形成多晶硅电阻的方法及半导体器件的制作方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及半导体集成电路的技术领域，具体而言，涉及一种形成多晶硅电阻的方法及半导体器件。
【背景技术】
[0002]在半导体器件的制造工艺中，多晶硅广泛应用于M0S器件的栅极或互连线等方面。同时，多晶硅也会被用做高阻值电阻，即所谓多晶硅电阻。多晶硅电阻由轻掺杂多晶硅制成，且其电阻值可以通过轻掺杂的浓度进行调节。因此，多晶硅电阻具有电阻值宽且范围可调，以及面积小等优点，逐渐成为集成电路中最有潜力的电阻元件。
[0003]目前，形成多晶硅电阻的方法通常包括以下步骤:首先，在半导体基体上形成多晶硅层11'，进而形成如图1所示的基体结构；然后，对多晶硅层11'进行离子注入以形成多晶硅电阻13'，进而形成如图2所示的基体结构。其中，注入离子可以为N型离子、P型离子或其他离子。在后续制程中还要形成覆盖部分多晶硅电阻13'的金属硅化物阻挡层20'，并在未被金属硅化物阻挡层20'覆盖的多晶硅电阻13'中形成金属硅化物30'，然后在金属硅化物30'上形成接触金属层40'(其结构如图3所示)，以使得多晶硅电阻13'通过金属硅化物30'和接触金属层40'与其他器件电连接。
[0004]上述形成多晶硅电阻13'的方法中，由于离子注入的工艺参数难以精确控制，使得难以精确控制所形成多晶硅电阻13'的电阻率。同时，该方法需要对多晶硅层11'进行多次离子注入以形成多晶硅电阻13'，因此该方法比较繁杂，不便于快速的调整所有多晶硅电阻13'的电阻率。针对上述问题，目前还没有有效的解决方法。
【发明内容】
[0005]本申请旨在提供一种形成多晶硅电阻的方法及半导体器件，以精确控制所形成多晶硅电阻的电阻率，并快速的调整所有多晶硅电阻的电阻率。
[0006]为了实现上述目的，本申请提供了一种形成多晶硅电阻的方法，该方法包括:在半导体基体上形成多晶硅层；在多晶硅层的表面上形成含硅介质薄膜，以使硅原子扩散至多晶硅层中并形成多晶硅电阻。
[0007]进一步地，在形成含硅介质薄膜和多晶硅电阻的步骤中，通入包含硅前驱体的反应气体以沉积形成含硅介质薄膜，并且使得硅前驱体中的硅原子扩散至多晶硅层中。
[0008]进一步地，在形成含硅介质薄膜和多晶硅电阻的步骤中，硅前驱体中的硅原子扩散至部分多晶硅层中。
[0009]进一步地，含硅介质薄膜为富氧硅，反应气体包括硅前驱体和一氧化二氮；含硅介质薄膜为二氧化娃，反应气体包括娃前驱体和氧气；含娃介质薄膜为氮化娃，反应气体包括硅前驱体和氮气。
[0010]进一步地，含硅介质薄膜为富氧硅，反应气体中硅前驱体和一氧化二氮的体积比为1:5?10 ;含硅介质薄膜为二氧化硅，反应气体中硅前驱体和氧气的体积比为2?6 ;含硅介质薄膜为氮化硅，反应气体中硅前驱体和氮气的体积比为1:10?20。
[0011]进一步地，在形成含硅介质薄膜和多晶硅电阻的步骤中，反应气体的总流量为3000?5000sccm,沉积温度为400?60CTC，沉积时间为10?60s。
[0012]进一步地，形成含硅介质薄膜和多晶硅电阻的步骤中，扩散至多晶硅层中的硅原子的浓度为1E+6?lE+8atoms/cm3,以形成电阻率为800?1200 Ω.cm的多晶??圭电阻。
[0013]进一步地，硅前驱体为硅烷、二甲基硅烷或四乙氧基硅烷。
[0014]进一步地，含硅介质薄膜构成金属硅化物阻挡层。
[0015]本申请还提供了一种半导体器件，包括多晶硅电阻，与部分多晶硅电阻连接的金属硅化物，以及与金属硅化物连接的接触金属层，其特征在于，多晶硅电阻由本申请提供的上述方法形成。
[0016]应用本申请的技术方案，本申请通过在多晶硅层的表面上形成含硅介质薄膜，从而使硅原子扩散至多晶硅层中并形成多晶硅电阻。该方法可以通过调节形成含硅介质薄膜的工艺参数，从而精确控制所形成多晶硅电阻的电阻率。同时，该方法仅通过形成含硅介质薄膜的这一步骤即可形成多晶硅电阻，因此该方法能够快速的调整所有多晶硅电阻的电阻率，且简便易行，可应用于所有需要用到多晶硅电阻的生产工艺中。
