电可编程电阻器和方法技术

本发明专利技术公开了通过使用邻近电阻器的受陷电荷区域中的受陷电荷改变电阻器的电阻值来电编程扩散电阻器的方法和电阻器。在一个实施例中，方法包括在衬底中形成扩散电阻器；邻近扩散电阻器形成受陷电荷区域；以及通过控制受陷电荷区域中的受陷电荷调节扩散电阻器的电阻值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及集成电路(IC)制造，更具体地，涉及电可编程扩散电阻器及其形成方法。
技术介绍
常规双极互补金属氧化物半导体(BiCMOS)集成电路通常需要具有 极高精度的电阻器。例如，现有BiCMOS技术通常提供具有15-20 %容差 的电阻器。降至约10%的电阻器容差在BiCMOS技术中也可获得，但需 要增加成本和工艺复杂度。提供高精度电阻器(例如，在III-V (镓砷(GaAs)、铟磷(InP)等) 技术中)的一种方法使用激光从电阻器除去材料，因此增加电阻值。持续 修整，同时测试集成电路，直到获得需要的电阻值。降至0.1%的容差可使 用这种方法获得。不幸地，这种方法非常昂贵并且大量生产BiCMOS技术 不切实际。在另一种方法中，执行电可编程熔丝，其可用于可选地除去部分电阻 器组(bank),以获得更严格的电阻器容差。这种方法不需要附加4^模步 骤，但由于电阻器组结构的尺寸需要大面积，以及需要相关电路和衬垫用 于编程。通过增加所需芯片面积，这种尺寸的增加会提高成本。另外，存 在关于大电阻器组的寄生效应。最后，使用熔丝修整技术仅可以进行有限 的调节。
技术实现思路
本专利技术公开了通过使用邻近电阻器的受陷电荷区域中的受陷电荷改变 电阻器的电阻值电编程扩散电阻器的方法，以及电阻器。在一个实施例中，方法包括在衬底中形成扩散电阻器；邻近扩散电阻器形成受陷电荷区域； 以及通过控制受陷电荷区域中的受陷电荷，调节扩散电阻器的电阻值。本专利技术的第一方面提供的方法包括在衬底中形成扩散电阻器；邻近 扩散电阻器形成受陷电荷区域;以及通过控制受陷电荷区域中的受陷电荷， 调节扩散电阻器的电阻值。本专利技术的第二方面提供的方法包括在衬底中形成扩散电阻器；以及 通过控制邻近扩散电阻器的受陷电荷区域中的受陷电荷，电编程扩散电阻 器的电阻值。本专利技术的第三方面提供的电阻器包括衬底中的掺杂主体；邻近掺杂 主体的受陷电荷区域，其中受陷电荷区域中的受陷电荷的量控制掺杂主体 的电阻值。设计本专利技术的说明性方面以解决这里描述的问题以及/或者没有讨论 的其它问题。附图说明本专利技术的这些和其它特征通过本专利技术随后的各种方面的细节描述结合 描述本专利技术的各种实施例的相应附图将更容易理解，其中 图1示出了根据专利技术的方法和扩散电阻器的一个实施例。 图2示出了根据专利技术的方法和扩散电阻器的可选实施例。 图3示出了根据专利技术的方法和扩散电阻器的另一可选实施例。 注意本专利技术的附图没有按比例。附图旨在仅描述本专利技术的典型方面， 因此不应该认为限定本专利技术的范围。在附图中类似的标号代表附图间的类 似元素。具体实施方式参考图1，将描述编程扩散电阻器100的电阻值的方法的实施例。在 一个实施例中，扩散电阻器100作为半导体器件110的一部分在衬底104 中形成。在一个实施例中，扩散电阻器100包括衬底104的n型掺杂主体 102。衬底104可以包括但不限于硅、锗、硅锗、>^化硅，以及那些主要由 一种或多种III-V化合物半导体构成的物质，该物质具有通过公式 AlxlGax2lnx3AsY1PY2NY3SbY4限定的成分，其中XI、 X2、 X3、 Yl、 Y2、 Y3和Y4表示相对比例，每一个大于或等于0并且X1+X2+X3+Y1+Y2+Y3 +Y4-1 (1是总的相对摩尔量)。其它适合的衬底104包括具有成分 Zn^CdA2SeBiTeB2的II-VI族化合物半导体，其中Al、 A2、 Bl和B2是相 对比例，每一个大于或等于0并且A1+A2+B1+B2-1 (l是总的相对摩尔 量)。使用一些现在公知的技术物理形成扩散电阻器100和器件110的剩余 部分，例如，沉积、光刻、掺杂剂的离子注入或村底104的原位掺杂等。 图1示出了器件110的其它结构。例如，衬底104在扩散电阻器100之下 p型掺杂以包括p+阱120。器件110的其它结构包括，例如，n阱隔离区 122、 N+隔离区124、浅沟槽隔离区(STI) 126和N+源极漏极区域128。 层间介质(ILD ) 130在器件110上延伸。接触132延伸穿过ILD130到耦 合于一个n阱隔离区122 (左边)的N+区域134，接触136、 138延伸穿 过ILD130到N+源极漏极区域128，并且接触140延伸穿过ILD130到耦 合于p+阱120的p+区域142。在一些情况下，可忽略n阱隔离区122、 N+ 隔离区124、 N+区域134和接触132。 ILD130包括任何常规介质，例如硅 氮化物(Si3N4)、硅氧化物(Si02)、氟化Si02 (FSG)、硅碳氧氢化物(SiCOH)、多孔SiCOH、硼磷硅玻璃(BPSG)等。