电阻结构及其形成方法技术

一种电阻结构及其形成方法，所述电阻结构的形成方法包括：提供基底，包括金属互连结构和包围所述金属互连结构的介质层；在所述第一金属插塞、第二金属插塞和介质层表面形成第一金属层和位于所述第一金属层表面的绝缘材料层；对所述绝缘材料层进行图形化，形成第一绝缘层和第二绝缘层，所述第一绝缘层和第二绝缘层之间断开；在所述第一金属层、第一绝缘层和第二绝缘层上形成第二金属层；在所述第二金属层上形成图形化掩膜层；以所述图形化掩膜层为掩膜，刻蚀第二金属层、第一金属层，在第一区域形成电容，同时在第二区域形成金属电阻。上述方法可以减少形成金属电阻的工艺步骤，减低工艺成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种电阻结构及其形成方法。
技术介绍
电阻器在半导体集成电路中用于控制其他电子元件的电阻，具有重要的作用。通常，半导体器件的电阻器由多晶硅或者有源区掺杂而成。随着半导体器件集成度的提高，在半导体芯片内的每个元件必须具有较高的电学性能。然而由于多晶硅的材料特性，以及对掺杂工艺的限制，很难形成具有较高精确度的电阻器图形，所以这类电阻器的电阻值波动往往较大，并且容易受到其他工艺步骤的影响。金属电阻器成为多晶硅电阻的替代品用于克服多晶硅电阻的缺陷。现有技术通常采用光刻和刻蚀工艺对金属层进行图形化以形成金属电阻器，然后再通过光刻和刻蚀工艺在所述金属电阻器表面形成通孔，在所述通孔内填充金属材料形成金属互连结构，将所述金属电阻连出，再在所述金属互连结构上方形成其他器件。现有技术需要针对金属电阻单独进行光刻和刻蚀工艺，这就导致现有技术形成金属电阻器的步骤较多，工艺成本较高。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种电阻结构的形成方法，减少工艺步骤，降低工艺成本。为解决上述问题，本专利技术提供一种电阻结构的形成方法，包括：提供基底，所述基底包括第一区域和第二区域，所述基底包括金属互连结构和包围所述金属互连结构的介质层，所述金属互连结构包括若干分立的第一金属插塞和第二金属插塞，所述第一金属插塞位于第一区域，第二金属插塞位于第二区域，所述第一金属插塞和第二金属插塞的表面和介质层的表面齐平；在所述第一金属插塞、第二金属插塞和介质层表面形成第一金属层和位于所述第一金属层表面的绝缘材料层；对所述绝缘材料层进行图形化，在所述第一区域上方形成第一绝缘层，在第二区域上方形成第二绝缘层，所述第一绝缘层和第二绝缘层之间断开；在所述第一金属层、第一绝缘层和第二绝缘层上形成第二金属层；在所述第二金属层上形成图形化掩膜层，所述图形化掩膜层覆盖位于第一绝缘层上方的部分第二金属层，暴露出位于第二绝缘层上方的第二金属层的表面；以所述图形化掩膜层为掩膜，刻蚀第二金属层、第一金属层，在第一区域的第一金属插塞上形成电容，并且在刻蚀完第二金属层后以第二绝缘层为掩模层，阻止对第二绝缘层下方的第一金属层的刻蚀，在第二区域的第二金属插塞上形成金属电阻。可选的，所述第一金属层的材料为钛、钽、氮化钛和氮化钽中的一种或几种。可选的，所述第一金属层的厚度为可选的，所述第二金属层的材料为铝。可选的，所述绝缘材料层的材料为氮化硅或氧化硅。可选的，所述绝缘材料层的厚度为可选的，还包括：在所述第一金属层、第一绝缘层和第二绝缘层表面形成第一粘附层之后，在所述第一粘附层表面形成第二金属层，所述第一粘附层的材料为钛、钽、氮化钛和氮化钽中的一种或几种。可选的，还包括：在所述第二金属层表面形成第二粘附层。可选的，所述第一粘附层材料为钛、钽、氮化钛和氮化钽中的一种或几种；所述第二粘附层的材料为钛、钽、氮化钛和氮化钽中的一种或几种。可选的，还包括：所述第二绝缘层还暴露出第二区域上的部分第二金属插塞表面的第一金属层，所述图形化掩膜层还覆盖第二区域上的未被第二绝缘层覆盖的第一金属层上的部分第二金属层。本专利技术的技术方案还提供一种采用上述方法形成的电阻结构，包括：一种电阻结构，其特征在于，包括：基底，所述基底包括第二区域，所述基底包括金属互连结构和包围所述金属互连结构的介质层，所述金属互连结构包括若干分立的第二金属插塞，所述第二金属插塞的表面和介质层的表面齐平；位于第二区域上的金属电阻，所述金属电阻下表面与第二金属插塞连接。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术的技术方案，在基底上形成第一金属层和位于所述第一金属层表面的绝缘材料层；然后对所述绝缘材料层进行图形化，形成位于第一区域的第一绝缘层和位于第二区域的第二绝缘层，所述第一绝缘层作为后续形成的电容的介电层，而所述第二绝缘层作为后续刻蚀第一金属层形成金属电阻的掩膜层；再在所述第一绝缘层、第二绝缘层和第一金属层表面形成第二金属层以及位于所述第二金属层上的图形化掩膜层，所述图形化掩膜层覆盖第一绝缘层上方的部分第二金属层，暴露出位于第二绝缘层上方的部分第二金属层的表面；在以所述图形化掩膜层为掩膜进行刻蚀的过程中，所述图形化掩膜层下方的部分第二金属层被保留，作为电容的上极板，而未被覆盖的第二金属层被去除；并且所述刻蚀工艺以第一金属层下方的介质层作为刻蚀停止层，在刻蚀完第二金属层后以第二绝缘层为掩模层，阻止对第二绝缘层下方的第一金属层的刻蚀，刻蚀去除部分第一金属层，位于第一绝缘下方的部分第一金属层作为电容的下极板，而位于第二绝缘层下方的部分第一金属层作为金属电阻。