【附图说明】
[0017]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
[0018]图1示出了现有形成多晶硅电阻的方法中，在半导体基体上形成多晶硅层后的基体的剖面结构示意图；
[0019]图2示出了对图1所示的多晶硅层进行离子注入以形成多晶硅电阻后的基体的剖面结构示意图；
[0020]图3示出了形成覆盖部分图2所示的多晶硅电阻的金属硅化物阻挡层，并在未被金属硅化物阻挡层的多晶硅电阻中形成金属硅化物，以及在金属硅化物上形成接触金属层后的基体的剖面结构示意图；
[0021]图4示出了本申请实施方式所提供的形成多晶硅电阻的方法的流程示意图；
[0022]图5示出了在申请实施方式所提供的形成多晶硅电阻的方法中，在半导体基体上形成多晶硅层后的基体的剖面结构示意图；
[0023]图6示出了在图5所示的多晶硅层的表面上形成含硅介质薄膜，以使硅原子扩散至多晶硅层中并形成多晶硅电阻后的基体的剖面结构示意图；以及
[0024]图7示出了形成覆盖部分图6所示的多晶硅电阻的金属硅化物阻挡层，并在未被金属硅化物阻挡层覆盖的多晶硅电阻中形成金属硅化物，以及在金属硅化物上形成接触金属层后的基体的剖面结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0026]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述【具体实施方式】，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0027]为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
[0028]正如【背景技术】中所介绍的，现有形成多晶硅电阻的方法中，由于离子注入的工艺参数难以精确控制，使得难以精确控制所形成多晶硅电阻的电阻率，且该方法比较繁杂，不便于快速的调整所有多晶硅电阻的电阻率。本申请的发明人针对上述问题进行研究，提出了一种形成多晶硅电阻的方法。如图4所示，该方法包括:在半导体基体上形成多晶硅层；在多晶硅层的表面上形成含硅介质薄膜，以使硅原子扩散至多晶硅层中形成多晶硅电阻。
[0029]上述方法通过在多晶硅层的表面上形成含硅介质薄膜，从而使硅原子扩散至多晶硅层中并形成多晶硅电阻。该方法可以通过调节形成含硅介质薄膜的工艺参数，从而精确控制所形成多晶硅电阻的电阻率。同时，该方法仅通过形成含硅介质薄膜的这一步骤即可形成多晶硅电阻，因此该方法能够快速的调整所有多晶硅电阻的电阻率，且简便易行，可应用于所有需要用到多晶硅电阻的生产工艺中。
[0030]下面将更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。
[0031]图5至图6示出了本申请提供的形成多晶硅电阻的方法中，经过各个步骤后得到的基体的剖面结构示意图。下面将结合图5至图6，进一步说明本申请所提供的形成多晶硅电阻的方法。
[0032]首先，半导体基体上形成多晶硅层11，进而形成如图5所示的基体结构。其中，多晶硅层11是由未掺杂的多晶硅材料构成。形成多晶硅层11的工艺可以为化学气相沉积或溅射等，其具体工艺参数可以参照现有技术。同时，多晶硅的厚度可以根据实际工艺需求进行设定，且本领域的技术人员有能力通过调整形成多晶硅层11的工艺参数以控制所形成的多晶硅层11的厚度。
[0033]上述半导体基体可以为单晶硅或绝缘体上硅等，且半导体基体上可以预先形成所需器件，例如隔离沟槽或晶体管等。所形成多晶硅层11在半导体基体上的位置由最终形成器件的设计需