[发明专利]半导体器件的形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种半导体器件的形成方法。

背景技术

多晶硅电阻器是逻辑电路中或闪存存储器电路中的常用器件，在逻辑电路或闪存存储器电路的设计中，常采用掺杂有n型或p型离子的多晶硅层作为电阻器，并通过调整所掺杂离子的浓度以调节所述多晶硅电阻器的阻值。

现有技术为了简化工艺步骤，在逻辑电路或闪存存储器电路中所形成多晶硅电阻器通常在形成逻辑晶体管的栅介质层和栅电极层的同时形成，如图1至图x所示。

请参考图1，提供半导体衬底100，所述半导体衬底100内具有浅沟槽隔离结构101，所述浅沟槽隔离结构101表面与半导体衬底100齐平。

请参考图2，在半导体衬底100和浅沟槽隔离结构101表面形成介质薄膜102和介质薄膜102表面的多晶硅薄膜103，所述多晶硅薄膜103内掺杂有n型离子或p型离子。

请参考图3，刻蚀部分所述介质薄膜102和多晶硅薄膜103直至暴露出半导体衬底100位置，在浅沟槽隔离结构101表面介质层102a和多晶硅层103a，在半导体衬底100表面形成介质层102b和多晶硅层103b。

其中，位于半导体衬底100表面的介质层102b和多晶硅层103b作为逻辑晶体管的栅介质层和栅电极层。在刻蚀工艺之后，在位于所述半导体衬底100表面的介质层102b和多晶硅层103b两侧的半导体衬底100表面形成侧墙；在所述侧墙和多晶硅层103b两侧的半导体衬底100内形成源区和漏区，最终形成逻辑晶体管。

然而，现有逻辑电路或闪存存储器电路中为了得到较大的电阻器，需要多加一层掩模来定义不形成金属硅化物的区域，即利用掩模来阻止大电阻区域形成金属硅化物。但增加这一层掩模会增加相应的成本，本发明提供了一种不增加掩模制造表面无金属硅化物大电阻的过程。

更多的多晶硅电阻器的形成方法的相关资料请参考专利号为US6284599B1的美国专利文件。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种半导体器件的形成方法，能够简化闪存存储电路中形成电阻器的工艺步骤，从而节省工艺时间，节约工艺成本。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体器件的形成方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底具有存储区、逻辑区和电阻区，所述存储区的半导体衬底表面具有闪存栅极结构；在存储区、逻辑区和电阻区形成覆盖半导体衬底和闪存栅极结构表面的第一介质薄膜、以及所述第一介质薄膜表面的第一多晶硅薄膜；刻蚀部分第一多晶硅薄膜和第一介质薄膜，在所述闪存栅极结构表面和电阻区表面形成第一介质层、以及所述第一介质层表面的第一多晶硅层；在形成第一多晶硅层之后，在存储区、逻辑区和电阻区形成覆盖所述半导体衬底、闪存栅极结构和第一多晶硅层表面的第二介质薄膜、以及第二介质薄膜表面的第二多晶硅薄膜；刻蚀部分第二多晶硅薄膜和第二介质薄膜，在电阻区的第一多晶硅层表面和侧壁、以及逻辑区的半导体衬底表面形成第二介质层、以及第二介质层表面的第二多晶硅层；在存储区、逻辑区和电阻区的第二多晶硅层和半导体衬底表面的形成金属硅化物层；在电阻区的第一多晶硅层的两端表面形成贯穿所述金属硅化物层、第二多晶硅层和第二介质层的导电插塞。

可选地，所述金属硅化物层的形成工艺为：在存储区、逻辑区和电阻区的第二多晶硅层、半导体衬底、闪存栅极结构和侧墙表面形成金属层，所述金属层的材料为镍、钴或钛；采用热退火工艺使金属层中的金属原子进入所述第二多晶硅层内，在所述第二多晶硅层表面形成金属硅化物层；在所述热退火工艺之后，去除剩余的金属层。

可选地，所述闪存栅极结构包括：第一绝缘层、第一绝缘层表面的浮栅层、浮栅层表面的第二绝缘层、以及第二绝缘层表面的控制栅层。

可选地，所述电阻区的半导体衬底内具有浅沟槽隔离结构，所述电阻区的第一多晶硅层形成于所述浅沟槽隔离结构表面。

可选地，形成于所述闪存栅极结构表面的第一多晶硅层用于作为字线层。

可选地，所述第一介质层和第二介质层的材料为氧化硅和氮化硅中的一种或两种组合。

可选地，所述导电插塞的材料为铜、钨或铝。

可选地，在形成第一多晶硅层之后，形成第二介质薄膜之前，对逻辑区的半导体衬底进行阱区掺杂。

可选地，在形成金属硅化物层之前，在所述逻辑区的第二介质层和第二多晶硅层两侧的半导体衬底表面形成侧墙；在所述侧墙和第二多晶硅层两侧的半导体衬底内形成源区和漏区。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：