 多晶體電阻，相應(yīng)地，制造方法也有兩種。其中，單晶體電阻的優(yōu)點(diǎn)是電阻值穩(wěn)定，缺點(diǎn)是版 圖面積大；而多晶體電阻的優(yōu)點(diǎn)是版圖面積小，缺點(diǎn)是電阻值不穩(wěn)定。
[0003] 因此，需要一種新的半導(dǎo)體電阻，W結(jié)合單晶體電阻和多晶體電阻的優(yōu)點(diǎn)，并規(guī)避 二者的缺點(diǎn)。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型要解決的問題是提供一種半導(dǎo)體電阻結(jié)構(gòu)，結(jié)合了單晶體電阻和多晶 體電阻的優(yōu)點(diǎn)，并規(guī)避了二者的缺點(diǎn)，而且還具有電阻值可調(diào)的特點(diǎn)。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種半導(dǎo)體電阻結(jié)構(gòu)，包括：
[0006] 基底；
[0007] 第一滲雜類型的阱區(qū)，形成在所述基底內(nèi)；
[000引柵介質(zhì)層，至少部分位于所述阱區(qū)上；
[0009] 柵極，至少部分位于所述柵介質(zhì)層上；
[0010] 第二滲雜類型的電阻體，形成在所述阱區(qū)內(nèi)，所述電阻體的至少一部分位于所述 柵極下方并由所述柵介質(zhì)層隔開，所述第二滲雜類型與所述第一滲雜類型相反。
[0011] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述基底包括：
[0012] 半導(dǎo)體襯底；
[0013] 第一滲雜類型的埋層，形成在所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)；
[0014] 第一滲雜類型的外延層，形成于所述半導(dǎo)體襯底上并覆蓋所述埋層，所述阱區(qū)形 成在所述外延層內(nèi)。
[0015] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述半導(dǎo)體電阻結(jié)構(gòu)還包括：場(chǎng)氧化層，形成于所 述基底上，所述柵極的一部分位于所述場(chǎng)氧化層上。
[0016] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述柵極僅位于所述電阻體的一側(cè)；或者，所述柵 極位于所述電阻體相對(duì)的兩側(cè)。
[0017] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述電阻體的兩端具有第二滲雜類型的加濃區(qū)， 所述加濃區(qū)的滲雜濃度大于所述電阻體的滲雜濃度。
[0018] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述半導(dǎo)體電阻結(jié)構(gòu)還包括：
[0019] 介質(zhì)層，至少覆蓋所述柵極和電阻體，所述柵極和加濃區(qū)上方的介質(zhì)層中具有引 線孔；
[0020] 電極，填充在所述引線孔內(nèi)。
[0021] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述半導(dǎo)體電阻結(jié)構(gòu)的電阻值可調(diào)，調(diào)節(jié)方式包 括w下一種或多種：
[0022] 調(diào)節(jié)施加至所述柵極的電壓；
[0023] 調(diào)節(jié)所述阱區(qū)的滲雜濃度；
[0024] 調(diào)節(jié)所述電阻體的滲雜濃度；
[0025]調(diào)節(jié)所述柵介質(zhì)層的厚度；
[0026] 調(diào)節(jié)所述電阻體與所述柵極的重疊面積。
[0027] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有W下優(yōu)點(diǎn)：
[002引本實(shí)用新型實(shí)施例的半導(dǎo)體電阻結(jié)構(gòu)中，電阻體位于阱區(qū)內(nèi)，電阻體的一部分和 柵極的區(qū)域重疊并且由柵介質(zhì)層隔開。該半導(dǎo)體電阻的電阻值穩(wěn)定而且版圖面積較小。此 夕F，可W通過調(diào)節(jié)施加在柵極上的電壓來(lái)調(diào)節(jié)該半導(dǎo)體電阻的電阻值。而且，電阻值的調(diào)節(jié) 范圍廣，可用性很強(qiáng)。
[0029] 本實(shí)用新型實(shí)施例的半導(dǎo)體電阻結(jié)構(gòu)的形成方法中，可W通過調(diào)節(jié)阱區(qū)的滲雜濃 度、電阻體的滲雜濃度、柵介質(zhì)層的厚度W及電阻體與柵極的重疊面積來(lái)調(diào)節(jié)形成的半導(dǎo) 體電阻結(jié)構(gòu)的電阻范圍。
[0030] 本實(shí)用新型實(shí)施例的半導(dǎo)體電阻結(jié)構(gòu)的形成方法可W和通用的半導(dǎo)體加工方式 兼容，所W該半導(dǎo)體電阻可廣泛地應(yīng)用于各類半導(dǎo)體集成電阻和器件工藝中。由于其電阻 值可變的特點(diǎn)，該半導(dǎo)體電阻可作為限流電阻、錯(cuò)位電阻和比例電阻等，而且可W適用于需 要各種不同類型半導(dǎo)體電阻的場(chǎng)合。
【附圖說明】
[0031] 圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的半導(dǎo)體電阻結(jié)構(gòu)的形成方法的流程示意圖；
