[发明专利]采用伪栅极去除的集成电路电阻器制造

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造，更具体而言，涉及集成电路电阻器的制造。

背景技术

半导体集成电路(IC)产业经历了快速增长。IC材料和设计方面的技术进步产生了数代IC，其中每个新代都具有比上一个代更小且更复杂的电路。然而，这些进步增加了加工和生产IC的复杂度，因此，为了实现这些进步，需要在IC加工和生产方面的相似发展。在IC发展过程中，功能密度(即每芯片面积上互连器件的数量)普遍增加了而几何尺寸(即，使用制造工艺可以做出的最小的元件(或线))降低了。这种按比例缩小工艺通常通过增加生产效率和降低相关成本而带来益处。

在按比例缩小趋势的过程中，各种材料已经用于场效应晶体管(FET)中的栅电极和栅极电介质。一种方法是制造这些具有伪多晶硅栅极的器件并且用栅电极的金属材料替换伪栅极。然而，制造具有IC电阻器的高-k金属栅极(HKMG)器件通常需要复杂的工艺来去除和替换伪多晶硅。

发明内容

本发明提供了许多不同的实施例。本发明的一个更广泛形式涉及一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：提供衬底，所述衬底包括晶体管器件区和隔离区；在所述晶体管器件区上方形成伪栅极以及在所述隔离区上方形成电阻器；以及用掺杂剂注入所述电阻器。所述方法还包括湿法蚀刻所述伪栅极以去除所述伪栅极(例如，在一个实施例中去除整个伪栅极)，以及然后在所述晶体管器件区上方形成金属栅极从而替换所述伪栅极。

在所述的方法中，形成所述伪栅极和所述电阻器包括沉积多晶硅或非晶硅。

在所述的方法中，注入所述电阻器包括注入硅、锗、碳、氙、n-型掺杂剂、和/或p-型掺杂剂。

在所述的方法中，注入所述电阻器包括通过光刻胶注入所述电阻器，所述光刻胶覆盖所述伪栅极并且通过孔暴露出所述电阻器。

在所述的方法中，湿法蚀刻所述伪栅极包括用氢氧化钾(KOH)、四甲基氢氧化铵(TMAH)、或氢氧化铵(NH₄OH)蚀刻。

在所述的方法中，注入所述电阻器包括在范围为约1e14至约8e15之间的注入剂浓度下注入掺杂剂，并且其中，湿法蚀刻所述伪栅极包括对所述伪栅极蚀刻约60秒至约200秒之间。

所述的方法还包括：在经注入的所述电阻器和所述伪栅极的上方形成层间介电(ILD)层；以及使所述ILD层平坦化从而暴露出所述伪栅极和经注入的所述电阻器。

所述的方法还包括：在经注入的所述电阻器和所述金属栅极的上方形成层间介电(ILD)层；以及通过所述ILD层在所述金属栅极上方形成第一接触件，以及通过所述ILD层在所述电阻器上方形成第二接触件。

本发明的另一个更广泛形式涉及另一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：提供衬底，所述衬底包括晶体管器件区和隔离区；在所述晶体管器件区上方形成伪栅极以及在所述隔离区上方形成电阻器；以及通过光刻胶用掺杂剂注入所述电阻器，所述光刻胶覆盖所述伪栅极并且通过孔暴露出所述电阻器。所述方法还包括：去除所述光刻胶；在经注入的所述电阻器和所述伪栅极的上方形成层间介电(ILD)层；使所述ILD层平坦化从而暴露出所述伪栅极和经注入的所述电阻器；湿法蚀刻所述伪栅极以去除所述伪栅极(例如，在一个实施例中去除整个伪栅极)；以及在晶体管器件区上方形成金属栅极从而替换所述伪栅极。

在所述的方法中，形成所述伪栅极和所述电阻器包括沉积多晶硅或非晶硅。

在所述的方法中，注入所述电阻器包括注入硅、锗、碳、氙、n-型掺杂剂、和/或p-型掺杂剂。

在所述的方法中，湿法蚀刻所述伪栅极包括用氢氧化钾(KOH)、四甲基氢氧化铵(TMAH)、或氢氧化铵(NH₄OH)蚀刻。

在所述的方法中，注入所述电阻器包括在范围为约1e14至约8e15之间的注入剂浓度下注入掺杂剂，并且其中，湿法蚀刻所述伪栅极包括对所述伪栅极蚀刻约60秒至约200秒之间。

所述的方法还包括：在经注入的所述电阻器和所述金属栅极的上方形成层间介电(ILD)层；以及通过所述ILD层在所述金属栅极上方形成第一接触件以及通过所述ILD层在所述电阻器上方形成第二接触件。