在形成电容的同时形成所述金属电阻，不需要增加额外的光刻刻蚀步骤，可以节省形成金属电阻的工艺步骤，降低工艺成本。进一步的，由于所述金属电阻与电容的下极板位于同一层，而电容制作在金属互连层，与半导体衬底之间的距离较大，可以有效降低金属电阻与半导体衬底之间的寄生电容，提高金属电阻的性能。进一步的，所述图形化掩膜层还覆盖第二区域上未被第二绝缘层覆盖的第一金属层上的部分第二金属层，在以所述图形化掩膜层为掩膜进行刻蚀后，所述图形化掩膜层下方的第二金属层和第一金属层可以作为金属互连结构。所述金属互连结构与电容、金属电阻同时形成，有利于节约工艺步骤和工艺成本。附图说明图1至图7是本专利技术的实施例的半导体结构的形成过程的结构示意图。具体实施方式如
技术介绍
中所述，现有技术形成金属电阻的工艺步骤较多，工艺成本较高。由于现有技术中单独形成金属电阻及连接所述金属电阻的互连结构，所以需要增加额外的光刻和刻蚀步骤，从而导致工艺成本提高。本专利技术的实施例中，在形成电容的同时形成金属电阻，将电容的下电极材料形成金属电阻，不需要增加额外的掩膜，不需要增加额外的工艺步骤，从而可以减低形成金属电阻的工艺成本。另外，由于电容一般制作在金属互连层，与半导体衬底之间的距离较大，所以，与电容同时形成的金属电阻与半导体衬底之间的距离也较大，可以降低金属电阻与半导体衬底之间的寄生电容，提高金属电阻的性能。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。请参考图1，提供基底，所述基底包括第一区域I和第二区域II，所述基底包括金属互连结构和包围所述金属互连结构的介质层101，所述金属互连结构包括若干分立的第一金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电阻结构的形成方法，其特征在于，包括：提供基底，所述基底包括第一区域和第二区域，所述基底包括金属互连结构和包围所述金属互连结构的介质层，所述金属互连结构包括若干分立的第一金属插塞和第二金属插塞，所述第一金属插塞位于第一区域，第二金属插塞位于第二区域，所述第一金属插塞和第二金属插塞的表面和介质层的表面齐平；在所述第一金属插塞、第二金属插塞和介质层表面形成第一金属层和位于所述第一金属层表面的绝缘材料层；对所述绝缘材料层进行图形化，在所述第一区域上方形成第一绝缘层，在第二区域上方形成第二绝缘层，所述第一绝缘层和第二绝缘层之间断开；在所述第一金属层、第一绝缘层和第二绝缘层上形成第二金属层；在所述第二金属层上形成图形化掩膜层，所述图形化掩膜层覆盖位于第一绝缘层上方的第二金属层，暴露出位于第二绝缘层上方的第二金属层的表面；以所述图形化掩膜层为掩膜，刻蚀第二金属层、第一金属层，在第一区域的第一金属插塞上形成电容，并且在刻蚀完第二金属层后以第二绝缘层为掩模层，阻止对第二绝缘层下方的第一金属层的刻蚀，在第二区域的第二金属插塞上形成金属电阻。

【技术特征摘要】
1.一种电阻结构的形成方法，其特征在于，包括：
提供基底，所述基底包括第一区域和第二区域，所述基底包括金属互连
结构和包围所述金属互连结构的介质层，所述金属互连结构包括若干分立的
第一金属插塞和第二金属插塞，所述第一金属插塞位于第一区域，第二金属
插塞位于第二区域，所述第一金属插塞和第二金属插塞的表面和介质层的表
面齐平；
在所述第一金属插塞、第二金属插塞和介质层表面形成第一金属层和位
于所述第一金属层表面的绝缘材料层；
对所述绝缘材料层进行图形化，在所述第一区域上方形成第一绝缘层，
在第二区域上方形成第二绝缘层，所述第一绝缘层和第二绝缘层之间断开；
在所述第一金属层、第一绝缘层和第二绝缘层上形成第二金属层；
在所述第二金属层上形成图形化掩膜层，所述图形化掩膜层覆盖位于第
一绝缘层上方的第二金属层，暴露出位于第二绝缘层上方的第二金属层的表
面；
以所述图形化掩膜层为掩膜，刻蚀第二金属层、第一金属层，在第一区
域的第一金属插塞上形成电容，并且在刻蚀完第二金属层后以第二绝缘层为
掩模层，阻止对第二绝缘层下方的第一金属层的刻蚀，在第二区域的第二金
属插塞上形成金属电阻。
2.根据权利要求1所述的电阻结构的形成方法，其特征在于，所述第一金属
层的材料为钛、钽、氮化钛和氮化钽中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的电阻结构的形成方法，其特征在于，所述第一金属
层的厚度为4.根据权利要求1所述的电阻结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎坡，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：