N型掺杂剂可包括 但不限定于磷(P)、砷(As)、锑(Sb) 。 N型掺杂剂可包括引入半 导体以产生自由电子的任何元素(通过给半导体施予电子)，并且必须 比半导体具有更多价电子。P型掺杂剂可包括但不限定于硼(B)、铟(In)和镓(Ga) 。 P型掺杂可包括引入半导体以产生自由空穴的任何元 素(通过从半导体原子接收，，电子并且同时释放空穴)，并且必须具 有比主半导体少 一个价电子的受主原子。邻近扩散电阻器100形成受陷电荷区域160。在一个实施例中，受陷 电荷区域160包括珪氮化物(Si3N4)和硅氧化物(Si02)中的至少一个的 受陷电荷层(示出了 3个)。在一个特定实施例中，受陷电荷区域160包 括其间具有硅氮化物(Si3N4)层166的一对珪氧化物(Si02)层162、 164。 在可选实施例中，上层的硅氧化物(Si02)层164可以忽略。这里将更加 详细地描述，受陷电荷170位于硅氮化物(Si3N4)层166内。图2示出了 可选实施例，其中受陷电荷区域160包括多晶硅层266，例如多晶硅、多 晶珪锗等。多晶硅层266位于上层的硅氧化物(Si02)层164和下层的硅 氧化物(Si02)层162之间。如图1和3所示，在上层的硅氧化物(Si02)层164或忽略上层硅氧 化物(Si02)层164的硅氮化物(Si3N4)层166上形成可选栅极层180 (以 虚线示出)。栅极层180包括但不限定于多晶硅锗(SiGe)，多晶硅(Si)， 硅，锗，硅锗(SiGe)，金属例如钨、铝等。构图栅极层180，硅氧化物(Si02)层162、 164中的一者或两者和硅氮化物(Si3N4)层166，到栅极 结构182。但是，这在所有情况下不是必需的。通过控制受陷电荷区域160中的受陷电荷170的量，电编程和/或调节 扩散电阻器100的电阻值。在示出的实施例中，衬底104为p型掺杂，扩 散电阻器100为n型掺杂，受陷电荷170包括电子。然而，在一些情况下， 受陷电荷170包括空穴，而不包括电子。在一些情况下，初始形成的扩散 电阻器100的电阻值低于通过调节获得的目标电阻值。随后，形成受陷电 荷区域160,包括将反向偏置经过p+阱120施加给扩散电阻器100 (经过 接触136、 138至N+区域128以及经过接触140至P+区域142)，以将电 子加速到受陷电荷区域160，即硅氮化物层166(图1和3 )或多晶硅层266(图2)中。结果，受陷电荷(电子)170在掺杂主体102中吸引正电荷， 其增加扩散电阻器100的有效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：在衬底中形成扩散电阻器；邻近所述扩散电阻器形成受陷电荷区域；以及通过控制所述受陷电荷区域中的受陷电荷，调节所述扩散电阻器的电阻值。

【技术特征摘要】
US 2006-10-18 11/550,4501.一种方法，包括在衬底中形成扩散电阻器；邻近所述扩散电阻器形成受陷电荷区域；以及通过控制所述受陷电荷区域中的受陷电荷，调节所述扩散电阻器的电阻值。2. 根据权利要求l的方法，其中所述区域的形成包括形成在其间具有 硅氮化物层的 一对硅氧化物层,其中所述受陷电荷位于所述硅氮化物层中。3. 根据权利要求2的方法，还包括在上层的硅氧化物层上形成栅极层， 并将所述栅极层、所述一对硅氧化物层和所述硅氮化物层构图为栅极结构。4. 根据权利要求l的方法，其中所述区域的形成包括形成包括硅氮化 物和硅IU匕物中的至少一个的受陷电荷层。5. 根据权利要求l的方法，其中所述区域的形成包括形成多晶硅层， 其中所述受陷电荷位于所述多晶硅层中。6. 根据权利要求l的方法，其中所述调节包括控制受陷电荷的量。7. 根据权利要求1的方法，其中所述形成包括将所述电阻值设定为低 于通过所述调节获得的目标电阻值的值。8. 根据权利要求l的方法，其中所述村底为p型掺杂，所述扩散电阻 器为n型掺杂，以及所述受陷电荷包括电子。9. 根据权利要求8的方法，其中所述受陷电荷区域的形成包括将正向 偏置经过p型阱施加给所述受陷电荷区域下的n型隔离区并将反向偏置经 过p型阱施加给所述扩散电阻器，以将电子加速到所述受陷电荷区域中。10. 根据权利要求8的方法，其中所述受陷电荷区域的形成包括将反 向偏置经过p型阱施加给所述扩散电阻器，以将电子加速到所述受陷电荷 区域中。11. 根据权利要求10的方法，其中所述受陷电荷区域的形成还包括将 正向偏置经过p+阱施加给n型隔离区，以提供加速到所述受陷电荷区域中的电子。12. —种方法，包括 在衬底中形成扩散电阻器；以及通过控制邻近所述扩散电阻器的受陷电荷区域中的受陷电荷，电编程 所述扩散电阻器的电阻值。13. 根据权利要求12的方法，其中所述受陷电荷区域包括在其间具有 硅氮化物层的 一对硅氧化物层，其中所述受陷电荷位于所述硅氮化物层中。14. 根据权利要求13的方法，还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：KM沃森，BT弗格利，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]