为嵌入式电阻器形成可调温度系数的方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]随着微电子技术向更高的性能发展，器件尺寸在缩小，这在制造最佳性能的器件特征时成为难题。例如，由于接触面积的代际减小，尺寸缩小增大了多晶硅电阻器的接触电阻。高接触电阻可以引起多晶硅电阻器的更大电阻变化和减小的电阻温度系数(TCR)。另外，随着器件架构变得更为直立，例如在三维晶体管结构的情况下，例如FINFET，或者其他多栅晶体管器件，电阻器结构的接触面积的缩小变得更为重要。
【附图说明】
[0002]尽管说明书作出了结论，权利要求书特别指出并明确要求了特定实施例，但在结合附图阅读时，依据本发明的以下说明可以更易于确定这些实施例的优点，在附图中:
[0003]图la-lh表不根据多个实施例的结构的横截面视图。
[0004]图2a_2h表不根据实施例的结构的横截面视图。
[0005]图3a_3h表示根据实施例的结构的横截面视图。
[000?]图4a_4h表不根据实施例的结构的横截面视图。
[0007]图5表示根据实施例的系统的横截面视图。
[0008]图6表示根据实施例的系统的示意图。
【具体实施方式】
[0009]在以下的详细说明中参考了附图，附图示例性地显示了可以实践方法和结构的特定实施例。足够详细地说明了这些实施例，以使得本领域技术人员能够实践实施例。会理解，尽管不同，但多个实施例不一定是相互排斥的。例如，在不脱离实施例的精神和范围的情况下，本文结合一个实施例所述的特定特征、结构或特性可以在其他实施例中实施。另夕卜，会理解，在不脱离实施例的精神和范围的情况下，可以修改单个元件在每一个公开的实施例内的位置或布置。以下的详细说明因此不应视为限制性意义的，实施例的范围仅由适当解释的所附权利要求书连同授予权利要求书的等效替代的全部范围来限定。在附图中，相似的编号可以在全部几个附图中指代相同或相似的功能。
[0010]说明了形成并利用微电子结构的方法及相关结构，例如包括应变的源/漏结构的器件结构。这些方法/结构可以包括在器件衬底上的源极开口 /漏极开口附近的电阻器材料中形成开口，在电阻器材料与源极开口 /漏极开口之间形成电介质材料，及更改电阻器材料，其中，借助更改调节电阻器材料的电阻温度系数(TCR)。更改包括调整电阻器的长度，形成复合电阻器结构，及形成替换电阻器。随后可以形成电阻器邻近的和在源极开口 /漏极开口中的触点材料。本文的实施例实现了TCR的调节，其实现了具有零TCR值的精密电阻器。[0011 ]图la-lh示出了形成微电子结构的实施例的视图，例如可调TCR电阻器结构，其中通过调整多晶硅长度来调节TCR。在实施例中，器件100可以包括衬底部分108(图la)。在实施例中，衬底104可以包括硅、无硅材料、单晶硅材料、多晶硅材料、压电材料、II1-V族材料和/和其他机电衬底材料的至少一个。在实施例中，器件100可以包括平面晶体管、例如三栅和/或finFET晶体管的多栅晶体管和纳米线结构的一部分。
[0012]器件100可以进一步包括栅极结构105，其可以包括晶体管栅极结构105，例如平面、多栅极，或者纳米线晶体管结构的一部分。在实施例中，栅极结构105可以包括未掺杂的多晶硅。栅极结构105可以进一步包括源极开口 /漏极开口 112，其布置在栅极结构105附近。源极区/漏极区110可以布置在衬底108中，并可以与栅极结构105相邻。
[0013]源极区/漏极区110可以包括衬底108的掺杂部分，并可以与源极开口/漏极开口112耦接。在实施例中，诸如硬掩模材料102的掩模可以材料在蚀刻处理122过程中覆盖电阻器材料104，以形成源极开口/漏极开口 112。在实施例中，电阻器材料104可以包括未掺杂的多晶硅104。在实施例中，栅极结构105和隔离区115可以包括多晶硅。在实施例中，诸如电介质材料的隔离材料可以布置在电阻器材料104与衬底108之间。
[0014]可以使用光致抗蚀剂材料101图案化并蚀刻电阻器材料104，可以对电阻器材料进行掺杂以形成经掺杂的电阻器材料103(图lb)。可以在电阻器材料103中形成电阻器凹陷119。形成于电阻器材料104中的凹陷119的深度可以取决于特定应用。在实施例中，可以在对电阻器材料104进行掺杂之前使得图la的电阻器材料104凹陷以形成经掺杂的电阻器材料 103。
