[发明专利]金属硅化钨栅极工艺中多晶硅电阻的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路制造工艺方法，特别是涉及一种金属硅化钨栅极工艺中多晶硅电阻的制造方法。

背景技术

在多晶硅化物（polycide）的工艺中，一般使用多晶硅上生长金属硅化钨（WSi）作为MOS器件如LDMOS（横向扩散金属氧化物半导体）器件的栅极。多晶硅化物（polycide）如金属硅化钨栅极的工艺中，高阻值的多晶硅电阻（HRP）是很必须的可选工艺，部分工艺中栅极的多晶硅和多晶硅电阻的多晶硅是同时淀积形成的。如图1所示，是现有金属硅化钨栅极工艺中多晶硅电阻的制造方法中形成的多晶硅电阻的剖面示意图；先是在半导体衬底如硅衬底101上形成场氧层102，由场氧102隔离出有源区，场氧102可以浅沟槽隔离场氧或局部场氧化层；之后在硅衬底101上淀积多晶硅；然后在淀积的多晶硅上生长一层氧化层如氧化硅层；通过多晶硅电阻的光罩定义出多晶硅电阻的区域，多晶硅电阻的区域的氧化层保留、多晶硅电阻的区域外的氧化层去除；然后在多晶硅电阻外部的多晶硅上形成金属硅化钨。之后对，金属硅化钨和多晶硅进行光刻刻蚀形成栅极结构和多晶硅电阻103a，栅极由栅极多晶硅103b和金属硅化钨104组成；其中，进行光刻工艺定义栅极结构和多晶硅电阻的区域时，多晶硅电阻区域的全部打开即多晶硅电阻区域的光刻胶全部去除、该区域只用氧化层定义，这样在进行金属硅化钨刻蚀时，多晶硅电阻区域上的金属硅化钨全部被刻蚀掉；而在进行多晶硅时，由于有氧化层的保护，多晶硅电阻区域的多晶硅未被刻蚀，从而形成多晶硅电阻103a。之后，形成金属接触孔105，金属接触孔105由填充于接触孔内的金属组成，多晶硅电阻103a的两端分别形成有金属接触孔105、用以引出多晶硅电阻103a的两个电极。

如图2所示，是现有金属硅化钨栅极工艺中多晶硅电阻的制造方法中形成的多晶硅电阻的俯视面示意图；多晶硅电阻103a的有效长度L为多晶硅电阻103a两端的两个金属接触孔105之间的距离，有效长度L并不是由氧化层所定义的长度；多晶硅电阻103a的有效宽度W为氧化层所定义的宽度。

在多晶硅电阻工艺中，一般要求多晶硅电阻的阻值高，精度高，为了实现高精度的需求，设计上一般需要要求多晶硅电阻的最小宽度比栅极结构中的栅极多晶硅的最小宽度也即关键尺寸（CD）要大约10倍左右。多晶硅电阻的长度一般设置为使多晶硅电阻在1个方块电阻以上即多晶硅电阻的长度为宽度的一倍以上。上述结构的多晶硅电阻的接触孔电阻为接触孔中的金属和多晶硅的金半接触电阻。电阻阻值较大，面内波动也较大，有些工艺中的波动达2～3个方块电阻。在多晶硅电阻方块数较高时，几十到数百以上时，接触孔电阻对整体电阻的影响基本可忽略。但是，当多晶硅电阻较小时（如数个方块电阻），接触孔电阻的波动所占比重较大，严重影响了该电阻的精度，限制了该类型多晶硅电阻的应用范围。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种金属硅化钨栅极工艺中多晶硅电阻的制造方法，能降低多晶硅电阻的接触孔电阻、提高多晶硅电阻的面内均匀性以及提高多晶硅电阻精度。

为解决上述技术问题，本发明提供的金属硅化钨栅极工艺中多晶硅电阻的制造方法包括如下步骤：

步骤一、在半导体衬底上生长一层多晶硅层。

步骤二、在所述半导体衬底的正面进行全面的第一次离子注入，该第一次离子注入将离子注入到所述多晶硅层中并调节所述多晶硅层的电阻，使所述多晶硅层的电阻值为后续形成的多晶硅电阻的电阻值。

步骤三、所述第一次离子注入之后，采用光刻工艺定义出栅极多晶硅的形成区域，并采用第二次离子注入工艺对栅极多晶硅的形成区域的多晶硅层进行掺杂。

步骤四、所述第二次离子注入之后，在所述多晶硅层表面形成层氧化层。

步骤五、采用光刻工艺定义出所述多晶硅电阻的形成区域，采用刻蚀工艺将所述多晶硅电阻的形成区域外的所述氧化层去除、所述多晶硅电阻的形成区域的所述氧化层保留。

步骤六、在所述半导体衬底的正面生长金属硅化钨，所述金属硅化钨位于所述氧化层以及所述氧化层外部的所述多晶硅层的表面上。

步骤七、采用光刻工艺用光刻胶同时定义出栅极和所述多晶硅电阻的接触端的形成区域；每个所述多晶硅电阻的长度方向的两端都分别要形成一个所述接触端，在俯视面上，所述接触端的宽度小于所述多晶硅电阻的宽度、且所述接触端的一端交叠于所对应的所述多晶硅电阻的端部正上方，所述接触端的交叠端的宽度边延伸到所对应端的所述多晶硅电阻的宽度边内侧，所述接触端的两条长度边要求位于所述多晶硅电阻的两条长度边内侧。