[发明专利]半导体电阻结构及其形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体电阻，尤其涉及一种可调节电阻值的半导体电阻结构及其形成方法。

背景技术

在集成电路制造业内，半导体电阻的结构主要有两种，一种是单晶体电阻，一种是多晶体电阻，相应地，制造方法也有两种。其中，单晶体电阻的优点是电阻值稳定，缺点是版图面积大；而多晶体电阻的优点是版图面积小，缺点是电阻值不稳定。

因此，需要一种新的半导体电阻，以结合单晶体电阻和多晶体电阻的优点，并规避二者的缺点。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种半导体电阻结构及其形成方法，结合了单晶体电阻和多晶体电阻的优点，并规避了二者的缺点，而且还具有电阻值可调的特点。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种半导体电阻结构，包括：

基底；

第一掺杂类型的阱区，形成在所述基底内；

栅介质层，至少部分位于所述阱区上；

栅极，至少部分位于所述栅介质层上；

第二掺杂类型的电阻体，形成在所述阱区内，所述电阻体的至少一部分位于所述栅极下方并由所述栅介质层隔开，所述第二掺杂类型与所述第一掺杂类型相反。

根据本发明的一个实施例，所述基底包括：

半导体衬底；

第一掺杂类型的埋层，形成在所述半导体衬底内；

第一掺杂类型的外延层，形成于所述半导体衬底上并覆盖所述埋层，所述阱区形成在所述外延层内。

根据本发明的一个实施例，所述半导体电阻结构还包括：场氧化层，形成于所述基底上，所述栅极的一部分位于所述场氧化层上。

根据本发明的一个实施例，所述栅极仅位于所述电阻体的一侧；或者，所述栅极位于所述电阻体相对的两侧。

根据本发明的一个实施例，所述电阻体的两端具有第二掺杂类型的加浓区，所述加浓区的掺杂浓度大于所述电阻体的掺杂浓度。

根据本发明的一个实施例，所述半导体电阻结构还包括：

介质层，至少覆盖所述栅极和电阻体，所述栅极和加浓区上方的介质层中具有引线孔；

电极，填充在所述引线孔内。

根据本发明的一个实施例，所述半导体电阻结构的电阻值可调，调节方式包括以下一种或多种：

调节施加至所述栅极的电压；

调节所述阱区的掺杂浓度；

调节所述电阻体的掺杂浓度；

调节所述栅介质层的厚度；

调节所述电阻体与所述栅极的重叠面积。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种半导体电阻结构的形成方法，包括：

提供基底；

在所述基底内形成第一掺杂类型的阱区；

形成栅介质层，所述栅介质层至少部分位于所述阱区上；

形成栅极，所述栅极至少部分位于所述栅介质层上；

在所述阱区内形成第二掺杂类型的电阻体，所述电阻体的至少一部分位于所述栅极下方并由所述栅介质层隔开，所述第二掺杂类型与所述第一掺杂类型相反。

根据本发明的一个实施例，提供所述基底包括：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底内形成第一掺杂类型的埋层；

在所述半导体衬底上生长第一掺杂类型的外延层，所述外延层覆盖所述埋层，所述阱区形成在所述外延层内。

根据本发明的一个实施例，所述埋层的形成方法包括：

在所述半导体衬底上形成第一氧化层；

用光刻版定位出所述埋层的区域并进行离子注入，以形成所述埋层；

对所述埋层进行退火；

去除所述第一氧化层。

根据本发明的一个实施例，通过离子注入形成所述埋层时，注入能量为50KeV～70KeV，注入剂量为1E15/cm²～1E16/cm²；对所述埋层进行退火时，退火温度为1200℃～1250℃，退火时间为0.5H～1H。

根据本发明的一个实施例，所述阱区的形成方法包括：

在所述外延层上形成第二氧化层；

用光刻版定位出所述阱区的区域并进行离子注入，以形成所述阱区；

对所述阱区进行退火；

去除所述第二氧化层。

根据本发明的一个实施例，通过离子注入形成所述阱区时，注入能量为70KeV～90KeV，注入剂量为1E12/cm²～1E13/cm²；对所述阱区进行退火时，退火温度为1100℃～1150℃，退火时间为2H～3H。