[0032] 圖2是圖1中步驟S11的詳細(xì)流程示意圖；
[0033] 圖3至圖6是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的半導(dǎo)體電阻結(jié)構(gòu)的形成方法中各步驟對(duì)應(yīng) 的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034] 圖7是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的半導(dǎo)體電阻結(jié)構(gòu)的柵極電壓-電阻值曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，但不應(yīng)W此限制本實(shí)用 新型的保護(hù)范圍。
[0036] 參考圖1，根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體電阻結(jié)構(gòu)的形成方法可W包括如下步驟：
[0037] 步驟S11，提供基底；
[003引步驟S12,在所述基底內(nèi)形成第一滲雜類型的阱區(qū)；
[0039] 步驟S13,形成柵介質(zhì)層，所述柵介質(zhì)層至少部分位于所述阱區(qū)上；
[0040] 步驟S14,形成柵極，所述柵極至少部分位于所述柵介質(zhì)層上；
[0041] 步驟S15,在所述阱區(qū)內(nèi)形成第二滲雜類型的電阻體，所述電阻體的至少一部分位 于所述柵極下方并由所述柵介質(zhì)層隔開，所述第二滲雜類型與所述第一滲雜類型相反。
[0042] 參考圖2,圖1中的步驟S11具體可W包括如下步驟：
[0043] 步驟S111，提供半導(dǎo)體襯底；
[0044] 步驟S112,在所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成第一滲雜類型的埋層；
[0045] 步驟S113,在所述半導(dǎo)體襯底上生長(zhǎng)第一滲雜類型的外延層，所述外延層覆蓋所 述埋層，所述阱區(qū)形成在所述外延層內(nèi)。
[0046] 下面結(jié)合圖3至圖6對(duì)各個(gè)步驟進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0047] 參考圖3,提供基底，作為一個(gè)優(yōu)選的例子，該基底包括半導(dǎo)體襯底10、埋層11W 及外延層12。
[0048] 進(jìn)一步而言，首先提供半導(dǎo)體襯底10。作為一個(gè)優(yōu)選的例子，半導(dǎo)體襯底10可W 是<100〉晶向的P型襯底，電阻率為10Q.cm~20Q.cm。
[0049] 之后，可W在半導(dǎo)體襯底10內(nèi)形成N型滲雜的埋層11。具體而言，埋層11的形成 方法可W包括；在半導(dǎo)體襯底上形成第一氧化層（圖中未示出），第一氧化層的厚度例如為 〇.6ym;用光刻版定位出埋層11的區(qū)域并進(jìn)行離子注入，從而形成埋層11，注入離子例如 為鋪，注入能量為50KeV~70KeV，注入劑量為lE15/cm2~lE16/cm2,其中，優(yōu)選的注入能量 為60KeV;之后可W對(duì)形成的埋層11進(jìn)行退火，退火溫度為1200°C~1250°C，退火時(shí)間為 0.甜~1H;之后可W將第一氧化層去除，例如可W采用1 ;1〇~1 ;20的HF酸進(jìn)行清洗，從 而將第一氧化層去除。
[0化0] 之后，可W采用外延生長(zhǎng)工藝在半導(dǎo)體襯底10上生長(zhǎng)N型滲雜的外延層12。外延 層12的厚度可W為5.Oym~7.Oym，外延層的電阻率可W為2. 0Q*cm~4. 0Q*cm。 [0化1] 接下來(lái)，可W在外延層12內(nèi)形成N型滲雜的阱區(qū)13。具體而言，阱區(qū)13的形 成過程可W包括；在外延層12表面形成第二氧化層121，第二氧化層121的厚度可W為 300A~600A;采用光刻版定位阱區(qū)13的區(qū)域并進(jìn)行離子注入，從而形成阱區(qū)13,注入離子 例如可W是磯，注入能量為7〇KeV~90KeV，注入劑量為lE12/cm2~lE13/cm2,其中優(yōu)選的 注入能量為80KeV;之后可W對(duì)阱區(qū)13進(jìn)行退火，退火溫度為1100°C~115(TC，退火時(shí)間 為2H~3H;之后可W將第二氧化層121去除。
[0052] 參考圖4,在外延層12上形成場(chǎng)氧化層14。具體而言，場(chǎng)氧化層14的形成方法 可W包括；在外延層12上形成硬掩膜層（圖中未示出），該硬掩膜層例如可W包括墊氧化 層（其材料例如為Si化）W及位于墊氧化層上的選擇氧化介質(zhì)層（其材料例如為SiN)，其 中，墊氧化層的厚度在250~400A之間可選，選擇氧化介質(zhì)層的厚度在1000~1500A之間 可選；之后，可W用光刻版定位出選擇氧化區(qū)，并采用干法刻蝕在硬掩膜層上刻蝕出選擇氧 化區(qū)的窗口；之后，可W利用該硬掩膜層生長(zhǎng)場(chǎng)氧化層（LOCOS) 14,場(chǎng)氧化層14的厚度在 7000~8000A之間可選；之后，可W將硬掩膜層去除，例如，采用熱磯酸將SiN材質(zhì)的選擇 氧化介質(zhì)層去除。
[0化3] 之后，生長(zhǎng)柵介質(zhì)層15,柵介質(zhì)層15至少部分位于阱區(qū)13上。作為一個(gè)非限制 性的例子，柵介質(zhì)層15可W覆蓋整個(gè)阱區(qū)13的表面。柵介質(zhì)