[发明专利]薄膜电阻元件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明有关于薄膜电阻元件，且特别是有关于一种背面接触的薄膜电阻元件及其制造方法。

背景技术

在半导体集成电路中，为了提供稳定且不随温度改变的电压，低温度系数的电阻搭配能隙参考电路(Band-gap reference circuit)是一种可节省面积的设计方式。在硅工艺所使用的材料中，类金属材料的温度系数较低。然而，因为类金属材料的温度系数较低，需要降低厚度以提高电阻值，故通常会制作成薄膜电阻。

在硅工艺中，一般是由下往上层层堆叠，搭配光罩定义图形。元件之间的连接是经由接触(contact)或导孔(via)从正面与元件形成接触。但是在制作薄膜电阻时，因为其厚度相当薄，接触或导孔的刻蚀要停止在薄膜电阻上有相当的困难度，并有工艺整合上的问题。当接触或导孔的刻蚀无法停在薄膜电阻上时，薄膜电阻也会一并被刻蚀，进而导致寄生的接触电阻产生，使得元件的电阻值不稳定。

因此，目前亟需一种能够降低寄生的接触电阻效应的薄膜电阻元件及其制造方法。

发明内容

根据一实施例，本发明提供一种薄膜电阻元件，包括：一半导体基板；一导电层，位于半导体基板上；一介电层，位于导电层上，其中介电层包括一开口；以及一薄膜电阻层，位于导电层上；其中薄膜电阻层的一背表面与导电层的一部分的上表面直接接触且连续覆盖一均匀厚度于开口的底部及侧壁并延伸至介电层的上表面；其中薄膜电阻元件具有一预期电阻值由薄膜电阻层覆盖介电层的上表面长度决定。。

根据另一实施例，本发明提供一种薄膜电阻元件的制造方法，包括：提供一半导体基板；形成一导电层于半导体基板上；形成一介电层于导电层上；形成一开口于介电层中以露出导电层的一部分上表面；以及形成一均匀厚度的薄膜电阻层于导电层上；其中薄膜电阻层的一背表面与导电层一部分上表面直接接触且连续覆盖开口的底部及侧壁并延伸至介电层的上表面；其中薄膜电阻元件具有一预期电阻值由薄膜电阻层覆盖介电层的上表面长度决定。

为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

本发明最好配合图式及详细说明阅读以便了解。要强调的是，根据工业上的标准作业，各个特征未必依照比例绘制。事实上，为了清楚的讨论，可能任意的放大或缩小各个特征的尺寸。

图1A显示已知在硅工艺中所形成的薄膜电阻元件的剖面图；

图1B显示图1A所示薄膜电阻元件的俯视图；

图2A为根据本发明一实施例显示薄膜电阻元件于工艺一中间阶段的剖面图；

图2B为根据本发明一实施例显示图2A所示薄膜电阻元件的俯视图；

图3为根据本发明另一实施例显示薄膜电阻元件于工艺一中间阶段的剖面图；

图4为根据本发明又一实施例显示薄膜电阻元件于工艺一中间阶段的剖面图；

图5为根据本发明再一实施例显示薄膜电阻元件于工艺一中间阶段的剖面图；

图6为根据本发明一些实施例显示薄膜电阻元件的电阻值稳定性测试结果；

图7为根据本发明一些实施例显示薄膜电阻元件的电阻值均匀性测试结果。

附图标号

100、200、300、400、500～薄膜电阻元件；

102、310、510～介电层；

104、208、308、408、508～导电层；

106～接触或导孔；

108、210、314、410、514～薄膜电阻层；

108S～正表面；

210S、314S、410S、514S～背表面；

202、302、402、502～半导体基板；

204、304～层间介电层；

206、306～金属层；

312、312’、512、512’～开口；

404、504～多晶硅层；

406、506～金属硅化层；

L～长度。

具体实施方式