[0015]在实施例中，根据特定应用，经掺杂的电阻器材料103可以包括硼掺杂的电阻器材料，尽管电阻器材料104可以以任何适合的掺杂元素来掺杂。在实施例中，可以依据掺杂剂的类型和数量，以及掺杂处理的其他工艺参数来确定经掺杂的电阻器材料103的电阻率。在实施例中，经掺杂的电阻器材料103的电阻温度系数(TCR)可以包括约200ppm/°C。在一些情况下，TCR可以包括约100ppm/°C到约300ppm/°C，在其他情况下，经掺杂的电阻器材料103的TCR可以包括负TCR。
[0016]在实施例中，电介质材料114可以形成于凹陷和源漏开口 112中的经掺杂的电阻器材料103上(图lc)。可以平面化隔离材料114。掩模材料101可以形成于掺杂电阻器103和未掺杂电阻器104上，以及包括金属栅极105和源极区/漏极区110的晶体管区上(图1d)。隔离开口 107可以相邻于源极区/漏极区110形成。诸如电介质材料109的隔离材料可以形成于隔离开口中(图le)。可以形成金属栅极111以代替栅极结构105材料。
[0017]可以去除相邻于掺杂电阻器103的未掺杂的多晶硅材料104，以露出电阻器触点开口 113(图1f)。未掺杂的多晶硅材料104可以包括掺杂电阻器103的阳极和阴极结构，可以使用蚀刻处理去除，例如实施例中的干法蚀刻处理。在实施例中，可以过蚀刻123掺杂电阻器103，以形成底切电阻器结构103 ’。在实施例中过蚀刻123可以由湿法蚀刻来实现。在实施例中，额外/过蚀刻可以用于调节掺杂电阻器的TCR，因为通过调节掺杂电阻器103长度，可以按照设计需要调整TCR。在实施例中，TCR范围可以由掺杂电阻器103和本文随后说明的触点连接来确定。在实施例中，电介质材料114可以在过蚀刻123过程中遮掩一部分掺杂电阻器103。
[0018]在实施例中，触点材料116、117可以形成于源极开口/漏极开口112中，并与掺杂电阻器103相邻(图lg)。在实施例中，触点材料可以同时相邻于掺杂电阻器103并在源极开口/漏极开口 112中形成，以形成电阻器触点116和源极/漏极117。在实施例中，触点材料116、117可以包括相同的材料，用于电阻器触点和源极触点/漏极触点，在其他实施例中，触点材料可以对于电阻器和源极触点/漏极触点可以不同。在实施例中，可以形成导电互连结构120，与电阻器触点116和源极触点/漏极触点117接触(图lh)。包括可调电阻器结构103的器件130允许掺杂多晶硅103长度的调整，其中，可以按照特定设计要求，将掺杂多晶硅电阻器103的TCR作为目标。在实施例中，电阻器触点116可以包括“L”形。
[0019]图2a_2h示出了形成微电子电阻器结构的实施例的视图，例如可调TCR电阻器结构，其中例如通过在电阻器上形成触点材料调整多晶硅长度来调节TCR。在实施例中，器件200(图2a)可以包括衬底部分208，类似于图la的衬底108。在实施例中，器件200可以包括平面晶体管、例如三栅和/或finFET晶体管的多栅晶体管和纳米线结构的一部分。
[0020]器件200可以进一步包括栅极结构205，其可以包括晶体管栅极结构205，例如平面、多栅极，或者纳米线晶体管结构的一部分。在实施例中，栅极结构205可以包括未掺杂的多晶硅。栅极结构205可以进一步包括源极开口 /漏极开口 212，其布置在栅极结构205附近。源极区/漏极区210可以布置在衬底208中，并可以与栅极结构205相邻。
[0021]源极区/漏极区210可以包括衬底208的掺杂部分，并可以与源极开口/漏极开口212耦接。在实施例中，诸如硬掩模材料202的掩模可以材料在蚀刻处理222过程中覆盖电阻器材料204，以形成源极开口 /漏极开口 212。在实施例中，电阻器材料204可以包括未掺杂的多晶硅204。在实施例中，栅极结构205和隔离区215可以包括多晶硅。在实施例中，诸如电介质材料的隔离材料可以布置在电阻器材料204与衬底208之间。
[0022]可以使用光致抗蚀剂材料201图案化并蚀刻电阻器材料204，可以对电阻器材料进行掺杂以形成经掺杂的